交通土建方向鋼結構教學內容改革的研究與實踐

【摘要】 為了改進土木工程專業交通土建方向鋼結構課程教學內容，在掌握廣西工學院交通土建方向歷年招生情況、該方向鋼結構課程開設情況的基礎上，分析了目前教材中存在的問題，以及教學中存在的不足，提出了調整教學內容、改進教學方法的思路。

【關鍵詞】 教學改革 鋼結構 教學內容 交通土建

1. 交通土建方向招生情況

自1985年廣西工學院從南寧市遷到柳州市開始，土木建筑工程系就開始招生土木工程專業學生。當時只有房屋建筑工程方向，之后為了順應時代需要，從2004年開始招收交通土建方向學生，培養道路橋梁建設者，2004年當年招收40名，以后歷年招生情況如表1所示。

2. 交通土建方向鋼結構課程開設情況

2004級和2005級學生沒有開設鋼結構課程，2008年學院從石家莊鐵道大學引進一名教師，秋學期開始為2006級學生教授鋼結構。2008年、2009年、2010年秋天給06級、07級、08級學生講授鋼結構時使用的教材都是葉見曙主編的《結構設計原理》第四篇鋼結構，2011年秋天給09級學生使用的教材是田島富男和德山昭著的《圖解鋼結構設計》。

3. 教材與教學內容存在問題

為適應高等教育改革與發展的需要，早在1998年7月，教育部就對高等學校本科專業目錄進行了第四次全面修訂。在這之前，工民建專業的鋼結構課程基本包括了鋼結構基本構件與鋼結構設計兩部分內容，前者要求具備材料力學、結構力學、金屬材料等知識，屬于專業基礎課范疇；后者以前者為基礎，進一步學習房屋等結構設計的原理、方法、規定，屬于專業課范疇；這兩部分內容屬于一門課程，在一個學期內學完。后來按照第四次修訂的專業目錄培養人才，并由于我國鋼產量的大幅提高，放寬基本建設中鋼結構的使用范圍，甚至在多方面鼓勵鋼結構的使用，相應地在教材方面也將以前的鋼結構課程分為鋼結構基本原理與鋼結構設計兩門課程，前者是專業基礎課，后者是專業課，分屬于兩個學期學習。這是建筑工程方向的情況。

對于土木工程專業中的交通土建方向，與建筑方向平行，鋼結構也應該包括鋼結構基本原理與鋼結構設計兩部分內容，前者屬于專業基礎課，后來歸入專業課。但實際上，到目前為止，我校交通土建方向的鋼結構課程只有32學時，根本無法完成鋼結構基本原理部分的教學，更無法深入講授鋼結構設計。使用的教材也很不合理，葉見曙的《結構設計原理》教材中，有關鋼筋混凝土與預應力混凝土方面的內容是按照我國現時的新規范編寫的，而第四篇鋼結構部分，內容包括公路鋼橋和鐵路鋼橋，其中公路鋼橋應遵循《公路橋涵鋼結構與木結構設計規范》JTJ 025-86，改規范采用的是容許應力設計法，鐵路鋼橋設計應按照《鐵路橋梁鋼結構設計規范》TB 10002.2-2005，該規范前一次修訂是1999年，但課本使用的卻是該規范的85年版本，明顯不符合要求，給學生以錯誤的指導。田島富男和德山昭著的《圖解鋼結構設計》是按照日本的《道路橋梁設計示方書》編寫的，該書只是初步地介紹了鋼結構的基本構件和鋼橋設計方法，對于培養高級工程技術人才在深度上還顯不足。其他的教材，如以前南京工學院編寫的結構設計原理下冊，是針對公路橋梁的，西南交通大學編寫的結構設計原理下冊，是針對鐵路橋梁的，這些書對內容的講解很好，但一是按舊規范編寫，二是出版年代久遠，現很難提供給學生做教材。

4. 教學內容改革研究

橋梁鋼結構有別于房屋建筑和水利工程等鋼結構，有它自身的特點。橋梁一般是承載火車（客車、貨物列車）和汽車（客車和載重汽車）的線狀建筑物，而建筑鋼結構主要承受自身重量和少量的活載。交通土建方向的鋼結構課程也應該包括鋼結構基本原理與鋼結構設計兩部分內容，前者屬于專業基礎課，后來歸入專業課，最好分兩個學期完成。對于交通土建方向，鋼結構設計這個專業課程就應該是鋼橋，但鑒于我校設置交通土建方向的時間不長，開設鋼結構課程的時間更短，有些問題需要去發現與解決，因此在現階段不宜立即在兩個學期分開專業基礎課和專業課，因此本人建議可以先將課程名稱定為“鋼結構與鋼梁”，在一個學期內修完，開設64學時。

5. 教學內容改革實踐

鋼結構課時少，加上受傳統觀念影響，以及我校開設該課時間短等因素影響，學生對鋼結構的基本概念缺乏，理論又枯燥，所以應該在強調基本理論知識學習的同時，進行參觀、調研，增加學生對鋼結構的感性認識。我們與地處柳州的西江船廠、廣西水工機械廠已經取得了聯系，讓學生到工廠去了解參觀鋼板除銹、號料、下料、切割、焊接、水火矯正、預拼裝等工序，并與鐵路部門聯系，讓學生去參觀柳州鐵橋、雒容鐵路橋、浪江橋等，并正在聯系來賓鐵橋、貴港大橋、崇左橋等，力爭讓學生在學生鋼結構課程時弄清構造，掌握原理。

另外，日本是多地震國家，2011年3月還發生了8級特大地震。鋼結構具有良好的延性，加上日本良好的經濟實力，因此日本的橋梁與建筑中鋼結構與組合結構的使用較為廣泛。在我們的教學中，借鑒、學習日本的鋼結構設計方法很有必要，因此我們擬通過錄像等手段來了解像日本這樣的發達國家的鋼結構設計與使用情況。

基金項目：廣西工學院2009年教學改革研究立項項目（序號15）

參考文獻：

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作者簡介：王贊芝（1964，6-），男，江蘇鹽城人，副教授，博士，碩士生導師，主要從事橋梁工程研究。

（作者單位：廣西工學院 土木建筑工程系）