道路橋梁專業(yè)方向鋼結(jié)構(gòu)本科教學(xué)探討

土木工程專業(yè)的主要專業(yè)課程之一是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的應(yīng)用學(xué)科課程之一。本課程的主要任務(wù)和基本要求是,學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí),掌握鋼結(jié)構(gòu)的基本理論及基本設(shè)計(jì)方法,并具有初步分析和解決一般鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際工程技術(shù)問題的能力。道橋?qū)I(yè)與土木工程其他專業(yè)在鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)要求中有共性,也有個(gè)性。一般學(xué)校道橋?qū)I(yè)方向鋼結(jié)構(gòu)課時(shí)設(shè)置為32學(xué)時(shí),建筑工程專業(yè)方向鋼結(jié)構(gòu)課時(shí)設(shè)置為56學(xué)時(shí)。在這樣有限的時(shí)間里,為道橋?qū)I(yè)學(xué)生清晰完整地講解鋼結(jié)構(gòu)課程,必須對教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法進(jìn)行改革,使學(xué)生既能打好基礎(chǔ)知識,又能對鋼結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識有比較全面地了解。教學(xué)改革的一個(gè)根本任務(wù)就是讓學(xué)生從被動地接受知識轉(zhuǎn)化為主動自覺地學(xué)習(xí)知識,著重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題和解決問題的能力,這點(diǎn)對道橋?qū)I(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)有十分現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。一、合理選用教材,注重表現(xiàn)本課程特點(diǎn)首先,要了解學(xué)生所要學(xué)習(xí)的前后續(xù)課程,恰當(dāng)選好教材,土木工程專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)之前,已經(jīng)學(xué)習(xí)過材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑材料、地基與基礎(chǔ)、混凝土結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)等技術(shù)基礎(chǔ)課;部分學(xué)生還可能要選修網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)選型等課。在鋼結(jié)構(gòu)課的教學(xué)過程中,處理好本課程與這些選修課程及相關(guān)課程的關(guān)系,將有助于學(xué)生了解本課程的特點(diǎn)、熟練掌握本課程的重點(diǎn)內(nèi)容,也有助于減少本課程的講授工作量,從而達(dá)到事半功倍的效果。所選教材應(yīng)能反映當(dāng)代鋼材和鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展,在計(jì)算設(shè)計(jì)方法上,考慮到學(xué)生是初次接觸鋼結(jié)構(gòu),不宜選用理論深奧的內(nèi)容,應(yīng)選擇習(xí)題訓(xùn)練目的明確、例題步驟清楚的參考教材。其次,凡其他課程中已學(xué)過的內(nèi)容可適當(dāng)從簡講授,結(jié)合道橋?qū)I(yè)實(shí)際,適當(dāng)增補(bǔ)橋梁鋼結(jié)構(gòu)中計(jì)算的內(nèi)容。例如在材性方面,建材里面已經(jīng)講過的內(nèi)容可以少講,幫學(xué)生回顧已有知識即可,重點(diǎn)應(yīng)該放在補(bǔ)充講解橋梁鋼結(jié)構(gòu)中所用焊接鋼材、高強(qiáng)鋼絞線等材料的性能,并結(jié)合這些材料實(shí)際工程的應(yīng)用圖片,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用中,一般教材偏向于介紹鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用,很少有象關(guān)于索等在橋梁中廣泛應(yīng)用的結(jié)構(gòu)形式介紹,在教學(xué)內(nèi)容安排上,可適當(dāng)介紹索設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容,并列出主要參考文獻(xiàn),供不同層次學(xué)生選擇學(xué)習(xí)。建筑鋼結(jié)構(gòu)中,除了吊車梁外,考慮疲勞的內(nèi)容較少,但在鐵路橋中,焊接結(jié)構(gòu)的疲勞不容忽視,這個(gè)在建筑鋼結(jié)構(gòu)中略講的內(nèi)容中就需要補(bǔ)充講解。二、過程中注意多種教學(xué)手段的應(yīng)用首先要合理安排教學(xué)步驟。在課程教學(xué)中,應(yīng)從道路橋梁工程實(shí)際出發(fā),提出所需解決的問題,引發(fā)學(xué)生的興趣,然后介紹科研工作者為了解決這個(gè)問題做的工作,介紹實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和理論分析結(jié)果,然后介紹為了便于工程實(shí)際的應(yīng)用,計(jì)算模型如何簡化,誤差分析,最后引出規(guī)范采用的計(jì)算公式。為了讓學(xué)生盡早熟練掌握公式,在例題講解之前布置習(xí)題,讓大家先思考,再聽習(xí)題課可獲得事半功倍的效果。在這個(gè)基礎(chǔ)上,給學(xué)生介紹橋梁工程上常用的鋼結(jié)構(gòu)細(xì)部處理及節(jié)點(diǎn)構(gòu)造措施,加深學(xué)生對工程實(shí)際的了解。其次要注意多種教學(xué)手段調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,尤其是要注意應(yīng)用多媒體教學(xué)課件來增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識。學(xué)生真正現(xiàn)場觀看各種類型的工程并不容易,通過圖紙聯(lián)想到實(shí)際工程結(jié)構(gòu)又是大多數(shù)學(xué)生的弱項(xiàng)。多媒體課件制作,可加入動畫、圖片和學(xué)科前沿知識,把課本中抽象的知識和工程實(shí)際相結(jié)合,直觀地展現(xiàn)給學(xué)生,這樣可以開闊學(xué)生視野,彌補(bǔ)現(xiàn)場教學(xué)的不足,調(diào)動學(xué)生主觀學(xué)習(xí)的能動性,還可以展示鋼結(jié)構(gòu)的空間構(gòu)造和結(jié)構(gòu)的多階失穩(wěn)模態(tài),使沉悶枯燥的教學(xué)過程變得輕松愉快。三、課程設(shè)計(jì)中要注意的問題經(jīng)過課堂理論學(xué)習(xí)后,學(xué)生對于鋼結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識依舊不夠具體深刻,這樣,在理論課程結(jié)束后,有目的、有選擇地帶學(xué)生深入鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工現(xiàn)場進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐很有必要。在現(xiàn)場實(shí)踐之前,教師可以考慮加一次課時(shí)講解實(shí)踐環(huán)節(jié)涉及的系統(tǒng)知識,安排好班級分組與帶隊(duì)教師,要特別注意安全問題與組織紀(jì)律問題。在實(shí)踐現(xiàn)場,可以考慮請施工方幫助學(xué)生講解施工步驟以及對該項(xiàng)目施工工程中出現(xiàn)的問題處理等,教師在參觀實(shí)踐環(huán)節(jié)時(shí)要隨時(shí)注意提醒學(xué)生如何將課本理論與實(shí)踐聯(lián)系起來,指導(dǎo)學(xué)生完成參觀實(shí)踐。課程設(shè)計(jì)不僅要求學(xué)生深刻理解所學(xué)基礎(chǔ)理論,而且要求學(xué)生對所學(xué)知識能融會貫通,是對前一階段所學(xué)知識的一次總的拼裝過程。因此安排好課程設(shè)計(jì)很重要。首先,要合理地幫學(xué)生選擇題目。以往對于建筑過程的學(xué)生總是做鋼屋架的課程設(shè)計(jì),橋梁專業(yè)的學(xué)生對此興趣可能不會很大,可以考慮給橋梁專業(yè)的學(xué)生做一個(gè)人行鋼天橋箱梁設(shè)計(jì)或者鐵路橋梁中鋼桁架設(shè)計(jì),這樣和學(xué)生專業(yè)結(jié)合就更緊密。其次,要有序地安排學(xué)生課程設(shè)計(jì)步驟。以往課程設(shè)計(jì)是集中1周時(shí)間讓學(xué)生完成計(jì)算書和施工圖,由于時(shí)間緊迫,導(dǎo)致圖紙質(zhì)量較差,學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)反映的問題也很難得到有效的糾正。在實(shí)際教學(xué)中,可以考慮把集中1周的課程設(shè)計(jì)分散到課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中,隨著授課進(jìn)度,以布置長期大作業(yè)的方式讓學(xué)生分步驟完成計(jì)算內(nèi)容,及時(shí)解答出現(xiàn)的問題,課程設(shè)計(jì)周學(xué)生主要任務(wù)是整理計(jì)算書,用圖紙把計(jì)算內(nèi)容表達(dá)出來,這樣學(xué)生既能很好地掌握各項(xiàng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的內(nèi)容,也避免了最后集中設(shè)計(jì)的盲目性。四、道橋?qū)I(yè)傳統(tǒng)考試模式的改革與探索以往鋼結(jié)構(gòu)課程是教師期末出試卷考試,這種考試模式導(dǎo)致學(xué)生是為了分?jǐn)?shù)而考試,對教師而言,改完試卷就結(jié)束課程,很少主動根據(jù)考試的結(jié)果對照大綱的要求,認(rèn)真地分析和調(diào)整,對考試中出現(xiàn)的問題也無法及時(shí)給學(xué)生糾正。橋梁專業(yè)學(xué)生鋼結(jié)構(gòu)課程學(xué)時(shí)相對較少,而鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容相對較多,這樣要學(xué)好這門課,學(xué)生自主學(xué)習(xí)非常重要。傳統(tǒng)的考試方法大多偏重對知識的記憶,其形式單一,難以客觀、全面地評價(jià)教學(xué)效果,也難以調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性?？荚囋诮虒W(xué)改革中十分重要,只有對傳統(tǒng)考試模式進(jìn)行改革,才能推動教師大膽地進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革,才能把學(xué)生從死記硬背中解放出來,增加學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,提高學(xué)生的自學(xué)能力。依據(jù)這些看法,以下考試改革的具體實(shí)踐值得探索。(1)考慮平時(shí)多布置大作業(yè),加大平時(shí)成績在期末總評成績里的分布,促進(jìn)學(xué)生重視平時(shí)的教學(xué)環(huán)節(jié),而不是到考試時(shí)候臨時(shí)抱佛腳。例如:在鋼結(jié)構(gòu)的破壞形式講完以后,讓學(xué)生通過各種途徑收集實(shí)際鋼結(jié)構(gòu)路橋工程里的破壞實(shí)例,分析破壞原因,寫成小論文,按總評成績10分計(jì)入,學(xué)生在該過程中,自主查閱資料,加深對知識的了解。(2)根據(jù)橋梁專業(yè)學(xué)生和鋼結(jié)構(gòu)課程特點(diǎn)探索形式多樣、內(nèi)容更新、評判靈活的期末考試方式。由于橋梁專業(yè)學(xué)時(shí)少,為了引導(dǎo)學(xué)生理解、掌握和靈活應(yīng)用所學(xué)知識,避免學(xué)生花大量時(shí)間死背公式,可考慮采用“半開卷”的方式進(jìn)行期末筆試。即考生在參加考試前,考生可以將自己認(rèn)為重要的內(nèi)容事先填寫在一張紙上,只準(zhǔn)手寫,不允許復(fù)印,這張紙?jiān)诳荚嚂r(shí)可以查看,考完后這張紙交上,按總成績10分計(jì)入考試成績。這樣學(xué)生總結(jié)的過程就是學(xué)習(xí)的過程,通過學(xué)生自己總結(jié)內(nèi)容的實(shí)用性,可反饋給學(xué)生了解自己是否真正理解掌握了該課程的精髓。當(dāng)然對道橋?qū)I(yè)鋼結(jié)構(gòu)課程考試全方位改革涉及到很多方面,是一個(gè)長期探索的過程。在考試改革過程中也要防止以下兩個(gè)誤區(qū):一是全面否定傳統(tǒng)考試模式,二是片面強(qiáng)調(diào)考試形式的改革。傳統(tǒng)考試模式不能全部否定,它是對教師“教”與學(xué)生“學(xué)”給予客觀評價(jià)的一種重要手段,我們應(yīng)該對傳統(tǒng)考試方法進(jìn)行改革,對知識評測具體方法進(jìn)行改革,而不是取消傳統(tǒng)考試模式。在鋼結(jié)果課程教學(xué)考核過程中,不能只重視考試形式的改革,還必須重視考試內(nèi)容的改革,