结构类系列课程土木工程论文

一、优化、整合结构类系列课程的教学内容

土木工程专业结构类系列课程的内容、体系之间存在一定的相互影响和制约关系,但在教学过程中各门相互独立的教材中有许多重复的内容。传统的课程教学各自为政、相互脱节和内容重复讲授。针对目前教学内容多、学时少,同时要留给学生必要的思考空间,开阔学生视野,对学生进行必要的工程训练的实际情况,必须优化整合结构类系列课程的教学内容。

1.把专业课程中共性课程内容进行优化、整合和重组

把混凝土结构和钢结构中的基本原理部分从原课程中剥离出来,整合为学科基础平台课程。如混凝土结构与砌体结构课程整合为混凝土结构设计原理（平台课，第5学期，56学时）、混凝土结构设计（专业课，第6学期，40学时）、砌体结构（选修课，第6学期，24学时）；钢结构分解为钢结构设计原理（学科基础课，第5学期，40学时）和钢结构设计（选修课，第6学期，24学时）。

2.对专业课程中重复的内容进行整合,并在合适的课程中讲授

例如,“荷载与结构设计方法”中有关地震作用的计算、风荷载的计算、结构可靠度计算原理等内容在后续专业课程中都有涉及,后续课程涉及上述内容将不再重复讲授,只进行简单的复习,通过课堂提问的方式了解学生对该部分内容的掌握情况。又如：“建筑结构设计”和“高层建筑结构设计”课程中重复内容有框架内力计算和框架结构设计及构造；“建筑结构抗震设计”和“砌体结构”重复内容有多层混合结构房屋抗震设计和多层框架结构房屋抗震等。针对上述情况，修订我校结构类系列课程教学大纲，优化教学内容与学时安排，明确各课程教学内容的重点，使相关课程内容能全面、系统地串联起来形成整体，改变传统的各课程课堂教学各自为政、相互脱节或教学内容重复等问题。本着学以致用，服务于工程设计的原则，重点列出结构类课程之间相互影响、制约的章节内容及知识点，取得了良好的教学效果。

二、推进结构类系列课程的一体化课程设计

课程设计是土木工程专业重要的实践性教学环节，是培养学生综合运用所学专业知识、基础理论和基本技能解决实际问题的能力。但在传统的教学中,课程设计只由该课程的任课教师进行单独设置，课程设计往往自成一体、自设参数，相互之间缺少应有的关联，在课程设计中训练学生的专业知识缺乏连贯性、系统性和整体性。为配合我校实行的“721”人才培养模式改革要求，优化整合土木工程专业结构类系列课程的课程设计，积极推进一体化新型教学模式，通过分析系列课程的相关性、互补性和连续性关系，整合相关课程设计的不同内容和要求，将各门课程设计的内容分解到一个完整的工程设计中去，某项工程的主体设计的不同部分作为各课程设计的单元，各课程设计的成果组合起来可形成某项工程完整的设计文件。课程设计的一体化要求设计资料前后统一、内容循序渐进。如结构类系列课程设计统一题目为：某中学总体平面及单体建筑设计，要求学生完成建筑、结构、施工三个阶段的设计内容（如图1所示）。通过重新制订系列课程设计的教学大纲，编写课程设计任务书、指导书和相应的设计范例，并制订统一的标准和考核办法，我校土木工程专业针对一体化课程设计这一实践性环节开展了试验性研究，主要分以下几个步骤进行：1.选定课程设计班级，确定课程设计任务。2.制订工作计划和实施方案。3.课程设计一体化效果评估。课程设计一体化教学实践，使学生学到的专业知识得到了系统化训练，学生对工程设计的复杂性和系统性有了初步的认识，提高了学生学习专业知识的兴趣，激发了学生自我设计的欲望，体会了逐步完成设计成果的过程，培养了学生的创新设计意识和工程实践能力，为后期毕业设计打下了良好的基础。同时一体化课程设计的指导过程对相关教师也是一个相互学习、不断提高的过程，增进了各专业教师之间的相互合作交流，有利于进行教学改革。

三、加强结构类课程的实践教学，培养学生综合实践能力

实践环节是培养学生工程应用和创新精神的重要途径，依据我校《关于全面深化“721”人才培养模式改革的指导意见》精神，土木工程专业的实践学分不低于总学分的30%，培养体系采用“实验教学—实习实训—毕业设计—创新教育—课外科技活动—社会实践”等实践环节，培养学生的实践能力。明确提出培养学生实践能力的内涵和要求，组织开展社会实践、学科竞赛、文体竞赛、创新创业训练、学术研究和技能培训等活动。上述素质拓展教育纳入人才培养计划中，所取得的学分是学生毕业的必备条件，确保实践教学的实效性。

1.深化试验课教学改革

试验教学是提高学生工程实践能力和创新意识的重要环节。传统的结构试验教学大多属于验证性试验或示范性试验，学生自主发挥的余地极小。受试验条件、时间和成本的限制，学生动手参与试验过程较少，学生积极性不高，不能充分发挥学生的主体作用。在我校试验教学改革中，一方面，依托我校湖北省试验教学示范中心开展设计性和综合性试验项目，使学生独立完成试验目的、试验方案设计、制订试验方法和步骤，要求学生在试验周和业余时间到开放实验室完成，通过试验锻炼学生对专业知识的综合应用能力，提高分析和解决问题的能力。另一方面，依托我校湖北省土木工程虚拟仿真实验中心，开展计算机仿真试验研究，如结构或构件在加载过程中的荷载—变形关系的仿真分析，结构或构件破坏全过程的仿真模拟、结构的连续倒塌仿真分析等。仿真试验内容丰富，学生能够对各种结构形式在各种工况下的力学性能和变形情况进行试验设计和观摩。在有条件的情况下与真实试验结果进行对比分析，虚实结合，可以很好地实现试验教学目标。

2.依托结构竞赛，培养学生创新实践能力

从我校“721”人才培养模式角度出发,让学科竞赛作为实践环节的一部分内容,为培养应用型创新人才服务。我校实行了校级、省级、部级大学生结构设计竞赛三级选拔机制,有稳定的结构设计竞赛指导团队。其中，校级比赛为省级和部级结构设计竞赛选拔优秀参赛队员奠定了坚实的基础，取得了较好的成绩。通过参加结构设计竞赛，参赛队员在模型制作阶段对模型要做很多次破坏性试验,在这一过程中有关结构承载强度、刚度和稳定性的基本原理都可以得到充分体现。另外，不同类型结构的受荷形式、不同荷载的作用特点和荷载的传力路径等专业知识均能在竞赛中获得最直观的试验验证，如杆件的力学性能试验、大跨结构的静力加载试验、古建筑的抗震性能试验等。上述认知过程是目前课堂教学以及试验教学难以再现的，对于培养学生专业知识的感性认识能力、促进理论知识的学习及创新实践能力具有非常重要的作用。可以说,结构设计竞赛是对日常教学内容在试验方面的有益补充。

四、结语

通过我校土木工程专业结构类系列课程一体化教学改革与实践，使结构类系列课程内容前后相互连贯，增强了学生学习专业课的兴趣，培养了学生综合运用所学知识的能力，使学生的工程设计创新意识和实践能力得到了显著的提高。本课题的研究成果在我校土木工程专业的教学过程中得到了实施和逐步完善，为我校“721”人才培养模式改革的推进和方案的制定奠定了坚实的基础，取得了良好的效果。

作者：苏骏 单位：湖北工业大学土木工程与建筑学院