土木工程专业钢结构教学改革探析

李用文　于超成　黄欣

[摘 要] 钢结构在建筑中有着很大的优点，而且近几年我国钢材的生产总量已经远超其他国家，钢结构建筑将成为发展趋势。所以，土木工程专业的教学中，应该加强钢结构的教学。但是钢结构课程比较复杂、知识点多、公式多，而且抽象难懂，所以学生在学习中有很大的困难。为了人才的培养，就要对传统的教学观念、教学方式进行革新，提高学生的学习兴趣，加深对知识点的认识。

[关 键 词] 土木工程；钢结构；教学改革

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）16-0212-02

土木工程三大结构中就包括“钢结构”，与钢筋混凝土、砖混结构相比较，它的刚度、强度、稳定性都比较好，而且负荷小、施工简单，在很多发达国家的工程建设中使用广泛，但是我国钢结构的使用率还是比较低的，从另一个角度讲，钢结构建筑在我国有着很好的发展前景[1]。所以，各大院校在土木工程专业的教学中，应该改革钢结构的教学方式和教学理念，这样才能培养出更多高素质的应用型人才。

一、钢结构教学中存在的问题

在土木工程專业中，钢结构是非常重要的课程，有着很强的实用性。钢结构知识与力学知识有着相通性，知识点比较复杂、多样、抽象，理解难度比较大，在实际教学中也存在很多问题。

（一）知识点多，课程少

很多院校对钢结构课程的重视程度不够，课时安排严重不足。因为钢结构的知识复杂、抽象，在很少的课时下，教师对知识点只能粗略地讲解，对结构布置、荷载计算、内力计算、节点设计、施工图绘制等内容，学生不能深入地去理解和运用[2]。同时，由于市场人才需求，要求学生掌握更为透彻的钢结构知识，所以，在课时少的情况下，如何提高学生的专业能力，教学改革就非常有必要了。

（二）学习难度大，认识不足

钢结构课程中涉及各种公式、材料、符号等，而且它还和结构力学、材料力学相关联，如果力学没有学好，钢结构的学习会更为困难。学生对钢结构的认识也不足，仅仅从文字、图片中了解基本的知识，对钢结构材料的制造过程、施工过程，甚至是钢结构建筑物的样子都不了解，这些都不利于学习过程中知识点的理解和钢结构精髓的掌握。

（三）缺少实践课程

土木工程专业的学生在学习钢结构课程时还是以理论知识为主，对钢结构没有深入的认识，毕业以后投入到工作中，理论知识和实际情况无法很好地融合。同时，钢结构的建筑环境都是比较复杂的，出于安全考虑也很少让大学生去实习，这就不利于学生实践经验的获得。

（四）评价方式单一

很多院校对钢结构这门课程的考核，仅仅是依靠考试成绩，相对来说比较单一，对学生是否能把知识运用到工程问题的解决上，从成绩中是看不出来的。所以钢结构教学改革是大势所趋，通过加强学生观念、提高实践能力、改善评价方式等方面来提高教学效果，从而培养出高素质人才。

二、钢结构教学改革的方法探究

（一）改革教学观念

为了让土木工程专业的学生能够深入地掌握钢结构知识，首先要转变传统的教学观念，重新制定教学目标，调整教学大纲。土木工程专业中钢结构是比较重要的一门课程，但是，教学经验丰富的教师还是沿用传统的教学观念，只注重本行业的规范，而忽略相关行业的规范制度；教学经验不足的教师，更是在教学模式上容易被限制，单纯注重“大土木”的教学理念[3]。

教师的教学理念对学生的学习兴趣、学习效率有着很大的影响，所以教师要改变自己的思想，要知道自己是在为中国建筑行业培养人才，教学观念、教学内容、教学形式都要符合这一目标。

（二）改革传统教学方法

想要教学改革，就要针对钢结构教学中存在的问题个个击破。在课堂中要加强学生的参与度，调动学生的积极性，让学生成为课堂主体，教师在一旁做引导。这样除了基础知识的学习之外，还能培养学生独立思考、独立分析、独立解决问题的能力。在教学中可以采用下面两种新型教学模式。

1.案例教学法。钢结构教学中包括材料、构件、节点，还有各种公式推导及符号，涉及力学的知识，学生在学习上有一定难度，如果没有很好的引导很可能产生厌学的心理。为了激发学生的学习兴趣，采用案例教学法是非常适合的。该教学法在实施中，教师本身要有大量的知识储备，深入挖掘书本知识，找到与课堂内容相关、又和实际钢结构工程一致的案例。在案例教学中能够穿插理论知识，还能把各种公式灵活运用起来，通过案例的分析能够强化记忆，让学生对钢结构的学习更加轻松。

比如，在钢结构教学最开始，可以列举学生常见的建筑，像是“鸟巢”作为世界最大的钢结构体育馆，外部钢结构、主结构等整体用钢量约11万吨。正是其钢材选用、结构设计等方面的特性，让“鸟巢”耐火性、抗震性都比较高。随后引出钢结构的特性，再结合图片或视频，让学生对钢结构有初步的认识，激发学生的学习兴趣。

2.演示实验教学法。在钢结构的教学中有很多比较抽象的内容，只依靠教材中的图片，很难让学生对构建、材料等留下印象，增加了知识理解的难度。如果利用多媒体技术，在课堂中引入动画、视频甚至是现场操作，可以让学生更直观地理解抽象的内容。

比如，在学习焊缝设计时，对焊缝符号、设计原理等理论知识讲解完以后，可以带领学生到实验室中实际操作、观摩。在实操中教师再去强调讲解过的知识点，学生能够更直接地体会焊缝设计的重要性，对钢结构的学习产生兴趣。

教师还可以提前准备相关的动画、视频，在课堂中根据教学进度播放动画。比如，可以把因为焊接问题造成的结构变形利用动画的形式表现出来，学生更容易理解变形的原理、变形会造成的影响，同时在以后的工作中也会有很大帮助。

（三）改革传统学习方法

1.小组学习法。为了提高学生的学习效率，可以采用小组学习的方法，将学生4～5名分为一个小组，课堂讨论、课后作业、知识实践等都可以以小组为单位展开。每个小组的成员可以是一个宿舍的舍友，也可以是性格、爱好能够合得来的同学，还可以是教师根据学生的特性、学习能力等方面来分配[4]。在每次的小组任务中，每位学生扮演不同的角色，可以有搜集资料的、有任务分析的、有报告设计的、有进行结果汇报的等，让每一个人都能参与进来。在进行小组讨论学习的时候，教师布置的问题要能发散学生思维，让学生能够充分配合起来，去分析、寻找答案。最后，教师还要根据汇报情况给每个小组评分，激发组内学生之间和小组之间的良性竞争，达到共同进步、共同成长的效果。