“興趣教學”在應用型本科鋼結構教學中的應用研究

王軍芳+盧超豐

摘要：根據鋼結構教學現狀，提出鋼結構教學中存在的問題。結合三明學院的教學實踐提出了“興趣教學”的新模式。實踐證明，該教學模式既提高了學生的學習興趣，又培養了學生理論聯系實際的能力，取得了較好的教學效果。

關鍵詞：應用型本科；鋼結構；課程教學；興趣教學法

中圖分類號：G6420文獻標志碼：A文章編號：10052909（2015）06011704隨著高校招生規模的不斷擴大，學生人數也越來越多，應用型本科高校學生的基礎良莠不齊，以三明學院土木工程專業為例，2006級總人數56人，2013級人數已多達200余人。采用大眾化的統一教學模式，教學效果將大打折扣。如何根據學生的實際情況，結合地方應用型高校的培養目標，讓學生根據自身興趣選擇學習內容和方向，開展事半功倍的教學是一個值得深入探討的課題。筆者結合目前鋼結構教學現狀，就如何進行興趣教學進行了教學嘗試。

一、鋼結構教學現狀

目前，鋼結構課程教學主要存在兩大問題。一是，教學內容多、學時少，主要包括原理和設計兩部分。其中，原理部分知識內容細而多。以前鋼結構原理課程64學時、設計48學時，時間充足，內容講解較為透徹深入。但隨著教學改革的推進，學時壓縮較為嚴重，鋼結構原理壓縮為40學時，設計24學時。二是，教學內容陳舊，教學方法落后。目前鋼結構教材部分內容相對滯后，鋼結構教學對鋼結構領域中的新結構、新理論、新技術、新工藝介紹較少，嚴重跟不上鋼結構發展的步伐。此外，傳統的教學方式激發不了學生的學習興趣，導致學生學習質量下降，學習深度不夠，達不到融會貫通、學以致用的教學要求，更談不上理論聯系實際。基于此，筆者以“興趣教學”為突破，嘗試開展了教學改革。

二、興趣教學的方法和內容

興趣教學法主要分為兩個方向：一是“偏設計、重注冊”，二是“偏實踐、重案例”。學生可以根據自身基礎、學習能力及興趣自愿報名，教師給予適當的指導與幫助。不同側重的教學模式，上課教學內容也會不同，這就需要編寫相關的大綱、講義或講稿以滿足教學需求。該教學模式既可以降低教學學時帶來的限制，又能讓學生結合自己所長，對自己的職業生涯做出初步的規劃，避免學習時渾渾噩噩。

（一）“偏設計、重注冊”的教學方向

王軍芳，等“興趣教學”在應用型本科鋼結構教學中的應用研究

“偏設計、重注冊”的教學方向，主要偏向于單個構件計算和工程結構的設計，重視注冊工程師考試認證對設計人員的要求。教材可參考戴國欣主編的《鋼結構》教材[1]，《鋼結構設計規范》[2]等與之配套使用，便于學生養成依據國家標準、規范及規程學習的習慣，避免出現盲目設計的情況。講解與習題訓練貫穿整個學期，期間根據大綱要求穿插最基本的實驗演示。“偏設計、重注冊”的教學方向，對學生的力學基礎和想象能力以及老師的設計實踐能力要求相對較高。教師講解時應注重精煉教學內容，做到重點突出，盡可能將鋼結構原理涉及到的單個構件連接計算、單個構件軸心受力計算、單個構件受彎及拉彎和壓彎計算等內容融入結構體系當中，并結合實際工程設計，借助于注冊結構工程師考試的題型模式進行講解。這樣既突破了傳統單個構件獨立講解的弊端，加深了學生對結構概念的理解以及對規范的理解與應用，同時又得到單個構件的基本計算訓練，提高了設計能力的提高。比如：在鋼結構原理軸心受壓構件穩定性例題講解時，可選用注冊結構工程師試題[3]進行說明：某廠房的縱向天窗寬8 m，高4 m，采用彩色壓型鋼板屋面，冷彎型鋼檁條。天窗架、檁條、拉條、撐桿和天窗上弦水平支撐局部布置簡圖如圖1（a）所示，天窗兩側的垂直支撐如圖1（b）所示，天窗架結構簡圖如圖1（c）。所有構件均采用Q235鋼，手工焊接時使用E43型焊條，要求焊縫質量等級為二級。

圖1天窗架計算簡圖圖1為實際某鋼結構廠房的天窗架平面、立面、剖面設計簡化計算圖。圖1（c）桁架中的斜腹桿AC可簡化為一軸心壓桿。若設AC桿在各節間最大軸心壓力設計值N=12 kN。采用雙角鋼100×6，A=2 386 mm2，ix=31 mm，iy=43 mm。如果在確定桁架平面外的計算長度時不考慮各節間內力變化影響，則AC桿件可簡化為軸心壓桿進行強度、剛度、穩定性的驗算。通過實際工程案例講解，讓學生在鋼原理學習階段就能接觸到實際工程結構，了解鋼廠房天窗結構及其構件形式、組成、布置以及各構件受力計算簡化方法。再結合本章核心內容，學生更容易理解軸心受壓構件計算長度的取值方法、長細比計算公式的選擇、截面類型的辨別及穩定性公式中各參數的確定方法，同時對軸心壓桿的強度、剛度和穩定性計算也更加得心應手。這種注重概念且理論結合實踐的模式、教學方法，不僅能加深學生對核心內容的理解，為以后的設計和注冊考試奠定堅實基礎，還能提高學生的學習興趣和學習信心。

（二）“偏實踐、重案例”的教學方向

“偏實踐、重案例”的教學內容主要偏重于鋼結構構件加工、組裝和連接等施工工藝及施工質量控制、質量保證材料等，其中，鋼原理部分控制在4周左右，著重概念的理解和掌握，對構件連接及受力計算不做過高要求。期間，根據課程內容需要安排2～3周到制作現場進行參觀學習，以增強學生的感性認識，加深對課堂內容理解，提高學生理論與實踐結合的能力。安排1周讓學生自己動手設計并對感興趣的構件進行制作。設計時先進行分組，然后以報告的形式進行分組匯報討論，培養學生的實踐能力。

授課時借助solidwork 等軟件制作動畫，演示鋼結構加工、組裝及連接等內容。在對鋼結構工程質量通病問題講解時，盡量以實際案例圖文并茂的形式呈現，并結合現行鋼結構規范提出相應的防治措施。如：鋼結構零件及部件加工時，先對加工工藝進行講解，再強調加工不當會引起的一系列問題，分析這些問題產生的原因，并提出改進措施。下圖2（a）、圖2 （b）和圖2 （c）分別為某工程構件在加工時因下料后切割不平而導致的割文深度、缺口深度、缺棱尺寸超標。實際符合工程要求的切割表面應該平整，如圖3所示。出現該問題的原因：切割嘴風線未調整，與被切割材料面不垂直或作業平臺不水平；切割嘴選用不當，切割氣焰調整不到位或切割氣壓不當、切嘴太高或位置不當；氣割速度不當或設備運行軌道不當均可造成切面不平整。另外，在鋼結構組裝時因行位偏差可能會引起如圖4（a）所示的柱間支撐節點嚴重錯位、圖4（b）的鋼柱加強環板對接錯邊嚴重、圖4（c）的工字鋼和一角鋼組裝錯位等質量問題。講解時結合生產實際分析產生問題的主要原因，找出技術防范措施。

通過圖文對照具體講解的方式，使學生既能夠有較強的感性認識，又能夠一目了然，深刻理解所學知識，對在實際生活中遇到的實際工程類的鋼結構問題能夠進行最基本的分析，并提出相應的解決措施，達到學有所用的目的。

（三）興趣教學法的檢驗方法

“偏設計、重注冊”的教學內容，雖然理論部分涉及到的計算公式多而復雜，但實際上并不需要死記硬背，主要在于理解和靈活應用。事實上，在實際工程設計中大多借助于國家規范、規程或其他的工具書，因而鋼結構的考試，可盡量與社會考試形式（注冊結構工程師專業課考試）接軌，允許學生自帶課本、規范以及其他相關書籍，考試知識點要盡量簡單但需學生融會貫通才能準確作答。這種考核方式既改變了傳統應試教育死記硬背的考試模式，又改進了學生的自學方法，培養了學生的學習能力，提高了學生的學習興趣，滿足了社會對人才能力的要求。

“偏實踐、重案例”的教學考核方式，尤其是施工質量控制等內容，應要求學生熟練掌握，以適應實際工程的需求。考核應采用閉卷形式，主要以案例分析為主，目的是考察學生對工程案例中常見問題的分析和解決能力。針對鋼結構原理及施工工藝部分，可采用單項及多項選擇的方式，要求學生對該部分內容理解記憶。

三、結語

結合三明學院鋼結構教學現狀提出了適合于應用型本科教學的新構想，并在2012級土木工程鋼結構教學過程中進行了實施。實踐證明，學生對采用“興趣教學法”教學表現出了極大的興趣，其學習能力、動手能力、實踐能力有了較大的提升，與社會的實際需求進一步接軌。有所側重的“興趣教學”模式，改變了學生學習的心態，增強了學生的自信心和自制力及創造力，獲得了較好的教學效果。

參考文獻：

[1] 戴國欣.鋼結構[M].武漢：武漢理工大學出版社，2012.7.

[2] GB50017-2003鋼結構設計規范[S].中國計劃出版社，2003.

[3] 張慶芳，申兆武.一級注冊結構工程師專業考試歷年試題，疑問解答.專題聚焦[M].中國建筑工業出版社，2013.

Research and exploration of “interest teaching” in steel structure

course for applicationoriented colleges

WANG Junfang1， LU Chaofeng2

（1. Architecture Department， Sanming College， Sanming 365001， P. R. China；

2. Sanming Vocational Technical College， Sanming 365001， P. R. China）

Abstract： Based on the research background of the current teaching situation， we discussed the existing problems in the teaching of steel structure course. Combining with the teaching practice of Sanming University， we developed a new model of interest teaching. Practice results show that the interest teaching method improves students learning interest and foster their practice ability， which gets a better teaching effect.

Keywords： applicationoriented colleges； steel structure； curriculum teaching； the interest teaching method