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摘要：钢结构课程设计是土木工程专业重要的一门实践类课程，通过钢结构课程设计的学习，能够使学生更好的将钢结构理论知识与实际的生产生活联系起来，做到学以致用，为今后的学习与工作打下良好的基础。为解决在教学过程中发现的问题，本文将从课程设计选题，指导方法，成绩考核等环节介绍课程设计改革的主要内容。
关键词：钢结构；课程设计；教学改革；成绩考核
本文引用格式：刘泰玉.钢结构课程设计教学改革与研究[J].教育现代化，2019，6（19）：88-89.
钢结构课程设计作为钢结构基本原理与钢结构设计的后续课程，其设置的主要目的就是让学生通过前序课程的理论知识，设计出安全，适用，经济的实体结构。培养学生的设计思维，提升学生对钢结构学科的整体认知性。
一 钢结构课程设计中存在的问题
（一）钢结构课程的章节练习与钢结构课程设计的联系不够紧密
在以往的钢结构课程教学的过程中，是以材料—连接—构件—结构—课程设计五大模块的授课内容向学生介绍钢结构的相关知识，在不同模块的讲解过程中会插入相关的例题和习题，加深学生们对相关知识点的学习记忆[1]。然而，由于不同模块的例题和习题缺乏必要的相关性，使学生们在学习的过程中忽略了锻炼综合运用知识的能力，自主学习能力差的学生不能将学到的知识归纳成整体的学习体系。这使得学生在后期做课程设计乃至毕业设计的时候无从下手，只会按照模板进行简单的代数运算。同时钢结构课程设计的课时有限，指导教师不能对整体的知识体系向同学们详细的讲解，致使后期的实践类课程不能够完全达到教学目标。
（二）钢结构课程设计选题单一
通过走访调研兄弟院校发现，目前大部分学校的钢结构课程设计题目都是“简易梯形钢屋架结构设计”，之所以选定梯形钢屋架作为设计题目是考虑到相关内力计算比较简单，内部杆件都可以看做轴心受力构件，后期的截面设计也相对简单。然而轴心受力构件仅为钢结构课程中基本构件中的一种形式，其余的受弯构件，压弯构件，拉弯构件的设计几乎没有出现在钢屋架的设计中，学生在做课程设计过程中，不能对所学的钢结构的基本知识进行全面的夯实巩固，这与我们开设钢结构课程设计的初衷是相悖的。同时，钢屋架更多的适用于厂房设计中，并且只是厂房设计当中的一部分，选题的问题使学生在设计过程中缺少整体结构设计的概念，不能建立起宏观的结构设计意识。同时制约了学生们对其他钢结构形式的学习研究。
（三）学生的力学基础较差，制图识图能力不足，对钢结构的感性认识不够
通过近些年的钢结构课程教学以及钢结构课程设计指导答疑中发现，学生不能通过外荷载的作用计算出屋架内部各杆件所承受的内力，造成此类问题的原因在于，学生对基本力学知识的掌握不扎实，不理解图解法求杆件内力的精髓。同时发现部分学生的空间想象能力较差，再加上对钢结构的感性认识不足，往往对屋盖支撑系统的布置及关系不清楚。导致绘制的钢屋架施工平面图与屋盖支撑系统的布置图对不上。
（四）学生的创新意识不足，自主学习的意识薄弱
钢屋架的课程设计的设计参数都是由指导教师确定，学生根据设计参数进行设计的过程中通常只会依葫芦画瓢，仿照设计模板进行计算。不懂得具体的含义，也不懂得比选方案。遇到模板上的数据找不到时，盲目的询问指导教师，不懂得自己查找相关资料，或跟同学讨论相关的内容，这种单纯的以完成任务为原则的学习意识是断不可取的。
（五）教师的过程把控力度不够，考核方式需更合理化
以往指导教师主要以设计成果的完善性、正确性等方面来给定课程设计成绩。这种注重结果，忽略过程的考核方式会使教师不能够在第一时间发现学生设计的问题，导致学生在设计的过程中问题叠加，最后可能放弃。
二 基于“项目式”的钢结构课程设计教学改革与研究
项目式教学是将项目以需要解决的问题或需要完成的任务的形式交给学生,在教师的指导下,由学生自己按照实际工作的完成程序进行信息收集、项目决策、项目实施、成果展示、评估总结的过程。该方法可改变传统教学法中以教师为主体的局面。学生按照项目任务要求被划分为多个项目小组,通过小组分工协作,独立制定计划并实施,完成项目任务,使学生由被动学习转为主动探究式学习,尤其对学生的实践环节能力与科研能力培养有一定指导意义。具体改革内容如下：
（一）深化项目式教学，实现钢结构课程设计与钢结构基本原理一体化改革
为解决钢结构课程的章节练习与钢结构课程设计的联系不够紧密的问题，我们选择了合适的课程设计内容，将课程设计的主要内容划分为几个单元，与钢结构基本原理的模块化教学一一对应[2]，例如选取钢结构单层工业厂房中的实际项目并进行简化，将钢屋架部分作为轴心受力构件的习题内容；将牛腿柱部分作为偏压构件的习题内容；将吊车梁部分作为受弯构件的习题内容等等，每一模块的练习对应解决课程设计中一部分的设计内容。当课程内容的学习完成时，课程设计也完成了。最大程度实现课程设计与基本原理之间的有机融合。同时实现教学内容工程化。
（二）丰富课程设计选题类型，提升学生整体设计概念
课程设计的选题不能凭空想象，而是要与实际工程紧密结合，为此，本次课程设计改革对设计题目的选题进行了大量的研究，最终选定单层工业厂房钢结构课程设计[3]，网架结构课程设计，钢结构天桥课程设计三类题目，这三类题目都是目前实际工程中常用的结构形式，题目所对应的设计内容都较好的与基本原理的授课内容保持了一致，符合钢结构课程设计选题的基本要求，同时能够提高学生整体设计的概念。
（三）建立课程实践基地，提升学生工程意识
为解决学生的创新意识不足，自主学习的意识薄弱的问题，结合学校现有条件，我们在钢结构课程设计期间带领了学生到土木工程模型实验室进行钢结构模型的观摩学习，同时参观校体育馆，路边天桥等钢结构建筑，提升学生的感性认识。通过对实体建筑的参观学习，可以增强学生识图制图能力，并提高学生对构造要求的理解。从长远的角度出发，待实训中心投产使用后，还可以带领学生到土木工程实训中心进行讲解并在保证安全的前提下，带领学生进行一线的施工操作，进一步提升学生的工程概念。
（四）建立学习小组，引入软件设计，提升学生学习兴趣
以往的钢结构课程设计采用的是“一人一题”的模式，本次教学改革后，课程设计的内容将增多，再以传统的一人一题的模式进行任务分配将导致学生的设计任务过重，因此本次教学改革将摒弃这种模式，转而采用以小组为单位，采取“一组一题”的模式[4]。每位成员在明确自身任务的前提下，通过协作完成一整项课程设计的内容。在设计方法方面，我们在保留手算的基础上，引入了有限元分析法，让更多的学生体会到设计的乐趣而不仅仅是枯燥的计算。同时我们要求学生以组为单位制作了网架结构模型，提升了学生的创新性和学习兴趣，效果较好。
（五）加强教师的过程监管力度，合理进行成绩考核
为避免学生在设计过程中出现浑水摸鱼的情况，我们要求各位指导老师着重加强过程监管力度[5]。在指导过程中，要求学生进行相关任务汇报，学生的汇报能正确反映学生对知识的掌握程度，同时要求组长根据本组成员的特点进行内容的合理分配，待课程设计结束后，模拟毕业设计，增加答辩环节，最大程度地实现成绩考核的合理性。
三 结语
目前钢结构课程设计的教学改革已进行了一年，取得的效果较为显著，希望此次教学改革可以真正使学生受益，提升学生的整体实力，为后续的学习和工作打下基础。
参考文献
[1]熊瑞生.钢结构课程的单元练习与课程设计一体化改革与实践[J].高等建筑教育,2016,25(5).
[2]戴素娟,郇筱林,刘艳.钢结构课程设计选题的探讨[J].大众科技,2009(8):166-166.
[3]陈俊岭.钢结构课程设计教学方法探讨[J].高等建筑教育,2012,21(5):108-110.
[4]任志福.基于人才培养模式的钢结构课程教学改革探讨[J].高等建筑教育,2007,16(2):76-78.
[5]余卫华,王正中,蔡坤.钢结构课程设计教学改革与实践[J].高等建筑教育,2015,24(1):69-71.
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