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钢结构设计基本原理范文1
关键词：钢结构基本原理；全过程控制；项目式学习；卓越工程师
中图分类号：G64242；TU391 文献标志码：A 文章编号：10052909（2017）02005405
工程教育的目的是培养卓越工程师，即具备技术知识、管理知识、社会意识并具有创新能力的满足社会需求的工程师。而当前土木院校的毕业生普遍“实践能力”不足，毕业以后要经过约2年以上的“学徒工生涯”才能胜任普通的技术工作。
针对钢结构基本原理课程而言，其学习目的是使学生掌握钢结构设计的基本概念、原理、设计方法，但结果却是学生学过该课程后，依然对钢结构设计缺乏形象、具体的理解，难以形成知识体系，不具备做设计的基本能力。究其原因有两方面：
一方面，传统的“讲授法”教学，按照教材从钢结构材料、破坏形式到受拉构件、受压构件、受弯构件、拉弯构件……属于从基本概念讲起，以受力方式将一个整体工程拆解成若干部分，学生学了一学期还未接触到实际工程项目的设计，学到的只是一个个片段，缺乏对知识体系的认识，如盲人摸象，对知识点的理解不具体且片面，逐渐失去学习兴趣。
另一方面，以前的教学内容是按构件类型分章的，而现在的教学内容变为按强度和稳定性两方面分章，从而导致第一个问题在目前的教学过程中显得更加突出。从逻辑上讲，构件的强度计算属于截面承载力方面，稳定计算则属于整个构件的承载力方面，强度和稳定性从来都是独立进行计算，这样分开似乎很合理，但从学习者的角度来讲，原来是把一个柱子的原理讲完，再讲梁的原理，而现在却是柱子讲一部分，梁再讲一部分，然后再讲柱子，学习内容变得杂乱无章，而强度理论和稳定理论这些学生没有建立起来的知识却成为编排内容的主线。因此，改革传统的钢结构基本原理课程教学模式势在必行。
针对以上问题，提出基于能力培养的“全过程控制”工程项目式教学法。简单地讲，就是将一个实际的工程项目分解成若干个设计专题，并将这些设计专题融入课堂教学的每一章节，将课堂教学置于结构体系的构架下进行，实现对钢结构基本原理课程教学的“全过程控制”。基于能力培养的“全过程控制”工程项目式教学法符合“卓越工程师”的培养特点
――以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。
一、基本原理
建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。基于项目的学习，实质上就是一种基于建构主义学习理论的探究性学习模式，“情境”是这种学习模式的四大构成要素之一。让学生从实践活动中求学问，即“做中学”。在钢结构基本原理课程教学中，教师选定真实的建设工程项目，正是为学生创设一种“情境”。教学围绕项目展开，使知识和现实产生了密切的联系，让学生对散乱的内容有了整体把握。如果把钢结构基本原理课程的学习比喻为航海，那么实际工程项目整体设计就像一张航海图，它可以时时告诉学生，从哪里来，到哪里去，让学生的学习有了一个清晰的思路和感觉，激发了学生的学习兴趣，提高学习质量，实现了理论知识的传授和实践能力培养之间的有机结合。
二、实施方案
（一）精心选择、设计项目
在项目式学习中，项目的选择极其重要，它是项目式学习的载体以及知识点与工程实际联系的纽带。项目选择遵循两个原则：第一，所选择的项目应是实际工程项目；其次，项目能融合教学大纲规定的教学内容。教学中选择了钢结构厂房设计和钢屋架设计两个项目。
（二）创建该课程的网络学习系y
该网络学习系统包括课程简介、学习指引、PPT课件、教学视频、作业、答疑、论坛等板块。教学团队的教师协作完成讲授视频，上传网络学习系统。网络学习系统中设答疑、论坛版块，可对课堂学习、视频学习内容进行答疑、讨论。
（三）课程内容讲授
课程内容是学习的核心，不管教学方法如何创新，让学生深刻理解基本概念、基本原理依然是教师的重要教学任务。巧妙的构想、精彩的课堂讲授是完成该任务的重要手段。因为项目学习需安排师生讨论，如果全部采取传统的课堂讲授方法，基本教学内容就完成不了，故选择约三分之一的内容采用“翻转课堂”的模式授课，即学生提前学习网上视频，课堂上针对视频内容答疑、讨论，以此节省时间进行课堂讨论。
（四）融于课程教学的工程项目设计
简单地讲，就是将一个实际的工程项目设计实例分解成若干个设计专题，并将这些设计专题融入课堂教学的每一个章节，使课堂教学置于结构体系的构架下进行。其操作程序如下：
1.课前准备
（1）将一个实际的工程设计实例分解成若干个与教学内容相对应的专题设计，每个专题设计对应于实际工程中的一个受力构件。
（2）编制相应的专题设计报告。
2.课中实施
钢结构设计基本原理范文2
关键词：钢结构；教学改革；多媒体教学；实践教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）18-0136-02
钢结构课程是高等院校培养土木工程专业本科人才的一门重要专业课程。该课程着重培养学生对钢结构基本原理的基本概念以及对原理的理解与掌握，同时培养学生钢结构设计基本原理及工程设计能力，因而在土木工程专业系列课程体系中占有十分重要的地位[1-3]。基本内容包括绪论、钢结构的材料、钢结构的连接、轴心受力构件、受弯构件设计、拉弯压弯构件、钢结构最新技术和钢结构设计。因为钢结构制造简便，易于采用工业化生产，施工安装周期短，密封性好，耐热性好等特点，所以目前在大型公共建筑、民用建筑、工业建筑以及大跨桥梁结构等领域应用非常广泛，如大型体育场馆、机场航站楼、火车站、工业厂房、超高层建筑及轻钢建筑等方面。
一、钢结构课程教学过程中存在的问题
钢结构和其他课程的教学一样，只有把教与学充分地结合起来，才能真正发挥“教师为主导，学生为主体”的作用，老师会教，学生爱学，教师和学生在共同学习的过程进行观点交流和思想碰撞，才能打造高效生动课堂氛围，笔者经过多年的该课程教学经验，总结在教学过程中存在以下一些问题。
1.学生学习兴趣不高。学生对钢结构课程的学习兴趣不高并非学生天生不喜欢学习钢结构，而是钢结构课程的学习相对其他专业课程的学习具有一定的难度。首先表现在钢结构概念比较抽象，学生需要在学习时有很强的空间想象能力，同时涉及众多力学概念、材料和施工工艺等诸多因素，计算公式很多，而且有些公式并非理论推导得出，而是根据工程经验和实验数得出的经验公式。其次是该课程对学生的力学基础要求比较高，如果学生的材料力学、结构力学课程没有学扎实，就会给本课程的学习带来极大影响。再次是教学过程中缺少实体钢结构建筑，学生缺乏感性认识，故接受起来感觉比较生硬，导致学生理解知识的难度较大。最后一个也是很重要的一个原因是教学的课时与该课程内容所需课时相比严重不足，导致教师为了完成教学大纲所规定教学内容，不得不尽量赶教学进度，进行填鸭式教学，这样学生尚未来得及消化所学习的内容，而新的内容又接踵而至，学生疲于奔命，形成恶性循环，影响到学习的效果，最终导致学习兴趣不高。
2.学生对钢结构的认知不足。我国钢结构建筑的发展相对滞后。目前欧美发达国家的钢结构建筑占比约为20%左右，而我国的钢结构建筑占比尚不足10%。在我国整个建筑行业普遍存在着对钢结构建筑认识不足，观念相对落后，对钢结构体系积极性不高，管理跟不上等问题。这些都严重阻碍着钢结构建筑在我国的进一步发展，导致钢结构建筑数量比较少，且大多数为工业厂房、高层或大跨度建筑，在民用建筑特别是民用住宅方面少有建树。即使身边有些建筑属于钢结构，大多也进行了外包装修，因此能直观见到的钢结构比较少，这就造成了学生对钢结构的认知不足，给本课程的学习带来一定困难。
3.学生实习实践机会少、课程设计能力不强。钢结构学时数不足，而且大部分时间用于学习基本理论，学生就没有足够的时间把理论知识应用于实践，大多依赖查阅图书馆资料以及网上资料，来有限度地充实感性认识。这样导致理论与实践特别是工程应用环节脱节，不能有机结合，因而在学习过程中，普遍感觉比较抽象，反过来也就不能很好地理解基本理论。钢结构基本理论知识掌握不扎实，甚至识图都比较费劲，一旦接触到钢结构工程设计计算问题，就会感觉困难。这种传统的基本上仅靠教师讲，学生听的模式，肯定会让课程内容枯燥乏味，学生的求知欲下降，这些问题是钢结构授课教师在教学中必须思考和解决的实际问题，只有解决了以上问题，才能真正提高钢结构的教学质量。
二、“教”与“学”的改革，“教”与“学”的实践
根据钢结构课程的特点以及教学上存在的问题，为了有效地提高课程教学质量，笔者通过几年的授课，总结出以下“教”与“学”的改革与实践：
1.关联学习法，解决学生基础薄弱，增加学习兴趣。钢结构课程中很多的理论和设计计算，如材料性质、连接方式、构件（拉、压、弯、剪和扭）的受力性能及其计算方法等，是在材料力学和结构力学的理论基础上进行的，学生在学习时只要是遇到力学分析和公式的推导，就会很吃力，导致学习困难，兴趣下降。因此教师在授课的过程中，应该将相同或相近知识点的要素提炼出来，建立相应的逻辑关系，引导学生回忆以前的力学知识，形成相关联的知识链，实现钢结构和结构力学及材料力学知识的系统学习，并且通过相关的例题解答让学生把原来的力学知识重新记忆，这样的学习可以不至于让原来力学基础薄弱过度地影响到钢结构的学习，增加学习的兴趣。比如在学习轴心受压构件的稳定计算时，材料力学一般只给出欧拉公式来计算临界应力，而欧拉公式仅适用于理想的压杆计算，要求是一根理想的压杆：杆件完全挺直、荷载沿杆件形心，杆件在受荷之前没有初始应力，也没有初弯曲和初始偏心等缺陷，截面沿杆件是均匀的。这种理想的杆件在钢结构工程中是不存在的，因此欧拉公式不能直接用来确定临界荷载及稳定系数，而需要结合钢结构具体情况进行修正。这样把这种几门课程相关联地融合到钢结构课程的“教”与“学”的过程中，效果明显好于生硬地讲解钢结构本身的知识，当然这个过程也是对老师提出了更高的要求，需要教师本身知识储备丰富并且认真备课，并经长期的教学实践才能有效把握。
2.教学手段多样化，增加有“形”的学习。钢结构构件或连接抽象，教学内容大多为抽象的力学模型，学生不能由力学模型和钢结构图纸在大脑中建立实体模型，教学过程中可借助大量的已建和在建钢结构工程实例图片介绍钢结构在国内外的发展历史、应用情况和发展趋势以及钢结构的特点等，注重充分利用多媒体教学手段，多媒体课件，采用动画演示、工程图纸和教学模型等立体化教学手段，使学生对钢结构中的基本构件、连接方式、结构构造、制作加工、施工等初步有个感性认识，还可以通过放映放钢结构建筑或构件被破坏视频，解释书本相关知识，比如笔者针对比较抽象的压杆的计算长度、弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳，梁的整体失稳以及构件的局部失稳等均制作了较精细的视频，用于课堂教学演示，这样既充实教学内容，增加有“形”的学习，又节省了时间，而且还能加深学生对知识点的理解同时也吸引了学生的注意力，引发了学生更加浓厚的学习兴趣。
3.增加实践环节、提高课程设计及工程设计的能力。任何一门学科都是理论和实践结合才能达到更好的教学效果，所以在钢结构的学习过程中注重增加实践环节。除了在课堂上通过视频和图片多展示实际工程外，笔者还尽可能利用认识实习等机会组织学生实地参观一些建设中以及已建成的比较典型的钢结构建筑。除了实地参观，还注意采取其他一些有效的实践环节，如上课讲解注册结构师考试的试题，这类试题与工程的联系比较紧密，或者直接来源于工程实践，这也是一种课堂教学与实践结合的有效方式。目前还正在建造一个缩尺钢结构模型，专门用于钢结构课程的教学。该模型可以反映主要的钢结构的节点、连接及构件。学生对工程实践兴趣大，所以在钢结构课程设计环节，要设计题目尽量选择实际的工程，培养学生进行工程设计的能力和思维方式，目前，笔者所设计的课程设计题目一般为门式刚架或桁架，将来打算结合工程实践进一步丰富课程设计的题目。作为专业课程的教师，还需注意引导学生学会使用各种行业规范标准、设计手册，查阅文献资料来帮助自己获取知识，并且充分利用结构软件做好课程设计、毕业设计。目前，在土木工程类专业学生的毕业设计中，大多不涉及钢结构和混凝土结构的力学建模、分析、计算和设计，这就无法培养学生主动运用专业知识去进行技术创新，而从技术创新的要求看，工程设计的核心应该是创新设计，而不是仿制再设计，并且将工程设计作为一个高于理论与实践的创新环节，在选题上给学生提供机会，使其主动地运用所学的钢结构和力学知识去思考、去创新。在这样的认识下，钢结构课程的教育将可以脱离单一的一门课程的教育而贯穿于土木工程专业教育的全过程，并将提高未来工程师的技术创新能力。
三、结语
钢结构课程作为土木工程专业的一门主要专业课程，重要性和地位逐步增强，为了培养杰出的钢结构人才，为了适应形势发展需要，有必要对钢结构教学进行改革。以学生为主体，尽力满足学生的学习需求，多渠道、全方位地改进教学方法和手段，逐步提高土木专业学生的钢结构理论水平和实践动手能力。在近年教学实践中，笔者逐步总结、运用上述教学方法，教学效果在稳步提升。为了取得更好的效果，教师也需要不断地充实和提高自己，提高师生的交流和互动、培养正确的设计理念可有效提高教学质量和学生综合能力，把专业知识运用到工程实践中，为我国的钢结构事业培养更多更好的人才做出贡献。
参考文献：
[1]欧阳可庆.钢结构设计基本原理[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.
钢结构设计基本原理范文3
关键词:钢结构，教学改革，学习效率，教材《钢结构设计原理》
课程是土木工程专业的专业核心课程，属于学科基础课程平台中的必修课程，在教学计划中占有十分重要的地位。《钢结构设计原理》课程综合性、应用性很强，内容包括:钢结构的特点;材料特性;基本构件的计算原理和方法;构件连接及计算方法;简单钢构件的设计等。课程要求学生经过全面、系统的学习，不但掌握钢结构设计的基本原理，而且还能掌握一般钢构件的设计方法。多年的教学经验表明，由于《钢结构设计原理》课程的知识点多，内容抽象，如稳定理论，对学生提出了较高的要求，如需要具备很好的力学知识的基础等，因此学生普遍感觉难度较大。在当前教学计划总学时不断被压缩的背景下，学生在相对较少的学时内接受的信息量明显增大，而且该课程通常为考试课程(学位课程)，因此学习的难度大大增加。对授课教师而言，如何在新的形势下提高学生的学习效率和效果成为当前面临的严峻问题。在广泛调研的基础上，教学团队采取了一系列的措施进行课堂教学的实践，力图使“师生互动”成为特色，提高学生学习的兴趣和效率。
1教师教学方法的改革
1．1案例教学在教学中的应用
《钢结构设计原理》课程介绍了建筑用钢材的特点和各类基本受力杆件的设计和计算，知识点众多，包含了各类公式的推导，主要涉及到材料力学中的知识，这部分内容对初学者而言是一个巨大的挑战。学生往往会对各类公式的推导望而生畏，从而产生厌学情绪。教学团队根据二本专业学生的具体情况和特点，制定了相应的教学方法，即并不要求所有的同学对相关推导过程完全掌握，只须了解基本的过程即可。为了激发全体同学的学习积极性，引入案例教学必不可少［1］。合适的具体案例是对教材内容有益的补充，通过具体的案例，学生可以知道所学的知识点、公式的实际用途，调动学生的求知欲望，加深在脑海中的印象，避免因死记硬背而产生厌学情绪。例如，介绍第1章绪论钢结构的特点———耐火性差时，引入了在“9•11”恐怖袭击事件中纽约世界贸易中心大楼着火倒塌的例子。纽约世界贸易中心大楼的建筑钢材质量和结构设计都是相当有保障的，在波音767飞机巨大的冲击力下并未倒塌，而是由于燃烧的大火导致钢材变软丧失强度后才倒塌的。通过分析结构塌落的原因，钢材不耐火的特点给学生留下了深刻的印象。
1．2演示教学在教学中的应用
《钢结构设计原理》课程的内容较多且部分较抽象，学生如果仅仅根据教材中的图片进行学习和理解，很难在脑海中形成对实际构件、结构深刻的印象，从而导致学习吃力、学习效率不高。在课堂教学中引入动画、录像等多媒体手段是解决上述问题的有效手段。目前随着各类相关软件的发展，动画已经不仅仅局限于在PPT中制作动态图像了，有很多软件可运用于动画制作当中［2，3］，如3Dmax，Solidword，Sketchup，BSCon-tactVRML/X3D，Xsteel等软件。如果想获得准确的应力变化和变形量值，还可以使用有限元分析软件，如Ansys，Abaqus，Nastran，Adina等。例如，在介绍不同截面形式的轴心受压杆件的整体稳定问题时，学生往往对杆件的变形形式和截面的转动情况感到困惑。通过引入动画，从不同的角度展示构件变形的情况，可以使学生清楚地看到杆件整体失稳变形的全过程，从而将教材中二维的图片转化为三维的立体形象。在演示过程中，可适时地提出问题，供学生思考和分析，如“如何确定工字形截面的失稳方向”“为什么T形截面的杆件会产生不同的失稳形式”等。
2学生学习方法的改革
2．1模型制作在学习中的应用
使学生从被动学习转变为主动学习的有效途径便是学生亲自动手实践，事实证明，通过亲身经历“发现问题—分析问题—解决问题”等一系列的过程，能够使学生对相关的内容产生深刻的印象。使用常见材料如泡沫板、木板、厚纸板等进行简单构件的模型制作是一种非常有效的手段。学生按照教材中的杆件示意图进行缩尺模型的制作，通过各部分部件的组装可深刻了解实际构件的组合方式。将模型制作引入教学过程不但可以锻炼学生的动手能力，激发其学习的兴趣，而且将学习从课堂内延伸到课堂外，将课堂听课与课后作业进行了有机的衔接。同样以轴心受压杆件的整体稳定为例，为了了解不同截面形式杆件的破坏特点，学生可在课余时间对制作的模型进行加载试验，比较相同长度、截面宽度的模型杆件的承载力和变形特征，根据教材的相关知识分析原因，得出最终的结论。学生将从模型制作开始，到加载试验，得出结论的全过程进行记录，在课堂介绍并分享学习心得。教师可对学生的汇报进行评讲，根据汇报的质量和工作量评分并计入平时成绩。
2．2“小组学习”在学习中的应用
提高学生学习效率的另一个有效手段则是发挥集体的力量，将平时个人的学习融入到小组学习讨论的过程中［4］。将5名～6名学生组成一个学习小组(可以宿舍为单位)，平时的作业，包括课外大作业如上述的模型制作均以小组为单位进行。教师以小组为单位分配任务、布置作业。小组成员针对教师布置的任务进行资料的收集和分析，分工合作，完成任务。为了提高每名学生的参与度，教师在进行考核时，随机挑选1名同学进行汇报和检查，根据该同学作业的质量和汇报情况打出小组平均分。小组的组长则根据完成作业过程中的参与度和贡献度给组员打分。通过这种方式帮助学生在有限的时间内巩固和消化理论知识，同时在讨论、互助的过程中提高了学生的表达能力和团队协作意识，最终实现共同提高，共同进步。
3实践教学环节的改革
在实践环节如课程设计中，布置与实际工程紧密结合的题目，让学生明白如何运用理论知识来解决实际的问题。通过与钢结构企业合作，建立实践实训基地，增加参观、考察的实习环节，加强学生对实际结构的认识。
4结语
《钢结构设计原理》是一门综合性和应用性很强的课程，特别是随着我国钢结构的巨大发展，各类新型、大跨、复杂钢结构建筑的运用，本课程的教学理念、教学目标、教学方法和教学手段也应更新和变化。通过本课程的教学改革，首先应使学生掌握钢结构特点、材性、构件计算原理，掌握常见的钢结构构件形式并掌握其设计方法;其次通过系统的实践学习，具备钢结构技术人员应有的基本素质和能力，达到理论知识与实践相结合的目标，最终成为合格的“卓越工程师”。
作者:张晨 葛文璇 刘云平 单位:南通大学杏林学院建筑工程学院
参考文献:
［1］勾红叶，何畏，蒲黔辉．“钢结构设计原理”教学中提高学生学习兴趣方法新探［J］．中国电力教育，2013(16):106-107．
［2］孙国华，高晓莹，高建洪，等．电子模型在钢结构设计原理课程教学中的应用［J］．高等建筑教育，2015，24(6):174-178．
钢结构设计基本原理范文4
作者简介：
孙德发（1969-），男，嘉兴学院教务处副处长，嘉兴学院结构工程研究所所长，副教授，博士，主要从事土木工程教学、研究和管理研究，（E-mail）sdf@mail.zjxu.省略。
摘要：
针对行业的发展和当前钢结构建筑市场对钢结构人才的需求，分析了一般本科院校钢结构教学中存在的问题，对课程、课程设计、毕业设计和第二课堂的内容进行了全面分析与研究，构建并实施与理论教学密切配合的实践教学，将实践能力、创新精神和工程素质的培养寓于教育教学全过程，形成了第一课堂和第二课堂的互动效应。
关键词：钢结构；第一课堂；第二课堂；教学改革
中图分类号：TU391-4 文献标志码：A 文章编号：
1005-2909(2012)01-0066-03
近年来由于国家技术政策的扶持，建筑技术不断进步，建筑用钢量日益增长，钢结构在土木建筑领域的应用日益广泛，使钢结构课程在土木工程专业中的重要性不断增强，对钢结构课程的教学及人才培养也提出了更高的要求。
一、钢结构行业现状和人才需求
2005年中国的钢材产量达到37 117万t（现已达6亿t以上），已跃居世界首位。钢结构具有工业化程度高、施工周期短、造型优美、可回收循环利用、综合性能优越等诸多优点，因此，其在建筑行业中的作用日趋重要。随着钢结构经济指标的不断优化，中国钢结构应用政策在建国60年来发生了很大变化，20世纪50年代“节约用钢”，80年代“合理用钢”，90年代“提倡用钢”，2000年中国建筑金属结构协会建筑钢结构会议发出了《关于推行钢结构住宅的倡议书》。政府的支持使钢结构得到了快速发展，推广应用面进一步扩大，上海、浙江、江苏地区钢结构加工量约占全国钢结构加工量的1/3以上[1]。
随着钢结构的快速发展，出现了与行业发展不适应的人才短缺问题，企业亟需大批钢结构设计和施工的专门人才。目前国内钢结构作为一个专业研究方向仅在研究生层次有所涉及，本科层次人才培养近两年来刚刚在浙江树人大学[2]和内蒙古科技大学等少数几所高校中起步，绝大多数本科院校还没有从以钢结构设计应用为主的钢筋混凝土结构领域转到钢结构领域。
二、钢结构人才培养现状
据统计，在大多数一般本科院校钢结构只是土建类专业的一门课程，学生在4年学习中，接触到的有关钢结构课程少则50~60学时，最多不超过100学时。这些课程主要讲授钢结构的基本计算原理，实践性环节仅仅是一周的课程设计，
中间没有安排任何实践性教学环节，因此，学生在学习过程中没有机会接触到实际的钢结构建筑物，也不知道如何进行钢结构制作。学生如果没有很好的空间想像能力则很难把图纸所表达的意义和实际的建筑产品对应起来，因而也不能把自己的设计思想在设计图纸上表达清楚。
虽然各个学校都安排了学生的生产实习，但根据各校生产实习的基本情况来看，在生产实习中学生还是以混凝土结构的工程为主，几乎就没有接触到钢结构工程。
从学生的毕业设计选题来看，绝大部分学生都选择了混凝土结构的毕业设计题目，仅有少数学生选择了钢结构的设计，这就让有志于从事钢结构建筑的学生失去了上岗之前最后的锻炼机会。学生得不到良好的系统性和整体性训练，工程整体观模糊，不符合钢结构产业一体化综合发展的市场需要。因此，土木工程专业学生毕业后即使在钢结构领域从业，也远不能胜任岗位工作。
一方面是钢结构专业技术人员严重缺乏，企业求贤若渴，另一方面是相对不景气的就业市场，高校应该看到和抓住这个良好的契机，对钢结构课程教学进行改革，培养出具有良好钢结构专业素质、为企业所欢迎的合格人才。
三、教学改革探索与实践
首先，充分运用现代教育技术手段，建设以纸质教材为核心，以电子教案、多媒体辅助课件、网络课程等BB电子教育平台为支持的立体化教学资源库。课堂上集中突出基本概念、基本理论和主要技术要点的讲解和讨论，在有限的课内学时中加大知识传授容量，用启发学生思考的模式代替被动接受教学内容的模式。课堂外，学生可以在任何时间、任何地点，通过网络进行自主学习、交流讨论，实现教学模式拓展。
其次，积极探索课程和设计内容的改革与融合，以便形成课程、课程设计、毕业设计的紧密衔接，以培养和提高学生的综合素质和整体工程意识。具体措施体现为以下三点。
第一，将钢结构课程与钢结构课程设计相结合。
钢结构课程的目标是在学习理论力学、材料力学、结构力学等课程的基础上，学习和掌握有关钢材的力学特性、钢构件、连接和钢结构体系的分析计算与设计的基本概念、基本原理和基本方法。课程设计是将课程基本理念转化为课程实践活动的“桥梁”。在课程教学期间，将课程设计计算部分作为课程大作业提前布置[3]，有利于课程设计任务的分解，有利于学生的“学”和教师的“教”，学生可以带着问题去思考、学习，明确设计任务和设计思想，注重课程学习与课程设计的有机结合。
第二，将钢结构课程设计与钢结构毕业设计相结合。
钢结构课程设计是钢结构课程的实践教学环节，通过课程设计，可加深学生对基本构件构造及连接的理解，使学生能够熟练掌握钢结构基本构件的设计计算原理和方法，熟悉钢结构的设计过程，了解钢结构的构造要求，培养和提高学生的综合设计能力。在原有传统屋架设计与现代轻型门式刚架厂房设计相结合的基础上，可进一步拓展课程设计内容，实施双向选择，学生可以自主选题，也可以分工合作共同完成一个较大的设计题目。学院亦积极为学生搭建最全面的灵活的学习平台，培养其创新精神和团队意识。
但由于时间的限制，课程设计的广度和深度还比较欠缺，系统训练还不够，因此，在毕业设计教学环节尽可能安排一些有关钢结构研究和设计选题供学生选择，进一步拓展，打破设计题目单一的状况，使部分学生通过毕业设计阶段的学习获得更全面、更扎实的钢结构知识和应用技能。毕业设计阶段共安排16周时间，其中安排1周时间，结合指导教师的专业特点，引导学生关注钢结构的发展现状，促使其检索科学论文或进行调研。学生在毕业设计期间带着问题思考，最终以文献综述或开题报告的形式提交。毕业实习安排1周时间，由指导教师带队，在钢结构工地、钢构件加工厂实习，亦可聘请设计和施工单位的专家来校开展专题讲座。其余14周，指导教师按计划布置工作，每周都要辅导学生，密切关注
设计中的每一个环节和整个进度，既不包办代替，也不放任自流。教师还要注意调动学生的积极性，充分发挥其主动性、创造性。
第三，课程、结构设计竞赛与大学生创新项目的“三结合”，培养创新精神和实践能力。
针对钢结构课程的特点，遵循工程类课程的学习规律，首先建立学生对钢结构的感性认识，通过结构设计竞赛与大学生创新项目，将课程教学的结构设计内容、综合方案、计算、制作、试验等有机结合，激发学生学习兴趣，提高教学效果，以培养和提高学生的综合素质和整体工程意识，形成第一课堂（课程、课程设计、毕业设计）和第二课堂（结构设计竞赛与大学生创新项目）的互动效应，如图1所示。
四、结语
在培养方案中教学总学时未增加的前提下，钢结构课程改革的教学效果已初见成效。
以BB电子教育平台支持的立体化教学资源库包括通知、申报与检查、课程简介、课程规划、师资队伍、课程教学录像、教学大纲、授课教案、课程课件、参考资料、作业及习题集、教研活动、课程设计与毕业设计、结构竞赛与SRT、小组交流、讨论板、外部链接、同行评价和测试区。注册用户503个、参与用户457个，讨论板发帖1 368个、测试区在线测试题9套。通过多媒体教学（BB系统），引入工程实例、部分动画和模型，增强学生感性认识和理性思考，效果比较理想，再结合富有成效的传统教学方法，教学效果显著。学院钢结构网络课程荣获第七届浙江省高校教师教学软件评比三等奖，钢结构课程被评为浙江省高等学校精品课程。
在课程教学期间，将课程设计计算部分作为课程大作业提前布置，使学生明确设计任务和设计思想，注重课程学习与课程设计的有机结合，基本解决了课程设计教学量大与学生精力投人不足之间的矛盾，有利于师生的交流与沟通，课程设计质量明显提高。在此基础上，结合就业和毕业设计，进一步拓展，使部分学生通过毕业设计阶段的学习获得更全面、更扎实的钢结构知识和应用技能，培养工程能力。从用人单位反馈的信息来看，做过钢结构毕业设计的学生，普遍得到好评，已成为技术骨干。
课程、结构设计竞赛与大学生创新项目的“三结合”已建立，嘉兴学院“江南钢构杯”结构设计竞赛已成功举办了六届，大赛展示了学生的创新能力，提升了学生的实践动手能力，体现了团队合作精神。从2005年开始，作为教学实践检验，每年组织学生参加“浙江省大学生结构设计竞赛”均获奖项。此外，近年来土木工程专业学生已完成钢结构校内SRT项目10项、浙江省大学生科技创新项目2项，在研浙江省大学生科技创新项目3项。
参考文献：
［1］ 陈禄如.我国钢结构行业发展的现状、趋势和存在的问题［J］.建筑，2008（4）:57-59.
［2］ 邢丽，姚谏，陈新民，金小群.校企合作培养钢结构应用型人才的探索［J］.中国大学教学，2010（9）:23-24.
［3］ 孙德发，李刚，刘俊英.关于提高钢结构课程设计教学质量的教改实践［J］.嘉兴学院学报，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：
钢结构设计基本原理范文5
关键词：高层建筑设计 结构特点措施
1高层建筑结构设计的特点
水平荷载起控制作用，侧面位移必须加以限制，轴向变形在侧移中占有很大的份额，所以在结构体系选型时应充分考虑这几个特点。对于低层、多层或高层建筑，其竖向和水平结构体系设计的基本原理是相同的。但随着高度的增加，由于以下两个原因，竖向结构体系成为设计的控制因素：一个是较大的竖向荷要求有较大的柱、墙和井筒；另一个更重要的是，侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多，高层建筑结构设计人员必须以精心设计来保证。
2高层建筑结构的设计中采用钢和钢筋混凝土的特点
钢筋混凝土结构造价低，材料来源丰富，能浇注成各种复杂断面形状，可组成多种结构体系，并可节省钢材，耐久性、耐火性好，承载能力也不低，经过合理设计，可获得较好的抗震性能。它的主要缺点是构件断面大，自重大，费模费工。而钢材强度高，韧性大，易于加工。高层钢结构具有结构断面小，自重轻，抗震性能好的优点。钢结构构件可在工厂加工，能缩短现场施工工期，施工方便。但是高层钢结构用钢量大，造价很高，而且耐火性能不好，需要用大量防火涂料，增加了工期和造价。由于钢筋混凝土和钢结构各有所长，又各有所短，所以更为合理的结构是同时采用钢和钢筋混凝土材料的组合结构。
3高层建筑结构设计过程中的几个问题及措施
3.1 结构体系的最大适用高度问题
按我国现行《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002)规定，综合考虑经济与适用的原则，给出了各种常见结构体系的最大适用高度，详见下表。
钢筋混凝土结构高楼的最大适用高度（m）
结构体系 非抗震设计 抗震设防烈度
6度 7度 8度 9度
框架 现浇 70 60 55 45 25
整体装配 60 50 35 25 不应采用
框架―剪力墙和框架简体 现浇 140 130 120 100 50
装配整体 100 100 90 70 不应采用
现浇剪力墙 无框支墙 150 140 120 100 60
部分框支墙 130 120 100 80 不应采用
简中简及成束简 200 180 150 120 80
这个高度是在我国目前建筑科研水平、经济发展水平和施工技术水平下，较为稳妥的，也是与目前整个土木工程规范体系相协调的。可实际上，已有许多混凝土结构高层建筑的高度超过了这个限制，如：采用组合结构体系的金茂大厦，高达420.15m(建筑高度)；采用混凝土结构体系的中信广场，也高达322m(建筑高度)。对于超高限建筑物，应当采取科学谨慎的态度。因为在地震力作用下，超高限建筑物的变形破坏性态会发生很大的变化。随着建筑物高度的增加，许多影响因素将发生质变，即有些参数本身超出了现有规范的适宜范围，如安全指标、延性要求、材料性能、荷载取值、力学模型选取等。
3.2 建筑材料的选用和结构体系问题
在地震多发区，采用何种建筑材料或结构体系较为合理是工程技术人员非常重视的问题。我国150m以上的建筑，采用了三种主要结构体系：框一筒、筒中筒和框架一支撑。这些也是其他国家高层建筑经常采用的主要结构体系。但国外在地震区，多是以钢结构为主，而在我国，钢筋混凝土结构及混合结构占了90%。如此高的钢筋混凝土结构及混合结构，在国内外都还没有经受较大地震作用的考验。混合结构的钢筋混凝土内筒往往要承受80%以上的地震作用剪力，有的高达90%以上。由于结构以钢筋混凝土核心筒为主，变形控制要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准。但因其弯曲变形的侧移较大，靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移，不仅增大了钢结构的负担，而且效果不大，有时不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构，形成加强层才能满足规范侧移限值。此外，在结构体系或柱距变化时，需要设置结构转换层。加强层和转换层都在本层形成大刚度而导致结构刚度突变，常常会使与加强层或转换层相邻的柱构件剪力突然加大，且加强层伸臂构件或转换层构件与外框架柱连接处很难实现强柱弱梁。此在需要设置加强层及转换层时，要慎重选择其结构模式，尽量降低其本身刚度，以减少不利影响。
在高层建筑中，根据现在我国建筑钢材的类型、品种和钢结构的加工制造能力，建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土(柱)结构或钢结构，以减小柱断面尺寸，并改善结构的抗震性能。在超过一定高度后，为减小风振，钢骨(钢管)混凝土通常作为首选。采用格构式的型钢时，震害严重，采用实腹式的热轧型钢或焊接工字钢的，则震害要减少许多。
3.3 控制柱的轴压比与短柱问题
在钢筋混凝土高层建筑结构中，往往为了控制柱的轴压比而使柱的截面很大，而柱的纵向钢筋却为构造配筋。即使采用高强混凝土，柱断面尺寸也不能明显减小。限制柱的轴压比是为了使柱子处于大偏压状态，防止受拉钢筋未达屈服而混凝土被压碎。柱的塑性变形能力小，则结构的延性就差，当遭遇地震时，耗散和吸收地震能量少，结构容易被破坏。但是在结构中若能保证强柱弱梁设计，且梁具有良好延性，则柱子进入屈服的可能性就大大减少，此时可放松轴压比限值。另外，许多高层建筑底几层柱的长细比虽然小于4，但并不一定是短柱。因为确定是不是短柱的参数是柱的剪跨比，只有剪跨比小于2的柱才是短柱。有专家学者提出现行抗震规范应采用较高轴压比。但是即使能调整轴压比限值，柱断面并不能由于略微增大轴压比限值而显著减小。因此在抗震的超高层建筑中采用钢筋混凝土是否合理值得商榷。
3.4 高烈度区要采用抗震措施与抗震构造措施
现在许多专家学者提出，现行的建筑结构设计安全度己不能适应国情的需要，认为我国“取用了可能是世界上最低的结构设计安全度”并主张“建筑结构设计的安全度水平应该大幅度提高”。此外，对于“小震不坏，中震可修，大震不倒”这个抗震设计原则，在新形势下也有重新审核的必要。我国现行抗震设防标准比较低，当取50年为分析年限时，小震烈度对应的被超越概率为63.2%，重现期为50年，中震烈度对应的被超越的概率为10%，重现期为475年，大震对应的超越的概率为2%左右，重现期为2000年左右，同时规定抗震设防烈度与设计基本地震加速度的对应关系。
设防标准低的根本原因在于国家财力物力有限。我国建筑结构抗震设计除了设防烈度较低外，具体抗震计算方法和构造规定的安全度也不如国外；在配筋率、轴压比、梁柱承载力匹配等一系列保证抗震延性的要求上，与外国相比，也有异同，其中的8度区，我国就明显不如外国严格。随着社会财富的增长，结构失效带来的损失愈来愈大，加之结构造价在整个投资中的比例下降，因而结构在设防烈度下应该采用弹性设计，特别是高烈度区要有严格的抗震措施与抗震构造措施来保证结构的安全。
钢结构设计基本原理范文6
关键词:钢结构 实践性课程 教学改革
我国《建筑钢结构产业“十五”计划和2010年发展规划纲要》早在10多年前就已颁布[1],《纲要》明确提出了大力培养钢结构技术人才的要求,但钢结构领域中专门技术人才缺乏的现象至今没有太大的改变,人才问题仍然是我国钢结构发展的一个“瓶颈”。为此,许多高校对土木工程类专业钢结构方向理论性课程的教学进行了改革,有些高校在实践教学方面也做了一些探索研究工作[2～5],文献[6]对机械类钢结构专业方向课程体系改革进行了研究,建立了钢结构方向课程体系的足球队模型,由于受篇幅限制,该文对实践性教学环节方面的改革只作了简单介绍,未展开讨论。本文在文献[6]研究工作的基础上,对机械工程及自动化（简称为机自）专业钢结构方向实践性课程教学改革开展研究,探讨改革的思路,对其它专业方向实践性课程的教学改革提供参考。
1、实践性课程教学的现状分析
实践性课程结构方面,我院钢结构方向设立在机自专业整体平台上,现行教学计划中除大平台课程外,钢结构方向理论教学课程仅开设5门:结构力学、弹性力学与有限元法、起重机械、钢结构原理、钢结构设计,相应的集中实践性教学环节只安排了三门课程:两门课程设计（包括弹性力学与有限元法课程设计、钢结构设计课程设计）和毕业设计[6]。在实践性课程教学内容方面如下:(1)弹性力学与有限元法课程设计:使学生进一步巩固、充实和提高理论知识,并较系统地掌握复杂结构的强度、刚度分析方法;(2)钢结构设计课程设计:完成简单钢结构物（平面钢闸门或普通钢屋架）的设计计算,绘制相应图纸;(3)毕业设计:进行金属结构设计或相应水工、电力机械设计。实践性课程教学方法和教学手段方面,目前仍然沿用传统的指导方法和教学,即教师布置课题任务,学生分别查阅相关资料,开展设计工作,过程中教师指导为辅,学生在规定时间内上交设计内容。考核方法方面,主要根据设计结果给出成绩。
从以上实践性课程教学计划的安排可以看出:目前我院钢结构方向实践性课程的教学存在诸多问题,主要反映在:实践性环节薄弱,实践课程教学内容欠缺,教学内容重理论轻应用,不利于提高学生的动手能力,难以达到培养学生工程观念和创新能力的目标;教学方法和教学手段落后,考核方法不能准确反映学生的知识掌握程度。其结果是学生缺乏钢结构工程观念,创新能力不强,毕业后不能较快适应钢结构行业要求。为了培养钢结构领域高素质应用型专业技术人才,必须对钢结构方向实践性课程教学进行改革。
2、实践性课程教学改革的几个方面
2.1 改革的总体思路
实践性课程是工科高等院校教学体系中的一个重要组成部分,是培养学生动手能力和创新精神的重要教学环节,从这种意义上来讲,它甚至比理论课程更为重要。钢结构工程技术包括设计计算技术、制造安装技术和防护技术等,钢结构方向实践性课程的教学应符合人才知识结构的要求。实践性课程教学改革的总体思路是:在钢结构方向课程体系改革的基础上,结合钢结构工程相关技术,对课程结构和教学内容、教学方法和教学手段、考核方法等几个方面进行全方位、立体化改革。第一:强化实践课程,确保模块化课程体系中实践性教学课程不断线;第二:调整实践性教学内容,加强能力培养;第三:采用多样化教学方法,利用先进的教学手段,提高教学质量;第四:完善考核方法,鼓励创新思维。
2.2 课程结构和教学内容的改革
(1)课程结构方面:文献[6]提出理论教学需增设三门课程:结构振动、焊接技术、钢结构制造与安装。按钢结构领域专门技术人才知识结构的要求,实践性课程也必须强化,建议增设“焊接操作”和“生产实习”两门实践课程,培养学生动手能力和工程观念,同时为学习钢结构设计、钢结构制造与安装这两门专业课程打下基础。以培养应用型人才为目标,集中实践性教学进程调整如下:1)将弹性力学与有限元法课程设计更名为有限元技术应用（1学分,第五学期）; 2)在专业方向课程体系中增设焊接技术课程的基础上,增设焊接操作（1学分,第六学期）;3)增设生产实习(1学分,第七学期);4)将钢结构设计课程设计更名为钢结构设计技术应用(1学分,第七学期);5)毕业设计(论文)(12学分,第八学期)。通过以上调整,从而保证钢结构方向模块化课程体系中各个学期都有实践性课程,并形成钢结构方向完整的模块化实践性课程体系。
(2)教学内容方面:改变传统的重理论轻应用,调整实践性教学内容,注重应用能力的培养。1)有限元技术应用:作为弹性力学与有限元法的课程设计内容,通过对有限元软件的实际运用,对典型钢结构进行强度、刚度、稳定性进行分析,从而掌握有限元技术的分析方法,培养学生进行工程结构数值分析的初步技能;2)焊接操作:作为焊接技术的实训内容,结合钢结构方向培养目标,通过实际焊接操作,制作简单钢结构模型（如刚架、网架等）,培养学生应用焊接技术的基本能力;3)生产实习:主要参观钢结构生产制造单位、在建工程或已建工程现场,使学生了解钢结构生产制造、施工安装过程和防护技术的应用,培养学生的工程观念;4)钢结构设计技术应用:作为钢结构设计的课程设计内容,通过应用钢结构设计软件,培养学生从事钢结构设计的基本技能;5)毕业设计:通过独立地分析、解决钢结构工程实际问题,培养学生综合运用钢结构基础理论、专业知识和基本技能的能力。
2.3 教学方法和教学手段的改革
实践性课程也可以采用多样化教学方法,利用先进的教学手段进行教学。
(1)示范教学法。如前所述,在传统的实践性课程教学过程中,教师的指导作用并不十分明显。例如在两门课程设计的教学中,学生在遇到问题和困难时才会与教师进行交流与沟通,但在课题任务下达后的一段时间内,往往由于不清楚整个设计过程,从而无从下手。焊接操作这门实践性课程主要在现场进行教学,教学方式以指导老师做示范操作,学生观察并学习模仿为主,这种教学方法可称为“示范教学法”。实践表明示范教学法受到广大学生的普遍欢迎,同时提高了学生的学习兴趣和教学质量,效果很好。在新的模块化实践性课程体系基础上,受焊接操作课程教学的启发,可将示范教学法引入到两门课程设计（有限元技术应用、钢结构设计技术应用）的教学中。例如:在有限元技术应用的教学过程中,第一个单元可以安排在机房进行,由指导教师介绍有限元商用软件进行分析计算的整个过程。以ANSYS软件为例,可针对几种基本结构:桁架、刚架、四边简支板等,演示前处理、求解、后处理三个基本过程。重点介绍几何模型的建立、单元类型（杆、梁、板和壳）的选用和单元相关参数的确定、网格划分方法、如何加载（集中载荷和分布载荷）、求解过程中算法的选用、计算结果的获取（应力或位移云图显示、具体结点或单元的数据结果等）。通过近几年的实践表明:这种方法有事半功倍的作用,实践性课程的教学质量明显得到了提高,取得了预期的教学效果。
(2)引导教学法。人们的思维都是从问题开始的。在钢结构方向理论课程（如理论力学、材料力学、钢结构原理等）的教学过程中,经常是从自然现象和工程实际先提出问题,引导学生进行思考,这种教学方法称为“引导教学法”,是一种启发式教学方法。问题的提出犹如在学生平静的“脑海”中投入一粒石子,可以起到“一石激起千层浪”的作用,能提高学生的学习兴趣,激起学生思维的浪花,使学生处于思维的最佳状态,从而能更好地理解和掌握学习内容。将引导教学法运用于钢结构方向各门实践性课程的教学中。指导教师根据课程教学的需要从不同角度、不同层次提出相应问题,引导学生思考,可以使学生在掌握知识的同时发展思维能力,提高思维的积极性、灵活性和创造性。对于生产实习这一实践性教学环节,引导教学法不仅能使学生巩固所学知识,而且能为后继理论和实践课程打下良好基础。在生产制造单位和在建、已建工程现场,首先让学生仔细观察钢结构的结构形式,如城市中体育场馆中屋顶的网架结构和屋面的网壳结构、各类桥梁结构的结构形式（桁架式、悬索式、斜拉式等）、水工钢闸门的板梁结构、起重机械和工业厂房的刚架结构等,在此基础上提出相关问题,例如:为什么采用这类结构形式,有何特点,引导学生思考与分析;其次针对具体钢结构让学生观察构件截面的形状,联系结构力学和钢结构原理知识提出相关问题,例如:构件主要承受哪种内力,引导学生思考所采用的截面和其放置方位是否符合力学基本原理,能否对其设计进行改进,如何改进等;然后让学生观察连接件和构件的连接方式,针对节点板、球铰等具体连接件提出钢结构连接的相关问题,例如:为什么采用焊接（或螺栓连接、铆接）,能否用其它连接方式,从而达到巩固钢结构原理知识的目的。教学实践表明:生产实习中采用引导教学法极大地提高教学质量,有效地培养学生的工程观念和创新意识。在有限元技术应用的实践教学中,可以引导学生在建立模型时如何对实际工程钢结构中构件、连接件、约束进行简化,怎样选择单元类型（如工业厂房的梁、柱单元类型,各类闸门的面板、主梁、次梁、隔板的单元类型,载荷如何确定,数值计算结果的分析与处理等。从而使学生全面的掌握好有限元分析软件的应用,达到培养学生进行工程结构数值分析的能力。引导教学法也适用于钢结构设计技术应用和毕业设计这两门实践性课程,这里不再详述。
(3)利用多媒体和网络资源进行教学。对于生产实习,参观钢结构生产制造单位、在建工程或已建工程现场时,由于时间和条件所限,能见到的钢结构类型毕竟有限,不可能面面俱到。可以在实习前后或实习期间安排适当的时间,利用多媒体教学课件进行教学。对于钢结构形式、构件和连接件的掌握,可结合实际工程,用大题的动画、工程图片和视频作介绍;对于钢结构的制造与安装,可以先在生产制造单位与建设单位拍摄录像,然后用视频对钢结构的加工制作过程、焊接工艺、安装施工流程等进行教学。这种形象化教学方式,不仅可增强学生的感性认识、提高学生学习的兴趣,还能调动学生学习的主动性和积极性,从而提高教学效率和质量。多媒体教学也可以应用到焊接操作这一实践性课程。焊接操作在现场进行教学,由于学生人数较多,指导教师有时穷于应付,因此可以在条件允许的情况下,在现场播放焊接操作的图片或视频,使学生掌握焊接方式、工艺和操作规程,在较短时间掌握焊接操作实用技术。网络资源也可用于实践性课程的教学环节中。在建立实践性课程教学网的基础上,学生可以利用教学网进行自学,指导教师可以在网上进行辅导与答疑;另外,指导教师可以在教学过程中,给学生适当布置一些与课程相关的任务,让学生利用网络收集资料并消化吸收。对于21世纪的大学生,这种方法不仅能提高他们的学习兴趣,更能激发他们的激发学习热情。
2.4 考核方法的改革
改革实践性课程的考核方法,全面考核学生学习情况,鼓励创新思维。课程设计传统的考核方法主要是根据设计或计算结果进行评分,而毕业设计（论文）的考核方法由三部分组成,包括指导教师评分、评阅教师评分和答辩成绩等。可将毕业设计（论文）的考核方法引入到各门实践性课程的考核中来,在课程开始时指导教师即下发任务书,明确课程学习的目标和任务。课程结束时,由3至5位教师成立课程学习考核小组,对学生课程学习的各方面综合进行考核,包括工作态度、基本知识和操作（或应用）能力的掌握情况、任务完成情况、创新思维的体现、报告或论文的质量等。指导教师根据学生在教学过程中的工作态度、操作或应用能力和最终任务的完成情况等进行评分;报告或论文评阅教师则根据任务完成的质量、学习报告或论文的规范性和创新情况进行评分;考核小组根据学生在答辩过程中表现出来的知识点掌握情况、表达能力等集体决定答辩成绩;最后考核小组根据课程的类型和性质,将以上3个成绩按一定比例加权平均得到课程学习的总成绩。表1给出了有限元技术应用考核时内容和各项所占的建议比例。
钢结构设计技术应用和毕业设计（论文）的考核可参照表1,焊接操作和生产实习这两门课程的考核可由考核小组对各项比例进行适当调整。
3、保障机制
钢结构实践性课程教学改革是该专业方向教学体系改革的重要内容,在某种意义上它决定了教学改革的成功与否,而教学改革能否顺利开展和进行取决于保障机制是否完善。
(1)领导大力支持。钢结构方向的实践性课程和理论课程共同组成了该方向的教学体系,两个方面都进行教学改革才能满足21世纪钢结构人才培养目标的要求。学校各级领导应充分认识到实践性课程教学改革的重要性,必须高度重视和大力支持,这是进行教学改革的根本保障,可以制定相关政策鼓励和支持教师开展实践性课程教学改革。如果得不到领导的支持,任何教学改革都必将以失败而告终。
(2)教师积极投入。指导教师是实践性课程教学改革的主要实施者,应充分认识到实践性课程教学改革的重要性和必要性,积极投身到改革中来。实践性课程全方位教学改革实施,需要指导教师花更多的时间和精力用于教学过程中,可能还会触及到部分教师的一些利益,指导教师不能过于计较得失,为了改革的顺利开展和人才培养的整体目标实现,其付出是完全值得的。
(3)经费确保到位。实践性课程的教学改革需要一定的经费作保证,首先,实践性课程的教学需要一定的设备,如有限元技术应用和钢结构设计技术应用这两门课程设计,由于计算量大,所用软件需在高性能计算机上运行,因此需要一次性投入用来购置计算机。另外,生产实习或参观实践基地、材料及其加工、聘请专家讲学等都需要一定的经费,指导教师必须做好预算,确保教学时经费到位。
(4)实践基地建设。实践基地是实践性课程教学的最基本、最重要的基础条件,必须将其放在战略高度上予以重视。实践基地需要长期建设,可结合钢结构专业方向特点,充分利用产学研合作关系、校友资源等,与钢结构生产制造单位、建设单位或工程管理单位等建立长期合作关系,共建实践基地。学校或学院可聘请实践基地有丰富工程实际经验的钢结构专家担任兼职教授,在生产实习的教学过程中,可请他们给学生作专题报告,另外,在其它的实践性教学环节中,也可以将他们请到学校来讲学。这样不仅能深化双方的合作关系,又能提高实践性课程的教学质量。
4、结语
钢结构方向实践性课程的教学改革是该方向课程体系改革的重要组成部分,本文探讨了钢结构方向实践性系列课程的教学改革,对实践性课程教学环节相关的几个方面提出了具体的改革措施和建议。改革措施的实施将有利于提高教学质量,有利于培养学生的应用能力和创新意识,从而为实现培养应用型人才这一目标奠定坚实基础。
参考文献
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