實訓館既有資源在鋼結構課程中的應用研究

劉 敏 張 永（濰坊科技學院 建筑工程學院，山東 濰坊 262700）

實訓館既有資源在鋼結構課程中的應用研究

劉 敏 張 永（濰坊科技學院 建筑工程學院，山東 濰坊 262700）

隨著鋼結構在建筑結構中的大量應用，《鋼結構》課程在土木工程教學中的地位顯得越來越重要，以文字講解為主而附以平面靜態示圖的《鋼結構》傳統教材，難以滿足應用型人才培養的教學要求，本文以我校建筑實訓館中既有的鋼結構及其構造資源為基礎，針對《鋼結構》課程的教學難點，在教學中做了應用嘗試，提升了授課對象的認知速度，收到了良好的教學效果。

應用型人才培養；土木工程；鋼結構；建筑實訓館；應用

《鋼結構》是土木工程專業的一門主要專業必修課，課程教學的目的是使學生掌握鋼結構的材料、構件和連接等基礎知識，熟悉常規鋼結構構件的計算原理，了解工業和民用建筑中常用鋼結構房屋的特點[1,2]。通過課程學習，使學生能規范地解決鋼結構設計及施工中的技術問題，為從事施工、管理、設計工作打下基礎[3～5]。

目前《鋼結構》教材大多數采用文字講解為主附加平面靜態示圖輔助，內容比較抽象，難以滿足應用型人才培養中的“畢業即上崗”的培養要求，建筑實訓館的建成恰恰彌補了這一弊端，通過一年多的教學實踐，效果理想，值得推薦。

1 實訓館資源的應用

1.1 實訓館簡介

濰坊科技學院建筑實訓館于2015年9月底竣工驗收并投入使用，主要展示了鋼結構、混凝土結構（框架結構和剪力墻結構）、磚混結構等四大常見的結構體系。

實訓館建筑面積850平方米，鋼結構部分主要是維護結構，包括：混凝土基礎、鋼柱、鋼梁及其支撐系統，還有教學專用的鋼樓梯、鋼屋架及其支撐等內容。

1.2 實訓館知識點應用舉例

鋼結構課程知識點多而雜，任何一棟鋼結構建筑都無法對應所有的教學知識點，現以舉例的方式列舉部分知識點的教學體會，供讀者參考。

1.2.1 混凝土基礎與鋼柱的連接

當鋼框架自重相對較輕時，基礎常用柱下獨立基礎；當荷載較大時，可選擇較為復雜的基礎形式，比如條形基礎、十字形基礎以及片筏基礎等。實訓館采用了獨立基礎，柱子為鋼柱，配有H型柱腳、柱腳底板、加勁肋、錨栓、墊板、螺母、二次澆灌層等內容。教材中靜態的平面圖（圖1a）無法展示具有空間感的結構形態，在課堂講解時，學生不容易理解。建筑實訓館內專門設計了一裸露基礎，未進行回填（圖1b），能詳細直觀地表示柱腳的基本構造。

圖1 柱腳詳圖及實體圖對比

在圖1的基礎上，通過“舉一反三”的方法，加深了學生對其它柱腳的理解，如：箱型柱帶平板柱腳、十字形鋼柱柱腳、外包式鋼接柱腳等。

1.2.2 柱間及屋面支撐

柱間支撐和屋面支撐有壓桿和拉桿兩種，均以十字交叉的布置形式為主。柱間支撐的間距一般根據房屋縱向柱距、受力條件和安裝條件確定，屋面橫向支撐宜設在溫度區段端部的第一個或第二個開間，教材中對于兩類支撐只是給了部分示意（如圖2a）和圖2b）所示），對于細部構造描述沒有，建筑實訓館中支撐構造詳細，彌補了教材中的不足，且直觀、簡單明了，使學生理解深刻（見圖2c）和圖2d）所示）。

1.2.3 鋼樓梯常用的形式

有直梯和斜梯，直梯通常是在不經常上下或者因場地限制不能設置斜梯時采用，是建筑結構設計中常見樓梯形式。鋼斜梯是固定在建筑物或設備上，一般由梯梁、踏板、平臺梁和平臺板組成，為了滿足教學需要，更清晰的展示鋼斜梯的基本構造和各部件的基本功能，實訓館專門安裝了一部鋼斜梯（見圖3），把課堂授課和現場講解相結合，雖然增加了一個環節的教學過程，但提高了教學效果。

圖2 柱間和屋面支撐詳圖及實體對比

圖3 鋼樓梯

圖4 梁柱節點詳圖及實體圖對比

1.2.4 梁柱節點

鋼門架梁柱連接有柱貫通型和梁貫通型兩類，為了簡化構造和方便施工，鋼門架梁柱連接多采用柱貫通型。實訓館的梁柱剛性連接節點是梁翼緣與柱翼緣對焊連接，梁腹板與柱翼緣采用高強度螺栓連接。

鋼結構構件的連接設計是鋼結構教學的重點，也是難點[6]。知識點多，平面圖形抽象（圖4a），對大多數學生來說，理解難度大，授課效果不理想。為此，鋼結構構件連接的教學內容，我們做了先結合PPT展示進行課堂講述，后把授課地點選在了建筑實訓館，結合實物（圖4b）進行現場講解的嘗試，授課效果理想。

1.2.5 鋼結構構件認識

實訓館除已經建成的1：1真型鋼結構的教學知識點外，還有大量的模型展示柜，對一些成品和半成品鋼結構構件進行了模擬展示，如鋼管以及其它型鋼的截面形式和尺寸、普通螺栓、高強度螺栓，各種焊縫、錨栓等，對鋼結構課程教學起到了一定的輔助作用。

2 實訓館教學中的不足及對策

通過一年多的教學應用，筆者也發現了部分不足，主要體現在以下幾個方面：

1）實訓館中的知識點不能涵蓋鋼結構課程中的所有知識點，內容單調。針對這一問題，可加裝高清投影，引入校外部分視頻、PPT、BIM軟件和部分模擬構件加以解決[7]。

2）實訓館的展示功能顯著，而需學生動手操作的內容少，可在實訓館相應位置增置工具以及材料，給學生提出相應內容的設計任務，讓學生自己動手完成，驗收通過后又讓學生拆除并還原現場，提高學生動手能力。

3）實訓館建成后只能代表現有材料的施工工藝及施工方法，對新材料、新工藝無法進行全面體現。這一問題可通過“校企合作，校企共建”的方法解決，通過企業及時對實訓館內容進行更新，提高實訓館的實效性[8]。

3 結 語

實訓館現有教學資源提高了學生的認知速度，加深了對各知識點的理解，對于培養應用型人才起到了一定的輔助作用，教學效果顯著。同時也存在一定的不足，還需引進新思想、新技術，不斷進行完善，使實訓館實時服務于教學。

[1]沈宏琪,麥林.應用型本科實踐教學探討[J].中國成人教育,2009,(19):107-108.

[2]賀興宏,管瑤.《鋼結構》課程教學方法探討[J].塔里木大學學報,2007,(4):87-89.

[3]嚴仁章,王帥,李利斌.探索新形勢下鋼結構課程的教學改革[J].科學咨詢,2016,(07):164

[4]溫婷.案例教學法在《鋼結構》課程中的應用研究[J].黑龍江科技信息,2016,(36):53.

[5]梁琛,郭金林.應用型高校實踐教學模式改革[J].中國成人教育,2016,(23):111-112.

[6]蘇志英.鋼結構構造與識圖[M].電子工業出版社,2015.

[7]劉汾濤,章四明.鋼結構整體模型設計及在項目化教學中的應用[J].廣東水利電力職業技術學院學報,2014,(01):49-52.

Application analysis of the building training pavilion which being applied to course teaching of steel structual

As the steel structure was largely applied, course teaching of steel structure was more important in civil engneering teaching.The troditional textbooks introdued knowledge by words and graphic diagrams, which was difficult to satisfy the requirement of the applied talents training teaching.The teaching resources of architectural practice pavilion was used into course teaching in view of the teaching difficulty of the steel structure, which incraesed cognitive speed of students and teaching efficiency.

the applied talents training; civil engneering; the steel structure; the building training pavilion ;application

TB23

B

1003-8965（2017)04-0128-02