結(jié)構設計原理課程改革與實踐

　　[摘要]介紹了鹿山學院土木工程系土木工程專業(yè)結(jié)構設計原理課程改革情況。首先分析了課程改革前該課程設置存在的弊端，接著提出課程改革的內(nèi)容，著重說明課程改革具體實施的方法。事實表明。實施課程改革后，既提高了教學效果，又減少了課時，使學生可以有更多的自由時間去增強實踐性教學環(huán)節(jié)，提高他們的實際運用能力，更好地實現(xiàn)了向應用型人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變。
　　[關鍵詞]課程改革　教學研究　結(jié)構設計
　　
　　鹿山學院土木工程系土木工程專業(yè)是教育部面向21世紀工程教育改革試點專業(yè)。其中土建類系列課程改革是改革的一項內(nèi)容，其主要思路是轉(zhuǎn)變教育思想，更新教育觀念，突破原有課程體系，結(jié)合工程具有綜合性的本質(zhì)特征，以培養(yǎng)土木工程技術應用能力為核心。重組教學內(nèi)容。刪減陳舊內(nèi)容，增加現(xiàn)代技術和非技術要求的含量，采用現(xiàn)代化教學手段，增加工程素質(zhì)、工程實踐能力的培養(yǎng)，努力建立既適應21世紀高等土木工程類人才培養(yǎng)的要求，又緊密結(jié)合我國國情和教育規(guī)律的系列課程體系。使學生通過本系列課程的學習，為形成高等應用型人才必備的工程素質(zhì)、工程設計技術能力、工程施工技術能力、工程質(zhì)量檢測技術能力、工程材料選擇能力、計算機技術應用能力奠定基礎。方案對一些課程教學內(nèi)容和課程體系進行改革，結(jié)構設計原理作為土建類專業(yè)的一門重要的技術基礎課便是其中之一。現(xiàn)將該課程內(nèi)容的改革情況及教學過程中的情況作一些介紹。
　　
　　一、本課程改革前存在的問題
　　
　　本課程在土建類或相近類型專業(yè)本科中一般分屬“混凝土結(jié)構”和“鋼結(jié)構”兩門課程。混凝土結(jié)構使用得較為傳統(tǒng)。其主要內(nèi)容包括普通混凝土結(jié)構和預應力混凝土結(jié)構：而鋼結(jié)構在近些年使用越來越普遍，主要內(nèi)容包括鋼結(jié)構基本構件設計和鋼網(wǎng)架、鋼網(wǎng)殼等內(nèi)容。
　　
　　二、教學內(nèi)容的改革
　　
　　本課程是融合原混凝土結(jié)構和鋼結(jié)構及結(jié)構力學課程的部分內(nèi)容而成，主要在以下幾方面作了改革。
　　1.根據(jù)“必須、夠用”的原則，對原混凝土結(jié)構和鋼結(jié)構中的某些內(nèi)容作以刪減。刪除了混凝土結(jié)構中土木工程常用鋼筋的品種、級別及其性能，混凝土在各種受力狀態(tài)下的強度與變形性能等內(nèi)容，這部分內(nèi)容在建筑材料課程已學過，而在這里僅突出強調(diào)鋼筋和混凝土是如何有效地結(jié)合在一起共同傳力的，以及保證鋼筋與混凝土之間協(xié)同工作的構造措施。在鋼結(jié)構中，刪除了鋼材的生產(chǎn)、鋼材的主要性能、一些因素對鋼材性能的影響等在建筑材料課程已學過的內(nèi)容。僅突出鋼結(jié)構在承受動荷載時非常重要的耐疲勞能力。
　　2.將原混凝土結(jié)構、鋼結(jié)構中相關或相同、相似的內(nèi)容進行了重組。將對鋼結(jié)構的性能有重要影響的鋼材特性和混凝土結(jié)構所用材料的性能一并講授，鋼結(jié)構的設計方法與混凝土結(jié)構設計方法融合在一起。因為他們的設計方法是一樣的，只是某些材料性能的抗力系數(shù)取值不一樣。這樣可使課程的相同內(nèi)容緊密地聯(lián)系在一起，有利于對不同材料的結(jié)構設計方法作異同對比，更加深刻地理解其內(nèi)容，避免學生孤立、分散地理解學習混凝土與鋼結(jié)構的設計方法。按照以前的教學體系。在講授鋼結(jié)構課程時要專門花兩個學時講授鋼結(jié)構的設計方法，而在改革后的課程中就不需要了。
　　3.簡化了過繁的公式推導和部分理論分析的內(nèi)容。應用型本科教育的目標是培養(yǎng)技術應用型人才。由于這些學生的基礎較之第一、第二批錄取的本科學生有一定的差距。過多的理論公式推導、證明會使他們失去學習的興趣。許多公式、定理只需要知道其含義和應用方法就足夠了，對于應用型本科學生來說，實際應用才是最重要的。
　　4.增加了現(xiàn)代設計方法簡介。現(xiàn)代技術飛速發(fā)展，現(xiàn)代設計方法層出不窮，對其的介紹可使學生開闊視野，增大知識面，提高學習興趣。
　　5.對理論內(nèi)容部分的習題進行了精選，選擇了一些與結(jié)構工程關系較密切的習題，使學生在進行理論內(nèi)容的學習過程中，就已經(jīng)接觸到了工程實際問題。并能應用所學的理論知識解決實際工程問題。
　　
　　三、教學過程的改革
　　
　　教學內(nèi)容的改革是為了實現(xiàn)培養(yǎng)目標，培養(yǎng)目標的實現(xiàn)最終要通過教學過程的改革來完成。主要進行了以下幾方面教學過程的改革。
　　1.采用多媒體教學手段，將教學內(nèi)容圖文并茂地展現(xiàn)在學生面前，這樣做既可以增加信息量，又能使學生容易直觀地理解教學內(nèi)容，提高了教學質(zhì)量。
　　2.在教學過程中始終以工程實際為中心，在講解理論概念、例題和給學生布置習題時都盡量與工程實際聯(lián)系。使學生在本課程中所學的每一部分內(nèi)容都能在實際中得到應用。也能使學生知道自己目前所學的內(nèi)容與后續(xù)課程(如高層建筑結(jié)構設計、橋梁工程等)乃至以后工作中的關系。從而重視這些內(nèi)容。
　　3.淡化公式推導，注重結(jié)構設計。在有關結(jié)構設計內(nèi)容中，強度和穩(wěn)定性(尤其是單向壓彎構件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算、單向壓彎構件彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定計算等內(nèi)容)計算只給出公式及其應用方法、應用范圍，進行理論推導，而對在實際工程中具有重要實際意義的結(jié)構概念問題則給以高度重視。
　　4.結(jié)合課程設計，加強結(jié)構設計內(nèi)容的綜合應用。課程設計是結(jié)構設計原理教學的一個重要環(huán)節(jié)，能夠使學生得到較為全面、綜合的訓練。通過課程設計，使學生懂得載荷的取值原理、方法、步驟，結(jié)構分析的原理、方法、步驟，分析結(jié)果整理的方法、步驟、技巧，在計算、繪圖、運用設計資料、使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)、經(jīng)驗估算和數(shù)據(jù)處理的能力等方面都能得到提高。由于學生們普遍缺乏實際工作經(jīng)驗，在課程設計中存在的主要問題是在載荷取值方面、結(jié)構內(nèi)力計算方面、使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)方面、進行經(jīng)驗估算方面、數(shù)據(jù)處理方面等。這些方面是課程設計應給予充分重視的關鍵。在課程設計中加強指導，嚴格要求，有助于對以前所學結(jié)構設計原理課程的理解、鞏固和提高。
　　近些年的教學實踐表明，通過上述各方面的改革使結(jié)構設計原理課程的教學課時有一定的減少，而教學效果好于以往。這樣就可以增加實踐性教學環(huán)節(jié)的課時，更有利于培養(yǎng)學生的動手能力和實際操作能力，體現(xiàn)應用型本科教育特色。
　　總之，結(jié)構設計原理課程的改革是適應我國高等教育大眾化發(fā)展要求的一項舉措。將有利于培養(yǎng)學生的實踐能力，以適應社會發(fā)展的需