时间:2022-09-19 16:12:37
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇土木工程小论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
2“.小组协作”代替“单打独斗”
“单打独斗”可培养学生工作的独立性,可以使学生更好地掌握工程预算的基本原理,独立地完成每一个分部分项工程的算量,可更全面地对工程概预算有一个全面的认识,但是不能培养学生的团队合作精神。“小组协作”代替“单打独斗”的优点:模拟学生就业后在新疆地区工作的模式;培养了团队合作的精神,让学生明白团队合作的重要性;使少数民族学生更积极地参加课程设计,学到更多专业知识。
3“.关键点”代替“整个面”
“关键点”代替“整个面”的优点:能掌握计算工程量的方法,用系统的概念去计算工程量,达到事半功倍的效果;锻炼独立工作的能力;熟悉做预算的流程,更好地掌握关键点的预算知识。
建立三个层次的子系统实践教学体系,并将实践教学体系落实到新修订的教学计划和实践教学大纲中第一子系统以认识实习为主体,涵盖工程制图、土木工程概论、测量实习等。使学生了解、认识、描述土木工程产品的功能要求、内部结构,激发学生学习土木工程的热情。第二子系统包括力学、工程材料、土力学及结构实验及课程设计等。使学生掌握材料性能、结构建模及结构分析设计方法。第三子系统包括结构检测、生产实习、毕业实习和毕业设计。使学生掌握与实践土木工程的分析、设计、施工检测和控制方法。三个子系统的层次结构是“综合—分解—再综合”的关系;具有“实验、实习和设计”三要素,符合人的认识规律;以能力培养、特别是创新意识与创新能力的培养为主线。在教学计划和实践教学大纲中,从以下三个方面纳入实践教学体系。
1.与土木实验平台相对应,设立《实验系列课程》,打好全面开放式实验的基础。
2.设《集中实践教学环节指导表》,将课内各集中实践环节与课外社会实践、科研实践、学科竞赛、创新实践、学年作品和文化素质教育实践等结合起来,形成为一个完整的体系;将研究型、创新型实践课和课外科技竞赛活动列入教学计划,如力学模型测试、应用软件培训、结构模型竞赛实验课等。
3.增设创新实践学分,即对学生参加的各类竞赛、科技创作和论文写作等活动,进行考核后计入学分,且可免修其他课程。
(二)将工程素质和实践能力培养寓于教育教学全过程
本科培养是一个系统工程,工程素质和实践能力的培养、创新活动的开展,必须寓于教育教学全过程。
1.对实践性较强的课程,以创新能力培养为主线,进行课程改革。对土木工程专业中实践性较强的课程如《土木工程概论》、《土木工程施工》、《土木工程材料》以及结构类实验课等进行课程改革,以培养学生的创新能力为主线。《土木工程概论》可计划采用现代化教学手段,进行形象生动、引人入胜的教学,组织有丰富经验的老师、专家授课,使新生刚入学就重视素质和能力的提高,发挥以智引人、以志树人的作用。土木工程施工教学有一定的特色,将课程分为两个层次进行:第一层次是以子项工程中的工种工程施工为对象的基本施工知识;第二层次是以整个项目工程施工为对象的现代土木工程施工,在后者中引入现代化的最新方法,采用多媒体授课,授课过程中,使学生站在项目经理的高度,统管全局,运用最新技术,去解决复杂的工程问题。土木工程材料和结构类课程内容广泛,实验课时较多,长期以来采用传统方法进行实验,学生主动参与少,可计划制作各类实验课件,让学生利用课件,主动参与,进行模拟实验后,再正式进行实验室试验,这项改革可激发学生的学习积极性,有助于开发创造性思维,潜移默化地掌握创新方法。
2.发挥教师的主导作用,四年级的导师制与毕业设计相结合。为贯彻因材施教的育人原则,更好地实行理论教学、实践教学和科学研究三元结合的教学模式,给学生的个性发展提供良好的条件,全面提高学生的工程素质和实际工作的能力,必须充分发挥教师的主导作用。因此,拟将毕业设计改在一年内机动安排,规定对四年级的导师制必须与毕业设计相结合。导师关心学生的全面成长,在负责指导学生毕业设计的同时,要提供学生参与工程实践和科学研究的条件,与科学研究、创新活动结合起来。
3.探索寓于教学过程、形式多样、可持续开展创新实践活动的新路子。在教学过程中,开拓一些形式多样的创新实践活动。组织学参加挑战杯结构设计竞赛:以激发学生崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战的主动精神,竞赛活动鼓励跨专业、跨年级、跨学科的合作,以体现团队精神。组织学生科技活动:设置学生科技活动基金,推动课外科技活动的开展,课外科技活动与教学过程相结合。结合教学环节,撰写小论文:从一年级到四年级,结合课堂教学、实验、实习及毕业设计等教学环节,安排撰写小论文,促进学生参与创新活动、培养学生的创新精神。
4.为实行开放性实验创造硬件条件。对专业基础课及专业课实验进行调整、投入,围绕学生实践能力的培养开展工作。在保证开出原计划规定的混凝土结构、土力学、建筑材料等各类课程的实验基础上,拟增开一些实验项目如“预应力张拉工艺”、“结构非破损试验”、“道路工程现场检测”等。
(三)通过“产、学、研”结合,依靠社会力量办学,有效提高实习和毕业设计的质量
搞好专业的认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计的关键是理论联系实际。拟将广大教师的“产、学、研”结合点形成为较大的、互惠互利的合作网络,组成可跟踪最新技术、灵活的校外实践基地。这是依靠社会力量办学的新观念。观念的更新,可使我们克服困难,有效地提高实习和毕业设计的质量。在认识实习的两周时间里,充分发挥校外实践基地的作用,利用实践基地的有利条件,使学生了解国内外的现状、高新技术及发展趋势,使认识实习具有内容广、技术新的特点。依靠“产、学、研”合作网络,生产实习可实行“开放式”,为强调能力的培养并进一步提高生产实习的质量,修订适用于土木工程专业的生产实纲并用于实践。落实毕业设计指导教师的“产、学、研”基地,保证有相对稳定的、内容涉及到土木工程各个领域的合作单位;每年拟聘任10名左右校外毕业设计指导教师,为学生结合实际工程进行毕业设计创造有利的条件。在毕业设计中实现五个结合,即四年级导师制与毕业设计相结合;设计题与实际工程相结合;校内外指导教师相结合;产、学、研相结合;设计题目与用人单位要求相结合。
建立三个层次的子系统实践教学体系,并将实践教学体系落实到新修订的教学计划和实践教学大纲中第一子系统以认识实习为主体,涵盖工程制图、土木工程概论、测量实习等。使学生了解、认识、描述土木工程产品的功能要求、内部结构,激发学生学习土木工程的热情。第二子系统包括力学、工程材料、土力学及结构实验及课程设计等。使学生掌握材料性能、结构建模及结构分析设计方法。第三子系统包括结构检测、生产实习、毕业实习和毕业设计。使学生掌握与实践土木工程的分析、设计、施工检测和控制方法。三个子系统的层次结构是“综合—分解—再综合”的关系;具有“实验、实习和设计”三要素,符合人的认识规律;以能力培养、特别是创新意识与创新能力的培养为主线。在教学计划和实践教学大纲中,从以下三个方面纳入实践教学体系。
1.与土木实验平台相对应,设立《实验系列课程》,打好全面开放式实验的基础。
2.设《集中实践教学环节指导表》,将课内各集中实践环节与课外社会实践、科研实践、学科竞赛、创新实践、学年作品和文化素质教育实践等结合起来,形成为一个完整的体系;将研究型、创新型实践课和课外科技竞赛活动列入教学计划,如力学模型测试、应用软件培训、结构模型竞赛实验课等。
3.增设创新实践学分,即对学生参加的各类竞赛、科技创作和论文写作等活动,进行考核后计入学分,且可免修其他课程。
(二)将工程素质和实践能力培养寓于教育教学全过程
本科培养是一个系统工程,工程素质和实践能力的培养、创新活动的开展,必须寓于教育教学全过程。
1.对实践性较强的课程,以创新能力培养为主线,进行课程改革。对土木工程专业中实践性较强的课程如《土木工程概论》、《土木工程施工》、《土木工程材料》以及结构类实验课等进行课程改革,以培养学生的创新能力为主线。《土木工程概论》可计划采用现代化教学手段,进行形象生动、引人入胜的教学,组织有丰富经验的老师、专家授课,使新生刚入学就重视素质和能力的提高,发挥以智引人、以志树人的作用。土木工程施工教学有一定的特色,将课程分为两个层次进行:第一层次是以子项工程中的工种工程施工为对象的基本施工知识;第二层次是以整个项目工程施工为对象的现代土木工程施工,在后者中引入现代化的最新方法,采用多媒体授课,授课过程中,使学生站在项目经理的高度,统管全局,运用最新技术,去解决复杂的工程问题。土木工程材料和结构类课程内容广泛,实验课时较多,长期以来采用传统方法进行实验,学生主动参与少,可计划制作各类实验课件,让学生利用课件,主动参与,进行模拟实验后,再正式进行实验室试验,这项改革可激发学生的学习积极性,有助于开发创造性思维,潜移默化地掌握创新方法。
2.发挥教师的主导作用,四年级的导师制与毕业设计相结合。为贯彻因材施教的育人原则,更好地实行理论教学、实践教学和科学研究三元结合的教学模式,给学生的个性发展提供良好的条件,全面提高学生的工程素质和实际工作的能力,必须充分发挥教师的主导作用。因此,拟将毕业设计改在一年内机动安排,规定对四年级的导师制必须与毕业设计相结合。导师关心学生的全面成长,在负责指导学生毕业设计的同时,要提供学生参与工程实践和科学研究的条件,与科学研究、创新活动结合起来。
3.探索寓于教学过程、形式多样、可持续开展创新实践活动的新路子。在教学过程中,开拓一些形式多样的创新实践活动。组织学参加挑战杯结构设计竞赛:以激发学生崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战的主动精神,竞赛活动鼓励跨专业、跨年级、跨学科的合作,以体现团队精神。组织学生科技活动:设置学生科技活动基金,推动课外科技活动的开展,课外科技活动与教学过程相结合。结合教学环节,撰写小论文:从一年级到四年级,结合课堂教学、实验、实习及毕业设计等教学环节,安排撰写小论文,促进学生参与创新活动、培养学生的创新精神。
4.为实行开放性实验创造硬件条件。对专业基础课及专业课实验进行调整、投入,围绕学生实践能力的培养开展工作。在保证开出原计划规定的混凝土结构、土力学、建筑材料等各类课程的实验基础上,拟增开一些实验项目如“预应力张拉工艺”、“结构非破损试验”、“道路工程现场检测”等。
(三)通过“产、学、研”结合,依靠社会力量办学,有效提高实习和毕业设计的质量
搞好专业的认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计的关键是理论联系实际。拟将广大教师的“产、学、研”结合点形成为较大的、互惠互利的合作网络,组成可跟踪最新技术、灵活的校外实践基地。这是依靠社会力量办学的新观念。观念的更新,可使我们克服困难,有效地提高实习和毕业设计的质量。在认识实习的两周时间里,充分发挥校外实践基地的作用,利用实践基地的有利条件,使学生了解国内外的现状、高新技术及发展趋势,使认识实习具有内容广、技术新的特点。依靠“产、学、研”合作网络,生产实习可实行“开放式”,为强调能力的培养并进一步提高生产实习的质量,修订适用于土木工程专业的生产实纲并用于实践。落实毕业设计指导教师的“产、学、研”基地,保证有相对稳定的、内容涉及到土木工程各个领域的合作单位;每年拟聘任10名左右校外毕业设计指导教师,为学生结合实际工程进行毕业设计创造有利的条件。在毕业设计中实现五个结合,即四年级导师制与毕业设计相结合;设计题与实际工程相结合;校内外指导教师相结合;产、学、研相结合;设计题目与用人单位要求相结合。
土木工程施工课程是一个比较基础性的课程,但是其涉及到的知识面却又比较广,单从专业学科的考量范围来讲,土木工程施工课程涉及到地理知识、数学的运用知识、以及物理力W等知识都比较多。随着新时代对土木工程人才能力的需求的逐步提升,教学体系和环境都发生了比较大的改变,教学难点也逐步增多,就需要我们不断结合实际情况进行相应的教学思维更新,进行课程相应的改革措施。结合当前教学过程中所遇到的实际问题,采用多元化教学方法,提高教学水平,本文对土木工程施工教学的新思路做了一些探讨。
一、基于“互联网+”的教学方法
所谓“互联网+”就是利用互联网的平台,利用信息通讯技术,把把互联网和包括传统行业在内的各行各业结合起来,在新的领域创造一种新的生态。不少教育专家认为,将“互联网+”理念与教育教学相结合,将会具有划时代的意义。目前,土木工程施工课程教学存在几个问题:(1)理论教学环节与工程实践脱节,学生对工地现场生产活动缺乏直观认识;(2)实践教学环节流于形式,教师难以对学生实习情况进行追踪和评价;(3)教师与学生之间,学生与学生沟通困难,成果难以共享。
将“互联网+”理念运用于土木工程施工课程教学,能够很好地解决以上几个问题,比如:扬州大学等高校共同开发了“赞学网”土木工程专业生产实习实时共享平台,通过个人APP 手机终端,将每个人的实习情况实时传输到互联网络,通过大数据平台的整合,学生可以实现线上共享、交流和学习,教师也可以通过该平台进行实时指导、评价和评分。该平台将每个学生的实习内容量化评分,引入竞争排名机制,激发学生参与实习的主动性和积极性。该平台的应用把施工现场搬进网络,让学生通过实习去认识工程、体验施工、获取经验、开阔视野、提高专业素养,解决了土木工程专业传统实习普遍存在的问题,是一个非常好的尝试,但遗憾的是该平台只运用于解决生产实习资源共享和成绩评价问题,而理论教学环节问题并没有解决。部分高校教师也在尝试通过微信公众号等方式不定期一些工程实际案例等资料供学生学习和讨论,但由于资源过于碎片化、优质资源匮乏及缺乏教师评价环节而难以为继。
因此,将“互联网+”理念运用于土木工程施工教学,开发一个教学app,这个系统将整合理论教学、实践教学、教学评价、教学论坛四个环节,这在技术上应该不是难题,难题在于教师、学校乃至整个社会需要花费大量的精力去获取、制作、整理优质资源,这些资源可以是慕课、微课,也可以是现场直播等形式。比如在讲解施工进度计划时如果通过软件在线直播工地现场生产例会,学生就会对该知识点获得比较直观的认识。建立和完善这个平台,对解决土木工程施工教学现阶段存在的问题,应该是比较有效的。
二、互动式教学法
互动式教学以互动为主,通常配备课堂提问、答疑、讨论、学生讲教师提问等灵活的方式,这种交互也可以借助慕课、微课及翻转课堂等方式来实现,主要目的是使教学活动变得生动、高效,师生双方互相配合,取得良好的教学效果。开放式教学是通过将单一课堂教学活动扩展到学生的自学活动,自学活动可以进一步扩大到科学研究活动及社会实践活动,如带领学生参观建筑工地、参加工地建设、参加应用性的结构设计、举行课外作品竞赛活动等。
例如,教师为全班学生准备不同的施工课题,让学生自由组合形成4~6人的兴趣小组,小组内推选小组长进行组织协调,实现学生的自我管理。小组成员通过分工协作,对本次课程所学的施工技术或者施工工艺内容,进行交流互动和全面的总结,并提出本小组对该技术或工艺的学习心得或者今后的应用前景和发展趋势所持有的观点看法,成果以小论文的形式提交。之后,每组学生利用5分钟左右的时间,推选1名组员以论文报告的形式介绍本小组的讨论结果。学生讨论的成果和课堂具体表现应计入学生的平时成绩,从而实现同组学生分工协作,不同小组之间良性竞争。
三、结语
土木工程专业涵盖工程结构、土工、工程测量、土木工程材料等实验室,强调培养理论知识扎实、动手实践能力与创新能力均具备的复合型技术性人才。在土木工程施工教学中,教师应根据多元化的教学方式,合理安排教学方式,帮助学生理解教学内容,不断提高教学质量。
参考文献:
中图分类号:G64242 文献标志码:A 文章编号:10052909(2017)02011504
土木工程材料是土木工程类专业学生必修的专业基础课,教学目的在于配合其他专业课程,为专业设计和施工提供设计参数,也为后续课程的学习提供必要的基础知识。因为其实践性强的特点,实验教学就成为重要的教学形式。特别是在这门课程开设时,学生还没开始学习材料力学,对材料的力学机理认识不足。单纯依靠课堂讲解,难以理解事物的本质和内在联系。通过实验教学,一是可以让学生直接观察实验现象,从感性上了解材料的技术性能。再者,实验操作锻炼了学生的动手能力,为日后从事实际工程和科研工作奠定了良好的技能基础[1-3]。
然而,由于我国社会发展的特点,我国高等教育一直是“重理论,轻实践”,不重视实验教学。普通高校更是存在实验教学理论缺乏,教学队伍薄弱,实验设备落后等现状[4]。针对这种情况,文章以聊城大学土木工程专业为例,对普通高校土木工程材料的实验教学进行了深入探索。
一、土木工程材料实验教学现状
随着现代土木工程建设的飞速发展,应用型的高校人才受到就业市场的欢迎。既有扎实的专业理论知识,又有良好的动手实践能力,是土木工程专业人才培养的方向。在国家提出高效率教学、减轻学生负担号召的背景下,各高校不断压缩基础专业课程总量,减少实验学时,使实验教学功能受到极大限制[5-8]。因此,在现有条件下如何进行实验教学,使其发挥独特和不可替代的
教育功能,就成为本课程教学改革的一个重要课题。目前,土木工程材料实验教学存在的问题主要有以下几个方面。
(1)实验教学沦为理论课的附庸品[9]。大学的实验教学组织形式可分为三类,即课程中附属的实验教学、单独开设课程的实验教学和学生自选的实验教学。传统的实验教学多为第一类教学,知识的传授主要来源于课堂教学,实验教学处于从属地位。根据调查,多数高校土木工程材料理论课为40学时,实验包含在理论课当中,为10~12学时。实验课程考核比例一般为课堂成绩的20~30%。这种教学组织形式,不能制定宏观而又具体明确的实验教学培养计划,导致实验教学成为理论教学的附庸或辅助手段。
(2)实验教学方法单一,内容陈旧。传统实验步骤一般是教师制定实验内容学生预习实验演示现场操作填写报告,这种教学方法比较保守和僵化。实验前教师准备好实验设备和材料,排除了可能出现的问题和障碍,每一个实验步骤都详细讲解和示范,这种教学方式束缚了学生的想象和思维,羁绊了学生探索的脚步。况且由于学生基数大,实验教学多为分组进行,分组人数多,漠视了学生的主体性,使学生在实验课程中的主体地位无法实现,学生做实验的积极性严重受挫。
在教学内容上,实验限于教材的内容,并且多为验证性实验,综合和创新性实验较少。操作较简单,学习完全处于被动状态,机械记忆数据,缺少思考。实验缺乏全局性,各实验课程之间前后脱节,简单重复实验现象严重,更谈不上探索创新。
(3)实验考核评价不够合理。传统的考核机制里,学生的实验成绩往往只凭借一份实验报告来评价。因为分组进行,实验数据雷同较多,无法判断到底谁在吃“大锅饭”。而且单凭实验报告,也无法了解学生对实验的掌握情况,更无法了解学生对实验的学以致用情况。
二、 土木工程材料实验教学反思
有效教学可以定义为:教师在科学教育价值观的指导下,采用科学的教学方法和手段,达到预期效果。教学的有效性包含教学效率、教学效果和教学效益三方面的内容,其关键在于教学效益,即学生是否能够在学习过程中提高、完善和发展。实验教学的目的不仅仅是培养学生实践技能,或去验证、创新理论知识,而是要培养学生未来工作或科研的思维习惯。
那么我们该如何去实现这个目标呢?很显然,目前的土木工程材料实验教学很难达到这个要求。从教师层面讲,职业素养、技能水平等影响了教学质量;从学生方面讲,学习态度、理解能力等影响了学习质量。此外一些外界的环境因素,对教学有效性也产生了影响。因此,如何有效进行实验教学成为一个亟需解决的问题,需要对目前的教学进行改革。
三、土木工程材料实验教学改革
聊城大学作为一所普通二本高校,师资力量相对有限,设备水平比较落后。在这种情况下,建筑工程学院对土木工程材料实验教学进行了一系列改革和创新,并取得了较好的效果。
(一) 单独开设课程
将土木工程材料实验单独开设课程,建立自己的独立地位。按照人才培养目标,以实验能力为主线,优化教学方法和内容,发挥实验教学功能的科学性课程体系。这有助于实验教学水平的提高,也对教师和学生提出了更高的要求。单独设课,课程将直接纳入学校的考核系统,教师需投入更大的时间和精力来提升教学质量,学生因为学分的存在,也会产生学习的动力。同时,教师在制定实验内容和计划时也更加灵活,可以根据学生的特点和兴趣开展实验教学。
聊城大学建工学院的做法是,将土木工程材料独立O置课程,共16个学时,1个学分。独立后的实验课程安排在理论课程结束之后,比较连贯,通过实际操作,学生不仅能将理论知识和实验相互联系,同时也能加深印象、强化概念。而且独立设置后的课程不仅仅限于课本要求的实验内容,增加了较多选作的综合和提高型实验内容。这为感兴趣和学有余力的学生提供了实验平台和发挥空间,有助于其科研意识和创新能力的培养。
(二) 教学方法创新、内容改革
在传统教学方法中,学生是以教师、指导书为“程序”,在详细的步骤下机械进行操作。这种教学方法直接抹杀了学生的创造力,也消磨了学生的热情,教学有效性非常低。针对这种情况,我们对传统的教学方法进行了创新。
(1)实验的准备工作不再是单纯的演示,而是利用数值仿真技术对实验过程进行模拟。让学生接触力学,并产生通过实验进行验证的想法。如利用ANSYS软件对钢筋混凝土板受弯破坏进行数值模拟,利用ANSYS的动画捕捉功能,将其破坏过程制作成动画在课堂上播放,观察材料的破坏情况和变形情况。使学生思考这种破坏模式的产生机理,从而使学生从本质上认识其破坏机理,并对力学学习产生兴趣。
(2)转变教师角色,减少示范,不再逐一讲解。只讲明实验的关键点和注意事项,以帮助者和协作者的身份来启发和引导学生。
(3)由于课时有限,单凭上课时间难以满足实验要求。因此开放实验室,保证了学生的实验时间,此外材料与设备的开放,也利于学生对实验室的掌握,熟知其功能。兴趣小组成员利用课余时间,发挥主观能动性,独立开发、设计实验,完成了多篇实验报告和论文。
实验教学内容过于固定,以常规、验证性实验为主,缺乏综合和设计性实验,既无法调动学生的积极性,也限制了学生的创新能力。基于此,结合土木工程专业的特点,将实验内容进行了调整和改革。
实验教学项目调整。将实验内容分为必做和选修两部分,其中必做部分包括4个实验,选修部分包括6个实验。实验时,在必做内容的基础上,让学生自主再选择几项选修实验,满足了不同学生的需求。
实验教学内容改革。同一实验内容,设计多个实验方案。比如钢筋实验,教学大纲是低碳钢的拉伸实验。我们在实验时,选择工程常用的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ钢筋和冷加工的钢筋。通过观察其拉力-变形曲线,来对比不同钢筋的屈服强度、抗拉强度和伸长率值。又比如水泥胶砂强度实验,通过选用不同的水泥,来对比各种水泥之间性能的差异。这样,我们就将简单的验证实验进行了延伸,加深了学生对实验的印象,取得良好的教学效果。
(三) 实验考核评价
实验考核是衡量学生学习有效性的方法,也是最终的成绩依据,因此考评方法应当全面、准确和客观,对实验课的每个阶段都要进行严格的考核。然而,仅仅依靠出勤、实验表现和实验报告来评价的方式不尽合理。学生确实把实验做好了,但会不会应用,在过去的评价系统中无法体现。由于学生缺少实践锻炼,对实际问题思考过少,理论脱离实际,即使身边的简单现象也无法做出科学解释。虽然做过实验,但面对实践中的小问题也束手无策,成为实验教学的悲哀。
因此,在实验考核评价中,我们加入了应用这一条。具体操作方法是让学生从周围的环境中发现问题,并找到通过实验的解决之道。通过应用小论文的方式提交,设计一个实验方案来解决这个问题,由教师做出评价。虽然这些方案比较简单,而且有很多不严谨的存在,但是作为本科生已是学以致用的良好途径。
比如有的学生发现同样是混凝土路面,下雨时不同部位其渗水情况不同。思考原因――在路基质量相同的条件下,有可能是混凝土施工过程中不同部位施工水平不均造成的渗透性不同。提出实验方案――制作两组抗渗试件,同样的材料及配合比,一组人工振捣成型且施工水平一般,一组机械振捣成型且施工质量较高,进行抗渗实验,比较结果。
有的学生发现在国家全面禁止使用焙烧黏土砖的同时,很多工地仍在使用,并称之为“黄河淤泥黏土砖”。思考原因――黄河淤泥黏土砖原材料取自黄河淤泥,与一般的黏土砖不同,淤泥中可能存在较多的有机质,其力学性能值得怀疑。提出实验方案――随机抽取两组焙烧黏土砖,一组是黄河淤泥黏土砖,一组是一般黏土砖,进行抗压和抗折实验,进行对比。
最终的考核评价:
实验成绩=出勤(10%)+实验表现(30%)+实验报告(30%)+应用小论文(30%)。
四、 结语
土木工程材料实验课是土木工程专业学生直观认识建筑材料、了解其技术性能的重要途径,对于培养创新应用型土木工程专业人才意义非凡。但目前在普通高校的教学中,由于教学理念偏颇,师资力量薄弱和实验资源限制等问题,导致实验教学陈旧落后,脱离实践,失去了应有的教育意义。
文章以聊城大学建筑工程学院的土木工程材料实验教学为背景,以实验教学的有效性为基础,从课程设置、教学方法与内容、考核评价三个方面,探索了普通二本院校土木工程材料实验教学的改革与创新。试图在当前条件有限的情况下,最大功效地发挥实验教学的效益,并提高教师和学生的素质,实现真正意义上的教学相长。
参考文献:
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中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)36-0192-03
《土木工程概论》课程是土建类各专业的一门非常重要的职业基础课程,在整个课程的设置体系中起着先导和启蒙作用,肩负着把完全不具备专业知识的学生引入到土木工程行业的大门,使学生从综合教育跨入到土木建筑专业教育的重任。通过《土木工程概论》课程的学习,可以使学生了解土木工程行业的基本情况,了解土木工程行业在整个国民经济中的地位和作用,从而激发学生学习专业课程的兴趣,树立专业思想,为学生学习后续专业基础课和专业技能课程理清思路,指明方向。因此,《土木工程概论》课程在整个土建类专业的教学中具有非常重要的现实意义。
一、《土木工程概论》课程的主要特点
《土木工程概论》课程主要讲授土木工程的各个层面的知识和内容,较为详尽地介绍了土木工程各个分支学科所涉及的主要内容和知识,其课程的主要特点如下。
1.课程内容范围广泛。《土木工程概论》课程的内容非常广泛,其涉及的教学内容囊括了土木工程专业的所有领域,甚至包括了土木工程专业的许多相关课程的教学内容[1]。由于土木工程概论课程为土木工程专业的引导课程,编写《土木工程概论》课程教材者往往在教材编写时涵盖的内容非常宽广,但知识点的内容却非常浅显,很多内容如基础工程、港口工程、交通工程、建筑材料等在内容的安排上基本上都是点到为止。因此,在《土木工程概论》课程的教学过程中如何有效地取舍教材内容,是每位任课教师所面临的主要问题。
2.教学内容以理论实践相结合为主。《土木工程概论》课程涉及的教学内容虽然浅显,但与工程实际联系又非常密切,教材内容应该以工程案例为切入点,全面展示土木工程的经济技术、建筑风貌和所采用的新型建筑材料,以及土木工程中常见问题的处理方法,从而适度地拓展学生的视野,为学生了解专业、学习专业知识以及确定学习目标和方向奠定了一定的基础。
3.教学内容需要不断更新和补充。《土木工程概论》课程所涉及到的课程内容往往与现有的工程实际紧密相关,随着我国经济的快速发展,建筑行业的不断壮大,我国的建筑业得到了前所未有的发展,但《土木工程概论》课程的教材在很长一段时间内却不能如建筑工程的发展一样快速进行更新,导致很多内容滞后于工程实际。如出现在许多教材中的世界排名第一高楼:台北101大楼,现早已被迪拜的迪拜塔所超越。教材内容的滞后使得学生不能及时了解到建筑界新的发展,极大地阻碍了学生与工程实际的有效接轨,不利于学生的有效成长。因此,如何在教材内容滞后的情况下,要求教师密切关注建筑界的发展动向,灵活地增加新的教学内容和工程案例,是每位承担《土木工程概论》课程任课教师的职责和义务。
二、《土木工程概论》课程的教学现状
1.实践教学环节缺乏。在土木工程概论课程的教学过程中,我们不难发现有相当一部分在读学生,甚至极个别任课教师都片面地认为:《土木工程概论》课程仅仅是土建工程类专业的入门课程,是一门新生刚刚入学后的专业思想教育课程,其作用仅仅是学生了解到本专业的概况和基本风貌,激发学生学习专业课程的兴趣和热情。该课程的主要学习目标见下页图1。这种片面的认识导致很多高职院校在教学计划的制定过程中,将《土木工程概论》课程仅作为专业的职业选修课程,课时量极少(大多数院校该课程为32学时,2个学分,个别院校该课程仅仅为24学时,1.5个学分),为了将《土木工程概论》中的众多章节(一般该课程共计15章左右,涵盖了土木工程的各个领域,如土木工程发展史、土木工程材料、基础工程、建筑工程、交通工程、桥梁工程等)都讲完,绝大多数教师以纯理论的授课形式蜻蜓点水般地完成《土木工程概论》课程枯燥的教学任务,缺少非常必要的实践教学环节,导致学生的学习兴趣不高,这和在制定人才培养方案时将土木工程法概论课程作为土建工程类各专业的先行引导课程,以此来提高学生对专业的了解及热爱度的初衷发生了一定的背离,久而久之学生将会慢慢产生一种对专业的排斥心理,这对培养学生有效的学习专业技能课程的兴趣极为不利,甚至产生一定的消极影响。
2.教材内容更新较慢。教材对于任何专业任何课程的学生和教师而言都是极为重要的,没有了教材,学生对知识的掌握很难实现,而教学中优秀的教材是促使学生快速掌握知识并引领学生入门的最佳途径。目前我国《土木工程概论》课程的教材很多,但是大多数教材中不乏许多“十二五”规划教材,内容涉及面极广,但教材内容仅仅涉及专业知识的表面问题,对深层次的专业知识接触甚少,而对于建筑领域中的新工艺、新产品及建筑的前沿学科的介绍普遍偏少,教材内容比较陈旧,不能反映当今社会的土木工程的发展现状,这是因为当今我国的土木建设发展速度极快,无论是高层建筑、大跨度桥梁,还是超长的隧道工程和地下工程的结构形式、施工工艺以及建筑材料的发展速度都是日新月异的,然而教材的更新远远跟不上土木工程学科的发展速度[2],任课教师如何根据时代的发展及时补充教学内容是《土木工程概论》教师面临的主要问题。
3.教学安排不尽合理。(1)课程的重视度不够,教师安排缺乏考虑。许多高职院校对《土木工程概论》课程不够重视,在该课程教师的安排上,往往认为任何教师都可以上,更为严重的是很多高职院校将该课程交给刚刚从学校毕业的年轻教师负责讲授,由于教材本身的缺陷,再加上青年教师教学经验和工程实战经验都不足,在教学过程中,难以用理论联系实际,这样就会导致教师会根据自己的喜好选择讲授内容,讲授过程找不到章节的相互联系性,导致授课章节相对独立,课程的整体性较弱,使得大多数学生在学习过程中“知其然而不知其所以然”,对课程内容体系的掌握不足很容易造成学生“只见树木,不见森林”不良的结果。(2)教学学时不够,考核方式过于简单。通过走访、调研发现,很多高职院校《土木工程概论》课程的授课课时普遍偏少,授课课时最少的院校只有16学时,大多数都在30学时左右。由于《土木工程概论》这门课程所包含的内容非常广泛,并且部分内容在今后的教学过程中很难再涉及到,若按专业课程的标准进行讲解,如此少的教学时数,怎能达到教学计划设置本课程的预期教学目标。同时,在走访中了解到,很多高职院校在本门课程的教学过程中,所采用的考核方式基本上都过于简单,有的院校通过做作业的形式完成,有的院校因为课程内容过多,采用开卷考试的形式完成,有的院校以期末对本课程的总结完成,有的院校以闭卷记忆性基础知识为考试内容,考试内容并未突出专业的基本特色。众多的考核形式,仅仅限于一些基本的常识,使得考核流于形式,学生经过这样的考核,基本上全部过关,这就给刚刚进入大学校园的学生造成一种错误的认识:学习不学习都能过关,学好学不好都是一样[3],这种错误的认识使得很多大学生缺失了学习热情,得过且过,部分学生沉迷于网络游戏不能自拔。这与我们开设本课程对学生所学专业起到启蒙、引导作用的初衷发生背离。
4.教学方法与手段落后。调查表明,大多数高职院校《土木工程概论》课程缺乏相应的实践教学内容,很多任课教师在课程的教学过程中,以课堂理论灌输式的教学方式为主,辅以简单的工程案例教学法;课堂上,任课教师陶醉于自己的讲授内容中,讲课讲得口干舌燥,而讲台下的学生却听得耐性全无,睡觉的睡觉,说话的说话,开小差的开小差,玩手机的玩手机;师生之间缺乏应有的互动以及学生进行独立思考的时间和动手训练的机会,结果使得教师“一厢情愿”的陶醉于自己卖力的课程讲授中,而学生始终不知所云[1]。此外,教学手段也过于单一,传统板书教学和播放课件的教学手段已难以满足当前《土木工程概论》课程的多元化教学方式的需要,使刚进校的学生学习兴趣急剧降低,始终处在被动的学习状态中,不利于今后专业课程的教学。
三、提高教学质量的思考与建议
1.重视师资队伍的建设。良好的教学效果需要高素质的任课教师来保障。由于《土木工程概论》课程涉及的土木工程领域非常广泛,涉及建筑工程、交通工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水利水电工程等相关知识,这就要求任课教师不仅有丰富的教学经验,更应当积累一定的工程管理和工程处理的经验以及扎实的专业知识背景。因此,高职院校土建类专业建立起一支稳定的,老中青相互结合的高素质教师队伍是提高并保证教学质量的前提条件.同时,由于社会的快速发展,新的施工手段和新型材料不断出现,而教材往往滞后于现代科技很长一段时间,因此,各高职院校应要求任课教师平时注意知识的搜集、积累、整理和总结,及时将现代土木工程领域中的新的知识、新工艺、新材料及时地补充给学生,使学生能够及时融入到社会中,跟上时代的发展。
2.重视教学方法的创新。《土木工程概论》课程的教学内容常常以理论偏多,学生学习兴趣不高,对一些极为专业的、抽象的教学内容很难理解甚至不理解。为提高学生的学习兴趣,这就要求我们的教师充分备课,在课堂上用简单、易懂、简明的教学方法使初学的学生能够尽快地消化和理解教学内容。
为培养学生自主学习的能力和创新思维能力,任课教师应不断尝试和不断完善教学方法,如采用启发式、讨论式、案例式等一系列教学方法相互融合的多元化教学方法[4],以激发学生的学习兴趣和学习的主动性。例如,很多教师在本课程的教学过程中常采用的教学方法――案例教学法及讨论式,多种教学方法的灵活综合应用,可以有效地引导学生自主探究和体验知识的发生过程,还原学生原来的科学思维活动,以培养学生的创新思维和创新能力[5]。其教学方法的应用见下页图2。
3.提倡多元化教学手段的综合应用。采用传统的一支粉笔、一块黑板为教学手段的授课方式,很难生动地讲授《土木工程概论》课程的教学内容。因此,各高职院校应提倡任课教师积极探索先进的、现代化的教学手段,如,多媒体、网络、投影等。通过图像、声音、文字、板书等几方面的有机结合,把教学内容立体地展现在学生面前,以弥补采用传统教学手段授课带来的不足。《土木工程概论》课程的另一个重要手段就是任课教师应及时对学生学习中存在的一些问题尽行有效地反馈,可通过作业、答疑、测试,跟学生网上聊天等各种渠道和形式来了解学生对知识的需求情况,以及学生在学习中存在的疑惑,这样任课教师就可以及时引入新的教学手段来保证教学质量的有效提高,从而提高学生学习的积极性。
另外,在考核方式上,任课教师应不断探索,寻找并不断完善教学评价体系。课程考核是检查任课教师教学效果、评价学生学习效果的有效手段之一,为了有效地提高《土木工程概论》课程的教学质量和教学效果,对现行的以期末闭卷考核为主的教学评价体系必须进行改革。探索灵活多样的考核方式,如,开卷和闭卷相结合、平时小论文和期末综合论文相结合、基础知识与应用能力相结合等多种考核方式,逐步形成有利于学生综合素质提高和能力培养的新的考核评价机制[1]。
四、结束语
《土木工程概论》课程是土木工程各专业的一门职业基础课程,教学内容多、涉及面广,这就要求任课教师采用合理的、多元化的教学手段和方法,激发学生的学习兴趣,从而培养出适合当今时代需要的专业技能复合型人才。
参考文献:
[1]佘睿,巩学梅.土木工程概论类课程教学探讨[J].宁波工程学院学报,2008,(06).
[2]吴萱,董俊.土木工程专业人才培养模式研究[J].高等建筑教育,2009,(03).
[3]王清标,等.大土木背景下《土木工程概论》教学模式创新研究[J].当代教育理论与研究,2012,(04).
[4]郭旭红.浅谈“启发式教学法”[J].河南机电高等专科学校学报,2001,(03).
一、建立导师制,规范毕业设计过程针对毕业设计中普遍存在的问题,近四年,东南大学土木工程专业实行本科生四年级导师制与毕业设计相结合的教学改革。毕业设计始终坚持以加强学生创新精神、综合素质和工程能力的培养为目标,实行本科生四年级导师制,充分发挥指导教师的主导作用。
指导教师针对每位学生的实际情况制定学生整个四年级一年的学习计划,将毕业设计改在一年内机动安排,让学生提前参与各科研课题组,听专家讲座和学术报告,提前进行毕业设计资料文献搜集和阅读,及相关知识的储备。指导老师不仅全面负责指导学生毕业设计,还要关心学生的全面成长,有针对性地引导学生参与到工程实践和科研活动中,指导学生开展科技竞赛和创新活动,撰写小论文,组织参观实际工程。另外,指导教师通过多年来“产学研”结合的渠道,精心培育,建立了相对稳定、机制灵活且代表当前国内最新技术水平的毕业设计实践教学基地。
通过本科生四年级导师制与毕业设计相结合,本科生有机会与指导教师的研究生一起参与课题,向学长们请教,开展小组讨论,同时,也受到指导教师严谨治学的态度和人格魅力的熏陶和感染。学生在基地进行毕业设计,实行校内外相结合的“双导师”制,可进一步增强学生对实际工程的感性认识,扩大知识面,了解国内外工程实践中的最新进展,有助于培养学生正确的工程意识和社会责任心,提高工程实践能力,有效地提高和保证毕业设计的质量。
建立导师制,体现了“以学生为本”的教育教学理念,加强了师生间交流,更好地实施因材施教,促进学生的个性发展。通过毕业设计教学基地建设,探索出以现代大工程为背景,主动面向生产和科研,优势互补的新方法,有利于克服课题、师资、经费等方面的困难,有利于学生工程实践能力、综合素质和创新能力的提高。
实行四年级本科生导师制和毕业设计教学改革以来,已显着地提高了毕业设计教学质量。该教学改革成果在全国土木工程专业评估中得到专家视察组的高度评价和肯定,建议推广。为了进一步完善该项教学改革工作,体现“与时俱进”的教学改革精神,结合笔者参与的江苏省教改课题,对我校2003级土木工程专业四年级学生进行无记名问卷调查,全面反映作为该项工作的参与主体和主要受益者———四年级本科生的要求、呼声和感受,为教学改革提供第一手资料。
传统的土木工程材料课堂教学注重教材理论知识的学习及其运用,这在—定程度上弱化了对学生实践能力和创新能力的培养,也不符合应用型人才培养的要求。为此,在教学观念上进行了一些转变。首先,将课程教学的重心转变为强化知识运用和实践能力、创新能力的培养,即在课堂教学中让学生了解各种材料相关的生产和技术性能机理,强调各种材料的用途及应用范围,有意识地引导学生多思考,培养他们的创新意识。在实践教学中让学生多动手、多尝试,提高他们的实践能力。其次,注重培养学生的T程观念,pj即通过课堂教学使学生把所学知识与工程实际联系起来,同时引导学生注意所学知识与其他学科的联系,从而树立正确的工程观念和创新意识。再次,教学内容考虑学生的未来职业生涯,把教学内容和T程实际进行结合,让学生明确自己的专业能干什么、怎么干,从而激发学生的学习兴趣并对未来的职业有所规划。
二、课堂教学改革
近年来,土木工程材料领域发展迅速,各种新型的材料不断出现并应用于实际工程。相关材料的标准规范也不断更新。而教材内容相对滞后已成为很多课程面对的问题。为了弥补教材内容的不足和滞后,教师在平时注意教学资料的积累,通过翻阅各种专业期刊,了解各种土木工程材料的最新进展,在每学期初把课程涉及到的标准规范进行检索和更新,使教学内容—直保持最新。根据应用型人才培养要求,明确课程教学思路,优化土木工程材料课程教学内容体系,教学内容围绕钢材、胶凝材料、混凝土与砂浆、砌筑材料、沥青、高分子材料、功能材料、木材、装饰材料等九大类材料展开,以材料的组成、生产、技术性质、应用为基本教学内容,在此基础上通过联系实际工程强化对土木工程材料的应用范围讲解,注重向学生传递创新理念。鼓励学生创新(如图1)。课堂教学中,利用多媒体教学方式.把各种材料及其在实际工程中的应用、材料施工的工艺和流程等以图片、视频、动画的形式展示给学生,在丰富教学内容的同时,强化学生对各种材料的认识,培养他们的工程观念。通过介绍各种材料的发展历程和新型材料的产生,培养学生的创新意识,鼓励他们创新。土木工程材料课程中,由于材料缺陷、疲劳破坏、施工条件、使用环境等造成的材料失效、工程事故等有很多案例,将这些工程实例引入课堂教学,既可以加强材料与工程实践的联系,还可以锻炼学生分析问题和解决问题的能力,对于提高他们的综合素质也是有益的。课堂教学中,弱化理论教学并不等于不学习理论。根据授课内容,给学生必要的指导,引导他们自主学习理论,H将课堂学习与课下学习结合起来,使学生能够全面掌握所学知识。课堂教学中注重习题课教学,通过习题课巩固所学知识,引入工程案例分析等拓宽学生视野,弥补教学内容的不足。三、构建合理的实践教学体系实践教学是土木工程材料教学的重要组成部分,特别是各种土木工程材料技术性质的试验在课程教学中占有较大的比重,但以往的教学往往忽视了试验教学的重要性,不利于学生动手能力的提高。
为了更好的培养学生的实践能力和创新能力,构建了课程试验、课外实践、计算机应用和自主创新“四位一体”的实践教学体系(如图2)。
图2。四位一体”实践教学体系
首先,强化试验教学。土木工程材料课程教学中试验教学的学时相对较少,学生无法利用上课时间完成一些必做试验。为了锻炼学生的动手操作能力,让每个学生都有动手机会,让学生利用课余时间完成相关试验。试验过程中在强调学生动手的同时,鼓励他们多思考,并设置一些创新试验激发学生的创新意识,比如通过采用不同形状的试件测试混凝土的抗压强度。让学生分析它们的区别和联系。对于一些综合性试验,通过分组让学生从不同的基础数据出发,以获得不同的试验数据并进行对比,比如混凝土配合比设计试验中,各小组采用不同的配合比所获得的混凝土强度是不同的,据此可以分析配合比和强度的关系,而且试验过程中还可以培养学生的相互协作的团队精神。实验室根据学生的需要不定期进行开放,让学生熟悉试验设备,完成一些课外试验。
其次,充分利用课外实践。课堂教学时间是有限的。为了加深学生对所学知识的认识。鼓励学生对自己感兴趣的问题进行课外调研,根据自己的所见所闻,写成调研报告或研究论文,作为课下作业的一部分。同时,利用认识实习等课外实习机会,带领学生参观建材市场、施工工地,熟悉所学的各种建筑材料以及它们在工程中的应用,以更好的巩固所学知识。
再次,加强计算机在课程教学中的应用。当前,计算机已经成为获取知识的重要工具。结合学生感兴趣的问题,指导学生利用计算机检索图书馆中的各种电子数据资源以获取有用的数据。鼓励学生利用所学的计算机知识.解决土木工程材料课程学习中的问题,比如利用计算机编程解决最佳配合比设计问题。利用计算机模拟材料受压破坏问题等。
最后,鼓励学生自主创新。政府和学校非常重视大学生的创新能力培养,分别设置了大学生创新基金项目。鼓励学生充分利用好这些平台,积极自主创新,根据自己的新颖想法申请创新基金项目或申请各种专利。
四、考核方式改革
全面考核学生对所学知识的掌握.同时适应应用型人才培养的要求是土木工程材料课程考核方式改革的基本出发点。以前的考核方式只注重对课程理论知识的掌握,缺少对学生实践能力和创新能力的考核。为此,将考核内容分为两部分:课程理论知识,占70%;综合能力,占30%。课程理论知识考核不局限于课程的书本知识。通过在试卷中加人·些T程案例分析、前沿问题分析等考核学生分析、解决问题能力。综合能力考核包含对学生的试验操作能力、试验报告完成情况、课余调研情况(以小论文或调研报告形式进行考核)等的考核。
五、注重提高教师的综合素质
土木T程材料课程的教学改革中,教师发挥着重要作用。教师需要不断更新自己所掌握的知识,这要求教师要经常阅读国内外文献,积极申请和参与研究课题.这不仅有利于课程教学内容的更新,对于教师科研水平的提高也是有利的。课程教学中,教师要注重改善教学方式和方法。提高教学水平,以激发学生学习的兴趣。
教师应身体力行,亲自动手做实验和参与工程实践,这样才能更好地指导学生。教师应具有较高的计算机应用水平,计算机是解决工程中问题的重要工具。教师需要熟练掌握这个工具,这有利于个人解决科研问题和对学生科学合理的指导。教师应不断总结课堂教学经验,注重课堂上和课下与学生进行交流,要在不断交流中发现问题,促进教学相长。
六、结束语
一、引言
土木工程专业毕业设计是高校本科人才培养计划中的最后一个环节,也是重要的实践教学环节。其目的在于培养学生综合运用大学期间所学的课本上的基本知识、基本理论和获得的基本技能,完成未来工程师基本素质的训练和科学研究方法的初步训练;锻炼学生的文献获取、资料阅读、行业规范应用、课题调研等方面的能力,自我学习能力,发现问题、分析问题、解决问题的能力;训练学生独立设计及团队协作能力,行业内计算机软件应用、编制文本的能力等。它是提高学生综合素质和工程实践能力、培养创新能力的重要载体;是对学生大学四年所学知识、能力、素质的全面检验,同时对学生的思想品德、工作作风、工作态度和独立工作能力具有深远的影响,是学生走向工作岗位前一次真实的演练。对学校来说,它是实现人才可持续发展的重要过程和环节[1];对学生来说,它是取得毕业资格和获得学士学位的必修课程。毕业设计既是本科生大学阶段学习的最后一个教学环节,也是高校实现人才培养目标的重要教学环节之一,更是全面检验大学生在本科阶段的知识积累、实践和创新能力的主要手段,是“产品”出厂前的检验。通过毕业设计这一环节的训练,可以进一步培养及提高大学生各方面的素质和能力。
二、毕业设计中的能力培养
土木工程专业本科生毕业设计主要包括选题、资料收集、计算、撰写(绘制)、定稿和答辩等环节。在这一实践教学过程中,主要应注重培养学生以下几方面的能力。(一)综合运用知识的能力学生在大学四年中学习了基础课、专业基础课和专业课等多门课程,其中每一门课程学习过程中的作业或练习都是针对本门课程进行的,较少联系其他课程。而毕业设计却需要将各门课程的知识综合应用于设计中,对所学知识进行一次系统的梳理和贯通。在这个过程中,学生遇到难题,就会不断回顾已学的课本知识,不断从不同的课程知识中寻找答案,这样的实践需求使得学生能主动将多学科的知识综合运用,不断加深理解,提高综合运用能力。[2][3]比如土木工程学科本科生开设了混凝土基本理论课程,学生学习这门课程主要是为了掌握混凝土基本构件的构造与配筋设计。在本门课程教学时,配筋设计是在已知内力的情况下进行的,该课程中并不涉及复杂的内力计算和组合。而另外一门课程结构设计,则主要涉及结构构件在外荷载作用下的内力计算与组合,其教学的重点不是配筋计算。当进行毕业设计时,学生需要将涉及建筑构造、建筑材料、结构设计、混凝土基本理论等诸多课程的基本知识综合运用在一起,这样才能完成从方案比选、建筑设计到结构设计等一条龙的设计流程。(二)查阅使用相关文献资料的能力众所周知,科学与技术的发展具有连续性和继承性,只有知道前人都做过了什么工作,取得了什么样的成果,采用了什么方法等,才能在此基础上做进一步的研究。另外,当今社会科技飞速发展,信息量大且杂乱,想要在浩如烟海的信息中快速获得有用的信息,需要采取一些手段和方法。传统的纸质图书的使用,比如去图书馆查找阅读是可行的,也可以利用便利的网络及媒体技术,快速获得电子版本的图书、文章、图集规范等。现代大学生一般两种方法都使用,但更加偏好通过互联网技术来获得资料。针对土木工程专业本科生毕业设计的特殊性,文献资料的查找和使用尤其重要。土木工程学科不能离开相关的行业规范和图集等,本科生毕业设计就要训练学生按照行业规范来进行,合理正确选用标准图集等。比如钢筋混凝土框架结构房屋的设计,就要使用相关的混凝土结构设计规范,此外还要涉及建筑细部构造的图集、建筑做法的图集、平法图集、制图标准等。毕业设计的训练,能使学生在走出校门之前就具备工程师的基本素质。(三)外语应用能力土木工程专业的本科生阶段一般都开设了大学英语和专业外语等课程,有的高校还将“通过大学英语四级”作为获得学士学位的必要条件,这使得学生的外语能力得到了较好的训练。而在后续的专业课程学习中,一般较少涉及外语的应用,所以有的学生误认为外语能力在土木工程行业里是没有用处的。实际上,随着土木行业的不断国际化,引进来的和推广出去的项目都逐渐增多,外语能力正逐渐成为土木工程专业大学毕业生的一项基本技能。在过去几届毕业生中,每届都有学生选择“海外项目部”就业,他们走上工作岗位以后直接就被派驻海外项目基地参与国际项目了。在毕业设计环节,为了进一步提高学生的外语能力,学校往往要求学生阅读一定数量的外文文献,并翻译成中文;另外还需要将设计计算书的摘要部分翻译成外文。(四)设计能力土木工程专业本科生的毕业设计需要根据各项要求,在指导教师的带领下,完成简单的单体建筑或者某一分部分项工程的施工图设计(或施工组织设计,或工程预算编制等)。这就需要学生运用所学知识,提出多种可行的设计方案,每种方案还可能涉及多种研究方法和手段,并进行各方案的比较,择优选取。设计能力的训练贯穿整个毕业设计全过程,从方案设计、建筑设计、结构设计,到细部设计、截面设计等。设计能力的培养也是土木工程专业本科生培养目标的一部分。(五)理论计算和计算软件应用能力土木工程专业本科生在大学四年里学习了不少理论知识,包括数学的、力学的、材料方面的、结构设计理论方面的,等等。这些基本理论都是为解决实际工程问题而打下的基础。在毕业设计过程中,需要结合实际工程的情况,做出合理的简化和假设,运用这些基本理论来解决土木工程领域的现实问题。比如结构设计时需要进行荷载统计、模型简化、受力分析、内力组合、截面设计等,这些都需要用到数学的、力学的、材料的基础理论知识,然后结合土木工程的行业规范,进行理论的计算。对于简单的建筑物,在设计中一般采用手工理论计算,外加专业软件计算复核的模式进行;对于复杂的结构物,只能手工计算一部分内容,主要的理论分析和设计都需要借助专业软件来完成。随着科技的发展,土木工程行业的计算也越来越精细,越来越多的计算辅助软件被开发出来。学生在学校里学习时就逐步接触了一些行业的专用软件,通过毕业设计这个环节加强,学生走出校门时可以直接与用人单位的要求接轨。(六)创新能力创新能力是科研工作者和工程师应该具备的首要素质。在本科毕业设计阶段培养学生的创新思维能力是高校教学的一项有效实践。在毕业设计阶段培养学生的创新思维能力,指导教师应该针对学生选题的内容和预期将要完成的任务,有意识地引导学生从多角度思考问题,寻求解决问题的不同方法,并鼓励和指导学生探索新方法、新思路。对毕业设计过程中出现的问题,指导教师要带领学生一起讨论,引导他们多查找文献、多写心得体会,并将其整理形成小论文,公开发表。(七)写作(绘制)能力任何的科研成果或设计成果,都需要按照一定的方式表达出来,毕业设计成果也是一样。土木工程专业本科学生的毕业设计成果一般包括两部分:设计计算书和图纸。其中计算书就是设计的整个过程的书面表达,它要求结构完整、用语准确规范,语言表达清晰流畅,图表公式等使用恰当。这就要求学生具有一定的科技论文写作水平,这个过程也是训练学生写作水平的一种形式。土木工程专业毕业设计成果一般都包括图纸绘制:方案图、施工图、细部详图,等等。这些图纸需要按照行业规范绘制,表达清晰,同时这也是计算书结果的另一种表达方法。(八)自学能力和独立工作的能力在毕业设计过程中,也应该注重学生的自学能力和独立工作能力的培养和锻炼。大学生毕业以后走上工作岗位,需要在各自的岗位上独立承担一定的工作任务,但是他们在大学各阶段的学习过程中,都不同程度的依赖家长、教师和同学,有些人甚至存在独立工作的恐惧心理。针对这样的情况,在毕业设计这个环节,指导教师应该将训练学生的自学能力和独立完成任务的能力作为另一项中心任务。指导教师应积极引导学生发现问题,要求学生针对问题独立查找资料寻找解决问题的办法,只帮助他们分析解决问题的可能途径和思路,而不直接给出解决问题的步骤和结果。这样有意识地锻炼学生自己收集和消化资料、自我思考和独立分析的能力,尽可能地发挥他们的创造性,培养他们独立工作的素质。
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)25-0042-03
一、引言
根据国家的整个教育战略规划,许多原来的专科学校办学层次得到了一定的提升,从原来的专科办学模式上升到新的本科办学模式,这就形成了像我校这类层次的新建地方本科院校。这类新建地方本科院校一般不在省会城市或相对发达的城市,而大多处于偏远的区域中心城市。这类本科院校本科办学的历史相对过短,办学经验的积累相对较少。对于像土木工程这类工程类专业的办学经验积累就更少,因此在办学的过程中放弃了教育导向的教学内容和实践导向的工程训练,与相关领域的需求缺乏良好的沟通,这就造成了用人单位不能招聘到合格的工程师和土木工程专业毕业生不能找到合适的工作的矛盾。因此,改善现有的新建地方本科院校土木工程专业教学方法及教学内容就变得非常必要。新建地方本科院校大多把办学目标定位为培养应用型复合型人才,而基于应用型人才培养的教学体系,主要在于在满足培养目标的前提下,如何在理论课堂教学学时和实践教学学时之间寻找一定的平衡关系,从而以工程意识和综合能力培养为主线,合理的对课堂教学进行改革、对教学内容进行优化和对教学方法进行改进,从而达到调动学生学习的主动性及积极性,发挥教师教学的主导作用。从而使所培养的毕业生在知识、能力及素质诸多方面达到协调发展,以适应土木工程专业应用型人才培养的目标和该领域市场对土木工程专业人才的需求。
二、新建地方本科院校土木工程专业教学方法存在的不足
大部分新建地方本科院校都是在原来师范教育的基础上发展起来的,转变为综合类院校后,为了适应地方区域经济社会发展的需求,开办了诸如土木工程专业类的工程类专业。因此其教学方法及管理模式大多停留在原来师范类学生的管理模式上,不能适应土木工程专业的教学及管理模式上。以我院为例,目前在土木工程专业的教学方法及管理模式上主要存在以下方面的不足。
1.课程设置结构不合理及院系之间资源的相对独立。我院土木工程专业的设置是在全国土木工程专业调整后设置的,设置的过程中主要基于“大土木”的要求制定相应的培养目标和教学计划。从目前课程设置具体情况分析,公共基础平台课的实现比较容易,但在专业课及专业基础课的设置过程中,还存在较多的问题。在以往的土木工程主干课程设置过程中,由于对主干课程内容完整性的过分强调,使得课程间的相互渗透及衔接较差,课程之间内容相互重复较多。在缺少优化统筹的情况下导致了教学效率的地下。在整个专业课教学过程中,教师一方面面对学时少的困境,另一方面又必须重复讲授某些方面的内容。由于教师教学经验及教学视野的原因,大多数教师在讲授过程中只注重该门课程的纵向深入,却忽略了课程与课程之间的相互联系。例如在讲授钢材的物理力学特性过程中,在材料力学、建筑材料、混凝土结构、钢结构及地基基础中都要讲授,实际上该材料只要在材料力学和建筑材料中做详细介绍即可,后续课程可以略过,这样就可以获得相应的教学学时。土建类材料力学内容繁杂,方法烦琐,其许多内容在结构力学中仍要重新讲授,且方法较材料力学简洁的多;又如基于概率理论的极限状态设计原则,在混凝土结构、钢结构、地基基础工程等课程中仍需占用不少课时重复讲授。
2.课程内容覆盖面较窄和陈旧。在目前土木工程专业的理论教学过程中,讲授的大部分学时都花费在经典理论的讲授上,对于土木工程的新进展、新知识及新技术的介绍偏少,这些新知识、新技术及新进展的介绍主要集中于部分视野比较开阔的教师。教学的内容相对比较陈旧,滞后于当前该领域的科学技术发展;只注重于专业理论方面的自然科学知识的讲授,忽略了对土木工程专业毕业生比较实用的企业管理经济和法律知识的讲授。对土木工程这一领域而言,新技术、新工艺的发展往往先于理论的形成,学科发展相对迅速,所涉及的数学、力学及计算机科学的许多新知识都能得到很好的运用,所以在理论教学的过程中很多教师很难做到适应新型学科发展的需要。例如在混凝土结构的讲授过程中,主要集中于混凝土经典理论的讲授,对当前在土木工程领域内广泛应用的混凝土结构耐久性设计、高强混凝土、钢管混凝土及其相应的抗灾性能涉及很少或基本不涉及。使得所培养的毕业生在毕业后很多东西用不上,而需要应用的许多知识在大学期间又学不到,使得学生对学习的兴趣逐渐减弱。
3.课程教学重理论轻实践较突出。地方新建本科院校由于历史发展的原因,在实验室及实践基地的建立方面相对滞后,对于土木工程这一类新办工程类本科专业尤其如此,并且在满足国家基本教学学时时,为了压缩教学学时,实验课时往往首先被压缩。对于土木工程专业而言,大多数高校都认识到该专业是实践性非常强的专业,根据这一特点设置了实验、课程设计、生产实习、毕业设计等实践教学,但在实施的过程中,其效果并不是很理想。课程设计和毕业设计题目重复、题目单一,甚至出现一定的机械照搬等重复现象,学生的独立工作积极性和创新精神得不到很好的调动和培养。实验课一般没有单独的实验指导教师,很大程度上由理论课的老师兼任,在实验过程中指导教师只是尽力准备实验,学生也就是按部就班进行实验,同时也缺乏开发创造实验的热情及积极性,更不用说开设启发性、综合性和设计型实验。由于教学管理的模式,原本有些专业课内容原本应在工地现场讲解以利于学生理解,从而提高教学质量,改为在教室内照本宣科,从而造成教学与实践的脱节。由于土木工程施工的季节性、流动性、周期性限制,地方院校难于建立类似于其它专业稳定的实习基地。加之目前毕业生面临的就业压力巨大,毕业生难于专心于设计和实习,使得毕业设计很大程度上变成一种流于形式。
三、新建地方本科院校土木工程专业教学方法改进的建议
对于新建地方本科院校,其定位主要定位于教学型,因此地方院校所开设的土木工程专业的任务主要在于培养合格的工程技术人才,土木工程专业的教学也必须围绕这一中心思想而进行。本文针对新建地方本科院校土木工程专业的特点,以毕节学院为例,对土木工程专业的教学提出如下的建议。
1.以工程结构为主线,培养学生土木工程意识。通过生产实践中的工程实例,培养学生的工程意识及对工程的认识能力。在这一过程中,主要综合土木工程专业的教学内容,安排一定的综合性练习;在教学中,结合实际工程进行教学,让学生在学习中逐步培养工程结构意识。例如在讲授土力学中的挡土墙设计及边坡稳定性分析内容时,可以讲授基本土压力理论后,结合实际的工程在现场给学生讲授挡土墙设计方法及边坡稳定性分析原理,以及在设计计算中必须注意的要点,在教学中发现很多学生及时学了挡土墙设计原理也不会设计,通过实践发现这种方法能较直观的让学生了解,能起到事半功倍的效果。在教授混凝土结构课程中框架结构的内容时,可以组织学生分批参观相应的施工现场,让学生了解整个框架结构的各部分特点及配筋情况,这样在课堂教学时学生对整个框架结构概念就相对清晰了,在该课程结束时,该可以安排一定课时的施工图解读,这样学生在进入工作单位后很快就能对所接触的工程进入状态。在讲授施工技术课程时,可以组织学生现场观察观察各种扣件的使用,这样在讲授时就能提高学生学习的兴趣。另外,还可以鼓励教师到工程单位兼职或挂职,利用产学研合作的方法,提高教师的工程素质和工程意思。
2.课程教学中注重学生综合能力的培养。在土木工程专业的课程设置中,结构类设计课程是其中最重要的课程群之一。结构设计类课程的教学目的在于对学生工程结构系统概念的培养。通过理论和实践教学相结合的方式,培养学生对工程的评价能力,引导学生在设计和施工中重视结构构造方面的问题;在教学中还必须重视学生人文素质及工作能力的培养,可以让学生进行一定的建模和制定方案,以及安排一定的读书报告等。这样,毕业生不但工程能力得到培养,文字能力及设计能力也能得到一定的提升。
3.注重教学中的理论与实际工程的结合。在土木工程专业的教学过程中,除了平时教学过程中的与实际工程的相结合。在设计类课程结束时,一般都安排相应的课程设计,对于课程设计的教学,可以列出主要的参考资料,引导学生在实践中逐步摆脱对教师的依赖性,培养学生的工程实践能提,引导学生在实践中培养创新能力;在地基基础及结构设计中,要求学生熟练掌握规范及设计手册,学会对其提供的相关数据进行判断分析,综合考虑实际的工程情况,选择合理的参数进行计算,从而得到一定的经验积累和对一般规律的掌握;同时学生在设计完成后必须给出施工图,可以结合部分手工绘图和计算机出图。
4.改进教学方法和手段、改善教学内容。由于现有教材内容主要专注于理论的讲授,而且内容重复、陈旧,因此在教学过程中需要对教材的内容进行筛选,适当增加与工程实际相结合的课时,这样才能在教学过程中使学生分析问题、解决问题的能力得到有效的培养。对现有的教学方法,也需要进行适当的改进,采用更加灵活多样的形式组织教学、结合实际的工程组织教学内容等。在教学的过程中,我们还结合学校的实际情况,设计开发了一定的多媒体教学课件,在学生实验前及实验过程中,部分实验通过幻灯片、动画等形式逼真的演示出来,取得了良好的效果。
5.优化课程的考核方法及形式,重在考查学生综合运用能力。由于我校是在原有师范类院校的基础上发展起来的,其管理模式很大程度上不适应于工程类专业,考试形式一般安排在期末,并且以闭卷形式为主。而土木工程专业课程的开设,主要依据于实际的需要,密切联系与工程实际,因此课时的设置上有相对的灵活性,在考试内容及形式上也相应的需要具有一定的灵活性。因此在实际操作国恒重,我们在形式上采用闭卷、半开卷、小论文及实际操作等诸多方式进行考核;在考试时间上采取结束一门课进行一门课考核的方法,以利于学生接触更多的专业相关知识;在考试内容上力求体现和反映应用型人才培养模式的要求,主要在于让学生理解、掌握和灵活运用所学知识;在考核评判方式上以学生理解概念准确、对问题的分析深入、对方法的运用得当为评判标准。
四、结语
新建地方应用型本科院校主要在于培养高技能应用型人才,本文以应用型人才培养为切入点、以毕节学院为例,深入剖析了新建地方应用型本科院土木工程专业教学及管理上存在的主要问题,在毕节学院土木工程教学实践的基础上,给出了相应的教学方法改进的建议,形成一定特设的以工程教育为主线的土木工程专业教学模式,这样的教学模式有利于新时期土木工程专业应用型人才的培养。
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