水工鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)總結(jié)及改革探索

張振浩　滕豐蔚

【摘 要】《水工鋼結(jié)構(gòu)》是高等學(xué)校水利工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程。在當(dāng)前我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)迅速發(fā)展的形勢(shì)下，增加《水工鋼結(jié)構(gòu)》課程的教研教改力度，及時(shí)更新教學(xué)觀念，跟上我們基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)形勢(shì)的發(fā)展，是一個(gè)重要課題。本文首先總結(jié)了該課程教學(xué)的基本狀況及特點(diǎn)，然后從教學(xué)上要更加注重理論聯(lián)系實(shí)際、充分利用多媒體教學(xué)手段、采用理論教學(xué)與實(shí)例教學(xué)相結(jié)合的方式三方面對(duì)課程教學(xué)改革進(jìn)行了探索。

【關(guān)鍵詞】水工鋼結(jié)構(gòu);課程教學(xué);教學(xué)研究

中圖分類(lèi)號(hào)： TV34-4;G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）36-0211-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.36.100

1 水工鋼結(jié)構(gòu)課程概況

水工鋼結(jié)構(gòu)課程是水利工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課，是研究以鋼材為建筑材料制成的承重結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)工程學(xué)科分支，本課程的主要目的是闡述常用的鋼結(jié)構(gòu)的工作性能，鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)，鋼結(jié)構(gòu)各類(lèi)基本構(gòu)件的基本設(shè)計(jì)原理以及平面鋼閘門(mén)的設(shè)計(jì)原理和方法。通過(guò)對(duì)本課程學(xué)習(xí)，了解鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展前景，具備鋼結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)，掌握鋼結(jié)構(gòu)材料的工作性能，掌握鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件及連接的性能、受力分析與設(shè)計(jì)計(jì)算，能夠?qū)︿摿骸撝?、鋼桁架等?gòu)件以及平面閘門(mén)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并為設(shè)計(jì)其他類(lèi)型的鋼結(jié)構(gòu)打下基礎(chǔ)。

整門(mén)課程的知識(shí)架構(gòu)及學(xué)時(shí)分配如表1所示[1]。

2 水工鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)的基本內(nèi)容及知識(shí)重點(diǎn)

2.1 緒論

簡(jiǎn)要介紹課程性質(zhì)、內(nèi)容特點(diǎn)和方法，并介紹鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程和水利水電建筑工程中的應(yīng)用情況，以及今后發(fā)展趨勢(shì)。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)的材料和計(jì)算方法

此部分教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)放在：熟悉結(jié)構(gòu)鋼材的主要機(jī)械性能、在結(jié)構(gòu)中的作用及其影響的主要因素，結(jié)構(gòu)鋼種，選材方法。一般理解和掌握的內(nèi)容則包括：現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定鋼材的牌號(hào)及其表示方法，鋼材的疲勞，現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定的計(jì)算方法。此部分難點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)鋼種，影響因素，鋼材疲勞，計(jì)算方法。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)的連接

此部分教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)放在：各類(lèi)焊縫構(gòu)造、檢驗(yàn)和計(jì)算方法，各種受力的焊縫連接構(gòu)造和設(shè)計(jì)方法，螺栓連接的設(shè)計(jì)方法、構(gòu)造和承載力計(jì)算。一般理解和掌握的內(nèi)容則包括：焊接類(lèi)型，焊接應(yīng)力和焊接變形。難點(diǎn)是：正面角焊縫與側(cè)面角焊縫的概念，復(fù)雜受力的連接計(jì)算。

2.4 鋼梁

此部分教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)放在：鋼梁強(qiáng)度計(jì)算原理和鋼梁的整體穩(wěn)定的基本概念及其計(jì)算方法。梁的局部穩(wěn)定概念及其計(jì)算原則與措施。一般理解和掌握的內(nèi)容則包括：薄板穩(wěn)定理論，梁的局部穩(wěn)定計(jì)算基本原理，梁的支承。難點(diǎn)是：整體穩(wěn)定;局部穩(wěn)定的概念，加勁肋的計(jì)算方法。

2.5 鋼柱和鋼壓桿

此部分教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)放在：柱整體穩(wěn)定基本概念和計(jì)算方法，影響整體穩(wěn)定性的因素及改善整體穩(wěn)定性的措施，軸心受壓實(shí)腹式和格構(gòu)式柱的截面選擇及其整體穩(wěn)定性的確定方法，實(shí)腹式壓彎構(gòu)件承載力計(jì)算方法，包括軸心受壓和壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法。一般理解和掌握的內(nèi)容則包括：軸心受壓構(gòu)件截面分類(lèi)，格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的承載力計(jì)算方法，梁柱連接及柱腳的設(shè)計(jì)，現(xiàn)行規(guī)范的構(gòu)造要求。難點(diǎn)是：柱整體穩(wěn)定基本概念和計(jì)算方法。

2.6 鋼桁架

此部分教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)放在：結(jié)構(gòu)選型和布置方法，屋架的空間體系及其構(gòu)造，各桿件設(shè)計(jì)方法，節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造及其計(jì)算。一般理解和掌握的內(nèi)容則包括：實(shí)際工程中鋼桁架型式，桿件的計(jì)算長(zhǎng)度的確定方法，桁架施工圖的繪制方法。難點(diǎn)是：屋架的空間體系，節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造及其計(jì)算。

2.7 平面鋼閘門(mén)

此部分教學(xué)重點(diǎn)建議放在：平面鋼閘門(mén)的系統(tǒng)構(gòu)成，平面鋼閘門(mén)的結(jié)構(gòu)布置，主梁、次梁的位置及數(shù)量的確定方法，面板厚度的計(jì)算確定方法，以及各構(gòu)件的受力分析方法及其截面設(shè)計(jì)。一般理解和掌握的內(nèi)容則包括：閘門(mén)運(yùn)行特點(diǎn)，行走支承的種類(lèi)及其布置，埋件的種類(lèi)及其布置與計(jì)算，止水布置，初步掌握啟閉力計(jì)算方法。平面鋼閘門(mén)的設(shè)計(jì)過(guò)程。難點(diǎn)是：系統(tǒng)構(gòu)成，結(jié)構(gòu)布置。

3 水工鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)方法改革探索

為達(dá)到大綱規(guī)定的要求，本課程教學(xué)方法宜采用以下形式：

1）課堂教學(xué)：教師講授為主，理論教學(xué)采用多媒體輔助教學(xué)，并輔以全程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段，便于學(xué)生理解。2）利用現(xiàn)代化教學(xué)手段：如幻燈片、投影儀、錄音、錄像和多媒體課件等。3）現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)：有條件時(shí)組織學(xué)生參觀、實(shí)地操作學(xué)習(xí)。4）通過(guò)輔導(dǎo)答疑，幫助學(xué)生更好地掌握所學(xué)的基本理論和基本知識(shí)?？偨Y(jié)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，為達(dá)到良好的教學(xué)效果，宜在以下幾個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)方法的改革[3～5]：

（1）教學(xué)上要更加注重理論聯(lián)系實(shí)際

要緊密聯(lián)系水工鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)際熱點(diǎn)問(wèn)題展開(kāi)教學(xué)，結(jié)合工程實(shí)際對(duì)焊接連接和普通螺栓連接的計(jì)算和構(gòu)造、鋼梁和受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算和局部穩(wěn)定措施、鋼桁架的設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)方法和施工圖表達(dá)、平面鋼閘門(mén)的組成及結(jié)構(gòu)布置和設(shè)計(jì)方法等教學(xué)難點(diǎn)進(jìn)行充分講解，容易收到良好的教學(xué)效果。

（2）充分利用多媒體教學(xué)手段

充分運(yùn)用多媒體手段進(jìn)行教學(xué)，對(duì)擴(kuò)大課堂教學(xué)的信息量、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣具有十分重要的作用。在多媒體課件制作上可采取文字表述與圖片相結(jié)合，對(duì)于工程實(shí)例可將分析流程制作程流程圖表，使教學(xué)內(nèi)容活潑生動(dòng)，可以給學(xué)生傳授解惑更多的水工鋼結(jié)構(gòu)知識(shí)，讓學(xué)生在輕松的環(huán)境中學(xué)習(xí)到所要求的知識(shí)內(nèi)容，從而達(dá)到提高教學(xué)效率的目的。

（3）采用理論教學(xué)與實(shí)例教學(xué)相結(jié)合的方式

傳統(tǒng)教學(xué)以教師灌輸知識(shí)為主，學(xué)生只是被動(dòng)地接受知識(shí)，這樣的教學(xué)效果很不理想。在水工鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)中，工程實(shí)例教學(xué)是一種很好的教學(xué)方式。實(shí)例教學(xué)可以充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)性，學(xué)生參與的主動(dòng)性，使理論講授變得生動(dòng)活潑，有利于學(xué)生盡快掌握抽象的鋼結(jié)構(gòu)知識(shí)原理，并能實(shí)際運(yùn)用，達(dá)到理想的教學(xué)效果。但實(shí)例教學(xué)首先得充分掌握有關(guān)工程實(shí)例材料，這就要求教師要經(jīng)常關(guān)注我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)情況與實(shí)施項(xiàng)目，對(duì)各類(lèi)水工鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目進(jìn)行歸類(lèi)總結(jié)，以便教學(xué)時(shí)可以直接引入。

4 結(jié)語(yǔ)

提升水工鋼結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)質(zhì)量需要任課教師自身在教學(xué)實(shí)踐中不斷地反思，總結(jié)出好的教學(xué)方法，以達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。根據(jù)該課程理論性強(qiáng)的特點(diǎn)，在講授時(shí)應(yīng)注意提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及多途徑獲取知識(shí)的能力。而要達(dá)到上述目標(biāo)只有不斷更新教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法，培養(yǎng)高水平的知識(shí)型和應(yīng)用型合一的復(fù)合型人才。

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