土木工程课程设计报告范文
时间:2023-10-09 17:11:52
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篇1
关键词:应用型;土木工程专业;实践教学
作者简介:党玲博(1978-),女,河南唐河人,黄河科技学院工学院,讲师;张敏(1981-),女,河南遂平人,黄河科技学院工学院,讲师。(河南郑州450063)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)10-0114-02
随着我国城镇化、现代化、国际化进程的加快,建筑业在国民经济和社会发展中的地位越来越重要,这为土建类专业的发展带来了难得的机遇。近年来建设人才市场对土木工程专业的需求发生变化,从事与土木工程专业工作有关的本科毕业生中90%以上在施工、监理、管理等部门就业,在高等院校、研究设计单位工作的大学生越来越少。用人单位性质、规模和岗位不同,对本科人才的需求也不尽相同。目前,全国乃至世界各国都在对该专业的高等教育进行不断探索、创新,其人才培养模式与教育理念在不断发展。[1]
一、应用型土木工程专业实践教学中存在的突出问题
1.应用型培养目标问题
笔者对土木工程专业人才有需求的设计单位、施工企业、管理部门(包括政府机关如建设局等、质检站、建设单位、质量管理单位等)进行了走访和调研,用人单位普遍认为土木工程专业应以培养应用型人才为主,不宜过分提倡综合性、研究型,尤其是对于本科生。笔者跟踪调查了部分院校的应用型土木工程专业的一些毕业生,绝大多数毕业生反映:在学校里学到的是若干个理论知识片段,实践机会很少,参加工作半年比在学校四年学的东西都实用。这说明目前应用型本科土木工程教育的培养目标不突出或有明确的目标而培养的人才不达标或目标与市场衔接不好。
各校宜结合国家建设人才需求以及各个学校的区位、办学历史、师资力量、实验条件、与社会的结合情况等设置课程体系,全国统一要求的课程不宜过多,让学校根据市场导向有灵活的办学机制。应该下大力气在实用型技能方面对学生进行培育,这对学生毕业后进入社会找工作、增强竞争力都将有实际效果和重大的意义。
2.思想认识不到位
实践教学是培养应用型土木工程专业人才的重要环节,是培养学生实践能力的关键。只懂理论,那是空头理论家;只懂实践技术,那是民工。而高等院校应用型土木工程专业培养的是既懂理论又会实践,并将理论和实践紧密结合在一起、具有创新能力的高级应用型专门人才。实践教学与理论教学同等重要,然而,目前高校的实践教学质量在很大程度上滞后于理论教学,究其原因,对实践教学认识不到位是其中最重要的原因之一。上至高校的高层领导,下至普通的教师、学生通常认为实践教学是理论教学的附属部分,直接由理论课教师负责完成就行。很显然,这种安排、这种认识是错误的。实践教学与理论教学既有联系又有区别,有分工又有协作,实践教学相对于理论教学有很多独特之处,认识不到这一点就很难做好实践教学工作,就谈不上培养应用型的土木工程专业人才。
3.实践教学指导教师自身实践能力不足
由于我国高等教育由“精英教育”向“大众化教育”过渡,当前高校师资中青年教师占相当一部分比重。绝大部分青年教师因备课上课或提高学历层次的压力较大,加之目前的教师系列专业技术职务评审制度对科研成果的硬性要求,使得青年教师没有时间与精力进行工程实践,致使青年教师工程实践经验缺乏,实践能力不足。
据调查,目前高校土木工程专业实践教学存在相当普遍的一个现象:讲设计的没搞过真实的工程设计,讲施工的没去过几次工地,讲设备的看不懂水暖电施工图,讲预算的没做过工程预决算,讲招投标的没参加过招投标等等。试问实践教学指导教师没有真正的实践,指导出来的学生实践能力又能怎样?这是一个很严峻的问题。
4.尚未形成独立的实践教学课程体系
经调查了解,几乎所有应用型本科院校都有较完整的理论教学课程体系,教师、教室、考试、听课评课、学生评教、教学督导、理论课任课教师考核标准等配套硬件设施到位,管理制度等软件健全,能够按规范实施理论教学,使理论教学质量有了可靠的保障。但是,也应看到,还有相当一部分学校,打的是培养应用型人才的旗帜,却没有形成独立的实践教学课程体系。主要表现在两个方面:其一,实践教学相应的硬件设施不能满足实践教学需要。如课程设计没有专用的教室,制图没有专用的制图室、绘图桌凳,实习没有配发相应的安全帽,没有充足的实习设备和实习基地,不能给学生提供条件进行实验,搞发明创新等。其二,实践教学相关软件缺失或不健全。如实践教学没有完全胜任的指导教师,没有适用的、较理想的指导书,实践环节没有相配套的教学管理实施细则,也没有实践教学质量监控系统,缺少实践教学考核管理措施或考核管理不严格,导致实践教学出现不同程度的“放羊”现象,教师的指导作用相对弱化。这都说明部分高校根本没有把实践教学当做课程,没有把实践教学上升到其应有的“课程”高度,相应地也未当成一门课程来建设。[2]
5.实践教学内容和教学方法缺乏创新
土木工程专业实践教学环节很多,主要包括了课程设计、实训、实习、实验、毕业设计等五个环节。其中,课程设计主要有房屋建筑学、混凝土结构及砌体结构、钢结构、工程概预算、建筑设备等多门专业课程的课程设计;实训包括建筑制图实训,实习包括认识实习、生产实习、毕业实习、工程地质实习、工程测量实习等;实验包括建筑材料实验、材料力学实验、土力学实验等;毕业设计是本专业学生最后一门综合性的实践教学环节。
目前,课程设计的做法往往是指导教师直接下达课程设计任务书,学生按任务书的要求比照参考设计实例进行设计,很多情况下几十个学生或多个学生设计题目完全相同,致使一些学习主动性差的学生在做课程设计时存在依赖心理,出现抄袭的现象。实习教学过程中,学生“放羊”现象较严重。实验课因课程基本实验内容基本不变,且按预先设计好的实验步骤进行操作,得到预定的实验结果,束缚了学生主动思考和创新的积极性,出现不少学生直接抄袭实验报告的情况。毕业设计内容过于单一,大部分高校的毕业设计以建筑结构计算为主进行命题,这不仅给教务部门聘任毕业设计指导教师带来一定的压力,而且没有很好地将绝大部分学生的毕业设计与将来的工作联系起来,因为毕业后真正从事设计工作的毕业生为数较少,大部分毕业生将走上施工、管理、造价、暖通、水电、物业等其他工作岗位。
可见,实践教学内容和教学方法缺乏创新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,不能激发学生的创新意识,无法培养学生的实践能力。
二、应用型土木工程专业实践教学改革的途径
1.瞄准市场,准确定位,制订科学的应用型土木工程专业人才培养方案及合理的教学大纲
市场经济条件下,实践教学改革成败的评价标准是市场,准确地说,是看学校培养出来的人才是否适应人才市场的要求,能否直接或很快上岗工作,能否受用人单位的青睐。因此,应用型土木工程专业的人才培养方案必须紧密结合市场需要,制订最终的培养目标。以培养目标为宗旨,构建相应的知识、能力、素质、工具、管理的平台,进而组织各理论课和实践课的课程学时安排及教学大纲的制订。尤其需要注意的是,在培养方案及教学大纲的修订过程中,最好请多位本专业有资质的专家或教授,最好是双师型的专家或教授共同讨论并商定本专业的培养方案,并与任课教师进行充分的沟通,协调各理论课程教学大纲间的衔接,协调好理论与实践课程教学大纲的衔接。在保证实践教学学时的前提下,对实践教学内容进行精选和重组,实现理论课教学内容与实践教学内容的协调,实现实践教学内容自身内部的统一和协调。[3]
2.更新思想观念,充分认识实践教学在培养应用型土木工程专业人才中的重要性
实践教学是动手能力、实际操作能力、岗位适应能力、理论和知识运用能力、科学研究能力的综合训练过程。实践教学是应用型土木工程本科教育应当突出的特色,是培养应用型、实践型人才的重要途径之一,在教学计划中要保证足够的实践教学时间,更要保证实践教学的质量。[4]
3.加强实践教学指导教师队伍的建设
教师是开展教学活动的主体,是学校发展的脊梁,因此,提高实践教学质量的关键在于实践教学指导教师师资队伍建设。实践教学指导教师师资队伍建设不仅是实践教学工作的基础工程,而且是保障实践教学环节健康发展的长期工程,是提高实践教学质量的关键工程。[5]建立一批素质好、教学和工程经验丰富、指导能力强的实践指导教师队伍是提高实践教学效果的强有力保障。
4.课程设计、实习、实验、毕业设计等实践教学环节应编写高质量的指导书
组织一些实践经验丰富的“双师型”教师编写课程设计、实习、实验、毕业设计指导书。指导书力求以工程实例来反映现行设计规范的具体应用、最新科研成果、实验方法及工程实践经验,使学生从中领悟到如何将书本知识运用于工程实践。在达到设计要求、工作量相当的前提下,布置的设计、实验、实习任务尽可能呈现多样性,培养学生学习的主动性,提高教学质量。
5.改革实践教学陈旧的考核方法,进一步完善实践教学课程体系
传统的实验教学以实验报告为实验考核的主要指标,这种考核方法的弊端在于给学习主动性差的学生以可趁之机,抄抄实验报告就了事。建议尝试将考核方式改为随机抽考实验操作,根据实验操作熟练度及准确度来评定实验课成绩。可以督促绝大部分学生主动动手做实验,进而提高实验课的教学效果。
课程设计、实习、实训、毕业设计可以采用答辩的方式,结合课程设计、实习、实训过程、毕业设计过程中提出疑问的难易程度,并参考课程设计成果、实习日记、实习报告、实训成果、毕业设计成果综合评价给出考核成绩。可以变学生“让我做”为“我要做”,提高学生实践的主动性与积极性,强化实践教学中指导教师的引导和过程管理作用。
对于本专业实践教学相关的硬件要进一步落实,实践教学相关软件要尽快完善、健全并付诸实施。尤其需要强调的是,制度再完善、规范,缺乏强有力的实践教学的监控、考核管理体系,实践教学质量也难以奏效。
三、小结
总之,实践教学是一项长期的系统的综合性工程,必须坚持不懈地抓。土木工程专业的实践教学应回归工程实际,使学生学会如何把理论与实践相结合,学会分析工程问题、解决工程实际问题的方法,为尽快走上工作岗位、适应工作打下坚实的基础,这将极大地满足新形势下市场对土木工程人才的需求。
参考文献:
[1]黄越南.浅谈土木工程人才培养模式与专业教学方法的转变[J].中国科教创新导刊,2008,(3):165.
[2]王建平,胡长明,李慧民.土木工程专业实践教学中存在的问题与对策[J].西安建筑科技大学学报(社会科学版),2007,(9):122-124.
[3]宰金珉,孙伟民,陈国兴,等.土木工程专业建设与教学改革的研究与实践总结报告[Z].
篇2
【关键词】独立学院 土木工程 培养模式
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)16-0063-02
随着我国经济社会迅速发展,社会对土木工程人才要求不断提高。传统土木工程培养模式重理论轻实践,培养的人才很难适应社会现实需求,跟不上现代土木工程发展速度,本科毕业生实践动手能力差,在部分岗位上甚至不如大专生适应能力强,备受用人单位诟病。追究其原因,主要在于高校人才培养模式与工程实际脱节,学生个人品牌不突出,竞争力弱,办学无特色,所培养人才不能满足工程需求。为适应市场需求,近年来对土木工程专业的人才培养提出了新的要求:强调培养理论基础扎实、综合素质高、具有创新意识和实践能力的应用型复合型人才。而近几年新兴的独立学院已经成为培养应用型人才的主要力量,而独立学院与一般本科院校、高职高专院校的培养目标、师资、实验设备等均不相同,套用一般院校的学生培养模式并不合适。本文以独立学院为依托,探求土木工程专业学生实践能力和创新能力的培养模式。
一 独立学院土木工程系的教育现状
我国独立学院兴起时间不长,对市场把握不够充分,人才培养目标与市场需求不够统一,还存在很多问题,主要表现在以下几方面:
1.人才培养定位模糊,培养目标不明确,办学缺乏特色
这是独立学院人才培养中最突出的问题。多数独立学院照搬母校土木工程专业培养计划,重理论、轻实践,忽略了本校学生的特点,导致培养出来的毕业生在就业市场中出现“不上不下”的尴尬局面。
2.课程体系设置与市场需求不符
课程体系的设置应根据本校学生特点制定,并能顺应市场需求。独立学院土木工程系学生毕业后主要从事施工、管理等一线工作,这些工作对学生创新能力和实践能力的要求较高,而当前的课程设置过于注重理论知识体系培养,实践性课程略显不足。
3.独立学院中师资力量匮乏
独立学院中的教师多数为无工程实践经验的年轻教师,严重缺少“双师型”教师,而土木专业是一个实践性很强的专业,这就制约了土木工程人才培养水平的提高。
二 提高独立学院土木工程专业学生实践能力与创新能力的途径与方法
独立学院是培养应用型人才的关键力量,培养模式要紧紧围绕实践能力和创新能力这个主题来进行。要明确人才培养目标,立足地方经济建设,以为地方培养人才为己任;要培养学生的实践能力和创新能力,必须从理论教学体系、实践环节、师资等各方面入手,全力改革。
1.确立明确的应用型人才培养目标,充分发挥地方特色,实现校企合作
独立学院大多数是地方性院校,地方性是学校的第一特征,独立学院应把培养社会需要的应用型人才作为教学理念,以市场需求为导向,完善突出学生实践能力和创新能力的人才培养模式,本着“融入地方,服务地方”的办学理念,确定适合地方发展的应用型人才培养目标。
土木工程是实践性很强的专业,要培养学生的实践能力和创新能力,必须充分发挥地方资源,通过校企合作实现理论联系实际。具体措施为:(1)主动争取地方土木行业、企业的支持,建立校企合作的实习基地,定期分批送学生到实习基地学习,如学生入学之初进行认识实习,学习完成某科重要专业课后进行实践实习,即将毕业时进行毕业实习等形式。(2)主动邀请地方土木行业中专业工程师走进课堂,进入学生实习基地,用他们的工程实践知识、技能去指导学生实习,与学院一起培养学生的实践能力和创新能力。
2.完善理论教学体系,在专业课程教学中渗透创新意识
独立学院土木工程系理论教学体系可采用“基础课+专业课”的模式,其中基础课包含了公共基础课和专业基础课,其中公共基础课是院级平台,一般由学院统一制定,而专业基础课是土木工程系级平台;专业课主要包含专业方向课程,可按市场需求灵活设置。
在土木专业基础课程和专业课程教学中应融入创新意识,具体措施为:(1)增设土木法制类课程,提高土木人员的职业道德和法制素养;(2)推进土木系精品课程建设,提高教学质量,然后以市场为导向,及时更新教学理念;(3)通过工程图纸识别、工程案例分析等教学手段,把土木专业课堂教学与实际工程紧密联系起来。
3.加强实践性教学环节,增强学生的创新能力和实践能力
实践性教学是培养学生创新能力、实践能力的重要方法,相对课堂讲授来说更直观,是对理论教学的综合体现,是理论联系实际的有效途径,有着理论教学不可替代的作用。土木工程系中与专业有关的实践性教学环节主要包括专业实验、实习、课程设计和毕业设计四大环节。
第一,加强实验室建设,拓展实验课教学覆盖面。实验室教学是课堂教学中最接近实践的课程,也可以把实验室看作校内实习基地,是学生学习理论知识后与实践相联系的第一步,所以必须加强实验室建设,加大资金投入。首先必须把土木行业中最基本的设备纳入实验室,其次不断购进先进实验设备,把新设备新仪器的应用内容加入到实验教学中。
第二,做好实习教学环节追踪监控,保证实习效果。实习是理论联系实际,提高创新能力、实践能力的重要环节。实习分为认识实习、课程实习和毕业实习。认识实习和课程实习一般较为集中,实习时间较短,可每20人安排一位指导教师,对现场所见进行讲解、分析,实习完成后以实习报告形式结题;而毕业实习要求学生深入工程第一线,参与工程实际,由于学生人数多,且较为分散,学校管理工作备受挑战。这就要求学校针对学生实习内容,安排校内指导教师,实习企业安排校外指导教师,双管齐下,校内指导教师对学生实习过程定时电话追踪,校外指导教师要求其每天完成实习日志,并完成实结,通过这些措施保证实习效果。
第三,注重课程设计选题,通过争优答辩提高学生学习积极性。课程设计是对某门专业课的一个理论总结和实践联系,是实践教学的重要组成部分。课程设计从选题上必须联系实际工程,与当下工程技术接轨,明确课程设计的任务和目标,制定详细的课程设计指导书,保证课程设计顺利、优质完成。为了调动学生积极性,同时挖掘学生的创新能力,可以在课程设计完成后进行争优答辩。
第四,采用“边实习,边设计”的新型毕业设计实习模式。毕业设计是土木工程专业学生的最后一门必修课程,也是对大学四年学习的一个重要总结。以建工系为例,毕业设计主要包含建筑设计、结构设计、施工组织、概预算等几部分,每一部分都与实践紧密相连,可采用“边设计边实习”的毕业设计实习模式,把毕业实习与毕业设计相结合。在进行毕业实习之前下发毕业设计任务书,由指导教师为学生详细解答任务书,让学生带着问题去实习,这样就增加了实习的有效性和针对性,增强了学生解决问题的能力,也有利于毕业设计的顺利完成。
4.加强师资培养,完善“双师型”教师队伍建设
教师是学生的领路人,教师素质直接影响到学生培养目标。学生培养目标为创新能力和实践能力较强的应用型人才,这就要求教师是不仅具有学术和教学水平,还必须具有较强的土木工程实践能力的“双师型”人才,加强师资培养,完善“双师型”教师队伍建设迫在眉睫。(1)依靠校企合作,从企业中引进或聘用有丰富实践经验,兼有较高学术水平的高级技术和管理人员来充实教师队伍或做兼职教师;(2)设立“双师型”教师专项资金,鼓励本院教师学习进修,到工程实践中去,提高专业能力,也可以结合土木系实践教学环节和校企合作,加强教师现场实践技术训练,最终能把专业知识、教学知识与生产实践结合起来。
三 结束语
综上所述,独立学院土木工程人才培养必须立足地方,顺应市场,以培养应用型人才为目标,大力加强学生的创新能力和实践能力,只有这样毕业生才能受到用人单位认可,学院才能办出特色。
参考文献
[1]教育部高等教育司.高校卓越工程师教育培养计划实施探索与国家创新工程技术人才培养方案指导全书[M].北京:高等教育出版社,2011
篇3
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。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。
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。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》、《midasCivil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。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。
作者:赵青 单位:安徽建筑工业学院
篇4
大学四年实践不断,每学年根据相应的课程进行课程设计、专业实习。主要设置了认识实习、土木工程实验、课程实训、专业实习、科研创新实践、综合实习、毕业实习等。认识实习:在老师的带领下,通过参观张家界本地的实际建筑,了解不同用途的建筑,熟悉不同材料的特性,通过认识实习拓宽专业知识面,初步了解本行业的工作性质,增强本专业的感性认识,激发学生对土木工程专业的学习热情,强化事业心和责任感,巩固专业知识。土木工程实验:努力发展学生实践能力、应用能力、创新能力,已建立岩土与建筑材料实验室,结构工程实验室,开设了剪切实验、静三轴实验、动三轴实验等土工实验和水泥实验、混凝土骨料实验、建筑钢筋实验、水泥砂浆实验等材料力学实验。通过开展实验培养了学生严谨的科学态度和精益求精的学习作风,为今后更深层次的学习打下基础。课程实训:张家界有着独特的地质地貌,根据这一地理优势,张家界学院结合土木工程专业而开设课程实训,开设了工程地质野外实习,例如张家界森林公园、张家界大峡谷、天门山风景区等野外实习,理解岩石的特性和鉴别方法以及工程地质分类,并写出地质实习报告。还开设有土木工程测量实训、房屋建筑学课程设计实训、混凝土结构课程实训等。专业实习:进行校企合作,提高育人质量,企业具有真实的工程环境,而学院无法提供,可以让学生近距离接触到工程实际问题,了解本行业的状况和发展趋势。学院采取自愿报名的方式,按照学生学习成绩和综合排名,在2012级土木工程专业选拔了8名学生,组成一个校外实习小组,利用课余时间,在张家界学院附近的施工单位、监理单位进行实习,进一步巩固已学的理论知识,并培养自己发现问题,解决问题的能力,对建筑工程项目管理有个初步了解。毕业实习:学院根据独立学院的自身特点,结合土木工程专业的特性,大四还安排有两个月的课程,剩下的时间交给学生自行安排到土木工程企事业单位开展毕业前的专业生产实习,将实习到的内容作为毕业设计的前提和基础,通过实习与毕业设计相结合,学生有更多的机会直接接触到工程,参与有效的工程设计,不仅可以培养学生勇于探索,用实践来检验理论的能力,这样也适应社会的需求。
(二)重视教学方法,联系实际完善实践教学,注重教学实效
对于土木工程专业的学生来说,更需要有一种理论知识与实际工程紧密联系的教学模式,张家界学院对土木工程专业的实践内容教学上,对课程进行了优化,通过课程与实践的合理搭配,达到学有所用。比如,在土木工程测量实习时,除了完成常规的实验项目外,可以增加到施工现场进行控制测量、工程放样,了解仪器的在工程项目实际用途,使得实验内容更加立体化、综合化。
(三)校企合作,建立实习基地,共同培养土木工程管理应用型人才
实践教学基地是实现实践教学的根本保证,稳定的校企合作关系,更有利于培养工程管理应用型人才,才能提高学生的工程管理能力。为保证校企合作共同培养的成效,张家界学院充分利用校园周边在建工程项目,为学生寻找有担当、有社会责任感、讲信誉的合作单位。在永定区内吸收了湖南五建、湖南智埔监理公司等优秀企业,让学生跳出课本,紧跟时展步伐,了解本行业最新发展动态,促使学生在课堂上所学理论在实践中得到提高和巩固。
(四)优化师资力量,提高工程管理应用型人才质量
独立学院作为高等教育改革中的新型教育机构,学院在教师队伍建设中,吸收了大量优秀教师,在提高教师学历的同时,也要注重实践能力的提升,新进的教师大部分是刚刚走出校门的研究生,没有施工现场管理经验,土木工程很多专业核心课程需要资历丰富的教师,而中老教师具有长期从事本专业教学,工程实践的经验对学科和专业有更深层次的理解。所以需要一支年龄层次和职称结构合理的土木工程专业师资队伍,加大优质师资和青年教师的培养力度,提高张家界学院工程管理应用型人才的质量,让学生以更完备成熟的姿态迎接社会的挑战。
(五)转变办学观念,引入合作教育理念,提高教学水平
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关键词:土木工程;综合设计课程;工程实践;概念设计
目前,我国高等工程教育R悼纬躺柚媚J脚嘌的工程师在工程设计和操作实践能力方面还有较大的提高空间。类似问题也在欧美高校存在。20世纪90年代,欧美高校发现工程类课程在分门别类学习完成后缺乏一个根据其相互关系整合运用的过程,课程知识对综合实践的支撑力度不强,以至于“很多学生抱怨在高年级阶段的课程只是新增几门课程而己”。美国高等工程教育界为此制定了《重建本科生教育一一美国研究型大学发展蓝图》,呼吁开设综合设计课程(capstone course)。综合设计课程可以把零散的专业课捏在一起,引导学生自主、系统地运用已经学过的专业知识去解决世界问题,并留给学生更多的思考空间,比如社会、环境、人文;在技能上,除了计算和动手实践之外,更多地知道怎么去通过和别人系统配合完成工作。这在卓越工程师培养方面具有重要的作用和意义,同时受到高等教育界和工程界的重视,并得到了持续改进和建设。现在,世界发达国家和地区知名工科教育管理机构都要求学生参加综合设计课程,如美国工程技术鉴定委员会(ABET)、加拿大工程师认证委员会(CEAB)、韩国工程教育认证委员会(ABEEK)等,都对综合设计课程的设置和考核要求做出了规定。目前,全世界五大工程教育认证协定,即华盛顿协定(WashingtonAccord)、首尔协定(Seoul Accord)、悉尼协定(Sydney Accord)、堪培拉协定(CanberraAccord)、都柏林协定(Dublin Accord)也都对综合设计课程有所提及,五大协定对于专业实作课程的最低毕业学分比例要求均在1/4以上。因此,从我国工程技术发展的实际需求出发,参考国际工程教育的认证标准,加快综合设计课程建设,是助力我国工程教育质量争取国际认可的一个重要途径。为了更好地促进我国高校综合设计课程建设与发展,分析其课程的目标导向、结构体系、评价方法,以及与其他相关课程的关系,为我国高等工程教育综合设计课程研究提供参考和相关建议,本文课题组在国家留学基金委及四川省教改项目资助下,通过对普渡大学综合设计课程教学的现场观摩及实地考察,系统分析了其优势及教学操作要素。本文将以案例研究的形式为主,介绍综合设计课程的内容及作用,并分析其意义。
一、综合设计课程定义与设置意义
1.综合设计课程
罗伯特・杜雷迩给出了综合设计课程的定义:“本科最后阶段开设的课程,具有顶点性及体验性特点,其目标是把大学阶段学到的细碎的知识整合为统一的整体。为学生提供成功的体验并憧憬的未来。”因此,综合设计课程是为高年级工程类学科学生开设的整合性课程,是让学生整合、拓展、思辨和应用所学专业知识和专业技能,具有培养学生综合素质和帮助学生从学校顺利向专业工作岗位过渡的功能,为塑造学生可持续的职业发展能力打下坚实基础。
过去的课程设置在一定程度上未能充分强调课程之间的联系,也未能突出通识教育与专业教育间的固有关系,更缺乏从实际工程需求出发,引导学生跨学科整合多门课的知识(不限于专业知识)进行综合实践的导向。而学生只有通过把多门课程共同联系起来做一个完整的实践性活动,才可能认识到课程间的实际联系,掌握不同分工配合,理解团队协作的技巧,最终建立起对未来职业成就感的憧憬,并锻炼其作为工程负责人的领导能力。
2.普渡大学土木工程专业设置综合设计课程的意义
综合设计课程设置的意义需要从两个方面来理解:第一,支持学生深层次学习;第二,帮助学生从学校向专业工作岗位顺利过渡。
(1)支持学生深层次学习。综合设计课程为学生提供整合己获得的知识、技能和态度等的机会。深层次学习是一种基于理解、深入钻研、学用结合和自我反思的高等级学习,区别于浅层次学习中单纯的“教师传递知识一学生接受知识”的模式。综合设计课程在充分考虑学生个人兴趣与选择的情况下,努力激发学生内在的学习动机,要求学生把已有知识、经验及能力应用于真实的生活场景,找到解决问题的突破口,并学会多维度评价已有的方案并加以改善。通过具体问题导向的学习行为,学生在总结反思已有知识、提升专业技能、理解职业精神的过程中,可以实现对自身知识体系的“重构”,从而拓展综合视野并促进个人综合能力的提升。
波特兰州立大学自1994开始就要求高年级学生从230门综合设计课程中至少选择1门作为最低学分毕业条件。在该课程中,学生以小组团队的形式,通过完成一个综合项目,把以往专业课程内容与社会中的实际问题结合起来,最终达到课程要求的四个能力目标:交际能力,批判思维能力,道德的或社会的责任感,以及对人类经验多样性的欣赏能力。经过统计,目前最受欢迎的综合设计课程项目为申请拨款、移民和难民定居、小型商业项目咨询、工程设计和公共关系,都是需要较强的协作关系尚能完成的项目。
(2)帮助学生从学校向职场顺利过渡。2014年西南交通大学土木工程学院完成的企业用人单位调查问卷数据显示,社会对于学生的专业实践水平、沟通能力及团队合作意识等方面尚有更高的期待。综合设计课程正是为了积极满足用人单位的实际需求,注重课程与具体项目的结合性,通过多样化的教学方法和多元化的教学评价,挖掘学生各方面的能力与素质,帮助学生成长,为学生介入实际工程工作做好准备。
综合设计课程要求学生完成一些应用性的实践项目,如服务性实习、实习等,通过参加这些项目,学生把先前所学知识和技能应用于解决实际问题,有助于更加全面系统地培养起更具适应性的专业素质,具体表现为:在专业知识和技能方面,通过整合已有知识、提升专业技能,学生初步完成对自身知识和技能体系的构建。在职业精神和素养方面,提升团队合作能力、独立决策能力、沟通交流能力等。在专业意识和品质方面,提升安全、质量、责任意识,可持续发展意识,以及伦理道德等。在实践方面,提升动手能力,发现、分析、解决问题的能力,以及自我评价和评价他人的能力等。通过这些素质的培养和能力的提升,学生的职场竞争力和适应性大大增强,为进入职业领域做好了准备。
3.综合设计课程中的知识重构
基于五项基本的学习活动(团队合作、解决问题、决策制定,批判性思维以及信息沟通),在综合设计课程中整合相关的零碎的学科知识,从被动接受知识到关联碎片知识,在实践中获得经验,提炼、重构知识体系并应用于实践。图1展现了基于五项基本学习活动的综合设计课程知识重构体系。
二、普渡大学土木工程综合设计课程教学要求
普渡大学土木工程综合设计课程按照“规划、设计、土木工程分析”流程展_,是一个涉及尽可能多土木工程专业主要层面的、满足综合性和现实性的集体项目。该课程每学期招生30~120名学生,3个学分。课程按照团队授课,每周召开两次团队会议,每次持续2个小时,会后有一个50分钟的简介会。这个课程的所有学生都被要求参加简会。
课程负责人由专业实践教学人员中的资深专家担任,负责总体安排教学内容并作为每个简介会的发言人。课程教学团队成员负责若干个简介会,同时在办公室会议中扮演咨询顾问的角色。在课程开始前,要制定针对具体项目的综合设计课程设计指南(RFP,Requests forProposal)。指南由课程负责人、指导教师、教学助理和项目负责人共同起草完成。
三、土木工程综合设计课程的特点
1.组建课程团队
(1)团队标识。在综合设计课程中,每一个团队要设置代表自己团队特征和精神的LOGOS、信头、图纸标题栏格式、表格格式来标识自己。
(2)团队成员个性标识。综合设计课程设计团队组成后,第一个活动就是让成员互相认识,了解个性差异。普渡大学职业咨询办公室会对学生做个性类型介绍(比如:外向/内向、敏感/直觉、思考/感受和判断/感知),帮助团队成员学习和理解队伍中各种各样的个性类型,然后形成麦尔斯一布瑞格斯性格类型指标分析报告,该报告可以反映出学生怎样看待事物,如何做决策,确定自己的优点,从中理解不同个性团队成员之间如何协同合作并为团队完成既定任务做出贡献。
(3)团队组成。基于对学生所有学年平均成绩、核心课程成绩、工作经验、计算机软件技能和麦尔斯一布瑞格斯性格类型指标的分析,考虑团队平衡性因素,不同个性及成绩的学生被分配到各个团队中。每个土木工程设计项目团队的规模在5~8名学生,取决于课程总体的注册人数。5个团队共用一个办公室,并配备一名工程经理。根据教学人员和安排调度,一般不超过15个团队。工程经理一般都是土木工程专业毕业的教学助理,有时会由来自社会团体的志愿的专家人才来担任。除了办公室,团队还拥有一个设计实验室,配备小型模型试验、工程计算、制图等专业设备、软件及相关参考资料。
(4)团队专业道德。综合设计课程还强调行业道德及工程伦理教育,除了要求每个团队在公开会议中陈述其对与项目相关的专业道德的理解外,还将专业道德和工程伦理作为基础课程考试的要求。
2.开展项目设计教学
在每个学期,所有团队围绕同一个项目展开工作。这些项目均处于早期规划阶段,是真实的当地项目。历年来,这些项目的总体设计费用为200~1000万美元。比如,2010年综合设计课程就是基于项目“Varsity softballcomplex”设计的,项目金额近400万美元。项目开展流程如下:
①听取项目规划和管理介绍讲座。
②每个团队研究RFP(Request forProposals),并在规定时间内按要求完成书面项目计划书。
③在当前学期的第二个月完成课程设计第一阶段计划书,并做口头汇报展示。
④接下来,团队评估和修正他们的计划书,作为课程设计第二阶段提交成果的一部分内容要求。
⑤个人和团队要分别详细记录每周的工作进度和内容。进度表和项目费用在最终成果评估中起到作用。
RFP几乎和的真实项目一样,关键的部分包括(见图2):如果需要,附加信息和信息需求回应通过使用RTF的附录提供。这为每个团队及时提供了同样的信息。
3.社会参与教学
与项目有关的人员都被结合到综合设计课程设计过程中。此外,近期退休的当地工程师一般作为志愿者参与到课程中。对于普渡大学校园的项目,由普渡建筑师办公室工作人员提出总体规划,并给出该学期的综合设计课程设计项目适应规划建议。普渡大学设计与施工团队都会参与到课程设计中。在每周两次的晨会上,来自当地公司的工程师会简述当地土木工程实施情况,包括公共事业设备、LEED案例学习、路面和交通条例、结构设计、坡度折减和排水、工程预算、联系和筹措资金的渠道以及项目交付方法,工程师会参与并协助提案评估,这也是课程成果的一部分。
在这些设施的设计与建设中,需要考虑的往往不仅仅是技术问题,还有社会影响。有鉴于此,简报和提案展示会议会经常包括西拉斐特的市长、一个或多个西拉斐特市议会成员、市政工程的职员、教师,以及那些即将使用这些设施的使用人。
引入上述多方人士对工程方案加以建议及评估的原因在于,设计和建设中经常需要解决甲方需求、社会影响、可持续发展、城市形象、文化传承等非技术问题。综合设计课程带给学生的确实不囿于专业技能和知识,而是建立起了工程技术和社会需求之间的桥梁,这些需求不仅仅是物质的,还可能是非物质的;不仅仅是短期,还可能是长期的,而这恰恰是培养高层次工程人才所需要突出的教育内涵。
四、综合设计课程案例
目前,大部分土建类综合设计课程设计大致分为两个阶段:
第一,概念设计方案阶段,主要包括设施及其位置的概念设计、项目使用的规范、交通规划等方面的内容,该阶段还包括备选方案在内的辅内容。
第二,方案建造实施阶段,这个阶段主要考虑方案实施过程中的组织协调、造价优化、环保节能及财务管理等方面的内容。
下面以普渡大学西拉法叶分校的总体规划设计为课程案例,系统介绍围绕该项目的课程设计要素及结构体系。
1.概念设计方案及其备选方案分析
(1)概念设计。综合设计课程中的概念设计重点突出了参数化概念设计,参数化概念设计可以成为推进绿色建筑实践的一种方法。它借助于逻辑推演和关系运算,通过调整参数,优化和建立参数概念模型以便于分析。
每个团队关于项目(包括备选的方案)的概念设计(考虑西拉法叶校区和普渡大学的总体规划)包括:①列出该种类型项目使用的规范;②场地平面图,包括建筑物分布、行车道和人行道规划、停车场、公共设施,包含电力、水、天然气、污水、电信光纤电缆的管道分布;③关键控制工程立面图,设计考虑最大洪峰的影响;④交通计划,包括来往的多种交通运输工具及在建过程中的交通流量;⑤环境因素,包络污染物处理、现有湿地处理,及按需要提供的环境评估书;⑥侵蚀、冲刷防护;⑦USGBCLEED信用评级:实现绿色建筑施工的评级;⑧其他所需说明或规划的概念元素的设计。
(2)备选方案分析。备选方案分析的根据是:①普渡大学和西拉法叶校区的总体规划;②地下环境及替代基础方法;③场地污染处理方法;④分级排水;⑤施工可行性分析包括施工材料和施工方法(包括大型施工设备)的评估;⑥公共设施(电力、水、污水、天然气等)⑦其他因素,如印第安自然资源和环境管理部门的影响。
2.建造设计方案阶段
一个学期的综合设计课程交付的设计建议书应包括以下内容(图3):
提交的所有计算都必须独立完成,由团队的另一个成员检查和签字。必须在规定的最后期限前提交,晚提交的文件不被接受。要求提交的信息包括图纸、计算、日程表、电子表格等。除了项目介绍以PPT格式提交外,其他信息必须是电子文档,通常使用PDF格式。团队也需要提交该项目设计的多份纸质版材料,包括一套图纸(以比例11:17,280x432mm纸绘制),一份备选方案设计书,包括成本和调度组织计算书。
五、团队成果评级和反
该课程对学生成果的评估通常一学期举行两次。一次在第一阶段结束,一次在课程结束时,以网络匿名问卷的形式进行。对成果的评级规则由教学团队所有成员共同制定。成绩由两部分组成:教学团队评估的成绩和同学互评的成绩。
(1)教学团队评价。教学团队至少需要3名成员共同评审。教学团队讨论每个团队的设计水准,并达成共识,给每个团队的设计予以一个适当的评级。一个团队的所有成员都是相同的等级。这是因为,虽然成员各自都忙于解决项目的不同组成部分,但其设计都处于同一背景和环境,因此,交付的成果被认为是群体努力的结果。
(2)同学间互评。同学之间互评进行两次。第一次是在设计第一阶段之后,对提交材料和自我展示进行评价;第二次是在第二阶段课程结束时。同学互评为匿名评估。
等级评定之后,不同团队之间进行互相评估,并依据两个阶段的互评结果,对最终结果做相应的调整。
六、结论
综合设计课程作为一种以整合知识、连接社会、提高综合素质能力为目的课程,契合了科学、经济社会和高等教育发展的要求。综合设计课程采用讨论、模拟、报告、讲座、案例分析等教学形式,贴近工程实作环境,通过综合应用实践项目,让学生把先前所学知识和技能应用于解决实际问题。综合设计课程非常关注学生在专业知识以外的领域能力发展,强调学生综合素质的协调提升。而这些综合素质的具备往往比单一的专业知识更重要。
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【关键词】土木工程材料;教学;改革
土木工程材料课程是土木、建筑类专业的一门重要的专业基础课, 具有很强的理论性和实践性。其目的是让学生掌握有关土木工程材料的基本理论、基本知识和基本技能,为今后从事设计、施工、管理和科研工作提供必要的基本知识和技能。长期以来,我国大多数土木院校的土木工程材料课程教学以传授理论知识为中心,而土木工程材料课程内容繁多,知识点之间又缺乏必要的联系,没有把实验课作为学生理论联系实际的桥梁,同时也没有切实地把实验课作为学生锻炼与提高专业技能的重要手段,从而忽略了学生的主体地位。
如何在减少课时保证教学质量的前提下,培养大学生的缺乏创新思维和创新能力,我们可以通过理论教学与实验教学两个方面的改革,进一步强化学生的实践能力,建立一个全新的教学模式。
1. 存在的问题
1.1课堂教学。
(1)“灌输式”教学法。
由于我校课时偏少,教师为赶进度完成教学任务, 导致教师以传统的“满堂灌”为主, 主要表现为教师滔滔不绝地以教学进度表为中心传授知识,学生学习的主动性被忽视,教师很少有机会留时间给学生思考提问。尤其在多媒体教学中, 一些教师为了使教学内容新颖、丰富,开阔学生眼界,不加选择地在课堂上播放大量素材, 对于课堂上重点要展示哪些内容 , 学生分不清主次,抓不住重点,在课堂教学中教师创新教育和启发式教学效果甚微, 难以培养学生的创造性思维。“灌输式”教学存在许多的弊端,它在一定程度上扼杀了学生的求知欲、好奇心和学习的主动性,因此老师难讲, 学生不愿听,师生的教与学都难以互动, 教学效果较差。
(2)重理论、轻实践。
一些教师, 没有考虑到土木工程材料课程的特点, 对于理论知识大讲特讲, 而对于实践方面的问题一笔带过, 有的直接干脆让学生自己下去看, 而很多学生离开课堂后很少去看, 即使看了,很少能把理论与实践联系起来考虑。同时,随着高校土木类课程体系的调整,土木工程材料课程的实践课时减少很多,缺乏实验、实习、课程设计等实践环节,因而学生在创新能力、动手能力方面明显不足。
(3)教师素质低。
高校教育管理制度不健全, 导致教师队伍良莠不齐[1]。高校土木工程教师, 尤其是青年教师, 因长期身处学校教学环境之中以及自身知识结构的局限, 缺乏实际工程经验和全面系统训练,尽管有高学历,但从事新学科工作尚显不足。同时,有一部分教师迫于职称压力, 其自身的科研任务往往比较繁重, 对学生实践能力的培养和综合素质的提高往往心有余而力不足。还有一些专业教师流动性大,热衷于创收,教学已成第二职业,敬业精神、职业道德和自我提高意识淡薄,教师知识单一,有待更新、充实、提高。
1.2实践教学。
(1)缺乏主动性。
在传统的实验课上,先由实验教师讲解实验任务和实验过程,然后学生按照实验步骤按部就班,验证既定的内容和结果。实践证明,这种“验证式”的实验教学模式,没有达到实验的真正目的,难以激发学生自主学习的兴趣,限制了学生实验的积极性和主动性,也不适应当前以素质教育为核心的高等教育体制。
(2)实验流于形式。
土木工程材料课程是一门实践性较强的课程,一般设置7~9实验, 实验内容以常规性验证性实验为主,所验证的材料也常常局限于水泥、混凝土、钢材和沥青等材料, 其他诸如新型材料、装饰材料、复合材料之类在课程实验室较为少见[2]。这些试验内容不能使学生对土木工程材料形成较完整的认识,对学生专业技能的应用和培养不够,实验流于形式。
2. 改革的措施
2.1教学方式多样化。
教学是师生的双边活动,要提高教学水平,教师可灵活运用多种教学方法,提高教学效果,具体方法如下:
(1)启发式教学法。土木工程材料种类繁多,并且每一种材料又有许多不同的类型,所以可将具有可比性的两个或多个不同对象进行系统的比较和研究,得出研究对象的本质、特点和规律。如在讲授掺混合材料的硅酸盐水泥时,可在系统讲授活性混合材性质及二次水化反应的基础上,引导学生从混合材料的掺量、混合材料的特性等方面去对比硅酸盐水泥系列的共性和个性,从而找出各种水泥的应用规律,这样可以大大地提高学生学习的积极性、使其能主动运用已有的理论基础知识,达到对新知识深化理解和强化记忆的目的。[3]
(2)工程案例法。由于土木工程材料课程是在大二第一学期开课,所以很多学生缺乏对专业知识的了解,也缺少工程实践经验。因此,教师应根据学生的实际情况,精心设计和组织教学,可以把一些日常生活中经常遇到的问题带到课堂上来,如楼房屋顶采用哪种材料能较长时间防止屋顶漏水、对着闹市区的房间中应采用哪种窗玻璃好、教学楼的墙壁开裂大概由哪些材料引起, 而采用哪种修补材料效果会更好、如何做能减少家里的空调或暖气费用、在卫生间内采用瓷砖装饰时, 应选用哪一种瓷砖比较好, 以及在购买瓷砖时, 如何判断瓷砖质量的优劣等等。通过将生活中常见的工程实例穿插到教学中,调动学生的主观能动性,挖掘他们的潜力,培养他们独立研究、独立发现、独立创新的能力。
2.2理论与实践一体化。
土木工程材料课程一门实践性较强的应用学科,纸上谈兵的理论灌输对培养创新性的个性化人才没有丝毫的帮助,要做到合理、正确地选材,就必须清楚地了解和掌握土木工程材料的基本理论、基本知识,将课堂学习与工程实例紧密地结合在一起。但现在很多院校过多的考虑学生安全管理、教育成本等问题,忽视实践性教学环节,将过多的精力放在课堂教学中,将实践环节流于表面的形式。理论与实践一体化,就是进行课堂教学改革,打破传统“灌输式”课堂教学模式,让学生走出校门,根据教学内容的要求,对建筑材料的生产、运输、施工、应用和废弃等各个环节进行调研和实践。如教师可以组织学生去混凝土搅拌站、墙材生产企业、建筑工地和建材市场等地方参观,让学生在社会实践一线摸爬滚打,对于“综合性、设计性”的实验,尽可能让学生参与实际设计开发的全过程,并从中得到锻炼。
2.3加快师资培养步伐。
作为土木工程材料课程的教师, 工程实践经验与理论基础是同等重要的。土木师资最大的问题是专业知识和专业技能不能同步.许多教师资有较扎实的专业知识却没有一点实际工程经验。针对在实践经验少以及实践技能差的教师, 有必要为其提供实践的机会和条件。一方面,在完成教学基本工作量的前提下,组织教师利用教学闲暇时间参与校内或校外的一些具体工程建设, 这样不仅提高了教师的工作热情, 也增加了他们的实践经验以及对实际工程问题的了解,为以后的教学、项目申请和与企业合作提供了便利条件。另一方面,可以每隔一段时间组织教师到建筑设计院或建筑工地参观学习,了解行业发展动态。此外,也可以请一些从事过大型工程的技术人员或本校教师做报告,加深对工程实践的认识。
2.4提高学生动手能力。
为切实解决实践教学中存在的问题,培养学生的动手能力,土木工程材料的试验教学必须进行改革。试验的准备、具体操作、数据处理及撰写报告都由学生独立完成,对于“综合性、设计性”的实验,尽可能让每个学生都能根据自己的兴趣设计实验并亲自动手操作,引导学生在整个实验过程中都能认真观察、独立思考和分析问题,对试验中出现的现象和问题能够找出原因并提出应对措施,学生实在无法解决的,最后由教师给予指导和解答。如在进行混凝土配合比设计实验时,学生可根据现有的原材料和设计要求计算出配合比,当进行试配时发现混凝土和易性不能满足设计要求,那么可以引导学生根据所学的理论知识,找出问题出现的原因,并提出改善混凝土性能的措施,使得混凝土和易性满足设计要求。通过试验操作,增强了学生的动手能力和工程实践意识,为今后从事材料试验和施工管理打下必要的基础。
3. 结语
近年来,随着科技的进步,新材料、新品种层出不穷,因此土木工程材料的教学需要不断的改革。通过对土木工程材料教学中存在的教法单调、教师素质低、学生动手能力差等方面的问题进行了分析,提出了教学方式多样化、理论与实践一体化、激发学生主动性的教学方法等解决办法, 以提高在校生的专业知识及应用能力,从而适应市场经济的改革与发展。
参考文献
[1]谢桂华, 王军. 土木工程材料教学改革的探讨[J] . 山西建筑, 2009,35( 25) : 214 ~ 216.
[2]傅伟永. 开放式实验模式在建筑材料教学中的应用与效果[J] . 中国职业技术教育, 2007( 6) : 30~ 31.
[3]张旭贤.土木工程材料课程教学改革研究的探索[J] . 塔里木大学学报,2010(3) : 116.
[基金项目]商丘师范学院教育教学改革研究项目“土木工程材料课堂教学与实践环节的研究”;商丘科技局项目“商丘建筑垃圾资源化利用途径和技术研究”。
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【关键词】土木工程;生产实习;教学质量
生产实习是应用型本科土木工程专业教学计划的重要组成部分,也是实践性教学环节中时间最长的一次实习,它以巩固课堂教学知识,丰富实践操作知识,加深对理论知识的理解为出发点,以能力培养为主要目标,强调培养学生的动手能力,独立工作能力,理论联系实际分析问题、解决问题的能力以及创新能力,对于土木工程专业而言,通过生产实习,可以使学生将所学知识融会贯通,培养学生良好的思想品德、积极的工作态度,提高学生的综合素质、综合实践能力以及创新能力。
土木工程专业生产实习依托施工现场,目的在于通过学生的亲身实践,增强他们对专业的感性认识,使学生对结构设计、特别是施工技术和施工管理有更深刻的认识。但目前土木工程专业的生产实习模式、管理方法已暴露出不少问题,影响了实习效果。
1.现行土木工程生产实习教学存在的困境
1.1生产实习的模式单一
目前开设有土木工程专业的高等院校很多,绝大多数院校采取的实习组织方式是:集中实习与分散实习相结合,集中实习由指导教师带队到某些建筑设计院或施工企业进行实习;分散实习则采取学生自主联系实习单位,分散进行实习。
集中实习方式,在教学计划中安排的实习时间是第六学期末(第19—20周)至第七学期初(第1—2周),中间含6—7周的暑假,共计10—11周的时间。实习时间虽然较以前4—6周时间有了较大幅度的增加,但因为夏季雨水较多,往往工程进度较慢,不利于学生系统了解一个完整单位工程的施工过程,实习收获不大;另外,集中组队到施工企业的实习,虽然便于统一的安排和教学的组织,但不利于学生自身综合能力的培养和锻炼,而且找一个能接受较多实习生又能满足实习要求的实习单位比较困难。分散实习应该说是一种比较好的实习方式,但也存在管理难度大、难以联系到理想实习单位、缺乏教师指导,实习质量难以保证等问题。
1.2联系实习单位困难
目前因为实习经费所限,为学校提供实习场所的项目经理部不可能因为接待实习工作获得额外收入。实习单位一般凭老师和学生的个人关系联系,由于学生到工地实习的目的是以学习为主,一般不能给实习单位带来经济效益,反而给实习单位带来一定的安全担忧。现行的市场中,施工企业普遍实行项目负责制,项目经理对工程的进度、质量和安全负全面责任,实习单位担心学生的安全问题成为施工企业不愿接收实习学生的最大障碍,实习单位联系起来就非常困难。
1.3实习师资力量不足
淮阴工学院土木工程专业,近几年来经过扩招,学生数量不断增加,参加生产实习的学生人数为350左右,而能够承担现场指导实习任务的教师仅10余人。因此,学院每年都动员大部分学生自己联系工地实习。这些学生因为无人带队,缺乏有效的管理、指导和约束,普遍存在着实习目标不明确、实习纪律涣散等现象,实习效果令人担忧。
1.4实习纪律难以保障
由于大三学生面临就业和考研压力等原因,在管理制度不甚严格、项目部疏于管理的情况下,部分学生不能按照教学要求全力投入实习,利用实习时间联系就业单位、参加考研辅导班等,实习纪律比较涣散,学生出勤率难以保证。
2.提高土木工程专业生产实习教学效果的措施
2.1加强实习基地建设,深化校企合作
实习基地是学生生产实习的重要保障,随着招生规模的不断扩张,原有的实习基地已经远远不能满足教学需要;另一方面,由于建筑企业的特殊性,每个项目部所能接收的学生很有限(一般1—2人),因此,加强实习基地建设,建立足够数量的实习基地对保证土木工程专业生产实习教学质量显得迫在眉睫。
目前,我校土木工程专业的实习基地建设大多依靠院领导等人的人脉关系建立,实习基地数量显得严重不足。笔者认为解决实习基地问题应该充分发挥广大教师的人脉资源,通过加强校企深度合作,培养感情等措施来建立实习基地。例如:合作开发、申报科研项目,学校发挥优质的人才资源和实验室资源优势,企业具有资金和开发项目优势,双方合作开发科研项目,成果共享,共同受益。通过校企深度合作,加深了校企双方的友谊,为安排学生生产实习奠定了感情基础;另外,学校还可以为企业职工进行业务培训、继续教育等提供服务。聘请建筑企业的现场工程技术人员担任学校的兼职教师、承担部分课程的教学和生产实习指导等工作,一方面丰富了教学内容,另一方面,企业工程技术人员也因为自己的知识和能力得到更有效地发挥而感到自豪。总之,通过各种形式的校企深度合作,促进了相互了解,增进了友谊,双方获得了实实在在的利益,从而为建立稳固的实习基地奠定良好的基础。
同时,企业自身的发展与壮大,也需要引进人才。为了引进符合企业发展需要的专业人才,企业往往也想通过一定时间的实习和了解,加深对学生的认识。生产实习正是为企业提供认识学生、选拔人才的良好平台,所以,一些聪明的建筑企业也希望通过这种方式来发现和引进人才。例如:在与我校长期的合作中,江苏信联建筑工程有限公司、淮安交通规划设计院、淮工工程监理咨询有限公司等每年都为我校提供10多名学生的生产实习岗位,通过生产实习这一段时间的了解和认识,从中择优引进2—3名学生。事实证明:这种方式更有利于企业发现和选择人才、缩短学生见习期,是一种很好的校企双方共赢的合作方式。
2.2加强“双师型”师资队伍的建设,建立一支稳定的专业指导老师队伍
教师是实践教学的组织者和指导者,建立一支高素质的实习指导教师队伍是保证生产实习正常运行、发挥效能的关键。青年教师刚刚从高校毕业,具有较丰富的理论水平,可塑性强,学校要积极为“双师型”教师培养创造条件,开辟通道,制定优惠政策,鼓励、吸引专业教师向“双师型”转化。鼓励指导教师(特别是青年教师)走出去,利用实习基地的平台,经常到企业去汲取营养,参与企业的技改项目、社会兼职以及和施工技术人员进行技术交流等形式提高他们的实践能力,为学校培养出一批优秀的“双师型”教师队伍。指导老师和基地施工技术人员长期交流的过程中得到锻炼,不仅可以从他们那里了解到新工艺、新技术、新材料等方面的信息,也可以在指导学生实习过程中发现教学环节与实践环节脱离的地方,还可以利用自己的专业知识解决工程在施工过程中遇到的困难及技术难题,这有利于教师从事相关的科研活动。
2.3丰富实习内容,提高实习质量
学生应根据实纲的要求以及具体的实习条件来完成相应的实习内容,实习内容力求全面系统,既涉及设计阶段的构成、内容及要求,又涉及施工组织与管理及各种工程的施工技术。
在实习过程中为增强学生的实习主动性,提高实习质量还应注意以下方面:
2.3.1实习内容与课程设计、毕业设计相结合。在实习之初,明确学生的主要实习任务外,还要求学生在实习中结合后续即将进行的课程设计及毕业设计题目的要求进行有针对性的重点学习,回校后所安排的设计内容一般以实习的工程类型为依据,以增强实习的针对性,提高学生实习兴趣。
2.3.2实习与大学生社会实践相结合。在实习中结合对大学生素质教育的要求,要求学生在实习中完成一定的社会实践任务。主要的做法有以下两点:一是结合实习所见、所闻,在实习过程中写出报道或论文,并且择优推荐到有关刊物上予以发表,这种做法在很大程度上能调动学生的积极性,养成学生勤于思考、善于观察的良好习惯,也提高了工科学生的语言表达能力。二是利用实习的机会,进行关于新工艺、新材料、新的施工方法的社会调研,形成调研报告,培养学生从工程实践中获取信息的能力。
2.4积极探索多种实习模式,不断提高实习质量
生产实习的组织形式主要有集中实习和分散实习(前面已述),同时还可以利用课堂演示(或专题讲座)进行实习教学的补充,还可以采用流动交叉式实习方式。
在生产实习过程中,不是所有的施工工艺都可以在施工现场出现并参与,对工程中少见和难见的施工方法、施工机械,比较抽象的理论、施工原理,指导老师可以准备多媒体课件,在实习期间集中进行课堂演示,通过典型工地相片、特殊施工工艺录像、施工方法动画的形式予以介绍,以完善学生生产实习的内容。当然,这种方法需要广大指导老师尤其是实习基地兼职教师注意平时收集相关素材,通过不断积累、补充,最后形成生产实习教学资料库,可以为更多学生的生产实习教学服务。
过去学生的实习多固定在一个工地,加之工程建设周期较长,许多学生在整个实习期间只能学习建筑活动的某一过程的有关知识,比如主体浇筑或打桩。而对一个建筑产品的整个生产过程不能全面了解。因此,笔者认为应对传统实习模式进行创新即形成动态实习工地的教学组织模式,具体地讲就是以一个实习工地为主,以其他工地为辅,有计划地安排学生到其他工地学习本工地不能提供的技术或管理,使实习任务充分化,实习内容全面化,以提高实习效果。
2.5改革实习考核方式,注重效能考核
前面已述:由于招生规模的扩张和师资力量的相对短缺,给生产实习的考核带来了较大难度。我校以往的考核方法是:依据学生的生产实习日记和实习报告综合打分,这种考核方法的弊端是部分学生相互抄袭实习报告,或者从网上搜集一些实习报告,这种报告大多内容空洞、缺乏针对性和深度。采用答辩的方式是较为理想的考核方式,但由于学生数较多,逐个过堂工作量较大,所以实施起来难度较大。
现行的考核方法则结合答辩和实习报告质量进行评分,具体的考核方法是:每位指导老师将所指导学生集中到一个教室,或围成圈而坐,每位学生根据自己的实习内容,阐述自己对实习内容的认识或看法,不必面面俱到,主要讲解自己对实习的收获,时间控制在5分钟,指导老师则边听学生讲解边看实习报告,根据答辩情况和实习报告质量评分。当然,其他同学也可以针对该同学的认识提出自己的不同意见。采用这种考核方法就杜绝了学生相互抄袭实习报告、指导老师难以区分学生考核等第的窘境。通过近两年的实践证明:这种考核方法对于提高学生的表达能力、语言组织能力、现场应变能力等都有很大效果,为今后的毕业答辩和就业面试奠定良好的基础。
3.实习改革实践情况
我们对土木工程专业2006、2007、2008级三届约三百名学生的生产实习情况进行了问卷调查,结果发现有70%以上的受访同学有如下感受:
(1)由于考核方法的改变,对待生产实习非常重视,再也不敢抱着滥竿充数、蒙混过关的侥幸心理了;
(2)实习内容与后续课程设计、毕业设计课题相结合对于提高实习积极性和针对性有现实意义;
(3)邀请专家作课堂演示(专题讲座)效果非常好:图文并茂,对理解比较抽象的理论比较容易;拓宽视野,可以弥补工程中少见和难见的施工方法、施工机械的缺憾;
(4)实习答辩锻炼了自己的语言表达能力和应变能力,对于那些很少接受过答辩的同学来说,答辩锻炼了自己的胆量、增强了自己的自信心,对自己将来求职面试很有帮助。
4.结束语
生产实习是理论与实践相结合、培养学生综合运用所学理论知识解决工程实际问题能力的重要环节。建立稳定的实习基地,抓好实习考核方式及成绩评定办法,加强实习指导与监管力度,建立一支稳定的“双师型”专业指导老师队伍,积极探索多种实习模式,进行土木工程专业生产实习教学方法改革的研究与探索具有十分重要的意义。
实践过程中我们也发现生产实习教学过程中存在一些困难需要进一步思考、解决,例如:
(1)如何抓好实习的过程监控;
(2)如何在实习过程中培养学生的创新思维和创新能力;
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[关键词]土木工程材料;教学;方法;实践
土木工程材料是我校材料科学与工程专业的一门专业选修课,该课程主要内容包括土木工程材料的性质、用途、制备和使用方法以及检测和质量控制方法。通过对该课程的学习,学生能更深入地理解材料组分、结构与材料性质的关系、外界环境和施工工艺对材料性能的影响,以及材料性能改善的途径,为以后毕业设计、进行科研以及从事专业技术工作提供必要的基础理论和技能训练。
1课程现状
1.1课程内容多、范围广、与工程应用密切相关
土木工程材料种类繁多。根据材料的来源,有天然材料及人造材料;根据材料的功能,有结构材料及功能材料;根据材料的成分,有无机材料、有机材料及复合材料,这就使得“土木工程材料”课程的内容十分广泛[1]。另外,课程的理论性、概念性及经验性的内容比较多,以文字叙述为主,而计算推理的内容相对较少。土木工程材料与工程应用紧密相连,每种土木工程材料(原材料或产品)都有相关的技术指标,有些技术指标还在不断修改和完善。在实际工程应用中,各种材料往往构成混合材料或产品,各种材料的性能以及它们之间的相互作用对整个混合材料或产品的性能都有重要影响。另外,工程应用环境对于材料的耐久性也有重要影响。因此,土木工程材料课程既要体现各类型材料的基本特性,又要在工程应用上形成统一体系。这些因素使教和学都有一定的难度。
1.2实践课程缺乏,经费不足
实践教学是我国高等教育特别是高等工程教育的一个薄弱点。传统的三大实践教学环节(实验、实习和毕业设计),被越来越弱化[2]。“土木工程材料”作为我校材料科学与工程专业的一门专业选修课,同样存在实验设备老化、实验经费短缺、缺乏实习基地等问题。另外,该课程的理论性、概念性及经验性的内容比较多,且以文字叙述为主,容易使学生感到枯燥。作为在校学生,平时也无法接触工程实践,缺乏感性认识,如果实验配套缺乏,更加无法调动学生的学习积极性。并且单纯的理论学习,会使学生学到很多的知识“碎片”,缺乏整体性的概念。例如,只有通过实践,才能更好地理解混凝土的耐久性是与组成材料、配合比设计、养护条件、结构和构件设计紧密相关的整体论,而不是由单一因素决定的。
1.3教材内容及教学大纲滞后
近年来,科学技术的飞速发展,以“三新”(新材料、新技术、新方法)技术为标志的工程建设新时代已经到来[3]。工程应用的实际需要也促进了新材料的发展。例如普通砖的砖块体积小,施工效率低,而且砖块烧制需要毁田取土,破坏生态环境,同时消耗大量能源,而加气混凝土砌块不但体积大、施工效率高,而且使矿渣、粉煤灰等工业废物得到再利用,减少了环境污染。因此这种传统的烧结砖正越来越多地被加气混凝土所替代。但教材内容的更新速度总是较新材料的发展速度慢,而教学大纲是根据教材内容而制定的。我校的教学大纲修订年限较长,进一步导致授课内容跟不上新材料的发展速度,学生毕业后不能很好地满足工作的需要。
2教改方法
2.1结合工程案例,加强多媒体技术
在教学过程中采用工程案例教学法代替传统的理论讲授法能获得较好的效果。因为土木工程材料中叙述性的内容较多,如采用平铺直叙的教学方法,很难引起学生的学习兴趣[4]。工程案例教学法就是利用多媒体展示实际工程中常出现的现象,然后分析问题,解决问题,使学生从感性认识上升到理性认识。这一认知过程也符合人类对事物的认知规律,因此学生容易理解和接受。例如通过多媒体展示工地上出现的石灰墙面鼓包、开裂现象,北方地区出现的路面、桥梁用水泥或混凝土剥落现象、沿海地区大坝的钢筋、锈蚀现象,以及近几年出现的整栋房屋突然垮塌现象,激发学生的学习兴趣,结合各种材料特点及施工技术分析出现这些现象的原因,提高分析、解决问题的能力,增强学生的责任心。另外,由于课程中教学内容较多,通过制作多媒体课件,将文字、图片、动画、实例演示等教学信息通过屏幕呈现给学生,提高教学的形象性和生动性。例如对于钢材的拉伸性能,混凝土抗压强度的测试,以及时间长、操作难的实验等,通过播放录像的方式,让学生更加直观地了解实验过程和操作方法,增强了学生的感性认识,从而提高了教学质量。
2.2加强实践教学
实验教学对于学生基本原理的掌握和工程实践的培养,具有举足轻重的作用,是学生能力和素质提高的重要环节。然而由于实验学时有限,而涉及的内容较多,并且有些实验周期很长,无法在课堂内把所有实验都完成,因此应采用多种方式进行。首先,在实验课上完成基础实验,例如完成水泥细度、标准稠度用水量的测定,胶砂强度试件的制作,水泥凝结时间的检测,水泥水化产物的分析,石膏制品的制作,沥青的粘度测试等实验。其次可以利用开放实验室,以教师指导及研究生助教的形式,在课余时间完成设计性或综合性实验。例如各种矿物外加剂和化学外加剂对混凝土流动性、保水性、凝结时间、水化热、水化产物、强度等性能的影响。教师可以提供题目,学生确定选题,然后分组完成。最后每组同学递交实验结果及分析报告。为进一步提高学生的实践能力,采用校企联合培养模式,学生利用假期到企业实习,积累实践经验,鼓励部分有能力的学生直接参与企业的材料性能检测实验、新材料的开发研究或者实际工程项目,提高学生分析和解决实际工程问题的能力。
2.3关注学科发展前沿
教材是教学的依据和根本[1],但教材内容的更新速度总是较新材料的发展速度慢,因此,教师应密切关注土木工程材料研究和工程应用的最新进展以及相关技术指标的更新,引导学生及时了解学科发展动态,拓宽专业视野,培养创新意识,以适应时展的需要。在关注学科前沿和培养创新意识上,特别注意要根据我国国情和工程实际情况,研发符合我国工程特点的新材料。例如,在国内外,聚氨酯外墙保温材料得到了广泛应用,但聚氨酯的防火性较差。许多事故表明,火灾造成的巨大伤害都是由于所用材料的防火性差,并且燃烧释放出大量的毒气而造成的。由于我国的特点是人口密度大,建筑物密集且高大,聚氨酯作为外墙保温材料必然存在重大安全隐患。因此,要引导学生这些事故中吸取教训,并且研发符合我国国情特点的新材料。另外,应缩短教学大纲的修订年限,同时应把教学内容的主动权交到教师手中,紧跟时展步伐,固有体制会制约教学的发展和提高。
2.4改变考核方式
闭卷考试是应试教学方式中的传统评价方法,对培养提高学生的综合业务素质存在着一定的弊端[5]。对于考核方式,本课程采取平时成绩、实验报告与开卷考试相结合的方式。平时成绩的评定主要根据课堂出勤、上课听讲、平时作业完成情况等作为依据。平时作业紧扣教学重点,例如石灰的成分与性能的关系,骨料细度模数的计算,普通混凝土配合比设计,砂浆的配合比设计等,主要考察学生对基本知识掌握情况。实验报告反应了学生的实践动手能力,以及分析和解决问题的能力。本课程教材包含了大量关于材料的技术指标以及混凝土和砂浆配合比设计公式。随着新材料和技术的发展,很多技术指标也会不断地被修订和完善。在信息时代,电脑能够为人类提供海量数据,并可及时查询,因此很多内容无需特别记忆。因此,开卷考试能够回避很多需要记忆的内容,更多地考察学生对基础知识的应用能力,以及分析和解决问题的能力。以上三种考核方式的结合,更能全面地考察学生的综合素质。
3总结
“土木工程材料”课程教学改革紧密联系工程实例,激发学生的学习兴趣,开拓学生视野;通过实验和实践认识促进对课堂理论知识的理解和掌握,并且注重培养学生的创新意识;通过改革考核方式,全面考察学生的综合素质。
参考文献
[1]程云虹.“土木工程材料”课程教学研究[J].高教学刊,2015(4):27-28.
[2]张俊,罗伟.《材料工程基础》教改[J].广东化工,2011,38(3):200.
[3]张灵辉.《土木工程材料》课程教学的改革[J].四川建材,2015,41(2):295-296.
[4]苏达根,张志杰,钟明峰.以学为中心的网络课程设计[J].中国远程教育,2007,27(11):49-51.
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随着我国经济社会的不断发展,科学技术水平的不断提高和进步,世界各国在贸易、金融以及投资方面都进一步融合,世界一体化程度日益受到重视。这种世界范围的产业结构调整和经济结构的转型,给了土木工程这一基础专业无限的发展机会。工程监理制度和注册师制度的建设,使得我国建筑行业逐步与国际建筑业接轨。随着改革开放的步伐不断加大,国外各个行业都有大公司或大企业进入我国,尤其是建筑行业,这给我国相关行业带来了一定的冲击。企业要生存,要发展壮大,离不开科技,更离不开人才。建筑行业更是如此。建筑行业的竞争就是实力的竞争,其实也就是人才的竞争。企业要想发展,要想在世界建筑行业有所作为,就必须要提升自身竞争力,凭借自身实力去参与国际项目的竞争,赢得市场。人才的不断发展使得土木工程行业也在不断向前,推动着行业技术的不断进步。传统工程模式的发展已经不能完全与现代工程技术要求相适应,土木工程行业人才变得更加务实,不仅要发展研究型技术人才,还要有能够深入一线,掌握大量实用技术的应用型人才。这就要求在教育方面也要有所不同,有所侧重,在不同的教育层次培养不同类型的人才,使得人才能够各尽其用,在不同的岗位上发挥各自优势。高等教育既要培养研究型、学术型人才,继续搞好精英教育,又要培养技术应用型人才。作为高等教育的一个重要组成部分,高等职业教育是一种大众化的教育形式,其培养学生的目标就是要为一线、为基层培养具有一定技术能力的应用型人才。有研究表明,土木工程专业学生走上工作岗位后,主要从事的工作有三个层次:第一个层次就是基层,最一线的掌握一定技能的应用型人才;第二个层次就是能够从事工程施工管理或者建筑设计方面的高层次人才;第三个层次就是专门负责行业研究的高级研究型人才。作为高等职业教育来说,其培养目标就是要为建筑行业培养具有一定专业技术的,在一线从事生产的应用型人才,所以,高等职业院校在办学方面也就要紧紧围绕这一思路来对学生进行教育和培养。当前从建筑行业岗位分工来看,生产一线的工作人员主要有工长、技术负责人、技术员、预算员、现场监理、档案员和项目经理等职位。因此,高等职业教育的培养目标就应该以上述岗位能力要求为目标,拓展办学思路,在学生技能培训中重视相关技能的培养,使学生从上学开始就有学习目的,带着目标去学习,争取在毕业后就能胜任相关岗位,进而开展工作。
二、高职教育中土木工程人才培养模式与定位
通过研究和分析国内外相关高职院校土木工程专业的人才培养模式,笔者认为,要适应当前经济社会的发展,要不断提高高职院校土木工程专业人才技能,在人才培养模式方面,必须要坚持以“面向社会、立足岗位、注重素质、突出应用、强化实践、培养能力”为指导思想的“技术岗位型”的人才培养模式。教学体系的建立必须要以实战为目标,并且要注重实际应用,使得学生能够拿得出、用得上,能够踏踏实实完成相关工作,以此来构建教学体系。从培养目标方面来讲,高职院校的土木工程专业一定要适应现代化建设的需要,具备土木工程专业的相关知识和应用能力,能够适应生产施工一线的工作,具备从事工程预算、土木工程施工管理、建设监理以及项目投资开发与管理等相关工作的能力,能够在工程中解决实际问题并且处理相关问题,促进企业的良好运行和发展。在这一人才培养目标的基础上,高职院校土木工程专业人才培养模式的定位包括以下几点。
(一)以专业技能教育为主
高等职业院校培养的学生面向的是建筑施工第一线,从事的是施工预算或管理等基础性工作,因此,在培养模式上要坚持宽专业、多方向的培养模式,而不能拘泥于“大土木通才”的培养模式。作为具有掌握实用型技术的一线人才,高职院校开设的土木工程专业,在学科基础上要体现大土木工程学科平台的要求,其在专业方向上的培养要精,但是选择方向上要多,不能紧紧拘泥于严密的理论要求,而是要将重心放在实用性上面。
(二)以解决问题的工程技能为主
高等职业院校在学生培养方面要注重实践,加强实训方面的教学,提高学生分析实际问题,解决工程现场问题的能力。从意识上加强学生工程方面能力的锻炼,强化扎实的专业基本技能,淡化学术化教育,使学生熟练掌握解决一线问题的实战技能。
(三)以素质教育培养为主
高等职业院校培养的学生是要面对工程现场一线,而工程一线的工作环境相对复杂,人员众多。要解决这些复杂的问题,作为施工人员就必须具备相关的组织协调能力,能够做好组织运营、系统管理及评价,以及人际关系的和谐,具备相关的法律和经济方面的能力和素质。因此高等职业院校在学生培养方面也要从相关素质方面进行教育。
(四)以职业针对性和岗位适应性培养为主
随着经济技术的快速发展,企业对毕业学生的要求也日渐增高。很多建筑企业要求学生毕业就要具备相应的专业技术,能够从事相应的工作,甚至要独当一面。因此根据这些行业需求,高职院校在学生培养时期就要立足职业教育的针对性和岗位要求的适应性去培养,让学生提前适应所从事的职业的特征和要求,缩短学校教育与需求企业之间的差距。
三、高职院校教学改革的设想与建议
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关键词: 钢结构设计 课程教学 教学改革
中国钢结构产业通过近几年的飞速发展,已成为钢结构大国。2016年两会期间,政府的工作报告中明确提出了要积极推广绿色建筑和建材,大力发展钢结构和装配式建筑。钢结构特点是抗震性能好、绿色环保、便于机械加工、便于装配,“十二五”期间,在住宅和中小跨度桥梁结构中,钢结构用钢量占钢产量的比例不到1%,远低于欧美发达国家的水平。所以,钢结构产业在我国发展的空间巨大。为满足钢结构产业发展,需要培养更多的钢结构专业人才。
一、钢结构教学面临的主要问题
1.教学学时不足。
近几年,随着钢结构工程规模的不断扩大、结构形式在不断创新,例如现在工程上应用比较多的索膜结构,对钢结构的教学内容提出了更高的要求,专业教学改革的方向是要进一步缩减理论课程教学学时。
2.教学内容难度增加。
钢结构工程引入新技术、新材料后变得越来越复杂。要学好这门课程,对学生的专业基础知识的要求提高了,例如结构的抗风抗震设计,需要结构动力学的知识,但现在专业基础理论课的课时一直在压缩,教学内容减少,学生的基础明显不佳。
3.学生对钢结构陌生、学习兴趣低。
学生普遍反映钢结构难学,主要原因是对钢结构陌生,在日常生活中,即使看到一个钢结构建筑,也难见到钢结构实体,尤其是钢结构节点构造,因大部分情况下钢结构都是外包装修的,不像钢筋混凝土结构,天天能接触,很熟悉。这降低了学生对钢结构的学习兴趣。
4.实践机会少,动手能力差。
因为钢结构建筑少,学生在整个实习过程中能够接触到钢结构工程的机会更少,不能把理论知识与工程实践有效结合起来,出现了学生能做课本上的习题,但和实际工程相结合后就没有头绪的现象,不能解决实际工程问题。
二、教学改革的主要内容
1.教学内容。
《钢结构设计》是土木工程专业建筑工程方向的学生学完《钢结构基本原理》课程后,对钢结构更深层次学习的课程,有些高校是以选修课的形式开设这门课程。教学内容主要包括钢屋盖结构设计、单层工业厂房结构设计、多高层钢框架结构设计、大跨度结构设计。教学过程中要注重以《钢结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》、《高层民用建筑钢结构技术规程》和《空间网格结构技术规程》为指导,重点讲解各类结构设计理论和计算方法的概念,解释规范条文,以及如何应用,具体的计算过程由学生自学。
2.加强与其他课程的联系。
《钢结构设计》与其他设计类课程有相近的地方,也有独自的特性。例如《混凝土结构设计》中也有单层厂房结构设计,其中结构体系、结构布置、结构组成和荷载传递方面的内容与《钢结构设计》相近,现在工业厂房中的吊车梁基本采用钢结构,吊车梁设计这部分内容安排到《钢结构设计》这门课程中重点讲解。另外,钢结构设计的特点就是稳定验算,包括整体稳定和局部稳定,这是钢结构学习的重点也是难点。同时要引导学生比较钢结构与混凝土结构的优缺点,通过对比加深对钢结构的认识。
3.理论与工程相结合。
在每种结构类型中引入一个案例,以工程实际为依托,介绍相应的钢结构设计软件与操作方法和施工图表达方式,通过实际工程的施工图教学生如何识图。钢屋盖结构、厂房结构和框架结构介绍PKPM软件,钢管结构介绍3D3S软件,网架结构介绍SFCAD软件。把实际工程引入课程后,不但丰富了教学内容,更指导学生如何把理论知识与工程应用联系起来,提高了学生对钢结构的学习兴趣。
4.课程设计。
课程设计是《钢结构设计》课程的一个关键环节,也是理论联系实际的一个重要途径,设计题目采用传统的钢屋架设计,但设计要求做了调整,提高了学生对软件操作的要求。例如计算书采用手算和电算相结合的方式,内力计算采用电算,杆件截面和节点的设计与验算采用手算,施工图采用软件绘制。教师在整个课程设计过程中要做好指导工作,培养学生发现问题、剖析问题和处理问题的能力。
5.课程考核。
一般本科院校土木工程专业主要是培养具有良好基础理论和系统专业知识,实践能力强,并有创新意识的应用型人才。对于《钢结构设计》这类实践性很强的课程,沿用传统的考试方式进行考核已经不适用,应采用考评的方式评价学生的学习效果。学生的课程成绩包括平时成绩和期末成绩,各占50%。平时成绩主要根据学生出勤、作业、回答问题和参与讨论的情况确定;期末成绩以大作业的形式考核,大作业是常规的设计题目,每位同学的数据不一样,例如跨度、檐口高度、柱距、吊车吨位等参数不全相同,最后抽20%的学生进行软件操作考核。采用这种考核方式,既能提高学生对课程的重视程度,又能注重平时知识的积累。
笔者近几年从以上几个方面对钢结构教学进行了初期的探讨与实践,发现学生学习钢结构的积极性明显提高,渴望获得专业知识和技能的意识明显增强,达到了良好的教学效果。
三、结语
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