淺談鋼結構設計原理課程教學改革

李 濤

西安交通工程學院土木工程學院 陜西西安 710300

應用型本科院校以培養具有工程應用能力、創新能力的高素質專門人才為目標。應用型創新性人才應具備扎實的理論知識、熟練的工程實操能力，學生不但要具有較強的實踐動手能力，而且要擁有扎實的理論基礎知識和工程思維，同時也要具備土木工程領域的創新能力。因此，應用型本科院校首要考慮的問題是認識到培養具有應用能力、創新能力、高素質的人才對社會發展的重要性，以此為基礎，確定土木工程領域發展的核心能力，進一步推動專業課課程改革和實踐。在此背景下，本文對鋼結構設計原理課程的教學改革進行了探索與實踐，旨在提高學生的工程實踐與創新能力。

1 鋼結構設計原理課程特點及教學問題

1.1 課程特點

鋼結構設計原理是土木工程專業的核心課，本課程主要講授鋼結構的特點、鋼材性能、受彎構件、壓彎構件、鋼構件的連接、單層工業廠房屋架的設計方法，這均與國家推行的規范、行業標準密切相關，不僅涵蓋了學生從事鋼結構設計的理論知識，而且涵蓋了學生未來走入工作崗位后所具備的基礎知識。由此可見，此課程的綜合性與實踐性較強，其教學方法與內容對培養學生的專業素質和工程思維影響很大。

1.2 教學中存在的問題

1.2.1 講授方式達不到預期的教學效果

傳統的教學模式是以老師講授為主，目前教師均采用多媒體教學作為輔助教學工具，那么課件質量如何、教師講授水平如何均影響著課堂教學效果。由于課件內容豐富，老師常常為了趕進度而加快語速，忽略了與學生互動環節，導致學生上課走神、疲倦，如此循環，更不利于激發學生的學習積極性，最終達不到良好的教學效果。

1.2.2 理論基礎不新穎

在我國工科類高校的土木工程專業課程教學中，主要以教材作為理論教學基礎，教材對我國建筑行業人才的培養有著十分重要的影響。然而，隨著時代的不斷發展和進步，僅以教材作為理論教學基礎也存在一定的不足，不能緊跟新時代的教育發展步伐，并且這一教學模式過于重視理論教學，與新時代的實踐創新理念發生沖突，進而使得課堂教學枯燥刻板，學生往往處于被動學習狀態，同時忽視了教育的根本目的，長此以往，會對學生的學習造成極大的不利影響，尤其不利于培養學生主動學習的學習習慣。

1.2.3 實踐學時不足

課程設置的教學實踐學時僅占全部學時的10%左右，顯然不能很好地滿足新時代對專業人才培養的需求。高校教育的目標是培養具有工程思維、勇于實踐創新、吃苦耐勞、科學嚴謹的優良品質人才，畢業后能直接上崗的職業素養，通過短時間的鍛煉，能順利發展成合格的建筑工程師。然而，傳統的教學模式“重理論、輕實踐”，導致學生不能深入理解理論知識，缺乏工程實踐經驗，難以滿足企業人才招聘的要求。

1.2.4 課程教學目標不明確

從鋼結構設計原理的課程教學目標來看，旨在培養合格的專業教師。然而，在鋼結構設計原理的實際課程教學中，卻沒能達到真正設定的教學目標。原因是教師自身在教育理念與教育方式中存在一些不足，導致在實際的教學過程中不能很好地進行教學設計，純粹的理論教學無法使學生深刻地領悟，學生難以將理論與實踐緊密聯系，進而忽視了理論與實踐相結合的教學目標，致使學生在掌握理論知識后，不懂得如何將其用于實際工程，進而導致教師在培養人才的方法上存在一定的不足。

1.2.5 課堂教學缺乏互動性

在傳統的教學模式中，教師往往是課堂教學的主體，而學生處于被動學習的狀態，這種教學方式難以激發學生的主動學習積極性。因此，為了適應新時代的教育發展理念，很多高校開始采用“以學為主、以教為輔”的教學模式，但在實際的教學過程中成果并不明顯。考慮到鋼結構設計原理這門課程的教學目標是旨在培養優秀的教師，因此采用“以學為主、以教為輔”的教學模式時，師生角色互換尤為重要。而在實際的教學過程中，師生角色互換一時難以實現，致使各類高校課程教學無法真正地實現“以學為主、以教為輔”的教學模式。

1.2.6 考核方式單一

目前，課程考核方式以期末成績為主，期末考試重在考驗學生的記憶能力，且考題的難易程度與平時作業難度相當，而企業需要的是具有分析問題、解決問題、思維活躍、創新能力強的學生。因此，以期末為主的考核方式“重結果輕過程”，不利于學生的全面發展，也不利于提高學生解決問題的能力，更不能滿足社會的需求。

因此，基于高校應用型人才培養目標，本文針對鋼結構設計原理教學中出現的問題，進行課程教學改革，旨在培養學生的工程思維、勇于實踐與創新的職業素養，提高學生分析問題解決問題的綜合能力。

2 探索課程教學改革

高等院校的教育教學改革是一個長期的過程，同時也是提高教育教學質量的關鍵階段，在改革與創新的過程中，需要結合高校的實際教學情況與新時代的教育理念，改革教學模式，確定正確的教學目標，將培養學生的實踐創新能力作為核心任務，進而完善鋼結構設計原理課程教學的改革。

2.1 改革教學模式

改變傳統的以教為主的教學模式，在課堂教學中可以將模型教學、實驗室教學、線上教學等教學方式融入。在教學工程中，教師可以采用“翻轉課堂”“案例教學”“慕課”等手段進行授課。通過改變教學方法，增強師生互動的機會，進而形成以學生為主體、學生主動參與的課堂教學環境，達到了以“主動學習和學生”為中心的教學目標，激發學生的學習積極性。

專業課教師可以將工程案例、科研方案等融入教學過程中，用新時代的發展動態引發學生的興趣，歸納總結已取得的科研成果、尚待解決的問題、今后的發展方向，進而加深教學內容的記憶，激發學生學習的積極性與主動性。通過此教學方法，可以提高學生利用理論知識與查閱文獻的方法解決科研與實際工程問題的能力，提高學生對專業課課程的學習興趣，培養學生的工程思維與科學嚴謹的工作態度。

2.2 重構課程目標

為滿足新時代對專業人才的培養要求，基于OBE+CDIO教育理念，在授課過程中將培養學生的綜合能力和職業素養與企業要求的工程專業知識、分析問題、解決問題、工程思維四個方面緊密聯系，并在理論知識、實踐創新能力和工程素養方面重新制定課程教學目標。

課程教學目標不僅要求學生掌握鋼結構受彎、壓彎、連接等的設計理論與設計方法，還要求培養學生進行鋼結構廠房的設計計算能力、用電算專業軟件進行計算結果的驗證與校核能力、繪制施工圖的能力，旨在提高學生工程思維、分析問題與解決問題的綜合能力。

2.3 引導學生學會自主思考

隨著新時代的發展，國家和社會對教師與學生的要求越來越高，重在提高學生的主動積極性。因此，在進行鋼結構設計原理課程的教學過程中，學生不僅要掌握課堂教學內容，而且要學會將理論知識用于實踐中，敢于動手實踐，培養自身的主觀能動性和自主學習能力。為了更好地培養學生自主思考與學習的習慣，教師可以帶領學生申報“創新創業”項目、“互聯網+”項目，指導參加“挑戰杯大賽”“職業技能大賽”等學科競賽，讓學生在完成比賽的過程中鍛煉自己，形成自己獨有的思維方式。

2.4 采用師生互動的教學模式

改變傳統的教學模式，采用“師生互動”的教學模式，這就要求高校教師應充分認識到師生在教學過程中的關系，實現師生角色互換。比如，在課堂教學過程中，教師可以讓學生以小組的形式輪流進行授課，發揮學生的主體作用。在授課結束后，教師應對授課中存在的不足之處進行指導，讓學生進行二次授課，不斷地鼓勵學生大膽嘗試、鼓勵學生拓寬自己的思維。此外，教師可以組織學生以小組形式展開討論，以問題引導的形式來帶動學生的主觀能動性，讓學生自己挖掘和領悟本課程的理論知識，在師生、生生互動的過程中，不僅激發了學生的學習積極性，而且增進了師生、生生之間的關系。

2.5 重視實踐教學

對于工科類專業，需要學生有豐富的實踐經驗，這樣才能很好地幫助學生理解課堂教學內容，并且在實踐的過程中可以更好地形成自己的學習體系。在鋼結構設計原理的實踐教學中，學生可以通過實地考查、了解施工現場作業等，更好地領悟理論教學知識、幫助自己將理論內容應用于實踐，同時可以進一步培養學生分析問題與解決問題的能力。因此，在鋼結構設計原理課程教學過程中，高校應當為學生提供更多的實踐機會，如通過校企合作，定期讓學生進入企業頂崗，提高自身的實操能力，積累工程經驗，讓學生的實踐能力從根本上得到提高。

2.6 改革考核方式

為改變傳統的期末閉卷考核方式，現在土木1901、1902、20Z1級采用開卷方式進行考核，旨在考查學生對基本概念的理解和解決實際工程問題的能力。平時成績主要包括考勤、課堂提問、討論、展示、線上互動環節，重視學生的學習過程。采用多元化的考核方式，旨在提高學生的課堂參與度、增加師生互動、小組討論的機會。采用多元化的考核方式，不僅激發了學生的學習興趣，而且提高了學生自主學習的能力，培養了學生的綜合實踐能力。

3 教學效果

通過實施課程改革，實現了以學生為主體的教學模式，采用混合式教學方式，提高了學生的參與度，激發了學生的學習興趣。如此循環，學生的理論知識扎實，工程意識得到強化，提高了分析與解決問題的能力，培養了社會責任感。學生成績提高7%～12%，優秀率可達30%。教學模式與考核方式的改變，使得學生的實踐創新能力也得以提高，近年來，土木工程專業的學生在各類大賽中屢創佳績。

結語

通過教學改革實踐，在專業課中的教學效果良好，學生能做到學以致用，普遍表示理論與實踐能夠相結合，提高了教學質量。表明改革后的教學模式能順應時代的發展，以滿足社會需求為導向，以工程技術為主線，結合學生學情，改革教學模式是培養應用型人才的有效途徑。