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序論：在您撰寫鋼結構課程設計總結時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
中圖分類號：G642.4文獻標志碼：A文章編號：1005-2909（2012）05-0108-03
隨著中國經濟建設的飛速發展和國民生活水平的不斷提高，很多高層及大跨建筑物拔地而起。鋼結構由于輕質高強、建造周期短、施工方便等諸多優點，在工業與民用建筑領域得到普遍應用，多數外形新穎、奇特、大跨、超高的新型建筑都離不開鋼結構。教育部于2010年6月份提出“卓越工程師教育培養計劃”以貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010—2020年）》重大改革項目，旨在培養一批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量工程技術人才。卓越工程師的培養目標之一是強化學生工程能力和創新能力。土木工程專業是首批試點專業之一。課程設計作為土木工程專業學生必修的實踐類課程，在卓越工程師的培養過程中起著不可或缺的作用。李方慧等[1]在鋼結構設計課程教學中引入最新的研究成果和案例，結合現代化的教學手段以提高學生的實踐教學能力和認知能力；賈玉琢等[2]指出當前鋼結構教學在教材內容和教學方法等方面存在的弊病，并從優化整合課程內容、采用靈活的教學方法和先進的教學手段入手，探討并實踐了鋼結構課程實用的教學方法。
目前很多高校在土木工程專業同時開設了鋼結構基本原理、建筑鋼結構設計和鋼結構課程設計課程。這三門課程各有側重點：鋼結構基本原理側重鋼材的基本性能和構件強度、穩定和剛度的計算方法；建筑鋼結構設計課程側重各種常用鋼結構體系的設計原理、受力分析、設計方法、加工制作和防腐蝕處理等內容；鋼結構課程設計則主要訓練學生運用前兩門課程知識，通過對給定命題的鋼結構單體進行設計實踐以鞏固專業知識，為學生以后從事工程設計和提升專業素質做好知識儲備。目前，不同的高校對鋼結構課程設計的要求不同，主要分為輕型門式剛架和鋼屋架兩種形式。
一、課程特點和教學目標
（一）課程特點
針對四年學制的土木工程專業本科學生，一般鋼結構課程設計開設在第七學期，即在學生學習了鋼結構基本原理和建筑鋼結構設計課程后，此時學生已經具備了鋼結構課程設計的必要專業知識。但是，大學四年級的學生有不同于其他年級的特殊性，主要體現在三個方面：首先，第七學期對報考研究生的學生是非常關鍵的時期，因此往年總是有部分學生為復習考研課程而缺課，即使上課也是心不在焉，最終導致他們學習效率不高甚至不知道課程設計的基本要求。其次，大四學生面臨就業問題，很多用人單位為充分考查學生能力要求學生先到單位實習。由于就業市場競爭激烈，很多學生不愿意放棄來之不易的實習機會，因此選擇放棄專業課程的學習到單位實習。這批學生最終也不能較好地完成課程設計任務。第三，近些年來，鋼結構設計軟件發展很快，很多工作均可由計算機代為完成。如中國建筑科學研究院研發的PKPM系列軟件中的STS模塊，上海同磊土木工程技術有限公司研發的3D3S軟件，從10年前完成主要計算到現在可完成主要的施工圖，設計人員僅需要輸入少量設計參數即可完成設計優化、計算分析和施工圖繪制。軟件的不斷發展和進步大量減少了工程師的重復勞動，但是對學生基本技能的培養并無益處。學生由于對設計軟件過分依賴而對設計理論不熟悉，導致最終對計算結果無法準確把握和判斷。
（二）教學目標
專業課程的授課方法通常為教師講、學生聽的模式，課堂上師生互動較少，考核多以卷面成績為主。這種授課方式對課程設計顯然并不合適。作為鋼結構基本原理和建筑鋼結構設計的后續課程，鋼結構課程設計的開設是建立在學生對專業知識有一定了解的基礎上，引導學生自主完成給定命題的鋼結構單體設計過程，要求學生掌握鋼結構設計的一般要求、設計過程和設計方法，通過計算書和施工圖進行考核，以適用、安全、經濟、合理作為設計作品的考核目標。
二、改進方法
（一）分步和互動式教學
鋼結構基本原理和建筑鋼結構設計兩門課程是鋼結構課程設計的先行課，由于不同的教師授課方式和側重點有所不同，學生對知識的掌握程度也不同，在講授鋼結構課程設計要有針對性。學校將課程設計安排在建筑鋼結構設計課程完成之后的下個學期，往年的授課方式主要為三個階段：理論部分講解、計算分析階段和施工圖繪制階段，最終按提交的設計圖紙和計算書質量進行考核。由于教師在理論講解時不了解學生對專業知識的掌握程度，只能按照平時授課方式講解課程設計理論，難以針對課程設計中學生容易出現的錯誤進行有針對性的教學；由于學時的限制，學生在匆忙完成圖紙和計算書后即是學期結束，即使教師發現圖紙和計算書中有很多問題也來不及讓學生修改。
為準確把握學生對相關知識點的掌握程度，筆者通過與學生交流，及時了解他們完成課程設計需要補充的知識點，適時調整教學計劃。如課程設計任務書要求學生完成一無吊車的輕型門式剛架設計，在第一節課上，即有學生指出門式剛架的結構體系和計算方法在建筑鋼結構設計課堂上已經講述，但只是一帶而過。在這種情況下，筆者將課堂內容及時調整，考慮到各種不同的結構體系在結構的內力計算方面并無大的差異，僅將門式剛架與其他結構體系的不同之處重點講述，然后要求學生課后進行計算分析，并在下一節課上隨機抽查2～3名學生在10分鐘內用ppt演示自己的計算過程。通過演示及時發現學生計算過程中普遍存在的問題，并在以后的授課過程中有目地重點解釋。學生為準備演示ppt，會仔細閱讀教材及相關設計材料，獨立地思考、分析、歸納總結，既鍛煉了他們的語言表達能力，又能發現問題，高質量地完成課程設計。
（二）工程實例的引入
隨著近些年來鋼結構建筑物的日益增多，學生對以鋼結構為主體結構的實際工程有一定程度的認識。在教學過程中，除以照片形式展示國內外已建成和正在興建的典型實際工程外，還可將常見結構體系的主要受力構件與校內鋼結構建筑物實體相結合，將書本理論知識與身邊實際工程結合，使學生對課堂所學知識加深理解和鞏固。
此外，雖然學生之前已完成其他專業課的課程設計，但是由于鋼結構施工圖的表達方式和其他結構體系差異很大，無法將鋼結構實體用施工圖完整表達。鑒于此，筆者精選一套嚴格符合現行制圖標準的輕型門式剛架結構施工圖，從字體的選擇、圖面的布置到鋼結構施工圖繪制的要點一一講解，要求學生從結構布置到節點詳圖分步完成，每次課堂均安排2～3名學生演示自己完成的工作，引導其他學生學習并從中發現問題。經過這樣的訓練與引導，學生最終完成的圖紙圖面較往年有很大程度的提高。
（三）正確的設計理念
由于鋼結構表面經防腐蝕處理后美觀大方，很多建筑師選擇將鋼構件暴露在室內。一個優秀的結構設計作品，結構的安全可靠是基本要求，結構的經濟、美觀和便于施工也是結構工程師必須考慮的因素。在往年的鋼結構課程設計中，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。從學生的計算書來看，所選截面強度、穩定、剛度等均滿足要求，但是有的截面應力比太小造成材料浪費，有的截面連接處截面不等高、翼緣不等寬造成外形層次不齊，有的所選腹板厚度太薄使焊接質量難以保障，還有學生為減少工作量以等截面H型鋼替代經濟合理的楔形截面。雖然筆者在理論部分的講解中反復強調這些問題，但是學生在最后提交的作業中這些問題仍然會重復出現，這主要是由于在專業課的授課過程中，只重點講解了構件的強度、穩定和剛度等關于安全性的訓練，而忽視了結構設計還應考慮的其他關乎結構整體性的因素。因此，在截面優化、校核的過程幫助學生校核所選截面的適宜性，有利于培養他們正確的設計理念。
為避免學生因截面選擇不當而引起的設計不合理，筆者在這次的教學方法改革中通過部分學生的ppt匯報發現并提煉共性的問題，同時將學生分組，在課堂上討論、相互排查，確保每位學生對常見錯誤有明確的認識。在課堂上師生互動，學生之間的互動，啟發、引導學生帶著問題思考、討論，可充分調動全體學生的積極性、主動性。通過討論，學生基本上掌握了大部分內容，若仍不能解決的疑難問題，再通過重點講解進一步促使學生將知識點與課程設計相結合。
（四）考核
與一般卷面考核不同，課程設計以最終提交的圖紙和計算書為考核依據，圖紙一般要求AutoCAD繪制。為避免學生之間相互抄襲，每年的課程設計均按一人一題設置，但即使這樣，仍很難杜絕抄襲他人圖紙和計算結果的現象發生，作為教師如何區分便成為難題。因此，筆者將學生的課堂表現同時作為考核依據，學生的ppt匯報和課堂的問答均能有效地反應對知識點的掌握程度，結合提交的圖紙和計算書，能較為公平公正地對學生考核。
三、結語
文章從鋼結構課程設計的特點出發，探討了適合鋼結構課程設計的教學方法。實踐證明，根據課程特點調整教學計劃和教學方法、提高師生的互動性、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。
參考文獻：
[1] 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.
[2] 賈玉琢，李曰冰，龔靖.鋼結構實用性教學的研究與實踐[J].東北電力大學學報，2007，27（5）：34-36.
Teaching methods of steel structure design course
CHEN Junling1， JIAO Yufeng1，2
（1. College of Civil Engineering， Tongji University， Shanghai 200092， P. R. China；
2. Henan University of Science and Technology， Luoyang 471003， Henan Province， P. R. China）
關鍵詞 鋼結構設計原理 橋梁與渡河工程 教學改革
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.02.048
隨著鋼橋和組合結構橋梁建設的不斷增加，設計和施工單位急需大批熟練掌握橋梁鋼結構設計和施工知識的專業人才。由于過去橋梁與渡河工程專業的本科階段鋼結構教學內容及教材側重點與工業民用建筑專業無異，剛畢業的橋梁與渡河工程專業的大學生很難適應橋梁鋼結構方面的工作，導致橋梁鋼結構專業人才短缺、質量不高。一方面，鋼橋和組合結構橋梁有著巨大的發展潛力和市場需求，另一方面，橋梁與渡河工程專業鋼結構人才短缺，二者的矛盾造成了該領域就業空間廣闊，并且在今后一個相當長的時期內該空間還將不斷擴展。①為了滿足社會對鋼橋和組合結構橋梁人才的需求，我校橋梁與渡河工程專業“鋼結構設計原理”課程在教學內容、教學方法及考核方式方面也在不斷進行改革。
1 教學內容
1.1 教材
目前，國內已有的《鋼結構設計原理》教材，大多基于《鋼結構設計規范》（GB50017-2003）②編寫，適合工業民用建筑專業的本科生進行學習。涉及公路橋涵、鐵路橋梁的鋼結構設計規范的《鋼結構設計原理》教材極少，以至于橋梁與渡河工程專業的學生學習此類③④教材后，無法直接應用于鋼橋和組合結構橋梁的鋼結構構造與結構設計中。針對上述問題，我校橋梁與渡河工程專業“鋼結構設計原理”課程，選用東南大學葉見曙教授編寫的“結構設計原理”⑤第三版第四篇――鋼結構。該書結合我國公路橋涵鋼結構及木結構設計規范、鋼-混凝土組合橋梁設計規范進行編寫，較好地解決了教材脫離規范的問題。此外，結合鋼橋、組合結構橋梁參考書籍，在授課過程中緊緊圍繞橋梁專業用鋼結構構件的設計原理進行講解，使學生工作后，能夠做到學以致用，更快適應工作。
1.2 側重點
橋梁與渡河工程專業學生在進行“鋼結構設計原理”課程的學習之前，材料力學、結構力學、建筑材料等專業基礎課都已經進行了系統的學習。在“鋼結構設計原理”課程的教學過程中，涉及到這部分的內容適當從簡講授，而增加更多針對橋梁鋼結構的內容。例如在材料性能方面，將講解的重點放在橋梁鋼結構用鋼材、高強鋼絞線、橋梁鋼結構用新材料如耐候鋼、耐高溫鋼材等材料的性能方面，讓學生了解現有橋梁用鋼的現狀及未來的發展趨勢；結合這些材料在實際工程中的應用圖片，提高學生的學習興趣；在橋梁鋼結構應用中，適當介紹索設計的內容，例如鋼梁橋中的體外預應力索、斜拉橋中的拉索、懸索橋中的纜索等，以有助于學生學習后續的鋼橋和組合結構橋梁課程，列出主要的參考文獻，供學生在課余時間有選擇地學習；橋梁鋼結構尤其是鐵路橋，由于受到動荷載的影響，鋼結構焊接的疲勞問題不容忽視，在橋梁與渡河工程專業的鋼結構設計原理課程中必須補充疲勞設計的相應內容。為拓展學生的就業面，在課程講授過程中適當增加工業民用建筑用鋼結構設計原理的知識，對其所用規范進行介紹，拓寬學生的知識面。
2 教學方法
橋梁與渡河工程專業的鋼結構設計原理課程教學，應該既注重基本知識的傳授，同時不斷啟發學生，調動他們學習的積極性和主觀能動性，逐步培養出發現問題、思考問題、分析問題、最終解決問題的能力。通過對這種學習方法的傳授，使學生既能掌握書本知識，又能不斷創新進取，極大提高學生的學習積極性。
2.1 理論教學
針對學生對圖片或視頻信息的興趣濃厚，對單純的數字或者文字興味索然的現實情況，對抽象的理論問題，用動畫或搜集實際工程中的圖片，以幻燈片或視頻形式播放給學生，讓學生以娛樂的方式掌握知識。例如，鋼結構的連接和破壞問題，每一項鋼結構的破壞或失穩現象都通過圖片展現，引導學生思考這些現象背后的機理問題，誘發學生的興趣，從而引出該節課程教授的重點，改善課堂教學的效果；同時，圖片或視頻的應用，還能加深學生對基本知識與基本原理的感性認識。
但對于計算原理和公式，一定要用板書演示其推導過程，讓學生的思路緊隨教師的演示，充分利用課堂時間，消化計算原理，提高教學效率。在計算理論講解完成后，結合工程應用，介紹實際橋梁鋼結構的細部處理及節點構造措施，讓學生做到理論與實際相結合，掌握工程中處理具體問題的方法。
采用習題課、討論課的方式，對學生作業過程中存在的問題進行深入剖析，點評解題過程中的易錯點和答題錯誤的原因。在講解和討論的過程中，幫助學生理清解題思路，規范解題步驟，總結解題技巧，提高答題的正確率，同時培養學生嚴謹、認真、細致的工作作風。
2.2 現場教學
在橋梁與渡河工程專業的鋼結構設計原理課程講授過程中，多媒體、板書等多種手段是課堂教學的主要方法，但對于鋼結構設計原理課程來說，僅有課堂教學是遠遠不夠的。因為盡管有多媒體作為教學工具，但畢竟還是圖片或短暫影片，學生難以形成一個完整的鋼結構的概念，對鋼結構的感性認識依舊不夠具體深刻。在鋼結構設計原理課程的理論教學學習期間或結束后，充分利用學校周圍已建或在建鋼橋與組合結構橋梁，進行現場參觀、學習，便于理論知識與實際應用“接軌”，有選擇性地帶學生深入施工現場，進行教學實踐很有必要。在進入現場之前，負責鋼結構設計原理課程的教師，需要事先向學生講解工地現場實踐中所涉及的系統知識。安排好班級分組與帶隊教師，特別強調實習過程中的安全問題與組織紀律問題。在施工現場，讓學生進一步認識真實的螺栓、焊縫、縱向和橫向的加勁肋，辨別現實構件中的受拉構件、受壓構件、受彎構件或壓彎構件、拉彎構件，觀察構件的現場連接拼裝。請施工單位負責人講解施工現場鋼結構的基本概況，采用的施工方法，施工組織設計，施工質量控制要點，安全保障措施，施工過程中遇到的各種困難，出現的問題及解決的方案等?，F場教學過程中，提醒學生注意觀察，認真聆聽講解，將書本上的圖紙和現場的實體結構充分比對，加深對書本知識的理解。同時，結合工程技術人員的講解，學習工程中處理具體問題的方法，真正達到現場教學的目的。
2.3 實踐教學
實踐教學分為實驗教學和課程設計兩部分。學生在鋼結構設計原理課程學習過程中，如果對某個問題有進一步研究的興趣，可以通過參與大學生創新實驗項目，提出自己的研究課題。設計實驗方案，動手制作鋼結構實驗模型，通過實驗結果驗證自己的想法或發現自己提出的方案的不足，激發學生的創新熱情，培養學生的動手能力，同時也可為今后的學習和工作提供寶貴的經驗。課程設計，有助于幫助學生系統地應用理論課程學習到的知識，做到學以致用。但以往的課程設計都是在理論課講授完畢后進行，設計效果不佳。為了改善課程設計效果，打破理論教學與課程設計的嚴格界限，將理論教學與課程設計同步進行。⑥在鋼結構設計原理課程開始上課之時，就給定課程設計題目，隨著授課進度的深入，讓學生以長期大作業的方式分步驟完成。這樣，在理論授課過程中，學生隨時可以針對課程設計的內容進行提問，并能得到及時解答，課程設計周學生只需整理計算書、繪制圖紙。這樣，學生有充足的時間掌握鋼結構設計原理的各項設計環節內容，遇到問題能夠及時得到解決。
3 考核方式
在對鋼結構設計原理課程的教學成果進行考核時，如果僅僅通過期中、期末的考試結果來評價學生的學習情況，顯然將會是不全面的，也是不準確的。在鋼結構設計原理的教學過程中，采用多種考核形式，例如隨堂測驗，課堂提問，組織學生進行小組討論或者針對鋼結構設計中存在的某一問題，讓學生提交研究報告等方式進行考核。對學生的日常測驗，也可以采用口試和筆試相結合的形式，或者把一次測驗拆分為多次小的測驗，這將有助于更加全面地評價學生的學習情況，降低一次考試所帶來的偶然性。傳統的考試方法大多偏重對知識的記憶，形式單一，難以客觀、全面地評價教學效果，也難以調動學生自主學習的積極性。橋梁與渡河工程的鋼結構設計原理課程考試，借鑒國家一級注冊結構工程師的考試模式，在考卷中，可能涉及到的全部公式均給出，避免學生死記硬背。此外，可考慮“半開卷”考試，允許學生將自己認為重要的內容事先書寫在一張A4紙上，考試時允許查看，考后隨試卷上交。這樣，學生對自己認為的重點進行總結，通過總結內容的實用性，可反映學生對課程重點的把控。
4 結語
針對橋梁與渡河工程專業學生鋼結構設計原理課程學習中存在的問題，從教學內容、教學方法和考核方式三個方面，提出了一系列的改革措施。
（1）選用《結構設計原理》教材，并結合鋼橋和組合結構橋梁相關參考書籍，已學過的內容適當從簡講授，緊緊圍繞橋梁專業用鋼結構構件的設計原理進行講解。（2）對抽象的理論問題，用動畫或搜集實際工程中的圖片，以幻燈片或視頻形式進行播放；但對于計算原理和公式，一定用板書演示推導過程；采用習題課、討論課的方式，點評解題過程中的易錯點，總結解題技巧。（3）在理論課學習期間，充分利用學校周圍已建或在建鋼與組合結構橋梁，進行現場參觀、學習。（4）理論教學與課程設計同步進行，進行大學生創新實驗。（5）考核中，借鑒國家一級注冊結構工程師的考試模式，給出考卷中可能涉及到的全部公式；也可考慮“半開卷”考試。
注釋
① 蘇慶田，吳沖.鋼與組合結構橋梁課程教學改革探討[J].高等建筑教育，2013.22（4）：37-40.
② 鋼結構設計規范[S].GB50017-2003.
③ 陳紹蕃.鋼結構[M].北京：中國建筑出版社，2003.
④ 彭偉.鋼結構設計原理[M].成都：西南交通大學出版社，2004.
關鍵詞：鋼結構；教學方法；課程改革；成績評定
作者簡介：司紅云（1967-），女，江蘇南通人，揚州大學建筑科學與工程學院，副教授。（江蘇揚州225009）
基金項目：本文系揚州大學“鋼結構”精品課程教改課題的部分研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）16-0084-01
基于鋼結構自身的優良特性，鋼結構的工業化程度高，施工期短，選型優美，具有良好的抗震性能，且大部分鋼結構都能有效地回收循環使用，對自然環境污染小，綠色環保，因此鋼結構工程的運用越來越廣泛。[1]隨著鋼結構產業的不斷發展，社會對從事鋼結構設計施工人員要求越來越高，目前社會上專業從事鋼結構設計的專業人員較少。為了培養鋼結構的專業設計人員，就要求高校加強土木工程專業鋼結構課程的教學，而實際情況是各高校普遍存在教學學時不足、教學實驗設備不完善、學生對鋼結構課程學習不重視等問題。如何在有限的教學時間內提高學生的學習效率，幫助學生牢固掌握基本理論，有效提高學生的實踐能力是“鋼結構”課程教學研究的重要課題。這對學生畢業后盡快適應社會對鋼結構人才的需求、促使鋼結構產業健康有序的發展具有重要意義。筆者基于這方面的考慮，分析了目前鋼結構教學中存在的問題，研究了改革鋼結構教學方法的措施。
一、“鋼結構”課程教學中存在的主要問題
目前“鋼結構”課程教學過程中存在著諸多問題，主要包括三個方面。
1.學時少而教學內容繁多
“鋼結構”課程內容包括材料的性能和設計計算方法、鋼結構的連接、軸心受力構件、受彎構件、拉彎、壓彎構件和建筑鋼結構設計等內容，[2]內容繁多，而揚州大學教學大綱安排課堂教學學時為45學時，課程設計為1周，教學實驗學時為6學時。由于“鋼結構”課程理論性強，內容、公式繁多，在45學時的課堂教學很難達到較好的教學效果，學生在掌握基本理論的基礎上還必須熟悉有關公式、構造要求、設計參數和計算圖表，45學時遠遠不能滿足要求。而且“鋼結構”又是一門綜合性強、實踐性強的課程，學生應有足夠的時間將理論與實踐結合，而根據教學大綱，“鋼結構”實驗僅6學時，學生無法每個人都親自操作。而課程設計只有1周的時間，在短短1周的時間內要完成結構布置、荷載及內力計算、截面選擇以及節點設計、施工圖繪制等，工作量大。許多學生為了完成任務，只能對照例題依葫蘆畫瓢，無法認真仔細地分析、設計，教學效果很難提高。
2.教學方法單一，教學與實踐脫節
“鋼結構”課程教學過程中一般以課堂教學為主，授課以多媒體課件結合傳統板書，雖然利用多媒體教學手段比單一的板書教學更形象，但仍為灌輸式教學，教學內容大多為抽象的力學模型，缺乏實際工程的直觀感覺，學生不能有效地將書本知識和實際工程中的梁柱、節點構造等有機結合起來。
3.學生重視程度不夠
由于目前學生畢業后從事的大部分都是鋼筋混凝土結構的設計、施工工作，認為接觸鋼結構工程的機會比較少，因此許多學生對“鋼結構”課程重視程度不夠。而“鋼結構”課程理論性強，需要豐富的力學知識作為基礎，如果學生對力學課程的一些基本問題沒有理解透徹，特別是有的學生對力學中最基本的概念不清楚，學習“鋼結構”課程時就感到困難，同時鋼結構設計計算較繁瑣，因此對課程的學習就有些被動。
二、“鋼結構”課程教學方法改革
為達到提高學生綜合素質的目的，本科生專業教學應由著重知識傳授向側重學生能力培養轉變。如何培養學生的理論與工程實踐結合的能力、空間想象能力和思維能力、分析歸納總結能力和科學探索能力，培養學生實事求是、嚴謹治學的科學態度和良好的工作作風是專業課程教師重點探索問題。筆者結合多年的教學經驗，認為應從兩個方面改革“鋼結構”課程教學方法，提高教學效果。
1.優化教學內容，加強理論教學
教學過程中，為提高教學效果，明確解決問題的思路，應從講解基本構件開始，即告知學生各類構建的設計和計算一般思路是：構件截面選擇強度驗算剛度驗算整體穩定驗算局部穩定驗算。[3]通過理論知識的闡述和基本構件例題的講解，讓學生掌握設計過程，注重理解和學習解決問題的方法。
對于課本中大段的公式推導和大量的穩定理論側重于理解性闡述，讓學生學會利用穩定理論實用計算公式解決實際問題，而具體的推導由學生課后完成。
教學過程中選擇一些工程實例結合理論知識進行講解，以增加學生的感性認識，并增加學生的學習興趣。
2.加強實踐性教學環節，培養學生的實踐能力
通過樹立規范意識，加強課程實習和課程設計，加深學生對所學知識的理解和運用，培養學生鋼結構設計和施工的實踐能力。
（1）在進行理論教學過程中，加強國家規范等強制性標準的講解，將規范意識貫穿教學的全過程。工程規范特別是強制性標準是工程技術人員的法律準則，是在大量的工程實踐經驗的基礎上的理論總結，教學過程必須讓學生知道并要求他們牢記鋼結構工程設計施工必須嚴格遵循相關規范。
（2）加強課程實習，在理論教學過程中盡可能選擇合適的實際工程，帶學生親臨工地，深入到工程中去，學習和了解工程中的實質性內容，增強工程的感性認識。
（3）強化課程設計。課程設計是結合專業課學習而設置的綜合性課題。通過課程設計訓練，學生能把所學的知識進行綜合應用，提高實踐運用能力。課程設計的時間不能太短，要讓學生有足夠的時間分析計算并完成計算機繪圖。課程設計過程中應注重學生計算分析能力的培養，重點加強鋼結構設計軟件的應用，目前工程上鋼結構設計軟件應用較多，主要有PKPM中STS鋼結構設計、MTS鋼結構設計軟件和3D3S鋼結構設計軟件，選擇較為適合學生掌握的軟件，讓學生學會軟件的操作計算，提高課程設計的教學效果，為今后從事專業的工作打下良好基礎。
（4）進一步加強“鋼結構”課程實驗，增加鋼結構實驗項目；“鋼結構”課程實驗可促進學生對理論知識的深入理解，盡量利用課余時間讓盡可能多的學生進行實驗操作，理解構件受力過程及檢測的方法、理解鋼結構失穩的形式和原因，掌握應力應變測試方法、構件加載方法、應力計算、穩定計算的方法。
三、“鋼結構”課程成績評定方法改革
課程成績評定是衡量學生學習效果的手段。如何評定學生成績是一個系統問題，過去往往單純以考試成績作為課程成績，這樣不能真正反映學生的實際能力。筆者認為應綜合考慮多種因素，最終確定課程成績，應主要從三個方面改革課程成績的評定。
1.成績評定體系確定
“鋼結構”課程成績應由多方面因素決定。筆者根據多年的教學經驗認為“鋼結構”課程成績主要由課堂教學、實習實驗、課程設計方面成績綜合考慮。而課堂教學成績、實習實驗成績和課程設計成績又有多個影響因素。課堂教學成績的主要影響因素有課程考試成績、課堂出席率、平時作業情況；實習實驗成績的影響因素主要有實驗準備情況、實際操作情況、實驗報告質量；課程設計成績的影響因素主要有工作量、圖紙質量、設計報告書質量等。
2.影響因素相對重要性研究
課程成績評定影響因素很多，各影響因素對最終成績的影響程度不一樣，研究影響因素的相對重要性對最終成績有著重要意義。相對重要性研究方法很多，層次分析法是實際運用中較為常用的方法。層次分析法是系統工程中對非定量或定性定量相結合事件作定量分析的一種有效方法，也是對主觀判斷作客觀描述的一種方法。用層次法進行系統分析，[4]首先要把問題層次化，根據問題的性質和要達到的總目標將問題分解為不同的組成因素，并按照因素間的相互關聯影響以及隸屬關系將因素按不同層次聚集組合，形成一個多層次的分析結構模型，并最終把系統分析歸結為可直接供決策的參量相對于總目標相對重要性權重的確定或相對優劣次序的排序問題。傳統的層次分析法計算量較大，往往會產生較大的誤差。改進層次分析法是基于傳統的層次分析法思想，借鑒模糊數學方法，建立基于模糊一致矩陣的改進層次分析法。該法既能滿足判斷思維過程的一致性要求，又不需要對矩陣進行一致性檢驗，可直接由通過數學轉化后得到的模糊一致性矩陣元素來計算評定指標的相對重要性。
3.評定方法研究
根據模糊理論，模糊綜合評定的數學模型可采用三級模糊評定模型。三級模糊綜合評定的數學模型中，課程成績是總目標；逐級考慮各影響因素的相對重要性，最終確定課程成績。
采用模糊綜合評定方法評定課程成績可考慮多種影響因素，可較為客觀地反映學生學習的實際效果。
四、結論
“鋼結構”課程是土木工程專業課程，是從事專業工作必不可少的重要課程。優化“鋼結構”課程的理論教學，強化實踐性環節教學，合理評定課程成績，是提高教學效果的有效措施。
參考文獻：
[1]陳新,等.鋼結構系列課程教學內容改革[J].高等教育,2010,4(19):
63-67.
[2]陳紹蕾.鋼結構設計原理(第二版)[M].北京:北京科學出版社,2001.
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]?；緝热莅ňw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.
關鍵詞：鋼屋蓋;課程設計;整體設計;工程應用
中圖分類號：G6420 文獻標志碼：A 文章編號：
1005-2909(2012)03-0121-04
進入21世紀以來，隨著國內鋼結構建造事業的迅猛發展和大量鋼結構建筑物的快速崛起，鋼結構設計類課程在土木工程專業本科教學中的地位日漸凸顯。該類課程以提高學生的工程設計素質為重心，依托鋼屋架、門式剛架、吊車梁等課程設計，幫助學生形成系統的設計思路，培養學生處理工程問題的能力，架設校園學習與未來應用的橋梁。但鋼結構設計計算量大，圖紙表達繁瑣，學生在設計過程中常出現思路不清晰，與工程實踐脫節，細節處理不完善等問題。筆者以鋼屋蓋設計為例，對設計流程詳細梳理，總結了幾處常見問題并給出處理方法，以供教學與學習參考。
一、構建整體設計思路
鋼屋蓋設計是鋼結構課程設計中的常用選題。屋蓋系統是由若干榀屋架、支撐體系、屋面材料、檁條等組合而成的［1-2］。筆者于教學中發現：學生大多拘泥于鋼結構原理中一再強化的“材料—連接及節點—構件”的思路，雖然對經過離散的鋼屋架的構件或節點設計非常熟悉，但常常無法將它們拼裝成完整的屋蓋體系，順暢地完成整體結構的選型和分析工作，即缺乏整體結構意識。而樹立這種意識，做到面對任何工程時都能具備大局觀，從結構規劃著手，再細化到構件、節點計算和最終圖面實現，恰恰是從事設計工作的必備素質。所以，在課程設計指導過程中，幫助學生形成整體設計思路就顯得尤為重要。這種思路的形成，依賴于鋼結構原理和鋼結構設計課程鏈的有效銜接和相關知識的整合，即通過規范設計流程，將學生對鋼結構的認知從“連接方法—構件”
修正為“整體結構—構件—連接及節點” ［3］。鋼屋蓋的設計流程［4］，即可從搭設大骨架著手，首先確定結構的基本形式，明確荷載與內力，再落實具體的桿件與節點設計，直至勾勒出有骨架、有血肉的豐盈的建筑物，如圖1所示。
在實踐整體設計的過程中，很多工程、辦公軟件起到了良好的輔助作用，如STS可以完成屋架的建模、內力求解以及施工圖繪制，有限元軟件可以模擬屋蓋的變形形態， CAD可以直接測量屋架起拱前后桿件長度，EXCEL可以編程解決重復計算問題等。但有些軟件從輸入參數到獲得圖紙的過程過于簡單化，不利于學生切實理解和掌握結構設計的要核。因此課程設計中還應貫穿以手算—手繪為主，電算—電繪為輔的指導原則，提高學生的鋼結構設計實踐能力。
二、強化工程實踐概念
初次接觸鋼結構設計的在校生，大多能夠參照理論知識完成設計流程，但卻無法規避因缺乏工程經驗而出現的各類疏漏，造成理論與實際的脫節。根據筆者的教學實踐，將屋架設計的常見問題總結如下。
（一）跨中起拱問題
屋架承受荷載后，下弦將因受拉而伸長，跨中節點將下垂若干毫米。如果拼裝時不起拱，跨中節點下垂后很不美觀，且給人不安全感。故而施工過程中，常將跨度≥24 m、下弦無曲折的梯形屋架給予L/500的跨中起拱［5］（圖2）。而該起拱值對屋架桿件長度及內力大小的影響是否考慮，應當向學生推導演繹清楚。以跨度為24 m、屋面坡度為1/12的某梯形屋架為例（圖3），起拱方法一般為抬高下弦中點使之成傾斜狀，并保持所有豎桿長度不變以保證屋架原有高度。經計算發現，起拱后各桿件交角改變不大，僅屋架斜腹桿長度有明顯改變，內力計算結果也只有微小差異。為簡化處理，施工詳圖中屋架的主視圖仍可按起拱前形狀繪制（即下弦桿軸線仍為水平），僅需在圖紙左上角的幾何尺寸圖中畫出起拱高度，并標出起拱后桿件幾何長度，從而為施工時下料拼裝提供參考。內力計算時，也可取起拱前模型，起拱對計算結果產生的極小誤差忽略不計。
（二）桿件交匯問題
在屋架的實際制作過程中，應充分考慮三角形的穩固性，盡力保證弦桿、腹桿軸線匯交于一點，否則會使屋架的上、下弦桿產生偏心彎矩，引起局部桿件變形。理論上各桿軸線應是型鋼的重心線，初學者習慣上也會直接根據型鋼表中重心距確定桿件定位。但桿件是雙角鋼時，角鋼截面的重心距，即形心與肢背的距離常不是整數。為了工程制作方便，焊接屋架中通常取角鋼肢背至軸線的距離為 5 mm的倍數，螺栓連接時則選用角鋼的最小線距來匯交。角鋼桿件的軸線與重心線雖然沒有完全重合，但引起的偏心很小，計算時可忽略不計。
（三）桿件拼接問題
屋架弦桿的拼接分為工廠拼接和工地拼接兩種。工廠拼接為型鋼長度不夠或弦桿截面有改變時在制造廠進行的拼接，拼接位置在節點范圍以外，通常設在內力較小的節間。工地拼接用于屋架分為幾個運送單元時在工地進行的拼裝，拼接位置一般在節點處。課程設計中涉及的多為中小跨度屋架，以跨中工地拼接節點居多。該類節點構造復雜，除要設置節點板、拼接角鋼及加勁肋板，還要特別指導學生注意焊縫的處理方法。根據運送單元的劃分，節點處的部分構件與節點板在工廠制造時即需焊好，行工廠焊縫，而另一運送單元上的構件必須在工地拼裝后才能與節點板焊牢，行工地焊縫，施工圖中應以表達。以屋架下弦中央拼接節點為例（圖4），工廠制造時節點板和直腹桿屬左半榀屋架，其間焊縫為工廠焊縫，節點板與右方桿件均為工地焊縫，拼接角鋼為獨立零件，與左右兩半榀屋架的弦桿都用工地焊縫連接，以避免拼接時角鋼穿插困難。為便于工地拼裝定位，右方腹桿和拼接角鋼水平肢上均應設置安裝螺栓，拼接角鋼豎直肢因切肢后尺寸較小可不設安裝螺栓。運送屋架時，宜利用下弦連接水平支撐的螺栓孔，將拼接角鋼臨時固定在某一側弦桿上以免散失。
Abstract The continuous increase of steel output in China and the support of national policies have provided a great deal of space for the development of steel structures. But at present， the steel structure talent is relatively short. For local colleges and universities， to cultivate applied steel structural talents adapted to market demand is the top priority. This paper analyzes the common problems in the teaching of steel structures in local colleges and universities. After three consecutive years of teaching reforms， we have increased the time for steel structure courses， optimized the course content system， and reformed teaching methods. We have incorporated mixed teaching concepts into teaching and strengthened our practice. Practice has shown that through the teaching reform， students' innovation ability， engineering application ability and overall quality have been significantly improved， which can be used as reference for similar institutions.
Keywords training of applied talents； steel structure； teaching reform
一??國家鋼結構的發展，與本國的煉鋼、煉鐵的技術是分不開的，同時，與國家政策的支持也是息息相關的。隨著經濟的快速發展，我國的綜合國力更是不斷提高，1996年我國鋼的產量達到1億噸，位居世界鋼產量的首位，近年來我國鋼材的產量更是持續上揚，這為我國鋼結構的快速、持續發展創造了條件；近年來，我國推廣綠色建筑，提倡可持續發展，這為我國鋼結構的發展提供了強有力的政策支持。鋼結構在中國的發展有很大的空間，并且在今后很長的一段時間內這種發展空間會不斷拓展，這一點應當引起高校鋼結構教學的密切關注。然而，目前高校的鋼結構課程教學并沒有與鋼結構的發展同步，鋼結構專業技術人才缺乏，鋼結構專業人才培養滯后，無法與目前鋼結構行業的快速、健康發展相適應，大多數地方本科高校鋼結構專業人才培養的體系仍然停滯在二三十年之前的水平，在當前應用型人才培養的模式下，如何培養出適應市場需求的專業技術過硬、業務能力強、創新能力和綜合素質較高的鋼結構專業人才，是地方本科高校鋼結構教學改革的目標。
1 目前地方本科高校鋼結構教學存在的普遍問題
近幾年，結合鋼結構精品課程、慕課、視頻公開課、在線開放課程等的進行，鋼結構教學改革在各地方本科高校全面展開，各高校都結合自己的實際情況，適應應用型人才市場需要，對鋼結構教學改革開展了大量的研究，總結出一些經驗，也取得了一些成就，但是目前各地方本科高校鋼結構教學仍然存在如下一些問題。
1.1 鋼結構課程知識體系陳舊，與其它課程存在重復，與社會需求脫節
目前大多數高校的鋼結構課程是以理論分析為主，注重的是知識體系的完整性，這是過去精英教育背景下的知識體系要求，目前我國高等教育從過去的精英教育轉向大眾教育，特別是以培養應用型人才為目標的地方本科高校，照搬過去的知識體系，不利于人才培養；同時，鋼結構是以材料力學、結構力學、土木工程材料、結構可靠度等課程為前續課程的，像鋼結構材料、結構計算方法、結構穩定理論等內容在前續課程中都有講解，而鋼結構課程中仍然重復介紹，無端占用大量學時；另外，目前絕大多數高校的土木工程施工課程，都是以混凝土和砌體結構為主的，極少介紹鋼結構的施工技術和鋼結構施工質量檢驗驗收的相關內容，而目前絕大多數地方本科高校的畢業生就業方向是房地產、施工或者監理單位，這顯然和社會需求脫節。
1.2 鋼結構課程學時少，重視程度不足
通過走訪多所地方本科高校，查閱相關的培養計劃，發現大多數高校鋼結構課程學時較少，有的只有四十幾學時，這與大多數100學時左右的混凝土課程相差太大，對鋼結構的重視程度明顯不足，這種狀況與過去我國鋼產量有限的情況下限制鋼結構使用是直接相關的，而目前我國成為鋼產量的大國，再加上國家提倡綠色建筑，鋼結構的市場占有率會逐年增加，鋼結構企業人才緊缺，仍然采用過去的學時安排，顯然不合理。
1.3 鋼結構教學方法僵硬死板，不能提高學生的興趣和積極性
從傳統的“黑板+粉筆”式的教學到多媒體教學，鋼結構的教學方法、教學手段取得了一些成就，但是無論是傳統的教學還是多媒體教學，都是以教師為主體的“講授法”，由教師進行理論講解，并指導血學生完成課程設計，教學方法不靈活，教學手段單一，無法提高學生學習的積極性，在培養學生創新能力及綜合素質方面更是無法得到體現。
1.4 課程教學與實踐環節脫節，實踐環節有待增強
目前絕大多數高校的鋼結構教學呈現理論教學和實踐環節分離，先是逐章進行理論教學，然后在學期末進行課程設計，章節理論教學過程不涉及整體結構的計算分析，而到課程設計階段前期學的理論也很難靈活運用，教學與實踐脫節。除此之外，目前各個高校鋼結構實踐教學環節薄弱，基本上也就是鋼結構課程設計，而且也都是年年相似，而在其他的實習、畢業設計環節大部分都是混凝土結構，真正接觸鋼結構工程的機會少，學生對于復雜的鋼結構工程既缺少空間想象能力，也沒有足夠的學習興趣。
2 以應用型人才培養為目標的地方本科高校鋼結構教學改革實踐
針對目前地方本科高校鋼結構教學中存在的這些普遍問題，結合我校鋼結構省級精品課程的和學校鋼結構在線開放課程的建設，依托全國大學生結構設計競賽、實驗教學示范中心和我校校企合作平臺的建設，本課題組成員對應用型人才培養模式下鋼結構的教學該何去何從進行了多次交流討論，對新形勢下鋼結構課程教學進行改革實踐，主要進行了以下工作：
2.1 增加鋼結構課程學時，優化鋼結構課程內容體系，克服重復脫節
順應目前鋼結構發展形勢，我校將鋼結構必修課程設為“鋼結構原理”和“鋼結構設計”兩門課，總共學時70學時，2017年修訂新的培養方案更是增加到80學時，滿足學時不足的要求。對課程內容體系進行優化，注重與其它課程的融合。課題組成員通過與其它相關課程的老師進行?賢ㄌ致郟?將鋼結構材料的內容放在土木工程材料課程中講解，將鋼結構穩定理論的內容放在結構力學（二）中完成，鋼結構設計方法的內容在結構可靠度課程中統一講解，在土木工程施工課程中增設鋼結構施工技術相關的課程，這樣既克服了多門課內容的重復，又能緩解學時不夠的壓力。鋼結構課程設置為“鋼結構原理”、“鋼結構設計”兩門必修課和“大跨度空間結構”、“輕鋼結構”供學生選修，增設“鋼結構前沿”內容相關的定期講座，并不定期請企業或設計院的高級工程師給學生做講座，以便學生了解行業的最新行情，克服與社會需求的脫節。
2.2 改革鋼結構課程教學方法，融入混合式教學理念
針對鋼結構課程的特點，在教學方法方面主要進行了如下工作：①研究制作高水平的多媒體課件，基于應用型人才培養以應用為主，淡化一些較復雜的公式的推導，注重理論、公式的應用，對于一些空間性較強、形式復雜的節點和結構，通過立體圖片進行展示，并在課件中加入實際工程項目的圖片和現場施工視頻，表達方式更為直觀，可以激發學生的學習興趣并逐步提高學生的空間想象力，并且能將理論與實踐結合，課題組制作的鋼結構課件在全國土木工程專業多媒體課件比賽獲得一等獎；②結合我校鋼結構省級精品課程和學校在線開放課程的建設，充分利用網絡資源，建設了鋼結構課程網站，將課程學習指南、多媒體課件，教學視頻以及大量工程實例、章節思考題等輔助資源上傳至網站，同時通過QQ課程學習群、微信公眾號等交流工具，課前給學生下達任務，學生借助網站的教學資源進行自主學習反饋，課中學生帶著問題可以與老師交流討論，學生以小組的形式現場限時展示、演講、辯論，教師點評，課后學生整理總結，通過這種“課前+課中+課后”三個階段的學生參與，將混合式教學理念逐步融入教學，通過三屆學生的實踐，學生的積極性大大提高，創新能力和綜合素質得以提升。
2.3 加強實踐教學環節，強化工程應用能力
在應用型人才培養模式下，地方本科高校的教育既要重視基礎，更得強化工程實踐能力，我校近幾年一直很重視鋼結構實踐能力的培養，建立了一套鋼結構課程設計質量監控體系，課程設計能夠連續幾年不重復，課程設計題目通過設置多個參數，保證一人一題，鍛煉學生的應用能力；畢業設計中逐年開展鋼結構設計，各個階段的實習都安排一定數量的鋼結構工程現場實習。除了實習設計之外，我校還建立了鋼結構模型實驗室，供學生參觀使用；建立虛擬仿真實驗室，供學生操作演練；依托全國大學生結構設計競賽和省結構大賽，每年舉辦一次學校結構設計競賽，來培養學生的創新能力。這些都對加強鋼結構實踐教學、鍛煉學生工程應用能力起到了重要作用。
基金項目：黑龍江八一農墾大學教學研究課題（ndjy11306）
作者簡介：劉文洋（1981-），男，黑龍江八一農墾大學工程學院講師，碩士，主要從事多高層鋼結構和大跨空間結構研究，（e-mail）wyliu81@126.com。
摘要：結合應用型本科院校教學的實際情況，對鋼結構課程體系進行了合理設置，并在理論教學和實踐教學過程中以加強學生實踐能力培養為目標進行了探索和實踐。文章介紹了黑龍江八一農墾大學鋼結構課程體系教學安排和具體做法，總結了教學過程中的經驗以及應注意的問題，并對存在部分的問題進行了討論，給出了具體建議。
關鍵詞：鋼結構課程教學；課程體系；實踐能力；人才培養
中圖分類號：g642；tu391文獻標志碼：a文章編號：10052909（2013）05004904隨著中國鋼產量的飛速增長，鋼結構的應用也獲得快速發展，廣泛應用于大跨度結構、高層高聳結構、輕型結構和特種結構等領域。國家建筑鋼結構產業“十五”計劃和2015年發展規劃綱要已明確要求：當前，中國已一改過去鋼材不足的局面，轉而成為鋼材供過于求，擺在日程上的課題早己不是少用鋼材，而是積極合理地擴大鋼結構在建筑中的應用。
鑒于鋼結構的快速發展和廣泛應用，工程界已提出“加強鋼結構人才培養，造就一批鋼結構高級工程技術專門人才”，“建立與鋼結構發展相適應的教育體系，在校的結構專業學生應接受不少于80課時的鋼結構課教育”的建議?？梢?，隨著鋼結構行業的快速發展，市場對鋼結構專業人才的培養已經提出了更高要求，對鋼結構專業人才的需求也將會越來越大，可以預見鋼結構課程的地位將會越來越重要。
一、課程體系的設置
《高等學校土木工程專業本科教育培養目標和培養方案及課程教學大綱》[1]中把鋼結構課程分為原理和設計兩個部分，包括課程設計和畢業設計等。其中鋼結構基本原理為專業基礎課，課程目的是較全面地掌握鋼結構材料、構件和連接的基礎知識，熟悉一些常用鋼結構的分析原理；鋼結構設計是專業必修課，課程目的是在掌握鋼結構設計的基本原理基礎上，學習常用鋼結構的特點、基本設計方法、計算簡圖和內力分析，并能按有關專業規范或規程進行鋼結構的整體設計、截面計算和構造處理，課程內容主要包括單層廠房鋼結構、大跨鋼結構和多高層鋼結構。過去由于種種原因，學校鋼結構課程建設存在一些問題，具體表現在以下幾個方面。
（1）課程設置不合理。在專業課程的設置上重混凝土輕鋼結構?；炷两Y構課程90時數，而同樣在土木工程專業課程中占有重要地位的鋼結構課程學時數僅為50～60，鋼結構設計只開設了一門大跨空間結構的選修課。學生僅僅學習了鋼結構的連接方法以及常見的構件設計，對整體結構設計的概念和理解不夠。過去，鋼結構課程安排在第7學期（大四上學期），這主要基于先修課程基礎知識學習的考慮，然而此時學生面臨找工作、考研等諸多問題影響，很難把主要精力投入到專業課學習上來。
（2）實踐教學不足。鋼結構教學中的實踐性教學環節僅有鋼結構課程設計一項內容，學生在學習的過程中沒有機會見到實際的鋼結構建筑物，對于鋼結構加工、制作更是不知所云。雖然教學實習中安排了認識實習和施工生產實習，但基本還是以混凝土結構和砌體結構為主，很少接觸到實際的鋼結構工程。此外，從畢業設計的選題看，幾乎全部是混凝土結構，基本沒有鋼結構方面的畢業設計題目。
高等建筑教育2013年第22卷第5期
劉文洋，等應用型本科院校鋼結構課程教學探索與實踐
事實上，過去很多學校在課程設置和教學實施上都或多或少地存在類似問題，但經不斷探索已基本解決，并且在教學實踐中積累了豐富的經驗，形成了相對合理又各具特色的課程體系。學校自2006年以來通過幾次修訂教學計劃，構建了鋼結構系列課程體系（見表1），并在多年的教學實踐中，不斷改進和豐富教學內容，保證鋼結構課程的教學質量。應該指出，由于課程設計安排在鋼結構原理課學期末，目前設計內容主要局限于鋼屋架結構，若能把課程設計安排在鋼結構設計課程之后，則可以有更多的結構形式供課程設計選用。表1鋼結構系列課程教學安排課程開課學期學時內容鋼結構560鋼結構基本原理鋼結構設計630廠房鋼結構、多高層鋼結構大跨空間結構730網架、網殼、懸索等空間結構鋼結構課程設計61.5周鋼屋
架設計畢業設計813周各類鋼結構設計二、理論教學的實施
專業課的教學目的在于通過具體工程對象的分析，使學生了解一般土木工程項目的設計、施工等基本過程，學會應用專業基礎課程學到的基本理論，較深入地掌握專業技能，建立初步的工程經驗，以適應當前國內用人單位對土木工程專業本科人才基本能力的一般要求[1]。
理論教學是培養學生專業技能和實踐能力的基礎，因此要重視理論教學環節。在教學中除了基本教學內容的講授以外，還應特別強調以下幾個方面在鋼結構課程學習中的作用。
（一）重視力學基礎與鋼結構教學的結合
鋼結構是一門理論性和綜合性都很強的專業基礎課，需要以材料力學、結構力學、荷載與結構設計原理等課程知識作為基礎，因此在課程學習初首先回顧先修課程基礎知識非常必要，以此引導學生復習相關內容，為學習鋼結構課程打下良好理論基礎。
（二）理論教學與工程實例相結合
理論教學稍顯枯燥，在課程教學中應適當穿插工程實例以調整學生學習狀態，調動課堂積極性。在緒論中結合鋼結構的應用和發展介紹學生感興趣的鋼結構工程，引導學生討論結構特點及選型、設計中存在的問題，或者在連接和構件分析與設計中介紹與某個問題相關的背景實例。例如：在講授軸心拉桿設計時介紹索穹頂結構的組成和特點，以使學生對受拉構件能充分利用材料強度進而節省材料有直觀認識；在講授軸心壓桿的穩定時介紹加拿大魁北克大橋和美國哈特福德體育館由于構件失穩而導致結構發生倒塌破壞的例子，使學生了解相關問題的歷史背景，也使學生充分認識到穩定對于鋼結構的重要性。 在課程教學中結合演示性或學生動手參與的試驗和實際工程中的影像資料進行講解，使學生通過直觀感受加深對鋼結構基本概念和理論的理解。目前，一些有條件的高校建立了鋼結構多功能教學實驗平臺[2]，通過實驗平臺訓練學生對鋼結構構件和連接的實驗技能，培養學生的創新意識與創新能力，教學成效顯著。不具備條件的高?？梢岳糜跋褓Y料彌補這些不足。例如：由于學校實驗條件有限，筆者所在的教研團隊在鋼結構加工廠拍攝了大量鋼結構生產、制作過程的視頻和圖片資料，在課堂上結合相應的教學內容進行展示，也取得了較好的效果。
（三）理論教學與結構設計規范相結合
結構設計必然要結合結構設計規范，學生畢業后要從事鋼結構設計工作，需要使用很多規范，在課程教學中把教學內容和相關規范要求結合起來，既能加深學生對抽象規范條文的理解，又能培養學生獨立使用各種規范、查閱相關文獻資料的能力。此外，在教學中還注重將注冊結構工程師執業資格制度和注冊結構工程師考試相關內容作一定介紹，引導和培養學生在這方面的興趣，調動學生努力學習專業知識的積極性。
（四）計算機軟件與結構分析設計相結合
目前鋼結構的分析與設計基本采用專門的軟件來完成，如ansys、abaqus、sts、mst、3d3s等。為使學生盡快掌握這方面的能力，適應以后的工作需要，在教學中引入部分計算機軟件的演示和講授。例如：演示使用ansys有限元分析軟件進行鋼結構基本構件和空間結構的計算分析，講授sts設計軟件進行鋼桁架結構和鋼框架結構的設計，介紹mst設計軟件進行空間網格結構的設計。同時在后續的課程設計和畢業設計中鼓勵學生使用相關軟件進行結構計算和施工圖繪制，進一步培養學生使用結構設計軟件進行設計的能力。
三、實踐教學的實施
實踐教學環節是土木工程教學中非常重要的環節，在現代工程教育中占有十分重要的地位，是培養學生綜合運用知識、動手能力和創新精神的關鍵環節，其作用和功能是理論教學所不能替代的。工程師最終的任務是將理論知識在實踐中加以運用，并通過實踐來驗證理論結果是否正確，所以工程人員必須具備實踐能力。同時，土木工程師還應具有一定的實踐經驗，很多工程問題的處理由于客觀情況過于復雜，難以如實地進行理論分析，在很大程度上仍然依靠實踐經驗來解決[3]。
目前，鋼結構課程的實踐能力培養主要依靠課程設計、畢業設計等來實現。有條件的院校也可通過專業實習和觀察演示性實驗等環節組織學生開展討論來認識、理解鋼結構的組成、特點、應用及結構和構件的受力特性等。
（一）課程設計
學校鋼結構課程設計內容仍為傳統的鋼屋架結構。雖然這種結構形式較為簡
單，但其內容涵蓋了軸心受力構件（桁架桿件）、受彎構件（檁條）及壓彎、拉彎構件（當上弦或下弦有節間荷載時），主要為焊縫連接。因此通過完成設計，可以實現由基本構件、連接到簡單結構選型、計算分析、設計和施工圖繪制的訓練。
在具體實施上，鼓勵學生通過學習ansys、sts等軟件完成結構計算分析和施工圖繪制。通常，學生在進行結構計算分析時多采用ansys有限元軟件或結構力學求解器并輔以手算校核的方式，而在施工圖繪制階段基本都采用sts軟件來實現。通過這些訓練，學生已基本能夠熟練使用軟件完成一般結構的設計工作。
（二）畢業設計
過去，由于鋼結構應用不太廣泛，很多高校的畢業設計題目都采用混凝土結構的形式，這也是過去在教學上重視混凝土結構而輕視鋼結構的原因之一。但由于鋼結構發展迅速、前景廣闊，很多學生希望畢業后從事鋼結構設計與施工方面的工作，或者選擇了攻讀鋼結構方向的研究生，因此希望能有機會進一步深入地學習鋼結構設計方面的知識。
近年來，在畢業設計中增加了一些鋼結構方面的題目，如多高層鋼框架結構、輕型門式鋼架結構和網架結構等，嘗試指導學生進一步學習和應用鋼結構知識，實踐效果良好。此外，除了基本的手算內容以外，還鼓勵學生采用sts、mst等軟件完成結構計算分析和施工圖繪制工作。
通過認識實習—理論課教學—課程設計—畢業設計這樣一系列教學環節的深入，使學生對知識的理解和掌握從簡單到復雜、從理論到實踐、從基本原理、基本構件到簡單結構進而到復雜結構，培養學生工程設計的能力和思維。
四、結語
學校鋼結構課程教學工作雖然在課程體系的設置、學生實踐能力的培養上做了一定的思考、探索與實踐，但同時與國內一些高水平大學在人才培養模式、教學條件、教學質量和教學效果等方面還存在差距，還需要在今后的教學實踐中不斷探索和努力，不斷提高教學質量和人才培養質量，以適應鋼結構行業對人才的需求。
參考文獻：
[1] 高等學校土木工程專業指導委員會.高等學校土木工程專業本科教育培養目標和培養方案及課程教學大綱[m].北京：高等教育出版社，2002.
[2] 王偉，趙憲忠，郭小農，等.鋼結構多功能教學實驗平臺的研制與實踐[j].高等建筑教育，2009，18（2）：102-104.
[3] 林峰，顧祥林，何敏娟.現代土木工程特點與土木工程專業人才的培養模式[j].高等建筑教育，2006，15（1）：26-28.
steel structure teaching in applicationoriented universities and colleges
liu wenyang， zhang zhaoqiang， liu jinyun
（college of engineering， heilongjiang bayi agricultural university， heilongjiang 163319， p. r. china）
abstract： based on the actual teaching situation of applicationoriented universities and colleges， the course system of steel structure is reasonably arranged and it has been put into practice in the teaching process to strengthen students’ practical ability. we introduced the teaching arrangement of steel structure course and some methods used in the teaching process in heilongjiang bayi agricultural university， analyzed problems should be paid attention to， and presented some suggestions for steel structure teaching.
