土木工程专业钢结构教学改革探析,本文是工程专业相关毕业论文格式范文与土木工程专业和教学改革和钢结构有关论文写作资料范文.
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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
在土木工程专业中,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.
比如,在学习“钢结构疲劳”时,教师布置小组讨论任务：发生钢结构疲劳的因素有哪些？让每个小组总结3~5个不同的因素.通过小组之间的讨论,让学生主动思考,把已学的零散知识点相互联系起来,寻找答案.最后教师在每个小组选择一名学生来发表本组观点,在评价中教师不要直接否定学生,而是让学生之间纠正.小组学习既能巩固已学的钢结构知识,还能锻炼学生的沟通能力、协作能力.
2.模型制作学习法.学习知识的最好方式就是动手实践,比如可以使用泡沫板、纸板去制作相关的模型,通过自己动手发现问题、分析问题、解决问题,能够提高对知识点的运用能力.学生可以通过教材中的示意图,自己去测量尺寸、计算角度,制作成一个缩微结构.在教学中引入模型制作,既可以锻炼学生的动手、动脑思考能力,还能激发学生更多的学习兴趣.同时,将枯燥的课堂内容延伸到课外,把课后作业与模型制作相结合,能够锻炼学生知识的灵活运用能力.
比如,轴心受压构件的稳定性教学中,学生可以制作模型进行荷载试验,通过对比相同长度、截面宽度下的承载力和变形情况,再结合教材内容分析研究具体数值.回到课堂中,教师可以让学生从模型制作、试验、结果分析,将整个的过程进行分享,让学生之间互相学习,以提高知识的理解能力.
（四）改革成绩评价方法
土木工程专业的学生在钢结构的学习中,单纯以考试分数来评价学生是不全面的,应该制定一套评价系统,综合多种因素确定学生的最终成绩.钢结构课程的成绩评价可以把考试成绩、出勤率、作业完成度、平时小组学习的成绩、实验课程的质量、报告书的设计质量等综合起来考虑,这样更能反映出教学的实际效果以及学生对知识的掌握程度.
（五）加强实践课程
为了让学生的实践能力更强,首先在作业布置中,教师应摒弃传统的留几道作业题的方式,要具体到某个工程实例的设计,也要让学生出具设计报告.另一方面,学校还可以加强与企业的联系,在某个工程的空闲期,带领学生进入施工现场,去观摩钢结构建筑,让学生对钢结构有更直接的认识,也能让学生了解理论知识在实践中的具体应用.同时,学校还可以定期举办讲座,邀请钢结构设计、施工的专家进行经验分享等.
为了给建筑行业输送更多的钢结构应用型人才,在土木工程专业的教学中,就要改革教学观念、教学模式、教学内容、教学目的等.充分利用有限的课时,让学生能够对钢结构知识有更加深入的了解,加强学生的实践能力.可以通过操作实验、模型制作、建筑观摩等方式,让学生能够把理论知识和实际结合起来,这样有助于知识的理解,还能巩固和创新知识点,从而培养出综合能力强的实用型人才.
参考文献：
［1］张晨,葛文璇,刘云平.土木工程专业钢结构设计原理课程教学改革［J］.山西建筑,2017,43（8）：228-229.
［2］宋高丽.土木工程专业钢结构设计原理课程教学改革探索［J］.高等建筑教育,2016,25（4）：62-64.
［3］肖时杰,唐安烨.《钢结构设计》课程教学改革探讨与实践［J］.考试周刊,2016（72）：6.
［4］包恩和,蒋骅,刘博,等.钢结构课程教学改革与探讨［J］. 科技视界,2016（24）：47.
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