第一篇:面向建筑工程專業《鋼結構設計》課程教學改革探討
面向建筑工程專業《鋼結構設計》課程教學改革探討
【摘 要】《鋼結構設計》是《鋼結構基本原理》的后續課程,是聯系理論與實踐的紐帶。本文通過教師備課、教學方法以及考核方式等方面進行提高《鋼結構設計》課程教學質量的探討,為培養高素質的綜合應用型專業人才提供參考。
【關鍵詞】高等學校;鋼結構設計;教學改革
0 引言
我國鋼結構行業起步較晚,但經過20年的迅速發展,建筑鋼結構已在大型公共建筑、民用建筑、工業建筑以及大跨橋梁結構等領域得到廣泛應用,如大型體育場館、機場航站樓、火車站、工業廠房、輕鋼建筑等。伴隨著建筑節能和建設節約型社會的需要,鋼結構作為綠色建筑的新興行業,其發展的步伐更是突飛猛進。目前,鋼結構人才的市場需要供求矛盾十分強烈,往往呈現極度供不應求的態勢。因此,加強對鋼結構專業人才的培養成為高等院校培養結構工程專業人才的一個重要方向。
《鋼結構基本原理》[1]是高等院校培養鋼結構專業人才的一門重要專業課程,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,包括材料特性、各類基本構件(軸心受壓、受拉、受彎、受剪、受扭、拉彎、壓彎、以及它們的組合受力等)的受力特點與計算方法、構件連接等三大主要方面內容。《鋼結構設計》[2]這門課則是以《鋼結構基本原理》為基礎,以具體的工程實踐為依托,關鍵講授與工程實際相關的細節內容,它是引導學生從理論基礎到工程實踐的紐帶,起到承上啟下的作用。《鋼結構設計》課程簡介
長沙理工大學土木工程專業學生在學習完《鋼結構基本原理》后,在第七學期學習《鋼結構設計》這門課程。講授的主要內容包括:鋼屋蓋結構設計、單層工業廠房鋼結構設計、多高層鋼框架結構設計、鋼管結構設計和鋼網架結構設計等五個方面,內容涉及面較廣。而根據“厚基礎、寬口徑”的應用型專業人才培養模式[3],分配給該課程的學時僅為32學時。如何在有限的時間內完成教學大綱所要求的內容是任課教師需要亟待解決的問題。《鋼結構設計》課程教學方法探討
2.1 教師備課
古語云“師者傳道授業解惑也”,作為高校教師首先應以自身的素質提高為前提。上課難,上好課更難。備課尤為重要,因為這里包含多種因素,你既要對你將要講授的內容非常熟悉,同時你還要考慮到這些內容與本課程、本專業、甚至其它知識有哪些關聯。每門課程都有自身特點,鋼結構設計就有理論與實踐緊密結合的應用型特點,我們培養的也是具有一定學習能力、實踐能力和創新能力的應用型工程技術人才,如何能將大量工程實踐引入到教學過程,如何能用理論知識指導工程實踐,需要教師課前的充分備課,不僅僅是教材知識,更重要的是反應理論的實踐例證。因此任課教師要有扎實了理論基礎外,還應有豐富的工程經驗,而年輕教師往往工程經驗不是非常豐富,這就要求年輕教師需要收集大量的資料、現場考察并且及時消化。
2.2 授課方法
2.2.1 理論與實踐相結合[4],以問題的主線為基礎重點講解
《鋼結構基本原理》課程主要講授結構體系中的某個局部構件及其抽象化的力學計算模型,與實際復雜的結構體系具有一定的差距,若學生對實際工程不了解,缺乏建筑結構的整體概念,則理論基礎就會與工程實際的梁、板、柱、節點等存在一定的差異。在《鋼結構設計》課程中適當增加不同類型的工程實際,讓學生可以根據整體結構體系,分析各構件之間的傳力關系,建立正確的力學計算模型,結合已有的鋼結構基本原理知識,進行正確的分析。在案例教學過程中讓學生無形地就能掌握枯燥的理論,開展“參與式”教學[5]。通過學生之間的討論、老師的點評從而激發學生的學習興趣,做到教學相長。
鋼結構與混凝土、砌體結構等其它門專業課程,具有共性又具有其特性。鋼結構的主線主要圍繞材料性能、構件設計(強度、剛度、整體穩定、局部穩定)和節點設計。那么,我們在授課的過程中,可以將整體結構分解為一個個的“零件”,對“零件”分析后再進行整體組裝,從而形成的一個“局部”與整體間的相互轉換。將這一主線作為授課的風向標,結合工程實際進行相應演算分析,不但可以讓學生重新拾回被遺忘的鋼結構基本概念與理論,又能與結構體系相結合。
2.2.2 多媒體教學
多媒體教學是指在教學過程中引入以多媒體計算機為核心的現代教學工具和手段的一種新型的教學模式,其可通過文字、圖形、動畫、聲音等多種方式對學生的感官形成多種刺激,從而更為有效地突出教學中的重點[6]。多媒體教學能帶來更豐富、更直觀的信息,越來越被教師們所采用。在制作多媒體課件的過程中應遵循:教育性、技術性、藝術性與可操作性,否則會淪為教材的一種“克隆”。
《鋼結構設計》課程需要推導的理論公式相對較少,而更多的是一個體系的介紹與分析。教師通過工程實際的整體圖片、局部放大圖片、甚至一個結構體系的分解動畫等,讓學生如臨工程現場或者在其腦中形成完整的受力與傳力模型,這樣將有助于學生對知識點的吸收。應用現代教育技術,確保教學內容的呈現富有強烈的表現力和藝術感染力,使得教學過程變得“聲色俱全”。
2.2.3 課程設計與畢業設計
課程設計和畢業設計是《鋼結構基本原理》和《鋼結構設計》課程的后續環節,是一個“練兵的戰場”,也是學生從學校學習到企業工作的橋梁。教師在這一過程應做好指導與引導作用,不能一味的“授人以魚”,而要“授人以漁”。要努力培養學生的自主發現問題、分析問題、解決問題的能力,這也是培養高水平應用型人才的一個關鍵方面。教師在整個指導過程中應以身作則,要求學生在解決工程問題的過程中必須中規中矩,符合國家規范、規程以及相關的法律條文,做個每個參數、每個步驟都合理合法,并要求采用規范的專業術語。同時,還應加強對學生的語音表達能力、團隊協作能力等的培養。
2.2.4 加強軟件技術的應用
作為結構工程師,在工作期間主要是通過計算手冊以及借助分析軟件進行結構分析計算。因此,對于作為即將步入工作崗位的畢業生,應該具備如何查找資料以及分析軟件的應用。
第二篇:《鋼結構》課程教學改革研究
《鋼結構》課程教學改革研究
摘 要:先對當前《鋼結構》課程教學現狀進行分析,結合當前社會需要及企業對鋼結構專業人才的要求,遵循學生職業發展規律,對鋼結構課程教學方法進行初步探索。
關鍵詞:鋼結構;教學現狀;改革措施
Abstract:The first of the “Steel Structure” Course of the current status of the analysis,combined with the current needs of the community and the business requirements of steel professionals,students follow the development of the law of occupation,of steel structure teaching method preliminary exploration.Keywords:Steel;teaching status quo;reform measures
當前,我國隨著鋼產量的逐年增長,鋼結構使用范圍和發展趨勢也將更加寬廣。《鋼結構》課程是土木工程專業的專業必修課之一,是一門理論和實踐性較強的應用課程。本課程主要知識包括材料、連接、節點性能、軸壓構件、受彎構件、拉彎和壓彎構件的承載能力計算方法和原理。由于課程知識內容多,涉及的相關規范條文多,理論應用性強,而學生平時生活、學習中接觸的鋼結構實體又有限,缺乏一定的認識感,學好鋼結構比較困難。下面先對鋼結構的教學現狀進行小結,然后針對現狀提出幾點改進措施。
鋼結構課程教學現狀
1.1培養目標不明確
當前,很多高校的人才培養方案雖然有所不同,但《鋼結構》實際教學過程中差別不大,甚至直接采用211、985院校的教材教學,沒有一本適合自己學校校情的鋼結構教材,最終的區別只是課時的比例和內容有所刪減。教學目標很不明確,教學設計適應性不強,影響教學質量。
1.2課程體系建設重視度不夠
在土木工程專業中,“大土木”的核心課程體系主要是鋼筋混凝土和土木工程施工,而鋼結構在土木工程中一直作為一門輔助課來學習。加之學生學習過程中鋼結構課程課時比較少,最多不過80學時,而鋼結構的理論和實踐性都較強,沒有充足的課時保證,強調理論和實踐中任何一個都會導致學生知識體系不達標。
1.3傳統教學沒有吸引力
《鋼結構》教學中,由于知識面廣,格式復雜,講解內容抽象,甚至有些難以用語言描述,以及鋼結構施工圖和節點多,看圖識圖需要一定的空間想象,導致教師必須借助現代教學手段,例如用PPT、慕課、微視頻教學來幫助同學理解抽象知識。而傳統的板書和作業的教學方法很難適應現代教學模式。
鋼結構教學改革措施
2.1理論課教學改革
首先,增加理論課的學時,課時是保證,想要在有限的課時達到教學效果,必然和培養合格鋼結構專業人才相悖。
其次,鋼結構課程內容中強調一下方面的能力培養:
1)鋼結構基本概念的理解。包括鋼結構的材料性能、破壞類型、應力集中、疲勞破壞、剛度、強度和穩定性等。
2)連接的方法。突出重點難點,掌握焊縫連接和螺栓連接,以及計算焊縫的焊腳尺寸,螺栓連接的計算方法。
3)構件設計方法。掌握軸壓構件、壓彎和拉彎構件的設計方法,作為基本理論知識學習。
4)培養一定的設計能力。鋼結構的應用范圍逐年增大,尤其輕型門式剛架結構、網架結構的應用,將整體結構設計的概念講給學生,確保理論設計和施工。
5)培養施工和管理素質。講解現場施工技術,識讀施工圖紙和節點詳圖,和培養學生的管理溝通能力等。
2.2實踐教學改革
要加強學生實習,不僅要加強學校課內實訓,也要加強校企實習。很多高校對鋼結構課程實訓環節不是很重視,僅停留在表面階段,沒有達到對《鋼筋混凝土結構》課程的重視地位。而當前鋼結構發展突飛猛進,體系復雜多變,例如北京鳥巢,所以學生只對簡單的型鋼構件、排架鋼結構、剛架鋼結構、網架結構只是一帶而過,學生基本不有看到問題的精髓處,所以實踐的教學也需要課時作為保障。讓學生深入鋼結構生產一線,這樣通過實踐環節也加強理論的學習,從而達到實踐教學的目的。
2.3課程設計、畢業設計的改革
課程設計是結合土木工程專業而配合的實訓環節,通過課程設計,使學生能對專業知識更進一步的認識和理解,提高學生運用理論知識的水平。而畢業設計則是對大學所有專業課的一次大考驗,也是加強實踐性的重要教學環節,強化課程設計對培養實用型人才尤為重要。當前,鋼結構課程設計一般是屋架設計,這與現實情況脫節,所以畢業設計題目類型和形式亟需革新。好多高校畢業設計題目竟然是鋼筋混凝土框架結構設計,而鋼結構的設計基本沒有,使得學生就業失去了一些不錯鋼結構設計院或施工企業,因此,有畢業將鋼結構的題目作為備選之一,增強鋼結構的理論和構造的應用水平。
結束語
高校中的課程設置需要與時代接軌,適應社會發展需要,創新思路,以企業為導向。學校的人才培養方案應該接地氣,注重理論與實際操作并軌,培養能解決當前實際問題的卓越工程師。從當前鋼結構的市場地位看,土木工程專業應該加大鋼結構教學地位,不斷進行教學革新和總結經驗,才能更好為社會經濟發展做貢獻。參考文獻
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作者簡介:胡長威,(1985.4)男,湖北孝感人,研究生,助教,研究方向:組合結構,施工管理。
第三篇:鋼結構設計原理課程教學改革研討論文
摘要:鋼結構設計原理課程是高等學校土木工程專業的一門重要專業課程。本文通過一系列的教學改革,讓學生在有限學時內,牢固掌握鋼結構設計的基本理論,同時有效地提高學生工程實踐應用的能力,為培養專業的土木工程人才做準備。
關鍵詞:鋼結構設計原理;教學改革;學生
一、課程目前教學現狀
鋼結構設計原理課程是高等學校土木工程專業的一門重要專業課程,該課程是在已有結構知識的基礎上,培養學生對鋼結構設計基本理論的理解和掌握,同時培養學生鋼結構工程設計與應用的能力,是一門理論性和實踐性都較強的應用性學科。鋼結構設計原理課程具有內容豐富、構造形式復雜、與工程實際聯系密切、工程應用性強等特點。按照現行本科教學大綱的要求,鋼結構教學的學時較少,教師課堂教學的時間主要用于對鋼結構基本理論知識的講解,沒有足夠的時間加強學生的力學知識,并把理論知識應用于實踐。筆者在多年的教學實踐中發現,鋼結構設計原理課程是學生反映較難掌握的一門課程。該門課程的公式、圖表、規范條文較多,具有很強的綜合性、技術性和應用性,既有理論推導,又與相關規范和工程實際聯系密切。另外,目前學生接觸的大多數建筑物都是鋼筋混凝土結構,對鋼結構建筑比較陌生,雖然在結構課程教學中安排有參觀實習,但一般參觀實習的課時非常有限,這就使學生對鋼結構建筑的認識較少,造成學生在鋼結構學習中沒有直觀印象,學習困難。如何盡可能在有限學時內,幫助學生牢固掌握鋼結構的基本理論,同時有效地提高學生工程實踐應用的能力,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,促進鋼結構領域的健康發展有著重要的現實意義。
二、課程改革理念及思路
鋼結構設計原理課程的改革,將通過合理安排學時,理論教學和實踐教學環節并重,培養學生在牢固掌握鋼結構基本理論的同時,具備將理論知識運用于工程實踐的能力。改革將從以下幾個方面著手。
(一)教學內容改革
由于鋼結構課程課時較少,教學內容多,涉及面廣,因此,教學中要精簡內容,突出重點、難點知識,并結合工程實例進行講解,增加學生的學習興趣,培養學生的工程意識。同時,適當補充教材中沒有的新知識和學科前沿動態信息,拓寬學生視野。精簡、優化課程教學內容,突出重點知識,講透難點知識,避免教學資源的浪費。而精簡鋼結構課程內容,并不是一味地減少教學內容,有些內容要減,有些內容則要“加”。“加”的內容主要是為了拓寬教學內容的適應面,比如鋼與混凝土組成的組合結構、輕鋼結構等內容教材涉及較少,而其工程實用性又較強,所以應適當補充這方面工程結構的教學內容。另外,教學內容要體現本學科科學研究的新信息和最新成果,充分反映學科前沿的動態,注重對學生創新意識和創新能力的培養。如在鋼結構課程講授過程中,可簡單介紹一些現代設計新方法和新技術,例如門式剛架輕型房屋鋼結構的設計方法等。
(二)教學方法改革
1.提高課程教學效率,組織好課堂理論教學。
(1)把握教材,提煉知識點。鋼結構設計原理與先修課程如材料力學、結構力學、鋼筋混凝土結構設計等課程有一定聯系。為了在有限的時間內,完成既定的理論教學和實踐教學二者并重的目標,教師必須強調教學重點,提煉知識點。例如鋼材力學性能及指標,建筑材料和材料力學課程中都有講授,教師可以將這一節的課程重點放在引起鋼材脆性破壞的因素、鋼材的疲勞破壞及如何選用鋼結構材料上,這對學生日后實踐應用有很大幫助。又如,鋼結構的極限狀態設計方法,與混凝土結構設計課程中的設計方法原則相同,在鋼結構課程中,教師只需要強調鋼結構設計的極限狀態表達式與混凝土結構設計的極限狀態表達式的異同,既幫助學生復習了混凝土結構設計公式,又加強了學生鋼結構設計公式的理解。(2)準備工程案例。同理論內容配套的工程案例是課程講解的重要組成部分。恰當的工程案例可以極大地提高學生學習相關理論知識的興趣,對學生增強理論理解,提高解決工程實際問題的能力至關重要。例如在鋼結構材料一章,教師可遵循概念講解—工程事故案例分析—工程注意事項的講解步驟。例如可以引用某鋼廠冶煉車間橋式吊車梁疲勞破壞事故,教師可先講解疲勞破壞的特征,然后再講解疲勞破壞工程事故的調查檢測、事故原因分析和總結。此案例中涉及吊車梁的選材、鋼材的材料缺陷、鋼材的材料校核及鋼材的疲勞等內容。通過這個案例,學生不僅加強了對鋼材性能的理解,也掌握了工程事故分析和處理的方法。在教師的教學中,這種與教學內容相關的工程案例可以貫穿理論教學的整個過程,深入淺出的講解能調動學生的學習熱情,促進學生工程實踐能力的提高。(3)課件編寫。課件的編寫應文字簡練,條理清楚。教師可將重點放在圖表、規范條文和工程實例圖片上,同時應減少繁冗的文字描述,以提高教學效率。學生普遍感覺鋼結構難學之處是鋼結構構件和連接的構造抽象難懂。教師可以利用多媒體軟件模擬焊接的連接、梁柱構件的失穩模態、格構式構件的平面外屈曲等,能幫助學生理解知識點,增強學習效果。(4)課堂例題和課后習題。例題和習題可采用兩類,一類是結合材料力學和規范公式的機械套用題目,另一類是與工程實際結合的綜合應用習題。機械套用公式的例題著重講解原理,可加強學生對鋼結構基本理論知識的理解。而涉及綜合應用的習題,則緊密結合鋼結構設計規范重點講解設計過程,提高學生處理工程實際問題的能力。
2.組織實踐教學。
鋼結構設計原理課程的實踐教學環節主要包括鋼結構認識(生產)實習、鋼結構課程設計和畢業設計三個方面。
(1)認識實習。鋼結構結構復雜,學生通過現場參觀、實習,可以加深對鋼結構的感性認識。土木工程專業實習的內容涉及鋼結構制作及鋼結構體系的認識,教師可現場講解鋼結構的生產、制作過程。在現場認識鋼結構體系的前提下,教師可進一步作輕鋼結構、空間網架結構等結構體系的講解。
(2)課程設計。鋼結構課程設計安排在鋼結構設計原理課程結束之后一周進行,是鋼結構教學的主要實踐性環節之一。鋼結構課程設計的題目可采用平臺鋼結構設計。教師在教學方式上,可將一周的集中課程設計分散到相應的課堂教學環節中去。如在鋼結構設計原理課程中,講到“梁的設計”一章,教師可以提前講授平臺鋼結構的設計思路,結合本章梁的設計內容,學生可以在教師的指導下完成平臺梁、板、柱及支撐的結構布置,并完成平臺梁的荷載計算、結構內力計算及平臺梁的設計等內容。在課程進行到軸壓構件和壓彎構件設計的章節時,教師可指導學生繼續完成平臺柱的設計。之后根據理論教學進程,學生可依次完成梁柱節點、柱腳及基礎設計等內容。通過這種教學方式,學生在逐步完成作業的同時,建立了牢固的工程整體概念,提高了將理論知識運用于工程實際的能力,可取得良好的教學效果。
(3)畢業設計。有了課程學習中理論環節和實踐環節的精心安排,學生的計算和應用能力得到了很好的培養和鍛煉。畢業設計的綜合訓練可進一步提升學生的工程實踐能力,為走向工作崗位做好準備。
(三)課堂教學方式改革
鋼結構課程之前的課堂教學模式以PPT教學為主,學生注意力不容易集中。在改革后的課堂教學模式中,將以教師講課為主,以板書為主要的課堂教學模式,對板書不能體現的內容,如工程圖片、表格、模型等,可通過PPT向學生展示。通過板書的知識點書寫和PPT的直觀認識相結合,加深學生對知識點的理解和掌握。另外,課堂練習是鋼結構課程必不可少的教學環節。課堂練習將以工程實例為原型,向學生講解工程中鋼結構設計的理論知識。
(四)建立成績評定系統
改變以往傳統的期末考試成績評定方式。采用過程考核和期末考試的形式,最終的成績由該兩部分組成:第一部分采用閉卷考試的形式,主要考查學生對基本理論知識的掌握情況,占總成績的70%;第二部分考核主要為平時表現,主要考核學生對知識的靈活應用和應用基礎知識解決具體問題的能力。通過詳細記錄學生平時的出勤,對學生作業完成情況及課堂回答問題的情況進行考核。
三、結語
鋼結構設計原理課程改革,通過以上結合工程實踐的教學方法,教師可以在有限的學時內,致力于培養“基礎扎實,實踐能力強”的鋼結構設計、施工專業人才。同時,學生基本理論學習和工程實踐學習并進,在牢固掌握鋼結構基本理論的同時,學習將理論知識運用于工程實踐,為成為適應當代社會發展需求的專業人才而努力。
第四篇:道路橋梁專業鋼結構本科教學改革探討
道路橋梁專業鋼結構專科教學改革 摘要:
道路橋梁專業方向的鋼結構專科教學與土木工程其他專業方向鋼結構本科教學有所不同。就道路橋梁專業方向鋼結構專科教學,從教學內容的選擇、教學方法的變化、實踐環節、課程設計、考試環節等多方面進行了探討,希望既達到鋼結構教學大綱要求,又體現道路橋梁專業鋼結構教學的特點,著重培養學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力,促進教學相長。教學改革鋼結構是土木工程專業的主要專業課程之一,是一門理論性及實踐性都較強的應用學科課程。
本課程的主要任務和基本要求是,學生通過本課程的學習,掌握鋼結構的基本理論及基本設計方法,并具有初步分析和解決一般鋼結構實際工程技術問題的能力。道橋專業與土木工程其他專業在鋼結構課程教學要求中有共性,也有個性。在有限的時間里,為道橋專業學生清晰完整地講解鋼結構課程,必須對教學內容及教學方法進行改革,使學生既能打好基礎知識,又能對鋼結構的相關知識有比較全面地了解。教學改革的一個根本任務就是讓學生從被動地接受知識轉化為主動自覺地學習知識,著重培養學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力,這點對道橋專業的學生學習鋼結構有十分現實的指導意義。
一、教學內容的選擇首先,要了解學生所要學習的前后續課程,恰當選好教材,土木工程專業學生在學習鋼結構之前,已經學習過材料力學、結構力學、建筑材料、地基與基礎、混凝土結構、橋梁結構等技術基礎課;部分學生還可能要選修網架結構設計、高層結構設計、結構選型等課。在鋼結構課的教學過程中,處理好本課程與這些選修課程及相關課程的關系,將有助于學生了解本課程的特點、熟練掌握本課程的重點內容,也有助于減少本課程的講授工作量,從而達到事半功倍的效果。所選教材應能反映當代鋼材和鋼結構的發展,在計算設計方法上,考慮到學生是初次接觸鋼結構,不宜選用理論深奧的內容,應選擇習題訓練目的明確、例題步驟清楚的參考教材。其次,凡其他課程中已學過的內容可適當從簡講授,結合道橋專業實際,適當增補橋梁鋼結構中計算的內容。例如在材性方面,建材里面已經講過的內容可以少講,幫學生回顧已有知識即可,重點應該放在補充講解橋梁鋼結構中所用焊接鋼材、高強鋼絞線等材料的性能,并結合這些材料實際工程的應用圖片,增強學生學習興趣。在鋼結構應用中,一般教材偏向于介紹鋼結構在建筑中的應用,很少有象關于索等在橋梁中廣泛應用-的結構形式介紹,在教學內容安排上,可適當介紹索設計的主要內容,并列出主要參考文獻,供不同層次學生選擇學習。建筑鋼結構中,除了吊車梁外,考慮疲勞的內容較少,但在鐵路橋中,焊接結構的疲勞不容忽視,這個在建筑鋼結構中略講的內容中就需要補充講解。
二、采用靈活的教學方法激發學生的積極性首先要合理安排教學步驟。在課程教學中,應從道路橋梁工程實際出發,提出所需解決的問題,引發學生的興趣,然后介紹科研工作者為了解決這個問題做的工作,介紹實驗現象和理論分析結果,然后介紹為了便于工程實際的應用,計算模型如何簡化,誤差分析,最后引出規范采用的計算公式。為了讓學生盡早熟練掌握公式,在例題講解之前布置習題,讓大家先思考,再聽習題課可獲得事半功倍的效果。在這個基礎上,給學生介紹橋梁工程上常用的鋼結構細部處理及節點構造措施,加深學生對工程實際的了解。其次要注意多種教學手段調動學生學習的積極性,尤其是要注意應用多媒體教學課件來增強學生的感性認識。學生真正現場觀看各種類型的工程并不容易,通過圖紙聯想到實際工程結構又是大多數學生的弱項。多媒體課件制作,可加入動畫、圖片和學科前沿知識,把課本中抽象的知識和工程實際相結合,直觀地展現給學生,這樣可以開闊學生視野,彌補現場教學的不足,調動學生主觀學習的能動性,還可以展示鋼結構的空間構造和結構的多階失穩模態,使沉悶枯燥的教學過程變得輕松愉快。
三、重視學生的實踐環節與課程設計經過課堂理論學習后,學生對于鋼結構的感性認識依舊不夠具體深刻,這樣,在理論課程結束后,有目的、有選擇地帶學生深入鋼結構橋梁施工現場進行教學實踐很有必要。在現場實踐之前,教師可以考慮加一次課時講解實踐環節涉及的系統知識,安排好班級分組與帶隊教師,要特別注意安全問題與組織紀律問題。在實踐現場,可以考慮請施工方幫助學生講解施工步驟以及對該項目施工工程中出現的問題處理等,教師在參觀實踐環節時要隨時注意提醒學生如何將課本理論與實踐聯系起來,指導學生完成參觀實踐。課程設計不僅要求學生深刻理解所學基礎理論,而且要求學生對所學知識能融會貫通,是對前一階段所學知識的一次總的拼裝過程。因此安排好課程設計很重要。首先,要合理地幫學生選擇題目。以往對于建筑過程的學生總是做鋼屋架的課程設計,橋梁專業的學生對此興趣可能不會很大,可以考慮給橋梁專業的學生做一個人行鋼天橋箱梁設計或者鐵路橋梁中鋼桁架設計,這樣和學生專業結合就更緊密。其次,要有序地安排學生課程設計步驟。以往課程設計是集中1周時間讓學生完成計算書和施工圖,由于時間緊迫,導致圖紙質量較差,學生在短時間內反映的問題也很難得到有效的糾正。在實際教學中,可以考慮把集中l周的課程設計分散到課堂教學環節中,隨著授課進度,以布置長期大作業的方式讓學生分步驟完成計算內容,及時解答出現的問題,課程設計周學生主要任務是整理計算書,用圖紙把計算內容表達出來,這樣學生既能很好地掌握各項設計環節的內容,也避免了最后集中設計的盲目性。
四、合理安排鋼結構考試環節以往鋼結構課程是教師期末出試卷考試,這種考試模式導致學生是為了分數而考試,對教師而言,改完試卷就結束課程,很少主動根據考試的結果對照大綱的要求,認真地分析和調整,對考試中出現的問題也無法及時給學生糾正。橋梁專業學生鋼結構課程學時相對較少,而鋼結構課程教學內容相對較多,這樣要學好這門課,學生自主學習非常重要。傳統的考試方法大多偏重對知識的記憶,其形式單一,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。考試在教學改革中十分重要,只有對傳統考試模式進行改革,才能推動教師大膽地進行教學內容和教學方法的改革,才能把學生從死記硬背中解放出來,增加學生學習的自主性,提高學生的自學能力。依據這些看法,以下考試改革的具體實踐值得探索。(1)考慮平時多布置大作業,加大平時成績在期末總評成績里的分布,促進學生重視平時的教學環節,而不是到考試時候臨時抱佛腳。例如:在鋼結構的破壞形式講完以后,讓學生通過各種途徑收集實際鋼結構路橋工程里的破壞實例,分析破壞原因,寫成小論文,按總評成績10分計人,學生在該過程中,自主查閱資料,加深對知識的了解。(2)根據橋梁專業學生和鋼結構課程特點探索形式多樣、內容更新、評判靈活的期末考試方式。由于橋梁專業學時少,為了引導學生理解、掌握和靈活應用所學知識,避免學生花大量時間死背公式,可考慮采用“半開卷”的方式進行期末筆試。即考生在參加考試前,考生可以將自己認為重要的內容事先填寫在一張紙上,只準手寫,不允許復印,這張紙在考試時可以查看,考完后這張紙交上,按總成績10分計人考試成績。這樣學生總結的過程就是學習的過程,通過學生自己總結內容的實用性,可反饋給學生了解自己是否真正理解掌握了該課程的精髓。當然對道橋專業鋼結構課程考試全方位改革涉及到很多方面,是一個長期探索的過程。在考試改革過程中也要防止以下兩個誤區:一是全面否定傳統考試模式,二是片面強調考試形式的改革。傳統考試模式不能全部否定,它是對教師“教”與學生“學”給予客觀評價的一種重要手段,我們應該對傳統考試方法進行改革,對知識評測具體方法進行改革,而不是取消傳統考試模式。在鋼結果課程教學考核過程中,不能只重視考試形式的改革,還必須重視考試內容的改革,這樣才有利于學生學習積極性和主動性的提高。
五、結語綜上所敘,道橋專業方向的鋼結構課程本科教學確實有和其他土木工程專業一樣的共性,也有其專業方向的特殊要求。教師在教學過程中,要根據學生的專業特點,及時調整教學內容、教學方法,注重教學的各個環節,使教學相長,讓學生從被動地接受知識轉化為主動自覺地學習知識。
第五篇:鋼結構設計課程教學大綱
《鋼結構設計》課程教學大綱
Design of Steel Structure
課程編號:
適用專業:土木工程專業 學時數:18 執筆者:艾嵐
學分數:1
編寫日期:2005年7月
一、課程的性質和目的
本課程是土木工程專業的必修專業課。本課程的學習目的是:使學生在掌握鋼結構設計的基本原理基礎上,進一步學習整體房屋鋼結構房屋的特點和基本設計方法,能確定合理的計算簡圖,正確地進行內力分析,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,為以后的工程實踐打下必要的基礎。
二、課程教學內容
第9章
單層廠房鋼結構
§9.1 單層廠房鋼結構的組成及布置原則 §9.2 橫向框架的結構類型及主要尺寸 §9.3 結構的縱向傳力系統(2學時)
了解單層廠房鋼結構的組成,柱網和溫度收縮縫的布置原則,橫向框架的類型及主要尺寸的確定,柱間支撐的形式、布置和作用;理解柱間支撐的設計計算方法。
§9.4屋蓋結構體系
§9.5檁條及壓型鋼板的設計(4學時)
掌握鋼屋蓋支撐的組成、作用及各組成部分的布置原則;了解屋蓋支撐與屋架的連接構造,理解屋蓋支撐的計算方法;掌握實腹式鋼檁條的設計方法。
重點:鋼屋蓋支撐各組成部分的布置 難點:實腹式鋼檁條的設計。
§9.6
桁架的形式和截面設計(4學時)
了解桁架的形式和主要尺寸的確定;掌握桁架的荷載計算與荷載組合;了解桁架桿件的內力計算;掌握桁架各桿件計算長度的確定;理解桁架桿件截面形式的選擇;掌握各桿件的截面設計。
重點與難點:如何確定桁架各桿件屋架平面內的計算長度和屋架平面外的計算長度。
§9.7
桁架的節點設計(4學時)
掌握節點設計的一般要求和節點設計的步驟;掌握上弦節點、下弦節點、屋脊節點、下弦跨中拼接節點和支座節點的設計計算;掌握桁架施工圖的繪制。
重點:節點設計的一般要求和節點設計的步驟。難點:各節點的計算
§9.8 有吊車的單層工業廠房的設計特點 §9.9 輕型門式剛架結構的設計特點(4學時)
掌握橫向框架計算簡圖的建立,荷載計算及內力組合;了解框架柱的設計特點;了解輕型門式剛架結構的特點、適用范圍及結構布置;理解剛架的內力和側移計算。
三、課程教學的基本要求
本課程是土木工程專業的專業課,是一門應用性較強的課程。在教學方法上,采用課堂講授,課后自學,組織現場參觀等多種教學形式。(一)課堂講授
本課程在講述的過程中,教師應盡可能聯系生產實際。由于工程實踐性較強,傳統的教學方式往往效果不理想,因此,在課堂教授中,宜引入現代化的教學手段,采用鋼結構CAI教學課件或教師自己制作一些教學輔助課件。為增強學生的感性認識,培養學習興趣,可組織一些現場參觀來配合課堂教學。
(二)課后自學
適當安排一些課后自學的內容,將一些信息量大、內容豐富的鋼結構專題網站推薦給學生,充分利用網絡資源,網上試題庫,有利于學生拓寬視野、提高自學能力。
(三)課外作業
布置適量的作業,以加強學生對所學知識的深入理解。
(四)考試
考試主要采用閉卷方式,考試內容應能客觀反映出學生對本門課程主要概念的記憶、掌握程度,對有關知識點的理解、掌握及綜合運用能力。
總評成績:平時作業占20%,閉卷考試占80%。
四、本課程與其它課程的聯系與分工
先修課程:材料力學、結構力學、鋼結構設計原理等。后續教學環節:鋼結構課程設計
五、建議教材與教學參考書
[1]《鋼結構設計原理》
張耀春主編
周緒紅副主編
高等教育出版社 [2]《鋼結構基礎》
陳紹蕃主編
中國建筑工業出版社 [3]《房屋建筑鋼結構設計》
陳紹蕃主編
中國建筑工業出版社 [4]《鋼結構設計規范》(GB50017-2003)
中國計劃出版社 [5]《鋼結構設計手冊》
中國建筑工業出版社