科研成果转化为“钢结构设计原理”教学资源的研究
科研成果转化为“钢结构设计原理”教学资源的研究
[摘 要] “钢结构设计原理”是土木工程专业的一门必修专业核心课程，随着我国钢结构设计技术的发展，掌握钢结构设计原理的相关知识是学生达到毕业要求的前提，是完善土木工程知识体系的必然要求。而目前土木工程高校毕业生普遍存在实践能力不足的问题，为了适应时代发展趋势，培养适应钢结构产业需要，具有实践能力的高素质技术人才，在分析“钢结构设计原理”课程传统教学存在的问题的基础上，将科研活动融入课程教学实践，将科研成果转化为教学资源，使学生能够将理论和实践更好地融合，提高学生对课程的学习兴趣，使学生更好地适应当前时代发展趋势，达到培养学生实践能力和科研能力的教学目标。
[关键词] 钢结构设计原理；科研成果；教学资源；实践能力
[课题项目] 2020年度辽宁省教育科学“十三五”规划课题“新工科背景下智能建造专业人才培养体系研究”（JG20DB218）
[作者简介] 赵中伟（1986―），男，河北邯郸人，博士，辽宁工程技术大学土木工程学院副教授，硕士生导师，主要从事钢结构损伤评估及监测、新型钢结构体系防灾减灾控制研究。
[中图分类号] G642.4 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）06-0141-04 [收稿日期] 2021-05-24
大力加强技术创新，全面推进素质教育，是我国高等教育面向21世纪的重要使命。我国教育改革的主旋律是创新，培养学生的创新意识和创新能力，是深化高等教育改革的必然要求。教学与科研是高校的两项基本活动，也是影响高校发展的一对基本矛盾。教学与科研之间有着内在的联系，有时二者密不可分。教育与科研相辅相成、互为条件、相互促进，将教学与科研两者相结合已成为目前高校发展的一个世界性趋势。对于高校而言，科研成果是潜在的、十分宝贵的教学资源[1，2]。
随着时代的不断进步，社会的不断发展，知识的更新速度日新月异。如何在传统的课堂教学过程中让学生将理论知识与研究前沿联系在一起，是教师面临的新的问题[3，4]。“钢结构设计原理”课程是钢结构工程设计和施工的基础，随着我国钢结构设计技术的发展，以及我国钢材产能过剩，熟掌握钢结构设计原理的相关知识是高校学生达到毕业要求的前提条件，是完善土木工程知识体系的必然要求。目前，多数高校对于“钢结构设计原理”都是通过单一的课堂教学完成，所讲述内容也仅仅局限于课本内容。“钢结构设计原理”是一门对基础力学理论要求很高的课程，尤其是钢构件整体稳定和局部稳定内容的学习。通过广泛调研，发现目前“钢结构设计原理”的课堂教学内容严重滞后于科学研究前沿，两者几乎完全脱节。前沿科学研究成果的脱节会严重削弱学生对课程的学习兴趣，从而形成被动式学习。为了提高学生对于“钢结构设计原理”课程的学习兴趣，大幅度提高教学效果，从而在根本上改善钢结构难学的问题，本文在分析传统教学存在的问题的基础上，将有关钢结构的前沿研究成果引入课堂，开阔学生的思维，使学生更好地理解枯燥知识点的归处。将创新思维贯穿整个课堂教学过程，对于土木工程创新型人才培养具有重要意义。
一、“钢结构设计原理”课程存在的问题
（一）教学方式死板，教学效率低
“钢结构设计原理”课程经历了从传统的黑板板书到多媒体教学，在教学方式方法上取得了一定进展。而这种黑板板书和多媒体课件相结合的教学方式，对于“钢结构设计原理”课程而言，很难激发学生的学习兴趣，如今课堂教学中理论教学在教学内容中占很高比例，学生被动地接受理论知识，导致教学效率较低。如果学生不能将理论知识运用于解决工程实际问题，不知学为何用，则失去了教学意义。但目前大部分学生无法在短时间内，完全理解理论与实践相结合的知识。仅利用有限的课堂讲授时间，难以让学生对理论知识进行消化及归纳总结，难以将学到的知识形成完整的知识体系，导致理论联系实际的能力较差，不能在实际工程中灵活运用。
（二）课程学时不足，内容繁多
“钢结构设计原理”课程的内容是钢结构的设计理论基础，主要讲授钢构件的受力性能、截面设计、连接计算与构造等基本理论。课程内容繁多，但教学学时经历了从56学时，到48学时，再到目前仅有的40学时。课程内容基本没变，而课程学时却缩减了16学时。致使课程学时少而任务量大，在学时安排上给教学带来了极大困难。“钢结构设计原理”是理论和实践相结合的课程，学生跟不上课堂讲授内容，导致理论基础薄弱，无法在短时间内将理论和实践相结合，理论知识无法灵活地运用于实践中。
（三）对课程实践不够重视，缺乏实践教学
“钢结构设计原理”课程的主要目标是让学生掌握钢结构设计的知识、方法和技术，能够满足土木工程钢结构特定需求的构件、节点及构造。通过本课程的学习，让学生掌握理论与实践相结合的方法，培养学生解决钢结构实际问题的能力，并利用自己所学专业知识胜任未来工作岗位的社会服务能力。但是目前部分高校重理论轻实践，在课堂讲授过程中主要以钢结构基本知识点的讲解为主，而学生则为应付考试，只关注理论部分的学习，造成学生解决钢结构实际问题的能力无法达到预期要求。学生学到的钢结构理论与钢结构企业的需求之间存在较大的矛盾，学生钢结构的工程实践能力十分缺乏，无法将理论知识与实际工程相联系。因此，应从钢结构企业单位的需求出发，增强钢结构设计原理实践教学环节。
（四）教学内容相对于工程实践滞后
我国钢结构行业发展迅速，很多新技术、新工艺、新材料及新型构件不断涌现，而目前高校教材内容更新相对较慢，部分内容陈旧，无法跟上目前钢结构行业的发展需求。学生课堂所学知识与钢结构工程实践脱节，毕业后无法适应钢结构工作岗位。我们要培养出适应时代发展趋势的具有专业素质的钢结构人才，但目前的培养模型并未达到预期目标。学生在现有教材基础上，只能掌握基本的钢结构设计原理，但是针对具体工程实践问题并不熟悉，这就造成高校培养出的学生无法胜任钢结构工作岗位。