依靠科学的教育理念及方法提高钢结构课的本科教育水平.docVIP

依靠科学的教育理念和方法提高钢结构课的本科教育水平 摘要：针对钢结构本科教学，如何与时俱进地提高教学水平，培养学生的思维方式和学习能力？本文从教学环节和教学手段出发，从注重启发式教育；注重感性知识；注重实践环节；注重培养学生的创造力；注重多媒体教学手段；注重教学内容的发展更新等各方面进行了一些经验介绍和研讨。 关键词：钢结构；教学；提高 钢结构作为工业与民用建筑，交通，水工等结构工程中应用广泛的一门专业基础课，是我国高等院校中多个本科及研究生专业的必修课程。随着国民经济的发展和技术进步，如何与时俱进地提高这门课程的教学水平？如何培养学生稳健灵活地掌握钢结构设计的思维方式和方法？如何提高学生的空间想象力，研究开发能力以及创新能力？是值得高教战线的教师学者研究和探讨的。本文对此略作了一些经验性介绍，从教学环节和教学手段出发，就改进钢结构课程的教育水平问题，展开了研讨，以达抛砖引玉，共同提高之目的。钢结构课程中的基本理论和计算原则；整体结构体系和分体系之间的力学关系；繁复的节点构造；以及从破坏机理，试验现象和工程经验所获得的设计思想；都是本课程教学工作中的重点。这其中又有许多难点：如钢结构的整体失稳与局部失稳问题；空间杆件体系的超静定分析；多跨工业厂房的结构计算，等等。面对如此繁复的知识点，既要“灌输型”地传授知识（这是不可避免的，先“死去”才能“活来”，不能一味地见到“灌输”二字便视为贬义词），又要鼓励学生独立思考、大胆质疑，多方位、多角度地发现问题和解决问题。因此，我们从课堂和课外两方面着手，采用了如下一些教学方法： 1.注重启发式教育：课程每一单元增设提问和答疑环节。即可由学生现场提问，也可由教师预设问题。预设问题本着“少而精”与“广而新”的原则，既注重启发培养学生分析问题的方式和解决问题的能力；同时，也注重及时将科学前沿和工程技术的必威体育精装版发展引入教学，拓展学生的视野和增加其知识面。预设问题在形???上，可以活泼一些，不拘一格；甚至可以穿插一些历史知识或现实事件，来提高学生学习兴趣。比如如下一题：德国雷马根大桥在二战中的失守，其价值被形容为“将该桥全部钢铁重量换成黄金才能比拟”；试从超静定钢桁架结构的抗震性能分析该桥为何在第一次起爆中屹立不倒？又比如下一题：911事件中世贸大厦的钢结构框架为何倒塌？冲击和高温谁是祸首？如此等等，重在教师交流式地“教”，学生趣味性地“学”；引导学生通过探索进行学习，既活跃了课堂气氛，又调动了学生学习的积极性，培养了思考的能力。 2.注重感性知识：空间想象力的训练和工程感性能力的培养，在整个钢结构教学过程中，是非常重要的一环。我们发现：即使是城市里长大的学生，对真正的钢结构建筑，如重型工业厂房，化工管架等也都缺乏感性认识，面对书本上，平面上的图纸，常常建立不起空间概念。这就急需教研小组，针对教材上的节点详图，施工平面图，补充增绘结构立体图，有条件的最好还能制作模型图，让学生对比识图，一目了然。教研室配备了完整的系列钢结构教学模具，包括一整套空间网架模型和钢屋架节点模型、钢屋架支撑布置模型、钢屋架和各种梁柱连接节点，常见柱脚节点，桁架连接节点等模型。显著地增强了教学效果。 3.注重实践环节：加强教学实践环节的开展和“走出去”的实践训练，是非常重要的。我们结合所教课程内容，要求学生参加1～2项小课题研究。此外还鼓励一些学有余力的学生结合教师的科研、工程实际，分成小组，分工协作开展研究和承担设计任务。为了在教学过程中能够充分调动学生的积极性，引导学生由被动接受走向主动学习，培养工程实践能力，我们还设计了不同类型、不同难度的多组课程设计题目，指派能力强的学生为组长，规定学生利用课余时间完成。另外，组织学生到工地现场或实习基地（如武汉神龙汽车重工业厂房实习基地，精工钢构集团实习基地）参观实习，组织富有实践经验的专家现场讲课；同时自己动手制作钢结构的施工、安装录像，使学生直观地并总结性地了解复杂的钢结构工程。在校内试验大厅，组织学生通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法，等等。通过试验观察不同截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式，将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对计算公式的理解。 4.注重培养学生的创造力：引导学生带着问题学是增强教学效果的一种有效手段，也是理论联系实际的有效途径。除了在课堂教学中通过工程实际问题引出理论知识点，还设置了与课堂教学配套的综合训练。作为课堂教学的辅助环节，支持学生参与“弯矩图大赛”，“大学生结构设计大赛”等活动。鼓励能力强的学生采用虚拟模型实验的方法；通过分析虚拟模型实验中可能出现的现象，增加学生对抽象的弯矩作用平面、复杂的节点构造等问题的理解，提高学生自行制作虚拟节点模型的动手能力。 5.注重多媒体教学手段：考虑到钢结构专业