鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)問題探究

時(shí)間:2022-05-16 09:58:32

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鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)問題探究

[摘要]鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)是所學(xué)鋼結(jié)構(gòu)知識(shí)的綜合運(yùn)用和實(shí)踐體現(xiàn),對培養(yǎng)能自主分析和解決工程實(shí)際問題的應(yīng)用技術(shù)型人才至關(guān)重要。重視鋼結(jié)構(gòu)的課程設(shè)計(jì),提升學(xué)生鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的能力,讓學(xué)生能夠把所學(xué)理論應(yīng)用于設(shè)計(jì)實(shí)踐,是目前鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)的重點(diǎn)。本項(xiàng)目針對目前大部分院校鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行了剖析,從課程設(shè)計(jì)選題、教學(xué)方法、網(wǎng)絡(luò)與實(shí)踐教學(xué)、考核方法方面提出一些改進(jìn)措施,期望能對鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的改革起到一定作用。

[關(guān)鍵詞]鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì);選題;現(xiàn)代化教學(xué);實(shí)踐教學(xué);考核方法

1鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)凸顯出的問題

1.1內(nèi)容廣泛難度大,課時(shí)相對少。首先學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)基本原理需要有扎實(shí)的材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí),但是部分學(xué)校比如我校學(xué)生目前材料力學(xué)知識(shí)極度欠缺,這對鋼結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)帶來不少阻礙。其次鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容廣泛,包括鋼屋架的設(shè)計(jì)、輕型門式剛架的設(shè)計(jì)、多層和高層房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等,既要回顧鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論,又要介紹各節(jié)點(diǎn)和構(gòu)造措施,更涉及到選取結(jié)構(gòu)體系等,并且與土木工程相關(guān)專業(yè)知識(shí)、各種設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等聯(lián)系密切。教師需要具備扎實(shí)的力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和深厚的鋼結(jié)構(gòu)理論知識(shí),以及豐富鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)踐知識(shí)[1]。1.2選題單一。大部分院校鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)選題較為單一,一般為鋼屋架設(shè)計(jì)或者鋼梁設(shè)計(jì)。鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)在鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)完成幾周后才進(jìn)行,有的甚至到學(xué)期末,在一周的課程設(shè)計(jì)中,學(xué)生只能完成一種普通鋼屋架的設(shè)計(jì),而鋼屋架設(shè)計(jì)內(nèi)容較為單調(diào),只包含軸心受力構(gòu)件桿件設(shè)計(jì)和連接節(jié)點(diǎn)焊縫的設(shè)計(jì)計(jì)算,但是反復(fù)大量的重復(fù)性計(jì)算耗時(shí)也較長。此外鋼屋架設(shè)計(jì)還有較多弊端,其實(shí)際應(yīng)用范圍有限,切隨著技術(shù)發(fā)展其應(yīng)用變得更少,逐漸被淘汰。1.3學(xué)生識(shí)圖制圖及空間想象力差、基礎(chǔ)欠缺從鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生的空間想象力較差,有些構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)處實(shí)際中是什么樣的并不明白。例如對于一榀鋼屋架詳圖的繪制,由于圖面表達(dá)內(nèi)容較多,涉及的構(gòu)造做法較多,學(xué)生在連接節(jié)點(diǎn)處內(nèi)容表述不夠完整,屋架的剖視圖不相對應(yīng)。針對以上教學(xué)中凸顯出的問題,本文擬對鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的選題、教學(xué)方法、網(wǎng)絡(luò)與實(shí)踐教學(xué)、考核方法提出建議和擬實(shí)施的措施。

2鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革探究

2.1課程設(shè)計(jì)選題方面。為了達(dá)到課程設(shè)計(jì)的目的,實(shí)現(xiàn)對常用鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)過程的綜合性訓(xùn)練,在課程設(shè)計(jì)中著重強(qiáng)調(diào)手算和施工圖繪制,培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析計(jì)算和設(shè)計(jì)的理論功底和實(shí)踐能力,保證設(shè)計(jì)任務(wù)全面合理性的同時(shí)又能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,督促學(xué)生獨(dú)立完成各自的設(shè)計(jì)任務(wù),保證課程設(shè)計(jì)的效果[2]??刹贾枚喾N可供選擇的課程設(shè)計(jì)題目。并將各題目難度層次拉開。為避免設(shè)計(jì)過程中存在渾水摸魚、抄襲的亂象,通過改變設(shè)計(jì)條件和參數(shù)等,做到一人一題?,F(xiàn)將四個(gè)主題設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求做大致概括:2.1.1鋼梁設(shè)計(jì):包括主梁的截面選擇、變截面設(shè)計(jì)、截面校核、翼緣焊縫計(jì)算、腹板加勁肋配置、支座處支承加勁肋設(shè)計(jì)等內(nèi)容,并畫出設(shè)計(jì)后的主梁構(gòu)造圖。2.1.2鋼屋架設(shè)計(jì):計(jì)算部分包括屋架形式及幾何尺寸,支撐布置,各桿內(nèi)力計(jì)算及組合,截面選擇,典型節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。圖紙部分除上下弦平面支撐布置圖,圖面應(yīng)有屋架的正面、側(cè)面及剖面圖,節(jié)點(diǎn)和特殊零件的大樣圖;圖左上角繪制注明桿件幾何長度和桿件內(nèi)力設(shè)計(jì)值的屋架簡圖,圖右側(cè)應(yīng)繪制材料表并編寫包括鋼材型號(hào)、附加說明、焊條型號(hào)、焊接方法、質(zhì)量要求等的有關(guān)文字說明。2.1.3平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):給定平面尺寸,平臺(tái)標(biāo)高,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括:材料選擇,梁板柱及支撐等構(gòu)件設(shè)計(jì),繪制平臺(tái)施工圖(至少含三個(gè)節(jié)點(diǎn))。圖紙需包括:體現(xiàn)梁、柱、柱間支撐的結(jié)構(gòu)布置圖、主梁和柱加工圖。加工圖需體現(xiàn)栓孔、焊接件、端頭封板、柱腳等。2.1.4輕型門式剛架設(shè)計(jì):給定結(jié)構(gòu)形式、剛架尺寸,屋面板,構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)形式、荷載尺寸等參數(shù)。設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖需包括:結(jié)構(gòu)平立剖和節(jié)點(diǎn)索引圖;梁、柱設(shè)計(jì)及詳圖,節(jié)點(diǎn)及構(gòu)造詳圖。2.2教學(xué)方法。由于課程設(shè)計(jì)時(shí)間集中且短,所以很多學(xué)生來不及消化設(shè)計(jì)內(nèi)容。針對這一現(xiàn)象,可以在期中的時(shí)候就把課程設(shè)計(jì)題目給學(xué)生,這樣可以讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)。把課程設(shè)計(jì)融入到課堂教學(xué)過程中,再將課程設(shè)計(jì)中涉及到的主要內(nèi)容分解成若干專題做重點(diǎn)介紹,并要求學(xué)生在每個(gè)專題講完后開展討論,將遇到的問題及時(shí)反饋,教師在后續(xù)階段集中重點(diǎn)解答。通過這種方式,教師就能及時(shí)解決學(xué)生遇到的問題,在課堂教學(xué)中根據(jù)不同的內(nèi)容選擇不同的教學(xué)方法,尤其要善于運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)和各種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。如:對于屋架支撐的布置和節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì),部分教學(xué)內(nèi)容比較抽象,應(yīng)利用多媒體進(jìn)行授課[3]。對整個(gè)廠房的結(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)部分的構(gòu)造做法和施工焊接流程可采用大量的工程圖片、動(dòng)畫演示以及錄像資料作演示,讓學(xué)生有更具象的概念。現(xiàn)代教學(xué)手段所提供的感性材料使教學(xué)活動(dòng)更加直觀生動(dòng)有趣。接收到的視覺和聽覺可以加深感知度,提高教學(xué)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量,減輕學(xué)生的空間想象力差對進(jìn)行設(shè)計(jì)的影響。2.3網(wǎng)絡(luò)與實(shí)踐教學(xué)。為了提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,便于學(xué)生課下學(xué)習(xí),可建立該課程的精品課程網(wǎng)站。內(nèi)容要涵蓋課程負(fù)責(zé)人介紹、教學(xué)隊(duì)伍、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱、課件、實(shí)際工程圖片、教學(xué)動(dòng)畫演示、教學(xué)錄像、學(xué)習(xí)參考資料目錄、作業(yè)習(xí)題、友情鏈接等,并且提供相關(guān)的規(guī)范圖集標(biāo)準(zhǔn)等資料。這樣以來學(xué)生可在課下隨時(shí)查閱網(wǎng)絡(luò)資料,也鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。同時(shí)網(wǎng)站上的相關(guān)連接可以讓學(xué)生隨時(shí)接觸鋼結(jié)構(gòu)的研究前沿。學(xué)生空間想象能力差的原因在于他們不曾切身至于實(shí)際工程中,對于所學(xué)的鋼構(gòu)件等只能從課本及圖片等平面的渠道去認(rèn)知接觸。所以要積極組織學(xué)生并尋找安全性等能保證適合現(xiàn)場教學(xué)的鋼結(jié)構(gòu)工地,讓學(xué)生親臨現(xiàn)場去觀察鋼結(jié)構(gòu)的空間構(gòu)造和細(xì)節(jié)的連接構(gòu)造。對于結(jié)構(gòu)的整體布置、各構(gòu)件的具體做法、焊接螺栓等連接節(jié)點(diǎn)的實(shí)際情況,教師帶領(lǐng)學(xué)生去參觀學(xué)習(xí)。這種實(shí)踐教學(xué),能夠使學(xué)生在腦海中將學(xué)習(xí)的內(nèi)容具體化,建立起結(jié)構(gòu)的空間整體概念。2.4考核方法。以往教師對課程設(shè)計(jì)的考核方法主要以提交的設(shè)計(jì)計(jì)算書說明書和設(shè)計(jì)圖紙,然后定性的給出考核等級(jí)如優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格。這種考核方式存在一定缺陷,不夠具體,并且可能存在學(xué)生找人替做課程設(shè)計(jì)的現(xiàn)象。這種不夠客觀的考核方式并不能有效反應(yīng)學(xué)生的真實(shí)水平。若要真正客觀真實(shí)的反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,要將考核貫穿于整個(gè)課程設(shè)計(jì)的全過程中。比如在開題、中期檢查、最后提交成果前分別組織集中答辯環(huán)節(jié)。教師通過開題答辯可以了解到學(xué)生對整個(gè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的理解上是否有誤區(qū),及時(shí)指正。中期檢查答辯,一方面可以監(jiān)查學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)度,另一方面可以使學(xué)生總結(jié)反省設(shè)計(jì)過的部分,并且對之后設(shè)計(jì)內(nèi)容有更明確的方向。最后的提交答辯讓學(xué)生對整個(gè)設(shè)計(jì)過程會(huì)有一個(gè)全面的回顧概括,印象更加深刻??傊畯母鱾€(gè)答辯環(huán)節(jié)中,教師可更加全面地熟知學(xué)生地真實(shí)水平,考核會(huì)更加客觀。此外,每一次課堂答辯都是大家互相交流心得和經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。這種全過程考核方法可以綜合多方面因素給出考核成績:總成績=平時(shí)考勤0.1+開題答辯0.1+中期答辯0.1+結(jié)題答辯0.2+設(shè)計(jì)成果0.4+創(chuàng)新成績0.1。

3結(jié)論

本文針對目前部分院校鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)中存在的問題,提出一些改進(jìn)措施,期望能對鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的改革起到一定作用。首先要以發(fā)展眼光著眼于鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的具體實(shí)施,制定具有難度梯次的結(jié)合工程實(shí)際的課程設(shè)計(jì)選題,以期結(jié)合具體課程設(shè)計(jì)的實(shí)施過程中學(xué)生反饋出的信息調(diào)整課程設(shè)計(jì)的選題。題目布置時(shí)不是直接給定條件,會(huì)讓學(xué)生自行查閱相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),以確保學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮。多媒體輔助教學(xué)設(shè)施的充分應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的應(yīng)用,使學(xué)生可以隨時(shí)訪問網(wǎng)站,獲取所需相關(guān)知識(shí),實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生之間的互動(dòng),開闊學(xué)生視野,擴(kuò)寬知識(shí)面。增設(shè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),可提高鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)效果,增加學(xué)生對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的感性認(rèn)識(shí)。便于學(xué)生學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)施工圖,逐步建立所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的整體空間概念。而貫穿全課程設(shè)計(jì)過程的考核方法,尤其是增設(shè)的開題、期中、結(jié)題答辯,除了能提供一個(gè)更為公平、公正、合理的成績外,更能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,給學(xué)生提供交流設(shè)計(jì)過程中經(jīng)驗(yàn)和心得的機(jī)會(huì)。其中組建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)需要的師資力量是難點(diǎn)之一。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,安全又愿意接受學(xué)生參觀的工地的尋找是關(guān)鍵點(diǎn)。學(xué)生在工地的組織和安全保證也是需要進(jìn)一步研究的問題。

參考文獻(xiàn)

[1]余衛(wèi)華,王正中,蔡坤.鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].高等建筑教育,2015,24(1):69-71.

[2]陳聯(lián)盟.全過程控制在鋼結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].中國水運(yùn)(下半月),2011,11(11):109,129.

[3]李昆.基于實(shí)踐能力培養(yǎng)的"鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)"課程教學(xué)改革研究[J].中國電力教育,2011,(16):122-123.

作者:楊嫚嫚 王衛(wèi)玲 單位:河南師范大學(xué)新聯(lián)學(xué)院土木建筑工程系