“钢结构基本原理”课程教学改革对策研究

2022-11-24王展光蔡萍邵建华李红明汪洋

重庆建筑 2022年5期

王展光，蔡萍，邵建华，李红明，汪洋

（1凯里学院建筑工程学院，贵州凯里 556011；2江苏科技大学土木工程与建筑学院，江苏镇江 212000）

0 引言

我国工科课程在人才培养上具有重理论、轻实践的传统，只专注学生理论知识的灌输和培养，不关注学生实践能力的提升。新时期尽管工科专业增设了形式多样的实践培养环节，但还不能完全满足就业市场对工科类专业毕业学生的专业技能和动手实践能力的要求。

土建类专业与工程实际联系紧密，具有综合性强、实践性强的特点，需要学生具备较强的工程知识、实践能力和解决复杂工程问题的能力。《钢结构基本原理》是土建类专业的一门专业核心课程，在土建类人才培养中发挥着重要的作用。但由于钢结构课程难度大，学生的学习兴趣低，以及传统教学与实际工程存在严重脱节等问题，导致钢结构课程教学效果不佳，难以培养出钢结构行业需要的设计、施工、管理方面的专业技术人员和管理人员，严重阻碍了行业发展的步伐。钢结构作为高层、大跨结构建筑的主要形式，使用范围越来越广泛，为了适应社会对钢结构人才的需求，必须对钢结构课程的教学内容和教学方法进行改革，以培养出具有扎实理论知识和工程实践能力的专业人才[1-5]。

本文在对地方本科院校《钢结构基本原理》课程教学现状进行分析的基础上，对课程的教学改革进行探讨，提出课程改革策略，以期提高钢结构课程教学质量，为培养合格的应用型人才服务，为推动社会、经济的发展提供支持。

1 课程教学现状分析

《钢结构基本原理》作为土建类专业的一门专业核心课程，主要讲授钢结构材料的基本性能、钢结构构件及其连接的设计计算方法与构造设计，使学生初步具有设计钢结构的能力。

在《钢结构基本原理》传统授课过程中，更注重钢结构理论知识的讲解和推导，课程具有“内容多、公式多、构造多”和“理解难、做题难、应用难”等特点，课程理论教学过程中，对钢结构构件计算软件和细部构造讲解较少。课程教学模式较为单一，创新性缺乏，学生在学习的过程中主动性不足，从而导致学生在完成该课程的学习后，实践能力弱，不能将理论学习的知识直接运用到工程实践中，难以满足社会对人才的要求。

2 课程建设目标和思路

针对《钢结构基本原理》课程建设中的问题，将成果导向教育（OBE）理念引入《钢结构基本原理》的课程教学过程中，在继承传统教学模式的基础上，对钢结构课程的设计进行改革，以成果为导向，以实际项目为内容，以学生为主体，实现学生学习成果的多样化考核[6-7]。基于成果导向理念引导下的教学模式，更加注重学生的实际学习效果和产出成果，以此来评估教学成效和进一步改进教学方法。

（1）改革工科课程教学模式，提高学生工程实践能力。通过创新课程模式，增加学生实践锻炼的机会，让学生毕业后能立即投入到工作中。可构建各类竞赛、本科生创新计划、开放选修实验、专业实习等实践环节常态化运行机制，借助工程实体模型提高学生的工程素养。

（2）建立持续改进的课程教学评价机制，保障学生的成果产出。从实践层面通过革新教育理念，在课堂教学、实践环节、第二课堂等培养环节中改进教学效果评价手段，建立“四位一体”的课程评价机制，完善各环节学生专业技能和职业素养的具体实践并持续改进，保障学生的成果产出。

（3）以学生为主体，构建自主学习的机制与平台，培养学生的主动学习习惯。针对现在地方院校学生学习能力弱、学习反馈少、学习参与度不够的现状，以学生为主体，在课程安排、资源配置、学生服务等方面满足学生的需要，构建闯关式自主学习平台，引导学生自主学习。

3 课程建设具体措施

基于成果导向理念，课程教学围绕专业培养目标，以学生成果产出为中心，对教学内容、教学方法、教学资源及课程考核方式等进行反向设计。

3.1 基于成果导向理念的教学模式重构

课程教学是开发和储备学生智力资源的过程，教学模式的设置，应以课程教学目标的有效实现为标准，在教学过程中强调以学生成果产出为导向，从学生成果达成度来对课程教学进行反向设计。

通过学生成果产出的解构，形成培养要素，进而通过反向设计，将基于学生成果的培养贯穿到相应的教学环节。采用不同的教学方法，依据不同的学习成果要求，有针对性地对学生的创新能力、实践能力、沟通与交流能力、职业素养、科学精神等进行培养。

3.2 多种教学方法联合运用

基于成果导向的课程教学目的在于为学生构建合理的知识结构，激发学生对专业学习的热情，培养学生持续产出学习成果的能力。最终是为专业培养目标——学生成果产出服务的，即课程教学应能对专业培养目标形成有效支撑。因而，课程教学方法应紧紧围绕学生成果产出的培养这一目标设置。

（1）讨论式教学。讨论式教学是指由授课教师或学生就课程教学内容进行质询和辩论的一种教学方式，其本质是在“质疑—辩论—质疑”的过程中，充分调动学生学习的积极性，拓宽专业视野，挖掘创新潜力，培养怀疑精神。

（2）翻转课堂。对课程部分经典理论内容采用翻转课堂混合式教学方式呈现，制作或引入课程经典理论的优质教学视频，通过课程网络平台发布，学生自主学习。课堂教学时，教师采用引导、答疑、小组讨论等教学方式强化学生学习的效果，培养学生的表达能力和实践能力。

（3）实践教学。课程教学体系强化实践教学环节，着重创新构建以实践为主的教学模式，以经典工程案例、复杂工程案例、事故案例为主，进行案例教学。具体内容包括：课堂讲授、课下作业、模型制作、虚拟仿真模拟等，创新工科课程的教学模式、教学内容和教学方法，丰富学生的课外生活，培养学生的兴趣，提高学生分析问题和解决问题的能力。

3.3 建设自主学习平台的教学资源

通过建设课程的实践资料库、技术交流资源以及网络资源（电子资料库内容丰富，内含工程图片、图纸、施工录像、授课录像、实验录像、图书、多媒体课件、习题库、典型案例、研究型学习习题集、著名网站等），并同步开发资料库的开放共享与管理平台，切实保障教学方法的实施，保证学生成果产出。

教师结合讲授的课程，通过统计学生网上有效交流频次，推动学生课后利用网络平台自主学习。每学期开课前，任课教师可以在网络平台中创建班级，学生选课进入班级进行自主学习。通过班级中的在线测试练习，要求学生在规定时间内做完相应题目，由教师批改并给出分数，以巩固和拓展课堂教学相关知识。学生可以通过班级互动交流平台交流问题，也可在线提问，由任课教师解答。教师还可将学生课外作业情况信息及课堂教学资料发布到线上对应班级中，由学生下载参考。学生利用网络平台的学习情况（在线学习时间、提问交流情况、在线测试情况及网上作业情况等）将作为平时成绩的一个重要组成部分。

3.4 建立虚实结合的实践教学模式

在课堂教学中，教师除了精讲理论原理知识外，还可根据课程特点，通过图片展示，实物模型结合三维动画模拟等虚实结合的方式阐述钢结构节点、构件构造，结构各组成部分间的相互关系、受力机理，并布置手工制作模型作业，利用软件模拟、现场参观等要求学生在课外进行实践活动，利用自主学习网络平台查阅典型工程图片及案例等进行知识拓展。

在课程考核方式中，将课后模型制作、软件仿真模拟及网络平台自主学习计入平时成绩[8-9]。考核重在平时、重在作品，不再安排期末考试。每章结束后立即安排大作业，作业形式不限，可以是根据本章结构形式搜集相关文献撰写阅读报告，可以搜集工程图片、影像制作PPT，也可以制作结构模型，利用仿真软件构建仿真模型，还可以编写小软件等。