以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)的地方本科高校鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)改革研究

郇筱林 王崇革

摘 要 我國鋼材產(chǎn)量持續(xù)上揚(yáng)和國家政策的支持，為鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供了很大的空間，但是目前鋼結(jié)構(gòu)人才相對短缺，對地方本科高校來說，培養(yǎng)適應(yīng)市場需求的應(yīng)用型鋼結(jié)構(gòu)人才是當(dāng)務(wù)之急。本文分析了目前地方本科高校鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)存在的普遍問題，經(jīng)過連續(xù)三年的教學(xué)改革實(shí)踐，增加鋼結(jié)構(gòu)課程學(xué)時(shí)，優(yōu)化課程內(nèi)容體系，改革教學(xué)方法，將混合式教學(xué)理念融入教學(xué)，并加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)踐表明，通過教學(xué)改革，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、工程應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)方面都有明顯的提高，可供同類院校參考。

關(guān)鍵詞 應(yīng)用型人才培養(yǎng) 鋼結(jié)構(gòu) 教學(xué)改革

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.05.033

Abstract The continuous increase of steel output in China and the support of national policies have provided a great deal of space for the development of steel structures. But at present， the steel structure talent is relatively short. For local colleges and universities， to cultivate applied steel structural talents adapted to market demand is the top priority. This paper analyzes the common problems in the teaching of steel structures in local colleges and universities. After three consecutive years of teaching reforms， we have increased the time for steel structure courses， optimized the course content system， and reformed teaching methods. We have incorporated mixed teaching concepts into teaching and strengthened our practice. Practice has shown that through the teaching reform， students' innovation ability， engineering application ability and overall quality have been significantly improved， which can be used as reference for similar institutions.

Keywords training of applied talents； steel structure； teaching reform

一個(gè)國家鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，與本國的煉鋼、煉鐵的技術(shù)是分不開的，同時(shí)，與國家政策的支持也是息息相關(guān)的。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的綜合國力更是不斷提高，1996年我國鋼的產(chǎn)量達(dá)到1億噸，位居世界鋼產(chǎn)量的首位，近年來我國鋼材的產(chǎn)量更是持續(xù)上揚(yáng)，這為我國鋼結(jié)構(gòu)的快速、持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了條件；近年來，我國推廣綠色建筑，提倡可持續(xù)發(fā)展，這為我國鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的政策支持。鋼結(jié)構(gòu)在中國的發(fā)展有很大的空間，并且在今后很長的一段時(shí)間內(nèi)這種發(fā)展空間會(huì)不斷拓展，這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)引起高校鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)的密切關(guān)注。然而，目前高校的鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)并沒有與鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展同步，鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)人才缺乏，鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)人才培養(yǎng)滯后，無法與目前鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的快速、健康發(fā)展相適應(yīng)，大多數(shù)地方本科高校鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)人才培養(yǎng)的體系仍然停滯在二三十年之前的水平，在當(dāng)前應(yīng)用型人才培養(yǎng)的模式下，如何培養(yǎng)出適應(yīng)市場需求的專業(yè)技術(shù)過硬、業(yè)務(wù)能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)較高的鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)人才，是地方本科高校鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)改革的目標(biāo)。

1 目前地方本科高校鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)存在的普遍問題

近幾年，結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)精品課程、慕課、視頻公開課、在線開放課程等的進(jìn)行，鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)改革在各地方本科高校全面展開，各高校都結(jié)合自己的實(shí)際情況，適應(yīng)應(yīng)用型人才市場需要，對鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)改革開展了大量的研究，總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)，也取得了一些成就，但是目前各地方本科高校鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)仍然存在如下一些問題。

1.1 鋼結(jié)構(gòu)課程知識(shí)體系陳舊，與其它課程存在重復(fù)，與社會(huì)需求脫節(jié)

目前大多數(shù)高校的鋼結(jié)構(gòu)課程是以理論分析為主，注重的是知識(shí)體系的完整性，這是過去精英教育背景下的知識(shí)體系要求，目前我國高等教育從過去的精英教育轉(zhuǎn)向大眾教育，特別是以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的地方本科高校，照搬過去的知識(shí)體系，不利于人才培養(yǎng)；同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)是以材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土木工程材料、結(jié)構(gòu)可靠度等課程為前續(xù)課程的，像鋼結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)計(jì)算方法、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論等內(nèi)容在前續(xù)課程中都有講解，而鋼結(jié)構(gòu)課程中仍然重復(fù)介紹，無端占用大量學(xué)時(shí)；另外，目前絕大多數(shù)高校的土木工程施工課程，都是以混凝土和砌體結(jié)構(gòu)為主的，極少介紹鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)和鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量檢驗(yàn)驗(yàn)收的相關(guān)內(nèi)容，而目前絕大多數(shù)地方本科高校的畢業(yè)生就業(yè)方向是房地產(chǎn)、施工或者監(jiān)理單位，這顯然和社會(huì)需求脫節(jié)。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)課程學(xué)時(shí)少，重視程度不足

通過走訪多所地方本科高校，查閱相關(guān)的培養(yǎng)計(jì)劃，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)高校鋼結(jié)構(gòu)課程學(xué)時(shí)較少，有的只有四十幾學(xué)時(shí)，這與大多數(shù)100學(xué)時(shí)左右的混凝土課程相差太大，對鋼結(jié)構(gòu)的重視程度明顯不足，這種狀況與過去我國鋼產(chǎn)量有限的情況下限制鋼結(jié)構(gòu)使用是直接相關(guān)的，而目前我國成為鋼產(chǎn)量的大國，再加上國家提倡綠色建筑，鋼結(jié)構(gòu)的市場占有率會(huì)逐年增加，鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)人才緊缺，仍然采用過去的學(xué)時(shí)安排，顯然不合理。

1.3 鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)方法僵硬死板，不能提高學(xué)生的興趣和積極性

從傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”式的教學(xué)到多媒體教學(xué)，鋼結(jié)構(gòu)的教學(xué)方法、教學(xué)手段取得了一些成就，但是無論是傳統(tǒng)的教學(xué)還是多媒體教學(xué)，都是以教師為主體的“講授法”，由教師進(jìn)行理論講解，并指導(dǎo)血學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)，教學(xué)方法不靈活，教學(xué)手段單一，無法提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)方面更是無法得到體現(xiàn)。

1.4 課程教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)脫節(jié)，實(shí)踐環(huán)節(jié)有待增強(qiáng)

目前絕大多數(shù)高校的鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)呈現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)分離，先是逐章進(jìn)行理論教學(xué)，然后在學(xué)期末進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，章節(jié)理論教學(xué)過程不涉及整體結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析，而到課程設(shè)計(jì)階段前期學(xué)的理論也很難靈活運(yùn)用，教學(xué)與實(shí)踐脫節(jié)。除此之外，目前各個(gè)高校鋼結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，基本上也就是鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)，而且也都是年年相似，而在其他的實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)大部分都是混凝土結(jié)構(gòu)，真正接觸鋼結(jié)構(gòu)工程的機(jī)會(huì)少，學(xué)生對于復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)工程既缺少空間想象能力，也沒有足夠的學(xué)習(xí)興趣。

2 以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)的地方本科高校鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)改革實(shí)踐

針對目前地方本科高校鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)中存在的這些普遍問題，結(jié)合我校鋼結(jié)構(gòu)省級精品課程的和學(xué)校鋼結(jié)構(gòu)在線開放課程的建設(shè)，依托全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽、實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心和我校校企合作平臺(tái)的建設(shè)，本課題組成員對應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下鋼結(jié)構(gòu)的教學(xué)該何去何從進(jìn)行了多次交流討論，對新形勢下鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)進(jìn)行改革實(shí)踐，主要進(jìn)行了以下工作：

2.1 增加鋼結(jié)構(gòu)課程學(xué)時(shí)，優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容體系，克服重復(fù)脫節(jié)

順應(yīng)目前鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展形勢，我校將鋼結(jié)構(gòu)必修課程設(shè)為“鋼結(jié)構(gòu)原理”和“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”兩門課，總共學(xué)時(shí)70學(xué)時(shí)，2017年修訂新的培養(yǎng)方案更是增加到80學(xué)時(shí)，滿足學(xué)時(shí)不足的要求。對課程內(nèi)容體系進(jìn)行優(yōu)化，注重與其它課程的融合。課題組成員通過與其它相關(guān)課程的老師進(jìn)行溝通討論，將鋼結(jié)構(gòu)材料的內(nèi)容放在土木工程材料課程中講解，將鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論的內(nèi)容放在結(jié)構(gòu)力學(xué)（二）中完成，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的內(nèi)容在結(jié)構(gòu)可靠度課程中統(tǒng)一講解，在土木工程施工課程中增設(shè)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)相關(guān)的課程，這樣既克服了多門課內(nèi)容的重復(fù)，又能緩解學(xué)時(shí)不夠的壓力。鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)置為“鋼結(jié)構(gòu)原理”、“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”兩門必修課和“大跨度空間結(jié)構(gòu)”、“輕鋼結(jié)構(gòu)”供學(xué)生選修，增設(shè)“鋼結(jié)構(gòu)前沿”內(nèi)容相關(guān)的定期講座，并不定期請企業(yè)或設(shè)計(jì)院的高級工程師給學(xué)生做講座，以便學(xué)生了解行業(yè)的最新行情，克服與社會(huì)需求的脫節(jié)。

2.2 改革鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)方法，融入混合式教學(xué)理念

針對鋼結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)，在教學(xué)方法方面主要進(jìn)行了如下工作：①研究制作高水平的多媒體課件，基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)以應(yīng)用為主，淡化一些較復(fù)雜的公式的推導(dǎo)，注重理論、公式的應(yīng)用，對于一些空間性較強(qiáng)、形式復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)，通過立體圖片進(jìn)行展示，并在課件中加入實(shí)際工程項(xiàng)目的圖片和現(xiàn)場施工視頻，表達(dá)方式更為直觀，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并逐步提高學(xué)生的空間想象力，并且能將理論與實(shí)踐結(jié)合，課題組制作的鋼結(jié)構(gòu)課件在全國土木工程專業(yè)多媒體課件比賽獲得一等獎(jiǎng)；②結(jié)合我校鋼結(jié)構(gòu)省級精品課程和學(xué)校在線開放課程的建設(shè)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，建設(shè)了鋼結(jié)構(gòu)課程網(wǎng)站，將課程學(xué)習(xí)指南、多媒體課件，教學(xué)視頻以及大量工程實(shí)例、章節(jié)思考題等輔助資源上傳至網(wǎng)站，同時(shí)通過QQ課程學(xué)習(xí)群、微信公眾號等交流工具，課前給學(xué)生下達(dá)任務(wù)，學(xué)生借助網(wǎng)站的教學(xué)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)反饋，課中學(xué)生帶著問題可以與老師交流討論，學(xué)生以小組的形式現(xiàn)場限時(shí)展示、演講、辯論，教師點(diǎn)評，課后學(xué)生整理總結(jié)，通過這種“課前+課中+課后”三個(gè)階段的學(xué)生參與，將混合式教學(xué)理念逐步融入教學(xué)，通過三屆學(xué)生的實(shí)踐，學(xué)生的積極性大大提高，創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)得以提升。

2.3 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，強(qiáng)化工程應(yīng)用能力

在應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下，地方本科高校的教育既要重視基礎(chǔ)，更得強(qiáng)化工程實(shí)踐能力，我校近幾年一直很重視鋼結(jié)構(gòu)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，建立了一套鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)質(zhì)量監(jiān)控體系，課程設(shè)計(jì)能夠連續(xù)幾年不重復(fù)，課程設(shè)計(jì)題目通過設(shè)置多個(gè)參數(shù)，保證一人一題，鍛煉學(xué)生的應(yīng)用能力；畢業(yè)設(shè)計(jì)中逐年開展鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各個(gè)階段的實(shí)習(xí)都安排一定數(shù)量的鋼結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)場實(shí)習(xí)。除了實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)之外，我校還建立了鋼結(jié)構(gòu)模型實(shí)驗(yàn)室，供學(xué)生參觀使用；建立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，供學(xué)生操作演練；依托全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽和省結(jié)構(gòu)大賽，每年舉辦一次學(xué)校結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽，來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。這些都對加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)、鍛煉學(xué)生工程應(yīng)用能力起到了重要作用。

3 結(jié)語

經(jīng)過三屆學(xué)生的教學(xué)改革實(shí)踐，我校通過增加鋼結(jié)構(gòu)課程學(xué)時(shí)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，克服了跟其他課程的重復(fù)和與社會(huì)需求的脫節(jié)；通過改革鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)方法，將混合式教學(xué)理念融入教學(xué)，學(xué)生的積極性提高，創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)得以提升；通過加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)了學(xué)生的工程應(yīng)用能力。用人單位的反饋意見表明，我校培養(yǎng)出來的學(xué)生去鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)單位適應(yīng)能力較強(qiáng)，創(chuàng)新能力、工程素質(zhì)普遍較高，能夠達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。

參考文獻(xiàn)

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