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摘要：水工钢结构是水利水电工程专业的主干课程之一，在建筑结构中占有重要地位。为了适应新形势的要求，钢结构课程设计改革已成为当务之急。一般在课程教学结束后，将课程设计计算部分作为课程大作业提前布置，同时下达设计任务书，使学生明确设计任务和设计思想，注重课程学习与课程设计的有机结合。文章从目前钢结构课程设计中不适应这种要求的现实问题出发，探讨了几个方面的改革设想，诸如加强实践环节、命题多样化、强化过程、完善考核方法等。认为在设计期间，加强过程管理指导与完善考核制度，是充分调动学生积极性，保质保量完成设计任务的有效途径和手段。
关键词：钢结构；教学；课程设计；教学实践
作者简介：姚惠芹（1979-），女，湖北孝感人，三峡大学水利与环境学院，讲师；彭朝福（1979-），男，湖北孝感人，三峡大学水利与环境学院，讲师。（湖北 宜昌 443002）
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）22-0101-01
课程设计是工科院校重要的实践教学环节，是水利工程十分重要的实践性教学环节，是将课程基本理论知识理念转化为课程实践活动的“桥梁”。课程设计的设置有助于加强学生对本课程及相关课程理论知识的理解和应用水平，培养学生综合分析问题的能力和运用基础理论知识解决实际工程问题的能力，为以后的毕业设计打下坚实的基础，也有助于学生毕业后能尽早进入到“工程角色”。我们可通过课程设计使学生掌握本课程在工程实践中的应用，引导学生能够综合应用本学科和其他相关学科的理论、知识和技能去分析和解决遇到的各类实践问题，培养学生收集、整理和应用各种文献资料的能力。但目前学生中普遍存在“重视理论学习，轻视实践环节”和“高分低能”的现象，一旦走上工作岗位非常缺乏实际动手能力。特别是高校普遍实行“厚基础，宽专业”的教学计划，理论教学学时大量缩减，课程设计时间更为紧张。要想在有限的时间内使学生既能掌握好理论打好设计基础又能对工程实践有全面的了解，必须对课程设计的内容、方法做出新的改革尝试。
一、水工钢结构课程设计的现状与存在的问题
目前，水工钢结构课程的教学环节安排在学生大三的下半学年前8周，而课程设计环节却一般安排在本学期所有授课内容结束后的第十九甚至二十周，课程设计的题目为某平面钢闸门设计。要求学生在一周的集中设计时间内，完成以下工作：确定闸门结构形式及尺寸，选择钢材种类，确定主梁形式及布置、梁格布置和连接形式、联结系的形式与布置，以及边梁和行走支承、止水、吊耳等细部结构的设计，最后还要绘制闸门结构布置图。答辩时需要提交的成果：平面钢闸门设计计算书一份、闸门结构布置圖一张（1号）。指导老师根据学生设计答辩时对所提问题的回答情况以及计算说明书与设计图纸施工图的完成情况，分别给出优秀、良好、中等、及格和不及格五个等次成绩。在现阶段课程教学学时普遍压缩的情况下，教师的授课时间非常都很紧张，课堂上通常只能讲授一些本课程重要的知识点，例如钢结构的连接、钢梁、钢柱等知识点，而一些与设计相关的知识根本没有时间进行展开，更没有足够的时间让学生进行课堂练习和实践。学生则要在短短的32学时中，要学习钢结构的材料、连接以及钢梁、钢柱、钢压杆、钢桁架等强度、刚度、稳定性的计算等多部分内容。在整个课程的教学过程中，学生根本没有时间实际接触具体的钢闸门设计内容，也不清楚自己需要掌握哪些方面的知识，指导老师仅仅通过课程的结业考试也无法真正了解学生对知识点的掌握情况。往往在课程结束几周后，老师才给学生布置设计任务，并要求集中在一周的时间内完成，而这几个星期内学生们还要完成1周的水工钢筋混凝土课程设计和2周的水工建筑物的坝工课程设计，任务非常繁重。由于时间仓促，课程设计任务繁重，又没有专门的设计教室，很多学生在设计中遇到问题不能及时地询问指导老师，而图书馆可以参考的资料也比较少，很多问题学生们还没来得及弄清楚就想当然地匆匆完成设计；还有不少学生由于思家心切，加上前期课程教学时对课程知识点掌握不够清晰，不能独立地完成设计，干脆抄袭其他同学的计算说明书和钢闸门结构布置图，最后蒙混过关。根据前几届学生的课程设计成果的完成情况和答辩情况，我们发现这样做课程设计效果不理想，而学生也普遍反映设计做得很仓促，达不到课程设计的目标要求。另外，学生普遍缺乏必要的工程实践实际知识。这样，学生在课程学习和设计的过程中，单纯依靠教材的文字描述和简单平面图形难以想象实物的构造，尤其是一些细部结构的设计，使得学生们完成课程设计任务时也增加了一定的难度。目前课程设计中还有一个比较突出的问题就是“学生精力投入不足”。那么如何调动学生的积极性和主动性，使其较好地独立完成课程设计任务，达到教学目标，就是指导教师目前面临的最大难题。
二、水工钢结构课程设计的几个注意问题
我们通过对钢结构课程设计现状与存在的问题的分析，并结合近几年水工钢结构课程教学和课程设计的指导经验，以及三峡大学水利与环境学院的实际情况，从设计内容、教学手段、时间安排等多方面对水工钢结构的课程设计进行了深入改革。
1.注意引进新规范和新标准，介绍钢结构设计新方法和新技术
纯粹靠教材内容无法实际指导学生的课程设计，对于结构设计还需要运用各种手册、规范、标准等工具书。课程设计必须注意新规范、新标准的介绍，尤其是近几年来很多规范都进行了更新。例如：国家新标准中关于碳素结构钢、低合金结构钢等钢材牌号规定和意义；钢结构设计规范修订内容中轴心受压构件的柱子曲线由以前的3条变为4条的内容等等。在设计中除了介绍传统的以手算为基础的试算法外，还可以可绍一些现代化的设计新方法和新技术，以拓展学生的视野。
2.注意设计内容多样化、工程化
教师在布置课程设计任务的时候，根据闸门结构、跨度、所受荷载的不同，设置多组不同的设计任务，尽量使学生的设计内容不同，从而促使学生能够积极独立地完成课程设计，尽量避免学生在设计过程中的抄袭现象。虽然每个学生所完成设计题目的设计条件和参数不尽相同，但教学要求完全一致。课程设计的选题应该尽量接近或结合工程实际，能够有效地培养学生工程设计的动手能力和思维能力。根据经验我们发现学生课程设计水平的高低往往取决于指导教师的水平。水工钢结构的课程设计是实践性较强的一项工作，要求指导教师不但要有较深的理论水平，还须有一定的实践工程经验。但实际情况是指导教师长年从事教学工作，基本没有时间或机会去施工现场学习，导致理论与实践相脱离。所以，要想提高学生的课程设计水平，必须先提高教师的水平，例如安排教师定期到设计院或施工现场学习，了解新的设计方法和动态以及新的施工工艺和做法，使教师能够做到理论联系实际，教师才能够真正做到力求结合工程实际，学生的课程设计水平才能从根本上得到提升。
3.注意加强设计过程管理,完善成果考核方法
水工钢结构课程设计一般安排相对独立的教学时间，在完成水工钢结构课程教学后的短学期集中在一周内进行，而学生们习惯填鸭式的教学，很难适应这种学习方式，所以开始阶段比较懒散、拖拉，等到快交成果时就加班加点，匆忙完成设计任务，根本无法保证设计质量。这就要求指导教师能够加强在设计过程中的管理。在布置任务书时指导教师就要详细制定设计进度安排，具体到学生每半天应完成的工作量，让学生按部就班地完成各个阶段任务。在设计过程中，由于缺乏专用的课程设计教室，指导教师专门设置一个固定的办公地点答疑，并定期抽查学生的设计进展情况，掌握每个人的学习态度和综合表现。要重点培养学生查阅文献资料、解决实际问题和独立思考的能力。可以选择几个成绩优异的学生担任助教，帮助教师答疑。可以要求这几位学生至少提前1～2周并且较好地完成课程设计，熟练掌握课程设计的内容和要点。这样不仅可以减少指导教师工作强度，而且也可以培养他们的管理和解决实际问题的能力。学生的设计进度、日常纪律管理和考勤均由指导教师负责，如有请假，一天以内的可由指导老师准假，超过一天须到辅导员处办理请假手续，并告知指导老师，这些平时表现将作为课程设计成绩评定的部分依据。课程设计的考核方法对于调动学生的积极性、主动性和提高课程设计的质量也非常重要。考核应该力求公平、公开、全面、合理，不仅要考核学生课程设计成果的质量，还要考查学生平时表现和实际完成部分，通过答辩环节和平时管理来综合评定成绩。指导教师主要从四个方面进行考核：设计说明书质量，包括概念掌握情况、计算准确性、说明书的结构、条理性等；设计图纸质量，包括图面整洁性、布局合理性、尺寸标注规范性等；设计期间表现，包括学习态度、出勤率、提出问题等；设计答辩情况，包括自述表达情况和问题回答的完整性、准确性等。
三、结语
中国水利水电工程的蓬勃发展，特别是十二五规划中对水电工程的要求，使得我国仍然急需大批具备实践能力的技术人员。水工钢结构课程设计是水利水电工程专业学生接触工程实践的第一扇门，也是水工钢结构课程教学的一个必不可少的重要环节，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。因此，通过合理布置课程的理论教学与课程设计内容，通过实践环节增强学生的实践和应用能力，对培养实用性人才显得尤为重要。通过水工钢结构课程设计，学生在校期间就能够在钢结构方面得到比较全面的锻炼，毕业以后能较快胜任相关的设计和施工工作。经过几轮课程设计实践，笔者深深体会到要搞好课程设计，必须充分发挥指导教师和学生的主动性，做好设计前期安排、设计中期的质量进度控制和设计后期的考核管理工作，是保证课程设计质量的有效途径和方法。
参考文献：
[1]武汉大学,大连理工大学,河海大学.水工钢结构[M].第4版.北京:水利水电出版社,2007.
[2]吴建华.土木工程专业课程设计指导的实践与思考[J].建筑教育改革与实践,2001,(3):97-99.
[3]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,2002,42(l):39-40.
[4]蒋德稳,张三柱.对《钢结构课程设计》的几点思考[J].皖西学院学报,2006,(10):135-137.
（责任编辑：刘辉）
关键词：钢结构；教学；课程设计；教学实践
作者简介：姚惠芹（1979-），女，湖北孝感人，三峡大学水利与环境学院，讲师；彭朝福（1979-），男，湖北孝感人，三峡大学水利与环境学院，讲师。（湖北 宜昌 443002）
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）22-0101-01
课程设计是工科院校重要的实践教学环节，是水利工程十分重要的实践性教学环节，是将课程基本理论知识理念转化为课程实践活动的“桥梁”。课程设计的设置有助于加强学生对本课程及相关课程理论知识的理解和应用水平，培养学生综合分析问题的能力和运用基础理论知识解决实际工程问题的能力，为以后的毕业设计打下坚实的基础，也有助于学生毕业后能尽早进入到“工程角色”。我们可通过课程设计使学生掌握本课程在工程实践中的应用，引导学生能够综合应用本学科和其他相关学科的理论、知识和技能去分析和解决遇到的各类实践问题，培养学生收集、整理和应用各种文献资料的能力。但目前学生中普遍存在“重视理论学习，轻视实践环节”和“高分低能”的现象，一旦走上工作岗位非常缺乏实际动手能力。特别是高校普遍实行“厚基础，宽专业”的教学计划，理论教学学时大量缩减，课程设计时间更为紧张。要想在有限的时间内使学生既能掌握好理论打好设计基础又能对工程实践有全面的了解，必须对课程设计的内容、方法做出新的改革尝试。
一、水工钢结构课程设计的现状与存在的问题
目前，水工钢结构课程的教学环节安排在学生大三的下半学年前8周，而课程设计环节却一般安排在本学期所有授课内容结束后的第十九甚至二十周，课程设计的题目为某平面钢闸门设计。要求学生在一周的集中设计时间内，完成以下工作：确定闸门结构形式及尺寸，选择钢材种类，确定主梁形式及布置、梁格布置和连接形式、联结系的形式与布置，以及边梁和行走支承、止水、吊耳等细部结构的设计，最后还要绘制闸门结构布置图。答辩时需要提交的成果：平面钢闸门设计计算书一份、闸门结构布置圖一张（1号）。指导老师根据学生设计答辩时对所提问题的回答情况以及计算说明书与设计图纸施工图的完成情况，分别给出优秀、良好、中等、及格和不及格五个等次成绩。在现阶段课程教学学时普遍压缩的情况下，教师的授课时间非常都很紧张，课堂上通常只能讲授一些本课程重要的知识点，例如钢结构的连接、钢梁、钢柱等知识点，而一些与设计相关的知识根本没有时间进行展开，更没有足够的时间让学生进行课堂练习和实践。学生则要在短短的32学时中，要学习钢结构的材料、连接以及钢梁、钢柱、钢压杆、钢桁架等强度、刚度、稳定性的计算等多部分内容。在整个课程的教学过程中，学生根本没有时间实际接触具体的钢闸门设计内容，也不清楚自己需要掌握哪些方面的知识，指导老师仅仅通过课程的结业考试也无法真正了解学生对知识点的掌握情况。往往在课程结束几周后，老师才给学生布置设计任务，并要求集中在一周的时间内完成，而这几个星期内学生们还要完成1周的水工钢筋混凝土课程设计和2周的水工建筑物的坝工课程设计，任务非常繁重。由于时间仓促，课程设计任务繁重，又没有专门的设计教室，很多学生在设计中遇到问题不能及时地询问指导老师，而图书馆可以参考的资料也比较少，很多问题学生们还没来得及弄清楚就想当然地匆匆完成设计；还有不少学生由于思家心切，加上前期课程教学时对课程知识点掌握不够清晰，不能独立地完成设计，干脆抄袭其他同学的计算说明书和钢闸门结构布置图，最后蒙混过关。根据前几届学生的课程设计成果的完成情况和答辩情况，我们发现这样做课程设计效果不理想，而学生也普遍反映设计做得很仓促，达不到课程设计的目标要求。另外，学生普遍缺乏必要的工程实践实际知识。这样，学生在课程学习和设计的过程中，单纯依靠教材的文字描述和简单平面图形难以想象实物的构造，尤其是一些细部结构的设计，使得学生们完成课程设计任务时也增加了一定的难度。目前课程设计中还有一个比较突出的问题就是“学生精力投入不足”。那么如何调动学生的积极性和主动性，使其较好地独立完成课程设计任务，达到教学目标，就是指导教师目前面临的最大难题。
二、水工钢结构课程设计的几个注意问题
我们通过对钢结构课程设计现状与存在的问题的分析，并结合近几年水工钢结构课程教学和课程设计的指导经验，以及三峡大学水利与环境学院的实际情况，从设计内容、教学手段、时间安排等多方面对水工钢结构的课程设计进行了深入改革。
1.注意引进新规范和新标准，介绍钢结构设计新方法和新技术
纯粹靠教材内容无法实际指导学生的课程设计，对于结构设计还需要运用各种手册、规范、标准等工具书。课程设计必须注意新规范、新标准的介绍，尤其是近几年来很多规范都进行了更新。例如：国家新标准中关于碳素结构钢、低合金结构钢等钢材牌号规定和意义；钢结构设计规范修订内容中轴心受压构件的柱子曲线由以前的3条变为4条的内容等等。在设计中除了介绍传统的以手算为基础的试算法外，还可以可绍一些现代化的设计新方法和新技术，以拓展学生的视野。
2.注意设计内容多样化、工程化
教师在布置课程设计任务的时候，根据闸门结构、跨度、所受荷载的不同，设置多组不同的设计任务，尽量使学生的设计内容不同，从而促使学生能够积极独立地完成课程设计，尽量避免学生在设计过程中的抄袭现象。虽然每个学生所完成设计题目的设计条件和参数不尽相同，但教学要求完全一致。课程设计的选题应该尽量接近或结合工程实际，能够有效地培养学生工程设计的动手能力和思维能力。根据经验我们发现学生课程设计水平的高低往往取决于指导教师的水平。水工钢结构的课程设计是实践性较强的一项工作，要求指导教师不但要有较深的理论水平，还须有一定的实践工程经验。但实际情况是指导教师长年从事教学工作，基本没有时间或机会去施工现场学习，导致理论与实践相脱离。所以，要想提高学生的课程设计水平，必须先提高教师的水平，例如安排教师定期到设计院或施工现场学习，了解新的设计方法和动态以及新的施工工艺和做法，使教师能够做到理论联系实际，教师才能够真正做到力求结合工程实际，学生的课程设计水平才能从根本上得到提升。
3.注意加强设计过程管理,完善成果考核方法
水工钢结构课程设计一般安排相对独立的教学时间，在完成水工钢结构课程教学后的短学期集中在一周内进行，而学生们习惯填鸭式的教学，很难适应这种学习方式，所以开始阶段比较懒散、拖拉，等到快交成果时就加班加点，匆忙完成设计任务，根本无法保证设计质量。这就要求指导教师能够加强在设计过程中的管理。在布置任务书时指导教师就要详细制定设计进度安排，具体到学生每半天应完成的工作量，让学生按部就班地完成各个阶段任务。在设计过程中，由于缺乏专用的课程设计教室，指导教师专门设置一个固定的办公地点答疑，并定期抽查学生的设计进展情况，掌握每个人的学习态度和综合表现。要重点培养学生查阅文献资料、解决实际问题和独立思考的能力。可以选择几个成绩优异的学生担任助教，帮助教师答疑。可以要求这几位学生至少提前1～2周并且较好地完成课程设计，熟练掌握课程设计的内容和要点。这样不仅可以减少指导教师工作强度，而且也可以培养他们的管理和解决实际问题的能力。学生的设计进度、日常纪律管理和考勤均由指导教师负责，如有请假，一天以内的可由指导老师准假，超过一天须到辅导员处办理请假手续，并告知指导老师，这些平时表现将作为课程设计成绩评定的部分依据。课程设计的考核方法对于调动学生的积极性、主动性和提高课程设计的质量也非常重要。考核应该力求公平、公开、全面、合理，不仅要考核学生课程设计成果的质量，还要考查学生平时表现和实际完成部分，通过答辩环节和平时管理来综合评定成绩。指导教师主要从四个方面进行考核：设计说明书质量，包括概念掌握情况、计算准确性、说明书的结构、条理性等；设计图纸质量，包括图面整洁性、布局合理性、尺寸标注规范性等；设计期间表现，包括学习态度、出勤率、提出问题等；设计答辩情况，包括自述表达情况和问题回答的完整性、准确性等。
三、结语
中国水利水电工程的蓬勃发展，特别是十二五规划中对水电工程的要求，使得我国仍然急需大批具备实践能力的技术人员。水工钢结构课程设计是水利水电工程专业学生接触工程实践的第一扇门，也是水工钢结构课程教学的一个必不可少的重要环节，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。因此，通过合理布置课程的理论教学与课程设计内容，通过实践环节增强学生的实践和应用能力，对培养实用性人才显得尤为重要。通过水工钢结构课程设计，学生在校期间就能够在钢结构方面得到比较全面的锻炼，毕业以后能较快胜任相关的设计和施工工作。经过几轮课程设计实践，笔者深深体会到要搞好课程设计，必须充分发挥指导教师和学生的主动性，做好设计前期安排、设计中期的质量进度控制和设计后期的考核管理工作，是保证课程设计质量的有效途径和方法。
参考文献：
[1]武汉大学,大连理工大学,河海大学.水工钢结构[M].第4版.北京:水利水电出版社,2007.
[2]吴建华.土木工程专业课程设计指导的实践与思考[J].建筑教育改革与实践,2001,(3):97-99.
[3]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,2002,42(l):39-40.
[4]蒋德稳,张三柱.对《钢结构课程设计》的几点思考[J].皖西学院学报,2006,(10):135-137.
（责任编辑：刘辉）