土木工程類課程設計教學改革探討與實踐

陳輝強　蔣彥濤　陳思甜　陳仕周　郭鵬

摘 要 土木類專業課具有較強的專業性、應用性和實踐性，相應的課程設計是專業知識向工程實踐過渡的教學環節和有效手段。以鋼結構課程設計為例，結合我校的教學實際深入分析了目前土木類專業課課程設計存在的主要問題，提出了相應的改革措施和建議，包括設計題目多樣化、工程實例具體化、完成時間靈活化及考核制度科學合理化。通過教學實踐檢驗，收到了較滿意的效果。

關鍵詞 土木工程 課程設計 教學改革 鋼結構

0 引言

土木工程專業課較多，基本上都有相應的課程設計。通過課程設計的練習，旨在使學生將所學的工程結構基本知識、各種基本構件受力性能及其變形規律與工程實際相關聯，進而培養學生根據有關設計規范和資料進行構件設計的實踐能力。①然而，根據筆者幾年來的教學經歷和綜合調研，土木類課程設計整體質量仍然不是非常理想。既有學生學習態度方面的主觀原因，也有諸如期末考試疊加等方面的客觀原因，但最主要的原因是多年來形成的一些教學模式和方法嚴重束縛了學生的創造力，不能激發學生的學習興趣，亟需改進。土木類專業課課程設計是土木工程專業重要的實踐性教學環節，②如何通過課程設計培養學生的專業技能和工程實踐能力是廣大教學人員需要積極思考和探討的重要課題。

1 存在的問題

目前主要存在如下幾個方面的問題：（1）選題陳舊單一，抄襲現象十分嚴重，未能發揮學生在課程設計中的主觀能動性；（2）課程設計與工程實踐嚴重脫節，比如相當多的學生做完了梁的課程設計，但他卻還未見過工程中的梁；（3）課程設計的評分標準較模糊，導致教師在評閱設計成果時不夠嚴格，直接影響評分成績的公正性。

就鋼結構課程設計而言，鋼結構課程設計的實踐性很強，是檢驗學生對鋼結構理論知識的掌握和運用的有效手段，是鍛煉學生實踐能力的重要環節。③但是鋼結構課程設計涉及的學科點和知識點較多，不僅要求學生牢固掌握鋼結構設計原理基礎知識，而且要求學生掌握諸多相關學科的知識理論，如數學、力學和幾何制圖等，同時還應對工程實際有一個初步直觀的了解，能夠綜合運用所學知識解決簡單的工程實際問題。④

我校土木工程專業鋼結構課程設計安排在大三下學期末，盡管與鋼結構設計原理課堂教學結合緊密，但正值期末考試疊加階段，學生疲于應付各科考試，因此用于鋼結構設計的精力就非常有限，加之學生的工程經驗欠缺，部分學生依賴思想嚴重，甚至抱著完成任務的心態去應付課程設計，導致了鋼結構課程設計作品整體質量不高。為此筆者結合自身的教學經歷對鋼結構課程設計進行了實踐探索和思考。

2 探索與思考

2.1 設計題目多樣化，盡量做到人手一題，避免相互抄襲

如果每個學生的課程設計任務都不相同，所給參數和內容都有所區別，其計算過程和繪圖都不相同，那么抄襲現象就能有效避免。比如組合梁中主梁的設計，規定學號為奇數的學生做梁高截面改變的設計，而學號為偶數的學生做梁寬截面改變的設計；另外，將某些設計參數（荷載、次梁跨度和間距等）隨學號的增減而做相應的增減。當然，設計題目也可由學生根據自身的實際情況自主命題并由任課老師審核。

2.2 引入工程實例

大中城市的已建的和在建的鋼結構建筑比比皆是，教師可通過課堂介紹和帶領學生實地參觀在建工程相結合的方式使學生對以鋼結構建筑有一定認識和了解，并將課程設計原理和關鍵知識貫穿于工程實例之中，建立學生對課堂所學知識和工程實際的鏈接，有利于學生將課程設計具體化，消除學生對課程設計的恐懼感。通過工程實例的引入，學生對設計對象有一個較直觀的了解，對于培養學生的實踐能力和創新能力有著重大的實際意義。

2.3 靈活安排課程設計的完成時間

我校目前的情況是，鋼結構教學一般是下半學期，而完成鋼結構課程設計的時間都是安排在期末集中考試那一兩個星期，學生不得不把主要精力用于應付各科考試，無暇顧及課程設計，從而嚴重影響課程設計質量。建議布置課程設計任務可以在期末，但提交設計成果的時間可以安排在下學期開學兩周左右。這樣一方面可以避開期末考試，另一方面學生也可利用假期去工地參觀學習，并進行課程設計的構思與開展，一般開學之初學生的時間相對較充裕，也有利于學生保質保量地完成課程設計。

2.4 建立科學合理的考核制度

目前的鋼結構課程設計成績考核標準比較模糊，基本就是看看計算結果是否正確，設計步驟是否完整，圖紙是否規范、整潔，很多時候教師評成績是靠“感覺”，很少有課程設計沒有通過而“被抓”的。這些都是考核體系不明確、不合理造成的，因此建立科學合理的考核制度是非常必要的。

（1）課程設計考核引入課堂答辯環節。課堂答辯不僅可以調動學生積極性，也可以一定程度上避免抄襲現象。課堂答辯過程也是學生相互交流的平臺，通過這個平臺既可以認識自己，做到揚長避短，又可以監督教師評定課程設計成績的公正性。（2）將學生的課堂表現和期末考試成績作為鋼結構課程設計成績評判的參考依據。學生的課堂表現和期末考試成績能夠較客觀地反映學生的學習態度，可以折射出學生對課程設計的態度，因而增加了課程設計最終成績的科學性和公正性。（3）將考核鋼結構課程設計成績評定標準進行明確并分條細化，做到有據可依。

3 教學實踐與效果評估

將上述改革措施在我校橋梁專業2012級1班和港航專業2012級1班進行了試點實踐，將應用效果分別與橋梁專業2011級1班和港航專業2011級1班的課程設計進行了比較，并把結果列于表1。

結果表明，通過課程設計題目的多樣化和設計成果提交時間的靈活化，并結合工程實際，雷同率從40%左右降低到個位數，而優秀率則相反，從個位數增加到接近40%，優良率仍然維持在30%左右。顯然，通過試點教學改革，一方面明顯減少了學生們在完成課程設計過程中抄襲現象，調動了學生的主動性，真正培養了學生的獨立思考和動手能力；另一方面設計成果的優秀率得以顯著提高，全面提升了課程設計的質量。應當指出的是，由于時間關系，新的課程設計的評分標準正在建立和完善之中，預計將在接下來的兩學期之內逐步建立和實施，因此本次試點仍然沿用先前評分標準。

4 結束語

本文結合我校的教學實際分析了目前鋼結構課程設計存在問題，提出了幾點關于鋼結構課程設計的改革措施，包括設計題目的多樣性、結合工程實例及建立科學合理的考核制度等。通過兩學期課程設計的實踐，雖然遇到了一些阻力，但總體效果得到了明顯改善，學生積極性和主動性得到了顯著提高，并希望為土木類其他課程設計提供參考，共同提高課程設計教學質量。

注釋

① 周智輝，文穎.鋼結構課程設計教學探討.隴東學院學報，2010.21（5）：130-132.

② 姚惠芹，彭朝福.水工鋼結構課程設計教學的實踐與思考.中國電力教育，2011（2）：101-103.

③ 杜喜凱，朱建波.混凝土結構課程設計的改革與探討.東南大學學報（哲學社會科學版），2012.14（增刊）：115-116.

④ 孫德發，李剛，劉俊英.關于提高鋼結構課程設計教學質量的教改實踐.嘉興學院學報，2008.20（5）：139-141.