鋼結構的課程設計范例6篇

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鋼結構的課程設計范文1

關鍵詞:鋼結構;課程設計;改革;思考

改革開放以來,隨著國民經濟的迅猛發展,鋼結構在土木工程領域中的應用已經越來越廣泛?!朵摻Y構》課程在土木工程專業中的地位也顯得越來越重要。

《鋼結構》課程設計是土木工程專業重要的實踐環節,通過該課程設計,要求學生運用所學的鋼結構基本理論,掌握鋼屋架的類型的選擇、支撐的布置和檁條設計,熟練掌握荷載計算與屋架桿件內力計算、桿件截面選擇和節點設計和并能正確的繪制屋架施工圖。使學生具備普通鋼屋架的設計能力,為今后從事鋼結構工程設計、施工和管理以及其它相關工作打下基礎。也是對《鋼結構》先修課程的復習和鞏固。

在以往的《鋼結構》課程設計安排中存在著諸如選題、分組、管理、時間安排和考核等方面的問題。為了更好的達到《鋼結構課程設計》的目的,我們認為有必要對鋼結構課程設計教學進行改革。

1.《鋼結構課程設計》的現狀

目前,《鋼結構課程設計》采用教師給定相應的設計條件,選取一榀屋架作為設計對象,要求學生先進行鋼屋架的類型的選擇、支撐的布置和檁條設計,再進行荷載計算與屋架桿件內力計算、桿件截面選擇和節點設計并繪制屋架施工圖。設計時間為一周,安排在《鋼結構》課程結束后集中進行。在設計過程中,指導教師對學生進行指導和答疑,同時對學生進行階段性檢查,設計結束后指導教師根據學生的平時表現以及完成任務的質量評定綜合成績。設計成果為設計計算說明書一份;鋼屋架設計圖紙一張。通過課程設計,對大多數學生起到了培養學生實踐能力和知識的綜合運用能力的效果,但還存在一些問題。

2.存在的主要問題及原因

2.1課題雷同,抄襲現象嚴重

原來鋼結構課程設計采用的是一個班級采用幾個不同的課題,將學生分成幾個組進行設計,同一組學生的課題是一樣的,導致在一個組中只有部分比較認真的同學能自己獨立完成,而其他不太認真的同學就可以抄襲已做好的同學的成果。學生對課程設計不重視,缺乏積極性和主動性,對課程設計敷衍了事,沒能真正達到課程設計的效果。

2.2時間安排不合理

由于鋼結構課程設計的設計、計算和繪圖內容較多,工作量較大,原來教學大綱中鋼結構課程設計的時間只有一周,是所有土木工程專業的課程設計中時間最緊張的一個課程設計,所以學生要在那么短(一周)時間完成那么多內容客觀上也是相當緊張的,這也是導致部分學生抄襲的原因之一。

2.3考核體系欠完善

原來的課程設計成績考核是由設計過程(認真程度、獨立完成情況等)、計算書是否正確、完整及設計圖紙的質量等情況綜合考核給出成績,并不能完全反映出學生的實際掌握情況。

3.《鋼結構課程設計》改革目標

通過對《鋼結構課程設計》內容、過程和要求的改革,使這一實踐環節的教學效果符合應用型人才的培養目標,適應社會對人才的需求。達到以下總體改革目標:

(1)突出應用性、綜合性。

(2)重視規范化、標準化。

(3)體現素質型、能力型。

4.《鋼結構課程設計》改革主要內容

根據鋼結構課程設計現狀和總體改革目標,對鋼結構課程設計教學的改革可以從以下幾方面進行。

4.1改革選題

改變“同組學生題目相同”的現象,打破傳統的選題模式,在設計題目和內容上進行改革,根據不同的屋蓋體系、屋架形式、不同跨度、不同的荷載(基本雪壓、基本風壓)情況,采用一人一題進行,徹底避免學生之間相互抄襲的現象。

4.2調整時間

按照新的教學大綱要求,將《鋼結構課程設計》的設計時間從原來的1周調整為1.5周,從時間上保證學生有足夠的時間來充分完成設計內容.

4.3加強平時管理和考核

首先指導教師要對課程設計選題進行精心設計和準備,在布置任務時明確課程設計的重要性、具體要求和成績評定規則,明確課程設計的目的和目標,激發學生興趣和動力,同時要給予一定的壓力。

為了保證學生在設計階段能按時認真進行設計,在設計階段規定作息時間,指導教師平時實行點名制進行考勤,并把出勤情況作為平時成績之一,在設計階段教師要認真、耐心輔導和講解,從過程管理上確保課程設計的效果。

4.4改革考核方式

改變原來的考核方式,課程設計成績由指導教師根據學生完成的設計成果(設計內容的完整性、規范性、合理性;計算精度;圖紙質量)、工作態度及表現(包括態度、進度、主動提問及思考、質量等)和答辯情況(答辯時回答問題的正確性、相關專業知識及綜合應用能力等)綜合評定,特別是在最后成績評定時增加一個答辯環節,并把答辯成績作為其中的組成部分。這樣可以促使學生在進行課程設計時必須搞懂其中的基本原理、基本理論和方法,確確實實掌握鋼結構課程設計的內容,達到課程設計的最終目的。

鋼結構的課程設計范文2

關鍵詞:鋼結構 夠用 實用 探索

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)12(b)-0-01

從2001年起,我國在鋼結構建筑方面出臺了相關規定,這使鋼結構產業化住宅有了突破性進展,從而加大了鋼結構在我國的應用范圍。鋼結構在建筑上的應用優勢,鋼結構所具備的特點使其在建筑應用上具有磚混結構、混凝土結構所沒有的獨特優勢。對于中職學校的學生來說,要適應鋼結構發展的需要,首先要對教材的內容進行調整,按照“夠用為度、注重實用”的原則;其次要著重于對學生實踐能力的培養;因此要改革現有的教學模式,對繁瑣的鋼結構計算內容進行刪減,增加安裝、構造方面等實踐性教學內容,逐步培養學生對鋼結構課程學習的興趣。

1 改革教學形式,培養學生興趣

興趣是人類探索未知世界的動力源泉。學生學習興趣的大小,直接影響到學習的效果。在學習鋼結構之前,多數學生對鋼結構的認識僅停留在鋼材堅固、結實耐用上,并不了解鋼結構體系的受力性能及其發展。因此,在講授緒論時,結合板書和視頻、圖片等多媒體手段進行教學,使學生對鋼結構的特點、發展趨勢有了清楚的了解,從而培養學生對鋼結構課程的學習興趣。在教學過程中,結合近年來我國在鋼結構建筑方面的成功實例,如鳥巢、上海金茂大廈、國家大劇院等建筑,制作成美侖美奐的教學多媒體課件,同時利用Word 2003、AutoCAD 2007 Photoshop 8.0、3dmax、Authorware 7.0、soudboothcs、Adobe Premiere Pro等軟件制作多媒體教學課件,模擬鋼結構的焊接施工過程;并通過動畫演示梁與梁的節點連接、柱腳的節點連接,讓學生直觀地理解和掌握鋼結構課程的各個知識點,使學生的理解能力有了較大提升。

2 調整建筑鋼結構課程內容,按夠用為度安排教學計劃

2.1 結合鋼結構課程的特點,在理論教學中按照夠用為度進行教學

對鋼結構課程來說,建筑工程類新編職業教育課程改革規劃系列教材中,中職學校建筑鋼結構課程安排72課時,可以說基本滿足理論和實踐需要的學時,如何將72學時分配成理論部分和實踐操作部分,既要讓學生掌握相關的理論知識又要讓學生具備一定的實踐能力,是最為關鍵的。充分考慮現場需求,在內容上刪除了“組合結構梁板考慮屈曲后強度設計”、“組合梁的局部穩定和腹板加勁肋設計和格構式拉彎和壓彎構件的設計”等。重點講解梁的拼接和連接、鋼結構的制造工藝。

2.2 在內容安排上要注重實用,刪除繁瑣的計算,夯實學生的基本理論

(1)對于學生應知應會的基本概念,包括鋼結構常用材料的力學性能、鋼材抗壓和抗拉強度、鋼材的破壞形式、壓桿的穩定性、鋼結構的設計方法、剛度要求、整體性保證和鋼結構的防護等知識,要講清講透,幫助學生全面掌握。(2)對于鋼結構的三種連接方法,例如主要連接方式―焊接、螺栓連接,教學中把這部分作為必須掌握的內容,包括焊縫(對接焊縫的構造、角焊縫的構造)及螺栓(普通螺栓和高強螺栓)的受力方法、鋼板、型鋼拼合連接成的基本構件,焊接應力、焊接變形及焊接變形的防止的方法,焊縫的質量檢驗標準等內容,通過帶學生到工地參觀和理論講解,使其更好地掌握鋼結構的連接。(3)通過講授施工現場技術、鋼結構制造的各個工藝流程及現場實習,其中包括詳圖繪制、備料、加工準備及放樣、矯正、切割、制孔、彎形、端部及剖口加工、裝配、焊接等各道加工工序涂裝、運輸等環節,培養學生的鋼結構施工技術和管理能力。(4)在教學中增加工程實例分析。實例分析有利于對學生工程意識、工程思維、工程方法的培養。要培養學生樹立科學性、嚴肅性的工作態度,學會處理工程中出現復雜因素時的處理方法,獲得良好的工程意識、工程思維。通過大量的實例分析,學生可獲得寶貴的實踐經驗,對于這些未來的施工技術人員的綜合素質培養有很大益處。

3 培養學生的綜合能力,向企業輸送實用人才

3.1 理論講解與實踐鍛煉相結合,培養學生工程實踐能力

當課程講完焊接和螺體連接后,按照授課計劃,聯系到各鋼結構公司,或到正在施工的鋼結構工地進行生產實習。深切地讓學生了解焊接的施工過程,知道焊縫質量是受材料、操作的影響,高強度鋼的焊接要有嚴格的焊接程序,焊縫質量要通過多種途徑的檢驗來保證。鋼結構的自身特點,就是專業理論來源于工程實踐,因此要主動聯系與教學內容相適宜的鋼結構施工項目,安排學生深入到工程實踐中去,通過一段時間的實踐性學習,掌握工程中的實質性內容和具體操作,將理論和實踐有機結合,達到事半功倍的效果。

3.2 大作業、課程設計相結合,培養學生設計能力

大作業是學生對所學內容的綜合練習,隨著課程內容的逐步學習,進行鋼結構課程設計,培養學生把所學專業知識進行綜合運用的能力和設計能力,因此大作業是課程設計的前奏,是加強實踐性教學的重要環節,對培養實用型人才顯得尤為重要。安排學生進行“梁與柱相交的節點圖繪制、柱腳節點圖繪制、梁與梁相交的節點圖的繪制”等作為大作業內容,每位學生完成后都將自己的作業展示,由其他同學進行打分,最終由教師進行點評和成績評定,這使每個學生都很重視,學生的學習積極性被充分調動起來。此外在課程將結束時安排課程設計―門式剛架圖的繪制(分別為12 m和18 m跨),使學生獲得鋼結構綜合練習的機會,對學生的鋼結構設計能力有進一步提高,在他們今后走上工作崗位以后,可通過短時間的現場培訓,就能勝任本職工作。目前經過兩屆學生的實踐,已經驗證了鋼結構課程在大作業和課程設計過程中重視培養學生的設計和施工能力,使學生很快適應現場需求,成為建筑企業的實用人才。

參考文獻

[1] 余躍.鋼結構課程教學改革的探索與實踐[J].常州工程職業技術學院學報,2008(3).

[2] 賀興宏,管瑤.鋼結構課程教學方法探討[J].塔里木大學學報,2007(4).

鋼結構的課程設計范文3

關鍵詞:鋼結構 實踐性課程 教學改革

我國《建筑鋼結構產業“十五”計劃和2010年發展規劃綱要》早在10多年前就已頒布[1],《綱要》明確提出了大力培養鋼結構技術人才的要求,但鋼結構領域中專門技術人才缺乏的現象至今沒有太大的改變,人才問題仍然是我國鋼結構發展的一個“瓶頸”。為此,許多高校對土木工程類專業鋼結構方向理論性課程的教學進行了改革,有些高校在實踐教學方面也做了一些探索研究工作[2~5],文獻[6]對機械類鋼結構專業方向課程體系改革進行了研究,建立了鋼結構方向課程體系的足球隊模型,由于受篇幅限制,該文對實踐性教學環節方面的改革只作了簡單介紹,未展開討論。本文在文獻[6]研究工作的基礎上,對機械工程及自動化(簡稱為機自)專業鋼結構方向實踐性課程教學改革開展研究,探討改革的思路,對其它專業方向實踐性課程的教學改革提供參考。

1、實踐性課程教學的現狀分析

實踐性課程結構方面,我院鋼結構方向設立在機自專業整體平臺上,現行教學計劃中除大平臺課程外,鋼結構方向理論教學課程僅開設5門:結構力學、彈性力學與有限元法、起重機械、鋼結構原理、鋼結構設計,相應的集中實踐性教學環節只安排了三門課程:兩門課程設計(包括彈性力學與有限元法課程設計、鋼結構設計課程設計)和畢業設計[6]。在實踐性課程教學內容方面如下:(1)彈性力學與有限元法課程設計:使學生進一步鞏固、充實和提高理論知識,并較系統地掌握復雜結構的強度、剛度分析方法;(2)鋼結構設計課程設計:完成簡單鋼結構物(平面鋼閘門或普通鋼屋架)的設計計算,繪制相應圖紙;(3)畢業設計:進行金屬結構設計或相應水工、電力機械設計。實踐性課程教學方法和教學手段方面,目前仍然沿用傳統的指導方法和教學,即教師布置課題任務,學生分別查閱相關資料,開展設計工作,過程中教師指導為輔,學生在規定時間內上交設計內容??己朔椒ǚ矫?主要根據設計結果給出成績。

從以上實踐性課程教學計劃的安排可以看出:目前我院鋼結構方向實踐性課程的教學存在諸多問題,主要反映在:實踐性環節薄弱,實踐課程教學內容欠缺,教學內容重理論輕應用,不利于提高學生的動手能力,難以達到培養學生工程觀念和創新能力的目標;教學方法和教學手段落后,考核方法不能準確反映學生的知識掌握程度。其結果是學生缺乏鋼結構工程觀念,創新能力不強,畢業后不能較快適應鋼結構行業要求。為了培養鋼結構領域高素質應用型專業技術人才,必須對鋼結構方向實踐性課程教學進行改革。

2、實踐性課程教學改革的幾個方面

2.1 改革的總體思路

實踐性課程是工科高等院校教學體系中的一個重要組成部分,是培養學生動手能力和創新精神的重要教學環節,從這種意義上來講,它甚至比理論課程更為重要。鋼結構工程技術包括設計計算技術、制造安裝技術和防護技術等,鋼結構方向實踐性課程的教學應符合人才知識結構的要求。實踐性課程教學改革的總體思路是:在鋼結構方向課程體系改革的基礎上,結合鋼結構工程相關技術,對課程結構和教學內容、教學方法和教學手段、考核方法等幾個方面進行全方位、立體化改革。第一:強化實踐課程,確保模塊化課程體系中實踐性教學課程不斷線;第二:調整實踐性教學內容,加強能力培養;第三:采用多樣化教學方法,利用先進的教學手段,提高教學質量;第四:完善考核方法,鼓勵創新思維。

2.2 課程結構和教學內容的改革

(1)課程結構方面:文獻[6]提出理論教學需增設三門課程:結構振動、焊接技術、鋼結構制造與安裝。按鋼結構領域專門技術人才知識結構的要求,實踐性課程也必須強化,建議增設“焊接操作”和“生產實習”兩門實踐課程,培養學生動手能力和工程觀念,同時為學習鋼結構設計、鋼結構制造與安裝這兩門專業課程打下基礎。以培養應用型人才為目標,集中實踐性教學進程調整如下:1)將彈性力學與有限元法課程設計更名為有限元技術應用(1學分,第五學期); 2)在專業方向課程體系中增設焊接技術課程的基礎上,增設焊接操作(1學分,第六學期);3)增設生產實習(1學分,第七學期);4)將鋼結構設計課程設計更名為鋼結構設計技術應用(1學分,第七學期);5)畢業設計(論文)(12學分,第八學期)。通過以上調整,從而保證鋼結構方向模塊化課程體系中各個學期都有實踐性課程,并形成鋼結構方向完整的模塊化實踐性課程體系。

(2)教學內容方面:改變傳統的重理論輕應用,調整實踐性教學內容,注重應用能力的培養。1)有限元技術應用:作為彈性力學與有限元法的課程設計內容,通過對有限元軟件的實際運用,對典型鋼結構進行強度、剛度、穩定性進行分析,從而掌握有限元技術的分析方法,培養學生進行工程結構數值分析的初步技能;2)焊接操作:作為焊接技術的實訓內容,結合鋼結構方向培養目標,通過實際焊接操作,制作簡單鋼結構模型(如剛架、網架等),培養學生應用焊接技術的基本能力;3)生產實習:主要參觀鋼結構生產制造單位、在建工程或已建工程現場,使學生了解鋼結構生產制造、施工安裝過程和防護技術的應用,培養學生的工程觀念;4)鋼結構設計技術應用:作為鋼結構設計的課程設計內容,通過應用鋼結構設計軟件,培養學生從事鋼結構設計的基本技能;5)畢業設計:通過獨立地分析、解決鋼結構工程實際問題,培養學生綜合運用鋼結構基礎理論、專業知識和基本技能的能力。

2.3 教學方法和教學手段的改革

實踐性課程也可以采用多樣化教學方法,利用先進的教學手段進行教學。

(1)示范教學法。如前所述,在傳統的實踐性課程教學過程中,教師的指導作用并不十分明顯。例如在兩門課程設計的教學中,學生在遇到問題和困難時才會與教師進行交流與溝通,但在課題任務下達后的一段時間內,往往由于不清楚整個設計過程,從而無從下手。焊接操作這門實踐性課程主要在現場進行教學,教學方式以指導老師做示范操作,學生觀察并學習模仿為主,這種教學方法可稱為“示范教學法”。實踐表明示范教學法受到廣大學生的普遍歡迎,同時提高了學生的學習興趣和教學質量,效果很好。在新的模塊化實踐性課程體系基礎上,受焊接操作課程教學的啟發,可將示范教學法引入到兩門課程設計(有限元技術應用、鋼結構設計技術應用)的教學中。例如:在有限元技術應用的教學過程中,第一個單元可以安排在機房進行,由指導教師介紹有限元商用軟件進行分析計算的整個過程。以ANSYS軟件為例,可針對幾種基本結構:桁架、剛架、四邊簡支板等,演示前處理、求解、后處理三個基本過程。重點介紹幾何模型的建立、單元類型(桿、梁、板和殼)的選用和單元相關參數的確定、網格劃分方法、如何加載(集中載荷和分布載荷)、求解過程中算法的選用、計算結果的獲取(應力或位移云圖顯示、具體結點或單元的數據結果等)。通過近幾年的實踐表明:這種方法有事半功倍的作用,實踐性課程的教學質量明顯得到了提高,取得了預期的教學效果。

(2)引導教學法。人們的思維都是從問題開始的。在鋼結構方向理論課程(如理論力學、材料力學、鋼結構原理等)的教學過程中,經常是從自然現象和工程實際先提出問題,引導學生進行思考,這種教學方法稱為“引導教學法”,是一種啟發式教學方法。問題的提出猶如在學生平靜的“腦?!敝型度胍涣J?可以起到“一石激起千層浪”的作用,能提高學生的學習興趣,激起學生思維的浪花,使學生處于思維的最佳狀態,從而能更好地理解和掌握學習內容。將引導教學法運用于鋼結構方向各門實踐性課程的教學中。指導教師根據課程教學的需要從不同角度、不同層次提出相應問題,引導學生思考,可以使學生在掌握知識的同時發展思維能力,提高思維的積極性、靈活性和創造性。對于生產實習這一實踐性教學環節,引導教學法不僅能使學生鞏固所學知識,而且能為后繼理論和實踐課程打下良好基礎。在生產制造單位和在建、已建工程現場,首先讓學生仔細觀察鋼結構的結構形式,如城市中體育場館中屋頂的網架結構和屋面的網殼結構、各類橋梁結構的結構形式(桁架式、懸索式、斜拉式等)、水工鋼閘門的板梁結構、起重機械和工業廠房的剛架結構等,在此基礎上提出相關問題,例如:為什么采用這類結構形式,有何特點,引導學生思考與分析;其次針對具體鋼結構讓學生觀察構件截面的形狀,聯系結構力學和鋼結構原理知識提出相關問題,例如:構件主要承受哪種內力,引導學生思考所采用的截面和其放置方位是否符合力學基本原理,能否對其設計進行改進,如何改進等;然后讓學生觀察連接件和構件的連接方式,針對節點板、球鉸等具體連接件提出鋼結構連接的相關問題,例如:為什么采用焊接(或螺栓連接、鉚接),能否用其它連接方式,從而達到鞏固鋼結構原理知識的目的。教學實踐表明:生產實習中采用引導教學法極大地提高教學質量,有效地培養學生的工程觀念和創新意識。在有限元技術應用的實踐教學中,可以引導學生在建立模型時如何對實際工程鋼結構中構件、連接件、約束進行簡化,怎樣選擇單元類型(如工業廠房的梁、柱單元類型,各類閘門的面板、主梁、次梁、隔板的單元類型,載荷如何確定,數值計算結果的分析與處理等。從而使學生全面的掌握好有限元分析軟件的應用,達到培養學生進行工程結構數值分析的能力。引導教學法也適用于鋼結構設計技術應用和畢業設計這兩門實踐性課程,這里不再詳述。

(3)利用多媒體和網絡資源進行教學。對于生產實習,參觀鋼結構生產制造單位、在建工程或已建工程現場時,由于時間和條件所限,能見到的鋼結構類型畢竟有限,不可能面面俱到??梢栽趯嵙暻昂蠡驅嵙暺陂g安排適當的時間,利用多媒體教學課件進行教學。對于鋼結構形式、構件和連接件的掌握,可結合實際工程,用大題的動畫、工程圖片和視頻作介紹;對于鋼結構的制造與安裝,可以先在生產制造單位與建設單位拍攝錄像,然后用視頻對鋼結構的加工制作過程、焊接工藝、安裝施工流程等進行教學。這種形象化教學方式,不僅可增強學生的感性認識、提高學生學習的興趣,還能調動學生學習的主動性和積極性,從而提高教學效率和質量。多媒體教學也可以應用到焊接操作這一實踐性課程。焊接操作在現場進行教學,由于學生人數較多,指導教師有時窮于應付,因此可以在條件允許的情況下,在現場播放焊接操作的圖片或視頻,使學生掌握焊接方式、工藝和操作規程,在較短時間掌握焊接操作實用技術。網絡資源也可用于實踐性課程的教學環節中。在建立實踐性課程教學網的基礎上,學生可以利用教學網進行自學,指導教師可以在網上進行輔導與答疑;另外,指導教師可以在教學過程中,給學生適當布置一些與課程相關的任務,讓學生利用網絡收集資料并消化吸收。對于21世紀的大學生,這種方法不僅能提高他們的學習興趣,更能激發他們的激發學習熱情。

2.4 考核方法的改革

改革實踐性課程的考核方法,全面考核學生學習情況,鼓勵創新思維。課程設計傳統的考核方法主要是根據設計或計算結果進行評分,而畢業設計(論文)的考核方法由三部分組成,包括指導教師評分、評閱教師評分和答辯成績等??蓪厴I設計(論文)的考核方法引入到各門實踐性課程的考核中來,在課程開始時指導教師即下發任務書,明確課程學習的目標和任務。課程結束時,由3至5位教師成立課程學習考核小組,對學生課程學習的各方面綜合進行考核,包括工作態度、基本知識和操作(或應用)能力的掌握情況、任務完成情況、創新思維的體現、報告或論文的質量等。指導教師根據學生在教學過程中的工作態度、操作或應用能力和最終任務的完成情況等進行評分;報告或論文評閱教師則根據任務完成的質量、學習報告或論文的規范性和創新情況進行評分;考核小組根據學生在答辯過程中表現出來的知識點掌握情況、表達能力等集體決定答辯成績;最后考核小組根據課程的類型和性質,將以上3個成績按一定比例加權平均得到課程學習的總成績。表1給出了有限元技術應用考核時內容和各項所占的建議比例。

鋼結構設計技術應用和畢業設計(論文)的考核可參照表1,焊接操作和生產實習這兩門課程的考核可由考核小組對各項比例進行適當調整。

3、保障機制

鋼結構實踐性課程教學改革是該專業方向教學體系改革的重要內容,在某種意義上它決定了教學改革的成功與否,而教學改革能否順利開展和進行取決于保障機制是否完善。

(1)領導大力支持。鋼結構方向的實踐性課程和理論課程共同組成了該方向的教學體系,兩個方面都進行教學改革才能滿足21世紀鋼結構人才培養目標的要求。學校各級領導應充分認識到實踐性課程教學改革的重要性,必須高度重視和大力支持,這是進行教學改革的根本保障,可以制定相關政策鼓勵和支持教師開展實踐性課程教學改革。如果得不到領導的支持,任何教學改革都必將以失敗而告終。

(2)教師積極投入。指導教師是實踐性課程教學改革的主要實施者,應充分認識到實踐性課程教學改革的重要性和必要性,積極投身到改革中來。實踐性課程全方位教學改革實施,需要指導教師花更多的時間和精力用于教學過程中,可能還會觸及到部分教師的一些利益,指導教師不能過于計較得失,為了改革的順利開展和人才培養的整體目標實現,其付出是完全值得的。

(3)經費確保到位。實踐性課程的教學改革需要一定的經費作保證,首先,實踐性課程的教學需要一定的設備,如有限元技術應用和鋼結構設計技術應用這兩門課程設計,由于計算量大,所用軟件需在高性能計算機上運行,因此需要一次性投入用來購置計算機。另外,生產實習或參觀實踐基地、材料及其加工、聘請專家講學等都需要一定的經費,指導教師必須做好預算,確保教學時經費到位。

(4)實踐基地建設。實踐基地是實踐性課程教學的最基本、最重要的基礎條件,必須將其放在戰略高度上予以重視。實踐基地需要長期建設,可結合鋼結構專業方向特點,充分利用產學研合作關系、校友資源等,與鋼結構生產制造單位、建設單位或工程管理單位等建立長期合作關系,共建實踐基地。學校或學院可聘請實踐基地有豐富工程實際經驗的鋼結構專家擔任兼職教授,在生產實習的教學過程中,可請他們給學生作專題報告,另外,在其它的實踐性教學環節中,也可以將他們請到學校來講學。這樣不僅能深化雙方的合作關系,又能提高實踐性課程的教學質量。

4、結語

鋼結構方向實踐性課程的教學改革是該方向課程體系改革的重要組成部分,本文探討了鋼結構方向實踐性系列課程的教學改革,對實踐性課程教學環節相關的幾個方面提出了具體的改革措施和建議。改革措施的實施將有利于提高教學質量,有利于培養學生的應用能力和創新意識,從而為實現培養應用型人才這一目標奠定堅實基礎。

參考文獻

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鋼結構的課程設計范文4

關鍵詞 鋼結構課程設計 教學方法 教學改革

Abstract This paper is based on the specialty characteristics, combined with his own teaching experience, in the metal structure of the curriculum design teaching methods, summed up step by step, interactive and comprehensive assessment as one of the teaching methods, to cultivate students' innovation ability and practice ability, but also provide a reference for future curriculum design and teaching practice of other courses.

Keywords metal structure course design; teaching methods; teaching reform

課程設計是與高等教育培養方案中規定課程的配套實踐環節,是學生運用前修的專業理論知識和基本技能,分析實際問題,開展自主項目設計的重要教學環節。不僅可以讓學生鞏固專業知識,為以后的深入學習和工作打下堅實的基礎,而且還可以讓學生學會熟練地使用資料和相關工具書、手冊等,把所學的課本知識與實踐結合起來,起到溫故知新、相互促進的作用,能較全面地提高學生獨立思考能力、實踐創新能力、自學研究能力等。

金屬結構設計這門課程已經在許多高校的機械類專業及相關專業開設。目前,我校在材料成型及控制專業開設了金屬結構設計課程及相應的課程設計,結合本專業發展方向及我校在金屬材料成型方面的特長,教學內容側重于鋼材的基本性能和構件強度、剛度及穩定性的計算方法等。本課程的講授時間為40學時,課程設計時間為兩周,命題以實用性很強的鋼屋架和輕型門式剛架兩種形式為主。教學目的是使學生在對材料成型專業知識有一定了解的基礎上,能自主完成給定命題的設計過程,要求學生掌握金屬結構設計的一般原理要求和設計方法。最后的考核標準是全面詳實的計算書和施工圖,以適用性、安全性、經濟性、合理性作為設計作品目標。

1 金屬結構課程設計中存在的問題

1.1 金屬結構設計課程的內容繁雜

金屬結構設計這門課程涉及的內容十分廣泛,既要講述金屬結構的設計理論,又要介紹結構的構造措施,還要綜合考慮結構體系選型、結構抗震以及鋼筋混凝土等建筑工程相關知識。知識體系要求具有完備的理論分析,嚴謹的設計理念,還要與相關的規程緊密聯系,按照規范要求嚴格計算。這就要求,講授金屬結構的教師必須具備扎實的力學基礎、熟悉相關規程規范,還要有一定的土木工程建筑類相關專業知識的儲備。否則,很難講好課。

課程設置方面,存在教學內容多、學時少的矛盾。我們針對材料成型及控制專業的特點,在有限的40學時內,主要講授金屬結構的連接設計、軸心受力構件、受彎構件等金屬材料中最常用的基本結構設計內容。教師在授課時,根據教學學時的分配,會選擇性地結合專業特點講授部分內容,而造成有些問題講得不夠深入,系統性不強,進而不能達到預期的教學效果,必然會影響課程設計的成果質量。

1.2 金屬結構設計課程的章節聯系不緊密

金屬結構設計的課程內容雖然多,但每一章節之間的順序聯系不緊密,前后章節大多相對獨立。例如:同樣是連接計算,焊縫計算與螺栓計算的公式完全不同,桿和梁的規范規定完全不同,且公式繁多,適用條件復雜。學生具體應用時,首先要嚴格按照設計條件,再綜合理解和分析問題,這無疑對學生的學習能力提出了較高的要求。這樣,落實到課程設計環節時,有部分學生一旦概念不清,或把握不準,就很容易出現大量的計算問題。

1.3 金屬結構設計課程的專業特色不鮮明

金屬結構課程設計是金屬結構設計的實踐性教學環節。課程設計是建立在學生對專業知識有一定了解的基礎上,指導教師根據專業特點或專業方向指定選題,引導學生自主完成給定命題的金屬結構單體設計過程。整個課程設計的過程,是先修知識的綜合應用,要求學生掌握金屬結構設計的一般要求、設計過程和設計方法,尤其要具備較好的相關力學知識。因此,大部分的課程設計采用通用化的命題,缺乏鮮明的專業特色,這為學生提交最終的學習成果帶來了一些難度。

在講解專業理論時,教師如果不了解學生對應有知識的掌握程度,只按照通用授課方式講解,必定難以針對課程設計中學生容易出現的錯誤進行有的放矢的教學。通常課程設計安排在W期即將結束的前兩幾周,學生在匆忙完成計算書和圖紙后,便準備回家或外出,大多歸心似箭,完成的質量均有待提高。

2 改進教學方法

本課程的系統學習包括理論部分講解和課程設計具體運算。前續課程結課時間先后不同,教師授課方式和側重點有所不同,要求學生認真學習金屬結構設計理論和相關規范后,進行課程設計工作。課程設計要求學生最終提交設計說明書和設計圖紙進行考核。我們在材料成型及控制工程專業開設金屬結構設計課程設計上,有如下幾點體會:

2.1 分步學習與互動教學相結合

為準確把握學生對相關知識點的掌握程度,一般配備二名教師對學生進行指導。教師在講解清楚課程設計的內容和要求時,更重要的是加強與學生的交流,準確了解他們的進展情況,及時補充需要的知識點,適時調整教學計劃,高效地利用兩周時間完成任務,達到教學要求。比如某課程設計任務書要求學生完成輕型屋架設計,在第一節課上,指導教師引導學生回顧必要的已學知識,重點是夯實力學基礎,細致地講授設計規范、結構體系和計算方法,并針對不同的屋架結構形式,在結構的內力分布和計算方面讓學生明確概念,找準規范,根據適用條件進行計算分析。

為了強化學生的理解和認識,在第二次課時,指導教師進行鞏固和復查,按照給定數據的分組,先核查學生對規范掌握的程度,再隨機抽查學生的設計大綱,要求詳細演示自己設定的計算流程。由于指導教師的檢查監督,一般能較快發現學生在計算過程中存在的共性問題,并在以后的授課過程中有目的地重點講解。同時,要求每個學生的現場演示,對所學知識起到了很好的強化作用。為了做好演示的PPT,學生都會仔細查閱相關金屬結構設計資料和規范,獨立思考、分析總結、精心練習,這既鍛煉了他們的語言表達能力,又能及時發現問題,改進提高。這樣在后續的學時中,學生也會營造積極的學習氛圍,相互交流,發現問題、解決問題,高質量地按時完成課程設計。

2.2 書本學習與實例教學相結合

隨著國家對PPP項目的大力扶持,基礎工程建設的投入有加大的趨勢,金屬結構的建筑物也日益增多,學生對以金屬結構為主體結構的實際工程并不陌生,如果教師再略有提示,學生都有一定的認識。為此,在教學過程中,我們以國內外已建和在建的典型工程作為耳熟能詳的教學范例,除以照片、視頻等形式展示外,還將其主要受力結構件與校內、市內、省內的鋼結構建筑物實體相對照,將書本知識與身邊的實際有機聯系起來。我校以水電為特色,我們積極利用本校的產學研資料,給學生講解著名的葛洲壩工程、三峽工程和其他一些水電站中應用鋼閘門和水工鋼結構,使學生將課堂所學知識與身邊實例聯系起來,在一個個親切、生動的具體形象和實例中加深了知識理解。

此外,材料成型及控制專業的學生在進行金屬結構設計之前,已經完成了如機械原理、機械設計等機械類專業課的課程設計,對課程設計有一定的感性認知。但是,由于金屬結構設計的施工圖表達方式和機械制圖有一定差異,部分學生用施工圖表達鋼結構實體時不夠完整。為此,指導教師在教學初期就精選了出符合現行制圖標準的輕型屋架結構規范和相應的施工圖,并特別從字體選擇、圖面布置等細節之處,要求學生從結構設計的布置到每個節點單元的詳圖分步完成。指導教師還引導學生與專業的機械制圖進行對比學習,從施工圖對比中發現結構圖的問題,糾偏訂正。經過這樣的引導和對比,學生最終能自我發現問題,積極改正,圖面完成的情況較都有很大程度的提高。

3 注重選材料、抓住截面設計的重難點

榱頌逑植牧銑尚圖翱刂譜ㄒ檔奶氐悖在金屬結構課程設計中,我們注重選材及材料成型方法的選擇。截面設計就是體現專業特點的一大重點和難點。學生在課程設計中,普遍存在截面過大、板件厚度太厚或太薄、連接處截面不等高或不等寬等問題。從計算書來看,截面強度、穩定、剛度等均滿足要求時,會出現截面應力比太小造成材料浪費,或截面連接處截面不等高、翼緣不等寬造成外形層次不齊。腹板厚度太薄使焊接質量難以保障。為減少工作量,部分學生以等截面H型鋼替代經濟合理的楔形截面。雖然教師在理論講解中反復強調過共性問題,但學生在提交的成果中,仍然會重復出現。究其原因,主要是專業課的授課過程中,只重點講解了構件的強度、穩定和剛度等安全性問題,而忽視了金屬結構設計應考慮的結構整體性因素。因此,在截面結構校核的過程中,我們突出正確設計理念的講授與把握,幫助學生用正確的設計理念去處理問題、選擇材料,做到安全性、適宜性和經濟性有機統一。

為避免學生因截面選擇不當而引起的設計不合理,指導教師在教學方法改革中,將學生按不同數據分組,通過匯報和演示,發現共性的問題。同時在課堂上開展討論、相互排查,確保每位學生能明確認識到常見錯誤。師生互動、學生互動,教師啟發學生帶著問題討論,充分調動學生的思維活躍性和創造性。通過討論引導,學生都能基本掌握課程設計的脈絡。若仍不能解決的疑難問題,再通過一對一重點答疑講解,促使學生學到應知應會的知識、掌握真懂善用的本領。

4 探索學習的立體考核方法

本校的“金屬結構設計課程設計”以計算說明書、最終提交的施工圖,部分指定部位的制圖為考核依據,與本校其他機械類課程設計的通用考核方法不同。根據材料成型及控制工程專業的要求,指導教師首先按照每個學生的分組數據,指定關鍵設計部位的圖紙并加以區別,要求用Auto CAD進行計算機繪圖,給出對應具體部位的計算和說明。

為避免學生之間相互抄襲,命題數據分組設置后,指導教師加強了平時對學生的檢查與了解,做到情況心中有數,要求規范規程嚴謹完整,計算數據邏輯連續,再同時考核學生的課堂匯報表現。最終考核時,由學生的書面材料、匯報講解和課堂問答“三位一體”,給出綜合評價,這樣就能有效地反映學生對知識點的掌握程度,也降低了教師對學生的考核難度。同時,結合提交的紙質、電子資料,能對學生做出比較全面地考評,進而實現公平公正。

鋼結構的課程設計范文5

[摘 要]為了提高留學生的教學質量,將留學生培養成適應社會經濟發展的應用型人才,必須重視鋼結構設計原理課程改革。我校在留學生教學過程中,普遍存在著教師英語授課能力欠缺、教學方法單一和考核機制不合理等問題。研究從授課內容和方法、課程設計及考核體系等方面進行初步地探討,并提出相應的改革設想和優化方案,以期為我校提高留學生的教學效果提供必要的參考。

[關鍵詞]鋼結構;土木工程;教學改革;留學生

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)03-0042-02

近年來,隨著遼寧石油化工大學(以下簡稱“我?!保┺k學能力的提升,我校土木工程專業的留學生招收人數逐年增加,現已成為留學生招生計劃中招生人數最多的專業。在其開設的各類專業課中,鋼結構課程[1]在土木工程專業留學生教育中具有重要的地位??紤]到留學生的特殊性,有必要對留學生的鋼結構教學進行改革。[2][3][4]從讓留學生學懂這門課的基點出發,適時進行教學方式、方法的改革和創新,有效改善教學效果,可以為留學生就業創造優勢。

一、留學生鋼結構教學中存在的問題

目前,我校留學生普遍存在由于自身基礎差而導致學習吃力的現象,很多留學生學習散漫,缺乏主動性。在實際教學過程中,筆者發現留學生中普遍存在著力學基礎差的毛病,特別是對結構力學的掌握非常差,有的留學生甚至對力學中的一些基本概念都沒有很好地理解和掌握。這些都嚴重影響了其后續專業課程的學習,一些基礎差的留學生因此產生了畏難怕學的心理,有的留學生甚至想放棄這門課程的學習。這些問題值得我們教師認真思考。

二、改革的初步設想

(一)建立校內外的培訓機制,提高教師英文授課水平

連續幾年,遼寧石油化工大學都開展了教師的英語技能水平培訓,聘請外籍教師進行授課,并對承擔留學生教學任務的教師進行英語強化訓練,教師英文授課的水平得到了提高,實際教學效果得到了顯著改善。此外,我們還建議學校讓承擔留學生授課任務的教師到國外高校進行培訓,讓這些教師在全英文的環境中體驗相關院校的課堂教學,學習其先進教學方法和教學理念,并對學習回國的教師進行后續的相關培訓,旨在鞏固和穩步提高英文授課教師的全英文授課技能。還可以在國際交流合作的基礎上,部分引入國外的優秀教學資源,并有計劃地聘請外籍專業課教師來華短期任教,這在一定程度上能促進我校英文授課教師的快速成長。

(二)英文教材建設

教材是教師教學的根本依據,是學生學習知識不可或缺的載體。教材的建設對學生至關重要。建議充分選用國外的原版教材,對教材內容可以進行改進和創新,借鑒國內其他院校開展英文授課的經驗,編寫適應現代教學需要、符合我校留學生教學特色的高水平英文教材。

(三)教學內容優化,淡化公式推導

目前,我校留學生鋼結構課程的教學重點主要是鋼結構設計能力的培養。鋼結構設計能力培養是指學生通過本課程的學習應該具有優選結構形式和布置方式的能力;具備選用合理鋼結構構件的能力;具備鋼結構構造設計、施工圖繪制和識圖的能力。因此,在教學中應該把重點放在鋼構件的設計要點及施工圖的繪制和識讀上。

由于我校留學生數學和力學的基礎較差,有必要對授課內容進行調整。在前期課程的學習中,很多必學內容留學生掌握情況并不理想,或是有部分內容教師沒有講到,這給鋼結構課堂教學帶來了很大的困難。為此,教師可以嘗試把教學重點放在具體公式的運用上,提高留學生獨立解決實際問題的能力,即對公式推導的內容教師可以在課堂進行講解,但不做過多要求,留學生會用即可。課后作業也可以適當少布置,要求留學生只要掌握其主要計算步驟即可。例如在學習第四章軸心受拉構件、第五章軸心受壓構件和第七章壓彎構件時,留學生掌握具體的計算步驟,并能熟練運用具體的計算公式即可,而公式的推導內容不做要求。經過以上調整,教學重點突出,更有利于留學生對鋼結構設計中重點知識的學習和掌握。

(四)教學方法革新

在授課的過程中筆者發現,留學生很善于思考并喜歡提問題,由此,可將傳統教學方式改為啟發式教學,此種做法有利于培養留學生的進取精神和創新精神??梢試L試鼓勵留學生課前預習和自學,布置留學生查閱相關文獻或規范,同時設置相關問題來激發留學生的學習興趣。其好處在于,教師可以通過此舉發現學生間的差距及存在的共性問題,從而做到有針對性地講解。這樣做授課內容集中,針對性強,留學生感興趣并且注意力集中,課堂教學效果比之前要好。在講解鋼結構構造、鋼結構制造加工工藝等內容時,教師課堂上講解很費力,而且留學生掌握效果不好。這時可以考慮案例教學,有條件的話可以進行現場教學,有些構造和工藝一目了然,這樣會大大提高講課的效率。

另外,在互聯網背景下,可以考慮利用網絡上的資源,嘗試建立面向留學生的鋼結構課程學習主頁,采用網絡教學與多媒體課堂教學相結合的教學模式。教師還可以建立鋼結構微信學習平臺,對一些喜歡用手機的留學生進行答疑。這些措施實施后,教師可以通過網絡,及時了解留學生對所學知識的掌握情況;同時留學生也可以在線和教師進行互動,及時得到教師的幫助。這增強了留學生的自主學習能力,有助于留學生畢業后開展工作和學習。

(五)加強實踐環節的訓練

課程設計環節是鋼結構教學的重要環節。經過課程設計的訓練,可以使留學生對教師所講授的內容有更深入地理解和掌握,鍛煉留學生解決實際問題的能力。為了調動留學生對課程設計的興趣并提高設計效果,教師如能夠把實際工程的設計圖紙帶到課堂,以此增加留學生們的感性認識,激發留學生設計和計算的欲望,相信會獲得更好的效果。另外,鋼結構設計基本原理課程中設計的構造措施繁多,需要留學生具有較強的空間想象能力。為此,可以采取在現場參觀、實習的方式使留學生加深對鋼結構設計基本原理的感性認識,并盡可能地把理論知識在實際工程中加以應用。筆者認為,在講授鋼結構的連接、軸心受力構件和鋼結構屋架設計時,把留學生帶到工地現場進行實地參觀,請專業技術人員對現場進行講解,如鋼結構的連接方法、常見的構造處理方法等內容,然后再在課堂上有針對性地對留學生進行講解,這樣教學效果會更好。

(六)改革考核評價體系

期末考試是鋼結構教學工作的重要環節,通過期末考試,不僅可以了解學生的學習狀況,還可以反映教師的實際教學情況,可見,必須重視考核評價這個教學環節。應建立多種考評體系。留學生可以根據能力差異在考評體系中選擇適當的考評方式。首先,應采取多種形式的考評方式,即將總成績分為兩部分:筆試成績占70%,課堂報告和平時表現占30%(平時表現的評定主要考查留學生在上課時提問和回答問題的情況,以及在課堂報告中的表現,包括回答問題、提出問題和參與討論的情況)。其次,在筆試時采取開、閉卷結合的方式。閉卷考試部分(占筆試成績的40%)主要包括選擇、填空和簡答等題型,重點考核留學生對基本概念和原理的掌握情況。開卷考試部分(占筆試成績的60%)的題型為計算題,重點考核留學生的綜合分析及計算方面的能力。改革后的考核評價體系能夠充分體現素質教育的特點,更加注重考查留學生將理論知識應用于實際的能力。

三、結語

為了提高留學生的教學質量,也為了將留學生培養成適應社會經濟發展需要的應用型人才,為本校留學生就業增加必要砝碼,必須重視鋼結構設計原理課程改革。[4]其核心和根本目的是使遼寧石油化工大學留學生具有扎實的理論基礎知識和較強的工程實踐能力。為此,筆者對面向留學生的鋼結構設計原理課程教學進行了探討。今后,應根據遼寧石油化工大學留學生教學的實際情況,繼續探索新的教學方法,逐漸做到及時更新和優化教學內容,力求使遼寧石油化工大學留學生能夠掌握最新的鋼結構行業動態,從而為其今后從事鋼結構設計方面的相關工作打下良好基礎。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 沈祖炎,陳揚驥,陳以一.鋼結構基本原理(第二版)[M]. 北京:中國建筑工業出版社,2005:15-258.

[2] 董事爾,張鵬.鋼結構的應用前景及教學思考[J].高等建筑教育,2003(3):34-37.

鋼結構的課程設計范文6

[摘 要]:基于“運籌學”的基本理論,重點闡述“運籌學”理論在土木工程專業課理論中的應用,得出土木工程專業學生學習和掌握“運籌學”的基本理論的必要性和重要性。

[關鍵詞]:運籌學 土木工程 應用

一、概述

“運籌學”作為科學名字出現于20 世紀30 年代末的二次世界大戰期間。當時,應用在軍事戰爭年代,直到20 世紀60 年代,才被人們普遍認可并加以發展應用到工業、農業、經濟和社會等領域,特別在當今科技發展迅速、經濟突飛猛進的有利條件,“運籌學”的基本理論先后被引進了各個學科的學科理論中,成為了科研技術人員必備的理論基礎,對于土木工程學科而言也不例外。因此,作為土木工程專業未來的工程技術人才而言,學習和掌握“運籌學”的基本理論知識和如何將專業知識與其聯系起來有其必要性和重要性。

二、“運籌學”在土木工程專業課理論中的應用

“運籌學”的理論基本要點,就是將數學中的優化思想與社會實際問題的有機結合,作為從事在本工程專業的技術人員,只有具備扎實的理論數學和工程應用數學基礎,才能將該課程基本理論與土木工程專業相關理論相結合并靈活運用于教學、科研和工程實踐中,以下結合土木工程部分幾方面淺談“運籌學”的基本理論在土木工程專業中的應用。

1.結構分析課程

結構分析,是土木工程專業中最基本的專業基礎,是學習和靈活掌握其他專業課的必要前提。其主要內容是通過對各種結構形式在不同荷載情況下的荷載效應進行分析,計算得出內力分布,分析出在建筑功能要求一定的條件下的結構最優布局形式,以便今后工作中從事實際工程設計時,能靈活運用所學的知識選擇出合理的結構形式。例如,我們所開設的《材料力學》是分析單個構件的受力、而隨之所開設的《結構力學》是將《材料力學》的單個構件組合成結構,進行整體分析等。

2.結構設計課程

結構設計課程,主要是通過學習相應的專業課基本理論,再讓學生結合相應的理論進行課程設計實訓,從而提高學生靈活運用理論進行實際工程設計方面和處理實際問題的能力,為以后更好、更快適應工作環境打下良好的基礎。

(1)《鋼筋混凝土結構》

《鋼筋混凝土結構》是土木工程專業中一門重要的基礎專業課,它所要解決的主要問題是根據結構的力學分析結果,合理設計配置鋼筋和混凝土,使得鋼筋和混凝土充分利用,以至鋼筋混凝土設計達到安全、適用、經濟的目標,這三個目標中有主有次,相輔相成。一般原則為保證安全,滿足適用,追求經濟。所以,應根據實際工程條件建立與實際工程條件基本吻合的力學模型,再進行受力分析,確定設計優化目標函數,合理配置鋼筋和混凝土。

(2)《鋼結構》

隨著社會經濟、科技文化水平的不斷發展,人民生活水平逐步提高,再加上世界人口的增多,社會對大型公共建筑物的需求日益迫切,而在大跨度結構方面鋼結構有著自身的優點(強度高、自重輕、抗震性能好等)。為此,《鋼結構》的理論越來越顯重要?!朵摻Y構》課程理論主要是圍繞結構的節點設計、材料的強度以及結構或構件的剛度和穩定性展開的,由于鋼材的強度高,截面尺寸小,大多數鋼結構的破壞都不是由材料強度引起的,而是由結構的節點設計不合理,使結構構件長細比過大,導致出現失穩破壞造成的,為此在鋼結構設計時應確定造價為目標函數,以鋼結構的容許撓度為約束條件,并考慮鋼結構中受壓桿件的長細比對其強度影響等因素進行結構優化設計,最終在滿足安全可靠的前提下,達到最為經濟的結構設計結果。

(3)《結構優化設計》

《結構優化設計》是運用優化的相關理論對結構進行布局以及受力分析,盡可能使結構材料性能得到充分利用,以至結構在保證安全可靠的條件下,得到最為經濟合理的結構形式。

3.施工管理與建筑經濟

施工管理與建筑經濟是學生將來到施工單位從事管理、施工和施工項目概預算工作的必備基本專業知識,下面就相關專業課程談談“運籌學”在其中的運用。

(1)《施工組織設計》

《施工組織設計》主要是講述施工過程的組織和進度計劃的合理安排,其中施工進度計劃的安排和流水施工圖的繪制就運用到了“運籌學”的網絡優化的相關理論,合理安排施工進度計劃,優化施工機械和勞動力的配置,使得施工全過程做到安全有序,保質、保量按期完成。

(2)《建筑經濟與企業管理》

《建筑經濟與企業管理》這門課主要講述如何降低成本、提高經濟效益的問題,這就涉及將“運籌學”的相關理論運用到項目前期可行性論證、工程招投標、工程項目預算、施工過程的管理、施工項目的竣工和概算、后期質量與經濟效益分析整個過程中,力求做到宏觀調控、統籌安排。例如,基本建設投資效果分析、建筑工程技術經濟分析、預測與決策以及建筑企業管理等用 到了單純形法、圖解法和網絡技術等方面的運籌理論。

4.土木工程科研工作

由于土木工程專業與工程實踐聯系極為緊密,為此,從事土術工程方面的科研人員應根據實際工程的需要進行相應的研究,主要如何利用土木專業的理論來解決工程中急需解決的問題。例如,中國建筑科學研究院所開發的設計軟件TBSA和PKPM等,而將“運籌學”的相關理論運用到土木工程科研中尤顯重要。例如,空間網格結構的優化設計程序的研究,這一研究成果的完成將為設計人員帶來方便,為工程建設單位降低造價,其中用到了單純形和非線性規劃的理論來優化結構的形式和結構的總造價??傊?,土木工程方面的大多數研究都是在安全可靠得到保證的前提下,圍繞結構造價進行一系列的優化研究,最終得到方便實際工程應用的研究成果,為工程設計與施工人員提供科學合理的依據。

三、結論

綜合以上所述,可以看出,“運籌學”理論在土術工程中的運用的實用性、廣泛性和重要性。為此,作為未來從事土木工程專業技術工作的專業人員而言,初步了解并掌握“運籌學”的基本理論和思維方式尤顯必要。

參考文獻:

[1]錢頌迪.運籌學(修訂版).北京:清華大學出版社,1993.

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