钢结构设计原理精品课程建设的理论与实践[精选五篇]

第一篇：钢结构设计原理精品课程建设的理论与实践

《钢结构设计原理》精品课程建设的理论与实践

成果总结

一、课题综述

兰州理工大学地处西部经济欠发达地区,随着国家西部大开发战略措施的不断推进,虽然整体上有了快速的发展,但是与东南沿海以及很多发达城市相比，发展的起步较晚,高素质高水平的人才相对缺乏,但是为了区域经济的发展，学校还要连年扩大招生，由于高校规模增长过快，大学教育的质量问题日益突现，而且作为西部的高等院校，国家与地方对高等教育的投入跟不上发展规模，办学条件紧张。此外大部分学生是应试学习的倾向还比较普遍，学生的实践能力和创造精神亟待加强。

针对西部普通高校的发展现状，根据学校实际情况和生源状况，大力推进因材施教，探索多样化的人才培养途径。具体实施过程中着力培养大学生的创新能力、实践能力、就业能力，积极进行教材建设，增加综合性和创新性实验，形成有利于培养学生创新能力和实践能力的人才培养模式。加强产学研的合作教育，加强校际合作、校企合作，高校和科研院所之间的合作，加强各种形式的实践教学基地和实验室建设，已经形成了5个实习基地，成绩优异的学生还可以直接参与基地的部分科研工作。

教学过程中，结合土木工程专业的教学特点，坚持教授、名师上讲台，并全程录像，提出了一整套“创新性综合教学法”——包括案例教学法、激励教学法、讨论教学法、团队教学法、环境教学法和实践教学法，连续5年在多个年级的学生教学过程中实施并不断完善，形成了一套完整的“人才培养模式”。在能力培养与实施过程中，构建出符合钢结构发展要求的、层次化、模块式的课程教学模式——“五化课程教学模式”。

《钢结构设计原理》于2006年建设成为省级精品课程，2007年“《钢结构设计原理》课程教学改革理论与实践”获得甘肃省教学成果二等奖。目前，兰州理工大学学生们学习热情空前高涨，学习成绩逐年提高，学生以勤奋好学为光荣，以求真务实为模板，以动手能力强为特征，深受用人单位青睐。课程组人员均为甘肃省重点课程教学团队成员，2名为校级教学名师和甘肃省领军人物，4名为省级专家，1名为钢结构专业委员会主任委员，3名为委员。2006年课程组负责人王秀丽教授成功申报国家自然科学基金项目“新型网壳结构减震体系理论分析和试验研究”，2008年课程组成员王万祯副教授成功申报国家自然科学基金青年基金项目“结构钢在应力三轴空间的宏观韧—脆断机理及梁柱连接抗断设防”。在课程建设的同时，培养一支富有朝气的年富力强的教学、科研团队，同时也取得了丰硕的科研成果。课题组成员作为主编或者副主编编写相关教材13部；先后获得一项国家级教学成果奖，五项甘肃省教学成果奖，两项兰州理工大学教学成果奖；获得全国讲课竞赛一等奖1人，校内青年教师讲课竞赛一、二等奖4人次，发表专业论文120余篇，其中SCI，EI，ISTP检索近40余篇。以《钢结构设计原理》”课程建设为标志的系列课程教学理论与实践以及创新性试验已经成为兰州理工大学的一大亮点。

二、课程特色与创新

创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。迎接未来科学技术的挑战，最重要的是坚持创新，勇于创新。创新思维是创新实践和创造力发挥的前提。创新思维对我们培养人、培养人才、培养高素质的人才具有非常重要的意义。教书育人要在创新思维和创造力的发挥方面下工夫。

“《钢结构设计原理》精品课程建设的理论与实践”项目课题组坚持以学生为本，以全面提高教学质量、带动其它课程建设为目标, 在教育理念、人才培养模式、教材与课程建设以及产学研等方面进行积极探索，勇于创新，大胆实践，针对西部普通高校的发展现状，结合土木工程专业的教学特点，提出了一整套“创新性综合教学法”——包括案例教学法、激励教学法、讨论教学法、团队教学法、环境教学法和实践教学法，连续多年在每个年级的学生教学过程中实施并不断完善，形成了一套“人才培养模式”。在理论教学上，采用现代教学手段，并注重各种教学方法的综合应用；实践教学上，结合实际工程，开展形式多样的实践教学，建立了开放性实验和创新性试验，并提出基于实际工程的设计与模拟施工初期训练模式，形成了鲜明的特色。同时课程组注重产学研相结合，以开展教学工作及研究为基础，积极参加实际工程的科研及大型工程的设计与咨询工作，解决了西部地区大量的钢结构技术难题。通过课程体系改革探索，培养了一支爱岗敬业、学缘结构合理、高素质的教师队伍，教学与科研水平均处于省内乃至西部领先，成为西部地区空间结构与钢结构研发中心，相关工作极大的推动了西部钢结构的应用与发展，达到了在国内外有较大影响、西部领先，省内一流的水平，对西部高校具有极好的示范作用，受到同行专家的好评。《钢结构》系列课程已成为有重要影响力的课程之一，于2006年列入甘肃省精品课程。

三、创新思维的培养与“创新性教学法”

为了培养学生的创新思维，主要从以下方面对学生进行培养： 1.积极开发创造思维，培养丰富的想象力，使学生充满好奇心。2.保持良好的积极向上的心态。3.通过交流信息，产生创新的思想火花。

4.发挥团队优势和群体优势，使创新思维和创造力升华。5.形成支持创新、支持创新思维、支持创造力的环境。6.努力实践，使得我们的创新、创造力变为现实。

基于以上的创新理念，在课程教学与相关实践环节中大胆尝试着教学改革，形成了“创新性教学法”，并在实际教学中贯彻落实，取得了很好的效果。1.案例教学法

积极开发创造思维，上课中采用启发、提问、讨论以及实际工程案例教学法，利用电子版的实际工程图纸进行教学，既丰富了课堂教学，培养了学生的学习热情，丰富了想象力，同时由于实际工程尚有一些本科教学现有知识不能完全解决的问题，留下了今后学习的问题，让学生的对学习充满好奇心。2.激励教学法

针对当代大学生的心理特点，结合实际工程的应用，以及国家政策方针，使学生对未来发展充满信心，同时鼓励学生保持良好的积极向上的心态，使学生学习由被动变主动，提高学习效率。3.讨论教学法

学习中针对重要问题进行讨论，可以在课堂上进行，也可以在课后辅导答疑时讨论，还可以通过网络资源进行，对于关键问题老师再进行点评，通过交流产生创新的思想火花，老师也在学生的思想里汲取创新思维的精华。4.团队教学法

课程组教师发挥团队优势，群体优势，经常相互交流，对于重要问题展开讨论，然后将好的做法和经验带到各自所带的班上，使创新思维和创造力可以在各大范围内得到升华，其中课程组全体教师共同组织了“兰州理工大学首届钢结构知识大赛”并取得圆满成功。5.环境教学法

课程组教师积极争取学校和学院以及校外等各方面的大力支持，形成支持创新，支持创新思维，支持创造力的环境，聘请国内外高水平的专家为学生作讲座，聘请省内设计与施工人员结合工程进行讲解，并举行钢结构设计竞赛，开阔了学生的视野，提高了学生的综合素质，取得了良好的教学效果。6.实践教学法

理论联系实际，一直是我们教学中的主线，教学环节中有必修的课程设计，还有选修的开放性试验，对特别优秀的学生还开设了创新性课外试验，学生们通过各种实践，强化了专业知识，同时使得创新、创造力变为现实。

四、能力培养与过程实施

“万丈高楼从地起”、“涓涓细流汇成河”。钢结构课程组经过几代专家学者呕心沥血的努力和多年来的不断改革与创新，在课程建设、人才培养、课程教学和钢结构理论研究、社会服务等多方面取得了一系列重要成果。通过强化工程训练模式和创新工程模式，狠抓教学质量，形成了一支强有力的教学队伍，构立一整套切实有效的教学与管理方法，构建出符合钢结构发展要求的、层次化、模块式的课程教学模式。

该成果的基本内容可以简要的归纳为五个方面，即课程教学网络化、理论教学实践化、实践教学理论化、教材立体化、产学研一体化，简称为“五化课程教学模式”。

1.课程教学网络化

结合《钢结构》课程教学内容特点，应用适宜的教学方法和手段，全面采用先进的课堂教学手段，如多媒体教学，录像教学，课程组将全部课程制作了多媒体课件和电子教案，增加了授课的信息量。同时利用网络资源，建设了一个教学网站。伴随着网络平台的不断完善，实现了课程教学网络化。学生可以在任何时间、任何地点，通过网络进行自主学习、交流讨论。大大地加深了学生对所学知识的理解，开阔了学生的视野，提高了学习效率，实现了将教学模式从课堂拓展到课外传统变革。

2.理论教学实践化

基于对学生动手能力以及分析问题和解决问题能力的培养和提高，摆脱传统的满堂灌模式，理论教学尽可能直观化，理论知识的讲述与理解，尽可能附离于现实工程生产的实体表象上。一方面，采用先进的课堂教学手段，全方位地开展多媒体教学；从理论拓展到实际，部分内容在现场实地教学，参观工艺流程，便于学生理解，也培养了学生的工程概念。另一方面，结合国内外的研究与发展，加强学术交流；实施“名校名师讲学系列活动”，先后聘请国内沈世钊院士、董石麟院士等十几位专家进行教学指导及学术交流讲座，加强国际交流，聘请了国外著名专家、学者为学生们做学术报告，其中聘请日本空间结构理事长,枫桥科技大学加藤史郎教授,德国斯图加特大学Jorg.Schalaish 教授,加拿大卡尔顿大学Divid LIU教授和K.T.LAW教授等；同时钢结构研究所先后接受了日本丰桥大学留学生1名，澳大利亚留学生2名进行交流，让学生直接和外国学生交流,感受不同国家和不同学校的人才培养模式，吸取好的教学经验以用于教学过程。通过交流，开阔了老师和学生的视野，了解了国内外钢结构的发展和最新技术，提高了教师的学术水平，让更多的学生对将来从事相关工作奠定了理论基础和专业基础，取得了很好的实效。当然，为了全面贯彻实施理论教学的实践化，在课程教学管理的各个环节加强了相应的配套改革措施。

3.实践教学理论化

结合课程理论教学，加强相关实践环节的训练，强调课堂教学与实践教学相结合，形成以《钢结构设计原理》为主线的系列课程实践如课程设计，认识实习，生产实习，毕业设计系列题目，开设了开放性实验教学和创新性试验；结合课程设置开放性试验，包括钢材拉伸实验，高强螺栓检测试验，钢桁架模型力学性能测试实验，使学生对教学内容有了更加直观的感性认识。结合钢结构课程特点，将实践教学与实际工程相结合，从深层次和实际意义上开展教学措施，授课方式从理论走向实践，从课堂向实习基地拓展，课程设计的内容从原来单一的钢屋架设计拓展到吊车梁设计、支撑设计、钢结构平台设计、钢楼梯设计、门式刚架设计，这些实践环节将理论知识与实际应用结合起来，使学生的分析问题能力得到很大的提高。结合本专业的特色和国家钢结构迅速发展的现状，率先在本科生的毕业设计中开设钢结构毕业设计题目，突破了以往设计题目单一的状况，首次在校内将课堂教学与钢结构工厂实习相结合。毕业设计结合具体设计项目，有针对性地进行实习、参观，大大增加了学生对钢结构的感性认识，提高了学生的学习热情，培养了学生的分析能力,达到了很好的教学效果。学生毕业后很短时间内就参加了国家注册结构工程师考试，兰州理工大学的学生在甘肃省通过率最高。

4.教材立体化

多年来，课题组成员积极进行教材建设，作为主编或者副主编编写相关教材13部，在国内外取得了较大的影响，在西北达到一流。这样既提高了教师的水平，也使多媒体课件与教材相互配套，实现了教材立体化。5.产学研一体化

为了适应时代发展和课程教学改革的要求，2001年学校成立了空间结构与钢结构研究所。研究所的成立为教师和学生提供了教学和科研的平台,也为有效的实施产学研相结合方略提供了有力的保障。在教育教学上，结合实际工程进行实地参观学习,解决实际工程的问题,有些课题就是青年教师带领部分学生进行分析,这样学生在学习的过程中,直接学会了解决工程问题的方法.也极大地促进了教学水平的提高，同时积极开展教学改革和教学研究，结合工程的应用，调整人才培养模式,以保证学生适合于用人单位的需求.在此过程中注重青年教师的培养，使青年教师迅速成长起来。

五、今后的目标

百年大计，教育为本。虽然我们取得了阶段性的成果，但是今后发展更是我们的主要任务。主要目标如下：

1、坚持教育以育人为本，以学生为主体，强调应用型人才的培养，坚持教授、名师上讲台，让学生尽可能享受到最好的教学资源，为促进西部高等教育的发展，提高西部高等学校的教学、科研和社会服务水平作贡献。

2、继续坚持以能力培养为重点，深化人才培养模式、教学内容和教学方法的改革，积极推动研究性教学，完善综合性和创新性实验，毕业论文和设计等实践教学环节。加强校企合作和科研院所之间的合作，加强实践教学基地，在现有的5个实习基地的基础上，计划未来3年内将实习基地扩展到10个以上。

3、积极争取“对口支援西部地区高等学校计划”。向高水平大学学习，综合提高学校的管理水平、师资队伍和学科专业建设的水平。

4、积极推进 “质量工程”的建设，进一步完善《钢结构系列课程》，争取尽快申报成为国家级精品课程，并突出西部的特色，继续大力加强教师队伍建设，同时计划2-3年内全面开展《钢结构课程》双语教学，形成一批能够承担西部重大任务、参与国内外竞争的创新教学团队。

“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。“教师”这个神圣而伟大的职业引导我们每个教育工作者为了中国的未来，为了西部的发展献出毕生的精力。

“《钢结构设计原理》精品课程建设 的理论与实践”课程组全体人员

2009.3.26

第二篇：《钢结构设计原理》课程教学大纲

《钢结构设计原理》课程教学大纲

Design Philosophy of Steel Structures 课程编号：421002 适用专业：土木工程专业 学时数：36 执笔者：梁靖波

学分数：2

编写日期：2005年6月

一、课程的性质和目的

本课程是土木工程专业的必修课，其性质属于专业基础课。本课程是一门理论性与应用性并重的课程。通过本课程的学习，着重讲授钢结构的基本理论与基本知识，使学生了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景；掌握钢结构材料的工作性能及影响钢材性能的主要因素，能正确选用结构钢材；掌握钢结构连接的性能、受力分析与设计计算；掌握各种钢结构基本构件的设计计算等，并为学习后续课程和钢结构课程设计打下必要的基础。

二、课程教学内容

第1章

概述（2学时）

掌握钢结构特点和应用范围。了解钢结构设计原理和方法及可靠性的含义，极限状态的分类，荷载标准值、荷载设计值，强度标准值、强度设计值的含义。了解有关钢结构的规范。一般了解钢结构发展概况及发展方向。

重点：掌握钢结构的特点及应用范围，理解钢结构的计算方法。

难点：理解钢结构的计算方法。第2章

钢结构的材料（4学时）

了解钢结构对钢材的基本要求；了解钢材的生产过程；掌握钢材的主要性能指标及影响钢材性能的主要因素；了解钢结构疲劳及影响钢材疲劳的主要因素、疲劳计算的方法；了解钢材的两种破坏形式；了解建筑用钢的种类、规格和表示方法；掌握钢结构钢材的选用原则，能够正确选用钢材。

重点：掌握对钢结构用材的要求，掌握建筑钢材的可能破坏形式及各主要因素对其影响。难点：各种因素对钢材性能及钢结构破坏形式的影响。第3章

连接（10学时）

了解钢结构连接种类和各种连接的优缺点；了解常用的焊条及焊条的选用；了解焊接连接的形式；掌握对接焊缝连接的构造和计算；掌握角焊缝连接的形式、构造要求和计算；了解焊接残余应力和焊接变形的产生原因及对构件工作性能的影响；了解普通螺栓的规格、受力性能及破坏形式，掌握普通螺栓的计算；掌握高强度螺栓连接的性能和计算。

重点：掌握焊接连接的构造和计算，掌握普通螺栓连接及高强度螺栓连接的性能和计算。

难点：偏心力作用下连接的受力分析和计算。

第4章

受弯构件的计算原理（4学时）

了解受弯构件的强度和刚度计算方法；掌握弯曲强度、抗剪强度、局部承压强度、折算应力和刚度的计算方法；掌握梁整体稳定的基本概念、简支梁整体稳定的计算方法及增强梁整体稳定的措施；了解梁板件局部稳定的概念、板件失稳形式和临界应力；掌握加劲肋的设置原则；理解梁腹板的屈曲后强度的利用。

重点：掌握梁的强度计算，掌握梁整体稳定的基本概念，掌握加劲肋的设置原则。难点：梁的局部压应力的计算，梁板件的稳定计算。第5章 梁的设计（4学时）了解梁的类型及常见的截面形式，了解梁格布置和主次梁连接；掌握型钢梁的截面选择；了解钢板组合梁的设计方法及计算；了解腹板加劲肋的布置和设计；掌握梁翼缘与腹板连接焊缝的设计；了解梁的拼接、变截面设计和吊车梁的设计特点。

重点：掌握型钢梁的截面选择，了解钢板组合梁的设计方法及计算。难点：组合梁的截面选择及计算。第6章

轴心受力构件（6学时）

了解轴心受力构件截面形式和受力性能；掌握轴心受力构件的强度及刚度计算；掌握轴心受压构件的整体稳定和局部稳定的概念；了解轴心受压构件的截面分类依据及影响轴心受压构件整体稳定系数的因素；掌握实腹式轴心受压构件整体稳定的计算，了解格构式轴心受压构件整体稳定计算的特点。掌握轴心受压构件局部稳定的计算方法，了解腹板有效截面的概念。

重点：掌握实腹式轴心受力构件的强度、刚度和整体稳定性计算。难点：轴心受压构件的整体稳定性计算。第7章

拉弯、压弯构件（6学时）

了解拉弯构件与压弯构件的概念；掌握拉弯构件与压弯构件的强度、刚度计算；掌握实腹式压弯构件在弯矩作用平面内及弯矩作用平面外的整体稳定计算方法；掌握实腹式压弯构件局部稳定的计算；了解实腹式压弯构件的截面设计和计算；了解格构式压弯构件的计算特点。

重点：掌握实腹式压弯构件的整体稳定计算，掌握实腹式压弯构件局部稳定的计算。难点：压弯构件在弯矩作用平面内的整体稳定计算。

三、课程教学的基本要求

本课程是土木工程专业的专业基础课，是一门理论性与应用性并重的课程。在教学方法上，采用课堂讲授为主，课后自学，课堂练习等教学形式。

(一)课堂讲授

本课程在讲述的过程中，教师应尽量联系生产实际，注重物理意义，不要陷入到繁复的数学推导之中。在教学中要求同学重点掌握基本概念、基本方法和基本规律，并详细讲授每章的重点、难点内容，着重培养学生分析问题和解决问题的能力。讲授中应注意理论联系实际，启迪学生的思维。为便于学生对构造的理解，可组织教学参观、观摩教学模型或采用多媒体辅助教学。

（二）课后自学

为了培养学生整理归纳，综合分析和处理问题的能力，每章都安排一部分内容，课上教师只给出自学提纲，不作详细讲解，课后学生自学。

（三）习题课

习题课以典型例题分析为主，并适当安排开阔思路及综合性的练习。

（四）课外作业

平时布置典型习题，以加强学生对所学知识的深入理解。

（五）考试

考试主要采用闭卷方式，考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容，考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度，对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。考试题型应尽量多样化。

总评成绩：平时作业占20%，闭卷考试占80%。

四、本课程与其它课程的联系与分工

先修课程：理论力学、材料力学、结构力学。后续课程：钢结构设计、钢结构课程设计

五、建议教材与教学参考书

［1］《钢结构设计原理》

张耀春主编

周绪红副主编

高等教育出版社 ［2］《钢结构基础》

陈绍蕃主编

中国建筑工业出版社 ［3］《房屋建筑钢结构设计》

陈绍蕃主编

中国建筑工业出版社 ［4］《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

中国计划出版社 ［5］《钢结构设计手册》

中国建筑工业出版社

第三篇：钢结构设计原理课程教学改革研讨论文

摘要：钢结构设计原理课程是高等学校土木工程专业的一门重要专业课程。本文通过一系列的教学改革，让学生在有限学时内，牢固掌握钢结构设计的基本理论，同时有效地提高学生工程实践应用的能力，为培养专业的土木工程人才做准备。

关键词：钢结构设计原理；教学改革；学生

一、课程目前教学现状

钢结构设计原理课程是高等学校土木工程专业的一门重要专业课程，该课程是在已有结构知识的基础上，培养学生对钢结构设计基本理论的理解和掌握，同时培养学生钢结构工程设计与应用的能力，是一门理论性和实践性都较强的应用性学科。钢结构设计原理课程具有内容丰富、构造形式复杂、与工程实际联系密切、工程应用性强等特点。按照现行本科教学大纲的要求，钢结构教学的学时较少，教师课堂教学的时间主要用于对钢结构基本理论知识的讲解，没有足够的时间加强学生的力学知识，并把理论知识应用于实践。笔者在多年的教学实践中发现，钢结构设计原理课程是学生反映较难掌握的一门课程。该门课程的公式、图表、规范条文较多，具有很强的综合性、技术性和应用性，既有理论推导，又与相关规范和工程实际联系密切。另外，目前学生接触的大多数建筑物都是钢筋混凝土结构，对钢结构建筑比较陌生，虽然在结构课程教学中安排有参观实习，但一般参观实习的课时非常有限，这就使学生对钢结构建筑的认识较少，造成学生在钢结构学习中没有直观印象，学习困难。如何尽可能在有限学时内，帮助学生牢固掌握钢结构的基本理论，同时有效地提高学生工程实践应用的能力，是钢结构课程教学研究的重要课题。这对学生毕业后尽快适应社会对钢结构人才的需求，促进钢结构领域的健康发展有着重要的现实意义。

二、课程改革理念及思路

钢结构设计原理课程的改革，将通过合理安排学时，理论教学和实践教学环节并重，培养学生在牢固掌握钢结构基本理论的同时，具备将理论知识运用于工程实践的能力。改革将从以下几个方面着手。

（一）教学内容改革

由于钢结构课程课时较少，教学内容多，涉及面广，因此，教学中要精简内容，突出重点、难点知识，并结合工程实例进行讲解，增加学生的学习兴趣，培养学生的工程意识。同时，适当补充教材中没有的新知识和学科前沿动态信息，拓宽学生视野。精简、优化课程教学内容，突出重点知识，讲透难点知识，避免教学资源的浪费。而精简钢结构课程内容，并不是一味地减少教学内容，有些内容要减，有些内容则要“加”。“加”的内容主要是为了拓宽教学内容的适应面，比如钢与混凝土组成的组合结构、轻钢结构等内容教材涉及较少，而其工程实用性又较强，所以应适当补充这方面工程结构的教学内容。另外，教学内容要体现本学科科学研究的新信息和最新成果，充分反映学科前沿的动态，注重对学生创新意识和创新能力的培养。如在钢结构课程讲授过程中，可简单介绍一些现代设计新方法和新技术，例如门式刚架轻型房屋钢结构的设计方法等。

（二）教学方法改革

1.提高课程教学效率，组织好课堂理论教学。

（1）把握教材，提炼知识点。钢结构设计原理与先修课程如材料力学、结构力学、钢筋混凝土结构设计等课程有一定联系。为了在有限的时间内，完成既定的理论教学和实践教学二者并重的目标，教师必须强调教学重点，提炼知识点。例如钢材力学性能及指标，建筑材料和材料力学课程中都有讲授，教师可以将这一节的课程重点放在引起钢材脆性破坏的因素、钢材的疲劳破坏及如何选用钢结构材料上，这对学生日后实践应用有很大帮助。又如，钢结构的极限状态设计方法，与混凝土结构设计课程中的设计方法原则相同，在钢结构课程中，教师只需要强调钢结构设计的极限状态表达式与混凝土结构设计的极限状态表达式的异同，既帮助学生复习了混凝土结构设计公式，又加强了学生钢结构设计公式的理解。（2）准备工程案例。同理论内容配套的工程案例是课程讲解的重要组成部分。恰当的工程案例可以极大地提高学生学习相关理论知识的兴趣，对学生增强理论理解，提高解决工程实际问题的能力至关重要。例如在钢结构材料一章，教师可遵循概念讲解—工程事故案例分析—工程注意事项的讲解步骤。例如可以引用某钢厂冶炼车间桥式吊车梁疲劳破坏事故，教师可先讲解疲劳破坏的特征，然后再讲解疲劳破坏工程事故的调查检测、事故原因分析和总结。此案例中涉及吊车梁的选材、钢材的材料缺陷、钢材的材料校核及钢材的疲劳等内容。通过这个案例，学生不仅加强了对钢材性能的理解，也掌握了工程事故分析和处理的方法。在教师的教学中，这种与教学内容相关的工程案例可以贯穿理论教学的整个过程，深入浅出的讲解能调动学生的学习热情，促进学生工程实践能力的提高。（3）课件编写。课件的编写应文字简练，条理清楚。教师可将重点放在图表、规范条文和工程实例图片上，同时应减少繁冗的文字描述，以提高教学效率。学生普遍感觉钢结构难学之处是钢结构构件和连接的构造抽象难懂。教师可以利用多媒体软件模拟焊接的连接、梁柱构件的失稳模态、格构式构件的平面外屈曲等，能帮助学生理解知识点，增强学习效果。（4）课堂例题和课后习题。例题和习题可采用两类，一类是结合材料力学和规范公式的机械套用题目，另一类是与工程实际结合的综合应用习题。机械套用公式的例题着重讲解原理，可加强学生对钢结构基本理论知识的理解。而涉及综合应用的习题，则紧密结合钢结构设计规范重点讲解设计过程，提高学生处理工程实际问题的能力。

2.组织实践教学。

钢结构设计原理课程的实践教学环节主要包括钢结构认识（生产）实习、钢结构课程设计和毕业设计三个方面。

（1）认识实习。钢结构结构复杂，学生通过现场参观、实习，可以加深对钢结构的感性认识。土木工程专业实习的内容涉及钢结构制作及钢结构体系的认识，教师可现场讲解钢结构的生产、制作过程。在现场认识钢结构体系的前提下，教师可进一步作轻钢结构、空间网架结构等结构体系的讲解。

（2）课程设计。钢结构课程设计安排在钢结构设计原理课程结束之后一周进行，是钢结构教学的主要实践性环节之一。钢结构课程设计的题目可采用平台钢结构设计。教师在教学方式上，可将一周的集中课程设计分散到相应的课堂教学环节中去。如在钢结构设计原理课程中，讲到“梁的设计”一章，教师可以提前讲授平台钢结构的设计思路，结合本章梁的设计内容，学生可以在教师的指导下完成平台梁、板、柱及支撑的结构布置，并完成平台梁的荷载计算、结构内力计算及平台梁的设计等内容。在课程进行到轴压构件和压弯构件设计的章节时，教师可指导学生继续完成平台柱的设计。之后根据理论教学进程，学生可依次完成梁柱节点、柱脚及基础设计等内容。通过这种教学方式，学生在逐步完成作业的同时，建立了牢固的工程整体概念，提高了将理论知识运用于工程实际的能力，可取得良好的教学效果。

（3）毕业设计。有了课程学习中理论环节和实践环节的精心安排，学生的计算和应用能力得到了很好的培养和锻炼。毕业设计的综合训练可进一步提升学生的工程实践能力，为走向工作岗位做好准备。

（三）课堂教学方式改革

钢结构课程之前的课堂教学模式以PPT教学为主，学生注意力不容易集中。在改革后的课堂教学模式中，将以教师讲课为主，以板书为主要的课堂教学模式，对板书不能体现的内容，如工程图片、表格、模型等，可通过PPT向学生展示。通过板书的知识点书写和PPT的直观认识相结合，加深学生对知识点的理解和掌握。另外，课堂练习是钢结构课程必不可少的教学环节。课堂练习将以工程实例为原型，向学生讲解工程中钢结构设计的理论知识。

（四）建立成绩评定系统

改变以往传统的期末考试成绩评定方式。采用过程考核和期末考试的形式，最终的成绩由该两部分组成：第一部分采用闭卷考试的形式，主要考查学生对基本理论知识的掌握情况，占总成绩的70%；第二部分考核主要为平时表现，主要考核学生对知识的灵活应用和应用基础知识解决具体问题的能力。通过详细记录学生平时的出勤，对学生作业完成情况及课堂回答问题的情况进行考核。

三、结语

钢结构设计原理课程改革，通过以上结合工程实践的教学方法，教师可以在有限的学时内，致力于培养“基础扎实，实践能力强”的钢结构设计、施工专业人才。同时，学生基本理论学习和工程实践学习并进，在牢固掌握钢结构基本理论的同时，学习将理论知识运用于工程实践，为成为适应当代社会发展需求的专业人才而努力。

第四篇：《钢结构设计原理》教学大纲

《钢结构设计原理》教学大纲

英文名称：Design principle of steel structure 学

分：2.5学分

学

时：40学时

理论学时：40学时 教学对象：土木工程专业

先修课程：土木工程材料、工程力学、工程制图与CAD

教学目的：

本课程是土木工程专业的学科基础课，通过本课程的学习，使学生了解钢结构的合理应用范围和主要发展方向，掌握钢结构设计的基本理论和基本知识，能进行钢结构基本构件及各种连接的设计，为继续学习专业课程奠定扎实的基础，达到培养目标中关于本课程的要求。

教学要求：

本课程的教学与学习着重钢结构的基本理论和基本知识，使学生掌握钢结构的计算原理、构造方法、结构钢材的选用，具有独立钻研钢结构的比较巩固的理论基础。

教学内容：

第一章

绪论（2学时）1．钢结构课程的特点、任务 2．钢结构发展简史 3．钢结构的特点和应用范围 4．钢结构的设计方法 5．钢结构的发展

基本要求：

了解钢结构课程的特点与任务，掌握钢结构的特点，了解钢结构的应用与发展，熟悉钢结构的设计方法。

重

点：

掌握钢结构的特点，熟悉钢结构的极限状态设计方法。难

点：

正确理解钢结构的合理应用范围，熟悉钢结构的极限状态设计方法。

第二章

钢结构的材料（4学时）1．钢材的破坏形式 2．钢结构对钢材性能的要求 3．影响钢材力学性能的因素 4．钢材的疲劳 5．钢材的种类与选用 6．钢材的规格

基本要求： 了解钢材的破坏形式，掌握钢材的力学性能，熟悉影响钢材性能的各种因素，掌握钢材疲劳概念，熟悉钢材疲劳验算方法，熟悉建筑常用钢材的种类与选用，了解钢材的规格。

重

点：

掌握钢结构对钢材性能的要求，熟悉影响钢材性能的各种因素。难

点：

掌握钢材疲劳概念，合理选择钢材。

第三章

钢结构的连接（8学时）1．钢结构的连接方法 2．焊接连接方法和形式 3．对接焊缝的构造和计算 4．角焊缝的构造和计算 5．焊接应力和焊接变形 6．普通螺栓连接的构造和计算 7．高强螺栓连接的构造和计算

基本要求：

了解钢结构的连接方法及各种连接的特点，了解焊接连接方法和形式，掌握对接焊接连接的构造，熟悉其计算方法，了解角焊接连接的受力特点，掌握角焊接连接的构造和计算方法。了解焊接应力的产生，熟悉焊接应力对结构性能的影响及减少焊接变形的措施。掌握螺栓连接的特点、工作性能、破坏机理和计算方法。

重

点：

掌握角焊缝连接的强度，掌握角焊缝连接在各种荷载作用下的计算方法，掌握普通螺栓连接的破坏机理、强度及在各种荷载作用下的螺栓内力计算方法，掌握高强螺栓连接的受力机理，掌握摩擦型高强螺栓连接的计算方法。

难

点：

正确应用角焊缝连接强度公式，掌握角焊缝连接在力矩等多种荷载作用下的计算方法，掌握普通螺栓连接在弯矩、及与轴力和剪力共同作用下的螺栓内力计算方法，准确理解高强螺栓连接的受力性能，掌握摩擦型高强螺栓连接的计算方法。

第四章

轴心受力构件（10学时）1．轴心受力构件的形式和应用 2．轴心受力构件的强度和刚度 3．轴心压杆的整体稳定 4．实腹式轴心压杆的局部稳定 5．轴心受压实腹式构件设计 6．轴心受压格构式构件设计 7．轴心受压柱的柱头与柱脚

基本要求：

了解轴心受力构件的形式和应用，掌握轴心受力构件的强度和刚度，熟悉轴压构件的整体稳定和局部稳定的基本概念和基本理论，掌握轴压构件的整体稳定和局部稳定验算方法。掌握实腹式构件和格构式构件设计计算方法和构造要求，熟悉柱头及柱脚构造，掌握轴压柱 脚设计计算和构造。

重

点：

掌握实腹式构件和格构式构件设计计算方法和构造要求，准确理解弯扭屈曲换算长细比和格构式构件绕虚轴换算长细比概念。

难

点：

熟悉轴压构件的整体稳定和局部稳定理论，准确理解弯扭屈曲换算长细比和格构式构件绕虚轴换算长细比。

第五章

受弯构件（10学时）1．受弯构件的形式和应用 2．受弯构件的强度和刚度 3．受弯构件的整体稳定

4．受弯构件的局部稳定、腹板屈曲后强度和加劲肋构造 5．受弯构件设计 6．梁的拼接、主次梁连接

基本要求：

了解受弯构件的形式和应用，掌握受弯构件的强度和刚度，熟悉受弯构件的整体稳定和局部稳定的基本概念和基本理论，掌握受弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法，了解腹板屈曲后强度，掌握工字型截面受弯构件的设计计算方法和构造要求，掌握受弯构件强度计算，熟悉梁的拼接、主次梁连接和支座构造。

重

点：

掌握受弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法，掌握工字型截面受弯构件的设计计算方法和构造要求。

难

点：

熟悉受弯构件的整体稳定和局部稳定基本理论，了解腹板屈曲后强度，掌握受弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法。

第四章

拉弯和压弯构件（6学时）1．拉弯和压弯构件的形式和应用 2．拉弯和压弯构件的强度和刚度 3．压弯构件的整体稳定 4．实腹式压弯构件的局部稳定 5．压弯实腹式构件设计 6．压弯格构式构件设计 7．压弯构件柱脚设计

基本要求：

了解拉弯和压弯构件的形式和应用，掌握拉弯和压弯构件的强度计算，熟悉压弯构件的整体稳定和局部稳定的基本概念和基本理论，掌握压弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法，掌握实腹式压弯构件和格构式压弯构件设计计算方法和构造要求，掌握压弯构件设计方法，熟悉梁柱连接以及压弯柱脚的设计计算和构造。

重

点： 掌握压弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法，掌握实腹式构件和格构式构件设计计算和构造要求。

难

点：

熟悉压弯构件的整体稳定和局部稳定基本理论，掌握框架柱计算长度的确定。

参考教材：

1．魏明钟.钢结构（第二版）.武汉：武汉理工大学出版社，2002 2．沈祖炎，陈扬骥，陈以一.钢结构基本原理.北京：中国建筑工业出版社，200 3．陈绍蕃，顾强.钢结构（上）钢结构基础.北京：中国建筑工业出版社，2003 4.丁阳.钢结构设计原理.天津：天津大学出版社，2004 4

第五篇：钢结构设计原理教学大纲

《钢结构课程设计》课程教学大纲

Steel Structure Course Design 课程编号：422009

学时数：1周 执笔者：梁靖波

学分数：

1编写日期：2005年6月

一、课程的性质和目的

本课程是土木工程专业重要的实践性教学环节，是对学生知识和能力的总结。通过钢结构课程设计，使学生进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点，掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行整体钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。

二、课程教学内容

（一）设计题目

某厂房跨度为21m或24m（由指导教师指定），总长90m，柱距6m，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板，20mm厚水泥砂浆找平，上铺泡沫混凝土保温层，三毡四油（上铺绿豆砂）防水层，一毡二油隔气层；屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30，屋面坡度为i1:10。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。

其中保温层荷载、积灰荷载、屋架跨度和钢材种类可以有多种不同的组合。由指导教师指定学生按其中的一种组合，独立完成钢屋架设计。

（二）计算书编写

1、确定屋架型式与尺寸；选择钢材及焊接材料，并明确提出对保证项目的要求；

2、进行屋盖支撑布置，按比例绘出屋架结构及支撑的布置图；

3、进行荷载汇集、杆件内力计算、内力组合，选择各杆件截面；

4、设计下弦节点、上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点等。

要求计算书内容要有系统地编排，字体要端正，表示要清楚，计算步骤明确，计算公式和数据来源应有依据，并应附有与设计有关的插图和说明。

（三）施工图绘制

绘制钢屋架施工图，其中包括屋架简图、屋架结构图、上下弦平面图、必要的剖面图和零件大样图、材料表和设计说明等。

要求图面清楚整洁，线条粗细分明，尺寸及标注齐全，符号及比例正确，构造合理，能表达设计意图，符合国家制图标准并与计算书一致。

三、课程教学的基本要求式。

(一)集体辅导

本课程是土木工程专业的实践性教学环节，在教学方法上，采用集体辅导与个别辅导相结合的指导方通过课堂讲授，使学生进一步明确课程设计的任务、内容、要求、设计步骤等；通过典型例题分析使学生对钢屋架的结构型式、结构布置和受力特点有更深的了解，掌握屋盖体系中支撑体系的作用、布置和设计方法，掌握钢屋架计算简图、荷载组合和内力分析方法等；重点讲清钢屋架的杆件设计、钢结构的连 接、节点设计和构造要求中的要点；介绍编写计算书及绘制施工图时容易出错的地方和注意事项。

(二)个别辅导

指导学生参考已学过的课本及有关资料，综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行整体钢结构的设计计算，独立完成设计内容。辅导过程中要及时掌握学生的设计进度。

(三)课程设计结束时，要求学生写出课程设计计算书一份，绘制钢屋架施工图一至两张。围绕课程设计涉及的基本理论、设计方法、构造措施、图面布置、绘图深度以及表达方法等诸方面进行考核。根据学生的理解程度和掌握的深度、图纸和计算书质量、学习态度等给予评分。

评分按5级评分制确定，即优、良、中、及格、不及格。

四、本课程与其它课程的联系与分工

先修课程：钢结构设计原理、钢结构设计。

五、建议教材与教学参考书

［1］《钢结构设计原理》

张耀春主编

周绪红副主编

高等教育出版社 ［2］《钢结构基础》

陈绍蕃主编

中国建筑工业出版社 ［3］《房屋建筑钢结构设计》

陈绍蕃主编

中国建筑工业出版社 ［4］《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

中国计划出版社 ［5］《钢结构设计手册》

中国建筑工业出版社