優化“結構設計原理”課程教學方法探析

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

在道路橋梁與渡河工程專業學習中，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。

參考文獻：

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[2] 劉小燕，韋韞.學要得道，練要得法——關于《結構設計原理》課程的教學體會[J].長沙大學學報，2018，32（02）：111-113.

作者簡介：周楓桃，呼倫貝爾學院，部門：建筑工程學院

內蒙古自治區教育學研究課題《提高應用型本科院校土建類青年教師教學技能和專業實踐能力的研究》，項目批準號：NGJGH2016108