钢结构课程设计论文

2022-04-18

摘要:钢结构课程设计是土木工程专业本科生实践教学的重要环节,但目前很多高校都缺少有效的课程设计质量监控体系。文章根据中国钢结构发展趋势,分析了构建钢结构课程设计质量监控体系的必要性,并从设计题目的多样化、设计方案的多样化、加强过程管理和指导、完善考核制度四个方面详细讨论了课程设计质量监控体系的构建。今天小编给大家找来了《钢结构课程设计论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

钢结构课程设计论文 篇1:

钢结构课程设计教学改革与实践

摘要:钢结构课程设计是一门实践性很强的专业课程,对培养学生分析和解决工程设计问题的能力, 具有十分重要的作用。重视钢结构课程设计,使学生在校期间在钢结构设计方面得到一定的锻炼,为毕业后从事钢结构方面的工作打下基础。针对钢结构课程设计教学过程中存在的主要问题,提出了钢结构课程设计的改革设想,钢结构课程设计应从选题、教学方法、网络课程、实践教学环节、考核方式等方面进行改革。此研究为提高钢结构课程设计的教学质量提供参考。

关键词:钢结构课程设计;教学方法;网络课程;实践教学

一、钢结构课程设计中存在的问题

(一)钢结构课程设计内容多,课时少

钢结构课程设计涉及的内容广泛,包括门式刚架轻型钢结构、重型工业厂房结构、多层及高层房屋钢结构、网架结构等,既要讲述钢结构的设计理论,又要介绍节点及构造措施,还涉及结构体系选型、结构抗震以及钢筋混凝土结构等土木工程相关专业知识,与规范、规程联系紧密。要讲好钢结构课程设计课程,教师必须具备扎实的力学基础和深厚的钢结构理论,还要有较好的土木工程相关专业知识储备。

在钢结构的教学中一般很重视钢结构基本原理教学,而轻视钢结构课程设计。课程设置往往存在教学内容多、学时少等问题。如西北农林科技大学钢结构课程教学学时为40学时,而钢结构课程设计仅两周时间。教师在授课时往往根据教学学时的安排选择性地讲授部分内容,因此造成有些问题讲得不够深,也不够系统,不能达到预期的教学效果[1]。

(二)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。

(三)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。

(四)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,精心选擇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性行为。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

钢结构课程设计是一门实践性很强的专业课程,对培养学生分析和解决工程设计问题的能力起到十分重要的作用。重视钢结构课程设计,使在校学生在钢结构设计方面得到锻炼,为毕业从事钢结构方面的工作打基础,已成为钢结构教学改革的当务之急。针对目前钢结构课程设计教学中存在的問题,提出钢结构课程设计需要改进的措施,以期对钢结构课程设计改革有所裨益。

参考文献:

[1]陈宗平.《钢结构设计》课程教学的探索与实践[J].中国建设教育,2010(5):57-59,38.

[2]郇筱林,戴素娟,刘艳.钢结构实践教学改革探讨[J].大众科技,2010(3):140-141.

[3]蒋华.关于土木专业钢结构系列课程教学改革的思考[J].高等教育研究2012(3):49-52.

[4]李昆.基于实践能力培养的“钢结构设计”课程教学改革研究[J].中国电力教育,2011,16(2):122-123.

[5]王小平,万红霞.《钢结构设计教学》课程教学的实践与思考[J].理工高教研究,2007(1):101-102.

[6]周智辉,文颖.钢结构课程设计教学探讨[J].陇东学院学报,2010(9):131-132.

作者:余卫华 王正中 蔡坤

钢结构课程设计论文 篇2:

土木工程专业钢结构课程设计质量监控体系的构建

摘要:钢结构课程设计是土木工程专业本科生实践教学的重要环节,但目前很多高校都缺少有效的课程设计质量监控体系。文章根据中国钢结构发展趋势,分析了构建钢结构课程设计质量监控体系的必要性,并从设计题目的多样化、设计方案的多样化、加强过程管理和指导、完善考核制度四个方面详细讨论了课程设计质量监控体系的构建。

关键词:钢结构;实践教学;课程设计;质量监控体系

作为钢结构课程实践教学的重要环节,钢结构课程设计是土木工程专业本科生的一门必修课,是根据土木工程专业教学计划要求,在教师指导下进行的阶段性专业技术训练,是对前期所学习理论教学效果的一次检验。它要求学生应具有较系统的前期课程基础知识,如高等数学、理论力学、材料力学、结构力学、建筑材料、钢结构原理、钢结构设计及建筑制图等,其主要任务是帮助学生深化课堂所学的设计理论和知识,培养学生理论联系实际,运用科学的研究方法分析和解决实际问题的能力,锻炼制图能力,了解现行设计规范、标准及使用方法

,使学生掌握钢结构的设计方法,并能根据其设计结果绘制施工图。

一、构建课程设计质量监控体系的必要性

随着中国钢产量的不断提高,用钢量已不再是制约钢结构发展的主要因素,建筑钢结构由于其材料性能优良,制作安装工业化程度高以及结构形式新颖灵巧,受到了越来越广泛的应用。随之而来,钢结构人才短缺日渐凸显,企业急需大批钢结构设计和施工的专门人才。

钢结构课程设计是对学生的一次较为全面的设计训练,是钢结构原理和钢结构设计课程后一个重要的综合性实践教学环节,也是培养学生钢结构设计能力的基础性教学环节。它是课程基本概念、基本理论等内容的延伸,也是对所学知识的一次综合运用,将为毕业设计以及工作以后的钢结构工程设计奠定坚实的基础。

但是,长期以来大部分高校形成了重理论、轻实践的教学模式,各高校实践教学的质量监控相对薄弱。就学生而言,受传统教学模式的影响,普遍重视基本理论的学习,忽视实践教学环节在教学活动中的重要地位。一方面大学生习惯于传统的“教师讲,学生听”的教学模式,而对于以学生为主的课程设计环节,自主学习的积极性不高,主动性不强,探索钻研和创新实践能力不足;另一方面,大学生迫于就业压力,学习动机功利化,热衷于考取各种资格证,从而忽视了对专业课的学习,特别是相对自由的设计环节,如果缺乏规范的实践教学规章制度或者监控体系,设计时间、设计进度和设计质量难以保证。因此,如何构建切实可行的课程设计质量监控体系,充分调动学生的积极性和主动性,保证课程设计质量并且督促学生按时独立认真完成课程设计,是一项紧迫而必要的工作,也是钢结构实践教学改革需要不断研究和探讨的课题。

二、课程设计质量监控体系的构建

笔者根据多年的教学经验,并结合山东科技大学钢结构省级精品课程建设工作,在钢结构课程设计质量监控方面进行了一系列改革实践,并取得了较理想的效果。

(一)设计题目多样化

在2006级以前,学校钢结课程设计通常做法是进行钢屋架设计,设计题目单一。随着计算机的普及,课程设计绘图也由原来的手工绘图变成了计算机CAD绘图,这就不可避免地导致前一届学生存储的设计资料流入到下一届学生的手中,出现跨级抄袭或者拷贝的现象。为此,课题组集中编写了三个题目的课程设计任务书,包括钢屋架设计、工作平台设计、门式刚架设计。自2006级以来,三套课程设计任务书轮流使用,并根据设计过程跟踪指导情况适时对设计内容进行添加或者修改,有效避免了跨年级拷贝现象。

(二)设计方案多样化

对于同一个课程设计题目,在编写任务书时,在教学要求完全一致的基础上,给出多组设计条件和设计参数供选择,尽量做到不同的学生完成不同的设计方案。以钢屋架设计为例,通过给出厂房的跨度、屋面情况、积灰荷载、屋架坡度及钢号等多组参数组合,保证每个学生选用不同的方案,具体安排见表1。

下达设计任务书的同时,下发课程设计指导书,详细说明要完成的具体内容,设计图纸的要求以及设计计算书的内容。另外,为了便于指导教师跟踪指导和检查,设计指导书中还要给出设计内容的时间安排。钢屋架设计时间具体安排见表2。

课程设计集中在两周内完成,由于课程设计是在课程结束若干天以后的期末进行,学生表现比较松散,指导教师要随时检查学生整体的进展情况及每个人的完成情况[2]。指导教师要对学生进行过程跟踪指导,并分三次进行集中检查和指导答疑。第一次安排在内力计算及内力组合完成以后,主要检查结构的布置是否合理,荷载及内力的计算是否正确。第二次安排在构件和节点设计完成以后,主要检查构件设计是否合理,验算过程是否完整,计算是否正确,节点设计是否合理。第三次安排在屋架施工图绘制完成以后,主要检查图面布局是否合理,尺寸标注是否正确,是否达到施工图要求等[3]。

通过过程跟踪管理和指导,可以更好地了解学生对知识的掌握程度,以及独立完成课程设计的能力和质量,并以此作为平时成绩考核的依据。

(四)完善考核办法

传统的钢结构课程设计考核主要以设计成绩为主,适当考虑20%的平时成绩。设计成绩主要考虑设计图纸的质量和设计计算书的内容。平时成绩以考勤为主。这种考核方式往往无法兼顾到公平和合理性,不能完全体现学生的主动性和独立工作的能力,也就无法充分调动学生的积极性。为此,我们改革了课程设计的考核方式,将原来以设计成果为主的考核方式变成多方面多指标的考核方式,主要从平时成绩、设计计算书、施工图纸和课程设计答辩四个方面综合考核,对应到具体每一方面,给出相应的量化评价指标,见表3[4]。通过实施这种多方面多指标的量化成绩评定的教学改革实践,学生的主动性有明显提高。

(20%)考勤情况,学习态度是否积极,进度是否达到要求,解决问题的综合能力

设计计算书

(30%)概念是否清晰,计算是否正确,内容是否完整,层次是否分明,条理是否清晰,文字表达是否流畅

施工图纸

(30%)图幅是否饱满,制图是否规范,布局是否合理,图纸内容是否完整,尺寸标注是否正确

课程设计答辩(20%)自我介绍情况,个人应变能力,回答问题是否完整准确

自2006级实施改革实践以来,特别是2009、2010、2011三级,完全按照上述课程设计质量监控体系进行。实践证明:设计质量较以前有很大提高,

设计计算更条理、更完整;从成绩来看,2009级优良率42%,2010级优良率52%,2011级优良率47%,较过去的25%~35%有明显提高;此外,学生也普遍认同该质量监控体系和课程设计实训系统,普遍认为为以后的毕业设计和入职打下了良好的基础。

三、结语

钢结构课程设计是土木工程专业本科生实践教学的重要环节,构建钢结构课程设计质量监控体系,提高钢结构课程设计质量对于培养优秀的钢结构设计和施工人才具有重要的意义。经过近几年的课程设计教学改革的实践,我们体会到在下达任务时,设计题目和设计方案要尽量多样化,从根本上杜绝学生之间的抄袭现象,锻炼学生的独立工作能力。此外,还要加强实践环节的过程管理和指导,进一步完善考核办法,充分发挥学生的积极主动性,保证设计质量的真实、有效。参考文献:

[1] 孙德发,李刚,刘俊英.关于提高钢结构课程设计教学质量的教改实践[J].嘉兴学院学报,2008(5):139-141.

[2] 郭吉坦.如何提高钢结构课程设计质量的实践探讨[J].高等建筑教育,2002(1):39-40.

[3] 赵根田.钢结构课程设计[M].北京:机械工业出版社,2009.181.

[4] 郇筱林,戴素娟,刘艳.钢结构课程设计教学改革实践 [C]//中国钢协结构稳定与疲劳分会第12届(ASSF-2010)学术交流会暨教学研讨会论文集,2010:960-963.

作者:郇筱林 戴素娟

钢结构课程设计论文 篇3:

钢结构课程设计教学方法探讨

摘要:为适应中国经济发展对高质量工程技术人才的需要,全面提高工程教育人才的培养质量,满足教育部“卓越工程师教育培养计划”对高校本科教育的需求,在钢结构课程设计的授课方式上,总结出分步、互动和综合考核为一体的教学方法,用以培养学生创新能力和实践能力。

关键词:钢结构课程设计;教学方法;教学改革

随着中国经济建设的飞速发展和国民生活水平的不断提高,很多高层及大跨建筑物拔地而起。钢结构由于轻质高强、建造周期短、施工方便等诸多优点,在工业与民用建筑领域得到普遍应用,多数外形新颖、奇特、大跨、超高的新型建筑都离不开钢结构。教育部于2010年6月份提出“卓越工程师教育培养计划”以贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020年)》重大改革项目,旨在培养一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。卓越工程师的培养目标之一是强化学生工程能力和创新能力。土木工程专业是首批试点专业之一。课程设计作为土木工程专业学生必修的实践类课程,在卓越工程师的培养过程中起着不可或缺的作用。李方慧等[1]在钢结构设计课程教学中引入最新的研究成果和案例,结合现代化的教学手段以提高学生的实践教学能力和认知能力;贾玉琢等[2]指出当前钢结构教学在教材内容和教学方法等方面存在的弊病,并从优化整合课程内容、采用灵活的教学方法和先进的教学手段入手,探讨并实践了钢结构课程实用的教学方法。

目前很多高校在土木工程专业同时开设了钢结构基本原理、建筑钢结构设计和钢结构课程设计课程。这三门课程各有侧重点:钢结构基本原理侧重钢材的基本性能和构件强度、稳定和刚度的计算方法;建筑钢结构设计课程侧重各种常用钢结构体系的设计原理、受力分析、设计方法、加工制作和防腐蚀处理等内容;钢结构课程设计则主要训练学生运用前两门课程知识,通过对给定命题的钢结构单体进行设计实践以巩固专业知识,为学生以后从事工程设计和提升专业素质做好知识储备。目前,不同的高校对钢结构课程设计的要求不同,主要分为轻型门式刚架和钢屋架两种形式。

一、课程特点和教学目标

(一)课程特点

针对四年学制的土木工程专业本科学生,一般钢结构课程设计开设在第七学期,即在学生学习了钢结构基本原理和建筑钢结构设计课程后,此时学生已经具备了钢结构课程设计的必要专业知识。但是,大学四年级的学生有不同于其他年级的特殊性,主要体现在三个方面:首先,第七学期对报考研究生的学生是非常关键的时期,因此往年总是有部分学生为复习考研课程而缺课,即使上课也是心不在焉,最终导致他们学习效率不高甚至不知道课程设计的基本要求。其次,大四学生面临就业问题,很多用人单位为充分考查学生能力要求学生先到单位实习。由于就业市场竞争激烈,很多学生不愿意放弃来之不易的实习机会,因此选择放弃专业课程的学习到单位实习。这批学生最终也不能较好地完成课程设计任务。第三,近些年来,钢结构设计软件发展很快,很多工作均可由计算机代为完成。如中国建筑科学研究院研发的PKPM系列软件中的STS模块,上海同磊土木工程技术有限公司研发的3D3S软件,从10年前完成主要计算到现在可完成主要的施工图,设计人员仅需要输入少量设计参数即可完成设计优化、计算分析和施工图绘制。软件的不断发展和进步大量减少了工程师的重复劳动,但是对学生基本技能的培养并无益处。学生由于对设计软件过分依赖而对设计理论不熟悉,导致最终对计算结果无法准确把握和判断。

(二)教学目标

专业课程的授课方法通常为教师讲、学生听的模式,课堂上师生互动较少,考核多以卷面成绩为主。这种授课方式对课程设计显然并不合适。作为钢结构基本原理和建筑钢结构设计的后续课程,钢结构课程设计的开设是建立在学生对专业知识有一定了解的基础上,引导学生自主完成给定命题的钢结构单体设计过程,要求学生掌握钢结构设计的一般要求、设计过程和设计方法,通过计算书和施工图进行考核,以适用、安全、经济、合理作为设计作品的考核目标。

二、改进方法

(一)分步和互动式教学

钢结构基本原理和建筑钢结构设计两门课程是钢结构课程设计的先行课,由于不同的教师授课方式和侧重点有所不同,学生对知识的掌握程度也不同,在讲授钢结构课程设计要有针对性。学校将课程设计安排在建筑钢结构设计课程完成之后的下个学期,往年的授课方式主要为三个阶段:理论部分讲解、计算分析阶段和施工图绘制阶段,最终按提交的设计图纸和计算书质量进行考核。由于教师在理论讲解时不了解学生对专业知识的掌握程度,只能按照平时授课方式讲解课程设计理论,难以针对课程设计中学生容易出现的错误进行有针对性的教学;由于学时的限制,学生在匆忙完成图纸和计算书后即是学期结束,即使教师发现图纸和计算书中有很多问题也来不及让学生修改。

为准确把握学生对相关知识点的掌握程度,笔者通过与学生交流,及时了解他们完成课程设计需要补充的知识点,适时调整教学计划。如课程设计任务书要求学生完成一无吊车的轻型门式刚架设计,在第一节课上,即有学生指出门式刚架的结构体系和计算方法在建筑钢结构设计课堂上已经讲述,但只是一带而过。在这种情况下,笔者将课堂内容及时调整,考虑到各种不同的结构体系在结构的内力计算方面并无大的差异,仅将门式刚架与其他结构体系的不同之处重点讲述,然后要求学生课后进行计算分析,并在下一节课上随机抽查2~3名学生在10分钟内用ppt演示自己的计算过程。通过演示及时发现学生计算过程中普遍存在的问题,并在以后的授课过程中有目地重点解释。学生为准备演示ppt,会仔细阅读教材及相关设计材料,独立地思考、分析、归纳总结,既锻炼了他们的语言表达能力,又能发现问题,高质量地完成课程设计。

(二)工程实例的引入

随着近些年来钢结构建筑物的日益增多,学生对以钢结构为主体结构的实际工程有一定程度的认识。在教学过程中,除以照片形式展示国内外已建成和正在兴建的典型实际工程外,还可将常见结构体系的主要受力构件与校内钢结构建筑物实体相结合,将书本理论知识与身边实际工程结合,使学生对课堂所学知识加深理解和巩固。

此外,虽然学生之前已完成其他专业课的课程设计,但是由于钢结构施工图的表达方式和其他结构体系差异很大,无法将钢结构实体用施工图完整表达。鉴于此,笔者精选一套严格符合现行制图标准的轻型门式刚架结构施工图,从字体的选择、图面的布置到钢结构施工图绘制的要点一一讲解,要求学生从结构布置到节点详图分步完成,每次课堂均安排2~3名学生演示自己完成的工作,引导其他学生学习并从中发现问题。经过这样的训练与引导,学生最终完成的图纸图面较往年有很大程度的提高。

(三)正确的设计理念

由于钢结构表面经防腐蚀处理后美观大方,很多建筑师选择将钢构件暴露在室内。一个优秀的结构设计作品,结构的安全可靠是基本要求,结构的经济、美观和便于施工也是结构工程师必须考虑的因素。在往年的钢结构课程设计中,普遍存在截面过大、板件厚度太厚或太薄、连接处截面不等高或不等宽等问题。从学生的计算书来看,所选截面强度、稳定、刚度等均满足要求,但是有的截面应力比太小造成材料浪费,有的截面连接处截面不等高、翼缘不等宽造成外形层次不齐,有的所选腹板厚度太薄使焊接质量难以保障,还有学生为减少工作量以等截面H型钢替代经济合理的楔形截面。虽然笔者在理论部分的讲解中反复强调这些问题,但是学生在最后提交的作业中这些问题仍然会重复出现,这主要是由于在专业课的授课过程中,只重点讲解了构件的强度、稳定和刚度等关于安全性的训练,而忽视了结构设计还应考虑的其他关乎结构整体性的因素。因此,在截面优化、校核的过程帮助学生校核所选截面的适宜性,有利于培养他们正确的设计理念。

为避免学生因截面选择不当而引起的设计不合理,笔者在这次的教学方法改革中通过部分学生的ppt汇报发现并提炼共性的问题,同时将学生分组,在课堂上讨论、相互排查,确保每位学生对常见错误有明确的认识。在课堂上师生互动,学生之间的互动,启发、引导学生带着问题思考、讨论,可充分调动全体学生的积极性、主动性。通过讨论,学生基本上掌握了大部分内容,若仍不能解决的疑难问题,再通过重点讲解进一步促使学生将知识点与课程设计相结合。

(四)考核

与一般卷面考核不同,课程设计以最终提交的图纸和计算书为考核依据,图纸一般要求AutoCAD绘制。为避免学生之间相互抄袭,每年的课程设计均按一人一题设置,但即使这样,仍很难杜绝抄袭他人图纸和计算结果的现象发生,作为教师如何区分便成为难题。因此,笔者将学生的课堂表现同时作为考核依据,学生的ppt汇报和课堂的问答均能有效地反应对知识点的掌握程度,结合提交的图纸和计算书,能较为公平公正地对学生考核。

三、结语

文章从钢结构课程设计的特点出发,探讨了适合钢结构课程设计的教学方法。实践证明,根据课程特点调整教学计划和教学方法、提高师生的互动性、培养正确的设计理念可有效提高教学质量和学生综合能力。

参考文献:

[1] 李方慧,田春竹.钢结构设计课程实践教学方法探讨[J].高等建筑教育,2011,20(1):135-137.

[2] 贾玉琢,李曰冰,龚靖.钢结构实用性教学的研究与实践[J].东北电力大学学报,2007,27(5):34-36.

Teaching methods of steel structure design course

CHEN Junling1, JIAO Yufeng1,2

(1. College of Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, P. R. China;

2. Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003, Henan Province, P. R. China)

(编辑詹燕平)

作者:陈俊岭 焦燏烽

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