建筑工程学科的基本知识范文

时间:2024-03-25 17:58:00

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建筑工程学科的基本知识

篇1

1、计算机及应用专业:

本专业培养适应计算机技术在企事业单位中发展、应用的需要,具有扎实的计算机基础知识、计算机专业知识和较强的计算机办公自动化、数据库等常用软件应用能力、计算机网络基本应用能力,能够在企事业单位相关部门从事计算机办公自动化和计算机软件应用等计算机相关应用工作的实用型人才。

2、建筑工程专业:

建筑工程专业主要负责土木工程专业建筑工程方向的教学与管理,主要培养适应社会主义现代化建设需要,掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,获得工程师基本训练并具有创新精神的高级专门人才。

3、软件工程专业:

篇2

[关键词]土木工程 应用型本科 培养目标 培养模式

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)012-0007-02

一、人才培养目标

(一)应用型人才培养

应用型人才的基本特征就是将专业知识和技能应用于所从事的专业实践,它与学术型、技能型、研究型人才之间既有相同点又有显著的区别。应用型人才和其他几种类型的人才一样,必须掌握必要的专业知识和具备一定的专业技能。不同之处在于,学术型人才需要系统的专业知识和扎实的理论基础,技能型人才需要更加熟练的实际操作技能,研究型人才需要较强的科学研究能力和创新精神,而应用型人才更加注重在实际工程中的能力培养,所以又被称为“工程型”人才。土木工程专业应用型人才就是将土木工程专业知识和技能应用在工程设计、施工、管理、咨询、投资、开发等专业实践的专门型人才。

(二)土木工程专业培养目标

高等学校土木工程专业指导委员会“土木工程专业本科(四年制)培养方案”中指出,本专业的培养目标是:“培养适应社会主义现代化建设需要,德智体全面发展,掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,获得工程师基本训练并具有创新精神的高级专门人才。毕业生能从事土木工程的设计、施工与管理工作, 具有初步的项目规划和研究开发能力。”根据这一要求,结合学校实际情况,确定土木工程本科专业人才培养目标。

湖南工学院是一所升格不久的本科院校,学校的办学定位为以教学为主的一般本科院校。基于应用型本科的发展定位,我们确定了土木工程专业人才培养的目标,即:“培养掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,具备从事土木工程的项目规划、设计、施工及管理的能力,能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、桥梁等的开发、设计、施工、管理、投资等部门从事技术或管理工作,获得工程师基本训练并具有较强实践能力和创新精神的高级工程技术应用型人才。”

二、专业方向的设置

(一)当前专业方向的设置

对于从专科新升格为本科的院校来说,本科专业是从无到有,逐年设立起来的。为了解决升本之初本科专业较少的问题,一个专业设立多个方向是常用的解决办法。同时,人才市场需求不断发展变化,更多的专业方向将给毕业生就业以更多的选择。“大土木、多方向”已经成为高校土木工程专业设置的共同选择。湖南工学院结合湖南省经济发展需要和学校师资以及办学设施等实际情况,在土木工程专业暂时设置了两个专业方向:建筑工程方向和地下工程方向。今后根据发展的需要再增设道路与桥梁(交通土建)等其他专业方向。

(二)发展方向

从近几年的发展来看,建筑工程方向就业形势较好,其适应范围比较广泛。但是,随着国家对房地产市场发展的调控,房屋建筑工程项目投资可能放缓,相应的建筑工程方向的毕业生需求可能受到一定的影响。而国家对公路、铁路(包括高速铁路)的大力发展使得道路与桥梁(交通土建)方向毕业生的需求增加。特别是在湖南省工业化进程不断推进,长株潭“资源节约型、环境友好型”社会建设不断推进的情况下,道路与桥梁(交通土建)方向毕业生的需求前景看好。目前,建筑工程与艺术设计学院正在积极引进道路与桥梁等方向的教师,为新方向的开设做准备。

三、人才培养方案

(一)宽口径

1998年教育部对本科专业目录进行调整,将原建筑工程、城市道路与公路工程、桥梁工程、隧道及地下工程、给排水工程、城市供热供燃气工程、港口工程等二级学科合并组成土木工程一级学科本科专业。至此,土木工程本科专业就成了人们俗称的“大土木”。由于土木工程涵盖的专业方向非常多,就要求在专业基础部分“宽口径”,即扩大专业基础知识覆盖面,加强道桥、市政、岩土等专业方向的基础知识,让学生对土木工程各方向均有所了解。

宽口径拓宽的不仅是学生学习的口径,同时也拓宽了学生的就业口径,“大土木”专业的毕业生就业面非常广。

(二)厚基础

由于土木工程涵盖的专业方向广,学生毕业后从事的工作可能和所学的专业方向不一致,即在“大土木”内就业,就要求学生有扎实的“大土木”基础,以后可以向自己需要的方向发展,这就是所谓的“厚基础”。 我们的课程体系就是依据“宽口径、厚基础”的原则来制定的。在大学一、二年级基础课阶段,加强学生基础理论知识的培养,如计算机基础等,为后续的专业软件学习打下基础。力学是土木工程重要的专业基础,加强理论力学、材料力学、结构力学的基础知识和应用能力的培养,为后续的混凝土结构、砌体结构、钢结构等结构课程打下坚实的基础。

(三)强实践

学生的实践能力培养需要依靠培养方案中的实践教学环节来完成。针对土木工程专业实践性强的特点,在培养方案中加大了实践教学环节的比重,各实践教学环节(实验、实习、实践和毕业设计等)累计学分超过总学分的25%。

为保障实践教学环节所必需的资源,学校加强了硬件和软件两个方面建设。硬件建设包括专业实验室、校内实践基地和校外实习基地建设。在校内实践基地的建设上,成立建筑设计研究所,让学生能在校内实践基地完成课程设计、毕业设计等实践教学环节。软件建设包括实践教学环节的具体教学内容确定、实践教学环节管理、实践教学环节质量保障体系的建立等。

为了解决学生校外实习联系难、管理难的问题,我们和省内外设计、施工、监理等工程单位联系,开展校企“产、学、研”合作,成立校外实习基地,作为学校实践教学的重要平台,为学生的校外实习提供场所。近年来,我们先后与湖南华雁建设有限公司、湖南雁能建筑设计有限公司、湖南雁城项目管理有限公司等十余家单位签署了校外实习基地合作协议,并大力加强校外实习基地的实质性建设,与校外实习基地寻求多方位的合作,取得了显著的效果。湖南雁能建筑设计有限公司实习基地被湖南省教育厅评为省级优秀实习基地。

(四)高素质

根据土木工程专业的特点,构建“五位一体”的素质教育体系,提高学生的综合素质。“五位”指的是思想政治、身心健康、文化修养、业务能力和创新精神五个方面。它们的关系如图1所示。思想政治是素质教育的核心,是整个素质教育体系的灵魂;大学生身心健康越来越受到全社会重视,一个合格的大学生不仅要有健康的体魄,还必须有健全的心理;理工科学生由于从中学起开始分科培养,人文和艺术等文化修养相对薄弱,利用公共选修课来进行加强尤为重要;业务能力即学生的专业素质,即前述“宽口径、厚基础、强实践”的统一体现;创新意识和创新能力的培养是素质教育的重要组成部分,必须着力培养学生的创新精神。因此,素质教育是一个系统工程,五个要素之间相互联系、相互作用成为一体,共同促进学生综合素质的提高。

四、结束语

合理的人才培养方案的制订,为土木工程专业应用型人才的培养奠定了坚实的基础。我们将继续深化教育教学改革,不断加强学科专业建设,为社会培养更多优秀的建设人才,为建设伟大祖国贡献力量。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 陈飞.国际高等教育标准分类新调整对我国技术本科教育发展的启示[J].现代教育科学,2012,(4):29-31.

[2] 王晓初,赵柏冬,张忠等.土木工程专业应用型人才培养模式的探索与实践[J].职业技术教育研究,2008,(3):7-8.

[3] 高等学校土木工程专业指导委员会.高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

篇3

笔者综合各方数据,遴选出2011年十大热门报考专业,并逐一进行阐释,以供2012年高考志愿填报之参考。

金融学是从经济学中分化出来的应用经济学科,是以融通货币和货币资金的经济活动为研究对象,具体研究个人、机构、政府如何获取、支出以及管理资金和其他金融资产的学科。

金融学专业主要培养具有金融保险理论基础知识和掌握金融保险业务技术,能够运用经济学一般方法分析金融保险活动、处理金融保险业务,有一定综合判断和创新能力,能够在中央银行、商业银行、政策性银行、证券公司、人寿保险公司、财产保险公司、再保险公司、信托投资公司、金融租赁公司、金融资产公司、集团财务公司、投资基金公司及金融教育部门工作的高级专门人才。

金融学主要学习货币银行学,方向有货币银行学、商业银行经营管理、中央银行、国际金融、国际结算、证券投资、投资项目评估、投资银行业务、公司金融等。

金融学专业毕业生总体上的就业方向有经济分析预测、对外贸易、市场营销、管理等,如果能获得一些资格认证,就业面会更广,就业层次也更高端,待遇也更好,比如特许金融分析师(CFA)、特许财富管理师(CWM)、基金经理、精算师、证券经纪人、股票分析师等。

中国人民大学金融学的整体实力最强,各个分科目实力平均;北京大学侧重金融管理;厦门大学侧重货币银行、金融工程;复旦大学是仅次于人大的金融综合性大学,尤其是国际金融表现突出;对外经济贸易大学国际金融专业实力强,十分注重抓英语;南开大学的保险精算全国最好;中央财经大学具有区位优势,有好的学校条件;湖南大学是全国最早引入保险精算的学校;西南财经大学该专业为国家级重点学科;西安交通大学该专业为中国人民银行直属院校重点专业;上海财经大学金融学科在全国的金融教学和学术研究领域具有较高的声望和较大的影响;中南财经政法大学的金融证券实力强大,是国内研究方向最齐全,专业最全的学科;清华大学金融工程、微观金融走在我国最前列。

本专业培养的学生应较系统地掌握经济学基本原理和国际经济、国际贸易的基本理论,掌握国际贸易的基本知识与基本技能,了解当代国际经济贸易的发展现状,熟悉通行的国际贸易规则和惯例,以及中国对外贸易的政策法规,了解主要国家与地区的社会经济情况,能在涉外经济贸易部门、外资企业及政府机构从事实际业务、管理、调研和宣传策划工作的高级专门人才。

除了学习基础课,还要学习各主要国家和地区的经济特征,以及怎样分析和研究国外的经济理论。也需要学习数学和统计学知识,对经济理论和现象进行更系统的分析、研究。

有一个很不规范的说法:由于各地开放程度有所差别,沿海和内地院校国际经济与贸易专业的特色也不尽相同。总的来说,内地学校偏重理论,而沿海高校则多数实务比较强。中国人民大学强化外语教学;复旦大学部分专业课程用英语授课;对外经济贸易大学是国内知名的财经类高校;上海财经大学国贸专业的特点是分三个专业方向学习;厦门大学着重对学生进行专业理论知识的培养;天津外国语学院将经济学与管理学融合,还为学生开设了第二外语,可以选修法语、日语等语种。当然,除了以上提到的高校外,上海对外贸易学院、广州外语外贸大学也都是不错的选择。

毕业后主要从事国际市场销售或研究管理工作。

所谓的大土木,是指一切和水、土、文化有关的基础建设的计划、建造和维修。现时一般的土木工作项目包括:道路、水务、渠务、防洪工程及交通等。过去曾经将一切非军事用途的民用工程项目都归入本类,但随着工程科学日益广阔,不少原来属于土木工程范围的内容都已经独立成科。目前,从狭义定义上来说,土木工程就等于civil engineering,即建筑工程(或称结构工程)这个小范围。

本专业培养掌握各类土木工程学科的基本理论和基本知识,能在房屋建筑、地下建筑(含矿井建筑)、道路、隧道、桥梁建筑、水电站、港口及近海结构与设施、给水排水和地基处理等领域从事规划、设计、施工、管理和研究工作的高级工程技术人才。

本专业学生主要学习工程力学、岩土工程、结构工程、市政工程、给水排水工程和水利工程学科的基本理论和知识,受到工程制图、工程测量、计算机应用、专业实验、结构设计及施工实践等方面的基本训练,以及具备从事建筑工程、交通土建工程、水利水电工程、港口工程、海岸工程和给水排水工程的规划、设计、施工、管理及相关研究工作的能力。

土木工程专业大体可分为道路与桥梁工程与建筑工程两个不同的方向,在职业生涯中,这两个方向的职位既有大体上的统一性,又有细节上的具体区别。总体来说,土木工程专业的主要就业方向有以下几种:1.工程技术方向,代表职位:施工员、建筑工程师、结构工程师、技术经理、项目经理等。2.设计、规划及预算方向,代表职位:项目设计师、结构审核、城市规划师、预算员、预算工程师等。3.质量监督及工程监理方向,代表职位:监理工程师。

本专业培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、以机械设计与制造为基础,融入计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科,主要任务是运用先进设计制造技术的理论与方法,解决现代工程领域中的复杂技术问题,以实现产品智能化的设计与制造、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。

本专业学生主要学习机械设计与制造的基础理论,学习微电子技术、计算机技术和信息处理技术的基本知识,受到现代机械工程师的基本训练,具有进行机械产品设计、制造及设备控制、生产组织管理的基本能力。

它是以培养现代机械工程师为目的的专业,也是我国高校开设得最久的专业之一。多年来,它长盛不衰的奥秘就在于:无论一个社会的文明发展到何等程度,都离不开机械制造,它是人们物质生活用品供应的基本保障。就业前景:主要到工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面的工作。

电气工程及其自动化专业培养适应社会主义建设需要,德智体美全面发展,受到工程师基本训练,具备电机及其控制、电器及其控制、电力系统及其自动化、建筑电气等工程技术领域基础理论和基本知识,能够从事设计制造、研制开发、试验分析、系统运行、自动控制、电力电子技术、生产管理以及电子与计算机技术应用的应用型高级工程技术人才。

本专业学生主要学习电工理论、电子技术、信息技术、控制理论、计算机技术等科学技术基础知识。本专业的主要特点是强弱电结合、软件与硬件结合、元件与系统结合。

本专业培养的学生可以从事下列工作:1.电机电器设计、制造、控制、试验、运行维护、研制开发、生产管理工作;或电力系统与电气装备的运行、供电系统和高层建筑的电气设计与运行维护工作;或建筑电气领域电气设计、楼宇自动化、综合布线与智能建筑的系统设计、系统运行、研制开发、试验分析、工程建设与管理工作。2.电力电子、电气传动、自动化、仪表等技术领域的研制开发工作。

本专业培养具备管理、经济、法律和会计学等方面的知识和能力,能在企、事业单位及政府部门从事会计实务以及教学、科研方面工作的工商管理学科高级专门人才。

主要学习管理学、微观经济学、宏观经济学、管理信息系统、统计学、会计学、财务管理、市场营销、经济法、财务会计、成本会计、管理会计、审计学。

国内开设会计学专业的学校较多,培养特点也各不相同,实力较强的有北京大学、清华大学、中国人民大学、中央财经大学、复旦大学、对外经济贸易大学、中南财经政法大学、西南财经大学等。北大光华管理学院会计专业注重会计实务与方法的训练;清华大学课程较多,绝大多数专业课程采用国际一流的原版教材;中央财经大学曾率先在国内开设外国财务会计专门化专业,并采用英文原版教材授课;复旦大学会计学专业为国家教育部和中国注册会计师协会批准的中国注册会计师专门化专业;对外经济贸易大学全面引进美国工商管理教育方式;中南财经政法大学的会计学位居国内前列;西南财经大学的会计学分注册会计师、双语会计、会计三个方向。

目前,会计学专业就业前景最好的还是注册会计师。每年注册会计师资格考试报名人数都保持在60万人左右,而相关数据显示,我国目前需要的注册会计师的人数约为35万,甚至更多,可见会计学是一个很有前途,但也很具有挑战性的专业。

经济学专业培养具备比较扎实的经济学理论基础,熟悉现代西方经济学理论,比较熟练地掌握现代经济分析方法,知识面较宽,具有向经济学相关领域扩展渗透的能力,能在综合经济管理部门、政策研究部门,金融机构和企业从事经济分析、预测、规划和经济管理工作的高级专门人才。

本专业要求学生系统掌握经济学基本理论和相关的基础专业知识,了解市场经济的运行机制,熟悉党和国家的经济方针、政策和法规,了解中外经济发展的历史和现状;了解经济学的学术动态;具有运用数量分析方法和现代技术手段进行社会经济调查、经济分析和实际操作的能力;具有较强的文字和口头表达能力的专门人才,能熟练掌握一门外语。

根据教育部就业指导中心最新公布的全国高校本专科专业就业报告,近年来全国高校本专科毕业生初次就业率,文科专业中,经济、管理类专业明显好于文史类专业,经济学所有专业就业率均超过80%,其中,贸易经济、保险和税务专业就业率超过90%。经济学更偏重于理论,能在综合经济管理部门、政策研究部门、金融机构和企业从事经济分析、预测、规划和经济管理工作。从调查的广州这几所高校情况来看,经济学专业的学生就业情况普遍乐观,没找到工作的微乎其微,而且大部分都到银行工作。

临床医学专业属于偏重于理科的一门学科,尤其是对生物、化学等情有独钟。因此,学好生物、化学,才能为学临床医学提供必要的知识积累,更重要的是生物、化学、医学三者思维较一致,即如果你对化学和生物有较简便成熟的学习思维与方法,学医也可水到渠成。当然,优秀的语文和外语会使你更具优势。

学习临床医学专业的时间较长。该专业的本科学制一般为五年,有些医学院的临床医学专业是七年制,进行本硕连读,也有八年制的。学习临床医学,要记忆的内容很多。“记忆+理解”是主要的学习方法。学习的内容也非常广泛,主要课程有人体生理学、解剖学、组织胚胎学、生物学、药理学、病理生理学、病理学、诊断学以及内、外、妇、儿科等。大家几个人一组,做很多有趣的实验,从小鼠、兔、狗到人体,然后从真实的病人身上学习问诊、体检、记录病例、作出诊断和鉴别诊断,在老师的指导下制订治疗方案。在学习中,人体的奥秘将一步步向你展开。当然,去医院做实习医生是学习各种疾病处理方法的最好方式。

只有以“面壁十年”的毅力去潜心苦读,才能有所收获。经过长期的临床医学的学习,具备一定的人文知识和生命科学的知识,培养自己的人文素养,了解相关前沿科学的发展动态,这些,都有益于临床知识的积累以及操作技能的进步。除了掌握应有的知识和技能,通过临床医学的学习还能够让你领略生命的美丽与动人,每当你面对患者痛苦的身躯、患者家属信任的表情,以及患者因你成功的治疗而痊愈时那感激的目光,你收获到的不只是成功的喜悦,更是对生命的理解和珍惜。临床医学专业的毕业生可从事众多与医学有关的工作,就业前景较为广阔。就业方向:各级各类医院、医药院校、科研机构、医药公司及卫生行政部门等与医药相关的单位。

许多医学院校目前已并入综合性大学,如原华西医科大学并入四川大学、上海第二医科大学并入上海交通大学等,这些大学并入后基础实力明显增强。由于学制不同,因此,再次提醒考生在报考的时候要特别留意。

本专业培养具有扎实的英语语言基础和比较广泛的科学文化知识,能在外事、经贸、文化、新闻出版、教育、科研、旅游等部门从事翻译、研究、教学、管理工作的英语高级专门人才。主要学习英语语言、文学、历史、政治、经济、外交、社会文化等方面基本理论和基本知识,受到英语听、说、读、写、译等方面的良好的技巧训练,掌握一定的科研方法,具有从事翻译、研究、教学、管理工作的业务水平及较好的素质和较强能力。

现在英语专业的学生主要是去外企,应该说就业率很不错。还可以选择做导游、翻译、外贸等工作。

不少高校开设了一些复合专业,如对外经贸大学开设了商务英语专业;中国传媒大学在英语专业中开设了节目主持方向。

我国超过80%的高校均设置了英语专业。英语专业实力较强的学校主要有四类:一是传统的外语类院校,如北京外国语大学、北京第二外国语学院、北京语言大学等;二是一些设有外语类专业的知名高校,如外交学院、中国传媒大学、对外经济贸易大学等;三是综合性大学,如北京大学、清华大学、北京师范大学等;四是一些特色院校的英语专业,如西安交通大学是国内开设科技英语专业最久的院校,南京航空航天大学的英语专业有民航业务方向,南京邮电大学与电信公司建立了密切的联系,航海业务英语是上海海事大学的特色专业,政法类院校强调英语系学生的法律常识,中国政法大学开设了法律文书写作课程、华东政法大学的英语系都安排了相关法律课程并和外资律师事务所建立了实践合作关系。

本专业培养系统掌握法学知识,熟悉我国法律和党的相关政策,能在国家机关、企事业单位和社会团体、特别是能在立法机关、行政机关、检察机关、审判机关、仲裁机构和法律服务机构从事法律工作的高级专门人才。

本专业所学的内容比较多,除了法制史、法理学这些基础性课程之外,更多的是学习各种与法律相关的专业课,如民法、商法、知识产权法、经济法、刑法、民事诉讼法、刑事诉讼法、国际法、国际司法、国际经济法等。

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【关键词】高校 土木工程教学 改革

一、高校土木工程教学计划分析

1.高校土木工程教学的培养目标。土木工程是建造各类工程设施的相关科学技术的统称,它力图培养应用型的工科专业人才,主要通过学习培养适应当前社会发展需要的、能够熟练掌握土木工程学科基本知识和理论的高级工程技术人员。高校土木工程专业毕业生要具有一定的研究开发和项目规划能力,能够从事与土木工程相关的设计、施工及管理工作。

2.高校土木工程教学的培养规格。首先,在德育方面,通过学习土木工程专业。树立专业学生的远大理想,为步入工作岗位奠定重要基础。同时应该培养学生的人生观、价值观和世界观,形成良好的职业道德、社会公德和思想品德,培养团结协作的团队精神和刻苦钻研的实干精神。其次,在智育方面,通过土木工程专业的相关学习,不断强化学生建筑工程、工程力学、结构分析和工程材料等方面的基本知识。同时应该具有计算机应用、工程制图、工程仪器使用等方面的能力,保证自己在步入工作岗位之后能够得心应手。最后,在整体素质方面,土木工程是一个非常辛苦的专业,毕业之后的工作地点可能就是一些建筑工地等,因此,毕业学生除了具备良好的业务素质外,还应该具备良好的身体素质和心理素质,要有坚强的意志、健全的人格和积极向上的精神风貌。

3.高校土木工程教学的主要课程情况。高校土木工程的课程非常系统,主要包括理论力学、材料力学、土木工程材料、混凝土结构基本管理、钢结构、流体力学等十门课程,这些课程都为土木工程教学奠定了重要的理论基础,能够保证学生在之后的工作实践中正确处理各种问题,从而保证土木工程教学的系统性和完整性。

二、当前高校土木工程教学存在的一些问题

从当前一些高校的土木工程教学情况而言,教学过程中还存在一些问题,在一定程度上阻碍了土木工程教学及土木工程人才的培养。首先,教学计划和课程设置不尽合理。在具体的课程设置中,课程设计的弹性程度不够,很难从课程角度提高老师和学生教与学的积极性和主动性。与此同时,专业课的教学内容存在一定的滞后性,不能够紧跟实际研究情况,与生产研究的实际问题不相符合,出现脱节现象,不利于理论与实践的有机统一。其次,教学方法单一。从当前土木工程教学的情况来看,课堂教学方法还没有打破传统教学模式,在很大程度上学生还是被动接受知识,阻碍了学生积极性和主动性的提高,对培养学生的独立性和创新性非常不利。再次,土木工程实践教学的设计和实习情况有待进一步强化。从很多学校的实际情况来看,实践课教学中的考核方法、内容设置还不够完善,还没能够充分发挥实验教学实验中心、生产单位及实习基地的作用,土木工程专业的学生在毕业设计、课程设计中存在形式主义,这样就失去了实践教学的意义,不利于学生动手能力的提高,对之后步入工作岗位会造成很大的不利影响。

三、创新高校土木工程教学改革的对策

1.制订合理有序的土木工程教学计划。在土木工程教学中,制订合理完善的教学计划非常重要。首先,加强基础课教学,奠定重要的理论基础。对于土木工程专业的学生而言,掌握扎实的理论知识和基本技能是必需的。所以,在制订教学计划的时候,应该重视基础理论课的重要性,最大限度地拓展专业面,不断扩大基础学科的范围,加强学科之间的有机联系,提高学生的综合能力和创新能力。其次,不断强化实践课教学。对于土木工程专业的学生而言,动手实践能力非常重要,因此,要不断强化土木工程实践教学环节,加强实验、实习、毕业设计各环节的有序性、实用性和真实性,提升学生的实际操作能力。最后,加强人文精神培养,提高学生的综合素质。不管是哪个专业学生,都应该具备良好的道德素质和综合素质。所以要进一步培养学生的综合素质,为学生之后步入工作岗位奠定重要的基础。

2.健全土木工程课程体系。随着当前经济的快速发展和土木工程专业人才需求的增大,培养“宽口径、多能力”的土木工程人才势在必行。因此,我们应该改变过去单一的专业人才培养模式,合理优化课程体系。首先,优化土木工程课程内容。在课程内容的设置过程中,内容的选择除了要满足专业知识的层次结构之外,还应该根据市场需求进行适当调整。比如,在课程设置的过程中,可以适当增加一些法律课程、经济学课程、计算机课程等,让学生除了掌握专业知识之外,还增强法律意识、计算机技能和经济学观念,不断提高毕业生的全方位能力。其次,优化土木工程课程体系。课程体系作为一个系统工程,内部之间是相互联系、相互补充的。在整合过程中,对于一些相近、重复的内容进行删减和优化,加强实践课程环节的训练,完善毕业设计、课程设计。再次,拓宽专业基础,构建专业公共基础平台。土木工程培养的人才所涉及的行业是与工程相关的,包括建筑工程、交通土建、矿井建设等多方面,专业人才必备的基础知识和专业基础知识基本相同,诸如:力学、结构设计原理、岩土力学、材料学、计算机技术、工程概论等课程,这些都可列为专业公共基础平台,作为基础课程组开设。

3.加强课外实践教学的比重,建设校外基地。土木工程专业重在实践,学生不仅要重视理论知识,还要高度重视实践能力的培养,提高动手能力。为了让学生具备一定的工程实践能力,在校外与很多建筑公司、监理公司建立了联系,与有关单位签订了协议,学生在生产实习及寒、暑假期间可以去工地进行工程实践,这样使学生开阔了眼界。通过一系列课程教学改革研究与实践,不仅完善了该课程基本建设,规范了教学管理,深化了教学改革,提高了师资队伍整体水平,而且大大提高了教学水平和教学质量。通过该课程的教学改革,学生较好地掌握了本课程基本理论和基本知识,培养了分析问题和解决问题的能力,为以后的工作打下了坚实的基础;学生的综合素质和创新能力普遍提高,强化力学教学,学生结构方面的知识明显加强;学生养成了自主学习的良好习惯,自学能力明显提高;培养了学生认真负责的工作态度和一丝不苟的工作作风,课程教学改革成效显著。

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关键词:建筑工程制识图与构造 课程 教学改革

一、建筑工程制识图与构造课程存在的主要问题

《建筑工程制识图与构造》课程作为一门专业技术基础课,是学生进行系统专业知识和技能训练之前必要的知识准备,在学生整个职业教育中承担着重要的作用。由于该课程相对抽象、难懂,随着内容的加深,大部分学生产生畏难和厌学情绪,造成学习效果不理想现状。针对这种现象,本文分析了教与学过程的有关因素,发现造成这种现象的原因主要有以下几个方面:

(一)教学目标与内容问题

目前,我校《建筑工程制识图与构造》课程经过整合,主要由三部分内容组成:一是投影基础知识,二是工程图的识读,三是建筑构造部分的有关知识。这三部分内容相互之间联系紧密,具有很好的前后相承性。随着《建筑工程制识图与构造》课程后续章节内容的加深、空间思维能力要求的提高,在看到专业识图中各种复杂形体和符号与基础知识的内容在形式存在一定的偏差后,学生往往容易对学习内容发生疑惑,甚至一些学生错误地认为,这两部分内容互不关联。特别是构造部分,相对来说比较枯燥,学生对课程学习的兴趣降低,学习积极性受到影响。由于学生学习兴趣点的偏移,使得整个学习过程本末倒置,造成该课程教学效果与培养学生识图技能的教学目标偏离,最终影响到识图能力的培养。

(二)教学方式与手段问题

《建筑工程制识图与构造》课程的一个最突出特点就是抽象和枯燥。这就要求学生在学习过程中首先要建立起较强的空间概念,同时运用制图原理及识图要领学习专业图纸的识读。但是传统的教学方法注重的是理论讲授和黑板板书。如果教材理论述说多,工程实例少,教师仅仅按教材章节顺序进行讲授,把房屋建筑从基础到屋顶各构成部分的作用、类型、构造要求和构造做法讲一遍,如此往复循环,学生跟着教师机械性地学习,教学效果可想而知。兴趣是最好的老师。要想提高教学效果,教师的讲授必须要引起学生的浓厚兴趣,否则,我们在课堂上所做的一切都是徒劳的。

(三)教学效果与考核问题

《建筑工程制识图与构造》这门课程,综合性、实践性和专业性比较强,课程学习完毕并不能说明学生就具备了识读施工图的能力。如建筑构造部分,教学任务之一是掌握房屋构造的基本理论,了解房屋各部分的组成、科学称谓、功能要求。这部分知识比较繁杂琐碎,课程结束,如何准确、有效地对学生学习效果进行考核,一直都是教学中的难点。

二、建筑工程制识图与构造课程改革的基本原则

《建筑工程制识图与构造》课程在人才培养体系中具有重要作用。随着科学技术的发展和教育教学研究及改革的不断深入,职业教育人才培养模式也从传统的以单一学科为背景转向以学科交叉与综合下的宽口径专业培养。因此,保证建筑工程制识图与构造课程的教学质量,对提高工程学科的整体教学质量、培养高素质人才具有重要意义。在这一大背景下,该课程教学改革更应“讲重点、讲思路、讲方法”,具体应遵循以下几个原则:

(一)知识的新颖与实用原则

根据培养目标要求,强调理论与实践相结合的原则。依据职业需求确定知识与实践内容,在知识的价值取向上注重理论知识与经验知识并重,将教学内容分成两大部分。一是建筑制识图。主要介绍投影的基本原理、形体投影的作图原理及作图方法,建筑工程图的表示方法和图示特点,删除了线面相交、相贯线、体的投影教学环节,从而提高学生对建筑施工图识图与理解,增加感性认识,把教学重点放在培养学生对专业图识图和绘图的能力方面。二是民用建筑构造与工业建筑构造。主要介绍民用建造构造部分,对工业建筑构造作简单的介绍单层厂房的结构类型,主要承重构造等基本知识。在这一部分中重点是民用建筑构造部分,删除了一些陈旧的构造做法,同时加重了新材料的运用,新作法实例、新规范要求等内容,做到“与时俱进”,有很强的市场适应性。

(二)内容的整体与系统原则

加强动手能力的培养是职业教育教育的特色,能力培养必须要贯穿于整个课程体系中,做到有计划、有目标、有步骤地开展各环节活动,这些实践环节要具体到该门课程实践教学的内容、时间、进度。为使其变为连续性及整体性,进行系统性设计是必不可缺的。应与相关建筑公司建立长期伙伴合作关系,由他们提供信息,根据教学内容安排时间,使学生通过对基础知识的了解与技能训练,既强化理论知识,又强化技能训练。

(三)考核的科学与有效原则

无论理论教学还是实践教学,都必须做到有计划、有布置、有落实、有考核、有监督。有关本课程考核标准分为四部分进行:一是平时成绩,二是理论考试,三是施工图识读,四是构造的课程设计。综合各种办法,进行分层次步步过关,建立严格的考核标准,使学生学习有动力、有目标。

三、建筑工程制识图与构造课程改革的创新思路

(一)确立符合实际的教学目标

《建筑工程制识图与构造》课程作为一门专业技术基础课,教师应根据专业培养目标,针对课程教学提出具体要求,并明确规定课程的教学目的、要求、内容、讲课顺序、课时分配、教学进度,同时对重点、难点作要求。因此教师在进行教学实践时首先要认真研究制图教学大纲,对教学大纲的要求做到心中有数,这样在教学各环节的实施过程中就不会偏离大纲。其次应吃透教材,不论教材是什么层次、版本,它都是编者知识的总结,也不可避免地带有个人色彩和知识的局限性。作为教师,应该对教材内容十分熟悉,了解编者意图,并按教学大纲的要求理清教材脉络,对教材内容理出一条主线,全面掌握教材体系,然后顺着主线展开、补充,根据学生的实际情况进行施教。

(二)构建接轨实践的课程体系

目前的工程制识图课程内容体系采用从二维图形到三维物体的知识架构。随着教学研究和对认知规律的不断探索,课程的传统内容体系已不符合学生对客观事物的认知规律,延缓和制约了培养学生空间思维能力的进程。因此必须构建新的课程内容体系才能为社会培养技术应用型人才。新课程体系的构建应具有四个特性:一是继承性。删去使用性、应用性不大的内容,保留传统工程制识图教学中仍有强大生命力的基础知识。二是指向性。让课程内容反映工程制识图教育的发展方向,引入和渗透计算机制图学(绘图、实体造型、辅助设计)、学科发展前沿的国际化信息等,在工程制图课程中熟练掌握了手工绘图后再学习计算机绘图。三是综合性。工程制识图课程应符合现代工程制识图综合化的基本特征,从而有利于大学生科学思维方法的形成,有利于综合能力的训练及创造性的发展。四是动态性。教学内容要不断适应科技、社会、经济全球化发展的要求和需要。在构筑新的教学体系时,紧紧结合上述特性,注重从传授知识向培养知识迁移能力、独立分析和解决问题的能力、创新能力转变,从教师为中心向学生为主体的教学模式转变,以全面、快速、有效地培养学生的工程制识图能力和意识。

(三)应用多样现代的教学方式

教学方法受教育目的、教学内容和教学条件的制约。有什么样的教育目的和教学内容,就有与之相应的教学方法。建筑工程制识图与构造课程教育的目的是使每个学生掌握阅读和绘制工程图样基本能力,为后续课程的学习打下必要的基础。因此该课程应有与其相适应的教学方法。

一是结合专业,有的放矢。建筑工程制识图与构造,顾名思义是专门针对建筑类专业的制识图,其特点非常鲜明。因此在课堂当中结合专业进行教学,做到有的放矢,目的就是要培养学生的专业制图与识图技能。教师将学校的部分典型建筑如教学主楼、图书馆、宿舍楼等的设计图纸复印给学生,让学生身临其境,就地取材通过图纸实物对照,加强对一些基本概念及常见建筑构造的理解,进一步提高读图的能力。建筑工程图部分的知识,特别是房屋施工图必须要多看图、多提问、多画图才能有所提高。因此,教师可以找有关房屋施工图的资料,以及教师现实工程中的图纸,在课堂上分发给学生观摩学习,为学生进行系统讲解,答疑解惑。

二是创新课程教学手段。建筑工程制识图与构造课程性质和内容决定了在教学中除了少量文字信息外,需要大量图形信息支持。而该课程传统的授课方式和手段是黑板、模型、挂图,大部分图形信息需要教师在黑板上逐笔画出,师生间互动较好,但课堂节奏缓慢、学时多。目前,学生大多缺乏空间形象思维的训练,因此对于习惯于逻辑思维训练的学生来说是较难的一门课程。随着多媒体教学资源的开发与应用,利用多媒体技术制作的包含大量图形信息的课件,使课堂教学生动新颖,激发了学生的学习兴趣和学习积极性。但过多依赖信息量大、节奏快的多媒体课件,难免重点不突出,且使学生无法跟上讲课的进度。因此,在课程教学应中围绕工程制识图教学的规律,遵循理论与实践相结合的教学方法,根据各部分知识特点合理运用多种教学手段。

(四)实施新颖务实的考核方法

考核是巩固学生所学知识、检查课程教学效果的重要教学环节。《建筑工程制识图与构造》是一门实践性较强课程。如果单纯采用笔试考试的方法进行考核,并不能完全反映学生对整个知识的掌握情况。因此,有必要改革现有的成绩评定方法。笔者建议将考核方式分为实践考核和理论考试两种形式,课程期末教学考核成绩由平时成绩、实践成绩和期末考试成绩组成。其中平时成绩、实践成绩各占30%,期末考试成绩占40%。平时成绩主要是考核学生在各项教学活动中的表现,实践成绩主要考核学生绘图、识读实际工程图纸的能力。在评定实践成绩时,采用口试、笔试和成果相结合的考核方式。这种评定方法比较科学,评定出来的成绩真实可靠,能比较客观公正地考核学生理论知识和实践技能的掌握情况以及综合知识的应用能力,更全面地反映理论实践知识的掌握情况。

四、结语

《建筑工程制识图与构造》课程的教学目的,就是要把学生培养成适应社会所需求的人才。职业教育的教学改革是一项系统工程,除了教学内容、教学方法、教学能力的培养等的改革和探讨外,还须结合教育特点,更新教育观念,因材施教,强调教学效果,形成一套有针对性的教学体系。

参考文献:

[1] 萧琳,等.《建筑识图与构造》课程的教学改革探讨[C],世界华商经济年鉴・高校教育研究,2009(8).

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1.1建筑发展的趋势和特点

随着社会经济的快速发展,新建筑如雨后春笋般拔地而起,一方面是建筑高度在迅速增加,另一方面建筑功能也趋于多样化、综合化,建筑规模也在不断增加,因此,与之相对应的高度发展的建筑技术已成为建筑领域的重要组成部分。没有高技术或合理的技术运作,建筑就很难达到预期的实用效能和审美效能。纵观中国的现代建筑,其设计、建造与新技术的运用程度还远远低于国际水平,高技建筑更是寥寥无几。仔细分析,除了社会、经济的影响外,多少与我们现实的建筑教育、教学状况有关,学生在建筑设计中所应用的技术知识缺乏。长期以来,建筑技术是建筑设计教学中的薄弱环节。

1.2师资队伍构成

目前许多建筑类院校的建筑技术类课程通常由相关专业的教师任教,由于缺乏与建筑设计专业教师的沟通,如教学大纲的讨论、重点难点、深度广度的考虑,存在着学生们即使完成了课程学习后,仍然不能很好地理解该门课程的内容与建筑设计关系的问题。同时大多数专任教师,尤其是青年教师多来自高等院校,从学校到学校的经历,使相当一部分教师缺乏一线设计企业的工作经验,工程实践等实际动手能力普遍比较薄弱。“双师型”教师严重缺乏,使建筑技术和建筑设计课程脱节,对卓越建筑师的培养也成为无源之水、无本之木,成为学科建设的瓶颈问题之一。

1.3实践动手环节

建筑学专业建筑设计课程教学是建筑学专业的主干课程和核心课程,也是重要的教学实践环节。“卓越工程师计划”中建筑学专业的素质培养主要注重技术和艺术两个方面。技术和艺术通过软件模拟技术可以得到突破,达到相辅相成;而以技术和艺术为内容的建筑学教育却没有深刻认识这一点。常规的建筑学专业教育注重表达技巧,强调空间和功能,忽视建筑技术的运用。在建筑设计的学习中,学生们不能主动地将学到的建筑技术知识应用到建筑设计中,具体表现为学生在建筑设计方案中重技法、轻技术———重视图面和效果图的表现,而轻视或忽视建筑造型中建筑技术问题的思考和表达,使建筑设计方案缺乏深度的创新。而对于一个建筑方案完整的表达,还需要借助更高层次的模拟软件来表达整个方案的技术层面。

2以跨学科和跨专业融合为核心的课程体系构建

通过跨学科、跨专业拓展建筑设计教育的教学内涵,探索一种具有创新性、开放性、可持续性的建筑设计和建筑技术教育模式,重新整合现有建筑学专业课程体系的内容及框架,借助对建筑学本科高年级教学培养的专业课程体系的调整,提高建筑技术类课程的教学质量,培养出具有工程技术基础的学生,同时把建筑技术作为挖掘和培养设计创新能力的动力,从而逐步构建以绿色建筑教育为目标的、面向区域的创新应用型人才培养的专业课程教学体系。

2.1依托建筑类院校优势,构建跨学科融合的绿色建筑教育基础平台

依照我院建筑学人才培养计划中设计、技术、实践“三线并行”的课程体系进行构建,同时着重强化相关专业技术课程设置上的系统性和跨学科的融合性。教学计划中根据学科特点,设置“建筑设计”、“生态建筑设计概论”、“节能建筑”、“建筑结构选型”、“建筑设备”、“智能建筑概论”、“建筑环境软件模拟”、“建筑施工技术”、“新能源技术”等专业主干课程、基础必修课和选修课程,注重协调相关院系,如土木工程学院、环境与能源工程学院、电子与信息工程学院为我院开设相关技术课程,综合地将多学科的专业知识应用于设计实践之中,为绿色建筑教育打造一个视野面开阔、基础扎实的综合基础平台。

2.2整合建筑设计和建筑技术系列课程,强调教学体系培养过程的多层次递进

在建筑设计课程教学中,认真研究教学内容体系,通过建筑设计及理论相关课程讲解建筑空间、功能与环境、技术等的交汇关系,借助高年级的建筑设计课程的设计应用搭建基本理论和方法框架。近年来,随着中国房地产业的迅猛发展,人们节能环保意识不断增强,建筑物呈现向生态化和高度化发展的趋势。此外,建筑物组成由原来的单一功能朝着多功能方向发展,规模也有越来越大之趋势。所有这些特征交织在一起,给建筑设计提出了更高的技术要求。针对建筑发展的特点和教育部“卓越工程师教育培养计划”要求,对高年级建筑设计课程的内容进行了调整,借助本院和相关院系有针对性开设的课程完善绿色建筑理论及实践方法的基本知识框架,并结合毕业设计以及全国范围的大学生建筑设计大赛等实践环节加以强化训练。目的是要学生更全面地了解建筑技术的各相关专业知识,建立技术与艺术完美结合的意识,不断提高学生对建筑技术知识的综合应用能力,从而培养学生的综合设计能力、创新思维能力、工程实践能力以及团队合作精神,以便真正适应我国建筑的发展趋势。在2012年度UA创作奖•概念设计国际竞赛中,安徽建筑大学学生获得了两项佳作奖。获奖作品以“活”建筑为主题,通过对校园既有建筑改造和土地沙漠化适应型建筑的探索,集成了太阳能光电转换系统、特殊外墙保温系统、外墙加固结构体系等新技术,并与建筑空间形成了有机的形态。通过全国甚至全世界范围的建筑设计竞赛加强了建筑技术在建筑设计中的运用,提升了综合强化训练。

2.3改革教学方法,引入先进的现代化教学手段

探索教学方法和手段等方面的改革,将传统单一授课方式向多元现代化授课方式转变,扩大信息量知识面,培养高素质、综合性设计人才。充分体现建筑学专业的特色,以形象教学为基础,应用现代教学方法和手段,循序渐进、深入浅出地贯穿整个建筑学专业的教学全过程,从而充分调动发挥学生的主观能动性,同时注重个性的发挥。随着计算机技术的高速发展,一些建筑类模拟软件层出不穷,软件模拟技术的运用给建筑方案设计带来了巨大的影响,为建筑技术设计提供了技术支持。引导学生对新方法、新工具进行探索性使用,使得其尽可能对设计方案进行多方面思考,提高在整体上认识和把握设计方案的能力,从而培养了他们综合思考、反复验证的良好习惯。

2.4改善教学条件,积极拓展第二课堂,建立开放式教学实习基地

坚持直观教学、实践教学与课堂教学相结合,建筑设计是一门实践性很强的课程,强调理论教学与实践教学并重,重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力。加强与建筑设计院、规划院签订建立对口实习的合同,让学生在实习单位接触实际工程项目的设计,从策划前期到设计再到施工,了解建筑材料、建筑结构、建筑设备等技术要求,关注人居环境可持续发展及绿色建筑技术的最新动态,注重节能建筑研究及其在建筑工程中的实际应用。

2.5依托“卓越工程师培养计划”,加强“双师型”和“双导师制”的师资队伍建设

通过充实和完善建筑设计与建筑技术的一体化教学课程教学团队师资队伍,积极引进与培养建筑设计人才,完善教师队伍的专业结构、职称结构、学缘结构、年龄结构和教师的知识结构,形成结构合理的课程教师梯队。不仅仅停留在教学一线,还渗透到科研工作当中,使我院与学校现有相关产业部门强强联合,如规划院、建筑设计院和建筑节能研究院等,多个单位“模糊界限,互补共生”,加强纵向科研与横向科研等多方面的“深层”合作,形成“你中有我,我中有你”的产学研合作格局,达到“互利共赢”的局面。共同致力于适合夏热冬冷地区的绿色建筑设计方面的科学研究及建筑创作,积极开展科研课题的研究,让科研成果为教学工作及教学研究的开展奠定坚实的基础。

3结语

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土木建筑计算机课程体系土建特色人才

高等学校的计算机教育有两类不同的范畴:一类是计算机专业的学科教育――计算机专业教育;另一类是对全体大学生的计算机普及教育。目前,在国内外计算机专业教育的研究工作相对比较成熟。在国际上,ACM/IEEE-CS不断推出计算机学科课程设置的最新方案,在国内中国计算机学会、全国高校计算机教育研究会、清华大学出版社联合的《中国计算机科学与技术学科教程2002》(China Computing Curricula 2002,简称CCC2002)是国内相关研究工作的总结。但是对于非计算机专业的计算机教育问题,国外还没有现成的经验可寻,在国内,全国高等院校计算机基础教育研究会和清华大学出版社于2002年成立了“中国高等院校计算机基础教育改革课题研究组”,经过多年的对全国高等院校计算机基础教育的实践和经验、条件基础和社会需求的研究和总结,相继提出了课题报告《中国高等院校计算机基础教育课程体系2004》(China Fundamental Computing Curricula 2004,简称CFC2004),CFC2006,CFC2008[5],成为指导全国各类高校办学的重要文件。CFC2008是在CFC2004和CFC2006的基础之上,经过对近年来的教学实践和经验总结,由课题小组提出的最新研究报告,它重新编写了本科院校课程体系参考方案,提出了各类专业(包括理工、农林、医学、财经、文史法哲、艺术和师范类等专业)的计算机基础课程参考方案,提供了各类专业学生学习的计算机课程,列出了每门课程的要求和内容,以及与之相应的实践环节。在高等院校计算机基础教育研究的问题上我们国家已经走在了世界的前列。

但是我们也看到,虽然CFC2008提出了各类专业计算机基础课程参考方案,但是它在学科划分上还是比较笼统,对于要求彰显本校办学特色的各类高校来说,其课程体系设置还需要研究更详细的方案。同时,计算机科学技术与应用技术飞速发展,各种新技术、新应用不断涌现,对人才的要求也不断出现新的变化和新的要求,因此,对于办学特色鲜明的学校来说,如何有效地设置和动态地调整计算机课程,研究各门课程的教学内容与要求,是当前各类高校需要研究的一个课题。本文主要研究讨论土木建筑类大学计算机课程体系的设置与要求问题,目的是为了彰显土建特色,为社会培养所需的适应当前社会发展的计算机应用型土建类人才提出一点建议。

一、当前计算机科学与应用技术在土建领域的发展形势,对人才的一般与特殊要求,现有人才状况。

众所周知,计算机科学技术与应用技术从其诞生之日起,一直是飞速发展,其应用也遍及社会的各个领域。在各个行业,专业技术与计算机科学技术及应用技术相结合越来越普遍,技术划分越来越细,水平越来越高。以土建领域为例,计算机的应用由过去的主要参与数据分析,到现在的辅助设计,辅助施工,数据处理,办公自动化等,为土建领域的技术革新,做出了巨大的贡献并将产生深远的影响。计算机在土建领域的应用有以下一些特点:

1.全面参与土建领域的各项工作。土建领域的工作有很多,但主要有以下四个方面,即设计、施工、销售和维护,以CAD、PKPM、SAP2000等为代表的制图和结构分析软件在项目设计工作中发挥着巨大的作用,极大的提高了设计工作的效率和质量;以广联达、求实等为代表的数据处理软件,在项目设计、施工管理、房屋销售和维护的工作中,提供各种数据预算,为项目设计、施工管理、房屋销售和维护提供了依据;以CAD、PHTOSHOP、3DMAX等为代表的图形处理软件为项目的设计、宣传销售等项工作提供了强有力的支持;OFFICE办公自动化软件,全面参与项目的各种文档的建立,数据处理等项工作,提高了工作的效率和质量。总之,计算机的应用已经渗透到土建的各个领域。

2.计算机的应用在土建领域继续深化。虽然当前计算机的应用在土建领域已经取得了巨大的成功,各种专业软件不断涌现,但和人们的期望相比,显然还有差距,各类软件还存在着这样或那样的不足,一些工作中计算机的应用还很薄弱,这些问题都促使了计算机在土建领域的应用继续深化,例如结构分析类软件是土建工作中应用最早,技术相对成熟的软件,但它在可视化、数据交换方面,还需要改进。所以在土建领域计算机的应用还有很多工作要做。

3.土建领域计算机的应用涉及计算机的众多技术。由于土建工作的特殊性,所以计算机在土建领域应用中涉及到计算机的众多技术,具体有计算机图形处理技术、数据库技术、多媒体技术、网络技术、数学计算和办公自动化技术等。

4.计算机在土建领域的应用未来发展前景广阔。随着计算机科学技术与应用技术及土建领域科学技术的飞速发展,计算机在土建领域的应用未来发展前景广阔。当前在土建领域和计算机应用有关的热门课题就有(1)土木与建筑工程中面向对象建模技术;(2)结构分析与计算过程的可视化技术;(3)施工过程中的计算机技术;(4)应用软件集成技术;(5)多媒体技术在土木与建筑工程中的应用研究等。

由于计算机在土建领域中的广泛应用,也对从事土建领域工作的专业人员提出了较高的要求,他们必须在计算机知识方面达到一定的水平,才能适应当前形势发展的需要,做好自己的本职工作。具体的要求是一般的工作人员应该在计算机图形处理、数据库、多媒体、网络、数学计算和办公自动化等方面了解基本的知识和工作原理,掌握基本的操作,在某一方面结合自己的工作有所专长;特殊的工作人员应该为研究人员,他们应该为计算机在土建领域的应用做出自己的贡献,他们不但要有扎实的专业知识,还需要在计算机的某一个分支中成为专业级的人员,所以他们必须要学习更多的计算机知识。

大学是培养各类专业人员的摇篮,但是由于各方面的原因,学习内容与应用脱节是当前大学教育中普遍存在的问题,这就造成了社会急需人才的短缺,尤其是复合型人才的短缺,当前对于计算机应用有所专长的土建类人才是土建领域急需的人员。

二、在计算机应用领域普通的应用型人才与特殊的研究型人才对计算机知识和能力方面的要求

计算机的应用遍及社会的各个领域,对人们的工作、生活和学习都已经产生了深远的影响,每一个生活在当今世界的人都要主动或被动地接受计算机的教育,社会也急需掌握了计算机知识的各类人才。那么当今社会对人才的计算机知识和能力都有那些基本要求呢?这大致可以按需求分为两种类型,普通的应用型人才和特殊的科学技术研究型人才。对于普通的应用型人才在计算机知识和能力方面应该达到以下基本要求:

1.掌握计算机的基本知识,基本操作。计算机的基本知识应该包括计算机的硬件、软件的基本知识;计算机多媒体的基本知识;计算机网络的基本知识;计算机安全的基本知识、程序设计的基本知识等。基本操作应该包括计算机及其主要设备的基本使用与维护,网络的基本操作等。

2.掌握计算机常用软件的应用,会应用这些软件解决工作中的一些问题。计算机常用软件主要是指办公自动化、图形处理、多媒体以及杀毒、上网等大众常用软件。工作人员应该结合自己的工作需要能应用其解决工作中所遇到的问题。

3.掌握某一种或几种专业软件的应用。专业领域的计算机应用往往都具有特殊性,一般使用的都是专门开发的软件,这些软件极大的提高了专业的工作效率和质量,所以要求专业人员必须熟练掌握。

4.掌握专业信息搜集的能力。网络现在已经成为人们工作、生活、学习的有力工具,专业人员必须掌握利用网络辅助专业工作的能力。

5.具有促进专业软件开发和表达诉求的能力。计算机软件的功能是由用户决定的,用户的需要是计算机科学发展的动力,也是计算机在专业领域中发展的动力,专业人员在计算机的使用过程当中,应具有根据使用的体会和技术发展的需要,通过相关渠道,表达自己的诉求,促进计算机应用的发展的能力。对于专业领域特殊的科学技术研究型人才,他们是计算机在专业领域应用和发展的骨干,对于这一部分人员,他们的计算机素质要求要更高一些,除了应该具有上述的基本知识和能力之外,还应该在计算机应用的某一领域具有计算机高级专业人员的水平,对于计算机最新的科学技术有所了解,对于计算机在专业领域的应用具有前瞻性。

三、彰显土建特色的各专业计算机课程体系设置方案与教学内容探讨

办学特色是一所大学的灵魂,是一所大学经过长期的努力形成的一种校园文化,对于一所综合性大学来说,形成一种特色是至关重要的。做为土木建筑类大学,土建就是其最重要的特色,各方面的教学活动都要围绕着这个特色来进行,计算机的教学活动也不例外。但是我们也必须考虑到各专业性质的不同,要求的不同,学时的限制,学习条件的限制,学生基础的限制等客观因素,对教学活动做出合理科学的安排,因此本人对于土木建筑类大学计算机教学提出以下建议:

1.根据专业的特点划分不同的学习模块。综合性大学往往办有很多专业,各专业之间对掌握计算机知识的要求存在着很大的差别,因此对于计算机课程的学习,应该根据专业的特点划分不同的学习模块,让学生能根据专业的需要学到有用的计算机知识。

2.每一个模块划分出三个层次。三个层次分为基础层次、专业层次和综合实践层次。基础层次主要学习一些计算机基础性课程;专业层次主要是结合专业需要学习一些计算机知识和专业基础软件;综合实践层次主要是根据社会需要,结合实际问题,学习应用计算机知识和专业软件解决实际问题。

3.加强选修课、培训班、讲座等教学活动。大学的专业课程设置,学时分配往往受到国家教委专业设置规定的限制,灵活性很小,而当今社会对人才计算机素质的要求越来越高,学生在规定课程中难以满足学习的要求,因此加强选修课、培训班、讲作等教学活动,是解决大学计算机知识学习的重要方法。

4.重视实践课,加大实践教学环节的投入。实践课是培养各种应用型人才的最好教学方式,计算机应用的学习也不例外,学校应该针对专业需要,多开设一些计算机应用的课程设计、毕业设计等实践课程,并加大这方面的投入,使学生能尽快的掌握实际应用的本领。

在模块划分方面,可以以院系为基础,合并学习内容交集较多的院系,设置计算机学习课程,合理有效地利用教学资源。但在综合实践层次的课程设置上,则必须以专业的需要设置学习课程,打破模块的限制。

在教学内容设置方面,基础层次可以安排计算机文化基础、CAD基础、3DMAX基础、PHTOSHOP等课程;专业层次可以安排C语言程序设计、VF数据库设计、SQLserver、MATLAB、建筑CAD及其它各计算机和专业软件课程;综合实践层次应该以安排实践课程为主,同时各专业可以根据专业的需要安排专业软件的学习和实践,例如:土建类专业可以安排结构分析类软件、预算类软件的学习与实践;电子类专业可以安排电路图设计类软件的学习与实践等。

选修课、培训班、讲作等教学活动是大学辅助教学的一种非常重要的手段,它不受课程设置,教学内容,学时的限制,可以紧跟当前应用形势,讲授最新的应用技术,满足不同学生的需求,培养特殊的研究和应用型人才。当前,可以通过选修课、培训班开设一些计算机实用课程,例如建筑三维动画、JAVA程序设计,网页设计、实用PHTOSHOP、实用3DMAX等应用热门课程,通过讲座讲授专业领域最新的计算机应用技术。

大学是人才培养的基地,培养社会需要的各类人才是大学办学的宗旨。当前,随着社会的发展,在土木建筑领域急需要的是具有一定计算机应用水平的土建类人才,所以做为土木建筑类大学,就要尽快适应当前的这种形势,改革自己的教学体系,加强计算机教育,为社会培养所需的土木建筑类人才。

参考文献:

[1]柯长仁,蒋俊玲.计算机教学在我院土木工程专业培养中的改革探讨[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009(11):487-489.

[2]李永梅,孙国富.构建土木专业自主型计算机教学体系[J].高等建筑教育,2011,20(6):85-88.

[3]代晋,余文芳.对土木工程类专业计算机基础课程体系建设的探讨[J].消费导刊,2007(5):184-185.

[4]任爱珠.土木工程计算机技术新进展及研究热点[J].土木工程学报,1996,29(6):53-59.

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【关键词】教学体系;课程改革;工程制图;模块

【中图分类号】G64【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2016)04-0230-02

一、工程制图课程改革的必要性

当前,我国高等教育正面临着提高人才素质的严峻考验。随着社会经济的迅猛发展和建筑行业的需求,对高校人才培养提出了更高的要求,课程的教学理念、教学内容和教学方法与手段也随着现代技术教育的发展发生了根本性的改变,以提升学生综合能力为核心的课程改革将成为提高现代大学教育教学质量的重要内容。建筑市场和工程技术的发展,使得建筑工程技术人员的知识和技能结构发生了很大的变化。为了满足建筑行业发展对人才的需求,将“以能力为核心,提高工程素养,培养应用型人才”作为课程改革的基本原则。把夯实专业基础,以培养适应岗位能力为着眼点,以应用型为特征,构建课程建设改革的内容体系,培养学生扎实的专业理论基础和功底,使《工程制图》课程更紧密地与专业课程相结合,以适应建筑行业人才发展需要,满足建筑行业对人才素质和能力的要求。《工程制图》是土木建筑工程类专业一门重要的专业基础课,担负着培养学生空间想象能力、创造思维能力、构型表达能力、绘图读图能力的任务,为今后学生进行创造性工程设计和处理工程实际问题奠定基础。《工程制图》课程教学,同其它专业课程一样,面临着因注重实践而压缩理论课程教学时数的情况,随着实践环节的加强,新技术、新学科的增多,这种趋势是必然的。但对于后续专业课程和企业用人单位来讲,对学生的图示能力、读图能力和计算机绘图能力的培养要求却呈不断提高的趋势。云南农业大学建筑工程学院现有九个专业,九个专业全部都要开设工程制图类的课程,而不同专业对工程制图的专业能力要求也存着在一定的差异。根据各专业的不同,有针对性地进行课程设置,以突出教学重点,强化专业特色,突显专业能力和素质能力。学院现有各专业开设的《工程制图》课程,虽然在课程名称、学时数及开课时间上存在一定的差异,但对于工程制图的教学基本要求是相同的。其中在工程制图的基本知识、投影法的基本概念、点、直线、平面与组合体的投影、截交线与相贯线、轴测图、建筑形体的表达方式等教学内容上都是一样的,所不同的是对各专业施工图的识读要求有不同。结合学院现有的九个专业,将教学内容与专业要求有机结合起来,将“教”与“学”二者紧密联系起来,有针对性的组织教学,制定出相应的教学模块体系,更好地满足各专业对建筑人才的培养要求。《工程制图》课程改革应充分考虑不同的专业对人才标准和能力的要求,精选教学内容,以此建立“公共模块”+“专业模块”的教学体系,制订规范统一的教学标准,有利于规范教学内容及考核标准,提高教育教学的质量,更好的适应当今各行业对人才培养的需要。

二、建立工程制图课程模块化教学体系

构建工程制图模块化教学体系的关键是模块化教学改革及考试模式的改革。

(一)模块化教学的改革

(1)以土木工程、给排水、建环、建筑学、城市规划等专业为基础,建立完善的课程体系和科学合理的考核办法。以职业要求为导向,注重学生综合能力培养,充分体现“学以致用”的建筑类高等教育特征,实现“教、学、做”合一,在课程中,教学实践与教学理论的比例超过1:1,以强化学生实践能力的培养。(2)改变以往各自为阵的教学模式,构建具有小专业特色的“工程制图”教学,从行业岗位需求出发,优化教学体系。构建“公共模块”+“专业模块”的教学体系。以工程制图的基本原理和投影方法作为“公共模块”,夯实公共基础,再以各专业的“专业施工图”作为“专业模块”,共同构建工程制图模块化教学体系,以满足不同专业对工程制图课程能力和素质的要求。(3)优化教学方法和教学手段,提升教学水平和教学质量。为解决学生在学习中空间想象力缺乏的问题,在教学手段上,采用板书和PPT相结合方式讲解,同时融入多媒体技术、实物模型、CAD软件、SketchUp建模软件等多种形式辅助教学,极大地增强了学生的立体认知和空间思维能力,促进了师生间的双向互动交流,,取得了很好的教学效果。同时增加实践性教学环节,如徒手绘图、尺规绘图、建筑形体表达、轴测图绘制、施工图实例讲解及房屋建筑测绘等课程实训项目。在加深学生对理论知识理解的同时,培养学生运用知识分析问题、解决问题的能力及未来工程师的专业素养。

(二)模块化考试的改革

(1)考核方式多样化。由于本课程实践性强,考核方式不再只以期末考试单一方式考核,而是增加平时成绩、实训成绩、期中成绩、口试成绩等多种考核方式,其中平时成绩包括平时作业、工程字体训练、尺规绘图等内容,口试成绩主要包含建筑施工图识读图考核。平时成绩占40%,期末试卷占60%,使考核更加全面。(2)考试试卷模块化。根据各专业对课程设置的要求,针对“公共模块”+“专业模块”的教学体系,搭建对应的“公共模块”+“专业模块”的考试体系,对“公共模块”的教学内容进行统一考核,使不同专业之间的“公共模块”达到统一标准、统一试题、统一考核,统一评分;同时为满足不同专业对识读图样的要求,试卷中增加“专业模块”的内容。期末试卷满分100分,其中试卷内容的“公共模块”部分占80-85%,“专业模块”内容占20-15%。以满足不同专业对教学的要求,体现专业培养的标准化和差异化,形成小专业的培养特色和优势,为后续的专业知识学习奠定理论基础。通过学院两年的教学和考试模块化改革与实践,已经初步取得了较好的效果,减轻了教师制卷的工作量,同时也使各专业的工程制图类课程考核更加科学、规范、更加标准,学生的考试分数也更具公平合理性,模块化考试改革也促进了教师的课堂教学质量和教学水平的提升。

三、《工程制图》模块化教学体系的主要内容及课程实践

(一)组成课程模块化教学体系的主要内容

学院根据现有专业对教学内容进行了优化整合,从下表中可以看出:不同专业的“公共模块”的教学内容是完全相同的,其中“建筑施工图”是最基础的图样,也是每个专业都必须熟练掌握的。而在“专业模块”中,针对不同的专业要求,有侧重地讲解与专业相关的施工图样。随着市场行业的不断发展和对人才的需求,高校课程的设置始终应与行业技术发展和社会的需要紧密结合。

(二)模块化教学体系改革的实践成果

通过课程建设组不断努力研究和实践,以课程模块教学改革为抓手,凝炼和充实教学内容,夯实专业基础,逐步探索出具有小专业特色的工程制图课程独特的教学方法,通过搭建“公共模块”+“专业模块”的教学体系,充实并完善了教学内容,突显出各专业特色,学生的空间思维能力和识读工程图能力在“大一”期间得到较好的锻炼,为他们在后续专业课中奠定了扎实的基础。近几年来,学院的毕业生一直受到用人单位的普遍欢迎,学生参加各类全国性高校比赛中都取得了骄人的成绩,这都与学生拥有扎实的专业理论基础,熟练的识读图能力和制图表达能力分不开,良好的空间思维能力及空间表达能力,有利于学生更好地理解设计意图,熟练掌握工程图样的绘制与阅读的正确方法,尤其是培养了学生严谨的工作作风和分析问题、解决问题的能力,提升和造就了未来卓越工程师的工程素养。

四、结语

课程建设与改革是高校教学中的一个永恒主题,是提高教学质量的一个重要内容,更是一项长期而艰巨的系统工程。只有坚持课程建设改革和创新,才能不断提高高校的教学质量和人才培养竞争力。教学工作的精细化和专业化有利于提高教学质量,提高学生学习效率。工程制图课程作为工科类一门最基础、最重要的专业基础课,肩负着培养学生工程素养和对专业启蒙的重任,建立一支具有责任心强、专业知识较为扎实和全面的师资团队是保证课程质量的首要条件。其次,教师不应该束缚于纯粹的基础课教学,要通过专业课的教学研究,更好地把握专业基础课中的教学重点,使学生在大一期间尽早接触相关专业知识,从而形成以“专业课”为龙头,带动“专业基础课”的教学,使两者形成相互促进的良性循环。工程制图的课程改革要坚持以行业岗位为着力点,满足企业对人才的需要,融入先进的教学理念,优化整合教学内容,利用现代技术探索教学的新模式和新方法,推动课程教学方法和手段的改革,搭建和完善工程制图的“公共模块”+“专业模块”教学体系改革,学以致用,勇于创新,提高学生的创造性思维,提升人才培养质量,为社会和企业培养和造就工程素质高,创新能力卓越,适应时展的工程建设者。

参考文献:

[1]丁江.以课程建设为契机,提高《建筑制图》教学水平[J].学术探索.2009(4)

篇9

1.讲好绪论内容,把学生引领入门

我校土木工程测量课程采用的教材是覃辉主编,同济大学出版“十一五”国家级规划教材《土木工程测量》。教材第一章绪论的一些基本原理来源于假设,概念抽象,学生难理解。学生一般是大一或大二年级,缺泛工程知识。怎样讲好绪论内容,把学生引领入门,将原理深入浅出,统领全课程,是课程教学改革的基础。

1.1利用Google地球开始讲授绪论

打开Google地球,找到校园的Google地球上的图像,以及校园数字化地形图,展现给同学,学生对校园很熟悉,了解校园的地形分布情况,开始讲授测量学的定义,使学生对地物、地貌、地形以及地形图的概念一目了然;结合学校整体规划图以及学校在建工程,讲授测定和测设的基本原理,土木工程测量的任务和作用。学生通过本课程的学习,能够掌握地形图的测绘和应用,施工测量的原理和方法,变形观测,竣工测量等基本知识。从地球的形状、大小开始,讲授重力与铅垂线的概念,水准面、水平面、大地水准面、参考椭球的概念及关系,由此引入测量基准线和基准面的概念。抓住重点与难点,绪论的重点内容是确定地面点位(X,Y,H)的概念,难点是高斯坐标系的建立过程,要求学生掌握三维坐标的概念:X=地面点到地球赤道的铅垂距离;Y=带号(前二位)+500KM+地面点到所处带中央子午线的垂直距离;H=地面点到大地水准面的铅垂距离。

1.2总结绪论内容提示后续章节内容

总结绪论内容并讲授与后续章节内容的关系,起到承前启后的作用。本课程的基本问题是确定地面点的三维坐标(X,Y,H),这三个量不能直接测出,要通过测量高差、角度、距离间接求得。后续章节内容是三项基本工作的测量原理,仪器的构造,仪器的使用,测量方法,计算方法,误差的基本知识等。课程的主线表示为“绪论——测量基本工作——控制与测绘——土木工程测量技术”。

2.综合理论教学内容

综合理论教学内容在于精心备课,教案是衡量教学质量的基本内容,是课堂教学效果的基本保证,是调动学生听课兴趣的基本保障。以确定地面点位(X,Y,H)为中心,测量的三项基本工作为主线,通领全教材。正确处理传统理论知识与现代测量技术之间的关系,既要考虑传统教学方法,又要考虑现代教学方法,从而调动学生的学习兴趣,保证学生学到与时代相应的测绘科学知识。

2.1整合传统测量内容

打破各章节的顺序和界限,合理地安排授课内容。例如将水准测量、角度测量、距离测量有机地联系在一起,重点讲授原理、仪器操作、观测计算方法;简单介绍仪器内部结构,仪器的检验与校正,误差来源等。一些内容可以不讲或让学生自学,本教材附有光盘,方便学生自学拓展知识面。讲授误差基本知识时,分析三项测量基本工作的误差来源、误差分类,要求学生重点掌握偶然误差的特性、衡量精度的指标等内容。控制测量是本课程的难点,是三项基本测量工作的综合运用。在讲授本章节前,先回顾绪论中的测量工作概述,使学生对测量工作的原则有初步认识。在控制测量概述中,讲清楚什么叫控制测量?为什么要作控制测量?怎么作控制测量?再对照校园数字化地形图,把校园看成一个测区,讲授控制测量方法,控制点选点的要求,求控制点(X,Y,H)的方法,然后讲授具体的导线测量、三角测量方法,三四等水准测量、三角高程测量方法。控制测量的实质是求地面点的(X,Y,H),测区大小不同,精度等级不同;把全国范围当测区,在全国范围内作控制测量,让学生进一步理解全国坐标系统和高程系统的概念。讲授地形图部分时,对着校园数字化地形图,讲授地形图的基本知识,地形图的测绘方法,地形图在工程建设中的应用。

2.2引进现代测量技术内容

通过对传统内容的优化整合,能节省较多的课时用于现代测量技术的讲授,内容包括全站仪和数字化测图技术,GPS原理与方法,GIS的基本知识,先进仪器的的原理复杂,但操作简单,采用现场示范或参观教学等方法。引导学生理解现代测绘技术的发展方向:自动化、数字化、统一化和高精度化,让学生了解测绘新技术及其应用,培养学生的想象力和创造力。

2.3结合案例分析讲授施工测量

施工测量是测量的三项基本工作的原理与方法在工程建设中的应用。结合学校在建工程案例,讲授施工测量内容,通过讲解每个案例把相关知识串起来,带学生到工程项目上现场讲解操作,这样不但能使学生理解专业知识,而且能够留下牢固的印象。强调测量技术原理在土木工程测量中的应用,测量技术方法与土木工程施工的密切关系,注重吸取土木工程学科的成果,使土木测量技术更好地为土木工程服务。施工测量按技术应用分为:工程用图、测设方法、工程测量、变形测量、和仪器检校;按工程类型分为:建筑工程、道路工程、桥梁工程、隧道工程、路线工程等五种类型。

3.优化实践教学内容

土木工程测量实践教学由课间实验和综合实习两部分组成。本校土木工程测量的教学时数为56学时,其中理论教学为40学时,课间实验为16学时(8个实验项目),综合实习为2周。为了提高实践教学质量,在有限的学时情况下,必须优化实践教学内容。掌握土木工程测量的基本知识、基本原理、基本方法;掌握常用测量仪器:水准仪、经纬仪、测距仪、全站仪等的使用,仪器的安置、瞄准、读数、记录、计算等基本操作方法,仪器的检验校正、维护,获得测、算、绘的基本技能。

3.1明确实验内容精选实验项目

课间实验内容分三部分:水准仪的认识与水准测量;经纬仪的认识与角度测量;全站仪的认识与距离测量。删掉了一些过时的,或工程实际中很少使用的项目,如钢尺量距、罗盘仪的使用等。水准仪测量部分开设了:(1)DS3水准仪的认识与使用;(2)普通水准测量。经纬仪测量部分开设了:(3)DJ6经纬仪的认识与使用;(4)测回法测水平角;(5)竖直角测量;(6)视距测量。全站仪测量部分开设了:(7)TOPCON全站仪的认识与使用及距离测量;(8)全站仪三维坐标测量,测量仪器的检校列入看录像课程。调整了一些实验项目到综合实习中,如DJ2仪器的使用、四等水准测量、导线测量等。每次实验对仪器性能的介绍、操作都在课堂内进行演示和讲解,采用教师手把手的演示和录像片、多媒体体课件播放相结合的方式,可以将复杂、繁琐的文字叙述变为容易接受的感性操作,缩短学生对知识的理解过程,提高学生的学习积极性。

3.2根据专业特色按排实习内容

土木工程测量的综合实习是2周的停课实习,在校园内进行。实习内容分两部分进行,一部分是控制测量和地形图测绘,是每个专业必作内容。控制测量——平面控制采用闭合导线,设6-7个点,角度用DJ6经纬仪观测二测回,全站仪测距,给定已知点坐标,按图根导线精度要求,计算各导线点坐标;高程控制测量采用四等水准测量按闭合路线求各点的高程。地形图测绘——在控制点上用经纬仪测绘1:500地形图,每个小组应完成16个方格的地形测绘任务。另一部分是与土木各专业方向相结合的施工测量实习。施工测量实习分以下几个方面:(1)建筑工程方向要求学生在已完成的地形图上作断面图、求土石方量、设计坡度线,简单房屋的基础平面图放样。(2)道路桥梁方向要求学生在已完成的地形图上作曲线设计和放样,纵横断面图测绘等。(3)规划建筑各专业要求学生能应用地形图作规划设计等内容。

4.建立合理的教学考核制度

土木工程测量的成绩评定分理论教学成绩和实践教学成绩。理论成绩根据试卷考试成绩、平时作业情况、课间实验、考勤情况等综合评定。实践教学成绩以组为单位进行,建立了统一的评价体系。将成绩评定分为多个部分,根据小组上交的资料,个人的成果资料,出勤情况,实践动手能力,实践知识掌握程度,仪器操作考核等方面进行评定。课间实验不单独计成绩,是理论课程成绩的一部分,一般占理论课程成绩的30%,根据实验过程中的表现,仪器操作情况,实验报告情况等进行评定。

5.结束语

篇10

中小学技术教育所面临问题

我国的基础教育体系中,基本科学素养在中小学中得到一定的普及,而技术和工程并没有得到足够的重视,信息技术和通用技术教育进入中小学课堂只是近十年的事情,且愿意投入这项事业的教师非常少,工程教育的开展更是少之又少。根据2001年度的国际权威数据统计,54%的国际航空航天科技从业人员年龄在45岁以上,33%的人员已经达到退休年龄。因此,在中小学阶段开展相关技术和工程教育的启蒙已迫在眉睫,但中小学实际的技术教学面临着如下问题。

1.教学时间和教学内容的矛盾

技术教育内容涉及的广度大,如果讲授内容过少,仅仅让学生了解基本知识,则会最终流于形式而效果不佳;如果讲授内容过多,教学时间不允许,无法达到教育的效果。

2.对任课教师的要求更高

技术是不断发展的,尽管各学校按照课程开设要求引进了非师范院校的理工科专业的研究生或本科生并将其充实到教师队伍中,但由于技术设计具有通用性强、适用面广、可迁移性大、实施条件灵活等特点,其对技术教师的能力要求远超过其他学科,原因包括:一是课程、教材体系尚处于试用和探索期,远没有其他学科的内容成熟,加上学生的基础差别很大,需要教师根据学生情况灵活调整;二是技术课程是面向应用类的,因此需要经常充实新的内容,而大部分内容需要技术课程的教师通过自学或者继续教育完成。

3.对打破学科界限和内容限制的要求已十分迫切

长期以来,每个教师仅局限于自己所任教的课程,不注重与其他教师在教学内容上的合作。这种教学方式对于技术教育是非常不利的,但是改变的条件又不具备。

正是由于以上原因,必须从整体教学观的角度来重新审视我国的技术和工程教育模式,而不是仅仅在内容和模块方面做局部调整。近年来,STEM教育模式在美国的基础教育中被广为接受,同样它为我国实施中小学技术和工程教育提供了很好的示范。

什么是STEM教育

STEM教育源于美国,是科学、技术、工程与数学英文首字母的组合,但并不是四个方面内容的简单相加。在美国,STEM教育通常被看成是一个多学科教育的新范式,和以往分学科教学不同的是,它更强调交叉与融合,学科体系建立在集成其他学科知识并成为一个新的整体知识的基础上。它提供给学生的是接触整体世界的最佳结合点,而不同于以往的零碎片段式的教育方式。因此,从这个角度来看,它们分别代表了四类不同的学科,如数学代表的是有确定性结果而方法不同的学科群(如物理、化学等)。

中小学生的基本能力包括科学思维、获取知识、创新意识、逻辑推理、动手实践等,要理解STEM教育,首先需要了解各个学科教育在学生能力的培养过程中所起到的作用。各个学科教育按照过程和结果的可知程度可用图1所示的坐标轴来表示。STEM分别代表了四个不同的象限,如大家所熟知的数学是有效训练学生思考能力的学科,因为不同的学生可以灵活应用自己所掌握的方法去得到确定的结果。科学与数学相比则增加了不确定性,目的是激发学生对某一未知领域的兴趣以及科学探索的过程,而结果则可能会因为方法的不同或者条件的不同而出现差异。但是科学和数学的共同点都是其过程是未知的,对学生的要求较高,即学生之间会出现较大的差异。因此,在对中西方基础教育进行比较时可以发现,同等学生层次中,西方的基础教育对数学、物理等学习能力的要求低于我国,而他们更加强调的是科学推理能力的培养 。

图1还可以做如下区分,左半部分的科学和数学代表了学生学习和获取知识的能力,而右半部分的工程和技术则代表了应用知识的能力。从教育改革的进程来看,现阶段我国教育的主要目的是取得“减轻学生负担”和“促进学生全面发展”之间的平衡,因此提高学生的创新思维和动手实践能力就被提上了日程。近些年,信息技术和通用技术能力的培养得到了高度重视,教育部在《中小学信息技术课程指导纲要(试行)》中提出了以应用技能为主的教育形式,并在《普通高中技术课程标准(实验)》(以下简称“标准”)中明确指出,高中的技术课程是高度综合、立足实践、注重创造且科学和人文融合的课程。从图1中可以看到,与数学、物理学科相比,技术有更加固定和成熟的方法,且它是面向实际的应用类学科,因此不同的学生只要通过适当的训练即可达到一定的能力要求。从标准的要求也可以清楚地看到这一点,如两个必修模块都是和过程相关的,“技术与设计1”是为了让学生了解体现当代技术思想和方法的科技成果和先进文化,“技术与设计2”则是让学生理解技术实现所经历的一般技术设计过程,而选修模块则从结果导向的角度让学生通过成熟的方法得到可预期的结果。

从STEM系统培养学生能力的角度来看,工程方面的内容在基础教育中并未得到足够重视,甚至有时会将它和技术相混淆。工程强调的是利用已知的过程和知识解决未知的问题,但是结果则可能是不确定的。美国正式使用的第二架航天飞机――“挑战者”号在1986年1月28日执行第10次太空任务时,因为右侧固态火箭推进器上面的一个O型环失效,导致一连串的连锁反应,并且在升空73秒后,爆炸解体坠毁。当时机上的7名航天员全部在此次意外中丧生。这是工程的一个很典型的例子。工程可以简单定义为在特定的约束条件下,寻求满足客户需求的设计方案,而这些约束条件是自然定律,因此,工程设计要解决三个方面的问题:一是符合人的需求或者愿望;二是能够解决特定的问题;三是在恰当的约束条件下满足前两项要求,如成本、时间、技术的可实现性、环境保护和政策等。

为什么要推行STEM教育模式

1.是国家教育改革和教育发展的需要

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》在战略主题中明确指出:“坚持能力为重。优化知识结构,丰富社会实践,强化能力培养。着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力。”对学生的培养已经从应试能力向立足于学生全面发展的综合素质培养转变,这就要求教育培养方案必须能够与学生的综合能力和素质提升相匹配,STEM教育无疑是好的实现形式之一。

尽管世界普遍公认日本的教育系统是一个典范,但他们还是在20世纪80年代和90年代对教育进行了若干改革,并实施了《21世纪教育新生计划》,简称“彩虹计划”。该计划中一个重要的内容是推行了类似STEM的做法,打破各教师和各学科之间的界限,强制让教师之间合作并推行整体的教学观。虽然其中的一些做法在当时遭到了很多教师反对,但正是得益于其前瞻性,现在其教育成效开始显现,并使得日本的教育系统始终保持领先的地位。

2.是培养未来工程领军人才的迫切需要

中国工程院2010年的《人才创造未来 创新引领世界――关于工程科技人才的调查报告》指出:2007-2008年度《全球竞争力报告》(世界经济论坛)在“科学家和工程师的可获得性”排名中,中国位于125个国家的第77位。工程性与创新性的缺位,使得我国的高等工程教育难以满足国家发展对创新型工程科技人才的迫切需要。工程科技领域的领军人物以及具有创造力的工程师的稀缺,是制约我国实现工程科技创新以及今后全面领先于世界工程科技的最关键因素。

我国学生工程教育启蒙少且晚是难以培养领军人才的重要因素。一些人认为,工程和技术教育的开展可以从大学或者高职教育开始,而不是中小学教育应该做的。在我国中小学中普遍开展的课程,按照学科分大约有十多门,而教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》中,共有92个专业类、506个专业。大部分学生在填报高考志愿时,对所填报的专业缺乏基本的了解,为数不少的学生刚上大学即对专业失去兴趣。而史蒂夫・乔布斯和比尔・盖茨在小学阶段就已经受到行业顶级工程师的熏陶,完成了成为工程师的基础启蒙,中学阶段则已经有商业化的产品推出。

STEM教育开展形式的若干建议

通过以上分析可以发现,STEM代表的是学生综合能力发展的四个方面,它们是相互补充的关系,因此STEM教育的开展形式不应该孤立为各个不同的模块,而应设计一种整体的教学情境,让这四个方面的能力在教学和学习实践中得到综合提高。下面,结合国内外的一些教学或实践活动,介绍若干新的STEM教育形式。

1.风靡全球的FIRST机器人竞赛

FIRST全名为For Inspiration and Recognition of Science and Technology(崇尚发扬科学技术)。FIRST认为,要在现实世界中取得成功,学生们不应只坐在教室里回答问题。在当今全球竞争的环境下,学生们必须能将学术概念应用到现实世界中,学会战略性思考,为开放性问题设计解决方案,具有团队精神,能够与不同文化背景的人沟通互动及表达自己的想法。FIRST为不同年龄段的学生设计了FLL、FTC、FRC等四种比赛项目,成功地将这些内容结合到类似体育竞赛的挑战中,使学生在学习课堂知识与科学项目之余,能够锻炼在21世纪的人际交往、技术、商业和创作能力。

以FTC比赛为例,每年吸引了全球近30万学生、10万名志愿者及超过3500家企业参与。与大多数的竞赛一对一对抗竞技不同的是,该比赛采用的是两两配合对赛的形式,即不同的队伍之间既是竞争对手,又是合作伙伴。队伍之间的合作也是影响小组得分的重要因素,每场比赛之前,同盟队伍的主要队员都需要紧张协商比赛策略。2011年,该项赛事由美国PTC公司引入中国并在上海举办试点赛,2012年正式在中国举办该项赛事,并在北京建筑工程学院和上海同济大学分别举行。北京赛区共有10支队伍参赛(如图2),100多所国际著名大学为参赛学生提供了奖学金申请机会。从2013年开始,该项赛事被北京市教育委员会列为北京市大学生机器人智能大赛的正式比赛项目,北京地区参赛队伍达到了50支。

2.开放问题的真实世界设计挑战赛(RWDC)

真实世界设计挑战赛(RWDC)是一项全美设计赛事,得到了超过70家著名国际企业的支持,涉及参赛高中生逾7800名。该竞赛由公私机构共同合作支持,旨在激发学生对科学、技术、工程和数学(STEM)等领域及职业的兴趣。和一般的课程竞赛不同的是,真实世界挑战赛采取的方法是真题假做,问题都来自于行业或者企业,要求学生所应用的知识不是某一门或者固定几个所学学科的,而是多学科、多跨度的不同知识的综合应用。如参加2012-2013年真实世界设计航空挑战赛的学生需要设计无人驾驶飞机系统,以定位走失儿童。再如,要求参赛学生提交一份商业计划书,以满足50个营救行动的财务支出;参加地上运输挑战赛的学生需要设计显著提升燃料功率的下一代卡车,以保护国家燃料和能源存储。

之所以有很多国际著名企业对该项赛事感兴趣,是因为它们想通过这种挑战赛激发学生对工程的兴趣,并为即将退休的优秀工程师物色潜在的“接班人”。真实世界设计挑战赛中提到了五个真实。

真实的问题:以学习课程为基础提出一套实际的应用方案。

真实的工具:激励学生通过随手可得的工具展示他们的方案。

真实的角色:需要学生具有小组合作、领导力以及解决问题的技能。

真实的设计:培养学生的创造力、批判思维和创新能力。

真实的贡献:鼓励学生提出不同的方案。

3.跨学科工作营模式

跨学科工作营是针对某一真实问题,由若干学生组成跨学科小组,在限定的时间内完成相应的任务,且没有固定的答案。2011年7月12日~18日,北京建筑工程学院联合美国AECOM、美国PTC、丹麦威卢克斯等著名企业举办了2011年可持续城市论坛暨北京建筑工程学院可持续性设计工作营活动。在为期一周的时间内每组十多名学生要通过合作的方式完成北京市丰台区西铁营村的城市规划设计、绿色建筑设计、产业规划等任务。这是一个真实的问题,需要学生综合运用经济、历史、文化、交通、给排水、建筑、设计等多领域和多学科的知识来解决当地的发展问题。北京景山学校的十多名学生组成了一个特别小组参赛,尽管这些学生此前从未接触过相关知识,但是在指导教师的简单辅导下,还是提出了他们的规划设计方案和单体建筑的设计方案(如图3),并且体现出若干新的解决思路,如岳文硕同学针对当地地势低洼容易积水的问题提出了新的蓄水系统方案。

图3 北京景山学校的学生做方案展示

值得关注的是,一些国际高校已经将跨学科工作营模式作为选拔人才的一种新模式。富兰克林欧林学院以其年轻、小规模、基于项目合作的课程,以及由F.W. Olin基金会资助的大额捐赠而著称。该学校仅有学生三百余人,每年授予入学新生相当于学费免半的欧林奖学金,2007年被美国《新闻周刊》评为美国25所新常春藤学校之一。该校选拔学生的模式就是采取了十多人组成的跨学科小组的方式。

实施STEM教育的若干建议

1.教育部门联合相关研究机构引导的重要性

开展STEM教育并不是某一所或者几所中小学所能完成的,首先需要教育管理部门制定相应的实施细则,引导更多的政府研究机构加入进来,推动STEM教育的开展。在美国,K-12阶段开展STEM教育得到了极大的支持。美国政府投入了超过43亿美元用于支持该项目,包括提高STEM教学和学习的积极性等。美国工程院K-12工程教育标准化委员会2010年了K-12的工程教育标准。美国工程院在推动美国STEM教育的过程中也发挥了重要的角色和作用,如它通过两个网站搭建了中小学与高校以及企业之间的桥梁。一是工程之路(Engineering Pathway)网站,网站上包括各个工程专业的普及介绍,各种工程常识以及经验等(如图4),所有的资源都是开放的。二是创建了专门针对女性工程师的网站――Engineering Girl(如图5),其中不但有专门为女性准备的关于各个工程领域的科普性介绍,更有各大公司和行业的优秀女性工程师代表等。

2.需要社会企业的大力支持

美国的STEM教育还得到了社会力量的全力支持,如前面提到的几个竞赛都得到了著名公司和基金会的赞助。PTC公司是世界著名的工程设计和计算软件提供商,该公司支持和赞助了包括FIRST机器人和RWDC真实世界设计挑战赛在内的诸多面向中小学生STEM教育的赛事。著名的飞机制造企业波音公司支持的竞赛包括FIRST机器人竞赛、Space Camp太空训练营、Great Minds in STEM创意竞赛等六个赛事。在波音公司的支持下,2012年参加北京地区FTC赛事的学校均得以免费参赛,2013年,北京地区的FTC科技挑战赛更是得到了波音公司15万美金的支持。

国际著名公司均有面向中小学STEM教育的专门网站,并编制了相关教程,供师生免费下载。图6是NASA(美国国家航空航天局)编制的部分面向STEM教育的教程。微软、波音等著名公司还联合成立了STEM教育联盟(如图7)。

另外,中小学还可以聘请经验丰富的工程师担任技术和工程课程的兼职教师,《北京市教育委员会关于普通高中通用技术课程的实施意见》中也明确提出,希望通用技术课程的教师采用专兼职相结合的形式。

3.发挥高校的主体和推动作用

高校在技术和工程教育的推动上具有得天独厚的优势,一方面高校为培养行业人才服务,另一方面高校更擅长教育,许多著名大学都在推动STEM教育中发挥了重要作用。图8、图9分别为明尼苏达大学和MIT(麻省理工学院)的STEM中心网站。由于棒球在美国是一项热门体育运动,MIT更是面向热爱棒球运动的学生开展了棒球STEM夏令营。