时间:2023-09-25 18:00:22
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇桥梁工程的课程设计,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
先前的桥梁工程教学中存在的不足及原因
创新型卓越工程师的培养内涵就是着力于创新能力的提高,创新意识的训练,特别是重视强化培养工程意识、工程素质和工程创新精神,以达到提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力为目标,同时高等教育要在培养过程中和行业企业深化合作,创新高校与行业企业联合培养卓越人才的机制,理论与实践相统一的工程教育人才培养模式,构建布局合理、结构优化、类型多样、主动适应经济社会发展需要的创新型卓越工程师的培养机制。针对这一要求,现行的桥梁工程教学存在以下问题。
1.教学内容滞后于桥梁发展现状。目前,各专业在总的课程学时保持不变的情况下,通过大幅度精简课程学时,来增加课程的数量。由于授课学时有限,桥梁工程课程的授课内容仍然重点讲授简支梁桥和拱桥的构造与计算,对于其它桥型只作简要介绍。根据对学生的调查访问,我们发现很多学生对桥梁建设技术水平的认识还停留在十几年前,对最新的科研方向和技术水平知之甚少。
2.对桥梁施工与养护技术不够重视。近年来,随着我国交通事业的快速发展,需要修建更多的大跨度桥梁以跨越江河海峡等。桥梁跨度越大,其施工难度也越大。另外,我国既有桥梁坍塌事故频频发生,桥梁病害问题令人堪忧,种种现象表明,建国后第一个桥梁养护高峰已经来临,而养护管理是解决养护工作的灵魂。然而,在教学中我们对这两方面的重视还远远不够。
3.师生互动交流不足。在国家大力发展教育的背景下,各大学纷纷扩招,专业人数大幅增加。很多学校往往把同一专业的学生们集中在一个大教室中,集体授课。由于在上课时,老师要面对更多的学生授课,从而无法顾及到每个学生具体的学习状况,师生之间就专业问题也会缺乏充分的交流。
4.实习内容繁杂,缺乏针对性。为了让学生能够把所学理论与实践相结合,教学中学生往往会被安排很多的实习内容。然而,由于教学实践环节总学时保持不变,从而使每个实践活动安排的时间减少,这就使得学生对所参加的实践项目缺乏充分的准备,往往草草了事。
针对创新型卓越桥梁工程师培养而进行的课程改革
1.调整桥梁工程课群方向的专业课设置。进一步提高本科教学质量和办学水平,针对当前社会需求以及桥梁工程学科发展的需求进行透彻分析,在原有的基础上对本科生培养计划做适当调整,对本科生教学的课程进行完善,同济大学桥梁工程系在2009年2月20日、26日和3月3日分别召开讨论会和教授沙龙专题讨论土木工程专业(桥梁课群方向)专业课设置调整。经过再三讨论决定,在学生的培养计划任选课部分增加“桥梁施工与养护”、“桥梁工程发展与展望”和“轨道交通桥梁”三项内容,相应取消了“桥梁抗震与抗风”“、桥梁电算”和“箱梁分析”三项可选内容;在实践环节将“简支梁桥课程设计”、“连续梁桥课程设计”、“拱桥课程设计”和“墩台与基础大作业”四项内容穿插在“大跨度混凝土桥梁课程设计”和“钢与组合结构桥梁课程设计”中。
2.所有课程开设小班教学。在专业课总学分和总学时不变的情况下,为了提高专业课教学效果,鉴于目前土木工程专业(桥梁课群方向)学生人数已达80人左右,满足开设两个平行班的基本条件,因此,拟将所有专业课限选课由原来的一个班,修订为平行开设两个班。
3.创新教学评价方法。创新型卓越工程师人才的综合素质综合了知识、能力及人格的培养要求,在教学评价上不仅要重视书本理论知识、专业知识的评价,也要考查学生的自我学习能力、实践能力及创新能力,要实现能力的培养就要改革传统的考试方式,重视对学生获取能力的考核与评价,为不同类型的能力制定相应的操作标准和评价方法,明确能力考核目标。通过建立兴趣团队小组共同完成一个工程实践或研究项目,学习团队建设以及团队成员间的分工合作,讨论、答辩以提高运行效率。专业知识通过课堂讲授、实验、训练、习题练习、课程设计等多种形式进行教与学,具体内容根据课程大纲要求,结合专业课程要求确定实施;专业知识的评价方法可以期中、期末考试成绩为主,参考平时能力及人格的表现能力,可采用多种形式如专题论文、课程设计、平时训练、小组合作完成课程课题等进行单独或综合评价。
Abstract: Massive open online courses provide a mutual learning and exchange platform for learners, sharing of curriculum resources, enable learners to become a leader in learning and improve the learning effect. This paper introduces ideas, significance and main contents of the open online course construction of Bridge Engineering Test and Detection. This open online course is built to improve the teaching level of civil engineering testing technology professional courses and learning effect in a practical way.
关键词:桥梁工程试验与检测;在线开放课程;教学设计
Key words: Bridge Engineering Test and Detection;open online course;teaching design
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)09-0187-02
0 引言
大规模在线开放课程(Massive Open Online Course,简称MOOC)起源于美国,2012年以美国一批顶尖高校建设的网络课程为代表,为学习者提供免费优质的学习资源[1]。国内于2015年出台了《关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见(教高[2015]3号)》,鼓励高校建设一批优质在线开放课程,掀起了国内建设在线开放课程的热潮。
《桥梁工程试验与检测》是土木工程检测技术专业的一门专业核心课程,总学时96个,5.5学分。先修课程主要有材料力学应用、工程识图、工程测量、土木工程材料试验与检测、高性能混凝土试验与检测等,后续课程主要有试验室组建与管理等。为了使学生掌握桥梁工程的检测任务、内容和检测项目,合理选择检测仪器及了解仪器的使用性能;具备查阅相关技术规范规程,掌握常用技术规范规程的能力;能够正确填写试验记录,正确处理试验数据,并最终给出科学合理的工程质量评价结果。结合学院智慧职教课程资源平台,本着“建以致用”的原则[2],建设在线开放课程,为将来开展线上和线下教学提供保障。
1 建设思路
本n程依据土木工程检测技术专业核心能力培养目标,按照职业行动领域与职业能力中的桥梁工程试验与检测工作项目设置。其总体设计理念与思路是以桥梁工程施工前准备阶段、施工阶段、施工验收阶段的检测项目组织教学内容。利用检测项目内容采用任务驱动的方法使得学生掌握相关的理论知识和职业能力。检测项目以桥梁工程建设顺序为引导,理论知识围绕指导工作任务需要,充分发挥校企合作关系,共同开发教学资源,实现学生培养过程共管,培养质量共评。采用工学结合的形式,使得学生在真实检测工作条件下最终掌握职业能力。同时结合高职教育及职业资格证书获取对理论知识、职业能力和职业素养的要求,融入相关内容,并由此形成过程性考核、项目考核和终结性考核相结合的课程考核方式。
1.1 合理设置学习情境,构建“岗位能力+职业目标”的课程标准
按照土木工程检测技术专业“双融共育三结合”人才培养模式要求,依据土木工程检测技术专业人才培养方案,开发“桥梁工程试验与检测”课程标准,以桥梁工程为载体划分学习情境,以检测员真实、完整的工作内容构建学习情境内容,由桥梁工程施工前准备阶段、施工阶段、施工验收阶段为主线安排学习情境顺序。
1.2 紧密结合检测员岗位需求,构建理实一体化的“项目化”教学模式
参照检测员岗位工作流程,采用工学结合“任务驱动”方式培养学生综合能力,建立了理实一体化教学流程,如图1所示,实现了理论教学与实践环节的有效结合。
2 建设内容
2.1 构建基于工作过程的课程体系(图2)
2.2 构建情境化的学习项目
按照工作任务流程,从桥梁工程整体评价方法、检测试验仪器介绍着手,以桥梁工程施工前准备阶段、施工阶段、施工验收阶段的检测项目为设计思路,将课程划分为两个模块七个教学情境,基础模块包括桥梁工程试验与检测概述和桥梁工程结构试验检测仪器设备连个学习情境,核心模块包括桥梁工程原材料试验检测、桥梁工程制品试验检测、桥梁工程地基与基础试验检测、桥梁构件状况及耐久性检测、桥梁荷载试验与承载力评定五个学习情境,每个情境采用任务驱动的方式,引导学生学习。
2.3 建设流程
在线开放课程具有知识“碎片化学习”特点[3],侧重于网络平台的在线交互学习交流[4],鉴于此制定相应的建设流程。
2.3.1 网络平台建设
由学院提供的职业院校数字化学习中心为网络平台,将课程分为课程公告、课程内容、作业、考试、讨论区、答疑、笔记、学习档案八个网络模块。
2.3.2 知识点设计
按照在线开放课程知识“碎片化学习”的特点,需要将《桥梁工程试验与检测》课程所有知识点进行梳理,再进行教学设计并将他们串接起来,每个知识点时间控制在10分钟左右,并设置相应的测试。
2.3.3 课程设计
《桥梁工程试验与检测》课程设计主要包括课程简况、教学简况、课程设计思路、成果、考核评价、教学条件、参考资料、教学组织这八个方面。
2.3.4 课程录制
建设团队根据课程内容确定录制的知识单元、录制场景和风格,将每个知识点做好脚本后进行录制。
2.3.5 课程上线
将制作好的课程资源上传至网络平台,课程网址,课程正式上线。
3 数字资源规范要求
为了提高在线开放课程维护效率和学习者的学习效率,数字资源的规范要求很重要,主要体现在结构的规范性和格式的规范性。
3.1 结构的规范性
在线开放课程结构的规范见表1。
3.2 格式的规范性
在线开放课程格式的规范见表2。
4 结语
《桥梁工程试验与检测》在线开放课程的建设,使专业教学形式更加灵活,学生通过网络学习,开放性更好,可以与老师随时进行网络交互式探讨,提高了学习效率,提升了学生试验检测技能,提升了学生的就业竞争力。
参考文献:
[1]袁莉,斯蒂芬・鲍威尔,马红亮.大规模开放在线课程的国际现状分析[J].开放教育研究,2013,19(3):56-62.
[2]于歆杰.在线开放课程需要建以致用[J].中国高等教育, 2015(24):9-10.
一、城南学院桥梁工程方向应用型人才培养方案和课程体系特点
(一)课程体系的构成学院桥梁工程专业人才培养方案课程体系的构成采用“基础平台+专业方向”的形式,专业教学计划中的必修课设置三个平台,选修课设置专业方向选修课。必修课三个平台为:1.第一平台:即公共课平台。开设这类课程是对学生进行通识教育和素质教育的基本途径。主要包括两课、体育、外语、计算机基础等。2.第二平台:即基础课与专业基础课平台。此类课程为土木、水利工程、道路、桥梁工程大类平台内的课程。包括结构力学、流体力学、土力学、基础工程、工程地质等。3.第三平台:即专业课平台。该平台构建在前两个平台的基础上,主要设置专业主干课程,包括砼结构、土木工程施工、高层建筑结构、路桥工程、建筑结构抗震、道路工程等。(二)学时、学分分布总学分:专业四年至少修满168学分。其中理论教学总学分118学分,集中实践教学环节总学分50学分。理论教学总学分:在118学分中,必修课占83.5学分,选修课占34.5学分。选修课包括专业方向选修课和公共选修课。(三)实践教学环节安排实践教学是与理论教学密切联系且又相对独立的教学体系,其重点是强化对土木工程专业学生素质与应用能力的培养。在制定实践教学环节的具体方案时,应从对学生创新意识和实践能力培养的角度出发,按基础实践、专业实践和综合生产实践三个层次制定。在不同层次的具体环节中,可以设置不同的选修“模块”,由学生根据个人兴趣和就业工作趋向选修。实践环节总学分为50学分。具体内容:1.基础实践,共约4学分,包括军事理论及训练、大学物理实验、英语应用能力实习等。2.专业实践包括测量实习、工程地质实习、认识实习、结构设计原理课程设计、基础工程课程设计、桥梁工程课程设计等,共约31学分。3.专业综合实践,共约15学分,包括毕业(生产)实习,不少于5周,毕业设计10周。整个框架在考虑桥梁工程专业基本教学的同时,系统考虑了外语能力、计算机能力、结构设计能力三个方面能力的培养。3城南学院桥梁工程方向应用型人才培养方案改革。从2006年起在土木工程专业进行了试点和探索,“5+1+2”应用型人才培养体系根据人才培养模式的多样化和最优化与桥梁工程专业方向的特点结合,进行了相应的调整。(1)理论教学的调整:首先调整了必修课和理论课,增加选修课,确保实践教学要求。A、将必修课时间压缩,如“高等数学”由160学时改为136学时。B、将必修课内容整合,如“画法几何”(34学时)、“土木工程制图”(60学时)合并为“画法几何与工程制图”(64学时)。C、将专业课内容和时间进行调整,教学内容由设计理论为主线改为以设计方法为主线。然后调整了选修课内容,增加土木工程相关专业(道路、隧道、建筑)等方向的专业选修课,便于学生结合工程实践的内容进行相关调整。增加一些提高土木工程师素养的选修课程,如工程经济、管理、法律等相关课程。2实践教学的调整:A、将原来分散在各个学期的校内外课程实习整合集中到暑期前后的夏季学期。B、工程实践时间延长到1年,实习的同时完成学校布置的毕业设计。通过对桥梁工程方向培养计划具体的修改,可以看到,课内教学时间明显缩短,实践教学时间明显增加,几乎占在校时间的40%,集中性实践教学时间超过了70周。在培养方案中,课程设计和工程实践结合的更为紧密,由原来单一的重视设计转变为设计与施工技术的综合平衡,突出了“应用”,与学生的基础素质更好地协调。(4)城南学院桥梁工程方向人才培养方案的实践探索城南学院桥梁工程方向人才培养方案的实践探索主要从以下几个方面来开展:(1)原来校内外课程实习是零散的分布在各个学期,实习效率较低,有时受气候环境影响大,为改变这种情况,新的然才培养方案将分散在各个学期的校内外课程实习整合到工程实践中,集中在暑期前后的夏季学期进行。(2)工程实践周期延长到1年,其中包括2个春秋学期和2个夏季假期,打破原有人才培养方案中学期和假期的界限。学生从三年级第二期末开始工程实践,学校联系在建重大工程项目和学生自主联系相对分散的实习项目相结合开展实习,结合在建高速公路、技术复杂的长大桥梁等重大工程项目进行工程实践,加强实践锻炼的同时,完成学校布置的毕业设计。通过不同项目的工程技术特色实现桥梁工程专业人才特色培养和专长培养。(3)为保证程实践期间的安全管理和教学质量管理,学院采取了工程实践指导学校(指导教师)和社会(生产一线专家)相结合的方式,实行“双导师制”。通过上述方式提高工程实践的效果,加强学生工程实践能力。
二、结语
目前,“5+1+2”模式已在长沙理工大学城南学院桥梁工程专业实施了4年。经过这几年的教学和实践过程,城南学院土木工程专业桥梁工程方向人才培养改革取得了比较明显的效果。在突出独立学院特点,充分考虑独立学院学生的基础素质实施因材施教的前提下,以“应用”为目标,以学以致用为原则,以人才市场需求为导向,根据毕业生就业走向(施工单位、监理单位、建设单位)制订并完善了土木工程专业桥梁工程方向人才培养计划,强化实践教学,提高学生的工程实践能力,增强了毕业生在就业大军中的竞争力,进而提升独立学院自身教育质量,突出了办学特色保持了自身市场竞争力。
作者:徐晓霞 刘扬 单位:长沙理工大学 土木与建筑学院
关键词:桥梁;结构计算;教与学
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)18-0065-03
同济大学土木工程本科专业自1998年开始实施宽口径人才培养模式。按个人兴趣和择优录取的原则,部分学生在第三学年进入桥梁工程课群组。这些学生在前两年的公共基础课和专业基础课学习阶段中,已经学习了《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《混凝土结构基本原理》、《钢结构基本原理》、《荷载与结构设计原则》等基础课程。经过这些课程的训练,学生已经储备了各种桥型结构计算的一些基础知识。但学生在各门专业课程中学到的计算方面的知识和方法仍然是分散的,而针对一座桥梁的系统的、全面的结构计算直到毕业设计阶段才得到锻炼,导致在有限的毕业设计时间内不能取得良好的效果。为此,同济大学桥梁工程系配合“卓越工程师”培养计划进行了课程设置改革,将桥梁课群组培养计划中涉及到的桥梁结构计算方面的内容整合成一门独立的《桥梁结构计算》课程,成为基础知识与实践能力间的重要纽带。本文着重介绍《桥梁结构计算》课程的教学目的和课程设置,并就教学特色谈谈作者的体会。
一、课程设置
桥梁结构计算是指:通过桥梁设计资料的汇集提炼出计算条件后,运用结构分析理论和方法,计算得到结构的位移、内力、应力、约束反力等效应,再对计算结果进行判断、审核,在决定取舍后将结果转换成有用的设计数据,作为评估桥梁性能和进行结构优化的直接依据提供给设计者的全过程。《桥梁结构计算》必须解决的问题是在学生学习完直到《桥梁工程》等阶段的专业课程后,通过本课程的教学,使学生掌握桥梁工程设计及科研中常用的一些桥梁结构分析基础理论、方法,并初步具备使用桥梁结构计算程序进行结构分析的能力,为后续专业课程及毕业设计中遇到的结构计算奠定必要的基础。《桥梁结构计算》课程主要设置以下内容:
1.桥梁结构分析的准备工作。荷载横向分布计算是得到广泛应用的桥梁结构空间内力计算的一种实用近似方法,对简化计算步骤,提高计算效率具有十分重要的作用。而在采用有限元程序计算结构内力和变位,乃至计算桥梁横向分布以及对桥梁构件进行承载力和应力验算时,作为结构有限元分析求解中的重要数据,我们都会遇到断面几何特性的计算。课程中介绍了梯形分块法、三角形分块法、矩形条法、分舱板法等常用的截面特性计算方法,以及杠杆法、刚性横梁法、铰接板法、铰接梁法、刚接梁法、比拟正交异性板法(G-M法)等常用的荷载横向分布方法,通过手算及电算掌握其原理和计算方法。
2.桥梁结构分析的基本理论和桥梁结构计算程序的编写原理。有限单元法作为一种数值分析方法在当今工程分析界中获得了最广泛的应用,其基本理论是在开发或使用以有限元为基础的桥梁结构分析程序之前所必须基本掌握的。课程中基于结构力学中位移法的基础知识,介绍杆系结构有限单元法分析原理和静力分析程序的编制原理,包括杆系结构的单元刚度矩阵、坐标转换矩阵、总体刚度矩阵及荷载列阵的集成、边界条件处理、方程求解得到节点位移、单元内力及支承反力计算等内容。图1给出了杆系结构静力分析程序的流程图。
3.桥梁结构殊问题的分析理论和方法,以及将一般杆系分析程序扩充为具有施工仿真分析功能程序的原理和技巧。实际桥梁工程中的一些结构特性往往超越了普通杆系结构有限单元法的适用范围,桥梁结构计算必须能够明确桥梁结构殊问题的分析方法,并能对一般的有限元程序进行改造,实现桥梁结构的特殊分析。桥梁在施工过程中后期结构的受力状态与前期结构的受力状态密切相关,因此进行施工分析程序是必要的。课程中介绍带刚臂单元、等效节点荷载、节点同位移约束、单元端点自由度释放、支座强迫变位等一些特殊问题的分析理论与方法,介绍桥梁结构施工分析程序编制原理,另外将较为复杂的预应力效应分析、徐变效应分析、活载效应分析和索力调值
计算等内容作专题进行介绍。图2给出了桥梁施工分析程序流程图。
4.初步应用桥梁专用程序系统进行各桥型的结构分析。利用桥梁结构计算原理与程序进行实桥的结构分析是桥梁结构计算的直接目的。课程中介绍梁桥的结构计算,主要涉及一次落架法与悬臂浇筑法两种典型结构施工方法,并重点关注结构挠度计算和预拱度设置、挂篮模拟、连续刚构桥群桩基础的简化模拟等内容;介绍拱桥结构计算,包括拱桥的结构体系、施工方法概述、拱桥的稳定分析、拱桥的动力分析、上承式混凝土拱桥计算、中承式梁拱组合体系桥计算、斜拉扣挂法施工中承式桁架钢拱桥计算等;介绍斜拉桥结构计算,包括斜拉桥的结构体系与施工方法概述、斜拉桥合理成桥状态及合理施工状态确定方法、斜拉桥几何非线性分析方法介绍。由于悬索桥结构计算涉及到较为复杂的几何非线性分析,超出本科生教学要求和接受能力,因此本课程暂未讲授相关内容。课程中还给出了各桥型桥梁分析的一般流程,其中具有代表性的梁式桥的结构分析流程如图3所示。
二、桥梁结构计算教学特色
同济大学桥梁工程系在国内土木工程专业较早开展了《桥梁结构计算》课程,作为桥梁工程教学改革的一部分,这门课尝试了一些新的教学方法,具有以下几个方面的特点:
1.强调手算能力向电算能力的过渡与衔接。不断推出的国内外结构分析通用程序和桥梁分析专用程序,为桥梁工作者提供了有效的分析工具,也成为土木工程专业桥梁工程课群组本科毕业生必须初步掌握的内容。桥梁课群组学生通过《结构力学》、《结构设计原理》等课程学习到了计算原理,并通过课程作业及配套的课程设计锻炼了手算能力。同济大学桥梁工程系不仅在实践教学环节开设了专门讲授常用桥梁结构计算程序使用方法的《工程软件应用》课程,更重要的是,作为手算和电算方法的过渡,开设《桥梁结构计算》课程作为基础课程和毕业设计综合应用锻炼之间的重要纽带,加强学生实践能力培养。
2.强调课程内容的循序渐进、由简入繁。课程内容考虑到学生群体多为初涉桥梁工程的中高年级本科生的现状,从桥梁结构计算的基本原理入手,再有层次地引入相关程序功能的介绍,最后实现对实桥的结构计算。这样的教学思路不仅强化了学生的基本概念,同时也符合思维认知的一般过程,降低了学生掌握课程内容的难度。
3.强调桥梁结构计算实现方法的非唯一性。桥梁结构计算实现方法的非唯一性体现在两个层面:通过对不同桥梁结构计算软件的比较,可以发现各软件的程序编制原理存在着不同,这一点在预应力、徐变等模块上体现得尤为明显;使用人员对同一计算需求采用的不同计算方案,也会导致结果不同。学生在学习完课程后,能够了解桥梁结构计算的基本原理,对于特定的结构能够进行准确的模拟与合理的简化,选择适合该结构的计算软件与相应的实现方法。
4.强调计算分析人员对程序结果的把握。程序终究只是结构计算分析人员的工具,无法替代工程师在结构计算分析中的主导性。学生要理解输入数据的计算方法(比如预应力线形输入的导线法),以及如果输入了不同数据可能造成什么后果;要具有定性判断程序计算是否合理的能力。课程特别关注了学生对程序输入模块中各输入对象的理解,例如在预应力线形的输入中,课程利用导线法示意图扼要地讲解了其原理,学生在理解了基本原理后,也就自然掌握了预应力线形的输入方法。
5.强调学生实践能力的培养。通过布置荷载横向分布电算与简支梁结构电算作业,锻炼学生的动手能力。课程本身较强的实践性成为较为偏重理论的《桥梁工程》课程的有益补充,同时配合学生之前先修的预应力混凝土简支梁课程设计(手算)以及之后需要修习的大跨度桥梁课程设计(电算)等实践课程,为学生架起了从手算到电算之间的桥梁,便于学生把握手算与电算的异同,切实提升学生的设计能力。
6.注重和先修主干课程的有机联系。在第5点中已经可以看出,作为一门整合学生已有知识,培养学生结构计算能力的重要课程,《桥梁结构计算》十分重视和其他课程的有机联系。这样的联系不仅体现在实践环节的课程上,也体现在《混凝土结构基本原理》、《钢结构基本原理》等专业主干课程上。例如在讲解受弯构件承载力计算部分的内容时,课程给出了脉络清晰的计算程序框图(图4)。
7.介绍了多种桥梁结构计算分析软件。对当今国内主流的桥梁结构计算程序桥梁博士、Midas Civil等都有简要的介绍。多种软件的介绍不仅使得学生在之后的课程设计及毕业设计中能够较快上手,胜任结构计算的工作,更能够极大地锻炼学生的思辨能力,从而增进对桥梁结构计算基本理论的理解与对相同结构在不同软件下电算结果的把握。
三、学生反应
本文的第二作者是曾选修过《桥梁结构计算》的学生,也切实地感受到《桥梁结构计算》对于提高学生能力的重要作用,给学生印象最深刻的是《桥梁结构计算》课程在桥梁工程课群组中的纽带作用。譬如在《桥梁工程》中对荷载横向分布也有介绍,但限于课程目标与课时限制,对常用的荷载横向分布方法只有原理性的介绍。而《桥梁结构计算》则通过刚性横梁法的手算联系加深了对横向分布理论的认知,同时让学生通过软件采用其他多种方法计算结构的荷载横向分布效应,节省了计算机时代前繁复而意义不大的手工计算,高效地促进了学生对各种荷载横向分布方法理论的认知。又如课程中的实桥结构计算部分,老师提供一个完整的与给定结构相关联的“桥梁博士”计算模型,学生在此基础上进行修改与扩充,并通过对结构分析基本理论的理解采用Midas Civil软件进行复核,解决了学生对于一个实桥结构难以直接上手的问题,有机地串联了课程的大部分内容,让学生在利用两种软件分别建模的过程中体会桥梁结构计算实现方法的非唯一性以及各软件在不同模块上表现的差异,对两个模型结果进行比较来相互验证,从而确保计算结果的准确性。
同济大学桥梁工程系在课程改革中开设《桥梁结构计算》这门课程,希望能够引导学生把握桥梁结构计算分析发展的时代步伐,在牢固掌握基本理论的同时注重加强程序应用实践的意识。我们有理由相信,作为未来桥梁设计中坚的他们,一定能够使我国早日实现从桥梁大国到桥梁强国的跨越。
参考文献:
[1]肖汝诚.桥梁结构分析及程序系统[M].北京:人民交通出版社,2002.
关键词 桥梁工程师 研究生 培养方案
中图分类号:G643 文献标识码:A
Bridge Engineering Course Group Excellence Engineer
Postgraduate Training Program Reform
WU Xun, ZHANG Zhichao
(Bridge Department, Tongji University, Shanghai 200092)
Abstract Curriculum system and teaching content reform is critical to the successful conduct of an outstanding engineer training must be completed and challenging critical work. Tongji Bridge Engineering Group lessons according to the "excellent engineer training program", in-depth research university postgraduate training program, and then carries out the reform of curriculum system and teaching content of bridge engineering graduate. This paper introduces the excellent engineer training program, and then according to the practice of Bridge Engineering, Tongji University graduate training, training program focused on reform, and look forward to this research can provide a reference for bridge engineering education reform, for outstanding engineers successfully cultured to lay the foundation.
Key words bridge engineer; postgraduate; training program
1 卓越工程师培养与课程体系简述
大学课程体系是指大学根据本校制定的人才培养目标而设计和构建的由既各自独立又相互关联的一组课程所构成的有机整体。课程体系是大学人才培养的主要载体,是大学教育理念付诸实践和人才培养目标得以实现的桥梁。大学的人才培养目标是对培养对象在知识、能力和素质方面提出的理想预期,而课程体系则决定了培养对象所能具有的知识、能力和素质结构,决定了教育理想能否成为教育现实。因此,桥梁工程系人才培养的关键目标是课程体系的设计与构建。国家教育部通过多年研究和调研提出“卓越工程师教育培养计划” ,这是我国现有工程教育模式的重大创新和突破,教育主管部门的指导思想、主要目标和改革措施主要是通过“卓越计划”参与专业的专业培养方案的制定和实施得以实现,其中核心内容即为围绕课程体系和教学内容改革的专业培养方案改革。根据上级教育主管部门的指示和学校学院有关文件的精神,桥梁工程系制定自己的培养标准,以达到满足学校要求的培养目标,从而保证卓越工程师培养计划的顺利实施。本文根据“卓越计划”的总体要求,面向卓越工程师的培养,分析和研究桥梁工程研究生的课程体系和教学内容改革。首先分析评价桥梁工程系现有课程体系,根据教授沙龙,学生调研,教师反馈等手段汇总改革问题,寻找改革思路,以期为我校桥梁工程课群组“卓越计划”专业课程体系和教学内容的改革提供借鉴和参考,为卓越工程师的成功培养奠定基础。
2 桥梁工程课群组培养方案改革
同济大学桥梁工程系研究生桥梁与隧道工程专业自学校办学之初开始设立,具有悠久的历史,师资力量雄厚,办学特色鲜明,先后有三位院士任职于桥梁工程系,多位院士被聘请为客座教授,目前为国内同类专业中综合实力最强,专业发展最为均衡的传统优势学科,以其培养的卓越人才和取得的丰硕教学科研成果在国内外学术界、工程界享有盛誉。桥梁工程系多年秉承理论联系实际,科研投身实践的育人思想,在加强教育教学的基础上,积极投身生产实践,努力培养出一大批优秀的研究生,他们参与我国桥梁工程事业的建设中,解决了众多技术难题,经过努力,其中多数已成为国内相关领域的领导和技术骨干。现今国家正处于高速发展时期,基础工程和交通工程浩大,大量铁路、公路桥梁建设项目投入建设,为桥梁工程专业学生提供了广阔的实践平台,但同时也为研究生的教学培养提出了更高的要求和新的挑战。为了更好地面对国际化、竞争性、创新型的社会,保持专业的特色和优势,为社会培养出更多的有用之才,桥梁工程课群组落实同济大学提出的“卓越工程师培养计划”,不断完善教学课程体系、先后建立实践教学平台、努力搭建国际交流平台。作为土木工程学院下属的重要单位之一,桥梁工程系应当着眼于桥梁工程专业未来的发展方向,根据《同济大学深入开展高等工程教育改革实施方案》的精神,着力于培养具有人文精神、创新精神、国际视野和专业特色的卓越工程师。通过对当前社会需求以及桥梁工程学科发展的透彻分析,桥梁工程系在原有课程体系的基础之上,经过教授沙龙的多次讨论,对研究生的教学培养提出了诸多修改意见。由于研究生的课程教学主要为专业课和实践课,修改方案主要集中在专业课的设置和实践环节的课程设置。在新修订的培养方案中,同济大学桥梁工程方向的硕士研究生首次全部改为专业型硕士学位,取消了学术型硕士学位,有力地增强了学生实践能力和实地工程技能,为培养卓越工程师提供切实保障。专业课程也进行了修改,桥梁工程师同时建立“教学质量工程”,新的课程体系将纳入其中。同济大学桥梁工程系将在学校学院的领导下,继续深化改革,以全面提升桥梁工程系的教学质量和水平。
(1)研究生教育取消学术学位硕士,仅采用全日制专业学位硕士一种培养模式。创新能力的培养和提高,是创新型卓越工程师的培养的重要内涵,对于工科学生的培养,就要着重于培养工程意识、工程素质和工程创新精神,由此便产生工科学生高等教育的反思,全日制专业学位硕士培养模式是研究生教育的重大突破,其实现的重要方式为在培养过程中和行业企业深化合作,通过加强创新高校与行业企业深化合作,可以引进企业敏锐的市场嗅觉和创新前沿,高校可以发挥自身创新性的优势,与行业企业联合培养卓越人才。针对这一要求,桥梁工程课群组研究生教育取消学术学位硕士,仅采用全日制专业学位硕士一种培养模式。全日制专业学位硕士培养模式是理论联系实际教学的重要改革,在其课程设置中,与原学术学位硕士培养模式最大的不同就是加入了学生工程实践环节,按照方案规定,每位全日制专业学位硕士生需进行为期半年到一年的工程实践实习,相应的,每位硕士生的学分将由原来的28~32学分调整到36学分,其中增加的学分即为专业实践学分。为了确保学生的实习质量,土木工程学院和桥梁工程系曾多次联系合作单位,同中建集团、上海建工集团、中铁集团等多家实力较强的土木工程领域知名企业进行协商合作,确立了学校企业双导师制度,制定了完善的效果跟踪和考查办法,有力地保证了教学水平和质量。
(2)将原只重专业课程体系改革为核心课程加扩展课程体系。为进一步提高桥梁工程系研究生教学质量和办学水平,桥梁工程课群组针对当前教育教学计划和培养方案,并对卓越工程师培养计划进行透彻分析,在原有课程体系的基础上对本系研究生培养方案做适当调整,对研究生教学的课程进行完善。同济大学桥梁工程课群组进过发多次专题会议讨论土木工程专业(桥梁工程课群组)课程体系改革,进过再三讨论,决定将原只重专业课程体系改革为核心课程加扩展课程体系。
表1 桥梁工程课群组核心课程表
其中,核心课程主要为桥梁工程专业课程,包括高等桥梁结构理论、高等桥梁结构试验、数值分析等;扩展课程为跨学院课程,可在其他学院的研究生课程中选择,增强本系研究生的交叉能力培养。核心课程设置按照少而精,重原理,重训练的原则,通过大作业和大题量的训练来保证质量;扩展课程设置按照广而博,重系统,重实践的原则,鼓励研究生多做交叉研究,多了解相关学科前沿。同时,在核心课程建设中,要注重内涵建设。研究生课程是本科生课程的延续,很多内容具有相关性,其课程设计要既具有延续性,又避免重复性,这就需要加强课程内涵建设。考虑到各个学校本科生课程设置的不同,应该设置研究生选修本科生课程,这部分课程没有学分,供没有上过相关基础课程的研究生选修。
3 总结
实践证明,在创新型卓越工程师课程改革的指导下,通过改进课程教学内容和课程教学体系,加上实习实践环节的引入和加强,同济大学桥梁工程课群组形成的课程体系在教学和实践中取得了良好的效果,通过与企业的交流合作,高校师生提高了实践能力,企业获得自身需要的研究人才,取得良好的社会效益,全日制专业学位硕士培养模式提高了桥梁工程系各课程的教学质量,激发了学生的学习兴趣和积极性。课群组将对课程体系改革进行更加深入的探讨和努力,将学生的学术能力和职业能力进一步提升。
参考文献
[1] 赵洋,焦洪波,赵顺波.桥梁工程课程的教学内容改革研究[J].华北水利水电学院学报,2011.27(3).
【关键词】公路与桥梁专业 技工学校 教学实践 问题 改进措施
中图分类号:K928.78 文章编码
随着我国国民经济持续高速发展,城市建设和公路建设项目持续高涨,对公路与桥梁人才的培养数量和质量都提出了新的更高要求。施工单位对岗位工作人员的专业水平要求比较高,因此结合公路与桥梁专业的教学实践目标,改进教学方法,解决现有教学中的问题,以培养出更多符合行业需求的、专业功底扎实、职业道德高尚的技能型人才,是摆在技工学校公路与桥梁专业老师面前的重要问题。
一、公路与桥梁专业的教学实践目标
技工学校的公路与桥梁专业旨在培养德、智、体全面发展的掌握公路与桥梁工程技术基本理论知识,具有较强公路与桥梁专业施工技术的专门性技术人才。为了适应市场对于技能型公路与桥梁专业人才的需求,技工学校的公路与桥梁专业的教学实践目标有如下三点:一是在教学实践中有针对性的介绍职业素养方面的知识,使学生具有良好的职业素养和职业道德。在教学实践中,培养学生与专业相关的各种职业素养,为确保学生毕业后可在公路施工、监理、养护以及其他土建工程行业顺利工作打下坚实的基础;二是通过实践教学,应让学生具备扎实的专业基本素质和实践操作技能。公路与桥梁专业的技工类毕业生应掌握公路桥梁施工、测量放样、现场管理、土工实验、材料实验、监理等方面的知识与技能,同时也应具备相应的实际操作技能;三是通过实践教学将学生培养为公路工程施工、公路工程养护及交通土建工程方面的施工与管理技术人才。
二、公路与桥梁专业教学实践中存在的主要问题
(一)课程设计环节形式单一
课程设计是技工学校公路与桥梁专业教学实践中的一个重要环节。对于公路桥梁结构设计原理、路基路面工程、桥梁工程和公路勘测等涉及专业基础知识的课程,更应该重点关注他们的课程设计和课程内容的质量。然而,现有的公路与桥梁专业教学实践普遍存在的通病就是课程设计的单调性和简单重复性。例如,对于桥梁工程这门课程,大多数技工学校在进行课程设计时仅仅把简支梁桥设计作为主要内容,而很少涉及其它桥型的设计,这样就不能及时有效的锻炼学生的设计和计算能力,这种课程设计环节的局限性导致学生往往很难在毕业之前取得良好的学习成果,相关的教学实践就实现不了相关的教学目标。
(二)教学方式和教学手段落后
随着我国社会经济的发展和科技水平的不断提升,新材料和新技术被广泛的应用到公路和桥梁的建设中来。极大的促进了公路和桥梁建设事业的发展。然而当前很多技工学校由于传统教材固有的封闭性和滞后性,很难将现代公路建桥技术作为新的内容融合到教育教学实践活动中。因此,采用丰富的多媒体教学手段和先进的教学方式显得必不可少。然而,在现实的公路与桥梁专业教学实践中教学方式和教学手段还是相对比较落后的。虽然许多学校已经普及了基本的电教设备,不少老师也经常使用投影仪和演示文稿等教学手段来辅助教学,但是公路与桥梁专业课程信息量庞大,而课程学时有限,教师往往花费很多精力,也无法恰当合理地从空间和时间维度表达公路和桥梁建筑的本质特征。显然, 用静止的传统的二维方式来解说公路和桥梁设计原理和建造技术,其中的不足和缺憾是不言而喻的,已经难以适应时展的要求,难以达到良好的教学效果。
(三)缺乏必要的教学实践
对于公路与桥梁这样一个实践性的专业而言,要保证人才的培养质量,教学实践环节无疑是至关重要的。但是在现有的技工学校道路与桥梁专业的实际教学中,教学实践环节的缺失是一个十分严重的问题。不少教学单位组织的教学实践就是只进行公路和桥梁工程的参观学习,不但不能使学生系统的了解桥梁的完整建设过程, 而且难以让学生得到全面的实践体验和锻炼,这样就导致了课堂教学内容与教学实践活动严重脱节的现象, 必然使学生对教学实践环节没有兴趣从而思想上不重视,其结果必将是学生实践能力不足,难以达到社会的要求。笔者认为,技工学校公路与桥专业学生各种能力的培养目标中,最应该得到充分重视的是实际动手和实践操作能力。目前,大多数技工学校在这方面所做得工作明显不足,相关的实践教学多是结合一两门课程进行简单实验,不利于学生专业操作技能的掌握。
三、改进公路与桥梁专业教学实践的措施
(一)优化课程设计,充实教学内容
一方面,要构建科学合理的课程结构。良好的课程结构必须能让各门相关课程之间实现优化组合,这样形成的知识体系才是科学合理而且有利于学生成长的。公路与桥梁专业课程的优化组合就是要在保持原有学科知识结构不变的前提下,精选和优化授课内容, 突出教学过程中的重难点, 注重思路和方法的传授; 打破传统课程条条框框的限制,强化各门专业课程间的联系以适应学科发展的需要。
另一方面,要对教学内容不断充实。在科学知识不断膨胀的时代背景下,课程教学内容必须保持同步更新,才能跟上时展的步伐。因此,公路与桥梁专业在课程中要充分体现现代公路桥梁建筑技术的最新发展动态和成果。同时应分析现用教材并进行重组,在原有教材的基础上定期地增加适应时展需要的新内容。
(二)充分利用现代教学手段,丰富教学方式
计算机网络和多媒体技术带来了一场新的信息传播革命,也为教育教学的改革发展提供了良好的契机。利用现代化的教学手段是促进公路与桥梁专业课程改革、提高专业教学水平的有效途径。首先,多媒体能够通过综合运用图文声像等媒体元素给学生以多种感官刺激,运用在公路与桥梁专业教学活动中,能够方便学生对公路桥梁抽象概念和空间结构的理解,实现有效组织与管理教学信息,提高教师教学效率的目的。其次,多媒体具有较强的交互性, 充分发挥它的这一优势激发学生学习兴趣,强化学生动手参与的意识,增强分析问题和解决问题的能力。因此开发高质量的,适应学科发展需要的公路与桥梁专业的多媒体课件,千方百计丰富教学方式是十分必要的。
(三)加强公路与桥梁专业教学实践环节
公路与桥梁工程是一门直接服务于当代社会经济的发展的学科,具有很强的实践性。因此, 如何培养学生的实践能力是广大技工学校公路与桥梁专业教学工作者在教学工作中面临的主要任务之一。而达到这个目的有效方式就是要加强公路与桥梁专业教学中的实践环节。可以通过增加本专业实验课的次数、提供更多的教育实践和锻炼机会、组织开展丰富多彩的专业活动等方式来培养学生实践能力。在实习过程中,要带领学生深入施工现场, 结合自己所学的专业知识, 提出合理的公路桥梁施工方案和施工组织设计, 并在施工过程中不断修改和完善。逐步培养学生在实践中分析问题和解决问题的能力。
结语:实践表明,当前广大技工学校公路与桥梁专业教学实践中存在的种种问题已经成为制约公路与桥梁专业教学实践目标实现的重要因素。因此,分析公路与桥梁专业教学实践目标和现实存在的问题并积极探索科学有效的教学方式,是提高技工学校公路与桥梁专业教学水平和教学质量的关键。
参考文献:
[1]蔡云霞. 高职道路与桥梁专业教学改革探讨[J]. 神州教育,2012(l).
交通土建专业在国内外诸多院校皆有开设,查阅资料表明,目前对于该专业一些课程的配套课程设计指导资料较多,但主要存在三点问题:第一,课程设计与课程教学内容的衔接性较弱,没有很好地突出课堂教学内容的重点,因此在设计中没有针对性的进行练习;第二,设计资料的编制往往主要面对某一门专业课程,没有从整个专业的角度构建课程设计教学体系;第三,课程设计资料没有专业特色。我校交通土建专业方向自1994年设立以来,多年来经过不断的建设和完善,在专业课程设置上不断的丰富,目前有7门专业课程,其中《道路规划与勘测设计》、《道路工程》、《桥梁工程》作为专业主干课程开设最早,目前课堂教学建设部分非常完善,但对其配套的课程设计的教学建设工作因为开展较晚,目前成果仍处于初级阶段。每门课程初步建立了相对独立的课程设计大纲和较为简单的课程设计指导书。总结来看,目前存在的主要问题有三点:第一,鉴于这三门课程在教学内容上有先后顺序,是一个完整的体系,《道路规划与勘测设计》主要介绍一般道路的路线线形设计,在此基础上《道路工程》对一般道路的结构进行介绍,因此《道路工程》教学大纲中明确要求《道路规划与勘测设计》是其先修课程之一;而《桥梁工程》在课程教学中同样需要《道路规划与勘测设计》、《道路工程》为其基础。现有课程设计指导材料没有反映出课程内容之间的这种衔接,体现不出课程内容上的承袭。第二,因现有课程设计材料编制相对独立,因此,在内容上互相之间有一定的重复,例如《道路规划与勘测设计》课程设计中有路线纵断面的设计要求,而《道路工程》课程设计中同样有该部分的设计要求等。第三,在设计开展的时间上没有很好的协调,教学效果不能得到更好的发挥。
二、改革内容研究
(1)交通土建专业课程体系合理结构
目前我校现有交通土建专业主干课程中《交通规划与道路勘测设计》、《道路工程》以及《桥梁工程》三门专业课之间的关系是:《交通规划与道路勘测设计》主要讲述路线几何线形,《道路工程》则主要讲述道路结构的角度,这两门课程构成了道路工程专业知识的主体,而道路在延展过程过必不可少的出现桥梁结构,因此,桥梁结构是道路交通的重要组成部分,不可或缺。针对三门课程辅助设置课程设计加强对课程的学习,从而构成了最基础的交通土建课程设计专业体系。而这种课程设计体系的构成,要明确课程知识之间的联系与区别,抓住课堂教学中需要通过实践练习加以巩固掌握的知识重点,合理建立课程设计的基本任务和目标。
(2)建立交通土建专业课程设计体系教学大纲
目前三门课程设计相互之间联系性不强,没有形成一个连贯的体系,例如《交通规划与道路勘测设计》课程设计中完成了路线平、纵、横的线形设计,同时对路基工程量进行了统计,而《道路工程》课程设计中同样对道路的纵、横断面进行了设计工作,同时加上了路面结构设计与支档设计,最后同样统计了工程量。因此需要对两个设计内容进行梳理和整合,通过改革形成一个较为完好的体系。因此,应对现有课程设计指导大纲进行针对性的梳理、改革和完善,建立课程设计体系新版教学大纲,体现了课程体系上的相关性和完整性。
(3)确立交通土建课程设计体系教学内容
现有课程教学指导材料内容、结构、难度上存在不足,在有些方面应进行扩展和加深,例如道路结构方面的设计中,应该适当的增加设计内容,在现有的沥青混凝土路面设计基础上,应该增加水泥混凝土路面结构的设计,两种结构的设计都应该要求设计,从而达到对路面材料与结构设计知识的全面掌握和巩固;而对有些方面则进行了必要的删改,例如道路的纵断面设计部分不应该出现重复,这样使得设计中出现了大量的无效练习,应该把重点放在路面结构设计上和支挡设计上,同时考虑加入排水系统的设计。通过改革和完善最终形成新的交通土建课程设计体系教学指导书,使得各门课程设计从内容上构建成一个有机整体,同时,从工作量和难度上确定合理的尺度,经过投入使用收到了较好的教学效果。
三、结语
关键词:高职;桥梁工程施工;教学设计;横向教育;纵向教育
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)08-0035-03
近年来,高职教育成为国家、社会广泛关注的焦点,教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中,明确了校企合作、工学结合,基于工作过程的学习课程教学设计改革,建议高职院校根据职业技术岗位(群)的任职要求和职业资格标准进行课程体系和教学内容改革。随后,基于工作过程的学习课程教学设计改革如雨后春笋,几乎每一所高职院校都在进行基于标准模板的课程教学设计改革,到处充满了基于工作过程系统化的学习情境设计,使课程内容体系中的每一个教学单元都成为与“典型工作任务”相对应的综合信息载体。但人们忽略了社会科技经济在快速发展,职业技术岗位(群)的任职要求和职业资格标准也在不断更新,更重要的是学科之间本身存在差异性。所以,进行教学设计改革应该考虑动态因素,并充分考虑学科差异性,不应该有统一的标准,各门课程应该根据不同的实际情况安排教学内容及教学过程。笔者拟根据对高职《桥梁工程施工》课程教学的总结和反思,对高职《桥梁工程施工》课程的教学设计改革进行探讨。
指导思想
要进行高职课程教学设计改革,首先就要认清什么是高职教育,也就是要明确课程教学设计改革的指导思想。
广州番禺职业技术学院的查吉德指出:职业教育的本质是“为了职业的教育”,但“为了职业的教育”并不等于“与职业有关的教育”,职业性并不是职业教育的本质属性。高职教育不仅是与职业相关的教育,也就是人为了生存与发展所需接受的教育,普通高等教育也是人为了生存与发展所需接受的教育,同样也具有职业性,所以,高职教育与普通高等教育的根本目标是统一的,如中南大学的校训就是“经世致用”。但高职教育与普通高等教育又不是完全相同的,高职教育更多地注重实际应用,也就是对人类现有知识的综合应用,更少地探索人类新的知识,而普通高等教育更侧重于在人类现有知识的基础上,探索新的知识。但它们之间是相互沟通与联系的,所以,高职教育与普通高等教育是高等教育的两个方面,高职教育主要是横向教育,而普通高等教育主要是纵向教育,这也是社会发展的两个方面,一个是宽度,另一个则是深度。
高职教育是对人类现有知识加以综合应用的横向教育。认清高职教育之后,高职教育的课程教学设计改革就有了方向。课程教学要着重于人类现有的知识,教学目标是使学生掌握现有的人类知识,更重要的是如何将这些知识应用到社会实际中。
改革思路
本课程教学设计改革思路是在引入系统概念的前提下进行的。首先要清楚系统的概念。系统是由两个或两个以上元素相互关联、相互作用、相互影响形成的有机整体,具有功能目的性、整体涌现性等。21世纪之前,西方遵循以“还原论”为基础的线性思想,在教育教学上形成了“填鸭式”方式,这种以“还原论”为基础的思想,忽略了整体涌现性。进入21世纪以来,随着非线性科学的兴起,系统整体思想逐渐成为主流。但在教育教学方面还存在一定的滞后性,虽然在教学上提出了以学生为中心、基于工作过程等观念,但都没有脱离“还原论”的思想。
根据课程教学改革的纲领性指导思想,高职教育是对人类现有知识加以综合应用的教育,那就要求培养学生对知识的综合应用能力。要培养学生对知识的综合应用能力,前提是学生对知识牢固掌握,但更重要的是综合应用,也就是知识与知识的联系,知识与实际的联系,突出了联系性和整体性,也就是对现有知识系统的整合。可见系统性是十分重要的,不但课程教学改革要求具有系统性,更重要的是课程教学过程也要具有系统性。课程教学设计改革应沿着系统性这条主线进行。
具体到本课程的教学设计改革思路,要打破以“还原论”为基础的思想、以进行零散知识传授为主要特征的传统学科课程模式。要以建设体现专业培养方案的课程体系为一项系统工程,本课程是系统工程中的一个子系统,然后将课程子系统再分成多个子系统,以系统、组成元素为中心组织课程内容。要邀请行业企业专家对本课程的性质以及所对应的专业背景、专业所涵盖的行业领域进行分析,并以此为依据确定本课程的系统及组成元素。要根据行业涉及本课程的相关知识和应用技能要求,设计若干个系统,再将每个系统具体细化,划分为若干个学习元素。系统选取和编排思路体现的是体系的整体性和关联性,而每个系统学习元素的编排则要按照实际应用过程进行。
教学设计改革的实施
关键词:波折腹板;组合结构桥梁;毕业设计;探讨
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)35-0186-02
一、引言
毕业设计有助于学生熟练所学专业知识,培养学生独立分析、解决实际问题的能力,有利于学生使用软件、树立正确的工程意识,是实现本科生培养目标的重要教学阶段,是衡量学生所学知识的重要评价内容。本科生毕业设计可以使学生的素质和动手实践能力提升,对学生以后的发展有着重要的作用,因此对本科生毕业设计的指导有着重大的意义。钢与混凝土组合结构作为仅次于钢结构、混凝土结构的第三种结构形式,利用钢结构和混凝土结构的优点,以达到充分利用材料特性的目的。桥梁工程课群组本科生系统地学习钢与组合结构桥梁基本知识,进行课程设计和毕业设计有着重要的工程意义。
二、波折钢腹板组合桥梁
为了减轻下部结构、地基和基础的负担,减小桥梁结构自重,提高桥梁结构受力性能,解决混凝土箱梁顶底板的温差及其腹板的干燥收缩、徐变等引起的应力集中问题,法国工程界提出用弯成波折形状的钢板代替混凝土腹板,与混凝土顶底板形成组合箱梁体系新型结构,由混凝土顶底板、波折钢腹板、横隔板、体内外预应力钢筋或钢索等构成,如图1所示。
波折钢腹板组合箱梁主要利用波折钢腹板较高的抗剪承载性能抵抗截面剪力,混凝土顶、底板单独承担截面弯矩;通过波折钢板的自由伸缩变形减小预应力施加量。波折钢腹板箱梁恰当地将钢、混凝土两种不同材料结合起来,提高了结构的稳定性、强度及材料的使用效率,在国内外具有很强的生命力,是因为这种结构具有许多优越性:(1)波折钢板充当腹板,使得箱梁自重大为降低,大约可以减轻20%-30%,从而可以增大跨径、减少基础用量;(2)波折钢腹板纵向刚度较低,因此对上、下混凝土板的徐变、干燥收缩变形不起约束作用,避免预加力向钢腹板的转移,大幅度提高施加预应力的效率;(3)波折钢板具有较高的抗剪屈曲能力,因而可以做得很薄,且无需纵横向加劲;(4)波折钢腹板制作可以实行工厂化,并且伴随着自重减轻,架设施工容易;(5)波折钢腹板使桥梁具有较强的美感,易与周围的环境相协调,是山区、风景区较好的桥型选择;(6)采用体外预应力筋方式,可免除在混凝土腹板内预埋管道的烦杂工序,缩短工期,使施工更加方便,利用传统的施工设备和方法就能完成桥梁架设,对于因工期受到制约的地区,施工非常有效。
随着我国钢桥和组合结构桥梁技术的发展,越来越多的波折腹板组合结构桥梁应用于工程实际。对于即将进入设计、施工工作岗位的土木工程专业毕业生,通过毕业设计初步了解这种新型组合结构桥梁的特点,基本掌握该类型桥梁的设计、计算流程,为今后该新型桥梁的大力推广奠定基础。
三、现存问题分析
1.结构新颖,设计难度较大。波折钢腹板组合箱梁桥在国外获得了工程界的广泛关注,相关的学术研究和工程实践与创新也是方兴未艾。我国对于波折钢腹板组合箱梁桥的研究起步不久,理论研究相对滞后,波折腹板组合箱梁在受力机理、构造措施和设计、新型连接构造及施工方法仍需要系统的理论分析和试验验证来逐步解决,本科生进行波折腹板组合结构桥梁毕业设计,难度较一般混凝土桥梁设计大。
2.学生对组合结构力学知识了解较少。土木工程专业本科生在土木大类基础课程中,进行了《结构设计原理》《混凝土结构基本原理》和《钢结构基本原理》的学习,对钢与混凝土组合结构知识了解较少,基础知识不扎实、牢靠。
四、改进方法
1.弥补学生组合结构知识。在进行波折腹板组合结构桥梁设计之前,通过波折腹板桥梁的图片、视频等多媒体手段结合工程实例对该新型桥梁的设计特点以及细节构造等进行介绍,使学生从感性角度认识与了解这种桥型的特点、优点以及与常规桥梁的不同点。其次通过现场参观实际工程,设计与施工代表现场讲解加深学生对波折腹板桥梁设计流程与施工方法的认识。最后结合讲座学习、答疑为辅的方法,让学生了解组合结构连接件的类型,学习波折腹板桥梁的剪切性能、弯曲性能、扭转性能、长期性能、动力性能及连接性能,掌握焊钉连接件及开孔板连接件极限承载力以及抗剪刚度计算方法,为波折腹板桥梁的毕业设计打下理论基础。
2.规范设计思路。通过介绍国内外波折腹板组合桥梁的设计规范,包括美国AASHTO规范、欧洲EC4规范、日本波折钢腹板组合结构桥梁设计指南,以及我国目前正在修订的波折腹板组合桥梁设计指南,熟悉该新型桥梁的设计流程以及设计相关内容。综合各规范与指南的相关规定,将波折腹板组合结构桥梁设计分为混凝土构件设计、波折腹板设计和连接件设计三部分,指导学生从桥跨布置、方案必选、混凝土构件尺寸拟定、波折腹板尺寸拟定、连接件布置设计、施工阶段力学性能验算、成桥阶段力学性能验算分步进行,对学生进行阶段辅导和检查。
3.鼓励学生创新。波折钢板不仅局限于替代混凝土腹板应用在组合箱梁结构,而且具有新的应用价值,通过为学生讲解及剖析波折腹板与管状翼缘I-型梁,波折钢腹板钢管混凝土梁,波折钢腹板钢管混凝土拱,波折钢腹板悬臂挑梁的钢-混凝土组合脊骨梁,蜂窝组合结构梁等工程创新实例,开发学生大脑,鼓励学生进行创新。
4.与工程实际相结合。指导学生运用桥梁博士、Midas、ANSYS等桥梁结构计算软件,与企业合作,让学生的毕业设计与实际工程相结合,让学生更加真实地了解实际工程的设计,培养学生的集体意识和互相协作能力,提高学生独立钻研和学习的能力。
毕业设计有助于学生熟练所学专业知识,培养学生独立分析、解决实际问题的能力,有利于学生使用软件、树立正确的工程意识,是实现本科生培养目标的重要教学阶段,是衡量学生所学知识的重要评价内容。应进一步通过探讨波折腹板钢与组合结构桥梁理论与毕业设计内容的结合,并融入相关工程背景,鼓励学生多思考,激发学生创新的热情。
参考文献:
[1]童乐为,张伟平,刘匀等.土木工程毕业设计教学质量提升与创新研究[J].高等建筑教育,2011,20(3).
[2]刘玉擎.组合结构桥梁[M].北京:人民交通出版社,2005.
[3]刘玉擎,辛灏辉.钢与组合结构桥梁课程设计的教学实践[J].教育教学论坛,2013(10).
水力学与桥涵水文课程是交通土建专业本科生的一门必不可少的专业基础课。结合多年的教学实践,通过对课程设置、教学环节的组织、考核标准的制定等三方面的分析,提出了一些提高课程教学效果的措施和建议,如水力学与桥涵水文合并开课、教学紧密结合工程实际、正确运用现代化教学手段、合理组织教学过程、完善考核标准等。教学实践表明,以上措施,有助于改善专业考查课教学方法枯燥、学生学习被动和课程考核方式单一的现状,有利于提高课程教学效果,培养学生的综合能力。研究成果也适用于大土木类其他专业基础课程的教学实践。
关键词:水力学与桥涵水文课程;教学研究;课程教学;教学实践;考核标准
中图分类号:G6420;TV3文献标志码:A文章编号:
10052909(2017)01011904
水力学与桥涵水文课程是交通土建专业本科生的一门重要的专业基础课。该课程教学旨在使学生掌握必要的桥涵水文学的基本概念、理论、计算方法,并能应用这些知识解决实际工程问题,如合理选定桥位、推求设计流量、孔径计算与墩台冲刷深度计算等,为以后从事道路与桥梁工程设计、施工等相关工作打下必要的基础[1-2]。该课程涵盖的专业知识丰富,教学难度大。课程一般设置在土木工程专业交通土建方向第5学期,性质为选修课,教学计划为48学时。在学生没有任何“水文水力计算”基础的前提下,如何给交通土建方向的学生讲授这门重要的专业基础课,并保障课程教学效果?笔者根据对该课程多年教学实践的探索,从课程设置、教学环节、考核标准制定等三方面,具体探讨提升课程教学效果的一些措施。
一、n程设置
水力学和桥涵水文在学科方面虽然各自都较独立,但在理论应用方面却关系密切[3]。水力学是桥涵水文的理论基础,内容包括水静力学、水动力学、明渠水流、水流运动规律等;桥涵水文讲述的是水力学基本理论在道路与桥梁工程水文计算中的应用,主要内容为桥位选择、设计流量推求、孔径布置、桥梁墩台冲刷计算等。过去由于各种原因,一些院校仅选择开设水力学课程或桥涵水文课程,不会同时开设这两门课。桥涵水文计算是桥涵布设与结构设计的重要依
据,桥面高程、孔径大小、基础埋置深度等参数均需要桥涵水文专业知识,仅开设水力学课程对人才的知识结构是非常不利的。而仅开设桥涵水文课程,虽然看起来学生也能解决工程应用问题,但由于对水力学基本原理缺乏一定深度的认知,学习桥涵水文知识难度加大,工程应用时也会因为一知半解而出现问题。因此,水力学和桥涵水文两门课程是有机的整体,均需设置。
对水力学课程和桥涵水文课程,以前很多院校是将其分开设置的。水力学课程开设在第3或第4学期,是大土木学科必修的理论基础课。桥涵水文课程则开设在第5、第6或第7学期,是交通土建专业的专业基础课。目前将两门课程合并设置的原因:一方面,教材的一致性难以保证,学习时间间隔较大,不便于教与学;另一方面,当前高等院校教学改革的趋势是优化课程体系,打破课程间的壁垒,进行课程的重组和整合[4]。因而,无论是从水力学和桥涵水文本身知识体系的联系,还是从教学改革的导向及有利于教与学的角度来看,将“水力学与桥涵水文”作为一门课程比分开设置要好得多,这也是目前的大趋势。在此背景下,郑州大学土木工程学院交通工程专业在2012年制定的培养计划中,明确将水力学和桥涵水文作为一门课程来安排教学。具体课时安排见表1。
二、 教学环节
合并后的水力学与桥涵水文课程,其教学大纲及课程内容并未减少,要求也未降低,但总学时却减少了不少。为达到较好的教学效果,要求教师在教学方法、教学手段、教学组织上作较大的改进,提高课堂教学效率,充分调动和发挥学生的积极性和主动性。
首先,水力学与桥涵水文课程是一门工程实践性很强的课程,授课过程中教师一定要结合工程实际,大量应用启发式教学,调动学生的学习兴趣。要将在学生眼中还是抽象概念的知识点具体到工程实践中,并通过图片或视频等形式呈现出来,提高课堂讲授效率。如:结合一桥梁图示,帮助
学生明白,
在工程设计时需要确定的桥面高度孔径大小、墩台最小埋置深度等,都需要通过课程知识来解决,可见课程内容的重要性;结合浅基桥梁图片,启发学生了解合理的基础埋置深度的重要性;结合郑州市域九座黄河大桥分布图,分析桥位选择的原则等。化抽象为具体,通过工程需要寻找解决办法,目的性强,相比纯理论讲授,更易调动学生的学习积极性。
其次,在课堂教学中应采用多媒体教学与传统教学相结合的教学方式。该课程知识点多,理论部分比较抽象、枯燥,采用传统板书式的课堂教学方式,很多重要内容学生难以理解,学习效率低。多媒体教学可以通过巧妙的构思、生动的画面、形象的演示,使实际工程结构的呈现更清晰直观,易于学生理解和掌握,提高课堂教学效率。山区河流和平原区河流的水流特征、不同河段的桥位选择和孔径布置要求、适线法计算时理论频率曲线与经验频率曲线的对比、桥面最低高程的影响因素、墩台冲刷的理论推导图示及墩形、导流堤和丁坝的设置及其形式和小桥涵的水流计算及进出水口的处理等,这些内容建议采用多媒体教学手段授课。虽然多媒体教学方式好处很多,但在重要计算公式的推导部分还是建议采用板书方式效果会更好,因为在板书的过程中,可以给学生充分的思考时间,更利于学生接受理解。如:明渠均匀流水力计算、流量计算、小桥和涵洞孔径计算等。随着计算机的普及,教师应有意识地培养学生使用计算机解决课程有关问题的能力。如:习题课时,借助AutoCAD、EXCEL、自编程序等,将相关分析、数理统计法流量计算、孔径布置、最低桥面高程和冲刷深度计算等桥涵水文计算,在多媒体上按步骤一步步地推导。多媒体教学和传统教学方式的结合,既能直观、方便地完成教学任务,又有助于培养学生利用现有手段解决问题的能力,减少手算麻烦和易错的弊端。总之,根据授课内容的不同,合理选择多媒体课件、黑板板书和现有计算机辅助计算软件等,有侧重地讲解知识。
最后,重视教学内容的组织与设计。水力学与桥涵水文课程知识点横跨多个学科,专业知识丰富,教学难度大。本着服务于道路与桥梁工程应用研究为目标,在课堂教学中要突出桥涵水文知识和桥涵水文设计技能的讲授,根据工程应用研究需要具体设置教学内容的难度、深度和广度,不必面面俱到。如水力学部分重点详细讲解明渠水流、水静力学、水动力学、水流阻力和水头损失
等;桥涵水文部分重点讲解水文统计法、设计流量计算、孔径计算、桥梁墩台冲刷计算等,一般性介绍河川径流、桥位勘测和桥位选择、小桥涵孔径计算,简单介绍调治构造物,
要求学生课下自学海洋水文和桥梁水工模型试验。在上述基本原则下合理分配讲授学时。讲授顺序按照便于理解与应用的目标设置,部分知识点可将水力学和桥涵水文知识融合在一起讲解,结合河流的水流状态,讲解相应的水力学计算理论,如明渠均匀流的水力特征和基本公式、明渠非均匀流的水力特征和基本公式、复式断面明渠均匀流的水力计算、谢才公式的推导及其应用等。也可将复式断面明渠均匀流水力计算与历史洪水流量计算一起介绍。还可将临界水深、临界底坡、水跃、水跌与小桥涵孔径计算合并讲解。
三、考核标准的制定
除教学环节外,考核标准制定得是否合理和学习效果也有着密切关系。一般选修课传统的考核方式有考查和考试两种。采用考查方式考核,学生会对相关选题有相对全面的了解,能够接触到新的研究成果,但对课程整个知识体系的掌控可能较弱。采用考试方式考核,目前标准化考题客观题多,主观性、综合性试题少,虽然能给出相对客观的评判,但对学生综合运用知识解决实际问题能力的考核力度不够。目前考试改革的大方向[5]是顺应新时代要求,建立以培养学生创新精神和实践能力为核心的综合评价体系,既要有标准化考试,又要有非考试性测评;要增加主观题的分量,重视综合运用能力的考核;鼓励学生参与教学、工程实践和科研工作,并给予相应的加分奖励等。
结合以上考试改革方向,笔者认为该课程考核可采取如下一些措施:
第一,设置平时表现考核环节(占20%),包括课堂表现(占10%)和平时作业(占10%)。加强对学生平时表现的考核,有利于督促学生学习,调动学生学习的积极性。具体内容有出勤情况、课堂活跃程度(课堂抢答、学生提问等)、作业完成质量等。
第二,卷面考核环节(占50%)。在考试题型的设计上,减少客观题分值,加大问答题、计算题、论述题比重,特别是增加一些综合性试题。如计算一座中小桥梁的设计流量需要搜集哪些资料?这类问题既综合考核了相关知识点,又与工程实际紧密结合,能有效培养学生解决实际问题的能力。
第三,加强对课程设计环节的考核(占30%)。课程设计是学生与工程实际接触的桥梁,缺少课程设计必将影响日后学生对水文问题的认识与处理,因此,对课程设计环节必须加以重视,严格考核。需要注意的是,要避免像传统课程设计那样集中在学期末(时间紧)和室内统一进行(枯燥乏味),既有课外实践环节,又有内业处理环节。具体做法:事先选定桥位,组织学生现场勘测河床断面、水面坡度,收集流域水文参数、河道糙率系数、历史洪水流量资料,调查历史特大洪水情况,了解河床基本状况等;要求学生3~5人一组完成桥位的设计流量计算、孔径布置、桥面高程确定、冲刷计算等基本的水文计算。通过分析对比,最终选择合理的计算结果作为设计依据,尽量做到与实际工程分析计算相同。推荐学生借助AutoCAD、EXCEL、自编程序等完成计算,不推荐使用商业水文计算软件,因为作为初学者需要掌握将基本理论应用于工程实际的方法。
第四,在理论与实践应用方面有创新成果和独到见解的,应给予加分奖励。
四、结语
从课程设置、教学环节、考核标准制定等三方面,探讨了提升水力学与桥涵水文课程教学效果的一些具体措施。一是将水力学和桥涵水文作为一门课程来教学,而不是作为两门课分开来安排教学。二是在教学环节,结合实际工程授课,采用适当的教学手段合理组织教学活动,有助于提高课堂教学效率,发挥学生的积极性和主动性。三是制定合理的考核措施,培养学生综合应用知识解决实际问题的能力。从近几年的教学实践来看,课堂教学氛围活跃,80%左右的学生卷面考核成绩优良,在平时作业、课程设计和毕业设计的水文计算等环节,大部分学生能够保质保量顺利完成学习任务。
可见,采取上述措施能使学生牢固掌握
知识点,并具有解决实际问题的能力,教学效果良好。参考文献:
[1]叶镇国.水力学及桥涵水文[M].北京:人民交通出版社,2011.
[2]高冬光.桥涵水文[M].北京:人民交通出版社,2008.
[3]陈.水力学与桥涵水文课程教学体会与思考[J].高等建筑教育,2009,18(1):81-83.
[4]甘民.大学生减负浅谈[J].中国高教研究,2000(7):76
[5]周富春,杨斌,涂忠仁.“水力学与桥涵水文”教学改革探讨[J].重庆交通学院学报:社科版,2003,3(增刊):57-58.
Abstract:
Hydraulics and hydrology of bridge and culvert course is an essentialprofessional basic coursefor undergraduates majoring in traffic and civil engineering. In order to exploreitsteaching effect as an elective course,some effective teaching strategieswere discussedcombined with years of teaching practice and the analysis of curricula arrangement, teaching organizationand assessment standards. Some measures and suggestionsto improve the teaching effect of this course were put forward: combining hydraulics course with hydrology of bridge and culvert course, close integration with engineering practice, correct use ofmodern teaching means, reasonable teaching process organization, perfecting assessment standards, and so on. Teachingpractice showedthat the above measures and suggestionswere effective, and the condition of boring teaching method, passive learning and assessment standardssingleness had been changed. So it is helpful to improve the teaching effect of this course and cultivate comprehensive ability of students.Research results arealsoapplicabletoteaching practice of professional basic courses opened in civil engineering.
【关键词】道路建筑材料,高职教育,项目化教学
【中图分类号】U414-4 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2012)11-0247-01
《道路建筑材料》是道桥专业的一门核心课程,其实践性强。通过这门课程的学习,可以使学生掌握建筑材料的基础知识,掌握材料的性能、应用及试验检测技能,使学生在今后的工作中能正确选择、合理使用建筑材料,并为后续课程的学习打下坚实的基础。针对目前道路与桥梁建筑材料的发展方向,面对新材料、新技术、新设备不断出现的现状,如何及时合理地调整教学计划,进行教学改革,培养出高质量的技术应用型与管理型道桥专业的人才已成为高职院校共同面临的课题。我们课题组在《道路建筑材料》课程的教学中运用项目教学法,经过几年的实践,取得了非常好的效果。
1、课程人才培养方案的制定
为了使《道路建筑材料》课程能充分体现高职教育的特点,遵循“生活即教育,社会即学校,教学做合一”的学院教育理念,坚持学生“毕业即就业,就业即上岗,上岗即顶岗”的培养要求,适应我国特别是黑龙江省交通业发展的需求,培养高质量技术应用型与管理型人才,我们依托黑龙江省公路迅猛发展的优势,进行了广泛深入的市场调研,包括设计、施工、监理单位及兄弟院校,以市场为导向,对公路、桥梁工程建设中所需的建筑材料知识结构进行调整。在充分的调查研究的基础上,紧密结合企业与社会需求,确定“以学生职业能力形成过程为核心的工学结合人才培养模式”。修订了《道路建筑材料》课程教学大纲、教学内容和教学方法手段、考试方法。同时,对教学模式及教学组织方式进行改革,推行课堂教学与实践实训一体化、任务驱动、项目导向等有助于培养学生职业能力的教学模式;制订包括课程教学标准、教学组织设计在内的教学设计系列文件,以确保新的人才培养模式、教学模式能得以高质高效地运行。
2、课程设计
本课程设计时依照学院抓住“高等”和“职业”的两大脉搏,以“校企共定标准、企业引导课程、技能决定知识”为教改思路,以材料检测与管理岗位需求为出发点,以岗位职业能力培养为核心,以实际材料检测过程为导向,以典型项目任务为载体,以材料检测职业资格为依托,在传承中创新。根据培养目标与能力,以工作过程系统性为导向,对传统的课程体系进行解构、重构,形成基于工作过程的课程体系及相应的教学内容。
2.1 课程目标设计
总体目标:掌握常用道桥工程材料的检验方法,能够对常用道桥工程材料进行性能检验和评价,正确分析处理施工过程中道桥工程材料出现的质量问题,具有施工现场试验员和材料员的职业能力。并为施工员、质检员、安全员、预算员、监理员提供相关的职业技能知识。
知识目标:了解道桥工程材料的组成,掌握建筑材料的性能、应用;掌握常用建筑材料的检验方法。
专业能力目标:能够对常用道桥工程材料进行质量检验和性能评价,能完成施工现场检验员及材料员的工作。
社会和方法能力目标:能够分析处理施工过程中道桥工程材料出现的质量问题,评价其质量;针对不同工程特点,合理配置道桥工程材料,具有良好的职业道德,人际构通和团队协作能力,在实际工作中保持科学、公平、公正的工作态度。
2.2 课程内容设计
本课程在项目设计时遵循的原则:突出能力目标;职业活动导向;项目任务载体;学生主体;理实一体化;教学做一体化。本课程以公路工程试验检测员的技能鉴定要求为依据,通过本课程基于工作过程的项目训练,使学生具备科学、合理、经济地选用各种道路建筑材料所需的能力。本课程根据学生应掌握的能力,划分为原材料检测和复合材料检测两大部分内容,下设8个项目和若干个工作任务,具体内容(见图1)。
3、课程实施
项目教学计划制定完成之后,就要按教学计划进行项目教学。其基本步骤为:
(1)划分项目组。根据自愿报名和统一调配的原则,将全班按5“7人的规模组成一个小组,每组推选一名组长。
(2)依据项目任务的计划进度布置任务。学生按任务要求查找相关信息,制定工作计划;教师审察计划,提出建议,学生修改。
(3)充分地利教学资源,我院设有校内实验实训基地可以满足材料检测技能训练、复合材料配置实训的需求。同时与多家实力较强的行业单位和大型企业签订校企合作协议,建立了稳定的校外实训基地,满足了顶岗实习得需求。《道路建筑材料》的实验实训课程采用小班教学,突出了学生职业技能的培养,教学效果显著。
(4)定期检查进度。按照教学计划,规定学生在一定时间完成一个小模块,及时组织学生以小组为单位进行相互交流,检查各自任务的完成情况。
(5)成绩评定。由指导教师按学生实际动手能力和学生自评、小组互评等方面进行成绩评定。加大平时成绩在学生总评成绩的比重,降低期末成绩的比重,引入实践操作考核。让学生将重点放在平时的学习上而不只是期末几天的复习迎考上。平时成绩主要通过小组展示成果,教师与学生共同评价组成。教师在进行成绩评定时,以表扬和鼓励为主,调动学生自主学习的兴趣。
1.1高校开设课程情况
以南京为例,南京理工科院校中开设了土木工程专业路桥方向的高校较多,这些院校中大部分都购买了相应的土木工程方面的软件,如PKPM结构设计软件,鲁班造价类软件,广联达造价类软件,为了满足学士学位授予权评审要求,因此也建立了相应的专业机房,但是专门开设的有软件应用系列课程的并不多,专业机房的利用率也并不是很高,主要是用于课程设计和毕业设计/毕业论文阶段的集中实践环节教学。民办院校和高职高专、大专院校中对于软件技术应用的课程,开设的相对较多。这样有利于学生在校阶段就能充分接受和社会上需求一致的软件操作训练,从而为日后走上工作岗位做好铺垫。
1.2可开设专业软件技术应用的课程
土木工程路桥方向可开设软件技术应用的课程很多,根据市场需求情况,主要有以下几类。
1.2.1道路桥梁方向设计类课程
路桥类可开设软件应用的课程主要有:道路勘测设计,桥梁工程,路基路面工程,专业软件具体又分道路和桥梁计算机辅助设计软件系统两种类型。目前国际主流道路辅助设计软件主要有:CARD/1,Bently,Civil3D。国内常见的道路辅助设计软件主要有:纬地三维道路设计系统,路线大师,EICAD,海地,天正市政道路,鸿业市政道路及路面结构HTDS2003。国内常见的桥梁辅助设计软件主要有:桥梁博士,桥梁大师,桥梁通等等。
1.2.2道路桥梁施工组织及造价类课程
工程施工组织及工程造价类可开设软件应用的课程主要有:土木工程施工,建设工程造价,工程造价管理,工程合同管理,工程招投标等课程。专业软件主要有:同望公路造价软件、海德纵横公路工程造价软件、广联达系列软件、上海鲁班系列软件、清华斯维尔系列软件、神机妙算软件、南京未来清单软件等等。
1.3存在的问题及原因分析
社会上存在的工程类软件如此之多,各个地区及企业的实际情况不同,对软件的购买也不一样。各大高校对于软件的购买以及开设相关课程,也是针对学生就业市场需求,以及学校年度设备采购计划而定。对于高校中,要熟练地掌握这些软件需要学生在课后花费较多的时间去练习,而这往往是很多学生不愿做的,只要教师不作硬性规定或要求,主动学习和应用这些软件的学生凤毛麟角。因此,直到大学毕业,真正能够掌握或部分掌握这些软件的学生极少[3]。鉴于以上的情况,高校路桥方向开设软件信息技术类课程,主要还存在着以下几方面问题。
1.3.1现有软件开发合作不理想
现有软件开发缺乏统一部门的管理,从而导致很多软件功能基本相同,只是适用地区不一样。同时,很多软件公司里面的员工大多数是计算机等专业出身,对工程实际并不很熟悉,从而设计开发出来的软件,在处理真正的工程实际时,会产生一些偏差。
1.3.2教学资源及人才的缺乏
各大高校中的教师,绝大部分是本科—硕士—博士毕业而来,教学经验虽然非常丰富,实际工程经验相对较差,因此教学缺乏与工程实际接轨。
1.3.3学生的主动学习意识还不强
学生在校阶段的学习时间非常有限,对于软件应用类的课程,必须要求学习者经常上机操作,熟能生巧,应用软件来解决实际工程图纸中的问题,这样,软件应用能力才能不断得到提高。
1.3.4地区行业标准相对独立
由于不同的地区有不同的建筑行业标准,这就使得教师在训练学生软件操作时,必须选择采用某一个省份的地区定额作为教学需求,很多教师都是选择学校所在地的省份的定额,但学生来自全国各地,因此,当学生毕业后如果回到家乡,对于工程软件部分就必须按照工程所在地的操作来进行。
2提高专业软件化程度的措施
2.1高校方面
1)高校工程管理专业编制教学计划的时候,就应该充分考虑,在满足学生修满学分,不额外增加学生学习压力的前提下,开设专门的软件应用课程,而不是仅仅在课程设计或毕业设计的时候集中培训。2)对于软件的选择,高校在购买软件的时候,要充分考虑市场对软件的评价或用户的多少,而不能单纯考虑价格,尽量购买专业方向的主流软件。我校在充分调研论证的基础上,先后购买了有关专业软件。如天正建筑CAD、鲁班系列软件、PKPM系列软件,EICAD,桥梁博士。为我院土木工程专业路桥方向学生全面提高计算机专业软件应用能力和水平,实现理论与应用有机结合,路桥方向应用型实践教学体系改革奠定了基础。3)机房的管理。专业教研室应建立自己的专业机房,同时配备专业的维护人员。4)教师培训。学校应鼓励教师参加各种软件培训,然后服务于教学。5)积极参加各种软件开发商举办的高等院校软件竞赛。目的不是在于获得奖励,主要是能和其他兄弟院校的学生同台竞争,从而找出自己的差距。6)校企共建“双师”结构的实践教学团队。通过引进、培养补充紧缺专业人才,加强专业带头人培养和骨干教师队伍建设,强化“双师结构”教师队伍建设。7)加强实习基地建设,提高生产实习、毕业实习和毕业设计水平。
2.2学生方面
1)鼓励学生认真学习路桥方向各种软件,而不是仅仅为了应付考试,因此,对于软件课程的考核,不应采取课堂考试的形式,可采取机房上机考试,或者布置大作业的形式,让学生充分思考后独立完成,才能达到应有的教学效果。目前,计算机辅助设计已广泛应用于土木工程领域,在毕业设计中加入计算机辅助设计的内容,是提高毕业设计质量与学生计算机应用能力的重要途径[4]。我院根据教改项目的构思,在毕业设计中加入了专业软件应用。目前已经在2013,2014届毕业设计中实施,同时计划在往后的毕业设计中进一步加大专业软件的应用。通过毕业设计环节的锻炼,学生专业软件应用能力得到很大提高。2)学工部组织成立软件应用兴趣小组或社团,让学生充分了解软件信息后,才会更认真的学习。3)鼓励学生报名参加各种软件竞赛,走出校园,了解其他兄弟院校的同学情况。同时,对于获奖的学生,应给予表彰。
3结语