钢结构应用型人才培养的球队模型探索与实践

杨立军 孙 晋 江德明

(1.湖南文理学院 土木建筑工程学院 湖南常德 415000; 2.湖南文理学院 洞庭湖生态经济区建设与发展省级协同创新中心 湖南常德 415000)

钢结构应用型人才培养的球队模型探索与实践

杨立军1,2孙 晋1江德明1

(1.湖南文理学院 土木建筑工程学院 湖南常德 415000; 2.湖南文理学院 洞庭湖生态经济区建设与发展省级协同创新中心 湖南常德 415000)

针对目前钢结构应用型人才培养存在的问题和钢结构行业工程技术人才短缺的现状，提出了球队模型钢结构应用型人才培养的教学改革方案。借用球队相关术语，提出了钢结构应用型人才的教学改革思路：基于行业要求，对钢结构模块课程进行动态调整；以学生为中心，采用丰富多彩的教学方法和教学手段；构建立体实践教学体系，培养学生的工程实践能力；以学生为本，改革课程考评方式。教学实践表明，此模型培养的学生理论基础扎实，工程实践能力强，受到用人单位好评。

应用型人才;球队模型;钢结构;实践能力

0 引言

随着我国钢铁工业的发展，国家对建筑用钢材由限制使用到鼓励使用，目前建筑钢结构形式丰富多彩，数量和体量越来越高，技术难度越来越高，成为了建筑业的重要组成部分，在厂房、体育馆、航站楼、会展中心，甚至民用住宅、写字楼等方面都得到了广泛的应用[1-5]。钢结构产业的发展对钢结构工程技术人才提出了更高的要求[6]。由于高校重混凝土结构轻钢结构的传统，学生在钢结构知识结构和掌握程度上，都难以迎接钢结构产业的挑战[7-8]。钢结构工程技术人才的短缺目前已经制约钢结构产业的健康发展[9-13]。为了培养合格的钢结构工程技术人才，课题组立足钢结构行业对钢结构人才能力的要求，明确以培养工程应用型人才为目标，以满足行业需求的知识结构体系为原则，在原有人才培养模式和教学体系的基础之上，整合优化钢结构模块课程设置，开展钢结构系列课程教学方法、实践体系和考核方法的研究，进行了钢结构应用型人才培养的球队模型的教学改革。

1 动态调整能攻能守的球队阵形：以工程应用型人才为培养目标的钢结构模块课程设置

为了掌握钢结构行业对高校钢结构人才素质的要求，在钢结构设计、制作安装等方面对钢结构从业人员知识结构、人才素质、职业能力和人才数量等方面的要求和期望进行了实地调研。调研情况表明，目前钢结构行业对钢结构从业人员在知识结构上，除了要求具有钢结构工程的阅图绘图能力和钢结构分析计算能力外，还要求具有钢结构制造与安装的施工能力。

立足行业要求，明确以培养工程应用型人才为目标，以满足行业需求的知识结构体系为原则对钢结构模块课程进行动态调整，整合优化钢结构模块课程设置，并用球队阵形进行表述，如表1所示。

表1 结构模块课程设置

门将为土木工程专业平台，保证了工程应用型人才的培养目标；后防线为钢结构模块专业基础课，保证了学生的理论够用；中场和前锋为钢结构模块专业课，保证应用能力。考虑到学生毕业后无论从事设计工作还是施工吊装工作，都必须有扎实的理论基础和钢结构计算分析能力，增加了计算机辅助设计课程，要求学生能够掌握SAP2000和MADAS空间计算和分析软件，并能使用这些软件进行钢结构的计算和稳定性分析。

2 把握球队的特点，多方引进外援：加强与相关课程联系

为提高球队技战术水平，统筹考虑球队阵型要求引进相应外援。同样，钢结构模块课程的教学中，要加强与相关课程联系，促进学生的理解和知识的融会贯通。

加强与其它结构形式的比较，让学生掌握钢结构的特点，有助于钢结构的学习。比如，相对于钢筋混凝土结构，钢结构材料的强质比远大于混凝土，所以不同于钢筋混凝土结构构件的笨重，钢结构构件往往轻巧纤细。由于钢结构材料强度高，其强度往往不是控制因素，稳定性是钢结构的突出问题。这样，在钢结构设计和验算中学生就会关注钢结构稳定性的问题，进而可以介绍整体稳定性和局部稳定性的区别和联系。

在教学中加强钢结构模块课程与相关课程的联系，以加强对讲授知识点的理解。不同于钢筋混凝土构件是由钢筋和混凝土两种材料组成的混合构件，其力学性能决定于这两种材料的组成比例和相对位置。钢结构构件是由钢材单一材料组成的，钢材均匀性和各向同性的特点，决定了计算方法与《材料力学》的紧密联系。抓住《钢结构设计原理》与《材料力学》的联系，就可以有助于学生对构件连接、构件的轴心受压(拉)、偏心受压(拉)和受弯的把握。

3 创新球队训练方法：探索以学生为中心的教学模式

传统教学方法，采用满堂灌的方式进行教学，通常黑板板书，即使采用了多媒体幻灯片进行教学，但仅是教学内容的机械展示，教师教学比较吃力，学生却收效甚微。就像球队要创新训练方法一样，为了取得好的教学效果，必须改变传统意义上的灌输式教学方法，构筑出一种以学生为中心，针对不同教学内容采用相应教学方法的教学模式。该教学模式要达到如下效果：激发学生的求知欲，培养学生的自学能力，从“要我学”变成“我要学”；拓宽学生的视野，学生不仅知道“学什么”，而且知道“为什么学”；实践知行合一理念，在“做中学”“学中做”。

4 建立球队实战平台：构建立体实践教学体系

由于不像混凝土结构普遍，学生对钢结构的直观认识较少，加之钢结构内容广泛，对学生学习时间和能力要求较高。因此尽可能增加钢结构模块课程课时的同时，拓展学生的学习时空，构建由“课堂教学-第二课堂-校内实训平台-校外实训基地-创新实验-学科竞赛”组成的立体实践教学体系，让学生理论联系实际，在实践中学习，在实践中思考。这样既可增强感性认识，又可培养学生的工程实践能力。

在课堂教学中，融入工程实例，讲透工程背景，利用实物或多媒体向学生展示结构模型、钢结构建筑和钢结构施工工艺等。比如，为了帮助学生理解钢结构节点的构造，可以向学生展示其三维数字模型，这样比节点平面图形或者节点照片更直观、更方便学生理解。开设第二课堂，邀请钢结构企业专家进校讲座，把参观钢结构建筑作为学生的课外作业，课外组织学生去钢结构厂家和工地现场学习。发挥校内实训平台作用，建设虚拟仿真中心，让学生在校内就可以建造钢结构建筑，可以直观了解其工艺。与钢结构生产厂家建立密切关系，建设校外实训基地，学生在校外实训基地顶岗实习。对相关教学内容要求学生设计创新性实验，组织学生参加结构设计学科竞赛，激发学生的创新欲和求知欲。

5 建立科学合理的裁判机制：以学生为本，改革课程考评方式

科学合理的裁判机制，是对球队水平科学评判的前提，也为该项球类运动的良性发展提供了保证。同样，只有科学合理地对学生课程掌握程度进行评判，才能在促进学生的学习积极性同时，保证钢结构应用型人才培养目标的实现，对人才培养的各个环节进行真实的审阅，以便对教学相应环节进行改善和加强。传统考试通过期末一纸试卷定高低，一方面，没有很好地考查学生的工程实践能力，也没有反映学生在课程学习过程中的状态表现和水平。课程考评方式是学生学习的指挥棒，要培养钢结构应用型工程人才，就要以学生为本。实施科学合理的课程考评体系，既要考查学生对课程理论的掌握水平，又要考查学生的工程实践能力，还要考虑课程组织过程中学生的综合表现，防止学生某次考试的失常发挥影响其成绩评定。这样，钢结构模块课程考评时可以采取对学生平常表现和期末考核设置一定权重综合考虑的方式进行。平常表现主要考虑学生课堂参与程度、作业、课程实践能力等各种因素，期末考核主要考虑笔试成绩、动手操作能力、论文和项目成果等。

6 教学改革实践效果

自2012年开始在我校土木工程专业建筑工程方向开始应用本文教学改革成果进行了钢结构应用型人才的培养，取得了很好的实践效果，表现在如下几个方面：①学生对钢结构模块课程的学习积极性提高，课堂迟到率和缺课率以及课程挂科率大幅减少。②创新创业能力得到明显改善，学生自发组织了钢结构社团，主动申报和承担钢结构方面的省大学生创新创业项目，2015年和2016年参加了两届湖南省大学生结构设计竞赛，取得了3个二等奖，2个三等奖的好成绩。③毕业学生在钢结构企业就业的人数强势攀升。往年毕业学生往往选择混凝土结构施工和设计企业。应用本文教学改革成果后，学生对钢结构不再望而生畏，主动选择钢结构设计、制作安装等钢结构企业就业。2016年、2017年所占比例分别为10.4%和12.8%，而往年约5%左右。④对钢结构企业毕业学生质量回访表明，学生上手快，动手能力强，知识结构好，得到用人单位好评。

7 结语

借用球队模型对钢结构应用型人才培养进行了探索和实践：基于行业需求建立的动态钢结构模块课程保证了学生的知识结构。加强与相关课程联系，起到了触类旁通的效果。以学生为中心的教学模式保证了学生的主体地位。立体实践教学体系的建立培养了学生的工程实践能力，科学合理的考核机制激发了学生独创性、探索性和工程分析应用能力。

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ExplorationandPracticeofFootballTeamModelinSteelStructureTalentCultivation

YANGLijun1,2SUNJin1JIANGDeming1

(1.College of Architecture and Civil Engineering, Hunan University of Arts and Science, Changde 415000; 2.Hunan University of Arts and Science, Hunan Province Cooperative Innovation Center for The Construction & Development of Dongting Lake Ecological Economic Zone, Changde 415000)

Regarding the existing problems in steel structure talent cultivation and shortage in steel structure technicians, the paper proposed a teaching reform scheme, namely, the football model application in steel structure talent cultivation.Based on relevant football team’s terms, the paper put forward the teaching reform approach for steel structure talent cultivation.To be specific, according to industrial standards, the paper made dynamic adjustment on steel structure courses, focused on the students and suggested various teaching methods, established three-dimensional practical teaching system to develop students’ engineering practice ability, and transformed the performance examination and evaluation methods for the students’ benefit.The teaching practice proved that the teaching reform can cemented the students’ theoretical knowledge and engineering practice ability, as well as competitiveness in the workplace.

Practical personnel; Football team model; Steel structure; Practical ability

TU391

A

1004-6135(2017)11-0118-03

2014年普通高校教学改革研究课题(湘教通〔2014〕247号); 湖南省教育科学“十二五”规划2014年度立项课题(XJK014CGD062); 湖南省“十二五”重点建设学科(机械设计及理论) (湘教发2011[76])。

杨立军(1976.10- )，男，教授。

孙晋(1981.8-)，男，讲师。

E-mail:yanglj9601@163.com

2017-07-25