摘要：文章基于OBE的工程教育模式要求，為適應(yīng)地方高?！皯?yīng)用型”土木工程人才培養(yǎng)目標(biāo)，尋求特色鋼結(jié)構(gòu)人才培養(yǎng)方法，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”課程從課程內(nèi)容重塑、教學(xué)手段優(yōu)化、實(shí)現(xiàn)多元化考核評價(jià)等方面開展了教學(xué)改革。通過實(shí)踐取得了較好效果，可為地方院校土木工程專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)開展提供借鑒。

關(guān)鍵詞：土木工程；鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理；OBE教學(xué)

中圖分類號：G642

TeachingReformandPracticeofSteelStructureCoursesinLocalUniversitiesBasedonOBEConcept

HuangLing

SchoolofCivilandArchitecturalEngineering，NanchangHangkongUniversityJiangXiNanchang330063

Abstract：ThearticleisbasedontherequirementsoftheOBEengineeringeducationmodel.Inordertoadapttothegoalofcultivating"application-oriented"civilengineeringtalentsinlocaluniversities，seekcharacteristicsteelstructuretalentcultivationmethods，andimprovethequalityoftalentcultivation，the"PrinciplesofSteelStructureDesign"coursehascarriedoutteachingreformsfromtheaspectsofreshapingcoursecontent，optimizingteachingmethods，andachievingdiversifiedassessmentandevaluation.Goodresultshavebeenachievedthroughpractice，whichcanprovidereferencefortheteachingofsteelstructurecoursesincivilengineeringmajorsinlocaluniversities.

Keywords：Civilengineering;PrinciplesofSteelStructureDesign；OBEteaching

鋼結(jié)構(gòu)屬于典型的綠色環(huán)保節(jié)能型結(jié)構(gòu)，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的要求，大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)是保障建筑業(yè)整體實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)的必要手段和措施。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑投入成本少，施工時(shí)間短，應(yīng)用優(yōu)勢明顯，是新一輪建筑科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方向。“雙碳”目標(biāo)下，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展前景廣闊?！朵摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》是土木工程專業(yè)的核心課程，在培養(yǎng)鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)才中有著非常重要的作用。近年來裝配式鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展及工程單位對技術(shù)人才的專業(yè)要求，對現(xiàn)階段鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)和學(xué)生培養(yǎng)提出了更高要求。南昌航空大學(xué)（以下簡稱“我?！保俚胤叫詰?yīng)用型本科院校，存在地方高校教學(xué)過程中通常存在的問題，包括：學(xué)生前期在學(xué)習(xí)材料力學(xué)等基礎(chǔ)課程時(shí)理論基礎(chǔ)不扎實(shí)，對鋼結(jié)構(gòu)基本理論理解不透徹；通常按傳統(tǒng)教學(xué)體系執(zhí)行，知識單元之間的聯(lián)系不夠緊密，學(xué)生綜合分析能力較弱；學(xué)生重視學(xué)科內(nèi)容學(xué)習(xí)，對所學(xué)內(nèi)容死記硬背，缺乏對鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際工程的深入接觸，偏離了工程應(yīng)用的實(shí)踐性；學(xué)生自覺學(xué)習(xí)意識和自主學(xué)習(xí)能力不足，學(xué)生習(xí)慣被動接受教師的安排來完成學(xué)習(xí)等。為使我校土木工程專業(yè)緊跟產(chǎn)業(yè)變革方向，更好貼近企業(yè)需求，培養(yǎng)具有社會責(zé)任感和創(chuàng)新意識、基礎(chǔ)知識扎實(shí)、工程實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型工程人才，《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程組遵循以學(xué)習(xí)者為主體，活動實(shí)踐為中心，以知識和能力獲得為核心的OBE教育理念，對傳統(tǒng)教育模式進(jìn)行變革，結(jié)合地方高校自身辦學(xué)定位，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程考核對課程進(jìn)行了教學(xué)改革與實(shí)踐，使《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程從知識目標(biāo)向能力目標(biāo)轉(zhuǎn)變，教學(xué)從以教師為中心向以學(xué)生為中心轉(zhuǎn)變，構(gòu)建加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)模式，建立以實(shí)踐能力評價(jià)為導(dǎo)向的多元化學(xué)習(xí)評價(jià)體系，課程形成了穩(wěn)定的教學(xué)體系和教學(xué)模式，以期為地方高校土木工程專業(yè)類教學(xué)提供有益借鑒。

1重塑課程內(nèi)容

1.1實(shí)施“項(xiàng)目教學(xué)法”

基于OBE教學(xué)理念，為構(gòu)建“重基礎(chǔ)，強(qiáng)應(yīng)用”的教學(xué)內(nèi)容體系，從根本上使教學(xué)從傳統(tǒng)的學(xué)科導(dǎo)向轉(zhuǎn)變?yōu)闈M足實(shí)踐需求的產(chǎn)出導(dǎo)向。以培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力為目標(biāo)，課程組實(shí)施“項(xiàng)目教學(xué)法”打造重塑課程內(nèi)容，以工程項(xiàng)目為引導(dǎo)，按知識點(diǎn)細(xì)化教學(xué)目標(biāo)，與理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，建立理論教學(xué)與工程項(xiàng)目案例之間的互動關(guān)系，將兩者緊密結(jié)合，互為補(bǔ)充。教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)建立了以“情境為載體，項(xiàng)目為導(dǎo)向”的課程骨架，將平鋪直敘的理論教學(xué)，轉(zhuǎn)換為場景再現(xiàn)的項(xiàng)目案例教學(xué)，將鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)理念貫穿鋼結(jié)構(gòu)基本理論教學(xué)全過程，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高階思維。以“鋼屋架的設(shè)計(jì)”項(xiàng)目為例，將鋼屋架設(shè)計(jì)分解為“鋼材的選擇”，“荷載及內(nèi)力的計(jì)算”，“構(gòu)件的選型設(shè)計(jì)”，“連接焊縫的設(shè)計(jì)”等環(huán)節(jié)。教學(xué)實(shí)施時(shí)采用任務(wù)驅(qū)動，引導(dǎo)學(xué)生以工程的思維去面對項(xiàng)目的每一設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，例如：教師給出問題“工程中如何根據(jù)項(xiàng)目的環(huán)境溫度、荷載性質(zhì)、連接方法對鋼材和焊條進(jìn)行選用”，“屋架設(shè)計(jì)時(shí)荷載應(yīng)如何考慮”，“如何進(jìn)行鋼屋架的內(nèi)力組合”等問題，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題取探究和思考工程中如何選材，如何利用所學(xué)力學(xué)知識解決工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)計(jì)算問題，讓學(xué)生在邊做邊學(xué)中掌握“鋼結(jié)構(gòu)材料”及“鋼結(jié)構(gòu)的連接”兩個(gè)章節(jié)的理論知識點(diǎn)與工程項(xiàng)目環(huán)節(jié)的互動關(guān)系。最后以鋼屋架施工圖的解讀帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識鋼結(jié)構(gòu)的常見的標(biāo)注及圖例，為后續(xù)學(xué)生讀圖看圖打下理論基礎(chǔ)。在引導(dǎo)學(xué)生項(xiàng)目選材時(shí)穿插“材料及連接破壞”的工程案例，例如：比利時(shí)系列橋梁脆性破壞案例，在案例分析過程中使學(xué)生牢固掌握鋼結(jié)構(gòu)材料的性質(zhì)特點(diǎn)，將理論教學(xué)所得應(yīng)用于鋼屋架的材料選擇，完成了理論與實(shí)踐相結(jié)合的專業(yè)思想啟迪，同時(shí)對學(xué)生進(jìn)行了工程倫理的教育，達(dá)成了學(xué)生能力與素質(zhì)的融通。每一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)完成后要求學(xué)生自行總結(jié)工程思路，結(jié)合理論教學(xué)，設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖，引導(dǎo)學(xué)生搭建理論知識框架的同時(shí)，理清工程設(shè)計(jì)的思路。以第二章“鋼結(jié)構(gòu)材料”為例，表1給出了“鋼結(jié)構(gòu)材料”一章理論教學(xué)與項(xiàng)目教學(xué)法結(jié)合的教學(xué)設(shè)計(jì)。

1.2融入思政案例

按照OBE的教學(xué)理念，《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程教學(xué)目標(biāo)的制定，一方面要支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成，另一方面要體現(xiàn)知識、能力、素質(zhì)和價(jià)值觀為導(dǎo)向的育人要求。鋼結(jié)構(gòu)課程組深入研究育人目標(biāo)，挖掘提煉專業(yè)知識體系中所蘊(yùn)含的思想價(jià)值和精神內(nèi)涵，提升課程的引領(lǐng)性、時(shí)代性，將專業(yè)特色與思政內(nèi)容有機(jī)融合，構(gòu)建全面覆蓋，層次遞進(jìn)的課程思政體系。鋼結(jié)構(gòu)課程思政的融入主要涵蓋：

（1）引導(dǎo)學(xué)生厚植愛國情懷，樹立職業(yè)責(zé)任。課程引入鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展史，通過“錢塘江大橋”，天眼“fast”，港珠澳大橋等大型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例的介紹，讓學(xué)生認(rèn)識中國建設(shè)發(fā)展歷程，展示中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技進(jìn)步，激發(fā)學(xué)生愛國情懷和民族自豪感；突出土木工程領(lǐng)域先輩的先進(jìn)示范作用，例如，在講到“焊縫連接”時(shí)，通過“大國工匠”焊接專家高鳳林的故事，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的工作態(tài)度和大國工匠精神，引導(dǎo)學(xué)生樹立專業(yè)志向，增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心。

（2）強(qiáng)化學(xué)生工程倫理教育。引導(dǎo)學(xué)生重視工程失敗的教訓(xùn)，多維度提升職業(yè)素養(yǎng)。例如在講到格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件——綴條的設(shè)計(jì)時(shí)，以加拿大魁北克大橋?yàn)槔?，這是鋼結(jié)構(gòu)中典型的局部失穩(wěn)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體破壞的案例。通過工程事故的分析，可使學(xué)生認(rèn)識到作為工程師的責(zé)任感和敬畏心，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)學(xué)習(xí)，對相關(guān)公式和規(guī)范中的相關(guān)構(gòu)造條文引起足夠重視。此外日本阪神大地震結(jié)構(gòu)破壞，比利時(shí)系列橋梁破壞，大型儲油罐、液化氣罐爆炸，鋼橋裂紋的產(chǎn)生，廠房發(fā)生大面積坍塌工程事故，鋼屋架失穩(wěn)等工程事故的引入都是極好的對學(xué)生進(jìn)行工程倫理教育的案例。

（3）引導(dǎo)學(xué)生樹立正確人生觀、價(jià)值觀。在“軸力受壓構(gòu)件”構(gòu)件一章，通過理想軸心受壓桿件和實(shí)際軸壓構(gòu)件件的穩(wěn)定計(jì)算，引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的工作方法，通過實(shí)踐得真知。通過雪災(zāi)鋼屋架失穩(wěn)事故分析，學(xué)生通過比選防止鋼梁的整體失穩(wěn)方案，學(xué)會工作中應(yīng)揚(yáng)長避短，從多角度看問題。為保證“課程思政”教學(xué)的有效性，講求因地制宜，通常以故事的思維將做人做事的道理包裹其中，例如在對學(xué)生的習(xí)題進(jìn)行講解時(shí)，針對部分同學(xué)隨意、馬虎的工作態(tài)度，列舉了生活中微小舉動收獲感恩的小故事，寓意每一件善意的，認(rèn)真的舉動，他人感受的都將是美好。陶行知先生曾說過：“真的教育是心心相印的活動，唯獨(dú)從心里發(fā)出來的，才能打到心的深處”。

1.3完善線上教學(xué)資源

為建設(shè)符合學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)情況的SPOC平臺課程，保證在有限學(xué)時(shí)完成教學(xué)目標(biāo)，增加課程“高階”、“創(chuàng)新”、“挑戰(zhàn)”力度，利用網(wǎng)絡(luò)平臺優(yōu)勢，進(jìn)一步豐富拓展資源。

（1）加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)資源的應(yīng)用與遷徙。通過鏈接，引入優(yōu)質(zhì)精品課程、鋼結(jié)構(gòu)前沿進(jìn)展，相關(guān)軟件學(xué)習(xí)課程平臺。展現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域?qū)嵺`發(fā)展新經(jīng)驗(yàn)，社會需求新變化，幫助學(xué)生開拓專業(yè)視野，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，同時(shí)為學(xué)生提供實(shí)際工程影像資料，包括不同結(jié)構(gòu)形式的工程現(xiàn)場施工視頻，有效幫助學(xué)生建立結(jié)構(gòu)空間整體概念。

（2）加強(qiáng)了課程的自主教學(xué)設(shè)計(jì)。進(jìn)一步完善以微課為主的視頻資源，對工程中難以理解的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接及構(gòu)造制作了動畫視頻；補(bǔ)充了實(shí)際工程事故案例及鋼結(jié)構(gòu)工程施工圖教學(xué)案例；引導(dǎo)學(xué)生對自身感興趣的方向，如鋼結(jié)構(gòu)抗震、鋼結(jié)構(gòu)防火、鋼結(jié)構(gòu)防腐、鋼結(jié)構(gòu)的最新連接技術(shù)等內(nèi)容撰寫小論文，鼓勵(lì)學(xué)生以論文形式在線分享調(diào)研成果，利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新能力。

（3）完善試題資源庫建設(shè)。試題資源庫除了隨堂練習(xí)、單元檢測、綜合測試模塊外，將學(xué)生課后訓(xùn)練任務(wù)劃分為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)單元、單項(xiàng)能力訓(xùn)練任務(wù)單元、綜合訓(xùn)練項(xiàng)目單元，由基礎(chǔ)訓(xùn)練到綜合能力提升，實(shí)現(xiàn)課程“挑戰(zhàn)性”滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。

2優(yōu)化教學(xué)手段

鋼結(jié)構(gòu)課程知識點(diǎn)多，課程在進(jìn)行必要基礎(chǔ)知識的講解的同時(shí)，要保證學(xué)生高階思維的訓(xùn)練時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生能力和素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)手段以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性尤為重要。

2.1開展線上線下混合式教學(xué)，加強(qiáng)課程網(wǎng)絡(luò)互動。

在網(wǎng)絡(luò)平臺設(shè)計(jì)“項(xiàng)目交流”板塊，引導(dǎo)同學(xué)在版塊中自由討論，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，對在平臺提問和回帖的同學(xué)都給予一定的積分獎勵(lì)，記入平時(shí)考核。拓展板塊包括工程事故、工程視頻等，引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)所學(xué)理論展開線上討論，涵蓋鋼結(jié)構(gòu)事故比例最高的工業(yè)廠房鋼梁倒塌、普通輕型屋蓋倒塌，橋梁鋼結(jié)構(gòu)，儲液罐、儲氣罐等。線下對學(xué)生理解有難度的共性問題，著重補(bǔ)充講解。工程現(xiàn)場視頻充分拓展了教學(xué)的時(shí)間和空間，開闊了學(xué)生視野，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、綜合能力及創(chuàng)新意識。

2.2推進(jìn)翻轉(zhuǎn)課堂和分組討論的教學(xué)形式

在傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的基礎(chǔ)上引入翻轉(zhuǎn)課堂，鼓勵(lì)學(xué)生利用課后時(shí)間對鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢、綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定、鋼結(jié)構(gòu)的防火、防腐等知識點(diǎn)進(jìn)行積極探索，提升自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新精神；讓學(xué)生分享工地實(shí)習(xí)見聞，主動將校內(nèi)學(xué)習(xí)與校外實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力；通過發(fā)布專業(yè)熱點(diǎn)問題跟蹤，開拓學(xué)生視野，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維、提升學(xué)生創(chuàng)新能力；通過搶答，分組討論等多種形式深化課堂互動，高效完成每節(jié)理論課后的隨堂練習(xí)及課堂測試，輔以積分獎勵(lì)，提升學(xué)生的專注度與課堂參與熱情，使課堂教學(xué)生動有趣，張弛有度。

2.3開展案例教學(xué)

工程事故案例教學(xué)法形象生動，通俗易懂，學(xué)生接受快。鋼結(jié)構(gòu)在材料、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定等方面均有大量實(shí)際工程事故案例，培養(yǎng)了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)態(tài)度。表2列出了理論教學(xué)中各章部分工程案例。

3實(shí)現(xiàn)多元評價(jià)

學(xué)習(xí)評價(jià)是OBE教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)增加了過程考核比例。期末考核由原來的70%降低為50%，過程考核由原來的30%提升為50%，過程考核包括課后作業(yè)和課程參與度。期末考試重在考察學(xué)生分析問題和解決問題的能力，為使學(xué)生由“記憶型”學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)椤袄斫?、分析型”學(xué)習(xí)，過程考核側(cè)重以實(shí)踐能力評價(jià)為導(dǎo)向的參與度，占過程考核的35%。參與度包括項(xiàng)目參與、鋼結(jié)構(gòu)前沿匯報(bào)調(diào)研、案例分析、課后進(jìn)階訓(xùn)練、科研分享、課堂教學(xué)互動等多項(xiàng)以實(shí)踐為主的學(xué)習(xí)評價(jià)，努力踐行“以學(xué)生為主體，活動實(shí)踐為中心，以知識和能力獲得為核心”的OBE教育理念。

結(jié)語

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程以O(shè)BE理念為目標(biāo)導(dǎo)向，重塑課程內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)手段，構(gòu)建立體教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)多元評價(jià)，努力在筑牢學(xué)生理論基礎(chǔ)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的價(jià)值引領(lǐng)和能力融通。《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程已經(jīng)過3個(gè)學(xué)年的建設(shè)和完善，學(xué)生學(xué)習(xí)主動性明顯提升，學(xué)習(xí)成績改善顯著，取得較好教學(xué)效果。

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