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摘要：《鋼結構設計原理》是土木工程專業本科生的一門必修課。本文根據目前我國鋼結構人才培養情況，針對該課程的培養目標以及存在的問題，從市場需求、教學方式、國際化水平、實踐教學的幾個方面對《鋼結構設計基本原理》課程教學改革進行了討論，旨在提高本課程的教學水準，推動教學改革。

關鍵詞：鋼結構設計原理；土木工程；教學改革

近年來，我國鋼結構產業發展迅猛，但是與發達國家相比仍有較大差距。鋼結構本身具有節約能源、建造時間短、可良好適用于大跨結構等優點[1]，這些優點讓鋼結構在土木工程領域有了很大的利用空間。同時，由于我國政府的大力鼓勵與支持，鋼結構必然會有更加廣闊的發展與應用。但是，就目前情況來看，我們培養出來的大學生，在鋼結構設計方面的知識顯得嚴重不足，在畢業之后，靠著大學積累的知識不能很好地勝任鋼結構相關的技術工作，這就直接導致了鋼結構領域的專業技術人員的嚴重缺乏。而相對于國內而言，國外的情況卻比較樂觀，整體處于較為領先的水平。尤其是像美國、日本、英國等發達國家，由于其較早使用鋼結構，技術和理論都相對成熟[2]。因此，能直接閱讀、理解外文文獻對學習有極大的幫助，這就需要我們教師將這些用外文描述的知識內容傳授給學生，使學生能夠掌握到更多的專業詞匯與專業術語，以便之后更好地參與到國際競爭。此外，作為一個工程類專業的專業主干課程，實踐也是必不可少的一環，這也是培養學生綜合運用所學知識，培養動手能力和創新精神的重要環節。傳統的教學方法顯然還不適應發展的趨勢[3]，因此，《鋼結構設計原理》課程改革勢在必行。

一、目前《鋼結構設計原理》課程存在的問題

（一）教學內容與市場需求不符。鋼結構在我國得到了飛速的發展，但在相比之下，也凸顯出了鋼結構專業技術人員的嚴重缺乏與從業者專業素質的不足[4]。這個問題直接反映出大學期間的培養出現了問題，我們培養出的大學生在鋼結構設計方面知識嚴重不足。我們的培養目標，是培養出適應現代社會的、既懂理論又懂應用的復合型鋼結構人才，但顯然目前的培養模式還沒有達到預期目標，其原因在于教學內容與市場需求之間不相符。學生在現有的教學模式下，確實從根本上掌握了鋼結構的設計原理，但是針對實際工程問題，就某個結構體系的設計與計算過程并不熟練，這就很大程度上造成了高校培養出的學生與社會的“脫節”現象。（二）教學方式比較落后。目前，在國家的鼓勵與支持下，鋼結構行業正在進行高速迅猛的發展，這種發展既體現在數量上的日益增加，又體現在結構的復雜多樣。因而在現代的工程中，除了要滿足基本需求，也要有一定的美學效果。鋼結構建筑日益增多，高效鋼材、新型結構大量涌現。這就使鋼結構具有一定的復雜性。而這種趨勢也給課堂教學帶來了一定的困難。就學生而言，他們的經驗較少，對鋼結構的印象并不深刻，只能通過書本了解到一些結構的形式，在課堂中又難以看到造型復雜、創新性強的新型結構，而通過語言描述與想象力顯然不能形成直觀的印象。因此，在當今投影技術、建模軟件、有限元分析軟件的支持下，一些先進的教學方式也應該加以運用，從而為學生創造良好直觀的課堂效果。（三）缺乏國際先進知識。在加入世界貿易組織（WTO）后，中國比以往更急需一批國際化的人才。尤其對于鋼結構領域而言，美國、日本、英國等發達國家有較早的研究，其理論與技術相對于國內也較為成熟，因此獲取第一手資料是參與國際競爭的必要一環。對于學生而言，他們需要領悟國際化的先進知識，了解前沿動態，掌握一些基本學術名詞的外文規范用法，這樣才能在國際競爭的浪潮中嶄露頭角，為行業未來的發展提供源源不絕的動力。而就目前的情況看，部分學生的外語水平較低[5]，并不能滿足培養目標的要求，且在學科外語的課程中，學到的外語內容并不能得到運用，不能與實踐、與具體知識相結合。就《鋼結構設計原理》而言，一些專有名詞雖然在學科外語中學到，但很難聯系到課程中，也很難在文獻閱讀中加以運用。因此，在課程設置中增加外語教學具有一定的必要性。（四）缺乏實踐教學。對于《鋼結構設計原理》這種工程類的專業核心來說，實踐教學也是必不可少的一部分。21世紀之后，工程實踐趨勢已經愈發明顯，但我國教育卻因“重理論、輕實踐”而導致學生解決工程問題的能力沒有達到預期要求。在傳統課堂中，對于基本知識點的講解占較大比例，這無可厚非，而學生們大多為了考試而只進行理論的學習，在課上學習以及課下訓練時，更多的還是偏重于對基本知識點的吸收，這就與我們的目標相違背了。就培養目標而言，是否可以掌握基礎理論知識，在工程中是否可以對鋼結構構件的計算了如指掌，是否可以熟練使用有限元分析軟件，都是很重要的環節。為了減少學校與社會之間的過渡期，我們教師有義務，也有責任將工程實踐教學帶入課堂中，以工程計算實例為訓練內容。應該精心設計課程，設置一些針對鋼結構在實際工程應用計算實例，讓學生們在課堂中，或者課堂下親自動手操作計算，可以極大地培養學生的動手操作能力，提高學生學習興趣，進一步縮短學校與社會之間的距離，學以致用，以用促學。

二、解決《鋼結構設計基本原理》課程存在問題的措施

（一）完善滿足與市場需求相符的教學內容。為了加強學生對鋼結構整體的認識和理解，需要在《鋼結構設計原理》課程中，加入鋼結構整體系統的計算實例，不僅使學生掌握基本構件的設計原理，還使學生懂得整個鋼結構體系的計算過程；一些良好的工程實例也會使教學更形象化、具體化，如在教授金屬疲勞相關知識時，引用了日本阪神地震時鋼橋破壞的案例，從鋼橋破壞引到鋼橋墩的超低周疲勞破壞，再進一步剖析超低周疲勞破壞的機理，將難以理解的理論問題轉化為鮮活的工程問題，幫助學生提高理論水平，使學生能夠更好地適應未來鋼結構設計市場的工作。（二）完善多媒體教學環節?？梢岳密浖⒛Ｐ汀⒂邢拊治觥⒅谱鞫嗝襟w課件相結合，將一些復雜的鋼結構以照片、錄像以及建模等形式通過屏幕投影設備呈現給學生，也可作為學習資料傳給學生，在課后細細研討，擴展思維。建模軟件可自由進行視角切換，這就保證了可以較為全面的講解和展示。同時，建立的模型可以展現出一些結構的細節部位，因此可以對整個結構有較為細致直觀的闡釋。這種應用新媒體的教學手段形象、直觀、信息量大，使學生在聽覺、視覺上受到直接的刺激，既增加了學生的感性認識，又加深了理性認識，也充分調動了學生的學習積極性，從而提高教學效果。這種方法可提高學生的能力，擴展思維，但對于教師來說是一種考驗，給教師的準備工作提出了更高的要求，如在課前需要認真準備多媒體課件，以便在課上有更好的呈現。（三）采用漢英日三語教學。在鋼結構設計原理教學過程中，適量增加英語和日語撰寫的鋼結構知識、詞匯，尤其是增加英、美、日等發達國家鋼結構設計規范中的理論知識。在《鋼結構設計原理》課程開展之前，可先進行學科外語課程的教學。學科外語課程教授一些專業的詞匯以及相關的用法形式，但在授課后，學生的應用范圍僅限于考試和作業，在平常幾乎難以應用。而《鋼結構設計原理》課程恰好可以給學生以應用的空間。且通過設計三語教學，還可以進一步鞏固學生對專業詞匯、用法的理解，這樣既可提高學生的學習興趣，又可以為學生的專業外語水平打好一定的基礎。三語教學模式可以使學生更加深入地了解發達國家先進的鋼結構理論知識和先進的技術，掌握行業領域內的專業詞匯和專業語句，有利于學生積極參與國際交流、合作與競爭。（四）完善教學實踐環節?！朵摻Y構設計原理》是實踐性非常強的一門課程，只靠教師講授難以達到較好的效果。因此，為增強課程的實踐性，在課上可以設置一些鋼結構工程設計計算的例題，讓學生親自參與，使學生充分地融入到工程實踐的氛圍中來，熟悉鋼結構設計和施工圖紙編制規程，掌握鋼結構工程的設計驗算過程，同時也可加深學生對《鋼結構設計原理》理論知識點的理解?？山M織學生針對實際鋼結構工程進行分組設計計算，按小組分別對某高鐵橋梁的鋼支架體系（含臨時鋼墩、貝雷片、工字鋼、支撐鋼管等鋼構件）進行手工設計驗算。在完成手工計算之后，還要進行電算的訓練。學生需要使用結構計算軟件MIDAS建立鋼結構體系的三維模型進行計算，通過對比手算和電算結果，驗證計算過程是否出現問題，如選取的公式是否合理、理論是否正確等。通過課堂實際工程的設計計算，可增強學生對理論知識的應用，推動理論聯系實際，培養了學生用理論知識進行實際工程中鋼結構構件和鋼結構整體體系的設計計算的能力。

三、結語

工程類專業涉及多學科交叉，涉及面廣，實踐性強。它的培養目標，是培養出與社會接軌的，既懂理論又可以靈活應用的優秀本科生，但就目前情況來看，效果并不樂觀，這就需要我們高校教師合理地進行課堂模式的改革，根據實際情況，完善教學模式，如完善與市場符合的教學模式、多媒體教學、多語種教學、完善實踐環節等。在逐步教學實踐中，逐步完善，逐步提高，才能實現我們的教學目標，為社會主義現代化建設培養出更多高素質的專業人才。

參考文獻：

[1]張廣承.現代輕鋼結構建筑及其在我國的應用[J].中國戰略新興產業，2018（28）：89.

[2]袁耀明.鋼結構住宅體系研究綜述[J].屋舍，2019（4）：36.

[3]黃玲，謝洪陽.鋼結構設計原理課程教學改革探討[J].高等建筑教育，2010（4）：68.

[4]劉景鳳，戴為志.責任與思考———鋼結構的現狀和對策[J].電焊機，2013（11）：1.

[5]李黎，陳國棟，連達軍.對“GNSS原理與應用”課程采用“雙語教學”之探討[J].中國建設教育，2018（6）：20.

作者:田欽 劉鑫祺 單位:南昌大學