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钢结构课程设计

时间:2023-10-05 15:56:27

钢结构课程设计

第1篇

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).

第2篇

关键词:钢筋混凝土结构设计原理教学内容 教学方法

钢筋混凝土结构设计原理是土木工程专业的重要的专业必修基础课,是学习混凝土结构设计、桥梁工程等后续专业课程的基础。该课程与工程实际紧密相联系,既有系统的科学理论,又有较强的工程概念,是土木工程专业学生将来从事工程设计、施工和管理工作所必须具有的专业技术基础知识。为了更好的完成该课程的教学,笔者从课程特点、教学内容、教学方法等方面做了一些探讨。

一、课程特点

(一)内容范围多

钢筋混凝土结构设计原理课程的教学内容包括混凝土结构特点、材料性能、设计方法、各类构件(弯、剪、压、拉、扭)的受力性能、破坏特点及其计算方法和截面配筋构造、构件的裂缝验算、挠度验算等,涉及的内容非常的广泛,既有试验研究,又有理论推导,同时还与规范、工程实际联系紧密,因此教学难度比较大。

(二)公式符号多

钢筋混凝土结构设计原理研究的对象是由钢筋和混凝土组成的复合材料,其力学性能与材料力学和结构力学所研究的对象(匀质弹性体,各向同性)有差异。钢筋混凝土为弹塑性材料,其力学性能的影响因素较多,具有较大的离散性,不能直接利用材料力学和结构力学的公式,而且用纯粹的理论推导方法得出的结论往往与试验结果相差很大,所以钢筋混凝土的计算公式是在大量的试验研究基础上,通过统计回归做出了一定的假定后,得到的半经验半理论的公式。而且不同的受力构件有着不同的计算公式,在不同的条件下采用的计算公式亦不同,所以整个课程的公式较多,符号也多。再加上很多公式没有严密的推导过程,学生很难理解,学起来枯燥乏味,抽象难懂,所以学生学习的积极性不高,导致考试成绩往往不理想。

(三)构造规定多

在钢筋混凝土结构设计原理中有很多地方在计算时进行了简化或没有进行计算,但是这些位置又有力的存在,为了避免该处出现破坏而影响整个结构,常常对这些位置作了经验规定,要求按规定来执行。如构件的截面尺寸要求,配筋要求等等,内容比较繁杂零散,系统性和逻辑性较差,学生学起来常常感到杂乱无章,概念混淆,不能理解。

(四)工程实践强

钢筋混凝土结构设计原理课程的实践性很强,计算公式常常是以试验为基础而得到的。所以应加强学生的工程实践学习,加强课程作业、课程设计等实践性课程的学习,由浅到深、由简单到复杂、逐步培养和提高学生的工程设计能力。

针对钢筋混凝土结构设计原理课程的特点,我们应在教学上采用相应的一些方法,以提高学生的学习兴趣,加强学生的专业技能培养,达到一个良好的教学效果。

二、教学内容的组织

(一)专业知识

教师对教学内容进行精心的准备是完成教学过程的前提。由于课本版面有限,有些内容可能省略,问题说明不是很清楚明了。为了能更详细的说清问题,让学生能明白其始末,在传授知识之前,教师应该结合专业培养方案,按照结构设计的工作过程组织教学,多参阅相关书籍,对其传授的知识有一个深层次的了解,在教材、讲义和讲授内容上对课程内容进行更新与整合,给学生创造积极思维的条件。在教学中应结合钢筋混凝土结构设计原理的特点,以构件截面设计为主线,将各部分教学内容串联起来,使其整体脉络清晰,逻辑性强,以便于学生的理解记忆。

(二)工程实例

由于课本相对较枯燥、单一、抽象,则需要教师多找一些工程实例,结合实际来向学生传授知识,使其上课更形象、有趣,提高学生的学习兴趣。同时可以结合混凝土结构基本构件的设计计算增加介绍梁、柱、板等结构施工图识读的内容,边上课边看图,边学边做,提高学生识图的能力。

(三)设计规范

规范是长期科学研究和设计施工过程中积累的大量经验,是理论与实践的结晶,具有很强的可操作性,为更好的配合课本学习,学生应熟悉有关的规范,为以后更快的进入工作做好相应的知识准备。这就要求教师在讲授课本的同时,要适当的穿插与规范相关的内容。2010年混凝土结构设计颁布了新的设计规范,而教材中的部分内容还没有来得及更新,可能与现行规范有差异,教师可以结合新旧规范的不同向学生讲解,指导学生使用规范,让其所学知识能够在今后的设计中直接运用。

三、教学方法

教学方法是教师传授知识的途径。如果教师只具有丰富的知识,而没有好的教学方法、教学技巧,其教学过程也无法很好的进行下去。这两者缺一不可。要成为一个合格称职的教师,就必须掌握教育科学理论、方法和技巧,才能将你所学知识传授与他人。

(一)启发式教学

启发式教学是指在掌握了结构的基本概念和理论后,应用各种教学方式启发和引导学生去思考,同时给他们留出充分的思考空间。按照提出问题、分析问题、解决问题、得出结论的过程组织教学。通过这一过程不仅提高了教学效果,而且激发了学生的求知欲望,培养了他们发现问题,分析问题和解决问题的能力。

(二)导入对比教学

导入是为了激起动机,进入学习情景甚至是为整节课的学习创造一个良好的开端。对比是比较事物异同关系的思维过程和方法,有比较才能有鉴别,有鉴别才能有发现。运用导入对比教学,可以使教学内容更加丰富,教学思路更加宽广,能开拓学生的思维空间,培养学生的思维能力。如在教学中,可以适当的导入先修课程,并与现学课程进行对比,让学生对新学课程的认识更加透彻。

(三)自学讨论教学

大学教学不仅是传授专业知识,还要求训练学生的自学能力,学习技巧、学习方法。所以教师在教学过程中应鼓励学生带着疑问去看书,去发现问题,去寻找问题,并努力的去解决问题。如混凝土结构设计方案是没有唯一解的,那么可以给出一个构件让学生自行去设计,去翻阅相关的书籍来解决问题,提高其自学能力。然后根据学生设计的多个方案组织讨论,选出最合理的答案。这样既培养了学生的自学能力,又提高了其学习的兴趣,让学生能够综合的考虑多方面的因素寻求构件的最优化设计。

四、结语

教学是一个互动的过程,教师的教与学生的学是相互协调,共同进行的,缺一不可。作为教师我们应从自身的教做好,不但从知识上对自己加以武装,同时要有好的教学方法,因材施教的传授知识、技能,让学生学得更多,学习方法掌握的更好,以适应社会发展。

参考文献:

[1] 邵永建,劳裕华. 混凝土结构设计原理课程建设探讨[J].高等建筑教育,2011(3):69-71.

[2] 吴培明. 混凝土结构(上)[M].武汉理工大学出版社,2003(5).

[3] 顾明远,孟繁华. 国际教育新理念[M].海南出版社,2003(8).

[4] 张晓燕. 混凝土结构设计原理课程教学方法探讨[J]. 高等建筑教育,2011(1):79-82.

第3篇

关键词:高职;钢筋混凝土结构;课程教学

高职院校的建筑工程技术专业培养的是面向建筑施工企业、工程监理公司等企业,培养“懂技术、会施工、能管理”的生产一线技术人员和管理人员,钢筋混凝土结构作为本专业的主干课程,对学生职业能力培养和职业素养养成起着主要的支撑作用,如何做好钢筋混凝土结构课程教学的组织与设计成为教师们思考问题,本文从课程特点、课程设计理念、具体表现形式等方面进行分析和阐述。

一、钢筋混凝土结构课程的特点

本课程是一门实践性强,与现行的规范、规程等有关的专业技能课。通过本课程的学习,使学生掌握混凝土结构构件受力特点、计算原理和设计方法等基本理论和基本知识,培养学生运用混凝土基本理论,解决混凝土结构构件设计计算的能力,为后续课程学习及毕业后在混凝土结构学科内学习提供坚实的基础。

本课程具有如下的特点:

(一)综合性。作为建筑工程专业的专业技能课,钢筋混凝土结构融合了材料力学、结构力学、建筑材料等课程的内容,可以说是涵盖了本专业内各专业课的大部分内容,具有很强的综合性。

(二)技术性。我们的培养目标是在具有必备的理论基础知识和专门知识的基础上,重点掌握从事本专业领域工作的基本能力和基本技能,具有较快适应建筑业生产、管理等一线岗位所需要的实际工作能力和素质的应用型技术人才。因此,课程教学更侧重与技术和技能教育,在内容上与行业内的先进技术接轨。

(三)应用性。“精施工须先通设计”,在高职类院校。我们开设《钢筋混凝土结构》主要的目的不是为了让学生毕业后能够从事结构设计的工作,而是为了让学生明白各种结构形式的原理和功能,以便他们在实际的工作中灵活应用。

二、钢筋混凝土课程的设计理念与思路

钢筋混凝土结构课程内容应以职业活动为导向,以工程实际为载体,基于工作过程进行课程开发,以行动导向进行教学设计,以实训为手段,以学生为主体,设计出知识、理论、实践一体化的课程内容,目的是培养学生的综合能力。

(一)以职业活动为导向

高等学校教学活动的目标就是培养出具备一定专业能力、符合经济社会发展需要的高技能专业人才,而学生的择业、就业、工作等就是这一目标的具体体现,我们在进行教学的设计与开展过程中,应充分考虑到学生毕业后的职业行为,为学生奠定从事职业活动的坚强基础。

(二)以工程实际为载体

钢筋混凝土结构课程具有较强的工程背景,所研究的问题都是通过工程实践总结提炼而来,是进行工程设计、施工等活动的基础。而且各个问题之间互相联系、互相影响,共同构成了钢筋混凝土结构的理论体系。

(三)培养学生的综合能力

通过为学生提供实验实训环境,将课程教学的重点放在基本概念的正确树立和基本原理的科学运用上,培养学生分析解决工程问题的能力以及创新能力,从而提高学生的综合素质。

三、钢筋混凝土结构课程的具体表现形式

(一)教学内容的针对性与适用性

课程根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力素质要求,选取教学内容。

1、在教学内容的选择上,充分体现知识“够用”的原则,按照职场中岗位能力标准所需的知识和技能进行有机的融合。

2、在教学内容的逻辑排序上,按照岗位需要及工程规律安排各教学内容的顺序,循序渐进。

3、在教学内容的学时分配上,充分考虑到学生以后的工作性质,适量增加实训课程的比重。

(二)教学模式的设计与创新

本课程主要采用教、学、做结合,理论实践一体化的教学模式,针对不同阶段课程内容,在充分利用课堂讲授的同时,采用现场教学、实训教学等教学模式,提高教育教学的效果,培养学生的职业能力和职业素养。

(三)多种教学方法的运用

1、多种教学方式相结合

为了提高教学效果,在实际的教学过程中我们应采用多种教学方式——多媒体、模型、图片和板书等相结合。譬如在讲解绪论时采用多媒体授课,介绍学生比较熟悉的一些有代表性的建筑物,更直观地了解钢筋混凝土的应用,从而吸引学生的注意力。在讲解基本原理和公式时,宜采用板书教学,这样既可以让学生有充分时间理解从而调动学生参与到课堂教学中来。总之,我们要根据授课内容的不同,选择合适的教学方式,以调动学生学习积极性,达到事半功倍的效果。

2、理论教学与实践相结合

高职教育培养的是面向生产一线、掌握本专业领域内实际工作的基本能力和基本技能的学生。为了让学生更好地理解、消化理论知识,掌握必需的专业技能,应尽可能地让学生在经过一段时间理论学习之后能进行实践练习。例如,学习完梁或板的配筋之后,可以给学生一些实际资料,让学生进行受力计算,确定构件的纵向受力配筋、腹筋,并确定钢筋下料长度。在实训教师的指导下绑扎钢筋笼,从而让学生明白受力筋、架力筋、弯起筋和箍筋的位置关系,了解《混凝土结构设计规范》中一些构造要求。

3、丰富授课内容

现代社会技术突飞猛进,每时每刻都有新的技术产生,因此,在授课时要尽量做到课程的内容更新,尽量地结合学生比较熟悉的实例讲解授课内容,这样便于学生理解。同时,也要求专业教师不断学习本专业领域的新知识和新技术,通过各种方式来不断充实和提高自身的专业技能。只有教师自身具备扎实地专业功底,才能更好的向学生传授知识。另外,在授课时尽量和其他课程相联系,使学生知识系统化。

4、将技术规范意识贯穿于教学的全过程

技术规范作为国家的强制标准,是在大量工程实践经验的基础上作出了理论总结,对实际工作具有报强的指导和约束作用。因此,在课程的教学过程中,我们必须重视和加强引导学生树立技术规范意识。主要包括让学生理解和掌握强制性条文和技术术语、技术符号等专业知识与规范。

5、做好课程设计

课程设计是继“钢筋混凝土梁板结构”理论教学之后重要实践教学环节。通过课程设计,使学生了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容,促使学生把理论知识与实际工程相结合,并能按标准要求绘制结构施工图,从而使学生在工程实践、基础理论和计算能力等3个方面建立系统的知识结构,提高学生的职业素质和综合素质,满足高职教育的特色要求。

6、改革成绩判定方法

为了提高学生学习积极性,克服学生旷课、抄袭作业等现象,我们在进行成绩评定的时候可采取一些灵活的方法,具体如下:(1)理论课程的成绩由作业成绩、考勤成绩、卷面成绩三部分组成。其中作业成绩占10%,出勤占10%,卷面成绩80%:

(2)实验实训、课程设计的成绩,采取设计成果评定和答辩相结合的方法。在课程设计成果合格的基础上,通过答辩来确定其最终的课程设计成绩。

第4篇

关键词:卓越工程师;钢结构;教学改革

国家教育部推出卓越工程师教育培养计划(以下简称卓越计划)[1,2],旨在通过在试点高校及专业实施卓越计划,摸索建立具有中国特色的工程教育模式。卓越计划将面向社会需求培养人才,第一批(2010年)有61所高校入选,第二批(2011年)有133所高校入选,批准462个本科专业或试点班。土木工程专业方面清华大学等21所高校入选见表1,实施卓越计划是高水平大学办学趋势。

钢结构课程作为土木工程专业的重要专业课之一,不仅课程本身在土木工程课程体系中占有重要地位,钢结构特点以及钢结构行业蓬勃发展态势也使其在卓越计划中占有重要地位。

一、钢结构发展前景及人才需求

钢结构体系具有自重轻、抗震性能好、施工周期短、加工制作工业化程度高、造型新颖轻盈、施工噪音低、大部分钢材可回收循环利用、符合可持续发展要求等优点。作为钢铁大国我国已经连续十年钢产量居全世界第一,国家政策也从20世纪50年代节约用钢、20世纪80年代合理用钢转变为21世纪提倡用钢。建设部颁布的《国家建筑钢结构产量“十五”计划和2015年发展规划纲要(草案)》提出,“十五”期间,争取年全国建筑钢结构用钢量达到钢材总产量的3%左右,到2015年争取年全国建筑钢结构用钢量达到钢材总产量的6%左右。如果保守估计2015年钢产量为5亿吨,其6%为3000万吨。总之钢结构行业发展会越来越快,该行业的人才需求量也会越来越大。相比钢结构行业的人才需求,国内培养的钢结构专门人才偏少,质量也不高。要想改变我国钢结构应用落后于发达国家的现状,需要培养具有扎实钢结构理论基础,了解国内外钢结构新进展及新技术,能将所学理论知识灵活应用到钢结构设计、施工等相关工作中,创新意识和创新能力较强的具有卓越工程师潜质的毕业生。

二、钢结构教学现状及存在问题

1.教学现状。从我校情况看,土木系本科生钢结构教学分成钢结构原理(专业必修课32学时,其中2学时用于考试)、钢结构设计(专业限选课24学时,其中2学时用于考试)及钢结构课程设计(1.5周实践教学环节)三个教学环节进行,在第三学年第二学期内完成。基于“高等学校土木工程指导性性专业规范”[3],三个环节的教学侧重点如下:钢结构原理课程要学习钢结构特点及设计方法、钢材性能及选用、钢构件(包括轴拉构件、实腹和格构式轴压构件、梁、拉弯构件、实腹和格构式压弯构件)的强度、稳定及刚度计算及设计,钢结构焊缝连接(分为对接焊缝和角焊缝)和螺栓连接(分为普通螺栓和高强螺栓)的计算及设计、疲劳计算等内容;学生后续有大跨结构和高层结构选修课,加之课时有限,钢结构设计以门式刚架和重工业厂房设计为主;钢结构课程设计大部分学生做钢屋架设计,少部分学生选做门式刚架设计。

2.存在问题。我校钢结构课时偏少,并且目前对钢结构感兴趣,愿意从事钢结构行业的学生不少,掌握好钢结构设计及施工知识对学生就业也非常有利,但是钢结构课程知识点多而杂,公式多,重点的稳定问题学习难度大,加之学生材力和结力的学习基础不扎实,虽然采用多媒体教学手段,但因课时所限,授课时往往还是无奈停留在学生对构件及连接能够正确验算校核层次,很难引导帮助学生提升到对构件及连接进行优化设计和合理构造处理,乃至具备实际钢结构工程设计能力。同时对国内外钢结构设计规范的比较介绍不够,对钢结构新理论、新材料、新结构、新技术介绍也不足。依据“卓越计划”人才培养的要求,从钢结构的授课内容及授课效果分析,钢结构教学主要存在以下问题:①钢结构原理、钢结构设计、钢结构实践环节课程大纲面向卓越工程师计划的针对性不强;②教学内容对国内外钢结构发展、新理论、新材料、新结构、新技术吸收不及时;③钢结构课程设计和毕业设计的工程实际针对性不强;④未能充分调动学生学习兴趣及热情;⑤未做到因材施教;⑥学生力学基础差对钢结构学习产生畏难心理。

三、钢结构课程改革思路

应用创新人才培养应是以知识学习为载体,着力系统培养学生知识迁移能力及创新能力。分析钢结构教学存在的问题,可以从以下几个方面进行教改尝试[4-6]。

1.教学准备及实施中注重创新能力培养。首先依据“卓越计划”,结合现代钢结构材料、构件、体系及设计方面的最新发展,制定2012级本科专业教学计划和相应课程大纲,并科学划分及衔接本科与研究生的钢结构课程内容。其次按照新修订的《钢结构设计规范》(预计2012出版)编写本科生教材钢结构教材,教材要体现新规范、新理论、新材料、新体系、新技术,力求具有循序渐进、通俗易懂、叙述详细、例题多且贴合实际,便于自学,逻辑清晰等特点。最后将教学模式从讲授式逐步转化为探讨式,精练教学内容同时,采用现代化教学手段提高教学效率,以讨论式学习钢结构重点难点问题,启发学生深入思考及掌握钢结构理论知识及设计方法,引入实际工程设计讨论,培养学生创新思维。

2.激发学习兴趣,力求因材施教。绪论课以钢结构学习动员形式进行。介绍钢结构特点、国内外应用及研究现状、钢结构的前沿课题、钢结构发展前景、钢结构行业状况及国内外重大钢结构工程等。通过钢结构学习动员开阔学生视野,激发学生学习钢结构的兴趣。课间尝试引入上海交大刘西拉教授采用的“带领学生玩搭建结构的游戏”模式[7],活跃教学气氛,培养学生对课程学习的兴趣。课间及课后组织学生观看钢结构工程录像。教学中采用的华南理工大学王湛老师研发的《钢结构多媒体教学系统》动画及工程录像,很受学生欢迎。所以订购或制作钢构件、紧固件、焊接件、小型钢结构体系及连接的教学模型,并鼓励学生参与到模型制作中,使学生有直觉感官认识的同时,培养动手能力很必要。鼓励并指导学有余力的学生阅读钢结构课外书籍及科研文献,撰写读书报告;鼓励对设计感兴趣的学生利用课余时间学习STS,3D3S,MST,ETABS等钢结构设计软件,为做毕业设计及适应毕业后从事钢结构设计工作做准备;鼓励对科研感兴趣的学生参与任课老师的科研课题,进行钢结构方面的研究或试验工作。

3.加强实际工程训练。积极与钢结构设计、施工及研究单位建立合作关系,联系校外实习基地。毕业设计环节及假期让部分学生到校外实习基地参与实际钢结构工程的设计或施工。钢结构课程设计和毕业设计题目逐步改进为实际工程设计题目。

4.与其他课任课老师沟通。与前续课程材料力学、结构力学等的任课老师进行交流沟通,帮助和要求学生在力学课学习阶段对钢结构所需的力学知识点扎实掌握,尽量减少学生由此产生的对钢结构学习的困难,有利于节省用于复习力学知识点的钢结构课上学时;与后续课大跨结构、高层结构、结构抗震设计等课程的任课老师沟通,保证学生钢结构知识的系统性;与认识实习和生产实习老师沟通协商,认识实习协助安排所有学生到钢结构工地参观学习,生产实习安排部分学生到钢结构校外实习基地实习。

我国要从钢铁大国转变为钢铁强国及至钢结构强国,培养出一大批高素质应用创新型钢结构专门人才是当务之急。以实施卓越计划为契机,修订钢结构系列课程教学大纲,编写实用型现代钢结构教材,精练教学内容,采用现代化教学手段及多种教学方法想方设法调动学生学习钢结构热情和创新意识,吸引优秀学生到钢结构产业中去,利用校企联合培养方式即钢结构实习基地培养学生钢结构实践能力,培养出卓越计划要求的未来卓越工程师的后备军。

参考文献:

[1]教育部.卓越工程师教育培养计划[Z].2010-06.

[2]教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].2011-01.

[3]高等学校土木工程指导委员会.高等学校土木工程指导性专业规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[4]郭小农,罗永锋,蒋首超,王伟.钢结构稳定研究[J].高等建筑教育,2011,(12):46-48.

第5篇

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。

第6篇

【关键词】课程;TeklaStructure与钢结构详图设计;培养目标;培养方法;钢结构检测

随着社会的发展,社会对技能型人才的需求越来越大,要求越来越高,这就促进了职业教育改革,而课程是职业教育和教学改革的核心,因此如何进行课程建设与改革,体现高等职业技术教育的特色,满足社会对高素质技能型人才的需求,是从事职业技术教育的教师们面临的一个重要课题[1]。随着我国工程建设的高速发展,建设工程规模越来越大、结构越来越复杂,应用于建设工程中的新材料、新工艺、新技术层出不穷,质量检测在工程建设中也越发彰显其重要意义。目前我省检测行业的新情况、新发展对工程质量检测人员的综合素质提出了更新更高的要求。因此,在规范建设工程质量检测行为的同时必须大力提高我省工程质量检测人员的理论与技术水平。而当务之急,既要从规范、实战、可操作的角度出发,又要站在提纲挈领、全面了解的高度,针对不同专业检测内容加强工程质量检测人员上岗前的基本理论知识、实际操作技能的培训和考核工作。为了满足市场上的检测人员空缺,所以在建筑钢结构工程技术专业中开设了钢结构检测这门课程。建筑钢结构工程技术专业是建筑工程系的一个新专业,本专业培养的学生面向建筑钢结构施工和加工企业生产一线的工程师为主要就业岗位,以钢结构详图设计、钢结构检测、钢结构加工厂技术管理、钢结构施工企业的施工员、造价员、质量员、安全员、资料员及钢结构设计等为就业岗位群,德、智、体、美全面发展,掌握本专业必备的基础理论知识,具有本专业相关领域工作的岗位能力和专业技能的高级技术技能型人才。钢结构工程技术专业的就业面向情况如表1所示。把TeklaStructure引入教学的原因主要是:首先,钢结构行业发展过快,人才严重不足,行业只能向电脑寻求帮助,很多企业选择TeklaStructure实际是无奈的选择;其次,国内在产品质量方面要求过低,机械式的电脑程序可以满足低要求的需要;第三,目前TeklaStructure软件的使用人员,业务能力和对软件的熟练程度也参差不齐。因此提高从业人员的业务能力,应掌握结构、建筑、机械、焊接、施工等多个专业的理论,并丰富自己的实践经验,在此基础上,通过实践熟练TeklaStructure软件,只有这样才能更好地发挥软件的优势[2-3]。钢结构检测课程服务于建筑钢结构工程技术专业的高职学生,是高职高专土建类专业(群)重要的实践性、应用性较强的专业理论课,是建筑钢结构工程技术专业核心课程。钢结构检测不仅可以让学生深入实际,认真操作,获取直接知识,巩固所学理论,而且可以培养和锻炼学生的独立分析问题和解决问题的能力。钢结构检测课程依据我国目前钢结构检测标准与规范,并结合实际的钢结构构造发展趋势,重点阐述钢结构检测基本知识、钢结构检测仪器操作方法等内容,让学生能够掌握基本的钢结构检测理论知识和实操能力。通过仪器操作与理论相结合等方法培养学生良好的从事相关工作的职业能力和职业素质,是学生毕业后从事相关领域岗位工作的保证[4-5]。

1课程培养能力目标

1.1专业能力目标

通过TeklaStructure与钢结构详图设计课程学习,学生专业能力需要掌握如下:1)掌握钢结构施工图的看图方法和步骤,熟练识读钢结构施工图纸;2)熟练应用TeklaStructures进行钢结构工程模型的建立,掌握软件基本操作;3)通过TeklaStructures提供的报告文档,掌握项目工程材料计划的制作;4)利用TeklaStructures创建图纸功能,掌握钢结构详图的生成,并绘制完整的钢结构详图。通过钢结构检测课程学习,学生专业能力目标如下:使学生达到无损检测中超声检测二级人员的检测水平,部分同学考取超声检测二级人员资格证书(由中国机械工程学会无损检测分会颁发);满足建筑钢结构工程技术专业对“钢结构检测核心能力”培养的目标。

1.2方法能力目标

通过两门课程的学习,让学生掌握TeklaStruc-tures软件基本操作方法,培养学生认真负责的态度,不断拓展和完善学生的详图设计能力和钢结构其他方面的综合能力。在实际工程中能及时发现钢结构原材料、制作过程、安装过程中可能存在或产生的危险缺陷,从根本上保证钢结构稳定安全。

1.3社会能力目标

通过对本课程的学习,培养学生1)较好的职业道德、社会道德。2)较强的学习能力、操作能力、深化设计能力。3)养成严谨的工作态度,有较强的责任心,适应工作岗位要求。4)思想作风;环境保护意识和开拓创新精神。

2TeklaStructure与钢结构详图设计课程教学方法与手段

2.1教学方法以学生为主体

上课期间每位学生都有自己的电脑,老师利用实际工程由浅入深逐步讲解。由于学生的基础参差不齐,所以老师讲的速度比较慢,学生课上录用手机拍照录像或者记笔记的方式记录上课需要注意的内容。课上同学们听一节课,自己练习一节课,有问题可以随时问老师,也可以相互讨论。在课后,每个星期安排学生在机房上两天晚自习,可以帮助学生充分掌握已学内容[6]。

2.2多媒体及网络提高教学效果

利用多媒体PPT演示建模及钢结构的基础知识,通过网络下载相关影响资料,其中内容主要包括门式刚架结构、钢框架结构、超高层混合结构(包括劲型混凝土异形型钢柱和大直径钢管混凝土柱)等案例项目,案例项目中包含对应案例的结构施工图、Tekla模型及钢结构深化详图。提取案例中的代表性的位置及节点,作为钢结构详图设计模块的素材。学生自行创建所选取位置Tekla模型、进行构件、零件图出图、图面调整,完成后保存,保存后提交作业。

3钢结构检测课程教学方法与手段

3.1教学方法以学生为主体

学生自主预习和复习,每次上课前会随机提问学生并回答上节课的内容,回答情况会计入平时成绩。由于课程中文字性的东西比较多,所以每次上课都会给学生留15分钟背诵本节课重点内容的时间。

3.2多媒体教学法

本课程较适宜多媒体教学法。知识单元授课过程中建议教师使用多媒体与黑板板书相结合的方法,学生课堂认识;在技能单元授课过程中建议教师使用多媒体展示,学生动手练习。

3.3仪器操作演示法

本课程较适宜钢结构检测仪器演示教学法。知识单元授课过程中建议教师使用仪器演示与多媒体、黑板板书相结合的方法,学生课堂认识;在技能单元授课过程中建议教师使用多媒体展示结合模型演示,学生动手操作[7]。

4课程教学内容及考核方法

4.1教学内容

结合TeklaStructure与钢结构详图设计课程的特点,以案例的形式完成本课程的教学,分上下两学期完成。上学期安排4个案例,从简单的二层框架、无吊车的单跨门刚厂房、多高层框架、到含吊车的门刚厂房,由简到难,在案例中逐步提高学生对软件的操作能力。同时,在案例的学习中,穿插对相关施工图的讲解,同步提高学生的识图、绘图能力。上课内容见表2。钢结构检测上课内容包括了理论课程和实践课程。理论课程内容见表3。实践课程及要求如下:(1)钢结构超声检测作为这门课程的重点,实践中不多于三个人为一组进行实操训练,实践内容包括仪器调试、试件检测以及最后出检测报告。(2)钢结构沉降变形检测、构件涂层厚度检测、构件尺寸检测,一组多人进行分组实践;(3)焊缝表面磁粉检测、高强度螺栓力学性能检测在课堂上由老师演示。

4.2考核方法

课程考核按照以下方法进行:(1)考核主体为课堂表现、考勤评价、作业评价相结合;(2)成果形式一般采用平时成绩表、点名表、期末试卷等;(3)采用百分制记录成绩,平时成绩30%,期末成绩70%;(4)考核标准注重学生知识的取得和能力的提高。

4.3考核要求

课程考核按照知识单元分别考核,课程考核的成绩则是每个知识单元和技能单元累计之和。每个单元按照过程评价、结果评价(知识、能力、素质)两方面进行考核,综合评价考核可采用试卷、实操、作业、小组互评、教师点评、学生自评,等综合评定。(1)过程评价(30%)过程评价从出勤情况、学习态度、课堂表现和工作成果四方面考评。(2)结果评价(70%)结果评价从知识、能力、素质三方面考评。

5结论

建筑钢结构工程专业培养学生三个核心能力:“钢结构详图设计能力”“钢结构施工技术能力”和“钢结构检测能力”。为了培养“钢结构详图设计能力”和“钢结构检测能力”专业开设了专业的核心课程TeklaStructure与钢结构详图设计及钢结构检测课程。两门课程的教学内容从工程实例入手由浅入深,学生通过一学年的学习,在毕业的时候就可以与企业无缝对接,直接上手工作,学校的就业率必然会有所提高。

参考文献:

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[2]吴绍强,罗天娣.钢结构与TEKLA⑧Structure[J].电子信息,2011(2).

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[5]石中林.钢结构主体结构结构鉴定检测[M].武汉:华中科技大学出版社,2015.

[6]陈玉骥,张玉红,魏陆顺,彭可可.地方院校结构力学课程建设的探索与实践[J].大学信息,2016(4).

第7篇

Hu Xiaoxuan; Yang Hailin

(浙江广厦建设职业技术学院,东阳 322100)

(Zhejiang Guangsha College,Dongyang 322100,China)

摘要: 随着现代素质教育的全面推进,高职高专的专业教学也由着重知识理论的传授向着重学生综合能力的全面提高转变,因此,如何正确培养学生观察、分析、解决问题的能力,培养学生对知识进行综合应用的能力就成为专业课教师的重要任务。本文通过对钢结构发展现状的了解,《钢结构工程施工》课程特点的分析和理解,研究了如何提高高职《钢结构工程施工》课程教学的效果,使其通过该课程的学习,培养学生进行工程实践的综合能力。

Abstract: With the overall progress of quality-oriented modern education, vocational education also transforms from imparting of the professional knowledge and theory to improving students' comprehensive ability. So, it is teacher's important task to correctly cultivate students' ability of observation, analyzing, problem-solving ability, and train students' ability of comprehensive application of knowledge. Based on the analysis of development status of steel structure and the characteristics of "Steel Structure Engineering Construction" course, this paper researched how to improve the effect of teaching and cultivate students' comprehensive ability of conducting engineering practice through learning this course.

关键词: 高职 钢结构 施工 教学

Key words: higher vocational; steel structure; construction; teaching

中图分类号:G42 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)15-0252-02

1钢结构及钢结构工程施工教学的发展现状

目前,钢结构已在建筑工程中发挥着独特且日益重要的作用。1997年11月建设部的《中国建筑技术政策》(1996-2010年)中,明确指出发展建筑钢材、建筑钢结构和建筑钢结构施工工艺的具体要求,使我国长期以来实行的“节约钢材”的政策转变为“积极、快速、合理地发展钢结构”的政策。我国建筑工程领域中已经出现了产品结构调整,长期以来混凝土和砌体结构一统天下的局面正在发生变化,钢结构以其自身的优越性引起业内关注,已经在工程中得到合理的、迅速的应用。近几十年来,随着钢结构技术和钢材产量的提高,钢结构工程也逐步增多,在规模和产值上都出现了较快的增长,同时一大批高层、超高层建筑如雨后春笋般建成,这些建筑大部分为钢结构形式,这些都给钢结构技术的发展提供了良好的机遇。尤其是轻型钢结构是近十年来发展最快的。因其可做到大跨度、大空间,分隔使用灵活,而且施工速度快、抗震有利的特点,必将对我国传统的住宅结构模式产生较大冲击。但是,与钢结构行业快速发展不相协调的是,钢结构专业技术人员缺乏,这已成为目前影响整个钢结构行业健康发展的主要因素。钢结构正逐步改变着传统建筑设计理念,这需要钢结构设计、施工技术人员不断充实钢结构设计、施工理念,学习先进的设计、施工经验,突破传统结构的约束,来不断适应新形势的要求。目前,我国很多高职院校都开设了建筑工程(或工民建)专业,同时开设了《钢结构工程施工》课程。在目前的钢结构施工教学中,主要存在以下问题:

1.1 教学目标不明确,缺乏针对性高职教育培养的是高层次应用型技术人才,但是在实际培养过程中,我们往往忽略了应用型人才的培养需求,在开展教学的过程中没有按照这一培养目标来设计教学活动,导致理论性太强,实践性不够,从而使培养的学生无法达到社会的需求,造成理论知识没学好、实践能力不达标的情况,从而影响了人才培养的质量。

1.2 教学手段太单一,缺乏创新性在开展教学活动过程中,大部分教师不注重先进的教学手段来充实自己的教学活动,忽视了多媒体教学、实例教学、问题教学等方式及方法的重要作用,导致了教学信息量太小,无法给学生传授更多、更丰富的知识。

1.3 教学内容不完善,缺乏丰富性在开展教学活动的过程中,很多教师教学内容太单调,只是将理论知识简单的讲解,而不能结合工程实际进行介绍。还有些教师本身缺乏实际工程经验,也就无法使课堂变得生动、丰富。

2《钢结构工程施工》课程的特点

《钢结构工程施工》是建筑工程专业最为主要的专业技能课,着重培养钢结构行业从业人员的钢结构施工和管理技能,课程主要讲授建筑钢结构用钢材料与检测、钢结构构件设计与制作加工(钢梁设计与制作加工、檩条设计与制作加工、钢柱设计与制作加工)、钢结构连接――焊接连接、螺栓连接(梁柱节点连接、柱脚节点连接、球铰节点连接)、典型钢结构安装(轻型门式钢结构安装、网架钢结构安装、多高层钢结构安装)等内容。通过本课程的教学,培养学生树立起质量意识,使学生掌握钢结构的设计、制作、加工和安装的工序和质量控制,能够运用所学知识去进行钢结构施工设计和施工实施;使学生能在国家规范、法律、行业标准的范围内,提交钢结构的施工方案,完成施工设计并在施工一线付诸实施,具备从事本专业岗位需求的施工安装技能。为将来学生走上工作岗位打下坚实的基础,因此,对于《钢结构工程施工》课程,学生的学习效果如何,将直接影响学生在工作岗位的表现,进而影响到社会对学校教学水平的评价和学校的声誉。

高职院校的《钢结构工程施工》课程具有如下的特点:

2.1 综合性《钢结构工程施工》作为建筑工程专业的专业技能课,同时融合了三大力学、建筑材料、建筑结构等课程的内容,具有很强的综合性。

2.2 技术性高职院校的《钢结构工程施工》不同于一般本科院校的各专业课,我们的目标是培养高技能人才;这类人才,既要能动脑,更要能动手。在具备的理论基础知识和专业知识的基础上,重点掌握专业领域中的实际操作能力和基本技能,具有较快适应建筑业生产、服务、管理等一线岗位需要的高技能和高素质的技术型、应用型人才。因此,我们的课程教学应该更侧重于技术和技能教育,在内容上与行业内的先进技术接轨。

2.3 应用性在高职类院校,我们开设《钢结构工程施工》课堂主要的目的不是为了让学生在毕业后能够从事结构设计等的工作,而是为了让学生能够正确识读施工图,能应算基本构件的承载能力,具备对施工中一般结构问题的认知和处理能力,以便他们在实际工作中灵活应用。

3《钢结构工程施工》课程的教学形式及方法

随着现代素质教育的全面推进,高职高专的专业教学也由着重知识理论的传授向着重学生综合能力的全面提高转变,因此,如何正确培养学生观察、分析、解决问题的能力,培养学生对知识进行综合应用的能力就成为专业课教师应该探讨的问题。

3.1 理论教学与工程实践相结合高职院校应积极探索校企合作、工学结合:突破传统本科压缩饼干式教学模式,确定了校企合作、工学结合人才培养模式的改革方向;强化实践教学,通过生产性实训和顶岗实习增强学生就业能力,切切实实做到教师师傅化、学生工人化,提高了毕业生就业率和企业的认可度;强化以服务为宗旨、以就业为导向的办学理念,提升了服务社会的能力和水平,实现了优质教育资源的跨区域共享。对于专业教师来说,课程教学不应仅仅局限于课堂,因为专业课所讲授的内容在我们日常生活中都有实际应用。因此,专业教师可以安排学生进行课前体验,进行模型观摩或到工地进行实体观摩,使学生能亲身感受将要学习的专业知识,从而使学生感到学有所用,学以致用。同时和实验实训老师协调,尽可能地让学生在经过一段时间理论学习之后能进行实践练习,让学生通过实习实践巩固理论知识,通过理论知识的学习指导实习实践,达到理论与实践的有效统一。在进行理论教学的过程中,要加强对国家建筑规范等强制性条文的讲授,将规范意识融入贯穿于教学的全过程。技术规范作为国家的强制标准,对实际工程中的工作具有很强的指导和约束作用。因此,在《钢结构工程施工》课程的教学过程中,我们必须强调并引导学生建立技术规范意识,使规范的概念在学生的脑海中打下很深的烙印。主要是让学生理解和掌握强制性条文和规范,熟悉技术术语、技术符号等专业知识。

3.2 科学设计课堂教学环节,增强课程教学的知识性和趣味性

积极推动教学改革,应对《钢结构工程施工》进行课程改革和整合,对课程体系建设完善、改革教学手段,形成立体化、多种教学手段的课程,加大校企合作,加强社会实践建设,为社会工程建设服务。在教学环节设计中,先进行学情分析,再结合就业需要及岗位考试相关考点、参考教材,查找相关资料,精心备好每一次课;在课堂上,采用多媒体教学与传统板书相结合的方式,运用案例教学及任务引领,结合视频播放,直观、形象,激发了学生学习的兴趣。但在实际教学过程中,有很多老师都是采取了单一的教学方法,比如多媒体、板书等。同时,在长期的教学探索中我们发现,单一的教学方法是无法达到良好的教学效果的。为了更好地提高教学效果,我们在教学过程中应采用多种教学方式,如多媒体、模型、图片和板书等相结合。特别引入项目教学法,譬如在讲授焊接、钢结构施工详图设计这部分知识时,我们就应该合理地引入项目,使学生更直观、更深刻地了解并掌握相关知识,从而达到我们的教学目的。总之,我们要根据授课内容的不同,选择合理的教学方法,使学生对课程产生浓厚的兴趣,能更有效地吸收其知识点。最后,能够根据学院“驾证式”考核的精神,贯彻“应知”、“ 应会”两方面考核,按课程大纲要求,结合“以项目为导向”的理念和学生身心发展的要求制订行之有效的教学计划,从学生已掌握的知识出发,充分挖掘课程资源。

现代社会技术发展迅速,知识更换日新月异,因此,专业教师在授课时要尽量做到课程内容的更新,及时地介绍前沿科技于学生。尽量结合学生比较熟悉的实例进行讲解。同时,社会不断地发展,技术快速地更新,也要求专业教师必须具有开拓精神,不断学习本专业领域的新知识和新技术,不断充实和提高自己的专业水平。只有教师自身具备了足够的专业知识,才能更好的向学生传授知识。

3.3 采用启发式教学,发挥学生的主体作用教学过程是教师教与学生学的统一与结合,两方面需要密切配合,教师是教学活动的实施者,而学生是教学活动的主体,我们在开展教学活动的过程中,应该充分发挥学生的主体作用,通过合理的课堂设计,创设有利于学生发挥的氛围,充分激发学生的潜能。学生的学习态度在学习过程中发挥着主导作用,思想又决定了学习态度,所以,学生的思想工作显得尤为重要。学生的思想工作不仅仅是辅导员的工作,也是任课教师的工作任务,任课教师可以通过关注学生课堂表现随时掌握学生的思想变化,并及时、耐心地对其进行鼓励或引导,使之有良好的学习动力。对厌学的学生要积极关心、耐心引导,了解学生生活的环境,对症下药;对学生所提的疑问要耐心解答,在解疑的过程中注意语调、语气,让学生对学习充满自信;鼓励学生对课程教学方式提出意见和建议。教师要经常和学生交流,及时掌握学生对课程学习各方面的信息,以便教师能及时有效地改变教学方法,增强教学效果。

4小结

教育是为社会生产、建设服务的,我们应加强以服务为宗旨、以就业为导向的办学理念,提升服务社会的能力和水平。把握教育活动的规律,明确培养人才目标,通过多种方式方法做好学生的教育和培养工作,为祖国的社会主义建设事业培养更多优秀的建设者和接班人。

参考文献:

[1]邓宇.钢结构课程的教学初探.广西工学院学报,2007,(6).

第8篇

关键词: 《钢筋混凝土结构》课程 课程特点 教学方法 改进措施

土木工程中钢筋混凝土结构是应用最广泛的结构形式,对于高等院校土木专业的学生而言,《钢筋混凝土结构》是一门必修的专业基础课,主要研究钢筋混凝土结构的力学性能、设计和施工方法[1-2],涉及建筑材料、建筑制图、高等数学、理论力学、结构力学等课程,并与其他专业课程,如砌体结构、建筑抗震、土力学与地基基础等形成课程体系,具有承上启下的重要作用,其教学效果直接影响整个专业的教学质量和所培养人才的知识结构。通过这门课程的学习,学生能建立起初步的结构概念,并为其他后续课程的学习奠定基础。本文结合钢筋混凝土结构课程的特点,提出了几项改进教学方法的措施。

1.钢筋混凝土结构课程的特点

钢筋混凝土结构是应用性很强的一门专业基础课,课程内容多、涉及范围广、公式多、符号多、体系庞杂,加上规范条文的约束性给教师的讲授和学生的学习都带来了一定的困难。其特点主要有以下几个方面。

(1)教学内容多、涉及范围广。钢筋混凝土结构课程的教学内容包括材料性能、设计方法、各类构件的受力(拉、压、弯、剪和扭)性能及其计算方法和配筋构造等[3],涉及内容非常广泛,既有理论推导,又有试验研究,还与规范条文、工程实际联系密切,因此教学难度较大[4]。

(2)公式多,规范条文多。公式多是该课程的另一个特点,这些公式逻辑推理强,涉及力学和数学,需要学生有坚实的数学和力学知识基础;课程常对一些不便、不必计算的内容进行规定,内容比较零散,系统性和逻辑性均较差,学生们常常感到杂乱无章、概念混杂。

(3)经验性强。混凝土结构的研究对象是钢筋和混凝土复合材料组合结构的力学性能、设计和施工方法,它不像材料力学和结构力学可以假定材料为弹性[4]。钢筋混凝土是弹塑性材料,其力学性能的影响因素多且离散性大,用纯粹理论的方法得出的结果往往与试验结果相差几倍乃至十几倍,这就决定其研究方法是在试验的基础上做出基本假定,得出半理论半经验的公式。学生学起来枯燥无味,抽象难懂,学习积极性不高。

(4)综合性强。建筑制图、建筑材料、理论力学、材料力学、结构力学是学习钢筋混凝土结构课程的基础。因此,要学好钢筋混凝土结构理论,学生就应在大学一年级和二年级的课程学习中打下良好的基础,建立合理的知识结构。特别材料力学、结构力学的有关知识是本课程学习的重点基础知识,是学生解决钢筋混凝土基本构件的截面几何关系、应力应变关系、内力平衡关系,以及计算钢筋混凝土框架等结构的基础。老师在《钢筋混凝土结构》专业基础课讲授过程中,要不断地帮助和引导学生复习过去的各种力学和材料知识,使学生的知识积累系统化并和本课程有机地结合起来,增强教学效果。

通过上面的分析,我们了解到钢筋混凝土结构这门课程知识多、涉及面广,与基础课程联系紧密,既有理论知识又有实践经验总结,还有规范条文。因此在教学方法上要紧密结合这门课程的特点,有针对性地采用适当的教学方法,增加学生的理论知识,提高其实践技能,改善教学效果不尽如人意的现状。

2.教学体会

目前,钢筋混凝土结构知识的传授基本是通过授课、答疑、作业这一程序完成的,学生在学习过程中普遍存在课堂学习理解不够、课程设计抄袭现象的问题;部分《高校钢筋混凝土结构》课程采用传统的板书教学,这种单一的教学方式枯燥呆板,不利于学生对理论知识的分析和理解,容易导致学生情绪懈怠,教学效果较差。我在几年的《钢筋混凝土结构》教学过程中,有以下几点教学体会。

(1)将传统与现代教学方法相结合,激发学生的学习热情。《钢筋混凝土结构》课程不仅有大量的理论公式,又与实践紧密相连。粉笔和黑板的传统教学方法是行之有效的教学方式,但仅沿袭传统的教学方法,既不利于学生理解各种枯燥的理论公式,又激发不了他们的学习兴趣,因而导致教学效果较差。为了改善教学效果,改变传统的课程安排――先学理论知识,然后生产实习,最后毕业设计这一过程。课堂教学前组织学生观看教学录像是十分必要的,这不仅使学生获得混凝土结构的感性认识,增加了学习的兴趣和动力,还让学生在教学过程中不感到枯燥乏味。多媒体、互联网、电子教案、计算机辅助教学CAI(Computer Assisted Instruction)等现代化教学手段为这一目标的成功实现提供了强有力的技术支撑。

(2)理论联系实际,重视课程设计与实践教学。理论知识是基础,掌握扎实的理论知识,可以为工程应用提供指导;工程实践能力是教学目的,只有具备实际工作技能,才能更好地服务社会[5-6]。在课程设计过程中,我们改变一个题目全班做的方式,采用分组设计的方法,一般四五个学生一组,设计一个大的题目。此种方法不仅巩固了学生的理论知识,培养了团队协作的精神,还大大减少了课程设计中存在的抄袭现象。学生的理论知识学习是一个系统的过程,然而,如何将理论知识应用到生产实践中是他们面临的一个非常重要的问题。组织学生参与各种实践活动是解决这个问题的一种有效方法,例如组织土木工程、工程力学、建筑学等专业的学生参加结构模型大赛,类似的实践活动,可以培养学生的动手能力,让学生对结构概念有更进一步的理解;或根据课程进度,以及所学的理论知识,有目的地到施工现场参观、学习,增强感性认识,积累工程经验,有意识地培养学生的实践能力。

(3)掌握教学重点,合理安排教学内容。根据钢筋混凝土结构课程内容多、涉及面广的特点,教师在教学过程中要掌握重点,合理安排教学内容。

(4)作为专业基础课程,《钢筋混凝土结构》应该有先进的教学内容,及时反映本学科领域的最新科技成果。近年来,随着材料强度的不断发展和新建筑材料的不断出现,结构和构件的设计方法在不断改进。因此,在教学过程中,我们不能局限于课本上的内容,而要一直紧跟本学科发展的脉搏,不断将最新科技成果引入教学内容,以此开阔学生的视野,激发其求知欲,使学生建立用发展的观点学好《钢筋混凝土结构》课程的基本思想。

3.结语

《钢筋混凝土结构》是土木工程专业的主干课程,存在教材内容多、课时少、难理解、实践性强等特点,要求教师采取行之有效的教学方法,在获得最好授课效果的同时,让学生学起来轻松。我基于几年的教学经验得出的结论:掌握本门课程的特点,采用将现代与传统相结合的授课方式,重视实践教学,充分调动学生的积极性,才能使学生学好并掌握好这门课程。

参考文献:

[1]叶列平.混凝土结构(上册)[M].北京:清华大学出版社,2002.

[2]东南大学.混凝土结构(上册)[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[3]罗向荣.钢筋混凝土结构[M].北京:高等教育出版社,2003.

[4]马芹永.混凝土结构课程教学方法的研究与实践[J].淮南工业学院学报(社会科学版),2001,3,(4):96-97.

第9篇

Abstract: Plane Drawing Recognition and Steel Reinforcement Calculation is the basic course with stronger comprehensiveness which is set up in construction engineering major. Through the summary of many years' teaching experience for the course, combined with the current needs of student employment positions, this paper made thinking and summing up on the teaching of the course, hoping to training students' professional and technical capabilities, self-learning ability, practical ability, analytical skills of the specific issues and organizational communication capabilities.

关键词: 平法识图;钢筋算量;教学;思考

Key words: Plane Drawing Recognition;Steel Reinforcement Calculation;teaching;thinking

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)03-0055-02

0 引言

“平法”是“混凝土结构施工图平面整体表示方法”的简称,是把各个结构构件的尺寸和配筋等信息,按照平面整体表示方法制图规则,整体直接表达在各类构件的结构平面布置图上,再与相应标准构造详图相配构成的一套完整的结构施工图的方法。在《平法识图和钢筋算量》这门课程多年教学的经验里,对它有了自己的一些认识。

1 建筑工程类专业开设该课程的必要性

近些年来,平法的推广和应用是我国结构施工图表示方法的一次重大改革,它重新规定了结构施工图的表示方法。对于我们建筑工程类专业来讲,学生毕业后只要是从事和建筑工程相关的工作,几乎都要接触到图纸。所以学生在校的学习过程中,这种结构施工图表达方法的学习就显得尤为重要。

1.1 平法概述 平法的创始人是山东大学陈青来教授,在创立平法的时候,他在山东省建筑设计院从事结构设计工作。当时正值改革开放初期,设计任务非常繁重,为了加快结构设计的速度,简化结构设计的过程,他吸收了国外的经验,结合中国建筑界的具体实践,创立了平法。该方法不仅提高了设计效率,还提高了设计质量,大幅度降低了设计成本,特别是国家重新修订了混凝土结构设计规范和建筑抗震设计规范即《GB50010—2010混凝土结构设计规范》和《GB50011—2010建筑抗震设计规范》,随后11G101系列平法图集取代了03G101系列平法图集。这也标志着经过十多年的发展,平法已经相当成熟,并且成为我国目前现行的具体工程结构施工图设计的主要方法。

1.2 开设《平法识图和钢筋算量》课程的必要性 首先,思维模式要变从源头抓。由于结构施工图长期使用的是传统设计图纸,思维与认识仍然传统的模式中。因此,要从源头把这种表达方法普及,就要从学校抓起、从学生抓起,培养出能够胜任运用平法表达方式的人才,在今后的工作中能够顺利地与设计人员和施工人员进行沟通和交流,就必须开设《平法识图和钢筋算量》这门课程。

其次,钢筋构造很重要。作为建筑工程类专业来讲,学生毕业后无论是以后从事现场施工管理、工程监理还是工程造价工作,钢筋构造都是一项最基本,也是最重要的工作。比如,工程造价来说,钢筋在工程上是用量多,价格昂贵的材料,钢筋工程量能否准确计算,直接影响到能否准确计算工程造价。平法识图主要就是要看懂钢筋的布置规则,而计算钢筋工程量又要拿着平法结构施工图去算的。同理,在建筑工程施工过程中,钢筋下料长度的确定和数量的选择,也是在看懂结构施工图的前提下进行的。所以,必须开设《平法识图和钢筋算量》这门课程,才能让学生准确的钢筋算量。

再者,平法本身信息较为复杂和集中。传统的图纸简单直观明了,有些人没有经过专业的学习与培训,也有能看懂图纸,按照自以为是的的方法进行钢筋算量。平法采用标准化的设计制图规则,结构施工图表达国家化、数字化、符号化,单张图纸的信息量高而集中,这也增加了读图难度。让学生自学或者偶尔培训讲座是很难达到学会平法识图与钢筋算量的目的。必须开设《平法识图和钢筋算量》这门课程,才能让学生准确看懂图纸。

通过《平法识图和钢筋算量》的学习,可以提高同学们的专业技能,就业后能加快学生适应、胜任本岗位的角色。在当今就业竞争日趋激烈的形势下,让我们的学生毕业时多一些就业的筹码显得尤为重要。

2 教学实践中教学方法的分析研究

《平法识图和钢筋算量》这门课程具有抽象性、专业性、实践性等特点,特别是对于部分高职院校同学生源多样化的现实,部分同学学起来感觉不是那么容易,但是它又是建筑工程类专业的专业基础课,对后继课程的学习起到重要的作用,针对这一实际情况,对教学实践中的几点方法进行了总结。

2.1 课程教学设计 本课程的总体教学设计采用1本教材+3本图集(11G101)+1套完整的平法结构施工图纸(本校的某栋教学楼),教学部分分为梁、板、柱、墙及基础5个模块,每个模块进行3个阶段教学。

第一阶段,讲授该构件平法识图的基本理论知识,使学生掌握该构件平法的意思表达。基本教学思路是:先对该构件的平法表达通例进行讲解;后结合课本所给例题进行识图练习,掌握各个数值及符号的意义;最后结合完整的平法结构施工图纸进行对应类型构件识图训练。

第二阶段,讲授该构件钢筋构造的基本理论知识,使学生掌握该构件平法的意思表达的同时根据平法结构施工图纸,对该构件进行钢筋翻样。基本教学思路是:通过以前学过的课程,利用多媒体等手段明确该构件具体实物,通过该构件的受力特点及作用用途分析钢筋所放置的位置及形式;明确细部构造(比如起步距、保护层、端部锚入长度、向跨内延生长度、搭接长度等等),绘出不同种类钢筋的“钢筋分离图”;最后结合完整的平法结构施工图纸进行对应类型构件绘制“钢筋分离图”训练,为钢筋的算量做好铺垫。

第三阶段,根据第二阶段讲授的“钢筋分离图”,针对实际工程进行施工图的钢筋算量。基本教学思路是:在“钢筋分离图”的基础上,进行钢筋算量,这时的“钢筋分离图”你可以把它看成是“已知间距求根数”和“已知线段求长度”进行思路转化,把工程问题转化为基础数学问题;最后结合完整的平法结构施工图纸进行对应类型构件钢筋算量练习。

这种方法最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式,也体现了高职院校以“理论够用,注重实践”的宗旨。所以,本课程的项目教学瞄准了岗位需要,围绕真实的项目图纸为中心进行教学。

2.2 课程教学方法

2.2.1 充分利用现代化教学技术 运用多媒体、互联网和数码摄像等技术手段,将《平法识图和钢筋算》所涉及的基本理论、基本概念及构造要求制作成教学课件,通过丰富生动的多媒体教学资源,增加直观效果,提高学生的学习兴趣、提高学习效果。如在KL钢筋构造时可以将KL钢筋构造的实物图片和KL构造钢筋的演示动画相结合,让学生有直观的视觉认识,这比只拿着书讲半天要强的多。在直观认识的情况下,对构件钢筋构造进行理解和归类,就显得容易一些了。

2.2.2 绘“钢筋分离”图 利用1套完整的平法结构施工图纸为辅助资料。从中抽取用平法表达的梁、板、柱和基础构件结构施工图作为实例,从中抽取每一种类型的钢筋,依据平法图集确定出每种钢筋的构造形式。让同学把每种钢筋的构造形式用线段画出来即为钢筋分离图,而不是急着算量。在进行过多次“钢筋分离”练习后,再计算其长度和根数即算量。其中框架梁、楼板、框架柱(中柱和角柱)、筏形基础主梁和筏形基础底板各举一例。

2.2.3 采用现场教学法 不少高职院校由于实训条件的关系,实训室还不能完全完成对建筑结构的认识,但是可以到施工现场进行教学。把“教室”设在工地,聘请有经验的企业技术人员为学生现场指导,使“教、学、做”融为一体。如框架结构梁、板、柱的配筋构造,请结构工程师现场教学,可让学生对构件的配筋有更直观的感受。不少同学还主动和施工现场的工人进行交流,了解钢筋翻样下料的工序,这样的教学形式可以将理论与实践有机结合起来,加深学生对各个构件钢筋构造的认识,以真实的作业环境感染学生。

2.2.4 自制“简易模型” 对于某些构件,同学们在日常的生活中很不容易直观感受,并且在施工过程中要及时掩埋和隐蔽,很难见到实物的。比如条形基础加腋部分构造,就是不少同学比较陌生的。针对此类情况,在利用对媒体教学的同时,为了更好的给同学一个直观的认识,要求同学分组自制构造模型,并且一次为一次作业。同学们都能够利用生活中的各类包装纸盒,大致按比例能把条形基础及其加腋(水平加腋和竖向加腋)部分表现的很直观。不仅提高了学生的学习兴趣,还增强了学生的组织协调能力、动手能力。

2.2.5 分角色模拟图纸会审 在课程教学将要结束的几周,留出一定的教学时间,运用一套完整的平法结构施工图纸,进行综合模拟图纸会审。按计划把班级同学分成不同小组,让各小组扮演不同的建设参与单位的角色,即建设单位、监理单位、施工单位、设计单位。比如让学生模拟施工单位、设计单位的一次图纸会审。通过角色扮演,同学们在模拟会审的过程中,对图纸进行全面交底,加强平法识读综合能力的同时,也使学生了解了图纸会审的目的、职责和程序,进一步提升了本专业职业技能。通过分角色模拟图纸会审的情景可以使教学效果起到事半功倍。

3 小结

随着我国建筑行业的发展,特别是11G101图集的大力推广的今天,不少高职院校适应时代的要求,把《平法识图和钢筋算量》作为一门核心课程面向工程造价、建筑工程技术、建筑工程管理、建设工程监理等专业学生进行讲授。通过近几年的教学实践证明,这些教学方法用于本课程的教学是可行的,这些方法注重提高学生的岗位能力,增强学生的就业、择业竞争力,使学生在教学学习中提前进入职业岗位工作状态,为学生后继学习和将来就业打下坚实的基础。

参考文献:

[1]11G101混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图,中国建筑标准设计研究院,2011.8.

第10篇

关键词:课程思政;专业认证;协同育人;钢结构;教学模式

1课程思政与专业认证实施背景

2017年2月以来,教育部积极推进新工科建设。我国的工程教育通过进一步转换教育教学观念、改革人才培养模式、工程教育认证等多个手段来适应新工科的发展思路。2021年6月16日,教育部高等教育教学评估中心、中国工程教育专业认证协会发布的《已通过工程教育认证专业名单的通告》显示:截至2020年底,全国共有257所普通高等学校1600个专业通过了工程教育认证。由此可见,专业认证已成为高等教育新工科建设质量保障体系的必然导向。工程教育专业认证与传统教师作为主导驱动教育教学的方式存在本质差异,主要体现在“学生中心、成果导向与持续改进”这一核心理念。学生中心是指高校教育教学过程中的一切出发点都要以学生为中心,培养学生成才是高校的最终目标,专业建设的师资队伍和学校教育资源都要服务于这一最终培养目标,还要对全体合格毕业生进行达成情况评价;成果导向是指每一门课程的达成情况均要支撑学生毕业要求的达成情况,毕业要求的达成情况又要支撑培养学生成才这一最终目标的达成,每一个教育教学环节都要求学生达到预期的学习成果;持续改进是指以常态化的评估来满足教育教学质量的持续改进,实现这一要求的关键是有质量的监控与反馈,并建立“先评价、再反馈、后改进”这一回环的作用机制[5-6]。

2钢结构相关课程的教育教学现状

2.1钢结构相关课程的设置情况

钢结构是工程建设中常见的结构形式之一,由于其质轻强度高、材质均匀、可靠性高、施工周期短、装配式程度高、回收利用率高等特征,特别适用于大跨度、超高层等工程结构,在土建、水利、道桥等行业中应用广泛。钢结构相关课程是综合性和应用性都很强的课程,在培养学生掌握专业技术基础知识、增强独立综合分析能力、解决实际复杂工程问题、肩负中华民族伟大复兴使命等方面起到重要作用。钢结构相关课程是土木水利类专业的主干课程,其前修课程主要包括材料力学、结构力学、建筑材料等课程,大部分在大学三年级开设。以内蒙古农业大学钢结构相关课程的教育教学为例,该校针对土木工程、工程造价、道路桥梁与渡河工程、农业水利工程、水利水电工程等土木水利类专业,均开设了钢结构相关课程,包括钢结构基本原理、水工钢结构学、钢结构、钢结构设计、钢结构课程设计、水工钢结构学课程设计等教学及实践类课程。钢结构相关课程均属于土木类专业的主干必修课,也属于水利类专业的主干选修课。其中,内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院的农业水利工程和水利水电工程分别于2010年1月和2021年1月通过专业认证并进入有效期。

2.2钢结构相关课程教育教学现状与存在的问题

2.2.1课程思政内容不够钢结构相关课程作为专业课,任课教师在课堂上往往专注于强调课程的专业性与学术性,而忽略了课程中的思政元素。一方面,在新时期我国教育教学的发展趋势下,课程思政元素应贯穿钢结构相关课程的教学全过程,在强调专业知识的基础上,深挖专业课程所蕴含的思政元素。另一方面,对于钢结构相关课程,从专业课角度渗透学科发展与内涵,使学生增强文化自信、厚植爱国情怀、树立远大抱负,培养学生的社会责任感。现阶段,钢结构相关专业课程中的课程思政内容不够,在新时代的背景下,专业课程融合课程思政元素至关重要。2.2.2理论讲授与实际工程联系不紧密钢结构相关课程是与实际工程联系非常紧密的专业课,而现阶段大部分钢结构设计原理课程主要包括绪论、钢结构材料、钢结构连接、钢柱、钢梁这五部分。一方面,任课教师课堂讲授的内容不能与实际工程有机融合,课程没有工程实践环节,也没有相应实验室的设置,学生对于焊缝连接、结构整体稳定性、局部稳定性等知识点,只能通过二维图片或者是3D动画对概念进行记忆,难以真正理解并解决钢结构工程问题,难以激发学生日后在工作中解决复杂工程问题的能力。另一方面,有些教材上的部分知识点较为陈旧,很多技术、方法较为保守,新材料、新技术更新较为缓慢,如水下焊接等相关知识点很多教材少有提及,这就导致学生的创新能力不足,进入社会难以迅速适应行业发展。这些都说明传统教学模式下更偏重理论知识的讲授,与实际工程缺乏联系,导致对学生的能力培养比较欠缺。2.2.3学生主动性与积极性不足钢结构相关课程的教学内容相对较多,但课程学时较少,这就导致大部分学生对钢结构专业知识点的掌握不到位,侧面反映出学生学习的主动性与积极性不足。一方面,当前的授课方式主要是传统的教师讲授,而讲授内容大部分依照《钢结构设计标准》(GB50017—2017),突出规范的适用性与实用性,特别是涉及计算原理的推导过程讲授,内容相对枯燥且理论性较强,学生学习的主动性与积极性尤显不足。另一方面,课堂往往更侧重于专业知识的传授,忽视了对学生能力的培养,教师在课堂对学生进行灌输式教学,大部分时间考查的是学生的学习情况而没有过多关注学生的思考能力。在钢结构相关课程的日常教学中,要尽可能地激发学生学习的主动性与积极性,提升学生的学习能力。

3课程思政与专业认证协同育人下钢结构相关课程教学模式探索

3.1挖掘课程思政元素

对于土木水利类专业钢结构相关课程,要深挖课程思政元素,潜移默化地铸牢学生的理想信念,钢结构课程内容与思政元素关联图见图1。在讲授钢结构相关课程中涉及的各类标准、规范时,一定要培养学生的标准化意识,培养学生养成研读标准、规范的习惯和一丝不苟的精神,这也是一个工程人应该具备的职业素养。在讲授钢结构连接过程中涉及的焊接、螺栓等知识点时,教育学生要像微小的焊缝、螺栓一样,发扬雷锋同志的“螺丝钉”精神,做好自己的本职工作,为社会贡献自己的力量,这样才能铸牢中华民族共同体意识,厚植爱国主义人文情怀。钢结构相关课程中能够体现的思政元素非常多,这就需要任课教师在备课过程中深挖课程思政元素,做好价值引领工作,从学科专业发展中了解钢结构的发展历史与行家风范,巡礼伟大工程中映射的工程伦理与工程创新,体现工程人的社会责任与人文素养。

3.2深化专业认证理念

专业认证理念包括学生中心、产出导向以及持续改进这三大核心理念,还涉及反向设计与正向实践的拓展性理念与周期性评价的关键性理念。基于专业认证理念,可以从课堂教学、实践教学以及课程考核等方面,对钢结构教学方法进行改革探索,钢结构课程专业认证理念教学方法示意图见图2。随着诸多钢结构工程的建设,国家对钢结构工程运行维护的投资力度日益加大,钢结构相关设计规范也多次更新,土木水利类钢结构相关课程也要改变相应的教学内容、增加相应的教学环节。

结语

第11篇

[Abstract] requirements of teaching and the necessity of vocational school "building structure" course of study, the content of teaching, the teaching content, teaching methods, optimize the teaching method, provide the reference for the similar teaching.

关键词建筑结构 教学实践 探讨

中图分类号:TU3文献标识码: A

[keyword] to investigate the structure of teaching practice

一、高职高专开设《建筑结构》课程的必要性

“高等职业教育”具有高等教育和职业教育的双重角色,是为适应社会进步对各种专业人才的需求,加强应用性为原则,培养了解基本专业理论知识,掌握基本技能的高等技术应用型人才为目标的高等“技术教育”。

高职高专建筑工程技术专业主要培养面向施工单位、监理单位施工员、质检员、预算员、监理员等岗位为主的应用型人才,他们必须具备服务施工组织安排的能力,《建筑结构》这门课程正是解决识读结构施工图、领会设计意图的一门课程,所以,高职高专开设《建筑结构》这门课程非常有必要。

二、高职高专《建筑结构》课程教学要求

《建筑结构》是建筑工程的专业必修课程,是一门培养动手能力的专业课程。课程以钢筋混凝土结构施工为主线,主要内容有钢筋混凝土材料,钢筋混凝土结构设计原理,受弯、受压、受拉、受扭构件承载力计算,钢筋混凝土结构正常使用极限状态验算,肋形楼盖结构设计和预应力混凝土结构等章节。《建筑结构》是一门理论与实践紧密结合的学科,该门课程主要培养学生正确绘制和识读结构施工图、正确领会设计意图和根据图纸正确技术交底和指导施工等方面的工程技术能力。

三、《建筑结构》课程教学的几方面思考

1、合理安排教学环节,理论与实践并行,突出实践

建筑工程技术专业的学生大多都在建筑施工单位工作,所从事的工作,既要求掌握一定的理论知识,又特别要求具备实践能力,比如建筑材料的应用,结构施工图的识读,施工组织与管理等等。在课程教学中,加强实训基地的建设,构建实践教学体系,突出实践教学环节,充分利用实训室、校外实训基地等各种教学资源,使学生真正实现理论与实践相结合,使学生学过相关课程后具备相关的实践能力。例如,受弯构件课程完了,安排学生到建筑实训基地学习梁钢筋的绑扎,CAD制结构图绘制实训,让学生充分认识受力钢筋、弯起钢筋、架立钢筋和箍筋,并模拟钢筋骨架的放置,让学生充分了解各种钢筋所起的作用,做到知其然,知其所以然。课程结束后安排学生到项目施工现场参观学习,指导老师在实践过程中利用建筑结构相关知识引导学生去发现施工过程中存在的问题,并请经验丰富的技术人员给学生们讲解施工工艺、施工方法和容易产生的质量弊病,然后指导老师再把学生从实践引到理论上,用理论知识来解决实践过程中出现的问题,如此全过程连续进行,循环往复,理论指导实践,实践渗透理论,加深学生对理论知识的认识深度,强化学生的动手能力和对知识的运用能力。

2、优化教学内容,弱计算,重构造

本课程按照“施工员”职业标准,以施工企业施工员、质检员等岗位需求为导向,确定我们学生要掌握的知识、能力、素质来选取和改革课程教学内容,并以“必须、够用” 为度。

我国现行结构设计是以概率论为基础的的极限状态设计方法,是半经验半理论的一种设计方法,构造措施是长期科学试验和工程经验的总结,这些构造措施可防止因计算中没有考虑的因素的影响而造成结构构件开裂和破坏。同时,有些构造措施也是为了使用和施工上的可能和需要而采用的。

我们学生大部分就业于施工企业,他们可以不会进行结构设计,但一定要能照图根据规范要求正确指导施工,因此,我们进行教学内容安排时,要求学生了解基本的计算方法之外,必须重点讲解构造要求,最好以图文并存的方式来讲解构造要求,让学生懂得进行钢筋混凝土施工时,除了按规定放置必须的钢筋以外,钢筋的切断、连接、锚固,跟混凝土的相对位置等还必须要满足有关的构造要求。

3、应用PPT、三维立体图和施工录像等现代化教学手段

《建筑结构》课程反映实践的内容较多,在教学手段上,积极引入现代化教学手段―多媒体教学,激发学生浓厚的学习兴趣,提升课堂的品质和内涵,提高教学的效率与教学效果。

相对于传统教学手段,多媒体教学以形象生动的PPT画面、三维立体示图、施工录像等方式来展现教学内容,有利于激发学生浓厚的学习兴趣;而且多媒体教学手段能够把项目实施过程以施工录像形式“搬进”课堂,实现“课堂与实训室的一体化”。经过多年的努力,我们收集了大量动画、三维立体配筋图和钢筋绑扎、焊接实例,实现了将理论教学与实践教学融为一体。但多媒体传输信息量大、传输速度快,在教学过程中要针对不同层次的学生适当调整授课速度。

4、改进教学方法,强化学生岗位角色观念和团队协作能力

在实训时,采用分角色教学法,例如,在进行钢筋骨架结扎时,安排一部分学生作施工员,进行钢筋的下料、绑扎、模拟钢筋在模板内的放置工作;安排另一部分学生作质检员,进行钢筋工程质量验收工作,检查钢筋骨架中每一根钢筋的放置位置、间距和混凝土保护层厚度、受力钢筋与架立钢筋是否倒置等;安排另一部分学生作监理员,在自检合格的基础上,再进行一次严格验收。将实训教室设为“工程部”、“质检部”、“监理站”,让学生进入了实训教室,就有步入工作岗位的感觉,争前恐后地去完成各自工作任务,让学生融入团队协作的氛围中,进行角色锻炼,强化学生岗位角色观念和团队协作能力。

5、导入规范,鼓励参赛,培养学生职业技术技能

专业课程教材大部分内容是从规范上摘取的,但具有不全面、滞后于新规范等特点,所以我们在教学过程中要注意规范的导入,讲解规范的来历,规范的更新过程,有意识培养学生养成学习规范、应用规范等职业技术能力;鼓励学生参与省内外各种竞技比赛项目,开展竞技训练,选拔优秀选手参加校外比赛,调动学生积极性,促进学生学习和训练。培养学生制图能力、结构骨架加工能力,为识读结构图垫定良好的实践基础,真正做到“授人以渔”,将来走上工作岗位后,遇到问题,他们知道通过查阅设计规范、施工规范等来解决相应的问题。

四、结束语

笔者通过四年的《建筑结构》课程的教学经验,结合十年的一线施工经验, 对建筑结构这门课程的重要性有深刻的体会,不懂结构就无法识读建筑结构图纸,更谈不上指导施工;没有力学意识很容易盲目施工,甚至偷工减料,本末倒置,造成质量和安全事故,威胁人民群众的生命和财产安全。

第12篇

钢结构施工课程学习情境设计时遵循学习情境的数量大于或等于3、每个学习情境均独立且也是一个完整的工作过程、同一课程的所有学习情境都应为同一个范畴的事物、各个学习情境之间具有平行和递进关系这四个原则,以常见的钢结构工程项目为载体,以工作过程为导向,充分考虑“标准融入”安排课程内容具体见表1。

1.以常见的钢结构工程项目为载体目前,钢结构在我国的应用主要有以下几个方面:(1)轻钢结构类型,它的主要结构形式为门式刚架、排架结构;(2)多高层钢结构类型,它的主要结构形式为钢框架、钢混结构;(3)大跨度钢结构类型,它的主要结构形式为网架网壳、管桁、悬索、膜、组合、张弦和索膜结构。本课程从上述三类结构类型中选取较为常用且最具代表性的四种结构形式,即门式刚架、钢框架结构、网架结构和管桁架结构作为课程学习情境的载体,并选取这四种结构形式中的典型工程案例组织教学。

2.以工作过程为导向安排学习任务钢结构施工课程根据课程的能力目标选取内容,安排课程内容时,对几种钢结构形式的实际施工过程进行了分析,以钢结构施工的实际工作过程为导向,归纳出六个适宜教学的学习任务,即认识钢结构识读钢结构施工图选用并检验钢结构进场材料加工制作钢结构安装钢结构验收钢结构。课程还根据四种结构形式的各自特点,在内容选取上各有侧重,遵循“重复的是步骤,而不是内容”的理念。例如单层门式刚架结构施工这个学习情境侧重的是螺栓连接和结构制作加工方案编制;多高层钢框架结构施工这个学习情境侧重的是焊接连接和钢框架结构安装专项方案编制;大跨钢网架结构施工这个学习情境侧重的是吊装的验算和专项方案编制;管桁架结构施工则对上述三个学习情境进行综合,要求学生具有知识迁移和自主学习的能力,通过该学习情境的综合训练,学生会编制各种钢结构形式的专项施工方案。

3.体现“标准融入”的课程建设特色建筑工程相关的勘察、设计和施工等活动都要符合规定的要求,这些要求包括建筑标准、规范和规程等,它们是确保建筑工程安全、经济和适用的重要文件,也是保证和提高建筑工程质量的主要依据。但是由于标准、规范和规程都以条文的形式出现,这不利于学生对知识的学习和吸收,所以目前教材大多将标准规范中的条文扩展成为容易接受的知识和内容。这就带来了另一个问题,学生在学习知识时反而淡薄了标准规范意识。钢结构施工课程重视树立学生的规范和质量意识,安排内容时充分考虑“标准融入”,将《钢结构工程施工规范》和《钢结构工程施工质量验收规范》等标准充分融汇到课程教学实的施过程中。例如钢结构施工课程在任务实施时,将《钢结构工程施工质量验收规范》中的质量验收知识整合成材料进场检验制作加工质量验收钢结构安装验收工程竣工验收等内容并贯穿于每个学习情境。

4.采用教学做一体的教学方法在具体的教学活动中,钢结构施工课程的每个学习任务都按任务导入任务提出任务分配任务实施任务检查评估讨论这六个步骤组织教学,任务实施时充分利用校内外实训条件,借助现场教学、多媒体教学、实验教学、软件模拟教学、模型制作教学、实物参观教学和动画教学等多种教学手段,引导学生亲自经历完整的工作过程。例如当做到学习任务“选用并检验单层门式刚架结构工程进场材料”时,按导入本单元的学习任务提出检验进场钢材和紧固材料两个任务分配每组学生一定数量的原材料、配套资料和相关检验批质量验收记录学生检验材料并填相应表格检查每组学生填表内容评估总结任务完成情况这六个步骤组织教学。

二、钢结构施工课程资源建设

与课程配套的教学资源建设是课程能否高效实施的重要保障。在进行课程学习任务开发时,要充分考虑到可利用的教学资源和将来需要努力去完善的教学资源,以保证课程得到充分实施。本课程配套的教学资源建设主要包括教材和资料建设,师资建设,实训场地建设,教学模型软件建设。课程除配有配套的教材、多媒体课件、图片、动画和录像外,还配有一定数量的课程相关资料,例如钢结构施工图册、钢结构施工实验手册、钢结构验收资料和模型制作材料等。基于每届2个教学班的规模,本课程配备专兼职教师4人,其中专职教师2人,企业兼职教师1人,实验指导教师1人。本课程要求专职教师具备“双师”素质,熟悉高职教育规律、实践经验丰富;要求企业兼职教师为钢结构施工一线的技术骨干或专家;要求实验指导教师熟悉电动扭矩扳手、超声波和磁粉探伤仪等仪器设备的操作并具有熔化焊接与热切割作业焊工证。钢结构施工课程具有稳定、能满足教学要求的校外实训基地多个,主要保证钢结构类型认识、钢结构加工制作和安装施工等学习任务现场教学的正常开展;校内有供学生进行课程任务训练的实训场地和实训设备,如钢结构焊接场地、钢结构螺栓连接场地、必要的钢结构制作加工机具、必要的钢结构检验设备等;有适应课程教学必须的电化教室、图纸识读和模型制作实训室及配套软件和设备,能满足1个教学班完成施工图识读、模型制作及各种方案编制的使用要求。

三、钢结构施工课程评价体系

本课程主要对学生的任务学习情况和课后作业两大块内容进行评价,评价时重视学生参与,有学生互评、自评和老师评价几种方式。课程考核以学生发展为本,注重培养学生的学习能力、实践能力、交流合作能力和创新精神。例如任务学习情况评价时,先确定学习任务的目标是通过学习,学生知道如何做并能做类似任务。考核侧重的是学生完成任务和小组交流合作的过程,不强调任务完成的完整性,即学生只要积极去做任务并知道任务的具体做法,也能对任务的实施过程进行示范,那么即使他没有完成所有任务,同样可以得高分;课后作业评价时,侧重学生完成任务的思路,布置的课后作业需要学生具有知识迁徙和创新精神,学生在完成课后作业的同时要写清楚自己做课后作业的想法和过程。在整个课程评价过程中,关注学生的发展情况,譬如对前面课程学习不理想而在后续课程学习中慢慢进步的同学给予适当分数奖励,反之则适当扣分。

四、小结