歐陽祥森　陳金陵　王軍　陳愛軍

摘 要 通過對應用型本科院校鋼結構設計原理課程教學現(xiàn)狀進行分析，指出了其教學中存在的問題，并對課堂教學內(nèi)容的選擇、課堂教學方法的改進進行了探討，為尋求實用合理的應用型本科院校鋼結構設計原理課程課堂教學方法做出了嘗試。

關鍵詞 鋼結構設計原理 專業(yè)基礎課程 課堂教學方法

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.10.044

Abstract After analyzing the current teaching situation of application-oriented institutes about teaching principle of steel structure design， the article points out the existing problems in the teaching and has a discussion on both how to choose teaching content and improving teaching skills in the classroom. Furthermore，an attempt at how to seek a practicable and reasonable teaching method to apply undergraduate course of principle of steel structure design method was been done.

Keywords principle of steel structure design； foundation curriculum； classroom teaching methods

鋼結構設計原理是土木工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課程，一般情況下土木工程專業(yè)的教學大綱學會將鋼結構設計原理課程安排在基礎力學課程以及土木工程材料課程之后開設。課程如此設置是讓學生在通曉了基本的力學原理以及主要建筑材料之一的鋼材的主要性能之后進一步掌握以鋼材為主體材料建造的結構物中各種鋼結構基本受力構件的受力特點以及《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2014）[1]對各種基本受力構件的設計要求和構造要求。作為學生最早接觸的專業(yè)課程之一，鋼結構設計原理對構建學生的專業(yè)基礎知識起著重要的銜接作用，該課程是聯(lián)通基礎力學課程和后續(xù)鋼結構設計課程重要紐帶。眾所周知，建筑行業(yè)中鋼結構的發(fā)展勢頭十分迅猛，行業(yè)中需要更多的掌握鋼結構設計、施工的專業(yè)工程技術人員。出于對鋼結構專業(yè)人才培養(yǎng)的需要，各個高校土木工程專業(yè)對鋼結構設計、施工等相關課程的重視程度也在不斷提高。對鋼結構相關課程教學內(nèi)容設置、教學方法改進的研究也在不斷深入。眾多教學一線的教師研究發(fā)現(xiàn)：[2]鋼結構教學中普遍存在的一個問題是學時少，內(nèi)容多。隨著教學改革的深入，鋼結構相關課程的教學學時還有減少的趨勢。保證每一堂課的教學內(nèi)容和教學質量才能保證整個鋼結構設計原理課程的教學達到預期的效果，因此，要求教師對鋼結構設計原理課程的課堂教學重點應該更進一步地加以凝練，讓學生在有限的學時認識常見的鋼結構基本類型，掌握鋼結構基本受力構件的設計計算方法，理解最常見的鋼結構設計時需要遵循的構造要求。

1 鋼結構設計原理課堂教學存在的問題

1.1 教師教存在的問題

由于高校招生規(guī)模不斷擴大，高校對一線教師的需求也日趨增大。絕大多數(shù)年輕的一線教師都是取得學位后便直接進入高校走上了教師崗位。因此，缺乏工程實踐經(jīng)驗是大多數(shù)年輕教師的短板。年輕教師雖然在求學過程中會參與不同類型的與工程相關的科研項目，積累了不少解決工程問題的經(jīng)驗，但這些方法和理論更多的還是從研究的角度解決問題。筆者認為教師在科研工作中積累的經(jīng)驗的方法對啟發(fā)學生的創(chuàng)新意識，開拓學生的思維很有幫助，但前提是學生要有比較扎實的專業(yè)基礎。如果學生連最基本的工程概念以及設計計算方法都沒有掌握，那么教師在課堂上教授的這些有用的經(jīng)驗和方法，學生就只能當是新鮮趣聞聽聽了之了。年輕的碩士博士們走上教師崗位后理論知識儲備完全能夠滿足教學的要求，但是實踐經(jīng)驗的缺失導致授課僵化，容易照本宣科。其次，年輕教師習慣于僅僅完成本課程教學任務，缺乏指導學生將各個所學知識相互串聯(lián)形成完整的知識體系的意識。如果能讓學生明確課程所學知識在他以后所形成的知識體系中所處的位置，學習效果也會更好。

1.2 學生學存在的問題

首先學生不能明確課程的定位，缺乏將所學知識相互聯(lián)系串聯(lián)成一個完整知識體系的意識。因此，對課程的學習任務和學習目標茫然，不知道學了有什么用，能解決什么問題，從而對課程學習失去目標和興趣。其次，由于不會有意識地去連貫前后所學知識，學生對前期知識掌握得不好，在學習本課程時對學過知識的運用十分困難，以至于現(xiàn)在學的知識也難以掌握，從而形成惡性循環(huán)最終導致學生放棄學習。

2 鋼結構設計原理課堂教學內(nèi)容探討

2.1 鋼結構設計原理課程的教學內(nèi)容及特點

通過對鋼結構設計原理課程教學經(jīng)驗的總結以及參考其他兄弟院校的教學經(jīng)驗，筆者根據(jù)經(jīng)典的鋼結構設計原理教材[3]概括本課程的主要教學內(nèi)容應包括：鋼結構材料性能、鋼結構的連接、受彎構件、軸心受力構件、拉彎壓彎構件五個主體部分。五個部分知識點多涵蓋面廣，總體而言五個部分所涵蓋的知識點有以下特點：（1）關于鋼結構材料性能的知識點多而雜，聯(lián)系不緊密要掌握它一般只能識記；（2）連接計算受力分類多，應從受力分析出發(fā)理解公式而非死記硬背；（3）各種構件設計計算，公式多難記憶，但是計算模式固定，因此掌握模式分類比較記憶更合理。

2.2 鋼結構設計原理課程課堂教學重點分析

課堂教學應該力求在有限的學時內(nèi)讓學生獲得更多的基本知識。鋼結構材料性能中的大量內(nèi)容在其他課程中有過詳細的介紹，故而在本課程中應盡量精煉，避免重復介紹浪費時間。endprint

鋼結構的連接計算主要介紹焊接和螺栓連接兩種。課堂教學中應首先讓學生認識焊縫和螺栓的外形構造，其次要教會學生怎么識圖，即在施工圖中這兩種連接是怎么表示的。要在課堂上完成這兩項重要的教學內(nèi)容，就應采用學生直觀感受強、接受信息大的多媒體教學手段。對于鋼結構的連接計算，則應注重教會學生根據(jù)實際情況對焊縫和螺栓的受力情況進行分析，重點強調公式的應用，而非追根溯源的強調公式是怎么推導來的。對于鋼結構的基本受力構件，課堂教學應該首先重點講解各種構件的構架方式、各種構件的強度利用程度、以及各種構件失穩(wěn)過程的表現(xiàn)形式，即強度失效，穩(wěn)定失效的具體現(xiàn)象。其次重點講解各種基本受力構件強度計算、剛度計算、整體穩(wěn)定計算、局部穩(wěn)定計算各種公式的運用，使學生能夠運用公式解決具體問題。再次，應該加入對鋼結構設計圖紙的介紹內(nèi)容，以增強學生對具體工程的試圖能力。應用型本科院校的學生培養(yǎng)重在應用，學生學了就會用才是王道。

3 鋼結構設計原理改進課堂教學方法探討

3.1 加強教師實踐經(jīng)驗的積累

年輕教師要加強實踐經(jīng)驗的積累。學?？梢酝ㄟ^招生就業(yè)、校企合作等方式加強與用人單位的聯(lián)系，既可以了解用人單位對人才的具體要求也可以為教師去企業(yè)增長工程實踐閱歷開辟更多的途徑；教師自身也應該積極去工程企業(yè)進修充實自身知識結構，也只有通過企業(yè)學習教師才能真正了解企業(yè)需要學生掌握什么知識解決什么問題。課堂教學教師應該首先引導學生對整個土木工程的課程體系做深入的了解，明確各個課程之間的聯(lián)系。要讓學生明白，各個課程并非獨立的毫無聯(lián)系的，而是一個完整的有序的體系。每完成一門課程的學習都是在為構架學生自身的完整的知識體系打基礎。其次應該注重因材施教，對于應用型本科院校的學生，其理論分析和推導能力的要求應該放低，更注重培養(yǎng)學生的實際運用能力和動手能力。

3.2 教師要重視力學課程的基本訓練

重視力學課程的基本訓練。對結構物進行正確的受力分析是作為一名土木工程師所應具備的最基本的技能。在課堂教學過程中一定要跟學生反復強調培養(yǎng)力學分析計算能力的重要性，在力學教學過程中應該加強引導學生對力學概念的理解。例如內(nèi)力和應力之間的關系。結構設計原理課程涉及的構件設計與材料力學內(nèi)容緊密相關，而材料力學中很重要的一部分就是分析內(nèi)力和應力的對應關系。鋼結構基本原理的教學內(nèi)容主要是針對鋼結構基本構件的強度、剛度、穩(wěn)定性進行設計校核，所涉及的力學知識基本出自材料力學的相關內(nèi)容。所以加強鞏固材料力學知識，使學生能夠熟練運用相關知識解決鋼結構構件計算問題，應該是學生學好鋼結構原理課程的關鍵所在。

3.3 教師引導學生學會對教學內(nèi)容進行歸納總結

重視在課程教學過程中引導學生對教學內(nèi)容進行歸納總結，找出各章節(jié)之間的聯(lián)系和共同點，從這些知識中提煉出最主要的必須要掌握的基本知識點。例如鋼結構中各類基本受力構件設計計算中必須解決的強度計算、剛度計算、整體穩(wěn)定計算、局部穩(wěn)定計算等問題，各類受力構件的同類計算問題存在共同點也有差別，教師課堂教學應引導學生發(fā)現(xiàn)知識的共同點和差異點并進行分析比較，加深對知識點的記憶方便掌握。[4]通過對各個知識點的分析比較以點帶面使學生逐步構建起自身主干專業(yè)知識體系的構架。

總結歸納知識點之后，通過練習學會運用知識解決實際問題是教學中一個必不可少的環(huán)節(jié)。對于鋼結構基本受力構件的設計計算，教師可以引導訓練學生采用倒推的方式解決鋼結構各類基本受力構件的強度計算、剛度計算以及穩(wěn)定性計算問題。即先把公式列出來，考察公式中哪些條件是已知的，哪些條件是需要求的，所需求解的條件有需要準備哪些基本參數(shù)。例如軸心受壓構件的整體穩(wěn)定計算問題中，一般會已知構件所承受的軸向力荷載值，構件的截面形式，以及構件的計算長度等條件。

4 結語

學習鋼結構設計原理課程最大的問題在于學生對鋼結構缺乏感性認識，在沒有關于鋼結構實物的感性的認知基礎上要理解掌握相關鋼結構設計、計算、施工等一系列的問題實屬不易。鋼結構設計原理課程涉及的內(nèi)容多，尤其是計算多，在課時普遍偏少的情況下，如何凝練教學內(nèi)容，改進教學方法使學生掌握最基本的知識點、構建起鋼結構知識的基本框架應該是該課程課堂教學成敗的關鍵。為學生打下一個良好的知識基礎，讓學生在畢業(yè)后的工作中不斷積累知識和經(jīng)驗并完善自身的知識體系，最終成為一名優(yōu)秀的應用型工程技術人員，應該是應用型本科院校對人才培養(yǎng)的前進方向。

€L芑鶼钅浚？015年湖南省普通高等學校教學改革研究立項項目（湘教通〔2015〕291號）

湖南工程學院校級教研教改項目

參考文獻

[1] GB50017-2014 鋼結構設計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014.

[2] 宋高麗.土木工程專業(yè)鋼結構設計原理課程教學改革探索[J].高等建筑教育，2016（4）：62-64.

[3] 張耀春.鋼結構基本原理[M].北京：高等教育出版社，2011.

[4] 李素娟.比較教學法在鋼結構設計原理課程中的應用[J].高等建筑教育，2011（4）：85-88.endprint