基于工程認證背景下的鋼結構設計原理教學探究＊

馬航海

（西北民族大學土木工程學院，甘肅 蘭州 730030）

截至2017 年底，根據教育部高等教育教學評估中心和中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會公布的數據，我國已有198 所高校846 個工科專業(yè)通過專業(yè)認證的名單。土木工程專業(yè)92 個通過認證的學校首次納入名單，并提交至國際工程教育《華盛頓協(xié)議》組織。

《華盛頓協(xié)議》 是國際上最具有影響力的工程教育學位互認協(xié)議之一，我國于2016 年正式加入《華盛頓協(xié)議》 組織，納入該協(xié)議名單中得工科專業(yè)，可視為專業(yè)質量標準達到國際認可，其畢業(yè)生在《華盛頓協(xié)議》相關國家和地區(qū)申請工程師執(zhí)業(yè)資格或申請研究生學位時，將享有與當地畢業(yè)生同等的待遇。土木工程專業(yè)納入我國工程教育專業(yè)認證體系及《華盛頓協(xié)議》名單后，將有助于土木工程專業(yè)人員跨境流動和執(zhí)業(yè)，很好地支撐國家實施“一帶一路”戰(zhàn)略。

鋼結構設計原理是土木工程專業(yè)的專業(yè)平臺必修課，屬于核心課程，是一門實踐性很強，與現行的標準、規(guī)范等密切相關的專業(yè)課程。本課程主要講授鋼結構的基本原理，包括鋼結構材料、連接及構件等的設計理論和設計方法；按照工程教育專業(yè)認證的要求，結合鋼結構設計原理的課程特點，制定了如下課程教學目標：

1）使學生掌握鋼結構材料的基本工作性能；掌握鋼結構基本構件及連接的性能、特點、受力分析與設計計算等基本內容；

2）培養(yǎng)學生對本學科的自主學習能力，培養(yǎng)工程師的責任感，為將來從事理論研究和實踐工作打下堅實的基礎。

為了解決鋼結構課程教學學時不足、教學方法單一，不能滿足社會需求和工程認證的難題，必須認真分析鋼結構課程教學的現狀,將教學內容的設置、教學方法的改進、教學目的的論證等作為一個系統(tǒng)工程，在教學實踐中持續(xù)不斷地改進，才能最終實現課程的教學目標。

1 現狀分析

1.1 教學方法

雖然鋼結構設計原理的教學方法已經從傳統(tǒng)的教材+板書進化為多媒體+板書，但重視課堂理論教學，輕視實踐教學的問題依然很突出，學生對鋼結構的知識局限在純理論的力學模型，而對實體構件和結構缺乏相應的感性認識，不能很好地將力學模型和鋼結構設計圖紙與實體鋼結構結合起來，導致學生課堂跟進效率較低，課后完成作業(yè)較難，期末成績普遍偏低。

在傳統(tǒng)鋼結構的教學中，授課模式也比較單一，教師拼命講，學生被動聽，在整個教學過程中，學生始終是被動的接受者，參與度較低，學生的主動性沒能被調動起來，教學互動性較差。

1.2 學時設置

目前，鋼結構理論教學課時只有36 學時，任課教師要在有限的時間內完成大量的理論教學，時間很緊，因此只能選擇講授有限的重要理論知識，而對鋼結構的工程實踐涉及很少，課時的不足，嚴重影響了實踐教學質量。

1.3 力學基礎薄弱

鋼結構設計原理是以力學為基礎，需要進行大量的力學計算，因此對學生的理論力學和材料力學要求較高，例如在分析焊縫群受力時，必須先計算慣性矩、回轉半徑、截面抵抗矩等截面特性參數，但很多同學力學功底不扎實，計算困難，嚴重制約了鋼結構的力學計算和分析，導致很多同學遇到計算題就有放棄的畏難表現。

1.4 實踐教學

傳統(tǒng)的鋼結構教學重理論、輕實踐，導致學生畢業(yè)后不能在短時間內適應實踐工作要求，即學生所具備的鋼結構理論知識和實踐能力與鋼結構企業(yè)的需求之間存在較大的矛盾，應積極從用人單位的需求出發(fā)，增強實踐性環(huán)節(jié)的教學。

2 改革實踐

為了提高教學質量，適應新時期用人單位對學生的要求，盡快滿足工程認證的條件，鋼結構設計原理課程進行了如下的教學改革。

2.1 學科設置

學院專門召開教學會議，探討鋼結構設計原理的先導課程的開設時間及課程內容的相互銜接問題，理順力學基礎課程與結構課程的關系，目標要夯實學生的力學基礎；從工程認證的高度，對鋼結構設計原理的所有教學內容進行梳理，從教學內容、教學目標、考核方式等方面逐一落實。

2.2 教學模式

努力實現互動式教學模式，采用雨課堂等現代教學方式，課堂以學生為主：教師簡要講解重要理論和計算方法，基礎知識部分引導學生在課下采用小組自助學習或借助于慕課來完成，而課堂測試、動手實踐與交流互動成為學生學習的重要方式。

2.3 教學實踐

教學實踐分為課內和課外兩個環(huán)節(jié)。課內引導學生以著名的鋼結構建筑為參考，通過班級內項目化組隊，選擇材料，明確分工，最后合作完成一實體模型，并在課堂向其他小組講解的形式，來鍛煉學生的溝通交流、分析問題、動手實踐和團隊合作的能力；課外實踐主要是帶領學生參觀已建成的鋼結構建筑，并積極聯(lián)系鋼結構制作和施工單位，讓學生在鋼結構生產、施工、和建成建筑中學習，豐富實踐環(huán)節(jié)的教學，讓課堂理論在實踐教學中得到進一步的鞏固，讓學生了解知識在未來的應用場景，引導學生從被動學習轉變?yōu)橹鲃訉W習。

2.4 師生互動

除了課堂內的教學互動，教師應通過學習QQ群、微信群或釘釘群等，進一步加強師生線上互動交流；教師將收集的鋼結構學習資料分享給學生，尤其是最新的相關行業(yè)規(guī)范，并在群內及時回復學生的問題；教師也可以在群內發(fā)起一些觀看教學視頻、對建成鋼結構的分析討論和對鋼結構未來發(fā)展的思考等活動，激發(fā)學生的學習興趣，遇到突發(fā)的鋼結構工程事故時，也可引導學生獨立思考，理性分析事故原因，培養(yǎng)學生的專業(yè)素養(yǎng)，幫助學生全方位成長。

3 結論

目前，許多高校正在積極申報工程認證，我院作為新辦院校，借工程認證為契機，加快教學改革，努力提高教學質量，本文就鋼結構設計原理的教學工作,包括理論和實踐環(huán)節(jié)教學,提出了一些改革措施；這些措施的可行性和實施效果還有待實踐來檢驗,我們也將根據實施情況持續(xù)進行改進。作為立足西北，服務全國的本科新辦院校，需要我們系統(tǒng)地研究我國新建本科院校實踐教學建設、管理、實施等一系列問題，積極探索具有新建本科院校特色的實踐教學途徑，踐行住房和城鄉(xiāng)建設部高等教育土木工程專業(yè)評估委員會提出的“學生中心、產出導向、持續(xù)改進”的理念，努力完成工程認證,為國家和社會培養(yǎng)亟需的專業(yè)人才。