土木工程專業鋼結構教學改革探析

李用文　于超成　黃欣

[摘 要] 鋼結構在建筑中有著很大的優點，而且近幾年我國鋼材的生產總量已經遠超其他國家，鋼結構建筑將成為發展趨勢。所以，土木工程專業的教學中，應該加強鋼結構的教學。但是鋼結構課程比較復雜、知識點多、公式多，而且抽象難懂，所以學生在學習中有很大的困難。為了人才的培養，就要對傳統的教學觀念、教學方式進行革新，提高學生的學習興趣，加深對知識點的認識。

[關 鍵 詞] 土木工程；鋼結構；教學改革

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）16-0212-02

土木工程三大結構中就包括“鋼結構”，與鋼筋混凝土、磚混結構相比較，它的剛度、強度、穩定性都比較好，而且負荷小、施工簡單，在很多發達國家的工程建設中使用廣泛，但是我國鋼結構的使用率還是比較低的，從另一個角度講，鋼結構建筑在我國有著很好的發展前景[1]。所以，各大院校在土木工程專業的教學中，應該改革鋼結構的教學方式和教學理念，這樣才能培養出更多高素質的應用型人才。

一、鋼結構教學中存在的問題

在土木工程專業中，鋼結構是非常重要的課程，有著很強的實用性。鋼結構知識與力學知識有著相通性，知識點比較復雜、多樣、抽象，理解難度比較大，在實際教學中也存在很多問題。

（一）知識點多，課程少

很多院校對鋼結構課程的重視程度不夠，課時安排嚴重不足。因為鋼結構的知識復雜、抽象，在很少的課時下，教師對知識點只能粗略地講解，對結構布置、荷載計算、內力計算、節點設計、施工圖繪制等內容，學生不能深入地去理解和運用[2]。同時，由于市場人才需求，要求學生掌握更為透徹的鋼結構知識，所以，在課時少的情況下，如何提高學生的專業能力，教學改革就非常有必要了。

（二）學習難度大，認識不足

鋼結構課程中涉及各種公式、材料、符號等，而且它還和結構力學、材料力學相關聯，如果力學沒有學好，鋼結構的學習會更為困難。學生對鋼結構的認識也不足，僅僅從文字、圖片中了解基本的知識，對鋼結構材料的制造過程、施工過程，甚至是鋼結構建筑物的樣子都不了解，這些都不利于學習過程中知識點的理解和鋼結構精髓的掌握。

（三）缺少實踐課程

土木工程專業的學生在學習鋼結構課程時還是以理論知識為主，對鋼結構沒有深入的認識，畢業以后投入到工作中，理論知識和實際情況無法很好地融合。同時，鋼結構的建筑環境都是比較復雜的，出于安全考慮也很少讓大學生去實習，這就不利于學生實踐經驗的獲得。

（四）評價方式單一

很多院校對鋼結構這門課程的考核，僅僅是依靠考試成績，相對來說比較單一，對學生是否能把知識運用到工程問題的解決上，從成績中是看不出來的。所以鋼結構教學改革是大勢所趨，通過加強學生觀念、提高實踐能力、改善評價方式等方面來提高教學效果，從而培養出高素質人才。

二、鋼結構教學改革的方法探究

（一）改革教學觀念

為了讓土木工程專業的學生能夠深入地掌握鋼結構知識，首先要轉變傳統的教學觀念，重新制定教學目標，調整教學大綱。土木工程專業中鋼結構是比較重要的一門課程，但是，教學經驗豐富的教師還是沿用傳統的教學觀念，只注重本行業的規范，而忽略相關行業的規范制度；教學經驗不足的教師，更是在教學模式上容易被限制，單純注重“大土木”的教學理念[3]。

教師的教學理念對學生的學習興趣、學習效率有著很大的影響，所以教師要改變自己的思想，要知道自己是在為中國建筑行業培養人才，教學觀念、教學內容、教學形式都要符合這一目標。

（二）改革傳統教學方法

想要教學改革，就要針對鋼結構教學中存在的問題個個擊破。在課堂中要加強學生的參與度，調動學生的積極性，讓學生成為課堂主體，教師在一旁做引導。這樣除了基礎知識的學習之外，還能培養學生獨立思考、獨立分析、獨立解決問題的能力。在教學中可以采用下面兩種新型教學模式。

1.案例教學法。鋼結構教學中包括材料、構件、節點，還有各種公式推導及符號，涉及力學的知識，學生在學習上有一定難度，如果沒有很好的引導很可能產生厭學的心理。為了激發學生的學習興趣，采用案例教學法是非常適合的。該教學法在實施中，教師本身要有大量的知識儲備，深入挖掘書本知識，找到與課堂內容相關、又和實際鋼結構工程一致的案例。在案例教學中能夠穿插理論知識，還能把各種公式靈活運用起來，通過案例的分析能夠強化記憶，讓學生對鋼結構的學習更加輕松。

比如，在鋼結構教學最開始，可以列舉學生常見的建筑，像是“鳥巢”作為世界最大的鋼結構體育館，外部鋼結構、主結構等整體用鋼量約11萬噸。正是其鋼材選用、結構設計等方面的特性，讓“鳥巢”耐火性、抗震性都比較高。隨后引出鋼結構的特性，再結合圖片或視頻，讓學生對鋼結構有初步的認識，激發學生的學習興趣。

2.演示實驗教學法。在鋼結構的教學中有很多比較抽象的內容，只依靠教材中的圖片，很難讓學生對構建、材料等留下印象，增加了知識理解的難度。如果利用多媒體技術，在課堂中引入動畫、視頻甚至是現場操作，可以讓學生更直觀地理解抽象的內容。

比如，在學習焊縫設計時，對焊縫符號、設計原理等理論知識講解完以后，可以帶領學生到實驗室中實際操作、觀摩。在實操中教師再去強調講解過的知識點，學生能夠更直接地體會焊縫設計的重要性，對鋼結構的學習產生興趣。

教師還可以提前準備相關的動畫、視頻，在課堂中根據教學進度播放動畫。比如，可以把因為焊接問題造成的結構變形利用動畫的形式表現出來，學生更容易理解變形的原理、變形會造成的影響，同時在以后的工作中也會有很大幫助。

（三）改革傳統學習方法

1.小組學習法。為了提高學生的學習效率，可以采用小組學習的方法，將學生4～5名分為一個小組，課堂討論、課后作業、知識實踐等都可以以小組為單位展開。每個小組的成員可以是一個宿舍的舍友，也可以是性格、愛好能夠合得來的同學，還可以是教師根據學生的特性、學習能力等方面來分配[4]。在每次的小組任務中，每位學生扮演不同的角色，可以有搜集資料的、有任務分析的、有報告設計的、有進行結果匯報的等，讓每一個人都能參與進來。在進行小組討論學習的時候，教師布置的問題要能發散學生思維，讓學生能夠充分配合起來，去分析、尋找答案。最后，教師還要根據匯報情況給每個小組評分，激發組內學生之間和小組之間的良性競爭，達到共同進步、共同成長的效果。