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【摘要】教学方法是为完成教学任务而采取的手段,在对钢结构课程教学方法进行设计时,应充分考虑适应教学内容、教学目标、教学对象等的差异性要求,并与现代化信息技术发展相适应,才能取得良好的教学效果。
【关键词】钢结构课程 教学方法 适应性
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2009)01(a)-0045-02
随着钢结构的迅猛发展,建筑市场对钢结构方面的人才需求与日剧增,高校是钢结构人才培养的主要基地之一。不同的高校,其生源、师资、占有资源和环境等都有所不同[1],人才培养目标不同,相应的钢结构课程目标、教学内容等也有所不同,这就决定了在对钢结构课程教学方法进行设计时,应充分考虑适应教学内容、教学目标、教学对象等差异性要求。
1 与教学内容相适应
根据钢结构课程各章节内容特点选择教学方法时,首先应考虑以下问题:
1.1 是否采用多媒体教学
在一门课中,并非所有的内容都适合采用多媒体教学,应根据课程各章节的内容特点考虑是采用板书教学还是多媒体教学。当然,二者的关系并不是非此既彼、相互对立的,在某些情况下二者结合采用、优势互补,会取得更好的教学效果。
1.1.1 对于公式较多的章节,如钢结构的连接设计,最好采用传统的板书教学,循序渐进,且便于控制授课速度,学生可利用板书时间进行思考,学习效果更佳。
1.1.2 对于基本概念较多的章节,如钢结构的基本构件设计,可采用板书教学和多媒体教学相结合。某些抽象的概念,仅仅靠语言难以让学生理解,利用多媒体技术进行动画演示或实物展示,利于学生对概念的理解。
1.1.3 对于构造较多的章节,如钢屋盖支撑,采用多媒体教学,好比把实物搬进了课堂,形象直观,教师易教、学生易学。
1.2 教师讲授为主还是学生自学为主
在教学过程中应避免一学期、一节课教师从头讲到尾的情况。对于基本概念、基本原理、公式引入和建立等部分内容宜采用教师讲授为主。对于构造要求、规范条文、钢结构施工工艺等容易理解的部分,宜采用学生自学为主教师引导为辅的方式,不仅在一定程度上解决了学时少内容多的矛盾,还培养了学生自学的能力。
2 与教学目标相适应
教学的最终目标不仅是向学生传授知识,更重要的是培养学生的学习能力, “授人予鱼不如授人予渔”,因此,在教学过程中应充分重视对学生独立思考能力、运用所学知识解决实际问题能力的培养。在详细讲解基本概念、基本原理、构造要求等的基础上,更重要的是让学生建立正确的设计思路,首先知道在对一个构件或结构进行设计时应该做什么、从哪入手,其次才是应用所学知识解决如何做的问题。避免学生在学习过程中只见树木不见森林,能听懂课、看懂例题,能讲清楚每个公式中各个符号的含义,但一遇到实际问题就懵,不知该做什么,公式放在面前也不会用。为尽量避免这样的情况出现,在教学过程可采用“提出问题→引导学生思考→解决问题”的方式,坚持“做什么→怎么做→为什么这样做”的教学思路,比如:
在讲普通受剪螺栓连接设计时,先向学生介绍可能会发生的连接破坏,然后引导学生分析产生破坏的原因,思考如何避免破坏的发生,最后建立公式得出结论,授课思路如图1所示。
按照这样的思路,不仅让学生知道在进行普通受剪螺栓连接设计时应做什么(螺栓抗剪承载力计算、螺栓承压承载力计算、构件净截面强度验算、螺栓布置应满足构造要求),还知道怎么做(公式应用、构造要求),为什么这样做(避免发生各种可能的破坏)。
在讲解受弯构件(钢梁)强度计算时,涉及到抗弯强度、抗剪强度、腹板局部压应力、折算应力的计算,公式的引入和建立较简单,但学生在做习题时往往会出现很多问题,最常见的是:(1)不知该进行哪些应力的的验算;(2)运用公式时不知应验算的是哪一截面哪一点的应力。因此在讲解该部分内容时,重点和难点不是公式的引入和建立,而是帮学生建立正确的思路,知道 “为什么要进行强度计算”(保证强度安全)→“进行强度计算需要做什么”(根据构件受力情况判断需进行哪些应力的验算)→“怎么做”(通过受力分析确定验算截面、验算点,应用公式进行验算),授课思路和步骤如图2所示。
在讲解过程中,应让学生重点掌握:1)并不是所有受弯构件的强度计算都需进行抗弯强度、抗剪强度、腹板局部压应力、折算应力的验算,应根据构件截面形式及受荷情况确定强度计算内容:对所有受弯构件均需进行抗弯强度和抗剪强度的验算;当梁翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载、且该荷载作用处又未设置支承加劲肋时,需验算腹板边缘的局部承压强度;在梁腹板计算高度边缘处,若同时受有较大正应力、剪应力和局部压应力,或同时受有较大的正应力和剪应力(如连续梁中部支座处或梁的翼缘截面改变处等)时,应对其折算应力进行验算。2)每一个强度计算公式针对的都是特定截面、特定点,确定验算截面和验算点的关键是运用所学力学知识对构件进行受力分析。课后,通过让学生分析图3所示四种情况的强度计算内容,并确定相应的计算截面、计算点,可以帮助学生更好的理解和巩固这一部分内容。实践证明,按这样的思路进行授课较易被学生所接受,且有助于培养学生从整体上建立正确的设计思路。
3 与学生素质相适应
只有被学生接受的内容才具有意义。因此,在教学过程中,教学内容应紧扣大纲,但对每一部分具体内容进行讲解时,应根据学生素质高低、基础薄弱调整授课内容的深度和广度,并采用不同的教学方式。学生基础好、素质高,可适当增加教学内容的深度和广度,同时,在教学过程中可更多的采用互动教学、讨论式教学等方法。若学生基础差,在教学过程中应适当增加案例教学、习题课,帮助学生理解所学知识。
学生的学习积极性是影响教学质量主要的因素之一,学生最关心的是学习能为我带来什么,这是影响学生学习积极性的关键要素,在教学中应对学生的这种心理做出反应。可通过举办钢结构专题讲座、让学生参与实际项目、进行钢结构行业发展调研等方式,让学生切切实实的感受到、看到学习带来的好处,有利于学生提高学习积极性,从被动学习变为主动学习。
4 与现代化信息技术发展相适应
4.1 利用多媒体技术辅助传统板书教学
在钢结构课程教学中,根据不同的教学内容,引入多媒体技术辅助教学。由于多媒体教学具有更强的形象性、交互性和高效性等特点,不仅在一定程度上解决了教学内容多而课时少的矛盾,更重要的是给学生一个多维立体的空间,使教学不再局限于课堂内、教材中,将某些抽象的、难以用语言表达的概念形象的展现在学生面前,将实物、案例搬进了课堂,使教学从平面变为立体,从静态变为动态,不仅让学生获得身临其境的视觉和心里体验,更有利于激发学生的学习兴趣,利于学生理解和接受。但在教学过程中应避免出现“教师看小屏幕、学生看大屏幕”的情况出现,这样不利于师生间的情感交流,将直接影响到教学效果。
4.2 利用电脑和网络,开展课后答疑和个性化教学
没有两个完全相同的学生,而教师在教学过程中只能根据学生的总体情况选择教学内容、教学方法,难免会造成有的学生吃不饱,有的学生吃不了。利用电脑和网络,可以不受时间、地点的限制,对不同层次的学生进行针对性的引导和辅导,让教学更能适应学生的个体差异需要,充分体现了因材施教的教学原则。
4.3 利用虚拟网络平台建立钢结构工作室
利用网络工作室,向学生介绍钢结构设计的基本步骤、每一设计阶段的设计成果、施工工艺等,让学生可在业余时间到工作室看图、画图、观看施工录像等,不用走出校门就能在虚拟空间学到实践知识。
5 结语
教无定法,贵在得法,好的教学方法是让教师和学生获得“双赢”,即易于学生接受又有利于实现教学目标,这就需要任课教师在教学过程中不断摸索,根据教学内容、教学对象等的不同实时调整教学方法。
参考文献
[1] 陈以一,国际土木工程界对未来工程师教育的若干关注点[J].高等建筑教育,2006年第15卷第2期:119-121.
[2] 杜绍堂,钢结构[M].重庆大学出版社,2004.
【关键词】钢结构课程 教学方法 适应性
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2009)01(a)-0045-02
随着钢结构的迅猛发展,建筑市场对钢结构方面的人才需求与日剧增,高校是钢结构人才培养的主要基地之一。不同的高校,其生源、师资、占有资源和环境等都有所不同[1],人才培养目标不同,相应的钢结构课程目标、教学内容等也有所不同,这就决定了在对钢结构课程教学方法进行设计时,应充分考虑适应教学内容、教学目标、教学对象等差异性要求。
1 与教学内容相适应
根据钢结构课程各章节内容特点选择教学方法时,首先应考虑以下问题:
1.1 是否采用多媒体教学
在一门课中,并非所有的内容都适合采用多媒体教学,应根据课程各章节的内容特点考虑是采用板书教学还是多媒体教学。当然,二者的关系并不是非此既彼、相互对立的,在某些情况下二者结合采用、优势互补,会取得更好的教学效果。
1.1.1 对于公式较多的章节,如钢结构的连接设计,最好采用传统的板书教学,循序渐进,且便于控制授课速度,学生可利用板书时间进行思考,学习效果更佳。
1.1.2 对于基本概念较多的章节,如钢结构的基本构件设计,可采用板书教学和多媒体教学相结合。某些抽象的概念,仅仅靠语言难以让学生理解,利用多媒体技术进行动画演示或实物展示,利于学生对概念的理解。
1.1.3 对于构造较多的章节,如钢屋盖支撑,采用多媒体教学,好比把实物搬进了课堂,形象直观,教师易教、学生易学。
1.2 教师讲授为主还是学生自学为主
在教学过程中应避免一学期、一节课教师从头讲到尾的情况。对于基本概念、基本原理、公式引入和建立等部分内容宜采用教师讲授为主。对于构造要求、规范条文、钢结构施工工艺等容易理解的部分,宜采用学生自学为主教师引导为辅的方式,不仅在一定程度上解决了学时少内容多的矛盾,还培养了学生自学的能力。
2 与教学目标相适应
教学的最终目标不仅是向学生传授知识,更重要的是培养学生的学习能力, “授人予鱼不如授人予渔”,因此,在教学过程中应充分重视对学生独立思考能力、运用所学知识解决实际问题能力的培养。在详细讲解基本概念、基本原理、构造要求等的基础上,更重要的是让学生建立正确的设计思路,首先知道在对一个构件或结构进行设计时应该做什么、从哪入手,其次才是应用所学知识解决如何做的问题。避免学生在学习过程中只见树木不见森林,能听懂课、看懂例题,能讲清楚每个公式中各个符号的含义,但一遇到实际问题就懵,不知该做什么,公式放在面前也不会用。为尽量避免这样的情况出现,在教学过程可采用“提出问题→引导学生思考→解决问题”的方式,坚持“做什么→怎么做→为什么这样做”的教学思路,比如:
在讲普通受剪螺栓连接设计时,先向学生介绍可能会发生的连接破坏,然后引导学生分析产生破坏的原因,思考如何避免破坏的发生,最后建立公式得出结论,授课思路如图1所示。
按照这样的思路,不仅让学生知道在进行普通受剪螺栓连接设计时应做什么(螺栓抗剪承载力计算、螺栓承压承载力计算、构件净截面强度验算、螺栓布置应满足构造要求),还知道怎么做(公式应用、构造要求),为什么这样做(避免发生各种可能的破坏)。
在讲解受弯构件(钢梁)强度计算时,涉及到抗弯强度、抗剪强度、腹板局部压应力、折算应力的计算,公式的引入和建立较简单,但学生在做习题时往往会出现很多问题,最常见的是:(1)不知该进行哪些应力的的验算;(2)运用公式时不知应验算的是哪一截面哪一点的应力。因此在讲解该部分内容时,重点和难点不是公式的引入和建立,而是帮学生建立正确的思路,知道 “为什么要进行强度计算”(保证强度安全)→“进行强度计算需要做什么”(根据构件受力情况判断需进行哪些应力的验算)→“怎么做”(通过受力分析确定验算截面、验算点,应用公式进行验算),授课思路和步骤如图2所示。
在讲解过程中,应让学生重点掌握:1)并不是所有受弯构件的强度计算都需进行抗弯强度、抗剪强度、腹板局部压应力、折算应力的验算,应根据构件截面形式及受荷情况确定强度计算内容:对所有受弯构件均需进行抗弯强度和抗剪强度的验算;当梁翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载、且该荷载作用处又未设置支承加劲肋时,需验算腹板边缘的局部承压强度;在梁腹板计算高度边缘处,若同时受有较大正应力、剪应力和局部压应力,或同时受有较大的正应力和剪应力(如连续梁中部支座处或梁的翼缘截面改变处等)时,应对其折算应力进行验算。2)每一个强度计算公式针对的都是特定截面、特定点,确定验算截面和验算点的关键是运用所学力学知识对构件进行受力分析。课后,通过让学生分析图3所示四种情况的强度计算内容,并确定相应的计算截面、计算点,可以帮助学生更好的理解和巩固这一部分内容。实践证明,按这样的思路进行授课较易被学生所接受,且有助于培养学生从整体上建立正确的设计思路。
3 与学生素质相适应
只有被学生接受的内容才具有意义。因此,在教学过程中,教学内容应紧扣大纲,但对每一部分具体内容进行讲解时,应根据学生素质高低、基础薄弱调整授课内容的深度和广度,并采用不同的教学方式。学生基础好、素质高,可适当增加教学内容的深度和广度,同时,在教学过程中可更多的采用互动教学、讨论式教学等方法。若学生基础差,在教学过程中应适当增加案例教学、习题课,帮助学生理解所学知识。
学生的学习积极性是影响教学质量主要的因素之一,学生最关心的是学习能为我带来什么,这是影响学生学习积极性的关键要素,在教学中应对学生的这种心理做出反应。可通过举办钢结构专题讲座、让学生参与实际项目、进行钢结构行业发展调研等方式,让学生切切实实的感受到、看到学习带来的好处,有利于学生提高学习积极性,从被动学习变为主动学习。
4 与现代化信息技术发展相适应
4.1 利用多媒体技术辅助传统板书教学
在钢结构课程教学中,根据不同的教学内容,引入多媒体技术辅助教学。由于多媒体教学具有更强的形象性、交互性和高效性等特点,不仅在一定程度上解决了教学内容多而课时少的矛盾,更重要的是给学生一个多维立体的空间,使教学不再局限于课堂内、教材中,将某些抽象的、难以用语言表达的概念形象的展现在学生面前,将实物、案例搬进了课堂,使教学从平面变为立体,从静态变为动态,不仅让学生获得身临其境的视觉和心里体验,更有利于激发学生的学习兴趣,利于学生理解和接受。但在教学过程中应避免出现“教师看小屏幕、学生看大屏幕”的情况出现,这样不利于师生间的情感交流,将直接影响到教学效果。
4.2 利用电脑和网络,开展课后答疑和个性化教学
没有两个完全相同的学生,而教师在教学过程中只能根据学生的总体情况选择教学内容、教学方法,难免会造成有的学生吃不饱,有的学生吃不了。利用电脑和网络,可以不受时间、地点的限制,对不同层次的学生进行针对性的引导和辅导,让教学更能适应学生的个体差异需要,充分体现了因材施教的教学原则。
4.3 利用虚拟网络平台建立钢结构工作室
利用网络工作室,向学生介绍钢结构设计的基本步骤、每一设计阶段的设计成果、施工工艺等,让学生可在业余时间到工作室看图、画图、观看施工录像等,不用走出校门就能在虚拟空间学到实践知识。
5 结语
教无定法,贵在得法,好的教学方法是让教师和学生获得“双赢”,即易于学生接受又有利于实现教学目标,这就需要任课教师在教学过程中不断摸索,根据教学内容、教学对象等的不同实时调整教学方法。
参考文献
[1] 陈以一,国际土木工程界对未来工程师教育的若干关注点[J].高等建筑教育,2006年第15卷第2期:119-121.
[2] 杜绍堂,钢结构[M].重庆大学出版社,2004.