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钢结构课程设计总结优选九篇

时间:2022-06-21 19:59:29

钢结构课程设计总结

钢结构课程设计总结第1篇

一、独立学院学生学习本课程所面临的困难

(一)知识基础较差,知识整体性和系统性不强

独立学院学生的数学基础不够好,导致物理及力学知识学习过程中存在困难,知识掌握情况不佳,特别是材料力学知识的学习情况不是很好,而《材料力学》作为《钢结构设计原理》的重要先行课程,与钢结构联系极为紧密,《材料力学》中轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲应力、梁弯曲时的位移、应力状态分析、组合变形及压杆稳定等内容是《钢结构设计原理》中钢结构连接,钢柱、钢梁、压弯构件及拉弯构件的强度、刚度和稳定性分析的重要基础。

(二)学习兴趣不高,学习具有一定的盲目性

本校的《钢结构设计原理》课程只有48学时,所选教材虽然知识全面、阐述详细,但课时有限,不能为学生进行深入详细的讲解,亦不能留给学生太多时间思考,这就导致学生学习本课程兴趣不高,形成一定程度上的恶性循环。而且学生在学习本课程的时候具有一定的盲目性,不能充分理解所学知识的重要作用,通常都是“为考而学”、“为学而学”,而不是“为用而学”,故不能调动起学习的积极性和主动性,也不能很好的将知识学以致用。

二、解决方案

(一)做好先行课程准备、搭建本课程的知识架构

《建筑材料》、《材料力学》等先行课程是学习钢结构设计的重要基础,为此授课前教师应与《建筑材料》、《材料力学》等课程的授课教师充分沟通,深入了解学生已学知识的架构和掌握情况,以及学生在这些课程中的薄弱环节,并研讨学科交叉部分内容的讲解方法。由于独立学院学生自学意识及知识总结和连贯的意识不够强,建议教师在授课之初,制作《钢结构设计原理》课程知识架构并要求学生完成相关先行课程的知识总结,搭建知识框架,将学生所总结的知识进行汇总整理建立与《钢结构设计原理》的知识联系结构图,要求学生人手一份,每节课结束前留给学生一定时间根据自己的听课情况在知识结构图上作标记,课下根据复习情况在知识结构图上做相应记录,并以此作为期末考核的一部分,激励学生加强对知识整体性和连贯性的把握。

(二)充分利用多媒体教学技术,增强学生的学习兴趣

多媒体教学技术在现代教学中应用越来越广泛,《钢结构设计原理》课程内容较为抽象,特别是轴心受压构件及梁的稳定性分析部分,内容复杂,公式推导较多,难于理解,加之现实生活中,钢结构不似钢筋混凝土结构、砌体结构那样随处可见,不能在学生脑海中形成较为直观的印象,独立学院学生的理解能力、空间想象能力稍差,对于复杂的知识,若仍采用一般的教学方法进行讲述,学生并不能建立空间思维,无法真正理解钢构件承载、变形及破坏时的状态,若采用视频、三维动画展示,则可以将钢构件受力状态非常直观的呈现给学生,能够给学生留下深刻的印象,胜过教师“千言万语”的描述;又如,对于钢结构建筑,可以利用三维动画一步步展示其搭建方式和钢构件之间的连接方式,使学生对于钢结构有整体认识,为此建议教师课上较多采用视频,三维动画等多媒体教学技术,提高学生对知识的空间认知,增强学生的学习兴趣。

(三)加强与学生的互动,调动学生学习的积极性

大部分学生都习惯于听老师讲授的教学模式,大学里每次课授课时间都相对较长,这种模式不仅不能保证学生能跟上教师的节奏,也容易使学生产生倦怠,由于多数学生没有很养成良好的学习习惯,所以在“灌输式”的授课模式下听课质量不佳,学习积极性不高,针对学生上述特点必须在传统教学方法的基础上进行一定的改革,开展以学生为主的教学模式。建议授课教师控制好授课节奏,尽可能加强与学生的互动,可以采取小组讨论模式,将学生分成若干个讨论小组,在课前布置一些任务,要求学生有目的地复习和预习,并要求每个讨论小组将讨论结果整理汇总,于授课前一天交给教师,教师能够尽快地了解学生对已学知识的掌握情况和新知识的预习情况,有针对性地授课,学生带着疑问听课,从而达到更好的授课效果,课下要求学习小组相互交叉出题彼此测试监督,并制定相应的激励机制,以此鼓励学生养成良好的学习习惯和团队协作意识。

(四)钢构件模型制作,提高学生实践能力

钢结构知识较为抽象,对学生的空间想象能力要求高,独立学院学生空间思维能力有所欠缺,且对文化知识的学习动机不强,学习知识的能力尚待提高,但独立学院学生动手能力较强,思维很活跃,见识较广,许多学生从小受过特长教育,口才、沟通、社会交往等方面有较高的能力和表现欲望,针对学生这样的特质,教学中除了采用多媒体动画,视频等新的教学技术加强学生对知识的理解之外,开展简单的钢构件模型制作活动,活动要求学生制作钢构件模型并组织答辩,学生在模型制作的过程中可以深刻地理解钢结构连接,搭建过程及钢结构的空间结构,且每个学生都有机会表达和表现自己,既能提高学生的实践能力,加强学生对知识的把握,又能给予学生一个锻炼和表达自己的机会,增强学生的自信。

(五)做好与后续课程的衔接

《钢结构设计原理》是后续专业课,如《建筑钢结构》、《钢桥设计》等课程的重要基础,故在授课之初需要做好与各位专业课教师的交流沟通,整理知识结构,建立完整的钢结构教学体系。授课之处即使学生清楚地理解课程学习的重要,针对学生上述特点,在授课前就应使学生充分理解学习《钢结构设计原理》的目的和作用,在授课中,利用多媒体教学手段,较多地展示钢构件在钢屋架、钢桥等钢结构建筑中的存在形式,同时,在授课期间组织学生参观钢结构建筑的施工现场或已完工的钢结构建筑,将钢结构建筑、钢构件、钢结构的连接直观真实地呈现给学生,联系学生课程所学知识以钢结构建筑为整体现场进行剖切式教学,使学生能够充分掌握钢结构材料、钢结构构件和钢结构建筑之间的关系。

三、结论

钢结构课程设计总结第2篇

关键词:钢结构;课程设计;翻转课堂;大众化教育;教学改革

中图分类号:G642.3;TU391 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2016)05-0062-05

一、传统钢结构课程教学方法及课程设计方案存在的缺点

钢结构课程是土木工程专业的一门重要专业技术课。在发达国家,钢结构早在20世纪30年代就有了较广泛的应用,而在我国,直到改革开放以后,特别是加入WTO以后,钢结构的研究和应用才有了较大的发展。进入21世纪后,我国的建筑行业及交通运输等行业都得到了显著发展,高层和超高层建筑、重型工业厂房、大跨度桥梁等如雨后春笋般出现。不仅如此,轻型钢结构房屋也得到了迅速的发展,钢结构住宅得到了人们的关注和一定程度的发展[1]。但与钢结构行业的迅速发展不相协调的现象是:高校毕业生特别是普通二本院校土木工程专业的学生,毕业后不能适应工作的需要。因为钢结构课程(也包括其他结构课程)一直以来采用的是传统的教学方法,即按照钢结构课程的内容体系,把钢结构的材料、连接和基本构件等内容讲完后,布置一个钢屋架的课程设计。这样的教学方法,存在如下缺点:

第一,学生学习的各单元知识是相对独立的,各单元的例题和习题也相互独立,其中的数据是编排例题和习题时“编”出来的,学生不知道这些数据是随意给出,还是来源于工程实例,也不清楚例题、习题中的计算方法与实际工程设计是否一致。因而学习目标不明确,不知道学习后能解决什么实际问题。同时,由于钢结构课程与力学课程联系紧密,计算麻烦,工程实例又少,学生普遍认为钢结构课程难学,缺乏学习积极性,有些学生甚至采取了放弃的态度。

第二,各单元练习中的荷载和内力,与课程设计中的荷载和内力等数据是没有联系的,各单元练习题中的设计计算与课程设计中的设计计算无关联,学生不能正确掌握计算方法,对构造措施的理解也不到位,因而不能用所学的知识来有效地解决实际工程问题。

第三,由于门式钢架轻型钢结构房屋有许多优点,在单层工业厂房及物流仓储中得到了广泛应用,而钢屋架的结构体系目前应用很少,布置钢屋架的课程设计已不能适应实际工程的需要。

所以,传统的课程设计方案不能对学生进行有效的训练,学生毕业后不能适应专业技术工作的需要。

二、单元练习与课程设计一体化的概念

如前所述,在钢结构课程传统的教学内容及教学方法中,存在三方面的缺点,不利于教学质量的提高和学生将来的发展,因此有必要对教学内容和教学方法进行改革。为了使学生在学习时,对课程内容有一个整体的认识和把握,明确各章节知识能解决的实际问题,并使各单元的练习既相互联系,又有连续性,需要找到一个合适的载体,兼顾以上内容,并能实现以上目的。教学实践表明,单元练习与课程设计一体化,可以很好地解决上述问题。所谓单元练习与课程设计一体化,就是通过选择合适的课程设计方案,并将其设计计算内容分解为几个部分,使不同部分与课程不同单元的内容相对应,每一单元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。

三、单元练习与课程设计一体化的实施方案

(一)课程设计方案的选择

要实现单元练习与课程设计的一体化,课程设计方案要满足以下要求:首先,选择的课程设计方案,既结合工程实际,又能让学生进行手算。其次,能将课程设计内容分解为几个部分,且每一部分的设计计算内容能与钢结构课程的内容体系相一致。第三,学生在学完钢结构的材料和连接内容后,能进行课程设计。第四,学生在学习轴心受力构件、受弯构件的内容时,其单元练习题就是课程设计中的柱、梁的设计。第五,学生在学习柱脚、柱头的相关内容时,能以课程设计中的相关内容进行设计计算。第六,能将不同阶段的设计计算结果汇总,形成完整的设计计算书。第七,能依据各部分的设计结果,绘制施工图,完成课程设计。

虽然门式钢架轻型钢结构房屋目前在单层工业厂房,以及物流仓储中得到了广泛的应用,但由于其采用的是变截面梁、柱的结构体系,不能满足学生手算的要求,所以不适于课程设计。而钢制的工作平台是工矿企业常用的一种结构形式,如钢结构制造厂中的构件制作平台,选矿企业的矿石破碎操作平台,大型机械制造厂中的零件加工、制作平台,混凝土搅拌站中的搅拌系统的工作平台等。从广义上讲,石油钻井平台也是一种工作平台,只是它的工况更复杂,要求更高,功能更齐全,非一般工作平台能比。

工作平台一般采用等截面的梁、柱形式,只要选择合适的布置和连接方案,则可以满足单元练习与课程设计一体化的要求。基于此,选择一工作平台的设计作为课程设计内容,包括结构选型、结构布置、荷载组合和内力计算、柱子设计、次梁设计、主梁设计,以及主次梁的连接设计、柱脚设计和柱头设计、施工图绘制等内容。

(二)质量保证措施

(1)制定详尽的课程设计任务书,使学生明确任务、目的和要求。

(2)选择方案中的多个技术参数,使其能组合成多个不同的具体方案,并制定题目分配表,使不同学生的设计参数不相同,即采用“一生一题”的题目分配方案,杜绝抄袭现象的发生[1-2]。

(3)对每一部分都给出设计示例(选择题目分配表中学生未用题目的数据进行设计计算),把实际工程中可能出现的不同情况、不同方案的优缺点给学生讲清楚,以便学生在进行具体设计时,明白自己所选方案的可行性。

(4)针对不同部分的设计计算内容,设计出解决这一类问题用的规范化计算表格,学生可以对照示例,按计算表格中的内容进行设计计算,并要求在规定的时间段内完成[1-2]。

(5)利用Excel的计算和逻辑判断功能,编制针对不同阶段设计计算内容的计算程序。在该程序中输入已知数据就能计算出每一步的计算结果,并进行正误判断。利用该程序对“一生一题”的设计计算结果进行批改[1-2]。

(6)对每一阶段的设计结果及时进行批改,并将不同阶段的成绩,分别按一定的比例计入钢结构课程的期末总成绩和课程设计的总成绩中。对不按题目分配表选择相应参数,和不按时完成分步设计任务的学生,不记录成绩。

(7)加强过程管理与指导,只有在前一阶段的设计正确后,才能进行下一阶段的设计。

(三)实施步骤

(1)在学生学习完钢结构的材料和连接内容后,即布置课程设计任务,并按照结构设计的一般步骤进行结构选型和结构布置。为了让学生既能进行手算,又能得到较全面的锻炼,

将其分解为几个部分,并与钢结构课程单元练习的内容联系,课程设计的梁柱布置、支撑布置分别如图1和图2所示。主、次梁之间,以及梁、柱之间采用铰接连接,柱与基础之间采用刚接连接。一榀框架的计算简图如图3所示。该部分内容主要通过分析、讲解,告诉学生课程设计所用方案,以及实际工程中可采用的方案。为了充分锻炼学生的独立思考能力、分析和解决问题的能力,

选择多个技术参数,形成“一生一题”的方案,杜绝抄袭现象,并制定题目分配表(如表1所示),每个学生都必须按自己的学号选择设计条件,进行相应的设计计算。由表1看出,这些参数可组合出243种不同的方案,满足“一生一题”的方案要求。

(2)完成结构选型与布置后,进行荷载组合和内力计算。

(3)在学习完轴心受力构件的内容后,要求学生根据各自求得的内力,结合单元练习和设计示例进行框架柱的设计,完成型钢截面和组合截面两种形式,进而确定优选方案。

(4)在学习完受弯构件的内容后,要求学生进行次梁的设计(采用型钢截面),进而完成主梁的设计,以及次梁与主梁的连接设计。

(5)在学习完拉弯、压弯构件的内容后,要求学生进行柱脚的设计、主梁与柱的连接设计。

(6)在各部分设计结果均正确的前提下,首先给学生讲解钢结构施工图的特点,然后要求学生根据各自的设计结果完成施工图的绘制(包括设计说明和材料表)。

(7)学生将各部分的设计结果汇总成完整的计算书,与施工图一起形成完整的课程设计资料。

(8)教师根据学生在各阶段的设计计算成绩和施工图成绩,评定学生的课程设计成绩。

(四)课程设计中未覆盖课程内容的改革

如前所述,为了实现单元练习与课程设计的一体化,并采用“一生一题”的课程设计方案,本课程设计采用的是梁、柱铰接连接方案,也没有考虑柱子受的水平力,因此课程设计中的柱子是轴心受压柱。本课程设计方案未包含拉弯、压弯构件一章中的基本内容。为了利用课程设计中的数据进行该部分内容的教学,教师在课程教学中可以结合设计数据,并考虑柱外有围护结构和风荷载作用,作为设计示例,计算出柱子的内力(轴力N和弯矩M),然后按压弯构件进行设计计算,并将设计结果与未考虑风荷载时的设计结果进行比较。如此,既实现了单元练习与课程设计的一体化,又使学生获得了完整的知识体系和较全面的锻炼。另外,对于课程设计中未涉及的训练内容,可以结合例题、习题进行讲解和练习,以保证练习内容的完整性。

四、改革经验和效果

本教学改革是在笔者进行的相关教学改革的基础上进行的,有相关的前期研究成果和较成熟的研究思路和方法,因此,其方案、思路和方法是合理的,过程也比较顺利。本教学改革采用的是“一生一题”的方案,每个学生、每个阶段的设计计算结果都不相同,所以教师的批改工作量还是比较大的。在实践中,笔者通过设计规范化的设计计算表格和Excel编制计算程序顺利地解决了这一问题。

通过在2012级土木工程专业两个班179人中的实践,取得了如下的经验:(1)单元练习与课程设计一体化,使学生对课程内容有了总体的把握和认识,理解了各章节内容的相互联系及其所能解决的实际问题。(2)通过规范化训练,培养了学生的规范意识。(3)结合实际工程的课程设计方案,使学生明白了所学知识的用处,从而学习目标明确,激发了学习积极性。(4)分阶段进行,分阶段评定成绩,并计入期末总成绩的实施方法,保证了各阶段设计结果的正确性,促使学生养成认真负责和科学严谨的习惯。在实践中,笔者将次梁、主梁,以及柱子的设计成绩按30%的比例计入钢结构课程的期末总成绩。将荷载组合和内力计算、主次梁的连接设计、柱头设计,以及柱脚设计成绩按50%的比例计入钢结构课程设计总成绩,计算书和施工图成绩也占50%。(5)采用一体化的方案后,将课程设计分散在整个学期进行,保证了设计时间,促进了设计质量的提高,并且也不再需要额外的课程设计时间。(6)经过多阶段、连续、规范的训练后,绝大多数学生不仅掌握了结构设计的内容和步骤,而且还培养了他们的规范意识、工程意识和责任意识。(7)课程设计的优秀率达到38%,在课程的期末考试中,学生的考试成绩优良率也明显提高。

五、结语

在大众化教育背景下,更多人有机会走进了大学校园,但是总有一些学生不能正确认识学习的目的和意义,还有些学生甚至把大学校园作为休闲娱乐和谈情说爱的场所[1]。因此,加强思想教育,进行正确引导,更新教学观念,实行教学改革,才能有效提高教育教学质量,培养能适应工作需要,具有发展潜力的人才。

“一体化”的教学理念在一些课程改革中已有实践,也获得了很好的效果[3-5]。但笔者所进行的是另一种“一体化”的改革,即以课程设计为载体,将单元练习与课程设计一体化。采用这样的改革有如下的优点:第一,学生在学习不同单元的内容时,带着如何解决课程设计的问题学习,因而具有翻转课堂的特点,同时也符合建构主义学习理论的经验性和情境性特点[6-7]。第二,采用“一生一题”的方案,有效避免了抄袭现象的发生。抄袭问题,目前在高校已经不是个别现象了[8]。“一生一题”也有效地锻炼了学生的独立思考能力。第三,把单元练习的成绩,分阶段计入课程总成绩的方法,锻炼了学生的责任意识和科学精神。第四,连续多次规范化的设计计算训练,培养了学生的规范意识和工程意识。第五,采用分阶段进行、加强过程管理的方式进行课程设计,保证了课程设计的时间和质量。

实践表明,单元练习与课程设计一体化改革可有效提高教育教学质量,增强毕业生对工作适应性,不仅对钢结构课程适用,对其他课程也普遍适用。

参考文献:

[1]熊瑞生.注重过程管理与质量的钢结构课程设计的改革与实践[J].河南广播电视大学学报,2013,26(3):82-85.

[2]熊瑞生.期中考试的形式与内容的改革与实践[J].宜春学院学报,2012,34(8):136-138.

[3]马学友.对课程单元、整体设计及一体化教学的思考――以机械设计基础课程为例[J].职业教育,2013(11):103-104,108.

[4]毛丹洪.关于一体化课程教学设计的探讨[J].职业教育,2013(10):13-15.

[5]于惠中,刘心萍.论理实一体化的教育原则和练习处理法的突破――以《工程造价管理》课程为例[J].当代职业教育,2013(8):43-45.

[6]李建楠,熊瑞生.建构主义学习理论在土木工程专业教学中的应用[J].吉林工程技术师范学院学报(教研版),2004,20(7):75-77.

钢结构课程设计总结第3篇

关键词:混凝土结构 计算机编程 自学热情 创造能力

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)12(b)-0-02

钢筋混凝土结构是土木工程专业的一门重要专业基础课,是集理论性、实践性很强的一门学科。钢筋混凝土结构课程的教学应以培养学生的设计计算能力和施工实践能力为目标,以理论与实践并重的原则组织教学。使学生通过在学校专业课程的学习,具备扎实的理论基础以及较强的解决实际问题的能力。而这门课程自身又具有内容多、计算量大、涉及相关学科多等特点,是学生较难掌握的一门课程,学习过程中容易造成学生对该门课程失去学习兴趣和学习信心。那么,如何提高学生对该门课程的认识,并激发学习的兴趣和探索知识的渴望,进而培养他们的实践能力和创新能力,是值得我们思考的一个现实的问题。钢筋混凝土结构课程基本构件章节都可以编写小程序来计算,作为从事钢筋混凝土结构教学的教师,在教学中曾经尝试鼓励学生结合课程特点进行了钢筋混凝土计算机编程的一些尝试,取得了较好的教学

效果。

1 钢筋混凝土编程改变课程考核方式,提高自学热情

混凝土结构课程应注重结构设计能力和施工实践能力的培养,采取考试的方式进行该课程成绩评定虽然能够对学生所学基本知识掌握的程度进行核定,但是并不能很好的体现该课程结构设计能力和施工实践能力的培养。很多考试中能取得高分的学生,常常是课后作业或者习题做得好的学生。而课后作业和习题做得好的学生,在课程设计环节中,又往往表现一般。另一方面,有很多爱提问、回答问题积极、甚至能提出很有新意想法的学生,设计综合能力很强,在考试中往往不能取得很好的分数。笔者结合教学是这样制定成绩评定方式的:期末考试成绩50%+平时成绩20%+程序编写及汇报30%。通过减少考试成绩所占比例和增加编程成绩比例,使得大多数学生有了课程编程的积极性。由于程序的编写需要扎实的钢筋混凝土基本知识,学生在课程学习过程中会更加注重课程基本知识的学习。在钢筋混凝土课程中引入计算机编程技术可以改变课程成绩评定方式,促进学生自主学习,极大提高学习积极性和自学热情。

2 钢筋混凝土编程要区分难易程度,培养创造能力

并不是每个学生的编程能力都很强,不能把编程激励变成课程学习的包袱和负担。由于学生的认识水平和能力不同,钢筋混凝土计算机编程的程度难易程度要有梯度,编程成果的评定要多元化,既能面向大多数学生,又有利于发展优等生的高级思维品质。教师在教学安排中对钢筋混凝土计算机编程任务需进行难易区分,凡能进行钢筋混凝土结构基本构件(受弯构件正截面受弯构件承载力计算、受弯构件斜截面受剪承载力计算、受压构件承载力计算、受拉构件承载力计算、受扭承载力计算)之一的计算机编程即视为合格,能进行多个基本构件编程即视为良好,能进行结构综合设计计算编程即视为优秀。鼓励有能力的同学结合课程设计进行柱下独立基础、刚架和肋形搂盖的计算机编程。对于编程能力偏弱的学生通过努力能够得到能力的基本训练获得成绩,对于编程能力较好的学生通过努力能够得到能力的提高获得好成绩。通过难易区分,大多数同学都能主动积极的学习该课程,根据自身能力量体裁衣有选择地进行程序编写,培养学生创造能力。

3 钢筋混凝土编程要处理好课程教学关系,强调基本知识

要以钢筋混凝土结构课程基本教学环节为主,编程为辅,不可本末倒置。钢筋混凝土课程是以理论分析为依据,注重科学试验和工程实践的课程,涉及的内容比较多,与前设课程的知识点联系比较紧密,既有理论推导,又有试验研究;既有公式、计算,又有规范条文。基本概念必须扎实,教材内容包括基本材料的力学性能,弯、剪、扭、压(拉) 、预应力等基本构件的受力性能、计算公式及适用条件、计算方法和构造措施。教学内容中基本概念多、公式多、计算多、配筋构造多。所以,掌握扎实的基本知识、基础理论是非常重要的。 教师要引导学生掌握相关的基本概念、基础理论。对每一种结构构件,我们可以按照这样一条线索来学习:构件在工程结构中的关系、相关概念和构造措施、基本计算理论、实例分析。教材基本知识的讲解要透彻,要训练学生熟练掌握该课程基本知识和技能,这是编程训练的基础。因此不能因为课程成绩评定中考试成绩比例的下降就注重编程而放松基本教学环节,结果是程序没编好,课程基本知识也没掌握,处理好课程教学与编程的关系非常重要、不能顾此失彼。

4 钢筋混凝土编程提倡团队工作,培养协作精神

钢筋混凝土结构编程是一个系统工程,其编程需要力学、材料学、混凝土结构学、逻辑学、编程语言等多学科知识。团队协作编程,既强调团队间的协作,又强调学生个体间的创造。强调分工协作,学生团队协作是资料共享、创意交流、相互促进。整个过程有分有合,分是体现学生个体创造力,合是集中团队优势力量解决难题。合理的构建团队合作模式编程小组,既是学生合作的基础,也是实现学生群体合作的基本手段。可根据学生的智力、喜好、性格、心理素质、及自愿组合等情况给学生进行分组。注意合理搭配,将内向的同学与善谈外向的同学组合,将编程能力偏差的与编程能力较好的学生组合,并兼顾男女比例,以保证学生能够最大限度的互补,互相帮助,发展智力,培养能力,使小组合作编程在短期内便能获得成效。如将全班分成六至十组,每小组五到六人。随着课堂教学地不断深入,还可以随时进行合理调整。团队合作编程模式给混凝土结构课程的课堂教学带来了活力与激情,在课堂教学时的同时很多同学就课程基本知识及编程问题积极地交流讨论,它有效地改善了课堂内的学习氛围。与此同时,在课外,各个编程小组的同学积极主动的查阅资料交流编程心得体会,培养了学生自主、探究的学习能力,以及与他人合作的技巧,充分体现了自主、合作、参与的团队协作核心理念。经过几次钢筋混凝土结构课程的教学实践,笔者认为团队编程合作模式能帮助学生很好的完成编程任务、培养学生良好的团队协作精神。

5 钢筋混凝土编程要注重编程成果总结,培养归纳能力

钢筋混凝土结构课程编程成果总结是钢筋混凝土结构课程编程学习的一个关键步骤。有总结才会有提高,才会有进步,从编程个人或小组来说,总结也是不断提高混凝土结构编程水平的一项活动,是混凝土结构编程过程中的重要环节。在混凝土结构课程结束前2周,要求所有参与混凝土结构编程的同学和小组提交混凝土结构编程成果,小组代表在课程结束前课堂上公开汇报交流。混凝土结构课程编程成果可以包含所编程序一份、多媒体演示汇报幻灯片一份、小组分工合作情况、编程心得体会总结等。尤其是编程心得体会总结要体现出收获哪些钢筋混凝土结构知识,存在哪些不足,取得什么经验,如何针对混凝土各种构件不同构件的不同受力特点、不同的计算方法和公式进行编程。编程过程中发现哪些与钢筋混凝土结构课程特点相关的难题,编程人员如何充分进行分析,采取怎样的应对策略与改进措施,提高今后的钢筋混凝土结构编程效率与质量等。钢筋混凝土结构编程成果总结是提高钢筋混凝土结构课程学习能力的重要途径。

将钢筋混凝土结构编程的主要经验、成绩与效果等作文字概括;还可以适当将其做成种种直观、可视的图表。通过钢筋混凝土结构课程编程总结,学生充分整理所做的钢筋混凝土结构课程编程工作材料、熟悉掌握了钢筋混凝土结构课程的主要知识,将钢筋混凝土结构编程工作汇总归类和条理化,很好地培养了学生的归纳总结能力。

6 结语

在钢筋混凝土结构课程的教学过程中,笔者积极引导学生进行钢筋混凝土结构的计算机编程,坚持以能力培养为目标,注重学生综合素质的培养,通过几轮教学实践,总结了一些引导学生进行钢筋混凝土结构计算机编程的方法和规律,将计算机编程与钢筋混凝土结构的教学相结合,在教学实践中进行了有益的探索。在该课程中引入计算机编程能够帮助学生熟练掌握钢筋混凝土结构的基本知识,还能在很大程度上提高学生的自学热情、创新能力、团队协作精神和归纳总结能力,提高学生的综合素质,取得了比较好的教学效果。

参考文献

[1] 钢筋混凝土结构[M].河海大学出版社.

[2] 任凤鸣,袁兵.混凝土结构设计课程的教学探讨[J].广东工业大学学报:社会科学版,2006(6):123-124.

[3] 蔡健,陈庆军,黄炎生.混凝土结构理论课程教学改革探索[J].高等建筑教育,2008(5):65-68.

钢结构课程设计总结第4篇

关键词:水工钢结构;教学改革;课程设计

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2014)12-0007-03

由于钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好、工业化程度高、施工周期短等众多优点[1],广泛应用于大跨度空间结构(体育场、展览馆、候机楼等大型公共建筑)、塔桅结构、大跨径桥梁结构、工业厂房、水工钢闸门和海洋平台等。近年来,由于市场需求大,中国钢铁产量得到大幅提高(如图1所示),连续数年位居世界首位,给钢结构的应用与发展提供了广阔的空间。特别是许多新型结构形式的出现(如弦支穹顶、索穹顶、整体张拉结构、树状柱弧形钢闸门等)、高强材料的生产及新的加工工艺与先进的施工安装技术的发展,使得钢结构的应用范围愈加广泛。同时对当代大学生在专业素养、应用能力、适应能力、创新能力等方面提出了更高的要求[2]。

图1 1949-2013年中国钢产量趋势线

水工钢结构的主要任务是掌握常用结构钢的工作性能、钢结构的连接设计、钢结构各类构件的基本设计原理以及结合水利工程专业的要求理解平面钢闸门的设计原理与方法,使学生对于常见的水工钢结构具有初步的设计能力,为从事水利水电工程专业的工作及科学研究打下必要的基础。

水工钢结构作为水利水电工程专业主要的专业课程之一,因历史原因,一直未得到重视,造成钢结构人才相对短缺。目前钢结构课时少,且知识点多、公式多,学生普遍反映难度较大[3]。学生对于单个构件(如梁、柱等)的设计原理理解较为透彻,但对钢结构的整体设计及其受力性能分析却不知如何着手,所学理论知识不知如何应用于实际工程当中,使得所学知识难以致用。为此,深感高校的“水工钢结构”教学已不能适应目前的钢结构发展形势,钢结构设计方面的人才培养已不能满足社会需要,笔者从多年来“水工钢结构”课程的教学与工程实践角度出发,提出了几点教学体会与改革设想。

一、“水工钢结构”课程教学现状

(一)课时少,知识点多

近年来国内很多高校普遍推行的通识教育(General Education)源于古希腊的自由教育,又称“一般教育”。通识教育虽由来已久,至20世纪末形成了一股声浪巨大的教育思潮。加强通识教育的目的是为专业人才的成长提供更丰厚的土壤,要求大学生不仅要具有扎实的专业知识背景,同时也要具有厚基础、宽口径的知识结构,在学习和工作中不断地扩展知识领域,成为适应现代社会高速发展的复合型人才。

针对此,不少大学纷纷推出本科生教学改革方案和各种通识教育课程,把专业教育的时间推后到高年级和研究生阶段,使得很多专业课的课时得到不同程度的压缩,这样一来就会在一定程度上影响本科生专业素质的培养[4]。“水工钢结构”课程亦不例外,国内高校水利水电工程专业的课时普遍偏低(见表1),且学生普遍认为水工钢结构难度大,知识点多,公式多,难于记忆,知识难于消化。这两方面的矛盾给水工钢结构的教学与学习带来了新的挑战。

表1 国内部分院校“水工钢结构”开设课时

在教学中,教师要注重钢结构基本概念、 原理、方法及适用条件的阐述,简化烦琐公式的推演(如梁的整体稳定、梁的局部稳定等内容),注重与相关课程(如材料力学、结构力学、水工建筑物等)联系和区别的介绍,避免与相关课程的重复,适当兼顾知识的系统性。在讲课中,除了要求熟记的重要公式外,重点要求学生理解公式的工程背景及其中每个参数的物理含义,能够熟练地对公式和相关资料加以查找及应用。在期末考核时,考卷后可附上所用到的较复杂的计算公式及所需资料(如梁的整体稳定系数、验算刚度所需用到的挠度计算公式等),供学生考试时查用。

钢结构的连接是“水工钢结构”课程教学的重点及难点,该章构造要求、公式多。授课教师应阐明螺栓的布置与排列(含螺栓间的容许间距)应满足受力要求、构造要求和施工要求,抓住从连接破坏形式到计算公式的推导这条主线展开。例如,对于普通螺栓抗剪的设计,应首先着眼于普通螺栓受剪破坏的五种可能破坏形式,即栓杆被剪断、孔壁挤压破坏、钢板被拉断、端部钢板被剪断和栓杆受弯破坏,其中前三种破坏通过计算防止,后两种通过构造要求防止,即端距≥2d0(d0为螺栓孔直径)和板叠厚度≤5d(d为螺栓直径),这样讲思路清晰,概念清楚,便于学生理解后续计算公式。

(二)实践学时不足

结合我国高等院校扩招后学生的实际情况,以及对学生的培养目标从精英教育转向大众教育的具体要求,如何在总学时压缩的情况下,既为学生打好坚实的专业知识基础,又为学生毕业后的工作做必要的专业技能培养,“水工钢结构课程设计”是一个很好的途径。课程设计不仅要求学生深刻地理解、掌握、巩固所学钢闸门的基础理论知识,并且要求学生对所学的知识能融会贯通,使学生得到工程设计能力的初步培养和训练,为后续毕业设计及毕业后能快速适应工作打下良好的基础。因此,如何合理有效地安排课程设计显得至关重要。

“水工钢结构课程设计”是“水工钢结构”教学中一个重要的环节。目前,西北农林科技大学水利水电工程专业在“水工钢结构”课程结束后,安排为期一周的课程设计,要求学生上交一份计算书及一张平面钢闸门的结构施工总图(A1纸)。课程设计的目的是运用钢结构的连接计算方法和钢梁等基本构件的设计方法,结合水利水电工程专业的特点,紧密联系工程实际,进行平面钢闸门的设计与计算,巩固相关理论教学效果,加强实践能力训练,系统全面地了解钢结构的整体设计思路、方法和步骤以及运用《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)[5]、行业标准《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74-2013)[6]和《大型低合金钢铸件》(JBT 6402-2006)等规范标准的能力,进行编写设计计算书、手工绘图等方面的训练。

在一周的课程设计中,时间短、任务重,学生普遍反映平面钢闸门结构施工总图的绘制比较吃力,因为绘制过程中需要有良好的空间想象能力,而且大多数学生尚未在现场接触过平面钢闸门。这就要求在课程设计前,安排学生进行平面钢闸门实际工程的参观、认识与学习,从而让学生充分理解主梁、次梁、横向连接系、纵向连接系、主轮、侧轮、反轮等细部构造,并了解其连接方式、支撑体系的特点。在课堂教学中,授课教师还可通过幻灯片介绍国内外一些典型的水工钢闸门工程实例,以增进学生对构造连接方面的直观认识。在教学实习过程中,使学生对平面钢闸门的构件类型、截面形式等进一步熟悉,有机会还可让学生在工程现场绘制各类构件的节点及截面详图,大大有助于进一步提高学生的兴趣,提高教学效果。

(三)教材与参考书较少

教材是供教学用的资料,是一门课程的核心教学材料,参考书是教材必要的辅助材料。目前,土木工程钢结构的教材与参考书琳琅满目,国内高校广泛使用的教材有:刘声扬主编、武汉理工大学出版社于2010出版的《钢结构――原理与设计》,戴国欣主编、武汉理工大学出版社于2012出版的《钢结构》(第四版)[7],优秀的参考书如姚谏、夏志斌编写的《钢结构――原理与设计》等[8],以上教材与参考书注重理论与实践相结合,在保持经典理论基础上,突出工程应用能力的培养,条理清晰,深入浅出。经过几版修订,其中错误之处非常少,且紧密结合最新《钢结构设计规范》(GB50017-2003)编写,在国内各高校中使用甚广。

相比之下,“水工钢结构”教材及参考资料相对较少,这些教材及参考资料对国内水工钢结构事业的发展起到了巨大的推动作用,对大学生的培养起到了积极作用。目前国内使用的“水工钢结构”教材普遍依据《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74-95)和《钢结构设计规范》(GB50017―2003)编写,个别参数的取值甚至取自《水利水电工程钢闸门设计规范》(SDJ13-78)和《钢结构设计规范》(GBJ17-88),且个别教材的内容存在不少错误之处,影响了教材质量,影响了学生的学习兴趣、热情与积极性。水工钢结构的参考资料目前较少,且大多资料出版于上世纪八九十年代,知识的更新相对比较滞后。

目前,《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL 74-2013)已于2013年11月26日正式实施,这就要求“水工钢结构”教材及参考书籍的编写与再版依据最新规范,再版时对于教材中的错误之处应予以勘误与修订。

二、“水工钢结构”课程教学改革的设想

(一)适当增加授课学时

“水工钢结构”课堂教学是学生获取知识的重要途径,现今课时少,而教学内容多,这就要求教师要精选授课内容,抓住钢结构设计主线,凝练知识点。但若学生课后学习主动性不足,不利用课余时间拓展相关知识点,学生的专业知识的广度与深度势必受到不同程度的影响。对于水工钢结构课程来说,32课时完成效果不佳,造成学生对该门课的印象不深,客观上形成了钢结构不重要的观念,这与目前钢结构的蓬勃发展与市场需求相背离。目前,国内外许多实际工程采用了各种高效钢材,各类新型结构形式亦相继出现,如弦支穹顶、索穹顶、张拉整体、树状柱钢闸门等,在教学内容不断更新的情况下,要求授课教师不断丰富相关知识、拓展知识面,抓住钢结构发展的方向和趋势。教师可利用2个学时的时间介绍主要新型结构形式的受力特点与适用范围,开阔学生的眼界,启发学生的思维,培养学生的学习兴趣。稳定是钢结构设计的重点,在课时少的局面下,稳定部分的内容无法深入展开,造成学生在该方面专业知识的不足。为此,应增加“水工钢结构”课时,进一步提高学生专业知识的广度与深度。

(二)注重多种教学方法与手段的结合运用

板书是传统教学中一个重要的环节,在钢结构构件和结构的受力分析、公式的推导上有不可替代的优势。但鉴于目前水工钢结构课时偏少,大量的公式推导、绘图势必影响课程的整体教学进度,导致教学信息量的下降。随着高效钢材、新型结构大量涌现,其中有些结构形式很难看到实物,通过内容丰富的多媒体课件,可将这些实际工程图片通过屏幕投影活生生地呈现给学生,带给学生形象、直观的感觉和视觉上的刺激,增加学生对这些结构形式的感性认识、提高学生的学习兴趣。多媒体教学还可节约教学学时、增加知识量。教学过程中要引导学生从被动地接受知识转化为主动自觉地求知,努力培养学生独立思考、分析和解决问题的能力。教师可通过实际工程实例,提出所需解决的问题,引发学生的讨论,使学生既能在主动思考中学到专业知识,又能对实际工程问题有初步的了解与判断。

(三)完善课程设计

水工钢结构课程设计是结合水工钢结构学习而配置的综合性课题,通过训练,使学生能够把所学钢结构的设计方法进行综合运用,提高工程实践能力。目前,水工钢结构课程设计仍局限于平面钢闸门,且平面钢闸门的结构分析仍采用手算的平面体系设计法,尽管该法具有简单易行的特点,但对于大型平面钢闸门而言,该法不精确,偏于保守。这与现实情况已不相适应,题目形式、类型亟须改革。目前,弧形钢闸门在水工结构中应用极为广泛,课程设计可增加弧形钢闸门的结构设计;为了提升学生的专业技能,可增加水工钢结构的空间结构有限元分析与计算,让学生尽早地接触ANSYS、ADINA、ABAQUS等有限元软件,为毕业后的工作及读研深造打下良好的基础。

(四)全面推广计算机的应用

随着计算机的应用与发展,水工结构的设计在各设计院已全面应用计算机进行设计、绘制施工图。作为水利水电工程专业的学生,必须具备一定的力学分析软件的操作能力,并可利用大二学过的VB、C++或Matlab软件编制小型计算程序,以解决实际工程问题。例如,在平面钢闸门的设计当中,面板与主梁的连接计算需要经过若干次试算,手算耗时费力,如果将该计算过程进行编程计算,将会大大地减少手算工作量,且可进一步巩固、提高学生的编程能力。在平面钢闸门的力学计算当中,可要求学生分别应用平面体系设计法和三维有限元计算法分别对闸门进行计算与分析,对比二者计算结果,使学生能更深入理解两种算法的区别与联系;要求学生能熟练使用AUTOCAD软件绘制结构施工图,不仅能节省时间、巩固学生的CAD绘图能力,而且能为毕业设计的快速开展及毕业后尽快投入工作打下坚实的基础。

中国的钢结构事业正处于蓬勃发展阶段,由于自身众多优点,钢结构广泛应用于大跨度空间结构、钢桥、钢厂房、钢闸门和塔桅结构等。但常年以来缺乏相关技术人才,急需大批具备钢结构设计与施工能力的技术人员,因而“水工钢结构”的教学效果显得尤为重要。笔者结合几年来水工钢结构的教学与工程实践,提出了课程教学中存在的问题及解决办法,并对新形势下水工钢结构课程教学提出几点改革设想,希望对水工钢结构及其课程设计的教学有所裨益。

参考文献:

[1]刘声扬,王汝恒.钢结构――原理与设计[M].武汉:武汉

理工大学出版社,2010.

[2]陈俊岭,焦烽.“钢结构课程设计”教学方法探讨[M].

高等建筑教育,2012,(5).

[3]姚惠芹,彭朝福.“水工钢结构”课程教学探讨[J].中国

电力教育,2011,(4).

[4]侯天顺,杨秀娟,张宽地.土力学课堂教学若干问题的反

思[J].黑龙江教育:高教研究与评估,2012,(9).

[5]中华人民共和国建设部.GB50017-2003钢结构设计规

范[S].北京:中国计划出版社,2003.

[6]中华人民共和国水利部.SL74-2013水利水电工程钢闸

门设计规范[S].北京:中国水利水电出版社,2013.

[7]戴国欣.钢结构:第4版[M].武汉:武汉理工大学出版

社,2012.

钢结构课程设计总结第5篇

【关键词】钢结构 教学内容 教学方法 应用现状

【中图分类号】TU3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)10-0002-02

钢结构课程是土木工程学科领域仅次于混凝土结构的重要的核心课程,是高等学校土木工程专业重要的一门专业技术课[1]。目前,在建筑结构体系当中钢结构所占有的比重越来越大,特别是在高层、超高层建筑以及大跨空间结构建筑中。钢结构学科因此而处于不断的发展与更新之中,钢结构的应用领域从传统的工业建筑向民用建筑拓展,同时各种新型的钢结构体系在不断地涌现,例如大跨空间结构(悬索结构、索膜结构、张拉结构等)、轻钢结构等[2]。钢结构课程教学体系形成比较早,目前的钢结构教学体系与实际工程中的应用现状存在差距。

1.钢结构教学内容与实际应用现状

1.1钢结构教学内容

钢结构教学内容分两大部分:钢结构原理和钢结构设计,其中钢结构原理教学量占的比重大,约75%左右,剩余的25%左右教学量为钢结构设计部分。钢结构原理主要内容为:钢结构材料、钢结构连接、受弯构件、轴心受压构件、压弯和拉弯构件等,就是钢结构基本组成构件连接和单个杆件计算原理。钢结构设计主要内容为:单层厂房屋盖设计,轻钢结构门式刚架设计、轻钢结构网架设计初步原理等。教学过程中根据教学进程和计划安排,实践性环节教学(课程设计)安排在单层厂房屋盖设计结束后(教学计划第10-12周)两周课余时间。其设计内容大部分为三角形或者梯形角钢屋架以及由H型钢主、次梁组成的钢平台设计,通过理论计算后绘制设计图纸。

1.2钢结构实际应用现状

现在钢结构的应用情况发生了非常大的变化。伴随着钢产量高速增长,钢结构在土木建筑领域的应用日益广泛,例如钢结构的厂房、大跨度桥梁、多层及高层、超高层钢结构建筑、电视塔等高耸结构,以及体育馆、影剧院、会展中心等大型公共建筑等[2]。同时钢结构分析理论和应用技术的不断发展,轻钢门式刚架结构替代了原有单层厂房排架结构,并且出现了钢-混凝土组合结构、悬索结构、空间桁架结构、索网结构、膜结构等多种新型钢结构体系。钢结构课程的教学计划形成较早,这些变化和新的结构体系和分析理论,在目前的钢结构教学计划中还没有认真体现。

2.钢结构教学体系存在的问题

2.1钢结构教学计划

钢结构课程教学目的是为社会培养钢结构工程领域应用型高级专业人才,必须密切注视社会需求和相应学科社会发展现状,及时调整和改进教学计划。现有的钢结构教学计划实施比较早,与目前的工程应用现状存在差距,但是钢-混凝土组合结构、悬索结构、空间桁架结构、索网结构、膜结构等多种新型钢结构体系,其分析理论大部分涉及到非线性分析和有限元分析,讲课学时、学生理解能力等方面存在实际问题。适当调整和改进教学划是很有必要的,关键问题在于在现有的培养方案和教学大纲基础上,提出切实可行的符合实际教学状况的具体改进方法。

2.2钢结构原理学习过程

钢结构原理学习过程中,发现和反映问题最多的章节为第二章钢结构的连接。本章节的核心内容是,钢结构构件连接部位的焊缝连接和螺栓连接设计计算原理,焊缝连接主要内容为,钢板之间的相互连接和角钢和钢板之间的焊缝连接为主,没有目前实际工程中应用广泛的空间管结构体系的焊缝连接内容,螺栓连接的主要内容为,钢板之间的螺栓连接和钢结构梁与柱的螺栓连接为主,没有实际工程中已经普遍应用的管结构及素网结构的栓钉连接节点内容。

2.3钢结构设计学习过程

钢结构设计学习过程中,设计计算过程和设计图纸绘制过程最详细的结构体系为,桁架式角钢屋架设计,所占有的学时为约4学时左右,但这一结构体系涉及知识点较少,仅为轴心受力构件和轴心力作用下的角焊缝计算,构件类型少,接点单一,重复计算量大,有一定的局限性[3]。目前,钢结构实际工程中应用最广泛的结构体系为,轻钢结构门式刚架和钢框架结构体系,其次为空间网架结构和空间桁架结构。钢结构课程设计过程中,在节点设计上存在不少问题,单靠教科书上的理论知识和设计实例,很难全面掌握正确的设计知识。特别是在支座节点和杆件相交处的节点设计过程中,同学们缺乏钢结构制作、安装基础知识,对节点的立体构成缺乏概念,参考设计实例照旧绘制,说不出基本原理,考虑不到实际制作、安装过程中将要遇到的问题。并且在钢结构原理学习过程中,所掌握和接触到的节点连接方式非常有限,选用的范围存在局限性。

3.完善和提高方法

3.1钢结构教学计划

钢结构教学计划中,教学总学时是敏感的问题,如何利用有限的教学时间让学生有效地掌握大纲要求的内容,是教师需要解决的一大难题[4]。必须在不增加学识、不违背教学大纲的前提下,对教学内容和教学方法进行适当的调整和改进。通过对整个钢结构教学过程分析认为,为了适应目前钢结构发展和应用趋势,在原有的教学时间中调剂出4-6学时,利用这些时间补充进去新的钢结构体系基础理论和应用基础是可以做到的。在钢结构原理学习过程中调剂2-3学时,钢结构设计学习过程中调剂2-3时较为合理。

3.2钢结构原理学习

已经提到,钢结构连接学习内容中,没有新结构体系节点连接内容,关键问题是怎样从原有教学课时安排中调剂出2-3学时,并且怎样利用这2-3学时,有效的补充适合于本科生阶段掌握的新的结构体系相关内容。详细分析钢结构原理学习内容和学时安排发现,有部分教学内容存在重复,例如钢结构材料绝大部分内容已经在土木工程材料课程中详细讲过,不必要在这里重复讲,还有对个别内容,例如钢粱加劲肋设置和设计计算部分,对本科学习角度所占内容比重太大。所以认为这些方面认真调整,调剂出2-3学时是可以的。按结构体系分析理论和力学分析计算角度来说,新的钢结构体系理论和分析过程,都要通过复杂的非线性分析和有限元分析,本科学习角度掌握和理解存在很大的难度。所以掌握体系分析理论角度去努力是不客观的。但是把分析结果反映到相应节点上以后理解和掌握起来比较容易。因为分析过程再复杂的结构体系,其杆件节点部位连接原理基本都包括在焊缝连接和螺栓连接范畴,基本原理是相同的,所以切入点放在新的节点形式和受力特点(计算结果),补充到原有钢结构原理教学内容中,利用2-3学时掌握其基础理论和原理是切实可行的有效方法。

3.3钢结构设计

钢结构设计是整个钢结构教学过程和专业基础课程的综合过程,首先需要通过基础理论把实际钢结构建筑转换成便于力学分析的计算模型,并且通过荷载计算和荷载组合把实际荷载施加到计算模型上,通过进行力学计算得到的内力,最后进行杆件截面设计和相应节点设计。这一学习过程中,设计计算和施工图绘制最详细的(包括计算实例)结构体系,一直选用了桁架式角钢屋架,而对目前实际钢结构工程中应用最广泛的轻型钢结构门式刚架体系,以设计计算基本原理角度安排在教学过程,没有详细的设计计算实例,认为把桁架式角钢屋架设计计算和设计内容替换为实际应用最广泛的简单的轻型钢结构门式刚架设计计算和施工图纸绘制内容为最适合。钢结构课程设计是钢结构设计学习过程中的非常重要的实践性教学环节,以往情况来看,同学们开始进行课程设计时,对钢结构实际结构体系了解很少,基本接触不到钢结构制作、安装具体过程,所以对课程设计对象没有完整的立体概念。认为课程设计开始时,需要安排2-3学时,模型观摩和制作、安装视频教学,让同学们设计之前了解和掌握钢结构体系的实际基本构成。课程设计选题方面给同学们提供适当的选择空间,避免全靠教科书计算实例和设计实例现象。

4.实际应用效果

根据以上的研究基础,教研组从2009年开始,在不增加教学课时的前提下,对部分的钢结构教学计划和内容进行了适当的调整。钢结构原理学习过程中,调剂出2学时,在钢结构连接教学内容中补充了管桁架结构和索网结构中常用的两个节点计算原理,钢结构设计教学过程中,从参考资料中选择了简单的单层单跨门式刚架,组织进行了详细的教学,包括荷载计算及组合、力学计算、截面设计、施工图绘制等(替代了角钢桁架部分)。课程设计实践教学过程中,开始之前组织安排了当地规模较大的钢结构制作车间参观学习,还安排了模型观摩和安装视频观摩教学。课程设计选题方面为了发挥学生的主动性,提供了3个课程设计方向(钢平台、简单钢框架、简单门式刚架)。

为了了解改进后的实际教学效果,教研组从2011年下半年开始,通过不同渠道对12名毕业生(6名2009年以前毕业生、6名2010年以后毕业生)进行了实际调查,调查了解大学本科土木工程学习过程中掌握的钢结构基础知识在实际工作过程中适应情况。这12名毕业生从事于设计院、施工企业、工程管理部门等不同的领域,在调查过程中发现除了一名2010年毕业生外,其他同学都不同程度的接触到了钢结构实际工程项目(绝大部分为新的结构体系)。调查过程中2009年以前毕业的同学们说出了实话,参加实际工作过程中第一次接触倒钢结构工程时,摸不着头绪好像跟课堂上学的情况完全不同的感觉,虽然有丰富实际工程经验的老工程师热心教会和指导,但心里总是在想大学课堂中学的东西跟实际工程相差太大。但这些毕业生也承认,过了艰苦的一年多的学习和适应过程后发现,在大学学习过程中稍微挤出时间学习和接触实际工程应用和发展情况,不会出现这种非常困难局面。跟2010年以后毕业生的调查过程中发现,第一次接触钢结构实际工程,学习和适应过程有一定难度,但觉得不那么陌生,特别高兴地告诉我们经过调整和补充的钢结构教学内容对他们的影响和感受较深。

5.结束语

从发达国家的建筑发展历程和中国建筑行业发展情况来看,钢结构产业的发展还有较大空间,我们要清楚地认识到钢结构市场人才数量的需求越来越多,对人才质量的要求越来越高[5]。教学改革是永恒的主题,在高等教育大发展的今天,教师应改变传统的教学模式[6],要继续捉住本领域的发展趋势,及时更新教学内容,积极创新教学方法,使学生能够掌握最新的行业动态,并储备扎实的理论基础,为今后从事钢结构产业的相关工作打好基础。

参考文献:

[1]张哲.钢结构教学改革创新尝试[ J ]. 高等建筑教育, 2010, 19(5): 66-69.

[2]万红霞. 钢结构教学改革的现状与对策[ J ]. 理工高教研究, 2006, 25(5):113-114.

[3]陈兰. 钢结构课程设计的改革尝试[ J ]. 华南师范大学学报(自然科学版)高校土木工程专业教学研究(增刊),2004: 45-48.

[4]王晓菡.钢结构课程的教学方法分析与探讨[ J ]. 高等建筑教育, 2009, 18(3): 118-119.

钢结构课程设计总结第6篇

关键词:钢结构;课程设计;改革;思考

改革开放以来,随着国民经济的迅猛发展,钢结构在土木工程领域中的应用已经越来越广泛。《钢结构》课程在土木工程专业中的地位也显得越来越重要。

《钢结构》课程设计是土木工程专业重要的实践环节,通过该课程设计,要求学生运用所学的钢结构基本理论,掌握钢屋架的类型的选择、支撑的布置和檩条设计,熟练掌握荷载计算与屋架杆件内力计算、杆件截面选择和节点设计和并能正确的绘制屋架施工图。使学生具备普通钢屋架的设计能力,为今后从事钢结构工程设计、施工和管理以及其它相关工作打下基础。也是对《钢结构》先修课程的复习和巩固。

在以往的《钢结构》课程设计安排中存在着诸如选题、分组、管理、时间安排和考核等方面的问题。为了更好的达到《钢结构课程设计》的目的,我们认为有必要对钢结构课程设计教学进行改革。

1.《钢结构课程设计》的现状

目前,《钢结构课程设计》采用教师给定相应的设计条件,选取一榀屋架作为设计对象,要求学生先进行钢屋架的类型的选择、支撑的布置和檩条设计,再进行荷载计算与屋架杆件内力计算、杆件截面选择和节点设计并绘制屋架施工图。设计时间为一周,安排在《钢结构》课程结束后集中进行。在设计过程中,指导教师对学生进行指导和答疑,同时对学生进行阶段性检查,设计结束后指导教师根据学生的平时表现以及完成任务的质量评定综合成绩。设计成果为设计计算说明书一份;钢屋架设计图纸一张。通过课程设计,对大多数学生起到了培养学生实践能力和知识的综合运用能力的效果,但还存在一些问题。

2.存在的主要问题及原因

2.1课题雷同,抄袭现象严重

原来钢结构课程设计采用的是一个班级采用几个不同的课题,将学生分成几个组进行设计,同一组学生的课题是一样的,导致在一个组中只有部分比较认真的同学能自己独立完成,而其他不太认真的同学就可以抄袭已做好的同学的成果。学生对课程设计不重视,缺乏积极性和主动性,对课程设计敷衍了事,没能真正达到课程设计的效果。

2.2时间安排不合理

由于钢结构课程设计的设计、计算和绘图内容较多,工作量较大,原来教学大纲中钢结构课程设计的时间只有一周,是所有土木工程专业的课程设计中时间最紧张的一个课程设计,所以学生要在那么短(一周)时间完成那么多内容客观上也是相当紧张的,这也是导致部分学生抄袭的原因之一。

2.3考核体系欠完善

原来的课程设计成绩考核是由设计过程(认真程度、独立完成情况等)、计算书是否正确、完整及设计图纸的质量等情况综合考核给出成绩,并不能完全反映出学生的实际掌握情况。

3.《钢结构课程设计》改革目标

通过对《钢结构课程设计》内容、过程和要求的改革,使这一实践环节的教学效果符合应用型人才的培养目标,适应社会对人才的需求。达到以下总体改革目标:

(1)突出应用性、综合性。

(2)重视规范化、标准化。

(3)体现素质型、能力型。

4.《钢结构课程设计》改革主要内容

根据钢结构课程设计现状和总体改革目标,对钢结构课程设计教学的改革可以从以下几方面进行。

4.1改革选题

改变“同组学生题目相同”的现象,打破传统的选题模式,在设计题目和内容上进行改革,根据不同的屋盖体系、屋架形式、不同跨度、不同的荷载(基本雪压、基本风压)情况,采用一人一题进行,彻底避免学生之间相互抄袭的现象。

4.2调整时间

按照新的教学大纲要求,将《钢结构课程设计》的设计时间从原来的1周调整为1.5周,从时间上保证学生有足够的时间来充分完成设计内容.

4.3加强平时管理和考核

首先指导教师要对课程设计选题进行精心设计和准备,在布置任务时明确课程设计的重要性、具体要求和成绩评定规则,明确课程设计的目的和目标,激发学生兴趣和动力,同时要给予一定的压力。

为了保证学生在设计阶段能按时认真进行设计,在设计阶段规定作息时间,指导教师平时实行点名制进行考勤,并把出勤情况作为平时成绩之一,在设计阶段教师要认真、耐心辅导和讲解,从过程管理上确保课程设计的效果。

4.4改革考核方式

改变原来的考核方式,课程设计成绩由指导教师根据学生完成的设计成果(设计内容的完整性、规范性、合理性;计算精度;图纸质量)、工作态度及表现(包括态度、进度、主动提问及思考、质量等)和答辩情况(答辩时回答问题的正确性、相关专业知识及综合应用能力等)综合评定,特别是在最后成绩评定时增加一个答辩环节,并把答辩成绩作为其中的组成部分。这样可以促使学生在进行课程设计时必须搞懂其中的基本原理、基本理论和方法,确确实实掌握钢结构课程设计的内容,达到课程设计的最终目的。

钢结构课程设计总结第7篇

(一)钢结构课程设计选题单一

高校钢结构课程设计选题较为单一,一般为钢屋架设计或钢梁设计。钢结构课程设计在钢结构课程教学完成几周后才进行,有的甚至到学期末,内容讲授与设计实践严重脱节。学生在一周或两周课程设计中,往往只能完成一种普通钢屋架的设计,内容较为单一,还会出现较多弊端。[2]如钢屋架设计,因为钢屋架可以看成厂房设计当中的一个构件,学生在设计过程中缺少整体结构设计的概念,钢屋架的设计的实际应用范围有限。钢屋架的连接计算程式化的东西过多,连接计算过于单调、重复量过大。

(二)学生识图和制图能力较差

在近些年的钢结构课程设计教学和指导中,笔者发现由于部分学生的空间想象能力较差,往往对屋盖支撑系统的布置及关系不清楚,有些学生在进行屋盖结构布置图中常常出错。对于一榀钢屋架详图的绘制,由于图面表达内容较多,涉及的构造做法较多,学生在连接节点处内容表述不够完整,屋架的剖视图不相对应。学生在绘制钢屋架的施工图时常常不能正确地表达设计意图[3]。在平时的学习过程中学生接触的混凝土结构设计施工图较多,而对钢结构设计的施工图较少。在有限的课堂时间内,学生要真正看懂钢结构施工图,正确表达自己的设计意图并非易事,所以学生在做钢结构课程设计时,常常照搬照抄课本或课程设计指导书中钢屋架的施工图纸,甚至出现设计图纸上的尺寸结果和设计计算书中的计算结果不一致的情况。

(三)学生的创新意识不够

钢结构课程设计中的屋架设计由于教师已给定了屋架的跨度及桁架的尺寸,所以学生在做设计时不去查阅相关设计规范和设计资料,更不会考虑比选设计方案,学生的主观能动性受到了限制。因此,教师在布置课程设计任务时,要精心选题,给学生充足的空间,鼓励学生自己查阅资料,确定设计方案和尺寸,以确保学生主观能动性的发挥。此外,教师要给学生提供一个交流学习的平台,组织学生开展讨论、交流,让学生在此过程中发现问题、分析问题,从而不断培养创新思维和创新意识。针对上述钢结构课程设计存在的问题,笔者对目前钢结构课程设计的命题、教学和考核方法进行改进,提出了切实可行的建议和措施。

二、钢结构课程设计教学改革的构想与实践

(一)精选设计题目,分组设计,一人一题

教师在选择课程设计题目时,应该根据学生学习能力的差异,精心选择并布置多种形式的课程设计题目。除了钢屋架设计外,还可以选轻型门式刚架、平台结构设计、钢框架设计等题目。为了培养学生的独立思考能力,避免学生在设计过程中出现抄袭现象,在课程设计中可采用分组设计和一人一题的方法。4~5人一组,设计同一种结构型式的题目。如设计钢屋架的小组,可通过改变设计条件及参数等方式,实现一人一题。又如屋架的选择形式多样,学生可选择梯形屋架、三角形屋架或人字形屋架进行设计。荷载的取值可提供多种组合。通过这种分组设计的方式,巩固学生的理论知识,锻炼学生的设计能力,加强和培养学生的沟通协作能力和团队协助精神。

(二)改革钢结构课程设计的教学方法

以课堂教学为平台,将课程设计融入到课堂教学中,再将课程设计中涉及到的主要内容分解成若干专题做重点介绍,并要求学生根据分组布置的安排在每个专题讲完后开展讨论,将遇到的问题及时反馈,教师在后续阶段集中重点解答。通过这种方式,教师就能及时解决学生遇到的问题,有的放矢,在课堂教学中根据不同的内容选择不同的教学方法。如:对构件的力学分析时采用板书讲解,可以让学生逐步了解和掌握构件从外力到内力再到结构稳定的整个过程。除采用传统的教学方法外,还应采用多媒体辅助教学。对于桁架的设计,此部分教学内容比较抽象,应利用多媒体进行授课。对节点部分的构造做法和施工焊接流程可采用大量的工程图片、动画演示以及录像资料作演示,让学生身临其境。现代教学手段所提供的感性材料使教学活动更加生动有趣。视觉和听觉的刺激可以加深感知度,提高教学效率和学习质量[4]。

(三)建立钢结构课程设计的网络教学平台

为便于学生课后学习,教师可利用学校提供的网络教学平台建立钢结构课程设计课程网站,内容可包括课程负责人介绍、教学队伍、教学计划及大纲、课件、工程图片、教学动画演示、教学录像、学习参考资料目录、作业习题、友情链接等,还可提供钢结构设计的规范和图集等设计资料。学生可以随时访问此网站,获取所需相关知识,实现教师与学生之间的互动,开阔学生视野,扩宽知识面,网站还专门设置了重要学术杂志如《土木工程学报》、《建筑结构学报》、《建筑结构》、《工业建筑》、《钢结构》及《现代钢结构进展》等链接,以方便学生与钢结构专家直接交流[5]。

(四)增设教学实习环节,提高教学效果

为提高钢结构课程设计的教学效果,增加学生对钢结构设计的感性认识,教师要积极联系适合现场教学的钢结构工地,带学生实地观察钢结构的空间构造与一些局部的连接构造。学生在教师或工程师的带领下按照结构布置、构件做法及节点连接方式的顺序依次参观。这种教学实习,便于学生学习钢结构施工图,逐步建立所设计结构的整体空间概念。

(五)改革课程设计的考核方式

教师在评阅课程设计时主要依据学生完成的设计说明书、设计图纸进行,然后由指导教师定性给出考核等级。这样的考核方式存在考核不客观、考核成绩不能有效反映学生的真实学习水平,没有给学生一个更为公平、公正、合理的评价。所以要真实客观地反映学生的学习成果,就要综合考虑各个影响课程设计效果的环节,比如可以借鉴毕业设计考核方式,增设学生的课堂答辩。课堂答辩一方面可以充分调动学生的学习积极性;另一方面通过答辩环节,教师可以比较全面地了解学生设计的真实水平,从而客观地给出考核成绩。同时,课堂答辩过程也是学生设计过程中的经验和心得交流的一次机会,通过这个平台,学生可以进一步学习其他同学设计中的一些长处,发现自己设计的不足并加以改进。要建立完善的课程设计考核体系,将体现设计成绩的各个过程细化。比如综合多方面因素给出考核成绩:考核总成绩=平时考勤×0.1+设计说明书成绩×0.2+设计图成绩×0.3+答辩成绩0.3+创新成绩×0.1。针对以往课程设计中存在的学生创新意识不够的问题,教师要鼓励并肯定学生设计中创新。课程设计不仅是一个熟悉设计方法的过程,更应该成为培养学生创新能力的机会,所以要鼓励学生大胆创新,在成绩评定方面也要有所体现[6]。

三、结语

钢结构课程设计总结第8篇

关键词:钢结构设计课程;教学改革;案例教学法;教学效果

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)24-0051-02

钢结构设计是土木工程专业(建筑工程方向)的一门主干专业课程,课程开设的目的是要求学生在掌握《钢结构基本设计原理》的基础上,学习民用和工业建筑中常用钢结构的基本设计方法,为将来从事相关工作打下良好基础。课程的核心思想是培养学生初步具备从事钢结构设计的能力,实践性较强。如何利用有限的课内教学学时,提高学生的学习兴趣,让学生真正掌握钢结构设计的基本要领,作者结合近年的教学与设计经历,采用工程案例教学法,尝试对建筑钢结构设计的教学方法进行改进,取得了良好的教学效果。

一、教学内容与学时安排

随着近年来国内钢结构建筑的快速发展,新的钢结构形式和技术不断涌现,钢结构设计的教学内容也在不断的发生变化,现阶段课程的教学内容主要包括单层钢结构(钢平台、重钢厂房)、轻型门式刚架、多高层钢结构和大跨结构(桁架、网架和网壳)等,从表1中可以看出,各个高校钢结构设计的主体教学内容基本上是一致的;在学时安排方面,由于各个学校采用的教学方法不同,学时安排上差异较大,课内教学学时普遍在40左右,存在教学内容多,课时严重不足的现状。如何使学生在课程学习期间真正掌握钢结构设计的基本方法,提高实践动手能力,毕业后能较快胜任钢结构的设计和施工工作,已成为钢结构教学改革方面的当务之急。

二、改进教学模式

现有的教学模式主要使用板书或多媒体教学,以课堂、书本为主,以教师强制式地灌输,学生被动地接受为主要特征。如何利用有限的学时,激发学生的学习兴趣和热情,主动思考问题,这就要求在现有的教学模式的基础上,做出改变,如果能把实际钢结构工程引入课堂,实施工程案例教学,不仅可以丰富教学内容,还可以做到理论联系实际,使书本中枯燥的理论活起来。工程案例教学的主要思路如图1所示,在具体讲解每一章节之前,布置一个以实际工程设计为背景的设计任务,要求每一位学生独立自主的进行设计。

课上学时主要用于讲解总体设计思路,结构布置方案,具体的计算和PKPM、3D3S等软件绘图由学生参考相关规范、资料自主完成,以每3~5人为一个设计小组,每周定期讨论各个设计小组已完成工作的不足和需要改进的地方。在学生完成每一个设计任务的计算与绘图任务后,带领学生到设计院设计部与设计工程师进行交流和图纸对比,通过对比分析,发现自己设计的不足之处,加深设计理解,通过实际工程施工现场参观,增强感性认识。课程的考核可以采用设计任务完成情况占80%,期末的开卷考试占20%的方式。近年来钢结构是国家注册结构工程师考试专业部分的考核内容(考试方式为开卷),允许考生携带正规出版的各种专业规范和参考书目进入考场,主要考核对钢结构设计规范的理解和运用能力,鉴于此,在学生期末考试中引入注册结构工程师历年考试真题和模拟试题,考试形式逐步与国家注册结构工程师考试接轨,考核学生对实际设计及规范的理解,从而掌握钢结构的基本设计方法。

钢结构设计是一门实践性很强的土木工程专业(建筑工程方向)的主干课程,课程教学的关键是与工程实践紧密结合,让学生真正的掌握钢结构设计的基本方法。通过近几年的教学经历,工程案例教学法确实取得了良好的教学效果,期望能为从事建筑钢结构设计课程教学的老师提供一定的参考。

参考文献:

[1]董事尔,张鹏.钢结构的应用前景及教学思考[J].高等建筑教育,2003,12(3):34-37.

[2]刘坚,黄襄云.钢结构教学体会[J].高等建筑教育,2005,14(3):49-51.

[3]何明胜,曾晓云.“钢结构设计”课程教学模式探讨与实践[J].中国电力教育,2013,(11):62-63.

[4]贾玉琢,李曰兵,龚靖,邢爽.基于注册结构工程师制度的钢结构教学改革[J].东北电力大学学报,2012,32(4):48-51.

钢结构课程设计总结第9篇

Abstract: Plane Drawing Recognition and Steel Reinforcement Calculation is the basic course with stronger comprehensiveness which is set up in construction engineering major. Through the summary of many years' teaching experience for the course, combined with the current needs of student employment positions, this paper made thinking and summing up on the teaching of the course, hoping to training students' professional and technical capabilities, self-learning ability, practical ability, analytical skills of the specific issues and organizational communication capabilities.

关键词: 平法识图;钢筋算量;教学;思考

Key words: Plane Drawing Recognition;Steel Reinforcement Calculation;teaching;thinking

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)03-0055-02

0 引言

“平法”是“混凝土结构施工图平面整体表示方法”的简称,是把各个结构构件的尺寸和配筋等信息,按照平面整体表示方法制图规则,整体直接表达在各类构件的结构平面布置图上,再与相应标准构造详图相配构成的一套完整的结构施工图的方法。在《平法识图和钢筋算量》这门课程多年教学的经验里,对它有了自己的一些认识。

1 建筑工程类专业开设该课程的必要性

近些年来,平法的推广和应用是我国结构施工图表示方法的一次重大改革,它重新规定了结构施工图的表示方法。对于我们建筑工程类专业来讲,学生毕业后只要是从事和建筑工程相关的工作,几乎都要接触到图纸。所以学生在校的学习过程中,这种结构施工图表达方法的学习就显得尤为重要。

1.1 平法概述 平法的创始人是山东大学陈青来教授,在创立平法的时候,他在山东省建筑设计院从事结构设计工作。当时正值改革开放初期,设计任务非常繁重,为了加快结构设计的速度,简化结构设计的过程,他吸收了国外的经验,结合中国建筑界的具体实践,创立了平法。该方法不仅提高了设计效率,还提高了设计质量,大幅度降低了设计成本,特别是国家重新修订了混凝土结构设计规范和建筑抗震设计规范即《GB50010—2010混凝土结构设计规范》和《GB50011—2010建筑抗震设计规范》,随后11G101系列平法图集取代了03G101系列平法图集。这也标志着经过十多年的发展,平法已经相当成熟,并且成为我国目前现行的具体工程结构施工图设计的主要方法。

1.2 开设《平法识图和钢筋算量》课程的必要性 首先,思维模式要变从源头抓。由于结构施工图长期使用的是传统设计图纸,思维与认识仍然传统的模式中。因此,要从源头把这种表达方法普及,就要从学校抓起、从学生抓起,培养出能够胜任运用平法表达方式的人才,在今后的工作中能够顺利地与设计人员和施工人员进行沟通和交流,就必须开设《平法识图和钢筋算量》这门课程。

其次,钢筋构造很重要。作为建筑工程类专业来讲,学生毕业后无论是以后从事现场施工管理、工程监理还是工程造价工作,钢筋构造都是一项最基本,也是最重要的工作。比如,工程造价来说,钢筋在工程上是用量多,价格昂贵的材料,钢筋工程量能否准确计算,直接影响到能否准确计算工程造价。平法识图主要就是要看懂钢筋的布置规则,而计算钢筋工程量又要拿着平法结构施工图去算的。同理,在建筑工程施工过程中,钢筋下料长度的确定和数量的选择,也是在看懂结构施工图的前提下进行的。所以,必须开设《平法识图和钢筋算量》这门课程,才能让学生准确的钢筋算量。

再者,平法本身信息较为复杂和集中。传统的图纸简单直观明了,有些人没有经过专业的学习与培训,也有能看懂图纸,按照自以为是的的方法进行钢筋算量。平法采用标准化的设计制图规则,结构施工图表达国家化、数字化、符号化,单张图纸的信息量高而集中,这也增加了读图难度。让学生自学或者偶尔培训讲座是很难达到学会平法识图与钢筋算量的目的。必须开设《平法识图和钢筋算量》这门课程,才能让学生准确看懂图纸。

通过《平法识图和钢筋算量》的学习,可以提高同学们的专业技能,就业后能加快学生适应、胜任本岗位的角色。在当今就业竞争日趋激烈的形势下,让我们的学生毕业时多一些就业的筹码显得尤为重要。

2 教学实践中教学方法的分析研究

《平法识图和钢筋算量》这门课程具有抽象性、专业性、实践性等特点,特别是对于部分高职院校同学生源多样化的现实,部分同学学起来感觉不是那么容易,但是它又是建筑工程类专业的专业基础课,对后继课程的学习起到重要的作用,针对这一实际情况,对教学实践中的几点方法进行了总结。

2.1 课程教学设计 本课程的总体教学设计采用1本教材+3本图集(11G101)+1套完整的平法结构施工图纸(本校的某栋教学楼),教学部分分为梁、板、柱、墙及基础5个模块,每个模块进行3个阶段教学。

第一阶段,讲授该构件平法识图的基本理论知识,使学生掌握该构件平法的意思表达。基本教学思路是:先对该构件的平法表达通例进行讲解;后结合课本所给例题进行识图练习,掌握各个数值及符号的意义;最后结合完整的平法结构施工图纸进行对应类型构件识图训练。

第二阶段,讲授该构件钢筋构造的基本理论知识,使学生掌握该构件平法的意思表达的同时根据平法结构施工图纸,对该构件进行钢筋翻样。基本教学思路是:通过以前学过的课程,利用多媒体等手段明确该构件具体实物,通过该构件的受力特点及作用用途分析钢筋所放置的位置及形式;明确细部构造(比如起步距、保护层、端部锚入长度、向跨内延生长度、搭接长度等等),绘出不同种类钢筋的“钢筋分离图”;最后结合完整的平法结构施工图纸进行对应类型构件绘制“钢筋分离图”训练,为钢筋的算量做好铺垫。

第三阶段,根据第二阶段讲授的“钢筋分离图”,针对实际工程进行施工图的钢筋算量。基本教学思路是:在“钢筋分离图”的基础上,进行钢筋算量,这时的“钢筋分离图”你可以把它看成是“已知间距求根数”和“已知线段求长度”进行思路转化,把工程问题转化为基础数学问题;最后结合完整的平法结构施工图纸进行对应类型构件钢筋算量练习。

这种方法最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式,也体现了高职院校以“理论够用,注重实践”的宗旨。所以,本课程的项目教学瞄准了岗位需要,围绕真实的项目图纸为中心进行教学。

2.2 课程教学方法

2.2.1 充分利用现代化教学技术 运用多媒体、互联网和数码摄像等技术手段,将《平法识图和钢筋算》所涉及的基本理论、基本概念及构造要求制作成教学课件,通过丰富生动的多媒体教学资源,增加直观效果,提高学生的学习兴趣、提高学习效果。如在KL钢筋构造时可以将KL钢筋构造的实物图片和KL构造钢筋的演示动画相结合,让学生有直观的视觉认识,这比只拿着书讲半天要强的多。在直观认识的情况下,对构件钢筋构造进行理解和归类,就显得容易一些了。

2.2.2 绘“钢筋分离”图 利用1套完整的平法结构施工图纸为辅助资料。从中抽取用平法表达的梁、板、柱和基础构件结构施工图作为实例,从中抽取每一种类型的钢筋,依据平法图集确定出每种钢筋的构造形式。让同学把每种钢筋的构造形式用线段画出来即为钢筋分离图,而不是急着算量。在进行过多次“钢筋分离”练习后,再计算其长度和根数即算量。其中框架梁、楼板、框架柱(中柱和角柱)、筏形基础主梁和筏形基础底板各举一例。

2.2.3 采用现场教学法 不少高职院校由于实训条件的关系,实训室还不能完全完成对建筑结构的认识,但是可以到施工现场进行教学。把“教室”设在工地,聘请有经验的企业技术人员为学生现场指导,使“教、学、做”融为一体。如框架结构梁、板、柱的配筋构造,请结构工程师现场教学,可让学生对构件的配筋有更直观的感受。不少同学还主动和施工现场的工人进行交流,了解钢筋翻样下料的工序,这样的教学形式可以将理论与实践有机结合起来,加深学生对各个构件钢筋构造的认识,以真实的作业环境感染学生。

2.2.4 自制“简易模型” 对于某些构件,同学们在日常的生活中很不容易直观感受,并且在施工过程中要及时掩埋和隐蔽,很难见到实物的。比如条形基础加腋部分构造,就是不少同学比较陌生的。针对此类情况,在利用对媒体教学的同时,为了更好的给同学一个直观的认识,要求同学分组自制构造模型,并且一次为一次作业。同学们都能够利用生活中的各类包装纸盒,大致按比例能把条形基础及其加腋(水平加腋和竖向加腋)部分表现的很直观。不仅提高了学生的学习兴趣,还增强了学生的组织协调能力、动手能力。

2.2.5 分角色模拟图纸会审 在课程教学将要结束的几周,留出一定的教学时间,运用一套完整的平法结构施工图纸,进行综合模拟图纸会审。按计划把班级同学分成不同小组,让各小组扮演不同的建设参与单位的角色,即建设单位、监理单位、施工单位、设计单位。比如让学生模拟施工单位、设计单位的一次图纸会审。通过角色扮演,同学们在模拟会审的过程中,对图纸进行全面交底,加强平法识读综合能力的同时,也使学生了解了图纸会审的目的、职责和程序,进一步提升了本专业职业技能。通过分角色模拟图纸会审的情景可以使教学效果起到事半功倍。

3 小结

随着我国建筑行业的发展,特别是11G101图集的大力推广的今天,不少高职院校适应时代的要求,把《平法识图和钢筋算量》作为一门核心课程面向工程造价、建筑工程技术、建筑工程管理、建设工程监理等专业学生进行讲授。通过近几年的教学实践证明,这些教学方法用于本课程的教学是可行的,这些方法注重提高学生的岗位能力,增强学生的就业、择业竞争力,使学生在教学学习中提前进入职业岗位工作状态,为学生后继学习和将来就业打下坚实的基础。

参考文献:

[1]11G101混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图,中国建筑标准设计研究院,2011.8.

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