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摘要：针对“荷载与结构设计方法”教学中存在的一些问题，从改革教学内容与方法、改革答疑方式、加强实践训练等三个方面进行了学生实践能力培养的探索。结果表明，按该模式进行教学改革能达到较好效果。
关键词：荷载与结构设计方法；教学改革；实践能力
作者简介：蒋友宝（1982-），男，湖南永州人，长沙理工大学土木与建筑学院，副教授；
杨伟军（1962-），男，湖南益阳人，长沙理工大学土木与建筑学院，教授。
基金项目：本文系国家自然科学基金项目（项目编号：11102029）、湖南省钢结构基本原理及设计精品课程建设项目、长沙理工大学教学改革研究项目（项目编号：ZL1224）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）14-0111-02
“荷载与结构设计方法”是土木工程专业大类的平台课程之一，教学内容涉及各类荷载的计算、荷载与抗力的统计分析、结构可靠度分析和概率极限状态设计方法等内容。由于包含较多的数学推理，且教学时数（16课时）又很少，因此使得该课程的教学难度较大。[1]在以往教学实践中，教师一般偏重于理论知识的讲授，而忽视学生实践能力的培养，导致学生的学习兴趣和学习动力不高，教学质量也较差。基于此，本文对“荷载与结构设计方法”课程的教学改革进行了探索。
一、改革教学内容与方法
在现行的“荷载与结构设计方法”教学中，教师一般仅根据所选定的教材来进行讲授，且多采用理论讲解的教学方式。在这种情形下，学生的学习兴趣不高、主观能动性得不到有效发挥，因此学生的实践能力也很难得到有效培养。若能合理设计教学内容，即一方面重点突出与所学专业方向紧密相关的知识点，另一方面补充一些新颖的教学内容，同时适当结合案例来进行教学，以吸引学生的兴趣，显然将会较大幅度地提高教学效果，进而提升学生的实践能力。
1.合理设计教学内容
在“荷载与结构设计方法”课程教学中，由于受教学时数的限制，一般很难做到详细地讲授每种荷载。为此，可根据学生所学的专业来对荷载部分知识点进行优化，以获得较好的效果。例如，对于土木工程专业建筑工程方向，可重点突出楼面活荷载的讲解；而对于土木工程专业桥梁工程方向，则可重点突出车辆荷载的讲解等。
另外，对于侧压力荷载部分，可侧重于概念层面的讲解，弱化具体的计算公式。而在讲授概率极限状态设计方法时，可补充美国、欧洲等国家结构设计规范中的荷载效应组合计算等内容。讲授时可将它们的荷载分项系数值与中国规范中的对应数值进行对比，从而使学生更好地理解我国规范可靠度的设置水准。同时也扩大了学生的视野，为学生今后从事一些援建工程结构设计提供了较好基础。
2.适当采用案例式教学
结合新颖、活泼的案例来开展教学是让课程充满活力的重要因素。而“荷载与结构设计方法”课程的教学内容理论性较强，学生往往感觉较为枯燥。若能在教学中适当融入当前国内外关于“荷载与结构设计方法”方面的最新案例，以此激发学生的兴趣，则他们的实践能力将会得到较大提高。
例如，在讲授风荷载动力效应知识点时，可以Tacoma桥在风荷载作用下的动力失稳破坏（先让学生观看此视频）为案例组织学生进行课堂讨论。通过具体案例的讲解，加强学生对风荷载动力效应的认识，再根据学生的讨论情况有针对性地进行辅导，便能达到较好的教学效果。
另外为增强学生对结构安全重要性的认识，可借助多媒体手段，在相关知识点的教学中穿插一些典型工程事故，并配以图片进行简单介绍。这样可借助多媒体手段，使学生直观感受结构破坏带来的巨大灾难，为他们在今后工作实践中杜绝此类事故提供了较好参考。
二、改革答疑方式
在课程教学中要让学生深刻理解“荷载与结构设计方法”的主要知识点，必须要安排一定的课外时间进行答疑。因此充分利用答疑时间，通过选择一些合理的答疑方式可有效地培养学生的实践能力。
1.采用对比式教学法答疑
该方法能突出重点，清晰地展现出知识点之间的联系，使学生印象深刻。如在回答学生提出的各典型作用属性的疑问时，可采用比较的方法，列出表1，引导学生掌握作用的分类标准和工程实践中常用作用对应的属性。
此外在回答学生关于串联体系可靠度计算有何特点的疑问时，可引导学生将之与并联体系可靠度计算、混联体系可靠度计算进行对比，突出它们各自的特点。这样易于被学生接受，从而达到较好的效果。
2.采用讨论式教学法答疑
该方法能激发学生的学习热情，有助于培养学生独立思考的能力。[2]例如在回答学生关于结构可靠性概念内涵的疑问时，可以以超载车辆作用下的若干桥梁失效事故为例，让学生讨论这些桥的倒塌是否说明其可靠性达不到设计目标水平。
教师通过阐明所谓结构可靠性是指结构在规定的时间内，在规定的条件（正常设计、正常施工、正常使用）下，完成预定功能（安全、适用、耐久）的能力的论据，说明这些桥梁的失效事故是由非正常使用（车辆严重超载）引发的，因而并不能直接说明该桥的可靠性达不到设计目标水平。这既让学生在讨论中学会了怎样去分析问题，也诱发了学生对非正常使用下实际结构的可靠性进行研究的兴趣。
三、加强实践训练
作为一门工程技术类课程，教学中必须要安排一些与工程实际紧密结合的训练环节，提升学生的工程实践能力。这要求教师需刻苦钻研业务，对教学中的重点和难点内容进行归纳总结[3]，然后设计出相应的实践训练环节。
1.增设面向实践应用的大作业考核环节
课程考核成绩一般包含两部分：期终考试成绩和平时考核成绩。前者通过设置一定数量的选择、问答、计算等题目来考核学生对基本知识点的掌握情况，但限于考试时间（一般为2个小时）的限制，教师一般不会设计一些综合应用题来考核学生的实践能力。而后者则强化了教学过程的落实，督促学生在较长时间的学习过程中理解相关内容，因而若在此部分设置一些综合应用题，并适当提高其在总成绩中的比重，则可使学生的实践能力得到相当程度的提升。 为此，笔者将平时成绩比重提高至50%，并安排两次大作业来完成此部分的成绩考核。第一次大作业考核的内容为高层建筑风荷载计算，作业任务在完成风荷载教学内容后发布，要求在题目发布后1周内上交；第二次大作业考核的内容为验算点法计算结构可靠指标，作业任务在完成结构可靠度分析与计算教学内容后发布，要求在题目发布后2周内完成。
其中，第一次大作业要求计算出风荷载在建筑底部产生的弯矩。通过设置不同的参数，如地貌、基本风压、结构第一周期和结构类别等，确保一人一参数。最终，每个人都能较好地掌握高层建筑的风荷载计算，这对于他们今后从事结构设计工作很有帮助。
可见，通过一人一题（参数）的大作业方式来落实平时学习情况，既便于学生独立完成，也便于老师管理；同时给学生提供了更多自主学习的机会，体现出注重实践教育的特点。
2.开展以注册考试为导向的实践训练
目前，我国已开始实行注册结构工程师执业资格制度，因此专业课程教学也需适当以注册结构工程师考试为导向，着眼于学生实践能力的培养。[4]需说明的是，相当一部分注册考试题目与该课程的考核知识点是直接相关的，如荷载计算、内力组合计算等。因此可在历年注册结构工程师考试题库中精选出合适的题目，然后分发给学生练习。
这样通过具体的注册结构工程师考试实例来提升学生学习的兴趣，从而达到较好的教学效果，同时使学生解决工程实践问题的能力得到了提高。
四、结语
笔者在2012-2013学年第一学期教学中应用上述教学方式进行了实践，结果表明修读该课程的学生成绩较好，且学生的实践能力得到了较大提高。教学改革前后学生的成绩对比见图1。可见，在课程教学改革前（2011-2012学年第一学期）笔者所教的教学班中，优良率仅接近18%，平均成绩约为73；而在教学改革后所教的教学班中，优良率已高达35%，且平均成绩也有较大提高，约为78。
文章对“荷载与结构设计方法”课程教学改革做了一些探索工作。教学实践表明，取得了较好的教学效果，希望能对相关课程教学改革有所借鉴。
参考文献：
[1]李富民，夏军武，杜健民，等.荷载与结构设计方法课的设置矛盾与对策[J].高等建筑教育，2007，16（3）：75-78.
[2]李永梅，赵均.混凝土结构及砌体结构课程的教学改革[J].高等建筑教育，2006，15（2）：85-88.
[3]王斌，吴萱，杨松林.新的土木工程专业培养模式下测量学教学改革[J].测绘通报，2005，（12）：62-63.
[4]贾玉琢，李曰兵，龚靖，等.基于注册结构工程师制度的钢结构教学改革[J].东北电力大学学报，2012，32（4）：48-51.
关键词：荷载与结构设计方法；教学改革；实践能力
作者简介：蒋友宝（1982-），男，湖南永州人，长沙理工大学土木与建筑学院，副教授；
杨伟军（1962-），男，湖南益阳人，长沙理工大学土木与建筑学院，教授。
基金项目：本文系国家自然科学基金项目（项目编号：11102029）、湖南省钢结构基本原理及设计精品课程建设项目、长沙理工大学教学改革研究项目（项目编号：ZL1224）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）14-0111-02
“荷载与结构设计方法”是土木工程专业大类的平台课程之一，教学内容涉及各类荷载的计算、荷载与抗力的统计分析、结构可靠度分析和概率极限状态设计方法等内容。由于包含较多的数学推理，且教学时数（16课时）又很少，因此使得该课程的教学难度较大。[1]在以往教学实践中，教师一般偏重于理论知识的讲授，而忽视学生实践能力的培养，导致学生的学习兴趣和学习动力不高，教学质量也较差。基于此，本文对“荷载与结构设计方法”课程的教学改革进行了探索。
一、改革教学内容与方法
在现行的“荷载与结构设计方法”教学中，教师一般仅根据所选定的教材来进行讲授，且多采用理论讲解的教学方式。在这种情形下，学生的学习兴趣不高、主观能动性得不到有效发挥，因此学生的实践能力也很难得到有效培养。若能合理设计教学内容，即一方面重点突出与所学专业方向紧密相关的知识点，另一方面补充一些新颖的教学内容，同时适当结合案例来进行教学，以吸引学生的兴趣，显然将会较大幅度地提高教学效果，进而提升学生的实践能力。
1.合理设计教学内容
在“荷载与结构设计方法”课程教学中，由于受教学时数的限制，一般很难做到详细地讲授每种荷载。为此，可根据学生所学的专业来对荷载部分知识点进行优化，以获得较好的效果。例如，对于土木工程专业建筑工程方向，可重点突出楼面活荷载的讲解；而对于土木工程专业桥梁工程方向，则可重点突出车辆荷载的讲解等。
另外，对于侧压力荷载部分，可侧重于概念层面的讲解，弱化具体的计算公式。而在讲授概率极限状态设计方法时，可补充美国、欧洲等国家结构设计规范中的荷载效应组合计算等内容。讲授时可将它们的荷载分项系数值与中国规范中的对应数值进行对比，从而使学生更好地理解我国规范可靠度的设置水准。同时也扩大了学生的视野，为学生今后从事一些援建工程结构设计提供了较好基础。
2.适当采用案例式教学
结合新颖、活泼的案例来开展教学是让课程充满活力的重要因素。而“荷载与结构设计方法”课程的教学内容理论性较强，学生往往感觉较为枯燥。若能在教学中适当融入当前国内外关于“荷载与结构设计方法”方面的最新案例，以此激发学生的兴趣，则他们的实践能力将会得到较大提高。
例如，在讲授风荷载动力效应知识点时，可以Tacoma桥在风荷载作用下的动力失稳破坏（先让学生观看此视频）为案例组织学生进行课堂讨论。通过具体案例的讲解，加强学生对风荷载动力效应的认识，再根据学生的讨论情况有针对性地进行辅导，便能达到较好的教学效果。
另外为增强学生对结构安全重要性的认识，可借助多媒体手段，在相关知识点的教学中穿插一些典型工程事故，并配以图片进行简单介绍。这样可借助多媒体手段，使学生直观感受结构破坏带来的巨大灾难，为他们在今后工作实践中杜绝此类事故提供了较好参考。
二、改革答疑方式
在课程教学中要让学生深刻理解“荷载与结构设计方法”的主要知识点，必须要安排一定的课外时间进行答疑。因此充分利用答疑时间，通过选择一些合理的答疑方式可有效地培养学生的实践能力。
1.采用对比式教学法答疑
该方法能突出重点，清晰地展现出知识点之间的联系，使学生印象深刻。如在回答学生提出的各典型作用属性的疑问时，可采用比较的方法，列出表1，引导学生掌握作用的分类标准和工程实践中常用作用对应的属性。
此外在回答学生关于串联体系可靠度计算有何特点的疑问时，可引导学生将之与并联体系可靠度计算、混联体系可靠度计算进行对比，突出它们各自的特点。这样易于被学生接受，从而达到较好的效果。
2.采用讨论式教学法答疑
该方法能激发学生的学习热情，有助于培养学生独立思考的能力。[2]例如在回答学生关于结构可靠性概念内涵的疑问时，可以以超载车辆作用下的若干桥梁失效事故为例，让学生讨论这些桥的倒塌是否说明其可靠性达不到设计目标水平。
教师通过阐明所谓结构可靠性是指结构在规定的时间内，在规定的条件（正常设计、正常施工、正常使用）下，完成预定功能（安全、适用、耐久）的能力的论据，说明这些桥梁的失效事故是由非正常使用（车辆严重超载）引发的，因而并不能直接说明该桥的可靠性达不到设计目标水平。这既让学生在讨论中学会了怎样去分析问题，也诱发了学生对非正常使用下实际结构的可靠性进行研究的兴趣。
三、加强实践训练
作为一门工程技术类课程，教学中必须要安排一些与工程实际紧密结合的训练环节，提升学生的工程实践能力。这要求教师需刻苦钻研业务，对教学中的重点和难点内容进行归纳总结[3]，然后设计出相应的实践训练环节。
1.增设面向实践应用的大作业考核环节
课程考核成绩一般包含两部分：期终考试成绩和平时考核成绩。前者通过设置一定数量的选择、问答、计算等题目来考核学生对基本知识点的掌握情况，但限于考试时间（一般为2个小时）的限制，教师一般不会设计一些综合应用题来考核学生的实践能力。而后者则强化了教学过程的落实，督促学生在较长时间的学习过程中理解相关内容，因而若在此部分设置一些综合应用题，并适当提高其在总成绩中的比重，则可使学生的实践能力得到相当程度的提升。 为此，笔者将平时成绩比重提高至50%，并安排两次大作业来完成此部分的成绩考核。第一次大作业考核的内容为高层建筑风荷载计算，作业任务在完成风荷载教学内容后发布，要求在题目发布后1周内上交；第二次大作业考核的内容为验算点法计算结构可靠指标，作业任务在完成结构可靠度分析与计算教学内容后发布，要求在题目发布后2周内完成。
其中，第一次大作业要求计算出风荷载在建筑底部产生的弯矩。通过设置不同的参数，如地貌、基本风压、结构第一周期和结构类别等，确保一人一参数。最终，每个人都能较好地掌握高层建筑的风荷载计算，这对于他们今后从事结构设计工作很有帮助。
可见，通过一人一题（参数）的大作业方式来落实平时学习情况，既便于学生独立完成，也便于老师管理；同时给学生提供了更多自主学习的机会，体现出注重实践教育的特点。
2.开展以注册考试为导向的实践训练
目前，我国已开始实行注册结构工程师执业资格制度，因此专业课程教学也需适当以注册结构工程师考试为导向，着眼于学生实践能力的培养。[4]需说明的是，相当一部分注册考试题目与该课程的考核知识点是直接相关的，如荷载计算、内力组合计算等。因此可在历年注册结构工程师考试题库中精选出合适的题目，然后分发给学生练习。
这样通过具体的注册结构工程师考试实例来提升学生学习的兴趣，从而达到较好的教学效果，同时使学生解决工程实践问题的能力得到了提高。
四、结语
笔者在2012-2013学年第一学期教学中应用上述教学方式进行了实践，结果表明修读该课程的学生成绩较好，且学生的实践能力得到了较大提高。教学改革前后学生的成绩对比见图1。可见，在课程教学改革前（2011-2012学年第一学期）笔者所教的教学班中，优良率仅接近18%，平均成绩约为73；而在教学改革后所教的教学班中，优良率已高达35%，且平均成绩也有较大提高，约为78。
文章对“荷载与结构设计方法”课程教学改革做了一些探索工作。教学实践表明，取得了较好的教学效果，希望能对相关课程教学改革有所借鉴。
参考文献：
[1]李富民，夏军武，杜健民，等.荷载与结构设计方法课的设置矛盾与对策[J].高等建筑教育，2007，16（3）：75-78.
[2]李永梅，赵均.混凝土结构及砌体结构课程的教学改革[J].高等建筑教育，2006，15（2）：85-88.
[3]王斌，吴萱，杨松林.新的土木工程专业培养模式下测量学教学改革[J].测绘通报，2005，（12）：62-63.
[4]贾玉琢，李曰兵，龚靖，等.基于注册结构工程师制度的钢结构教学改革[J].东北电力大学学报，2012，32（4）：48-51.