張曰果，李幗昌，金 路

（沈陽建筑大學 遼寧 沈陽 110168）

21世紀是鋼結構建筑工程飛速發(fā)展、廣泛應用的時代。我國鋼結構領域亟須基礎理論扎實，動手能力強，有豐富經驗的設計、施工專業(yè)技術人才。然而由于當前高校土木工程專業(yè)鋼結構系列本科課程教學中存在的不足，使得剛剛走上工作崗位的畢業(yè)生，在面對復雜的鋼結構工程設計、施工時無所適從。因此，改革完善鋼結構系列課程的教學方法，培養(yǎng)應用型鋼結構專門人才是當務之急，對鋼結構建筑工程的健康、快速發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義[1-3]。

鋼結構系列課程的多元化教學改革實踐通過教材建設、教學方法改革、鋼結構課程內容整合、教學手段多元化實施、工程實踐的課堂融入等措施來實現(xiàn)。課程組通過持續(xù)不斷的課程教學改革，建立了多元化的教學模式，取得了顯著的教學效果，其中“鋼結構設計原理”課程被認定為國家級一流課程。

1 鋼結構課程組成及現(xiàn)狀

目前，土木工程專業(yè)本科鋼結構系列課程一般分為原理部分和鋼結構體系部分，也即“鋼結構設計原理”和“建筑鋼結構設計”，不同院校所對應的課程名稱或略有不同。

“鋼結構設計原理”是土木工程專業(yè)的一門核心專業(yè)基礎課程。本課程是研究鋼結構基本原理知識的技術課程，其主要內容包括：鋼結構的材料、鋼結構的連接、鋼結構基本構件和鋼結構的節(jié)點等。

“建筑鋼結構設計”是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)課程。其主要研究內容為鋼結構體系的系統(tǒng)分析和設計，一般包括：門架結構、排架結構、桁架結構、網架結構以及多高層鋼結構體系等，是培養(yǎng)學生鋼結構體系設計能力的課程。

鋼結構系列課程所涉及的專業(yè)知識與材料力學、結構力學以及工程實踐緊密相關，課程知識點繁雜，知識點理解與掌握和力學基礎直接相關，課程難度大，學生普遍學習困難，加之傳統(tǒng)的“重理論輕實踐”的灌輸式教學方式，導致學生的學習熱情低，不利于其能力的培養(yǎng)，限制了課程的學習效果[4]。為此，課程組在鋼結構課程教學實踐中不斷探索，構建多元化教學模式，提高課程的教學質量，切實培養(yǎng)學生的專業(yè)能力。

2 鋼結構課程系列化教材建設

多年來，鋼結構課程教學團隊不斷推進教材建設工作，構建了由基本原理—結構設計—工程應用實踐的系列多元化教材平臺[5]。教材內容的編寫以培養(yǎng)實用型工程技術人才為目的，緊扣土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標，突出工程實踐特色。教材建設中，充分融入鋼結構教學和工程實踐經驗，充分體現(xiàn)新材料、新成果，充分保證教學內容的實用性和先進性。其中《鋼結構設計原理》被列為住房和城鄉(xiāng)建設部“十四五”規(guī)劃教材，已被國內多所高校采用，應用評價良好。

在多元化系列教材中，《鋼結構設計原理》《建筑鋼結構設計》兩種教材服務于鋼結構課程教學，而《鋼結構設計問答實錄》以及《工作的開始——鋼結構設計》等教材，立足本科生和研究生的鋼結構專業(yè)能力提升，教材內容緊密結合工程實踐。通過相關內容的學習可以培養(yǎng)學生的工程實踐能力，從而為學生畢業(yè)后從事實際鋼結構工程的相關工作打下良好的基礎。

為充分發(fā)揮現(xiàn)代化教學手段的作用，課程組獨立研發(fā)了《鋼結構設計原理多媒體課件》，該多媒體課件涵蓋了課程原理部分的全部知識點，對于教學難點和重點實現(xiàn)了空間化呈現(xiàn)或動畫演示，解決了課程學習過程中學生空間想象力不足和對受力過程理解不透徹的問題。

多元化鋼結構教材平臺的建設打通了理論知識到工程實踐的全過程，實現(xiàn)了鋼結構知識學習到應用的全覆蓋。

3 鋼結構課程教學方法改革與實踐

隨著專業(yè)培養(yǎng)方案的修訂，鋼結構系列課程學時壓縮，其中“鋼結構設計原理”課程由56學時調整為48學時（包含4學時課程試驗），在教學內容不刪減的前提下造成了課程教學學時緊張的現(xiàn)實，為解決這一問題勢必要改革教學方法。

為提高鋼結構課程的教學質量，幫助學生較好地掌握教學內容，課程組采取了多元化教學方法，如：問題式教學、案例教學、對比教學、項目教學、現(xiàn)場教學等，針對不同的教學內容選擇不同的教學方法，可激發(fā)學生的學習興趣，提高學習效率，讓學生由被動接受變?yōu)橹鲃訉W習[6]。

問題式教學是先由教師向學生提出問題，學生通過檢索搜集相關信息，獨立進行問題的思考、分析、歸納和總結，對于學生不能解決的疑難問題，教師可給予必要的啟發(fā)和引導。比如：緒論及鋼結構的材料等部分，教師可以提出問題：“鋼結構的缺點如何克服？”引導學生自主檢索相關內容，從而達到了解鋼結構發(fā)展現(xiàn)狀的目的，同時通過鋼結構行業(yè)的發(fā)展使學生體會到我國經濟發(fā)展的過程和成就，實現(xiàn)思政教育的目的。

單純的鋼結構理論知識枯燥而抽象，并且學生的實際應用能力不足。如果將鋼結構理論知識融入工程案例之中，學生的學習興趣將更加濃厚，對理論知識的理解和掌握將更透徹。如：螺栓連接部分，通過對實際工程節(jié)點破壞案例的講解，不但使學生更容易理解螺栓連接的受力特點及破壞狀態(tài)，而且還能強化其工程責任意識。

通過相關知識的對比教學，既能幫助學生更快地掌握新知識，也是對已學“舊知識”的回顧和深化，在此過程中，學生的理解能力、分析問題的能力都能得以提高。如：將普通螺栓的受力性能與高強螺栓的受力性能進行對比教學，學生更容易掌握不同螺栓連接的工作性能及傳力方式等。

以鋼結構理論知識的實際應用為目的，通過具體項目任務驅動教學。一個精心選擇的項目任務，可以覆蓋課程的大部分教學內容。學生通過完成項目任務，將有效鍛煉其對所學鋼結構知識的綜合應用能力，同時也會產生較強的成就感，對學習興趣的提高幫助明顯。在“建筑鋼結構設計”課程中，選擇一個門式鋼架設計項目作驅動，可使學生除了能掌握門式鋼架體系的設計方法和設計過程之外，還能了解到其他鋼結構體系的設計過程概況。

對于工程實踐性很強的鋼結構課程，將“課堂”搬到工程現(xiàn)場，使教學內容融入工程實踐之中，是學生學知識和用知識有機統(tǒng)一的理想教學模式。如構件節(jié)點連接及構造、鋼結構加工工藝等內容，僅在課堂上講授，學生的直觀感受不強，而通過現(xiàn)場參觀和講解的方式，學生則能迅速理解并掌握相關知識，從而提高學習效率。

鋼結構課程中一些結構、構件以及節(jié)點的破壞形式，單靠語言表述學生不易理解，而采用多媒體教學，既可以使課堂教學變得豐富、生動，又便于學生接受。為有效利用現(xiàn)代化教學手段，課程組自編了多媒體課件，研發(fā)了近百個知識點的演示或模擬動畫，以此輔助課程教學，取得了良好的教學效果。在鋼結構系列課程教學中，也不能過分依賴現(xiàn)代技術手段，應合理使用現(xiàn)代教學手段和教學工具。學生對知識的認知和掌握有一個過程，因此對于演繹性質較強的課程內容，比如公式的推導等需要有適當?shù)陌鍟^程，讓學生跟上教師的授課思維，了解公式的來龍去脈，學生才更容易理解和掌握相關知識內容。

4 鋼結構課程考核改革與實踐

傳統(tǒng)的課程考核往往采取期末考試的模式，這種僅靠一張試卷評價學生課程學習效果的方法，其不足顯而易見。卷面考試的公平和公正性毋庸置疑，但受考試時間的限制，試卷無法覆蓋所有課程知識點，具有一定的片面性，對于知識點繁雜的鋼結構課程來說片面性更為突出。考題標準答案的唯一性，決定了其不易考核學生知識運用的能動性。因此，改革課程考核評價方法十分必要。

基于成果導向的認證教育理念，合理的課程考核評價體系是支撐課程教學目標達成和教學效果持續(xù)改進的必要保障[7]。為有效考核和評價鋼結構課程的教學效果，課程組對鋼結構課程的考核進行了全方位改革，并基于課程目標對課程考核評價做了系統(tǒng)設計，以實現(xiàn)對課程目標的實質考核和有效評價。

鋼結構課程的考核評價，采取過程考核和期末考試并重的模式。過程考核包括課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、大作業(yè)或項目設計以及課程實驗等。課堂表現(xiàn)考核學生的課堂學習狀態(tài)，采取回答問題和隨機測試的方式。對于平時作業(yè)、大作業(yè)或項目設計，綜合考核其完成率、正確率和規(guī)范程度等。抄襲作業(yè)按未完成處理，未完成作業(yè)超過1/3，則取消課程考核資格。課程實驗部分的考核，由實驗指導教師根據學生的實驗動手能力、實驗報告等評定考核成績。學生出勤情況不計入課程考核成績，但每一門課程全部教學學時內，缺課超過1/3，則取消課程考核資格。鋼結構課程過程考核成績占比不高于40%，其中課程實驗成績占比不超過10%。課程期末考試是對全部課程教學內容的最終考核，試題最大限度地覆蓋課程知識點，力求全面性。鋼結構課程期末考試采取教考分離模式，試卷由題庫隨機生成，切實保證了課程考核評價的客觀性和公平性。鋼結構課程期末考試成績占總考核成績的比例不低于60%。

通過以上課程考核措施改革和實踐，實現(xiàn)了對課程教學質量全過程的監(jiān)控管理，對出現(xiàn)的課程教學和學習問題均做到了及時有效處理。

5 鋼結構課程教學內容整合

對于鋼結構課程內容，學生普遍難以理解和掌握的原因在于課程的專業(yè)性和實踐性較強。此外，課程理論教學學時的壓縮，進一步加劇了學生的課程學習難度。針對以上問題，課程組對鋼結構系列課程的課堂教學內容進行歸納整合，以便學生在有限的學時內全面掌握課程教學內容，并通過自主學習不斷提升自身的工程實踐能力。

鋼結構知識的難點主要在于穩(wěn)定問題，構件的穩(wěn)定、截面組成板件的局部穩(wěn)定問題貫穿整個鋼結構知識體系。構（板）件的穩(wěn)定問題實質上屬于力學問題，其基本理論具有復雜性，但也具有一定的規(guī)律性。課程組在教學過程中對于相似的知識內容采取典型問題精講，而相似內容略講的方式，以此達到授課內容的優(yōu)化整合，減少對課程授課學時的占用。如板件局部穩(wěn)定問題，只要將典型的四邊簡支單向受壓板件的失穩(wěn)特性講解清楚，其余力學條件的板件穩(wěn)定問題可以不占用課堂時間講述，而通過學生自學教師答疑的方式解決。合理優(yōu)化整合課程教學內容，做到重難點突出、講授和自學結合、有效避免相似內容重復講授，完全可以在有限的學時內完成全部課程內容教學，并取得良好的教學質量。

鋼結構課程教學改革與實踐是一個長期的、系統(tǒng)的教學改革問題，課程教學團隊應根據不同的專業(yè)培養(yǎng)目標和社會人才需求，創(chuàng)新教育教學方法，充分調動學生的學習積極性，從而不斷提高鋼結構課程教學質量，實現(xiàn)應用型人才培養(yǎng)的優(yōu)質化。