面向实践的钢结构教学探讨

杨海霞

（中国矿业大学银川学院 土木工程系， 宁夏 银川 750021）

随着我国经济建设的迅速发展，钢结构的建筑是越来越多，凸显钢结构专业的重要性，同时也要求土木工程专业的学生必须对钢结构这门课程有更深的理解和掌握，对钢结构的教学提出更高的要求，即如何保障学生掌握理论知识的同时，又能够把实践更好的结合起来，提高学生的综合素质[1-3]。以培养学生的实践能力为主线、面向应用型发展为目标成为教学工作的重点。

今年以来，在对钢结构的教学实践和改革中进行一定的研究工作，结合实际的教学效果和学生的反馈，对当前的钢结构的教学工作做一些分析。

1 改善课程设置，增加学时

现在学时安排较少，导致钢结构的重心只能放在钢结构设计原理上，对于大跨度钢结构房屋及高层钢结构建筑的都是简单的简述，教学目标多为了解。对于钢结构的施工和设计方面的内容就更少。但是随着建筑行业的迅速发展和钢产量的大幅增加，同时钢结构相对混凝土结构而言，具有强度高、抗震性能好、可回收进行拆除利用和建设周期短等优点，使得钢结构得到越来越广泛的应用在重型厂房，桥梁、大跨度建筑、场馆及各种高层及超高层建筑。因此为了适用社会的发展和需求，钢结构的授课内容需要大幅增加，已经不能局限在把原理作为重点，还应该把大跨度钢结构桥梁及高层钢结构建筑、钢结构施工和设计也作为重点部分进行讲解。因此原有学时明显不够，需要增加。

同时钢结构在我国起步比较晚，虽然这些取得飞速的发展，但是由于人才的培养需要一个阶段，因此在人才市场上，对具有钢结构设计、施工和管理等方面高素质的人才任然具有很大的需求。这就需要学校在教授钢结构课程时，加大投入，确保学生有足够的学时来学习掌握钢结构的原理和设计等多方面的知识，更好的进入实践工作和社会相衔接。

2 结合工程实践进行案例分析，开展实践教学

根据近三年的学生的学习情况反馈，学习钢结构最大的问题就是和实际工程脱节情况，学生实践能力的培养很大程度依靠与实践教学，理论学习只能使得学生掌握了基础知识，而基础知识转化到实践工作能力，则需要学生更多的参与实践工程，更好的做到眼见为实，而且课堂讲授时间有限，因此只能针对某一很小的局部进行简单计算，同时单纯的理论讲解比较枯燥，不容易引起学生的兴趣。因此造成的结果就是，不能真正完全领悟钢结构的精髓，因此需要加大实际工程案例的课时比例，学生在实践中，真正明白钢结构的实际应用，而不是单纯的计算一两个计算题。只有强化实践训练教学，将结构方面的理论与实际工程紧密结合，才能激发学生的主观能动性，让学生在实践设计过程中掌握核心内容。

3 结合PKPM软件来学习钢结构

PKPM软件及结构设计和施工于一体的综合性很强的系统，它的使用可以极大的提高学习中图形化教学效率，使得学生借助该软件对钢结构从立体空间去理解钢结构设计意图与构造措施，同时具有强大的设计和计算功能，极大的提高了钢结构设计效率和计算的准确性，便于学生提高学习效率[4]。

由于钢结构的原理更多讲述的是梁、柱、板等构件的计算理论，对整体建筑的设计有一定欠缺，学生的结构整体性意识较弱，其中最典型的就是梁和柱的布局合理问题，包括空间位置和截面尺寸的设计和去顶计算。也是学生最难解决的问题。因此通过课程设计来完成这一环节教学任务，这一任务的完成则依靠PKPM软件来实现。该课程设计的最重要的环节是结构模型设计和结构优化。

设计过程中，要求学生做完整的项目设计，这样就包括了钢结构建模，结构调整，图纸定稿等一系列工作，其中，建模和结构调整是最重要的阶段。

建模阶段，首先要充分研读设计任务书，明确项目的具体要求和各个主要指标，然后以结构满足设计为主要依据，进行设计，充分考虑梁、柱和墙的承载力，以及型材的配比量，有效合理的布局梁、柱和墙的具体位置，合理构件模型。

对模型的计算结果进行分析后，在对一些不合理和不理想的结果产生原因进行分析，并结合经济和美观等角度进行调整，比如柱的轴压比等参数，然后再继续进行计算和对结果分析，经过这样的多次的反复修改模型后，确保结构满足设计规范要求和强度为第一准则，达到安全使用并兼顾经济和美观的目的。

在整个设计过程中，主要依靠着学生的基础知识和对建筑施工的理解进行参数的确定，达到设计任务指标要求。

对 PKPM计算结果的分析可以提高学生的的基本能力，而这直接表现为钢结构知识的理解和加深巩固。只有通过这样大量的设计工作和认真的数据分析，才能够使学生初步具备实践工作的能力，不仅把学过的钢结构原理能够熟练应用，而且还能够更好的和《房屋建筑学》等课程有机的结合起来，融汇贯通，独立的完成一个工程的设计任务，使自己的能力得到质的提升。

4 改善钢结构的考核模式

对学生学习评定是素质教育中很关键的一环节。传统评定结果仅是依靠期末考试试卷，结合平时成绩来反映学生的成绩，考核方式单一，强调课堂出勤和试卷成绩，由于试卷是百分制，所以内容受到了限制，不能完全反应学习内容，同时受考试时间的限制，不能出一些有利于发散思维的题目考核，由于题库的限制，部分学生出现为了考试得到高分，采用大量背题的方式来应付考试，不去理解，这样造成一种高分假象。实际情况却反而被掩盖了，这样培养出来的学生仅仅是个机械化的记忆能手，真正的能力却很弱，一旦走向社会，很快就会暴漏出其弱点，因此在竞争中处于不利地位，需要回头再来重新理解和学习，这却是一个漫长的过程。

所以这种考核方式不能反应出学生的实际能力，在一定程度上不能够完全反映学生的整体素质。因此结合成果导向教育方式，提出了考核方式多元化的思路：1.试卷作为最传统的考核方式，在考核基础知识的方面具有无可替代的优势，因此在考核方式改革中试卷成绩仍然占有较大比重。成绩评价基础知识的掌握；2.通过工地上的实践学习评价学生的应用能力，这样可以反映出学生把理论和实践有利的结合能力；3.通过 PKPM 设计小组的成果来考核学生的实际处理问题的协作能力。4.给出一定具有发散性的课题，安排学生去查阅相关资料，去提出解决问题的方案，并按照方案的合理性给予以一定的加分。这样可以解决学生机械背题应付考试的问题，有利于学生充分消化吸收所学的知识。

这样从这四方面进行综合评价，有利于学生在发挥自己的优势同时，培养了他们的创造性和动手能力，便于学生多方面综合发展，提高综合素质。

面对社会对钢结构人才的要求，要求钢结构学科必须不断发展以适应社会要求，对钢结构的教学需要不断的探讨和研究，合理利用各种资源，优化教学内容，改变教学方式才能适应社会，培养出更多高素质的专业人才。