时间:2023-11-14 11:24:13
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篇土木工程课程设计报告,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。
关键词:《土木工程施工技术》;教学改革
中图分类号:G642 文献标识码:A
随着我国土木建筑市场规模的不断发展壮大,对人才的素质提出了更高的要求,推动了土木工程专业向前发展。在我校成功素质教育理念的指导下,土木工程专业着力培养一批掌握土木工程学科的基础理论、基本知识和基本技能的应用型高级专门人才。《土木工程施工技术》是土木工程专业的核心主干课程,对于土木工程专业人才培养质量起着至关重要的作用。该课程主要研究土木工程各主要工程的施工原理及方法,具有专业综合性强、实践性强、发展快的特点,在课程教学上有必要采用一系列措施,改革教学内容,改进教学方法,提高教学效果,以使土木工程专业学生具有一定实践动手能力,在走上工作岗位后,能更快更好的适应土木工程施工及管理工作。
一、优化师资队伍,确保授课质量
优质的师资队伍是授课质量的保证。《土木工程施工技术》课程综合性和实践性较强,对授课教师有较高要求。授课教师除了需要掌握系统全面的专业理论知识外,还要有一定的工程施工实践经验。因此,在组建师资队伍时,最好选用具有工程实践经验的“双师型”教师。对于没有实践经验的青年教师,可到工地上锻炼一段时间,并配备专门的老教师进行课程教学指导,加强教学能力的锻炼。同时,鼓励青年教师走出校门,在专业领域多学习新材料、新工艺、新技术,充实个人知识宝库。
二、优化教学内容,与学科发展同步
土木工程是个发展中的学科,各种工程的施工技术都在不断的推陈出新。教师在授课时,应大胆介绍新材料、新工艺、新技术,根据学科发展前景,增加先进的、实用性较强的有关知识,引进一些先进项目的发展情况,让学生认识到本学科的发展前沿,以增强学生学习的积极性和主观能动性。
在课堂教学方面,应重视工程技术基本概念、施工原理、工艺方法及新技术的讲解,并根据专业特点,对工程内容分清主要内容及次要内容,主要内容(主要为主体工程,包括土方工程、基础工程、钢筋混凝土工程、预应力混凝土工程和结构安装工程等)主要讲解,次要内容(主要为辅助工程,如砌体工程、防水工程、装饰工程等)次要讲解,或让学生自学后给予答疑。教学内容的优化有利于教师更好的驾驭课堂,合理有效利用有限的教学时间,让学生在课堂内的每一分钟都能学有所获。
三、改革教学方法,运用先进教学手段
传统的教学方法主要采用课堂灌输的模式,缺乏启发式教育;讲得多,缺乏讨论、实践,易造成学生在课堂上兴趣不高,学习气氛差,学习效果上不去。因此,在教学方法、教学手段上有必要进行改革,变消极被动地接受知识为积极主动地探索和发现问题、解决问题的教学方式。
《土木工程施工技术》在教学方法上,可采用启发式、互动式或案例式教学方法。例如,针对某工程项目,由教师提出问题,启发学生分析问题,师生互动,然后共同解决问题。教师在教学过程中,有目的地引导学生积极思考问题,提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,注重培养学生的创新能力。这种教学方法,既活跃了课堂气氛,让学生亲自参与讨论过程,又提高了教学效果。
土木工程课程教学中存在大量的施工工艺流程和结构构造、建筑设备等,教师凭借一张嘴、一支笔很难将这些实体过程、内容讲解清楚,学生也很难理解和掌握。随着高科技的发展,多媒体教学手段也越来越多的被采用。教师将不易讲解的施工原理、施工方法及工艺流程、建筑设备等制作成动画视频或图片,然后在教学过程中用多媒体手段展示给学生,让施工现场直观、形象、生动展现在学生面前,既激发了学生的学习兴趣,也提高了学习效果。
四、重视实践教学,重点培养学生实践能力
《土木工程施工技术》课程教学是有步骤、有层次的不断深入进行的。《土木工程施工技术》课程教学包括理论教学环节、课程设计环节、实习环节。课堂教学重视知识的全面传授;课程设计以某一工程项目为依托,进行施工方案设计,并计算施工参数;集中或分散组织学生深入施工单位实习,进行实际工程的施工及管理。理论教学过程须辅以实践教学过程,才能有效的将理论知识联系到实际工程中,是理论过渡到实际的桥梁。
我校践行成功素质教育,土木工程专业着力培养一批掌握土木工程学科的基础理论、基本知识和基本技能的应用型高级专门人才,因此实践教学环节尤为重要。
在课程设计环节上,应明确课程设计的任务,并进一步优化课程设计的选题,使选题内容既能体现施工技术的发展要求,又切合本课程的教学要求及本校学生的实际情况。在选题上,可采用灵活的方式,增加学生自由发挥的空间,在培养学生动手能力的同时也重视培养学生的创新能力。
在实习环节上,依托学校的实习实训基地,组织学生进行顶岗实习。在实习期间,由实习单位指派指导人员和学校指派指导老师的方法,对学生的实习工作进行双重指导,并要求学生对每天的实习内容记实习日记,并形成实习报告。学生在生产实习过程中,将自己在学校所学知识不断融入到实际的施工生产实践中,理论联系实际,逐步提高实践操作能力。
五、结束语
《土木工程施工技术》课程教学改革是一项长期而又艰巨的任务,教师需在长期的教学工作中不断总结、积累,形成新的教学的方法,并不断完善。
参考文献
[1]刘俊卿. “案例教学法”在《建筑施工技术》教学中的应用[J]. 职业与教育, 2007(9).
[2]王金圳. 浅谈“项目教学法”在建筑施工技术专业教学中的应用[J]. 黎明职业大学学报, 2005(3).
1.加强社会实践环节
实践性教学是学校教学工作的重要组成部分,是对课堂教、学、做进一步的深化加强,是学生获取实践性知识的重要途径。随着社会的发展,企业现在所需要的是实践型人才,这样才有利于企业的发展。但是目前学校在实践教育方面做得远远不够,实践性教学仍然是目前教育的一个薄弱环节。所以,学校在传授基础知识的同时应该加大力度进行实践性教学,加强学生的社会实践与企业实践机会,将理论教学与实践教育有机结合起来,形成良好的教学体制,使培养出来的学生更加适应社会的发展趋势。所以为了培养实践应用型人才,学校应该重视社会实践与企业实践并做到以下几点:
(1)学校要精心安排实习,让学生积极与建筑工地技术人员施工工人进行交流,从而能使学生更进一步地了解课本上的知识。
(2)建立长期稳定的实习和实训基地,为实践教学提供资源保障。
(3)加强教师队伍实践教学水平,尽快落实安排年轻教师到地方企业和政府部门挂职学习,与本部有多年教学经历的教师交流经验,提高教师的实践教学水平和科研水平。
(4)加深学生对专业知识的认识了解,加深对土木工程专业在国民经济中所占地位与作用的认识,培养学生的事业心、使命感和务实精神,激发学生的学习热情。
(5)理论联系实际,使学生能够用已学过的理论知识去分析实习现场看到的实际生产技术,使理论知识得以巩固和深化,又能提高解决实际工程技术问题的能力。
(6)将校外企业的工程师或行业资深土木工程师请进来。将有丰富实践经验的、有一定资历的现场工程师请到学校兼课,或举办系列讲座,定期与专业教师进行座谈交流,取长补短。
(7)采取“走出去,请进来”的方法合理安排一些课外实践教学环节。比如邀请专家进行讲座、开展一些土木工程专业方面的竞赛、寒暑假社会实践等;在校期间要认真学习基础知识,关注并积极参加建设部行政主管部门组织的各专业认证考试,努力学习知识,参加考试获得相关资格证书。
2.加强实验培养与管理
近两年船建学院岩土工程实验室购置了土木工程专业各学科所需的常规实验教学设备,教学条件明显改善,满足了课程教学的基本实验要求,成为土木工程和工程管理专业本科生的重要实验基地,实验设备利用率很高。课程组编写了各类试验指导书与讲义,实验过程均由学生独立操作完成,培养学生的动手能力,并做好以下几点:
(1)图书馆要有与土木工程专业相关的各种书籍,学生可以通过借阅来增加自己的专业知识,培养自己的自学能力。
(2)老师上课期间要积极组织学生在课堂上讨论,培养学生自己解决问题的能力和相互学习的能力。
(3)学院要积极组织各种建模比赛,老师要配合指导,通过自己动手增强学生的创新能力和动手能力。
(4)坚持教学、科研的有机结合,组织学生参与教师的科研课题和工程项目,鼓励部分本科生参加教师主持的科研实验研究工作,提高能力,得到锻炼。
(5)采用常规试验和创新试验相结合的方式,试验内容选用实际工程业务进行试验,以培养学生的动手和应用能力,严格实验报告的撰写。
3.加强课程设计与毕业设计的组织与管理
船建学院为学生提供了多台计算机机房,满足课程设计上课要求,并配置了服务于本专业各类课程课程设计与毕业设计环节所需的AutoCAD绘图软件、北京理正系列岩土工程设计软件和国家建研总院推广的PKPM网络版系列工程设计软件。为达到应用型人才培养目标,加强课程设计与毕业设计的组织与管理,学校应该做好下面几点:
(1)重视专业基础课程实验设计,增加学生的创新能力和思维能力,对试验完成效果好的小组要进行奖励,提高学生的积极性,有利于创新型学生培养目标的实现。
(2)重视土木工程专业软件的教学和应用。对于像AutoCAD、天正建筑设计、PKPM、鲁班预算等学生工作以后所应用到的软件,学校应该加大力度组织安排学习,建立专门的机房供学生学习应用。通过这些软件来完成基础课程的设计任务,培养学生的操作能力。
(3)学校应该积极发挥学生的主动性。实践性教学培养的主体是学生,要努力提高学生的自觉性和主动性,比如学院可以开展课程设计大赛、建模大赛等,并给予相应的奖励,这样学生可以在学习的同时体验设计的乐趣并培养学生的思维开发和创新的能力。
(4)在各门课程学习完之后各专业课程设计之前,应先安排半周时间让学生到基地实习工程施工现场观摩。
(5)教师在课程设计时进行有的放矢的教学指导,科学、合理地设计课程设计实践。
(6)设计实践课程内容时应采用单项实践和综合实践相结合、校内实践和校外实践相结合等形式。
(7)优化课程设计考评机制,保证土力学考核的合理性。
二、结束语
1教学内容开发
土木工程安全评价课程主要是使学生在掌握安全评价基本理论、方法等知识体系的基础上,以若干个具体、典型的土木工程评价项目为载体,理解和掌握安全评价在具体学习情景中的运用。课程教学内容如表1所示。
2课程标准化开发
1)基于安全评价理论和方法在交通行业实际生产应用中的发展,以提高教学质量,保证高效人才培养质量为导向,形成一套教学内容动态更新、紧密结合现行规范变化以及行业发展动态的教学大纲。
2)课程大纲应包括课程理论教学大纲、实纲、课程设计大纲,并紧密结合土木工程安全评价课程的开设特色。
3)遵循由浅入深、循序渐进的教学理念,合理科学安排教学周历,控制教学进度。土木工程安全评价教学周历应实现标准化,包括讲授、课堂讨论、测验、课外作业、实践报告、辅导、参考书籍要求等。
3教学资源建设
1)构建土木工程安全评价立体化课程电子教案,为学生提供良好的多媒体学习环境和丰富的教学资源。2)建立土木工程安全评价课程专用网站,定期丰富教学材料,包括“安全评价典型案例”“安全评价论坛”“教学动画”“行业前沿”等。该网站开发旨在为本课程教学创造一个优良的网络教学环境,形成师生互动平台。3)为满足土木工程安全评价课程的教学需要,编写与教材配套的教学辅助资料、习题集、模拟试题库等。
4结语
本文针对目前国内安全评价课程不能满通土建类安全工程专业学生培养需求问题,基于安全评价课程应注重安全评价方法和理论在交通类土木工程中实用性与针对性的理念,确定了土木工程安全评价课程的培养思路,并阐述了土木工程安全评价课程开发内容应包括教学内容开发、课程标准化开发、教学资源建设等,并指出土木工程安全评价课程具体教学内容可以路基路面工程、桥梁工程、隧道工程、民用爆炸品、危险化学品储存、运输等为载体,以方便学生理解和掌握安全评价知识在具体评价项目中的运用。本文研究结果可为交通土建类安全工程专业安全评价课程的开发提供一定的参考依据及标准。
作者:刘佳亮 高建平 单位:重庆交通大学
关键词:土木专业;实践教学;过程管理
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)05-0119-02
土木工程是一门理论与实践相结合而且实践性非常强的应用型学科[1]。在教学过程中,实践教学是高校教学体系重要的组成部分,基本理论的掌握和基本技能的获取都是通过实践教学这种方式来实现的,在培养学生的实践能力和创新能力等方面具有不可替代的作用[2]。因此,提高土木工程专业的实践教学质量,不断优化实践教学环节,建立理论教学相匹配的实践教学体系,提高学生对专业知识的综合应用能力就显得尤为重要。[3]
在日常教学工作中,不少高校的土木工程专业存在“重理论,轻实践”的现象,不但逐渐弱化了学生的实践动手能力,而且影响到了学生的培养质量与就业。但是,由于实践教学时间的安排需要综合考虑多门课程的安排,使得在特定时段内找到工程内容与实习内容一致的实习场地成为一件难事。因此,本文结合本校土木工程专业道桥方向开展的实践教学,分析问题,找原因,想对策,对道桥方向的实践教学改革进行探讨。
一、道桥方向实践教学存在的问题
按实践教学的内容不同,土木工程专业道桥方向的实践性教学可分三大类,分别为实验、设计和实习。其中实验可分为基础课程实验(如:物理)和专业课程的试验(如:土力学、道路建筑材料等);设计可分为课程设计(一门课程)和毕业设计(综合性);实习也可分为课程实习和毕业实习。目前,在道桥方向的实践教学中普遍存在以下几个问题。
1.实验。目前,道桥方向的实验教学多为理论课程的一部分,每门课程都有配套的实验指导书,学生只需按照指导书中的实验方法、操作步骤进行,就可完成任务,实验结果的数据处理也较简单,学生只需按照公式计算即可,实验结果的分析就只有几句话;代课老师根据实验报告和课堂表现给出实验成绩。这种情况导致学生缺乏主动性和创新性,学生实验报告的相似性较高。而设计性、开放性、创新性实验项目开设的较少。
2.设计。目前,课程设计的常用做法是指导教师直接下达课程设计任务书,学生按照任务书的要求比照参考设计实例进行设计;而毕业设计多是按指导老师规定的形式和要求完成结构选型、计算,结构设计、图纸绘制等任务的。致使多个学生设计题目类似,使得个别存在依赖心理的学生抄袭现象严重。
3.实习。由于近几年土木工程专业就业形势较好,较多高校扩大招生,学生实习人数增加,致使实习单位和教师指导的难度越来越高。各门课程的认知实习时间较短,一般在1周以内,且往往安排在理论课程学完之后,由任课老师自主安排到学校周边进行认知实习;而毕业实习时间相对较长,一般在4周左右,多为集中实习。由于道桥建设工程量大、工序复杂、周期长,在短时间内只能看到某个工程的局部,因此,致使学生无法全面了解施工过程和掌握施工工序。再者,这种集中实习往往给施工单位造成极大的管理方面的压力。出于安全考虑,施工单位往往会压缩实习内容,缩短学生实际操作时间,从而导致学生只能从表面上了解道路桥梁施工的相关过程、方法、机械设备以及管理内容。还有部分学生选择自己联系实习单位,脱离集体,回来交一个实习报告了事,无法保证实习效果。实习考核往往是根据考勤、实习日记、实习报告等材料来评定,这种考核已流于形式。
另外,由于道桥施工大多在较为偏远的地方,实习基地建设的难度很大;再者,出于安全方面的考虑,施工单位也不接受大量学生集中来工地实习,联系实习单位就比较困难。
由此可见,实践教学体系中的实验设计实习三个主要环节都存若干问题,三者之间也没有相关的联系,不能较好地调动学生利用已学理论知识解决实际工程问题的积极性,也激发不了学生的创新意识,无法培养学生的实践能力。
二、实践教学改革措施
1.转变思想,重视实践教学。高等教育的主要任务是培养具有创新精神和实践能力的专业型人才,发展科学技术文化,促进我国社会主义现代化建设[4]。由此可见实践教学在高等教育中的重要性。教育部前部长周济先生曾在第二次全国普通高校本科教学工作会议上的讲话中强调:“大力加强实践教学。知识来源于实践,能力来源于实践,素质更需要在实践中养成;各种实践教学环节对于培养学生的实践能力和创新能力尤其重要;实践对于大学生成长至为关键”[5]。因此,没有实践,素质教育只是一句空话。作为高校教师,我们应该从思想上重视实践教学,切实转变“重理论、轻实践”的传统观念。
2.拓展实验教学内容,加强学生实验创新能力。在实验教学中,基本上为传统的基础实验,应加大综合性、设计性、研究性及创新性的实验。对于一些基础实验项目,可让学生自行设计实验步骤进行实验;对于一些设计实验,教师要根据工程实验检测的内容,有选择性地开设综合性强的设计性实验[6];对于一些创新实验,学生可根据自己的爱好兴趣制订实验方案、以激发学生的积极性和主动性。而对于一些研究实验,其主要的教学目的是激发学生的学习热情,提高学生综合分析、解决问题的能力。教师可结合自己科研项目,设计一些难度适中的实验。先成立试验小组,通过小组讨论的方式确定实验的方案,然后由小组各个成员合作完成实验并撰写实验报告,这样既可提高小组成员间的团队合作意识,也可取得较好的教学效果。
3.加大实践教学的经费投入,拓展实践实习基地。教学经费取得实践教学良好效果的重要保障[7]。完善校内土木工程专业实验建设,配制相应试验设备、仪器等,充实校内实验室资源。校内外实习基地的建立,校外实践基地的联系、实习的交通及为学生购买意外伤害保险费用等,都需要大量经费的投入。
如何拓展实践教学基地?目前,我校是从两个方面入手。一方面,学校拟建设近工科实训大楼,包括一个1000平方米的水利试验大厅和一个700多平方米的结构试验大厅。并需购置大型的实验设备,组建工程结构实验室、材料实验室、土工实验室。工科实训大楼是一个开放性的科研和教学基地,师生们可根据相关的科研项目和实验课程相互组合,完成相关的科研和试验任务,实现教学、科研、实践的三结合。另一方面,强化学院和企业之间的合作,建立校外实习基地。目前,我院正在积极与本市的公路管理单位及一些施工、监理、设计单位沟通联系,建立稳定的实践教学基地,可利用学校与企(事)业单位不同的教学环境和资源,可通过实习基地的相关教学活动,加深学生对实际工程的直观认识。同时,也可为青年教师提供更好的实践机会,提高教师的实践能力,从根本上解决学校教育与社会需求脱节的问题。
4.完善“过程管理”的实践教学考核方式。实践教学结束后,如何评定学生成绩?这是大家都比较关注的。学生提交的实践成果一般包括日志、总结和设计成果三部分内容,但教师仅从提交的资料来评定学生的实践成绩是不合理的,因为这三部分内容并不能真实地反映学生主动性和创新性,我们需注重实践实习的“过程管理”,完善实践教学的考核方式。对集中安排实习并有指导教师带队的学生,教师可以通过学生的实践表现(实习纪律、实习参与内容、团结协作情况、动手操作能力等)、实践成果(日志、报告和设计成果等)、实习答辩三种方式来进行,教师可以根据以上三部分考核内容选择不同的权重来评定学生的实践成绩,这样可以较为客观、全面、公平地评定学生的实习效果。对自主联系实习单位的学生,要加强事前(出发前,从严审查接收单位和实习指导人)、事中(通过多种途径检查实习内容、进度)及事后管理(返校后,严格评审实习学生递交的实习成果,并组织答辩)来综合评定学生成绩。
三、结语
综上所述,土木工程专业道桥方向的实践教学是一项系统的全面的工程,一项长期而且非常重要的教学工作。我们要切实提高实践教学的质量,就必须充分认识实践教学的重要性,它不但需要高等教育者的反复思考、实践、探讨、论证,而且需要其采取具体有效的对策,高等教育者必须充分认识实践教学的重要性,同时采取具体有效对策,展开具体的实践教学活动,以提高实践教学的效果,实现土木工程专业的人才培养目标。
参考文献:
[1]董倩,刘东燕,黄林青.卓越土木工程师实践教学体系构建[J].中国大学教学,2012,(1):77-80.
[2]王春芬,王恩茂.土木工程专业学生实践能力培养的探索[J].实验技术与管理,2009,(2):136-138.
[3]王志英,邹莉,李丹蕾,等.优化实践教学体系培养学生的综合能力[J].教育教学论坛,2013,(14):252-253.
[4]张炳生,陈志刚.工程实践教学体系的构建[J].江苏高教,2006,(1):102-104.
[5]周济.大力加强教学工作切实提高教学质量:在第二次全国普通高等学校本科教学工作会议上的讲话[R].北京:中华人民共和国教育部,2004.
一、土木工程专业学生应具备的实践能力
1.基本实践能力
(1)表达能力。是指学生完成毕业设计(论文)能力、课程演讲能力、完成课程论 文能力、文化活动能力、社会交往能力和社会调查能力。
(2)计算机应用能力。是指计算机应用技巧能力、应用土木工程设计软件能力、应 用工 程项目管理软件能力、应用土木工程施工管理软件能力、应用土木工程施工监理软件能力和 网络技术应用能力。
(3)外语能力。是指外语交流能力、土木工程专业外语应用能力、工程管理专业外 语应用能力和外文文献阅读能力。
2.工程实践能力
(1)知识积累能力。是指完成专业课程设计能力、课程实习中掌握知识能力、岗位 实训能力 、认识实习中掌握知识能力、生产实习中掌握知识能力、毕业实习中掌握知识能力、实习过 程中探索性学习能力、工程实际知识的接受能力、工程实践经验的积累能力和实习中掌握“ 三新”的能力。
(2)主动实践能力。指对土木工程实践问题的质疑能力、对土木工程实践问题的观 察能力、解决土木工程实践问题的能力、土木工程实践协同工作能力、工程实践小组领导能 力、深入 工程设计的实践能力、深入工程施工的实践能力、探索性工程实践能力、专业基础理论的应 用能力和专业课知识应用能力等。
二、土木工程专业学生实践能力的培养途径
1.理论课程对学生实践能力的培养
工程测量与检测技能应包括工程测量、结构检测、道路检测和桥梁检测等方面的技能。 这些是工程建设过程中,保证工程质量的重要手段和工程技术人员应具备的常规技能。应届 毕业学生走上工作岗位后,用人单位对毕业生进行考核的首要技能就是工程检测操作技能。 由于毕业 生毕竟缺乏工程经验,不能马上从事管理岗位的工作,因此工程检测操作技能就成为毕业生 的基 本技能。理论课的教学应该使学生在校期间具备熟练掌握常规的工程检测操作的理论知 识。同时,在教学中,需要从多个方面加强实践内容的教学,为提高学生工程测量实际能力 ,奠定坚实的基础。
工程技术应用技能应包括工程管理、工程施工技术中的新工艺、新技术并能发现工 程常 见技术问题和解决常见技术问题的能力。当毕业生在岗位上工作一段时间后,在熟练掌握工 程检测操作技能的基础上,用人单位会将工作优秀者安排在适当的管理岗位上,从事工程技 术的管理工作。这也是用人单位对毕业生的第二阶段的考核。必要的施工计划、合理组织可 行的施工方案,实施过程中有关技术问题的发现和解决,这些是保证工程进度和降低施 工成本的决定因素。
2.实验课程对学生实践能力的培养
在土木工程施工中,质量控制离不开建筑材料质量的验证试验、混合料的配比试验、施工 过程中分项工程及分部工程的质量抽检试验和交工竣工时的验收试验。学生毕业成为工程 技术人员后,这些相关的试验在工程建设过程中是经常性的、非常重要的工作。学生在校期 间所学的建 筑材料试验、建筑结构质量监测、道路工程施工质量监测和桥梁工程施工质量检测等课程都 是实践性非常强的。在实验教学过程中,实验项目应覆盖工程全过程的的实验内容,精度要 求要符合工程实际的要求,以此缩短从试验室到施工现场之间的距离。
根据土木专业的特点,我们把四年的实验教学作为一个整体来统一考虑,坚持实验教学四年 不断线并将土木工程 的封闭实验室变为开放实验室,为学生提供便利的实验条件。大 学一、二年级开展结合工程测量、工程材料、力学等基础课的实验教学,帮助学生掌握各种 实验 设备和仪器的操作,了解实验环境和实验室管理,掌握基础性验证实验的基本步骤和数据处 理的方法。大学三年级结合道路、桥梁、混凝土结构、钢结构等专业基础课的学习,安排设 计 综合性实验、建筑工程检测试验、道路检测与桥梁检测试验,由教师提出课题,学生组成小 组设计实验方案,选择实验设备,拟定实验步骤,完成实验课题的报告和技术总 结。大学四年级学生进入了专业课学习,结合桥梁工程、砌体结构等专业课的学习,由学生 选择工程实用性实验课题,经指导教师推荐,经相关程序审批,由学生独立完成实验报告和 技术总结。优秀的实验成果,学校要给予资助。
3.工程实习对学生实践能力的培养
实践教学是土木工程专业教学的重要组成部分,特别是认识实习、生产实习和毕 业实习。
认识实习的目的是增加新生对土木工程专业的感性认识,使其对本专业有一个初步的了 解。首先开设土木工程概论课程,将土木工程概论按专业学科划分成总论、力学、建筑、岩 土、道路、桥梁、结构、施工、防灾等几个单元,每个单元分别由对此领域的应用、现状及 发展都了解比较透彻的、在该学科有较深造诣的专家或教授进行讲课。在期末的认识实习中 ,让同学们根据实习的感受,结合上课的内容写出图文并茂的实习报告,从而做到理论指导 实践,提高学生对土木工程专业的感性认识,为学生今后进一步学习专业知识打下了良好的 基础。
转贴于
在生产实习、毕业实习中,组织学生参加指导教师的科研、工程技术服务项目。在进行 特殊工程项目的设计和施工中,指导老师聘请工程技术专家结合实际工程中出现的疑难问 题,对学生进行精心指导,培养学生解决实际问题的能力。同时,要让学生接触到一些新的 技术问题,并指导学生对新技术问题进行一定的研究,增长学生的知识面。在实习的过程中 ,为学生创造深入施工现场的条件,让学生真正接触实践,亲自动手,完成实际项目上的工 程测量、工程试验、结构检测、道路检测和桥梁检测等方面任务。
三、土木工程专业学生实践能力的培养方法
1.项目教学法
土木工程专业的毕业生要具有较强的实践能力,仅靠学生到施工单位实习是远远不够的 ,这就要求教师自始至终地结合专业特点,运用多种实践性的教学方法来培养和提高学生的 实践能力。
项目教学法是师生通过共同实施一个完整的生产科研项目而进行教学活动的教学方法。 我校与施工生产单位建立了教学实习基地,项目来自于教学基地。选择的项目要具有一定的 应用价值,能将某一个教学课题的理论知识和实际技能结合起来,与工程施工企业实际生产 过程有直接的关系;学生有独立制订计划并实施的机会,有明确而具体的成果展示,学生能 自己克服、处理在项目工作中出现的困难和问题;项目工作具有一定难度,要求学生运用新 学习的知识和技能,解决过去从未遇到过的实际问题;学习结束时,教师与施工企业专家共 同评价学生的项目工作成果。
通过项目教学,可以使学生真正做到将理论与实践相结合。教学与工程实践相结合,既 提高了理论学习的主动性与积极性,又使得学生通过实际的工作,锻炼专业技能,提高环境 适应能力和工作能力。
项目教学过程的多样性使学生不仅具有实践能力而且具有发展能力,可以随社会的发展 和职业的不同而不断提高和发展自己,可以在毕业后以一个熟练技术人员的身份立即进 入社会和工程施工生产领域。这不仅有助于学生的就业选择,而且可以改变学生的从业观念 ,有助于毕业生得到社会的认可。
2.实录案例模拟教学法
开设实录案例教学课程,可以对毕业班的学生进行实际工程教育。在教学中应用多媒体教室 进行实例教学,利用形象生动的画面,可以培养学生的学习兴趣,提高学生对一些实际问题 的感 性认识。尤其是对于工程测量、工程试验、结构检测、道路检测和桥梁检测等方面在实习的 过程中没有接触到的,或者是目前学校实验条件不具备的试验检测项目,都可以通过多媒体 进行演示。对于工程设计、工程施工新工艺和新技术,发现工程常见技术问 题和解决常见技术问题等方面,学校给予立项,组织部分教师深入工程实际,进行工程全过 程的实录,采集成影像教材给学生播放,并由教师配合讲座,从而使学生掌握施工全过程的 施工工艺。
目前,土木工程专业的工程管理课程的教学,由于教师普遍缺乏施工企业管理实践 工作经验,因此造成理论知识与施工企业实践技能脱节,造成学生也缺乏工程管理实践学 习。学生的实践能力和综合素质的培养需要真实的社会实践环境。土木工程专业学生不能到 真实的工程管理岗位实习,必然降低毕业生的管理实践能力。我们采用模拟教学法构建师生 之间的互动平台,正确引导学生主动、积极地参与工程管理实验教学,使学生在模拟的工程 管 理岗位上扮演职业角色,聘请有经验的施工管理企业经理加以指导,这就从根本上弥补了客 观条 件的不足。为学生提供近似真实的施工企业经营环境,可以全面提升学生职业素质,提高学 生就业能力。
参考文献
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[5]何培玲.土木工程实践教学体系研究实施策略[J]山西建筑2008(3).
关键词:土力学;实践教学;教学方法
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)28-0145-02
仅仅依靠课堂授课教学模式是难以满足现代工程技术飞速发展对综合素质人才的要求。所以对土木工程专业学生的培养,必须在传统课堂授课模式的基础上,加强教学过程中的实践环节。实践教学对学生实际动手和思考问题能力的培养是课堂教学所不能及的,特别是对与实际工程联系较为紧密的相关专业课,实践教学尤为重要[1]。土木工程专业基础课中,土力学是非常重要的技术基础课之一,也是一门非常感性的课程,学生要不断的接触土。通过在实际工程中,观察土在各种施工过程中的性状,了解土在不同外力作用下状态的变化,利用试验设备对土进行各种条件下的不同种类土性能进行测试,研究其力学特性,最后才能对土的概念有较为深入的理解。土的压缩、剪胀、破坏、塑性都是从实践性教学中获得的[2]。在土力学的发展过程中,所有重要理论的建立,无一不是通过千百遍实践后摸索得来的。如库伦强度理论、太沙基固结理论、达西定律、有效应力原理等,均是通过试验归纳验证得到的。因此,为了让学生能更加深刻地理解土力学基本概念和重要原理,更能自如的在实际工程中运用土力学知识,在学生的培养过程中,必须加强实践教学环节。
一、土力学实践教学当前存在的主要问题
1.实践课时少于教学内容多的矛盾问题。近年来,随着土木工程新理论、新技术的飞速发展,各学科门类和知识量也迅速增加,各高校开设的课程数量明显增加,这也导致在总学时不变的情况下,单门课程课时大幅压缩,对于土力学这样的密切联系实际工程学科的实践学时更是减之又减。这就使得教学课时少与教学内容广泛之间的矛盾日趋明显。
2.实践教学环节问题。由于实践教学条件限制,国内高校大多没有对实践教学给予足够的重视,土力学实践教学基本以实验教学为主,且课时较少,这就导致学生对土力学的理解往往只能停留在书本层面,对实际的工程活动非常陌生,往往会感到课堂讲授的知识非常抽象,特别对于一些经典的土力学理论,这种现象若长期不能得到有效改善,会使得实践教学环节和理论教学严重脱节,严重挫伤学生的积极性和创新能力。此外,实践教学考核体系不完善的问题也较为突出,特别是对学生实践环节的评分标准存在很大的主观性。目前,仅有少数高校采取了较为科学的实践教学方式,如清华大学的土力学实践教学包括实验教学、课程设计、案例分析、学生研究训练(SRT,Student Research Training)和毕业论文综合训练[2],华南理工大学则包括土工实验、参加科研、毕业设计和工程实例分析[3]。
3.当前部分教师虽然拥有很高的学历,但没有多少实际工程经验,造成了理论功底很深,但实践经验却明显不足的现象[4]。此外,由于高校在考核职称时,过于强调科研成果,导致部分教师忙于学术研究,很少有精力参与工程实践活动,也缺乏相应的实际工程经验,这必然导致课堂上不能做到结合实际工程去理解和讲授,课堂教学往往成了照本宣科。
二、土力学实践教学方法探讨
(一)实验课程考核方法
目前国内大部分高校都未建立独立的土力学实践考核体系,只是根据实验报告进行考评,成绩占土力学课程总成绩一定的比例,这从客观上降低了学生对土力学试验课程的重视程度,也必将影响学生试验课程的学习和试验能力的提高。因此,笔者建议将土力学实验设置为一门独立的课程,并单独计算学分,从定量和定性两个角度去考核学生的实践能力。从定量角度考核,主要是教师根据学生完成试验设计和试验后提交的作业或书面报告等内容,对学生做出考核;定性考核则是教师通过观察学生在试验过程中表现出的动手能力、操作能力和解决实际问题能力定性地给予考核成绩。
(二)实验内容
常规的土力学试验主要有:土的液塑限试验、渗透试验、压缩试验、直剪试验和三轴试验等,教师在组织实验过程中,要保证每位同学必须亲自动手操作实验,针对每位同学实验中遇到的问题,要结合课堂上讲授的理论给予解答,让学生在做实验中能感知到知识的融会贯通。
上述常规的土力学实验,主要是土力学的一些基本原理和土体的一些力学特性进行实验验证,学生通过这样的锻炼,可以培养其基本的试验操作能力,但对于学生综合实践能力的培养却捉襟见肘。为此,可以挑选一些相互间关联性较强的基础试验,将其组合成一个综合性的试验,既可以加强学生对各知识点内在联系的理解,也能培养其综合分析问题、解决问题的能力。除此之外,还可以在现有实验设备的基础上,引导学生对现有设备进行创新性改进,以完成更复杂的土力学实验。如对常规三轴压缩仪进行适当加工,使之可以完成图的压缩流变试验;对直剪试验中的剪切盒进行适当地改进,使之可以完成土的剪切流变试验等。此外,可以结合科研项目或者实际工程,选定适当的试验课题,由教师指导学生自主设计实验方案,并得出研究结果。如采用锚杆对开挖基坑进行支护时,如何设置锚杆与水平面之间的角度,教师可以结合主应力作用下土体破裂面与最大主应力面之间的夹角关系,来引导学生做出切合实际的锚杆设计方案,并要求对设计方案的试验结果进行综合分析后提交书面报告。
(三)实习与课程设计
通过实习学生可以很好的将理论与实际相结合。土力学实习主要包括认识实习和生产实习。前者主要是让学生认识土的形成、分布与存在状态及其主要结构特征。该阶段可以组织学生到施工现场去了解地质构造、土层分布以及不良土层的处理措施等。在生产实习阶段,可以组织学生参加一些土力学的生产实践活动,主要是参与地基基础或土质边坡的施工方案选择、施工组织设计等。通过生产实习,学生对土体截止的物理力学特性会有更深刻的认识。
土力学课程设计主要是结合实际工程地质条件,针对具体工程项目,给出最优的设计方法和施工方法,是学生学会处理实际工程问题的能力。通过课程设计中一系列专业实践训练,学生对知识的实际运用能力得到了很大的提高:一方面课程设计使学生对土力学基本原理和基础理论理解更加透彻;另一方面,在如何运用这些基础理论、基本知识、基本技能解决实际工程问题方面,也得到了一定锻炼。因此,课程设计是理论联系实际的桥梁,也是对学生提高设计能力的具体训练和考察过程。
(四)实习基地的建设
实习基地建设是保证实践教学质量的重要环节,优选实习基地对学生培养具有重要意义[5]。学校可以自筹经费建立学生工程实习中心或者广泛利用校外资源,选择几家典型的、在业界具有较强专业实力的勘察设计和施工单位作为实习基地。
自建实习中心,要鼓励学生利用课堂上学习到的理论知识大胆创新,通过让学生建造一些小型的工程模型来实现学生在设计产品中的新理念和新想法。这种最为直接的将理论用于实际的做法,能够从很大程度上加强学生对理论知识的理解和实际运用能力。此外,在设计或施工单位的实习基地,学生甚至有机会参与一些大型的基础建设项目,更能切身体会到课堂上的理论知识是如何在实践中应用的,其综合运用专业理论知识的能力将会得到很大的提高。
(五)教师实践教学能力的提高
随着工程技术水平的飞越式发展,新理论、新技术、新方法等不断涌现,新的工程规范也陆续颁布,这对教师的实践教学能力提出了更高的要求。教师需要不断掌握最新的专业技术、理论以及行业规范,不断更新自己的知识库,不断完善自身的知识结构。
教师要多开展科学研究和工程实践,把反映现场实际工程的最新成果及时充实到土力学课堂讲授中,只有自己力学功底厚、知识水平高,才能达到对土力学教材内容的深刻理解,才有可能非常清楚地给学生讲解书中的内容,从而达到较好的教学效果[6]。通过长期、深入、系统的科学研究,并不时追踪土力学的学科发展动态,了解国内外土力学领域的最新热点研究问题,在实践教学中结合一些施工现场典型的工程案例,适当引用一下这些热点理论和热点知识,能在很大程度上提高学生的专业兴趣和学习积极性,也从另一个侧面提高了实践教学效果。
三、结语
总之,土力学实践教学是一项系统工程,涉及到专业要求、教学内容、教学方法及教学手段和学生的学习情况等各个方面[7]。在实践教学过程中,教师要着重培养学生的综合专业素质和解决实际问题的能力。学校相关教务部门要研究出具体实施方案,加大实践教学经费的投入,积极协调学校各相关部门整合实践资源,优化实践教学环境,加强与校外相关施工或设计企业的联系与合作,并通过组织土力学教师集中培训,不断提高教师队伍的理论水平和实践能力,不断推进土力学实践教学方法的改进。
参考文献:
[1]周莉,董连成,许珊珊,等.应用型人才培养的土力学实践教学探索[J].山西建筑,2014,40(10).
[2]李广信,吕禾,张建红.土力学课程中的实践教学[J].实验技术与管理,2006,23(12).
[3]潘健.土力学课程教学中的实验和实践环节[J].教育理论与实践,2007,27(S1).
[4]刘勇健,李友群,刘广静.加强实践性教学培养土木工程专业学生的创新能力[J].高等建筑教育,2008,(5).
[5]田悦,赵中华.实践型土木工程专业实践教学改革的研究[J].时代教育,2014,11(1).
关键词:桥梁工程;教学改革;卓越工程师;课堂教学
作者简介:周道传(1982-),男,安徽和县人,江苏科技大学土木工程与建筑学院,讲师;
董作超(1979-),男,江苏连云港人,江苏科技大学土木工程与建筑学院,讲师。
基金项目:本文系江苏科技大学引进人才项目(项目编号:35281003)、江苏科技大学2011年高等教育科研项目(项目编号:GJKTY2011-08)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)14-0105-02
“桥梁工程”是土木工程专业道桥方向的一门重要的专业必修课程,在专业课程体系中占有重要的地位和作用,“桥梁工程”课程主要内容包括各种类型桥梁结构的设计计算,构造措施及施工技术等,“桥梁工程”课程教学课时多,教学内容多,信息量大,对教师的教学水平要求高。该课程的教学质量对土木工程专业道桥方向学生的培养质量关系重大,同时,该课程内容也是土木工程专业道桥方向学生后续进行毕业设计的主要内容和参考知识。针对该课程的特点,结合国家卓越工程师培养计划的推进和落实,对该课程的教学思路、教学方法进行教学改革和探索,对于提高教学质量和改善教学效果,培养具有较强工程实践能力和创新能力的综合性工程应用人才,具有重要的现实意义和长远的社会价值。
一、“桥梁工程”课程现状
“桥梁工程”课程是江苏科技大学土木工程专业道桥方向的一门重要的专业必修课程,该课程设置在大三的下学期,72学时,主要授课内容包括梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥的设计计算、构造及施工等。除了课堂教学环节之外还包括两周时间的课程设计实践环节。在平常的教学中理论教学内容偏多,学生的实践能力得不到应有的锻炼,通过设置课程设计实践环节可以提高学生的实践能力,但是现有的课程设计存在着一些问题,实践锻炼效果不佳,使学生的实践能力和工程素质有所欠缺,与国家对高层次工程人才所要求的卓越工程师培养有所不符。为满足国家对高层次工程人才的需求,国家把培养创新型卓越工程师计划上升为高等工科教育改革的国家战略,并列入国家长期发展改革纲要。
创新型卓越工程师计划要求通过高等工程教育培养一大批创新性强、能够适应国家经济和社会发展需求的各类工程科技人才,着力解决高等工程教育中的实践性和创新性问题,提高科技创新能力,最终为社会培养一大批具有卓越人才特征的高级专门人才和拔尖创新人才。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和创新能力的目的。
对于没有相关从业经验的在校学生,如何通过课堂学习和专业实践培养工程素质和工程创新精神,提高学生的工程实践能力和创新能力,是国家创新型卓越工程师计划对高等教育提出的新要求。教师如何通过教学方法和教学模式的改革去引导学生对本专业课程的了解更为深入,提高学生的工程实践能力和创新能力,是需要进一步深入研究的问题。本文以江苏科技大学土木工程专业道桥方向的课堂教学为出发点和切入点,对基于卓越工程师培养目标的“桥梁工程”教学改革进行了初步的研究和探索。
二、课堂教学改革思路与方法
课堂教学改革的总体目标是:在“桥梁工程”的教学实践中,培养具有专业工程素质和工程创新能力的专业人才,培养和锻炼学生应用所学知识解决专业领域现实问题的能力。为了达到这个总体目标,在教学实践中采取了以下系统的教学方法和教学改革措施。
1.理论教学和实践能力培养相结合的教学改革
在重视理论教学的同时更加突出专业知识的实用性,增加大量实际工程的文字和图片介绍,例如,在绪论中介绍桥梁类型时,结合大量的实际“桥梁工程”图片和文字介绍,加深学生对于实际工程的印象,突出专业知识的实用性。在介绍桥面铺装和伸缩缝类型时,着重介绍每一种桥面铺装和伸缩缝的施工方法和技术特点,让学生对每一种类型的桥面铺装和伸缩缝细部构造有较深入的了解,与工程实际结合起来进行教学,这样既增加了课堂内容的知识含量,也激发了学生的学习热情和学习主动性,变教师填鸭式教学为学生为主体的教学方式,体现了以工程实用性为指导的教学方法的转变。
在课堂教学中穿插介绍实际工程的设计图纸和资料,结合专业教研室的设计图纸和资料,有针对性地给学生在课堂上介绍实际工程相关部分的设计图纸、设计方法和设计要点、构造方法及措施,不再只是对书本知识的介绍。让学生接触到实际桥梁设计内容,设计图纸的绘制注意事项,设计图表的格式等。这是一个生动的专业工程教育的例子,在培养学生实践能力方面起到了很积极的作用。
在教学中期开展相关专题讲座。在教学中期学生已经学习了较丰富的“桥梁工程”课程内容,教师通过专题的形式对某一个相关工程领域的知识和内容进行综述,既具有知识型也具有趣味性,可以丰富学生的专业知识,拓宽学生的专业视野。例如,对缆索支承桥梁体系开设讲座,介绍缆索支承桥梁的发展历史,设计历史过程,现有成就和存在问题等,给学生增加了书本之外的知识,激发了学生的学习热情,增强了学生的专业工程素质,也为学生打开了工程创新能力培养的思路。
精讲专业工程案例,每讲完一种类型桥梁的内容之后,都通过专业的桥梁设计施工案例对内容进行全面总结和复习,通过视频动画介绍设计施工过程,精讲专业案例,全面加强桥梁工程专业教育和专业认识,提高专业应用能力。专业案例是学生了解专业应用的一个比较好的形式,具有较全面的专业设计施工的内容,可以弥补专业实习缺乏的不足,提高学生专业实践能力和工程创新能力。
2.启发式、讨论式教学方法的应用
在介绍每个部分新内容的时候,采用向学生提问的形式,激发学生思考,引出这一节新的内容,例如,在介绍预应力混凝土简支梁桥之前,提问学生:当桥梁跨径大于20m之后,混凝土简支梁桥是否能继续使用,如果继续采用混凝土简支梁桥将带来哪些问题,有没有办法去解决这些问题。激发学生思考这些问题,让学生发言并进行讨论,总结发言和讨论的内容后再引出预应力混凝土简支梁桥的概念,指出跨径增大后的预应力混凝土简支梁桥解决方案,开始下一节内容的讲授。通过这种启发式讨论式教学方法的应用,将更加有助于学生去总结先前学习的知识,并能将新旧知识进行对比区别,加深对知识系统性的吸收和理解。
例如,在介绍斜拉桥和悬索桥内容时,为了对比不同类型桥梁类型在跨径上的适应性,进行桥梁类型方案的对比选择讨论,假设跨径在400m~600m范围,让学生提出自己设想的桥梁类型并说明采用这种桥梁类型的理由,让学生分组讨论该种桥梁类型存在哪些设计和施工问题,加深学生对不同桥梁类型跨越能力的认识,提升了学生应用所学知识解决实际问题的能力,通过讨论指出问题,帮助学生进一步加深和强化对理论知识的学习,提高应用能力和创新能力。
3.以工程素质和创新能力为导向的考核方式改革
以前,“桥梁工程”的考核方式一般采用理论考试或者小论文形式进行考查,由于本课程内容多,知识点繁杂,理论考试只能考查一些基本知识点和基本计算方法,没有办法对创新能力和工程应用能力进行考核。
小论文的考核形式是在这门课结束之后,让学生选择一个题目,查阅相关资料,进行综述和评论,通常,由于小论文的题目是一个比较窄的知识面,学生看的资料也是集中在一个课题上,写出的小论文虽然有深度,但是广度不足。以上的两种考核方式都无法体现对“桥梁工程”全面知识的把握和创新能力的培养。所以,采用了以工程素质和创新能力为导向的考核方式改革,新的考核方式主要以综合形式出现,考核包括理论考试,小论文及研究报告综述,综合应用考试和建筑模型设计等。理论考试和小论文放在平时的课堂教学中,作为课堂作业去完成,这样在每讲完一个章节部分的内容之后,就可以对这个章节进行理论考试,并以小论文及研究报告综述的形式拓展课堂学习知识,让学生在课下去了解这个章节部分内容的研究和应用情况,并以研究报告综述的形式写出来。
综合应用考试是对每一种桥梁类型提供设计资料,让学生去设计构思桥梁设计的内容,将设计的思路和内容以文字和图纸的形式表达,这是一项对学生综合应用能力进行培养和考核的教学活动,有助于学生工程应用能力的提高和工程创新能力的培养。
建筑模型设计是将学生分成小组的形式,通过对桥梁结构模型的制作,帮助学生强化专业知识,提高实验动手能力。对建筑模型进行打分和点评,不仅有利于学生对于专业知识进一步的消化吸收,也有利于学生对“桥梁工程”实际施工方法的把握和明确,提高了他们的创新能力,学生提交的建筑模型经过修改优化后也可作为相关的建筑模型设计比赛的参赛作品。
4.课程设计改革
课程设计是在课程学习结束后,用两周的时间对某种跨度的桥梁上部结构进行设计,提交设计计算书和手绘的设计图纸。课程设计是一项重要的专业实践活动,可以弥补学生专业实践的不足,通过两周的设计工作锻炼和提高学生对知识的应用能力和实践能力。以往在课程设计中布置的设计任务是以几个学生为一个小组,一个小组布置一个设计题目作为设计任务,这样,在两周设计时间后一个小组所有学生提交的结果都是一样的,无法衡量一个小组内每个学生提交设计的优劣,一个小组中有的学生做,有的学生不做,反映出学生的积极性普遍不高,课程设计的锻炼实践效果不明显,只有部分学生得到了锻炼和培养。
针对这种情况,为了提高课程设计的实践效果,首先精心准备课程设计任务书,做到每个学生一个设计题目,通过变化设计条件,如桥梁上部结构类型的变化,跨径变化,混凝土材料的标号变化等,使每个学生的设计初始条件都不一样,让每个学生都能独立去做自己的课程设计,这样的做法明显端正了学生的学习态度,改善了学习风气,提高了学生的主动性积极性。其次,加强设计过程中的指导,在学生初步拟定截面尺寸、设计计算、整理设计结果和开始绘图这几个时间节点特别加强指导,确保学生能够顺利正确进行桥梁上部结构的设计工作。最后,加强对设计结果的点评工作。以往学生提交的设计计算书和设计图纸经过评阅打分之后就结束了课程设计,但是这样学生并不能了解自己设计结果的优劣和设计中存在哪些问题,没能帮助他们改正设计中的不足和提高设计水平。因此,对设计结果的点评工作不可缺少,并且需要加强这部分的工作:对每个学生提交的结果逐一检查,记录下该学生设计的优点和缺点,整理大部分学生共同存在的问题,先讲共性的问题,再逐个点评学生设计工作的优劣。通过对课程设计实践环节的教学改革,明显提高了每个学生的动手能力、实践能力和创新能力,弥补了学生工程实践教学内容的不足。
三、结语
以卓越工程师培养目标为导向的“桥梁工程”教学改革改变了以往单一的课堂灌输知识的教学方式,通过系统的教育教学改革措施,培养了学生的学习主动性和积极性,学生不仅获得全面的专业知识,而且实践能力和创新能力得到了大幅度的提高,取得了良好的教学效果。课堂教学方法和教学措施是需要不断完善的,教师也需要不断完善自己的教学和科研业务能力,总结教育方法和教学规律,提高教学水平,只有这样不断思考,反复实践,不断进步,才能按照卓越工程师的培养计划培养出更加优秀的卓越工程师人才。
参考文献:
[1]王海良,赵瑞斌,任权昌.卓越工程师培养计划下“桥梁工程施工”课程改革[J].中国电力教育,2012,(34):90,94.
[2]曾彦,赵洋,赵顺波.基于应用型人才培养的桥梁工程毕业设计[J].高等建筑教育,2011,20(6):125-128.
【关键词】土木工程;实践教学;教学改革
实习实训是土木工程专业教学计划中重要的实践性教学环节。如何合理安排实习实训教学环节,保证实习实训教学质量,一直困扰着国内各高校土木工程专业实践教学发展,存在的问题和困难较多。笔者所在的土木系为此组织多名教师进行了为期两年的走访调研,寻找影响实习实训教学质量的突出因素,并且有针对性地进行了实习实训教学改革。经过近两年的改革试点,逐步形成了多方位一体化实习实训教学新模式。现就几点教改措施探讨如下。
1.实习实训教学改革的几点措施
1.1修订土木工程专业培养计划,进行专业课程体系一体化改革试点
修订前,专业培养计划过于偏重理论课堂教学,实习实训所占的学时、学分严重不足;修订后,逐渐形成理论课程体系与实践课程体系并重的局面。根据学生意愿将学生分为两类:以考研深造为主要去向的专业学术型和直接就业于工程一线单位的创新应用型,教学中分类培养;提高实习实训的学时、学分比重,切实加强对实习实训等实践教学环节的重视程度。
表1 培养计划修订前、后学时学分表
1.2改革实习实训教学内容、教学方式、教学手段等,逐渐形成了多元化实践教学模式
1.2.1实习内容、方式多元化
依据学生分类培养目标制定不同的实习内容。内容来自多个方面,如专业培养计划、大学生科技创新项目、产学研项目、教改项目、科研课题等,让学生带着问题或项目实习,做到有的放矢。因地制宜的采用集中实习、分散实习和自联实习相结合方式,依据不同的实习内容采用相应的实习方式。
1.2.2指导教师多元化
改革前,仅有专职教师为实习实训指导教师,师资明显不足,指导水平不高。改革后,吸引有工程实践经验的双师型专业教师、企业一线的专业技术骨干等为指导教师,解决了师资不足问题同时指导水平也明显提高。鼓励实践教学,落实激励制度,细化教师考核评价指标,提高教师指导学生实践的积极性和责任心。
1.2.3改革单一的实习实训教学手段,缓解经费短缺问题
充分利用多媒体、网络等手段“虚拟现场,模拟仿真”,辅助实践教学。将以往的实验、实习、实训等过程制成了视频资料供学生课堂或网上学习,辅助学生对理论知识的理解和掌握,降低了实践教学成本,缓解了目前实习、实训经费紧张问题,也提高实践教学效果。
1.3增加对实践环节的考核,实现考核方式的多样化
改革前,实习实训教学成绩的评定以日志、报告、纪律为评定依据,评定标准漏掉了实践过程中的诸多环节。导致日志、报告等造假现象严重,实习实训流于形式,实践教学质量无法有效控制。改革后,增加了对计划论证、实践准备、答辩、笔试及交流等环节的考核。其中,答辩占有非常重要的地位。学生在不同单位实践,遇到的结构形式、材料、工艺、技术、流程及管理等方面差别较大,通过实践成果答辩与交流,学生可相互学习、开阔眼界、增长知识;同时也有利于学生综合表达能力的培养,为从事技术管理工作奠定基础。这些环节的考核不仅能促进学生对实践教学的重视,也能扩大实践教学成果的交流和共享,便于有效掌控实践教学效果。
依据分类人才培养目标制定不同的考核方式和标准,学术型学生考核偏重于综合性问题的笔试考核,重在挖掘实际问题的理论依据或原理推导;应用型学生偏重于工程应用性问题的考核,重在应用创新。两类学生分类考核、各有侧重。并且依据具体实习内容进行目标考核,考核方式多样化。
1.4扩展实习实训形式,积极开展实践教学“第二课堂”
鼓励引导学生社团定期举办各类实习、实训大赛。两年来举办了专业制图比赛、计算机辅助设计比赛、各专业课程设计比赛、模型制作比赛、实验技能比赛、创新作品比赛等各类大赛10余项,提高了学生兴趣,锻炼了学生基本专业技能,丰富了学生课余生活。
定期举办专业讲座、实习实训交流会、创业论坛及专业调研、宣传活动等,开展富有土木专业特色的实习、实训第二课堂活动,将实习实训阶段性成果进行交流和共享。
1.5其他教改措施
1.5.1加强组织管理,健全实习实训教学制度,为实践教学提供制度保障
将团委、辅导员、学生会干部纳入实践教学管理小组,做好分工,明确职责,各司其职,加强实习实训各环节的教育、组织和管理。在制定管理制度、量化管理指标、完善考核标准等过程中,建立意见反馈平台,广泛吸收和采纳社会用人单位、实践基地合作单位及师生等多方面的意见,建立健全更加规范化、标准化、人性化的实践教学管理制度。
1.5.2开发新的实践基地、发掘现有实践基地资源,加强实践基地建设
一方面,通过校企联合、产学研结合、横向课题等多种形式争取学校、社会的更多支持,设置更多的实习实训基地,为学生实习实训提供场地保障;另一方面,充分挖掘实践基地现有人力、物力资源,探索校企合作的新模式,使实践基地变成低成本高效率运作的实习实训平台,提高其服务实践教学能力。
2.改革初步成效
自2010年实习实训教学改革以来,以修订土木工程专业培养计划,改革实践教学课程体系为突破口,重点对实践教学内容、教学方式及考核方式进行了改革,取得了一定的成效。2011届、2012届毕业生考取施工员、预算员、安全员等上岗证人数占到总毕业生人数的50%以上,考取技术资格上岗证的热情明显提高,参加人数逐年增加。就业率一直居高不下,培养的学生具有较强的动手能力,深受用人单位的好评。学生社团举办专业技能比赛、调研等专业活动数量逐年增多,活动质量和水平显著提高。获批的校级大学生科技创新项目由2010年的3项,猛增至2011年11项,2012年20项。改革后,利用多媒体、网络等现代化的实践教学手段,开展了丰富多彩的实践教学第二课堂,扩大了实习实训成果的交流和共享,降低了实习实训的成本,提高了大学生实习实训的兴趣和积极性,增强了实践能力。
3.结语
经过几年的改革探索,逐步形成了一套适合本学院土木工程专业实践教学的新模式,明显地增强了学生的实践能力,提高了实践教学质量和水平;同时,根据实践教学反馈的信息有力的促进了教师的理论教学水平和教学能力。
当然,实践教学改革是一个循序渐进的过程,各学院需要结合自身优势不断积累经验,在实践教学改革中不断探索,才能找出适合自己的实践教学模式。
【参考文献】
[1]张蕊,娟.土木工程生产学习教学模式探索.高等建筑教育,2002(3).
结合沈阳工业大学土木工程专业非洲留学生的专业课程英文教学实践经验。从留学生学习和教师讲授两个方面提出了土木工程目前存在的教学问题,并针对非洲留学生的特点提出了解决对策,为地方高校进一步推进非洲留学生教育水平,扩大留学生招生规模奠定基础,为地方高校土木工程专业教育国际化提供参考。
关键词:地方高校;土木工程;非洲留学生;教学问题
中图分类号:G6489;TU-4 文献标志码:A 文章编号:
10052909(2016)06011904
近5年,非洲来华进修学习的留学生呈逐年上升趋势。我国已成为非洲留学输出的最主要国家,也是亚洲接收非洲学生最多的国家[1-4]。非洲学生来华留学一方面增强了中非文化的交流,向非洲国家传输了我国先进的科学技术及文化理念,另一方面也为尚缺乏竞争力和教育资源的地方高校国际化教育发展提供了契机和研究实体[5-8]。土木工程专业(civil engineering)是建造各类工程设施的科学技术的统称。非洲是第三世界,除南非外,大多数非洲发展中国家的城市基础设施还不完善。因此,亟需一批拥有此专业专项技能的人员进行城市基础设施的建设。
沈阳工业大学土木工程专业自2013年以来开始招收留学生,两年来已累计招生近30名,并由国际教育学院和建筑与土木工程学院共同完成本专业留学生的教学培养与日常管理工作。土木工程专业留学生的教学除汉语言课程外均采用英文教学方式,这对非英语专业的教师而言是一项巨大的教学挑战。文章结合笔者近两年对非洲留学生采用英语讲授专业课程的教学实践经验,针对非洲留学生的特点,从学生学习和教师讲授两个方面提出了目前存在的教学问题,并据此提出了相应的解决办法以改善教学效果,为地方高校提高留学生教学水平,推动土木工程专业教育国际化提供参考。
一、学生学习问题
(一)学生基础较差且程度不一
土木工程专业是最为古老的工科专业,涉及内容包含大量“力学”知识,如
理论力学、材料力学、水力学、结构力学等。这些力学知识需要扎实的高中物理知识作为基础。目前来华的非洲留学生基本来自发展中国家,教育水平相对较弱,且非洲各国的教育水平并不在同一起跑线上。相比而言,南非、埃及等经济较好的国家教育水平较高,乌干达、尼日利亚等国家拥有一些水平相对较高的高等院校(拉格斯大学、马凯雷雷大学),教育水平次之,而刚果、肯尼亚等一些经济较差国家的教育水平较低。由于实际教学水平的差距,各国学生学习基础参差不齐。以水力学课程为例,笔者在教学过程中发现部分非洲留学生并未掌握高中物理中水压强度的计算方法,而该方法则是水力学基础中的基础。这种现象给整个教学过程带来了极大的困难。
(二)学习态度不够端正
在华非洲留学生大多来自本国社会上层家庭,其在当地的政治地位较高,经济条件较好。部分来华学生学习目的并不明确,依靠本国或家庭的资助处在半学半玩的状态,时有旷课、迟到、早退等现象发生,极个别学生在学习期间更是出现了无故出市或出省旅游的现象。然而,土木工程专业是一个课程本身以及设置极具连续性的专业,需要学生时时刻刻保持一个端正的学习态度。一旦某一环节松懈,则将对后续学习带来极大影响。笔者在钢结构基本原理课程的教学过程中曾遇到学生对所需知识的重要性不以为意,在前半学期经常旷课、逃课、游游荡荡,没有真正进入学习状态,结果后半学期想学时根本无法理解,并且影响到下一学期的钢结构课程设计学习。
(三)学习方法较差
学习方法与学习效果密切相关,且因个人和环境的不同越来越受到教育工作者的重视。非洲国家教育水平相对较低,大多数非洲留学生没有掌握
学习方法。部分学生课前没有预习新知识的习惯,上课时不记笔记,听课效果往往取决于当天的状态和对课程感兴趣的程度。有部分学生课后作业完成的也并不及时,当日布置的作业常常要几天后才能完成,不能做到当日事当日毕。没有定期定时整理和温习所学课程的习惯,决大多数学生采用期末突击复习方式应付考试。土木工程专业是一门重视实践的工科专业,要求在学习理论知识的基础上,通过实际工程加强感官上的认识,加深对理论知识的理解。然而目前的非洲留学生并没有理解实践的重要性,没有养成勤于动手、手脑结合的学习方法。例如,在进行测量实习的过程中,大部分学生在户外只是关心数据的记录,查阅书本中的计算方法,只有个别学生参与仪器的操作和使用。
二、教师讲授问题
(一)交流语言及专业课语言问题
由于采用全英文授课,教师的英语水平成为能否清楚讲授专业课程的重要因素。沈阳工业大学前期对非英语专业的教师进行了英语集中培训,重点在于提高教师的听、说两方面能力,并在课堂组织和交流方面聘请了外籍教师进行指导。虽然上述措施在一定程度上提高了教师的英语授课水平,但由于我国英语教学为应试教育,加之并没有英语交流的大环境,即使通过了英语四、六级考试
的教师在听说方面的能力仍有不足。年龄较大的教师更是出现了满腹经纶却无法言语的现象。土木工程专业英语词汇量较大,需要教师较为熟练地掌握力学、建筑结构、土木工程材料、土木工程施工、土木工程造价等课程的专业词汇。许多词汇平时极少使用,例如,房屋建筑学中的“女儿墙”英文为“parapet”,这一单词日常几乎不用。另外,有些专业词汇的含义在授课时也并非使用准确,例如,“构造”一词在国外常用“detail”来表示,而教师在用英文解释构造时却往往使用“structure”,这样的表述是极为不准确的。不能正确地使用专业词汇和听说能力的欠缺成为教师与学生之间无法顺畅交流与沟通、无法高效传授知识的障碍,一定程度上影响了授课质量。
(二)授课方法较单一
目前留学生课堂的授课方式较为单一,仍采用教师讲、学生听的传统大课堂教学方式。然而留学生数量相对较少,以沈阳工业大学为例,土木工程一个专业一个年级的学生仅有十几个人,仍采用大课堂教学方式就变得有些过于呆板和缺乏新意。传统授课方法缺少师生之间的互动,很难唤起学生对专业知识的学习兴趣,更难以掌握学生学习情况。除此之外,土木工程专业所开设的测量、水力学、施工等大量课程需要到实验室、现场工地去观察、体会和学习,由于条件等各方面的限制,目前教师大多还是依照书本对学生进行讲解。这种形式单一的授课方法势必会影响教学质量。
三、针对教学问题的解决对策
(一)设立统一入学考试机制,补习土木工程基础课程
针对学生学习基础差距较大这一现象可仿照美国SAT(Scholastic Assessment Test)积极开展统一的留学生入学考试,即从高中知识、英语水平两个方面对来华留学的非洲籍学生进行知识水平、语言水平的认证。对不满足标准的学员,采用预科制方式,进行1年或6个月的高中知识补习和语言能力培训。尤其是针对土木工程专业基础高中课程的补习,最终要采用严格的考试以检验学生的学习效果。这种基础强化补习将扫清学生未来在土木工程专业课程学习中的基础障碍,便于教师开展统一授课,顺利完成教学计划。
(二)加强学生管理,端正学生思想,明确土木工程专业的学习目标
针对学生学习态度不端正的现象,从两方面入手,一方面要加强留学生的进校管理教育,对新生进行军事训练、思想政治教育,使学生树立正确的学习目标,让学生认识到大学时间非常宝贵,应该利用这段时间不断充电,精心安排每一天,认真规划自己的人生。让学生熟知学校的各项规章制度,明确告知学生大学期间什么是可以做的,什么是不可以做的。规范学生的日常生活行为,使其情绪没有较大波动是学生在思想上端正学习态度的基础。另一方面,教师在课堂上要经常为学生列举土木工程专业人才为社会和国家做出的巨大贡献,激发学生的爱国情绪,列举世界瞩目的伟大工程,如哈利法塔(迪拜大厦)、丹昆特大桥等,激发学生从事土木工程专业的自豪感,增强其学习动力。有了学习目标和学习动力,其自然会有良好的学习态度。
(三)传授优良学习方法,培养土木工程专业学习习惯
针对留学生学习方法差这一问题,首先应积极向学生介绍学习方法,讲述课前预习、课堂上记录笔记和课后积极复习的重要性。挑选土木工程专业学习成绩好的中外学生为广大留学生作学习方法报告。从理论课的学习方法和实践课的重要性两个方面进行讲解介绍,重点推荐基于实践的学习方法,例如,在房屋建筑学课程的学习过程中要留心观察身边具有代表性的建筑物,加深对书本知识的理解,让学生养成仔细观察、认真聆听、积极讨论和勤于动手操作的习惯。
(四)进一步提高教师英语能力
针对教师教授过程中存在的语言问题,应在学校内进一步组织教师定期进行英语培训。在条件允许情况下,组织教师去国外语言进修,观摩土木工程专业英语授课,熟悉语言环境,加深对土木工程专业词汇的理解,学习国外高校在授课中常用的英语语法和口语习惯。定期在校内举行英语授课比赛,采取奖励措施激发担任留学生教学任务的教师学习英语,熟练地运用英语进行授课。
(五)授课方式多元化
针对教师授课方法问题,建议从以下几个方面进行改进。
(1)针对语言沟通的不足,利用多媒体进行影像教学,任课教师要搜集国外较好的土木工程专业资料进行辅助教学。例如,“Discovery”频道中的“人类的伟大工程”节目系列。
(2)增加课上教师与学生的互动,硬性完成教学任务并不一定适合留学生教学。通过课堂上的问与答或一些小游戏、小测验,增强师生之间交流,不但可以提高课上学习效果,增加学生自信心,而且可激发学生主动学习的兴趣。
(3)教师课后要多与留学生沟通联系,了解其掌握知识情况,由于留学生人数较少,完全可针对个人制定一套适合其特点的辅导方法,提高课后辅导效果。
(4)注重土木工程专业的实践教学,针对非洲国家的经济情况和非洲国家对归国留学生人才类型的需求,培养应用型人才,尤其是土木工程专业,需要让学生多到实验室以及施工现场观察,使学生发现问题、思考分析问题、动手解决问题。通过书本和实践工程实例相结合的方式加深学生对知识及关键技术的印象。
四、结语
打开我国教育大门,使我国教育事业全球化、国际化是未来教育发展的方向。土木工程专业是基础建设专业,作为地方高校的新生代土木人,我们要抓住契机,拓宽眼界,增强土木工程领域教育的国际化交流,推进土木工程教师队伍国际化、教学方法国际化、教材国际化、专业建设国际化和科研平台的国际化。通过上述举措,
提升地方高校土木工程专业针对非洲留学生特点的教育水平。
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[关键词] 创新能力 实训教学 人才培养
近年来,就业市场有两种现象引人关注,一是大学生“就业难”与“技工荒”并存;二是大学生找工作难与用人单位招人难并存。这些现象的出现,反映了大学生就业的结构性矛盾。
有关专家认为,由于高校一些专业设置不合理,导致了大学生供给与需求的突出矛盾。一是专业设置与市场需求错位,专业改造步伐缓慢。二是教学教育体制和方法老套,存在“重理论、轻实践”现象,导致毕业生不同程度地缺乏适应社会的能力。
作为教育工作者,培养教育创新意识,加强实践教学环节,以培养高素质、实践性强的大学生,才能从根本上缓解现如今的大学生就业难的问题。因此,在当前大学生就业形势异常严峻的情况下,培养大学生创新能力具有十分重要的意义。
一、加强实践教学,注重学生创新能力培养
工程实践是创新的基础,工程实践的能力是创新能力的前提,“欧美国家土木工程专业培养的特点是以宽度为主,强调学生知识结构的完整以及自主学习的能力和实践的能力”。欧美国家土木工程职业工程师的培训任务很大程度上由企业承担,而我国工程界土木工程专业毕业生职业培训方面还有所欠缺,同时,施工企业等单位都是从自身经济利益出发,要求毕业生必须具备相应的工作技能,且有一定的工作经历。市场需求的压力促使我国高等院校必须锻炼学生的实践能力。因此,应做到土木工程专业实践教学体系的设置与企业要求接轨是非常必要的。
实践环节是土木工程专业教学中的一个重要环节,在培养学生理论联系实际、综合动手能力和创新能力方面有着不可替代的作用。目前,我院土木工程专业本科(四年)设置的集中性实践教学环节包括:实验教学、课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习与毕业设计、社会实践和社会调查等,各类实践性教学环节超过40周。应该强调的是这40周实践教学环节中,学生所接受的技能训练比一个本科生在企业中两年所接触的业务范围要宽厚得多,这是一种实际工作经历,但在实施过程中,必须严格管理,才能确保毕业实习质量。对于专业实习,由于学生人数多,我们采取了分散式实习方式,学生自主联系实习工地,在整个实习中,学生真正变为主体,成为主角,充分发挥他们的积极主动性和自主性,这有利于锻练他们适应社会的能力,对于实习过程的管理,系里成立了实习教师指导小组,不定期地进行实地考查,实习结束后,学生应提供实习单位的实习鉴定,实习日记和实结报告,并抽取部分学生进行答辩。
通过实践,我们认识到:对于分散式专业实习,关键的问题在于严格的管理和完善的规章制度,只要真正调动了教师和学生两方面的积极主动性,分散式实习能达到比传统实习方式更好的实效。学校开设的各种实验课程,目的在于让学生通过实践促进对理论知识的深入理解,熟悉实验测试仪器的结构、性能及操作方法,提高学生的动手能力。在教师的指导下,学生根据实验课目,拟定实验方案,确定实验步骤,这有助于培养学生的设计、计划能力;学生处理分析实验数据,然后编写实验报告,这有助于锻炼学生的文字表达能力,实验课能检查学生理论知识掌握的牢固程度,考查学生的动手能力,培养学生的创新思维。
因而,在创新能力培养中,实践教学的改革引起了人们更多的关注,过去的实验、实习课,学生是在机械地照做“实习指导书”进行,缺乏思考与探索的空间。由于实验课题多数为验证性课题,结果毫无任何悬念,很难提高学生对实验、实习课学习的兴趣,我院土木工程专业对土力学、建筑材料、材料力学等课程的实验教学进行了大量改革,在实验类型上逐步减少了验证性实验,开设了更多的综合性、设计型实验,即只给学生提出实验问题,让学生自己设计实验方法和实验步骤,选择实验设备,给学生更多的自由想象空间,鼓励不同方案之间的比较和竞争,这对于培养学生的创新意识、创新思维与创新能力有极大的帮助。实验教学的改革,推动了学生由被动学习逐渐养成自主学习的习惯,取得了良好效果。
二、加强综合素质教育,注重学生创新能力培养
1.培养知识结构,提高综合素质
用人文、历史的视角去解读古代的建筑文明,是这些宝贵的建筑文化遗产得以传承的基础。运用丰厚的人文知识审视当代人性的需要,是我们建筑设计构思的基本出发点。有了深厚的人文知识作依托,我们才能设计出符合当代人审美情感和生活需要的好的建筑方案。土木工程专业与其他工科专业一样,其培养目标定位为:培养具有扎实基础、宽知识面、高能力、高素质和有创新能力的高质量人才。
土木工程专业培养计划确立知识结构有五项原则:一是德、智、体、美全面发展和知识、能力、素质协调发展的原则;二是课程体系整体优化的原则;三是拓宽专业口径,加强通识教育的原则;四是加强实践和工程训练,突出创新精神和创新能力培养的原则;五是因材施教,发展学生个性的原则。土木工程专业人才的知识结构应包括人文、社会科学和自然科学基础知识;土建类学科与土木工程专业基础知识;专业知识以及相邻学科知识。科技教育与人文教育的融合成为当今教育发展的必然趋势,是对工业经济文明反思的结果,人类由于过分地运用科技发明,破坏了人与自然的和谐,面对濒临绝境的人类生存环境,人们的良知逐渐被唤醒人文教育能提高学生的观察能力、判断能力、适应能力和学习创造能力。能陶冶情趣、开阔视野、传承文化并提高人的思想境界,使毕业生成为一个高尚的并且能不断自我完善的人。
2.培养能力结构,提高综合素质
新世纪应培养土木工程专业学生应具备以下能力:首先是培养学生多渠道获取知识的能力,在讲授知识过程中,应以学为主,以此来调动学生自主学习的积极性;再有是灵活运用知识的能力,通过对学生理论学习和实践能力的培养,使其具备进行土木工程设计的基本能力,且应具有合理选择工程施工方法、施工工艺、正确实施工程项目管理和处理工程事故的基本能力。
三、结束语
创新型人才培养是一种全新的人才培养模式,同时也是一项复杂的系统工程。培养学生创新能力、创新人才培养是高等学校立足的基石,培养学生实践能力是培养学生的创新意识和创新精神的前提。因此,只有不断探索、不断实践和不断完善对土木工程专业学生的教学方法,才能真正培养出一大批适应新形势发展,适应新时代要求的创新型人才。
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[关键词]建筑施工与管理 教学改革 实践能力
[中图分类号] TU7-4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)24-0118-03
建筑施工与管理是土木工程专业的一门重要主干课,该课程的特点是内容庞杂、知识点多、涉及面广,涉及建筑材料、工程测量、建筑结构、地基基础等学科知识;实践性强,该课程涉及各分部分项工程的施工方法、施工工艺及施工组织设计等内容;应用性强,该课程所学知识直接应用于工程项目,根据我院统计的数据表明,土木工程专业毕业生约70%的本科毕业生就业于与工程施工相关的企业,建筑施工与管理课程学习的效果直接影响到学生日后的就业。此外,施工技术发展迅猛,教学中必须及时结合新技术、新工艺更新教材内容。
因此,在教学过程中,必须精选教学内容,运用理论教学与工程实践相结合的教学手段,提高教学质量,强化学生的实践能力,为日后走向工作岗位打下良好的基础。
一、优化建筑施工与管理课程教学内容
建筑施工与管理课程主要教学内容包括施工技术与施工组织两大部分,施工技术包括土方工程、基础工程、砌体工程、混凝土结构工程、预应力混凝土工程、脚手架工程、结构安装工程、防水工程、装饰装修工程。施工组织包括流水施工原理、网络计划技术、施工组织设计等内容。该课程共64学时,2周课程设计。
由于课程知识点多、内容庞杂,授课学时紧,在精选教学内容时应注意:
1.紧密结合当前工程实际,删减、淘汰落后工艺,增加建设部推广应用技术、建筑业十大新技术等内容。例如:增加建筑护结构保温隔热技术、高强钢筋与新型钢筋连接节材技术、新型建筑防水材料技术、新型模板与脚手架施工技术等。另一方面,及时淘汰落后施工工艺及设备,如脚手架工程中的扣件式钢管井架、扣件式钢管悬挑卸料平台、大模板悬挂脚手架等内容。
2.结合相关课程,进一步整合建筑施工与管理教学内容。教材中关于砌筑砂浆配合比设计、混凝土试配强度计算以及水泥、砂、砌筑砂浆等建筑材料内容由于已经在工程材料课程中涉及,因此将这部分内容放在课下自学,不再占用课堂讲授时间。
此外,对于与该课程联系密切的课程,如《土木工程测量》、《土木工程材料》、《房屋建筑学》等课程,要求学生课下予以系统复习、深化,做到课程间的融会贯通,将此环节纳入第二课堂。
3.教学中密切结合施工规范,关注新颁布标准。施工规范和规程是工程施工质量控制的依据,是工程技术人员最常用的工具书。建筑施工课程中涉及的常用施工规范有《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(、《混凝土结构工程施工质量验收规范》、《钢结构工程施工质量验收规范》、《砌体结构工程施工质量验收规范》等 ,在学习各工种工程施工工艺时引入规范的质量控制要求,结合规范的主要条文,培养学生的规范意识和质量意识。
二、改进课堂教学方法
在课堂教学环节积极探索教学方法,激发学生的兴趣、调动学生学习的积极性,使学生变被动的学为主动的学,主要结合以下方法:
1.采用构建式的教学方法。构建式的教学方法强调以学生为中心,教师成为学生主动学习的帮助者、促进者。此种教学方法,要求教师引导学生用探索、发现法去学习,引导学生“迁移”式的学习。教师不仅要激发学生的学习兴趣,还要帮助学生进行新旧知识体系的整合,激发学生自己去发现规律,纠正错误。
2.引入探究式教学法。教师结合教学内容,给学生列出一些研究课题及参考文献,让学生自己选择其中感兴趣的课题并进行研究。研究成果以论文形式体现,论文及答辩成绩作为本门课程平时成绩的重要组成部分。
3.引入典型案例,进行案例剖析。通过典型案例的引入,减小理论知识与实践应用的差距,进一步强化实践能力。例如:在学习单位工程施工组织设计时,引入施工组织设计案例,从工程策划、工程质量、过程控制等方面对施工组织的每个过程及环节进行实例解读,使学生完整地、规范地、系统地理解施工组织的细节,达到事半功倍的教学效果。按照学生边学边练,边理论边实践的模式进行教学,使学生达到应用型人才的标准。
4.以多媒体教学手段加强学生直观性认识。由于组织现场教学受学生人数、工程进度形象、教学进度等多种因素的限制,当一些新工艺、新技术在当地还没有普及或受季节性限制无法进行现场教学时,多媒体教学就是保证实践教学的一种先进教学手段。例如:通过多媒体学习中直大型企业带有专利技术的新型模板支设工艺,使学生印象深刻,感性认识得到进一步升华。
三、建立第二课堂,充分发挥第二课堂的作用
由于该课程内容多,涉及面广,应用性强,单靠课上时间的教学无法满足日后就业的需要,因此,利用第二课堂作为强有力的支持。所谓第二课堂是指在第一课堂外的时间进行的与第一课堂相关的教学活动,作为第一课堂的补充、升华。第二课堂的目的主要有两个:一是对《土木工程材料》、《土木工程测量》、《房屋建筑学》等课程相关知识予以提炼,并在此基础上结合施工知识予以提升。二是结合就业岗位需要,强化施工及相关知识的应用性。
在课堂教学的基础上,以单元教学法为主线,结合建设部推广的十项新技术、施工技术资料整理、常用施工质量验收规范、平法图集等内容分单元进行学习。第二课堂主要内容如下:
单元一:工程材料检测。掌握常见建筑材料如水泥、砂、砂浆、混凝土、砖、砌块、钢材、焊接接头、机械连接接头等材料的检验项目、取样要求、合格判定标准。
单元二:施工测量。掌握多层建筑物施工过程定位放线、各层高程控制、施工过程中各分部分项需配合的测量放线工作。
单元三:平法识读。以《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板)为重点,掌握平面整体表示方法的制图规则和构造详图。
单元四:建筑工程技术资料的收集与整理。掌握建筑工程技术资料的主要内容,以及收集与整理要点。
单元五:相关规范、标准学习。在第一课堂教学中,已经学习了常见施工规范如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》、《混凝土结构工程施工质量验收规范》、《砌体结构工程施工质量验收规范》等规范的主要内容。在第二课堂中,在已有基础上进一步进行系统地学习。两阶段的不同主要表现在:第一课堂侧重各个知识点的掌握,而在第二课堂阶段,注重对规范的总体把握与应用。如:在第二课堂阶段,需系统掌握施工质量验收规范系列标准的组成,尤其是《建筑工程施工质量验收统一标准》的内容与作用,该标准对单位(子单位)工程、分部(子分部)工程、分项工程、验收批的划分、验收合格规定、验收的程序及组织等给出了详细的规定,具有统领全局的作用。
除此之外,尚需积极、及时引导学生学习新颁布标准,如《建筑工程绿色施工评价标准》等,以弥补教材滞后性的缺陷。
四、加强生产实习的组织管理,进一步提高生产实习效果
生产实习组织方式可采用分散实习与集中实习相结合的办法。
1.规范分散实习的批准程序。首先发给学生实纲和生产实习审批表, 生产实习审批表主要包括学生申请实习内容、实习单位同意接受证明、指导教师审批意见、学院审批意见等内容。学生自主联系实习工地,实习单位同意接受签署意见后交指导教师审批,指导教师审批同意后,根据学生实习的具体内容下发实习任务书及指导书。由于学生实习的工程建设规模、进度形象、施工工艺、组织管理千变万化,各有不同,但同类型工程又有其相似之处,因此,在学生实习之初,指导教师根据学生实习工程的结构类型、进度形象、施工方法等给出按工程类型分类编制的指导书,在实习过程中,指导教师再根据具体实习内容予以补充、完善,以更有针对性地指导学生实习。
通过分散实习方式一方面调动了学生学习的自觉性, 锻炼了学生的独立工作能力;另一方面有效解决了集中安排实习工地难的矛盾。
2.加强实习过程的管理。必须指出的是,分散实习并非放任自流,整个实习过程仍是在指导教师控制下进行的,在条件允许的情况下,加强工地的巡视检查与指导,分期递交实习日记,检查实习过程中实习单位对学生的实习评价,在组织实习答辩和认真审阅学生实习报告的基础上给予评定成绩。
在实习中注重学生动手能力的培养, 积极安排学生施工顶岗实习工作。根据实习工地的具体情况,指导教师积极协调学生顶岗跟班实习, 上下班时间严格按照工地现场作息时间要求进行, 亲自参与施工测量、放线和各工种施工操作, 收集、整理施工资料, 承担施工日志和隐蔽工程的记录, 核对施工预算和监督各项工程是否与图纸相符, 以及部分工种工程的验收等,充分调动了学生的主观能动性,提高了实习效果。
五、设置个性化教育环节,给予学生综合实践能力提高的空间,与就业接轨
个性化教育环节我校安排在第七学期,共六周时间,其目的是为了强化学生的个性培养,进一步提升实践能力、创新能力等。在此阶段,对于有意向在施工方向进一步提高、发展的学生,采取师生互商的方式确定培养方案。选题不限,但结合施工方向,均离不开基础知识及实践能力、创新能力的培养,在此阶段接触工程实际,结合某一选题向纵、横方向进一步拓展,使学生进一步加强实践能力、提高就业能力。
六、加强实践能力的层次性培养
实践能力的培养不是一蹴而就的,必须遵循层次性培养的原则,所谓层次性原则,是指从较低层次目标要求逐步达到较高层次目标的要求。将面向施工的实践能力的培养作为一个系统来考虑,通过课堂教学、现场教学课程设计、生产实习个性化教育等环节的实施,实现实践能力由点面体的全方位提升。具体思路如下:
1.第一层次:夯实基础,重视施工基础理论知识,结合多媒体教学、现场教学加深理解,学细学透。例如:在学习钢筋连接内容中,钢筋的连接有绑扎连接、焊接连接、机械连接,绑扎连接主要掌握梁、柱、墙等构件同一截面钢筋的搭接百分率、搭接长度等要求;焊接连接需熟悉闪光对焊、电渣压力焊、气压焊、电弧焊、电阻电焊等焊接工艺、适用范围、接头质量检查要求等;机械连接需掌握螺纹套筒连接、挤压套筒连接的施工工艺、接头质量要求等。并结合多媒体教学、现场参观、规范条文要求掌握。
2.第二层次:通过课程设计、生产实习等环节,注重相关知识体系的总体掌握。例如:在课程设计环节施工进度计划的编制中,需要结合流水施工知识、施工技术知识、工期确定、劳动力等各种资源需求情况系统考虑。在生产实习环节,结合实习内容,对各分部分项工程如混凝土工程、钢筋工程、屋面工程、防水工程等进行整合。课程设计是一种综合训练和实践应用形式,对提高学生分析、解决工程实际问题能力等起到重要作用。
3.第三层次:个性化教育阶段,实践能力立体化整体提升。在此阶段,学生结合自身兴趣、特长、就业方向与指导教师互商选题,如选题可侧重单位工程施工组织设计编制、在项目部顶岗见习(技术员、资料员、项目经理助理等岗位)、某一专题研究、设计(如大模板设计施工、脚手架计算、大体积混凝土浇筑方案编制等)、某专项施工方案编制(如剪力墙结构施工方案编制)等。
[ 参 考 文 献 ]
Abstract:This paper briefly introduces the difference between the traditional teaching mode and the information teaching mode. In the Sakai system,the challenges of the teaching of civil engineering materials are analyzed,and the problems onChange of thought and the application of the module in the network assisted teaching environment are discussed.
key Words:Sakai;Civil engineering materials;Teaching methods
随着计算机和信息技术的发展,传统的教育思想和观念也受到了冲击。网络教学平台在资源共享,师生交流等方面,有着传统教学无法达到的优势。网络教学平台从20世纪90年展以来,历经多次变革,从最普通的学习资源库,进展到学习管理系统,进一步发展到学习内容管理系统,直至今天应用的网络教学平台,形成了一个相对完善的教学支撑环境[1]。Sakai起源于2004年美国4所知名大学开发的课程管理系统,如今已经发展成一个功能强大的网络教学平台,成为优化教学效果,提高教学质量的重要技术手段[2]。Sakai功能强大,从该校使用起来,近千名教师及超过2万的学生使用了该教学平台[3]。网络教学平台的使用,是一场显著的对传统教学的改革,但在高校中学科不同,专业不同,在sakai应用过程中,效果并不尽相同。网络辅助课堂教学是传统教学发展的趋势和潮流,为更大程度上发挥网络教学平台的作用,调整课程中传统教学方法,而不是机械的互联网+方式,是传统课程应该面对的主要问题。该论文结合土木工程材料课程,讨论了在Saikai系统下,如何调整教学内容,利用Sakai辅助教学的方法和措施。
1 传统教学模式和信息化教学模式的区别
传统教学模式,在学习的初级阶段有着其合理和必要的一面。其对知识的确定性和普遍性非常看重,重视分析和抽象。其教学模式为传递-接受式,基本程序为:激发学习兴趣―复习旧课―讲授新知识―巩固应用―检查评价。这种模式有利于发挥老师的主导作用,但忽略了学生的主动性和创造性。信息化教学模式,依托互联网丰富的资源,有利于激发学生的学习主动性和积极性,有利于培养创新精神,适合学生自主发现,自主探索的学习[4]。
2 Sakai系统下土木工程材料课程面临的挑战
土木工程材料课程是土木工程专业的一门专业基础课。其内容繁杂,知识点多,课程内容逻辑性不强。需要学生计算的东西较少,主要是对材料基本组成,性质,应用特点的学习和掌握,需要记忆的东西较多。材料涵盖范围较广,规范变化更新快,教材中的内容往往滞后。在传统的教学方式下,土木工程材料课程一般是理论课时讲授为主,结合少学时的实践课程。这种方式适合于大班集中教学,学生的学习内容相同,没有特色。学生记忆各种材料性质,各种操作方法和规范,内容枯燥和乏味。
网络教学平台,提供了资源上传、讨论区、聊天室、作业上传、批阅、点名册等多种功能,正好可以填补传统教学方式的不足。
3 土木工程课程转变的方式和方法
3.1 转变思想
除学校具备完善的网络教学的硬件设施外,乐意并积极使用新型网络教学平台的首要任务是让教师和学生转变传统教学和学习方法。教师大多数情况下是依赖习惯来选择教学方式和上课。教学观念和本身素质对教学方式的选择起了很大影响。对教师来讲,改变一种教学方式,涉及到资料的搜集,知识的更新,备课方式,作业批阅方式的转变等多方面的问题。对不少教师来讲,传统教学方式已经是非常成熟的教学方式,不需要费大气力就能完成工作,重新学习一种系统无疑是增大了工作量。有研究表明,越是一些训练有素且经验丰富的老师,对新的教学方法的选择越是迟缓。在电子网络资源普及的今天,教学中引进网络教学是必然趋势。与其逃避、抗拒,不如面对,坦然接受并积极参与。教师掌握新的教学理念,跟上时展的步伐,更有利于教师对于现代教学方式的选择和运用。
对于学生而言,虽然大部分学生喜欢电子产品,但不可否认有部分学生,对电子产品产生了误解,认为学生使用电脑、手机等容易上瘾,浪费了大量时间,对眼睛不好,只想看书本,看教材就可以看懂的知识,不想打开电脑,去看那些看似和教材,考试无关的知识;有些学生在长期传统的教学模式下,习惯了填鸭式学习,只想死记硬背,不愿意创新创造,没有主动性。究其原因,是因为从小学到中学,长期传统的教学方法使学生缺少了创造性思维的压力,学生学习主要依赖老师,形成了依赖性思维心理。因此,引导学生合理正确的使用网络,认识到网络最大的好处是资源共享,合理利用网络辅助学习,对学习只会有利,而不是危害。针对土木工程材料课程,教材中的内容毕竟有限,只是原理和材料的基本知识,工程中出现很多材料相关的工程事故,如何处理及应对,是仅仅看课本解决不了的。新型材料层出不穷,课本的内容是涉及不到的。学生应转变分数至上的思想,开阔视野,拓宽知识面,对自己提出创新的要求,这样学生自然而然的乐于接受新的教学方法,而不是被动的去使用网络系统。
3.2 Saike系统中模块使用
Saike系统的使用,其内部有完善的帮助系统,能解决很多技术上的问题,比如:站点如何复制?但课程不同,使用何种模块,是不尽相同的。在土木工程材料课程中,如何使用其中的模块等辅助教学呢?Sakai系统中的主要模块分为4类,分别是课程设计、站点管理、分析评价、协作学习和交流相关的内容[2]。这几大块内容中,针对土木工程材料课程性质特点,主要常用功能为通知、教学大纲、资源、作业、讨论区、聊天室、站点统计。
教学大纲对学生学习,掌握课程内容很有指导意义。通知,可以让学生方便快捷的了解资源变化,实验安排等。
资源功能模块中可以上传上课的课件,视频等。对于土木工程材料课程而言,除了这些基本的资源外,最新的规范,亦是重要的参考资料。很多教材都存在规范滞后的问题,上传这些规范,有助于督促教师和学生紧跟时展,而不是故步自封的学习旧的规范。
讨论区内容的设置,针对该材料课程,设置讨论题目,督促学生学习。网络的内容丰富多彩,学生并不知道应该去学习和关注哪些与课程相关的问题?因此,设置如建筑保温工程中最新使用的新型材料是哪种?了解其特性。以此来引导学生有目的、有方向的学习,关注新的材料动态。其次,材料课程的不同版本教材非常多,不仅各出版社有出版,图书馆还有各种英文资料、英文原版教材等,引导学生参阅不同教材,提出自己不同意见。另外,对于一些典型案例的分析,都可以作为讨论区的设置内容。课堂理论学时有限,这些讨论区,无疑对学生参与学习起到了很好地补充作用。
在网络教学中,作业设置也应该有所改变。土木工程材料课程的特点,是该门课程的计算内容较少,大部分是分析机理等文字的作业。在传统作业中,学生至少要抄写在作业本上,有一个看书,做作业的过程。但如果在网络系统中直接布置在作业区,很容易让学生在网络上找到大幅的文字资源,复制粘贴,起不到作业的作用。因此,在网络环境下,给教师提出了更高的要求,如何使学生既能利用网络,而又不大面积的复制和粘贴呢?只有布置在网络中不出现的问题才可以。因此,布置比如混凝土设计的作业时,可以分开小组,每小组做不同的强度值。材料的基本性质中,材料密度,表观密度等各种参数的计算的问题,教师可以设置一些不同的数据,从而避免学生抄袭的问题发生。对教师来讲,Sakai系统中的作业成绩,可以直接在成绩报告中显示,而不必像传统作业那样,改完后照着花名册,一个个的把成绩记录下来。在Sakai系统中布置作业,可以减轻教师统计作业成绩的时间。另外,在Sakai系统中布置作业,和传统纸质作业有一个很大的区别,就是可以使只发生在教师和学生之间的作业,可以显示在教务等主管部门的监管作用下,这样即可以随时抽查教师布置及批改作业情况,教师除上课以外的作业批改行为不再是一种隐蔽的,而是可以得到认可的劳动。
对于在线考试功能,土木工程材料安排似乎并不是很合适。因为课时不多,讲授时间短,课程从开始到结束,一般为2个月的时间。在安排在线考试等,还需要统一的时间安排,不方便组织。
单元章节测验,这项功能需要可以帮助学生复习。不过建站初期需要教师做大量工作,设置题目类型,输入等,需要循序渐进的建设,或者多名教师结合,分工合作的建设。