钢结构的课程设计篇1
关键词：典型工作任务；项目驱动；行动导向教学法；钢结构工程施工
中图分类号：G712文献标识码：a文章编号：1672-5727（2012）07-0098-02
高等职业教育的建筑工程技术专业有别于职业培训，其培养目标应定位于建筑施工现场一线技术管理的某些岗位集合而成的岗位群。明确将建筑工程技术专业的职业岗位定位于以施工员岗位为核心，辐射监理员、资料员、造价员、质量员和安全员等岗位群。《钢结构工程施工》属于职业领域中形成专业能力的核心课程之一，作为建筑工程技术专业课程体系中主要的典型工作任务，是在对实践专家访谈的基础上得出的，来源于企业实践，符合本专业职业成长过程和职业生涯可持续发展的需要。钢结构体系具有自重轻、安装容易、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，与钢筋混凝土结构相比，更具有“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。钢结构以其自身的优越性引起业内关注，已经在工程中得到合理的、迅速的应用。为此，很多高校都开设了《钢结构》这门课程，但涉及钢结构工程施工的知识很少，而钢结构工程施工是工程建设的重要环节。其施工流程是：施工员按照工程进度要求，制定施工方案，组织各工种安全文明施工，控制成本，并在施工全过程进行质量检查，在规定的工期内完成符合国家有关质量验收标准的施工任务。
课程内容组织
《钢结构工程施工》是建筑技术专业的职业核心课程，目的是培养学生进行钢结构工程现场施工能力。具体的目标是：正确地识读钢结构工程施工图；会应用钢结构施工验收规范；会进行钢结构施工翻样；会编制钢构件的制作工艺、钢结构工程的施工方法和质量控制措施；钢结构的施工准备和施工平面布置，能够根据图纸和现场要求进行施工总体部署、管理与资源配置；能在国家规范、法律、行业标准的范围内，完成从钢结构翻样、钢构件加工与制作、钢构件的涂装、钢结构安装到质量验收的工作过程；能进行钢结构工程的安装方案、质量控制、质量通病防治和安全技术的实施。
《钢结构工程施工》是在建筑施工技术综合实训室以项目驱动为主的方式实施教学。在课程内容的组织上，以钢结构工程施工项目的典型分部分项工程——某单层钢结构厂房钢屋架作为课程的载体。以实际工作过程的工作任务设计学习情境，确定学习内容，将钢结构工程施工分为建筑钢结构翻样、基本构件加工与制作、钢结构涂装工程施工和钢结构安装4个学习任务。针对每个学习任务，以行业标准和执业资格标准制定详细的课程单元设计。分析现行建筑施工企业钢结构工程施工与验收的各个工作环节，依据课程标准的要求，在课程整体设计的基础上进行具体细化，其目的是为了有效地教学，使学生在教师引导下通过完成工作任务去掌握新的知识和技能，培养学生胜任钢结构工程施工与验收的综合能力。
课程教学实施进程设计举例
下面以其中一个学习任务——基本构件加工与制作的教学设计进行说明（详见表1、表2）。
通过行动导向教学法的实施，充分体现了工作过程的整体性。各学习任务按照“资讯、计划、决策、实施、检查、评价”这六个普适性工作步骤来完成工作任务，使学生在完整的工作过程中学会学习、学会工作，从而达到培养专业能力和方法能力的目的。同时，学生是分小组进行学习的，在小组团队学习过程中，小组成员之间必然会就施工工艺制定、工艺文件编制和施工方案编制方面进行合作，相互交流沟通，会向别的成员表达自己的思路、向教师汇报自己的思路，小组与小组之间也会交流与合作，从而在学习中形成了关键能力。
通过课程教学内容的设计改革，在教学过程中贯彻“教学做”合一原则，采用学生为主体、教师为主导的教学模式，寓教于学、寓学于练、寓练于做，课程教学主要围绕完成工作任务的过程来展开，关注“如何完成工作任务”。实施项目驱动、任务引领的行动导向教学，可使学生在工作中掌握知识，在工作中学会工作方法，身临其境地感受针对岗位、流程、任务的实践，真正掌握专业知识与技能，培养解决问题的能力，实现专业知识与技能到职业岗位技能的转化。
参考文献：
[1]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[oL].（2006-11-16）http：//baike.省略/view/5307797.htm.
[2]赵志群.典型工作任务分析与学习任务设计[J].职教论坛，2008（6）.
[3]王奎英.职业教育一体化教学探索[J].职业技术教育，2009（5）：49-50.
钢结构的课程设计篇2
关键词：高职；钢筋混凝土结构；课程教学
高职院校的建筑工程技术专业培养的是面向建筑施工企业、工程监理公司等企业，培养“懂技术、会施工、能管理”的生产一线技术人员和管理人员，钢筋混凝土结构作为本专业的主干课程，对学生职业能力培养和职业素养养成起着主要的支撑作用，如何做好钢筋混凝土结构课程教学的组织与设计成为教师们思考问题，本文从课程特点、课程设计理念、具体表现形式等方面进行分析和阐述。
一、钢筋混凝土结构课程的特点
本课程是一门实践性强，与现行的规范、规程等有关的专业技能课。通过本课程的学习，使学生掌握混凝土结构构件受力特点、计算原理和设计方法等基本理论和基本知识，培养学生运用混凝土基本理论，解决混凝土结构构件设计计算的能力，为后续课程学习及毕业后在混凝土结构学科内学习提供坚实的基础。
本课程具有如下的特点：
(一)综合性。作为建筑工程专业的专业技能课，钢筋混凝土结构融合了材料力学、结构力学、建筑材料等课程的内容，可以说是涵盖了本专业内各专业课的大部分内容，具有很强的综合性。
(二)技术性。我们的培养目标是在具有必备的理论基础知识和专门知识的基础上，重点掌握从事本专业领域工作的基本能力和基本技能，具有较快适应建筑业生产、管理等一线岗位所需要的实际工作能力和素质的应用型技术人才。因此，课程教学更侧重与技术和技能教育，在内容上与行业内的先进技术接轨。
(三)应用性。“精施工须先通设计”，在高职类院校。我们开设《钢筋混凝土结构》主要的目的不是为了让学生毕业后能够从事结构设计的工作，而是为了让学生明白各种结构形式的原理和功能，以便他们在实际的工作中灵活应用。
二、钢筋混凝土课程的设计理念与思路
钢筋混凝土结构课程内容应以职业活动为导向，以工程实际为载体，基于工作过程进行课程开发，以行动导向进行教学设计，以实训为手段，以学生为主体，设计出知识、理论、实践一体化的课程内容，目的是培养学生的综合能力。
(一)以职业活动为导向
高等学校教学活动的目标就是培养出具备一定专业能力、符合经济社会发展需要的高技能专业人才，而学生的择业、就业、工作等就是这一目标的具体体现，我们在进行教学的设计与开展过程中，应充分考虑到学生毕业后的职业行为，为学生奠定从事职业活动的坚强基础。
(二)以工程实际为载体
钢筋混凝土结构课程具有较强的工程背景，所研究的问题都是通过工程实践总结提炼而来，是进行工程设计、施工等活动的基础。而且各个问题之间互相联系、互相影响，共同构成了钢筋混凝土结构的理论体系。
(三)培养学生的综合能力
通过为学生提供实验实训环境，将课程教学的重点放在基本概念的正确树立和基本原理的科学运用上，培养学生分析解决工程问题的能力以及创新能力，从而提高学生的综合素质。
三、钢筋混凝土结构课程的具体表现形式
(一)教学内容的针对性与适用性
课程根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力素质要求，选取教学内容。
1、在教学内容的选择上，充分体现知识“够用”的原则，按照职场中岗位能力标准所需的知识和技能进行有机的融合。
2、在教学内容的逻辑排序上，按照岗位需要及工程规律安排各教学内容的顺序，循序渐进。
3、在教学内容的学时分配上，充分考虑到学生以后的工作性质，适量增加实训课程的比重。
(二)教学模式的设计与创新
本课程主要采用教、学、做结合，理论实践一体化的教学模式，针对不同阶段课程内容，在充分利用课堂讲授的同时，采用现场教学、实训教学等教学模式，提高教育教学的效果，培养学生的职业能力和职业素养。
(三)多种教学方法的运用
1、多种教学方式相结合
为了提高教学效果，在实际的教学过程中我们应采用多种教学方式——多媒体、模型、图片和板书等相结合。譬如在讲解绪论时采用多媒体授课，介绍学生比较熟悉的一些有代表性的建筑物，更直观地了解钢筋混凝土的应用，从而吸引学生的注意力。在讲解基本原理和公式时，宜采用板书教学，这样既可以让学生有充分时间理解从而调动学生参与到课堂教学中来。总之，我们要根据授课内容的不同，选择合适的教学方式，以调动学生学习积极性，达到事半功倍的效果。
2、理论教学与实践相结合
高职教育培养的是面向生产一线、掌握本专业领域内实际工作的基本能力和基本技能的学生。为了让学生更好地理解、消化理论知识，掌握必需的专业技能，应尽可能地让学生在经过一段时间理论学习之后能进行实践练习。例如，学习完梁或板的配筋之后，可以给学生一些实际资料，让学生进行受力计算，确定构件的纵向受力配筋、腹筋，并确定钢筋下料长度。在实训教师的指导下绑扎钢筋笼，从而让学生明白受力筋、架力筋、弯起筋和箍筋的位置关系，了解《混凝土结构设计规范》中一些构造要求。
3、丰富授课内容
现代社会技术突飞猛进，每时每刻都有新的技术产生，因此，在授课时要尽量做到课程的内容更新，尽量地结合学生比较熟悉的实例讲解授课内容，这样便于学生理解。同时，也要求专业教师不断学习本专业领域的新知识和新技术，通过各种方式来不断充实和提高自身的专业技能。只有教师自身具备扎实地专业功底，才能更好的向学生传授知识。另外，在授课时尽量和其他课程相联系，使学生知识系统化。
4、将技术规范意识贯穿于教学的全过程
技术规范作为国家的强制标准，是在大量工程实践经验的基础上作出了理论总结，对实际工作具有报强的指导和约束作用。因此，在课程的教学过程中，我们必须重视和加强引导学生树立技术规范意识。主要包括让学生理解和掌握强制性条文和技术术语、技术符号等专业知识与规范。
5、做好课程设计
课程设计是继“钢筋混凝土梁板结构”理论教学之后重要实践教学环节。通过课程设计，使学生了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容，促使学生把理论知识与实际工程相结合，并能按标准要求绘制结构施工图，从而使学生在工程实践、基础理论和计算能力等3个方面建立系统的知识结构，提高学生的职业素质和综合素质，满足高职教育的特色要求。
6、改革成绩判定方法
为了提高学生学习积极性，克服学生旷课、抄袭作业等现象，我们在进行成绩评定的时候可采取一些灵活的方法，具体如下：(1)理论课程的成绩由作业成绩、考勤成绩、卷面成绩三部分组成。其中作业成绩占10％，出勤占10％，卷面成绩80％：
(2)实验实训、课程设计的成绩，采取设计成果评定和答辩相结合的方法。在课程设计成果合格的基础上，通过答辩来确定其最终的课程设计成绩。
钢结构的课程设计篇3
基金项目：黑龙江八一农垦大学教学研究课题（ndjy11306）
作者简介：刘文洋（1981-），男，黑龙江八一农垦大学工程学院讲师，硕士，主要从事多高层钢结构和大跨空间结构研究，（e-mail）wyliu81@126.com。
摘要：结合应用型本科院校教学的实际情况，对钢结构课程体系进行了合理设置，并在理论教学和实践教学过程中以加强学生实践能力培养为目标进行了探索和实践。文章介绍了黑龙江八一农垦大学钢结构课程体系教学安排和具体做法，总结了教学过程中的经验以及应注意的问题，并对存在部分的问题进行了讨论，给出了具体建议。
关键词：钢结构课程教学；课程体系；实践能力；人才培养
中图分类号：g642；tu391文献标志码：a文章编号：10052909（2013）05004904随着中国钢产量的飞速增长，钢结构的应用也获得快速发展，广泛应用于大跨度结构、高层高耸结构、轻型结构和特种结构等领域。国家建筑钢结构产业“十五”计划和2015年发展规划纲要已明确要求：当前，中国已一改过去钢材不足的局面，转而成为钢材供过于求，摆在日程上的课题早己不是少用钢材，而是积极合理地扩大钢结构在建筑中的应用。
鉴于钢结构的快速发展和广泛应用，工程界已提出“加强钢结构人才培养，造就一批钢结构高级工程技术专门人才”，“建立与钢结构发展相适应的教育体系，在校的结构专业学生应接受不少于80课时的钢结构课教育”的建议。可见，随着钢结构行业的快速发展，市场对钢结构专业人才的培养已经提出了更高要求，对钢结构专业人才的需求也将会越来越大，可以预见钢结构课程的地位将会越来越重要。
一、课程体系的设置
《高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲》[1]中把钢结构课程分为原理和设计两个部分，包括课程设计和毕业设计等。其中钢结构基本原理为专业基础课，课程目的是较全面地掌握钢结构材料、构件和连接的基础知识，熟悉一些常用钢结构的分析原理；钢结构设计是专业必修课，课程目的是在掌握钢结构设计的基本原理基础上，学习常用钢结构的特点、基本设计方法、计算简图和内力分析，并能按有关专业规范或规程进行钢结构的整体设计、截面计算和构造处理，课程内容主要包括单层厂房钢结构、大跨钢结构和多高层钢结构。过去由于种种原因，学校钢结构课程建设存在一些问题，具体表现在以下几个方面。
（1）课程设置不合理。在专业课程的设置上重混凝土轻钢结构。混凝土结构课程90时数，而同样在土木工程专业课程中占有重要地位的钢结构课程学时数仅为50～60，钢结构设计只开设了一门大跨空间结构的选修课。学生仅仅学习了钢结构的连接方法以及常见的构件设计，对整体结构设计的概念和理解不够。过去，钢结构课程安排在第7学期（大四上学期），这主要基于先修课程基础知识学习的考虑，然而此时学生面临找工作、考研等诸多问题影响，很难把主要精力投入到专业课学习上来。
（2）实践教学不足。钢结构教学中的实践性教学环节仅有钢结构课程设计一项内容，学生在学习的过程中没有机会见到实际的钢结构建筑物，对于钢结构加工、制作更是不知所云。虽然教学实习中安排了认识实习和施工生产实习，但基本还是以混凝土结构和砌体结构为主，很少接触到实际的钢结构工程。此外，从毕业设计的选题看，几乎全部是混凝土结构，基本没有钢结构方面的毕业设计题目。
高等建筑教育2013年第22卷第5期
刘文洋，等应用型本科院校钢结构课程教学探索与实践
事实上，过去很多学校在课程设置和教学实施上都或多或少地存在类似问题，但经不断探索已基本解决，并且在教学实践中积累了丰富的经验，形成了相对合理又各具特色的课程体系。学校自2006年以来通过几次修订教学计划，构建了钢结构系列课程体系（见表1），并在多年的教学实践中，不断改进和丰富教学内容，保证钢结构课程的教学质量。应该指出，由于课程设计安排在钢结构原理课学期末，目前设计内容主要局限于钢屋架结构，若能把课程设计安排在钢结构设计课程之后，则可以有更多的结构形式供课程设计选用。表1钢结构系列课程教学安排课程开课学期学时内容钢结构560钢结构基本原理钢结构设计630厂房钢结构、多高层钢结构大跨空间结构730网架、网壳、悬索等空间结构钢结构课程设计61.5周钢屋
架设计毕业设计813周各类钢结构设计二、理论教学的实施
专业课的教学目的在于通过具体工程对象的分析，使学生了解一般土木工程项目的设计、施工等基本过程，学会应用专业基础课程学到的基本理论，较深入地掌握专业技能，建立初步的工程经验，以适应当前国内用人单位对土木工程专业本科人才基本能力的一般要求[1]。
理论教学是培养学生专业技能和实践能力的基础，因此要重视理论教学环节。在教学中除了基本教学内容的讲授以外，还应特别强调以下几个方面在钢结构课程学习中的作用。
（一）重视力学基础与钢结构教学的结合
钢结构是一门理论性和综合性都很强的专业基础课，需要以材料力学、结构力学、荷载与结构设计原理等课程知识作为基础，因此在课程学习初首先回顾先修课程基础知识非常必要，以此引导学生复习相关内容，为学习钢结构课程打下良好理论基础。
（二）理论教学与工程实例相结合
理论教学稍显枯燥，在课程教学中应适当穿插工程实例以调整学生学习状态，调动课堂积极性。在绪论中结合钢结构的应用和发展介绍学生感兴趣的钢结构工程，引导学生讨论结构特点及选型、设计中存在的问题，或者在连接和构件分析与设计中介绍与某个问题相关的背景实例。例如：在讲授轴心拉杆设计时介绍索穹顶结构的组成和特点，以使学生对受拉构件能充分利用材料强度进而节省材料有直观认识；在讲授轴心压杆的稳定时介绍加拿大魁北克大桥和美国哈特福德体育馆由于构件失稳而导致结构发生倒塌破坏的例子，使学生了解相关问题的历史背景，也使学生充分认识到稳定对于钢结构的重要性。在课程教学中结合演示性或学生动手参与的试验和实际工程中的影像资料进行讲解，使学生通过直观感受加深对钢结构基本概念和理论的理解。目前，一些有条件的高校建立了钢结构多功能教学实验平台[2]，通过实验平台训练学生对钢结构构件和连接的实验技能，培养学生的创新意识与创新能力，教学成效显著。不具备条件的高校可以利用影像资料弥补这些不足。例如：由于学校实验条件有限，笔者所在的教研团队在钢结构加工厂拍摄了大量钢结构生产、制作过程的视频和图片资料，在课堂上结合相应的教学内容进行展示，也取得了较好的效果。
（三）理论教学与结构设计规范相结合
结构设计必然要结合结构设计规范，学生毕业后要从事钢结构设计工作，需要使用很多规范，在课程教学中把教学内容和相关规范要求结合起来，既能加深学生对抽象规范条文的理解，又能培养学生独立使用各种规范、查阅相关文献资料的能力。此外，在教学中还注重将注册结构工程师执业资格制度和注册结构工程师考试相关内容作一定介绍，引导和培养学生在这方面的兴趣，调动学生努力学习专业知识的积极性。
（四）计算机软件与结构分析设计相结合
目前钢结构的分析与设计基本采用专门的软件来完成，如ansys、abaqus、sts、mst、3d3s等。为使学生尽快掌握这方面的能力，适应以后的工作需要，在教学中引入部分计算机软件的演示和讲授。例如：演示使用ansys有限元分析软件进行钢结构基本构件和空间结构的计算分析，讲授sts设计软件进行钢桁架结构和钢框架结构的设计，介绍mst设计软件进行空间网格结构的设计。同时在后续的课程设计和毕业设计中鼓励学生使用相关软件进行结构计算和施工图绘制，进一步培养学生使用结构设计软件进行设计的能力。
三、实践教学的实施
实践教学环节是土木工程教学中非常重要的环节，在现代工程教育中占有十分重要的地位，是培养学生综合运用知识、动手能力和创新精神的关键环节，其作用和功能是理论教学所不能替代的。工程师最终的任务是将理论知识在实践中加以运用，并通过实践来验证理论结果是否正确，所以工程人员必须具备实践能力。同时，土木工程师还应具有一定的实践经验，很多工程问题的处理由于客观情况过于复杂，难以如实地进行理论分析，在很大程度上仍然依靠实践经验来解决[3]。
目前，钢结构课程的实践能力培养主要依靠课程设计、毕业设计等来实现。有条件的院校也可通过专业实习和观察演示性实验等环节组织学生开展讨论来认识、理解钢结构的组成、特点、应用及结构和构件的受力特性等。
（一）课程设计
学校钢结构课程设计内容仍为传统的钢屋架结构。虽然这种结构形式较为简
单，但其内容涵盖了轴心受力构件（桁架杆件）、受弯构件（檩条）及压弯、拉弯构件（当上弦或下弦有节间荷载时），主要为焊缝连接。因此通过完成设计，可以实现由基本构件、连接到简单结构选型、计算分析、设计和施工图绘制的训练。
在具体实施上，鼓励学生通过学习ansys、sts等软件完成结构计算分析和施工图绘制。通常，学生在进行结构计算分析时多采用ansys有限元软件或结构力学求解器并辅以手算校核的方式，而在施工图绘制阶段基本都采用sts软件来实现。通过这些训练，学生已基本能够熟练使用软件完成一般结构的设计工作。
（二）毕业设计
过去，由于钢结构应用不太广泛，很多高校的毕业设计题目都采用混凝土结构的形式，这也是过去在教学上重视混凝土结构而轻视钢结构的原因之一。但由于钢结构发展迅速、前景广阔，很多学生希望毕业后从事钢结构设计与施工方面的工作，或者选择了攻读钢结构方向的研究生，因此希望能有机会进一步深入地学习钢结构设计方面的知识。
近年来，在毕业设计中增加了一些钢结构方面的题目，如多高层钢框架结构、轻型门式钢架结构和网架结构等，尝试指导学生进一步学习和应用钢结构知识，实践效果良好。此外，除了基本的手算内容以外，还鼓励学生采用sts、mst等软件完成结构计算分析和施工图绘制工作。
通过认识实习—理论课教学—课程设计—毕业设计这样一系列教学环节的深入，使学生对知识的理解和掌握从简单到复杂、从理论到实践、从基本原理、基本构件到简单结构进而到复杂结构，培养学生工程设计的能力和思维。
四、结语
学校钢结构课程教学工作虽然在课程体系的设置、学生实践能力的培养上做了一定的思考、探索与实践，但同时与国内一些高水平大学在人才培养模式、教学条件、教学质量和教学效果等方面还存在差距，还需要在今后的教学实践中不断探索和努力，不断提高教学质量和人才培养质量，以适应钢结构行业对人才的需求。
参考文献：
[1]高等学校土木工程专业指导委员会.高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲[m].北京：高等教育出版社，2002.
[2]王伟，赵宪忠，郭小农，等.钢结构多功能教学实验平台的研制与实践[j].高等建筑教育，2009，18（2）：102-104.
[3]林峰，顾祥林，何敏娟.现代土木工程特点与土木工程专业人才的培养模式[j].高等建筑教育，2006，15（1）：26-28.
steelstructureteachinginapplicationorienteduniversitiesandcolleges
liuwenyang，zhangzhaoqiang，liujinyun
（collegeofengineering，heilongjiangbayiagriculturaluniversity，heilongjiang163319，p.r.china）
abstract：basedontheactualteachingsituationofapplicationorienteduniversitiesandcolleges，thecoursesystemofsteelstructureisreasonablyarrangedandithasbeenputintopracticeintheteachingprocesstostrengthenstudents’practicalability.weintroducedtheteachingarrangementofsteelstructurecourseandsomemethodsusedintheteachingprocessinheilongjiangbayiagriculturaluniversity，analyzedproblemsshouldbepaidattentionto，andpresentedsomesuggestionsforsteelstructureteaching.
钢结构的课程设计篇4
关键词：钢结构课程设计；教学方法；教学改革
中图分类号：G642.4文献标志码：a文章编号：1005-2909（2012）05-0108-03
随着中国经济建设的飞速发展和国民生活水平的不断提高，很多高层及大跨建筑物拔地而起。钢结构由于轻质高强、建造周期短、施工方便等诸多优点，在工业与民用建筑领域得到普遍应用，多数外形新颖、奇特、大跨、超高的新型建筑都离不开钢结构。教育部于2010年6月份提出“卓越工程师教育培养计划”以贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010—2020年）》重大改革项目，旨在培养一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。卓越工程师的培养目标之一是强化学生工程能力和创新能力。土木工程专业是首批试点专业之一。课程设计作为土木工程专业学生必修的实践类课程，在卓越工程师的培养过程中起着不可或缺的作用。李方慧等[1]在钢结构设计课程教学中引入最新的研究成果和案例，结合现代化的教学手段以提高学生的实践教学能力和认知能力；贾玉琢等[2]指出当前钢结构教学在教材内容和教学方法等方面存在的弊病，并从优化整合课程内容、采用灵活的教学方法和先进的教学手段入手，探讨并实践了钢结构课程实用的教学方法。
目前很多高校在土木工程专业同时开设了钢结构基本原理、建筑钢结构设计和钢结构课程设计课程。这三门课程各有侧重点：钢结构基本原理侧重钢材的基本性能和构件强度、稳定和刚度的计算方法；建筑钢结构设计课程侧重各种常用钢结构体系的设计原理、受力分析、设计方法、加工制作和防腐蚀处理等内容；钢结构课程设计则主要训练学生运用前两门课程知识，通过对给定命题的钢结构单体进行设计实践以巩固专业知识，为学生以后从事工程设计和提升专业素质做好知识储备。目前，不同的高校对钢结构课程设计的要求不同，主要分为轻型门式刚架和钢屋架两种形式。
一、课程特点和教学目标
（一）课程特点
针对四年学制的土木工程专业本科学生，一般钢结构课程设计开设在第七学期，即在学生学习了钢结构基本原理和建筑钢结构设计课程后，此时学生已经具备了钢结构课程设计的必要专业知识。但是，大学四年级的学生有不同于其他年级的特殊性，主要体现在三个方面：首先，第七学期对报考研究生的学生是非常关键的时期，因此往年总是有部分学生为复习考研课程而缺课，即使上课也是心不在焉，最终导致他们学习效率不高甚至不知道课程设计的基本要求。其次，大四学生面临就业问题，很多用人单位为充分考查学生能力要求学生先到单位实习。由于就业市场竞争激烈，很多学生不愿意放弃来之不易的实习机会，因此选择放弃专业课程的学习到单位实习。这批学生最终也不能较好地完成课程设计任务。第三，近些年来，钢结构设计软件发展很快，很多工作均可由计算机代为完成。如中国建筑科学研究院研发的pKpm系列软件中的StS模块，上海同磊土木工程技术有限公司研发的3D3S软件，从10年前完成主要计算到现在可完成主要的施工图，设计人员仅需要输入少量设计参数即可完成设计优化、计算分析和施工图绘制。软件的不断发展和进步大量减少了工程师的重复劳动，但是对学生基本技能的培养并无益处。学生由于对设计软件过分依赖而对设计理论不熟悉，导致最终对计算结果无法准确把握和判断。
（二）教学目标
专业课程的授课方法通常为教师讲、学生听的模式，课堂上师生互动较少，考核多以卷面成绩为主。这种授课方式对课程设计显然并不合适。作为钢结构基本原理和建筑钢结构设计的后续课程，钢结构课程设计的开设是建立在学生对专业知识有一定了解的基础上，引导学生自主完成给定命题的钢结构单体设计过程，要求学生掌握钢结构设计的一般要求、设计过程和设计方法，通过计算书和施工图进行考核，以适用、安全、经济、合理作为设计作品的考核目标。
二、改进方法
（一）分步和互动式教学
钢结构基本原理和建筑钢结构设计两门课程是钢结构课程设计的先行课，由于不同的教师授课方式和侧重点有所不同，学生对知识的掌握程度也不同，在讲授钢结构课程设计要有针对性。学校将课程设计安排在建筑钢结构设计课程完成之后的下个学期，往年的授课方式主要为三个阶段：理论部分讲解、计算分析阶段和施工图绘制阶段，最终按提交的设计图纸和计算书质量进行考核。由于教师在理论讲解时不了解学生对专业知识的掌握程度，只能按照平时授课方式讲解课程设计理论，难以针对课程设计中学生容易出现的错误进行有针对性的教学；由于学时的限制，学生在匆忙完成图纸和计算书后即是学期结束，即使教师发现图纸和计算书中有很多问题也来不及让学生修改。
为准确把握学生对相关知识点的掌握程度，笔者通过与学生交流，及时了解他们完成课程设计需要补充的知识点，适时调整教学计划。如课程设计任务书要求学生完成一无吊车的轻型门式刚架设计，在第一节课上，即有学生指出门式刚架的结构体系和计算方法在建筑钢结构设计课堂上已经讲述，但只是一带而过。在这种情况下，笔者将课堂内容及时调整，考虑到各种不同的结构体系在结构的内力计算方面并无大的差异，仅将门式刚架与其他结构体系的不同之处重点讲述，然后要求学生课后进行计算分析，并在下一节课上随机抽查2～3名学生在10分钟内用ppt演示自己的计算过程。通过演示及时发现学生计算过程中普遍存在的问题，并在以后的授课过程中有目地重点解释。学生为准备演示ppt，会仔细阅读教材及相关设计材料，独立地思考、分析、归纳总结，既锻炼了他们的语言表达能力，又能发现问题，高质量地完成课程设计。
（二）工程实例的引入
随着近些年来钢结构建筑物的日益增多，学生对以钢结构为主体结构的实际工程有一定程度的认识。在教学过程中，除以照片形式展示国内外已建成和正在兴建的典型实际工程外，还可将常见结构体系的主要受力构件与校内钢结构建筑物实体相结合，将书本理论知识与身边实际工程结合，使学生对课堂所学知识加深理解和巩固。
此外，虽然学生之前已完成其他专业课的课程设计，但是由于钢结构施工图的表达方式和其他结构体系差异很大，无法将钢结构实体用施工图完整表达。鉴于此，笔者精选一套严格符合现行制图标准的轻型门式刚架结构施工图，从字体的选择、图面的布置到钢结构施工图绘制的要点一一讲解，要求学生从结构布置到节点详图分步完成，每次课堂均安排2～3名学生演示自己完成的工作，引导其他学生学习并从中发现问题。经过这样的训练与引导，学生最终完成的图纸图面较往年有很大程度的提高。
（三）正确的设计理念
由于钢结构表面经防腐蚀处理后美观大方，很多建筑师选择将钢构件暴露在室内。一个优秀的结构设计作品，结构的安全可靠是基本要求，结构的经济、美观和便于施工也是结构工程师必须考虑的因素。在往年的钢结构课程设计中，普遍存在截面过大、板件厚度太厚或太薄、连接处截面不等高或不等宽等问题。从学生的计算书来看，所选截面强度、稳定、刚度等均满足要求，但是有的截面应力比太小造成材料浪费，有的截面连接处截面不等高、翼缘不等宽造成外形层次不齐，有的所选腹板厚度太薄使焊接质量难以保障，还有学生为减少工作量以等截面H型钢替代经济合理的楔形截面。虽然笔者在理论部分的讲解中反复强调这些问题，但是学生在最后提交的作业中这些问题仍然会重复出现，这主要是由于在专业课的授课过程中，只重点讲解了构件的强度、稳定和刚度等关于安全性的训练，而忽视了结构设计还应考虑的其他关乎结构整体性的因素。因此，在截面优化、校核的过程帮助学生校核所选截面的适宜性，有利于培养他们正确的设计理念。
为避免学生因截面选择不当而引起的设计不合理，笔者在这次的教学方法改革中通过部分学生的ppt汇报发现并提炼共性的问题，同时将学生分组，在课堂上讨论、相互排查，确保每位学生对常见错误有明确的认识。在课堂上师生互动，学生之间的互动，启发、引导学生带着问题思考、讨论，可充分调动全体学生的积极性、主动性。通过讨论，学生基本上掌握了大部分内容，若仍不能解决的疑难问题，再通过重点讲解进一步促使学生将知识点与课程设计相结合。
（四）考核
与一般卷面考核不同，课程设计以最终提交的图纸和计算书为考核依据，图纸一般要求autoCaD绘制。为避免学生之间相互抄袭，每年的课程设计均按一人一题设置，但即使这样，仍很难杜绝抄袭他人图纸和计算结果的现象发生，作为教师如何区分便成为难题。因此，笔者将学生的课堂表现同时作为考核依据，学生的ppt汇报和课堂的问答均能有效地反应对知识点的掌握程度，结合提交的图纸和计算书，能较为公平公正地对学生考核。
三、结语
文章从钢结构课程设计的特点出发，探讨了适合钢结构课程设计的教学方法。实践证明，根据课程特点调整教学计划和教学方法、提高师生的互动性、培养正确的设计理念可有效提高教学质量和学生综合能力。
参考文献：
[1]李方慧，田春竹.钢结构设计课程实践教学方法探讨[J].高等建筑教育，2011，20（1）：135-137.
[2]贾玉琢，李曰冰，龚靖.钢结构实用性教学的研究与实践[J].东北电力大学学报，2007，27（5）：34-36.
teachingmethodsofsteelstructuredesigncourse
CHenJunling1，JiaoYufeng1，2
（1.CollegeofCivilengineering，tongjiUniversity，Shanghai200092，p.R.China；
2.HenanUniversityofScienceandtechnology，Luoyang471003，Henanprovince，p.R.China）
钢结构的课程设计篇5
关键词：钢结构仿真实践教学
中图分类号：G71文献标识码：a文章编号：1672-3791（2014）04（c）-0157-01
1钢结构及课程的发展要求
钢结构工程建设领域的应用日益广泛，新形势下，钢结构学科处于不断发展与更新中，其应用领域已从传统的工业建筑向民用建筑拓展，同时各类新型钢结构体系不断出现，使得这门课程在土木工程专业中的重要性不断加强，对现阶段钢结构课程教学及学生培养提出了更高要求，尤其对学生在钢结构领域应具备的知识和能力提出更高要求，学生不仅理论知识扎实，还需具备一定的实践和创新素质。为适应这一趁势，必须对教学内容不断更新、扩展，教学方法、手段、模式也需不断革新，应用多媒体、虚拟仿真等现代技术手段，提升教学效果和质量，培养具备较强创新能力的应用型人才。
2钢结构实践教学现状及存在问题
钢结构课程是土木工程专业的主干课程，也是最重要的专业课之一，实践教学在钢结构教学中非常重要，它是培养大学生动手和创新能力的关键，其作用及功能是理论教学所不能替代的。目前开设土木工程专业的高校都针对钢结构实践教学进行不断的探索，并在教学实践中积累了丰富经验。总体上，在教学中依然较多的偏重理论讲授，对实践教学不够重视，主要体现以下几个方面。
2.1实践教学环节内容设置不全面
部分高校钢结构实践性教学环节仅有课程设计一项内容，也仅仅局限于课本上讲过的结构类型，学生没有实物的直观认识。早期的钢结构教学还有安排学生到钢厂和加工车间参观的内容，但现在多数高校已忽视这方面的做法。此外，从毕业设计来看，很少学生进行钢结构设计的选题。
2.2实习、实验机会偏少
多数学校对待学生的实习还缺乏有针对性的研究，钢结构课程实习、实验的教学内容、方法和达到效果参差不齐。有的学校，实习主要以参观混凝土结构和砌体结构等为主，很少到实际的钢结构工程或仅参观已经建成的钢结构类建筑，因而难以对其有深入的理解和认识。对于钢结构课程内的实验，多数高校没有专门实验室或欠缺相应的实验条件，难以满足钢结构实践教学需要，更谈不上实践教学效果的保证和提升。
2.3与现代工程设计手段有脱节
钢结构课程分为原理与设计两大部分，学生在课堂上使用的教材主要偏重原理的教学。学生踏入社会从事设计还是需要具备实际的工程设计能力，尤其是一些设计软件的使用。目前各高校自主开发的多媒体仿真教学设计软件水平不一，自主设计开发的极少，势必造成实践教学互动性、启发性欠缺，仿真实践环节薄弱。
3仿真模拟实践教学平台建设
在钢结构教学中，加强仿真模拟实践教学，是实施钢结构教学改革的一个非常重要的环节。学校近年来在这方面开展了有益的探索。通过更加直观的仿真模拟方法向学生介绍并配合动手实践，增强课程感性认识，从而加深了学生对钢结构应用知识的掌握和能力的提高。
3.1优化仿真模拟实践教学的内容
钢结构仿真实践教学内容较多，针对课程的特点，逐渐凝炼并精简内容，形成一套适合本校学生情况的仿真模拟实践教学内容，尽量达到简单易行、特色突出。重点在钢结构焊接、高强螺栓连接、钢梁、实腹式钢柱、格构式钢柱、单层工业厂房、轻钢结构这几方面的仿真实践内容上进行了研究，编写相关的仿真模拟实践指导性文件，明确了各项仿真教学的关键做法、动手环节的规程。
3.2加强钢结构教学模型库的建设
实物、实体模型库在钢结构仿真实践教学中的作用日益显现，实物直观，学生体会深入。学校先后购入各种钢结构仿真模型达百余件，包括：各式各样焊缝连接、各种普通及高强螺栓连接、各种钢梁、钢柱模型以及大型工业厂房缩尺模型，形成了较为完善的钢结构实体仿真模型库，任课教师可在实验室教学，同时也方便将各类模型带入课堂，从学生对这种教学方式的认可程度表明学生实践效果极佳。同时，在校园有限的空间，也进行了建造缩尺比例的实体模型的实践，国内部分高校也有相关实践，如：南京工业大学等学校的汇集钢结构连接、稳定、桁架等单元的校园实体钢结构模型等。
3.3加强模拟设计软件的建设及应用
为强化与现代工程设计的有效衔接，学校在仿真模拟环节加强了市场现行的pKpm、3D3S等软件的实践设置，学生可直接进入实验室应用这些软件完成设计作业，包括：课程设计和毕业设计，同时学生对设计软件的学习和应用逐步和教师科研紧密结合，工程应用价值极高。同时引入目前市场较为先进的Bim软件，加强对学生工程能力的培训。学校专门设立钢结构Bim实验中心，吸收学生参与教师的程序开发工作，同时能够结合真实设计任务完成Bim仿真设计工作，积极组织能力较强的学生借助这一仿真实践平台参加了Bim工程师证书的学习和认证。
3.4建立实际工程的现场参观实习基地
加深直观印象，对改善教学效果会起到重要促进作用。学校加强钢结构实习基地的建设，从周边区域遴选出几个有代表性的钢结构设计、施工企业，并建立了长期的合作框架，这为学生在真实环境下的生产实训提供了强有力的支持。
3.5搭建学生科技创新能力训练平台
学生的科技创新活动也纳入保证和考核实践教学环节质量的重要一步。学生可利用实验室提供的材料，组装设计各类简单钢结构模型、桁架模型，培养和训练了学生的工程设计能力，同时培养了学生创新能力，组织参加大学生钢结构设计、结构创新大赛等赛事，形成了常态化指导，收到了很好的效果，对学生就业也是很好的促进。
4结语
应用型人才培养是高等学校课程建设和改革的一个重要目标。在具备理论知识的基础上更应加强实践能力的培养。在钢结构课程教学中，对学生动手实践能力的培养是可以是多方面、多渠道的，对其研究任重道远，基于不同的教学内容和学生层次，研究出合理科学的、富有特色的仿真实践教学方法是今后高校钢结构课程研究很有价值的一个领域，必将会推进钢结构实践教学水平的进一步提升。
参考文献
钢结构的课程设计篇6
关键词：钢结构识图预算课程教学改革
一、前言
《钢结构识图与预算》课程主要讲授钢结构基本知识、钢结构加工制作、钢结构安装施工、压型金属板工程和特种钢结构安装、钢结构工程的工程量计算方法等内容。通过本课程的教学，培养学生运用所学知识去进行钢结构施工设计、施工实施，以及具备准确高效的完成钢结构工程量的计算或核算的能力。使学生达到“看得懂图，会计量，懂计价”。[1]
二、本课程的教学目标
1.知识目标：
认知钢结构的专业术语；能说明常用型钢的标注方法、螺栓、孔、电焊铆钉的表示方法；能说明常用焊缝的表示方法，了解钢结构的尺寸标注以及建筑结构的常用代号；能描述钢结构施工图的设计内容；了解钢结构的主要施工工艺流程。
2.能力目标：
2.1能识读一般钢结构的图纸（包括钢屋架、钢平台、钢栏杆、钢梁、钢柱、钢框架和钢网架）；2.2能根据建筑工程清单计量和定额工程计算规则计算钢结构的工程量；2.3能根据建筑工程最新定额，结合钢结构施工工艺进行钢结构的计价文件的编制；
3.素质目标：
3.1养成勤奋、守纪、吃苦耐劳的劳动态度；3.2形成严谨、认真的工作作风；3.3培养团结合作精神；3.4培养良好的口头表达能力、沟通能力和协调能力。
在课程的实施过程中，按造价员工作过程安排教学内容，开展教学活动。理论教学和实践教学融为一体。增强学生上岗就业的竞争能力。
三、教学改革的理念及思路
1.课程内容的选择
课程组通过召开课程建设研讨会、实训任务论证会，到企业走访调研等多种形式开展调研围绕“钢结构工程预算”技能的培养，以工作过程为导向，将课程教学内容按“材料---施工图识读---算量---计价”进行规划、重构和整合。
开设职业体验训练任务，依托校内实训基地和校外合作企业平台，实现“教、学、做合一”的教学模结构式。
2.课程内容的组织
分为“材料---施工图识读---算量---计价”4个模块组织教学
3.教学环节设计和教学实施过程
建筑专业服务职业：造价员、施工员、质检员等。
造价员职业能力需求：能依据施工图纸进行现场踏勘；能根据施工方案编制工程预算；能依据招标文件、合同、结构设计变更、洽商记录、联系单，计算工程量和造价；能熟练计算施工中发生各项费用，并与施工预算进行对比、核算、分析，等。
施工员职业能力需求：能读懂施工图；能根据工程实际确定施工人员、材料、机械及现场等准备工作；能根据工程及现场特点选择合适的施工方案并进行质量、进度、安全控制；能编制指导实际施工的施工组织计划；能描述各分项、分部工程施工方法及施工工艺，等。
质检员职业能力需求：能读懂施工图；能对质量要求进行交底；能协助项目部及监理单位对检验批、分项、分部工程进行验收；能对常见质量问题及事故提出处理意见并督促整改，等。
课程教学项目设计：针对以上资料分析出本课程教学项目设计：
1.钢结构用钢材、钢结构的连接；2.钢结构施工图的识读3.钢结构构件工程量的计算4.钢结构工程的计价
先通过图片让学生对钢材、常用构件节点详细构造、厂房模型对钢结构有个感性认识。再以钢结构工程施工图纸为主线、贯穿各章节，将理论与实际紧密联系起来。学生完成整套图纸的识读---算量---计价。
教学手段和教学方法：理论联系实际，用引导式、启发式、兴趣式的方法激发学生的学习兴趣。主要为：以工程图纸为主线、贯穿各章节，将理论与实际紧密联系起来，以提高教学效率，课后作业练习配合，以提高教学效果，开展课堂讨论。[2]
四、任课教师理论、实践授课
教学团队5人，具有双师素质的4人。
教学团队成员的具备较好的教学水平、科研教改经验，曾获区教育技术应用大赛一、二等奖励。任课教师能够独立完成实训指导。实训中心有集各种结构和节点为一体的钢结构教学模型，供学生进行钢结构的认识和施工图的识读与绘制；计算机机房安装有相关计价软件，供学生进行钢结构预算文件的编制。
五、考核评价体系
1.改革传统的学生评价手段和方法，采用阶段评价、过程性评价与目标评价相结合，理论与实践一体化的评价模式。
2.关注评价的多元性，结合课堂提问、学生作业、平时测验、实验实训、技能竞赛及考试情况，综合评价学生成绩。
3.应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励，全面综合评价学生能力。
4.本课程的总评成绩=平时成绩+实训成绩+期末考试成绩。其中平时成绩占20%，实训成绩占40%，期末考试成绩占40%。
六、教学改革未来思路
开发和利用各种课程资源是课程建设的重要途径。要充分利用多媒体教学、网络技术和各种媒体（报纸、杂志、电视等）获取信息和资料，不断充实、更新课程内容。要创造性地使用教材，融合教材、教案和课件内容，丰富课堂信息量。教师可根据自己的授课习惯，在授课时选择授课顺序。教案的编写应该比《课程标准》的要求更具体，更便于操作。因此，教案的编写是一个再创造的过程，应在课程内容标准、呈现方式、案例选择等方面为实践活动的实施创造条件。多媒体课件直观性强，信息量大，易于学生接受，成为教材的有力补充。此外，本课程还应配置包括常用国家（行业）规范、标准、工具书及各种常用标准图集、技术文件范本等工程技术资料，以及试题库等配套完整的教学资源。
课堂教学应结合模型、实物等教具，在讲授过程中采用录像播放、图片演示、仿真软件应用、实物讲解、学生动手操作相结合的方法，也可以让学生利用模型材料制作一个钢屋架模型，或者是一些钢结构节点模型，这样既培养学生动手能力，也能让学生对钢结构图纸多一些理解。这些资源有利于创设形象生动的现场工作情景，充分调动学生的学习积极性和参与意识，以增强学生的感性认识，启迪学生的科学思维，扩大学生的知识面。
课程建设还应积极开发网络教学资源，包括建立课程网络，为学生提供相关的网络课程资料、网上答疑、行业动态等，为学生搭建一个自主性学习和开放性学习的互动平台。
参考文献：
钢结构的课程设计篇7
收稿日期：2012-12-20
作者简介：沈之容（1970-），男，同济大学土木工程学院副教授，博士，主要从事钢结构、高耸结构研究，（e-mail）。
摘要：高校网络教育是全日制高等教育体系的一种补充形式。文章分析了当前网络钢结构课程教学中存在的问题与不足，根据学习者的特点和网络优势，从教学大纲制定、新修课程知识点提炼、网络优势利用、作业和考核方式改革、课程和教材建设等5个方面提出了解决方法和对策。通过教学实践，得到了良好的教学效果，为国家培养了急需的钢结构应用型人才。
关键词：钢结构；网络课程教学；精品课程
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1005-2909（2013）03-0061-03函授、夜大、电大等是中国高等教育体系的一大特点，培养了一批又一批合格的高层次人才，是全日制高等教育一个很好的补充。同济大学继续教育学院1956年开办成人高等教育，是以工科类本专科成人学历教育为主的学院，是全国普通高校成人教育评估中唯一获得函授、夜大“双优”的学校，是全国第一家学习型继续教育学院。为落实教育部《面向21世纪教育振兴行动计划》，推动现代远程教育工程的进展，同济大学成立了网络教育学院，以应用型、技术性、复合型人才为培养目标，既综合了同济大学的传统优势学科，又融入了现代信息技术。
钢结构因其材料匀质性好、各向同性、结构总重量轻、塑性韧性好等众多优点而大量应用于大跨度建筑、高层建筑和高耸构筑物中[1]。中国自1996年以来钢产量长期雄踞世界首位[2]，钢结构应用政策从建国初的“节约用钢”到目前的“提倡用钢”，钢结构建筑数量迅猛增长，结构形式更是千变万化。如近几年涌现的奥运场馆和世博场馆等。然而与钢结构领域蓬勃兴起不相适应的是专业人才的短缺，许多设计和施工单位急需大批钢结构专业人才。钢结构课程是网络土木工程专业的必修课，属专业课课程，其重要性不言而喻。钢结构是一门综合性和应用性很强的课程，特别是随着近年来中国钢结构领域的快速发展，各类新型、大跨、复杂钢结构建筑的运用，课程的教学理念、教学目标、教学方法和教学手段也需要及时更新和变化。通过课程教学，使学生掌握钢结构特点、材性、构件计算原理、连接形式及其计算、一般钢结构工程的设计方法等，只有通过全面而系统的学习，才能达到课程学习目标。
文章在分析当前网络钢结构教学存在的问题与不足的基础上，针对该课程结合网络教学进行了教学研究，提出解决问题的主要教学方法和策略，并付诸实践，促使学生更好地掌握这门课，提升和促进教学效果。一、教学存在的问题与不足
目前钢结构网络教学主要存在以下问题。
（一）基础薄弱
高校扩招导致网络学生素质和能力有所下降，学生来源也较为复杂，包括网络日校生、远程教育生、成人脱产生等，学生学习基础和学习能力差距大，大多数学、力学基础知识薄弱且参差不齐，学生投入的时间和精力不尽相同，加之钢结构涉及的知识面很广，相关的前修课程较多，如果前修课程学得不够扎实，必然导致相关知识储备不够，学习起来有难度。
（二）认识问题
学生由于平时接触实际钢结构工程案例少，加上基础知识薄弱，普遍存在畏难心理，容易轻意放弃，导致恶性循环，缺乏信心。
（三）总教学时数有限
近年来出现新的结构体系和相关理论，知识更新快，而土木工程专业教学改革趋势是压缩课程教学学时[3]。钢结构课程本身知识点多，课程中既要讲授基本原理，又要讲授设计应用，加之增加了新的理论，因此教学学时的减少与知识内容增加的矛盾突出。
（四）知识内容较抽象
钢结构主要分基本原理和设计两部分。基本原理部分内容涉及高等数学和力学知识，如：轴心受压构件和受弯构件的整体稳定公式推导比较抽象、复杂；而设计部分的内容又需要学生具备结构概念和空间想象能力。现代钢结构工程越来越复杂，不仅需要学生具备扎实的基础理论知识，还需要较强的结构概念，客观上也增加了学习难度。
二、教学方法研究与实践
针对以上问题，我们坚持从四个原则出发改革教学方法：第一，以学生为中心，按照不同学生的特点进行教学设计；第二，围绕网络教育应用型人才培养目标，选择适合各类学生的内容组织教学；第三，紧扣时代和学科最前沿，为学生提供多种形式的学习资源；第四，紧扣网络教育特点和要求，选择适当的授课方式，同时根据学生来源区别对待。具体研究和实践如下。
（一）制定合适的教学大纲
网络教学不同于传统的面授教学，学习者是分散的异步式教学，他们更多的是为了学习实用的知识以帮助解决工作中的难题。在学习的过程中还受工学矛盾、家庭负担等因素影响，因此，课程教学大纲与全日制有所不同，大纲要求阐明基本概念、重在知识的实践应用，以满足网络教育中学生最紧迫的工作和应用需求。
（二）提炼相关知识点，提高学生前修课程基础知识水平
如前所述，由于每个学习者的基础理论知识储备、学习能力不同，无论课堂教学还是网络课件都不可能过多地去讲解前修课程，因此，提炼钢结构课程所需的前修课程知识点，在学期初作为准备性材料和学习资料提供给学习者或挂在网上，让学生根据自身掌握的情况有针对性地复习、提高，同时还提供相关前修课程参考书籍目录。这一措施既不增加现有课时数，又能有效帮助学生提高相关基础知识和能力。
（三）充分利用网络优势
除了将前修课程知识点挂在网上外，我们还实现了实时交互、网上定时答疑、课件点播、远程网站、自学导读、电子阅览等现代教学形式，为远程教育学生提供了良好的学习环境和学习空间，使得学生在课后随时可以答疑解惑，增加了学习的自由度和灵活性。以学生为主体的远程网络教学，由于师生时空分离，学习活动过程都由学生独立完成，所以学生在面对众多学习资源的时候往往会觉得茫然无助。在这种学习环境下，教师的指导对学生很必要。因此在教学过程中，对有条件上网的学生进行三次大规模的答疑活动，任课教师在线回答学生学习中的问题，对学习加以指导；对没有很好网络条件的学生，任课教师采用三次面授答疑的形式，与学生面对面交流。
（四）改革作业和考核方式
为保证学生的学习质量，及时了解学生的学习进度和知识掌握程度，除了常规的作业布置外，还增加了质疑、自由选题报告、网络讨论等平时成绩考核形式，而作业题布置打破常规，不再是大量的单独构件或连接计算题，而是将这些构件、连接计算融入结构体系中，与实际工程结合，以加深学习者对结构概念的理解，又能得到基本计算训练，同时减少题量，不增加学生负担。钢结构课程计算公式多且复杂，死记硬背意义不大，关键在于理解和灵活运用。事实上，在实际工程设计中也多借助于设计规范或工具书，因而考试采用半开卷的形式，即在考试时提供计算所需的所有公式及图表。
（五）课件和教材建设
课件和教材是课程的核心，好的课件和教材在培养学生综合能力、独立分析和解决工程实际能力方面作用显著。为此，在课件中设计了一些贴近实践的教学，其设计思想遵循工程类课程的学习规律，从建立学生对钢结构的感性认识入手，激发学生对钢结构学习兴趣，提高教学效果。
（1）借助多媒体教学手段，从介绍钢结构的一般概念知识入手，引入有关钢结构的材料、结构特点和应用实例等基本知识。
（2）在教学中大量引用钢结构工程实例，特别是飞速发展的现代钢结构应用，拉近基本理论学习和工程应用的距离。
（3）将课程中比较难以掌握的知识点以动画的方式呈现，帮助学生加深理解。
（4）根据现代钢结构的应用发展状况改进课程设计内容，将在国内大多数钢结构教学中长期采用的钢屋架设计从课程设计内容改为正常教学中的习题内容，代之以目前广泛应用的门式刚架厂房作为课程设计内容，并制定了全新的课程设计任务书，起到了学以致用的目的。
（5）课程中还增加了钢结构基本原理实验内容[4]，将平时全日制学生实验教学的录像展示给学生，使得他们虽然不能亲自做实验，但通过观看实验录像可加深对理论知识的理解和掌握，这也是同济大学网络课程实践教学的一大特色。
无论课堂教学还是网络远程教学，课件采用“多媒体+板书”的形式，既保留多媒体信息量大、图文并茂的特点，又可以通过传统板书形式给学习者足够的时间以消化学习内容。除了课件制作外，还特意编写了配套教材，进行了网络精品课程建设。钢结构课程继获得2005年度国家精品课程后，在2008年又获得了国家网络精品课程称号，是土木工程专业中第一个获得双精品称号的课程。
三、结语
网络钢结构课程教学任重道远，既要继承前辈的教学特点，又要运用现代化手段，根据不同学生的特点，提高教学质量。笔者所在的部级钢结构教学团队成员既有丰富的理论和实践知识，又有长期网络教学经验，雄厚的师资力量保障了教学质量和教学效果，陆续为国家培养了大批钢结构专业人才。通过几年的教学实践，不断地总结经验，取得了良好的教学效果，学生普遍反映良好，收获颇大，既学到了基本原理知识，又开阔了眼界，掌握了一般钢结构工程的计算方法，所学知识对解决实际工程问题帮助较大。
参考文献：
[1]沈之容，何敏娟，罗烈，等.钢结构设计原理[m].北京：中国建筑工业出版社，2010.
[2]沈祖炎，陈扬骥，陈以一.钢结构基本原理[m].2版，北京：中国建筑工业出版社，2005.
[3]李国强，陈以一，朱合华，等.土木工程专业结构工程课程体系与教学内容改革总体方案[J].高等建筑教育，2002，11（2）：53-54.
[4]郭小农、王伟、将首超，等.钢结构基本原理实验教学探索[J].高等建筑教育，2011，20（1）：149-154.
Researchandpracticeofnetworkteachingofsteelstructurecourse
SHenZhirong，Heminjuan，LUoLie
（CollegeofCivilengineering，tongjiUniversity，Shanghai200092，p.R.China）
钢结构的课程设计篇8
关键词：钢结构设计原理；双语教学；极限状态设计
中图分类号：tU391；G6420文献标志码：a文章编号：10052909（2015）05009805
随着“高铁走出去”战略的提出，我国土木工程专业国际型人才培养越来越紧迫[1-3]。土木工程专业主干课程开展双语教学，传授土木工程设计基本概念、原理与设计分析方法的同时，培养学生的专业英语应用能力，使学生熟悉国外规范和设计程序，为学生毕业后的涉外工作奠定基础，培养具有高水平专业知识和良好专业英语交际与应用能力的高素质人才。
一、课程改革必要性
双语教学作为一种新教学模式，如何立足现有教学大纲，采用何种教学模式和评价方法才能更好地开展教学，各方面研究有待进一步完善，还需要更多理论研究和教学案例的支持。目前的主要矛盾是课程定位不明，在教学内容、教学方式和教学质量评价等方面存在的问题如下所述。
（一）教学内容多和学时少的矛盾
课程内容主要包括钢结构材料性能，连接构造、受力构件（轴心受压，受弯和弯压）的基本原理、设计计算，公式繁琐难解，双语教学又增加了语言学习内容，教材还没完全成型，而相应分配的课时为32学时（2学分），于是教师每节课都在赶进度，学生每节课都感觉内容太多吃不消。
（二）学生难学和教师难教的矛盾
通过英语教学对大部分内容的理解并不难，但要想学生熟练运用国外工程师的思维方式学习新专业知识，还有一定难度。学生存在畏难情绪，学习兴趣不高。教师在考虑授课效果的同时还要考虑课程进度和课程内容，而在大班（50―80人）教学条件下，课堂氛围和授课效果很难保证，教师的讲解不能面面俱到。
（三）教学质量评价与反馈难
教学相长，及时在教学过程中评价教学质量以改进教学方式。钢结构设计原理课程教学内容难度差异大，学生英语水平参差不齐，学时少，教学质量很难评价。
西南交通大学茅以升学院于2011年开始在土木工程专业课程开展双语教学，并在多方面进行了探索。文章针对专业基础课钢结构设计原理课程特点，结合3年双语教学实践，分析和探索适合国内土木工程专业基础课程双语教学方式，总结并提出了适合大班授课，以极限状态设计为主线的多种教法组合的授课模式。
二、课程定位
钢结构设计原理属于土木工程专业“结构设计原理”系列课程很重要的一部分，是在完成力学课程，已经熟悉基本力学原理的情况下，开设的结构设计入门专业基础课。教学大纲要求培养学生运用钢结构的基本理论知识进行研究与设计的能力，这一点对双语教学和汉语教学都是一样的，只是双语教学是在此基本目标上朝国际化迈进了一步。钢结构设计原理双语教学应根据整个土木工程专业课程体系和钢结构设计的特点，基于学生的语言水平，在专业知识和语言之间找到一个合理可行的切入点和平衡点，明确课程定位，纲举目张，剪裁教学内容，选取教学方式，进行教学质量评价。
其一，明确专业知识的学习是双语课程学习的最终目的。语言和专业知识的关系往往困扰着双语教学，其关系应区分表里，互相呼应。专业知识学习应为“里”，语言作为工具应为“表”。让学生在深刻理解基本原理的基础上，掌握其专业化、国际化的英文表述，理解国外工程师的思维方式，具备与中外专业人士沟通的基础。
其二，衔接好钢结构基本原理与力学理论和力学概念脉络关系。钢结构基本原理课程的理论性强，难点和重点多，与力学理论和力学概念联系紧密，如疲劳与断裂力学，压杆稳定与欧拉稳定理论，局部稳定与弹性波板稳定理论，梁的稳定与开口薄壁杆件约束扭转等。在前置力学课程的基础上，为解决钢结构基本原理的难点和重点，就要理清其与力学理论和力学概念脉络关系，使学生有清晰的力学概念，顺利完成从力学到工程结构的过渡。
其三，明确基本原理的教授包括结构行为的学习和极限状态设计理念的灌输。钢结构原理课程内容复杂，设计与构造并举，中外相关规范规定差异较大，会使学生顾此失彼，抓不住关键，教师教学过程中也感觉教时不够，关键概念讲不透。所以教学应立足于极限状态设计理念，对钢结构的强度、稳定和疲劳等基本原理和关键公式，多举例，多练习，多提问，而对其他内容和具体构造规定等可让学生自学。
三、极限状态设计为主线的教学内容
（一）以极限状态衔接力学和钢结构设计课程
为解决钢结构基本原理的重难点，就要理清其与力学理论和力学概念脉络关系，使学生有清晰的力学概念，顺利完成从力学到工程结构的过渡[4]。
在前置材料力学、结构力学课程的基础上，可以简明扼要地介绍断裂力学和薄板理论等，然后从极限状态的角度，将力学基本理论应用于钢结构设计中，建立理论与实践的有机联系，让学生从基本力学原理和工程结构实际两个角度进行结构设计学习，如表1所示。
（二）以结构行为为“经”，以极限状态为“维”，归纳整合，抓住主线
钢结构设计原理教学内容多而繁，理论推导与构造要求的内容比较枯燥，学习有一定难度。教学大纲一般按结构行为归纳为三大层次或部分，即材料―连接―构件，让学生将知识点归入这三大块知识中便于理解和记忆。但是这样就割裂了各部分之间的有机联系，毕竟最后学生将面对的是整个结构设计，而不仅仅是材料或构件。
钢结构设计原理课程教学目标是能熟练运用基本原理进行钢结构设计，基本原理包括结构行为和结构设计方法，两者不可分割，缺乏前者，后者没有载体，只有前者，即为照猫画虎。以极限状态设计为主流的设计方法可以将上述三大块知识有机结合，如表2所示，根据不同结构行为层次的不同破坏模式，以关键性关系联结，逻辑性强，形象生动。表2中的重要关系是极限状态变化的基础和载体，极限状态则是推导各个公式的前提条件，而关键概念是设计的重要参数，也是学生必须掌握的基本概念和相应的英语单词。
（三）处理好教材和规范的关系
结构设计原理主要任务是让学生掌握土木工程中钢结构设计方法。一方面，实际结构设计需要结合相应规范规定开展教学，包括材料性能要求，构造规定、计算分析方法和流程等，基本原理的教学必须与实际设计的需要紧密结合。另一方面，钢材性能的提高和技术水平的进步，使规范的修订和完善成为一种常态，因此，双语教学中需要重视不基于特定规范的基本原理、知识与方法的传授，以增强学生的知识应用适应能力[5]。
西南交通大学茅以升学院土木工程专业钢结构设计原理课程曾计划采用国外高等院校土木工程专业原版教材，考虑到虽然结构设计原理不分国外国内，但不同国家在工程设计中所依据的规范不同，其教材针对的教学大纲也有差别，也就是说原版教材必然是建立在所属国家相应规范基础之上，学生学习过程中不仅会感受到专业知识的难度，还会产生语言困扰，因此，直接采用原版教材不完全适合国内需要。基于上述原因，宜先采用英文版讲义与中文教材相结合的教材体系，并指定相关英文参考资料，英文讲义经教学检验后可以形成适合本校的英文教材。
四、多种方法组合的教学模式
（一）案例分析辅助教学引入和总结教学内容
案例教学[6]是具体的实例，印象深刻，易于学习和理解。开始教学内容前，可引入相关的国内外有代表性的工程实例，激发学生学习兴趣，提高知识运用的真实性，教学内容完成后对案例进行分析，提高解决具体工程问题的能力。通过工程事故案例教学，还可以警醒学生，在专业学习过程中严格要求自己，培养一丝不苟的工作态度和严谨的职业素养。
组织的案例最好能具备学科前沿性，并与教学内容相关，能突出重难点。学生一般对钢结构实践中成功的案例司空见惯，但对垮塌的案例记忆深刻。表3为根据教学内容中的结构层次，分别给出了对应破坏极限状态的工程垮塌事故案例，让学生学习专业知识的同时，体验工程实际中责任使命感的重要性。
（二）问答式授课模式关注重难点内容
当学生对双语教学熟悉后，问答式授课模式才能有效地展开[7]。受双语授课课程学时的限制，问答式授课模式主要有两种形式：课上教师问学生答和课下学生问教师答。
课上教师问学生答。根据每讲课的教学安排，教师将授课主要内容和关键概念以英文问题的形式在课上给出，以随机点名，让学生回答，并记录评分，然后根据学生回答的情况，以问题为主线，逐一讲解。这样学生课上不仅仅是被动听课，还是被迫积极思考，教师根据学生的回答反馈教学效果。
课下学生问教师答。根据学生的作业和上课情况，在课后可以留一些时间给教师或助教解答学生的问题。课下单独交流可以节约课堂时间，学生可以书面形式提出问题，针对共性问题下次课强调和复习。
（三）流程图法梳理设计和计算的程序
流程图法[8]作为一种从计算机程序语言衍生出的教学方法，可将课程中的复杂结构设计编制成具有逻辑关系、体系化、规范化的流程，让学生理解并掌握复杂难懂的结构设计程序和要求，开展教学的具体实施步骤如图1所示。
流程图法采用箭头和图形，根据公式和简洁的语言展示复杂的结构构件设计流程和规范规定，教学内容清晰明确，优点为符号规范，表述简洁，结构清晰，逻辑明确，容易理解。
图1结构设计课程教学流程图
钢结构设计原理是一门理论性强、计算公式较多的课程。纷繁复杂的公式使学生容易产生混淆。在课程教学中，针对不同的教学内容，如不同构件设计、同一构件设计、构件与连接设计、焊缝连接中弯与扭的区分，可分别采用比较教学方法[9-10]，帮助学生辨别同类教学内容的异同，抓住教学内容的实质，从而熟练掌握，不致混淆。
五、多通道教学质量评价
教学质量评价对教师及时调整和优化教学内容非常关键[11]，可以通过以下几个通道得到教学效果的反馈意见。
（一）课堂即时提问
按照教学计划，每堂课的内容既不同又有逻辑联系，尽快课堂时间有限，仍然需要回顾已讲内容，引入新内容。在复习上一讲内容的时候，可以对重难点内容点名提问，根据学生的回答情况得到教学质量的反馈，并进行补充和强化。在新内容进行到关键点时，提出疑问，敦促学生思考，让学生不只是照本宣科，而是对内容进行思考。根据回答情况记录成绩，整个学期每人都会被提问到，课堂提问从这两个方面入手，可以即时评价教学质量，控制上课节奏，优化教学内容，提高学习效率。
（二）课后作业批改
钢结构设计原理是实践性强、计算公式和原理较多的课程，需要进行大量练习才能很好地掌握教学内容，因此课后作业必不可少。课堂教学工作完成后，布置教材上的3道左右计算题，因时间充裕，计算量比考试题目要大。学生作业的完成情况反映了该部分内容的教学效果，可针对作业批改中存在的问题在下讲课进行补充。这样可以评价每讲课的教学质量，适时调整教学内容
。
（三）期中阶段考试
当总教学内容进行到一半时，可以就已讲内容进行一个阶段性的考察，期中考试的题目形式宜与期末考试一致，只是考察内容侧重点不同。题目应该包括考察基本概念的客观题（选择题）和设计计算的计算题，一方面让学生对学过的内容进行总结和复习，另一方面可以考察半期教学效果，促进后半期教学质量提高。期中考试是阶段性总结和反馈，评价半期教学质量。考试试卷应为英文，学生可用中文解答，让学生熟悉英文表述，提高对题目的因素理解能力。
（四）期末考试
由于期末考试占总成绩的比例在60%以上，学生在期末考试前都会花大量时间复习。对学生来讲，期末考试是课程的指挥棒。对教师来讲，期末考试可以全面评价整学期教学质量情况，
为下次教学提供参考。考试试卷也应为英文，学生可以用中文解答，这样学生才能重视双语学习。教师通过对期末试卷进行分析，找到学生错误较多的地方，查找原因，寻求解决之道。另外可以在最后一次课上让学生匿名提出意见，如教学进度、重难点和教学方法是否得当等。
总之，应做到教学反馈及时，多通道评价教学质量，合理调整教学内容，提高教学质量。
六、结语
面对钢结构设计原理双语教学中内容多，课时少，学生英语水平参差不齐，教学质量难于评估的现状，可以极限状态设计为主线，在教学内容、教学方式和教学质量评价三方面进行优化和调整，取得较好的教学效果。
（1）明确双语教学的定位很关键，应以专业知识和设计思想的传授为主体，语言为载体。
（2）在传统以结构层次（材料―连接―构件）为模块的教学内容基础上，让学生掌握极限状态设计的理念，衔接好力学和钢结构课程，剪裁教学内容，提升学生结构设计学习的深度和广度。
（3）针对不同的教学内容和教学过程，应综合采用不同的教学方式，以各种手段促进教学效果的提高，降低学生学习的难度。
（4）教学质量评价应贯穿整个教学过程，并进行多通道实时评价，因地制宜，从学生的接受角度来提高教学质量，不断提升教学水平。参考文献：
[1]刘林，吕晓寅，张鸿儒.混凝土结构设计原理课程多模式英语教学实践与体会[J].东南大学学报：哲学社会科学版，2012（S2）：256-258.
[2]周海涛.双语教学在钢结构原理课程中的应用研究[J].教育教学论坛，2012（26）：206-207.
[3]张建仁，李传习，杨美良，等.结构设计原理课程教学团队建设的改革与实践[C]//高等学校土木工程专业建设的研究与实践――第十届全国高校土木工程学院（系）院长（主任）工作研讨会论文集，2010.
[4]颜庆智.钢结构基本原理教学中的力学过渡[J].中国冶金教育，2012（1）：24-26.
[5]向南.基于“结构设计原理”课程的全英文教学方式探索[J].重庆交通大学学报：社会科学版，2014，14（4）：123-125.
[6]商怀帅，杨琳，祝英杰.工程案例在混凝土结构设计原理教学中的应用[J].中国冶金教育，2014（5）：34-35.
[7]管巧艳，闫祥梅，谢晓鹏.问答式授课模式在土木工程双语教学中的应用[J].高等建筑教育，2012，21（4）：56-58.
[8]王亚军，马亚维，杨文伟.流程图法在混凝土结构设计原理教学中的应用[J].高等建筑教育，2013，22（6）：100-103.
[9]李素娟.比较教学法在钢结构设计原理课程中的应用[J].高等建筑教育，2011，20（4）：85-88.
钢结构的课程设计篇9
关键词：钢结构；教学；提高
中图分类号：G640文献标志码：a文章编号：1674-9324（2012）04-0032-02
钢结构作为工业与民用建筑，交通，水工等结构工程中应用广泛的一门专业基础课，是我国高等院校中多个本科及研究生专业的必修课程。随着国民经济的发展和技术进步，如何与时俱进地提高这门课程的教学水平？如何培养学生稳健灵活地掌握钢结构设计的思维方式和方法？如何提高学生的空间想象力，研究开发能力以及创新能力？是值得高教战线的教师学者研究和探讨的。本文对此略作了一些经验性介绍，从教学环节和教学手段出发，就改进钢结构课程的教育水平问题，展开了研讨，以达抛砖引玉，共同提高之目的。钢结构课程中的基本理论和计算原则；整体结构体系和分体系之间的力学关系；繁复的节点构造；以及从破坏机理，试验现象和工程经验所获得的设计思想；都是本课程教学工作中的重点。这其中又有许多难点：如钢结构的整体失稳与局部失稳问题；空间杆件体系的超静定分析；多跨工业厂房的结构计算，等等。面对如此繁复的知识点，既要“灌输型”地传授知识（这是不可避免的，先“死去”才能“活来”，不能一味地见到“灌输”二字便视为贬义词），又要鼓励学生独立思考、大胆质疑，多方位、多角度地发现问题和解决问题。因此，我们从课堂和课外两方面着手，采用了如下一些教学方法：
1.注重启发式教育：课程每一单元增设提问和答疑环节。即可由学生现场提问，也可由教师预设问题。预设问题本着“少而精”与“广而新”的原则，既注重启发培养学生分析问题的方式和解决问题的能力；同时，也注重及时将科学前沿和工程技术的最新发展引入教学，拓展学生的视野和增加其知识面。预设问题在形式上，可以活泼一些，不拘一格；甚至可以穿插一些历史知识或现实事件，来提高学生学习兴趣。比如如下一题：德国雷马根大桥在二战中的失守，其价值被形容为“将该桥全部钢铁重量换成黄金才能比拟”；试从超静定钢桁架结构的抗震性能分析该桥为何在第一次起爆中屹立不倒？又比如下一题：911事件中世贸大厦的钢结构框架为何倒塌？冲击和高温谁是祸首？如此等等，重在教师交流式地“教”，学生趣味性地“学”；引导学生通过探索进行学习，既活跃了课堂气氛，又调动了学生学习的积极性，培养了思考的能力。
2.注重感性知识：空间想象力的训练和工程感性能力的培养，在整个钢结构教学过程中，是非常重要的一环。我们发现：即使是城市里长大的学生，对真正的钢结构建筑，如重型工业厂房，化工管架等也都缺乏感性认识，面对书本上，平面上的图纸，常常建立不起空间概念。这就急需教研小组，针对教材上的节点详图，施工平面图，补充增绘结构立体图，有条件的最好还能制作模型图，让学生对比识图，一目了然。教研室配备了完整的系列钢结构教学模具，包括一整套空间网架模型和钢屋架节点模型、钢屋架支撑布置模型、钢屋架和各种梁柱连接节点，常见柱脚节点，桁架连接节点等模型。显著地增强了教学效果。
3.注重实践环节：加强教学实践环节的开展和“走出去”的实践训练，是非常重要的。我们结合所教课程内容，要求学生参加1～2项小课题研究。此外还鼓励一些学有余力的学生结合教师的科研、工程实际，分成小组，分工协作开展研究和承担设计任务。为了在教学过程中能够充分调动学生的积极性，引导学生由被动接受走向主动学习，培养工程实践能力，我们还设计了不同类型、不同难度的多组课程设计题目，指派能力强的学生为组长，规定学生利用课余时间完成。另外，组织学生到工地现场或实习基地（如武汉神龙汽车重工业厂房实习基地，精工钢构集团实习基地）参观实习，组织富有实践经验的专家现场讲课；同时自己动手制作钢结构的施工、安装录像，使学生直观地并总结性地了解复杂的钢结构工程。在校内试验大厅，组织学生通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法，等等。通过试验观察不同截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式，将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对计算公式的理解。
4.注重培养学生的创造力：引导学生带着问题学是增强教学效果的一种有效手段，也是理论联系实际的有效途径。除了在课堂教学中通过工程实际问题引出理论知识点，还设置了与课堂教学配套的综合训练。作为课堂教学的辅助环节，支持学生参与“弯矩图大赛”，“大学生结构设计大赛”等活动。鼓励能力强的学生采用虚拟模型实验的方法；通过分析虚拟模型实验中可能出现的现象，增加学生对抽象的弯矩作用平面、复杂的节点构造等问题的理解，提高学生自行制作虚拟节点模型的动手能力。
5.注重多媒体教学手段：考虑到钢结构专业教学中普遍存在的内容复杂、信息量少、平面讲解不易为学生真正领会理解的现象，以教师自主开发研制的高水平多媒体课件和电子教案为核心，构建了实习观模（实物，模型或录像）、多媒体课件等多位一体的教学平台。根据课程特点，采用行之有效的多媒体教学，通过文字、图像（特别是录像资料以及国内外有关钢结构设计方面的实例资料）、动画、视频，激发学生的学习兴趣。比如：我们制作的受压构件的“弯曲屈曲，弯扭屈曲，扭转屈曲”的三维动画视频的演示，就真实生动地表现了三种屈曲的不同发生方式。而“普通螺栓和高强螺栓的破坏机理及其区别”的动画演示，则直观剖析了螺栓各种不同的破坏形式和产生原因，起到了良好的效果。同时，充分利用网络资源，在网上收集和展示了大量工程实例。网上教学资源形式多样、导航清晰、界面友好，便于安排网上适时答疑；符合钢结构教学的内容要求和对学生自学的引导。
钢结构的课程设计篇10
关键词：课程思政；专业认证；协同育人；钢结构；教学模式
1课程思政与专业认证实施背景
2017年2月以来，教育部积极推进新工科建设。我国的工程教育通过进一步转换教育教学观念、改革人才培养模式、工程教育认证等多个手段来适应新工科的发展思路。2021年6月16日，教育部高等教育教学评估中心、中国工程教育专业认证协会的《已通过工程教育认证专业名单的通告》显示：截至2020年底，全国共有257所普通高等学校1600个专业通过了工程教育认证。由此可见，专业认证已成为高等教育新工科建设质量保障体系的必然导向。工程教育专业认证与传统教师作为主导驱动教育教学的方式存在本质差异，主要体现在“学生中心、成果导向与持续改进”这一核心理念。学生中心是指高校教育教学过程中的一切出发点都要以学生为中心，培养学生成才是高校的最终目标，专业建设的师资队伍和学校教育资源都要服务于这一最终培养目标，还要对全体合格毕业生进行达成情况评价；成果导向是指每一门课程的达成情况均要支撑学生毕业要求的达成情况，毕业要求的达成情况又要支撑培养学生成才这一最终目标的达成，每一个教育教学环节都要求学生达到预期的学习成果；持续改进是指以常态化的评估来满足教育教学质量的持续改进，实现这一要求的关键是有质量的监控与反馈，并建立“先评价、再反馈、后改进”这一回环的作用机制[5-6]。
2钢结构相关课程的教育教学现状
2.1钢结构相关课程的设置情况
钢结构是工程建设中常见的结构形式之一，由于其质轻强度高、材质均匀、可靠性高、施工周期短、装配式程度高、回收利用率高等特征，特别适用于大跨度、超高层等工程结构，在土建、水利、道桥等行业中应用广泛。钢结构相关课程是综合性和应用性都很强的课程，在培养学生掌握专业技术基础知识、增强独立综合分析能力、解决实际复杂工程问题、肩负中华民族伟大复兴使命等方面起到重要作用。钢结构相关课程是土木水利类专业的主干课程，其前修课程主要包括材料力学、结构力学、建筑材料等课程，大部分在大学三年级开设。以内蒙古农业大学钢结构相关课程的教育教学为例，该校针对土木工程、工程造价、道路桥梁与渡河工程、农业水利工程、水利水电工程等土木水利类专业，均开设了钢结构相关课程，包括钢结构基本原理、水工钢结构学、钢结构、钢结构设计、钢结构课程设计、水工钢结构学课程设计等教学及实践类课程。钢结构相关课程均属于土木类专业的主干必修课，也属于水利类专业的主干选修课。其中，内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院的农业水利工程和水利水电工程分别于2010年1月和2021年1月通过专业认证并进入有效期。
2.2钢结构相关课程教育教学现状与存在的问题
2.2.1课程思政内容不够钢结构相关课程作为专业课，任课教师在课堂上往往专注于强调课程的专业性与学术性，而忽略了课程中的思政元素。一方面，在新时期我国教育教学的发展趋势下，课程思政元素应贯穿钢结构相关课程的教学全过程，在强调专业知识的基础上，深挖专业课程所蕴含的思政元素。另一方面，对于钢结构相关课程，从专业课角度渗透学科发展与内涵，使学生增强文化自信、厚植爱国情怀、树立远大抱负，培养学生的社会责任感。现阶段，钢结构相关专业课程中的课程思政内容不够，在新时代的背景下，专业课程融合课程思政元素至关重要。2.2.2理论讲授与实际工程联系不紧密钢结构相关课程是与实际工程联系非常紧密的专业课，而现阶段大部分钢结构设计原理课程主要包括绪论、钢结构材料、钢结构连接、钢柱、钢梁这五部分。一方面，任课教师课堂讲授的内容不能与实际工程有机融合，课程没有工程实践环节，也没有相应实验室的设置，学生对于焊缝连接、结构整体稳定性、局部稳定性等知识点，只能通过二维图片或者是3D动画对概念进行记忆，难以真正理解并解决钢结构工程问题，难以激发学生日后在工作中解决复杂工程问题的能力。另一方面，有些教材上的部分知识点较为陈旧，很多技术、方法较为保守，新材料、新技术更新较为缓慢，如水下焊接等相关知识点很多教材少有提及，这就导致学生的创新能力不足，进入社会难以迅速适应行业发展。这些都说明传统教学模式下更偏重理论知识的讲授，与实际工程缺乏联系，导致对学生的能力培养比较欠缺。2.2.3学生主动性与积极性不足钢结构相关课程的教学内容相对较多，但课程学时较少，这就导致大部分学生对钢结构专业知识点的掌握不到位，侧面反映出学生学习的主动性与积极性不足。一方面，当前的授课方式主要是传统的教师讲授，而讲授内容大部分依照《钢结构设计标准》（GB50017—2017），突出规范的适用性与实用性，特别是涉及计算原理的推导过程讲授，内容相对枯燥且理论性较强，学生学习的主动性与积极性尤显不足。另一方面，课堂往往更侧重于专业知识的传授，忽视了对学生能力的培养，教师在课堂对学生进行灌输式教学，大部分时间考查的是学生的学习情况而没有过多关注学生的思考能力。在钢结构相关课程的日常教学中，要尽可能地激发学生学习的主动性与积极性，提升学生的学习能力。
3课程思政与专业认证协同育人下钢结构相关课程教学模式探索
3.1挖掘课程思政元素
对于土木水利类专业钢结构相关课程，要深挖课程思政元素，潜移默化地铸牢学生的理想信念，钢结构课程内容与思政元素关联图见图1。在讲授钢结构相关课程中涉及的各类标准、规范时，一定要培养学生的标准化意识，培养学生养成研读标准、规范的习惯和一丝不苟的精神，这也是一个工程人应该具备的职业素养。在讲授钢结构连接过程中涉及的焊接、螺栓等知识点时，教育学生要像微小的焊缝、螺栓一样，发扬雷锋同志的“螺丝钉”精神，做好自己的本职工作，为社会贡献自己的力量，这样才能铸牢中华民族共同体意识，厚植爱国主义人文情怀。钢结构相关课程中能够体现的思政元素非常多，这就需要任课教师在备课过程中深挖课程思政元素，做好价值引领工作，从学科专业发展中了解钢结构的发展历史与行家风范，巡礼伟大工程中映射的工程伦理与工程创新，体现工程人的社会责任与人文素养。
3.2深化专业认证理念
专业认证理念包括学生中心、产出导向以及持续改进这三大核心理念，还涉及反向设计与正向实践的拓展性理念与周期性评价的关键性理念。基于专业认证理念，可以从课堂教学、实践教学以及课程考核等方面，对钢结构教学方法进行改革探索，钢结构课程专业认证理念教学方法示意图见图2。随着诸多钢结构工程的建设，国家对钢结构工程运行维护的投资力度日益加大，钢结构相关设计规范也多次更新，土木水利类钢结构相关课程也要改变相应的教学内容、增加相应的教学环节。
结语