小编： 大跨空间结构作为研究生阶段的一门选修课程，课时少，内容多，要充分利用有限的学时，优化整合教学内容，改进教学模式和方法，提升教学质量。本文介绍了我校大跨空间结构课程
大跨空间结构是国家建筑科学技术发展水平的重要标志之一，世界各国都以新型的空间结构来展示本国的建筑科学技术水平[1]。近年我国的大跨度空间结构快速发展，新材料、新结构、新技术不断涌现，对土建专业硕士研究生在大跨空间结构专业知识体系提出了新的要求[2]。大跨空间结构将会是混凝土结构和钢结构之后的又一新的结构形式，因此这门课程无论对于今后学生踏上工作岗位还是进行科研、学业深造都有很大帮助。
大跨空间结构作为研究生阶段的一门选修课程，课时少，内容多。要充分利用好有限的学时，就要对现有的内容进行优化整合[3]。在传统的课程设置上对其内容进行凝练总结，另外要根据社会发展现状，增加较多的实践教学环节与前沿理论案例和专题课，这样能够让学生在学习课本知识的基础上，结合前沿理论知识与实践，真正做到学为所用。
大跨空间结构课程是钢结构基本原理和钢结构设计课程的延伸[4]，本文着重介绍了我校大跨空间结构课程教学现状、存在的问题、教学改革主要措施和改革成效，充分通过案例教学的形式提升教学效果。
1大跨空间结构课程特点及现状
1.1课程特点
大跨空间结构课程是土木工程学术学位研究生和土木水利专业学位研究生的专业课，是钢结构基本原理和钢结构设计课程的延伸，也是土木工程方向研究生的基础理论课程[5]。开设大跨空间结构这门课程的任务是在有限的学时下，使学生掌握扎实的理论知识和技能，并且要尽可能地增加实践教学环节，增强学生开展空间结构相关工作的能力。
大跨空间结构具有跨度大、节点繁多、杆件数量多、连接形式复杂、形式众多、受力特点复杂等特点，同时大跨空间结构在荷载作用下的力学特点也有很多尚未解决的问题，因此，这为大跨空间结构的教学及评价体系增加了较大的难度；另外，大跨空间结构具有空间效应，结构三向受力，在计算和分析中要充分考虑复杂的受力性能，在进行课程学习前，学生要熟练掌握结构选型、建筑力学、结构分析等知识，这必然会对授课教师提出更高的要求；大跨空间结构的实际工程设计较为复杂，需要授课过程中教师有足够的实际工程经验[6,7,8,9]。
我校大跨空间结构课程开设时间较晚，经验积累和教学资料较有限。如何有效利用24学时，并使学生掌握扎实的基本理论知识，是当前教学工作面临的极大挑战。如何有效利用并优化学时分配，增加更多的实践教学环节，通过案例教学有效提升教学质量，充分提升学生的综合素养，是我们面临的另一挑战。
1.2现状分析
该课程因其特殊性和前沿性，开设该课程的学校还比较少，这也造成了没有经过系统教育的毕业生专业性不强。在设计、施工过程中涉及较少或进入技术状态较慢，这对我国大跨空间结构人才的培养提出了挑战。
在教学和与学生沟通过程中，发现我校研究生大跨空间结构课程主要存在以下问题：
(1）该课程具有较强理论性，又与实际工程结合紧密。授课方式主要为课堂讲授，缺乏实践教学环节，使学生缺乏对大跨空间结构的感性认识和现场参观学习。教学模式的改革与探索就显得尤为重要，如何增加课堂互动，如何让学生充分参与到课堂中，如何调动学生的积极性和主动性，如何避免“满堂灌”的教学模式，是我们面临的重大挑战；
(2）关于大跨空间结构的专著很多，但系统的、适合于研究生教学的教材却很少，并且现有教材中理论较多，便于学生直观认识的图片资料较少，对施工部分内容讲述的极少，使得教材内容与大多数学生毕业后从事的工作内容脱节；
(3）大跨空间结构均为空间受力，设计时手算无法完成，在课堂教学过程中，应该对学生进行必要的建筑信息化模型设计教学，这方面还有待提高。
2教学模式改革与探索
2.1采用理论专题教学形式
针对大跨空间结构课程内容多而课时少的问题，应系统的将课程划分为若干个理论专题，如网格结构、立体桁架结构、异形结构、杂交结构等。通过理论专题，有助于将基础理论知识系统的展现在学生面前，让学生花更少的时间学习更多的内容，也有助于有效压缩理论课时的同时实现课程教学内容的全覆盖。
2.2增加案例教学
单纯的理论教学无法有效提升学生对大跨空间结构课程的理解，无法让学生走上工作岗位后快速进入状态。所以有必要通过案例教学，采用具体工程实例，系统的对典型工程的设计、施工、运营全过程进行讲解，对节点设计、建筑信息模型（BIM）技术、工厂加工、施工现场等进行详细说明（图1），使学生对整个大跨空间结构体系有清晰系统的理解和认识。 图1案例教学 下载原图
大跨空间结构课程内容中增加工程案例可以很好地补充课堂教学部分。丰富的工程案例可以提高同学们对理论知识的理解能力，也可以培养同学们对大跨空间土木工程设计的兴趣。通过对实际案例的讲解并通过图片或视频的形式呈现给同学们，并将与实际工程相关的理论背景讲授给学生，增强同学们对理论知识的理解，拉近理论与实际之间的距离。
2.3举办专题讲座
目前大跨空间结构课程的教学现状，多是基本结构形式和结构设计理论讲解，未能实现与现代结构形式和结构分析方法的接轨。为了弥补这一缺陷，可以在完成大跨空间结构理论专题教学的基础上，针对性地开设拓展学生知识广度的讲座，邀请工程领域的专家学者进行工程实例讲解，从设计端入手，让学生了解实际工程从无到有的设计和施工过程。通过这些专题讲座，使学生对该领域的研究方向有一个大致的了解，学习大跨空间结构设计师进行结构设计的一般流程和分析重点，为后续提升奠定基础。
2.4认识实习
大跨空间结构具有构造复杂的特点，需要有较强的空间思维能力。通过在施工现场参观、实习可以加深对大跨空间结构的感性认识，并能让学生把学习到的理论应用于实际工程。认识实习包括各类结构的杆件选择、节点制作以及对结构体系选型的认识。在认识实习过程中同学们可以随时随地提出自己的疑问或者感兴趣的话题，在师生的讨论中解决这些疑问，加深学生对理论知识的理解。
2.5增加软件教学
根据实际设计要求，需要在大跨空间结构课程中增加对结构设计和分析软件的介绍。课程教学中应适当增加对工程设计常用软件的介绍，如3D3S,SAP2000,MIDAS、ETABS等。通过对软件讲解，让学生能够很快地熟悉大跨空间结构的设计、分析流程，加深对大跨空间结构理论概念的理解，并能利用相应的计算软件进行简单结构的设计与分析。
2.6举办结构设计竞赛
通过举办校级大跨空间结构设计竞赛，鼓励不同专业不同年级的研究生和本科生交叉组队参赛，可将大跨空间结构的设计理念体现在作品中，并从中择优参加省级国家级比赛，并对有创意的设计进行展示和奖励，提升学生参赛的积极性，并通过比赛，将所学知识更好的体现在实际项目中。学生通过参加各类结构设计竞赛，可以迅速了解结构设计的流程，掌握结构设计的概念精髓，并通过系统的结构分析建立对结构力学性能的基本认识，同时提高学生认识问题和解决问题的能力，以及较好的团队合作意识，这对学生后续科研或者是今后走向工作岗位都具有很好的指导和教育意义。
3教学改革成效
教学模式的改革和探索始于完善的思路和方案，教师应深入教学一线，经常和学生进行沟通，了解学生的实际需要和该课程存在的实际问题，不断改进和完善，最终实现学生综合素质的提高。
通过教学模式的改革与探索，改变目前“满堂灌”的教学模式，让学生充分参与到课堂中，调动学生的积极性和主动性。通过理论和实践教学相结合，丰富研究生对大跨空间结构前沿知识的了解，为将来课题选择和毕业后从事相关专业打下扎实基础。制定出符合我校研究生实情的大跨空间结构课程教学文件（包括：教学计划、教学大纲、考核方法、考核标准、评价标准等）。
通过研究生大跨空间结构课程的建设和改革，完善研究生大跨空间结构课程的教学目标，实现实践和理论教学的高度统一，使学生获得大跨空间结构设计和施工方面的基础知识和基本技能，从而成为一名综合素质较高的毕业生，并为顺利走上工作岗位奠定扎实基础。形成多层次课程体系、多层次教学内容、多样性教学方式，通过理论知识、实践教学、专题讲座等教学方式，使土木工程学术学位和土木水利专业学位结构设计方向的研究生获得大跨空间结构方面的基础知识和基本技能。了解最新的结构设计形式，能进行一般的大跨空间结构的设计和施工工作。通过理论与实践的结合，使学生能够为今后的科研工作和将来毕业后走上工作岗位打下坚实的基础。
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