关键词：钢结构设计；建筑工程；土木工程
钢结构建筑具有抗震性能好、可工厂化生产、施工速度快和绿色环保等其他结构形式不可比拟的优越性。随着钢结构形式增多，其越来越受到我国建筑界的重视。钢结构市场的日益增大，急需基础理论扎实、动手能力强、有丰富经验的钢结构设计和施工技术人才。而目前本科教育领域出现的毕业生知识面单一，动手能力弱，欠缺解决实际问题的技能和“实用性”不强等问题。这些高等教育中出现的问题，既不适应当前工程实践复杂化的趋势，也不符合教育领域工程实践教育的发展方向，直接影响了本科教育可持续性发展。[1]如何在教学过程中将实践与理论融为一体，使学校教育和企业工作进行无缝对接，培养适应社会需求的土木工程人才，需高校教师不断探讨和实践。[2-4]
土木工程专业课程中，钢结构工程由“钢结构设计原理”和“钢结构设计”两门课程进行阐述。“钢结构设计原理”主要讲授受弯构件、受压构件以及连接节点等钢结构的基本理论和设计方法。“钢结构设计”主要讲述在建筑应用中，各种形式钢结构的设计计算、构造以及施工技术，它更加接近实际应用，是一门实践性很强的专业课，因此，对学生实践能力的培养显得尤为重要。
笔者通过多年的研究和实践，在总结该门课程特点的基础上，通过一定教学方法和手段的应用，并以案例教学法为主线，突出土木工程专业的特点，将实践能力有效贯穿到课堂教学整个过程中，达到学生在校门和工作岗位间的无缝对接。
一、“钢结构设计”的课程特点
“钢结构设计”是土木工程专业本科生的一门专业必修课。课程任务和目的是使学生熟悉各种类型建筑钢结构体系的基本形式和结构布置、结构体系的受力分析以及设计构造要求；了解钢结构的制作、安装、防火及防腐蚀等基本知识；初步掌握建筑钢结构的设计过程和设计计算的主要方法，熟悉相关的规范条文；培养学生做到能够应用钢结构原理和设计的基本知识，分析和解决实际工程中的问题。其课程主要有以下几个特点：
1.课程内容较多、涉及面广
“钢结构设计”课程包含了现行建筑工程建设中的大多数结构形式，面广量大，包含钢平台设计、门式刚架轻型钢结构、重型工业厂房结构、多层及高层房屋钢结构、大跨度钢结构、以及钢-混凝土组合结构等。在每章里都涉及该种结构的设计理论、构造措施以及相关的规范、规程。因此，该门课程既有一定理论要求、又要熟悉相应规范、构造，既要熟悉“钢结构原理”基本内容，又要熟悉相应力学知识。
2.课程学时少
为顺应我国高校教育改革与发展的需要，各学校按照培养“厚基础、宽口径、重实践、显个性、高素质的复合型人才”的总体方案，专业课程都被大量压缩。我校“钢结构设计”课程的课时量为32学时，另有1.5周课程设计。该课程存在着教学内容多而难，但教学时间又少的矛盾，教师们必须更好选择讲述内容，既达到培养钢结构设计专业人才的目的，又不影响学生的学习效果。
3.课程实践性强
该门课程的目的是培养学生具备钢结构工程的设计、施工能力，让学生掌握钢结构设计的方法和手段，领会结构设计的一般要求，熟悉相应的规范、规程，使学生能根据结构承受的直接和间接作用及所处环境特点，设计出既安全适用、又经济合理的钢结构体系。该课程开设的直接目的，就是使学生在掌握钢结构基本理论的基础上直接面对工程设计和施工，指导学生如何把钢结构在工程中应用。因此，具有很强的工程实践性。
4.与相应设计、施工规范联系密切
作为一门结构设计类专业课程，必须与国家现行设计及施工规范、规程密切联系。而学生在学校学习中的大部分时间都花费在理论学习上，在课本上所接触的相关规范知识也比较隐晦，且都是经过编书者精简过的，因此在教学中如何把规范和教学进行统一值得研究。另外，学生还需熟悉部分钢结构专门设计软件。通过该门专业课程的教学，学生能掌握大量的相关专业知识。
由于目前学生所见到的建筑物中大部分为钢筋混凝土以及砌体结构这些民用建筑，对钢结构建筑很陌生。前期所学的“钢结构设计原理”难度又较大，从而觉得“钢结构设计”这门课程很难，产生了畏惧心理，加之学生没有实际工程经验，在本门课程学习中对工程设计也很陌生。因此，“钢结构设计”课程在教学中和其他课程相比，需要有所突破，除了采用传统的教学手段之外，更需要通过丰富的教学方法来培养学生的实践能力，通过有效的教学方法培养学生的理论分析能力和实际工程设计能力。
二、教学手段和方法的改革
1.多媒体课件和传统的板书相结合
“钢结构设计”的理论部分以内力分析和结构计算为主，传统板书教学中教师的“教”与学生的“学”相同步，引导学生思考，参与具体推导过程，可加深学生对计算过程的理解。多年的教学实践表明，这些传统的教学方法对于理论教学具有较好的教学效果。运用多媒体教学方法具有直观性，并且通过图片、动画和工程录像可以传递大量信息。
该门课程讲解中，对于结构的布置及构造要求这部分教学内容图量较大，若采用普通板书，既浪费时间也不能讲解透彻。利用多媒体技术，采用大量的工程图片、动画演示以及录像资料，清晰明了，更加生动有趣，达到非常好的效果，并且节约了大量课时。
2.案例教学贯穿整个章节
实际工程是工科类课程教学最具有活力的资源，把实际工程引入课堂，实施案例教学，不仅可以丰富教学内容，还可以做到理论联系实际，使书本中枯燥的理论活起来。在讲解每章之前，给每个学生发一份与内容相关的笔者曾经设计过的工程建筑图和工程基本条件。讲完结构体系布置后，学生的作业就是根据建筑图进行结构体系布置，并画出结构布置图。讲完内力计算后，学生根据结构布置图进行内力计算，以此类推。总之，在教学过程中，工程实例贯穿整个理论教学。当整章内容讲完后，学生就完成了一个实际工程的设计过程。这种方法不但使学生熟悉该种结构的整个设计思路，还使章节理论和实践有机结合起来，并且把学生课余时间充分利用，补充教学课时量少的问题。
3.增加教学见习环节
虽然在教学中采用了大量图片和录像，使课堂教学生动有趣，但这总是工程的局部和平面影像，不如现场观摩给学生的印象更深刻。虽然钢结构工程比较多，但在日常生活中能进入到现场，接触到实际钢结构工程的不多。为了提高学习效果，应至少每章内容都有一次见习机会，笔者在课后带领学生到自己曾经设计过的现场（也是每章布置给学生的作业）参观，现场讲解这些钢结构建筑的结构布置、细部构造和设计注意事项。通过见习，有效提高学生的感官认识和学习兴趣。
4.学习通用设计软件，增强实践能力
在目前的建筑行业中，已经广泛运用专业软件进行设计和制图。学生在校园里如果提前接触和了解这类软件的使用方法并初步掌握其技巧，则会在走上工作岗位后能快速与实际对接，可以有效地增强学生的就业竞争力。
笔者一般安排两次课（4课时）进行软件实践，在钢平台设计和门式刚架设计这两章内容讲解中安排（这两章具有广泛的应用性和代表性）。安排学生到计算机房上机学习钢结构设计的通用软件PKPM，系统地讲述钢结构设计的计算机软件操作方法、注意事项，并在课后给学生机动上机时间，培养学生的设计实践能力。
5.设计规范与教学内容紧密结合
由于“钢结构设计”课程涉及的内容很广泛，在编写教科书时，不可能把规范条例全部写入，一般都是根据需要含在教程内容中。但在实际工程中，设计人员看的都是规范条文，因此，课本知识与工程设计存在一定的距离。老师有必要告诉学生，课本上的相关内容，规范中是如何要求的。笔者在该门课程的讲述过程中，涉及规范要求的，一般是以规范条文规定作为引子进行讲解和设计。比如在轻钢门式刚架的设计中，基本都以“门刚设计规程”为大纲，逐条讲解和举例子。
另外，引入一些典型工程的设计计算书和施工图纸能补充学生课外相关知识和实践深度。
6.总结课程内容，精简相应课时
“钢结构设计”课程内容多，课时少，如何在有限的课时内使学生掌握大量的知识，是讲授该门课程必须要面对的问题。笔者通过课程内容分析，钢平台设计、多层钢结构设计和高层钢结构设计有很多相同处。多高层钢结构设计与学生已经学过的混凝土结构设计和高层结构设计有很多相同处。因此，在讲解中，挑出这些章节的不同出重点讲解，相同处则可减少课时量。另外，对于需做课程设计的部分，可在课程中减少课时，大部分内容在课程设计讲解时重点突出。
三、结语
“钢结构设计”是一门工程实践性较强的土木工程专业课。课程教学的关键是如何通过教学手段和教学方法，与工程实践紧密结合，增加教学效果。根据该课程的特点，把工程案例贯穿到整个教学过程中，增加工程现场实践，把相应规范与教学紧密结合，增加相应建筑设计软件的学习，增强学生工程实践能力。通过总结课程内容，精简课时量，学生最大化掌握相应知识。总之，笔者采用的教学方法突出土木工程专业的特点，能够达到学生在校门和工作岗位间进行无缝对接的目的。实践证明，上述教学手段和方法的实施使本课程教学取得良好效果。从用人单位的反馈意见看，本专业毕业生在建筑领域能力较强，得到了社会认可，也得到了有关专家的好评。
参考文献：
[1]邬峻. 21世纪的高等工程教育：循环创新新模型与21世纪大学建构[J].高等工程教育研究，2002，（5）.
[2]宋高丽.基于应用型人才培养目标的钢结构课程教学初探[J].高等建筑教育，2010，19（3）.
一、独立学院学生学习本课程所面临的困难
（一）知识基础较差，知识整体性和系统性不强
独立学院学生的数学基础不够好，导致物理及力学知识学习过程中存在困难，知识掌握情况不佳，特别是材料力学知识的学习情况不是很好，而《材料力学》作为《钢结构设计原理》的重要先行课程，与钢结构联系极为紧密，《材料力学》中轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲应力、梁弯曲时的位移、应力状态分析、组合变形及压杆稳定等内容是《钢结构设计原理》中钢结构连接，钢柱、钢梁、压弯构件及拉弯构件的强度、刚度和稳定性分析的重要基础。
（二）学习兴趣不高，学习具有一定的盲目性
本校的《钢结构设计原理》课程只有48学时，所选教材虽然知识全面、阐述详细，但课时有限，不能为学生进行深入详细的讲解，亦不能留给学生太多时间思考，这就导致学生学习本课程兴趣不高，形成一定程度上的恶性循环。而且学生在学习本课程的时候具有一定的盲目性，不能充分理解所学知识的重要作用，通常都是“为考而学”、“为学而学”，而不是“为用而学”，故不能调动起学习的积极性和主动性，也不能很好的将知识学以致用。
二、解决方案
（一）做好先行课程准备、搭建本课程的知识架构
《建筑材料》、《材料力学》等先行课程是学习钢结构设计的重要基础，为此授课前教师应与《建筑材料》、《材料力学》等课程的授课教师充分沟通，深入了解学生已学知识的架构和掌握情况，以及学生在这些课程中的薄弱环节，并研讨学科交叉部分内容的讲解方法。由于独立学院学生自学意识及知识总结和连贯的意识不够强，建议教师在授课之初，制作《钢结构设计原理》课程知识架构并要求学生完成相关先行课程的知识总结，搭建知识框架，将学生所总结的知识进行汇总整理建立与《钢结构设计原理》的知识联系结构图，要求学生人手一份，每节课结束前留给学生一定时间根据自己的听课情况在知识结构图上作标记，课下根据复习情况在知识结构图上做相应记录，并以此作为期末考核的一部分，激励学生加强对知识整体性和连贯性的把握。
（二）充分利用多媒体教学技术，增强学生的学习兴趣
多媒体教学技术在现代教学中应用越来越广泛，《钢结构设计原理》课程内容较为抽象，特别是轴心受压构件及梁的稳定性分析部分，内容复杂，公式推导较多，难于理解，加之现实生活中，钢结构不似钢筋混凝土结构、砌体结构那样随处可见，不能在学生脑海中形成较为直观的印象，独立学院学生的理解能力、空间想象能力稍差，对于复杂的知识，若仍采用一般的教学方法进行讲述，学生并不能建立空间思维，无法真正理解钢构件承载、变形及破坏时的状态，若采用视频、三维动画展示，则可以将钢构件受力状态非常直观的呈现给学生，能够给学生留下深刻的印象，胜过教师“千言万语”的描述；又如，对于钢结构建筑，可以利用三维动画一步步展示其搭建方式和钢构件之间的连接方式，使学生对于钢结构有整体认识，为此建议教师课上较多采用视频，三维动画等多媒体教学技术，提高学生对知识的空间认知，增强学生的学习兴趣。
（三）加强与学生的互动，调动学生学习的积极性
大部分学生都习惯于听老师讲授的教学模式，大学里每次课授课时间都相对较长，这种模式不仅不能保证学生能跟上教师的节奏，也容易使学生产生倦怠，由于多数学生没有很养成良好的学习习惯，所以在“灌输式”的授课模式下听课质量不佳，学习积极性不高，针对学生上述特点必须在传统教学方法的基础上进行一定的改革，开展以学生为主的教学模式。建议授课教师控制好授课节奏，尽可能加强与学生的互动，可以采取小组讨论模式，将学生分成若干个讨论小组，在课前布置一些任务，要求学生有目的地复习和预习，并要求每个讨论小组将讨论结果整理汇总，于授课前一天交给教师，教师能够尽快地了解学生对已学知识的掌握情况和新知识的预习情况，有针对性地授课，学生带着疑问听课，从而达到更好的授课效果，课下要求学习小组相互交叉出题彼此测试监督，并制定相应的激励机制，以此鼓励学生养成良好的学习习惯和团队协作意识。
（四）钢构件模型制作，提高学生实践能力
钢结构知识较为抽象，对学生的空间想象能力要求高，独立学院学生空间思维能力有所欠缺，且对文化知识的学习动机不强，学习知识的能力尚待提高，但独立学院学生动手能力较强，思维很活跃，见识较广，许多学生从小受过特长教育，口才、沟通、社会交往等方面有较高的能力和表现欲望，针对学生这样的特质，教学中除了采用多媒体动画，视频等新的教学技术加强学生对知识的理解之外，开展简单的钢构件模型制作活动，活动要求学生制作钢构件模型并组织答辩，学生在模型制作的过程中可以深刻地理解钢结构连接，搭建过程及钢结构的空间结构，且每个学生都有机会表达和表现自己，既能提高学生的实践能力，加强学生对知识的把握，又能给予学生一个锻炼和表达自己的机会，增强学生的自信。
（五）做好与后续课程的衔接
《钢结构设计原理》是后续专业课，如《建筑钢结构》、《钢桥设计》等课程的重要基础，故在授课之初需要做好与各位专业课教师的交流沟通，整理知识结构，建立完整的钢结构教学体系。授课之处即使学生清楚地理解课程学习的重要，针对学生上述特点，在授课前就应使学生充分理解学习《钢结构设计原理》的目的和作用，在授课中，利用多媒体教学手段，较多地展示钢构件在钢屋架、钢桥等钢结构建筑中的存在形式，同时，在授课期间组织学生参观钢结构建筑的施工现场或已完工的钢结构建筑，将钢结构建筑、钢构件、钢结构的连接直观真实地呈现给学生，联系学生课程所学知识以钢结构建筑为整体现场进行剖切式教学，使学生能够充分掌握钢结构材料、钢结构构件和钢结构建筑之间的关系。
三、结论
关键词：钢结构；教学方法；课程改革；成绩评定
作者简介：司红云（1967-），女，江苏南通人，扬州大学建筑科学与工程学院，副教授。（江苏扬州225009）
基金项目：本文系扬州大学“钢结构”精品课程教改课题的部分研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）16-0084-01
基于钢结构自身的优良特性，钢结构的工业化程度高，施工期短，选型优美，具有良好的抗震性能，且大部分钢结构都能有效地回收循环使用，对自然环境污染小，绿色环保，因此钢结构工程的运用越来越广泛。[1]随着钢结构产业的不断发展，社会对从事钢结构设计施工人员要求越来越高，目前社会上专业从事钢结构设计的专业人员较少。为了培养钢结构的专业设计人员，就要求高校加强土木工程专业钢结构课程的教学，而实际情况是各高校普遍存在教学学时不足、教学实验设备不完善、学生对钢结构课程学习不重视等问题。如何在有限的教学时间内提高学生的学习效率，帮助学生牢固掌握基本理论，有效提高学生的实践能力是“钢结构”课程教学研究的重要课题。这对学生毕业后尽快适应社会对钢结构人才的需求、促使钢结构产业健康有序的发展具有重要意义。笔者基于这方面的考虑，分析了目前钢结构教学中存在的问题，研究了改革钢结构教学方法的措施。
一、“钢结构”课程教学中存在的主要问题
目前“钢结构”课程教学过程中存在着诸多问题，主要包括三个方面。
1.学时少而教学内容繁多
“钢结构”课程内容包括材料的性能和设计计算方法、钢结构的连接、轴心受力构件、受弯构件、拉弯、压弯构件和建筑钢结构设计等内容，[2]内容繁多，而扬州大学教学大纲安排课堂教学学时为45学时，课程设计为1周，教学实验学时为6学时。由于“钢结构”课程理论性强，内容、公式繁多，在45学时的课堂教学很难达到较好的教学效果，学生在掌握基本理论的基础上还必须熟悉有关公式、构造要求、设计参数和计算图表，45学时远远不能满足要求。而且“钢结构”又是一门综合性强、实践性强的课程，学生应有足够的时间将理论与实践结合，而根据教学大纲，“钢结构”实验仅6学时，学生无法每个人都亲自操作。而课程设计只有1周的时间，在短短1周的时间内要完成结构布置、荷载及内力计算、截面选择以及节点设计、施工图绘制等，工作量大。许多学生为了完成任务，只能对照例题依葫芦画瓢，无法认真仔细地分析、设计，教学效果很难提高。
2.教学方法单一，教学与实践脱节
“钢结构”课程教学过程中一般以课堂教学为主，授课以多媒体课件结合传统板书，虽然利用多媒体教学手段比单一的板书教学更形象，但仍为灌输式教学，教学内容大多为抽象的力学模型，缺乏实际工程的直观感觉，学生不能有效地将书本知识和实际工程中的梁柱、节点构造等有机结合起来。
3.学生重视程度不够
由于目前学生毕业后从事的大部分都是钢筋混凝土结构的设计、施工工作，认为接触钢结构工程的机会比较少，因此许多学生对“钢结构”课程重视程度不够。而“钢结构”课程理论性强，需要丰富的力学知识作为基础，如果学生对力学课程的一些基本问题没有理解透彻，特别是有的学生对力学中最基本的概念不清楚，学习“钢结构”课程时就感到困难，同时钢结构设计计算较繁琐，因此对课程的学习就有些被动。
二、“钢结构”课程教学方法改革
为达到提高学生综合素质的目的，本科生专业教学应由着重知识传授向侧重学生能力培养转变。如何培养学生的理论与工程实践结合的能力、空间想象能力和思维能力、分析归纳总结能力和科学探索能力，培养学生实事求是、严谨治学的科学态度和良好的工作作风是专业课程教师重点探索问题。笔者结合多年的教学经验，认为应从两个方面改革“钢结构”课程教学方法，提高教学效果。
1.优化教学内容，加强理论教学
教学过程中，为提高教学效果，明确解决问题的思路，应从讲解基本构件开始，即告知学生各类构建的设计和计算一般思路是：构件截面选择强度验算刚度验算整体稳定验算局部稳定验算。[3]通过理论知识的阐述和基本构件例题的讲解，让学生掌握设计过程，注重理解和学习解决问题的方法。
对于课本中大段的公式推导和大量的稳定理论侧重于理解性阐述，让学生学会利用稳定理论实用计算公式解决实际问题，而具体的推导由学生课后完成。
教学过程中选择一些工程实例结合理论知识进行讲解，以增加学生的感性认识，并增加学生的学习兴趣。
2.加强实践性教学环节，培养学生的实践能力
通过树立规范意识，加强课程实习和课程设计，加深学生对所学知识的理解和运用，培养学生钢结构设计和施工的实践能力。
（1）在进行理论教学过程中，加强国家规范等强制性标准的讲解，将规范意识贯穿教学的全过程。工程规范特别是强制性标准是工程技术人员的法律准则，是在大量的工程实践经验的基础上的理论总结，教学过程必须让学生知道并要求他们牢记钢结构工程设计施工必须严格遵循相关规范。
（2）加强课程实习，在理论教学过程中尽可能选择合适的实际工程，带学生亲临工地，深入到工程中去，学习和了解工程中的实质性内容，增强工程的感性认识。
（3）强化课程设计。课程设计是结合专业课学习而设置的综合性课题。通过课程设计训练，学生能把所学的知识进行综合应用，提高实践运用能力。课程设计的时间不能太短，要让学生有足够的时间分析计算并完成计算机绘图。课程设计过程中应注重学生计算分析能力的培养，重点加强钢结构设计软件的应用，目前工程上钢结构设计软件应用较多，主要有PKPM中STS钢结构设计、MTS钢结构设计软件和3D3S钢结构设计软件，选择较为适合学生掌握的软件，让学生学会软件的操作计算，提高课程设计的教学效果，为今后从事专业的工作打下良好基础。
（4）进一步加强“钢结构”课程实验，增加钢结构实验项目；“钢结构”课程实验可促进学生对理论知识的深入理解，尽量利用课余时间让尽可能多的学生进行实验操作，理解构件受力过程及检测的方法、理解钢结构失稳的形式和原因，掌握应力应变测试方法、构件加载方法、应力计算、稳定计算的方法。
三、“钢结构”课程成绩评定方法改革
课程成绩评定是衡量学生学习效果的手段。如何评定学生成绩是一个系统问题，过去往往单纯以考试成绩作为课程成绩，这样不能真正反映学生的实际能力。笔者认为应综合考虑多种因素，最终确定课程成绩，应主要从三个方面改革课程成绩的评定。
1.成绩评定体系确定
“钢结构”课程成绩应由多方面因素决定。笔者根据多年的教学经验认为“钢结构”课程成绩主要由课堂教学、实习实验、课程设计方面成绩综合考虑。而课堂教学成绩、实习实验成绩和课程设计成绩又有多个影响因素。课堂教学成绩的主要影响因素有课程考试成绩、课堂出席率、平时作业情况；实习实验成绩的影响因素主要有实验准备情况、实际操作情况、实验报告质量；课程设计成绩的影响因素主要有工作量、图纸质量、设计报告书质量等。
2.影响因素相对重要性研究
课程成绩评定影响因素很多，各影响因素对最终成绩的影响程度不一样，研究影响因素的相对重要性对最终成绩有着重要意义。相对重要性研究方法很多，层次分析法是实际运用中较为常用的方法。层次分析法是系统工程中对非定量或定性定量相结合事件作定量分析的一种有效方法，也是对主观判断作客观描述的一种方法。用层次法进行系统分析，[4]首先要把问题层次化，根据问题的性质和要达到的总目标将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成一个多层次的分析结构模型，并最终把系统分析归结为可直接供决策的参量相对于总目标相对重要性权重的确定或相对优劣次序的排序问题。传统的层次分析法计算量较大，往往会产生较大的误差。改进层次分析法是基于传统的层次分析法思想，借鉴模糊数学方法，建立基于模糊一致矩阵的改进层次分析法。该法既能满足判断思维过程的一致性要求，又不需要对矩阵进行一致性检验，可直接由通过数学转化后得到的模糊一致性矩阵元素来计算评定指标的相对重要性。
3.评定方法研究
根据模糊理论，模糊综合评定的数学模型可采用三级模糊评定模型。三级模糊综合评定的数学模型中，课程成绩是总目标；逐级考虑各影响因素的相对重要性，最终确定课程成绩。
采用模糊综合评定方法评定课程成绩可考虑多种影响因素，可较为客观地反映学生学习的实际效果。
四、结论
“钢结构”课程是土木工程专业课程，是从事专业工作必不可少的重要课程。优化“钢结构”课程的理论教学，强化实践性环节教学，合理评定课程成绩，是提高教学效果的有效措施。
参考文献：
[1]陈新,等.钢结构系列课程教学内容改革[J].高等教育,2010,4(19):
63-67.
[2]陈绍蕾.钢结构设计原理(第二版)[M].北京:北京科学出版社,2001.
关键词 钢结构设计原理 桥梁与渡河工程 教学改革
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.02.048
随着钢桥和组合结构桥梁建设的不断增加，设计和施工单位急需大批熟练掌握桥梁钢结构设计和施工知识的专业人才。由于过去桥梁与渡河工程专业的本科阶段钢结构教学内容及教材侧重点与工业民用建筑专业无异，刚毕业的桥梁与渡河工程专业的大学生很难适应桥梁钢结构方面的工作，导致桥梁钢结构专业人才短缺、质量不高。一方面，钢桥和组合结构桥梁有着巨大的发展潜力和市场需求，另一方面，桥梁与渡河工程专业钢结构人才短缺，二者的矛盾造成了该领域就业空间广阔，并且在今后一个相当长的时期内该空间还将不断扩展。①为了满足社会对钢桥和组合结构桥梁人才的需求，我校桥梁与渡河工程专业“钢结构设计原理”课程在教学内容、教学方法及考核方式方面也在不断进行改革。
1 教学内容
1.1 教材
目前，国内已有的《钢结构设计原理》教材，大多基于《钢结构设计规范》（GB50017-2003）②编写，适合工业民用建筑专业的本科生进行学习。涉及公路桥涵、铁路桥梁的钢结构设计规范的《钢结构设计原理》教材极少，以至于桥梁与渡河工程专业的学生学习此类③④教材后，无法直接应用于钢桥和组合结构桥梁的钢结构构造与结构设计中。针对上述问题，我校桥梁与渡河工程专业“钢结构设计原理”课程，选用东南大学叶见曙教授编写的“结构设计原理”⑤第三版第四篇――钢结构。该书结合我国公路桥涵钢结构及木结构设计规范、钢-混凝土组合桥梁设计规范进行编写，较好地解决了教材脱离规范的问题。此外，结合钢桥、组合结构桥梁参考书籍，在授课过程中紧紧围绕桥梁专业用钢结构构件的设计原理进行讲解，使学生工作后，能够做到学以致用，更快适应工作。
1.2 侧重点
桥梁与渡河工程专业学生在进行“钢结构设计原理”课程的学习之前，材料力学、结构力学、建筑材料等专业基础课都已经进行了系统的学习。在“钢结构设计原理”课程的教学过程中，涉及到这部分的内容适当从简讲授，而增加更多针对桥梁钢结构的内容。例如在材料性能方面，将讲解的重点放在桥梁钢结构用钢材、高强钢绞线、桥梁钢结构用新材料如耐候钢、耐高温钢材等材料的性能方面，让学生了解现有桥梁用钢的现状及未来的发展趋势；结合这些材料在实际工程中的应用图片，提高学生的学习兴趣；在桥梁钢结构应用中，适当介绍索设计的内容，例如钢梁桥中的体外预应力索、斜拉桥中的拉索、悬索桥中的缆索等，以有助于学生学习后续的钢桥和组合结构桥梁课程，列出主要的参考文献，供学生在课余时间有选择地学习；桥梁钢结构尤其是铁路桥，由于受到动荷载的影响，钢结构焊接的疲劳问题不容忽视，在桥梁与渡河工程专业的钢结构设计原理课程中必须补充疲劳设计的相应内容。为拓展学生的就业面，在课程讲授过程中适当增加工业民用建筑用钢结构设计原理的知识，对其所用规范进行介绍，拓宽学生的知识面。
2 教学方法
桥梁与渡河工程专业的钢结构设计原理课程教学，应该既注重基本知识的传授，同时不断启发学生，调动他们学习的积极性和主观能动性，逐步培养出发现问题、思考问题、分析问题、最终解决问题的能力。通过对这种学习方法的传授，使学生既能掌握书本知识，又能不断创新进取，极大提高学生的学习积极性。
2.1 理论教学
针对学生对图片或视频信息的兴趣浓厚，对单纯的数字或者文字兴味索然的现实情况，对抽象的理论问题，用动画或搜集实际工程中的图片，以幻灯片或视频形式播放给学生，让学生以娱乐的方式掌握知识。例如，钢结构的连接和破坏问题，每一项钢结构的破坏或失稳现象都通过图片展现，引导学生思考这些现象背后的机理问题，诱发学生的兴趣，从而引出该节课程教授的重点，改善课堂教学的效果；同时，图片或视频的应用，还能加深学生对基本知识与基本原理的感性认识。
但对于计算原理和公式，一定要用板书演示其推导过程，让学生的思路紧随教师的演示，充分利用课堂时间，消化计算原理，提高教学效率。在计算理论讲解完成后，结合工程应用，介绍实际桥梁钢结构的细部处理及节点构造措施，让学生做到理论与实际相结合，掌握工程中处理具体问题的方法。
采用习题课、讨论课的方式，对学生作业过程中存在的问题进行深入剖析，点评解题过程中的易错点和答题错误的原因。在讲解和讨论的过程中，帮助学生理清解题思路，规范解题步骤，总结解题技巧，提高答题的正确率，同时培养学生严谨、认真、细致的工作作风。
2.2 现场教学
在桥梁与渡河工程专业的钢结构设计原理课程讲授过程中，多媒体、板书等多种手段是课堂教学的主要方法，但对于钢结构设计原理课程来说，仅有课堂教学是远远不够的。因为尽管有多媒体作为教学工具，但毕竟还是图片或短暂影片，学生难以形成一个完整的钢结构的概念，对钢结构的感性认识依旧不够具体深刻。在钢结构设计原理课程的理论教学学习期间或结束后，充分利用学校周围已建或在建钢桥与组合结构桥梁，进行现场参观、学习，便于理论知识与实际应用“接轨”，有选择性地带学生深入施工现场，进行教学实践很有必要。在进入现场之前，负责钢结构设计原理课程的教师，需要事先向学生讲解工地现场实践中所涉及的系统知识。安排好班级分组与带队教师，特别强调实习过程中的安全问题与组织纪律问题。在施工现场，让学生进一步认识真实的螺栓、焊缝、纵向和横向的加劲肋，辨别现实构件中的受拉构件、受压构件、受弯构件或压弯构件、拉弯构件，观察构件的现场连接拼装。请施工单位负责人讲解施工现场钢结构的基本概况，采用的施工方法，施工组织设计，施工质量控制要点，安全保障措施，施工过程中遇到的各种困难，出现的问题及解决的方案等。现场教学过程中，提醒学生注意观察，认真聆听讲解，将书本上的图纸和现场的实体结构充分比对，加深对书本知识的理解。同时，结合工程技术人员的讲解，学习工程中处理具体问题的方法，真正达到现场教学的目的。
2.3 实践教学
实践教学分为实验教学和课程设计两部分。学生在钢结构设计原理课程学习过程中，如果对某个问题有进一步研究的兴趣，可以通过参与大学生创新实验项目，提出自己的研究课题。设计实验方案，动手制作钢结构实验模型，通过实验结果验证自己的想法或发现自己提出的方案的不足，激发学生的创新热情，培养学生的动手能力，同时也可为今后的学习和工作提供宝贵的经验。课程设计，有助于帮助学生系统地应用理论课程学习到的知识，做到学以致用。但以往的课程设计都是在理论课讲授完毕后进行，设计效果不佳。为了改善课程设计效果，打破理论教学与课程设计的严格界限，将理论教学与课程设计同步进行。⑥在钢结构设计原理课程开始上课之时，就给定课程设计题目，随着授课进度的深入，让学生以长期大作业的方式分步骤完成。这样，在理论授课过程中，学生随时可以针对课程设计的内容进行提问，并能得到及时解答，课程设计周学生只需整理计算书、绘制图纸。这样，学生有充足的时间掌握钢结构设计原理的各项设计环节内容，遇到问题能够及时得到解决。
3 考核方式
在对钢结构设计原理课程的教学成果进行考核时，如果仅仅通过期中、期末的考试结果来评价学生的学习情况，显然将会是不全面的，也是不准确的。在钢结构设计原理的教学过程中，采用多种考核形式，例如随堂测验，课堂提问，组织学生进行小组讨论或者针对钢结构设计中存在的某一问题，让学生提交研究报告等方式进行考核。对学生的日常测验，也可以采用口试和笔试相结合的形式，或者把一次测验拆分为多次小的测验，这将有助于更加全面地评价学生的学习情况，降低一次考试所带来的偶然性。传统的考试方法大多偏重对知识的记忆，形式单一，难以客观、全面地评价教学效果，也难以调动学生自主学习的积极性。桥梁与渡河工程的钢结构设计原理课程考试，借鉴国家一级注册结构工程师的考试模式，在考卷中，可能涉及到的全部公式均给出，避免学生死记硬背。此外，可考虑“半开卷”考试，允许学生将自己认为重要的内容事先书写在一张A4纸上，考试时允许查看，考后随试卷上交。这样，学生对自己认为的重点进行总结，通过总结内容的实用性，可反映学生对课程重点的把控。
4 结语
针对桥梁与渡河工程专业学生钢结构设计原理课程学习中存在的问题，从教学内容、教学方法和考核方式三个方面，提出了一系列的改革措施。
（1）选用《结构设计原理》教材，并结合钢桥和组合结构桥梁相关参考书籍，已学过的内容适当从简讲授，紧紧围绕桥梁专业用钢结构构件的设计原理进行讲解。（2）对抽象的理论问题，用动画或搜集实际工程中的图片，以幻灯片或视频形式进行播放；但对于计算原理和公式，一定用板书演示推导过程；采用习题课、讨论课的方式，点评解题过程中的易错点，总结解题技巧。（3）在理论课学习期间，充分利用学校周围已建或在建钢与组合结构桥梁，进行现场参观、学习。（4）理论教学与课程设计同步进行，进行大学生创新实验。（5）考核中，借鉴国家一级注册结构工程师的考试模式，给出考卷中可能涉及到的全部公式；也可考虑“半开卷”考试。
注释
① 苏庆田，吴冲.钢与组合结构桥梁课程教学改革探讨[J].高等建筑教育，2013.22（4）：37-40.
② 钢结构设计规范[S].GB50017-2003.
③ 陈绍蕃.钢结构[M].北京：中国建筑出版社，2003.
④ 彭伟.钢结构设计原理[M].成都：西南交通大学出版社，2004.
【关键词】“钢结构”课程设计;项目式;教学改革
引言：
据分析数据显示，目前钢结构课程教材的内容主要以传统钢结构建筑设计为主，但随着建筑技术的不断创新和发展，传统的钢结构建筑设计理念和技术已经跟不上当代的钢结构建筑发展的步伐。并且很多高校教师在钢结构课程教学中采用的教学方式多是教材内容结合课后习题，这种教学方式不利于学生掌握钢结构的理论知识和设计技术。
1.“钢结构”课程的教学内容
钢结构课程的教学目标是让学生加深对各种钢结构建筑结构和体系的熟悉程度，并了解其中的受力分析原理，掌握钢结构建筑的设计技巧和设计方式，同时还要能够分析其中的结构问题并规划合理的解决方案；让学生初步掌握钢结构建筑的设计过程和设计数据的计算方式，并了解该行业的建筑需求和相关规定；培养学生对钢结构建筑设计软件的应用能力，并了解当代建筑行业中钢结构建筑的发展趋势；让学生在今后的工作岗位中能够应用所学的专业知识来解决钢结构建筑工程中存在的问题。钢结构课程是土木工程专业学习中的基础科目，该课程涉及到了多方面的专业知识，如轻钢式钢架结构、重型钢结构、多层钢结构、大跨度钢架结构等。钢结构建筑设计过程中涉及到的专业知识也有很多，设计人员在设计过程中需要考虑的因素是多方面的，既要结合力学理论的推导，又要考虑建筑的审美需求，还要满足大量的结构功能需求。由此可见钢结构课程教学内容的复杂性[1]。
2.项目式“钢结构”课程设计教学改革的方式
2.1应用多媒体教学和传统教学相结合的方式
多媒体教学方式是现代教学模式中的代表，多媒体这种现代教学方式是利用现代科技来实现教学内容的收集、教授、储存、扩展、应用的，教师在教学过程中应用多媒体教学能够更好的传达教学信息，进而完成教学任务。但在钢结构课程教学中，教师还需要根据教学内容来选择教学方式。例如，教师在讲解钢结构建筑的发展历史时，运用多媒体教学方式能够让学生迅速的接触到大量信息，通过图片和影像资料的展示方式让学生在最短时间内了解钢结构建筑的发展过程；在讲解桁架设计知识和构件分析时，运用多媒体教学方式可以让原本抽象复杂的设计理论变得形象化和具体化，在教学过程中教师可以添加工程图片，用动画演示实际的设计过程和施工过程；在讲解力学分析知识时应用板书教学方式能够让学生跟随教师的教学思想，逐步了解力学分析的原理和过程，让学生能够循序渐进的看到钢结构建筑的受力情况，加深对钢结构建筑受力分析的理解程度[2]。
2.2在教学课程中引入工程案例
工程案例是钢结构课程教学中的最佳教学素材，将工程案例引入教学课程中在丰富教学素材的同时，还能够将理论知识与实际应用结合起来，实现提高学生应用能力的教学目标。并且将多样化的具有建筑美感的工程展示给学生，能够吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣和设计欲望，进而在钢结构课程学习中投入更多的时间和精力，进一步掌握其中的设计内涵。例如，钢结构建筑中涉及到的受力体系有多种形式，教师在讲解每一种受力体系前可以先找出该受力体系下的典型工程，并以此为教学基础分析出其中的力学模型，整理出该受力体系工程中各个构件的受力理论和破坏机理，并在此基础上引出其中的名词概念和应用原理。另外所选用的工程案例要与时俱进，比方说鸟巢、世博会会馆、水立方等著名的钢结构建筑。
总结：
总体而言，钢结构课程设计教学改革的主要方向是将理论知识与实际工程相结合，让学生加深对钢结构设计知识和设计原理的理解程度，让实践教学更具有针对性，提高学生对钢结构设计理论的应用能力，满足现代建筑行业对设计人才的需求，让高校学生在进入工作岗位后能够更加迅速地得到工作企业的认可。
参考文献：
[1]余卫华,王正中,蔡坤.钢结构课程设计教学改革与实践[J].高等建筑教育,2015,01:69-71.
关键词：钢结构；课程设计；翻转课堂；大众化教育；教学改革
中图分类号：G642.3；TU391 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2016）05-0062-05
一、传统钢结构课程教学方法及课程设计方案存在的缺点
钢结构课程是土木工程专业的一门重要专业技术课。在发达国家，钢结构早在20世纪30年代就有了较广泛的应用，而在我国，直到改革开放以后，特别是加入WTO以后，钢结构的研究和应用才有了较大的发展。进入21世纪后，我国的建筑行业及交通运输等行业都得到了显著发展，高层和超高层建筑、重型工业厂房、大跨度桥梁等如雨后春笋般出现。不仅如此，轻型钢结构房屋也得到了迅速的发展，钢结构住宅得到了人们的关注和一定程度的发展[1]。但与钢结构行业的迅速发展不相协调的现象是：高校毕业生特别是普通二本院校土木工程专业的学生，毕业后不能适应工作的需要。因为钢结构课程（也包括其他结构课程）一直以来采用的是传统的教学方法，即按照钢结构课程的内容体系，把钢结构的材料、连接和基本构件等内容讲完后，布置一个钢屋架的课程设计。这样的教学方法，存在如下缺点：
第一，学生学习的各单元知识是相对独立的，各单元的例题和习题也相互独立，其中的数据是编排例题和习题时“编”出来的，学生不知道这些数据是随意给出，还是来源于工程实例，也不清楚例题、习题中的计算方法与实际工程设计是否一致。因而学习目标不明确，不知道学习后能解决什么实际问题。同时，由于钢结构课程与力学课程联系紧密，计算麻烦，工程实例又少，学生普遍认为钢结构课程难学，缺乏学习积极性，有些学生甚至采取了放弃的态度。
第二，各单元练习中的荷载和内力，与课程设计中的荷载和内力等数据是没有联系的，各单元练习题中的设计计算与课程设计中的设计计算无关联，学生不能正确掌握计算方法，对构造措施的理解也不到位，因而不能用所学的知识来有效地解决实际工程问题。
第三，由于门式钢架轻型钢结构房屋有许多优点，在单层工业厂房及物流仓储中得到了广泛应用，而钢屋架的结构体系目前应用很少，布置钢屋架的课程设计已不能适应实际工程的需要。
所以，传统的课程设计方案不能对学生进行有效的训练，学生毕业后不能适应专业技术工作的需要。
二、单元练习与课程设计一体化的概念
如前所述，在钢结构课程传统的教学内容及教学方法中，存在三方面的缺点，不利于教学质量的提高和学生将来的发展，因此有必要对教学内容和教学方法进行改革。为了使学生在学习时，对课程内容有一个整体的认识和把握，明确各章节知识能解决的实际问题，并使各单元的练习既相互联系，又有连续性，需要找到一个合适的载体，兼顾以上内容，并能实现以上目的。教学实践表明，单元练习与课程设计一体化，可以很好地解决上述问题。所谓单元练习与课程设计一体化，就是通过选择合适的课程设计方案，并将其设计计算内容分解为几个部分，使不同部分与课程不同单元的内容相对应，每一单元的练习对应解决课程设计中一部分的设计内容。当课程内容的学习完成时，课程设计也完成了。
三、单元练习与课程设计一体化的实施方案
（一）课程设计方案的选择
要实现单元练习与课程设计的一体化，课程设计方案要满足以下要求：首先，选择的课程设计方案，既结合工程实际，又能让学生进行手算。其次，能将课程设计内容分解为几个部分，且每一部分的设计计算内容能与钢结构课程的内容体系相一致。第三，学生在学完钢结构的材料和连接内容后，能进行课程设计。第四，学生在学习轴心受力构件、受弯构件的内容时，其单元练习题就是课程设计中的柱、梁的设计。第五，学生在学习柱脚、柱头的相关内容时，能以课程设计中的相关内容进行设计计算。第六，能将不同阶段的设计计算结果汇总，形成完整的设计计算书。第七，能依据各部分的设计结果，绘制施工图，完成课程设计。
虽然门式钢架轻型钢结构房屋目前在单层工业厂房，以及物流仓储中得到了广泛的应用，但由于其采用的是变截面梁、柱的结构体系，不能满足学生手算的要求，所以不适于课程设计。而钢制的工作平台是工矿企业常用的一种结构形式，如钢结构制造厂中的构件制作平台，选矿企业的矿石破碎操作平台，大型机械制造厂中的零件加工、制作平台，混凝土搅拌站中的搅拌系统的工作平台等。从广义上讲，石油钻井平台也是一种工作平台，只是它的工况更复杂，要求更高，功能更齐全，非一般工作平台能比。
工作平台一般采用等截面的梁、柱形式，只要选择合适的布置和连接方案，则可以满足单元练习与课程设计一体化的要求。基于此，选择一工作平台的设计作为课程设计内容，包括结构选型、结构布置、荷载组合和内力计算、柱子设计、次梁设计、主梁设计，以及主次梁的连接设计、柱脚设计和柱头设计、施工图绘制等内容。
（二）质量保证措施
（1）制定详尽的课程设计任务书，使学生明确任务、目的和要求。
（2）选择方案中的多个技术参数，使其能组合成多个不同的具体方案，并制定题目分配表，使不同学生的设计参数不相同，即采用“一生一题”的题目分配方案，杜绝抄袭现象的发生[1-2]。
（3）对每一部分都给出设计示例（选择题目分配表中学生未用题目的数据进行设计计算），把实际工程中可能出现的不同情况、不同方案的优缺点给学生讲清楚，以便学生在进行具体设计时，明白自己所选方案的可行性。
（4）针对不同部分的设计计算内容，设计出解决这一类问题用的规范化计算表格，学生可以对照示例，按计算表格中的内容进行设计计算，并要求在规定的时间段内完成[1-2]。
（5）利用Excel的计算和逻辑判断功能，编制针对不同阶段设计计算内容的计算程序。在该程序中输入已知数据就能计算出每一步的计算结果，并进行正误判断。利用该程序对“一生一题”的设计计算结果进行批改[1-2]。
（6）对每一阶段的设计结果及时进行批改，并将不同阶段的成绩，分别按一定的比例计入钢结构课程的期末总成绩和课程设计的总成绩中。对不按题目分配表选择相应参数，和不按时完成分步设计任务的学生，不记录成绩。
（7）加强过程管理与指导，只有在前一阶段的设计正确后，才能进行下一阶段的设计。
（三）实施步骤
（1）在学生学习完钢结构的材料和连接内容后，即布置课程设计任务，并按照结构设计的一般步骤进行结构选型和结构布置。为了让学生既能进行手算，又能得到较全面的锻炼，
将其分解为几个部分，并与钢结构课程单元练习的内容联系，课程设计的梁柱布置、支撑布置分别如图1和图2所示。主、次梁之间，以及梁、柱之间采用铰接连接，柱与基础之间采用刚接连接。一榀框架的计算简图如图3所示。该部分内容主要通过分析、讲解，告诉学生课程设计所用方案，以及实际工程中可采用的方案。为了充分锻炼学生的独立思考能力、分析和解决问题的能力，
选择多个技术参数，形成“一生一题”的方案，杜绝抄袭现象，并制定题目分配表（如表1所示），每个学生都必须按自己的学号选择设计条件，进行相应的设计计算。由表1看出，这些参数可组合出243种不同的方案，满足“一生一题”的方案要求。
（2）完成结构选型与布置后，进行荷载组合和内力计算。
（3）在学习完轴心受力构件的内容后，要求学生根据各自求得的内力，结合单元练习和设计示例进行框架柱的设计，完成型钢截面和组合截面两种形式，进而确定优选方案。
（4）在学习完受弯构件的内容后，要求学生进行次梁的设计（采用型钢截面），进而完成主梁的设计，以及次梁与主梁的连接设计。
（5）在学习完拉弯、压弯构件的内容后，要求学生进行柱脚的设计、主梁与柱的连接设计。
（6）在各部分设计结果均正确的前提下，首先给学生讲解钢结构施工图的特点，然后要求学生根据各自的设计结果完成施工图的绘制（包括设计说明和材料表）。
（7）学生将各部分的设计结果汇总成完整的计算书，与施工图一起形成完整的课程设计资料。
（8）教师根据学生在各阶段的设计计算成绩和施工图成绩，评定学生的课程设计成绩。
（四）课程设计中未覆盖课程内容的改革
如前所述，为了实现单元练习与课程设计的一体化，并采用“一生一题”的课程设计方案，本课程设计采用的是梁、柱铰接连接方案，也没有考虑柱子受的水平力，因此课程设计中的柱子是轴心受压柱。本课程设计方案未包含拉弯、压弯构件一章中的基本内容。为了利用课程设计中的数据进行该部分内容的教学，教师在课程教学中可以结合设计数据，并考虑柱外有围护结构和风荷载作用，作为设计示例，计算出柱子的内力（轴力N和弯矩M），然后按压弯构件进行设计计算，并将设计结果与未考虑风荷载时的设计结果进行比较。如此，既实现了单元练习与课程设计的一体化，又使学生获得了完整的知识体系和较全面的锻炼。另外，对于课程设计中未涉及的训练内容，可以结合例题、习题进行讲解和练习，以保证练习内容的完整性。
四、改革经验和效果
本教学改革是在笔者进行的相关教学改革的基础上进行的，有相关的前期研究成果和较成熟的研究思路和方法，因此，其方案、思路和方法是合理的，过程也比较顺利。本教学改革采用的是“一生一题”的方案，每个学生、每个阶段的设计计算结果都不相同，所以教师的批改工作量还是比较大的。在实践中，笔者通过设计规范化的设计计算表格和Excel编制计算程序顺利地解决了这一问题。
通过在2012级土木工程专业两个班179人中的实践，取得了如下的经验：（1）单元练习与课程设计一体化，使学生对课程内容有了总体的把握和认识，理解了各章节内容的相互联系及其所能解决的实际问题。（2）通过规范化训练，培养了学生的规范意识。（3）结合实际工程的课程设计方案，使学生明白了所学知识的用处，从而学习目标明确，激发了学习积极性。（4）分阶段进行，分阶段评定成绩，并计入期末总成绩的实施方法，保证了各阶段设计结果的正确性，促使学生养成认真负责和科学严谨的习惯。在实践中，笔者将次梁、主梁，以及柱子的设计成绩按30%的比例计入钢结构课程的期末总成绩。将荷载组合和内力计算、主次梁的连接设计、柱头设计，以及柱脚设计成绩按50%的比例计入钢结构课程设计总成绩，计算书和施工图成绩也占50%。（5）采用一体化的方案后，将课程设计分散在整个学期进行，保证了设计时间，促进了设计质量的提高，并且也不再需要额外的课程设计时间。（6）经过多阶段、连续、规范的训练后，绝大多数学生不仅掌握了结构设计的内容和步骤，而且还培养了他们的规范意识、工程意识和责任意识。（7）课程设计的优秀率达到38%，在课程的期末考试中，学生的考试成绩优良率也明显提高。
五、结语
在大众化教育背景下，更多人有机会走进了大学校园，但是总有一些学生不能正确认识学习的目的和意义，还有些学生甚至把大学校园作为休闲娱乐和谈情说爱的场所[1]。因此，加强思想教育，进行正确引导，更新教学观念，实行教学改革，才能有效提高教育教学质量，培养能适应工作需要，具有发展潜力的人才。
“一体化”的教学理念在一些课程改革中已有实践，也获得了很好的效果[3-5]。但笔者所进行的是另一种“一体化”的改革，即以课程设计为载体，将单元练习与课程设计一体化。采用这样的改革有如下的优点：第一，学生在学习不同单元的内容时，带着如何解决课程设计的问题学习，因而具有翻转课堂的特点，同时也符合建构主义学习理论的经验性和情境性特点[6-7]。第二，采用“一生一题”的方案，有效避免了抄袭现象的发生。抄袭问题，目前在高校已经不是个别现象了[8]。“一生一题”也有效地锻炼了学生的独立思考能力。第三，把单元练习的成绩，分阶段计入课程总成绩的方法，锻炼了学生的责任意识和科学精神。第四，连续多次规范化的设计计算训练，培养了学生的规范意识和工程意识。第五，采用分阶段进行、加强过程管理的方式进行课程设计，保证了课程设计的时间和质量。
实践表明，单元练习与课程设计一体化改革可有效提高教育教学质量，增强毕业生对工作适应性，不仅对钢结构课程适用，对其他课程也普遍适用。
参考文献：
[1]熊瑞生.注重过程管理与质量的钢结构课程设计的改革与实践[J].河南广播电视大学学报，2013，26（3）：82-85.
[2]熊瑞生.期中考试的形式与内容的改革与实践[J].宜春学院学报，2012，34（8）：136-138.
[3]马学友.对课程单元、整体设计及一体化教学的思考――以机械设计基础课程为例[J].职业教育，2013（11）：103-104，108.
[4]毛丹洪.关于一体化课程教学设计的探讨[J].职业教育，2013（10）：13-15.
[5]于惠中，刘心萍.论理实一体化的教育原则和练习处理法的突破――以《工程造价管理》课程为例[J].当代职业教育，2013（8）：43-45.
[6]李建楠，熊瑞生.建构主义学习理论在土木工程专业教学中的应用[J].吉林工程技术师范学院学报（教研版），2004，20（7）：75-77.
Yan Zhuling； Liu Yajun
（Yan'an University School of Architecture，Yan'an 716000，China）
摘要： 本文从当前钢结构在国内建筑市场的应用发展现状和对钢结构人才的需要出发，分析了高校教学现状的缺陷，最后在钢结构课程设置、教学方法和实践性教学环节等方面提出了一定的改革措施。
Abstract: From the current development status of steel structure in domestic construction market and the needs of steel structure personnel, this article analyzes the shortcomings of teaching status in university, and finally proposes some reform measures in steel structure curriculum, teaching methods and practical teaching and other aspects.
关键词： 钢结构 教学工作 教学改革 实践教学
Key words: steel structure; teaching; teaching reform; practice teaching
中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）21-0195-01
1当前钢结构在国内建筑市场的应用发展和对钢结构人才的需求
钢结构所用的钢材，与其它材料相比，具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工周期短、密闭性好以及环保经济等优点，可应用于各种类型的建筑结构。钢结构在世界发达国家的应用已有100多年的历史，近年来，随着国民经济的发展，我国钢产量有了很大提高，为我国钢结构的发展奠定了基础；1997年由建设部颁发的《中国建筑技术政策》（1996-2010年）中明确提出了发展钢结构的要求，钢结构在我国的应用由原来主要为重型厂房、大跨度等工业和公共建筑，发展为低层别墅、多高层及超高层住宅及办公楼等。而且，随着我国钢产量的上升和社会经济的发展，钢结构在国内的应用将越来越广、越来越多。
但由于我国钢结构起步较晚，目前从事钢结构的人才相对比较贫乏，使钢结构建筑市场出现了供不应求的局面，也由于这个原因一定程度上已经制约了钢结构在国内的发展与应用。所以，要让钢结构在国内健康发展，需要解决以下困难：
①要有专业的钢结构设计人才，而且质量数量都要跟上市场的需求。现在，国内的状况是有一部分钢结构人才比较少，在一些相对比较落后地区的小设计院，几乎没有人懂钢结构设计；②要有专门的钢结构施工单位，在这些建筑单位要具备专业钢结构的技术人才和经济管理人才。目前，国内有一些钢结构施工单位，但力量有些单薄而且数量较少，由于钢结构主要由稳定性控制，懂稳定的施工人员恰又较少，从事钢结构施工的技术人员就更少；③要有专业的从事钢结构的施工工人队伍。钢结构与常见的混凝土结构施工的区别在于钢结构主要是构件间的连接，即焊接、螺栓及铆接，而且对连接的技术要求也高，所以，要让国内钢结构建筑市场健全发展下去，一定要有专业的满足市场需求的焊接施工队，螺栓和铆接的安装施工队。要解决以上困难，就得从担负着培养各层次人才的高校的教学工作做起，下面就目前高校钢结构教学工作的现状做一些分析。
2钢结构课程在高校的教学现状分析
2.1课程的设置与当前市场需求不相符，课程学时较少①钢结构课程在高校一直不受重视，其教学状态比较落后，很长时间以来，高校钢结构课程主要是开设钢结构设计原理，结构部分涉及很少。直到1998年，教育部颁布了新的普通高等学校本科专业目录，将原来的“钢结构”课程分为原理与设计两大部分。但目前国内可供教学使用的钢结构教材比较少，且对于大跨度房屋结构、多层及高层房屋结构主要是简单的介绍，有关钢结构的计算部分较少，使学生难以掌握大跨度房屋结构、多层及高层房屋钢结构的设计计算；②目前教材主要讲授普钢，有关冷弯薄壁材料的结构构件教材上没有涉及，但实际中使用的各类薄壁轻钢结构比较多；③很少有教材涉及钢结构的施工内容，高校的施工课程主要讲授钢筋混凝土结构施工；④一般地，高校钢结构课程是按一门课程安排，而且总课时设置太少，要将钢结构的基本知识学扎实，都难以做到。
2.2教学方式比较落后，实践性教学环节较少，缺乏见习、实验等环节与钢筋混凝土结构相比，钢结构教学手段比较落后，采用传统教学方式较多。
3对目前钢结构课程教学改革的设想
3.1合理设置课程根据前面的分析，我国目前钢结构市场对人才的需求状况是供不应求，而高校只开设普钢，对于轻钢等没有涉及。为此，根据多年的工作经验，笔者认为应该增大高校钢结构课程总学时；增设与轻钢结构有关的一些课程或规范规程；选择对多高层、大跨度等结构分析计算比较详细的、全面的钢结构教材，详细介绍各类钢结构的计算；应该选择具有钢结构施工的教材对钢结构施工进行详细介绍，以便使学生在学校对钢结构具有比较全面的认识，扎实的功底，为以后工作中的钢结构设计与施工打下良好的基础，以满足当前钢结构市场需求。
3.2改革教学方式钢结构建筑其结构和结构失稳变形都较为复杂，而学生又难以亲眼见到，再加上目前钢结构课程的教学又相对落后。所以，为使学生更好更扎实地掌握钢结构课程的基本理论和基本方法，首先应该完善钢结构的现代化教学手段，充分利用网络资源，加强网络教学，以弥补实践教学的不足,增加学生对钢结构的工程意识，也能使钢结构课程的教学变得直观、生动、丰富，同时也能调动学生学习钢结构课程的兴趣，提高教与学的互动效果，使复杂的钢结构课程变得简单起来。
3.3加强实践性教学环节钢结构是一门实践性很强的课程，只靠老师讲授难以达到较好效果。应该在合理课程设置、教学方式改革的基础上，对学生加强实践性教学训练；加强并丰富课程设计环节，使学生熟悉钢结构设计和施工图纸；需做实验的要联系实验室，要求学生亲自做钢结构构件的各类变形实验，以培养学生的实践操作能力和创新能力，同时加强学生对钢结构基本知识点的理解。
3.4适当重视专业外语教学当前，我国建筑行业与国际接轨，要让钢结构在国内健全发展下去并立于世界先进之例，一定要加强国际语言的学习，尤其是钢结构专业外语的学习，所以，高校应加强对钢结构专业外语的教学工作。
4总结
本文在分析当前国内钢结构建筑市场的发展与需求的基础上，分析了高校钢结构教学工作的不足，并提出改革的设想，即从课程的设置、学时的扩大到钢结构教学手段、实践教学环节的加强，最后指出加强专业外语的重要性。其目的在于提高学生的钢结构水平，增大学生的钢结构知识面，为钢结构建筑市场培养一定的合格人才，使钢结构在国内建筑市场得以健康发展。
参考文献：
[1]魏明钟.钢结构（第二版）[M].武汉：武汉理工大学，2002，10.
[2]陈绍番等.钢结构[M].北京:中国建筑工业出版社，2003，2.
