项目教学法在“钢结构基本原理”课程教学中的改革探索

[摘 要] 为了提高“钢结构基本原理”这一土木工程专业核心课程的教学效果，本文立足于课程特点，通过对当前各高校钢结构课程改革现状的分析，提出存在的教学问题，探讨“项目教学法”在钢结构课程中的具体应用，对于提升课程教学质量具有重要的现实意义。

[关键词] 钢结构基本原理;项目教学法;教学改革

[基金项目] 2018年度安徽新华学院质量工程“钢结构基本原理”（2018jpkcx25）;2016年度安徽新华学院质量工程“模块化课程改革试点

专业：土木工程”（2016mkhkc02）

[作者简介] 黄春晓（1989—），女，安徽六安人，工学硕士，讲师，研究方向为钢结构及力学教育。

[中图分类号] G642.0     [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）30-0190-02    [收稿日期] 2020-02-13

一、引言

近年来，随着绿色建筑的推广，我国钢结构的发展得到了强有力的政策支持。“钢结构基本原理”作为高等教育土木工程专业的核心课程之一，如何让学生掌握课程知识要点，并能够将理论知识应用到实际工程成为教学工作者的研究重点[1]。

然而，本门课程内容涵盖钢结构材料与选用、钢结构的连接方法、钢结构基本构件的受力性能等，理论推导和规范条文占主导地位，对学生前期学习的高等数学以及三大力学等课程掌握程度要求较高，导致学生学习兴趣不高，教学效果不佳。因此，“钢结构基本原理”课程教学方法的改革迫在眉睫。

二、高校钢结构基本原理课程改革现状

（一）钢结构实验课程

目前，为了增强学生对理论课程的理解，有一些高校配备了钢结构实验课程。就笔者所在院校的钢结构实验课程来说，由于钢结构试件造价高，无法做到混凝土课程的破坏性实验，加载过程始终处于弹性阶段，主要由老师进行操作，学生很难有实际探索的机会，对学生的动手能力的培养以及理论知识的理解帮助不大[2-4]。

（二）大学生创新创业项目

部分高校开展的技能训练课程和大学生创新创业项目中，参与的学生可以在指导教师的帮助下，通过一个完整的项目来增强自己对于钢结构基本原理的理解，但是由于国家级和省级大创项目立项数量有限，能够参与进来的学生人数也有限，很难覆盖到全体学生[5]。

（三）实习实训

有一些不具备实验条件的高校，为了增强学生对本门课程的理解，组织学生到钢结构厂房或者在建的钢结构工地上进行生产实习，这种方式可以增进学生对钢结构建筑的感性认识，但是对于学生掌握基本原理知识，培养学生认识问题、解决问题能力的帮助比较有限[6]。

基于以上课程改革方式对“钢结构基本原理”这门课程优化效果不够明显，笔者尝试采用项目教学法这一教学手段，用完成项目任务的方式来激发学生自主学习，从而达到培养学生分析问题解决问题的能力的目的。

三、项目教学法在课程中的改革思路

“项目教学法”是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动，它突破了传统讲授式教学的局限性，通过鼓励学生自己搜集文献来探索解决问题的办法，将书本上的理论知识与实践充分地结合起来，其目的是在课堂教学中充分发挥学生的创造潜能、提高学生解决实际问题的综合能力。

（一）教学内容

“钢结构基本原理”课程的内容主要可以分为材料、连接和构件三个部分。钢结构材料的选择需要充分考虑钢材的破坏形式、力学性能和钢材的分类以及影响钢材性能的各种因素。钢结构的连接主要包括焊缝连接、螺栓連接和铆钉连接，以及各种连接的安全性验算以及构造设计。钢构件包括轴心受力构件、受弯构件以及拉弯和压弯构件在内的强度、刚度和稳定性的计算。

通过本门课程的学习，学生可以掌握钢结构构件的基本原理和计算方法，熟悉各种基本构件的受力特征，对本学科在基本理论方面以及工程实践方面的现状和发展有初步的了解，为下一步学习结构设计和将来从事基本理论的研究打下基础。

（二）教学设计

项目教学法在进行项目实施之前，任课老师要给学生建立课程的基本概念和组织框架设计，让学生对本门课程有一个初步认识。在学生对本门课程有了基本概念体系之后，根据学生的学习情况，按照学习能力、兴趣、性别等条件将学生分为4～6人的学习小组，严禁强强结合，形成竞争机制。

以钢屋架课程设计作为项目课题为例，可以分为钢材的选择（角钢尺寸、钢材型号等）、钢材的连接（角焊缝连接、连接板的计算、焊缝构造设计等）、轴心受力构件（强度、刚度、平面内外稳定性验算）等小项目，基本涵盖了本门课程的三大知识构架。

小组成员可以通过下载阅读文献等方式撰写开题报告，制定项目研究方案，按兴趣分工，各自承担一部分项目内容，最后以课程设计成果作为项目结题报告，制作PPT进行项目结题答辩。

任课教师在学生们实施项目过程中，挑选各章节中的重难点进行讲解，例如“轴心受力构件的设计”这一章节，为了给学生做出示范，教师可以先完成一个轴心受拉构件的设计过程作为例子，说明该项目的目标是什么，哪些问题需要解决，操作时应注意哪些关键步骤，如何运用计算公式等等，在这一案例的基础上要求学生完成轴心受压构件的设计。因此，在项目确定之后，教师要先动手完成该项目，这样能对整个项目形成全面的了解，掌握重难点，便于更好的指导学生，明确完成该项目要解决哪些问题，关键步骤在哪里。课程引导和示范对于接受能力较弱的学生来说显得尤为重要，让学生在模仿学习的基础上创新。

教师在开始讲授每章课程内容之初，采用“启发式”教学方式，将专题设计中涉及的内容作为项目问题交代给学生，让学生带着问题学习，明确学习目的，同时在课堂上也可采用“翻转课堂”的教学模式进行讨论，针对学生在实施项目的过程中碰到的问题教师进行答疑、讨论。

（三）课程考核

本课程的考核以过程性考核为主，重在考察学生在教学过程中解决具体项目的能力，包括文献收集、文字撰写、陈述报告、团队合作等能力。学生完成项目之后的展示环节，不仅是教师检查学生学习效果的有效手段，更是学生之间相互学习补充的重要环节。

另外，在全班同学面前讲解自己的项目成果，也可以锻炼学生们的语言组织能力和表达能力。期末成绩由卷面成绩（50%）和平时成绩（50%）组成，平时成绩在考勤和课堂表现等常规考核的基础上，注重项目完成的过程评价，包括指导老师对各组项目结题报告和答辩PPT汇报打分和各小组内部互评打分。

四、结语

随着国家政策的扶植导向，钢结构企业规模不断扩大，对于能够解决实际问题的人才需求若渴，这就要求高校在人才培养的过程中着重学生发现问题、解决问题的能力。本文针对“钢结构基本原理”课程传统的讲授式教学的弊病，采用“项目教学法”这一教改手段，培养学生的实践能力和创新能力，使更多的毕业生能滿足不断更新变化的社会人才素质需求。

参考文献

[1]邹万杰，卢小玲.钢结构教学过程中的探讨与实践[J].教育教学论坛，2016（18）：136-137

[2]刘文洋，杨光，张兆强，等.基于仿真模拟技术的钢结构课程教学改革[J].教育教学论坛，2018（20）：110-111

[3]于伟，李正良，金凌志，等.基于装配式技术理念的钢结构课程教学改革探讨[J].教育观察，2018（21）：116-119

[4]安毅，程欣，章敏.钢结构设计课程实验教学的实践与研究[J].大学教育，2019（11）：54-56

[5]谢甫哲.基于“卓越工程师计划”的钢结构课程教学探讨[J].高等建筑教育，2018（5）：86-90

[6]史萍，李忠梅.“钢结构”课程改革的探索与实践[J].中国建设教育，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