基于工程認(rèn)證背景下的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理教學(xué)探究＊

馬航海

（西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730030）

截至2017 年底，根據(jù)教育部高等教育教學(xué)評估中心和中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù)，我國已有198 所高校846 個(gè)工科專業(yè)通過專業(yè)認(rèn)證的名單。土木工程專業(yè)92 個(gè)通過認(rèn)證的學(xué)校首次納入名單，并提交至國際工程教育《華盛頓協(xié)議》組織。

《華盛頓協(xié)議》 是國際上最具有影響力的工程教育學(xué)位互認(rèn)協(xié)議之一，我國于2016 年正式加入《華盛頓協(xié)議》 組織，納入該協(xié)議名單中得工科專業(yè)，可視為專業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國際認(rèn)可，其畢業(yè)生在《華盛頓協(xié)議》相關(guān)國家和地區(qū)申請工程師執(zhí)業(yè)資格或申請研究生學(xué)位時(shí)，將享有與當(dāng)?shù)禺厴I(yè)生同等的待遇。土木工程專業(yè)納入我國工程教育專業(yè)認(rèn)證體系及《華盛頓協(xié)議》名單后，將有助于土木工程專業(yè)人員跨境流動(dòng)和執(zhí)業(yè)，很好地支撐國家實(shí)施“一帶一路”戰(zhàn)略。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理是土木工程專業(yè)的專業(yè)平臺(tái)必修課，屬于核心課程，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)，與現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等密切相關(guān)的專業(yè)課程。本課程主要講授鋼結(jié)構(gòu)的基本原理，包括鋼結(jié)構(gòu)材料、連接及構(gòu)件等的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法；按照工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的課程特點(diǎn)，制定了如下課程教學(xué)目標(biāo)：

1）使學(xué)生掌握鋼結(jié)構(gòu)材料的基本工作性能；掌握鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件及連接的性能、特點(diǎn)、受力分析與設(shè)計(jì)計(jì)算等基本內(nèi)容；

2）培養(yǎng)學(xué)生對本學(xué)科的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)工程師的責(zé)任感，為將來從事理論研究和實(shí)踐工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

為了解決鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)學(xué)時(shí)不足、教學(xué)方法單一，不能滿足社會(huì)需求和工程認(rèn)證的難題，必須認(rèn)真分析鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)的現(xiàn)狀,將教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、教學(xué)方法的改進(jìn)、教學(xué)目的的論證等作為一個(gè)系統(tǒng)工程，在教學(xué)實(shí)踐中持續(xù)不斷地改進(jìn)，才能最終實(shí)現(xiàn)課程的教學(xué)目標(biāo)。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 教學(xué)方法

雖然鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的教學(xué)方法已經(jīng)從傳統(tǒng)的教材+板書進(jìn)化為多媒體+板書，但重視課堂理論教學(xué)，輕視實(shí)踐教學(xué)的問題依然很突出，學(xué)生對鋼結(jié)構(gòu)的知識(shí)局限在純理論的力學(xué)模型，而對實(shí)體構(gòu)件和結(jié)構(gòu)缺乏相應(yīng)的感性認(rèn)識(shí)，不能很好地將力學(xué)模型和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙與實(shí)體鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，導(dǎo)致學(xué)生課堂跟進(jìn)效率較低，課后完成作業(yè)較難，期末成績普遍偏低。

在傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)的教學(xué)中，授課模式也比較單一，教師拼命講，學(xué)生被動(dòng)聽，在整個(gè)教學(xué)過程中，學(xué)生始終是被動(dòng)的接受者，參與度較低，學(xué)生的主動(dòng)性沒能被調(diào)動(dòng)起來，教學(xué)互動(dòng)性較差。

1.2 學(xué)時(shí)設(shè)置

目前，鋼結(jié)構(gòu)理論教學(xué)課時(shí)只有36 學(xué)時(shí)，任課教師要在有限的時(shí)間內(nèi)完成大量的理論教學(xué)，時(shí)間很緊，因此只能選擇講授有限的重要理論知識(shí)，而對鋼結(jié)構(gòu)的工程實(shí)踐涉及很少，課時(shí)的不足，嚴(yán)重影響了實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

1.3 力學(xué)基礎(chǔ)薄弱

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理是以力學(xué)為基礎(chǔ)，需要進(jìn)行大量的力學(xué)計(jì)算，因此對學(xué)生的理論力學(xué)和材料力學(xué)要求較高，例如在分析焊縫群受力時(shí)，必須先計(jì)算慣性矩、回轉(zhuǎn)半徑、截面抵抗矩等截面特性參數(shù)，但很多同學(xué)力學(xué)功底不扎實(shí)，計(jì)算困難，嚴(yán)重制約了鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算和分析，導(dǎo)致很多同學(xué)遇到計(jì)算題就有放棄的畏難表現(xiàn)。

1.4 實(shí)踐教學(xué)

傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)重理論、輕實(shí)踐，導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)后不能在短時(shí)間內(nèi)適應(yīng)實(shí)踐工作要求，即學(xué)生所具備的鋼結(jié)構(gòu)理論知識(shí)和實(shí)踐能力與鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)的需求之間存在較大的矛盾，應(yīng)積極從用人單位的需求出發(fā)，增強(qiáng)實(shí)踐性環(huán)節(jié)的教學(xué)。

2 改革實(shí)踐

為了提高教學(xué)質(zhì)量，適應(yīng)新時(shí)期用人單位對學(xué)生的要求，盡快滿足工程認(rèn)證的條件，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程進(jìn)行了如下的教學(xué)改革。

2.1 學(xué)科設(shè)置

學(xué)院專門召開教學(xué)會(huì)議，探討鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的先導(dǎo)課程的開設(shè)時(shí)間及課程內(nèi)容的相互銜接問題，理順力學(xué)基礎(chǔ)課程與結(jié)構(gòu)課程的關(guān)系，目標(biāo)要夯實(shí)學(xué)生的力學(xué)基礎(chǔ)；從工程認(rèn)證的高度，對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的所有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、考核方式等方面逐一落實(shí)。

2.2 教學(xué)模式

努力實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式教學(xué)模式，采用雨課堂等現(xiàn)代教學(xué)方式，課堂以學(xué)生為主：教師簡要講解重要理論和計(jì)算方法，基礎(chǔ)知識(shí)部分引導(dǎo)學(xué)生在課下采用小組自助學(xué)習(xí)或借助于慕課來完成，而課堂測試、動(dòng)手實(shí)踐與交流互動(dòng)成為學(xué)生學(xué)習(xí)的重要方式。

2.3 教學(xué)實(shí)踐

教學(xué)實(shí)踐分為課內(nèi)和課外兩個(gè)環(huán)節(jié)。課內(nèi)引導(dǎo)學(xué)生以著名的鋼結(jié)構(gòu)建筑為參考，通過班級內(nèi)項(xiàng)目化組隊(duì)，選擇材料，明確分工，最后合作完成一實(shí)體模型，并在課堂向其他小組講解的形式，來鍛煉學(xué)生的溝通交流、分析問題、動(dòng)手實(shí)踐和團(tuán)隊(duì)合作的能力；課外實(shí)踐主要是帶領(lǐng)學(xué)生參觀已建成的鋼結(jié)構(gòu)建筑，并積極聯(lián)系鋼結(jié)構(gòu)制作和施工單位，讓學(xué)生在鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)、施工、和建成建筑中學(xué)習(xí)，豐富實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，讓課堂理論在實(shí)踐教學(xué)中得到進(jìn)一步的鞏固，讓學(xué)生了解知識(shí)在未來的應(yīng)用場景，引導(dǎo)學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。

2.4 師生互動(dòng)

除了課堂內(nèi)的教學(xué)互動(dòng)，教師應(yīng)通過學(xué)習(xí)QQ群、微信群或釘釘群等，進(jìn)一步加強(qiáng)師生線上互動(dòng)交流；教師將收集的鋼結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)資料分享給學(xué)生，尤其是最新的相關(guān)行業(yè)規(guī)范，并在群內(nèi)及時(shí)回復(fù)學(xué)生的問題；教師也可以在群內(nèi)發(fā)起一些觀看教學(xué)視頻、對建成鋼結(jié)構(gòu)的分析討論和對鋼結(jié)構(gòu)未來發(fā)展的思考等活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，遇到突發(fā)的鋼結(jié)構(gòu)工程事故時(shí)，也可引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，理性分析事故原因，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，幫助學(xué)生全方位成長。

3 結(jié)論

目前，許多高校正在積極申報(bào)工程認(rèn)證，我院作為新辦院校，借工程認(rèn)證為契機(jī)，加快教學(xué)改革，努力提高教學(xué)質(zhì)量，本文就鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的教學(xué)工作,包括理論和實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué),提出了一些改革措施；這些措施的可行性和實(shí)施效果還有待實(shí)踐來檢驗(yàn),我們也將根據(jù)實(shí)施情況持續(xù)進(jìn)行改進(jìn)。作為立足西北，服務(wù)全國的本科新辦院校，需要我們系統(tǒng)地研究我國新建本科院校實(shí)踐教學(xué)建設(shè)、管理、實(shí)施等一系列問題，積極探索具有新建本科院校特色的實(shí)踐教學(xué)途徑，踐行住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部高等教育土木工程專業(yè)評估委員會(huì)提出的“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的理念，努力完成工程認(rèn)證,為國家和社會(huì)培養(yǎng)亟需的專業(yè)人才。