鋼結構的課程設計精選(九篇)

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第1篇：鋼結構的課程設計范文

關鍵詞：概念設計；鋼結構 ；課程教學；教學改革

中圖分類號：TV391文獻標志碼：A文章編號：

10052909（2015）02005703

一、概念設計在鋼結構課程中的重要性

近年來，概念設計的理念被越來越多的結構工程師所接受。但概念設計并非如大多數(shù)工程師所言，是工程設計經(jīng)驗的累積，而是在結構工程設計中利用概念進行判斷、推理、創(chuàng)新和決策的方法和過程；其基本思路是在特定的建筑空間中用整體概念來正確處理構件與構件、構件與結構、結構與結構的關系，是結構工程師基本結構理念的集中體現(xiàn)[1-2]。目前，計算機輔助設計已經(jīng)在工程設計中得到廣泛應用，計算機應用能力是當今社會衡量畢業(yè)生能力的一個重要指標。但對結構分析軟件（或電算程序）的計算結果，如何進行分析判斷和校核？這就需要學生融合概念設計的理念，掌握力學概念、材料概念、荷載概念、施工概念、使用概念等等，并運用到結構方案設計、構件布置、計算結果的分析中。

盡管概念設計已經(jīng)在工程設計領域發(fā)揮越來越大的作用，但在高校教學中，尤其是在房屋鋼結構設計課程教學中，概念設計的作用并未充分體現(xiàn)。學生在完成鋼結構基本原理的學習之后，雖然具備了計算構件及連接的能力，能套用公式解題，也能輕松設計一個單根構件，但對一個簡單的工程設計卻感到無從下手。此外，由于擔心工作后缺乏競爭力，學生常將更多時間花在結構設計軟件的學習上，對計算機過分依賴。這種狀況造成學生綜合分析判斷能力的下降，整體結構設計概念模糊不清。設計大師林同炎先生曾說，現(xiàn)在的教育是先教構件的設計，再到整個結構，而在實際工程中是先結構后構件[3]。如果能夠做到讓學生先了解整個結構，再學習構件的具體計算、構造要求等知識，將會取得更好的教學效果。

為此，筆者所在的河南科技大學土木工程學院鋼結構課題組進行了鋼結構課程內(nèi)容改革，將概念設計貫穿課程教學中，使學生通過學習，能在今后的鋼結構設計工作中熟練運用概念估算方法，迅速、有效地選擇經(jīng)濟合理、切實可行的結構形式，以及受力明確、傳力簡捷的結構體系。

二、將概念設計引入教學的具體措施

（一）教學內(nèi)容的調(diào)整

在現(xiàn)有教材《房屋鋼結構設計》 [4]中，概念設計一般作為結構體系與布置原則的一部分內(nèi)容，而實際上概念設計貫穿于結構設計的全過程，教材中關于結構布置的一系列規(guī)定和要求也無不體現(xiàn)著概念設計的思想。針對鋼結構設計的特點，結合各類結構構件的設計要點、相關規(guī)范規(guī)定，應補充如下教學內(nèi)容。

1.結構計算的概念和判斷

對工程師而言結構計算概念和判斷是體現(xiàn)其設計水平的重要方面，因此在授課中應重點給學生講解正常使用極限狀態(tài)計算結果的判斷準則，和承載能力極限狀態(tài)計算結果的判斷準則，幫助學生走出概念的混沌狀態(tài)，使其對設計結果有清晰的把握和判斷，引導學生基于已有專業(yè)基礎知識思考正常使用極限狀態(tài)的變形特征，即變形首先要保證連續(xù)，這是結果可信的必要條件。另外，結構各方向剛度的均衡性可以根據(jù)結構動力參數(shù)（頻率分析、振型）加以判斷；對承載能力極限狀態(tài)、輕質(zhì)薄壁結構按邊緣屈服控制強度，并考慮與局部穩(wěn)定相關的有效截面參數(shù)。而非薄壁結構可適當考慮塑性發(fā)展深度，可按10%以內(nèi)控制。通過對此類計算結果的判斷講解，有助于學生建立初步的概念設計理念，避免出現(xiàn)因整體概念不清晰而導致不合理的設計。

2.建筑結構形式的優(yōu)化

學生在學習基本構件受力特點及設計計算時，由于只是簡單地生搬硬套規(guī)范公式，因此在進行有針對性的參數(shù)固定的計算時，大多能嚴格按要求執(zhí)行，但對結構形式的合理性卻缺乏思考。故在教材內(nèi)容改革方面，重點增加了結構形式優(yōu)化的講解內(nèi)容。結構形式的優(yōu)化包括結構整體的優(yōu)化和單根桿件的優(yōu)化。讓學生明確整體結構優(yōu)化的目的是提高結構效率。整體結構的優(yōu)化可分步走，先根據(jù)力學原理作判斷，定大方向，然后依據(jù)具體條件分析確定詳細設計方案。為避免講解此部分內(nèi)容時太籠統(tǒng)，可引導學生掌握不同跨度的大跨度屋面結構形式選擇。就單根桿件的優(yōu)化而言，主要包括應力性質(zhì)的優(yōu)化和應力水平的優(yōu)化。

3. 結構荷載的選擇與調(diào)整

教材對荷載及其組合一般僅從規(guī)范規(guī)定出發(fā)來介紹，但結構荷載的選擇與調(diào)整對于結構整體設計有著重要意義。可從抗震角度，引導學生思考地震區(qū)設計多層建筑，如何用較小的代價達到較好的抗震效果，答案無疑是減輕自重。因為烈度和場地類別是無法選擇的，只有建筑材料的自重可以由設計者選擇，而地震的慣性力與自重直接相關；從材料選用角度，因為結構效應是以荷載與作用為自變量，代入結構效應函數(shù)中產(chǎn)生的，彎矩這一主要結構效應與跨度的平方成正比，所以對大跨度結構減輕自重就顯得尤其重要。大跨度建筑一般采用輕質(zhì)材料，但小跨度結構則不一定采用。學生一旦明確了這些概念，就可以在設計初始避免由于不合理的材料選用及荷載選擇而造成設計的先天不足。雖然這些內(nèi)容在教材中有所提及，但并未形成系統(tǒng)，因此有必要在授課中進行調(diào)整，以利于學生靈活掌握。

4. 節(jié)點設計分析

在講解節(jié)點設計時，應著重突出節(jié)點的概念以及節(jié)點設計的目標，強調(diào)節(jié)點設計要忠實體現(xiàn)其在整體結構中的功能，且要有可靠的承載力，并保持規(guī)定所要求的狀態(tài)。因為節(jié)點承載力不足會造成破壞，而節(jié)點狀態(tài)不好，如螺栓松動等也會造成反復荷載作用下的破壞。另外，講授節(jié)點傳力時，要強調(diào)在設計節(jié)點時，應保證其傳力通達順暢，不應造成應力紊亂、集中。焊縫以平滑的對接焊為最好，加引弧板后磨平更好，螺栓連接以摩擦型高強螺栓為最好。在結構計算中，節(jié)點與整體之間又是相互對立統(tǒng)一的。結構整體要求節(jié)點盡可能精確，但節(jié)點不可能完全精確，如提高精確度需要付出更多代價。因此此部分內(nèi)容的講解要基于結構整體受力特點，并結合實例分析在什么位置做適當?shù)暮喕俣ㄝ^為合理，且有利于降低連接的成本。

（ 二）靈活教學方法和手段

將概念設計引入工程結構教學中，內(nèi)容整體性高，概括性強，具有相當?shù)碾y度，因此在教學方法上必須多樣化。

1.工程案例分析

由于概念設計內(nèi)容較為零散，為了加深學生對概念設計理念的理解，必須將課堂教學及工程案例分析結合起來。教師平時應注重教學素材的積累。例如在講解風荷載的選取與調(diào)整時，按圖1的思路分析不同結構體系的風荷載體型系數(shù)取值差別。

2.互動問答環(huán)節(jié)

在鋼結構課程教學中，尤其是在講解概念設計時，教師的課堂講授是主要方式，但與學生進行互動交流也非常重要。因此，要培養(yǎng)學生的結構概念，有必要組織不同程度的課堂討論。在活躍的、有趣味的學習討論中，點燃學生的創(chuàng)新火花，使學生的專業(yè)能力得到大幅度的提高，同時也能鍛煉學生處理問題的能力，進而提高學生的綜合素質(zhì)。對每個概念的知識點，教師都應準備一個或者幾個最為典型的問題，通過提問的方式幫助學生更好地掌握所學知識。

例如：結合疲勞動力荷載，可向學生提出問題：如何避免疲勞破壞？通常情況下，許多學生知道疲勞應力幅大于相應的允許疲勞應力幅，則結構會發(fā)生疲勞破壞。但對于如何減小疲勞應力幅并無具體的概念，因此應指導學生查閱相關文獻，從疲勞動力荷載最為基本的概念入手，即減少疲勞應力幅其實就是減少結構應力的變化幅度?？蔀閷W生介紹兩類方法：用簡支結構代替連續(xù)結構和用預應力結構代替非預應力結構。引導學生追本溯源，組織學生討論簡支梁和連續(xù)梁的受力特點，以及預應力結構與非預應力結構的區(qū)別。之后再給學生具體講解這兩類方法能減小疲勞荷載的原因。通過這樣的互動，加深學生對疲勞荷載的理解，使學生學會從概念分析入手解決問題，培養(yǎng)學生獨立思考的能力。

3.多樣化教學手段

在授課過程中，盡量運用多元化教學手段。如在講解鋼結構構件穩(wěn)定時，學生對構件的失穩(wěn)機理理解得不是很透徹，因此應盡量將構件的各類失穩(wěn)過程制作成三維動畫，或運用有限元分析軟件展示構件失穩(wěn)時的變形和應力狀態(tài)，繪制荷載位移曲線。如在講解簡支梁平面外彎扭時，可利用有限元軟件ANSYS模擬均布荷載作用下的失穩(wěn)過程。這些過程以動畫形式呈現(xiàn)在課堂教學中，學生接收快，效果良好。

三、結語

掌握概念設計是一個優(yōu)秀工程師必備的能力。而這種能力的獲取不僅有賴于工程設計經(jīng)驗的長期積累，更需要在學習階段有意識地加以培養(yǎng)。因此這就要求教師把概念設計的思想滲透到課程教學過程中，幫助學生更好地掌握其基本內(nèi)容， 同時也可以提升學生的專業(yè)素養(yǎng)，為其今后工作實踐打下堅實的基礎。參考文獻：

[1]朱慈勉，尹小明.概念設計的意義和應用分析[J].建筑技術，2005，36（8）：626-628.

[2]高立人.結構工程師與概念設計[J].建筑結構，1993（4）：46-50.

[3]林同炎，S.D思多臺斯伯利.結構概念和體系[M]北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.

[4]沈祖炎，陳以一，陳揚驥.房屋鋼結構設計[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

第2篇：鋼結構的課程設計范文

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(fā)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(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的綜合國力更是不斷提高，1996年我國鋼的產(chǎn)量達到1億噸，位居世界鋼產(chǎn)量的首位，近年來我國鋼材的產(chǎn)量更是持續(xù)上揚，這為我國鋼結構的快速、持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了條件；近年來，我國推廣綠色建筑，提倡可持續(xù)發(fā)展，這為我國鋼結構的發(fā)展提供了強有力的政策支持。鋼結構在中國的發(fā)展有很大的空間，并且在今后很長的一段時間內(nèi)這種發(fā)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(fā)展同步，鋼結構專業(yè)技術人才缺乏，鋼結構專業(yè)人才培養(yǎng)滯后，無法與目前鋼結構行業(yè)的快速、健康發(fā)展相適應，大多數(shù)地方本科高校鋼結構專業(yè)人才培養(yǎng)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(yǎng)的模式下，如何培養(yǎng)出適應市場需求的專業(yè)技術過硬、業(yè)務能力強、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)較高的鋼結構專業(yè)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(jīng)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(jié)

目前大多數(shù)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(yǎng)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(yǎng)；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(xù)課程的，像鋼結構材料、結構計算方法、結構穩(wěn)定理論等內(nèi)容在前續(xù)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(shù)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(zhì)量檢驗驗收的相關內(nèi)容，而目前絕大多數(shù)地方本科高校的畢業(yè)生就業(yè)方向是房地產(chǎn)、施工或者監(jiān)理單位，這顯然和社會需求脫節(jié)。

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(yǎng)計劃，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)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(shù)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(chǎn)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(chǎn)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(yè)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(tǒng)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(tǒng)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(yǎng)學生創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)方面更是無法得到體現(xiàn)。

1.4 課程教學與實踐環(huán)節(jié)脫節(jié)，實踐環(huán)節(jié)有待增強

目前絕大多數(shù)高校的鋼結構教學呈現(xiàn)理論教學和實踐環(huán)節(jié)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(jié)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(jié)。除此之外，目前各個高校鋼結構實踐教學環(huán)節(jié)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(yè)設計環(huán)節(jié)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(yǎng)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(yǎng)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(yōu)化鋼結構課程內(nèi)容體系，克服重復脫節(jié)

順應目前鋼結構發(fā)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(yǎng)方案更是增加到80學時，滿足學時不足的要求。對課程內(nèi)容體系進行優(yōu)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(nèi)容放在土木工程材料課程中講解，將鋼結構穩(wěn)定理論的內(nèi)容放在結構力學（二）中完成，鋼結構設計方法的內(nèi)容在結構可靠度課程中統(tǒng)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(nèi)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(nèi)容相關的定期講座，并不定期請企業(yè)或設計院的高級工程師給學生做講座，以便學生了解行業(yè)的最新行情，克服與社會需求的脫節(jié)。

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(yǎng)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(jié)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(xiàn)場施工視頻，表達方式更為直觀，可以激發(fā)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(yè)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(wǎng)絡資源，建設了鋼結構課程網(wǎng)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(jié)思考題等輔助資源上傳至網(wǎng)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(wǎng)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(xiàn)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(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)得以提升。

2.3 加強實踐教學環(huán)節(jié)，強化工程應用能力

在應用型人才培養(yǎng)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(yǎng)，建立了一套鋼結構課程設計質(zhì)量監(jiān)控體系，課程設計能夠連續(xù)幾年不重復，課程設計題目通過設置多個參數(shù)，保證一人一題，鍛煉學生的應用能力；畢業(yè)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(shù)量的鋼結構工程現(xiàn)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(yǎng)學生的創(chuàng)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。

第3篇：鋼結構的課程設計范文

關鍵詞：鋼結構；CDIO；教學改革

中圖分類號：TU7；G642 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2013）02-0095-03

鋼結構具有強度高、自重輕、抗震性能好、節(jié)約基礎造價、施工周期短、工業(yè)化程度高等優(yōu)勢；同時鋼結構建筑具有良好的空間感。相對傳統(tǒng)的混凝土結構，鋼結構有利于節(jié)約能源、保護環(huán)境。近年來，隨著中國經(jīng)濟快速發(fā)展和綜合實力不斷提高，鋼材產(chǎn)量逐年遞增，這一切都促進了鋼結構產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展，鋼結構在建筑中的應用越來越廣泛。

鋼結構產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對工程技術人才的專業(yè)知識和能力提出了更高要求。鋼結構課程本科教育發(fā)展過分強調(diào)知識的理論深度和系統(tǒng)性，而忽略了課程理論與實踐的聯(lián)接。在課程教學中，雖然在大綱中已經(jīng)采取以“知識點”的形式串接各章節(jié)，但學生很難將自己所學的理論知識與工程實際相結合，他們的直觀判斷力和工程經(jīng)驗、工程意識得不到有效訓練。

考慮到鋼結構的不斷發(fā)展對本科教學的影響，借鑒CDIO（Conceive Design Implement Operate）工程教學模式，結合筆者的教學經(jīng)驗更新、擴充鋼結構課程的教學內(nèi)容，革新教學目標、內(nèi)容設置、考核方式等，使鋼結構教學真正能適應當前建筑市場的要求。

一、鋼結構課程的特點

鋼結構課程教學體系一般包括課堂教學、實驗、課程設計、畢業(yè)設計4個部分。課堂教學主要介紹鋼材的力學物理性能、連接的形式和設計方法、各類基本構件的計算方法和構造要求、各類鋼結構結構的計算原理和設計方法等；實驗教學項目一般為驗證型實驗，主要是連接設計和性能測試、鋼梁受彎實驗等；課程設計、畢業(yè)設計則是綜合利用所學鋼結構知識完成某項鋼結構工程。課堂教學是教學體系的核心，在教學中課時分配比重最大。鋼結構課程內(nèi)容多、涉及面廣，教師在課堂教學中更注重知識點的傳授，學生理論基礎扎實但實踐能力不強。學生學習的重點在于基本概念記憶，設計部分依賴設計流程圖機械地求解，只掌握了知識點而沒有從全局的角度建立鋼結構課程的整體概念，導致在畢業(yè)后很難直接從事鋼結構方面的工作。

鋼結構的理論部分和后續(xù)的實踐部分緊密聯(lián)系，不可將其分裂。將理論知識用于后續(xù)的實驗、課程設計和畢業(yè)設計，提高理論聯(lián)系實踐的能力。鋼結構課程的學習重點在于鋼結構的設計和應用，還應通過實踐教學使學生掌握鋼結構整個產(chǎn)品周期的每一環(huán)節(jié)（選材、設計、施工等）：只有這樣，才能保證學生規(guī)范、正確、有效地進行鋼結構設計和應用。而這些正是傳統(tǒng)鋼結構課程教學很難去解決的，必須予以改革。

二、鋼結構工程對教學的要求

（一）工程的核心內(nèi)容

鋼結構課程面對的環(huán)境是工程，首先應解決的問題是“什么是工程”問題。著名工程師Theodore Von Kármán曾經(jīng)說過“科學家發(fā)現(xiàn)世界上已經(jīng)存在的事物，而工程師創(chuàng)造世界上從未存在的事物”，這句話很好地給出了工程技術人員的核心任務是設計并實施尚未存在的方案，及工程實質(zhì)上是一個創(chuàng)造的過程。

鋼結構教學的核心是理解客戶和社會需求，合理選用各種鋼材、螺栓、設備等，采取正確的科學知識和技術制定準確、合理、安全的設計方案和實施策略。

（二）現(xiàn)代鋼結構工程的復雜性需要全面的工程能力

現(xiàn)代鋼結構工程發(fā)展迅速，當畢業(yè)生面對更多不確定、更為復雜的工程問題時，需要工程技術人員解決建模、設計、實施、控制等一系列問題，而傳統(tǒng)的課堂教學模式在這種多層次、跨領域以及大規(guī)模的工程時所產(chǎn)生的局限性，使教學改革顯得異常迫切，必須采用創(chuàng)新性的教學方法。

鋼結構工程項目的完成需要團隊的力量，團隊成員的協(xié)作和配合直接影響到項目完成的效果。鋼結構工程人員需要和其他工程師和非工程師交流來完成產(chǎn)品、流程的開發(fā)和交付，團隊協(xié)作能力需要在本科教學中有針對性地培養(yǎng)。

（三）新的工程技術為完成工程任務提供了新的手段

計算機在工程領域的普及和完善，從根本上顛覆了傳統(tǒng)工程技術的實踐和運作手段。目前鋼結構工程已經(jīng)有眾多優(yōu)秀的軟件（如3D3S、PKPM、MTS等），這些軟件均能自動化生成、驗證、優(yōu)化工程設計方案，而傳統(tǒng)鋼結構課程不涉及這些內(nèi)容。理論教學與工程實際存在脫節(jié)，學生無法與鋼結構工程所需的設計工具和設計理念接軌，不能主動參與構思和實踐相關的工程任務。

三、基于CDIO的教學改革方案

面對鋼結構課程傳統(tǒng)教學的不足和工程對本科教學提出的新要求，基于CDIO工程教學理念，提出了鋼結構課程教學改革的思想。CDIO工程教學模式作為國際工程教學改革的最新成果，是“做中學”和“基于項目教育和學習”的集中概括和抽象表達。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），是以產(chǎn)品從研發(fā)到運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程，培養(yǎng)學生的工程能力、運用知識解決問題能力、終生學習能力和系統(tǒng)掌控能力等。

（一）重新定義課程建設目標

課程建設目標決定著教學過程、教學內(nèi)容和教學手段，是實現(xiàn)培養(yǎng)目標的關鍵。在制定鋼結構課程建設目標時，主要從三方面考慮：首先，讓學生了解鋼結構工程的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，認識現(xiàn)代鋼結構工程研究及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求和問題，讓學生明確學習目標和未來發(fā)展對人才需求的特點，提高學生主動學習和主動規(guī)劃未來職業(yè)發(fā)展的意識。其次，通過典型鋼結構設計、施工案例，讓學生建立鋼結構的概念框架，掌握鋼結構工程的構成和特點，在解決問題的過程中完成對工程的分析和關鍵參數(shù)的設定。最后，通過課程學習和實踐理解工程師應具有的基本素質(zhì)和應掌握的基礎知識和技能，學會資料檢索、調(diào)研、分析和整理；進行工程設計的表達實踐，體驗解決工程問題的決定過程和分析方法，開展團隊合作和交流。

（二）教學過程中突出工程概念和工程意識培養(yǎng)

在明確課程建設目標的基礎上，在教學過程中增加教學內(nèi)容的深度與廣度，注重學生工程概念和工程意識的培養(yǎng)，把工程實踐內(nèi)容融入課堂，又注重學科之間的相互滲透。

CDIO工程教學理念強調(diào)工程推理和問題的解決，包括問題的識別與形成、建模、近似與定性的分析、解決方案與建議。實際上，鋼結構工程技術富有創(chuàng)造性，并非機械地就某一特定條件下求解問題。如鋼材強度包括Q235、Q345、Q390，脫氧的不同包括F、b、Z、TZ，等級A、B、C、D、E，是否均可選用呢？在這個問題中，學生首先必須深入理解材料的力學物理性能、鋼結構連接方式、結構的受力狀態(tài)等內(nèi)容，然后依據(jù)具體的工程環(huán)境分析并選用合適的材料，達到訓練學生的直觀判斷力和工程經(jīng)驗、工程意識的目的。

在教學過程加大了教學內(nèi)容的深度和廣度。如鋼結構教材緒論中，都會介紹“鳥巢”，但“鳥巢”用的鋼材是什么樣的？由于“鳥巢”完全采用鋼桁架編織，外部鋼結構總重就達到4.2萬t，最大跨度達到343 m，建筑鋼材選用了Q460低合金高強度鋼，其受力強度達到460 MPa時才會發(fā)生塑性變形，強度要比一般鋼材大很多。但一般教材中沒有關于Q460鋼材的信息。在教學中提出3個問題：為什么選用Q460鋼材，它具有什么優(yōu)勢，以及什么情況下需要使用Q460鋼材。問題提出后，學生很感興趣，并主動通過網(wǎng)絡、圖書館、電子期刊等查閱資料，結合所學的專業(yè)知識得到答案。

由于學時的限制和鋼結構技術的不斷發(fā)展，學生在畢業(yè)后從事鋼結構工程時必然會遇到學校沒有教授的內(nèi)容，通過不斷將工程概念和工程意識引入教學過程中，引導學生掌握解決問題的正確方法。

（三）課程設計、畢業(yè)設計與課堂教學的有機結合

改變鋼結構課程設計、畢業(yè)設計環(huán)節(jié)與課堂教學的脫節(jié)現(xiàn)象，從內(nèi)容、時間安排上予以優(yōu)化。原有的模式通常是課堂教學結束考核以后，將任務書、指導書發(fā)放給學生，集中在一周內(nèi)完成。從歷年的反饋信息來看，學生匆匆完成，甚至參照相關資料機械地替換數(shù)據(jù)，無法到達預期的目的。

為此，在課堂教學過程中提前布置課程設計任務和畢業(yè)設計。以工程項目為背景，以知識點為紐帶，將課程設計、畢業(yè)設計與課堂教學有機結合，并啟發(fā)學生思考。這樣，學生理解了所學理論知識與工程實踐的相互關系，提高學習興趣，每年畢業(yè)設計選擇鋼結構課題的人數(shù)明顯增加。

計算機的引入使設計更加簡便，在課堂教學中應向學生介紹鋼結構常用的設計軟件。受學時限制，不在課堂教學中講解軟件的具體操作，而是引導學生意識到軟件的掌握對課程設計、畢業(yè)設計，以及將來從事鋼結構工作都十分重要。在這一過程中，學生能主動學習相關軟件，既不占用有限的課堂時間，又能有效地提升學生的工程能力。

（四）建立基于CDIO的課程反饋機制

在傳統(tǒng)的試卷、平時作業(yè)相結合的成績評定體系中，建立課程反饋機制，全面反映學生對知識的掌握程度。

將整個教學活動分解為若干小環(huán)節(jié)，并建立反饋機制，及時監(jiān)控教學質(zhì)量和效果。每個反饋周期均設置相應的主題，并根據(jù)學生的實際情況制定不同的學習目標。如在鋼結構連接部分，基本要求是尋找并拍攝周圍鋼結構工程中連接，并給出其屬于何種連接；較高要求是探索所觀察的工程中連接可能存在的不足及其替換方案。將學生反饋的信息建立課程反饋日志。對學生提出的創(chuàng)造性問題，課前利用5 min左右的時間講解。課程反饋機制不僅使鋼結構課程的學習變得生動有趣，提高學生學習興趣，而且能使教師真正關注學生的學習狀態(tài)，提高學生學習的主動性。

四、結語

隨著科學技術和社會經(jīng)濟對鋼結構需要不斷的擴大，鋼結構課程必須同步改革與發(fā)展，才能到達培養(yǎng)符合工程需要的合格人才的目標。實踐證明，鋼結構課程CDIO教學改已初步顯示出了良好的教學效果，極大地激發(fā)了學生的學習興趣，提高了他們的設計能力和實踐能力。

參考文獻：

[1]顧佩華，沈奮民，李升平，等.從CDIO到EIP-CDIO――汕頭大學工程教育與人才培養(yǎng)模式探索[J].高等工程教育研究，2008（1）：12-20.

[2]王向輝，崔巍，徐俊麗.基于CDIO的數(shù)據(jù)庫課程教學改革方案研究[J].計算機教育，2011，38（2）：38-41.

[3]英偉.新形勢下鋼結構行業(yè)人才培養(yǎng)研究[J].教育與職業(yè)，2011，24（2）：135-137.

Teaching reform of steel structure course based on CDIO

YUAN Jifeng

（Taizhou Institution of Science and Technology， Nanjing University of Science and Technology， Taizhou 225300， P. R. China）

第4篇：鋼結構的課程設計范文

收稿日期：2012-12-20

作者簡介：沈之容（1970-），男，同濟大學土木工程學院副教授，博士，主要從事鋼結構、高聳結構研究，（E-mail）。

摘要：高校網(wǎng)絡教育是全日制高等教育體系的一種補充形式。文章分析了當前網(wǎng)絡鋼結構課程教學中存在的問題與不足，根據(jù)學習者的特點和網(wǎng)絡優(yōu)勢，從教學大綱制定、新修課程知識點提煉、網(wǎng)絡優(yōu)勢利用、作業(yè)和考核方式改革、課程和教材建設等5個方面提出了解決方法和對策。通過教學實踐，得到了良好的教學效果，為國家培養(yǎng)了急需的鋼結構應用型人才。

關鍵詞：鋼結構；網(wǎng)絡課程教學；精品課程

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2013）03-0061-03 函授、夜大、電大等是中國高等教育體系的一大特點，培養(yǎng)了一批又一批合格的高層次人才，是全日制高等教育一個很好的補充。同濟大學繼續(xù)教育學院1956年開辦成人高等教育，是以工科類本?？瞥扇藢W歷教育為主的學院，是全國普通高校成人教育評估中唯一獲得函授、夜大“雙優(yōu)”的學校，是全國第一家學習型繼續(xù)教育學院。為落實教育部《面向21世紀教育振興行動計劃》，推動現(xiàn)代遠程教育工程的進展，同濟大學成立了網(wǎng)絡教育學院，以應用型、技術性、復合型人才為培養(yǎng)目標，既綜合了同濟大學的傳統(tǒng)優(yōu)勢學科，又融入了現(xiàn)代信息技術。

鋼結構因其材料勻質(zhì)性好、各向同性、結構總重量輕、塑性韌性好等眾多優(yōu)點而大量應用于大跨度建筑、高層建筑和高聳構筑物中[1]。中國自1996年以來鋼產(chǎn)量長期雄踞世界首位[2]，鋼結構應用政策從建國初的“節(jié)約用鋼”到目前的“提倡用鋼”，鋼結構建筑數(shù)量迅猛增長，結構形式更是千變?nèi)f化。如近幾年涌現(xiàn)的奧運場館和世博場館等。然而與鋼結構領域蓬勃興起不相適應的是專業(yè)人才的短缺，許多設計和施工單位急需大批鋼結構專業(yè)人才。鋼結構課程是網(wǎng)絡土木工程專業(yè)的必修課，屬專業(yè)課課程，其重要性不言而喻。鋼結構是一門綜合性和應用性很強的課程，特別是隨著近年來中國鋼結構領域的快速發(fā)展，各類新型、大跨、復雜鋼結構建筑的運用，課程的教學理念、教學目標、教學方法和教學手段也需要及時更新和變化。通過課程教學，使學生掌握鋼結構特點、材性、構件計算原理、連接形式及其計算、一般鋼結構工程的設計方法等，只有通過全面而系統(tǒng)的學習，才能達到課程學習目標。

文章在分析當前網(wǎng)絡鋼結構教學存在的問題與不足的基礎上，針對該課程結合網(wǎng)絡教學進行了教學研究，提出解決問題的主要教學方法和策略，并付諸實踐，促使學生更好地掌握這門課，提升和促進教學效果。 一、教學存在的問題與不足

目前鋼結構網(wǎng)絡教學主要存在以下問題。

（一）基礎薄弱

高校擴招導致網(wǎng)絡學生素質(zhì)和能力有所下降，學生來源也較為復雜，包括網(wǎng)絡日校生、遠程教育生、成人脫產(chǎn)生等，學生學習基礎和學習能力差距大，大多數(shù)學、力學基礎知識薄弱且參差不齊，學生投入的時間和精力不盡相同，加之鋼結構涉及的知識面很廣，相關的前修課程較多，如果前修課程學得不夠扎實，必然導致相關知識儲備不夠，學習起來有難度。

（二）認識問題

學生由于平時接觸實際鋼結構工程案例少，加上基礎知識薄弱，普遍存在畏難心理，容易輕意放棄，導致惡性循環(huán)，缺乏信心。

（三）總教學時數(shù)有限

近年來出現(xiàn)新的結構體系和相關理論，知識更新快，而土木工程專業(yè)教學改革趨勢是壓縮課程教學學時[3]。鋼結構課程本身知識點多，課程中既要講授基本原理，又要講授設計應用，加之增加了新的理論，因此教學學時的減少與知識內(nèi)容增加的矛盾突出。

（四）知識內(nèi)容較抽象

鋼結構主要分基本原理和設計兩部分?；驹聿糠謨?nèi)容涉及高等數(shù)學和力學知識，如：軸心受壓構件和受彎構件的整體穩(wěn)定公式推導比較抽象、復雜；而設計部分的內(nèi)容又需要學生具備結構概念和空間想象能力?，F(xiàn)代鋼結構工程越來越復雜，不僅需要學生具備扎實的基礎理論知識，還需要較強的結構概念，客觀上也增加了學習難度。

二、教學方法研究與實踐

針對以上問題，我們堅持從四個原則出發(fā)改革教學方法：第一，以學生為中心，按照不同學生的特點進行教學設計；第二，圍繞網(wǎng)絡教育應用型人才培養(yǎng)目標，選擇適合各類學生的內(nèi)容組織教學；第三，緊扣時代和學科最前沿，為學生提供多種形式的學習資源；第四，緊扣網(wǎng)絡教育特點和要求，選擇適當?shù)氖谡n方式，同時根據(jù)學生來源區(qū)別對待。具體研究和實踐如下。

（一）制定合適的教學大綱

網(wǎng)絡教學不同于傳統(tǒng)的面授教學，學習者是分散的異步式教學，他們更多的是為了學習實用的知識以幫助解決工作中的難題。在學習的過程中還受工學矛盾、家庭負擔等因素影響，因此，課程教學大綱與全日制有所不同，大綱要求闡明基本概念、重在知識的實踐應用，以滿足網(wǎng)絡教育中學生最緊迫的工作和應用需求。

（二）提煉相關知識點，提高學生前修課程基礎知識水平

如前所述，由于每個學習者的基礎理論知識儲備、學習能力不同，無論課堂教學還是網(wǎng)絡課件都不可能過多地去講解前修課程，因此，提煉鋼結構課程所需的前修課程知識點，在學期初作為準備性材料和學習資料提供給學習者或掛在網(wǎng)上，讓學生根據(jù)自身掌握的情況有針對性地復習、提高，同時還提供相關前修課程參考書籍目錄。這一措施既不增加現(xiàn)有課時數(shù)，又能有效幫助學生提高相關基礎知識和能力。

（三）充分利用網(wǎng)絡優(yōu)勢

除了將前修課程知識點掛在網(wǎng)上外，我們還實現(xiàn)了實時交互、網(wǎng)上定時答疑、課件點播、遠程網(wǎng)站、自學導讀、電子閱覽等現(xiàn)代教學形式，為遠程教育學生提供了良好的學習環(huán)境和學習空間，使得學生在課后隨時可以答疑解惑，增加了學習的自由度和靈活性。以學生為主體的遠程網(wǎng)絡教學，由于師生時空分離，學習活動過程都由學生獨立完成，所以學生在面對眾多學習資源的時候往往會覺得茫然無助。在這種學習環(huán)境下，教師的指導對學生很必要。因此在教學過程中，對有條件上網(wǎng)的學生進行三次大規(guī)模的答疑活動，任課教師在線回答學生學習中的問題，對學習加以指導；對沒有很好網(wǎng)絡條件的學生，任課教師采用三次面授答疑的形式，與學生面對面交流。

（四）改革作業(yè)和考核方式

為保證學生的學習質(zhì)量，及時了解學生的學習進度和知識掌握程度，除了常規(guī)的作業(yè)布置外，還增加了質(zhì)疑、自由選題報告、網(wǎng)絡討論等平時成績考核形式，而作業(yè)題布置打破常規(guī)，不再是大量的單獨構件或連接計算題，而是將這些構件、連接計算融入結構體系中，與實際工程結合，以加深學習者對結構概念的理解，又能得到基本計算訓練，同時減少題量，不增加學生負擔。鋼結構課程計算公式多且復雜，死記硬背意義不大，關鍵在于理解和靈活運用。事實上，在實際工程設計中也多借助于設計規(guī)范或工具書，因而考試采用半開卷的形式，即在考試時提供計算所需的所有公式及圖表。

（五）課件和教材建設

課件和教材是課程的核心，好的課件和教材在培養(yǎng)學生綜合能力、獨立分析和解決工程實際能力方面作用顯著。為此，在課件中設計了一些貼近實踐的教學，其設計思想遵循工程類課程的學習規(guī)律，從建立學生對鋼結構的感性認識入手，激發(fā)學生對鋼結構學習興趣，提高教學效果。

（1）借助多媒體教學手段，從介紹鋼結構的一般概念知識入手，引入有關鋼結構的材料、結構特點和應用實例等基本知識。

（2）在教學中大量引用鋼結構工程實例，特別是飛速發(fā)展的現(xiàn)代鋼結構應用，拉近基本理論學習和工程應用的距離。

（3）將課程中比較難以掌握的知識點以動畫的方式呈現(xiàn)，幫助學生加深理解。

（4）根據(jù)現(xiàn)代鋼結構的應用發(fā)展狀況改進課程設計內(nèi)容，將在國內(nèi)大多數(shù)鋼結構教學中長期采用的鋼屋架設計從課程設計內(nèi)容改為正常教學中的習題內(nèi)容，代之以目前廣泛應用的門式剛架廠房作為課程設計內(nèi)容，并制定了全新的課程設計任務書，起到了學以致用的目的。

（5）課程中還增加了鋼結構基本原理實驗內(nèi)容[4]，將平時全日制學生實驗教學的錄像展示給學生，使得他們雖然不能親自做實驗，但通過觀看實驗錄像可加深對理論知識的理解和掌握，這也是同濟大學網(wǎng)絡課程實踐教學的一大特色。

無論課堂教學還是網(wǎng)絡遠程教學，課件采用“多媒體+板書”的形式，既保留多媒體信息量大、圖文并茂的特點，又可以通過傳統(tǒng)板書形式給學習者足夠的時間以消化學習內(nèi)容。除了課件制作外，還特意編寫了配套教材，進行了網(wǎng)絡精品課程建設。鋼結構課程繼獲得2005年度國家精品課程后，在2008年又獲得了國家網(wǎng)絡精品課程稱號，是土木工程專業(yè)中第一個獲得雙精品稱號的課程。

三、結語

網(wǎng)絡鋼結構課程教學任重道遠，既要繼承前輩的教學特點，又要運用現(xiàn)代化手段，根據(jù)不同學生的特點，提高教學質(zhì)量。筆者所在的國家級鋼結構教學團隊成員既有豐富的理論和實踐知識，又有長期網(wǎng)絡教學經(jīng)驗，雄厚的師資力量保障了教學質(zhì)量和教學效果，陸續(xù)為國家培養(yǎng)了大批鋼結構專業(yè)人才。通過幾年的教學實踐，不斷地總結經(jīng)驗，取得了良好的教學效果，學生普遍反映良好，收獲頗大，既學到了基本原理知識，又開闊了眼界，掌握了一般鋼結構工程的計算方法，所學知識對解決實際工程問題幫助較大。

參考文獻：

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[3]李國強，陳以一，朱合華，等.土木工程專業(yè)結構工程課程體系與教學內(nèi)容改革總體方案[J].高等建筑教育， 2002，11（2）： 53-54.

[4]郭小農(nóng)、王偉、將首超，等. 鋼結構基本原理實驗教學探索[J].高等建筑教育， 2011， 20（1）： 149-154.

Research and practice of network teaching of steel structure course

SHEN Zhirong， HE Minjuan， LUO Lie

（College of Civil Engineering， Tongji University， Shanghai 200092， P. R. China）

第5篇：鋼結構的課程設計范文

關鍵詞：應用型 金屬結構 課程群

中圖分類號：TU39-4 文獻標識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.21.009

1 引言

我國的高等教育加強公共基礎課程成為發(fā)展的趨勢，專業(yè)課的門類與學時數(shù)都大幅度精簡，課程內(nèi)容與學時之間的矛盾日益突出，迫切需要對相關課程進行規(guī)劃融合，建設專業(yè)課程群體系[1-2]。金屬結構系列課程是我校辦學歷史中根據(jù)行業(yè)需求設立的，經(jīng)歷了近三十年的發(fā)展，其課程體系充分體現(xiàn)我校的行業(yè)特色優(yōu)勢。目前是焊接工程、材料成型等專業(yè)課程體系的重要組成部分。

比較其它學校金屬結構課程建設情況，主要不足是各院校均側重于單門特色課程的建設，由于單門課程外延有限，難以在專業(yè)競爭力上提供更多支撐[3-4]。本文將試圖在知識和能力目標指導下以金屬結構的應用生命周期為主線來貫穿全系列課程，使其更加系統(tǒng)、精煉，填補國內(nèi)同類課程群的空白。

2 現(xiàn)有金屬結構課程體系

我院的金屬結構課程的建設可追溯到80年代中期，當時學校應水利部的要求，開設金屬結構專業(yè)，專門培養(yǎng)水利工程急需的水工金屬結構設計、制造、安裝人才。后來規(guī)范專業(yè)名稱，金屬結構專業(yè)變成了材料成型控制專業(yè)的一個特色方向。

課程體系包括理論教學和實踐環(huán)節(jié)兩大部分。理論教學體系以金屬結構設計、制造、安裝所需要的基本知識和技能培養(yǎng)為主線，形成基礎扎實，應用性較強的系列課程，包括《金屬結構設計基礎》、《輕鋼結構設計》、《鋼閘門設計》、《啟閉機械設計》、《建筑鋼結構設計》、《金屬結構質(zhì)量檢驗》、《金屬結構涂裝技術》、《金屬結構制造及安裝》。實踐教學體系以培養(yǎng)學生利用所學知識進行金屬結構設計、制造、安裝和編制焊接工藝為目標，注重基本技能培養(yǎng)和工程應用能力培養(yǎng)，包括《基礎課程設計》、《結構課程設計》、《金屬結構制造綜合訓練》。

3 課程群內(nèi)容整合與優(yōu)化

在課程群建設中，深入調(diào)研行業(yè)企業(yè)對焊接工程師在金屬結構應用領域中知識、能力及素質(zhì)的要求，確定以應用能力培養(yǎng)為主線，建立金屬結構課程群的知識和能力目標體系。結合學科建設要求，并充分挖掘我校金屬結構傳統(tǒng)專業(yè)的底蘊優(yōu)勢，確定以金屬結構“設計-制造-安裝-應用”全生命周期為主線來貫穿課程群，融合原有課程重合、接近的內(nèi)容，制定包括“專業(yè)基礎”、“專業(yè)特色”和“專業(yè)實踐”的課程群內(nèi)容體系。

具體課程內(nèi)容的融合方案如下。

3.1 專業(yè)基礎

主要學習金屬結構構件的設計原理與方法。以《金屬結構設計基礎》課程內(nèi)容為主，補充部分《輕型鋼結構設計》內(nèi)容。

3.2 專業(yè)特色

主要學習典型金屬結構的設計方法，制造工藝。整合《金屬結構設計》、《水工啟閉機械設計》、《建筑鋼結構設計》、《金屬結構制造及安裝》、《金屬結構涂裝》等課程內(nèi)容。

3.3 專業(yè)實踐

主要分解為典型金屬結構（建筑鋼結構、水工鋼結構、起重機金屬結構、壓力容器等）的原理設計、結構設計、制造方案設計和制造仿真實訓。

4 課程群教學方法和教學手段改革

4.1 多媒體教學

金屬結構課程偏重設計計算和結構分析。利用多媒體課件教學可以顯著地節(jié)省作圖、演算時間，增大課堂授課信息量。近幾年，教研室老師已經(jīng)就金屬結構的系列課程編制了多媒體課件，并經(jīng)過幾屆學生的授課實踐，內(nèi)容沉淀得比較成熟完善。在課程群建設中，根據(jù)課程內(nèi)容整合方案，教研室老師一起將原有課件內(nèi)容進行優(yōu)化融合。使知識更加精煉，系統(tǒng)。新課件已經(jīng)用于課堂教學，效果十分突出。

4.2 進行實踐教學的拓展與深化

我們將課程群的實踐教學建設分成兩個層次：常規(guī)的設計訓練與創(chuàng)新性實踐教學。設計訓練對金屬結構設計原理和方法進行驗證，讓學生加深對課堂教學內(nèi)容的理解，并引入PKPM等電算工具，貼近設計實踐。實踐教學選擇企業(yè)的實際項目，讓學生自主完成，獲得完整知識復習和解決問題的訓練。

4.3 探索開展課程群師資隊伍建設

師資隊伍建設在教學團隊建設的基礎上著重從以下幾方面細化：組織上形成課程群負責人，各課程主講教師為骨干，圍繞教學、科研兩項中心工作開展課程群建設；結構上充分考慮到教師隊伍的穩(wěn)定與發(fā)展，使教師隊伍的年齡、職稱、學歷結構趨于平衡，形成以中青年教師為主體，具有較高學術水平和發(fā)展?jié)摿Φ慕處熽犖椤?/p>

4.4 教材體系建設

現(xiàn)有出版的教材很難滿足課程群的授課要求。教研室組織教師在原有教材和授課教案的基礎上進行新課程群的講義編制，力求能夠將金屬結構系列課程設計按“設計-制造-安裝-應用”全生命周期主線打通，體現(xiàn)各門課程內(nèi)容的系統(tǒng)性、貫通性和可操作性。講義將基本理論、方法、技能有機結合，使學生獲得的知識更系統(tǒng)、銜接更緊密、內(nèi)容更精練、更突出應用能力的培養(yǎng)。計劃經(jīng)過一到兩屆的學生教學實踐后，進一步修改完善講義，爭取出版為正式教材。

5 結語

我校金屬結構課程群建設自2012年啟動以來，緊緊圍繞專業(yè)特色和應用型人才培養(yǎng)目標，對原有金屬結構方向課程體系進行了重構，新的課程群體系清晰完整，循序漸進。理論教學和實踐能力培養(yǎng)結合更緊密，教學內(nèi)容得到優(yōu)化，并充實了前沿理論和新技術。這些成果正逐步應用于2010級、2011級材料成型專業(yè)學生的教學實踐，取得很好的效果。我院將在課程群建設的基礎上不斷探索學生知識能力獲得規(guī)律，加強專業(yè)應用能力的培養(yǎng)，提升畢業(yè)生的專業(yè)特色競爭力。

參考文獻：

[1]郭必裕.對高校課程群建設中課程內(nèi)容融合與分解的探討[J].現(xiàn)代教育科學，2005，（2）：67-68.

[2]陳文山.組建課程群，打造學科優(yōu)勢[J].瓊州大學學報，2003，（5）：73-73.

[3]范守信.試析高校課程群建設[J].揚州大學學報（高教研究版），2003，（3）：25-27.

第6篇：鋼結構的課程設計范文

關鍵詞：建筑力學與結構；課程改革；高職高專

中圖分類號：O3 文獻標識碼： A

《建筑力學與結構》是建筑工程類專業(yè)的主要核心課程，它包含建筑力學、鋼筋混凝土結構兩大部分內(nèi)容，主要闡述靜力學基本知識與力系的平衡條件、各種建筑結構構件的內(nèi)力分析、承載能力計算和設計計算的方法。本課程的基本要求是使學生具有一定的力學分析能力和計算能力；初步對建筑工程結構問題的分析簡化能力；初步識讀結構施工圖的能力；運用國家建筑結構各類規(guī)范對各種建筑結構的基本構件進行設計能力。通過課程學習將對后續(xù)專業(yè)基礎課及專業(yè)課起到必不可少的指導作用，為今后的工作實踐打好基礎。

1.項目研究的背景

一直以來，我國高等職業(yè)院校建筑工程技術專業(yè)力學與結構類課程普遍存在以下問題：

1.1學科特征明顯，改革難度大。

在高職建筑工程技術專業(yè)課程中，一些行動特征比較明顯的課程( 如施工類課程) 改革取得了較大進展，而建筑力學和結構課程由于學科特征明顯，融合難度大，基本上還是本科壓縮型的學科課程，雖然有的院校進行了課程整合的嘗試，但建筑力學與建筑結構內(nèi)容的深度融合還沒有真正實現(xiàn)。從而導致建筑力學知識的學習缺乏有效載體，顯得抽象難懂，教學難度大。

1.2耗費學時多，學習效果普遍差。

各院校建筑力學和結構課程教學時數(shù)通常達到340左右。但是由于教學方法仍以課堂灌輸為主，加之高職學生普遍數(shù)理基礎較差，學習積極性難以發(fā)揮，學習效果普遍較差。

1.3教學內(nèi)容與實際工作脫節(jié)，教學評價與企業(yè)要求偏離。

即使是力學與結構類課程“學得好”的學生，多數(shù)只能在教師設定的“已知條件”情境中會做題，而對工程中力學與結構問題的解決仍然束手無策。

據(jù)統(tǒng)計，2013年全國高職土建專業(yè)在校生規(guī)模達100萬人，高職建筑工程技術專業(yè)是建筑行業(yè)人才需求量最大的專業(yè)。建筑力學與結構課程是該專業(yè)的核心課程，也是學習其他核心課程的先導課程，同時又是一個量大面廣(教學學時量大、學習人數(shù)廣)的課程。因此，該課程的改革研究與實踐，不僅將對提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量起著重要的作用，對全國建筑工程技術專業(yè)課程教學改革有著重要的導向作用，而且能很好地滿足建筑行業(yè)企業(yè)對建筑生產(chǎn)一線的人才需求。

2.課程設置

2.1根據(jù)崗位要求明確課程培養(yǎng)目標

高職土建類專業(yè)主要有建筑工程技術、工程監(jiān)理、建筑工程管理、工程造價等專業(yè)，以上專業(yè)的人才培養(yǎng)方案一般將《建筑力學與結構》作為專業(yè)必修課。土建類專業(yè)畢業(yè)生主要從事工程一線的施工員、監(jiān)理員、造價員、質(zhì)檢員、安全員等崗位工作，需要具備繪制與識讀結構施工圖的能力，對施工現(xiàn)場進行質(zhì)量與安全管理的能力。第一，能力目標。能驗算基本構件的承載能力，具有構件的設計能力；具備對施工中一般結構問題的認知和處理能力；能正確識讀結構施工圖。第二，知識目標。掌握常用桿件及結構的受力分析方法及內(nèi)力計算；熟悉結構設計的程序與一般方法；掌握基本構件的設計知識及承載力驗算；掌握混凝土結構梁板柱平面整體表示法。第三，素質(zhì)目標。培養(yǎng)學生勤奮向上、嚴肅認真的學習態(tài)度；養(yǎng)成嚴謹細致的良好學習習慣；養(yǎng)成分析問題、解決問題的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)相關的方法能力；培養(yǎng)自主學習的能力。

2.2明確課程設計思路

遵循以計算復核能力、結構分析能力、識圖能力三大職業(yè)能力培養(yǎng)為重點，堅持與行業(yè)企業(yè)共同開發(fā)，讓企業(yè)專家參與教學內(nèi)容選取、教材編寫和一線教學。課程設計實施思路：一是結合人才培養(yǎng)目標，優(yōu)選教學內(nèi)容。二是課程教學設計體現(xiàn)實踐性，強化學生動手能力的培養(yǎng)。教學中以典型工作任務為載體，設計學習項目。三是建立與職業(yè)崗位能力培養(yǎng)相適應的課程考核評價體系。四是評價體系包括應知和應會（技能）兩個方面，應知部分采用傳統(tǒng)的筆試方式評價，應會部分設計項目，為學生創(chuàng)造更多的動手動口機會，通過學生本人、學習小組、任課教師共同評價的方法加強過程考核。

2.3建立建筑力學與結構的課程體系

由于建筑力學與結構在建筑工程技術中的重要性，力學與結構的教學質(zhì)量成為衡量各類院校建筑工程專業(yè)教學水平的重要指標。作為建筑工程專業(yè)設計與施工的主要理論工具，力學與結構本身具有很強的理論性與應用性。國內(nèi)外各校對教學內(nèi)容紛紛進行整合，減少了不必要的重復，縮短了學時。

在新的課程體系上，建筑類專業(yè)在力學與結構的課程改革中也應該形成自己的特色:1)精選教材。很多學校還在使用十幾年前的舊教材，眾所周知，建筑工程具有時效性的特點，各種建筑規(guī)范與建筑材料在不斷的更新,學校應把握建筑業(yè)的發(fā)展方向,把最新的建筑材料及新修訂的建筑規(guī)范內(nèi)容及時傳授給學生,對課本上陳舊的知識點適當?shù)剡M行刪減,使學生工作后不至于對一些新的規(guī)范要求無所適從,從而產(chǎn)生消極的“讀書無用論”。2)建筑施工課是建筑工程中非常重要的一門專業(yè)課程,但遺憾的是課程內(nèi)容僅僅涉及到鋼筋混凝土和砌體結構,幾乎就沒有談到其他兩種結構(鋼結構和木結構),也沒有開設專門的鋼結構和木結構施工課程。學生對這兩種結構(鋼結構、木結構)只限于初步了解,雖然混凝土結構在目前以至今后很長一段時間內(nèi)都是建筑領域使用最廣的一種結構,但我們要清楚的認識到鋼結構建筑市場對人才數(shù)量的需求越來越多,對人才質(zhì)量的要求也越來越高。只有建立一個完整的建筑力學與結構體系,讓學生接觸各種結構的施工或設計項目,才能在走上工作崗位時做到心中有數(shù),迅速融入到實踐中去。

3.課程課程考核方法的改革

學生學業(yè)考核評價作為檢驗教學效果的一種手段，其方式起著重要的導向作用。而《建筑力學與結構》之前的考試，通常采用閉卷筆試，存在著內(nèi)容以偏概全、題型陳舊單一、手段傳統(tǒng)老套等弊端。學生只是應付考試，想著臨時抱佛腳就能蒙混過關。為了改變這種局面筆者認為，應把期末筆試與日常的過程考核結合起來。從日常表現(xiàn)、實驗實訓、課堂訓練、知識運用、階段測試等方面對學生進行考核，按比例納入期末綜合評定，最后根據(jù)綜合成績評出每個學生的等級，突出對學生職業(yè)能力和通用能力的培養(yǎng)與考核。具體考評辦法如下：課程成績=平時成績20%+實驗成績10%+單元考試成績35%+期末考試成績35%。

4.教學保障條件

4.1豐富的教學資源為教學打好堅實的基礎

作為課程建設的一部分，除了電子教案、自編講義外，更重要的是教學中學生直接使用的課件、實驗視頻、課程設計任務書、圖紙圖集等。如實驗視頻，基于結構設計的許多公式來自大型實驗和工程經(jīng)驗，通過視頻給學生展示構件的破壞特點，讓學生更容易理解公式并在設計中進行運用。

4.2利用特色模型展示實踐條件

本課程教學除了教師要具備豐富的設計、施工、造價等經(jīng)驗外，在實踐條件上需要擁有如下設施：機房、多媒體教室、力學實驗室、力學求解器軟件、實訓館等。尤其是實訓館，學校的1∶1建筑模型展示了本課程教學所需要的砌體結構、鋼筋混凝土結構（包括框架和剪力墻結構）、鋼結構等結構類型，而且鋼筋和許多節(jié)點構造，為本課程的直觀展示、實踐觀摩起到了重要作用。

5結語

如果我們了解了這門課專業(yè)實用性強、課程聯(lián)系廣的特點，明確了其基本內(nèi)容，并能在平時教學中細心揣摩、善于總結、求實創(chuàng)新，那么不僅能講好建筑力學與結構這門課，而且對于培養(yǎng)面向21世紀的綜合型人才、推進教育方法的改進也具有重大的意義。

參考文獻：

[1]劉西拉.從土木工程領域看21世紀的工程教育[J].高等工程教育研究，2006(3)：8-14，70.

[2]黃再興，胡海巖.國內(nèi)外大學工科專業(yè)力學課程設置情況對比[J].力學與實踐，2003(1)：44-46.

[3]方祥位，申春妮，劉興華.結構力學課程教學改革探索與實踐[J].高等建筑教育，2003(4)：42-44.

作者簡介：

第7篇：鋼結構的課程設計范文

【關鍵詞】：工程造價；后續(xù)教育；教學模塊

【 abstract 】 : explain the curriculum development and teaching of the modular design principle, based on the working process design and development. Modular design and build teaching adapt to the practical teaching system. Give consideration to the "following education" demand of the modular courseware design so as to meet the network teaching.

【 key words 】 : engineering construction; The follow-up education; Teaching module

中圖分類號：TU723.3文獻標識碼：A 文章編號：

工程管理（包括工程造價、招投標、監(jiān)理）是一門基于工程設計、施工知識體系下的學科，實踐性很強，在缺乏施工和設計經(jīng)驗，應屆畢業(yè)生在學制的限制下，難以把握，造成知識體系欠缺等先天不足，長期的學生生涯消減學習熱情，教學效果不明顯，學生畢業(yè)工作幾年后“執(zhí)業(yè)后勁”乏力。

筆者認為符合教學與學習規(guī)律的工程管理體系課程，應該兼顧“后續(xù)教育”。結合崗位證書知識體系的新開發(fā)課程的教學模塊化設計，可以打破系部界限，整合教學資源。全日制高職教育畢業(yè)生也可根據(jù)自身需求，在原有的知識架構和初步工作經(jīng)驗基礎上回校參加精品課程模塊的業(yè)余學習，不斷完善自身的行業(yè)知識結構體系，同時借此打造吸引企業(yè)積極參與的校企合作平臺，形成的課程體系更符合工學結合的教學規(guī)律。靈活開發(fā)新的課程模塊，適應更加廣范、不斷變化的社會需求，從而突破學校高職院校生源短缺、教學資源浪費，而社會對綜合素質(zhì)高端人才的迫切需求的人才培養(yǎng)“瓶頸”，將職業(yè)學院辦成真正的開放性社會大學，走出高職院校職業(yè)教育新路子。

以我院新開發(fā)課程《鋼結構工程計量與計價》為例，隨著國家對北部灣經(jīng)濟區(qū)基本項目建設投入力度不斷加大，各種類型的鋼結構廠房如雨后春筍般矗立在新興的北部灣畔，對其工程預算和結算的需求加大。鋼結構的計量常常以噸為計算單位，工程量的計算并不算復雜，難點在于識圖，許多搞土建預算的同行看不懂鋼結構施工圖，從而在造價計算上造成障礙。據(jù)我在一個造價事務所的調(diào)研，一個所里十幾個人，只有一個懂鋼結構或計算鋼結構工程造價比較有經(jīng)驗的，其他的人基本不懂或沒實踐經(jīng)驗。如果土建預算員對鋼結構計量有障礙的朋友，熟悉一下相關制圖規(guī)范，或找一些鋼結構識圖的書學習一下，識圖的問題解決了，鋼結構的計量還是不難的。于此考慮，《鋼結構工程計量與計價》應運而生。下面就本課程基于工作過程的開發(fā)、配套教學的模塊化設計、實踐性教學體系和如何兼顧“后續(xù)教育”的需求幾方面嘗試做初步的闡釋和探討。

一：基于工作過程設計教學內(nèi)容

建設工程造價專業(yè)課程內(nèi)容多、涉及面廣，與生產(chǎn)過程操作緊密相連，實踐性、操作性很強，按傳統(tǒng)學科教育是依次講解，理論過于抽象，高職學生較難接受和掌握。我們對該課程建設緊扣專業(yè)培養(yǎng)目標，以提高學生的技能為主線，通過調(diào)研生產(chǎn)崗位的工作過程、工藝流程、技術要求和職業(yè)資格標準，分析生產(chǎn)崗位對從業(yè)人員的知識與技能要求，明確學生在本課程學習中需要掌握的基本技術、關鍵技術和綜合技能，以真實工作任務選取教學內(nèi)容，以工作過程為出發(fā)點對教學內(nèi)容進行整合、序化、優(yōu)化，最后與企業(yè)技術人員共同構建了基于工作過程的技術課程標準，課程內(nèi)容突出對學生職業(yè)能力的訓練，理論知識的選取緊緊圍繞作任務的完成來進行，較好地體現(xiàn)了職業(yè)性、實踐性和開放性的課程設計理念。

二、構建模塊化教學內(nèi)容體系。

本課程定位于造價專業(yè)課程體系中的“特識教育”，特識課程模塊是習得技能尤其是創(chuàng)造性技能的關鍵，同時，它也是學生內(nèi)化職業(yè)道德與敬業(yè)精神和培養(yǎng)職業(yè)人格特征的關鍵。這種課程模式的目標直指專業(yè)技術，是技術主義的產(chǎn)物。

針對鋼結構預結算專業(yè)人才培養(yǎng)目標，構建模塊化教學體系，將教學觀念從傳統(tǒng)的“以知識輸入”為導向改變?yōu)椤耙阅芰敵觥睘閷?。通過對本地鋼結構工程造價專業(yè)的調(diào)查與分析，確定本專業(yè)培養(yǎng)造價工程師應具備的專業(yè)能力，再將抽象的專業(yè)能力具體化為能力要素，對能力要素進行優(yōu)化組合形成能力單元，然后以各個能力單元及其對應知識單元構建形成的知識體稱為“模塊”。通過若干個相關模塊的有機搭配，將傳統(tǒng)的按學科知識體系構建專業(yè)課程體系，轉變?yōu)榘磳I(yè)能力體系構建專業(yè)模塊化體系。這樣將傳統(tǒng)的以學科為背景的課程教學改變?yōu)橐耘囵B(yǎng)專業(yè)能力為出發(fā)點的模塊化教學。通過合理安排各模塊的教學活動，完成本專業(yè)人才培養(yǎng)的全過程。

第8篇：鋼結構的課程設計范文

理論教學環(huán)節(jié)、實踐教學環(huán)節(jié)以及其他輔助教學環(huán)節(jié)進行改革。實踐證明：新的教學模式提高了學生學習的積極性，改善了課堂授課及聽課效果，有利于專業(yè)工程實踐能力的培養(yǎng)。

關鍵詞：做學結合；專業(yè)綜合改革；課程整合；工程實踐能力

中圖分類號：TU3-4；G642.423 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2016）05-0130-04

工程實踐能力是工程人才在新的工程背景下，從事與工程相關工作所具備的各種能力，是保證其能夠有效參與社會，進行終身學習的一種能力[1]。有學者認為：工程實踐能力主要包括實踐動手能力、設計能力、分析問題與解決問題的能力[2]。2012年《教育部關于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》中關于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式曾提到“建設英才培訓基地，實施卓越工程師培養(yǎng)計劃，以提高實踐能力為重點，探索與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)的培養(yǎng)模式”。

這些意見和建議充分體現(xiàn)了國家對高等工程教育面向社會需求培養(yǎng)人才，注重培養(yǎng)學生的工程實踐能力的重視。在政策的推動下，各學校陸續(xù)開展了自己的卓越計劃。唐山學院作為地方應用型本科院校，以面向工程一線培養(yǎng)應用型人才為主要任務，在人才培養(yǎng)上，以工程一線需求為導向[3]，確立了包括專業(yè)基本能力和專業(yè)核心能力的培養(yǎng)目標。然而傳統(tǒng)的教學模式普遍存在“重理論，輕實踐”的問題，為此筆者提出了強化實踐能力培養(yǎng)的新的教學模式。

一、傳統(tǒng)教學模式的弊端

（一）理論教學

當前的課堂教學

主要以教師為中心[4]，以講授的方式向學生陳述教學內(nèi)容。在這種教學模式中，學生聽課的效果取決于教師的知識、講授水平和經(jīng)驗程度。好的講授能夠激起學生的興趣，提高學生的學習效率。然而，直接講授也有其不足，在長時間的課堂講授過程中，學生會注意力不集中，很難長時間投入到聽講中，在這種知識傳授過程中，學生處于被動地位，只能機械地去接受，而且也限制了學生的思維。

在這種傳統(tǒng)的教學模式中，大多數(shù)學生以應付期末考試為目標。學期中的作業(yè)、考試等練習環(huán)節(jié)遠遠不夠，不足以增強學生的實踐能力，如學完結構設計類課程以后，學生很難把一門課程中的各個章節(jié)聯(lián)系起來，更不容易把各門專業(yè)課程聯(lián)系起來，完成一個整體的結構設計，學生對知識仍然缺乏整體性認識。

（二）課程設置方面

在課程設置方面，仍然是采用傳統(tǒng)的課程體系，課程的設置缺乏整體性。如結構設計類仍然是開設傳統(tǒng)的混凝土結構設計原理、鋼結構設計原理、荷載與結構設計方法、建筑鋼筋混凝土與砌體結構設計、建筑結構抗震設計、建筑鋼結構設計等課程。不同的課程如結構設計和抗震課程之間的聯(lián)系不強，軟件使用課程和專業(yè)課程聯(lián)系不緊密等，造成學生學完各門專業(yè)課程以后缺乏對工程結構的整體認識，學生的綜合能力差。

（三）實踐教學方面的不足

1.試驗課程

結構試驗類課程內(nèi)容相對工程實踐的發(fā)展較陳舊，試驗內(nèi)容多屬于驗證性試驗，老師采用課堂灌輸?shù)姆椒ㄊ箤W生失去了自行查閱資料、設計試驗方案、分析試驗結果的機會，加之學生對試驗課程的不重視，導致大部分學生實踐能力、綜合能力沒有得到應有的鍛煉和提高。

2.實踐環(huán)節(jié)

（1）課程設計

當前的課程設計仍然存在脫離工程實際的現(xiàn)象，設計內(nèi)容陳舊，跟不上工程實踐的要求，且各門課程設計之間缺乏必要的聯(lián)系，使得學生在做完課程設計以后對規(guī)劃、設計、施工、預算各個環(huán)節(jié)缺乏系統(tǒng)性認識。

（2）畢業(yè)設計

目前畢業(yè)設計環(huán)節(jié)存在的問題主要有：一是題目類型較單一，如結構設計類題目多年來一直以多層鋼筋混凝土框架結構為主，對于其他的結構體系很少涉及；二是結構設計長期以來一直存在重手算輕電算的現(xiàn)象，學生往往會把較多的時間花在手算計算方面，而對于后期的PKPM建模、模型計算、施工圖設計乃至施工圖的完善不夠重視，以至于設計完成后學生對真正的結構設計及設計成果的要求了解甚少。

二、應用型人才培養(yǎng)的特點

應用型人才是擅長操作的技能型人才，他們具有足夠的理論基礎和專業(yè)素養(yǎng)，能夠將理論聯(lián)系實際，將知識應用于實踐，應用型人才的核心是“用”[5]。培養(yǎng)實踐能力突出的應用型人才也是社會和經(jīng)濟發(fā)展的需要。

在人才培養(yǎng)上，應用型本科人才更多地偏向于知識和理論的基本應用，在知識和應用層面上，更注重技術知識和技術應用。

唐山學院作為地方應用型本科院校，主要培養(yǎng)應用型人才。土木工程專業(yè)以培養(yǎng)在房屋建筑、公路與城市道路、橋梁、礦山建筑等領域的施工、設計、管理、監(jiān)理等單位和開發(fā)部門從事技術或管理工作的應用型高級專門人才為主要目標。除各專業(yè)的通用能力和土木工程專業(yè)基本能力以外，在人才的專業(yè)應用能力方面，還提出了專業(yè)核心能力的要求，具體包括工程施工綜合能力、工程勘察設計能力和工程項目組織管理能力，這些正屬于工程實踐能力的范疇。

三、新教學模式的提出

（一）新模式的構思

新的教學模式本著激發(fā)學生興趣、把握學科及工程前沿動態(tài)、強化學生實踐能力的原則，在3個專業(yè)核心能力培養(yǎng)方面，對專業(yè)核心課程進行了課程整合和課程內(nèi)容優(yōu)化，還在培養(yǎng)學生的實踐能力方面采用了“做學結合”的教學模式，具體如圖1。

在該教學模式中，對各教學環(huán)節(jié)和輔助環(huán)節(jié)按照由低到高的層次，先讓學生對專業(yè)知識有初步的認識，而配合相關課程進行基礎性訓練，然后通過專業(yè)基礎課程和專業(yè)方向課程及相應實踐環(huán)節(jié)對學生的實踐能力、創(chuàng)新能力等進行初步培養(yǎng)，最后進行綜合性訓練和創(chuàng)新能力提高訓練。

（二）具體實現(xiàn)方法

1.理論教學

（1）優(yōu)化課程設置

理論教學方面，采用優(yōu)化課程體系的方法，將相關專業(yè)課程進行整合，去掉重復的教學內(nèi)容。如將荷載與結構設計方法、混凝土結構設計原理、鋼結構設計原理整合為工程結構一，將建筑鋼筋混凝土結構設計及砌體結構設計、建筑鋼結構設計、建筑結構抗震設計整合為工程結構二。如此一方面簡化了課程內(nèi)容，另一方面抗震構造措施與具體的結構體系結合起來講授，加深了學生對相關內(nèi)容的理解。

與此同時，理論授課中省去繁瑣的理論推導，增加綜合性案例或項目教學，使學生有機會接觸項目的分析和設計。

（2）課后作業(yè)

在原有的以計算為主的作業(yè)基礎之上，增加綜合性、設計性作業(yè)和興趣作業(yè)，鼓勵學生自選題目，提交不同形式的課程作業(yè)，以此完善學生不同方面的知識。

（3）課程考核方式

課程整合以后，就一門課程而言，內(nèi)容偏多，單靠期末考試不能全面地考查學生對知識點的掌握情況，而且對于設計類課程僅依靠考試并不能考查學生的綜合能力，因此采用增加中間考核環(huán)節(jié)的做法，強化學生對該課程的學習。

2.實踐教學

課程設計環(huán)節(jié)，指導教師可以選取實際工程項目的某一子項，讓學生自行提煉設計題目，簡化計算模型，完成設計。

畢業(yè)設計環(huán)節(jié)讓學生在電算階段，嘗試給出不同的結構方案，分別計算，并分析計算結果，然后按照設計深度圖樣完成施工圖。

3.其他輔助環(huán)節(jié)

（1）創(chuàng)新性試驗

每年學生可以通過直接參與教師科研項目或者自行選題、申報不同級別的創(chuàng)新性實驗的方法來參與科研工作，通過研究讓學生了解學科前沿知識和行業(yè)發(fā)展動態(tài)，以此來培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和實踐能力。特別是創(chuàng)新性試驗，在題目的選擇方面，指導教師讓學生自己去發(fā)現(xiàn)問題、查閱資料、選擇題目、申報題目、設計試驗方案、完成試驗操作、處理數(shù)據(jù)、撰寫結題報告。整個研究過程學生一直居于主導地位，這對于充分發(fā)揮他們的主觀能動性。

（2）學科競賽

在每年一度的建筑文化藝術節(jié)上，學校要開展制圖與構型能力大賽、測繪技能大賽、建筑創(chuàng)意設計大賽、結構設計大賽等方面的比賽。通過比賽一方面可以喚起學生對專業(yè)學習的興趣，另一方面可以為大家提供合作、交流、相互學習的平臺。學生要想取得比賽的勝利，需要參賽隊員團結協(xié)作。參賽隊伍的組合提倡跨年級、跨專業(yè)組隊，這樣可以讓高年級學生帶動低年級學生，從而調(diào)動整個專業(yè)各個年級學生的積極性。

整個比賽過程需要參賽隊員廣泛查閱資料、精心設計自己的方案、細致加工構件、并通過節(jié)點連接形成結構整體。制作好的模型最終通過加載試驗確定勝負。通過此類比賽可以鍛煉學生文獻檢索、方案設計、加工制作、團結協(xié)作、表達和溝通等多方面的能力。

（3）社會實踐

鼓勵學生利用暑假，發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，深入社會市場、工程一線進行調(diào)查、考察，通過暑期實踐使學生得到多方面的鍛煉。

（4）專題講座

定期聘請行業(yè)資深人士為學生做專題講座，以使學生了解學科前沿和工程實踐應用及發(fā)展。

4.創(chuàng)新實踐教學平臺

為了更好地實現(xiàn)上述教學體系，在綜合改革過程中，還構建了本專業(yè)的創(chuàng)新實踐輔助教學平臺，該平臺可以為師生提供相互溝通、交流合作、資源共享、項目選題申報、作品展示等多種功能。

四、新模式的效果

在專業(yè)綜合改革中，通過課程整合加強了相關教學內(nèi)容的聯(lián)系，便于學生從整體上把握專業(yè)知識。同時在新的教學模式下，三年級學生參與學科競賽等各種輔助教學活動的比率達到50%，

學生的專業(yè)興趣，以及實踐及創(chuàng)新能力大有提高，課堂聽課效果也有明顯改善。

五、結語

鑒于當前土木工程專業(yè)理論教學和實踐教學方面的缺陷，致使學生學習積極性不高、聽課效果下降的現(xiàn)象，在綜合改革中對土木工程專業(yè)的核心課程進行了整合，課程教學內(nèi)容進行了優(yōu)化，同時為了激發(fā)學生的專業(yè)興趣，提高學生專業(yè)學習的積極性，還提出了“做學結合”的輔助教學模式，通過輔助教學模式的相關訓練，強化了學生的工程實踐能力，并且有助于專業(yè)培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。

參考文獻：

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[3]魯嘉華. 應用型本科院?！皩！⒓妗比瞬排囵B(yǎng)的思考[J]. 中國大學教學，2014（11）：38.

第9篇：鋼結構的課程設計范文

關鍵詞：橋梁；結構計算；教與學

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）18-0065-03

同濟大學土木工程本科專業(yè)自1998年開始實施寬口徑人才培養(yǎng)模式。按個人興趣和擇優(yōu)錄取的原則，部分學生在第三學年進入橋梁工程課群組。這些學生在前兩年的公共基礎課和專業(yè)基礎課學習階段中，已經(jīng)學習了《理論力學》、《材料力學》、《結構力學》、《混凝土結構基本原理》、《鋼結構基本原理》、《荷載與結構設計原則》等基礎課程。經(jīng)過這些課程的訓練，學生已經(jīng)儲備了各種橋型結構計算的一些基礎知識。但學生在各門專業(yè)課程中學到的計算方面的知識和方法仍然是分散的，而針對一座橋梁的系統(tǒng)的、全面的結構計算直到畢業(yè)設計階段才得到鍛煉，導致在有限的畢業(yè)設計時間內(nèi)不能取得良好的效果。為此，同濟大學橋梁工程系配合“卓越工程師”培養(yǎng)計劃進行了課程設置改革，將橋梁課群組培養(yǎng)計劃中涉及到的橋梁結構計算方面的內(nèi)容整合成一門獨立的《橋梁結構計算》課程，成為基礎知識與實踐能力間的重要紐帶。本文著重介紹《橋梁結構計算》課程的教學目的和課程設置，并就教學特色談談作者的體會。

一、課程設置

橋梁結構計算是指：通過橋梁設計資料的匯集提煉出計算條件后，運用結構分析理論和方法，計算得到結構的位移、內(nèi)力、應力、約束反力等效應，再對計算結果進行判斷、審核，在決定取舍后將結果轉換成有用的設計數(shù)據(jù)，作為評估橋梁性能和進行結構優(yōu)化的直接依據(jù)提供給設計者的全過程?！稑蛄航Y構計算》必須解決的問題是在學生學習完直到《橋梁工程》等階段的專業(yè)課程后，通過本課程的教學，使學生掌握橋梁工程設計及科研中常用的一些橋梁結構分析基礎理論、方法，并初步具備使用橋梁結構計算程序進行結構分析的能力，為后續(xù)專業(yè)課程及畢業(yè)設計中遇到的結構計算奠定必要的基礎?！稑蛄航Y構計算》課程主要設置以下內(nèi)容：

1.橋梁結構分析的準備工作。荷載橫向分布計算是得到廣泛應用的橋梁結構空間內(nèi)力計算的一種實用近似方法，對簡化計算步驟，提高計算效率具有十分重要的作用。而在采用有限元程序計算結構內(nèi)力和變位，乃至計算橋梁橫向分布以及對橋梁構件進行承載力和應力驗算時，作為結構有限元分析求解中的重要數(shù)據(jù)，我們都會遇到斷面幾何特性的計算。課程中介紹了梯形分塊法、三角形分塊法、矩形條法、分艙板法等常用的截面特性計算方法，以及杠桿法、剛性橫梁法、鉸接板法、鉸接梁法、剛接梁法、比擬正交異性板法（G-M法）等常用的荷載橫向分布方法，通過手算及電算掌握其原理和計算方法。

2.橋梁結構分析的基本理論和橋梁結構計算程序的編寫原理。有限單元法作為一種數(shù)值分析方法在當今工程分析界中獲得了最廣泛的應用，其基本理論是在開發(fā)或使用以有限元為基礎的橋梁結構分析程序之前所必須基本掌握的。課程中基于結構力學中位移法的基礎知識，介紹桿系結構有限單元法分析原理和靜力分析程序的編制原理，包括桿系結構的單元剛度矩陣、坐標轉換矩陣、總體剛度矩陣及荷載列陣的集成、邊界條件處理、方程求解得到節(jié)點位移、單元內(nèi)力及支承反力計算等內(nèi)容。圖1給出了桿系結構靜力分析程序的流程圖。

3.橋梁結構殊問題的分析理論和方法，以及將一般桿系分析程序擴充為具有施工仿真分析功能程序的原理和技巧。實際橋梁工程中的一些結構特性往往超越了普通桿系結構有限單元法的適用范圍，橋梁結構計算必須能夠明確橋梁結構殊問題的分析方法，并能對一般的有限元程序進行改造，實現(xiàn)橋梁結構的特殊分析。橋梁在施工過程中后期結構的受力狀態(tài)與前期結構的受力狀態(tài)密切相關，因此進行施工分析程序是必要的。課程中介紹帶剛臂單元、等效節(jié)點荷載、節(jié)點同位移約束、單元端點自由度釋放、支座強迫變位等一些特殊問題的分析理論與方法，介紹橋梁結構施工分析程序編制原理，另外將較為復雜的預應力效應分析、徐變效應分析、活載效應分析和索力調(diào)值

計算等內(nèi)容作專題進行介紹。圖2給出了橋梁施工分析程序流程圖。

4.初步應用橋梁專用程序系統(tǒng)進行各橋型的結構分析。利用橋梁結構計算原理與程序進行實橋的結構分析是橋梁結構計算的直接目的。課程中介紹梁橋的結構計算，主要涉及一次落架法與懸臂澆筑法兩種典型結構施工方法，并重點關注結構撓度計算和預拱度設置、掛籃模擬、連續(xù)剛構橋群樁基礎的簡化模擬等內(nèi)容；介紹拱橋結構計算，包括拱橋的結構體系、施工方法概述、拱橋的穩(wěn)定分析、拱橋的動力分析、上承式混凝土拱橋計算、中承式梁拱組合體系橋計算、斜拉扣掛法施工中承式桁架鋼拱橋計算等；介紹斜拉橋結構計算，包括斜拉橋的結構體系與施工方法概述、斜拉橋合理成橋狀態(tài)及合理施工狀態(tài)確定方法、斜拉橋幾何非線性分析方法介紹。由于懸索橋結構計算涉及到較為復雜的幾何非線性分析，超出本科生教學要求和接受能力，因此本課程暫未講授相關內(nèi)容。課程中還給出了各橋型橋梁分析的一般流程，其中具有代表性的梁式橋的結構分析流程如圖3所示。

二、橋梁結構計算教學特色

同濟大學橋梁工程系在國內(nèi)土木工程專業(yè)較早開展了《橋梁結構計算》課程，作為橋梁工程教學改革的一部分，這門課嘗試了一些新的教學方法，具有以下幾個方面的特點：

1.強調(diào)手算能力向電算能力的過渡與銜接。不斷推出的國內(nèi)外結構分析通用程序和橋梁分析專用程序，為橋梁工作者提供了有效的分析工具，也成為土木工程專業(yè)橋梁工程課群組本科畢業(yè)生必須初步掌握的內(nèi)容。橋梁課群組學生通過《結構力學》、《結構設計原理》等課程學習到了計算原理，并通過課程作業(yè)及配套的課程設計鍛煉了手算能力。同濟大學橋梁工程系不僅在實踐教學環(huán)節(jié)開設了專門講授常用橋梁結構計算程序使用方法的《工程軟件應用》課程，更重要的是，作為手算和電算方法的過渡，開設《橋梁結構計算》課程作為基礎課程和畢業(yè)設計綜合應用鍛煉之間的重要紐帶，加強學生實踐能力培養(yǎng)。

2.強調(diào)課程內(nèi)容的循序漸進、由簡入繁。課程內(nèi)容考慮到學生群體多為初涉橋梁工程的中高年級本科生的現(xiàn)狀，從橋梁結構計算的基本原理入手，再有層次地引入相關程序功能的介紹，最后實現(xiàn)對實橋的結構計算。這樣的教學思路不僅強化了學生的基本概念，同時也符合思維認知的一般過程，降低了學生掌握課程內(nèi)容的難度。

3.強調(diào)橋梁結構計算實現(xiàn)方法的非唯一性。橋梁結構計算實現(xiàn)方法的非唯一性體現(xiàn)在兩個層面：通過對不同橋梁結構計算軟件的比較，可以發(fā)現(xiàn)各軟件的程序編制原理存在著不同，這一點在預應力、徐變等模塊上體現(xiàn)得尤為明顯；使用人員對同一計算需求采用的不同計算方案，也會導致結果不同。學生在學習完課程后，能夠了解橋梁結構計算的基本原理，對于特定的結構能夠進行準確的模擬與合理的簡化，選擇適合該結構的計算軟件與相應的實現(xiàn)方法。

4.強調(diào)計算分析人員對程序結果的把握。程序終究只是結構計算分析人員的工具，無法替代工程師在結構計算分析中的主導性。學生要理解輸入數(shù)據(jù)的計算方法（比如預應力線形輸入的導線法），以及如果輸入了不同數(shù)據(jù)可能造成什么后果；要具有定性判斷程序計算是否合理的能力。課程特別關注了學生對程序輸入模塊中各輸入對象的理解，例如在預應力線形的輸入中，課程利用導線法示意圖扼要地講解了其原理，學生在理解了基本原理后，也就自然掌握了預應力線形的輸入方法。

5.強調(diào)學生實踐能力的培養(yǎng)。通過布置荷載橫向分布電算與簡支梁結構電算作業(yè)，鍛煉學生的動手能力。課程本身較強的實踐性成為較為偏重理論的《橋梁工程》課程的有益補充，同時配合學生之前先修的預應力混凝土簡支梁課程設計（手算）以及之后需要修習的大跨度橋梁課程設計（電算）等實踐課程，為學生架起了從手算到電算之間的橋梁，便于學生把握手算與電算的異同，切實提升學生的設計能力。

6.注重和先修主干課程的有機聯(lián)系。在第5點中已經(jīng)可以看出，作為一門整合學生已有知識，培養(yǎng)學生結構計算能力的重要課程，《橋梁結構計算》十分重視和其他課程的有機聯(lián)系。這樣的聯(lián)系不僅體現(xiàn)在實踐環(huán)節(jié)的課程上，也體現(xiàn)在《混凝土結構基本原理》、《鋼結構基本原理》等專業(yè)主干課程上。例如在講解受彎構件承載力計算部分的內(nèi)容時，課程給出了脈絡清晰的計算程序框圖（圖4）。

7.介紹了多種橋梁結構計算分析軟件。對當今國內(nèi)主流的橋梁結構計算程序橋梁博士、Midas Civil等都有簡要的介紹。多種軟件的介紹不僅使得學生在之后的課程設計及畢業(yè)設計中能夠較快上手，勝任結構計算的工作，更能夠極大地鍛煉學生的思辨能力，從而增進對橋梁結構計算基本理論的理解與對相同結構在不同軟件下電算結果的把握。

三、學生反應

本文的第二作者是曾選修過《橋梁結構計算》的學生，也切實地感受到《橋梁結構計算》對于提高學生能力的重要作用，給學生印象最深刻的是《橋梁結構計算》課程在橋梁工程課群組中的紐帶作用。譬如在《橋梁工程》中對荷載橫向分布也有介紹，但限于課程目標與課時限制，對常用的荷載橫向分布方法只有原理性的介紹。而《橋梁結構計算》則通過剛性橫梁法的手算聯(lián)系加深了對橫向分布理論的認知，同時讓學生通過軟件采用其他多種方法計算結構的荷載橫向分布效應，節(jié)省了計算機時代前繁復而意義不大的手工計算，高效地促進了學生對各種荷載橫向分布方法理論的認知。又如課程中的實橋結構計算部分，老師提供一個完整的與給定結構相關聯(lián)的“橋梁博士”計算模型，學生在此基礎上進行修改與擴充，并通過對結構分析基本理論的理解采用Midas Civil軟件進行復核，解決了學生對于一個實橋結構難以直接上手的問題，有機地串聯(lián)了課程的大部分內(nèi)容，讓學生在利用兩種軟件分別建模的過程中體會橋梁結構計算實現(xiàn)方法的非唯一性以及各軟件在不同模塊上表現(xiàn)的差異，對兩個模型結果進行比較來相互驗證，從而確保計算結果的準確性。

同濟大學橋梁工程系在課程改革中開設《橋梁結構計算》這門課程，希望能夠引導學生把握橋梁結構計算分析發(fā)展的時代步伐，在牢固掌握基本理論的同時注重加強程序應用實踐的意識。我們有理由相信，作為未來橋梁設計中堅的他們，一定能夠使我國早日實現(xiàn)從橋梁大國到橋梁強國的跨越。

參考文獻：

[1]肖汝誠.橋梁結構分析及程序系統(tǒng)[M].北京：人民交通出版社，2002.