前言：中文期刊網精心挑選了鋼結構設計基本原理范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
鋼結構設計基本原理范文1
關鍵詞：鋼結構基本原理；全過程控制；項目式學習；卓越工程師
中圖分類號：G64242；TU391 文獻標志碼：A 文章編號：10052909（2017）02005405
工程教育的目的是培養卓越工程師，即具備技術知識、管理知識、社會意識并具有創新能力的滿足社會需求的工程師。而當前土木院校的畢業生普遍“實踐能力”不足，畢業以后要經過約2年以上的“學徒工生涯”才能勝任普通的技術工作。
針對鋼結構基本原理課程而言，其學習目的是使學生掌握鋼結構設計的基本概念、原理、設計方法，但結果卻是學生學過該課程后，依然對鋼結構設計缺乏形象、具體的理解，難以形成知識體系，不具備做設計的基本能力。究其原因有兩方面：
一方面，傳統的“講授法”教學，按照教材從鋼結構材料、破壞形式到受拉構件、受壓構件、受彎構件、拉彎構件……屬于從基本概念講起，以受力方式將一個整體工程拆解成若干部分，學生學了一學期還未接觸到實際工程項目的設計，學到的只是一個個片段，缺乏對知識體系的認識，如盲人摸象，對知識點的理解不具體且片面，逐漸失去學習興趣。
另一方面，以前的教學內容是按構件類型分章的，而現在的教學內容變為按強度和穩定性兩方面分章，從而導致第一個問題在目前的教學過程中顯得更加突出。從邏輯上講，構件的強度計算屬于截面承載力方面，穩定計算則屬于整個構件的承載力方面，強度和穩定性從來都是獨立進行計算，這樣分開似乎很合理，但從學習者的角度來講，原來是把一個柱子的原理講完，再講梁的原理，而現在卻是柱子講一部分，梁再講一部分，然后再講柱子，學習內容變得雜亂無章，而強度理論和穩定理論這些學生沒有建立起來的知識卻成為編排內容的主線。因此，改革傳統的鋼結構基本原理課程教學模式勢在必行。
針對以上問題，提出基于能力培養的“全過程控制”工程項目式教學法。簡單地講，就是將一個實際的工程項目分解成若干個設計專題，并將這些設計專題融入課堂教學的每一章節，將課堂教學置于結構體系的構架下進行，實現對鋼結構基本原理課程教學的“全過程控制”。基于能力培養的“全過程控制”工程項目式教學法符合“卓越工程師”的培養特點
――以實際工程為背景，以工程技術為主線，著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力。
一、基本原理
建構主義認為，知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人（包括教師和學習伙伴）的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式而獲得。建構主義學習理論認為“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”是學習環境中的四大要素?；陧椖康膶W習，實質上就是一種基于建構主義學習理論的探究性學習模式，“情境”是這種學習模式的四大構成要素之一。讓學生從實踐活動中求學問，即“做中學”。在鋼結構基本原理課程教學中，教師選定真實的建設工程項目，正是為學生創設一種“情境”。教學圍繞項目展開，使知識和現實產生了密切的聯系，讓學生對散亂的內容有了整體把握。如果把鋼結構基本原理課程的學習比喻為航海，那么實際工程項目整體設計就像一張航海圖，它可以時時告訴學生，從哪里來，到哪里去，讓學生的學習有了一個清晰的思路和感覺，激發了學生的學習興趣，提高學習質量，實現了理論知識的傳授和實踐能力培養之間的有機結合。
二、實施方案
（一）精心選擇、設計項目
在項目式學習中，項目的選擇極其重要，它是項目式學習的載體以及知識點與工程實際聯系的紐帶。項目選擇遵循兩個原則：第一，所選擇的項目應是實際工程項目；其次，項目能融合教學大綱規定的教學內容。教學中選擇了鋼結構廠房設計和鋼屋架設計兩個項目。
（二）創建該課程的網絡學習系y
該網絡學習系統包括課程簡介、學習指引、PPT課件、教學視頻、作業、答疑、論壇等板塊。教學團隊的教師協作完成講授視頻，上傳網絡學習系統。網絡學習系統中設答疑、論壇版塊，可對課堂學習、視頻學習內容進行答疑、討論。
（三）課程內容講授
課程內容是學習的核心，不管教學方法如何創新，讓學生深刻理解基本概念、基本原理依然是教師的重要教學任務。巧妙的構想、精彩的課堂講授是完成該任務的重要手段。因為項目學習需安排師生討論，如果全部采取傳統的課堂講授方法，基本教學內容就完成不了，故選擇約三分之一的內容采用“翻轉課堂”的模式授課，即學生提前學習網上視頻，課堂上針對視頻內容答疑、討論，以此節省時間進行課堂討論。
（四）融于課程教學的工程項目設計
簡單地講，就是將一個實際的工程項目設計實例分解成若干個設計專題，并將這些設計專題融入課堂教學的每一個章節，使課堂教學置于結構體系的構架下進行。其操作程序如下：
1.課前準備
（1）將一個實際的工程設計實例分解成若干個與教學內容相對應的專題設計，每個專題設計對應于實際工程中的一個受力構件。
（2）編制相應的專題設計報告。
2.課中實施
鋼結構設計基本原理范文2
關鍵詞：鋼結構；教學改革；多媒體教學；實踐教學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）18-0136-02
鋼結構課程是高等院校培養土木工程專業本科人才的一門重要專業課程。該課程著重培養學生對鋼結構基本原理的基本概念以及對原理的理解與掌握，同時培養學生鋼結構設計基本原理及工程設計能力，因而在土木工程專業系列課程體系中占有十分重要的地位[1-3]。基本內容包括緒論、鋼結構的材料、鋼結構的連接、軸心受力構件、受彎構件設計、拉彎壓彎構件、鋼結構最新技術和鋼結構設計。因為鋼結構制造簡便，易于采用工業化生產，施工安裝周期短，密封性好，耐熱性好等特點，所以目前在大型公共建筑、民用建筑、工業建筑以及大跨橋梁結構等領域應用非常廣泛，如大型體育場館、機場航站樓、火車站、工業廠房、超高層建筑及輕鋼建筑等方面。
一、鋼結構課程教學過程中存在的問題
鋼結構和其他課程的教學一樣，只有把教與學充分地結合起來，才能真正發揮“教師為主導，學生為主體”的作用，老師會教，學生愛學，教師和學生在共同學習的過程進行觀點交流和思想碰撞，才能打造高效生動課堂氛圍，筆者經過多年的該課程教學經驗，總結在教學過程中存在以下一些問題。
1.學生學習興趣不高。學生對鋼結構課程的學習興趣不高并非學生天生不喜歡學習鋼結構，而是鋼結構課程的學習相對其他專業課程的學習具有一定的難度。首先表現在鋼結構概念比較抽象，學生需要在學習時有很強的空間想象能力，同時涉及眾多力學概念、材料和施工工藝等諸多因素，計算公式很多，而且有些公式并非理論推導得出，而是根據工程經驗和實驗數得出的經驗公式。其次是該課程對學生的力學基礎要求比較高，如果學生的材料力學、結構力學課程沒有學扎實，就會給本課程的學習帶來極大影響。再次是教學過程中缺少實體鋼結構建筑，學生缺乏感性認識，故接受起來感覺比較生硬，導致學生理解知識的難度較大。最后一個也是很重要的一個原因是教學的課時與該課程內容所需課時相比嚴重不足，導致教師為了完成教學大綱所規定教學內容，不得不盡量趕教學進度，進行填鴨式教學，這樣學生尚未來得及消化所學習的內容，而新的內容又接踵而至，學生疲于奔命，形成惡性循環，影響到學習的效果，最終導致學習興趣不高。
2.學生對鋼結構的認知不足。我國鋼結構建筑的發展相對滯后。目前歐美發達國家的鋼結構建筑占比約為20%左右，而我國的鋼結構建筑占比尚不足10%。在我國整個建筑行業普遍存在著對鋼結構建筑認識不足，觀念相對落后，對鋼結構體系積極性不高，管理跟不上等問題。這些都嚴重阻礙著鋼結構建筑在我國的進一步發展，導致鋼結構建筑數量比較少，且大多數為工業廠房、高層或大跨度建筑，在民用建筑特別是民用住宅方面少有建樹。即使身邊有些建筑屬于鋼結構，大多也進行了外包裝修，因此能直觀見到的鋼結構比較少，這就造成了學生對鋼結構的認知不足，給本課程的學習帶來一定困難。
3.學生實習實踐機會少、課程設計能力不強。鋼結構學時數不足，而且大部分時間用于學習基本理論，學生就沒有足夠的時間把理論知識應用于實踐，大多依賴查閱圖書館資料以及網上資料，來有限度地充實感性認識。這樣導致理論與實踐特別是工程應用環節脫節，不能有機結合，因而在學習過程中，普遍感覺比較抽象，反過來也就不能很好地理解基本理論。鋼結構基本理論知識掌握不扎實，甚至識圖都比較費勁，一旦接觸到鋼結構工程設計計算問題，就會感覺困難。這種傳統的基本上僅靠教師講，學生聽的模式，肯定會讓課程內容枯燥乏味，學生的求知欲下降，這些問題是鋼結構授課教師在教學中必須思考和解決的實際問題，只有解決了以上問題，才能真正提高鋼結構的教學質量。
二、“教”與“學”的改革，“教”與“學”的實踐
根據鋼結構課程的特點以及教學上存在的問題，為了有效地提高課程教學質量，筆者通過幾年的授課，總結出以下“教”與“學”的改革與實踐：
1.關聯學習法，解決學生基礎薄弱，增加學習興趣。鋼結構課程中很多的理論和設計計算，如材料性質、連接方式、構件（拉、壓、彎、剪和扭）的受力性能及其計算方法等，是在材料力學和結構力學的理論基礎上進行的，學生在學習時只要是遇到力學分析和公式的推導，就會很吃力，導致學習困難，興趣下降。因此教師在授課的過程中，應該將相同或相近知識點的要素提煉出來，建立相應的邏輯關系，引導學生回憶以前的力學知識，形成相關聯的知識鏈，實現鋼結構和結構力學及材料力學知識的系統學習，并且通過相關的例題解答讓學生把原來的力學知識重新記憶，這樣的學習可以不至于讓原來力學基礎薄弱過度地影響到鋼結構的學習，增加學習的興趣。比如在學習軸心受壓構件的穩定計算時，材料力學一般只給出歐拉公式來計算臨界應力，而歐拉公式僅適用于理想的壓桿計算，要求是一根理想的壓桿：桿件完全挺直、荷載沿桿件形心，桿件在受荷之前沒有初始應力，也沒有初彎曲和初始偏心等缺陷，截面沿桿件是均勻的。這種理想的桿件在鋼結構工程中是不存在的，因此歐拉公式不能直接用來確定臨界荷載及穩定系數，而需要結合鋼結構具體情況進行修正。這樣把這種幾門課程相關聯地融合到鋼結構課程的“教”與“學”的過程中，效果明顯好于生硬地講解鋼結構本身的知識，當然這個過程也是對老師提出了更高的要求，需要教師本身知識儲備豐富并且認真備課，并經長期的教學實踐才能有效把握。
2.教學手段多樣化，增加有“形”的學習。鋼結構構件或連接抽象，教學內容大多為抽象的力學模型，學生不能由力學模型和鋼結構圖紙在大腦中建立實體模型，教學過程中可借助大量的已建和在建鋼結構工程實例圖片介紹鋼結構在國內外的發展歷史、應用情況和發展趨勢以及鋼結構的特點等，注重充分利用多媒體教學手段，多媒體課件，采用動畫演示、工程圖紙和教學模型等立體化教學手段，使學生對鋼結構中的基本構件、連接方式、結構構造、制作加工、施工等初步有個感性認識，還可以通過放映放鋼結構建筑或構件被破壞視頻，解釋書本相關知識，比如筆者針對比較抽象的壓桿的計算長度、彎曲失穩、扭轉失穩、彎扭失穩，梁的整體失穩以及構件的局部失穩等均制作了較精細的視頻，用于課堂教學演示，這樣既充實教學內容，增加有“形”的學習，又節省了時間，而且還能加深學生對知識點的理解同時也吸引了學生的注意力，引發了學生更加濃厚的學習興趣。
3.增加實踐環節、提高課程設計及工程設計的能力。任何一門學科都是理論和實踐結合才能達到更好的教學效果，所以在鋼結構的學習過程中注重增加實踐環節。除了在課堂上通過視頻和圖片多展示實際工程外，筆者還盡可能利用認識實習等機會組織學生實地參觀一些建設中以及已建成的比較典型的鋼結構建筑。除了實地參觀，還注意采取其他一些有效的實踐環節，如上課講解注冊結構師考試的試題，這類試題與工程的聯系比較緊密，或者直接來源于工程實踐，這也是一種課堂教學與實踐結合的有效方式。目前還正在建造一個縮尺鋼結構模型，專門用于鋼結構課程的教學。該模型可以反映主要的鋼結構的節點、連接及構件。學生對工程實踐興趣大，所以在鋼結構課程設計環節，要設計題目盡量選擇實際的工程，培養學生進行工程設計的能力和思維方式，目前，筆者所設計的課程設計題目一般為門式剛架或桁架，將來打算結合工程實踐進一步豐富課程設計的題目。作為專業課程的教師，還需注意引導學生學會使用各種行業規范標準、設計手冊，查閱文獻資料來幫助自己獲取知識，并且充分利用結構軟件做好課程設計、畢業設計。目前，在土木工程類專業學生的畢業設計中，大多不涉及鋼結構和混凝土結構的力學建模、分析、計算和設計，這就無法培養學生主動運用專業知識去進行技術創新，而從技術創新的要求看，工程設計的核心應該是創新設計，而不是仿制再設計，并且將工程設計作為一個高于理論與實踐的創新環節，在選題上給學生提供機會，使其主動地運用所學的鋼結構和力學知識去思考、去創新。在這樣的認識下，鋼結構課程的教育將可以脫離單一的一門課程的教育而貫穿于土木工程專業教育的全過程，并將提高未來工程師的技術創新能力。
三、結語
鋼結構課程作為土木工程專業的一門主要專業課程，重要性和地位逐步增強，為了培養杰出的鋼結構人才，為了適應形勢發展需要，有必要對鋼結構教學進行改革。以學生為主體，盡力滿足學生的學習需求，多渠道、全方位地改進教學方法和手段，逐步提高土木專業學生的鋼結構理論水平和實踐動手能力。在近年教學實踐中，筆者逐步總結、運用上述教學方法，教學效果在穩步提升。為了取得更好的效果，教師也需要不斷地充實和提高自己，提高師生的交流和互動、培養正確的設計理念可有效提高教學質量和學生綜合能力，把專業知識運用到工程實踐中，為我國的鋼結構事業培養更多更好的人才做出貢獻。
參考文獻：
[1]歐陽可慶.鋼結構設計基本原理[M].北京：中國建筑工業出版社，1999.
鋼結構設計基本原理范文3
關鍵詞:鋼結構，教學改革，學習效率，教材《鋼結構設計原理》
課程是土木工程專業的專業核心課程，屬于學科基礎課程平臺中的必修課程，在教學計劃中占有十分重要的地位。《鋼結構設計原理》課程綜合性、應用性很強，內容包括:鋼結構的特點;材料特性;基本構件的計算原理和方法;構件連接及計算方法;簡單鋼構件的設計等。課程要求學生經過全面、系統的學習，不但掌握鋼結構設計的基本原理，而且還能掌握一般鋼構件的設計方法。多年的教學經驗表明，由于《鋼結構設計原理》課程的知識點多，內容抽象，如穩定理論，對學生提出了較高的要求，如需要具備很好的力學知識的基礎等，因此學生普遍感覺難度較大。在當前教學計劃總學時不斷被壓縮的背景下，學生在相對較少的學時內接受的信息量明顯增大，而且該課程通常為考試課程(學位課程)，因此學習的難度大大增加。對授課教師而言，如何在新的形勢下提高學生的學習效率和效果成為當前面臨的嚴峻問題。在廣泛調研的基礎上，教學團隊采取了一系列的措施進行課堂教學的實踐，力圖使“師生互動”成為特色，提高學生學習的興趣和效率。
1教師教學方法的改革
1．1案例教學在教學中的應用
《鋼結構設計原理》課程介紹了建筑用鋼材的特點和各類基本受力桿件的設計和計算，知識點眾多，包含了各類公式的推導，主要涉及到材料力學中的知識，這部分內容對初學者而言是一個巨大的挑戰。學生往往會對各類公式的推導望而生畏，從而產生厭學情緒。教學團隊根據二本專業學生的具體情況和特點，制定了相應的教學方法，即并不要求所有的同學對相關推導過程完全掌握，只須了解基本的過程即可。為了激發全體同學的學習積極性，引入案例教學必不可少［1］。合適的具體案例是對教材內容有益的補充，通過具體的案例，學生可以知道所學的知識點、公式的實際用途，調動學生的求知欲望，加深在腦海中的印象，避免因死記硬背而產生厭學情緒。例如，介紹第1章緒論鋼結構的特點———耐火性差時，引入了在“9•11”恐怖襲擊事件中紐約世界貿易中心大樓著火倒塌的例子。紐約世界貿易中心大樓的建筑鋼材質量和結構設計都是相當有保障的，在波音767飛機巨大的沖擊力下并未倒塌，而是由于燃燒的大火導致鋼材變軟喪失強度后才倒塌的。通過分析結構塌落的原因，鋼材不耐火的特點給學生留下了深刻的印象。
1．2演示教學在教學中的應用
《鋼結構設計原理》課程的內容較多且部分較抽象，學生如果僅僅根據教材中的圖片進行學習和理解，很難在腦海中形成對實際構件、結構深刻的印象，從而導致學習吃力、學習效率不高。在課堂教學中引入動畫、錄像等多媒體手段是解決上述問題的有效手段。目前隨著各類相關軟件的發展，動畫已經不僅僅局限于在PPT中制作動態圖像了，有很多軟件可運用于動畫制作當中［2，3］，如3Dmax，Solidword，Sketchup，BSCon-tactVRML/X3D，Xsteel等軟件。如果想獲得準確的應力變化和變形量值，還可以使用有限元分析軟件，如Ansys，Abaqus，Nastran，Adina等。例如，在介紹不同截面形式的軸心受壓桿件的整體穩定問題時，學生往往對桿件的變形形式和截面的轉動情況感到困惑。通過引入動畫，從不同的角度展示構件變形的情況，可以使學生清楚地看到桿件整體失穩變形的全過程，從而將教材中二維的圖片轉化為三維的立體形象。在演示過程中，可適時地提出問題，供學生思考和分析，如“如何確定工字形截面的失穩方向”“為什么T形截面的桿件會產生不同的失穩形式”等。
2學生學習方法的改革
2．1模型制作在學習中的應用
使學生從被動學習轉變為主動學習的有效途徑便是學生親自動手實踐，事實證明，通過親身經歷“發現問題—分析問題—解決問題”等一系列的過程，能夠使學生對相關的內容產生深刻的印象。使用常見材料如泡沫板、木板、厚紙板等進行簡單構件的模型制作是一種非常有效的手段。學生按照教材中的桿件示意圖進行縮尺模型的制作，通過各部分部件的組裝可深刻了解實際構件的組合方式。將模型制作引入教學過程不但可以鍛煉學生的動手能力，激發其學習的興趣，而且將學習從課堂內延伸到課堂外，將課堂聽課與課后作業進行了有機的銜接。同樣以軸心受壓桿件的整體穩定為例，為了了解不同截面形式桿件的破壞特點，學生可在課余時間對制作的模型進行加載試驗，比較相同長度、截面寬度的模型桿件的承載力和變形特征，根據教材的相關知識分析原因，得出最終的結論。學生將從模型制作開始，到加載試驗，得出結論的全過程進行記錄，在課堂介紹并分享學習心得。教師可對學生的匯報進行評講，根據匯報的質量和工作量評分并計入平時成績。
2．2“小組學習”在學習中的應用
提高學生學習效率的另一個有效手段則是發揮集體的力量，將平時個人的學習融入到小組學習討論的過程中［4］。將5名～6名學生組成一個學習小組(可以宿舍為單位)，平時的作業，包括課外大作業如上述的模型制作均以小組為單位進行。教師以小組為單位分配任務、布置作業。小組成員針對教師布置的任務進行資料的收集和分析，分工合作，完成任務。為了提高每名學生的參與度，教師在進行考核時，隨機挑選1名同學進行匯報和檢查，根據該同學作業的質量和匯報情況打出小組平均分。小組的組長則根據完成作業過程中的參與度和貢獻度給組員打分。通過這種方式幫助學生在有限的時間內鞏固和消化理論知識，同時在討論、互助的過程中提高了學生的表達能力和團隊協作意識，最終實現共同提高，共同進步。
3實踐教學環節的改革
在實踐環節如課程設計中，布置與實際工程緊密結合的題目，讓學生明白如何運用理論知識來解決實際的問題。通過與鋼結構企業合作，建立實踐實訓基地，增加參觀、考察的實習環節，加強學生對實際結構的認識。
4結語
《鋼結構設計原理》是一門綜合性和應用性很強的課程，特別是隨著我國鋼結構的巨大發展，各類新型、大跨、復雜鋼結構建筑的運用，本課程的教學理念、教學目標、教學方法和教學手段也應更新和變化。通過本課程的教學改革，首先應使學生掌握鋼結構特點、材性、構件計算原理，掌握常見的鋼結構構件形式并掌握其設計方法;其次通過系統的實踐學習，具備鋼結構技術人員應有的基本素質和能力，達到理論知識與實踐相結合的目標，最終成為合格的“卓越工程師”。
作者:張晨 葛文璇 劉云平 單位:南通大學杏林學院建筑工程學院
參考文獻:
［1］勾紅葉，何畏，蒲黔輝．“鋼結構設計原理”教學中提高學生學習興趣方法新探［J］．中國電力教育，2013(16):106-107．
［2］孫國華，高曉瑩，高建洪，等．電子模型在鋼結構設計原理課程教學中的應用［J］．高等建筑教育，2015，24(6):174-178．
鋼結構設計基本原理范文4
作者簡介：
孫德發（1969-），男，嘉興學院教務處副處長，嘉興學院結構工程研究所所長，副教授，博士，主要從事土木工程教學、研究和管理研究，（E-mail）sdf@mail.zjxu.省略。
摘要：
針對行業的發展和當前鋼結構建筑市場對鋼結構人才的需求，分析了一般本科院校鋼結構教學中存在的問題，對課程、課程設計、畢業設計和第二課堂的內容進行了全面分析與研究，構建并實施與理論教學密切配合的實踐教學，將實踐能力、創新精神和工程素質的培養寓于教育教學全過程，形成了第一課堂和第二課堂的互動效應。
關鍵詞：鋼結構；第一課堂；第二課堂；教學改革
中圖分類號：TU391-4 文獻標志碼：A 文章編號：
1005-2909(2012)01-0066-03
近年來由于國家技術政策的扶持，建筑技術不斷進步，建筑用鋼量日益增長，鋼結構在土木建筑領域的應用日益廣泛，使鋼結構課程在土木工程專業中的重要性不斷增強，對鋼結構課程的教學及人才培養也提出了更高的要求。
一、鋼結構行業現狀和人才需求
2005年中國的鋼材產量達到37 117萬t（現已達6億t以上），已躍居世界首位。鋼結構具有工業化程度高、施工周期短、造型優美、可回收循環利用、綜合性能優越等諸多優點，因此，其在建筑行業中的作用日趨重要。隨著鋼結構經濟指標的不斷優化，中國鋼結構應用政策在建國60年來發生了很大變化，20世紀50年代“節約用鋼”，80年代“合理用鋼”，90年代“提倡用鋼”，2000年中國建筑金屬結構協會建筑鋼結構會議發出了《關于推行鋼結構住宅的倡議書》。政府的支持使鋼結構得到了快速發展，推廣應用面進一步擴大，上海、浙江、江蘇地區鋼結構加工量約占全國鋼結構加工量的1/3以上[1]。
隨著鋼結構的快速發展，出現了與行業發展不適應的人才短缺問題，企業亟需大批鋼結構設計和施工的專門人才。目前國內鋼結構作為一個專業研究方向僅在研究生層次有所涉及，本科層次人才培養近兩年來剛剛在浙江樹人大學[2]和內蒙古科技大學等少數幾所高校中起步，絕大多數本科院校還沒有從以鋼結構設計應用為主的鋼筋混凝土結構領域轉到鋼結構領域。
二、鋼結構人才培養現狀
據統計，在大多數一般本科院校鋼結構只是土建類專業的一門課程，學生在4年學習中，接觸到的有關鋼結構課程少則50~60學時，最多不超過100學時。這些課程主要講授鋼結構的基本計算原理，實踐性環節僅僅是一周的課程設計，
中間沒有安排任何實踐性教學環節，因此，學生在學習過程中沒有機會接觸到實際的鋼結構建筑物，也不知道如何進行鋼結構制作。學生如果沒有很好的空間想像能力則很難把圖紙所表達的意義和實際的建筑產品對應起來，因而也不能把自己的設計思想在設計圖紙上表達清楚。
雖然各個學校都安排了學生的生產實習，但根據各校生產實習的基本情況來看，在生產實習中學生還是以混凝土結構的工程為主，幾乎就沒有接觸到鋼結構工程。
從學生的畢業設計選題來看，絕大部分學生都選擇了混凝土結構的畢業設計題目，僅有少數學生選擇了鋼結構的設計，這就讓有志于從事鋼結構建筑的學生失去了上崗之前最后的鍛煉機會。學生得不到良好的系統性和整體性訓練，工程整體觀模糊，不符合鋼結構產業一體化綜合發展的市場需要。因此，土木工程專業學生畢業后即使在鋼結構領域從業，也遠不能勝任崗位工作。
一方面是鋼結構專業技術人員嚴重缺乏，企業求賢若渴，另一方面是相對不景氣的就業市場，高校應該看到和抓住這個良好的契機，對鋼結構課程教學進行改革，培養出具有良好鋼結構專業素質、為企業所歡迎的合格人才。
三、教學改革探索與實踐
首先，充分運用現代教育技術手段，建設以紙質教材為核心，以電子教案、多媒體輔助課件、網絡課程等BB電子教育平臺為支持的立體化教學資源庫。課堂上集中突出基本概念、基本理論和主要技術要點的講解和討論，在有限的課內學時中加大知識傳授容量，用啟發學生思考的模式代替被動接受教學內容的模式。課堂外，學生可以在任何時間、任何地點，通過網絡進行自主學習、交流討論，實現教學模式拓展。
其次，積極探索課程和設計內容的改革與融合，以便形成課程、課程設計、畢業設計的緊密銜接，以培養和提高學生的綜合素質和整體工程意識。具體措施體現為以下三點。
第一，將鋼結構課程與鋼結構課程設計相結合。
鋼結構課程的目標是在學習理論力學、材料力學、結構力學等課程的基礎上，學習和掌握有關鋼材的力學特性、鋼構件、連接和鋼結構體系的分析計算與設計的基本概念、基本原理和基本方法。課程設計是將課程基本理念轉化為課程實踐活動的“橋梁”。在課程教學期間，將課程設計計算部分作為課程大作業提前布置[3]，有利于課程設計任務的分解，有利于學生的“學”和教師的“教”，學生可以帶著問題去思考、學習，明確設計任務和設計思想，注重課程學習與課程設計的有機結合。
第二，將鋼結構課程設計與鋼結構畢業設計相結合。
鋼結構課程設計是鋼結構課程的實踐教學環節，通過課程設計，可加深學生對基本構件構造及連接的理解，使學生能夠熟練掌握鋼結構基本構件的設計計算原理和方法，熟悉鋼結構的設計過程，了解鋼結構的構造要求，培養和提高學生的綜合設計能力。在原有傳統屋架設計與現代輕型門式剛架廠房設計相結合的基礎上，可進一步拓展課程設計內容，實施雙向選擇，學生可以自主選題，也可以分工合作共同完成一個較大的設計題目。學院亦積極為學生搭建最全面的靈活的學習平臺，培養其創新精神和團隊意識。
但由于時間的限制，課程設計的廣度和深度還比較欠缺，系統訓練還不夠，因此，在畢業設計教學環節盡可能安排一些有關鋼結構研究和設計選題供學生選擇，進一步拓展，打破設計題目單一的狀況，使部分學生通過畢業設計階段的學習獲得更全面、更扎實的鋼結構知識和應用技能。畢業設計階段共安排16周時間，其中安排1周時間，結合指導教師的專業特點，引導學生關注鋼結構的發展現狀，促使其檢索科學論文或進行調研。學生在畢業設計期間帶著問題思考，最終以文獻綜述或開題報告的形式提交。畢業實習安排1周時間，由指導教師帶隊，在鋼結構工地、鋼構件加工廠實習，亦可聘請設計和施工單位的專家來校開展專題講座。其余14周，指導教師按計劃布置工作，每周都要輔導學生，密切關注
設計中的每一個環節和整個進度，既不包辦代替，也不放任自流。教師還要注意調動學生的積極性，充分發揮其主動性、創造性。
第三，課程、結構設計競賽與大學生創新項目的“三結合”，培養創新精神和實踐能力。
針對鋼結構課程的特點，遵循工程類課程的學習規律，首先建立學生對鋼結構的感性認識，通過結構設計競賽與大學生創新項目，將課程教學的結構設計內容、綜合方案、計算、制作、試驗等有機結合，激發學生學習興趣，提高教學效果，以培養和提高學生的綜合素質和整體工程意識，形成第一課堂（課程、課程設計、畢業設計）和第二課堂（結構設計競賽與大學生創新項目）的互動效應，如圖1所示。
四、結語
在培養方案中教學總學時未增加的前提下，鋼結構課程改革的教學效果已初見成效。
以BB電子教育平臺支持的立體化教學資源庫包括通知、申報與檢查、課程簡介、課程規劃、師資隊伍、課程教學錄像、教學大綱、授課教案、課程課件、參考資料、作業及習題集、教研活動、課程設計與畢業設計、結構競賽與SRT、小組交流、討論板、外部鏈接、同行評價和測試區。注冊用戶503個、參與用戶457個，討論板發帖1 368個、測試區在線測試題9套。通過多媒體教學（BB系統），引入工程實例、部分動畫和模型，增強學生感性認識和理性思考，效果比較理想，再結合富有成效的傳統教學方法，教學效果顯著。學院鋼結構網絡課程榮獲第七屆浙江省高校教師教學軟件評比三等獎，鋼結構課程被評為浙江省高等學校精品課程。
在課程教學期間，將課程設計計算部分作為課程大作業提前布置，使學生明確設計任務和設計思想，注重課程學習與課程設計的有機結合，基本解決了課程設計教學量大與學生精力投人不足之間的矛盾，有利于師生的交流與溝通，課程設計質量明顯提高。在此基礎上，結合就業和畢業設計，進一步拓展，使部分學生通過畢業設計階段的學習獲得更全面、更扎實的鋼結構知識和應用技能，培養工程能力。從用人單位反饋的信息來看，做過鋼結構畢業設計的學生，普遍得到好評，已成為技術骨干。
課程、結構設計競賽與大學生創新項目的“三結合”已建立，嘉興學院“江南鋼構杯”結構設計競賽已成功舉辦了六屆，大賽展示了學生的創新能力，提升了學生的實踐動手能力，體現了團隊合作精神。從2005年開始，作為教學實踐檢驗，每年組織學生參加“浙江省大學生結構設計競賽”均獲獎項。此外，近年來土木工程專業學生已完成鋼結構校內SRT項目10項、浙江省大學生科技創新項目2項，在研浙江省大學生科技創新項目3項。
參考文獻：
［1］ 陳祿如.我國鋼結構行業發展的現狀、趨勢和存在的問題［J］.建筑，2008（4）:57-59.
［2］ 邢麗，姚諫，陳新民，金小群.校企合作培養鋼結構應用型人才的探索［J］.中國大學教學，2010（9）:23-24.
［3］ 孫德發，李剛，劉俊英.關于提高鋼結構課程設計教學質量的教改實踐［J］.嘉興學院學報，2008（5）:139-141.
Research and practices of teaching reform of steel structure course
SUN De-fa, LIU Jun-ying, NIU Zhi-rong, LI Gang
(Institute of Structural Engineering, Jiaxing University, Jiaxing 314001, Zhejiang province, P. R. China)
Abstract：
鋼結構設計基本原理范文5
關鍵詞：高層建筑設計 結構特點措施
1高層建筑結構設計的特點
水平荷載起控制作用，側面位移必須加以限制，軸向變形在側移中占有很大的份額，所以在結構體系選型時應充分考慮這幾個特點。對于低層、多層或高層建筑，其豎向和水平結構體系設計的基本原理是相同的。但隨著高度的增加，由于以下兩個原因，豎向結構體系成為設計的控制因素：一個是較大的豎向荷要求有較大的柱、墻和井筒；另一個更重要的是，側向力所產生的傾覆力矩和剪切變形要大得多，高層建筑結構設計人員必須以精心設計來保證。
2高層建筑結構的設計中采用鋼和鋼筋混凝土的特點
鋼筋混凝土結構造價低，材料來源豐富，能澆注成各種復雜斷面形狀，可組成多種結構體系，并可節省鋼材，耐久性、耐火性好，承載能力也不低，經過合理設計，可獲得較好的抗震性能。它的主要缺點是構件斷面大，自重大，費模費工。而鋼材強度高，韌性大，易于加工。高層鋼結構具有結構斷面小，自重輕，抗震性能好的優點。鋼結構構件可在工廠加工，能縮短現場施工工期，施工方便。但是高層鋼結構用鋼量大，造價很高，而且耐火性能不好，需要用大量防火涂料，增加了工期和造價。由于鋼筋混凝土和鋼結構各有所長，又各有所短，所以更為合理的結構是同時采用鋼和鋼筋混凝土材料的組合結構。
3高層建筑結構設計過程中的幾個問題及措施
3.1 結構體系的最大適用高度問題
按我國現行《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2002)規定，綜合考慮經濟與適用的原則，給出了各種常見結構體系的最大適用高度，詳見下表。
鋼筋混凝土結構高樓的最大適用高度（m）
結構體系 非抗震設計 抗震設防烈度
6度 7度 8度 9度
框架 現澆 70 60 55 45 25
整體裝配 60 50 35 25 不應采用
框架―剪力墻和框架簡體 現澆 140 130 120 100 50
裝配整體 100 100 90 70 不應采用
現澆剪力墻 無框支墻 150 140 120 100 60
部分框支墻 130 120 100 80 不應采用
簡中簡及成束簡 200 180 150 120 80
這個高度是在我國目前建筑科研水平、經濟發展水平和施工技術水平下，較為穩妥的，也是與目前整個土木工程規范體系相協調的?？蓪嶋H上，已有許多混凝土結構高層建筑的高度超過了這個限制，如：采用組合結構體系的金茂大廈，高達420.15m(建筑高度)；采用混凝土結構體系的中信廣場，也高達322m(建筑高度)。對于超高限建筑物，應當采取科學謹慎的態度。因為在地震力作用下，超高限建筑物的變形破壞性態會發生很大的變化。隨著建筑物高度的增加，許多影響因素將發生質變，即有些參數本身超出了現有規范的適宜范圍，如安全指標、延性要求、材料性能、荷載取值、力學模型選取等。
3.2 建筑材料的選用和結構體系問題
在地震多發區，采用何種建筑材料或結構體系較為合理是工程技術人員非常重視的問題。我國150m以上的建筑，采用了三種主要結構體系：框一筒、筒中筒和框架一支撐。這些也是其他國家高層建筑經常采用的主要結構體系。但國外在地震區，多是以鋼結構為主，而在我國，鋼筋混凝土結構及混合結構占了90%。如此高的鋼筋混凝土結構及混合結構，在國內外都還沒有經受較大地震作用的考驗。混合結構的鋼筋混凝土內筒往往要承受80%以上的地震作用剪力，有的高達90%以上。由于結構以鋼筋混凝土核心筒為主，變形控制要以鋼筋混凝土結構的位移限值為基準。但因其彎曲變形的側移較大，靠剛度很小的鋼框架協同工作減小側移，不僅增大了鋼結構的負擔，而且效果不大，有時不得不加大混凝土筒的剛度或設置伸臂結構，形成加強層才能滿足規范側移限值。此外，在結構體系或柱距變化時，需要設置結構轉換層。加強層和轉換層都在本層形成大剛度而導致結構剛度突變，常常會使與加強層或轉換層相鄰的柱構件剪力突然加大，且加強層伸臂構件或轉換層構件與外框架柱連接處很難實現強柱弱梁。此在需要設置加強層及轉換層時，要慎重選擇其結構模式，盡量降低其本身剛度，以減少不利影響。
在高層建筑中，根據現在我國建筑鋼材的類型、品種和鋼結構的加工制造能力，建議盡可能采用鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土(柱)結構或鋼結構，以減小柱斷面尺寸，并改善結構的抗震性能。在超過一定高度后，為減小風振，鋼骨(鋼管)混凝土通常作為首選。采用格構式的型鋼時，震害嚴重，采用實腹式的熱軋型鋼或焊接工字鋼的，則震害要減少許多。
3.3 控制柱的軸壓比與短柱問題
在鋼筋混凝土高層建筑結構中，往往為了控制柱的軸壓比而使柱的截面很大，而柱的縱向鋼筋卻為構造配筋。即使采用高強混凝土，柱斷面尺寸也不能明顯減小。限制柱的軸壓比是為了使柱子處于大偏壓狀態，防止受拉鋼筋未達屈服而混凝土被壓碎。柱的塑性變形能力小，則結構的延性就差，當遭遇地震時，耗散和吸收地震能量少，結構容易被破壞。但是在結構中若能保證強柱弱梁設計，且梁具有良好延性，則柱子進入屈服的可能性就大大減少，此時可放松軸壓比限值。另外，許多高層建筑底幾層柱的長細比雖然小于4，但并不一定是短柱。因為確定是不是短柱的參數是柱的剪跨比，只有剪跨比小于2的柱才是短柱。有專家學者提出現行抗震規范應采用較高軸壓比。但是即使能調整軸壓比限值，柱斷面并不能由于略微增大軸壓比限值而顯著減小。因此在抗震的超高層建筑中采用鋼筋混凝土是否合理值得商榷。
3.4 高烈度區要采用抗震措施與抗震構造措施
現在許多專家學者提出，現行的建筑結構設計安全度己不能適應國情的需要，認為我國“取用了可能是世界上最低的結構設計安全度”并主張“建筑結構設計的安全度水平應該大幅度提高”。此外，對于“小震不壞，中震可修，大震不倒”這個抗震設計原則，在新形勢下也有重新審核的必要。我國現行抗震設防標準比較低，當取50年為分析年限時，小震烈度對應的被超越概率為63.2%，重現期為50年，中震烈度對應的被超越的概率為10%，重現期為475年，大震對應的超越的概率為2%左右，重現期為2000年左右，同時規定抗震設防烈度與設計基本地震加速度的對應關系。
設防標準低的根本原因在于國家財力物力有限。我國建筑結構抗震設計除了設防烈度較低外，具體抗震計算方法和構造規定的安全度也不如國外；在配筋率、軸壓比、梁柱承載力匹配等一系列保證抗震延性的要求上，與外國相比，也有異同，其中的8度區，我國就明顯不如外國嚴格。隨著社會財富的增長，結構失效帶來的損失愈來愈大，加之結構造價在整個投資中的比例下降，因而結構在設防烈度下應該采用彈性設計，特別是高烈度區要有嚴格的抗震措施與抗震構造措施來保證結構的安全。
鋼結構設計基本原理范文6
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?。☉蛭灰圃茍D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“腦海”中投入一粒石子,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。可以在實習前后或實習期間安排適當的時間,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?；驅W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
[1]建設部、國家冶金工業局建筑用鋼技術協調組鋼結構專家小組．建筑鋼結構產業“十五”計劃和2010年發展規劃綱要[J].新型建筑材料,2001,1(2):47~49.
[2]李方慧,田春竹.鋼結構設計課程實踐教學方法探討[J].高等建筑教育,2011,20(1):135-137.
[3]李昆.基于實踐能力培養的“鋼結構設計”課程教學改革研究[J].中國電力教育,2011,16:22-123.
[4]賈玉琢,李曰兵,龔靖.鋼結構課程設計改革探索與實踐[J].東北電力大學學報,2007,27(5):49-51.
