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序论：在您撰写钢结构课程设计总结时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
中图分类号：G642.4文献标志码：A文章编号：1005-2909（2012）05-0108-03
随着中国经济建设的飞速发展和国民生活水平的不断提高，很多高层及大跨建筑物拔地而起。钢结构由于轻质高强、建造周期短、施工方便等诸多优点，在工业与民用建筑领域得到普遍应用，多数外形新颖、奇特、大跨、超高的新型建筑都离不开钢结构。教育部于2010年6月份提出“卓越工程师教育培养计划”以贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010—2020年）》重大改革项目，旨在培养一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。卓越工程师的培养目标之一是强化学生工程能力和创新能力。土木工程专业是首批试点专业之一。课程设计作为土木工程专业学生必修的实践类课程，在卓越工程师的培养过程中起着不可或缺的作用。李方慧等[1]在钢结构设计课程教学中引入最新的研究成果和案例，结合现代化的教学手段以提高学生的实践教学能力和认知能力；贾玉琢等[2]指出当前钢结构教学在教材内容和教学方法等方面存在的弊病，并从优化整合课程内容、采用灵活的教学方法和先进的教学手段入手，探讨并实践了钢结构课程实用的教学方法。
目前很多高校在土木工程专业同时开设了钢结构基本原理、建筑钢结构设计和钢结构课程设计课程。这三门课程各有侧重点：钢结构基本原理侧重钢材的基本性能和构件强度、稳定和刚度的计算方法；建筑钢结构设计课程侧重各种常用钢结构体系的设计原理、受力分析、设计方法、加工制作和防腐蚀处理等内容；钢结构课程设计则主要训练学生运用前两门课程知识，通过对给定命题的钢结构单体进行设计实践以巩固专业知识，为学生以后从事工程设计和提升专业素质做好知识储备。目前，不同的高校对钢结构课程设计的要求不同，主要分为轻型门式刚架和钢屋架两种形式。
一、课程特点和教学目标
（一）课程特点
针对四年学制的土木工程专业本科学生，一般钢结构课程设计开设在第七学期，即在学生学习了钢结构基本原理和建筑钢结构设计课程后，此时学生已经具备了钢结构课程设计的必要专业知识。但是，大学四年级的学生有不同于其他年级的特殊性，主要体现在三个方面：首先，第七学期对报考研究生的学生是非常关键的时期，因此往年总是有部分学生为复习考研课程而缺课，即使上课也是心不在焉，最终导致他们学习效率不高甚至不知道课程设计的基本要求。其次，大四学生面临就业问题，很多用人单位为充分考查学生能力要求学生先到单位实习。由于就业市场竞争激烈，很多学生不愿意放弃来之不易的实习机会，因此选择放弃专业课程的学习到单位实习。这批学生最终也不能较好地完成课程设计任务。第三，近些年来，钢结构设计软件发展很快，很多工作均可由计算机代为完成。如中国建筑科学研究院研发的PKPM系列软件中的STS模块，上海同磊土木工程技术有限公司研发的3D3S软件，从10年前完成主要计算到现在可完成主要的施工图，设计人员仅需要输入少量设计参数即可完成设计优化、计算分析和施工图绘制。软件的不断发展和进步大量减少了工程师的重复劳动，但是对学生基本技能的培养并无益处。学生由于对设计软件过分依赖而对设计理论不熟悉，导致最终对计算结果无法准确把握和判断。
（二）教学目标
专业课程的授课方法通常为教师讲、学生听的模式，课堂上师生互动较少，考核多以卷面成绩为主。这种授课方式对课程设计显然并不合适。作为钢结构基本原理和建筑钢结构设计的后续课程，钢结构课程设计的开设是建立在学生对专业知识有一定了解的基础上，引导学生自主完成给定命题的钢结构单体设计过程，要求学生掌握钢结构设计的一般要求、设计过程和设计方法，通过计算书和施工图进行考核，以适用、安全、经济、合理作为设计作品的考核目标。
二、改进方法
（一）分步和互动式教学
钢结构基本原理和建筑钢结构设计两门课程是钢结构课程设计的先行课，由于不同的教师授课方式和侧重点有所不同，学生对知识的掌握程度也不同，在讲授钢结构课程设计要有针对性。学校将课程设计安排在建筑钢结构设计课程完成之后的下个学期，往年的授课方式主要为三个阶段：理论部分讲解、计算分析阶段和施工图绘制阶段，最终按提交的设计图纸和计算书质量进行考核。由于教师在理论讲解时不了解学生对专业知识的掌握程度，只能按照平时授课方式讲解课程设计理论，难以针对课程设计中学生容易出现的错误进行有针对性的教学；由于学时的限制，学生在匆忙完成图纸和计算书后即是学期结束，即使教师发现图纸和计算书中有很多问题也来不及让学生修改。
为准确把握学生对相关知识点的掌握程度，笔者通过与学生交流，及时了解他们完成课程设计需要补充的知识点，适时调整教学计划。如课程设计任务书要求学生完成一无吊车的轻型门式刚架设计，在第一节课上，即有学生指出门式刚架的结构体系和计算方法在建筑钢结构设计课堂上已经讲述，但只是一带而过。在这种情况下，笔者将课堂内容及时调整，考虑到各种不同的结构体系在结构的内力计算方面并无大的差异，仅将门式刚架与其他结构体系的不同之处重点讲述，然后要求学生课后进行计算分析，并在下一节课上随机抽查2～3名学生在10分钟内用ppt演示自己的计算过程。通过演示及时发现学生计算过程中普遍存在的问题，并在以后的授课过程中有目地重点解释。学生为准备演示ppt，会仔细阅读教材及相关设计材料，独立地思考、分析、归纳总结，既锻炼了他们的语言表达能力，又能发现问题，高质量地完成课程设计。
（二）工程实例的引入
随着近些年来钢结构建筑物的日益增多，学生对以钢结构为主体结构的实际工程有一定程度的认识。在教学过程中，除以照片形式展示国内外已建成和正在兴建的典型实际工程外，还可将常见结构体系的主要受力构件与校内钢结构建筑物实体相结合，将书本理论知识与身边实际工程结合，使学生对课堂所学知识加深理解和巩固。
此外，虽然学生之前已完成其他专业课的课程设计，但是由于钢结构施工图的表达方式和其他结构体系差异很大，无法将钢结构实体用施工图完整表达。鉴于此，笔者精选一套严格符合现行制图标准的轻型门式刚架结构施工图，从字体的选择、图面的布置到钢结构施工图绘制的要点一一讲解，要求学生从结构布置到节点详图分步完成，每次课堂均安排2～3名学生演示自己完成的工作，引导其他学生学习并从中发现问题。经过这样的训练与引导，学生最终完成的图纸图面较往年有很大程度的提高。
（三）正确的设计理念
由于钢结构表面经防腐蚀处理后美观大方，很多建筑师选择将钢构件暴露在室内。一个优秀的结构设计作品，结构的安全可靠是基本要求，结构的经济、美观和便于施工也是结构工程师必须考虑的因素。在往年的钢结构课程设计中，普遍存在截面过大、板件厚度太厚或太薄、连接处截面不等高或不等宽等问题。从学生的计算书来看，所选截面强度、稳定、刚度等均满足要求，但是有的截面应力比太小造成材料浪费，有的截面连接处截面不等高、翼缘不等宽造成外形层次不齐，有的所选腹板厚度太薄使焊接质量难以保障，还有学生为减少工作量以等截面H型钢替代经济合理的楔形截面。虽然笔者在理论部分的讲解中反复强调这些问题，但是学生在最后提交的作业中这些问题仍然会重复出现，这主要是由于在专业课的授课过程中，只重点讲解了构件的强度、稳定和刚度等关于安全性的训练，而忽视了结构设计还应考虑的其他关乎结构整体性的因素。因此，在截面优化、校核的过程帮助学生校核所选截面的适宜性，有利于培养他们正确的设计理念。
为避免学生因截面选择不当而引起的设计不合理，笔者在这次的教学方法改革中通过部分学生的ppt汇报发现并提炼共性的问题，同时将学生分组，在课堂上讨论、相互排查，确保每位学生对常见错误有明确的认识。在课堂上师生互动，学生之间的互动，启发、引导学生带着问题思考、讨论，可充分调动全体学生的积极性、主动性。通过讨论，学生基本上掌握了大部分内容，若仍不能解决的疑难问题，再通过重点讲解进一步促使学生将知识点与课程设计相结合。
（四）考核
与一般卷面考核不同，课程设计以最终提交的图纸和计算书为考核依据，图纸一般要求AutoCAD绘制。为避免学生之间相互抄袭，每年的课程设计均按一人一题设置，但即使这样，仍很难杜绝抄袭他人图纸和计算结果的现象发生，作为教师如何区分便成为难题。因此，笔者将学生的课堂表现同时作为考核依据，学生的ppt汇报和课堂的问答均能有效地反应对知识点的掌握程度，结合提交的图纸和计算书，能较为公平公正地对学生考核。
三、结语
文章从钢结构课程设计的特点出发，探讨了适合钢结构课程设计的教学方法。实践证明，根据课程特点调整教学计划和教学方法、提高师生的互动性、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。
参考文献：
[1] 李方慧，田春竹.钢结构设计课程实践教学方法探讨[J].高等建筑教育，2011，20（1）：135-137.
[2] 贾玉琢，李曰冰，龚靖.钢结构实用性教学的研究与实践[J].东北电力大学学报，2007，27（5）：34-36.
Teaching methods of steel structure design course
CHEN Junling1， JIAO Yufeng1，2
（1. College of Civil Engineering， Tongji University， Shanghai 200092， P. R. China；
2. Henan University of Science and Technology， Luoyang 471003， Henan Province， P. R. China）
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；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；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.
关键词：钢屋盖;课程设计;整体设计;工程应用
中图分类号：G6420 文献标志码：A 文章编号：
1005-2909(2012)03-0121-04
进入21世纪以来，随着国内钢结构建造事业的迅猛发展和大量钢结构建筑物的快速崛起，钢结构设计类课程在土木工程专业本科教学中的地位日渐凸显。该类课程以提高学生的工程设计素质为重心，依托钢屋架、门式刚架、吊车梁等课程设计，帮助学生形成系统的设计思路，培养学生处理工程问题的能力，架设校园学习与未来应用的桥梁。但钢结构设计计算量大，图纸表达繁琐，学生在设计过程中常出现思路不清晰，与工程实践脱节，细节处理不完善等问题。笔者以钢屋盖设计为例，对设计流程详细梳理，总结了几处常见问题并给出处理方法，以供教学与学习参考。
一、构建整体设计思路
钢屋盖设计是钢结构课程设计中的常用选题。屋盖系统是由若干榀屋架、支撑体系、屋面材料、檩条等组合而成的［1-2］。笔者于教学中发现：学生大多拘泥于钢结构原理中一再强化的“材料—连接及节点—构件”的思路，虽然对经过离散的钢屋架的构件或节点设计非常熟悉，但常常无法将它们拼装成完整的屋盖体系，顺畅地完成整体结构的选型和分析工作，即缺乏整体结构意识。而树立这种意识，做到面对任何工程时都能具备大局观，从结构规划着手，再细化到构件、节点计算和最终图面实现，恰恰是从事设计工作的必备素质。所以，在课程设计指导过程中，帮助学生形成整体设计思路就显得尤为重要。这种思路的形成，依赖于钢结构原理和钢结构设计课程链的有效衔接和相关知识的整合，即通过规范设计流程，将学生对钢结构的认知从“连接方法—构件”
修正为“整体结构—构件—连接及节点” ［3］。钢屋盖的设计流程［4］，即可从搭设大骨架着手，首先确定结构的基本形式，明确荷载与内力，再落实具体的杆件与节点设计，直至勾勒出有骨架、有血肉的丰盈的建筑物，如图1所示。
在实践整体设计的过程中，很多工程、办公软件起到了良好的辅助作用，如STS可以完成屋架的建模、内力求解以及施工图绘制，有限元软件可以模拟屋盖的变形形态， CAD可以直接测量屋架起拱前后杆件长度，EXCEL可以编程解决重复计算问题等。但有些软件从输入参数到获得图纸的过程过于简单化，不利于学生切实理解和掌握结构设计的要核。因此课程设计中还应贯穿以手算—手绘为主，电算—电绘为辅的指导原则，提高学生的钢结构设计实践能力。
二、强化工程实践概念
初次接触钢结构设计的在校生，大多能够参照理论知识完成设计流程，但却无法规避因缺乏工程经验而出现的各类疏漏，造成理论与实际的脱节。根据笔者的教学实践，将屋架设计的常见问题总结如下。
（一）跨中起拱问题
屋架承受荷载后，下弦将因受拉而伸长，跨中节点将下垂若干毫米。如果拼装时不起拱，跨中节点下垂后很不美观，且给人不安全感。故而施工过程中，常将跨度≥24 m、下弦无曲折的梯形屋架给予L/500的跨中起拱［5］（图2）。而该起拱值对屋架杆件长度及内力大小的影响是否考虑，应当向学生推导演绎清楚。以跨度为24 m、屋面坡度为1/12的某梯形屋架为例（图3），起拱方法一般为抬高下弦中点使之成倾斜状，并保持所有竖杆长度不变以保证屋架原有高度。经计算发现，起拱后各杆件交角改变不大，仅屋架斜腹杆长度有明显改变，内力计算结果也只有微小差异。为简化处理，施工详图中屋架的主视图仍可按起拱前形状绘制（即下弦杆轴线仍为水平），仅需在图纸左上角的几何尺寸图中画出起拱高度，并标出起拱后杆件几何长度，从而为施工时下料拼装提供参考。内力计算时，也可取起拱前模型，起拱对计算结果产生的极小误差忽略不计。
（二）杆件交汇问题
在屋架的实际制作过程中，应充分考虑三角形的稳固性，尽力保证弦杆、腹杆轴线汇交于一点，否则会使屋架的上、下弦杆产生偏心弯矩，引起局部杆件变形。理论上各杆轴线应是型钢的重心线，初学者习惯上也会直接根据型钢表中重心距确定杆件定位。但杆件是双角钢时，角钢截面的重心距，即形心与肢背的距离常不是整数。为了工程制作方便，焊接屋架中通常取角钢肢背至轴线的距离为 5 mm的倍数，螺栓连接时则选用角钢的最小线距来汇交。角钢杆件的轴线与重心线虽然没有完全重合，但引起的偏心很小，计算时可忽略不计。
（三）杆件拼接问题
屋架弦杆的拼接分为工厂拼接和工地拼接两种。工厂拼接为型钢长度不够或弦杆截面有改变时在制造厂进行的拼接，拼接位置在节点范围以外，通常设在内力较小的节间。工地拼接用于屋架分为几个运送单元时在工地进行的拼装，拼接位置一般在节点处。课程设计中涉及的多为中小跨度屋架，以跨中工地拼接节点居多。该类节点构造复杂，除要设置节点板、拼接角钢及加劲肋板，还要特别指导学生注意焊缝的处理方法。根据运送单元的划分，节点处的部分构件与节点板在工厂制造时即需焊好，行工厂焊缝，而另一运送单元上的构件必须在工地拼装后才能与节点板焊牢，行工地焊缝，施工图中应以表达。以屋架下弦中央拼接节点为例（图4），工厂制造时节点板和直腹杆属左半榀屋架，其间焊缝为工厂焊缝，节点板与右方杆件均为工地焊缝，拼接角钢为独立零件，与左右两半榀屋架的弦杆都用工地焊缝连接，以避免拼接时角钢穿插困难。为便于工地拼装定位，右方腹杆和拼接角钢水平肢上均应设置安装螺栓，拼接角钢竖直肢因切肢后尺寸较小可不设安装螺栓。运送屋架时，宜利用下弦连接水平支撑的螺栓孔，将拼接角钢临时固定在某一侧弦杆上以免散失。
Abstract The continuous increase of steel output in China and the support of national policies have provided a great deal of space for the development of steel structures. But at present， the steel structure talent is relatively short. For local colleges and universities， to cultivate applied steel structural talents adapted to market demand is the top priority. This paper analyzes the common problems in the teaching of steel structures in local colleges and universities. After three consecutive years of teaching reforms， we have increased the time for steel structure courses， optimized the course content system， and reformed teaching methods. We have incorporated mixed teaching concepts into teaching and strengthened our practice. Practice has shown that through the teaching reform， students' innovation ability， engineering application ability and overall quality have been significantly improved， which can be used as reference for similar institutions.
Keywords training of applied talents； steel structure； teaching reform
一??国家钢结构的发展，与本国的炼钢、炼铁的技术是分不开的，同时，与国家政策的支持也是息息相关的。随着经济的快速发展，我国的综合国力更是不断提高，1996年我国钢的产量达到1亿吨，位居世界钢产量的首位，近年来我国钢材的产量更是持续上扬，这为我国钢结构的快速、持续发展创造了条件；近年来，我国推广绿色建筑，提倡可持续发展，这为我国钢结构的发展提供了强有力的政策支持。钢结构在中国的发展有很大的空间，并且在今后很长的一段时间内这种发展空间会不断拓展，这一点应当引起高校钢结构教学的密切关注。然而，目前高校的钢结构课程教学并没有与钢结构的发展同步，钢结构专业技术人才缺乏，钢结构专业人才培养滞后，无法与目前钢结构行业的快速、健康发展相适应，大多数地方本科高校钢结构专业人才培养的体系仍然停滞在二三十年之前的水平，在当前应用型人才培养的模式下，如何培养出适应市场需求的专业技术过硬、业务能力强、创新能力和综合素质较高的钢结构专业人才，是地方本科高校钢结构教学改革的目标。
1 目前地方本科高校钢结构教学存在的普遍问题
近几年，结合钢结构精品课程、慕课、视频公开课、在线开放课程等的进行，钢结构教学改革在各地方本科高校全面展开，各高校都结合自己的实际情况，适应应用型人才市场需要，对钢结构教学改革开展了大量的研究，总结出一些经验，也取得了一些成就，但是目前各地方本科高校钢结构教学仍然存在如下一些问题。
1.1 钢结构课程知识体系陈旧，与其它课程存在重复，与社会需求脱节
目前大多数高校的钢结构课程是以理论分析为主，注重的是知识体系的完整性，这是过去精英教育背景下的知识体系要求，目前我国高等教育从过去的精英教育转向大众教育，特别是以培养应用型人才为目标的地方本科高校，照搬过去的知识体系，不利于人才培养；同时，钢结构是以材料力学、结构力学、土木工程材料、结构可靠度等课程为前续课程的，像钢结构材料、结构计算方法、结构稳定理论等内容在前续课程中都有讲解，而钢结构课程中仍然重复介绍，无端占用大量学时；另外，目前绝大多数高校的土木工程施工课程，都是以混凝土和砌体结构为主的，极少介绍钢结构的施工技术和钢结构施工质量检验验收的相关内容，而目前绝大多数地方本科高校的毕业生就业方向是房地产、施工或者监理单位，这显然和社会需求脱节。
1.2 钢结构课程学时少，重视程度不足
通过走访多所地方本科高校，查阅相关的培养计划，发现大多数高校钢结构课程学时较少，有的只有四十几学时，这与大多数100学时左右的混凝土课程相差太大，对钢结构的重视程度明显不足，这种状况与过去我国钢产量有限的情况下限制钢结构使用是直接相关的，而目前我国成为钢产量的大国，再加上国家提倡绿色建筑，钢结构的市场占有率会逐年增加，钢结构企业人才紧缺，仍然采用过去的学时安排，显然不合理。
1.3 钢结构教学方法僵硬死板，不能提高学生的兴趣和积极性
从传统的“黑板+粉笔”式的教学到多媒体教学，钢结构的教学方法、教学手段取得了一些成就，但是无论是传统的教学还是多媒体教学，都是以教师为主体的“讲授法”，由教师进行理论讲解，并指导血学生完成课程设计，教学方法不灵活，教学手段单一，无法提高学生学习的积极性，在培养学生创新能力及综合素质方面更是无法得到体现。
1.4 课程教学与实践环节脱节，实践环节有待增强
目前绝大多数高校的钢结构教学呈现理论教学和实践环节分离，先是逐章进行理论教学，然后在学期末进行课程设计，章节理论教学过程不涉及整体结构的计算分析，而到课程设计阶段前期学的理论也很难灵活运用，教学与实践脱节。除此之外，目前各个高校钢结构实践教学环节薄弱，基本上也就是钢结构课程设计，而且也都是年年相似，而在其他的实习、毕业设计环节大部分都是混凝土结构，真正接触钢结构工程的机会少，学生对于复杂的钢结构工程既缺少空间想象能力，也没有足够的学习兴趣。
2 以应用型人才培养为目标的地方本科高校钢结构教学改革实践
针对目前地方本科高校钢结构教学中存在的这些普遍问题，结合我校钢结构省级精品课程的和学校钢结构在线开放课程的建设，依托全国大学生结构设计竞赛、实验教学示范中心和我校校企合作平台的建设，本课题组成员对应用型人才培养模式下钢结构的教学该何去何从进行了多次交流讨论，对新形势下钢结构课程教学进行改革实践，主要进行了以下工作：
2.1 增加钢结构课程学时，优化钢结构课程内容体系，克服重复脱节
顺应目前钢结构发展形势，我校将钢结构必修课程设为“钢结构原理”和“钢结构设计”两门课，总共学时70学时，2017年修订新的培养方案更是增加到80学时，满足学时不足的要求。对课程内容体系进行优化，注重与其它课程的融合。课题组成员通过与其它相关课程的老师进行?贤ㄌ致郏?将钢结构材料的内容放在土木工程材料课程中讲解，将钢结构稳定理论的内容放在结构力学（二）中完成，钢结构设计方法的内容在结构可靠度课程中统一讲解，在土木工程施工课程中增设钢结构施工技术相关的课程，这样既克服了多门课内容的重复，又能缓解学时不够的压力。钢结构课程设置为“钢结构原理”、“钢结构设计”两门必修课和“大跨度空间结构”、“轻钢结构”供学生选修，增设“钢结构前沿”内容相关的定期讲座，并不定期请企业或设计院的高级工程师给学生做讲座，以便学生了解行业的最新行情，克服与社会需求的脱节。
2.2 改革钢结构课程教学方法，融入混合式教学理念
针对钢结构课程的特点，在教学方法方面主要进行了如下工作：①研究制作高水平的多媒体课件，基于应用型人才培养以应用为主，淡化一些较复杂的公式的推导，注重理论、公式的应用，对于一些空间性较强、形式复杂的节点和结构，通过立体图片进行展示，并在课件中加入实际工程项目的图片和现场施工视频，表达方式更为直观，可以激发学生的学习兴趣并逐步提高学生的空间想象力，并且能将理论与实践结合，课题组制作的钢结构课件在全国土木工程专业多媒体课件比赛获得一等奖；②结合我校钢结构省级精品课程和学校在线开放课程的建设，充分利用网络资源，建设了钢结构课程网站，将课程学习指南、多媒体课件，教学视频以及大量工程实例、章节思考题等辅助资源上传至网站，同时通过QQ课程学习群、微信公众号等交流工具，课前给学生下达任务，学生借助网站的教学资源进行自主学习反馈，课中学生带着问题可以与老师交流讨论，学生以小组的形式现场限时展示、演讲、辩论，教师点评，课后学生整理总结，通过这种“课前+课中+课后”三个阶段的学生参与，将混合式教学理念逐步融入教学，通过三届学生的实践，学生的积极性大大提高，创新能力和综合素质得以提升。
2.3 加强实践教学环节，强化工程应用能力
在应用型人才培养模式下，地方本科高校的教育既要重视基础，更得强化工程实践能力，我校近几年一直很重视钢结构实践能力的培养，建立了一套钢结构课程设计质量监控体系，课程设计能够连续几年不重复，课程设计题目通过设置多个参数，保证一人一题，锻炼学生的应用能力；毕业设计中逐年开展钢结构设计，各个阶段的实习都安排一定数量的钢结构工程现场实习。除了实习设计之外，我校还建立了钢结构模型实验室，供学生参观使用；建立虚拟仿真实验室，供学生操作演练；依托全国大学生结构设计竞赛和省结构大赛，每年举办一次学校结构设计竞赛，来培养学生的创新能力。这些都对加强钢结构实践教学、锻炼学生工程应用能力起到了重要作用。
基金项目：黑龙江八一农垦大学教学研究课题（ndjy11306）
作者简介：刘文洋（1981-），男，黑龙江八一农垦大学工程学院讲师，硕士，主要从事多高层钢结构和大跨空间结构研究，（e-mail）wyliu81@126.com。
摘要：结合应用型本科院校教学的实际情况，对钢结构课程体系进行了合理设置，并在理论教学和实践教学过程中以加强学生实践能力培养为目标进行了探索和实践。文章介绍了黑龙江八一农垦大学钢结构课程体系教学安排和具体做法，总结了教学过程中的经验以及应注意的问题，并对存在部分的问题进行了讨论，给出了具体建议。
关键词：钢结构课程教学；课程体系；实践能力；人才培养
中图分类号：g642；tu391文献标志码：a文章编号：10052909（2013）05004904随着中国钢产量的飞速增长，钢结构的应用也获得快速发展，广泛应用于大跨度结构、高层高耸结构、轻型结构和特种结构等领域。国家建筑钢结构产业“十五”计划和2015年发展规划纲要已明确要求：当前，中国已一改过去钢材不足的局面，转而成为钢材供过于求，摆在日程上的课题早己不是少用钢材，而是积极合理地扩大钢结构在建筑中的应用。
鉴于钢结构的快速发展和广泛应用，工程界已提出“加强钢结构人才培养，造就一批钢结构高级工程技术专门人才”，“建立与钢结构发展相适应的教育体系，在校的结构专业学生应接受不少于80课时的钢结构课教育”的建议。可见，随着钢结构行业的快速发展，市场对钢结构专业人才的培养已经提出了更高要求，对钢结构专业人才的需求也将会越来越大，可以预见钢结构课程的地位将会越来越重要。
一、课程体系的设置
《高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲》[1]中把钢结构课程分为原理和设计两个部分，包括课程设计和毕业设计等。其中钢结构基本原理为专业基础课，课程目的是较全面地掌握钢结构材料、构件和连接的基础知识，熟悉一些常用钢结构的分析原理；钢结构设计是专业必修课，课程目的是在掌握钢结构设计的基本原理基础上，学习常用钢结构的特点、基本设计方法、计算简图和内力分析，并能按有关专业规范或规程进行钢结构的整体设计、截面计算和构造处理，课程内容主要包括单层厂房钢结构、大跨钢结构和多高层钢结构。过去由于种种原因，学校钢结构课程建设存在一些问题，具体表现在以下几个方面。
（1）课程设置不合理。在专业课程的设置上重混凝土轻钢结构。混凝土结构课程90时数，而同样在土木工程专业课程中占有重要地位的钢结构课程学时数仅为50～60，钢结构设计只开设了一门大跨空间结构的选修课。学生仅仅学习了钢结构的连接方法以及常见的构件设计，对整体结构设计的概念和理解不够。过去，钢结构课程安排在第7学期（大四上学期），这主要基于先修课程基础知识学习的考虑，然而此时学生面临找工作、考研等诸多问题影响，很难把主要精力投入到专业课学习上来。
（2）实践教学不足。钢结构教学中的实践性教学环节仅有钢结构课程设计一项内容，学生在学习的过程中没有机会见到实际的钢结构建筑物，对于钢结构加工、制作更是不知所云。虽然教学实习中安排了认识实习和施工生产实习，但基本还是以混凝土结构和砌体结构为主，很少接触到实际的钢结构工程。此外，从毕业设计的选题看，几乎全部是混凝土结构，基本没有钢结构方面的毕业设计题目。
高等建筑教育2013年第22卷第5期
刘文洋，等应用型本科院校钢结构课程教学探索与实践
事实上，过去很多学校在课程设置和教学实施上都或多或少地存在类似问题，但经不断探索已基本解决，并且在教学实践中积累了丰富的经验，形成了相对合理又各具特色的课程体系。学校自2006年以来通过几次修订教学计划，构建了钢结构系列课程体系（见表1），并在多年的教学实践中，不断改进和丰富教学内容，保证钢结构课程的教学质量。应该指出，由于课程设计安排在钢结构原理课学期末，目前设计内容主要局限于钢屋架结构，若能把课程设计安排在钢结构设计课程之后，则可以有更多的结构形式供课程设计选用。表1钢结构系列课程教学安排课程开课学期学时内容钢结构560钢结构基本原理钢结构设计630厂房钢结构、多高层钢结构大跨空间结构730网架、网壳、悬索等空间结构钢结构课程设计61.5周钢屋
架设计毕业设计813周各类钢结构设计二、理论教学的实施
专业课的教学目的在于通过具体工程对象的分析，使学生了解一般土木工程项目的设计、施工等基本过程，学会应用专业基础课程学到的基本理论，较深入地掌握专业技能，建立初步的工程经验，以适应当前国内用人单位对土木工程专业本科人才基本能力的一般要求[1]。
理论教学是培养学生专业技能和实践能力的基础，因此要重视理论教学环节。在教学中除了基本教学内容的讲授以外，还应特别强调以下几个方面在钢结构课程学习中的作用。
（一）重视力学基础与钢结构教学的结合
钢结构是一门理论性和综合性都很强的专业基础课，需要以材料力学、结构力学、荷载与结构设计原理等课程知识作为基础，因此在课程学习初首先回顾先修课程基础知识非常必要，以此引导学生复习相关内容，为学习钢结构课程打下良好理论基础。
（二）理论教学与工程实例相结合
理论教学稍显枯燥，在课程教学中应适当穿插工程实例以调整学生学习状态，调动课堂积极性。在绪论中结合钢结构的应用和发展介绍学生感兴趣的钢结构工程，引导学生讨论结构特点及选型、设计中存在的问题，或者在连接和构件分析与设计中介绍与某个问题相关的背景实例。例如：在讲授轴心拉杆设计时介绍索穹顶结构的组成和特点，以使学生对受拉构件能充分利用材料强度进而节省材料有直观认识；在讲授轴心压杆的稳定时介绍加拿大魁北克大桥和美国哈特福德体育馆由于构件失稳而导致结构发生倒塌破坏的例子，使学生了解相关问题的历史背景，也使学生充分认识到稳定对于钢结构的重要性。 在课程教学中结合演示性或学生动手参与的试验和实际工程中的影像资料进行讲解，使学生通过直观感受加深对钢结构基本概念和理论的理解。目前，一些有条件的高校建立了钢结构多功能教学实验平台[2]，通过实验平台训练学生对钢结构构件和连接的实验技能，培养学生的创新意识与创新能力，教学成效显著。不具备条件的高校可以利用影像资料弥补这些不足。例如：由于学校实验条件有限，笔者所在的教研团队在钢结构加工厂拍摄了大量钢结构生产、制作过程的视频和图片资料，在课堂上结合相应的教学内容进行展示，也取得了较好的效果。
（三）理论教学与结构设计规范相结合
结构设计必然要结合结构设计规范，学生毕业后要从事钢结构设计工作，需要使用很多规范，在课程教学中把教学内容和相关规范要求结合起来，既能加深学生对抽象规范条文的理解，又能培养学生独立使用各种规范、查阅相关文献资料的能力。此外，在教学中还注重将注册结构工程师执业资格制度和注册结构工程师考试相关内容作一定介绍，引导和培养学生在这方面的兴趣，调动学生努力学习专业知识的积极性。
（四）计算机软件与结构分析设计相结合
目前钢结构的分析与设计基本采用专门的软件来完成，如ansys、abaqus、sts、mst、3d3s等。为使学生尽快掌握这方面的能力，适应以后的工作需要，在教学中引入部分计算机软件的演示和讲授。例如：演示使用ansys有限元分析软件进行钢结构基本构件和空间结构的计算分析，讲授sts设计软件进行钢桁架结构和钢框架结构的设计，介绍mst设计软件进行空间网格结构的设计。同时在后续的课程设计和毕业设计中鼓励学生使用相关软件进行结构计算和施工图绘制，进一步培养学生使用结构设计软件进行设计的能力。
三、实践教学的实施
实践教学环节是土木工程教学中非常重要的环节，在现代工程教育中占有十分重要的地位，是培养学生综合运用知识、动手能力和创新精神的关键环节，其作用和功能是理论教学所不能替代的。工程师最终的任务是将理论知识在实践中加以运用，并通过实践来验证理论结果是否正确，所以工程人员必须具备实践能力。同时，土木工程师还应具有一定的实践经验，很多工程问题的处理由于客观情况过于复杂，难以如实地进行理论分析，在很大程度上仍然依靠实践经验来解决[3]。
目前，钢结构课程的实践能力培养主要依靠课程设计、毕业设计等来实现。有条件的院校也可通过专业实习和观察演示性实验等环节组织学生开展讨论来认识、理解钢结构的组成、特点、应用及结构和构件的受力特性等。
（一）课程设计
学校钢结构课程设计内容仍为传统的钢屋架结构。虽然这种结构形式较为简
单，但其内容涵盖了轴心受力构件（桁架杆件）、受弯构件（檩条）及压弯、拉弯构件（当上弦或下弦有节间荷载时），主要为焊缝连接。因此通过完成设计，可以实现由基本构件、连接到简单结构选型、计算分析、设计和施工图绘制的训练。
在具体实施上，鼓励学生通过学习ansys、sts等软件完成结构计算分析和施工图绘制。通常，学生在进行结构计算分析时多采用ansys有限元软件或结构力学求解器并辅以手算校核的方式，而在施工图绘制阶段基本都采用sts软件来实现。通过这些训练，学生已基本能够熟练使用软件完成一般结构的设计工作。
（二）毕业设计
过去，由于钢结构应用不太广泛，很多高校的毕业设计题目都采用混凝土结构的形式，这也是过去在教学上重视混凝土结构而轻视钢结构的原因之一。但由于钢结构发展迅速、前景广阔，很多学生希望毕业后从事钢结构设计与施工方面的工作，或者选择了攻读钢结构方向的研究生，因此希望能有机会进一步深入地学习钢结构设计方面的知识。
近年来，在毕业设计中增加了一些钢结构方面的题目，如多高层钢框架结构、轻型门式钢架结构和网架结构等，尝试指导学生进一步学习和应用钢结构知识，实践效果良好。此外，除了基本的手算内容以外，还鼓励学生采用sts、mst等软件完成结构计算分析和施工图绘制工作。
通过认识实习—理论课教学—课程设计—毕业设计这样一系列教学环节的深入，使学生对知识的理解和掌握从简单到复杂、从理论到实践、从基本原理、基本构件到简单结构进而到复杂结构，培养学生工程设计的能力和思维。
四、结语
学校钢结构课程教学工作虽然在课程体系的设置、学生实践能力的培养上做了一定的思考、探索与实践，但同时与国内一些高水平大学在人才培养模式、教学条件、教学质量和教学效果等方面还存在差距，还需要在今后的教学实践中不断探索和努力，不断提高教学质量和人才培养质量，以适应钢结构行业对人才的需求。
参考文献：
[1] 高等学校土木工程专业指导委员会.高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲[m].北京：高等教育出版社，2002.
[2] 王伟，赵宪忠，郭小农，等.钢结构多功能教学实验平台的研制与实践[j].高等建筑教育，2009，18（2）：102-104.
[3] 林峰，顾祥林，何敏娟.现代土木工程特点与土木工程专业人才的培养模式[j].高等建筑教育，2006，15（1）：26-28.
steel structure teaching in applicationoriented universities and colleges
liu wenyang， zhang zhaoqiang， liu jinyun
（college of engineering， heilongjiang bayi agricultural university， heilongjiang 163319， p. r. china）
abstract： based on the actual teaching situation of applicationoriented universities and colleges， the course system of steel structure is reasonably arranged and it has been put into practice in the teaching process to strengthen students’ practical ability. we introduced the teaching arrangement of steel structure course and some methods used in the teaching process in heilongjiang bayi agricultural university， analyzed problems should be paid attention to， and presented some suggestions for steel structure teaching.
