優化“結構設計原理”課程教學方法探析

周楓桃

摘 要：本文分析了“結構設計原理”課程在教學過程中存在的主要問題，并提出了具體的教學改革措施：優選相關“結構設計規范”條文，并將其課程教學化；加強對工程構造措施的掌握；建立以培養應用型人才為目標的課程考查體系。

關鍵詞：結構設計 教學方法

引 言

在土木工程專業學習中，結構設計原理課程非常重要，是學生未來從事工程設計、施工計管路等行業所要的基礎技術知識。課程注重理實結合，工程概念強，科學理論系統化，

知識涉及面廣，新教學理念與方法的不斷創新，在此基礎上，為社會發展培養更多的優秀人才。

1 專業課程特點分析

1.1內容多，涉及面廣。結構設計原理課程的教學內容會涉及到結構力學、材料力學、彈性力學等專業基礎學科的相關知識，部分同學的專業基礎課程掌握較差，諸如涉及到平面內、平面外構件的空間形態等抽象概念不能理解，對負責截面的力學參數不能夠準確的求解，同時對結構中的構件無法與結構力學中的力學模型相聯系。

1.2理實結合，提高學生工程素養。從本質上來講，結構原理是將理論轉化為工程實踐的一門學科，學生初次接觸較強理實知識的課程。實際教學中，學生經常會疑惑為什么解決問題獲得不同的結果，因此，學生要明白，在實際工作中，工程影響參數有很多，滿足學科設計規范基礎上，參數選擇的主觀與經驗性比較強，因而實際教學中，學生要具備一定的工程概念，提高自身工程素養。

1.3經驗性強，公式多，符號多。“結構設計原理”課程的最大特點是概念多、公式多、系數多、條件多、構造要求多，概念及公式易混淆。有部分學生過分依賴老師的課堂教學環節，認為只需要做到上課聽講，到期末復習就可學習好這門課程，在平時的教學過程中沒有做好復習及預習，課后對書中的概念及知識點沒有理解吸收，對公式的來龍去脈弄不清楚，甚至混淆公式中字母的含義，對部分構件的設計過程及設計步驟理不清楚，計算過程中的每一步驟所對應的工程含義不能理解。

2 課程教學中存在的問題

結合在實際教學過程中的體會，“結構設計原理”課程在教學過程中存在如下幾個方面的問題 ：

首先，課程教學過程中僅注重對基本公式的講解，關注學生對基本公式的應用，計算結果是否正確等問題，忽略了對結構構造及實際施工過程中的問題，且在課堂教學過程中與《結構設計規范》聯系不夠密切；其次，在課堂教學過程中只注重對教材中知識點的講解，與實際工程的聯系不夠密切，學生不能夠很好地將所學的知識與實際工程相結合；最后，目前在考查學生的知識掌握情況時，主要采用的是單一的知識點考查式的考試方法，不利于學生對知識的理解及其工程應用能力的提高。

3 教學方法的改革

3.1端正設計理念，培養學生工程素養

實際教學中，講解結構設計相關原理知識時，潛意識中，學生覺得所有問題解釋都是唯一的，學生能夠解答條件嚴格的問題，但當條件設定不完整時，就會感到茫然。針對這一基本原理知識，學生積極探索與設計結果相一致的唯一與精確性答案。這就要求老師牢固樹立正確設計理念。設計，是一種未知到已知的轉化過程，其主要包含資料收集、方案對比、計算分析、結果評價及不斷修正等。收集資料時，對所用材料屬性進行準確估算；對結構方案進行分析，只能分析與其最接近的情況，無法準確獲得建筑結構物的外部承載力。所以，設計工作具有一定的創造性與綜合型，并非一次可以完成的。

3.2典型工程實例庫的建立及其在課程教學中的應用。結合課程教學內容，選取典型的工程實例，直觀地將課程內容引入進實際工程中。一方面，深化學生對知識的理解 ；另一方面，提高學生的知識運用意識與能力。以受彎構件為例，首先進行案例教學準備，查閱相關資料，搜集實際工程中典型梁破壞實例及圖片，在課堂中展示給學生，并且引導學生思考引起梁破壞的原因，激發學生的學習興趣，并調動學生學習的積極性。學生進行梁受彎破壞的現場試驗或者觀看視頻，引導學生觀察裂縫的開展過程以及梁的破壞過程，在試驗結束后，讓學生對試驗數據進行處理，分析梁的應變片數據及荷載 - 位移曲線。引導學生利用學過的力學知識以及觀察的試驗現象，分析梁的破壞機理，建立計算簡圖及正截面破壞的承載力計算公式。結合承載力計算公式及規范中關于梁的構造規定，綜合運用計算公式。

3.3授課方式多樣化，組織高效課堂

3.3.1多媒體與板書相結合。目前授課多采用多媒體進行，多媒體不僅節約了教師大量的板書時間，而且可以綜合利用圖片、動畫、視頻等形式對知識點進行直觀展示，這對學習實際工程的詳細構造、施工工藝、受力過程等內容更加高效直觀，是板書所不能比擬的。但對一些內容如公式推導，則板書更具有優勢，在教師板書的間隙中，正好給了學生思考理解的時間，相對多媒體的課件的快速展示和分頁展示，板書效果具有顯著優勢。因此，針對不同的教學內容，宜采用多媒體和板書相結合的方式進行教學

3.3.2充分利用網絡資源，調動學生自主學習。目前很多高校引入了 SAKAI、MCCOD 等網絡教學平臺，這些平臺可以提供課程資源共享、在線作業、在線考試、在線討論、學習記錄、以及各類統計等功能，可以為師生提供一個不受時空限制、互動式、協同式、多元的信息化學習環境，使泛在學習、移動學習、個性化學習逐漸成為現實。教師應充分利用好這類網絡平臺，方便學生在課下的自主學習。

結束語

結構設計原理是一門綜合性和實踐性很強的專業核心基礎課，課程教學內容繁雜，專業性規范性強，知識點既分散而又具備系統的科學理論，與實際工程緊密相關。本文分析了課程教學現狀及存在的主要問題，從教學內容統籌、教學方式方法、及考核方法等方面進行了深入探討，以期對課程的教學和考核提供有益借鑒，以期培養學生端正學習態度、注重學習過程，促進學生獨立思考、綜合應用知識的能力，為成為一名優秀的結構工程師打下良好的基礎。