鋼結構課程設計
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鋼結構課程設計范文第1篇
一、構建課程設計質量監控體系的必要性
隨著中國鋼產量的不斷提高，用鋼量已不再是制約鋼結構發展的主要因素，建筑鋼結構由于其材料性能優良，制作安裝工業化程度高以及結構形式新穎靈巧，受到了越來越廣泛的應用。隨之而來，鋼結構人才短缺日漸凸顯，企業急需大批鋼結構設計和施工的專門人才。鋼結構課程設計是對學生的一次較為全面的設計訓練，是鋼結構原理和鋼結構設計課程后一個重要的綜合性實踐教學環節，也是培養學生鋼結構設計能力的基礎性教學環節。它是課程基本概念、基本理論等內容的延伸，也是對所學知識的一次綜合運用，將為畢業設計以及工作以后的鋼結構工程設計奠定堅實的基礎。但是，長期以來大部分高校形成了重理論、輕實踐的教學模式，各高校實踐教學的質量監控相對薄弱。就學生而言，受傳統教學模式的影響，普遍重視基本理論的學習，忽視實踐教學環節在教學活動中的重要地位。一方面大學生習慣于傳統的“教師講，學生聽”的教學模式，而對于以學生為主的課程設計環節，自主學習的積極性不高，主動性不強，探索鉆研和創新實踐能力不足;另一方面，大學生迫于就業壓力，學習動機功利化，熱衷于考取各種資格證，從而忽視了對專業課的學習，特別是相對自由的設計環節，如果缺乏規范的實踐教學規章制度或者監控體系，設計時間、設計進度和設計質量難以保證。因此，如何構建切實可行的課程設計質量監控體系，充分調動學生的積極性和主動性，保證課程設計質量并且督促學生按時獨立認真完成課程設計，是一項緊迫而必要的工作，也是鋼結構實踐教學改革需要不斷研究和探討的課題。
二、課程設計質量監控體系的構建
筆者根據多年的教學經驗，并結合山東科技大學鋼結構省級精品課程建設工作，在鋼結構課程設計質量監控方面進行了一系列改革實踐，并取得了較理想的效果。
(一)設計題目多樣化
在2006級以前，學校鋼結課程設計通常做法是進行鋼屋架設計，設計題目單一。隨著計算機的普及，課程設計繪圖也由原來的手工繪圖變成了計算機CAD繪圖，這就不可避免地導致前一屆學生存儲的設計資料流入到下一屆學生的手中，出現跨級抄襲或者拷貝的現象。為此，課題組集中編寫了三個題目的課程設計任務書，包括鋼屋架設計、工作平臺設計、門式剛架設計。自2006級以來，三套課程設計任務書輪流使用，并根據設計過程跟蹤指導情況適時對設計內容進行添加或者修改，有效避免了跨年級拷貝現象。
(二)設計方案多樣化
對于同一個課程設計題目，在編寫任務書時，在教學要求完全一致的基礎上，給出多組設計條件和設計參數供選擇，盡量做到不同的學生完成不同的設計方案。以鋼屋架設計為例，通過給出廠房的跨度、屋面情況、積灰荷載、屋架坡度及鋼號等多組參數組合，保證每個學生選用不同的方案，具體安排見表1。例如:三班的25號學生，其相應的設計參數為24m跨度，上人屋面積灰荷載為0，屋架坡度為1/12，選用Q235的鋼材。這樣，不同的學生選擇不同的設計內容，從源頭上杜絕了課程設計抄襲或雷同現象的發生，從而能夠更好地促使學生獨立地完成課程設計，達到預期的訓練目的［1］。
(三)加強設計過程的管理和指導
下達設計任務書的同時，下發課程設計指導書，詳細說明要完成的具體內容，設計圖紙的要求以及設計計算書的內容。另外，為了便于指導教師跟蹤指導和檢查，設計指導書中還要給出設計內容的時間安排。鋼屋架設計時間具體安排見表2。課程設計集中在兩周內完成，由于課程設計是在課程結束若干天以后的期末進行，學生表現比較松散，指導教師要隨時檢查學生整體的進展情況及每個人的完成情況［2］。指導教師要對學生進行過程跟蹤指導，并分三次進行集中檢查和指導答疑。第一次安排在內力計算及內力組合完成以后，主要檢查結構的布置是否合理，荷載及內力的計算是否正確。第二次安排在構件和節點設計完成以后，主要檢查構件設計是否合理，驗算過程是否完整，計算是否正確，節點設計是否合理。第三次安排在屋架施工圖繪制完成以后，主要檢查圖面布局是否合理，尺寸標注是否正確，是否達到施工圖要求等［3］。通過過程跟蹤管理和指導，可以更好地了解學生對知識的掌握程度，以及獨立完成課程設計的能力和質量，并以此作為平時成績考核的依據。
(四)完善考核辦法
傳統的鋼結構課程設計考核主要以設計成績為主，適當考慮20%的平時成績。設計成績主要考慮設計圖紙的質量和設計計算書的內容。平時成績以考勤為主。這種考核方式往往無法兼顧到公平和合理性，不能完全體現學生的主動性和獨立工作的能力，也就無法充分調動學生的積極性。為此，我們改革了課程設計的考核方式，將原來以設計成果為主的考核方式變成多方面多指標的考核方式，主要從平時成績、設計計算書、施工圖紙和課程設計答辯四個方面綜合考核，對應到具體每一方面，給出相應的量化評價指標，見表3［4］。通過實施這種多方面多指標的量化成績評定的教學改革實踐，學生的主動性有明顯提高。自2006級實施改革實踐以來，特別是2009、2010、2011三級，完全按照上述課程設計質量監控體系進行。實踐證明:設計質量較以前有很大提高，設計計算更條理、更完整;從成績來看，2009級優良率42%，2010級優良率52%，2011級優良率47%，較過去的25%～35%有明顯提高;此外，學生也普遍認同該質量監控體系和課程設計實訓系統，普遍認為為以后的畢業設計和入職打下了良好的基礎。
三、結語
鋼結構課程設計范文第2篇
一、組織認識實習，增強感性認識
中國礦業大學的鋼結構設計原理課程在大三上學期與混凝土結構設計原理課程同步開設。為增強學生對鋼結構和鋼筋混凝土施工和設計的感性認識，學校在大二下學期暑假安排了三周的認識實習。鋼結構實習主要參觀已建典型鋼結構建筑、鋼結構施工現場和鋼結構加工企業。2015年暑假認識實習期間，學生參觀了徐州音樂館、徐州奧體中心、徐州高鐵站、西安曲江國際會展中心、中國礦業大學在建體育館和徐州中煤鋼結構建設有限公司，初步了解了鋼結構大跨網架和桁架、裝配式鋼結構廠房和住宅、預應力鋼結構以及煤礦鋼結構皮帶走廊等結構的結構組成、傳力機理和施工工藝，目睹了鋼結構焊接H型鋼的施工流程，熟悉了氣體保護焊和埋弧焊等不同施焊方式的區別和特點。在實習期間，指導教師和現場技術人員有意識地針對將來鋼結構課程涉及的授課內容進行點撥和提問，并介紹目前鋼結構的新工藝和新技術，增強了學生的學習興趣和感性認識，使學生對鋼結構的原理和施工理解更為透徹，便于后期的課堂教學。
二、引入工程案例，豐富課堂內容
實際工程是鋼結構設計原理課程的最佳教學資源，將國內外鋼結構的代表性工程引入課堂實施案例教學，不僅可豐富教學內容，還可做到理論聯系實際，使書本中枯燥的理論變得生動形象。工程案例根據教學目的可分為課堂引導案例、課堂討論案例和課外思考案例。因此，將工程案例引入教學，需要根據教學內容、教學目的和教學進度而進行素材的合理編排和加工處理，使之符合課堂教學規律與特點。在教學過程中，工程案例可圍繞一個或幾個實際工程問題展開描述、分析與討論，用以提高學生分析問題和解決問題的能力。課程還可利用課程網絡平臺共享國內外著名鋼結構施工的紀錄片和國內外鋼結構倒塌事故的圖片和調查，豐富了學生課內外內容。實踐表明，采用案例式教學不僅拓展了教學內容，還活躍了課堂學習氣氛，有利于學生將理論知識融入工程實踐，培養學生的實踐和創造能力。
三、利用實體模型、有限元仿真和科研活動輔助教學
在鋼結構設計原理課程的授課過程中，學生較多反映對鋼結構構件失穩形態、構造措施等缺乏直觀認識，例如：學生對壓彎構件在平面內和平面外失穩形態理解較為困難。為解決課程概念抽象問題，教學團隊通過制作鋼結構實體模型、有限元仿真和參與科研項目等多手段加強教學內容的形象性。教學團隊利用學生科研訓練等實踐環節制作一些鋼結構塑料模型（如鋼結構梁柱不同形式連接節點），也可以加工試驗一些小比例鋼結構模型試驗（圖1給出了方鋼管和格構式短柱軸向壓力作用的失穩形態）。同時利用有限元軟件模擬具有形象逼真，全方位動態顯示等優勢，教學團隊可采用有限元軟件ANSYS等模擬鋼結構桿件的整體和局部失穩形態，提供命令流和說明書給學生課后練習，讓學生嘗試改變相關參數對模擬結果的影響（圖2給出了鋼柱和鋼梁在反復荷載作用下的失穩形態數值圖）。而科研項目具有一定的前沿性，學生在新工藝和新技術方面的求知欲很強，讓學生參與一些科研項目也可很好地激發學生學習熱情，增強理解深度。筆者曾讓部分學生參與了屈曲約束鋼板的抗震試驗研究，讓學生結合鋼梁局部失穩理論思考屈曲約束的原理和作用。通過形象化教學大大提高了學生學習興趣，激發了學生的求知欲，達到了培養學生科研能力、實踐能力和創新能力的教學目標。
圖1鋼短柱的失穩形態實驗圖
圖2鋼構件的失穩模擬圖四、采用先進網絡技術方便課余學習
現代多媒體技術在豐富課堂教學內容的同時，也會因課堂信息量大而導致學生難以快速理解消化的問題。為方便學生課余時間對教學內容的學習，教學團隊充分利用學校現有資源建立了課程學習網站，錄制了課程教學視頻。學生隨時可以通過電腦和手機進行網絡學習，了解課程教學大綱、學習指南、教學課件、教學參考書目和授課內容。另外，教師通過課程微信群和QQ群隨時進行網絡答疑，教學新信息，有利于加深師生間的互動，動態了解學生的課堂掌握程度。實踐表明，網絡輔助教學和答疑的形式因活潑便捷而深受學生喜歡，切合了學生學習心理，在教學中和學生課外學習中發揮著極其重要的作用，極大地拓展和延伸了學生的課程學習時間和空間。
五、利用課程設計鞏固提升知識點
為鞏固和提升學生所學知識點，鋼結構設計原理課程設置了課程設計環節。課程設計可以采取和課程教學同步交叉進行的方式，即課程教學完成到哪個知識點及要求完成相應知識點的課程設計，也可以采取課程教學完成后集中時間課程設計的方式。中國礦業大學鋼結構設計原理課程實踐環節要求學生靈活運用所學專業知識，結合現行鋼結構設計規范完成鋼結構平臺的設計。該鋼結構平臺主要由梁、柱、支撐、平臺鋪板等構件組成，主梁和柱、主梁和次梁以及柱與基礎都采用鉸接形式[4]。為區別后期鋼結構設計課程，該課程設計重點考察學生對荷載傳遞、平臺梁、實腹式、格構式平臺柱和連接設計等知識點的掌握程度，采用簡單的結構形式避免了復雜的結構內力計算。課程設計通過變化跨度和荷載等方式實現一人一題，要求學生獨立完成計算書和繪制施工圖紙，杜絕抄襲現象。課程設計環節關于鋼結構平臺結構設計方法為自學內容，鼓勵學生在課程設計環節加強自主學習，解決設計環節出現的新問題，培養學生解決分析實際問題的能力。從近幾屆學生提交的課程設計成果可以發現該課程設計對學生全面掌握鋼結構設計原理的知識起到很好的作用，培養了學生的自學能力和獨立解決問題能力，對學生將來的畢業設計起到了“練兵”作用。
六、采用合理的考核方式
鋼結構設計原理課程中公式和圖表繁多，如果單一地采用閉卷考試，學生記憶公式和圖表的工作量太大，也會導致一些與實際工程設計關系密切的知識點無法考察。 因此，該課程采用閉卷+開卷相結合的方式，閉卷部分重點考察基本理論的理解，而開卷部分重點考察知識點的靈活運用。中國礦業大學鋼結構設計原理課程近年來考試題型吸取了全國勘察設計注冊結構工程師考試的經驗，部分采用計算選擇題的方式。計算選擇題由于命題靈活綜合，避免了現在學生對教材例題的簡單套用和生吞活剝，考察學生獨立解決分析問題的能力，使平時注重過程學習的學生脫穎而出。在命題和閱卷方面上教學團隊堅持多位任課教師綜合命題，流水閱卷。最終成績通過多項成績綜合評定，將平時作業成績、小測驗成績、試驗報告與考核成績等加權平均計算綜合成績，兼顧過程考核和期終考核。實踐證明，學生通過多方面、多形式的平時訓練和考試磨練，充分認識到了該課程在實際中的重要性，大大加強了學習主動性，其綜合素質得到明顯提升。
鋼結構課程設計范文第3篇
學生在學習過程中，往往學習了后面章節，忘記了前面章節的內容，不清楚到底要掌握哪些的知識，哪些知識是課程設計中需要用到的。在安排課程設計時，一般都在課程結束后兩周時間集中進行。因為時間短，學生又缺乏實際知識，只能照本宣科，照貓畫虎，甚至不知道在設計中構件是否一定需要，有的更是把別人的設計計算書抄襲一遍，毫無創新，毫無新意。課程設計完成了，但是質量得不到保證，課程設計成果不理想，而學生則反映鋼結構難學，鋼結構課程設計復雜、不好做。與此同時帶來的后果則是學生主動性、積極性不高，達不到教學目標，這已經成為鋼結構課程設計的一大難題。
2推進鋼結構課程設計教學改革
通過分析上述鋼結構課程設計中存在的問題，尋找問題的根源，結合近幾年指導鋼結構課程設計的經驗，從引入工程實例、優化教學內容、教學模式和設計內容多樣化，增強教學方法、完善考核制度等多方面對鋼結構課程設計進行改革。
2.1引入工程實例在課程設計講解過程中，以已修建實際工程為主，對實際工程進行設計。將書本理論知識與身邊實際工程相結合，使學生把課堂所學知識加深理解和鞏固。近兩年榆林麻黃梁汽車產業園區，興建了一批汽車銷售4S店工程，主體為門式剛架。就以實際工程為依托，進行課程設計。帶領學生到工地進行參觀已修建好的門式剛架，了解結構形式，翻閱完整設計圖紙等資料，把理論知識與實際工程一一對照、比較，增加了實際工程認知度，增強了施工圖的繪制能力。在校教師再對鋼結構施工圖中的要點一一講解，學生能從中獲得更多的知識。
2.2優化教學內容在不增加學時的前提下，能讓學生更多地掌握課程設計內容。把課程設計相關內容融入到實踐教學中集中講解，不占用理論教學時間。理論教學學時壓縮后，該校安排以理論部分較強的鋼結構原理為主。對于課程設計部分的講解學時幾乎所剩無幾，那么對于鋼屋架課程設計中的支撐布置、荷載導算、內力計算、構件計算、節點設計等幾部分以平時作業的形式讓學生多加練習，通過作業發現問題指正問題。在課程設計過程中遇到問題及時強調，這樣能夠保證設計各環節的質量，對此學生普遍反映良好。另外，要求學生查閱最新規范、圖集，課程設計以實際工程為依托，那么就要以最新設計規范為依據。
2.3教學模式和設計內容多樣化在鋼結構課程設計中培養學生的創新意識和合作能力，開展多種多樣的教學模式。一種引入“參與•合作”教學模式。把一個設計項目拆分為幾個子項，2-4人組成設計小組，以設計小組為單位，參與到實際工程中去，對某一項目進行設計，每人設計一個子項。“參與•合作”教學模式的要點是通過教師的指導設計作用，形成學生主動、積極、創新的設計理念，團隊合作的設計學習情景，教師與學生、學生與學生之間相互作用，相互促進。另一種單一的教學模式。給出可供學生選擇的各種形式屋架，有人字形、三角形、梯形，每種屋架有不同的坡度，采用不同的積灰荷載、屋面荷載、不同的鋼號等，保證一人一題，避免抄襲、雷同出現。2.4教學方法多樣化傳統的教學方法太過單一，近年來多媒體教學得到普及，它最大的特點能夠直觀、形象、生動的展示構件，減少板書的時間，提高教學效率。兩種方法各有優缺點，可以同時并用來實現課堂教學，達到更好的效果。
2.5加強過程監控，完善考核制度第一，根據設計任務書要求合理安排進度。鋼結構課程設計一般安排在第六學期最后兩周完成。設計前期學生進度較慢，設計工作狀態懶散，設計進度跟不上，這就要求指導教師制定詳細進度計劃，定時檢查，才能保證學生按進度完成。第二，指導教師對設計中存在的重點、難點及時講解，同時準備一套較完整的鋼結構施工圖，讓學生從制圖的角度仔細查閱圖紙內容。這樣能夠保證課程設計的質量。第三，在成績評定方面，指導教師秉著“公平、公正”地態度考核學生成績。學生成績由四部分組成：平時成績考核學生出勤率；計算說明書成績考核學生掌握概念情況、計算準確率、內容完整性；設計圖紙成績考核圖紙整潔度、制圖規范性、圖紙完整性；課程設計答辯成績考核學生回答問題完整性、準確性等。
3小結
鋼結構課程設計范文第4篇
上述眾多的研究都提出采用案例教學法有利于提高學生綜合應用能力，但在實施過程中面臨的問題是：在鋼結構設計原理、鋼結構設計、課程設計、畢業設計等教學各環節采用的案例零散、相互間無聯系，導致各課程各環節各自為政，不利于學生整體設計思維的建立和對所學知識的融會貫通。且大多數教材所提供的工程案例，直接采用結構軟件計算結果，計算過程和施工圖簡略，無法為在課程設計、畢業設計中需進行手工計算的學生提供有效參考，不利于學生對設計理論的理解和應用。本文將對鋼結構課程案例設計及以案例為主線的一體化教學進行研究。一、案例設計
（一）案例的設計原則
以案例為主線的一體化教學中，案例是教學目標實現的關鍵，在進行案例的選擇與設計時主要考慮以下幾點：
1.以滿足教學需要為前提
案例是為教學服務的，它作為整個教學活動的主線，首先要滿足教學內容的需要，能基本涵蓋教學大綱中的主要理論知識點。其次，要滿足教學目標的需要，每個案例要向學生傳授哪些理論知識、能解決哪些實際工程問題、能培養學生哪些方面的能力，都需要預先進行設計和考慮[3]。
2.以實用、夠用為原則
通過以案例為主線的鋼結構課程一體化教學，學生在課程學習結束后就能進行常規鋼結構項目的結構設計。而不同結構體系的設計方法及適用規范都會有所不同，在有限的教學學時內，通常只能對常見結構體系的設計進行講授。因此在進行案例選擇時，應結合鋼結構行業發展現狀及未來趨勢，以實用和夠用為原則，選擇具有廣泛應用性和代表性的案例。
3.以學生應用能力培養為核心
本文所研究的教學改革的最終目標是提高學生對鋼結構理論知識的綜合應用能力。所選案例首先在內容上應具有完整性和綜合性，有利于學生將零散的理論知識系統化，培養學生整體設計思維意識。其次，所選案例在難度上應符合學生的認知能力。學生在開始課程學習之前，對鋼結構一無所知。而一個實際工程項目往往較復雜，不僅包含大量的背景信息和前提條件，還涉及多領域、多學科的知識。過于繁雜龐大的項目容易讓學生找不到方向和重點，造成較大的學習壓力。因此案例的選擇與設計應符合學生由易到難、循序漸進的認知過程，可結合理論教學內容對實際工程項目進行適當簡化后作為教學案例。
（二）鋼結構課程案例設計
以筆者所在學校（應用型本科）為例，鋼結構理論課程主要開設鋼結構設計原理（32學時）、鋼結構設計（32學時），實踐環節包括課程設計（1周）和畢業設計。設計原理課程內容重點是構件（軸心受力、受彎、壓彎和拉彎）設計、焊縫連接設計和螺栓連接設計；鋼結構設計課程內容重點是普通鋼屋架單層廠房設計、輕型門式剛架結構設計、多層鋼框架結構設計；課程設計要求學生完成一榀鋼桁架的設計；畢業設計選題為輕型門式剛架結構或多層鋼框架結構。
鋼結構課程一體化教學過程中，案例所肩負的任務是要將鋼結構所有課程、所有教學環節和絕大部分知識點串連起來，使各課程間相互聯系和銜接得更加緊密，使理論教學與實際應用之間過渡得更加自然，從而改變傳統教學中各課程各自為政、例題零散相互間無聯系、理論環節與實踐環節脫節的現狀。綜合考慮教學內容的適應性、教學實施的可操作性、工程實際應用的廣泛性，確定三大案例，如表1所示。表1鋼結構課程案例案例名稱案例內容案例1：某鋼屋架設計（角鋼桁架）基本資料；支撐布置；荷載計算；內力計算；桿件設計；節點設計；施工圖案例2：某單層倉庫設計（門式剛架結構）基本資料；結構布置；圍護結構設計；抗風柱設計；支撐設計；檁條設計；墻梁設計；剛架設計；施工圖案例3：某多層試驗樓設計（多層鋼框架）基本資料；結構布置及材料選擇；構件截面初選；荷載計算；內力計算；荷載效應組合；構件截面設計；節點連接設計；施工圖案例的編寫應注意：（1）計算過程要詳細。在實際工作中，結構設計計算通常由軟件完成。但為加強學生對基本設計理論的理解，課程設計和畢業設計環節中，一般要求學生手算為主、軟件計算為輔。案例的計算過程應盡可能的詳細，尤其在荷載取值、內力計算、荷載效應組合等方面，這樣才能給學生完成課程設計或畢業設計提供有效參考。（2）施工圖應達到一定深度。鋼結構施工圖具有符號多、標注多、節點詳圖多等特點，與之前學生熟悉的鋼筋混凝土結構施工圖在表達方式、內容等方面都有很大的不同，因此，與案例配套的施工圖應達到一定深度，以便于學生在識讀、模仿繪圖的過程中掌握鋼結構施工圖的繪制內容及常規表達方法。
二、以案例為主線的鋼結構課程一體化教學研究與實踐
（一）一體化教學活動整體設計
赫爾巴特說：“如果缺乏背景經驗，任何新的感知根本就沒有任何意義可言。”在對以案例為主線的鋼結構課程一體化教學活動進行整體設計時，關鍵在于如何通過案例這條主線，把鋼結構課程所有教學環節和主要理論知識點串聯起來，以工程案例為載體，通過教師的引導，將學生處于真實問題的情境之中，并帶著問題設身處地地思考，尋求問題的解決方法，進行探索式的學習，在獲取專業理論知識的同時體驗職業思維方法，培養分析、解決問題的能力和對理論知識的綜合應用能力。
以鋼桁架、門式剛架、多層鋼框架三大案例為載體，開展鋼結構課程一體化教學的總體思路如圖1所示。由于同一案例往往涉及不同章節甚至不同課程的教學內容，在教學過程中，如何幫助學生理清脈絡把握主線、實現課程間的融合銜接是關鍵。同一案例用在不同課程教學中，其側重點也是不一樣的。原理課程關注的是案例中單一構件、節點在內力已知情況下的截面設計和連接設計；設計課程則側重于通過案例幫助學生完成整體設計思路的構建；在課程設計和畢業設計實踐環節，目的是讓學生在參考、模仿案例完成任務的過程中，進一步鞏固和強化學習效果，實現對前兩門課所學理論知識的綜合運用。
（二）案例為主線的教學實踐
以案例為主線開展理論教學，每一節課都是一個單獨的案例教學活動。由于受學時限制，傳統案例教學中很重要的課堂討論等互動環節很難充分的開展。如何通過合理的課堂設計，把握好理論教學與案例分析的節奏，達到理論知識實現應用轉化的最終目標就成為關鍵。基本思路是：基于案例中呈現的問題，以問題解決為指向完成理論教學。主要過程是：（1）問題鋪墊：基于案例背景，結合教學內容引導學生分析需解決的問題（做什么）；（2）理論講解：針對案例需解決的問題進行基本設計理論知識的講解（怎么做）；（3）實踐應用：幫助學生運用所學理論知識解決案例相關問題（怎么用）。
通過案例構建真實的實踐氛圍進行基本理論的講授，以案例闡述理論，最大限度地減輕學生的認知負荷，不僅讓學生知道“學什么”，更重要的是知道“學了可以做什么，怎么做”，體驗到用所學理論知識解決工程實際問題的成就感，減少了單純學習理論知識的枯燥感和迷茫感。
（三）教學效果反饋與評價
教學評價是檢驗教學效果的重要方式之一，是教師進行教學反思的依托。學生是教學活動的參與者和受益者，對教學效果的好與壞最有發言權。根據教學改革擬達成的目標，對學院2010級、2011級土木工程專業學生進行不具名問卷調查，結果如圖2所示。
圖22010級、2011級土木工程專業調查問卷結果實踐證明，通過以案例為主線的鋼結構課程一體化教學改革取得良好的教學效果。最大的收獲在于，學生在“提出問題”與“尋求解答”的交互中完成了由“被動學習”到“主動學習”的轉變，在“案例”與“理論”交叉學習的過程中完成了從基本理論到實際應用的轉換。整個教學過程，對于學生而言，不僅僅是單純理論知識的學習過程，而是一個將零散知識逐漸系統化的過程，更是一個應用能力培養和提升的過程。同時，教師在案例預設、教學實踐與反思的過程中也不斷成長，實現了教學相長。
鋼結構課程設計范文第5篇
關鍵詞：卓越工程師；鋼結構；教學改革
國家教育部推出卓越工程師教育培養計劃（以下簡稱卓越計劃）[1，2]，旨在通過在試點高校及專業實施卓越計劃，摸索建立具有中國特色的工程教育模式。卓越計劃將面向社會需求培養人才，第一批（2010年）有61所高校入選，第二批（2011年）有133所高校入選，批準462個本科專業或試點班。土木工程專業方面清華大學等21所高校入選見表1，實施卓越計劃是高水平大學辦學趨勢。
鋼結構課程作為土木工程專業的重要專業課之一，不僅課程本身在土木工程課程體系中占有重要地位，鋼結構特點以及鋼結構行業蓬勃發展態勢也使其在卓越計劃中占有重要地位。
一、鋼結構發展前景及人才需求
鋼結構體系具有自重輕、抗震性能好、施工周期短、加工制作工業化程度高、造型新穎輕盈、施工噪音低、大部分鋼材可回收循環利用、符合可持續發展要求等優點。作為鋼鐵大國我國已經連續十年鋼產量居全世界第一，國家政策也從20世紀50年代節約用鋼、20世紀80年代合理用鋼轉變為21世紀提倡用鋼。建設部頒布的《國家建筑鋼結構產量“十五”計劃和2015年發展規劃綱要（草案）》提出，“十五”期間，爭取年全國建筑鋼結構用鋼量達到鋼材總產量的3%左右，到2015年爭取年全國建筑鋼結構用鋼量達到鋼材總產量的6%左右。如果保守估計2015年鋼產量為5億噸，其6%為3000萬噸。總之鋼結構行業發展會越來越快，該行業的人才需求量也會越來越大。相比鋼結構行業的人才需求，國內培養的鋼結構專門人才偏少，質量也不高。要想改變我國鋼結構應用落后于發達國家的現狀，需要培養具有扎實鋼結構理論基礎，了解國內外鋼結構新進展及新技術，能將所學理論知識靈活應用到鋼結構設計、施工等相關工作中，創新意識和創新能力較強的具有卓越工程師潛質的畢業生。
二、鋼結構教學現狀及存在問題
1.教學現狀。從我校情況看，土木系本科生鋼結構教學分成鋼結構原理（專業必修課32學時，其中2學時用于考試）、鋼結構設計（專業限選課24學時，其中2學時用于考試）及鋼結構課程設計（1.5周實踐教學環節）三個教學環節進行，在第三學年第二學期內完成。基于“高等學校土木工程指導性性專業規范”[3]，三個環節的教學側重點如下：鋼結構原理課程要學習鋼結構特點及設計方法、鋼材性能及選用、鋼構件（包括軸拉構件、實腹和格構式軸壓構件、梁、拉彎構件、實腹和格構式壓彎構件）的強度、穩定及剛度計算及設計，鋼結構焊縫連接（分為對接焊縫和角焊縫）和螺栓連接（分為普通螺栓和高強螺栓）的計算及設計、疲勞計算等內容；學生后續有大跨結構和高層結構選修課，加之課時有限，鋼結構設計以門式剛架和重工業廠房設計為主；鋼結構課程設計大部分學生做鋼屋架設計，少部分學生選做門式剛架設計。
2.存在問題。我校鋼結構課時偏少，并且目前對鋼結構感興趣，愿意從事鋼結構行業的學生不少，掌握好鋼結構設計及施工知識對學生就業也非常有利，但是鋼結構課程知識點多而雜，公式多，重點的穩定問題學習難度大，加之學生材力和結力的學習基礎不扎實，雖然采用多媒體教學手段，但因課時所限，授課時往往還是無奈停留在學生對構件及連接能夠正確驗算校核層次，很難引導幫助學生提升到對構件及連接進行優化設計和合理構造處理，乃至具備實際鋼結構工程設計能力。同時對國內外鋼結構設計規范的比較介紹不夠，對鋼結構新理論、新材料、新結構、新技術介紹也不足。依據“卓越計劃”人才培養的要求，從鋼結構的授課內容及授課效果分析，鋼結構教學主要存在以下問題：①鋼結構原理、鋼結構設計、鋼結構實踐環節課程大綱面向卓越工程師計劃的針對性不強；②教學內容對國內外鋼結構發展、新理論、新材料、新結構、新技術吸收不及時；③鋼結構課程設計和畢業設計的工程實際針對性不強；④未能充分調動學生學習興趣及熱情；⑤未做到因材施教；⑥學生力學基礎差對鋼結構學習產生畏難心理。
三、鋼結構課程改革思路
應用創新人才培養應是以知識學習為載體，著力系統培養學生知識遷移能力及創新能力。分析鋼結構教學存在的問題，可以從以下幾個方面進行教改嘗試[4-6]。
1.教學準備及實施中注重創新能力培養。首先依據“卓越計劃”，結合現代鋼結構材料、構件、體系及設計方面的最新發展，制定2012級本科專業教學計劃和相應課程大綱，并科學劃分及銜接本科與研究生的鋼結構課程內容。其次按照新修訂的《鋼結構設計規范》（預計2012出版）編寫本科生教材鋼結構教材，教材要體現新規范、新理論、新材料、新體系、新技術，力求具有循序漸進、通俗易懂、敘述詳細、例題多且貼合實際，便于自學，邏輯清晰等特點。最后將教學模式從講授式逐步轉化為探討式，精練教學內容同時，采用現代化教學手段提高教學效率，以討論式學習鋼結構重點難點問題，啟發學生深入思考及掌握鋼結構理論知識及設計方法，引入實際工程設計討論，培養學生創新思維。
2.激發學習興趣，力求因材施教。緒論課以鋼結構學習動員形式進行。介紹鋼結構特點、國內外應用及研究現狀、鋼結構的前沿課題、鋼結構發展前景、鋼結構行業狀況及國內外重大鋼結構工程等。通過鋼結構學習動員開闊學生視野，激發學生學習鋼結構的興趣。課間嘗試引入上海交大劉西拉教授采用的“帶領學生玩搭建結構的游戲”模式[7]，活躍教學氣氛，培養學生對課程學習的興趣。課間及課后組織學生觀看鋼結構工程錄像。教學中采用的華南理工大學王湛老師研發的《鋼結構多媒體教學系統》動畫及工程錄像，很受學生歡迎。所以訂購或制作鋼構件、緊固件、焊接件、小型鋼結構體系及連接的教學模型，并鼓勵學生參與到模型制作中，使學生有直覺感官認識的同時，培養動手能力很必要。鼓勵并指導學有余力的學生閱讀鋼結構課外書籍及科研文獻，撰寫讀書報告；鼓勵對設計感興趣的學生利用課余時間學習STS，3D3S，MST，ETABS等鋼結構設計軟件，為做畢業設計及適應畢業后從事鋼結構設計工作做準備；鼓勵對科研感興趣的學生參與任課老師的科研課題，進行鋼結構方面的研究或試驗工作。
3.加強實際工程訓練。積極與鋼結構設計、施工及研究單位建立合作關系，聯系校外實習基地。畢業設計環節及假期讓部分學生到校外實習基地參與實際鋼結構工程的設計或施工。鋼結構課程設計和畢業設計題目逐步改進為實際工程設計題目。
4.與其他課任課老師溝通。與前續課程材料力學、結構力學等的任課老師進行交流溝通，幫助和要求學生在力學課學習階段對鋼結構所需的力學知識點扎實掌握，盡量減少學生由此產生的對鋼結構學習的困難，有利于節省用于復習力學知識點的鋼結構課上學時；與后續課大跨結構、高層結構、結構抗震設計等課程的任課老師溝通，保證學生鋼結構知識的系統性；與認識實習和生產實習老師溝通協商，認識實習協助安排所有學生到鋼結構工地參觀學習，生產實習安排部分學生到鋼結構校外實習基地實習。
我國要從鋼鐵大國轉變為鋼鐵強國及至鋼結構強國，培養出一大批高素質應用創新型鋼結構專門人才是當務之急。以實施卓越計劃為契機，修訂鋼結構系列課程教學大綱，編寫實用型現代鋼結構教材，精練教學內容，采用現代化教學手段及多種教學方法想方設法調動學生學習鋼結構熱情和創新意識，吸引優秀學生到鋼結構產業中去，利用校企聯合培養方式即鋼結構實習基地培養學生鋼結構實踐能力，培養出卓越計劃要求的未來卓越工程師的后備軍。
參考文獻：
[1]教育部.卓越工程師教育培養計劃[Z].2010-06.
[2]教育部.教育部關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見[Z].2011-01.
[3]高等學校土木工程指導委員會.高等學校土木工程指導性專業規范[M].北京：中國建筑工業出版社，2011.
[4]郭小農，羅永鋒，蔣首超，王偉.鋼結構穩定研究[J].高等建筑教育，2011，（12）：46-48.
