土木工程课程设计总结范文

时间:2023-03-28 14:59:40

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土木工程课程设计总结

篇1

基金项目:贵州省教改基金“基于应用型人才培养模式的新建地方本科院校土木工程专业建设探索与实践”(gjg121012);毕节学院教改基金“基于应用型人才培养的土木工程专业建设探索与实践”(jg201110)

作者简介:罗爱忠(1980-),男,毕节学院建筑工程学院讲师,博士,主要从事土木工程设计、施工研究, (e-mail)aizhongluo@126.com。

摘要:地方新建本科院校多数定位于应用型人才培养高校,人才培养目的是服务地方及区域经济建设和社会发展。为满足城镇化对人才的需要,很多新建地方本科院校开设了土木工程专业。文章以毕节学院为例,探讨地方本科院校土木工程专业课程设计教学方法,提出基于应用型人才培养的以工程为主线的土木工程专业毕业设计质量的保证体系,阐述了该保证体系的具体实施步骤。通过毕节学院的实践,取得了良好的效果。

关键词:新建本科院校;土木工程专业;课程设计

中图分类号:g6424文献标志码:a文章编号:10052909(2013)05012904人才培养是高校的首要任务,而新建地方本科院校的定位是服务地方及区域经济建设和社会发展,因此,其培养的人才应具备在生产领域解决实际问题的能力,即应用型人才培养。而课程设计环节是本科实践教学环节的一个重要组成部分,对于土木工程专业而言,是土木工程专业教学过程中重要的实践性教学环节之一[1-6]。毕节学院土木工程专业的课程设计包含了房屋建筑学课程设计、概预算课程设计、地基基础课程设计、钢结构课程设计、混凝土结构课程设计等。传统的课程设计主要是在教师的指导下,学生根据相应课程给定的设计题目,按照课程设计任务书所提出的要求,通过查阅文献及相关资料,确定相应的方案,最后进行计算、绘图等一系列工作。通过毕节学院多年的教学实践,发现课程设计教学环节培养了学生综合运用知识的能力,是后续毕业设计的重要前奏。综合这些年与生产单位的接触,从应用型人才培养的角度来说,当前课程设计还存在如下不足:首先,课程设计一般是在某一门专业课讲授完成后安排该课程的课程设计,每一门课程孤立进行,与其他专业课的衔接较差,一定程度上造成了设计内容与课堂教学内容的脱节;其次,课程设计题目往往是一个单一的给定题目,人人一样,无法调动学生进行设计的激情和主动性,设计内容跟不上社会的发展及生产实践的需求;再次,现阶段课程设计优劣的评价标准不利于学生创新能力的发挥。文章以土木工程专业地基基础课程设计为例,分析现行课程设计的不足,提出应用型人才培养方案,以此满足行业生产实践需求的土木工程专业课程设计新模式。

一、土木工程专业课程设计管理模式的建立

地方本科院校在升本前人才培养的定位主要是教师教学方法的培养,为中小学培养教师。随着学校的发展及学校定位的不同,为服务地方经济建设,满足城镇化及工业化对人才的需求,像土木工程这一类的应用型专业发展迅速。但是,由于工程类专业办学经验不足及教师整体素质不高,导致对土木工程专业课程设计的重要性认识不够,在教学实践过程中课程设计管理及质量也相应地大打折扣。为明确课程设计对土木工程专业实践教学环节的重要性,有必要探索建立一种有效的管理模式。结合毕节学院教学实践的体会,拟从以下几方面进行探索。

1.确立土木工程专业课程设计总体规划和框架

应用型人才的培养是当前新建地方本科院校的生命力所在,也是当前新建地方本科院校服务地方经济建设的关键。应用型人才培养包括工程型人才、技能型人才、技术型人才等[7]。工程型人才主要的工作任务是把学术性人才所发现的科学原理通过一定的手段及技术转化为服务于社会实践的设计以及各种计划等。对土建类专业而言,毕业以后所从事的工作偏向于设计和规划等方面。技能型人才处于土木工程建设的第一线,他们通过实际操作将工程型人才所设计的图纸、规划等转变成土木工程的相关产品。技术性人才同样也处于土木工程建设的第一线,但是与技能型人才所不同的是该类人才主要从事组织管理、生产服务等工作。基于上述分析,围绕应用型人才的培养目标,以土木工程为主线,确立了土木工程专业课程设计的总体规划和框架。

土木工程专业课程设计的设置指导思想为:满足应用型人才培养目标中工程型人才和技术型人才培养的要求,体现土木工

专业建筑工程方向的教学要求和建筑工程专业方向的课程体系完整性,着力培养学生的初步设计能力,综合运用土木工程基础理论和基本设计方法,培养学生独立工作能力,为土木工程专业学生毕业设计及以后工作奠定良好基础。而技能型人才主要是职业类高职高专院校的培养目标。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

罗爱忠, 等新建本科院校土建专业课程设计教学方法探索——以毕节学院为例

基于以上指导思想,综合考虑毕节学院土木工程专业学生特点及区域城镇化、工业化带动战略,制定了土木工程专业课程设计的总体框架和目标。

(1)房屋建筑学课程设计。主要内容是建筑总平面图、建筑平面图、建筑立面图及建筑详图的绘制。通过该课程设计,让学生了解一般民用建筑的设计原理,并掌握建筑设计的基本方法和步骤,着力培养学生建筑方案及施工图绘制能力。

(2)施工组织课程设计。主要内容是施工方案的选择、施工进度计划的制订和施工平面图的设计。通过该课程设计,让学生熟悉单位工程施工组织设计编制的程序和内容,掌握施工方案的选择、施工进度计划的编制及施工现场平面布置图的绘制。

(3)概预算课程设计。主要内容是根据施工图及施工现场情况,计算相应的工程量、直接费、间接费、成本及利润、税金等。通过该课程设计,学生掌握概预算设计的过程、土木工程投资的构成,从而训练实际操作能力和理论联系实际的能力。

(4)地基基础课程设计。主要内容包括独立基础设计和桩基础设计。通过该课程设计,培养学生对建筑结构的整体认识,结合上部结构特征及工程地质条件,合理选择基础形式,并进行地基基础的设计和计算,绘制相应的施工图。 (5)钢结构屋架课程设计。主要内容包括屋架形式的选择及尺寸确定、支撑体系的布置、屋架内力的计算、杆件和节点的设计,以及屋架施工图的绘制和材料用量计算。通过该课程设计的学习,掌握无盖结构布置的要求及构件编号的方法,培养学生计算和绘图能力及综合运用相关力学分析的能力。

(6)混凝土结构课程设计。主要内容包括结构布置、构件尺寸确定、荷载和内力计算、配筋计算、施工图绘制等。通过该课程设计,促使学生独立完成整个结构设计的过程,培养学生综合运用相关力学知识、混凝土构件计算原理和结构设计分析方法解决实际问题的能力。

2.建立有效的制度管理体系

课程设计是整个土木工程人才培养过程中不可或缺的实践环节之一,因此,必须把课程设计置于专业课程整体的教学组织和培养应用型人才的整个系统中统筹考虑,切实加大土木工程专业课程设计的实施力度,强调课程设计对土木工程专业应用型人才培养的重要性,在理论和实践教学中提升土木工程专业学生的综合素质和能力。基于此,在教学过程中总结经验,结合土木工程建设一线及用人单位的反馈,制定合理的土木工程专业培养计划。在人才培养的基础上制定了土木工程专业各课程的理论课教学大纲及实验课教学大纲、实习教学大纲及管理办法等,并依据这些规定,相应地制定了各门课程设计的教学大纲及评价考核办法。

3. 精心选择课程设计题目,构建合理的指导实施体系

应用型人才培养过程中,课程设计过程对教师提出了更高的要求,要求专业课教师不仅能担任相应专业课的理论教学,还必须胜任土木工程专业专业技能的培训工作。因此,土木工程专业教师在课程设计教学中,除了应具备专业课程理论教学的精湛技能外,还必须对影响学生成长的诸多环境、心理等因素有深刻的洞察力,这样才能合理制定课程设计题目。同时,在课程设计题目的选择中,要正确处理课程设计与毕业设计的关系,把基本综合能力的培养渗透到各个专业课的课程设计中,缓解毕业设计的压力,调节学生毕业设计的节奏。在毕节学院课程设计教学过程中,课程设计指导教师以土木工程专业的教学计划和培养目标为依据,结合该专业课程的具体要求,制定相应的课程设计实施方案,经教学指导委员会审定后即可应用于教学实践。在指导过程中,根据专业课程的特点及学生的差异,采取灵活的组织形式,通过集中指导、单个辅导、电话及网络指导等方式,使每个学生都能圆满完成任务。

二、提高学生参与课程设计的主动性和积极性

学生是课程设计的主体,学生参与课程设计的主动性和积极性与整个课程设计实践教学环节的质

量息息相关。而土木工程专业课程设计是土木工程专业本科培养方案中重要的实践教学环节,是针对专业课程中某一特定课程内容的专项训练,进行课程设计的目的是加深学生对相关课程知识的理解,培养学生初步的工程设计能力,使学生掌握工程设计的基本步骤、内容和方法,了解主要的技术法规和政策,并具有相应的文献查阅、技术文件写作和工程制图能力。因此,有效地调动学生参与课程设计的主动性和积极性十分重要。根据毕节学院多年来的实践,主要从以下几方面提高学生参与课程设计的主动性和积极性。

1.提前针对课程特点给出相应的设计题目,逐步引导学生进入设计状态

课程设计一般安排在每学期末,而且通常是几门课程设计集中安排。这种安排虽然有利于课程设计过程的集中管理,但是,由于课程考试也集中安排在期末,两者之间出现一定的冲突。为了缓解冲突所带来的影响,课程设计指导教师可以在理论教学的过程中,提前针对该门课程的特点,给出相应的设计题目,逐步引导学生进入设计状态。在土木工程专业课程设计实施过程中,以房屋建筑学和土力学与地基基础这两门课程为例,毕节学院主要做法是:针对房屋建筑学课程,可以在讲完建筑设计基本原理后,下达相应的课程设计任务;针对土力学与地基基础,可以在讲完土压力及边坡稳定性分析后,下达相应的课程设计任务。如此,学生对该门课程的理论及学习方法已经了解,初步掌握在实际工程中的运用技巧,并具备一定的基础理论知识,提前进入设计角色。

2.鼓励学生自主选择课程设计题目,提高设计的主动性

教学实践发现,部分学生已经接触土木工程行业,在日常接触到教学楼、多层单元式住宅、幼儿园、别墅、边坡、基坑等土木工程项目,部分学生可根据自身的兴趣,依据课程设计特点及要求自主选题,这样可以提高其参与课程设计的主动性。

3.强化学生对土木工程相关规范的运用,明确土木工程设计的方法和思路

土木工程相关规范是土木工程建设顺利进行及安全性的重要保证,相关的专业教材由于时间差,涉及的规范陈旧或者只是讲授一些理论性知识,根本没有提及规范。因此,需要教师在课堂教学过程中实时更新规范并补充相应的内容,在课程设计过程中强调相关规范的运用,包括图纸绘制的相关规范等。

4.实行量化的时间安排及考核程序

课程设计的过程中,部分学生常常将设计集中于某个时段突击完成,造成了课程设计质量达不到相关要求,最后由于时间关系不得不重修。为了保证课程设计质量,在课程设计的实施过程中,对每一个过程需要定量化的时间安排,反复检查、讨论、修改直至最后定稿。对每一个考核程序严格执行,只有这样才能保证公平、合理地进行课程设计最终结果的考核。

三、结语

课程设计是土木工程专业实践教学环节的重要组成部分,其目的是考察学生对基础理论、基本知识和基本技能的掌握程度。通过课程设计的教学环节,培养学生分析和解决问题能力及创造性、独立性。毕节学院土木工程专业对课程设计的相关管理和教学方法保证了课程设计教学环节的顺利进行,达到课程设计教学环节的主要目的。通过土木工程相关管理、设计和施工等单位的反馈,课程设计的质量将影响毕业生在后续的工作及设计中融入其工作环境的速度,因此,应不断加强课程设计教学改革,提高其教学质量。

参考文献: [1] 唐岱新,孙伟民.高等学校建筑工程专业课程设计指导书[m].北京:中国建筑工业出版社,1995.

[2] 沈蒲生,等.高等学校建筑工程专业毕业设计指导[m]. 北京:中国建筑工业出版社,2000.

[3] 肖琦,贾玉琢,刘洋,等.土木工程专业“一实两创”人才培养模式的课程设计改革与实践[j].东北电力学院学报, 2003, 23(5): 69-71.

[4] 冯硕.课程设计环节提高学生能力的探索[j].甘肃教育学院学报:自然科学版, 2000, 14(4): 77-80.

[5] 郭业才,姚善化.加强课程设计环节提高学生综合能力[j].科学教育论坛, 2005, (19): 165-167.

[6] 黄仕伟,王默识,崔山.理论教学和课程设计一体化教学模式的探索[j].教学改革与实践,2002 (3):21-23.

[7] 周惠.新建本科院校应用型人才培养模式的现状研究[d],南昌大学硕士论文,2010.

curriculum design and teaching methods for civil enginee

ering in newly

established universities: taking bijie university as an example

luo aizhong, fang juan, chen changlu, lei yong

(architecture and civil engineering college, bijie univesity, bijie 551700, p. r. china)

abstract: the goal of most newly established local universities is to training applicationoriented talents to serve local and regional economic construction and social development. to meet the requirement of urbanization, many newly established local universities established the civil engineering specialty. we took bijie university as an example to discuss the course design and teaching methods of civil engineering in newly established local universities, presented an assurance system based on the main line of applicationoriented talent training for graduate design quality, and described specific steps of implementing the guarantee system. practice in bijie university achieved good results.

篇2

关键词:土木工程专业;实践教学;人才培养;教学质量

中图分类号:TU-4 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2016)05-0125-05

土木工程专业是实践性较强的专业之一。随着中国土木建筑行业的发展和社会对土木工程人才的需求,高校土木工程本科人才培养目标的定位趋向于培养工程实践能力强,且具有创业、创新精神的应用型、复合型高级技术人才。实践教学是学生深入工程实践场所,有组织、有计划地进行实践训练,是学生对所学理论知识巩固和深化的过程,也是培养和提高学生工程实践能力的有力手段;同时,实践教学是高等工程教育的基础,在应用型、复合型人才培养中占据重要地位。土木工程专业学生工程实践能力培养水平的高低是其人才培养目标能否实现的关键所在。目前,大部分高校土木工程专业实践教学体系都存在缺乏系统性、连续性、可持续性及综合性的问题,且存在着实践教学与理论教学脱节、实践教学开展与社会需求不适应、实践教学环节单一等问题。为此,结合高校本科办学特色和土木工程专业教育教学规律,进行土木工程专业实践教学体系构建的研究和实践具有重要意义。

一、系统论的原理和方法

系统论的基本原理是:任何研究对象都是由若干个相互联系、相互作用的要素构成,且是具有特定功能和特定规律的整体。运用系统论研究问题,就是根据系统论的基本原理,在整体上、联系上和功能上等多方面分析作为系统的研究对象,总结其整体与部分、部分与部分之间内在关系,从而达到最优化、系统地解决问题[1-2]。

土木工程专业实践教学体系作为一个系统,是由若干个子系统组成,子系统一般包括实验、实习、课程(毕业)设计、社会实践和科技活动等实践教学环节,而每个实践环节又由若干个具体的实践活动组成,即由次一级的子系统组成;而实践教学的目标、教学内容、教学条件、教学管理和评价等直接影响到实践教学的质量。因此,在系统论视域下构建土木工程实践教学体系,既实现对实践教学目标、教学内容、教学条件、教学管理和评价等的合理建构,又实现对实验、实习等实践环节的整体优化,使各类实践教学的开展成为一个有机的整体,有利于实践教学功能的良好发挥。

二、实践教学体系构建的指导思想和原则

实践教学作为高等工程教育的重要组成部分,是在理论教学的基础上培养学生工程实践能力、创业、创新意识和综合素质,以达到缩短毕业后适应期的重要教学环节。根据黑龙江科技大学办学特色和办学理念,以及土木建筑行业对人才培养规格的基本要求和土木工程专业人才培养的特点, 确定出适合“3+1”应用型人才培养的土木工程实践教学体系构建的指导思想和基本原则为:遵循科学性、整体性、实践性和连续性原则,以学校办学的 “三大”教育理念(即大工程、大德育与大实践)[3]、土木工程专业学生的教育教学规律以及系统论指导,充分发挥校校协作和校企合作的载体作用,依据学生能力和素质形成及发展的基本规律进行系统的设计,实现实践教学体系的整体性优化。同时,土木工程专业实践教学体系构建与实施要立足于信息技术、计算仿真技术等现代技术和平台,开展课内与课外、校内与校外、现实与虚拟等融为一体的运行模式。

三、实践教学体系的构建

土木工程实践教学体系(系统)是由构成实践教学活动的各个分体系(子系统)构成的有机联系整体。从广义上讲,若干个子系统包括:实践教学的目标体系、内容体系、条件体系、管理体系和评价体系等,实践教学体系结构如图1所示。从狭义上讲,实践教学体系即指实践教学内容体系。

实践教学目标体系与内容体系必须以社会和行业对土木工程人才的需求为根本。根据土木工程专业“3+1”人才培养方案中培养目标和业务能力的基本要求,结合土木工程学科的特点和高校的办学实际,确定出以提高学生工程实践能力和毕业后适应期短为主线的实践教学目标体系,主要包括实践教学知识目标、实践教学能力目标和实践教学素质目标。实践教学知识目标在于培养学生了解土木建筑行业、专业及学科的发展动态及趋势,掌握从事土木工程结构设计、施工管理和咨询等技术工作所必须的业务知识;实践教学能力目标在于培养学生分析和解决土木工程技术和管理问题的能力,以及具有从事工程结构设计、施工管理和咨询等基本技能;实践教学素质目标在于培养学生具备正确的人生观、世界观和职业观,以及爱岗敬业、务实创新和团结协作的工作品质。

实践教学内容体系是土木工程实践教学体系的核心,一般包括以下几个分体系:实验教学体系、实习教学体系、课程(毕业)设计教学体系、劳动军体课教学体系、社会实践体系、科技活动体系等,土木工程专业实践教学内容体系结构图如图2所示。实验教学体系分为基础课实验体系和专业课实验体系。基础课实验体系涵盖了工科学生必修基础实验课程;专业课实验体系由土力学性能实验、材料性能实验及结构构件力学性能实验组成。实习教学体系构建成从认识实习、测量实习到生产实习,再到毕业实习和毕业设计的一体化实践体系。课程设计体系是在房屋建筑学课程设计的基础上,基于系统论整体性构建了涵盖上部结构(水平承重体系和竖向承重体系)和下部结构承重体系的一体化课程设计体系。

实践教学条件体系是保证实践教学的基本保障之一,涉及硬件条件和软件条件。硬件条件包括校内实践基地(含实验室)和校外实践基地及其相关的试验仪器与设备;软件条件主要包括指导实践教学的师资队伍、专业图书资料、实践教学课件、实践教学软件及实践教学影像资料等。

实践教学管理体系非常复杂,涉及学校、学院、系和教研室等多个层面上的管理,还涉及到学生自身和校内外指导教师层面上的管理。实践教学管理体系还包含健全的管理制度,如组织管理制度、安全管理制度、监督检查制度、质量评价制度、教师实践培训和顶岗锻炼制度等。

实践教学评价体系是保证实践教学质量提高的关键,主要包括各实践教学环节教学质量评价指标体系、评价原则、评价机制、整改制度等。

四、 实践教学体系构建和实施中的几个问题

构建实践教学体系是提高应用型本科高校人才培养质量的关键,而其实施的途径、方法和手段的创新,更是影响人才培养质量和培养水平提升的主要因素。实践教学体系构建和实施要注意以下几方面问题。

(一)明确实践教学体系中各级分体系构建的原则

坚持科学性、实践性、整体性和连续性原则构建各级分体系。其中,科学性是指各级分体系(系统)构建必须符合土木工程专业的教育教学规律,适应当前新形势下学生成长成才的发展规律。实践性具有两个层面的含义,一是指各级分体系(系统)构建的相关实践环节要紧密结合应用型本科人才培养的实际,易于实现;二是实践教学内容体系中的各分体系(子系统),如实验教学体系、实习教学体系、课程设计体系等,必须紧密结合土木工程的实际,充分适应土木建筑行业实践性强的特点。整体性是指按照“大实践”教育理念和系统论基本原理,在宏观上,从实践教学的目标、内容、条件、管理和评价5个层面建立“五位一体”的实践教学体系;在微观上,从实验、实习、课程(毕业)设计、劳动军体课、社会实践和科技活动6个层面上建立“六位一体”的实践教学内容分体系。基于“大工程”教育理念构建由基础实验体系和专业实验体系组成的实验教学分体系。在基础课实验体系中设置的5个实验环节旨在培养学生具备工程师的基本实践技能,为学生开展创新性实验奠定了坚实的基础;而在专业性实验体系中,由于材料性能实验和构件性能实验相互关联,对两类实验的内容进行优化和整合,主要以开设综合性设计性实验为主。学生通过开展系统性的实验锻炼,既巩固了所学的基本理论知识,又培养了动手能力、分析问题和解决问题的能力及创新意识。对应实验教学的指导性文件(如实验教材、实验指导书等)应突出实验教学的综合性和设计性[4]。课程设计体系以一幢多层框架结构建筑物(带多层砌体结构附属用房)的完整性结构设计为主线,分阶段设置上部结构和下部结构的设计,即依次完成钢屋盖结构、混凝土楼盖结构、多层砌体结构、混凝土框架结构和基础工程5个课程设计,构建“五位一体”的课程设计教学分体系,取消了混凝土排架结构课程设计,增加了多层砌体结构和混凝土框架结构2个课程设计,突出了课程设计体系的整体性、实践性和连续性;分阶段进行各项课程设计,要保持各项设计中相关设计计算成果的连续性[4-6]。

(二)加大引导和动员,深化全员重视实践教学体系

在应用型人才全过程培养的进程中,全员、全方位、高质量开展实践教学体系中的各教学环节,是提高人才培养质量的重中之重。实践教学中全员育人和管理,首先是学生的自我管理和自我实现,其次是从学校、学院、系等多个不同管理层次上深化管理,加强组织和动员,深入落实实践教学导师制,实现实践教学全过程精细化管理。为此,从学生入学教育开始,引导学生重视实践教学,特别是每一次进行实践教学分体系之前,都要组织学生和指导教师开动员会,同时推进导师责任制的落实。

(三)加大经费投入,推进实践教学的条件建设

经费投入是各项改革和建设的基本保证。经费投入主要在于两个方面:一是加大校校协作和校企合作,从多方位筹措经费,加强对校内实践基地(含实验室)和校外实践基地的建设;深入开展校企合作,协同共建实践基地,实现企业员工可以在基地内进行技术培训,而学校学生可以在基地内进行实践锻炼,达到校企共赢目标。通过持续建设,使实践基地内的硬件和软件条件满足学生进行基础实验、综合性设计性实验、创新实验、科技活动、实习等开展的需求。二是加大校内外实践教学指导教师队伍建设,设置队伍建设专项经费,使校内指导教师通过顶岗锻炼、专项实践培训等,提高自身工程实践能力和实践教学的指导能力;同时,对校外指导教师建立指导业绩考核评优、发放指导津贴等考核评价和激励机制,提升校外指导教师积极性,提高实践教学的指导质量。

(四)充分利用社会资源,保证人才培养与社会需求无缝对接

在校校协同共建实践基地和推进校内外导师队伍建设的基础上,聘请土木建筑行业设计、施工、咨询和管理等单位的高层次管理和技术人才组成实践教学校外专家指导委员会,指导各实践教学环节的目标定位,实践内容优化和教学模式改革等工作,使实践教学各环节的开展紧密结合工程实际和行业所需。

实践教学评价是推进教学质量提高的有效手段,既要开展校内多层次教学评价,又要借助于校外实践基地的资源开展校外评价,同时组织学生就业单位对毕业生的工程实践能力进行评价,通过校内评价和校外评价,分析实践教学体系实施过程中存在的问题以及人才培养与社会需求的符合度。

同时,加强多角度融资渠道的拓展,从特色应用型本科多层次人才培养需求出发,通过立项获取建设经费支持,开展省部级实验示范中心、特色人才培养基地等建设,推进校内实践教学条件上层次[7]。广泛争取校友和相关企业在办学经费上的支持,设立实践教学专项奖学金,深入开展各实践教学环节(如结构设计竞赛、科技活动等),激发学生的积极性和创造性。

五、结语

土木工程实践教学体系的构建和实践,推进了各项实践教学环节的系统性开展,提高了学生工程实践能力和增强了学生创业、创新意识,缩短了学生毕业后的适应期,毕业生得到了社会上用人单位的认可。研究成果对同类院校应用型人才培养中实践教学的开展具有指导意义。

参考文献:

[1] 冀宏,沈宗根,韩曜平,等. 基于系统论的生物学实践教学体系研究与实践[J]. 实验室研究与探索2011,30(6):339-342.

[2] 江树勇,任正义,赵立红.基于系统论的工程实践教学体系设计研究[J]. 高教论坛 ,2008(3):81-83.

[3] 赵国刚.“三大”教育理念与工程人才培养体系[J]. 高等工程教育研究,2009(3):48-51.

[4] 薛志成,徐晓红. 土木工程结构设计类课程体系优化设置及建设的研究[J]. 高等建筑教育,2009,10(7):97-101.

[5] 薛志成,裴强,李长凤,等. 基于整体性的土木工程专业结构类课程设计教学改革研究 [J].大连大学学报,2015,36(5);128-131.

篇3

关键词:卓越工程师;土木工程;毕业设计

“卓越工程师教育培养计划”拟用10年(2010-2020)时间培养百余万高质量各类型工程技术人才,为我国走新型工业化道路和建设创新型国家提供人才支撑和智力保证。“卓越计划”为高等工程教育改革指明了方向,也是我国当前经济社会发展的需求。它定位了工程教育的培养目标-具有创新能力、实践能力和国际竞争力的综合人才,以适应和支撑产业发展。土木工程专业实践性强、工程性质明显,在当前的土木工程专业教育教学中,高校一般都会安排很长一段时间作为实践教学环节的总结阶段,让学生有足够的时间进行毕业设计。这个阶段可以充分培养学生的动手能力,实践创新能力和科学探索精神,也是培养卓越工程师的重要手段。

一现阶段本科毕业设计存在的问题

目前,对毕业设计的认识、毕业设计安排、选题和指导等方面存在诸多问题:其一,部分高校、学生缺乏对毕业设计这一教学环节对培养学生实践能力和创新能力培养的关键性,由于毕业设计和学生找工作或考研复试时间相冲突,所以大都对毕业设计流于应付的态度,指导教师对此也是听之任之,忽略对学生毕业设计过程的监管。其二,毕业设计选题过于单一化,常常是多人一题,并且,设计选题往往还与工程实践脱节。其三,部分指导老师缺乏土木工程设计和组织管理的实践经验,对学生的毕业设计的指导仅凭个人理解,在指导毕业设计过程中,难免片面甚至脱离实际工程设计要求。

二本科毕业设计改革目标及关键问题

土木工程毕业设计的目标是把本科生培养成适应和支撑产业发展、具有创新能力、实践能力和国际竞争力的卓越人才。这里需要解决的首要问题是把毕业设计从原有的制式的、程序化的教学环节,变成作为一种培养手段融入日常教学中,同时提高指导教师的实践水平并制定和执行工程教师的职务聘任、考核等相关制度。

三本科毕业设计改革内容及措施

(一)完善设计类课程体系

全面梳理土木工程专业本科生培养过程中的设计类课程,涉及到的课程有房屋建筑学、混凝土结构原理、房屋混凝土结构、钢结构、建筑结构概念设计、建筑工程施工、建筑结构抗震设计以及土木工程计算机辅助设计等课程,在相应课程结束后安排的课程设计有:多、高层住宅设计、现浇混凝土楼盖设计、单层工业厂房设计、施工组织设计等,进一步细化各个课程设计的任务和目标,并结合当前土木工程学科发展以及工程应用对工程师素质与技能的要求,对各类课程设计实践课程重新制定教学大纲。

(二)毕业设计的总体安排

在毕业设计的总体安排上,改变以往的整体化--全部学生都在第八学期进行毕业设计。从土木工程专业2013级学生开始,根据学生学习程度,对学习优异的学生,在大三开始布置毕业设计任务。这些学习程度优异的学生经过两年基础课的学习,这个时候布置毕业设计任务,有利于他们对学习专业基础课、专业课做到有的放矢,也激发了他们的学习兴趣和主动性。同时,他们对相对学习差的学生起到了示范带头作用。

(三)搭建实践平台,积极探索校企联合培养模式

“卓越计划”其最突出的一个特点,是企业深度参与人才培养的全过程,通过开展产学研合作的方式,不断扩大校外实习基地规模,为学生构建良好的工程实践教学环境。学校在加强现有基地建设的基础之上,根据行业对专业人才的需求,充分利用我校的优势资源,与施工单位,工程设计院等优秀企业建立联合培养模式,采用双导师制度,对于每个用人单位,乃至每个工程项目,都配备经验丰富的导师、辅助教师以及现场技术指导员。建立健全学生企业学习期间的医疗保险等保障措施。同时,加强校内实验室建设,以保证本科基础实验教学,同时建设校内实践教学示范区,以完成学生对实际工程的实践操作和训练,而且对复杂工程,学校已建立虚拟仿真实验教学中心,开发各种虚拟仿真项目,再现生产过程。

(四)毕业设计选题

毕业设计题目根据专业方向设置,按照毕业设计大纲要求并尽量结合实际工程进行选题,实际设计题目可以来源于学生的工程实践,也可以从设计单位实际项目中选题,由指导老师把握题目的难易度以及设计工作量,并由指导老师编写详尽的毕业设计任务书。毕业设计尽量一人一题,不同年份题目做到无重复。同时,本着自愿原则,选择少数学生参与教师科研项目,撰写毕业论文。指导教师确定的选题,经学院审查后,向学生公布。学生根据公布的选题,选择指导教师。最终根据双向选择的方法,确定毕业设计题目和指导教师。

(五)提高指导教师的实践水平

指导学生毕业设计,需要指导老师具有扎实的理论知识的同时,还需要具有较强的实践技能。一方面,结合学校工科教师评聘和考核制度改革,在教师聘任、考核、评价制度方面向具有工程实践经历的教师倾斜,并建立专职教师到企业工作或轮训制度、青年骨干教师出国到跨国公司研修制度,以使学院教师不断更新工程知识、掌握新的实践技能、丰富工程实践经验。另一方面,聘请企业从业人员参与制定土木工程专业培养目标和人才培养方案,聘请有工程背景的优秀人才做本专业兼职教师,以作为“卓越计划”培养人才的师资补充。

(六)实行每位学生毕业设计公开答辩制度

本科毕业设计公开答辩的做法类似研究生学位论文答辩,答辩评委小组由5位系内中级以上职称的老师,以及1位校外专家组成。并采取回避制度,答辩评委的学生不得参加本组答辩。每位学生答辩时间15分钟,其中设计成果汇报10分钟,回答评委问题5分钟。6位评委各自独立评分,小组的平均分作为学生的考核成绩。四结论在当前“一带一路”发展战略及“卓越工程师”培养模式下,现代化建设与经济发展需要大量的土木工程技术与管理人才,优秀的土木工程人才的培养仅靠课堂理论教学还远远不够,它需要各个高校紧紧把握“卓越计划”的主旨和要义,改善本科学生的实践教学,以提高学生综合应用和解决实践问题的能力为目标,以本科毕业设计的改革为抓手,为行业和社会发展培养高素质的、具有创新精神的高级应用型土木工程专业人才。

作者:贺东青 岳建伟 单位:河南大学

参考文献:

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【关键词】应用技术型 土木工程 实践教学 教学改革

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)10-0232-02

理论教学和实践教学是高校教育的两个重要组成部分,在重视理论教学的基础上,加强实践教学是全面提高教学水平和人才培养质量的必经之路。通过对国内10所地方应用技术型本科院校土木工程专业人才培养方案的调研和总结,发现实践教学环节均占总学分的35%以上,其作用与功能是理论教学不能替代的。如何利用现有学校资源和现阶段转型发展的好时机,加大对土木工程专业的工程实践教学体系的构建与实践力度,建立更为接近行业和市场需求的实践教学培养模式,已经成为迫切需要解决的现实问题。如何培养未来土建工程师的综合素质和全面的执业能力与创造能力是教育教学改革的重要目标,而综合素质和全面的执业能力与创造能力的提高离不开实践教学环节,只有改革实践教学环节,才能更好适应国家高等教育体制改革,才能办出特色,专业才能得以更好地生存与发展。

一、地方高校土木工程专业实践教学现状分析

(1)不能将实践教学和理论教学放在同等重要的地位,导致实践教学体系不完善。传统实践教学环节的设置是以理论课程为依托,内容陈旧、时间连续性不强,很难体现实践课程的连续性,违背了工程的实际特征,使学生的实际工程意识难以建立。同时,实践教学环节繁杂、分散,虽然有实验课、课程设计、各类实习、毕业设计等多种形式,但缺乏整合,不成体系[1],不符合由简到繁,由感性到理性的认知和实践规律,不利于学生专业实践能力的培养。

(2)理论与实践教学自成体系,缺乏综合化和融合性。土木工程专业传统的实践教学分为课程实验、课程设计与毕业设计和实习实践三个基本方面。各专业课程实验独立存在,互不相关,实验内容与真实情况相差甚远,学生对实验在实际工程中的作用缺乏系统了解[2]。实验报告缺少与工程试验的联系,使得学生的认知标准与实际应用有差距。对于课程设计与毕业设计,设计方法和步骤程序化,致使学生的设计大多雷同;虽然能顺利完成任务,但由于为参照模板修改数字,计算书完成后,根本不知道自己做的什么,多为体力活。对于实习实践,由于企业和学校没有形成共同培养学生的意识,致使实习流于形式,对工程实际情况和具体施工缺少直接接触,无法达到应有的效果。

(3)实践实训基地建设薄弱,实践教学缺乏实际价值。由于经费投入有限,校内实践教学基地大多只能满足某一课程的实习实训,为课程服务,与实际工程严重脱节,没有形成集认知、设计、实施与运作一体的新型实践实训基地。对于校外实践教学基地,虽然学校与很多企业签订了框架合作协议,但企业处于安全、效益等多方面因素考虑,对于安排学生实习并不积极,学校处于被动地位。企业和学校都是走过场,只是为了实习而实习,达不到预期目的,且缺乏行之有效的方法和措施使学生高度重视、认真执行从而达到应有的效果。

二、实践教学新体系和实施措施

(1)以专业认证为契机,构建实践教学新体系。为了更好的通过专业评估,以积极的态度大力加强土木工程专业的内涵建设,我院重新制定了土木工程专业人才培养方案,构建了土木工程专业的实践教学新体系,旨在培养生产、服务和管理一线的高级应用技术型人才,使学生在毕业时具备一定的职业岗位能力。新的培养方案在重视理论教学的基础上,加强对学生工程实践能力和创新意识的培养;由通识基础模块、工程基础模块、工程应用和创新模块和职业岗位能力模块四部分组成,实践学分占总学分的38%以上。通过从学生大一入校至大四毕业循序渐进的安排四个模块的实践课程,培养其实际动手能力、探索和应用知识的能力、分析和解决实际工程问题的能力,加强了整个学习阶段的工程实践能力和职业岗位能力的培养。

(2)以人才培养目标为导向,对实践教学的内容和实施过程改革。在实践教学大纲制订过程中,将实践教学的要求分解为各具体目标,并确定其内容、方法、步骤、要求达到的标准和能力考核办法,找出实现该目标的相应措施,使其达到不低于规定的最低标准。并建立实践教学考核标杆,将标杆瞄准法引入到实践教学项目的考核中来,要求学生不但要把握其原理,还必须达到规定标杆的要求,以增强实践教学效果。另外,在具体实践教学项目中采用开放式的教学方法,以学生为主,教师为辅;学生根据实践项目的内容,自己设计相应实施方案、操作步骤和预期达到的目标,并提出所需仪器设备、工具、材料等,指导教师论证通过后,以学生为主进行实际操作,最后提交实验报告或相关设计成果,并进行能力测评或答辩,根据实践教学过程和测评或答辩结果综合评定成绩。

(3)以学科竞赛为载体,带动实践教学活动。学习获取有关专业的全面知识、全面提高各种能力学生的主要任务之一。因此必须积极引导学生的学习兴趣,营造良好的学术氛围,促进学风建设。我校土木工程学院在积极组织学生参加国内各种学科竞赛的基础上,通过学院主办、企业协办方式,举办各种类型的专业学科竞赛。学生台上比武,企业台前裁判,以近距离、面对面的亲和方式使企业选取适应需要的人才,使学生用自己实力获得社会的认可,从而激发学生参加学科竞赛活动的热情。另外,针对学生各自的特点,根据有区别、选重点,培训骨干带动一般的原则,编制了学科竞赛培训计划并建立了学科竞赛反馈系统。以竞赛的形式锻炼学生的自学能力、与人沟通的能力和团队合作能力,强化设计绘图的能力、启迪创新意识,并能与其他院校师生进行交流。

(4)以校企合作为平台,加强实践实训基地建设。建设实践教学基地是培养土木工程专业高素质应用技术型人才的必备条件。学生在专业教师和企业技术专家的联合指导下,在企业真实的工程环境下开展各类实习活动,不仅可以接触到企业先进的生产技术,进行“真刀真枪”的实地训练,迅速掌握专业实践技能和快速提升工程实践能力,还可以感受真实的工作氛围和学习先进的企业文化,适应和融入企业的工作和生活环境,熟悉企业的管理风格和运行机制,培养自己的敬业精神和职业道德,从而缩短从学校毕业到企业工作的过渡期。学生各类课程设计和毕业设计均直接来自实际工程,选取实际工程部分或全部,培养学生综合运用知识分析与解决工程实际问题的能力,从而提高其职业岗位能力和竞争力。

三、总结

土木工程专业是实践技能性很强的专业,要走在转型发展的前列,起到引领示范作用。专业人才的培养更应适用于国家、社会和行业发展的要求。我校土木工程学院通过对实践教学体系、内容和考核方式的改革,教学水平和质量得到了显著提高,充分调动了学生学习积极性,使得实践教学更贴近于工程实际,提高了学生的工程实践能力与独立创新能力,毕业生职业技能稳步提升,连续五年就业率均为100%。

参考文献:

[1]周锡武,吴本英,卢锦钟.地方院校土木工程专业“3+1”模式实践教学探索[J].大学教育,2015(9):9-11.

[2]贾艳东,杨华,孙洪军.土木工程专业卓越工程师培养体系与实施探索[J].中国电力教育,2012(35):17-18.

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【关键词】应用型人才;土木工程;混凝土结构设计原理

湖北文理学院原名襄樊学院,1998年3月经国家教委批准在原襄阳师范高等专科学校、襄樊职业大学和襄樊教育学院基础上合并组建而成,是一所应用型本科教育为主的地方性综合大学,作为土木工程专业,更是服务于第一线,培养应用型人才成为了土木工程专业人才培养体系中的重要方向,同时也是我院提出的"双证通融"的土木工程卓越工程师培养计划的要求。

《混凝土结构设计原理》是土木工程专业的专业基础课,也是一门必修学位课程,是一门实践性很强与现行的规范、规程等有关的课程,不仅要培养学生的工程素养,也要培养学生的工程设计能力。

1.课程在土木工程专业的定位和执业资格考试对课程教学的要求

本课程主要研究的是混凝土基本构件的承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计方法及梁板结构的设计方法。其分析和解决问题的方法,是后续设计类专业课进行设计的基础,同时对于向其它学科和工程领域扩展也十分必要。

在注册结构工程师考试中本课程占有非常主要的地位,分别出现在一级注册结构师基础和专业考试和二级注册结构师专业考试中。其中一级注册结构师基础考试是放在结构设计课程中,占4~5题,二级注册结构师专业考试是以一门课程形式出现,占20题,考试内容涵盖了《混凝土结构设计原理》中从钢筋混凝土构件至预应力混凝土构件的所有知识点,这些都是人才培养和执业资格考试对课程教学的要求。

2. 课程教学中存在的问题

(1)教学内容上偏重公式的讲解和应用而不重视基本概念和构造措施的理解,不注意 结合规范,没有使学生养成查阅规范的好习惯;(2)教学手段上单一枯燥,以注入式教学为主,不能很好地调动学生学习的主动性和积极性,教学效果不好;(3)教学过程中虽然联系了一些实际工程,但只是泛泛介绍,学生感觉比较空洞,实际工程能力偏低,即使完成了课程设计,但教学效果并不理想【1】。

3. 教学改革措施

根据本课程要求及特点,结合应用型人才培养的要求,针对课程教学中存在的问题,从优化重组教学内容、改进教学方法、改进实践教学方法三个方面着手。

(1) 根据教学大纲,结合规范和执业资格考试要求优化重组教学内容

根据我院"双证通融"的土木工程卓越工程师培养计划修订的2014版人才培养大纲,优化重组教学内容首先应考虑加强学生对基本概念的理解,正确理解基本概念是掌握设计

理论,灵活运用计算方法的前提;其次加强对设计规范的学习,根据2011年开始执行的《混凝土结构设计规范》( GB50010 -2010),教师在讲解时应注意新旧规范的不同,加强学生对规范条文的学习和理解,学会如何查阅规范;再次,加强部分内容的讲解,这里主要指的是两部分内容,一是构造措施的讲解,学生对基本公式比较容易理解,但在应用时往往将构造措施丢掉了,如在确定纵向钢筋的根数时忽略了对其直径、级别及间距等要求,计算是正确的,但结果却是错误的;二是加强对重点章节的讲解,如基本构件设计中,受弯构件和受压构件设计应重点讲解【2】;最后,注意与执业资格考试内容相结合,执业资格考试侧重于从知识结构、专业体系和某一学科自身的系统性来设计每一道考题,讲解时应注意知识的系统化、理论化。

(2)改进教学方法

教师在教学过程中应重视改进教学方法,应引入反复教学法、启发式、案例教学法等多种课堂教学形式以激发学生的学习乐趣和积极性。对重点内容应采用反复教学法,如结构设计原理,应在基本构件设计的每章中重复讲解,加深学生对其的理解;对于概念原理多的内容,采用启发式教学方法,培养学生分析问题、解决问题的能力,激发学生的自主学习热情,提高学习兴趣,而且通过对解决问题方法的探索,可以激发学生的创造热情,培养创新能力;案例教学法目前已广泛运用在土木工程专业课中,通过对实际案例的研究、分析、学生讨论及课后总结评析,提高学生主动分析并掌握问题重点的能力, 强化学生独立思考问题的能力, 另外, 还可以使学生加深对现实工程情况的了解,通过互相沟通, 培养和发扬团队精神。

( 3) 实践教学方法的改进 实践教学在应用型人才培养中占有重要的定位,是培养学生工程实践能力的重要教学环

节。应从以下几点改进实践教学:为增强学生对土木工程结构的空间想象力,可将实体模型引入课堂教学,提高学生对土木工程体系概念的整体思维能力和空间想象力;课程设计可采用真题真做和假题真做相结合,务必做到一人一题,达到锻炼学生分析问题解决问题的能力;鼓励学生积极参加结构竞赛,提高学生综合运用知识的能力,培养学生的创新能力。

综上所述,通过以上教学改革措施,能有效提高混凝土结构设计原理课程教学质量,达到应用型人才培养目标。

参考文献:

[1] 宋岩.基于卓越工程师计划的"混凝土结构设计原理"课程教学改革[J].兰州教育学院学报.2013, 12(29):83-84.

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课程设计是土木工程专业教学计划中的一个重要环节。它可以使学生了解如何将课堂上所学的理论知识应用于实际工程中,并且通过课程设计更好地掌握课堂上所学的知识,从而为今后的工作打下一个良好的基础。

对于土木工程专业建筑工程方向的学生而言,课程设计通常包括:民用房屋建筑设计、单层工业厂房建筑设计、混合结构房屋墙体及条形基础设计、钢筋混凝土现浇楼盖结构设计、单层工业厂房结构设计、多层框架结构设计、钢屋架设计、门式刚架厂房结构设计、桩基础设计、土木工程施工组织设计和一般土建工程概预算设计等。每一门课程设计都是相对应课程的一个重要实践性环节,是培养学生动手能力及思考和创新意识的一个重要手段,是理论教学与实践相结合的重要途径,也是体现素质教育的一个重要方面。由此可见,提高课程设计的教学质量对于提高建筑工程人才培养质量起着至关重要的作用。

要提高课程设计的教学质量需要从课前准备、加强指导、注重设计过程、做好成绩考核及成果总结等多方面人手。当然要保证上述每一方面的工作质量,教师的责任心尤其重要。”

下面结合笔者在建筑工程课程设计教学中的教学实践,谈几点建议。

2认真做好必要的准备工作

2.1精心选题及合理确定设计分量

在以往的课程设计中,有些指导老师为减少麻烦,把某一设计选题用很多届,致使设计内容陈旧,从而影响了学生的设计积极性。也有的课程设计其设计任务分量过大,导致设计过程草草收兵,应付了

事;而另一方面,也存在个别的课程设计分量过少,使得设计过程中学生闲暇多,用到的知识少,动手能力得不到很好的锻炼,从而影响了教学质量。因此,在课程设计选题时,应结合新的教学内容和土木工程领域的新发展,不断补充和更新设计内容。对部分的课程设计,应尽可能选用近期设计的工程或正在实施的工程,以便学生在设计过程中能看到实物,以增强他们的感性认识和设计积极性。比如,多层框架结构设计、桩基础设计、土木工程施工组织设计和一般土建工程概预算设计等都应尽量将选题与实际工程结合起来。同时,在选题时,应考虑设计时间、复杂程度、提交成果的工作量等来确定合理的设计分量,使参与设计的学生都能经历一个完整的练习过程,收到较好的效果,从而达到课程设计预期的目的。

2.2认真编写设计指导书

尽快做好设计准备和更充分地理解设计内容,为高效而顺利地完成课程设计提供保证。另一方面,由于资料种类和内容较多,对于有些资料,可提供电子版本或范围、出处供学生自己查阅、选用,这样也可以使他们查阅和利用资料的能力得到锻炼,为毕亚设计和今后的工作打下基础。

课程设计指导书是引导学生进行设计的指导性材料,是课程设计教学中不可缺少的内容之一。有些指导老师为了省事,在课程设计开始的当天才口头布置设计任务或在黑板上大致抄写几条;有些老师虽然布置了较完整的设计任务,但任务书过于简单,对完成相关课程设计步骤、依据、设计进度、成果内容等未做出明确的交代,故指导性不强。每一门课程设计都应该按照教学大纲的要求明确设计的目

的、任务和要求。在课程设计正式开始之前,指导老师应提前编写好内容详尽的设计指导书,并发给学生,让他们有一个熟悉的过程。指导书一般应包括以下内容:(l)设计目的、任务;(2)设计依据;(3)设计参考图纸及相关资料;(4)设计步骤与要求;(5)成果内容;(6)设计进度安排;(7)纪律要求;(8)成绩考核标准。如有必要,还应编人相应的设计例题,供学生进行课程设计时参考。

2.3准备必要的资料

工程设计过程中,设计者需要应用相应的规范、图集、标准、定额等基础资料。如房屋建筑课程设计中需要收集当地的气象资料和水文地质资料等原始数据,并提供《西南地区标准设计通用图》及有关制图标准;又如多层框架结构设计中需要准备《建筑抗震设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《建筑结构可靠度设计统一标准》、《混凝土结构设计规范》、《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》等各类资料;再如根据四川省现行的工程造价编制方法,土建工程概预算课程设计需要提供国家标准《建设工程工程量清单计价规范》、《全国统一工程清单编制规则》、《四川省建设工程工程量清单计价定额》、《全国统一安装工程预算定额四川省估价表》(2004)、某一时期的材料指导价、各类标准图集等。由于经费问题及应用范围上的限制,指导教师应根据设计内容的需要对上述资料中的必要部分进行收集整理,作为指导书的附件,这样可以帮助学生尽快做好设计准备和更充分地理解设计内容,为高效而顺利地完成课程设计提供保证。另一方面,由于资料种类和内容较多,对于有些资料,可提供电子版本或范围、出处供学生自己查阅、选用,这样也可以使他们查阅和利用资料的能力得到锻炼,为毕亚设计和今后的工作打下基础。

3加强指导与管理

3.1加强设计过程中的指导工作

对课程设计进行指导,仅是抽空到教室里对学生提出的问题给予解答是不够的。因为有的学生在设计过程中提不出什么问题,有的学生总是参考同学的设计步骤,他们甚至对书上、规范、标准或定额中的内容理解错了,就按他们自己错误的理解去做,影响了设计成果的质量。指导教师安排的指导时间每一天应不少于4学时,且具体时段应相对固定,以保证学生能按进度完成设计任务。同时,对课程设计的指导应把被动解答问题与主动提出问题相结合,对一些容易出现错误或混淆不清的地方进行提问或在黑板上予以提示,了解学生的具体做法或算法,并通过检查中间结果来发现问题。同时,对计算中或绘图中一些共性、难点问题应集中讲解。

工程设计过程中,设计者需要应用相应的规范、图集、标准、定额等基础资料。如房屋建筑课程设计中需要收集当地的气象资料和水文地质资料等原始数据,并提供《西南地区标准设计通用图》及有关制图标准;又如多层框架结构设计中需要准备《建筑抗震设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《建筑结构可靠度设计统一标准》、《混凝土结构设计规范》、《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》等各类资料;再如根据四川省现行的工程造价编制方法,土建工程概预算课程设计需要提供国家标准《建设工程工程量清单计价规范》、《全国统一工程t清单编制规则》、《四川省建设工程工程量清单计价定额》、《全国统一安装工程预算定额四川省估价表》(2004)、某一时期的材料指导价、各类标准图集等。由于经费问题及应用范围上的限制,指导教师应根据设计内容的需要对上述资料中的必要部分进行收集整理,作为指导书的附件,这样可以帮助学生。

3.2加强对设计过程的管理

课堂教学有固定的时间,可以通过考勤、课后作业及讲评等手段检查学生的学习情况,从而保证一定的教学质量。目前对课程设计的管理则较为松散,有的指导老师在成绩考核中只依据学生最后提交的设计成果予以评定,对设计过程几乎没有任何监控或记录,因此导致学生的松懈和抄袭现象时有发生,甚至出现抄袭的学生得高分的情况,这显然不利于提高学生主动完成设计的积极性,也不利于设计质量的提高。对课程设计过程中的管理可采取如下做法:

(l)明确指导时间。

(2)合理划分和安排设计进度。

(3)对设计进度中的各个中间环节明确其具体要求(内容及必须完成时间),并不断检查;错误的地方可直接在初稿中批示出来;前一步骤未完成者不得进人下一阶段的设计。

(4)最后必须提交正式的成果和检查过的初稿或底稿;没有接受中间过程检查的学生,最后提交的成果不予批改,以不及格论。

通过上述的管理与督促,能够收到较好的效果。

4采取措施确保设计质t和效果

4.1设计分组或设计选题

在布置课程设计的任务时,应分组或分题,不能全班做同一题目。如果每个人完成完全相同的内容,不利于培养他们独立思考和主动学习的能力。比如钢筋混凝土现浇楼盖结构设计的选题应考虑不同的平面尺寸、荷载、建筑构造做法、材料强度等,还可以要求采用不同的楼盖类型,以确保一人一题,每人可以完成相对独立的设计任务。又如,房屋建筑课程设计需要绘制较多的图纸,可以在课程教学中期即公布设计题目,并采取学生选择与教师分配相结合的方法确定分组或选题,这样学生有更多的时间学习规范标准和构思方案,在课程设计周开始前即可初步确定合理的设计方案,为下一步完成施工图设计提供了保证。再比如土建工程概预算课程设计,一般的实际工程其工程量较多,在指导过程中,可以把课程设计的班级分成几个小组,一些小组模拟招投标中的甲方做标底,另一些则作为不同的投标单位(乙方)计算报价,最后让他们进行比较竞争。

由于每一小组是合作完成课程设计,所以必须要求小组成员每人独立完成相应的内容,然后成员中间再进行互审,促使他们去思考,去发现别人的和自己的不足,从而提高学生课程设计的主动性和积极性。PKPM结构软件进行建模、电算及施工图绘制,同时通过与手算的结果对比分析,校核手算的正确性;土建工程概预算设计也可以应用某种预算软件进行分析、汇总、打印,提高设计效率。通过上机操作,可以让学生对目前工程设计中一些常用的软件有所了解,同时也可以提高他们的计算机应用能力和独立思考能力,并从一定程度上提高设计质量。当然,课程设计又不完全等同于工程设计,学生不能完全依赖于软件,手工绘图、手算等基本技能的训练必不可少。

4.2安排上机操作时间

在课程设计中,还应安排一定的上机时间,要求每个学生会应用一种与课程设计相关的软件上机操作。譬如,房屋建筑设计可采用AutoCAD、天正建筑等软件进行施工图绘制;结构及基础设计可采用及时做好设计成果的总结与评价

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关键词:土木工程施工;课程现状;课程体系改革

“土木工程施工”作为土木工程专业的一门专业必修课,其主要任务是使学生了解土木工程施工中的新材料、新技术、新工艺的发展和应用,掌握土木工程施工过程中各主要分部工程的施工技术和组织规律,具有发现并有效处理土木工程施工过程中的一般性技术和组织计划问题的基本能力。本课程具有知识面广、工程实践性强、交叉性强、发展迅速等特点。要求教师们更新观念、与时俱进,不断探索教学方法与教学手段的改革,以满足综合素质教育与创新能力培养的要求。

一、土木工程施工课程现状

随着科学技术的发展,土木工程施工技术不断推陈出新,先进的施工技术、科学的管理方法不断涌现,对工程技术人员的综合素质要求越来越高。在厚基础、宽专业、大土木的背景下,如何在有限的课时内使学生扎实掌握土木工程施工技术的工艺要求、组织管理控制要点,提高实践能力,满足市场发展的需要,是教学过程中应重点考虑的问题。但长期以来,该课程在实际教学环节,仍存在不少问题,严重制约了教学质量,主要表现为以下几个方面。

1.教学内容滞后。

随着我国基础建设规模的扩大,针对土木工程施工方向的研究越来越多,涌现出大量的新技术、新材料、新工艺、新设备。并且随着国家对节能减排、绿色环保的重视程度日益增加,国家和地方的标准、规范、规程等也不断更新、完善。由于各高校教材使用周期的原因,其内容更新较慢,缺乏新意和特色,部分内容是现在施工中已经淘汰或者相对滞后的工艺与标准,很多现阶段比较成熟的设备、技术、工艺没有在教材中体现。例如,现在很多教材在砌筑工程中仍然以介绍黏土砖的砌筑方法为主,在教材设置中对绿色建筑的介绍较少。这造成了完全依靠教材,学生不能学以致用。

2.实践教学环节少。

由于土木工程施工综合性、实践性强,要求培养出来的学生不但要具有一定的专业基础,而且还要具备综合分析和实践能力。但是,目前高校“土木工程施工”教学仍采用课堂式教学为主导,教师对各分项工程进行施工工艺流程讲解时,学生缺乏现场的实践经验,不能对老师讲授的要点知识进行深入掌握。事实上,若不重视实践教学的安排,即使在课堂教学中穿行有限的施工现场观摩学习对学生能力培养起不到太大作用。因为若干次脱离的现场观摩,学生只看到的是某一时段的施工过程,无法对全局的施工控制进行把握,导致理论教学和实践教学仍存在脱节现象。

3.教学模式单一。

传统的教学模式是以板书为主,此种教学模式针对理论性强的课程有较好的效果。但针对土木工程施工课程,仍然采用传统模式教学,授课内容缺乏直观感和立体感。教师“讲”,学生“听”,师生间缺乏互动,学生处于被“灌输”知识状态,学习热情不高,课堂气氛沉闷,教学效果欠佳。

二、教学改革的思路与方法

土木工程施工课程教学主要包括课堂教学、施工组织课程设计以及生产实习三个环节。如何调动学生的积极性,将各个环节有机紧密的联系起来,形成完整的课程体系是教学改革的重点。

1.实地调研为先导。

我校的土木工程施工课程安排在学生大三阶段进行学习。大二阶段,学生已经学习了土木工程材料、土木工程测量等专业课程,有一定的专业基础。教师可以根据土木工程施工的具体实际,编制与施工技术、施工组织与管理相关的数百道题目,作为学生假期调研的方向。在大二春季期末放假前,动员学生利用假期时间参与施工管理的现场调研,每一位学生从题目库中选择一个调研方向,假期期间完成调研工作。

2.课堂教学多开花。

课堂教学作为传授知识的主体形式,教学效果的好坏对学生知识与能力的提升有着至关重要的作用。针对土木工程施工课程自身的特点,授课过程必须重视理论与实践的结合,探索课堂教学的新形式。(1)教材内容整合、更新。结合现在教材建设存在的问题,完全依靠教材学习,无法使学生达到学以致用的目的。这样要求教师在备课时,应重新整合教材资源,多与现行的国家标准、规范相结合,备课中引入典型工程案例,对教材中没有的工艺、方法进行讲解。结合国家的政策方向,引入绿色建筑的基本概念,确保教授内容不过时,切实达到培养学生能力的目的。(2)多媒体教学与工程案例相结合。在教学环节中,采用多媒体教学与传统教学模式相结合的手段。教师在讲解施工工艺、施工工法时,可通过多媒体教学将自己在工地现场搜集到的视频、图片与课程进度相结合,直观的展示给学生,使学生对具体的施工工艺能有直观的认识。在理论性较强的知识讲授时,比如模板设计介绍时,该部分涉及模板的选型、选材、荷载计算、组合设计等相关知识,可以采用传统教学法,使学生对其基本原理进行深入掌握。在教学中,注重多种教学手段相结合,调动学生的积极性。例如在进行土方工程降排水施工时,集水井降水部分,先以动画形式引入,使学生对该种工法基本施工工序有初步认识,接着对该种工法的具体施工要点与控制要点进行讲解;对集水井降水缺点的分析引出产生流沙现象的原因以及防止措施;作为一种预防流沙的降水方法引出井点降水法;结合实际施工现场的操作视频,轻型井点设备工作原理的动画播放,对轻型井点设备组成及各部分技术要点进行讲解;轻型井点的布置要求与井点计算主要采取课堂讲授与实例分析的方法进行。结合现场施工视频对井点施工工艺流程进行介绍。

3.专题研讨贯穿理论教学。

学生通过假期的课外调研,对各自调研的主题有了一定的认识,在理论教学过程中,可以按照教学单元组织学生进行专题研讨。我们按照教学基本章节为主线,每章结束后,组织学生进行专题讨论。首先由参与相关内容调研的学生结合调研情况谈谈自己对本章内容的看法,然后组织学生进行讨论,最后教师进行总结,对学生观点进行评价、补充。通过专题调研,能使学生对假期调研内容进行印证,其他同学在讨论过程中能对所学知识进行很好的复习,不但调动了学习的主动性,而且有利于学生创新能力的培养。另外,在条件允许的情况下,可以聘请实践经验丰富的工程设计师、施工现场管理专家到学校进行专题讲座,结合他们丰富的实践经验,针对工程实际建设当中常遇到的问题,提出他们各自的看法。一方面使学生获得了与现场相关的第一手资料;另一方面,指引了学生今后的发展方向。

4.生产实习进行理论知识升华。

前期调研主要侧重于“问”,课堂学习重点在“学”,生产实习更加强调“做”。在学期末,组织学生进行为期4周的生产实习,可以使学生亲自参与到施工管理工作中去。我校注重学生实践环节的培养,学院与南阳市的多家建筑公司建立了合作联盟,成立了校外实训基地。利用资源优势,在生产实习环节,将学生分以10人左右为单位分散到学校周边的各个工地现场中去,要求学生以工地技术人员助手的身份,参与工地现场的组织与管理工作。任课教师、实习教师与建设施工单位技术人员组成生产实习指导教师,生产实习前进行安全教育培训,培养学生安全生产相关知识,提高学生安全生产责任意识。在生产实习过程中,指导教师全程指导,带领学生查阅施工图纸、参与施工现场放线工作及各分项工程质量检查工作,保证学生全程参与,引导学生对项目质量控制、进度控制等问题进行讨论,使学生能主动融入到现场管理的工作中去,极大提高了学生的综合素养。实习结束之后,要求学生根据实习工程特点与自己实习经历撰写生产实习报告,对工程中技术管理的要点和质量控制的要点提出自己的看法,对土木工程施工课程的学习做总结。通过生产实习环节,使学生的理论知识进行整合,从而达到从“学”到“用”的升华。

三、结语

由于土木工程施工技术的飞速发展,土木工程专业人才能力需求提升,对传统的“土木工程施工”课程教学体系进行改革已经迫在眉睫,教学方法多样可行、理论紧密贴合实际已成为课程改革的方向。教师应该在实践经验、知识储备、业务能力等方面不断提升,多管齐下,强化教学效果,通过不断开拓创新,努力培养出专业知识扎实、实践动手能力强、创新能力高的新型复合型人才。

参考文献:

[1]刘宗仁.土木工程施工[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]何双华,曾桂香.“土木工程施工”课程教学现状及改革初探[J].中国电力教育,2012(2):60-61.

[3]戎贤,崔武文,闰西康.基于创新能力培养的土木工程施工课程教学改革研究[J].河北工业大学学报(社科版),2014,2(1):9-13.

[4]谢攀,陈存恩.基于CDIO理念的土木工程施工课程改革的探索与实践[J].教育与职业,2014(5):125-127.

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关键词:土木专业;实践教学;过程管理

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)05-0119-02

土木工程是一门理论与实践相结合而且实践性非常强的应用型学科[1]。在教学过程中,实践教学是高校教学体系重要的组成部分,基本理论的掌握和基本技能的获取都是通过实践教学这种方式来实现的,在培养学生的实践能力和创新能力等方面具有不可替代的作用[2]。因此,提高土木工程专业的实践教学质量,不断优化实践教学环节,建立理论教学相匹配的实践教学体系,提高学生对专业知识的综合应用能力就显得尤为重要。[3]

在日常教学工作中,不少高校的土木工程专业存在“重理论,轻实践”的现象,不但逐渐弱化了学生的实践动手能力,而且影响到了学生的培养质量与就业。但是,由于实践教学时间的安排需要综合考虑多门课程的安排,使得在特定时段内找到工程内容与实习内容一致的实习场地成为一件难事。因此,本文结合本校土木工程专业道桥方向开展的实践教学,分析问题,找原因,想对策,对道桥方向的实践教学改革进行探讨。

一、道桥方向实践教学存在的问题

按实践教学的内容不同,土木工程专业道桥方向的实践性教学可分三大类,分别为实验、设计和实习。其中实验可分为基础课程实验(如:物理)和专业课程的试验(如:土力学、道路建筑材料等);设计可分为课程设计(一门课程)和毕业设计(综合性);实习也可分为课程实习和毕业实习。目前,在道桥方向的实践教学中普遍存在以下几个问题。

1.实验。目前,道桥方向的实验教学多为理论课程的一部分,每门课程都有配套的实验指导书,学生只需按照指导书中的实验方法、操作步骤进行,就可完成任务,实验结果的数据处理也较简单,学生只需按照公式计算即可,实验结果的分析就只有几句话;代课老师根据实验报告和课堂表现给出实验成绩。这种情况导致学生缺乏主动性和创新性,学生实验报告的相似性较高。而设计性、开放性、创新性实验项目开设的较少。

2.设计。目前,课程设计的常用做法是指导教师直接下达课程设计任务书,学生按照任务书的要求比照参考设计实例进行设计;而毕业设计多是按指导老师规定的形式和要求完成结构选型、计算,结构设计、图纸绘制等任务的。致使多个学生设计题目类似,使得个别存在依赖心理的学生抄袭现象严重。

3.实习。由于近几年土木工程专业就业形势较好,较多高校扩大招生,学生实习人数增加,致使实习单位和教师指导的难度越来越高。各门课程的认知实习时间较短,一般在1周以内,且往往安排在理论课程学完之后,由任课老师自主安排到学校周边进行认知实习;而毕业实习时间相对较长,一般在4周左右,多为集中实习。由于道桥建设工程量大、工序复杂、周期长,在短时间内只能看到某个工程的局部,因此,致使学生无法全面了解施工过程和掌握施工工序。再者,这种集中实习往往给施工单位造成极大的管理方面的压力。出于安全考虑,施工单位往往会压缩实习内容,缩短学生实际操作时间,从而导致学生只能从表面上了解道路桥梁施工的相关过程、方法、机械设备以及管理内容。还有部分学生选择自己联系实习单位,脱离集体,回来交一个实习报告了事,无法保证实习效果。实习考核往往是根据考勤、实习日记、实习报告等材料来评定,这种考核已流于形式。

另外,由于道桥施工大多在较为偏远的地方,实习基地建设的难度很大;再者,出于安全方面的考虑,施工单位也不接受大量学生集中来工地实习,联系实习单位就比较困难。

由此可见,实践教学体系中的实验设计实习三个主要环节都存若干问题,三者之间也没有相关的联系,不能较好地调动学生利用已学理论知识解决实际工程问题的积极性,也激发不了学生的创新意识,无法培养学生的实践能力。

二、实践教学改革措施

1.转变思想,重视实践教学。高等教育的主要任务是培养具有创新精神和实践能力的专业型人才,发展科学技术文化,促进我国社会主义现代化建设[4]。由此可见实践教学在高等教育中的重要性。教育部前部长周济先生曾在第二次全国普通高校本科教学工作会议上的讲话中强调:“大力加强实践教学。知识来源于实践,能力来源于实践,素质更需要在实践中养成;各种实践教学环节对于培养学生的实践能力和创新能力尤其重要;实践对于大学生成长至为关键”[5]。因此,没有实践,素质教育只是一句空话。作为高校教师,我们应该从思想上重视实践教学,切实转变“重理论、轻实践”的传统观念。

2.拓展实验教学内容,加强学生实验创新能力。在实验教学中,基本上为传统的基础实验,应加大综合性、设计性、研究性及创新性的实验。对于一些基础实验项目,可让学生自行设计实验步骤进行实验;对于一些设计实验,教师要根据工程实验检测的内容,有选择性地开设综合性强的设计性实验[6];对于一些创新实验,学生可根据自己的爱好兴趣制订实验方案、以激发学生的积极性和主动性。而对于一些研究实验,其主要的教学目的是激发学生的学习热情,提高学生综合分析、解决问题的能力。教师可结合自己科研项目,设计一些难度适中的实验。先成立试验小组,通过小组讨论的方式确定实验的方案,然后由小组各个成员合作完成实验并撰写实验报告,这样既可提高小组成员间的团队合作意识,也可取得较好的教学效果。

3.加大实践教学的经费投入,拓展实践实习基地。教学经费取得实践教学良好效果的重要保障[7]。完善校内土木工程专业实验建设,配制相应试验设备、仪器等,充实校内实验室资源。校内外实习基地的建立,校外实践基地的联系、实习的交通及为学生购买意外伤害保险费用等,都需要大量经费的投入。

如何拓展实践教学基地?目前,我校是从两个方面入手。一方面,学校拟建设近工科实训大楼,包括一个1000平方米的水利试验大厅和一个700多平方米的结构试验大厅。并需购置大型的实验设备,组建工程结构实验室、材料实验室、土工实验室。工科实训大楼是一个开放性的科研和教学基地,师生们可根据相关的科研项目和实验课程相互组合,完成相关的科研和试验任务,实现教学、科研、实践的三结合。另一方面,强化学院和企业之间的合作,建立校外实习基地。目前,我院正在积极与本市的公路管理单位及一些施工、监理、设计单位沟通联系,建立稳定的实践教学基地,可利用学校与企(事)业单位不同的教学环境和资源,可通过实习基地的相关教学活动,加深学生对实际工程的直观认识。同时,也可为青年教师提供更好的实践机会,提高教师的实践能力,从根本上解决学校教育与社会需求脱节的问题。

4.完善“过程管理”的实践教学考核方式。实践教学结束后,如何评定学生成绩?这是大家都比较关注的。学生提交的实践成果一般包括日志、总结和设计成果三部分内容,但教师仅从提交的资料来评定学生的实践成绩是不合理的,因为这三部分内容并不能真实地反映学生主动性和创新性,我们需注重实践实习的“过程管理”,完善实践教学的考核方式。对集中安排实习并有指导教师带队的学生,教师可以通过学生的实践表现(实习纪律、实习参与内容、团结协作情况、动手操作能力等)、实践成果(日志、报告和设计成果等)、实习答辩三种方式来进行,教师可以根据以上三部分考核内容选择不同的权重来评定学生的实践成绩,这样可以较为客观、全面、公平地评定学生的实习效果。对自主联系实习单位的学生,要加强事前(出发前,从严审查接收单位和实习指导人)、事中(通过多种途径检查实习内容、进度)及事后管理(返校后,严格评审实习学生递交的实习成果,并组织答辩)来综合评定学生成绩。

三、结语

综上所述,土木工程专业道桥方向的实践教学是一项系统的全面的工程,一项长期而且非常重要的教学工作。我们要切实提高实践教学的质量,就必须充分认识实践教学的重要性,它不但需要高等教育者的反复思考、实践、探讨、论证,而且需要其采取具体有效的对策,高等教育者必须充分认识实践教学的重要性,同时采取具体有效对策,展开具体的实践教学活动,以提高实践教学的效果,实现土木工程专业的人才培养目标。

参考文献:

[1]董倩,刘东燕,黄林青.卓越土木工程师实践教学体系构建[J].中国大学教学,2012,(1):77-80.

[2]王春芬,王恩茂.土木工程专业学生实践能力培养的探索[J].实验技术与管理,2009,(2):136-138.

[3]王志英,邹莉,李丹蕾,等.优化实践教学体系培养学生的综合能力[J].教育教学论坛,2013,(14):252-253.

[4]张炳生,陈志刚.工程实践教学体系的构建[J].江苏高教,2006,(1):102-104.

[5]周济.大力加强教学工作切实提高教学质量:在第二次全国普通高等学校本科教学工作会议上的讲话[R].北京:中华人民共和国教育部,2004.

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关键词: 工程教育 教学改革 教学模式

引言

通过对齐齐哈尔工程学院土木工程专业学生实习去向,以及今年毕业生就业去向统计得出,学生受聘于设计单位的比较少,而受聘于建筑施工企业的却在逐年增加。这说明地方院校培养的土木工程专业人才大多分布在生产和管理一线。应用型本科院校主要目标是培养工程技术型人才,主要强调学生的动手实践能力和创新能力的培养。土木工程专业是一门技术性较强的工科专业,对学生的动手能力要求比较高。随着社会的快速发展,要求土木工程专业的毕业生尽快适应工作的需要,因此,根据社会的需求,制定适应社会发展的人才培养方案是十分有必要的。作为应用型本科高校,正在加强土木工程专业人才培养的研究与实践。鉴于我国的国情及学生的就业需要,当前土木工程专业人才的培养应向应用型人才培养模式转变。如何加强大学生工程实践能力的培养,让学有余力的学生根据自己的兴趣爱好得到更好的学习锻炼机会,成为当务之急。

一、明确人才培养定位,坚持办学特色

目前,全国有400多所高校开设土木工程专业,由于办学历史、办学规模、师资力量、生源质量等软硬件条件差异,存在不同的专业定位及办学特色。根据近几年设计院、施工企业等用人单位对毕业生的需求,齐齐哈尔工程学院土木工程专业人才培养定位为面向基层、面向工程一线,为地方、行业培养德、智、体、美全面发展;获得工程师基本训练,具备工程勘测、设计、施工、监理等方面的专业知识及实践能力;在土木相关建设、开发、施工等领域从事技术和管理工作的应用型人才。

二、合理设置学期,实现人才循序渐进培养

土木工程专业注重对学生实践能力的培养,每一学年分为四个学期,每年的9月―12月是第一学期,1月―2月是第四学期,3月―6月是第二学期,7月―8月是第三学期。大一至大三学年,每学年分4个学期,大四学年分2个学期,共14个学期。大四学年的第2学期安排毕业实习、毕业论文(设计)和答辩。各学年的第三学期设为8周。在专业教学过程中,根据企业需求制订和随时调整教学计划,建立动态的教学管理。以职业教育理念为先导,树立以社会需求为中心的理念,与企业共同制定人才培养方案,围绕企业生产需求制订教学计划,确定相应的教学内容和培养模式;随时对教学计划进行调整,企业生产旺季时学生顶岗实习,淡季时学生回校学习,工与学交替。

三、构建理论与实践“交替式”人才培养体系,实现专业核心能力

土木工程专业核心能力:

(1)建筑设计能力。具体能力为工程制识图能力、工程材料运用能力、测量能力。

(2)结构设计能力。具体能力为工程力学分析与计算能力、工程结构设计实现能力。

(3)工程施工能力。具体能力为施工方案设计能力、施工现场管理能力、指导施工能力。

实践教学是学生能力与素质培养的重要环节,其目标是培养学生的实践能力、工程意识。近年来,通过教改立项等方式不断推进实验教学的研究与改革,从重新构建实践教学体系、更新实践教学内容、改革实践教学方法、整合搭建实践教学平台等方面不断深化实践教学改革与建设。

在培养计划中构建了与理论教学体系并行、并重的实践教学体系,将实验、实习、课程设计、毕业设计、军训及社会调查、课外认证与竞赛等各种实践教学环节统筹安排,从整体上保证学生从入学到毕业四年实践教学不断线,以实践环节为主要载体,培养学生的实践动手能力、工程意识及科研、创新潜质。

为实现上述核心能力,土木工程专业专业严格按照“大一年级熟练掌握初级岗位技能,大二年级初步达到技术员理论和实践要求,大三年级熟练掌握技术员理论和实践要求,大四年级初步掌握助理工程师理论和实践技能”的基本原则,整合教学内容,适当前置专业核心能力培养课程,打通理论课和实践课,构建理论与实践融会贯通、有机联系的课程体系。在基础理论扎实的前提下,建构贯穿全学程的实践教学体系。即,学生入学先从实践学习为起点,各学年均实施工学交替方式,并且各学年的理论教学和实践教学形成螺旋式上升关系。

土木工程专业构建了理论和实践两大课程体系。其中,理论课程体系四大类课程系列,分别为数学课程系列、力学课程系列、结构课程系列和施工管理课程系列。具体如下:

图1 土木工程专业理论课程体系

实践课程体系“技能训练―结构设计―工程设计”为课程主线。技能训练主要包括制图与识图、测量技能训练、材料试验与检测、工程实践、毕业实习、课程及独立设置的实验实训等;结构设计包括整体式肋梁楼盖结构设计、单层工业厂房结构设计、钢屋架结构设计、基础工程设计等;工程实践包括、施工组织设计、毕业设计、工程概预算设计、现场实习等。

以专业课程《土木工程测量》为例,该门课程是本专业“三板斧”课程之一,本门课程很多高校开设在大二学年,为了能让学生在大一第三学期能够全部顶岗带津贴实习,实现企业预备役的目标,本专业将此门课程前置到大一第二学期,直接对接第三学期,同时,为了让学生在入学之初就对专业有更好的了解,在职业前瞻教育课程中,开设了《土木工程测量》实践课程4学时,让学生初步掌握水准仪器的使用。总体而言,该门课程的完成主要包含三个阶段,第一阶段:职业前瞻教育中的测量入门课程;第二阶段:大一第二学期理论课程学习+测量技能“第三学期准入制”考核;第三阶段:大一第三学期,在真实的职业环境中,完成相应的测量实训任务,并通过第三学期总结考核。这种实践理论实践理论的教学模式,使学生更好地掌握专业技能,理论实现了理论教学和实践教学螺旋式上升关系。

四、校企合作,培养具有创业创新能力的高素质人才

土木工程专业坚定不移地走“政校企合作、产学研一体、教学做合一”发展之路,校企共同开发理论―实践一体化教材,确定课题、任务急项目指导书。以“适用、实用、够用”为原则,体现工学结合。建立校内生产型实训基地,以生产带动实训,实施“订单式顶岗实习”,使学生在真实企业环境中从事生产性实训,降低教学成本,促进产教结合、工学结合有效落实。特别对工科专业而言,与企业紧密合作共建校内实训基地,接企业“订单”,为企业加工零部件或产品,可使专业实训教学由消耗型变为生产型,学用紧密结合。将企业内部人力资源管理机制融入对学生的评价指标体系中,建立突出学生职业素养的实习全程评价、校企多元考核的开放性评价体系,打破单纯以课堂考试结果评价学生的传统做法,注重技能考核,建立和完善第三学期准入机制,技能考核合格者,方可参加第三学期学习。教学―实践―就业一体化,实现毕业生零距离就业。在企业确定人才需求的前提下,由企业提出用人数量和岗位要求,并参与制订学生实习计划、考核体系和评价标准等,实习期间按协议规定对学生进行全面管理。专业则依据教学计划,结合市场需求和岗位职业能力标准及实习企业具体的用人要求制订顶岗实习计划和管理办法。学生在企业顶岗实习结束后,经校企双方考核合格后,共同签发学生实习证书。鼓励学生在第三学期实习过程中,结合专业课程及实习岗位,申请专利、发表相关论文。

五、加强实验教学建设,培养学生实验能力

实验能力是学生素质教育的重要环节,为满足不同发展规划学生的实践能力培养需求,我们在各环节均设计了不同类型、不同层次的实践项目。以实验教学为例,我们设计了演示性实验、操作性实验和研究性实验三种类型,基础型实验、综合型实验、设计型实验、大学生创新试验项目等多个层次。

为调动学生的积极性,在开发丰富实验项目的基础上,采用了灵活、人性化的管理模式,学生可打破课程界限,在相关的实验室任意选修需要的实验项目,每积攒16学时,获得1学分。每年有超过2/3的学生选修了扩展实验,有效加强了学生工程意识、创新能力及科研潜质的培养。

结语

目前,按此专业培养模式已经试行了4年,从实施效果来看,学生普遍感觉到学习的自主性增强了,对土木工程的总体认识与宏观概念相对清晰。诚然,土木工程专业人才培养模式的改革刚刚开始,最终效果尚需时间与用人单位的检验。在探索过程中,笔者深感仍需不断努力,保障突出大工程观、彰显应用特色的土木工程专业培养模式的顺利实施。

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关键词:钢结构设计;建筑工程;土木工程

钢结构建筑具有抗震性能好、可工厂化生产、施工速度快和绿色环保等其他结构形式不可比拟的优越性。随着钢结构形式增多,其越来越受到我国建筑界的重视。钢结构市场的日益增大,急需基础理论扎实、动手能力强、有丰富经验的钢结构设计和施工技术人才。而目前本科教育领域出现的毕业生知识面单一,动手能力弱,欠缺解决实际问题的技能和“实用性”不强等问题。这些高等教育中出现的问题,既不适应当前工程实践复杂化的趋势,也不符合教育领域工程实践教育的发展方向,直接影响了本科教育可持续性发展。[1]如何在教学过程中将实践与理论融为一体,使学校教育和企业工作进行无缝对接,培养适应社会需求的土木工程人才,需高校教师不断探讨和实践。[2-4]

土木工程专业课程中,钢结构工程由“钢结构设计原理”和“钢结构设计”两门课程进行阐述。“钢结构设计原理”主要讲授受弯构件、受压构件以及连接节点等钢结构的基本理论和设计方法。“钢结构设计”主要讲述在建筑应用中,各种形式钢结构的设计计算、构造以及施工技术,它更加接近实际应用,是一门实践性很强的专业课,因此,对学生实践能力的培养显得尤为重要。

笔者通过多年的研究和实践,在总结该门课程特点的基础上,通过一定教学方法和手段的应用,并以案例教学法为主线,突出土木工程专业的特点,将实践能力有效贯穿到课堂教学整个过程中,达到学生在校门和工作岗位间的无缝对接。

一、“钢结构设计”的课程特点

“钢结构设计”是土木工程专业本科生的一门专业必修课。课程任务和目的是使学生熟悉各种类型建筑钢结构体系的基本形式和结构布置、结构体系的受力分析以及设计构造要求;了解钢结构的制作、安装、防火及防腐蚀等基本知识;初步掌握建筑钢结构的设计过程和设计计算的主要方法,熟悉相关的规范条文;培养学生做到能够应用钢结构原理和设计的基本知识,分析和解决实际工程中的问题。其课程主要有以下几个特点:

1.课程内容较多、涉及面广

“钢结构设计”课程包含了现行建筑工程建设中的大多数结构形式,面广量大,包含钢平台设计、门式刚架轻型钢结构、重型工业厂房结构、多层及高层房屋钢结构、大跨度钢结构、以及钢-混凝土组合结构等。在每章里都涉及该种结构的设计理论、构造措施以及相关的规范、规程。因此,该门课程既有一定理论要求、又要熟悉相应规范、构造,既要熟悉“钢结构原理”基本内容,又要熟悉相应力学知识。

2.课程学时少

为顺应我国高校教育改革与发展的需要,各学校按照培养“厚基础、宽口径、重实践、显个性、高素质的复合型人才”的总体方案,专业课程都被大量压缩。我校“钢结构设计”课程的课时量为32学时,另有1.5周课程设计。该课程存在着教学内容多而难,但教学时间又少的矛盾,教师们必须更好选择讲述内容,既达到培养钢结构设计专业人才的目的,又不影响学生的学习效果。

3.课程实践性强

该门课程的目的是培养学生具备钢结构工程的设计、施工能力,让学生掌握钢结构设计的方法和手段,领会结构设计的一般要求,熟悉相应的规范、规程,使学生能根据结构承受的直接和间接作用及所处环境特点,设计出既安全适用、又经济合理的钢结构体系。该课程开设的直接目的,就是使学生在掌握钢结构基本理论的基础上直接面对工程设计和施工,指导学生如何把钢结构在工程中应用。因此,具有很强的工程实践性。

4.与相应设计、施工规范联系密切

作为一门结构设计类专业课程,必须与国家现行设计及施工规范、规程密切联系。而学生在学校学习中的大部分时间都花费在理论学习上,在课本上所接触的相关规范知识也比较隐晦,且都是经过编书者精简过的,因此在教学中如何把规范和教学进行统一值得研究。另外,学生还需熟悉部分钢结构专门设计软件。通过该门专业课程的教学,学生能掌握大量的相关专业知识。

由于目前学生所见到的建筑物中大部分为钢筋混凝土以及砌体结构这些民用建筑,对钢结构建筑很陌生。前期所学的“钢结构设计原理”难度又较大,从而觉得“钢结构设计”这门课程很难,产生了畏惧心理,加之学生没有实际工程经验,在本门课程学习中对工程设计也很陌生。因此,“钢结构设计”课程在教学中和其他课程相比,需要有所突破,除了采用传统的教学手段之外,更需要通过丰富的教学方法来培养学生的实践能力,通过有效的教学方法培养学生的理论分析能力和实际工程设计能力。

二、教学手段和方法的改革

1.多媒体课件和传统的板书相结合

“钢结构设计”的理论部分以内力分析和结构计算为主,传统板书教学中教师的“教”与学生的“学”相同步,引导学生思考,参与具体推导过程,可加深学生对计算过程的理解。多年的教学实践表明,这些传统的教学方法对于理论教学具有较好的教学效果。运用多媒体教学方法具有直观性,并且通过图片、动画和工程录像可以传递大量信息。

该门课程讲解中,对于结构的布置及构造要求这部分教学内容图量较大,若采用普通板书,既浪费时间也不能讲解透彻。利用多媒体技术,采用大量的工程图片、动画演示以及录像资料,清晰明了,更加生动有趣,达到非常好的效果,并且节约了大量课时。

2.案例教学贯穿整个章节

实际工程是工科类课程教学最具有活力的资源,把实际工程引入课堂,实施案例教学,不仅可以丰富教学内容,还可以做到理论联系实际,使书本中枯燥的理论活起来。在讲解每章之前,给每个学生发一份与内容相关的笔者曾经设计过的工程建筑图和工程基本条件。讲完结构体系布置后,学生的作业就是根据建筑图进行结构体系布置,并画出结构布置图。讲完内力计算后,学生根据结构布置图进行内力计算,以此类推。总之,在教学过程中,工程实例贯穿整个理论教学。当整章内容讲完后,学生就完成了一个实际工程的设计过程。这种方法不但使学生熟悉该种结构的整个设计思路,还使章节理论和实践有机结合起来,并且把学生课余时间充分利用,补充教学课时量少的问题。

3.增加教学见习环节

虽然在教学中采用了大量图片和录像,使课堂教学生动有趣,但这总是工程的局部和平面影像,不如现场观摩给学生的印象更深刻。虽然钢结构工程比较多,但在日常生活中能进入到现场,接触到实际钢结构工程的不多。为了提高学习效果,应至少每章内容都有一次见习机会,笔者在课后带领学生到自己曾经设计过的现场(也是每章布置给学生的作业)参观,现场讲解这些钢结构建筑的结构布置、细部构造和设计注意事项。通过见习,有效提高学生的感官认识和学习兴趣。

4.学习通用设计软件,增强实践能力

在目前的建筑行业中,已经广泛运用专业软件进行设计和制图。学生在校园里如果提前接触和了解这类软件的使用方法并初步掌握其技巧,则会在走上工作岗位后能快速与实际对接,可以有效地增强学生的就业竞争力。

笔者一般安排两次课(4课时)进行软件实践,在钢平台设计和门式刚架设计这两章内容讲解中安排(这两章具有广泛的应用性和代表性)。安排学生到计算机房上机学习钢结构设计的通用软件PKPM,系统地讲述钢结构设计的计算机软件操作方法、注意事项,并在课后给学生机动上机时间,培养学生的设计实践能力。

5.设计规范与教学内容紧密结合

由于“钢结构设计”课程涉及的内容很广泛,在编写教科书时,不可能把规范条例全部写入,一般都是根据需要含在教程内容中。但在实际工程中,设计人员看的都是规范条文,因此,课本知识与工程设计存在一定的距离。老师有必要告诉学生,课本上的相关内容,规范中是如何要求的。笔者在该门课程的讲述过程中,涉及规范要求的,一般是以规范条文规定作为引子进行讲解和设计。比如在轻钢门式刚架的设计中,基本都以“门刚设计规程”为大纲,逐条讲解和举例子。

另外,引入一些典型工程的设计计算书和施工图纸能补充学生课外相关知识和实践深度。

6.总结课程内容,精简相应课时

“钢结构设计”课程内容多,课时少,如何在有限的课时内使学生掌握大量的知识,是讲授该门课程必须要面对的问题。笔者通过课程内容分析,钢平台设计、多层钢结构设计和高层钢结构设计有很多相同处。多高层钢结构设计与学生已经学过的混凝土结构设计和高层结构设计有很多相同处。因此,在讲解中,挑出这些章节的不同出重点讲解,相同处则可减少课时量。另外,对于需做课程设计的部分,可在课程中减少课时,大部分内容在课程设计讲解时重点突出。

三、结语

“钢结构设计”是一门工程实践性较强的土木工程专业课。课程教学的关键是如何通过教学手段和教学方法,与工程实践紧密结合,增加教学效果。根据该课程的特点,把工程案例贯穿到整个教学过程中,增加工程现场实践,把相应规范与教学紧密结合,增加相应建筑设计软件的学习,增强学生工程实践能力。通过总结课程内容,精简课时量,学生最大化掌握相应知识。总之,笔者采用的教学方法突出土木工程专业的特点,能够达到学生在校门和工作岗位间进行无缝对接的目的。实践证明,上述教学手段和方法的实施使本课程教学取得良好效果。从用人单位的反馈意见看,本专业毕业生在建筑领域能力较强,得到了社会认可,也得到了有关专家的好评。

参考文献:

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