土木工程类课程设计教学改革探讨与实践

陈辉强　蒋彦涛　陈思甜　陈仕周　郭鹏

摘 要 土木类专业课具有较强的专业性、应用性和实践性，相应的课程设计是专业知识向工程实践过渡的教学环节和有效手段。以钢结构课程设计为例，结合我校的教学实际深入分析了目前土木类专业课课程设计存在的主要问题，提出了相应的改革措施和建议，包括设计题目多样化、工程实例具体化、完成时间灵活化及考核制度科学合理化。通过教学实践检验，收到了较满意的效果。

关键词 土木工程 课程设计 教学改革 钢结构

0 引言

土木工程专业课较多，基本上都有相应的课程设计。通过课程设计的练习，旨在使学生将所学的工程结构基本知识、各种基本构件受力性能及其变形规律与工程实际相关联，进而培养学生根据有关设计规范和资料进行构件设计的实践能力。①然而，根据笔者几年来的教学经历和综合调研，土木类课程设计整体质量仍然不是非常理想。既有学生学习态度方面的主观原因，也有诸如期末考试叠加等方面的客观原因，但最主要的原因是多年来形成的一些教学模式和方法严重束缚了学生的创造力，不能激发学生的学习兴趣，亟需改进。土木类专业课课程设计是土木工程专业重要的实践性教学环节，②如何通过课程设计培养学生的专业技能和工程实践能力是广大教学人员需要积极思考和探讨的重要课题。

1 存在的问题

目前主要存在如下几个方面的问题：（1）选题陈旧单一，抄袭现象十分严重，未能发挥学生在课程设计中的主观能动性；（2）课程设计与工程实践严重脱节，比如相当多的学生做完了梁的课程设计，但他却还未见过工程中的梁；（3）课程设计的评分标准较模糊，导致教师在评阅设计成果时不够严格，直接影响评分成绩的公正性。

就钢结构课程设计而言，钢结构课程设计的实践性很强，是检验学生对钢结构理论知识的掌握和运用的有效手段，是锻炼学生实践能力的重要环节。③但是钢结构课程设计涉及的学科点和知识点较多，不仅要求学生牢固掌握钢结构设计原理基础知识，而且要求学生掌握诸多相关学科的知识理论，如数学、力学和几何制图等，同时还应对工程实际有一个初步直观的了解，能够综合运用所学知识解决简单的工程实际问题。④

我校土木工程专业钢结构课程设计安排在大三下学期末，尽管与钢结构设计原理课堂教学结合紧密，但正值期末考试叠加阶段，学生疲于应付各科考试，因此用于钢结构设计的精力就非常有限，加之学生的工程经验欠缺，部分学生依赖思想严重，甚至抱着完成任务的心态去应付课程设计，导致了钢结构课程设计作品整体质量不高。为此笔者结合自身的教学经历对钢结构课程设计进行了实践探索和思考。

2 探索与思考

2.1 设计题目多样化，尽量做到人手一题，避免相互抄袭

如果每个学生的课程设计任务都不相同，所给参数和内容都有所区别，其计算过程和绘图都不相同，那么抄袭现象就能有效避免。比如组合梁中主梁的设计，规定学号为奇数的学生做梁高截面改变的设计，而学号为偶数的学生做梁宽截面改变的设计；另外，将某些设计参数（荷载、次梁跨度和间距等）随学号的增减而做相应的增减。当然，设计题目也可由学生根据自身的实际情况自主命题并由任课老师审核。

2.2 引入工程实例

大中城市的已建的和在建的钢结构建筑比比皆是，教师可通过课堂介绍和带领学生实地参观在建工程相结合的方式使学生对以钢结构建筑有一定认识和了解，并将课程设计原理和关键知识贯穿于工程实例之中，建立学生对课堂所学知识和工程实际的链接，有利于学生将课程设计具体化，消除学生对课程设计的恐惧感。通过工程实例的引入，学生对设计对象有一个较直观的了解，对于培养学生的实践能力和创新能力有着重大的实际意义。

2.3 灵活安排课程设计的完成时间

我校目前的情况是，钢结构教学一般是下半学期，而完成钢结构课程设计的时间都是安排在期末集中考试那一两个星期，学生不得不把主要精力用于应付各科考试，无暇顾及课程设计，从而严重影响课程设计质量。建议布置课程设计任务可以在期末，但提交设计成果的时间可以安排在下学期开学两周左右。这样一方面可以避开期末考试，另一方面学生也可利用假期去工地参观学习，并进行课程设计的构思与开展，一般开学之初学生的时间相对较充裕，也有利于学生保质保量地完成课程设计。

2.4 建立科学合理的考核制度

目前的钢结构课程设计成绩考核标准比较模糊，基本就是看看计算结果是否正确，设计步骤是否完整，图纸是否规范、整洁，很多时候教师评成绩是靠“感觉”，很少有课程设计没有通过而“被抓”的。这些都是考核体系不明确、不合理造成的，因此建立科学合理的考核制度是非常必要的。

（1）课程设计考核引入课堂答辩环节。课堂答辩不仅可以调动学生积极性，也可以一定程度上避免抄袭现象。课堂答辩过程也是学生相互交流的平台，通过这个平台既可以认识自己，做到扬长避短，又可以监督教师评定课程设计成绩的公正性。（2）将学生的课堂表现和期末考试成绩作为钢结构课程设计成绩评判的参考依据。学生的课堂表现和期末考试成绩能够较客观地反映学生的学习态度，可以折射出学生对课程设计的态度，因而增加了课程设计最终成绩的科学性和公正性。（3）将考核钢结构课程设计成绩评定标准进行明确并分条细化，做到有据可依。

3 教学实践与效果评估

将上述改革措施在我校桥梁专业2012级1班和港航专业2012级1班进行了试点实践，将应用效果分别与桥梁专业2011级1班和港航专业2011级1班的课程设计进行了比较，并把结果列于表1。

结果表明，通过课程设计题目的多样化和设计成果提交时间的灵活化，并结合工程实际，雷同率从40%左右降低到个位数，而优秀率则相反，从个位数增加到接近40%，优良率仍然维持在30%左右。显然，通过试点教学改革，一方面明显减少了学生们在完成课程设计过程中抄袭现象，调动了学生的主动性，真正培养了学生的独立思考和动手能力；另一方面设计成果的优秀率得以显著提高，全面提升了课程设计的质量。应当指出的是，由于时间关系，新的课程设计的评分标准正在建立和完善之中，预计将在接下来的两学期之内逐步建立和实施，因此本次试点仍然沿用先前评分标准。

4 结束语

本文结合我校的教学实际分析了目前钢结构课程设计存在问题，提出了几点关于钢结构课程设计的改革措施，包括设计题目的多样性、结合工程实例及建立科学合理的考核制度等。通过两学期课程设计的实践，虽然遇到了一些阻力，但总体效果得到了明显改善，学生积极性和主动性得到了显著提高，并希望为土木类其他课程设计提供参考，共同提高课程设计教学质量。

注释

① 周智辉，文颖.钢结构课程设计教学探讨.陇东学院学报，2010.21（5）：130-132.

② 姚惠芹，彭朝福.水工钢结构课程设计教学的实践与思考.中国电力教育，2011（2）：101-103.

③ 杜喜凯，朱建波.混凝土结构课程设计的改革与探讨.东南大学学报（哲学社会科学版），2012.14（增刊）：115-116.

④ 孙德发，李刚，刘俊英.关于提高钢结构课程设计教学质量的教改实践.嘉兴学院学报，2008.20（5）：139-141.