桥梁工程的课程设计范文
时间:2023-09-25 18:14:45
导语:如何才能写好一篇桥梁工程的课程设计,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
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)51-0193-02
“桥梁工程”课程设计既是土木工程交通土建专业教学的一门主要课程,也是一门实践性极强的工程学科,其目的是培养学生综合运用桥梁工程课程所学知识以及有关先修课程的基本知识进行桥梁结构设计的能力。以梁式桥课程设计为例,要求学生掌握梁式桥计算的全过程,其不仅加强了桥梁工程课程教学中的构造设计、计算方法的学习效果,而且也是对于结构设计原理、结构力学等专业基础课的一次实际应用,同时也毕业设计的基础。
一、现有桥梁工程课程设计教学中存在的主要问题
1.现有的课程设计方法与工程实践脱节。在现代桥梁结构设计中,大型的有限元分析软件逐步取代了手工计算和设计。常用的桥梁有限元软件有ANSYS、MSC、MIDAS等一系列软件,这些软件以其强大的数值、分析运算功能、生动形象的图像处理能力,代替了传统方式下用笔和纸进行的设计操作。现有的设计课程中用笔、纸完成桥梁工程课程设计的传统教学方式与时代脱节,大量应用电算技术成为一种时尚。有限元软件应用的辅助教学方式既为设计类课程教学带来了新的气象,同时也对教学工作产生了巨大冲击,其对于桥梁工程课程设计辅助教学的重要性越发突出。
2.对于设计成果是否符合要求缺乏判断。现有的课程设计仅仅采用手算模式,一旦设计成果不满足规范要求,学生往往仅改结果,对于过程并不加以修正,而MIDAS这一类设计软件均引入了我国现行的设计规范,对于设计成果是否符合规范要求是一个刚性的判断标准,一旦设计成果不符合要求,必须全过程修正方可通过计算。
二、MIDAS软件引入桥梁工程课程设计的优势与实践
1.MIDAS软件引入桥梁工程课程设计的优势。为了解决桥梁工程课程设计中所暴露的问题,在课程设计中引入MIDAS作为设计工具,同时采用手算对承载能力进行复核,让学生通过做课程设计,了解实际工程结构设计的基本程序和掌握结构设计的方法,并且通过设计结构的优化,真正达到基本训练的目的,为毕业设计打下坚实的基础。
2.MIDAS软件在桥梁工程课程设计中的实践。MIDAS系列结构设计软件为通用的空间有限元分析软件,要用到结构力学、结构设计原理、桥梁工程等大量理论知识。特别是针对桥梁结构,MIDAS/Civil结合国内的规范与习惯,在建模、分析、后处理、设计等方面提供了很多的便利功能,目前已为各大公路、铁路部门的设计院所采用。根据桥梁工程课程设计的任务要求,教学内容选定MIDAS系列结构设计软件中最基本的杆系程序MIDAS/Civil。基本操作过程训练的教学目的是让学生了解MIDAS/Civil系列结构设计软件的基本组成与设计流程,熟悉各级菜单命令。其教学内容包括建模(前处理),即材料参数输入、结构离散化、边界条件与荷载布置等;对结构进行分析计算,即按照现行的规范,对各种荷载进行组合并进行分析;结果(后处理),即导出设计成果、出图等操作。分析能力提高训练的教学目的是使学生的实践能力由基本操作技能向实际应用能力提高,其教学内容是指MIDAS/Civil在进行配筋计算与验算后,可以得到结构的内力、位移图形与表格,并且根据各种验算结果判断是否通过设计规范。由于软件的全部计算过程是隐蔽、看不到的,只有让学生通过查看结果图形和文本文件,学会分析判断各工况下的荷载传递情况、荷载图、弯矩包络图、剪力包络图等是否正确,结构钢筋布置是否合理,计算结果(水平侧移、裂缝、挠度等)是否符合规范、规程要求等。对可能存在的不合理的设计结果,通过对所建模型进行修改,结构概念、结构分析能力得到提高,对于结构力学、结构设计原理、桥梁工程以及规范的理解能力大幅度增强。教师S课程设计的进度,可选在课程设计前提前组织学生传授、现场演示上述软件的功能、应用及基本建模、分析及后处理过程,并且辅助已经建好桥梁模型使学生有更加深刻的体会。对于超静定结构,结构的受力与施工过程息息相关,这就要求学生不仅会正确使用软件,还要求学生采用结合所学的力学知识对所算桥梁结构的受力性能、施工过程进行检验,要求学生对于桥梁结构的定性分析应十分熟悉,必要时还应与简化的桥梁模型的手算结果相符合,以此验证软件计算结果的正确性,为将来的结构设计、施工均打下坚实的基础。
3.通过MIDAS的引入加强桥梁结构设计概念的教学。在我们的实践中,发现学生往往会按照流程建立桥梁的模型,并且进行分析计算,但是对于计算的结果往往无法进行正确的评价,甚至找不出程序报错的原因。其主要原因来源于学生的基本理论不清楚,对于桥梁结构的特点、规范的理解程度不够。毕竟有限元软件仅仅是一个工具,“人必须成为工具的主人,而不能被工具所代替”,因为每一次对于模型的修改和调试都建立在对于桥梁结构的宏观概念上,所以学生在对桥梁模型的不停修改与调试中,对于结构设计原理、桥梁工程、现行规范以及所学的各种力学等课程的理解不断加深,也更加有利于教学与实践相结合,帮助学生建立大结构的概念。
4.应用实例。桥梁工程课程设计主要内容为30m预应力混凝土T梁结构设计。该设计计算包括T梁截面尺寸的拟定、荷载作用下结构内力的计算与效应组合、预应力钢束的配置、截面验算等。MIDAS提供视图、结构、节点/单元、特性、边界、荷载、分析、结果、PSC、pushover、设计、查询、工具等十三项一级目录。每个一级目录下均提供若干二级目录,MIDAS通过提供三维视图使得设计更为直观。如桥梁工程教学中对于截面尺寸的拟定给出的是一个范围,如T梁指出高跨比为1/14―1/25,肋宽为0.18―0.20m,从受力与施工角度出发,在支点处往往采用较大的截面尺寸,跨中采用马蹄形较小的截面尺寸,对于这些构造缺乏直观的现实。MIDAS通过材料和截面、节点单元输入进行截面拟定,相对于教材二维图形,其可以产生三维构图,从而表现更加直观。学生更加容易理解也便于细部尺寸的修改。尺寸拟定完成以后,确定边界条件,再按照课程设计要求进行车道和人群荷载布设,程序进行荷载效应计算与组合,PSC设计,完成预应力钢束的初步估计。学生可以通过查看各种效应组合下的内力图形,与手算结果比较,判断模型建立是否正确。这不仅提高了学生对于结构力学等基础课程的理解,更为今后施工、设计中的定性判断提供了基础。根据程序提供的预应力钢束数量以及结构的弯矩图,学生可以直观地进行预应力钢束的布置,并对钢束的位置可以进行任意修改,直至结构通过程序验算。程序的验算是否可以通过施工阶段正截面法向应力验算、受拉区钢筋的拉应力验算、使用阶段正截面抗裂验算等。MIDAS程序设定一旦设计不能满足现有规范的要求,则验算报错,这就需要学生对模型进行修改,或者调整预应力钢束的数量、位置,或者调整截面的尺寸,这能进一步加强学生设计流程、预应力钢束的布设以及作用等教学重点的理解,使得理论教学与实践教学进一步融合。
三、Y语
近几年,将MIDAS/Civil有限元分析软件引入混凝土结构课程设计的教学实践表明,通过提前布置课程设计题目,带领学生熟悉并且应用有限元软件,对于加强学生的设计理念,调动学生的设计积极性有着积极的作用,并且对于培养学生对各种错综复杂因素的综合分析能力以及对学生毕业设计、加大实践教育起到了很大的帮助作用。
参考文献:
[1]邵旭东.桥梁工程[M].第二版.北京:人民交通出版社,2007.
[2]易壮鹏.“桥梁工程”课程设计教学方法研究[J].中国电力教育,2011,(14):100-103.
[3]王新忠,郭太平,文国华.桥梁工程专业课程设计改革探索[J].中国电力教育,2009,(8):112-114.
Application of Software MIDAS in Teaching of Bridge Engineering Course Design
YANG Ri-hua,WANG Xin-zhong,HUANG Guo-ping
(School of Civil Engineering,Hunan City University,Yiyang,Hunan 413000,China)
篇2
古代土木工程技术是以师傅传徒弟的方式代代相传的,自从现代科学体系形成以来,土木工程技术已经越来越科学化,目前的土木工程教育形成了一套整系统的科学体系。随着工程技术复杂程度的增加,原来的土木工程技术经拆分为各种数学、力学、材料等独立的课程,土木工程教学的主要任务也变成了这些课程的教学,教学中往往注重知识点教学,这些知识如何还原到工程应用中去并没有得到重视,这就产生了学生不会构思的问题。
基于上述认识,为了达到让学生在具备专业技能的前提下,具有创造性思维的能力,课程教学改革的教学思想主要是在按照科学体系安排课程的同时,尽量体现桥梁工程技术自身的特点,以建造技术贯穿课程安排。在教学内容上,将重点主要放在,对现有桥梁设计与施工方法的形成过程上,通过分析目前已有桥梁的构造、设计方法、施工方法形成过程中前人所经历的成功和失败,找到目前桥梁工程结构常规做法的合理性与缺点。
二、新桥梁工程专业课程方案设计
土木工程专业的基础及专业基础课程在一二年级的平台课上统一安排,桥梁方向的专业课在此基础上进行。专业课的教学目的就是要使学生综合运用所学基础知识,学会按照工程特点进行思维的方法,了解桥梁结构体系可能的创新方向。
新课程设置方案具有如下特点。
1.针对学生计算能力强、构思能力弱的问题,增设桥梁概念设计课程
该课程主要结合一个随堂的课程设计,在专业课的一开始,着重介绍桥梁与使用要求、建设条件、受力体系、材料应用等的关系,培养学生的思考与构思能力。课程讲解过程中配合随堂的课程设计,在方案概念构思的各个环节上,开展若干次课堂讨论。
2.桥梁工程课程的教学内容做了较大调整
将桥梁工程课程按照结构体系开展,上学期主要介绍梁式桥,下学期介绍拱桥、斜拉桥、悬索桥。在某一种结构体系下,综合介绍公路、铁路桥梁由于荷载不同的特殊要求,不再分钢与混凝土桥,而是强调在不同条件下如何根据不同材料自身的特点进行综合利用,任何桥梁体系条件下都强调架设方法与桥梁受力、构造的关系。在桥梁设计计算方面,缩减计算方法本身的介绍,着重强调计算方法与构造特点与施工方法之间的关系,培养学生习惯于在结构设计中对结构进行全面思考。
3.将钢与组合结构桥梁课程进行了压缩,去除关于大型桥梁结构体系部分的内容,着重介绍钢与组合结构桥梁的特殊构造以及特殊的计算分析问题。
4.将道路工程、桥涵水文由选修课转设为必修课,加强学生对使用要求与建设条件的认识。
5.针对中小跨度桥梁大量使用连续梁桥的实际情况,增设连续体系梁桥课程设计,要求对连续梁桥进行合理跨径布置,并利用现有桥梁结构分析软件对桥梁施工及运营过程进行结构受力分析与配筋计算。
6.将桥梁施工中关于桥梁架设总体思路的部分转移到桥梁工程课的相关结构体系中去,将具体的各种桥梁施工工艺独立出来,转化为选修课。
7.将原来的桥梁结构电算课程转化为桥梁结构计算,设为选修课,着重介绍复杂桥梁结构的施工与运营过程分析原理。
8.针对各课程知识点衔接的问题,在课程学时分配上采取“节段式”时间安排,将较少学时的课程集中在半个或者1/3学期进行,而不是以往的通过单双周间隔将课程分配到整个学期。
三、桥梁工程课程教学大纲的修订
在上述课程设置方案中,桥梁工程课程教学内容是改革的关键,新大纲的编制中充分体现了对学生工程思考能力培养的要求,将各种工法、算法、构造方法的演变作为教学的重点。表3为桥梁工程(上)教学内容。在桥梁工程专业方向专业课程设置方案的研究过程中得到如下结论。
1.桥梁工程专业课设置的过分理论化,阻碍了学生创新思维能力的培养。
2.培养学生工程创新能力的途径之一是将工程特点回归到桥梁工程专业课程的设置中来。
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(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
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通过对用人单位对某大学毕业生的使用情况的反馈和对2008届、2009届和2010届毕业生的跟踪调查来看,我校桥梁工程专业学生在就业过程中存在的主要问题是:一是专业基本知识掌握太少,与实际要求还有较大差距;二是实践与应用能力不强;三是工作适应能力较差,不能吃苦,随意擅自离职。其中的第一和第二点,反映了就业单位对毕业生掌握桥梁工程课程程度的要求较高,桥梁工程课程程学习的好坏直接影响到毕业生的工作能力。
二、目前桥梁工程课程学习的现状
1.桥梁工程课程枯燥无味,学生对该课程学习兴致不高。
土木类专业课程的学习特点就是培养学生动手、动脑及分析、应变能力,这些专业课程应着手培养学生的逻辑思维能力,抛开形象思维定式的约束,充分发挥学生的想象力,抓住问题的关键,从而帮助学生更好地认识科学发展的客观规律。在课程的学习中,很多学生反映土木类专业课程之一的桥梁工程课程有着公式繁多、难以理解、逻辑性强、抽象性强等问题,觉得该课程枯燥无味,因此对该课程的学习失去了兴趣。
2.没有掌握好桥梁工程课程的学习方法,课程重修率高。
因为桥梁工程课程的这些特点,而有些同学又没有掌握较好的学习桥梁工程课程的方法,导致了学生对该课程学习的厌怠,相当的学生在课堂上显得积极性不高。2010年学年,笔者从某大学《桥梁工程》课程的到课率调查情况来看,在《桥梁工程》课程的前阶段(本阶段主要讲述桥梁工程的概论,介绍桥梁的发展和建设成就,桥梁的组成等),学生到课率为90%以上;而在课程的中后阶段(本阶段主要讲述桥梁工程各种体系桥梁的构造和计算),学生到课率为75%~85%,明显低于课程前阶段的到课情况。总结原因主要是:学生对于桥梁专业有关于桥梁发展的内容听得懂也感兴趣,而对于桥梁构造及计算的内容感到枯燥无味。因为该部分内容理论相对较深,需要应用到前面的基础知识,如在学习“荷载横向分布系数”计算内容的时候,需要同学们运用到《结构力学》中求影响线的知识,如果影响线绘不出“荷载横向分布系数”是计算不出来的。有的同学听得一知半解,又不及时对上课内容进行课后消化,不懂的知识越积越多,索性就对《桥梁工程》课程失去了信心,便萌发了“与其坐在课堂上听‘天书’,不如出去干其他事”的想法,使得到课率产生了下滑。这种情况也导致了相当一部分同学对桥梁工程课程学习不足,课程重修率较高。从2009—2011年桥梁工程专业学生的《桥梁工程》考试(考试内容为包含大部分教学重点的中等难度的闭卷考试试题)成绩分析可知,三年里面年均重修率>15%,考试成绩>80分以上的比率<15%,这些数据也证实了这一点。
三、实践与探讨
1.加强基础理论学习,夯实专业基础。
专业课涵盖内容广泛,需有一定的基础课作为基础,而桥梁工程以《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《结构设计原理》等基础课程为基础,因此学好这些基础课程是学好《桥梁工程》的前提。学习要脚踏实地、一步一个脚印,不能操之过急。一些刚进大学的新生,还没开专业课,就急于去学习《桥梁工程》课程,结果看不懂也是正常的。如在学习梁桥构造的时候,主梁的构造及配筋为什么是这样一个原则或这样的规律,这是与《材料力学》和《结构设计原理》的知识相关的,如果没有这些基础知识做铺垫就不能真正掌握梁桥主梁构造及配筋的原理。
2.着力提升《桥梁工程》课堂教学质量。
桥梁工程课程的课堂教学是“启发式”教育,讲授桥梁工程有关的理论知识。因此,老师的讲课方法固然重要,学生还应在课堂上记住老师讲课的思路、重点、难点、方法和主要结论,对要点、难点和因果关系要作课堂笔记。教师的言传身教对培养学生的学习积极性起着相当重要的作用,有经验的老师在课堂上会引入一些自己参与的工程实例,通过PPT的形式把工程照片放映出来,增强学生们的感性认识,然后引发学生们去思考和讨论,加深他们对概念的理解和认识。由于专业的特点,目前相当多的桥梁工程教材对于桥梁知识的描述不是很生动,激发不了同学们的学习兴趣,笔者曾经思考能否将桥梁工程课堂教学与桥梁实习结合起来,穿行讲解,有助于提高讲课的效率和学生们的学习兴趣。但由于学校附近符合实习要求的场地不多(太远了又涉及到时间和交通等问题),而且现在学生人数较多,实习难度加大。因此,采用此方法来进行教学有一定的难度,如何解决这些困难从而找到一条合适的教学途径值得我们进一步探讨。
3.充分利用桥梁实习,加强理论联系实际的能力。
工地实习是理论联系实际的宝贵时机,观察施工现场、学习施工组织、了解施工程序、观摩施工过程,向工人和工程技术人员请教可以学到课堂上学不到的知识和技能。高校的教学大纲里要求桥梁工程专业的学生要进行为期一个月(4周)的生产实习和两周的毕业实习,目的也是让同学们通过现场工程技术人员讲解、现场参观并参加生产工艺活动,掌握桥梁工程课程所学知识;增强理论联系实际的观念和培养解决实际问题的能力;了解桥梁的设计和施工,即各种桥梁的设计特点、构造形式、施工方法、施工组织、监理过程等方面的实用知识。有不少的同学通过在实习中对桥梁的感性认识,与课本知识很好地结合起来,大大加深了对专业知识的理解。记得实习中有一位2009届的学生在预制梁厂里仔细观看了主梁的配筋和浇注过程后,真正理解了《桥梁工程》课本上枯燥的文字叙述,说明了理论联系实践后产生的微妙作用。一位做了某桥梁公司技术总工的校友在一次讲座上曾经感慨的说道“:桥梁实习解答了我在桥梁工程专业知识上的很多疑惑,使我真正把课本的知识与实际工程第一次联系起来,加深了我对桥梁专业知识的认识,感觉好极了。”可见,充分利用桥梁实习课程的时间来掌握专业知识是多么的宝贵,能否成为桥梁工程方面的优秀人才,工地实践尤为重要。
4.做好课程设计与毕业设计,训练学生的专业综合能力。
桥梁工程专业教学中安排有大量的课程设计,如“悬链线拱桥的设计”、“钢筋混凝土T梁设计”等,还有长达12周的毕业设计,目的都是训练学生综合运用所学知识解决问题的能力。特别是桥梁工程的毕业设计,要求学生们按照指导书的要求,根据实际情况独立地进行桥梁设计,这就要求学生要在设计中能综合运用所学课程,要有一定的分析问题和解决问题的独立工作能力,要掌握计算、绘图、查阅文献、使用规范手册和编写技术及计算机辅助设计计算等基本技能,掌握大、中型桥梁的设计原则、设计方法、步骤和正确的设计成果表达方式,熟悉国家制图规范和标准设计图集的运用等。如果一个学生能按照指导书的要求完成桥梁工程毕业设计的任务,这对于提高他的桥梁工程专业知识将大有帮助。笔者在毕业设计中曾经指导过一个学生,该生由于桥梁专业知识掌握不好《桥梁工程》考试没有及格,最头疼的是该生准备要进行毕业设计,然而专业知识的匮乏成为了他巨大的拦路石。其实该生的基础知识并不差,《桥梁工程》课程没有学好是因为没有掌握正确的学习方法,在笔者的指导和鼓励下,该生在毕业设计中一步一个脚印,扎扎实实地学习桥梁工程专业知识并运用到设计中,一边设计一边学习,专业知识的掌握得到了大大的提高,并以高分顺利通过了《桥梁工程》补考,同时也较好地完成了毕业设计。可见,做好毕业设计对于学好桥梁工程知识起到了良好的补充和促进作用。
5.重视实验课程的教学。
实验教学的目的是验证、弄懂技术原理,掌握用实验方法解决实际问题的手段。桥梁工程的教学课本上,有一章书的内容是“混凝土简支梁桥的计算”,里面有一个内容是计算“荷载横向分布系数”,这也是简支梁桥计算的一个重点和难点,要顺利地进行计算必须先要理解荷载横向分布的原理,相当一部分学生在学习中对于原理的理解一知半解。针对于这种情况,我们在教学内容中增加了“验证荷载横向分布系数计算方法”的实验,在实验中学生可以通过加载测试的方法测出结构的实际受力情况,然后与理论计算进行比较从而验证计算方法的正确性。通过这个实验,学生对于荷载横向分布的原理更加理解,真正掌握了“荷载横向分布系数”的计算方法。因此,实验课对于桥梁工程课程知识的学习起到了很好的辅助作用。
6.积极参与课外学习与设计竞赛。
课堂学习侧重的是专业和基本的理论和方法,在校期间不能满足于教材的学习,要多渠道获取知识和信息、拓宽知识面和专业视野。课外学习是对桥梁工程课程的一个有益补充,一是可以通过到图书馆借阅老师推荐的相关参考书,了解本专业国内外的科技发展水平和最新科技动态;二是可以通过经常登录土木类网站、论坛,了解本专业的行业动态和政策法规。三是学习国家标准、规范、规程,这是土木工程的行业准则和工作依据,这样既能巩固在校的学习效果又可以提高工作后的实战能力。同时,要积极参加与桥梁工程专业相关的一些竞赛,提高自身的动手动脑能力。很多高校的土木工程专业都组织了“桥梁模型设计大赛”这一项活动,这个活动要求学生们通过自己学习到的桥梁专业知识,按照要求的材料(如纸、木材等)制作出一定比例的桥梁模型,谁制作的模型在相同质量下承载力最大就获胜。这个活动激发了学生对于桥梁结构的研究:到底怎么制作的模型承载力最大?怎么制作的模型质量小一点?怎么制作模型更加优美?并通过自己对专业知识的理解,制造出符合要求的各种桥梁模型。同时,在比赛中通过加载试验学生们可以直观地了解到模型的实际受力能力,并与理论计算的比较,加深了他们对桥梁结构的理解。笔者曾经参加过几次长沙理工大学土木与建筑学院举行的“桥梁模型设计大赛”,在比赛中学生们充分发挥了自身的创造性,参加比赛的各种桥梁模型千姿百态,汇集了学生们的巨大心血,从他们在一次一次加载过程中的欢呼声中笔者感受到了学生们对活动的积极性和热爱性。这说明活动的开展无疑是成功的。在活动中,学生们的动手能力和创造能力得以发挥,更加激发了他们对专业的热爱,极大地促进了他们对桥梁工程知识的掌握。
四、结语
篇5
第一,由于分方向时间较晚,学生接触桥梁专业课程时间偏后。土木工程学院下属有多个系所,分别开设桥梁工程,地下工程,建筑工程等多个课群方向。各专业本科生前二年统一上课不分专业,当读至大学二年级下学期,学生根据自己的志愿选择感兴趣的专业方向。因此,桥梁工程系的学生名单在大学二年级下学期才能确定,而桥梁系最重要的课程《桥梁工程》此时开课,时间较晚。对于桥梁系本科教育最重要的几门课都是在大学三年级下学期才能上完,如《桥梁工程》(上)、(下)分别在大三下学期和大四上学期上课,作为桥梁课群方向的专业必修课程,在教学中占有非常重要的地位,开课时间偏晚,对桥梁教学不利。又如《结构力学》这门课其中有些内容对桥梁系学生偏重不一样,很重要的却讲得不够细致有针对性。
第二,桥梁工程课程设置内容缺乏全面性。土木工程教育卓越工程师培养目标是面向未来国家建设需要,适应未来科技进步,德智体全面发展,掌握土木工程学科的相关原理和知识,获得工程师良好训练,基础理论扎实、专业知识宽厚、实践能力强,能胜任木工程项目的设计、施工、管理、研究、教育,以及投资与开发、金融与保险等工作,具有继续学习能力、创新能力、国际视野和领导意识的卓越人才。目前我院现有的教学方式,注重了教学的系统性和完整性,但也存在不足之处。桥梁课群方向专业课程信息量大,而每门课程学时有限。桥梁系学生从土木学院中分出较晚,对桥梁系后续本科生教学等有些不利影响,有些课程对本专业并不十分重要,可理解、了解,而有些课程或者内容对于桥梁系学生将来学习和工作非常重要,应加以强调。桥梁工程课群方向现有教学方案偏向公路桥梁课程设计,疏于其他形式桥梁工程课程内容的教育教学。新的桥梁技术专业课程将全面培养掌握各类相应专业学科的基本理论和基本知识,能在公路、桥梁、铁路、城市道路、地铁和地基处理等领域从事施工、管理和初步设计的高级工程技术人才。如何提高学生的工程操作能力、创新能力,如何使公路与桥梁技术专业课程教学更加适应当今社会对人才的要求,都是桥梁工程课群方向积极探索的问题。
第三,思考和建议:产生上述问题的原因在于传统的教学模式不适用于应用型人才培养目标下的桥梁工程课程教学。因此,为改善教学质量和效果,有必要对该课程的教学模式进行改革和探讨.如果桥梁课群方向的学生能早点分出,如大二上学期就确定,则可由桥梁系老师来承担核心基础课和专业基础课的教学工作,这样会更有针对性和效果。对培养专业性强的桥梁人才更有利。建议学校教务处和学院能够考虑桥梁系的要求。桥梁专业课程信息量大,而每门课程学时有限,往往教师花费很多精力和时间,也无法完美地表达桥梁建筑的空间和时间广度。
2小结
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工学结合的项目课程模式是高职教育课程模式改革的科学选择。一直以来主导高职教育的课程模式是学科课程模式,其基础体系是学科体系的知识体系。研究者们常按照学科本身发展的需要进行研究,而不是按照生产或生活的需要进行研究,这就导致学科的发展往往与生产、生活的发展有所脱节,其培养的目标也是以学术型专门人才为主,而这已不符合当今高职类院校人才培养的方向。针对此种情况,道路桥梁工程技术专业高等职业技术教育定位就是要针对高等职业院校学生的特点,培养学生的社会适应性,提高学习能力,学会交流沟通和团队协作,提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力。根据职业技术领域和职业岗位(群)的任职要求,分析高职学生职业岗位素质要求,调查路桥专业职业岗位群能力要求,参照交通部行业相关的职业资格标准,按交通土建企业的路基工程、路面工程、桥梁工程的三个工作岗位中完成某一具体的施工工作任务时所需遵守的程序工作过程分别采取了问卷法、座谈会法、直接观察法、某工程项目跟踪法进行了调查,形成了职业行动领域的典型工作任务。
2道路桥梁施工项目课程教学设计
课程设计理念主要包括两个方面:①《道路桥梁施工》课程知识选择与工程实践相结合。通过对道路桥梁工程技术专业按基于工程施工过程的工作岗位对知识、综合素质、职业技能的任职要求,参照相关的职业资格标准,对道路桥梁工程技术专业职业岗位的知识内容进行选择,初步形成了《道路桥梁施工》课程的知识内容。②《道路桥梁施工》课程技能培养与工程实践相结合。通过对道路桥梁工程施工过程的职业能力培养的需要,按照“项目化教学”课程的开发步骤,确定施工工作过程施工能力和素质。在施工技能培养时采取与道路桥梁施工过程中的路基施工、路面施工、桥梁施工等要求的相结合培养学生的职业技能,从而体现《道路桥梁施工》的工学结合的教学理念。
3道路桥梁施工项目课程教学思路设计
根据道路桥梁施工技术专业培养目标,要求学生必须掌握道路桥梁施工过程中所必需的施工应用知识和基本技能,因此确定了《道路桥梁施工》课程的培养目标。分析道路桥梁工程施工过程岗位的具体典型工作任务,结合本地区情况,通过企业专家、专业带头人和骨干教师共同分析道路桥梁工程技术专业施工职业岗位能力要求与职业素质、知识结构关系,确定了《道路桥梁施工》课程内容。考虑到《道路桥梁施工》课程是一门实践性较强的课程,因此采取“工学结合”的方式进行学生的职业能力的培养,因此该课程设置为项目(任务)课程,在教学方法选择时采用模拟教学法、项目(任务)驱动法、工程案例法、现场操练法等进行教学,在教学手段选择时采取多媒体教学手段和传统教学方式结合起来进行教学。对课程教学效果评价,主要是按照突出职业能力培养的课程标准和交通行业测量中级工的行业规范的目标来进行综合考核和评价,最终实现并达到《道路桥梁施工》课程培养目标。
4道路桥梁施工课程教学内容设计
4.1教学内容选取针对性
《道路桥梁施》课程内容的选择主要是针对道路桥梁工程施工技术专业的教学目标(能力目标)的要求,按照道路桥梁工程施工过程工作岗位的工作任务来进行选择。
4_2教学内容选取适用性
《道路桥梁施工》课程内容的选择主要是基于道路桥梁工程施工过程为导向,考虑“工学结合”的课程观,按照职业岗位和职业能力培养的要求,整合道路桥梁工程技术专业的理论教学内容和实践教学内容,汲取新知识、新技术、新设备、新标准的内容,构建了以真实的工作任务为目的课程教学内容的模块化课程结构。
5总结
篇7
关键词:课程体系;改革教学;路桥方向;土木工程
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2012)12-0049-02
1998年教育部颁布新的本科专业目录,其中土木工程专业是由原来的矿井建设、建筑工程、城镇建设(部分)、交通土建工程、工业设备安装工程、饭店工程、涉外建筑工程、土木工程等八个专业合并而成。其中的道路与桥梁工程方向是土木工程专业设置的6个专业方向之一。为了适应新形势下人才培养模式的要求,在“大土木”的框架下,有必要从路桥方向学生工程能力培养入手,确立指导思想,明确培养目标,探讨课程改革创新的内容和途径,全面推动土木工程专业路桥方向课程体系的改革和实践。
一、课程体系改革的指导思想
土木工程专业路桥方向课程体系改革研究的重点应以确立面向21世纪的人才为培养目标,以培养学生的创新意识,激发学生的个性发展为职责。要求培养的学生能适应科技进步和社会发展需要,基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、有创新精神,掌握现代化科学的管理理论、方法和手段,具有较强的适应性和竞争力。基于以上原因,在课程体系改革中具体体现在对学生的知识要求、能力要求和素质要求三个方面。
(一)知识要求
使学生具有较扎实的自然科学基础,对工程材料的基本性能、工程测绘与工程制图的原理和方法、工程结构构件的力学性能和计算原理、工程施工和组织的一般过程、工程管理和技术经济分析的方法、结构选型和构造的基本知识、结构工程的设计方法以及相关软件的应用技术均能掌握,同时要求了解本专业的法规、规范与规程,了解本专业科学技术的新发展。
(二)能力要求
使学生具有较强的自学能力,具有综合应用各种手段(包括外语)查取资料、获取信息的能力,具有本专业所必需的实验、测试、计算机应用等技能,获得土木工程师的基本训练,具有从事道路与桥梁工程设计、施工、管理、地基处理等领域的工作能力,具有较强的开拓精神,具有一定的创新思维和科研能力。
(三)素质要求
使学生能比较系统地掌握本专业所必需的科学与技术理论知识,具有一定的专业知识、技术知识、经济知识和管理知识,对本专业学科范围科学技术的新发展及其动向有所了解,具有较好的文化素质、心理素质以及一定的修养。
二、课程体系改革的基本内容和途径
(一)课程体系改革的基本内容
按照课程体系改革指导思想的要求,课程体系改革的基本内容有:(1)制定新的培养计划和教学大纲;(2)了解本专业学科范围内科学技术的新发展,编写路桥方向课程体系的教材和教学参考书;(3)对课程体系、教学内容、教学方法、考核办法进行改革实践;(4)建立实习基地,对实习、课程设计和毕业设计等实践性教学进行改革实践。
(二)课程体系改革的途径
为了适应社会不断发展的需要,在课堂教学学时少的情况下,优化课程设置,整合和重组课程内容,改进教学方法,以实现学生在知识、能力和素质上协调发展,适应人才市场的需求。
1.构建课程平台,明确专业方向。土木工程的范围非常广泛,包括土木工程材料、基础工程、建筑工程、交通土建工程、桥梁港口工程、地下工程、水利水电工程、给水排水工程、土木工程施工、建设项目管理等。土木工程专业各个不同的方向,在基础力学、工程材料和结构分析等方面具有一定的相通性。为了适应学生就业市场的变化和单位对人才的合理配置要求,为了加强学生的工程能力与素质教育,在大学的前三学年,为土木工程专业学生搭建公共教育平台(即公共基础课程、大类学科基础与专业基础课程),到第四学年由学生自主选择不同的专业方向(即专业方向课程),只有这样培养出的学生才能做到真正的面向企业服务社会。
2.优化课程设置,突出专业特点。在制定土木工程专业培养计划上,应对课程内容进行优化设置。如将力学类、结构类、施工管理类及工程材料、工程测量课程等分别采用精简归并重复性内容,剥离共性理论性内容,重新构建课程等办法,避免课程的重复。同时,在课程间反复协调的基础上,修改课程教学大纲,使学科基础课实现“宽厚”,专业课实现门类多、内容新、学时精和信息量大。只有这样才能较好地实现土木工程专业的真正方向,较容易地解决“专业口径宽、学时少”出现的各种矛盾,以满足学生专业课学习的要求,满足毕业生在工作中的专业改向、新项目研究或继续专业学习的要求,为将来在不同的领域发展奠定基础。
3.提高教师素质,建设特色教材。在教学中,教师既要具有扎实的专业知识,又要积极参与实际工程项目,同时还要进行科学研究,在自我学习提高的同时,有义务将本学科最新的研究成果应用到特色教材的建设中。与教学计划、教学大纲配套的系列教材是课程体系改革成果的载体和改革得以实现的手段,也是实现培养目标的重要保证。方向课程体系的教材内容应相互协调,紧密结合工程实际,要与教学计划要求吻合,要有利于培养和提高学生分析问题、解决问题的能力。结合新的应用型人才培养模式的改革与实施,在路桥方向课程体系的改革研究与实践中,我们编写出版了《桥梁工程》、《路基路面工程》、《高速公路》、《道路勘测设计》、《土木工程专业路桥方向毕业设计指导》等十几部教材和教学参考书。
4.紧跟学科发展,培养创新思维。学生专业能力的提高,创新思维是关键。为了扩展学生的知识面,我们适当增加了法律、管理、工程经济和反映本专业新技术的选修课等,例如:《交通工程学》、《公路经济学》、《公路网规划》、《道路景观设计》、《公路测设新技术》、《地铁与轻轨》、《路面管理系统》、《路基处理技术》、《工程加固技术最新进展》、《道路桥梁检测新技术》、《midas Civil软件工程应用》等,努力培养学生的创新思维,满足企业对创新应用型人才的需要。定期举办专题讲座,例如:道路工程专题讲座和桥梁工程专题讲座。为了把握最新道路与桥梁工程知识,定期邀请设计院施工企业、管理部门和科研院所的知名专家举办专题讲座,让学生了解目前道桥工程的发展现状、存在的问题及今后的发展方向,让学生了解最新的管理方法、新颖的设计方案、成熟的施工经验、成功的工程案例和最新的检测设备和技术。
5.注重实践教学,加强应用能力。为了全面培养学生的实践能力和工程能力,提高学生的专业素质,我们有实验课、工地实习、课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计和课外科技创新等实践性教学环节,使学生逐步确立工程结构意识。根据课程的特点,对体现专业内容的实验,在适当增加实践教学学时的同时,由实验指导教师根据内容对实验小组的每位同学进行现场提问考核,重点考核实验的步骤、环节,确保人人会做。实验后学生要上交一份内容详细的实验报告。充分利用校外的实践教学资源,选择央企、大型国有或民营企业,由专业教师带领学生到工地实习。时间视工程情况而定,一般在6周时间。首先,邀请工地的技术人员给学生介绍工程概况,然后,在技术人员的带领下分成若干个小组进行现场参观,技术人员讲解技术要求,最后,学生根据所见所闻向技术人员提问。实习期间,学生在工地现场由技术人员安排工作,专业教师协调管理。实习后学生要上交一份图文并茂的实习报告。对专业课程设置的课程设计,例如:《桥梁工程》、《道路勘测设计》和《路基路面工程》等均设置1周时间的课程设计。教师列出主要参考资料,引导学生逐步分析基础资料、认真讨论不同的方案。在结构计算中,首先要求学生必须明确工程结构概念,再结合具体设计内容,引导学生重视结构构造问题,并按规范要求认真。设计后,学生要上交一本计算书和施工图。为了加深学生对桥梁结构的了解,熟悉各种桥梁结构形式、构件构造特点及传力特点,给出要求,让学生采用最简单的材料,自己动手制作模型。通过做模型参加竞赛,使学生加深对各种桥梁结构形式构造的了解,让复杂的理论知识感性化,同时也培养学生团结协作的精神,增进同学间的感情。
6.改革考核方法,挖掘学生潜力。学生成绩考核的本身,对教学改革有着明确的指导意义。学生成绩的考核包括:理论考试、课程设计考核、实验考核、实习考核、毕业设计考核及参加相关科技活动情况等部分。根据培养内容学分绩点的不同,在考核形式上采用闭卷考试、开卷考试、综合测试、大作业、命题论文、实习报告等多种形式。在考核内容上力求体现出学生掌握基本知识、理解重点知识、灵活运用综合知识的能力。这种考核办法改变了以前学生应付考试、死记硬背书本知识的尴尬局面,激发了学生学习的热情,充分挖掘其潜力,使学生变被动学习为主动。
通过课程体系改革的研究与实践,我们深刻认识到,教学改革要服务于社会,要努力培养学生的创新意识,提高学生的工程应用能力,使学生真正具备较强的市场适应性和竞争力,以实现满足社会对人才的需求。
参考文献:
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[3]马慧彪,李强.土木工程专业课程体系与实践教学改革
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篇8
关键词:桥梁工程;双语教学;教学改革
工程建设国际合作日趋频繁,尤其是2015年亚投行的成立,对中国与亚洲各国的基础设施建设合作具有重大的推动作用,桥梁工程是重要基础设施,也是我国对外工程合作的重点领域之一。因此,为了工程建设对外合作的需要,必须在土木工程领域培养一批既精通专业又熟悉英语的涉外人才。采用双语教学,可以提高大学生的国际交流与合作能力,土木工程专业有必要开设双语教学,尤其是桥梁工程这样的专业课程。
一、桥梁工程双语教学的必要性
1.涉外工程人才培养的需要。工程建设国际化日趋明显,外国建筑公司逐渐进入中国市场,中国公司也承接或合作开发大量国外建设项目,“一路一带”战略的推进必将进一步扩大土木工程领域的国际合作,这其中的桥梁、公路等基础设施占有相当大的比重,因此在需要技术人员精通专业知识的同时,还要通晓外语,能与国外工程技术人员有效沟通,并能翻译国际标准、招投标文件、勘察报告和设计图纸等。高校作为培养人才的重要基地,有必要在专业知识教育的同时加强专业英语方面的能力培养。2.对外学术交流的需要。随着科学技术的发展和人均收入水平的提高,我国科研人员参与国际间学术交流日益频繁,大量青年学者出国留学访学,高等院校和科研院所开始主办国际学术会议,我国学者在英文期刊上发表的论文逐年增多,水平也不断提高。这要求我国学者不但专业素养要高,还要能熟练应用英语,能与国际同行自由交流。我们桂林理工大学土木工程专业虽为应用本科,以培养土木工程高级应用人才为目标,但每年都有部分优秀学生考入“211”,甚至“985”院校,从事学术研究。以2015年为例,道桥方向有2人考入湖南大学,2人考入长安大学,还有数人考入长沙理工和重庆交大等原交通类部属院校,如英语不好,会直接影响这部分优秀学生与国际同行的学术交流。
二、桥梁工程双语教学现状
1.学生英语水平参差不齐,整体水平低。学生英语水平的高低是影响双语教育效果的关键因素。根据文献[1]的结论,需要学生的英语四级优秀或通过六级,才能顺利开展双语教学。桂林理工大学位于西部地区,以培养应用性人才为主,主要生源来自广西,当地教育水平较低,大部分学生英语基础薄弱,大学英语四、六级通过率低,不具备较好的英语听说能力、读写能力和足够的词汇量,对他们开展双语教学,势必难以达到预期的教学效果,还影响部分同学对专业知识的掌握。但不采用双语教学,针对直接影响这部分优秀学生的发展。根据学生英语水平进行分班,因材施教,仅对英语基础扎实的学生开展双语教学,在实际操作中存在困难,并不可行。2.合适的双语教材缺乏。双语教材应鼓励使用一体化设计与多种媒体有机结合的立体化自编教材,逐步培养学生灵活运用双语思维的能力[2],但目前国内尚没有桥梁工程双语教材。桥梁工程属于专业课,中外之间规范不同,度量单位也不一样,设计理论及设计方法也有所差异。西方原版教材必定是基于所在国规范的,如荷载取值、横向分布系数计算、荷载效应组合等均与国内不同,采用原版教材,授课中必须讲解中、外两种规范,极大增加了学习难度,影响学习效果,也导致了学生对中国规范不熟悉,学非所用,影响学生以后的发展。3.双语师资缺乏,水平有待提高。学生刚学完大学英语,专业教师的口语水平与英语教师形成鲜明对比,大部分学生对我们专业教师的口语水平不满意。这反映了师资水平有待提高,双语教学要求教师既精通专业知识,又具备熟练的外语授课能力。多数院校的教师往往难以达到,如笔者所在教研室,讲授桥梁工程的教师达4人,均具有丰富的教学经验与科研经历,精通专业知识,但大部分缺少使用外语授课的能力,备一次课需要2—3天,压力极大,需要阅读大量外文资料,掌握讲授过程中可能用到的专业词汇。
三、双语教学实施方法
双语教学是一种“学科教学”,是以英语作为教学媒介语的学科教学,既要提高大学生英语水平又要完成学科教学;而非“语言教学”,理想的双语教学应当做到通过教学和环境,通过强化训练,使英语达到能够替代或接近母语的水平[3]。但鉴于桥梁工程学科特点以及学生和教师的英语水平,我们在课堂教学中同时采用中英文教学,以学科教学为主要目标,只要求部分英语基础好的学生和准备考研的学生阅读英文资料,作业和课程设计用英;而英语基础差及不考研的学生,只把课堂学习当作一种专业英语的补充。
1.双语教学分组。根据学生的英语水平、个人发展规划等,将学生分为A、B组,A组为英语基础好和准备考研的学生,要求认真阅读英语教材,用英语完成作业;B组为学习一般的学生,不作具体要求。
2.教材的选用及课件、例题的编写。笔者中文教材选用姚玲森主编的《桥梁工程》[4],英文教材选用JIMJ.ZHAO编写的《engineeringbridge》[5],课件用中英文编写,并做好英文例题,供学生参考。在双语教学内容方面,中西方类似的内容,如设计荷载类型、梁桥和桥梁墩台采用双语教学;而中西方差异较大的内容,如荷载效应组合、横向分布系数计算等,只采用中文教学,避免加大学习内容和学习难度。
3.课堂教学。由于桥梁工程知识点多,知识点间关联性差,涉及很多专业词汇,且大部分为学生第一次接触,为使学生更好地理解授课内容,跟上讲授进度,在授课前先上传所有课件、辅助资料与相关视频,让学生课前做针对性预习和课后复习。课堂授课先以汉语讲解,然后以英语解释,解释专业知识的重点、难点和疑点,选用的词和短语也应尽量简单。讲述重要的关键词使用英文教材中的原词、原句,让学生能较快地掌握“原汁原味”的专业英语。解释原理时,尽量用两种以上的表达方式讲解同一专业知识内容,用一种讲解学生可能听不懂,但如果换一种方式表达,甚至于只换一个单词,学生会恍然大悟,提高专业词汇的使用频率,使学生耳熟能详,便于他们听懂和理解。
4.作业、课外阅读资料。课前将相应的英文阅读资料穿上网络教学平台,供学生课前预习,课后复习。编写英文版例题,供学生做作业时参考。要求A组学生用全英文完成作业;B组学生可用英文,也可用中文,不做强制要求。
四、双语教学效果分析
课程结束后对学生做调查问卷,A组学生反映看外文教材就跟看中文教材一样没什么困难了,都感到收获非常大,不仅在专业知识层面上达到了目标,而且认识了大量的专业词汇;还有学生表示,采用双语教学后,学习英语兴趣更浓了,以前目标是学以致用,现在则是为用而学。
五、结语
面对桥梁工程中西方设计规范、设计方法差异大,学生英语水平参差不齐,教学质量难于评估的现状,采用分组做作业、考核等教学方式,对教学内容进行优化和调整,并取得了较好的教学效果。明确双语教学的定位,以专业知识传授为主体、语言为载体,因地制宜,因材施教,从学生的角度来调整教学内容,提高教学质量。
参考文献:
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[4]姚玲森.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2008.
篇9
Abstract: This article discusses the practice and exploration of the college-enterprise cooperation for curriculum development in the road and bridge professional of the Jiangxi Traffic Professional Technology Institute.
关键词:校企合作;课程开发;项目课程;学科课程
Key words: school-enterprise cooperation;curriculum development;project courses;curricular programs
中图分类号:G717 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)33-0253-02
0 引言
职业教育培养的目标是高素质的技能型人才,高等职业教育改革的关键是课程改革,项目课程改革的突破在于学校和企业的共同努力。我院道路与桥梁专业通过这几年的摸索,寻求一种适合自己的校企合作模式,让教师和企业专家共同参与到课程开发的工作中来,在校企合作课程开发方面所做了一些的探索可供大家借鉴。
1 课程体系开发模式
1.1 课程体系流程 与校外专家合作,根据职业岗位对人才的需要开发课程,确定课程体系结构、制定课程标准,确定开发课程。专业课程开发流程见图1。
1.2 课程体系实施 由行业企业技术专家全程参与理论和实践教学,将优化后的课程模块完整地应用到本专业学生的培养上。
1.3 课程体系管理 制定课程体系管理办法、课程教学管理制度和顶岗实习管理办法,根据实施过程,不断完善课程体系。
1.4 课程体系评价 通过企业专家参与课程开发、实施、评价;院学术委员会审查;兄弟院校同类专业课程体系研讨会等方式对所开发、实施的课程体系进行有效评价。
2 教学模式改革
以生产性工程项目为载体,本专业已采用的项目导向教学模式。积极与校外实训基地和行业内的大型企业合作,以产教实体为依托,以提高学生的职业素质和职业技能为目的,以公路和桥梁工程建设项目的设计、招投标、施工、检测、养护等项目单元为导向组织教学,让学生参与真实工程项目建设的每一个环节。
在项目导向教学模式实施过程中,如《桥梁现场检测》课程依托学院 “江西交苑公路工程试验检测中心”承接的桥梁工程检测项目根据教学需求设计学习性项目,建立项目部,在项目实施中采用弹性的学习时间、开放的学习环境,提升学生自我学习、自我管理能力。
项目部按企业实施运作,由4~6名专职教师、兼职教师及实训教师组成的教学团队指导,根据检测项目所需人员的多少,将教学班分成若干个检测小组,每个小组设一位组长为项目主检,可由老师指定或学生选举产生。组长不固定,由组里每位学员轮流担当。组长要负责本组成员完成整个工作任务,如组织讨论,制定计划等,并起到监控督促的作用。这不仅培养了每位组员完成工作任务的能力,而且通过担当组长,还培养了他们的组织能力、管理能力和协调能力。
在项目导向模式教学中,教学团队中的教师兼有三重身份,不仅是教师,而且是项目经理,又是项目总工。作为项目经理,负责项目的组织实施、日常考勤、过程监控与反馈处理;作为项目总工,则负责检测的技术咨询、技术反馈和质量控制等工作。
3 教学环境建设
3.1 建设思路 依托交通规划勘察设计院、交苑公路工程试验检测中心、博苑工程咨询监理所三个产教实体,与江西路桥工程总公司等合作企业共建校内外实训基地,将课堂设在山间水旁、融教学于架桥筑路中,实现“校厂合一”、“厂校一体”。
3.2 主要内容 本专业校内外实训基地如图2所示。
4 职业岗位群和人才培养规格分析
4.1 职业面向 本专业毕业生就业岗位主要是面向交通建设行业的施工单位,可担任施工员、测量员、检测员(因我校另有工程监理专业,故“监理员”不作为本专业的主要目标岗位)等职业技术岗位工作。经过工程实践锻炼,可担任施工项目分项工程技术主管。此外,还可在公路勘测、养护与管理以及市政工程等土建行业单位从事工程勘测、施工、试验检测、监理以及造价咨询等技术工作。
4.2 职业岗位群典型工作任务分析 根据职业领域和职业岗位(群)的任职要求,参照相关的职业资格标准,对高职道路桥梁工程技术专业职业岗位群素质要求进行企业调查和分析,初步形成了职业岗位的行动领域、职业技能及典型工作任务之间的相互关系。如图3所示。
5 课程体系设置及进程安排
5.1 课程体系框架——以工作过程为任务驱动,以岗位工作任务为载体 本专业根据全新的人才培养模式,重新开发了基于工作过程的任务驱动、项目导向的课程体系,即充分了解行业企业岗位(群)对职业能力的要求,根据职业能力需求,基于公路施工过程,以培养学生公路桥梁施工能力为主,形成新的课程体系的基本框架(图4)。
6 毕业条件
①德、智、体、美良好,积极参加课外素质教育拓展活动,学生管理部门考核达标;
②按规定修完所有课程,成绩合格;
③完成各实践性教学环节(单列科目:如实践课、课程设计、实习、毕业实践、毕业设计等)的学习,成绩合格;
④参加一学期的顶岗实习并考核合格;
⑤必须获得本专业人才培养方案规定的技能等级证书。
7 结语
通过这样的完整课程开发模式建设,我院道路桥梁专业建立了适应区域经济和行业发展的课程体系,并且取得了明显的教学果。目前,道路桥梁工程技术专业是中央财政支持的国家骨干高职院校重点建设专业,是江西省高职高专示范专业,2005年本专业被江西省教育厅确定为第一批高职高专教育特色专业。在此基础上,已建成建筑工程技术等一批省级高职示范和特色专业、技能型紧缺人才培养培训专业。
专业改革成果既对省内高职院校起到示范作用,又通过西部教育支援项目惠及青海交通职业技术学院等相关院校。
参考文献:
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篇10
关键词:实验教学示范中心;行业需求;工程素质
中图分类号:G6420 文献标志码:A 文章编号:
10052909(2015)04012003
为全面贯彻落实科学发展观,切实把高等教育重点放在提高质量,落实“高等学校本科教学质量与教学改革工程”建设要求上,加快高等学校实验室建设,深化实验教学改革,着力培养学生的创新精神和创新思维,提高学生的实践能力和创新能力,同时促进优质教育资源共建共享,全面提升高等学校实验教学质量,2012年,天津市教委启动市级实验教学示范中心建设,从2012年到2015年,分四批建立200个左右天津市普通高等学校实验教学示范中心[1]。
天津市普通高等学校实验教学示范中心的建设目标是:坚持以学生为本,知识、能力、素质全面协调发展的教育理念和以能力培养为核心的实验教学观念,构建有利于培养学生创新精神和创新思维的实验教学体系,建设满足现代实验教学需要的高水平、高素质实验教学队伍,创建仪器设备先进、资源共享、开放服务的实验教学环境,建立现代化的高效运行管理机制,全面提高实验教学水平,为全市高等学校实验教学改革提供示范经验、发挥辐射作用,带动全市高等学校实验室的建设和发展。
天津市普通高等学校实验教学示范中心要为天津高等教育优质资源共享平台提供资源,为天津市经济社会发展和滨海新区开发开放服务,主要承担培训、宣传和推广任务,以起到示范和辐射作用。
具体建设内容为:实验教学示范中心应以培养学生实践能力、创新精神、创新思维和提高教学质量为宗旨,以实验教学改革为核心,以实验资源开放共享为基础,以高素质实验教学队伍和完备的实验条件为保障,创新管理机制,全面提高实验教学水平和实验室使用效益。
实验教学示范中心应该具有:先进的教育理念和实验教学观念;先进的人才培养模式;先进的实验教学体系、内容和方法;先进的实验教学队伍建设模式和组织结构;先进的仪器设备配置思路和安全环境配置条件;先进的实验室建设模式和管理体制;先进的运行机制和管理方式;形成显著的实验教学效果和鲜明的特色。
天津城建大学土木工程实验教学示范中心于2013年被第二批确认为天津市实验教学示范中心立项建设单位,建设期三年。在建设过程中,笔者就中心内涵建设开展了一系列尝试,得到了一些总结和感悟,在此予以分享,以期为同行提供借鉴,为中国高等建筑教育的健康发展有所贡献。
一、土木工程实验教学中心建设尝试
如何实现实验教学示范中心的建设目标、完成建设内容,真正对学生创新意识、工程素质、实践能力培养起到示范作用,一直是我们努力探索的问题,近年来,结合行业特点,开展了以下尝试工作。
(一)加强学生结构分析能力培养
随着工程实践中建筑结构形式和施工方法越来越复杂,不仅对从事设计技术人员的结构计算分析能力有了较高的要求,而且对于从事施工、运营养护、监理等工作的技术人员也同样在结构分析能力方面提出了更高要求。为此,学校成立了仿真分析实验室,作为土木工程实验教学中心的组成部分,购置Midas Civil、PKPM、Midas Gen、Ansys、启明星等涉及桥梁工程、结构工程、岩土工程结构分析软件,配合相关课程理论教学、课程设计和毕业设计,为学生开展结构分析能力训练提供平台[2-3]。
(二)充分利用实验中心资源为课程教学服务
实验室作为开展实验教学的主要场所,还应该利用实验室设备,为学生认识事物,加深对相关课程知识的了解提供帮助。
在校学生没有现场经验,在混凝土结构设计原理、桥梁工程施工等实践性比较强的教学环节,学生对相关知识的掌握有一定困难,基于充分利用实验中心资源、服务相关课程的理念,
在讲解先张法、后张法施工原理后,让学生到实验室参观设备,面对实物讲解其工作原理;在讲解张拉千斤顶工作原理、标定时,让学生到实验室亲自拆开千斤顶,了解它的结构构造,从而加深对相关知识的理解。虽然这些教学环节在实验教学中没有对应的实验项目,但通过这些环节的训练可为学生学习相关课程、提高学习质量提供补充。
(三)测试方法、技术、设备应与行业发展相适应
随着科技进步,土木工程领域测试技术、方法也日趋完善、先进。在日常教学中,实验中心应了解行业测试的技术发展方向,并根据行业发展对学生实验项目进行调整,以适应行业的需求。
如在结构静应变测试中,以往主要采用粘贴应变片测试结构应变,但在野外长期检测和监测中,钢弦传感器以其性能稳定、操作简便、人为因素影响相对较小等优点,得到广泛应用,为使学生能掌握钢弦传感器测试结构应变工作原理、测试方法,在实验教学中应增加钢弦传感器工作原理及应变测试实验项目。
后张法孔道压浆质量对结构耐久性有直接影响,而压浆质量检测一直是薄弱环节,目前,国内已有大量桥梁采用IES冲击回波技术检测孔道压浆质量,为使学生在校期间能掌握此先进检测方法,实验中心购置了IES冲击回波检测设备,设置了课外检测兴趣项目,为有兴趣的学生提供了实际操作检测的机会,同时也拓宽了学生的视野。
(四)多媒体、网络等平台的应用
土木工程涉及桥梁工程、结构工程、岩土工程等,每种工程中分类很多,如桥梁工程根据上部结构分为梁式桥、拱桥、索桥,等等,每种桥型测试内容、所需测试设备有所差别,而实验教学的课时数有限,如何利用多媒体、网络平台,让学生在课余时间学习测试技术,值得深入探索。
为拓宽学生专业视野,在中心网站主页上公布了国内外相关测试技术原理、进展的多媒体资料,分类介绍了结构检测方法、原理和所需设备,以及国内外测试技术的发展动向,以吸引学生自主学习,培养其解决问题的能力,拓宽其专业视野,为从业后快速适应行业要求、实现健康发展积蓄营养。
(五)加强检测职业从业资格教育
目前国内职业从业资格制度越来越规范,在检测领域,交通运输部已推行桥梁养护工程师、公路水运检测工程师(检测员)(桥梁、隧道、材料、公路、交通安全设施、机电工程)从业资格注册,对有志从事检测工作的学生,应对国内检测职业从业资格认证情况有清楚的了解。为此,实验中心开设了“我国检测行业职业从业认证”选修课程,为有兴趣的学生学习检测行业职业从业认证制度,取得从业资格提供帮助,拓宽就业渠道。
(六)依托学校、国家等大学生科技活动,培养学生的创新能力
为培养学生创新能力,土木工程学院每年都组织学生开展结构大赛,通过学生广泛参与,评选出优秀学生参加国家大学生结构大赛。在参加学校、国家大学生结构大赛过程中,可培养学生的协作精神、创新意识和创新能力。实验教学中心作为学校、国家大学生结构大赛的主要参与单位,在这一教学活动中,与指导教师、参赛学生一起,积极探讨大赛中需要的测试技术,为学生取得优异成绩出谋划策。
(七)加强中心服务社会技术能力
高等学校的主要职能包括教学、科研、服务社会,其中服务社会是高等学校为社会行业发展、进步而开展的技术应用,是高等学校非常重要的职能之一。目前,大多数高校教师毕业后直接进入高校工作,未真正走进企业、行业和社会,虽然具备一定或较高的理论基础,但缺乏现场实践经验,理论和实践脱节,不能很好地解决实践中的具体问题,影响对现场实际问题解决的有效性[4]。
要培养具有工程素质、实践能力的学生,教师必须具有丰富的实践经验,在目前高校人才培养、评价机制下,加强服务社会技术能力,大量开展服务社会课题的研究,是培养具有丰富实践经验师资队伍的有效途径。
基于以上认识,我们非常重视社会服务,密切加强与各相关单位的合作。近年通过承揽
哈大高铁、京沪高铁、郑徐高铁等铁路、京昆高速公路、天津滨海新区交通建设等公路、市政工程横向课题,中心培养了一批在桥梁检测技术领域具有丰富经验的青年教师,这些教师在实际工程检测能力提高的同时,对实际工程施工、结构构造也有了深刻认识,为土木工程专业和学科的发展奠定了基础。
二、结语
实验教学示范中心是新生事物,如何结合行业特点,真正将实验教学建设成为培养学生创新意识、工程素质、实践能力的重要平台,还需要全体教师不断探索和努力。笔者仅就天津城建大学土木工程实验教学中心在探索实验教学示范中心建设过程中开展的一系列尝试,从七方面介绍了加强实验教学中心内涵建设的具体工作,意在起到抛砖引玉的效果。相信通过建筑行业实验教师的共同努力,中国建筑行业实验教学中心内涵建设一定会取得更好成绩。参考文献:
[1]天津市教育委员会.关于启动天津市普通高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知[Z].津教委办[2012]54.
[2]王海良,等.桥梁工程施工课程建设与改革[J].高等建筑教育,2012(S0),71-74.
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