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摘要：本文从分析卓越工程师培养计划的培养目标出发，探讨本科生钢结构教学存在的问题，提出针对卓越计划修订教学大纲、编写实用教材、建立校外实习基地、校企联合培养等等培养实用创新型钢结构人才的思路。
关键词：卓越工程师；钢结构；教学改革
国家教育部推出卓越工程师教育培养计划（以下简称卓越计划）[1，2]，旨在通过在试点高校及专业实施卓越计划，摸索建立具有中国特色的工程教育模式。卓越计划将面向社会需求培养人才，第一批（2010年）有61所高校入选，第二批（2011年）有133所高校入选，批准462个本科专业或试点班。土木工程专业方面清华大学等21所高校入选见表1，实施卓越计划是高水平大学办学趋势。
钢结构课程作为土木工程专业的重要专业课之一，不仅课程本身在土木工程课程体系中占有重要地位，钢结构特点以及钢结构行业蓬勃发展态势也使其在卓越计划中占有重要地位。
一、钢结构发展前景及人才需求
钢结构体系具有自重轻、抗震性能好、施工周期短、加工制作工业化程度高、造型新穎轻盈、施工噪音低、大部分钢材可回收循环利用、符合可持续发展要求等优点。作为钢铁大国我国已经连续十年钢产量居全世界第一，国家政策也从20世纪50年代节约用钢、20世纪80年代合理用钢转变为21世纪提倡用钢。建设部颁布的《国家建筑钢结构产量“十五”计划和2015年发展规划纲要（草案）》提出，“十五”期间，争取年全国建筑钢结构用钢量达到钢材总产量的3%左右，到2015年争取年全国建筑钢结构用钢量达到钢材总产量的6%左右。如果保守估计2015年钢产量为5亿吨，其6%为3000万吨。总之钢结构行业发展会越来越快，该行业的人才需求量也会越来越大。相比钢结构行业的人才需求，国内培养的钢结构专门人才偏少，质量也不高。要想改变我国钢结构应用落后于发达国家的现状，需要培养具有扎实钢结构理论基础，了解国内外钢结构新进展及新技术，能将所学理论知识灵活应用到钢结构设计、施工等相关工作中，创新意识和创新能力较强的具有卓越工程师潜质的毕业生。
二、钢结构教学现状及存在问题
1.教学现状。从我校情况看，土木系本科生钢结构教学分成钢结构原理（专业必修课32学时，其中2学时用于考试）、钢结构设计（专业限选课24学时，其中2学时用于考试）及钢结构课程设计（1.5周实践教学环节）三个教学环节进行，在第三学年第二学期内完成。基于“高等学校土木工程指导性性专业规范”[3]，三个环节的教学侧重点如下：钢结构原理课程要学习钢结构特点及设计方法、钢材性能及选用、钢构件（包括轴拉构件、实腹和格构式轴压构件、梁、拉弯构件、实腹和格构式压弯构件）的强度、稳定及刚度计算及设计，钢结构焊缝连接（分为对接焊缝和角焊缝）和螺栓连接（分为普通螺栓和高强螺栓）的计算及设计、疲劳计算等内容；学生后续有大跨结构和高层结构选修课，加之课时有限，钢结构设计以门式刚架和重工业厂房设计为主；钢结构课程设计大部分学生做钢屋架设计，少部分学生选做门式刚架设计。
2.存在问题。我校钢结构课时偏少，并且目前对钢结构感兴趣，愿意从事钢结构行业的学生不少，掌握好钢结构设计及施工知识对学生就业也非常有利，但是钢结构课程知识点多而杂，公式多，重点的稳定问题学习难度大，加之学生材力和结力的学习基础不扎实，虽然采用多媒体教学手段，但因课时所限，授课时往往还是无奈停留在学生对构件及连接能够正确验算校核层次，很难引导帮助学生提升到对构件及连接进行优化设计和合理构造处理，乃至具备实际钢结构工程设计能力。同时对国内外钢结构设计规范的比较介绍不够，对钢结构新理论、新材料、新结构、新技术介绍也不足。依据“卓越计划”人才培养的要求，从钢结构的授课内容及授课效果分析，钢结构教学主要存在以下问题：①钢结构原理、钢结构设计、钢结构实践环节课程大纲面向卓越工程师计划的针对性不强；②教学内容对国内外钢结构发展、新理论、新材料、新结构、新技术吸收不及时；③钢结构课程设计和毕业设计的工程实际针对性不强；④未能充分调动学生学习兴趣及热情；⑤未做到因材施教；⑥学生力学基础差对钢结构学习产生畏难心理。
三、钢结构课程改革思路
应用创新人才培养应是以知识学习为载体，着力系统培养学生知识迁移能力及创新能力。分析钢结构教学存在的问题，可以从以下几个方面进行教改尝试[4-6]。
1.教学准备及实施中注重创新能力培养。首先依据“卓越计划”，结合现代钢结构材料、构件、体系及设计方面的最新发展，制定2012级本科专业教学计划和相应课程大纲，并科学划分及衔接本科与研究生的钢结构课程内容。其次按照新修订的《钢结构设计规范》（预计2012出版）编写本科生教材钢结构教材，教材要体现新规范、新理论、新材料、新体系、新技术，力求具有循序渐进、通俗易懂、叙述详细、例题多且贴合实际，便于自学，逻辑清晰等特点。最后将教学模式从讲授式逐步转化为探讨式，精练教学内容同时，采用现代化教学手段提高教学效率，以讨论式学习钢结构重点难点问题，启发学生深入思考及掌握钢结构理论知识及设计方法，引入实际工程设计讨论，培养学生创新思维。
2.激发学习兴趣，力求因材施教。绪论课以钢结构学习动员形式进行。介绍钢结构特点、国内外应用及研究现状、钢结构的前沿课题、钢结构发展前景、钢结构行业状况及国内外重大钢结构工程等。通过钢结构学习动员开阔学生视野，激发学生学习钢结构的兴趣。课间尝试引入上海交大刘西拉教授采用的“带领学生玩搭建结构的游戏”模式[7]，活跃教学气氛，培养学生对课程学习的兴趣。课间及课后组织学生观看钢结构工程录像。教学中采用的华南理工大学王湛老师研发的《钢结构多媒体教学系统》动画及工程录像，很受学生欢迎。所以订购或制作钢构件、紧固件、焊接件、小型钢结构体系及连接的教学模型，并鼓励学生参与到模型制作中，使学生有直觉感官认识的同时，培养动手能力很必要。鼓励并指导学有余力的学生阅读钢结构课外书籍及科研文献，撰写读书报告；鼓励对设计感兴趣的学生利用课余时间学习STS，3D3S，MST，ETABS等钢结构设计软件，为做毕业设计及适应毕业后从事钢结构设计工作做准备；鼓励对科研感兴趣的学生参与任课老师的科研课题，进行钢结构方面的研究或试验工作。
3.加强实际工程训练。积极与钢结构设计、施工及研究单位建立合作关系，联系校外实习基地。毕业设计环节及假期让部分学生到校外实习基地参与实际钢结构工程的设计或施工。钢结构课程设计和毕业设计题目逐步改进为实际工程设计题目。
4.与其他课任课老师沟通。与前续课程材料力学、结构力学等的任课老师进行交流沟通，帮助和要求学生在力学课学习阶段对钢结构所需的力学知识点扎实掌握，尽量减少学生由此产生的对钢结构学习的困难，有利于节省用于复习力学知识点的钢结构课上学时；与后续课大跨结构、高层结构、结构抗震设计等课程的任课老师沟通，保证学生钢结构知识的系统性；与认识实习和生产实习老师沟通协商，认识实习协助安排所有学生到钢结构工地参观学习，生产实习安排部分学生到钢结构校外实习基地实习。
我国要从钢铁大国转变为钢铁强国及至钢结构强国，培养出一大批高素质应用创新型钢结构专门人才是当务之急。以实施卓越计划为契机，修订钢结构系列课程教学大纲，编写实用型现代钢结构教材，精练教学内容，采用现代化教学手段及多种教学方法想方设法调动学生学习钢结构热情和创新意识，吸引优秀学生到钢结构产业中去，利用校企联合培养方式即钢结构实习基地培养学生钢结构实践能力，培养出卓越计划要求的未来卓越工程师的后备军。
参考文献：
[1]教育部.卓越工程师教育培养计划[Z].2010-06.
[2]教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].2011-01.
[3]高等学校土木工程指导委员会.高等学校土木工程指导性专业规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[4]郭小农，罗永锋，蒋首超，王伟.钢结构稳定研究[J].高等建筑教育，2011，（12）：46-48.
[5]张磊，李忠学，赵伟.面向土木工程创新设计实验班的钢结构教学改革构思[J].高等建筑教育，2009，（12）：110-112.
[6]陈东.基于卓越工程师计划的钢结构教学改革研究[J].重庆科技学院学报，2001，（16）：174-175.
关键词：卓越工程师；钢结构；教学改革
国家教育部推出卓越工程师教育培养计划（以下简称卓越计划）[1，2]，旨在通过在试点高校及专业实施卓越计划，摸索建立具有中国特色的工程教育模式。卓越计划将面向社会需求培养人才，第一批（2010年）有61所高校入选，第二批（2011年）有133所高校入选，批准462个本科专业或试点班。土木工程专业方面清华大学等21所高校入选见表1，实施卓越计划是高水平大学办学趋势。
钢结构课程作为土木工程专业的重要专业课之一，不仅课程本身在土木工程课程体系中占有重要地位，钢结构特点以及钢结构行业蓬勃发展态势也使其在卓越计划中占有重要地位。
一、钢结构发展前景及人才需求
钢结构体系具有自重轻、抗震性能好、施工周期短、加工制作工业化程度高、造型新穎轻盈、施工噪音低、大部分钢材可回收循环利用、符合可持续发展要求等优点。作为钢铁大国我国已经连续十年钢产量居全世界第一，国家政策也从20世纪50年代节约用钢、20世纪80年代合理用钢转变为21世纪提倡用钢。建设部颁布的《国家建筑钢结构产量“十五”计划和2015年发展规划纲要（草案）》提出，“十五”期间，争取年全国建筑钢结构用钢量达到钢材总产量的3%左右，到2015年争取年全国建筑钢结构用钢量达到钢材总产量的6%左右。如果保守估计2015年钢产量为5亿吨，其6%为3000万吨。总之钢结构行业发展会越来越快，该行业的人才需求量也会越来越大。相比钢结构行业的人才需求，国内培养的钢结构专门人才偏少，质量也不高。要想改变我国钢结构应用落后于发达国家的现状，需要培养具有扎实钢结构理论基础，了解国内外钢结构新进展及新技术，能将所学理论知识灵活应用到钢结构设计、施工等相关工作中，创新意识和创新能力较强的具有卓越工程师潜质的毕业生。
二、钢结构教学现状及存在问题
1.教学现状。从我校情况看，土木系本科生钢结构教学分成钢结构原理（专业必修课32学时，其中2学时用于考试）、钢结构设计（专业限选课24学时，其中2学时用于考试）及钢结构课程设计（1.5周实践教学环节）三个教学环节进行，在第三学年第二学期内完成。基于“高等学校土木工程指导性性专业规范”[3]，三个环节的教学侧重点如下：钢结构原理课程要学习钢结构特点及设计方法、钢材性能及选用、钢构件（包括轴拉构件、实腹和格构式轴压构件、梁、拉弯构件、实腹和格构式压弯构件）的强度、稳定及刚度计算及设计，钢结构焊缝连接（分为对接焊缝和角焊缝）和螺栓连接（分为普通螺栓和高强螺栓）的计算及设计、疲劳计算等内容；学生后续有大跨结构和高层结构选修课，加之课时有限，钢结构设计以门式刚架和重工业厂房设计为主；钢结构课程设计大部分学生做钢屋架设计，少部分学生选做门式刚架设计。
2.存在问题。我校钢结构课时偏少，并且目前对钢结构感兴趣，愿意从事钢结构行业的学生不少，掌握好钢结构设计及施工知识对学生就业也非常有利，但是钢结构课程知识点多而杂，公式多，重点的稳定问题学习难度大，加之学生材力和结力的学习基础不扎实，虽然采用多媒体教学手段，但因课时所限，授课时往往还是无奈停留在学生对构件及连接能够正确验算校核层次，很难引导帮助学生提升到对构件及连接进行优化设计和合理构造处理，乃至具备实际钢结构工程设计能力。同时对国内外钢结构设计规范的比较介绍不够，对钢结构新理论、新材料、新结构、新技术介绍也不足。依据“卓越计划”人才培养的要求，从钢结构的授课内容及授课效果分析，钢结构教学主要存在以下问题：①钢结构原理、钢结构设计、钢结构实践环节课程大纲面向卓越工程师计划的针对性不强；②教学内容对国内外钢结构发展、新理论、新材料、新结构、新技术吸收不及时；③钢结构课程设计和毕业设计的工程实际针对性不强；④未能充分调动学生学习兴趣及热情；⑤未做到因材施教；⑥学生力学基础差对钢结构学习产生畏难心理。
三、钢结构课程改革思路
应用创新人才培养应是以知识学习为载体，着力系统培养学生知识迁移能力及创新能力。分析钢结构教学存在的问题，可以从以下几个方面进行教改尝试[4-6]。
1.教学准备及实施中注重创新能力培养。首先依据“卓越计划”，结合现代钢结构材料、构件、体系及设计方面的最新发展，制定2012级本科专业教学计划和相应课程大纲，并科学划分及衔接本科与研究生的钢结构课程内容。其次按照新修订的《钢结构设计规范》（预计2012出版）编写本科生教材钢结构教材，教材要体现新规范、新理论、新材料、新体系、新技术，力求具有循序渐进、通俗易懂、叙述详细、例题多且贴合实际，便于自学，逻辑清晰等特点。最后将教学模式从讲授式逐步转化为探讨式，精练教学内容同时，采用现代化教学手段提高教学效率，以讨论式学习钢结构重点难点问题，启发学生深入思考及掌握钢结构理论知识及设计方法，引入实际工程设计讨论，培养学生创新思维。
2.激发学习兴趣，力求因材施教。绪论课以钢结构学习动员形式进行。介绍钢结构特点、国内外应用及研究现状、钢结构的前沿课题、钢结构发展前景、钢结构行业状况及国内外重大钢结构工程等。通过钢结构学习动员开阔学生视野，激发学生学习钢结构的兴趣。课间尝试引入上海交大刘西拉教授采用的“带领学生玩搭建结构的游戏”模式[7]，活跃教学气氛，培养学生对课程学习的兴趣。课间及课后组织学生观看钢结构工程录像。教学中采用的华南理工大学王湛老师研发的《钢结构多媒体教学系统》动画及工程录像，很受学生欢迎。所以订购或制作钢构件、紧固件、焊接件、小型钢结构体系及连接的教学模型，并鼓励学生参与到模型制作中，使学生有直觉感官认识的同时，培养动手能力很必要。鼓励并指导学有余力的学生阅读钢结构课外书籍及科研文献，撰写读书报告；鼓励对设计感兴趣的学生利用课余时间学习STS，3D3S，MST，ETABS等钢结构设计软件，为做毕业设计及适应毕业后从事钢结构设计工作做准备；鼓励对科研感兴趣的学生参与任课老师的科研课题，进行钢结构方面的研究或试验工作。
3.加强实际工程训练。积极与钢结构设计、施工及研究单位建立合作关系，联系校外实习基地。毕业设计环节及假期让部分学生到校外实习基地参与实际钢结构工程的设计或施工。钢结构课程设计和毕业设计题目逐步改进为实际工程设计题目。
4.与其他课任课老师沟通。与前续课程材料力学、结构力学等的任课老师进行交流沟通，帮助和要求学生在力学课学习阶段对钢结构所需的力学知识点扎实掌握，尽量减少学生由此产生的对钢结构学习的困难，有利于节省用于复习力学知识点的钢结构课上学时；与后续课大跨结构、高层结构、结构抗震设计等课程的任课老师沟通，保证学生钢结构知识的系统性；与认识实习和生产实习老师沟通协商，认识实习协助安排所有学生到钢结构工地参观学习，生产实习安排部分学生到钢结构校外实习基地实习。
我国要从钢铁大国转变为钢铁强国及至钢结构强国，培养出一大批高素质应用创新型钢结构专门人才是当务之急。以实施卓越计划为契机，修订钢结构系列课程教学大纲，编写实用型现代钢结构教材，精练教学内容，采用现代化教学手段及多种教学方法想方设法调动学生学习钢结构热情和创新意识，吸引优秀学生到钢结构产业中去，利用校企联合培养方式即钢结构实习基地培养学生钢结构实践能力，培养出卓越计划要求的未来卓越工程师的后备军。
参考文献：
[1]教育部.卓越工程师教育培养计划[Z].2010-06.
[2]教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].2011-01.
[3]高等学校土木工程指导委员会.高等学校土木工程指导性专业规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[4]郭小农，罗永锋，蒋首超，王伟.钢结构稳定研究[J].高等建筑教育，2011，（12）：46-48.
[5]张磊，李忠学，赵伟.面向土木工程创新设计实验班的钢结构教学改革构思[J].高等建筑教育，2009，（12）：110-112.
[6]陈东.基于卓越工程师计划的钢结构教学改革研究[J].重庆科技学院学报，2001，（16）：174-175.