項目教學法在“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程教學中的改革探索

[摘 要] 為了提高“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”這一土木工程專業(yè)核心課程的教學效果，本文立足于課程特點，通過對當前各高校鋼結(jié)構(gòu)課程改革現(xiàn)狀的分析，提出存在的教學問題，探討“項目教學法”在鋼結(jié)構(gòu)課程中的具體應(yīng)用，對于提升課程教學質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。

[關(guān)鍵詞] 鋼結(jié)構(gòu)基本原理;項目教學法;教學改革

[基金項目] 2018年度安徽新華學院質(zhì)量工程“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”（2018jpkcx25）;2016年度安徽新華學院質(zhì)量工程“模塊化課程改革試點

專業(yè)：土木工程”（2016mkhkc02）

[作者簡介] 黃春曉（1989—），女，安徽六安人，工學碩士，講師，研究方向為鋼結(jié)構(gòu)及力學教育。

[中圖分類號] G642.0? ? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）30-0190-02? ? [收稿日期] 2020-02-13

一、引言

近年來，隨著綠色建筑的推廣，我國鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展得到了強有力的政策支持。“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”作為高等教育土木工程專業(yè)的核心課程之一，如何讓學生掌握課程知識要點，并能夠?qū)⒗碚撝R應(yīng)用到實際工程成為教學工作者的研究重點[1]。

然而，本門課程內(nèi)容涵蓋鋼結(jié)構(gòu)材料與選用、鋼結(jié)構(gòu)的連接方法、鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的受力性能等，理論推導(dǎo)和規(guī)范條文占主導(dǎo)地位，對學生前期學習的高等數(shù)學以及三大力學等課程掌握程度要求較高，導(dǎo)致學生學習興趣不高，教學效果不佳。因此，“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程教學方法的改革迫在眉睫。

二、高校鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程改革現(xiàn)狀

（一）鋼結(jié)構(gòu)實驗課程

目前，為了增強學生對理論課程的理解，有一些高校配備了鋼結(jié)構(gòu)實驗課程。就筆者所在院校的鋼結(jié)構(gòu)實驗課程來說，由于鋼結(jié)構(gòu)試件造價高，無法做到混凝土課程的破壞性實驗，加載過程始終處于彈性階段，主要由老師進行操作，學生很難有實際探索的機會，對學生的動手能力的培養(yǎng)以及理論知識的理解幫助不大[2-4]。

（二）大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目

部分高校開展的技能訓(xùn)練課程和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目中，參與的學生可以在指導(dǎo)教師的幫助下，通過一個完整的項目來增強自己對于鋼結(jié)構(gòu)基本原理的理解，但是由于國家級和省級大創(chuàng)項目立項數(shù)量有限，能夠參與進來的學生人數(shù)也有限，很難覆蓋到全體學生[5]。

（三）實習實訓(xùn)

有一些不具備實驗條件的高校，為了增強學生對本門課程的理解，組織學生到鋼結(jié)構(gòu)廠房或者在建的鋼結(jié)構(gòu)工地上進行生產(chǎn)實習，這種方式可以增進學生對鋼結(jié)構(gòu)建筑的感性認識，但是對于學生掌握基本原理知識，培養(yǎng)學生認識問題、解決問題能力的幫助比較有限[6]。

基于以上課程改革方式對“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”這門課程優(yōu)化效果不夠明顯，筆者嘗試采用項目教學法這一教學手段，用完成項目任務(wù)的方式來激發(fā)學生自主學習，從而達到培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力的目的。

三、項目教學法在課程中的改革思路

“項目教學法”是通過實施一個完整的項目而進行的教學活動，它突破了傳統(tǒng)講授式教學的局限性，通過鼓勵學生自己搜集文獻來探索解決問題的辦法，將書本上的理論知識與實踐充分地結(jié)合起來，其目的是在課堂教學中充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造潛能、提高學生解決實際問題的綜合能力。

（一）教學內(nèi)容

“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程的內(nèi)容主要可以分為材料、連接和構(gòu)件三個部分。鋼結(jié)構(gòu)材料的選擇需要充分考慮鋼材的破壞形式、力學性能和鋼材的分類以及影響鋼材性能的各種因素。鋼結(jié)構(gòu)的連接主要包括焊縫連接、螺栓連接和鉚釘連接，以及各種連接的安全性驗算以及構(gòu)造設(shè)計。鋼構(gòu)件包括軸心受力構(gòu)件、受彎構(gòu)件以及拉彎和壓彎構(gòu)件在內(nèi)的強度、剛度和穩(wěn)定性的計算。

通過本門課程的學習，學生可以掌握鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本原理和計算方法，熟悉各種基本構(gòu)件的受力特征，對本學科在基本理論方面以及工程實踐方面的現(xiàn)狀和發(fā)展有初步的了解，為下一步學習結(jié)構(gòu)設(shè)計和將來從事基本理論的研究打下基礎(chǔ)。

（二）教學設(shè)計

項目教學法在進行項目實施之前，任課老師要給學生建立課程的基本概念和組織框架設(shè)計，讓學生對本門課程有一個初步認識。在學生對本門課程有了基本概念體系之后，根據(jù)學生的學習情況，按照學習能力、興趣、性別等條件將學生分為4～6人的學習小組，嚴禁強強結(jié)合，形成競爭機制。

以鋼屋架課程設(shè)計作為項目課題為例，可以分為鋼材的選擇（角鋼尺寸、鋼材型號等）、鋼材的連接（角焊縫連接、連接板的計算、焊縫構(gòu)造設(shè)計等）、軸心受力構(gòu)件（強度、剛度、平面內(nèi)外穩(wěn)定性驗算）等小項目，基本涵蓋了本門課程的三大知識構(gòu)架。

小組成員可以通過下載閱讀文獻等方式撰寫開題報告，制定項目研究方案，按興趣分工，各自承擔一部分項目內(nèi)容，最后以課程設(shè)計成果作為項目結(jié)題報告，制作PPT進行項目結(jié)題答辯。

任課教師在學生們實施項目過程中，挑選各章節(jié)中的重難點進行講解，例如“軸心受力構(gòu)件的設(shè)計”這一章節(jié)，為了給學生做出示范，教師可以先完成一個軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計過程作為例子，說明該項目的目標是什么，哪些問題需要解決，操作時應(yīng)注意哪些關(guān)鍵步驟，如何運用計算公式等等，在這一案例的基礎(chǔ)上要求學生完成軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計。因此，在項目確定之后，教師要先動手完成該項目，這樣能對整個項目形成全面的了解，掌握重難點，便于更好的指導(dǎo)學生，明確完成該項目要解決哪些問題，關(guān)鍵步驟在哪里。課程引導(dǎo)和示范對于接受能力較弱的學生來說顯得尤為重要，讓學生在模仿學習的基礎(chǔ)上創(chuàng)新。

教師在開始講授每章課程內(nèi)容之初，采用“啟發(fā)式”教學方式，將專題設(shè)計中涉及的內(nèi)容作為項目問題交代給學生，讓學生帶著問題學習，明確學習目的，同時在課堂上也可采用“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學模式進行討論，針對學生在實施項目的過程中碰到的問題教師進行答疑、討論。

（三）課程考核

本課程的考核以過程性考核為主，重在考察學生在教學過程中解決具體項目的能力，包括文獻收集、文字撰寫、陳述報告、團隊合作等能力。學生完成項目之后的展示環(huán)節(jié)，不僅是教師檢查學生學習效果的有效手段，更是學生之間相互學習補充的重要環(huán)節(jié)。

另外，在全班同學面前講解自己的項目成果，也可以鍛煉學生們的語言組織能力和表達能力。期末成績由卷面成績（50%）和平時成績（50%）組成，平時成績在考勤和課堂表現(xiàn)等常規(guī)考核的基礎(chǔ)上，注重項目完成的過程評價，包括指導(dǎo)老師對各組項目結(jié)題報告和答辯PPT匯報打分和各小組內(nèi)部互評打分。

四、結(jié)語

隨著國家政策的扶植導(dǎo)向，鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)規(guī)模不斷擴大，對于能夠解決實際問題的人才需求若渴，這就要求高校在人才培養(yǎng)的過程中著重學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。本文針對“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程傳統(tǒng)的講授式教學的弊病，采用“項目教學法”這一教改手段，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，使更多的畢業(yè)生能滿足不斷更新變化的社會人才素質(zhì)需求。

參考文獻

[1]鄒萬杰，盧小玲.鋼結(jié)構(gòu)教學過程中的探討與實踐[J].教育教學論壇，2016（18）：136-137

[2]劉文洋，楊光，張兆強，等.基于仿真模擬技術(shù)的鋼結(jié)構(gòu)課程教學改革[J].教育教學論壇，2018（20）：110-111

[3]于偉，李正良，金凌志，等.基于裝配式技術(shù)理念的鋼結(jié)構(gòu)課程教學改革探討[J].教育觀察，2018（21）：116-119

[4]安毅，程欣，章敏.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計課程實驗教學的實踐與研究[J].大學教育，2019（11）：54-56

[5]謝甫哲.基于“卓越工程師計劃”的鋼結(jié)構(gòu)課程教學探討[J].高等建筑教育，2018（5）：86-90

[6]史萍，李忠梅.“鋼結(jié)構(gòu)”課程改革的探索與實踐[J].中國建設(shè)教育，2019（5）：51-54

Reform Exploration of Project Teaching Method in the Teaching of Steel Structure Basic Principles

HUANG Chun-xiao

（Anhui Xinhua University，Hefei，Anhui 230088，China）

Abstract：In order to improve the teaching effect of Basic Principles of Steel Structure，one of the core courses in civil engineering，this article is based on the characteristics of the course.Through the analysis of the current status of the steel structure curriculum reform in various universities，the existing teaching problems are put forward.Discussing the specific application of project teaching method in steel structure course has important practical significance for improving the course teaching quality.

Key words：basic principles of steel structure;project teaching method;teaching reform