桥梁工程毕业设计范文
时间:2023-05-06 18:21:11
导语:如何才能写好一篇桥梁工程毕业设计,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
引言
桥梁毕业设计是对该专业学生本科四年做的最后的检测和提高。毕业设计检测了学生四年来对本专业知识的综合掌握、运用的情况,提高了学生运用所学知识独立分析问题、解决问题的能力。毕业设计的质量直接反映了学校的人才培养水平。因此,要根据时势制定一个更加合理的桥梁毕业设计方案至关重要。既要肯定它已有的合理、有效的一面,又要对其存在的不足加以细致的分析。通过对毕业设计的探讨,完善改革毕业设计的方案,优化学生毕业设计的质量。
一、对桥梁工程毕业设计的认识
(一)桥梁工程毕业设计已经有了系统的设计内容、流程
桥梁工程毕业设计让学生在本科最后的时间里对一座桥梁的设计有着更加系统的,全面的认识和理解,同时锻炼了学生的创新、计算分析、电脑绘图计算、文档规整、答辩应对等各方面的能力。其内容包括:水文计算,总体设计及方案比选,完成开题报告,尺寸拟定,结构设计计算,桥梁总体布置图及施工图的绘制,工程数量计算及工程预算,计算书的编制与总结,毕业答辩[1]。这些内容的独自完成对学生不论在读研还是工作中都有很大的帮助。桥梁工程毕业设计有小组分配,专业老师的指导,阶段性的检查,答辩。这些让学生有独立思考的空间,小组的讨论和老师的答疑解惑以及适当的紧迫感,保证了学生毕业设计的顺利完成。
(二)桥梁工程毕业设计尚存在不足
高校扩招和就业压力导致老师资源短缺,学生设计草率。高校扩招直接导致了教师资源的相对短缺,原本以导师学识、精力而论,一名老师指导的学生控制在5名以内可以取得较好的效果,然而现在往往要指导10名左右的学生,使得导师的指导效果较差,影响学生毕业设计的质量。学生就业压力大是影响毕业设计保质保量完成的另外一个原因,很多学生面临就业的压力,花费了很多的精力在寻找合适的工作上,这就导致了学生没有更多的心思去完成毕业设计的内容[2],学生往往对待毕业设计马虎草率,毕业设计质量下降。桥型方案选择单一,且有照搬往届毕业设计现象,缺乏创新性。好的设计课题是保证毕业设计高质量的关键。桥型大致可分为梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥和组合式桥梁,很多学生在桥型选择时往往不是根据地形地貌、地质因素、通航要求等要素来进行考虑,而是看何种桥型好做,何种桥型毕业设计可以找到参考的模板来确定桥型[1]。导致大部分学生会选择梁桥,且又以等截面或变截面连续梁桥为设计方案,而如斜拉桥、悬索桥、钢架桥等有特色且实际工程使用较多的桥型却很少学生会选择。更甚者是由导师给定毕业设计的桥型方案,只要满足教学大纲要求即可,往往会出现“假题真做”的形式,学生无法根据实际工程情况去选题设计。而且,有一些学生会照搬往届毕业设计为模板,在修改一些数据之后变为己用,这就严重影响了学生对毕业设计的态度,以及学生完成毕业设计质量,并对学生发挥创新性有着不好的影响。设计内容较多,设计时间较少,结果华而不实。系统、全面的设计内容固然可以使学生了解更多的设计知识,然而常规的设计周期为12周,相对设计内容而言设计时间较少,加上部分学生对基础知识掌握不牢靠,对绘图的基本要求不熟悉。学生在完成了大量的设计内容之后,可以呈现出很多所谓的设计成果,可是这些成果很多是华而不实,学生只是大概地理解设计内容的原理,步骤,然而却不能精通,如在施工图的电绘电算过程中,一些学生只是知道计算出结果,却不知道对错,更不清楚原理。并且有些学生因为时间紧迫,一些设计成果并不是自己的[3]。原本是为了让学生对桥梁设计有更深入地理解,却并没有达到毕业设计想要给学生的效果意义。指导老师经验不足,责任心不强。有些指导老师自身知识和指导毕业设计的经验不足,没有给学生比较详细,有效的解答,部分学生并没有真正的理解设计的内容,使得指导的效率比较低。也有些指导老师责任心不够,没有给学生进行全面的指导,或者直接由其他指导老师代为指导,指导过程把握不够严格,学生对导师没有信任感,对毕业设计也就缺乏上进心。再加上毕业设计一些标准不统一,导师要求不一样,导师之间又不能及时的交流并向学生传达修改意见,使得学生进行一定的计算之后又重新修改,拖慢了设计的进程,甚至在最后答辩之时因不同导师意见不同而影响学生的毕业答辩。毕业设计评价体系不够科学,有效。目前毕业设计的成绩是由指导教师评分,交叉评阅老师评分,答辩老师评分共同组成。但是往往最后的答辩评分所占比重过重,有些学生虽然设计的过程认真上进,却因为最后答辩的表现不够好没有得到应有的成绩。并且,学生在中期检查中,评阅老师往往只是检查一下设计进度,并没有对设计内容进行细致的检查询问,很多问题在最后的答辩中才被发现,而这时学生并没有时间和心思去修改,理解设计的内容。同时也会出现一些学生抄袭,蒙混过关的现象。学生降低对毕业设计重要性的认识,也就降低了他们的创新性,降低了毕业设计对学生的意义。
二、对桥梁工程毕业设计的探讨
延长毕业设计时长,优化毕业设计内容,选题要因材施教,学生自由选择设计题目。为了让学生更早进入状态,对毕业设计的内容有个更清晰的思路,做更充实的准备,可以在第七学期末将毕业设计的启动时间提前一周到两周,避免学生一直到毕业设计之后的一两周还在迷茫,影响毕业设计的进度[3]。合理地压缩毕业设计的内容,使学生在相对充足的时间内,既能对该掌握的桥梁知识有个清楚地了解,又不至于在一些没有意义的计算或者绘图上耽误时间精力。选题的时候,应该因人而异,对于要读研的学生来说,可以让学生做一些跟研究生导师研究课题相关的设计方案,帮助学生更快地过渡到研究生的教育阶段;而对于要从事工作的学生来说,可以结合工程实际来选择设计方案[2]。如此,根据每个学生不同的情况,保证学生自由选择适合自己的设计方案,让学生可以“真题真做”,而不是由指导老师给定设计方案,限制学生的创新性。同时,设计的内容,应保证四年之内没有重复,防止学生照搬往届的设计模板,影响毕业设计的质量。毕业设计的内容应融入到平时的课时中去,加强学生电绘电算的能力。毕业设计的内容较全面,对于部分学生来说,在规定的时间里,要将毕业设计的内容很好地“消化吸收”比较困难。因此,在平时的课时中,授课老师应该将毕业设计的内容尽多地讲到再加以强调,并以课后作业或者课程设计的形式让学生提前理解毕业设计的内容,让学生在做毕业设计时更加有效,也增强了学生设计的信心,保障了设计的进度。还要加强学生对电脑软件的学习使用,不论在今后的读研还是工作中,专业相关的软件使用是必不可少的,应该在平时的课时安排中保证学生对桥梁专业软件,如CAD,桥梁博士或Midas/Civil,有基本的绘画,计算能力,再加上应有的理论指导,让学生不仅在做毕业设计时能顺利进行,对学生今后的发展也是很有帮助的。开展专题性讲座,外聘科研、设计院、企业的高级工程技术人员进行指导[4,5]。在毕业设计开始前,进行中期,开展一些专题性的讲座,既是拓宽学生的知识面,启发学生的思维,让学生在做毕业设计前有个较清晰地思路。又能让学生在做设计过程中,及时解决所面临的问题,对毕业设计的某些内容有个更加充分的理解。聘请一些科研、设计院、企业的高级工程技术人员作为指导老师,再配合学院的教师联合指导,及时掌握最新的工程设计实例,了解更新的计算方法,设计理论,规章规范,提高设计的效率和质量。同时增加了学生对导师的信心,提高了学生设计的积极性,让设计过程更有意义。提高老师的指导水平和责任心,加强教师间交流,规范设计要求,统一设计标准。在双主体教育思想———“学生中心,教师主导”中[5],指导老师起着重要的作用,老师的指导水平和责任心对学生完成较高质量的毕业设计影响较大。因此,不仅是老师指导学生、管理学生,学生、学院也要对老师加以监督约束,保证老师指导学生的时间量和指导效率。避免挂名指导老师的发生,切切实实的做到师生互动。老师跟学生之间不仅可以面对面交流,也可以通过网络交流软件进行随时的指导[6]。此外,指导老师之间要加强交流,规范设计要求,统一设计标准,让一些设计规范,设计参数等在师生们共同知晓、认可的情况下进行使用,并定期开展例会,及时解决各阶段学生面临的问题,统一应对方法,切实有效地给予学生指导帮助。加强阶段检查,完善评价体系。毕业设计的过程中,学生完成的进度和质量,指导老师要进行阶段性的检查,可以三到四周作为一个阶段,督促学生适当调整设计的进度,提高设计的质量。同时,中期的指导老师交叉评阅应较为重视,评阅老师既要检查学生完成的进度,又要对学生进行小答辩,询问学生对设计内容的理解程度,保证学生独立完成设计内容,并对设计过程有着清晰的思路和理解,对学生中期就出现的问题进行及时督促改正。评价体系的完善关系着学生对毕业设计的看法。首先,评分占比分配:指导老师占25%,考察学生的平时表现,完成的工作量和论文水平;交叉评阅占25%,考察学生的选题,设计态度,工作量,设计绘图和计算内容的理解程度等;答辩占50%,答辩评分不宜占比过高,防止因为学生答辩时的表达能力好坏而判断学生设计水平。还要控制复答辩的人数,给学生造成适当的压力。同时,应采取公开答辩的形式,让其他学生参与答辩之中,认真旁听并提问,通过师生互动,既活跃了气氛,又引导学生更加重视毕业答辩[3]。
三、结束语
通过对桥梁毕业设计的认识和探讨,能够更好地发挥出毕业设计的作用,也能体现学校对人才培养的重视。将毕业设计不足之处大胆指出,对毕业设计认真探讨寻找改良措施,是对师生的负责。学生也应对基础理论,专业知识,电绘电算,设计原则、方法、步骤,创新性思维等有个更清晰地理解掌握,树立正确的设计思想和实事求是、认真严谨、勤奋耐劳、勇于创新的作风,为桥梁事业的发展献出自己的一份力。
参考文献
[1]徐光亚,刘小燕,易壮鹏.桥梁工程专业毕业设计中创新能力培养的研究与实践[J].中国电力教育,2013,263(4):158-159.
[2]钟轶峰,张亮亮.道路与桥梁工程本科毕业设计改革与实践[J].高等建筑教育,2009,18(1):101-104.
[3]赵秋,陈友杰.桥梁工程方向毕业设计存在问题与探讨[J].高等建筑教育,2014(5):119-122.
[4]李学文,颜东煌.桥梁工程专业毕业设计教学改革和实践[J].交通高教研究,2002(4):75-76.
[5]刘小燕,颜东煌,李学文,等.结合科研与工程设计改革桥梁毕业设计教学[J].高等教育研究学报,2004(4):67-69.
篇2
关键词:桥梁工程;毕业设计;模糊层次分析法;影响因素
作者简介:王光辉(1979-),男,湖北英山人,湖南理工学院土木与建筑学院,讲师。(湖南 岳阳 414006)刘小燕(1963-),女,湖南桃江人,长沙理工大学土木与建筑学院,教授。(湖南 长沙 410114)
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)14-0201-02
毕业设计是实现培养目标的重要教学环节,它在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面具有不可替代的作用。对于工科学生来说,毕业设计环节更为重要,它是集知识融会贯通和稳固、能力培养、素质训练为一体的综合性教学过程。桥梁工程毕业设计时间比较长(有16周时间),通过完成一座中等规模桥梁的设计,让学生除了掌握桥梁的设计内容、设计方法、设计步骤内容,还需进行桥梁的方案设计、桥梁的力学计算、计算结果分析与整理、计算书和施工图说明书的撰写、计算机绘图等内容的训练。毕业设计效果的优劣既与老师的正确引导和细心指导有关,同时还与学生的学习态度、学习基础等许多因素有关。笔者根据多年的实践经验分析研究了影响桥梁工程毕业设计的一些主要因素,然后运用模糊层次法理论计算出影响“桥梁工程”毕业设计教学效果权重并确定出其影响最大的因素,供教学管理者和毕业设计指导老师参考。
一、影响“桥梁工程”毕业设计教学效果的因素分析
毕业设计教学不同于常规的基础课和专业课等课程教学,它与主讲教师讲授课程知识、让学生吸收和消化知识的课程教学存在很大差异。首先,它是一个学生融知识的系统运用和综合训练的学习过程:基础知识渗透于专业知识,专业知识灵活运用于工程实际并解决具体问题;其次,桥梁设计还包括桥梁方案设计和比选:根据地质地形地理条件、环境条件构思设计桥型方案,进行方案设计,将两个以上的方案进行经济性、安全性、适用性和美观性比较,提出推荐方案,即方案的比选。方案比选要求设计者查阅大量资料,运用基本的原理大胆设计,构思桥型方案。在此基础上,对推荐的方案进行结构受力计算、配筋计算以及根据规范要求进行各项验算,以满足规范的要求。桥梁结构的受力计算需要培养细致耐心的计算能力、分析问题和解决问题的能力,工程师特别需要有解决工程问题的能力,不同于科学家的训练――对问题进行精细的研究,工程师只需要在保证安全的前提下解决问题,这一点尤其要注意。在完成结构计算后撰写计算书和施工图纸的说明书,要求学生站在更高的层次上全面详细、准确地表达设计思想、主要计算方法和计算结果、施工注意事项以及其他说明,表达的恰当与否、准确与否充分体现学生的基本功:对原理、方法的掌握程度、设计意图的贯彻执行能力、语言文字表达能力。在桥梁施工图的绘制环节中,将计算结果表现在施工图中,图面的布置、图纸表现的主题内容、结构各部分的比例、线条的粗细、图中说明的撰写这些充分体现工程师训练要求的项目在毕业设计中尽显无遗。对有能力的同学还可以提出更高的要求:有对桥梁结构进行优化设计,通过反复计算比较进行方案或结构的优化设计,或者进行一些其他专题研究。毕业设计的内容十分丰富,这些训练需要师者的引领和指导、学生设计者自身知识、能力、身心等多方面超高的素质,还有外界的刺激也有一定的效果。综合起来可以归纳为三大内容:教师因素、学生因素、其他因素。对于教师因素而言,师者高尚的道德情操对学生有引导和潜移默化的影响;严格的要求促使学生主动学习,自觉设计;教师丰富的工程设计经验加上耐心细致的指导,让学生少走弯路,容易实现设计目标;师者的教学手段、教学方法也是影响学生学习效果的重要因素。对于学生因素而言,学习者勤奋努力、积极上进的学习态度是完成设计的关键因素,明确的学习目的是坚定的学习动力,好的基础和良好的学习氛围也是促成完成设计的重要保障。在毕业设计过程中,学生主动设计和被动设计会有明显不同的效果。其他因素,诸如考核标准、教学督查、就业市场需求、师生之间的情感交流也对毕业设计效果有影响。总结上述各因素,表1如下:
以上列出影响毕业设计教学效果的主要因素,对于不同的专业可能影响因素不尽相同。
二、模糊层次法分析计算原理
模糊层次分析法(FAHP)是运用模糊数学工具,把一个复杂的问题分成不同的层次,构造出一个合理的层次模型。通常分为三个层次:目标层A、中间层B、指标层C。[3]运用模糊分析理论,先对同一层次的因素进行两两比较,建立优先评判矩阵,然后得到模糊一致判断矩阵,最后计算出每个因素的权重值。模糊层次分析计算的具体步骤为:
1.建立优先判断矩阵
设U={u1,u2,u3,…un}是影响目标对象的n个因素的集合,通过对各因素进行两两比较可得到优先判断矩阵:
(1)
2.建立模糊一致判断矩阵
根据优先判断矩阵,可以得到:
(2)
Rij表示元素ui比元素uj相对重要程度,分以下3种情况: Rij=0.5时表示元素i与元素j同等重要;时表示元素j比元素i重要,且Rij越小,元素j比元素i就越重要;时表示元素i比元素j重要,且Rij越大,元素i比元素j就越重要。
3.权重的计算
利用模糊层次分析法的最终目的是求出指标层上各元素对于总目标的相对权重值。
假定已经算出中间层B上n个元素相对于总目标A的权重值向量为:
(3)
而指标层C上元素对中间层B上各个元素的权重值向量为:
(4)
则指标层C上元素对总目标A的合成权重值向量为:
(5)
三、调查结果计算分析
根据分析得出的影响因素表,向一线教师发放调查表15份,收回15份,向毕业生发放调查表20份,收回18份,向教辅人员发表10份,收回8份。从调查结果发现,90%的人认为影响学习效果更多的是学生的表现。在学生方面,影响的首要因素是学生的基础知识,其次是学习态度,然后是学习目标。综合各方面的结果,列出影响因素的权重和排序,如图1所示。不难理解,学习的基础是影响学习效果的首要因素,学生有好的学习基础有助于提高自信,有利于学习及运用专业知识。
教学效果影响因素 分类 权重 影响因素 权重 总权重 计算排序
教师因素 0.33 师德风尚 0.18 0.0594 9
教学手段 0.15 0.0495 11
教学方法 0.2 0.066 7
表达水平 0.25 0.0825 4
工程实践能力 0.22 0.0726 5
学生因素 0.45 学习态度 0.28 0.126 2
学习目标 0.22 0.099 3
基础知识 0.35 0.1575 1
班级学风 0.15 0.0675 6
其他因素 0.22 教学设施 0.11 0.0363 12
考核要求 0.16 0.0528 10
教学督查 0.15 0.033 13
市场就业需要 0.28 0.0616 8
四、结论
本文详细论述了桥梁毕业设计的过程,并结合当前桥梁工程专业的特点及毕业设计中存在的问题,从毕业设计选题、毕业设计组织方式、专业指导方式、加强中间过程管理和科学合理的评分方式等方面指出了毕业设计的影响因素及其各自的影响权重。研究结果表明,学生的基础知识、学习态度、学习目标在众多影响学生毕业设计质量因素中排在前三位。今后在教学进程中抓住这些主要因素,做到有的放矢,通过“桥梁工程”毕业设计环节提高学生创新能力和毕业设计质量,锻炼学生在设计和科研等方面的综合能力,为学生走上工作岗位或进一步深造打下了良好的基础,是提高高等学校工程类本科教育质量的有效途径。
参考文献:
[1]刘小燕,涂光亚,徐晓霞.在毕业设计教学中培养学生创新能力的教学研究[J].中国电力教育,2012,(14):107-108.
[2]涂光亚,刘小燕,易壮鹏.桥梁工程专业毕业设计中创新能力培养的研究与实践[J].中国电力教育,2013,(4):158-159.
[3]戴树和.工程风险分析技术[M].北京:化学工业出版社,2007:
篇3
关键词:土木工程;道桥方向;课程体系;实际工程;整合优化
中图分类号:TU-4 文献标志码:A 文章编号:
10052909(2015)04008103
1996年国家教委进行改革,把建筑工程、桥梁与隧道工程、岩土工程、道路与铁路工程4个专业合并成为一个大专业,称为“土木工程专业”。一般高校在土木工程专业上设置建筑工程和道桥两个方向。如何保证学生在学习了大量为拓宽就业口径而设置的专业基础课程后,还能保质保量完成主攻方向的专业课程,既对大土木“通”又对小方向“精”,是许多高校力争解决的一个难题。如何根据学校的人才培养目标并结合社会需求制定适合的课程体系,是高校在制定专业教学计划时需解决的另一个难题。土木工程专业平台课程的拓宽是可能的,但拓宽的方向和步伐需考虑国内目前
的情况,取决于社会需求的迫切感和校内条件的创造[1]。土木工程专业道桥方向的实践性极强,与实际应用联系紧密,然而多数院校仍然沿用传统的教学手段和方法,偏重理论轻实践,不利于学生对知识的理解和应用。
文章立足于面向实际工程的课程体系建设思想,以道桥工程课程体系作为对象,着力于研究实际工程与课程体系的有机结合;对毕业设计、课程设计等实践环节进行统一规划,力争提高学生的实践能力和创新能力,以期培养适应社会需求的高素质应用型专业人才。
一、 道桥工程课程体系设置情况
不同高校相同专业课程设置略有不同,不同教学目标下的课程教学内容也有一定差异。华中科技大学武昌分校土木工程专业下的道桥专业课程体系包含8门课程,即桥梁工程、预应力混凝土桥梁结构、桥梁施工、桥梁电算、路基路面工程、道路CAD、道路施工和道路勘测设计。8门课程之间联系紧密,均属于知识链上不可缺少的组成部分。
课程体系实践环节包含桥梁工程课程设计、道路勘测设计课程设计、路基路面工程课程设计以及桥梁方向毕业设计、道路方向毕业设计。
二、道桥工程课程体系改革措施
文章列举部分主干课程的改革措施,研究其与土木工程专业其他方向课程及专业基础课程的相互关联和渗透关系。
(一)桥梁工程、预应力混凝土桥梁结构课程改革措施
1.桥梁工程、预应力混凝土桥梁结构课程特点
桥梁工程作为土木工程专业道路桥梁方向的一门专业必修课程,在教学中占有非常重要的地位。桥梁工程是预应力混凝土桥梁结构、桥梁施工、桥梁电算等课程的基础,具有知识点多、教学难度大的特点[2];还需兼顾由于大土木平台课未顾及到的相关桥梁知识点,如桥梁设计荷载等课程本身需要在知识点设置上结合工程实际来安排;还需要考虑与混凝土结构设计原理及力学等专业基础课程相关知识点的回顾、搭接和深化。
对于预应力混凝土桥梁结构,一方面,随着人们对大跨度桥梁的追求,预应力的应用越来越普及,课程内容就显得十分重要;另一方面,该课程有其独立的知识体系,然而在其知识构成里,部分内容与混凝土结构设计原理(基础专业课程)重复,课程安排上与桥梁工程产生矛盾:预应力混凝土桥梁结构应在桥梁工程之后开设,桥梁工程课程设计却需要预应力
混凝土桥梁结构的知识才能完成,而学生进行课程设计时,预应力混凝土桥梁结构可能由于受到教学学时安排限制并未开设或未学完。
因此,需要对以上课程进行系统的内容整合,在遵循科学的专业教学体系完整性和连贯性的同时,提高教学效率,减少不必要的重复,形成完善的适应社会需求的教学体系。
2.教学内容改革措施
为提高教学效率,在有限的课堂教学课时内教授更多的专业知识,避免出现多门课程教学内容的交叉和重复,学校在新版人才培养计划中,将预应力混凝土桥梁结构并入桥梁工程,课时由“56+32”并为72学时,使其在教学内容和学时分布上更合理,不同课程分工明确,形成稳定的教学体系。
同时,对桥梁工程的教学内容进行整合优化,增加课内实践环节,如在简支梁桥相关内容介绍完后,增加简支梁桥施工图识图环节,为学生提供工程实际案例的施工图纸或标准图集,使其能够看懂图纸,提高识图能力,并了解施工图的规范布局和制图标准;在连续梁桥理论知识讲解完后,增加连续梁施工图识图环节,向学生展示不同施工方法下的连续梁桥施工图纸,使其熟悉不同施工方法下的连续梁钢筋构造的区别,通过识图的训练提高实践能力,增加实践经验,以适应现代社会对应用型人才的需求。
3.教学方法改革措施
在教学方法和手段上,改变传统教学模式,突出实践性,通过引入实际工程案例教学、事故案例教学、多媒体教学、课堂教学+现场教学等丰富的教学手段,使专业知识立体化呈现给学生。
为增强学生工程意识、提高学生工程实践能力,在新构建的教学体系中加大实践教学的比重,以提高学生综合实践能力,使应用型人才培养真正实现知识结构、实践能力和综合素质的协调发展[3]。除认识实习、生产实习、毕业设计等实践环节外,为增强学生实践能力,在理论知识的讲授过程中,穿行课堂外教学,例如结合学校“卓越土木工程师实践教学基地”的桥梁结构实体模型进行现场讲解,结合施工图纸让学生了解连续梁桥采用悬臂施工法的构造和配筋特点、熟悉预应力材料及设备等,甚至让学生亲自体验绑扎钢筋、浇筑混凝土等,
有如亲临施工现场,有助于其对理论知识的理解。
当前一些国家级、省级及高校组织举办的结构模型竞赛活动对专业课教学有促进作用,可以作为桥梁工程教学中一种开放的实践环节[4]。学校每年定期举办结构模型设计竞赛,并多次组织学生参加省级、中南地区结构设计竞赛。在2015年举办的“中辰杯”中南地区第四届大学生结构设计竞赛中,由学生独立设计计算并制作的桥梁结构模型承受住了荷载考验,获得二等奖。类似的活动对学生的学习积极性和实践能力的提高有促进作用,对教师的实践教学水平的提高亦有促进作用。
(二)路基路面工程课程改革措施
路基路面工程是土木工程专业路桥方向的一门专业必修课。设有理论教学、实验和上机三大环节,特点是知识点繁杂、难度大,与前期多门专业基础课联系紧密,同时对后期的施工课程有重要影响。
对于该课程的教学改革,除了对理论教学环节进行知识点梳理以外,重点对实验环节进行改革,以实验室为基地,加强实验大纲要求中的基础实验部分教学,并通过增加新型演示性实验内容,丰富学生的工程实践观。研究该课程的考试环节,建立适应课程需要的新型考试形式。
该课程理论教学与实践教学相结合,尤其重视学生工程实践能力和创新能力的培养。大多数院校将教学内容体系分为理论教学与实践教学两部分,制作可视化操作模型,并辅之以图片、视频等教学手段,在有限的课时中尽可能地增加课堂教学的信息量,提高学生学习兴趣,让其有一定的感性认识[5]。然而看似立体的图片和视频展示,却不能完全达到路基路面实体结构带给学生的视觉冲击。为此,学校在土木工程专业 “专业综合改革试点”项目下的“卓越土木工程师实践教学基地”建设时,特开辟路基路面工程专区,设置一批与施工现场高度一致的路基路面模型和材料设备,提供给学生参观学习。
(三)桥梁施工、道路施工和桥梁电算、道路CAD课程改革措施
这些课程分别为以施工企业和设计企业为就业去向的学生设置,致力于提高其专业核心能力中的“设计基本能力”和“施工基本能力”。前者偏重施工,仅靠课堂上的理论教学不足以满足学生对施工知识的学习要求,需进行教学方法、手段上的改进。施工类课程在教学内容上以工程实例和施工图纸为载体,理论知识由实际案例引出,加强学生识图能力培养的同时,让其积累工程经验,提高就业竞争力。后者以纬地、桥梁博士和MIDAS等市场上常用的设计软件为工具,以建成的各类型道路、桥梁实际设计案例为向导,使学生具备常规道桥设计软件应用能力。
(四) 课程设计、毕业设计改革措施
本科毕业设计是本科教学计划的重要组成部分,然而由于种种原因,这一教学环节仅流于形式,毕业设计质量急剧下滑,学生未能通过毕业设计真正提高实践能力,严重影响了人才培养的质量[6]。
为解决这一共性问题,利用学校所在城市拥有多家大型设计、施工企业这一有利条件,将企业的实际工程引入设计环节,真题真做,突出面向工程实际的主旨。
同时,本环节还致力于使课程设计与毕业设计形成由浅入深、循序渐进的关联体,改变原来实践环节独立分离的局面。以桥梁方向为例,课程设计、毕业设计按“钢筋混凝土结构―预应力混凝土结构”或“简支体系―连续体系”两种方案进行关联性规划。
另外,学生在毕业设计期间还要忙于考研或就业实习等工作,难以专心做设计。若能将课程设计作为毕业设计的演练,按毕业设计的深度来要求课程设计,则学生在进行毕业设计时,由于对设计内容已十分熟悉,论文质量上有所保障,不至于因时间不足而降低标准。
为提供更好的毕业设计指导,2013年初,学校已建成功能全面的土木工程专业毕业设计网站,涵盖结构工程、道路工程、桥梁工程三方向。网站内容包括相关专业技术规范、设计指导书、优秀范例等,并设置互动师生平台、网上答疑等功能。该网站已用于学校近两届学生的毕业设计,符合毕业阶段学生的学习特点,效果良好。
三、 结语
通过一系列的整合优化措施,优化教学内容和教学手段,建立面向工程实际的道桥课程体系,使其与社会需求和就业趋势挂钩;优化实践环节,在实践中加强理论基础教学,围绕土木工程专业的核心能力中的“设计基本能力”和“施工基本能力”,提高学生的实践和创新能力;优化专业结构、加强专业内涵建设、创新人才培养模式、提升人才培养水平,一方面顺应国家“大土木”的方针和“卓越工程师”培养计划,另一方面培养和锻炼专业教师队伍,提高其专业素养,适应高校对“双师型”人才的需求。参考文献:
[1]陈以一.需要与可能:土木工程专业平台课程的宽度[J].高等工程教育研究,2002(2):19-22.
[2]汪时机,李贤,蒋运忠.《桥梁工程》课程教学存在的问题与对策[J].西南师范大学学报:自然科学版,2010,35(2):273-276.
[3] 金生吉,白泉,徐金花,鲍文博.地方院校土木工程专业实践教学培养方案改革与实践[J].高等建筑教育,2013,22(2):109-113.
[4] 林春姣.浅谈桥梁结构模型竞赛对桥梁工程教学的促进[J].广西大学学报:自然科学版,2006(31):34-35.
篇4
(一)教育内容改革
从土木工程人才培养的实际要求出发,及时更新教学内容、改革教学体系。在整个课程体系中贯穿桥梁工程设计与施工,使内容完整连贯、重点突出。同时也提高了教学内容的实用性、针对性。在这方面,高校土木工程教科研组织可以以目前桥梁工程建设基本要求作为标准,结合自身长期积累的教学经验,确定该课程的教学体系。
(二)重视实践教学
实践教学是学生增强桥梁设计能力、全面发展的重要阶段。通过课程设计、毕业实习和毕业设计三个部分进行实践。所谓实践教学,就是让学生通过课程设计、毕业实习和毕业设计等形式运用专业基础课上所学知识。使其可以利用专业知识对桥梁结构进行理论分析,并且能够解决简单的实际桥梁设计问题。实践教学主要可以从课程设计实践和桥梁模型设计竞赛两方面展开。
1.课程设计实践
桥梁实践课程是培养桥梁工程专业人才的重要途径,它对学生所学的知识的感性认识、提高实际运用能力与增强创新意识都有重要作用。此外,通过它也可以了解学科的最前沿知识,更新教材知识。工程实践作为夯实理论知识、养成工程意识和能力的关键过程,对提高学生的桥梁结构理论的分析能力和简单设计能力有重要作用。课程设计应结合已经学过的材料力学、混凝土结构设计原理、结构力学等书,并且尽量选择常见的梁形。教师提前准备任务书和指导资料,以便学生提前预习,进行全面的桥梁设计。此外,教师也应监督辅导设计过程。
2.桥梁模型设计竞赛
为增强学生的工程创新能力,提高学生对课程知识的熟练运用和理解,我们积极组织学生参加桥梁结构模型设计竞赛。桥梁结构模型设计与制作需要参赛者对选择结构、计算、制作工艺等多种知识熟练的掌握和应用。结构合理的受力形式对模型承载力的大小有重大影响。学生需要了解掌握各种桥梁结构形式,并了解其受力特点与传力途径,准确计算其受力情况,以找到最佳的结构。此外,设计制作过程中选择适合的材料也十分重要,不同的材料结构导致的破坏形式也有所不同,这也要求学生掌握了解各种材料的特性并进行选择。通过参加桥梁结构模型竞赛,参赛学生在对桥梁结构形式、受力分析、结构整体性和稳定性,以及细部构造等各方面都有深刻的认识和理解,同时也巩固了力学和材料学等基础知识,对学生的课程学习具有很好的促进作用。在选择结构的过程中,学生不但对桥梁理论有了更深的理解,而且对以前所学的知识进行了很好的温习。除了材料和结构的选择之外,制作工艺对结构能否达到预期的受力设计也有很大的制约。为了防止由于制作工艺而导致结构模型的承重受到影响,参赛者必须细致处理细小构造与节点,使之与计算结果吻合。制作工艺既是学生对结构受力知识掌握情况的考核,也提高了学生对桥梁构造的理解。
(三)课程考核改革
对考核方式的改革要能够客观评价学生的综合素质,加强对实践操作能力、知识运用能力与创新能力的考核比重。以桥梁工程特点和应用型人才培养要求为标准建立一套符合人才选拔的科学系统的考核体系。要使考核方式多样化,考试内容更侧重对综合能力的考察,而不只是局限于只是记忆方面的考核,成绩评定更全面,促使学生积极主动的学习。提高作业、课上表现、论文以及资料阅读等多个方面在成绩中的比重,而不局限于最后的卷面成绩。力争使考核形式向着多样化、多种形式、多阶段的方向发展。
1.改革考核内容
考核方式改革是为了改变传统考核方式存在的种种弊端。针对传统考试考核内容局限于教材、笔记,以及老师划定的范围重点等缺点进行改革。克服传统考核方式偏重知识记忆、缺乏对创新能力与综合素质的考察而导致上课记笔记、课下抄笔记、考核背笔记、考完全忘记的情况出现。改革应该以培养应用型人才培养要求为标准,考核偏重学生对学过知识的理解和独立思考的能力。这主要体现在减少单个知识技能考核,增加对创新应用与知识能力体系的考核。
2.改革考核形式
现行的考试在形式上多以闭卷笔试的考核方式为主,内容以教材理论知识为主。改革考试形式可以结合专业特点,进行开卷、闭卷、开闭卷相结合、实践操作、撰写专题报告、模型制作、答辩以及学术论文等多种形式的考核。并且将考核分散在平时测验、期中期末、课堂课外多阶段。改革制度多样化发展。鼓励学生在课外学习,提升作业、课上表现、论文以及资料阅读在成绩中的比重。最终达到提高专业水平、综合素质的目标。
二、结语
篇5
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).
篇6
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.
篇7
[关键词]应用型桥梁工程教学改革
[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2014)02-0119-02
中国的基本建设数量和规模巨大。2008年,中央决定投资4万亿用于我国的基础设施建设,确保我国经济平稳增长。这种形势对我国的土木工程教育和人才培养提出新的要求,即:“具备较为完整的基础与工程基础知识结构以适应现代工程科技发展的需要,即在工程实践、理论修养和计算能力三个方面有严格的高水平的训练” 。在如今学生就业形势日趋严峻的形势之下,更加需要高校培养的学生能适应市场的需求、用人单位的需要。鉴于此,除了培养学生具有扎实的专业知识,还要求具备创新的能力、解决问题的能力、团队合作的能力、跨学科的全方位的思维方式等等。此外,还要有交流能力和组织能力。因此,与时俱进、开拓创新,积极研究和探索应用型本科人才培养的基本模式,为适应新形势下以及社会对桥梁工程专业人才的要求,对桥梁工程课程的教学进行改革探讨、培养应用型能力的桥梁工程人才具有十分重要的现实意义。
一、桥梁工程课程教学中存在的主要问题
桥梁工程课程在土木工程专业人才的培养过程中所具有的显著地位决定了其教学的重要性。在实际教学过程中,作者发现学生对该门课程的学习十分重视,学习热情很高,但学习中还存在诸多问题,如下:
第一,学生对桥梁的构造还很陌生,对桥梁的构造原理和施工工艺缺乏直观的认识。在学习桥梁构造这部分内容时,由于部分学生对桥梁的感性认识不足、空间想象力不够,尽管采用图片、图像、动画等技术,然而毕竟是平面技术,与实体相差甚远,不能建立学生对结构尺寸和施工技术的直观印象,造成理解桥梁的构造比较吃力。
第二,桥梁工程课程知识点多,且部分内容有一定难度。比如:简支梁桥的计算,涉及的计算内容很多。在一个学期将基本桥型的构造和计算全部讲完,就显得知识点密集、课时较少。学生被动地接受知识,不利于学生创新能力的培养。
第三,桥梁工程是一门实践性很强的课程。但现场实践教学目前较为薄弱,使学生在课堂上接受的理论难以和实践相结合,对专业仪器操作不够熟练。直接影响到毕业生到工作单位后,在工作中对专业岗位上手较慢,对工程环境适应较慢,动手能力弱。
第四,在教学过程中,教师普遍专注于对学生专业知识的传授,对学生在实际工作环境和社会环境中的社会能力培养重视不够,如:协调能力、合作能力、交际能力、表达能力、合作精神和自信心等等。
第五,“双师型”教师数量严重不足。随着近几年学院教师学历学位不断提升,一大批高学历的年轻教师走上了大学的讲坛,尽管这些年轻教师理论基础扎实,自学能力强,思维敏捷,但大多从高校到高校,从书本到书本,理论知识具备但缺乏实践锻炼,动手能力欠缺,普遍存在“重科学研究,轻工程实践”,再加上高校“重论文、轻应用”等评价体系的错位,使专业教师自身不重视工程实践。
基于上述在桥梁工程教学中存在的问题,对此有必要做出适合工程实际、市场需要的调整或变革,以使桥梁工程专业人才培养具有更强的针对性,实现学生知识、能力、素质的协调发展。
二、桥梁工程课程教学中存在的问题的解决方法
(一)转变教育理念,构建课堂教学新模式
传统的教学模式以知识为本,侧重于说教式的知识传授,学生学习缺乏主动性。有碍于学生创新精神的培养和创造性思维的发展。转变教育理念要以学生为本,立足于培育学生的自主学习能力和创新能力,让学生成为学习的主人。在课堂教学模式上,以问题为导向、以项目为导向,辅以典型工程案例,针对工程问题把复杂的学习内容加以分解,提出问题并提供解决该问题的有关线索,逐步启发,深入引导,然后让学生自己去分析,把学习者的理解逐步引向深入。比如:在讲到桥梁方案比选的内容时,可将桂林解放桥设计初期方案比选的三种桥梁方案介绍给同学们,引导学生从造价、施工难度、与周围环境相协调等几个方面进行探讨,并请同学总结发言。这样既调动了学生的学习积极性、促进他们主动思考,又锻炼了他们总结问题、口头表达的能力。
在教学过程中给学生一定自主发展的空间,将学生分组组成团队,布置课堂情景作业,增加课堂讨论环节,引导培养学生的创新性思维,让学生自己能在概念框架中继续攀升,进而教会学生解决问题的方法。例如:讲授墩台的构造要求后,将一座实际工程的桥梁资料提供给各个团队,让他们根据已有资料设计桥墩桥台的类型和尺寸。并要求每个团队派代表在课堂上陈述他们的设计结果,并接受其他团队的质疑。通过这种形式,可以让同学对所学的知识进行比较详细的探索,并可以对不同的方案进行比较。提高了同学们学习的积极性,培养了他们主动思考、团队合作、语言表达等方面的能力。
改变单一的课堂教学模式。教学实践证明,学生在实践中直接获取工程实际经验来达到学习的目的,远比仅仅聆听教师关于书本知识的介绍和讲解理解得更深刻。在讲桥梁构造部分的内容时,组织同学们去实际的桥梁现场、针对实际工程进行讲解,再让同学们仔细观察。有了直观的接触和观察教学效果比在课堂通过图片等平面技术方式介绍桥梁构造好很多。学生对实际工程的切身感受可以大大增强课堂学习内容的认识。
在课程教学中引进介绍一系列桥梁设计和分析软件,如:桥梁博士、MIDAS、PMGX等,这些软件正是目前各大设计院常用的软件。在讲完桥梁和拱桥计算后,结合书本上的计算例题,给学生演示如何用桥梁博士来做,并要求学生将其计算作业手算的结果与软件计算结果进行对比分析。然后专门安排一些课时使学生学会使用这些软件,便于他们在大四运用这些软件来进行毕业设计,将为今后的工作奠定基础。
(二)提高专业课程教师工程素养,加强“双师”型师资队伍建设
一是向专业教师开展有计划、有步骤、有重点的培养培训工作,建立健全专业教师到生产单位进行工程实践、学习交流的机制。鼓励支持教师赴企业挂职锻炼,参加工程项目设计、产学研合作项目研究和技术服务。二是积极开展国际合作与技术交流,培养具有国际视野的教师队伍,选派教师到国外高等院校学习和开展合作项目研究,选派教师到国际知名企业进行培训。三是建立一支数量质量稳定、来自生产一线、实践经验丰富的兼职教师队伍,健全专兼结合、校外专家兼职授课机制。四是提倡、鼓励、促进教师积极参加注册工程师考试认证、申报工程系列职称,努力承担工程设计、检测、鉴定、咨询等技术服务项目,参与各种工程技术评审会议,全方位地提升专业教师的工程素养。
(三)改变传统的课程考核方式
传统的课程考核方式以期末考试为主,一般占到课程总成绩的70%左右,而平时成绩仅占总成绩的30%。这一考核方式的弊端就是造成一部分学生不重视课程的过程学习,而仅在课程期末考试一两周前突击学习,考前死记硬背。考试结束后突击学习的知识也忘得差不多了,达不到较好的学习效果。改变传统的课程考核方式就是要加强过程考核而相应弱化期末考核,进而突出教学过程的完整性。过程考核重点考核学生平时在团队课堂大作业、课堂讨论及发言、课后作业等的课堂表现。过程性考核有利于教与学双边互动,对教与学能够起到一定的反馈、修正作用,能够真正体现学生的主体作用,能够更好地引导学生重视能力的学习和掌握,实现学生综合素质和能力的提高。
三、结束语
课程是学生学习知识、获得能力、提升素质的重要载体。课程教学是实现人才培养目标的基本途径,其质量直接关系到人才培养质量。为了适应新世纪复合型人才培养的需要,“桥梁工程”的教学内容、教学条件、教学手段等也要与时俱进,如何培养学生成为具有创新精神及创新能力的应用型高级人才,其有效途径尚有待进一步探索和研究。
[参考文献]
[1]刘西拉.21世纪的中国土木工程教育[J].清华大学教育研究,1998,(1):95-99.
篇8
关键词:工作过程 道路桥梁工程技术专业 课程体系
【中图分类号】G【文献标识码】B【文章编号】1008-1216(2015)09C-0039-02
随着国家公路基础设施建设对交通土建类人才需求的不断增加,许多高等职业教育院校相继开设了道路桥梁工程技术专业。但是,各类学校的道桥专业在专业建设中存在诸多问题,集中体现在:专业人才培养定位不够准确、学生的岗位能力无法满足岗位技能的实际需要。究其根源,一个主要原因是课程体系设计不够科学,而课程程体系设置是否合理直接关系到人才培养的质量。针对这种情况,我院对道路桥梁工程技术专业实施了基于工作过程系统化的课程体系建设改革,体现了教学与岗位需要相结合、工学交替的办学特色。
一、专业人才培养目标定位
由专业带头人、专任教师和来自企业的一线专家共同组成专业建设委员会,共同深入企业,进行广泛的调研,并结合对毕业生的跟踪调查,掌握企业对毕业生的需求状况、技能要求,从而进行人才培养目标定位。调研发现,我院的学生毕业后主要去向是范围内的公路建设企业、公路监理企业及公路养护部门,主要从事公路工程测量、施工、试验检测、监理等基础性的技术工作。学生的初次就业岗位主要是测量员、材料员、施工员、资料员、安全员等,经过几年的工程实践,慢慢向中高级岗位,如施工工长、质检部部长、工程部部长等发展。
企业对毕业生的能力要求是:具有一定的公路施工能力、测量放样能力、试验检测能力及施工管理能力。
针对企业岗位对毕业生的综合技能要求,结合我院学生的生源特点,我们将专业人才培养目标进行如下定位:主要培养具备道路与桥梁生产一线必需的基础知识和专业技能,具有较强的工程实践能力,具备一定的施工现场管理能力,具有吃苦耐劳精神和敬业精神的高级技能型专门人才。
二、工作过程系统化课程设计
(一)课程设计思路
在课程设计中,首先与企业岗位对话,以生产岗位对毕业生的技能要求为根本出发点,以就业为导向按照公路工程职业岗位(群)知识、能力、素质要求,校企共同制定人才培养方案,基于公路工程建设过程,参照职业资格认证标准,系统开发教学项目和实训项目。
(二)课程体系构建
根据校企专业建设委员会前期的调研,进行道路桥梁施工过程的岗位群分析,得到本专业对应的工作范围,也就是所说的职业行动领域;对各职业行动领域职能进行分析,得到每一个领域的典型工作任务,就是基本行动领域;分析整理归纳出典型工作任务对应的职业能力要求,进而得出学习领域课程,通过一系列的分析,就得到了本专业职业岗位与课程之间的相互关系。这就是开发基于工作过程系统化课程体系的基本主线,课程开发的逻辑思路如图1所示:
图1 道路桥梁工程技术专业课程体系开发流程
按照职业岗位的要求,重新构建以工作过程为导向的课程体系,形成新的职业基本素质课程模块、职业基本能力课程模块、职业核心能力课程模块、职业方向拓展模块等四个模块的课程体系结构,如图2所示:
图2 道桥专业课程体系构成
三、专业核心课程确立及建设
通过对公路工程工作岗位的能力分析,按照课程在人才培养模式中的作用,确定工程测量技术、道路材料、路基施工技术、路面施工技术、桥梁施工技术这5门对学生岗位核心能力培养起至关重要作用的课程,作为专业核心课程建设。这5门课程按生产工作过程设置教学内容,利用校内现有的实习实训设备并结合校外实训基地,实行“教学做一体化”教学,以达到培养学生核心能力的目的。
专业核心课程建设要真正体现工学结合, (下转44页)
(上接39页)按路桥施工项目工作过程设置课程结构,以典型工作任务制定教学内容,在建设的过程中与企业合作,共同制定课程标准和课程建设实施方案,编写工学结合的教材,制作电子教案、课件、习题库及试题库。
四、实践教学体系设计
实践教学在高职教育中起着举足轻重的作用,道路桥梁工程技术专业更要突出对学生岗位工作技能的培养,因此我们在课程体系建设中更加注重实践教学环节的设计。实践教学主要由课内实践教学、综合实训和顶岗实习组成。我院在实践教学改革中,主要做了以下几方面工作:
1.改变课时结构,增加实践教学课时:新一轮人才培养方案中总学时为3020学时,其中实践教学为1830学时,约占总学时的61%,极大地满足了公路工程工作岗位对学生技能培养的要求。
2.按道路桥梁工程施工过程对学生技能的要求,精心设计综合实训项目。
(1)认知实习:在学生入学时或者是在课程进行中,根据需要组织学生到公路桥梁施工现场进行参观,了解工程结构物各部分的结构和组成,认识路桥工程各主要构造物并了解其基本施工工艺、施工方法。增强学生对本专业的感性认识,树立初步的专业思想。
(2)道路工程制图与CAD实训:学生通过运用AutoCAD命令来绘制专业的道路工程图,做到将道路工程制图与CAD绘图有机结合、AutoCAD与专业图相结合,使他们具有一定的专业图识读能力与计算机绘图能力。
(3)工程测量综合实习、实训:普通水准测量,水平角、竖直角测量,四等水准测量,视距测量;大平板仪测图,小平板仪与经纬仪测图;测量技术综合实训。
(4)专业技能综合实训:第四、五学期,根据本地区气候特点及本专业明显的季节性,将教学过程与生产过程紧密结合,实行“春去秋回”的工学交替的教学方式。本地区的施工期一般在每年的5月至11月,因此我院安排学生在第四学期的开学初至5月1日,在校内进行专业核心课程的理论知识学习,从5月1日开始安排学生到校外实训基地进行为期半年的师傅带徒弟式的综合实习,进行职业能力综合训练,直到10月末工程建设项目完工或停工时,回到学校,继续完成专业核心课程的教学任务。主要是几项涉及到施工方面综合技能的重要的、大的实训项目,如路基施工、路面施工、桥梁施工,课程结构完全是C类课程,通过本阶段在校外实施以真实的工程项目为载体的教学做一体化综合实践训练,使学生具备工程施工、施工管理等综合实务能力。
(5)顶岗实习:第六学期,学生直接到各类企业进行为期半年的带薪顶岗实习,将所学知识与工程实际紧密联系起来,边工作边学习,完成毕业设计(论文),并由企业的高水平专家或能工巧匠担任实训指导教师。
五、结论
我院以道路桥梁施工过程为导向,以培养学生的岗位综合技能为根本出发点,校企合作进行人才培养目标定位,实施基于工作过程系统化的课程体系建设改革,教学目标符合高职对学生技能培养的要求;按照岗位的典型工作任务对课程体系进行序化整合,课程内容突出工程施工过程,教学内容满足岗位的工作需要,教学改革取得了较好的效果。
基金项目:高等学校科学技术研究项目:高职院校基于工作过程系统化的教学模式研究,项目编号:NJSY12287
参考文献:
[1]罗云军.高职路桥专业培养技术技能型人才的探讨[J].中国职业技术教育,2015,(2).
[2]覃峰.道路桥梁工程技术专业课程体系改革探索[J].广西教育,2013,(4).
[3]樊伟春.基于工作过程的教学改革――以导游实务课程为例[J].山西财经大学学报,2012,(S4).
篇9
上海应用技术学院教改项目:轨道工程毕业设计指导模式改革(1020T110023)
作者简介: 王长虹(1978.11- ),男,汉族,湖南衡山人,博士,副教授,研究方向:轨道工程
摘要:根据教师和学生特点,首先对轨道工程大类的毕业论文方向进行分组,毕业设计以专题设计为主,对毕业设计内容进行调研、研究、探讨,拓展专题毕业设计内容,强化后续设计过程,使学生对工程的全过程有比较清楚的认识,培养学生查阅相关文献分析问题、解决问题的能力。在此基础上初步建立轨道工程大类毕业设计指导的数据信息表,不断补充新的资料。
关键词:轨道工程 大类专业 毕业设计
中图分类号:G647文献标识码:A文章编号:1673-9795(2014)01(b)-0000-00
轨道工程大类专业以“依托行业”为办学宗旨,必须建立具有明显的轨道交通特色、专题性很强的毕业设计模式。因此,夯实专题设计的基础,延伸毕业设计的自身内涵,拓宽毕业设计的范围,使学生能够对设计全过程相关的设计环节都能参与,充分了解专题设计前导、后续的工作环节,培养学生设计总体的概念,以开阔学生的视野,毕业后尽快适应各种不同的新角色[1]。
轨道工程大类专业毕业设计方向涉及线路、桥梁、隧道、地下结构、岩土工程等[2]。对于一个新办专业而言,需要进行相关的毕业设计专题研讨。构建一个动态的毕业设计体系,根据教师和学生的特点,进行毕业设计选题,严格毕业设计过程,以保证设计内容高质量按期完成。
1毕业设计存在的问题
1.1设计内容单一
通过调研发现,铁路高校的轨道工程大类毕业设计可分为线路、桥梁、隧道和地下结构、岩土工程方向。比如轨道工程以轨道结构强度计算、缓和曲线设计、缩短轨计算及无缝线路稳定计算等内容为主的模式;桥梁工程以钢筋混凝土连续梁和连续刚构桥为主。指导老师根据毕业设计教学大纲拟定设计方面的题目,没有考虑学生毕业后的去处,学生毕业设计选择的余地很小。
1.2工作量不足
通过调研发现,由于大量计算软件的使用,如AUTOACD、ANSYS、桥梁博士、FLAC3D、同济启明星等软件。这样在较短时间内即可以完成结构的计算要求,如果仍按照结构计算和设计的要求做毕业设计,则显得设计工作量不够饱满。
1.3 毕业设计反馈情况
鉴于本专业的性质,有必要对轨道工程大类专业毕业课题进行改革,不仅是轨道工程毕业设计类型,让学生根据自己以后所从事的工作选择相关的题目,如线路、桥梁、隧道、基坑工程、深基础等。充实设计任务量,让学生在有限的时间里尽可能多的把所学的线、桥、隧专业知识应用于工程实践,掌握轨道交通工程设计、施工和维护的要点,增加就业机会。
2毕业设计内容的改进
2.1毕业设计题目拟定
拟在制定2014 届毕业设计任务书之前,由教研室主任牵头,了解每位教师的学习背景,和学生以后工作和学习的方向,尽量为同学制定切合工程实际的毕业设计题目。比如毕业生所签单位主要从事地铁隧道建设的公司,可以让教师增设与盾构隧道相关的论文组,对于考取研究生的学生,可以尝试让他们做毕业设计加论文的形式。通过这种“因才施教”制定题目的方法,让学生提前了解以后要从事的工作或研究,起到一个很好的衔接作用。
2.2有效利用计算机辅助软件
随着计算机辅助计算的发展,结构有限元软件、工程制图软件发展迅速,我院专门在第7学期为轨道工程专业的学生开设了ANSYS应用选修课,为毕业设计奠定了良好基础,另外AUTOCAD的广泛使用,为施工出图奠定了良好基础,为了保证工作量饱满,可以适当增加手算、编程计算和施工、管理方面的内容。
3过程控制方法
3.1充分利用两阶段实习收集资料
轨道工程专业学生将于第7学期在企业生产实习4周,学校规定要将毕业设计任务书于第七学期末之前下达给学生,第八学期第1-3 周为毕业实习阶段,在此两阶段实习过程中要求学生通过对工程实施过程的了解,进一步掌握所学的理论知识,尤其是去签约单位实习的学生,可以结合生产任务完成毕业设计。
3.2严格控制设计进度
在设计任务书中明确了各阶段应完成的任务,让学生了解各阶段的设计内容的份量和比重,结合自己的实际情况,参考教师建议的时间表,做出自己的控制性计划。在各个设计阶段,学生及时收集查阅资料,认真完成设计,指导教师亦通过学校的毕业设计管理系统,及时检查学生的阶段性成果,2周和教师完成一次面对面法的交流,以确保保质、按时完成设计任务。
3.3 明确量与质的要求
学校规定除了完成毕业设计以外,对于外文翻译、文字编排要求严格按照学校范本执行。由于办学规模的扩大,学生人数的剧增,教师队伍显得不足,以至于答辩时每组答辩教师人数偏少,答辩过程亦控制不够严格。根据教师人员专业情况,答辩拟按线路、桥梁、隧道分为三组、每答辩组有3-5位教师,每位学生自述设计内容10 分钟,提问5分钟。最后由答辩教师根据学生文本质量、论述情况和回答问题情况严格评分,保证答辩评分的合理性。
4资料整理
拟打算通过2至3届毕业设计的积累,初步建立轨道工程方向毕业设计指导的电子课件及设计资料等数据信息表,规范化毕业设计指导过程。构建一个规范化的毕业设计指导过程体系,在具有实际工程背景的条件下,完整、对口的获取设计资料,具有针对性积累参考资料。
5结语
以培养“卓越一线工程师”为目标的高等学校实践教学研究―高校轨道工程类毕业设计指导模式改革与探讨是完善我院教育教学改革的一个重要环节,是培养创新型毕业生的客观要求,理论上可以促进高校教学及管理环节合理有效,根据毕业设计中反映的问题,可以进一步完善轨道工程大类的毕业设计和专业知识的设置方式,使资源配置更趋合理,实践中可以培养具有鲜明特色、适应性强、能较好服务于社会、服务于行业的工程技术人员。
参考文献:
篇10
关键词 土木工程制图 教学方法 实践能力
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.05.048
Methods to Improve the Practical Ability of the Civil
Engineering Drawing Course Teaching
HE Jun, ZHU Zhizheng, SONG Guihong
(School of Civil Engineering and Architecture, Hubei University of Technology, Wuhan, Hubei 430068)
Abstract Curriculum design and graduation for the problems in the design drawings, some suggestions of civil engineering drawing course teaching methods. Geometry and fundamental part in drawing attention to improving the students 'interest in learning, strengthen reading the actual drawing of the professional engineering drawings and computer graphics section, and use assessment methods to draw the entire drawing, help to enhance the students' practical ability, for curriculum design, graduate design and employment and lay a good foundation.
Key words Civil Engineering Drawing; teaching methods; practical ability
土木工程制图课程是土木工程专业的一门专业基础课,研究绘制、阅读工程图样的理论和方法,培养学生的空间想象力以及读图和绘图技能,为后续课程的学习打下良好基础。其教学内容包括画法几何、制图基础、专业工程图和计算机绘图等,是一门知识量大、实践性强的课程。土木工程专业学生主要从事房屋建筑、地下建筑、道路与桥梁、地铁与隧道等领域的工程设计、施工、研发等技术或管理工作。图纸是工程师的语言,是设计者设计意图的体现,也是施工、监理、经济核算的重要依据。土木工程制图课程的学习效果对后续专业课的学习、毕业设计、以后工作影响重大。因此,如何让学生在有限的学时内学好这门课,最大限度地提升学生读图和绘图能力是土木工程制图教师所面临的难题。笔者在土木工程制图、基础工程课程设计、毕业实习及设计等教学过程中,发现学生的图纸存在较多问题,制图质量和读图能力都有待提高。本文首先阐述土木工程制图课程在实践教学环节中的地位,然后分析课程设计和毕业设计图纸中存在的问题及原因,最后针对问题提出土木工程制图课程教学的几点建议,以期通过土木工程课程的教学让学生的实践能力有所加强。
1 土木工程制图课程在实践教学环节中的地位
土木工程专业中实践教学环节主要有实验(如土力学实验、流体力学实验、土木工程材料实验、工程力学实验等)、实习(包括认识实习、测量实习、工程地质实习、生产实习、毕业实习)、课程设计(如道路勘察设计课程设计、混凝土结构设计原理课程设计、基础工程课程设计等)、毕业设计等。课程设计和毕业设计是土木工程专业实践教学的重要组成部分,其中课程设计时在课程理论教学完成后进行,时间为1~2周,毕业设计一般安排在大学的最后一个学期,时间约为13周。课程设计和毕业设计是完成教学计划、达到本科生培养目标的重要环节,主要培养学生分析问题和解决问题的能力。土木工程专业的课程设计和毕业设计大部分需要绘制图纸,要将自己所设计的内容通过图纸的形式表达出来,涉及到非常多土木工程制图的知识。因此,土木工程制图在课程设计和毕业设计中起着举足轻重的作用。
2 课程设计和毕业设计图纸中存在的问题及原因
学生在课程设计和毕业设计的图纸中存在的主要问题有:图框及标题栏的绘制不规范、线型线宽错误、中心线缺失、图名和比例缺失、字体大小及图样布置不合理、尺寸标注错误、剖面图标注错误等。土木工程制图是一门非常严肃的课程,必须遵循制图国家标准,主要包括《技术制图》、《房屋建筑制图统一标准》、《建筑结构制图标准》、《道路工程制图标准》、《水利水电工程制图标准》等。课程设计和毕业设计图纸中出现的问题反映出教师和学生对制图标准的重视程度不够,学生没有形成严谨的态度。
从教师而言,土木工程制图课教师、其他专业课教师、毕业设计指导教师对图纸的重视程度不够。土木工程制图的教授过程中,对工程实例的要求相对较少,造成学生对制图标准的认识和识图能力有限。很多课程设计甚至毕业设计的任务书中比较看重结构计算的内容,忽视了制图国家标准的要求,造成学生注重计算书而忽视图纸。
从学生而言,学生从思想上对制图标准不重视,认为只要图纸上能表达清楚就行。汉字写得“龙飞凤舞”,不按制图课上要求的仿宋体书写;数字随意倾斜、潦草,大小不合适;绘图时不按照步骤执行,图样布置不合理。另外,很多学生认为以后的工作中计算机绘图很重要,忽视了手工制图的环节,导致学生对工程图样的表达方法、制图标准和读图绘图基本技能相对欠缺,对平面图形缺乏认识。
此外,还存在一些客观原因。土木工程制图课程一般开设在大一的第一个学期,中期课程设计没有严格按照制图标准执行,大四第二个学期做毕业设计时很多标准中的要求都已经忘记,导致图纸的质量很差,不能符合国家标准要求。
3 教学方法探讨
(1)分两个学期、小班授课。土木工程制图课程内容多,其中画法几何和制图基础部分包括工程制图基本知识、多面正投影、轴测投影、标高投影等章节;专业工程图则包括房屋建筑施工图、建筑结构施工图、路桥工程图、水利工程图等。由于大一新生具备的土木工程专业的知识较少,在专业工程图讲解时需要介绍背景知识,否则会造成学生的专业工程图识读障碍。例如,在讲解建筑结构图中的钢筋混凝土构件图时,需要较详细介绍钢筋混凝土相关的知识,这样学生才能更好地理解房屋建筑、桥梁工程、水利工程中钢筋混凝土构件的表达内容和方法。将画法几何与制图基础、专业工程图与计算机绘图分为两大部分,分两个学期授课,更有利于学生对教学内容的理解和吸收。
土木工程制图课程作业较多,尤其是在画法几何和制图基础部分,每次课后都有作业,每个同学出现的问题可能不同;在专业工程图的识读过程中,学生的理解角度可能存在差异。因此,需要针对不同的问题进行专门的讲解和辅导,小班授课有利于教师与学生的交流,教学效果较好。
(2)增强学生对课程的兴趣。土木工程制图课程讲解时,由于内容多、教师需要不停地讲,会造成学生听觉疲劳。而理论部分的前后连贯性很强,如立体的截切与相贯要用到线面相交以及面面相交的知识,前面知识没有理解,后面学习就很困难。因此,增强学生对土木工程制图课程的兴趣,对于知识的掌握非常重要。在理论部分的教学过程中,可采用多媒体与板书、讲与练相结合方式,讲完一个知识点后立即让学生做练习,提高学生的成就感,缓解听觉疲劳。此外,可根据学生作业的情况,让学生讲解自己的解题思路和方法,让其他同学评判,调动学生的积极性。在专业工程图部分,可采取“找茬游戏”方式,让学生交换绘制好的图纸,遵照规范找错误,加深对规范的理解。另外,还可采取参观工程实例的方法,比如讲到直纹面的投影时,带学生寻找直纹面的工程实例,增强学生的感性认识。
(3)注重实际工程图的识读。在教材及习题集中,由于受篇幅所限,专业图纸只是某项工程中的部分图样。由于图纸不完整,学生无法从宏观上认识工程图。为培养学生的实践能力,最好的方法是让学生在专业实践中锻炼。为此,在教学过程中,教师可收集典型的、相对简单的实际工程案例,给学生识读。比如,在房屋建筑图部分,可选取居住建筑或公共建筑施工图;在路桥工程图部分,可选取结构形式简单的桥梁工程图。首先对房屋或桥梁的整体情况做出讲解,然后让学生分组读图,从而达到从整体到局部再到整体、逐步读懂图样的目的。通过实际工程图的识读,在绘制图样时,也会自然而然地遵照规范的要求来实施,绘图的规范性也就得到了加强。
(4)注重土木工程制图实践能力的考核。画法几何与制图基础部分的考核可采用平时成绩+闭卷考试的方式。平时成绩主要考查学生完成作业的情况,闭卷考试主要考查学生对基本理论的理解和应用。专业工程图和计算机绘图部分的考核可采用平时成绩+开卷考试的方式。平时成绩主要考查工程图样的补绘和抄绘等,针对问题及时纠正和指导,一般为单个图样。开卷考试可采取绘制工程图方式,由教师结合工程实例制定指导书,将学生分成小组,每个小组完成一整套图纸。在绘制过程中,要求学生以设计者的角度,充分理解整套图纸中各部分重点表达的内容,各部分的内在联系等,以此提高学生绘图能力。
(5)加强制图课程与课程设计及毕业设计的联系。土木工程制图课程教师在授课时,应强调其作用和地位,还可将往届优秀的课程设计和毕业设计图纸向学生展示。课程设计和毕业设计教师在布置任务时,要强调规范作图的重要性,在任务书参考资料中增加相关制图规范,增加图纸质量的成绩比重,并加强易错点的讲解。只有加强土木工程制图课程与后续专业课程、毕业设计等环节的联系,才能让学生逐步积累、提升识图和绘图水平,增强实践能力。
4 结语
图纸是土木工程专业课程设计与毕业设计的重要表现形式。针对课程设计及毕业设计图纸中存在的问题,提出基于实践能力培养的教学方法,主要包括注重实际工程图的识读、考核时采用绘制整套工程图的开卷考试形式、加强制图课程与课程设计及毕业设计之间的联系等。随着教师和学生对制图标准重视程度的提高、大量专业工程图的识读与绘制,可望改善土木工程制图课程的教学效果,提高课程设计与毕业设计的图纸质量,从而提升土木工程专业学生的实践能力。
基金项目:湖北工业大学教学研究项目
参考文献
[1] 丁宇明.土建工程制图(第三版)[M].高等教育出版社,2012.
[2] 张程博,裴红艳,张静.对“土木工程制图”课程教学的思考[J].黄石理工学院学报,2011.27(2):67-70.
[3] 王艳春,徐卫平,敖志强.基于毕业设计的《工程制图》教学改革与研究[J].科技信息,2013(21):149-149.
[4] 梅素琴.对土木工程制图课程教学改革的几点思考[J].合肥工业大学学报(社会科学版),2002.16(1):44-46.
[5] 郑文亨.关于《土木工程制图》课程教学的几点思考[J].教育教学论坛,2014(9):21-22.