時間:2023-04-08 11:46:43
引言:易發表網憑借豐富的文秘實踐,為您精心挑選了九篇土木工程橋梁論文范例。如需獲取更多原創內容,可隨時聯系我們的客服老師。
一、測量控制點的布局
以下圖為例,測量控制點的布局主要注意以下三個方面:
1、本工程總占地面積約3.36萬平方米,工程基坑南北寬126m,東西長238m,基坑深度11.650m,承臺和集水坑、電梯井位置開挖深度在12.35~16.10m。整個工程共5座塔樓及裙樓。
2、本工程甲方給定的水準點位于南海路與宏達街交叉口,高程4.162米。在發達街上給定兩個基準點,詳見附圖1。
3、根據實際情況,本工程引測水準點6個,基準點16個。
二、測量控制點的保護
1、甲方給定的基準點附近,禁止堆放材料,并派專人看管,定期對基準點進行復核。
2、引測的控制樁必須用混凝土保護,需要時用鋼管進行圍護,并用紅油漆作好測量標記。
3、嚴禁在甲方給定的基準點附近加工、倒運鋼筋及進行其他施工活動,防止磕碰、刮、擦破壞基準點。
魏 洋 南京林業大學土木工程學院 江蘇南京 210037
【文章摘要】
《大跨徑橋梁設計與施工》課程是土木工程專業方向的一門專業拓展課,其為擴展橋梁方向學生的專業知識而開設,有助于開闊學生的視野, 培養學生的創新意識和實踐能力。本文以該課程建設現狀為背景,論述了該課程建設的思路:革新教學理念, 合理定位教學目標,展示橋梁科研前端,突出工程實踐,探索人才創新體系,鍛煉學生動手能力,建立學生科研與工程實踐的培養體系。同時,介紹了課程建設成果的實踐效果。
【關鍵詞】
土木工程專業;課程建設;教學改革; 大跨徑橋梁;創新能力
中圖分類號:G642.0 文獻表示碼: A 文章編號:
《大跨徑橋梁設計與施工》為土木工程(交通土建工程)專業的特色方向課,是拓展橋梁專業知識,深入學習研究大跨徑橋梁的專業課程,該課程主要教學內容為大跨徑橋梁的結構體系、構造原理、設計計算理論、施工技術及典型大跨徑橋梁工程案例,包括大跨徑梁橋、拱橋、斜拉橋及懸索橋等設計與施工案例。通過各教學環節的學習,使學生了解大跨徑橋梁的發展歷史,掌握常用大跨徑橋梁的結構體系的分類、構造選型、構造處理和大跨徑橋梁的設計計算方法及施工方法的要點,并了解我國現代橋梁的最新建設發展與建設成就,增強學生的民族自豪感與自身責任感。
1 《大跨徑橋梁設計與施工》課程建設現狀及存在的問題
在改革開放前,由于我國橋梁工程以中小跨徑橋梁為主,未設置《大跨徑橋梁設計與施工》這門課。從上一世紀90 年代開始,隨著我國橋梁事業不斷發展、技術水平不斷提高,為學生擴展現代大跨徑橋梁知識、提高創新能力設置這門課程顯得十分必要與重要,包括南京林業大學、東南大學、北京交通大學、福州大學等在內的國內一些高校在土木工程專業都逐步設置了大跨徑橋梁課程,《大跨徑橋梁設計與施工》已成為土木工程專業課程體系的重要組成部分,但由于課程設置歷史短、課程內容覆蓋面廣、難度大,至今國內還未有一本適用的本科生教材,而教材或講義及課件是教學過程所必須的最重要資源。針對《大跨徑橋梁設計與施工》無可用的成熟教材、無系統的教學課件現狀, 以及課程實踐環節強、技術更新快、創新性強等特點,以提高學生興趣與參與意識,鍛煉學生動手能力,培養學生創新能力為目標,展示橋梁科研前端,探索人才創新體系,研究建設《大跨徑橋梁設計與施工》課程體系顯得十分必要。
2 《大跨徑橋梁設計與施工》課程建設思路及內容
2.1 革新教學理念,合理定位教學目標
《大跨徑橋梁設計與施工》教學實施的目的就是為了讓學生了解世界橋梁發展的現狀及我國橋梁建設的新成就,增強學生對不同類型橋梁建造方法的認識、理解,掌握最新先進的橋梁設計與建造技術,提高學生的創新能力,開拓學生的視野。為此,在2012 年,進行了培養方案和教學大綱的修訂,在突出理論基礎教育的同時,重視對大跨徑橋梁的結構形式、構造、設計構思和理念的教育,突出橋梁結構設計與施工技術的創新教育。
2.2 展示橋梁科研前端,突出工程實踐,探索人才創新體系
由于《大跨徑橋梁設計與施工》課程具有設置歷史短、內容廣、難度大、實踐性強等特點,編著一本本科生適用的教材或講義是保障教學效果的前提。針對這一狀況,廣泛收集了相關的專著、期刊論文、學位論文及新聞報道,吸取最新橋梁工程建設及研究成果,編制了實時更新的課程講義,并制作了對應課件,大跨徑橋梁的建設是一個國家科學技術、綜合國力的最新體現,代表著材料、工程科技的最高水平, 大跨徑橋梁的建設常常需要破解一系列技術難題,需要堅持不懈的研發與創新, 在橋梁建設日新月異的今天,講義與課件力求反映最新的、典型的新建的與在建的大跨徑橋梁的技術創新成果,傳遞最新信息,例如:2006 年建成的重慶石板坡長江大橋復線橋的創新的組合結構形式、2008 年建成的蘇通大橋創造的多項世界之最背后的技術挑戰和科技難題、2008 年建成的世界首座墩頂轉體斜拉橋——北京西六環跨豐沙鐵路斜拉橋在施工方法的創新、2012 年建成的國內跨徑最大的三跨懸索橋——南京四橋在防裝裝置、錨碇等方面的創新、正在建設中的采用世界最長沉管隧道施工的跨海大橋——港珠澳大橋等,讓學生深入了解最新的大跨徑橋梁建造技術,突出工程實踐,不斷地跟蹤大跨徑橋梁的前沿發展動態,通過全面展示橋梁科研創新前端,著實培養學生的創新能力。
由于該課程內容具有較強的直觀性, 尤其是構造、方法和施工過程的講解,傳統的教學方法難以解析透徹,易導致理論與實踐的脫節,致使學生的學習興趣低。針對現狀,經過反復實踐研究,全新制作的課件實時反映國內外重大工程項目,理論聯系實際,化抽象為具體,數千幅圖片將枯燥、抽象的結構構造與施工過程呈現為有趣的、直觀的內容,運用立體的、動態的、連續的、全面的表現手法來展示難以用語言描述的橋梁構造和施工方法,且信息量大,能增加學生的理解力、想象力和思維力,激發學生的學習興趣和主觀能動性。在課程實踐中,課件預先拷貝給學生, 有助于課前預先預習及課后的復習觀摩, 促進了優質資源共享。通過以上《大跨徑橋梁設計與施工》課程的資源建設為實踐教學體系的構建奠定了基礎,所制作的課件實時反映國內外重大橋梁工程項目與研究成果,突出工程實踐與創新。195
科普教育
關鍵詞:課程體系;改革教學;路橋方向;土木工程
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2012)12-0049-02
1998年教育部頒布新的本科專業目錄,其中土木工程專業是由原來的礦井建設、建筑工程、城鎮建設(部分)、交通土建工程、工業設備安裝工程、飯店工程、涉外建筑工程、土木工程等八個專業合并而成。其中的道路與橋梁工程方向是土木工程專業設置的6個專業方向之一。為了適應新形勢下人才培養模式的要求,在“大土木”的框架下,有必要從路橋方向學生工程能力培養入手,確立指導思想,明確培養目標,探討課程改革創新的內容和途徑,全面推動土木工程專業路橋方向課程體系的改革和實踐。
一、課程體系改革的指導思想
土木工程專業路橋方向課程體系改革研究的重點應以確立面向21世紀的人才為培養目標,以培養學生的創新意識,激發學生的個性發展為職責。要求培養的學生能適應科技進步和社會發展需要,基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高、有創新精神,掌握現代化科學的管理理論、方法和手段,具有較強的適應性和競爭力。基于以上原因,在課程體系改革中具體體現在對學生的知識要求、能力要求和素質要求三個方面。
(一)知識要求
使學生具有較扎實的自然科學基礎,對工程材料的基本性能、工程測繪與工程制圖的原理和方法、工程結構構件的力學性能和計算原理、工程施工和組織的一般過程、工程管理和技術經濟分析的方法、結構選型和構造的基本知識、結構工程的設計方法以及相關軟件的應用技術均能掌握,同時要求了解本專業的法規、規范與規程,了解本專業科學技術的新發展。
(二)能力要求
使學生具有較強的自學能力,具有綜合應用各種手段(包括外語)查取資料、獲取信息的能力,具有本專業所必需的實驗、測試、計算機應用等技能,獲得土木工程師的基本訓練,具有從事道路與橋梁工程設計、施工、管理、地基處理等領域的工作能力,具有較強的開拓精神,具有一定的創新思維和科研能力。
(三)素質要求
使學生能比較系統地掌握本專業所必需的科學與技術理論知識,具有一定的專業知識、技術知識、經濟知識和管理知識,對本專業學科范圍科學技術的新發展及其動向有所了解,具有較好的文化素質、心理素質以及一定的修養。
二、課程體系改革的基本內容和途徑
(一)課程體系改革的基本內容
按照課程體系改革指導思想的要求,課程體系改革的基本內容有:(1)制定新的培養計劃和教學大綱;(2)了解本專業學科范圍內科學技術的新發展,編寫路橋方向課程體系的教材和教學參考書;(3)對課程體系、教學內容、教學方法、考核辦法進行改革實踐;(4)建立實習基地,對實習、課程設計和畢業設計等實踐性教學進行改革實踐。
(二)課程體系改革的途徑
為了適應社會不斷發展的需要,在課堂教學學時少的情況下,優化課程設置,整合和重組課程內容,改進教學方法,以實現學生在知識、能力和素質上協調發展,適應人才市場的需求。
1.構建課程平臺,明確專業方向。土木工程的范圍非常廣泛,包括土木工程材料、基礎工程、建筑工程、交通土建工程、橋梁港口工程、地下工程、水利水電工程、給水排水工程、土木工程施工、建設項目管理等。土木工程專業各個不同的方向,在基礎力學、工程材料和結構分析等方面具有一定的相通性。為了適應學生就業市場的變化和單位對人才的合理配置要求,為了加強學生的工程能力與素質教育,在大學的前三學年,為土木工程專業學生搭建公共教育平臺(即公共基礎課程、大類學科基礎與專業基礎課程),到第四學年由學生自主選擇不同的專業方向(即專業方向課程),只有這樣培養出的學生才能做到真正的面向企業服務社會。
2.優化課程設置,突出專業特點。在制定土木工程專業培養計劃上,應對課程內容進行優化設置。如將力學類、結構類、施工管理類及工程材料、工程測量課程等分別采用精簡歸并重復性內容,剝離共性理論性內容,重新構建課程等辦法,避免課程的重復。同時,在課程間反復協調的基礎上,修改課程教學大綱,使學科基礎課實現“寬厚”,專業課實現門類多、內容新、學時精和信息量大。只有這樣才能較好地實現土木工程專業的真正方向,較容易地解決“專業口徑寬、學時少”出現的各種矛盾,以滿足學生專業課學習的要求,滿足畢業生在工作中的專業改向、新項目研究或繼續專業學習的要求,為將來在不同的領域發展奠定基礎。
3.提高教師素質,建設特色教材。在教學中,教師既要具有扎實的專業知識,又要積極參與實際工程項目,同時還要進行科學研究,在自我學習提高的同時,有義務將本學科最新的研究成果應用到特色教材的建設中。與教學計劃、教學大綱配套的系列教材是課程體系改革成果的載體和改革得以實現的手段,也是實現培養目標的重要保證。方向課程體系的教材內容應相互協調,緊密結合工程實際,要與教學計劃要求吻合,要有利于培養和提高學生分析問題、解決問題的能力。結合新的應用型人才培養模式的改革與實施,在路橋方向課程體系的改革研究與實踐中,我們編寫出版了《橋梁工程》、《路基路面工程》、《高速公路》、《道路勘測設計》、《土木工程專業路橋方向畢業設計指導》等十幾部教材和教學參考書。
4.緊跟學科發展,培養創新思維。學生專業能力的提高,創新思維是關鍵。為了擴展學生的知識面,我們適當增加了法律、管理、工程經濟和反映本專業新技術的選修課等,例如:《交通工程學》、《公路經濟學》、《公路網規劃》、《道路景觀設計》、《公路測設新技術》、《地鐵與輕軌》、《路面管理系統》、《路基處理技術》、《工程加固技術最新進展》、《道路橋梁檢測新技術》、《midas Civil軟件工程應用》等,努力培養學生的創新思維,滿足企業對創新應用型人才的需要。定期舉辦專題講座,例如:道路工程專題講座和橋梁工程專題講座。為了把握最新道路與橋梁工程知識,定期邀請設計院施工企業、管理部門和科研院所的知名專家舉辦專題講座,讓學生了解目前道橋工程的發展現狀、存在的問題及今后的發展方向,讓學生了解最新的管理方法、新穎的設計方案、成熟的施工經驗、成功的工程案例和最新的檢測設備和技術。
5.注重實踐教學,加強應用能力。為了全面培養學生的實踐能力和工程能力,提高學生的專業素質,我們有實驗課、工地實習、課程設計、生產實習、畢業實習、畢業設計和課外科技創新等實踐性教學環節,使學生逐步確立工程結構意識。根據課程的特點,對體現專業內容的實驗,在適當增加實踐教學學時的同時,由實驗指導教師根據內容對實驗小組的每位同學進行現場提問考核,重點考核實驗的步驟、環節,確保人人會做。實驗后學生要上交一份內容詳細的實驗報告。充分利用校外的實踐教學資源,選擇央企、大型國有或民營企業,由專業教師帶領學生到工地實習。時間視工程情況而定,一般在6周時間。首先,邀請工地的技術人員給學生介紹工程概況,然后,在技術人員的帶領下分成若干個小組進行現場參觀,技術人員講解技術要求,最后,學生根據所見所聞向技術人員提問。實習期間,學生在工地現場由技術人員安排工作,專業教師協調管理。實習后學生要上交一份圖文并茂的實習報告。對專業課程設置的課程設計,例如:《橋梁工程》、《道路勘測設計》和《路基路面工程》等均設置1周時間的課程設計。教師列出主要參考資料,引導學生逐步分析基礎資料、認真討論不同的方案。在結構計算中,首先要求學生必須明確工程結構概念,再結合具體設計內容,引導學生重視結構構造問題,并按規范要求認真。設計后,學生要上交一本計算書和施工圖。為了加深學生對橋梁結構的了解,熟悉各種橋梁結構形式、構件構造特點及傳力特點,給出要求,讓學生采用最簡單的材料,自己動手制作模型。通過做模型參加競賽,使學生加深對各種橋梁結構形式構造的了解,讓復雜的理論知識感性化,同時也培養學生團結協作的精神,增進同學間的感情。
6.改革考核方法,挖掘學生潛力。學生成績考核的本身,對教學改革有著明確的指導意義。學生成績的考核包括:理論考試、課程設計考核、實驗考核、實習考核、畢業設計考核及參加相關科技活動情況等部分。根據培養內容學分績點的不同,在考核形式上采用閉卷考試、開卷考試、綜合測試、大作業、命題論文、實習報告等多種形式。在考核內容上力求體現出學生掌握基本知識、理解重點知識、靈活運用綜合知識的能力。這種考核辦法改變了以前學生應付考試、死記硬背書本知識的尷尬局面,激發了學生學習的熱情,充分挖掘其潛力,使學生變被動學習為主動。
通過課程體系改革的研究與實踐,我們深刻認識到,教學改革要服務于社會,要努力培養學生的創新意識,提高學生的工程應用能力,使學生真正具備較強的市場適應性和競爭力,以實現滿足社會對人才的需求。
參考文獻:
[1]賈萍,呂恒林等.土木工程專業方向課程教學研究與
改革[J].高等建筑教育,2010,(2).
[2]李杰,李娜.交通土建方向課程體系與教學內容改革探
索[J].高等建筑教育,2010,(2).
[3]馬慧彪,李強.土木工程專業課程體系與實踐教學改革
[J].高等建筑教育,2010,(3).
基于培養學生工程應用能力的目的,制定了土木工程專業人才計劃,2007版土木工程專業教學計劃的知識體系結構由三大部分組成,分別是通識教育、專業教育和綜合教育,其中專業教育又分為專業基礎教育和專業方向的課程教育,總學時共計2500學時。其中通識教育1312學時,占總學時52.5%;專業基礎854學時,占總學時34.2%;專業課334學時,占總學時13.4%。該培養計劃在理論教學、實踐教學改革方面進行了許多探索和實踐,主要的工作包括以下6點。
知識、能力、素質三位一體的理論教學體系
以知識結構、知識點、實現方法為基礎設置理論課程,形成了“知識、能力、素質”三位一體的理論教學體系。
1通識教育
通識教育包括人文、社會科學基礎知識、自然科學基礎知識、體育知識、外語知識、經管知識、計算機信息技術等相關內容。
2專業教育
1)工程技術基礎知識。開設有材料力學、畫法幾何與建筑制圖、理論力學等3門主干必修課程以及電工學、流體力學、彈性力學B等3門限定選修課程,共計20學分。要求學生掌握理論力學、材料力學的基本原理和分析方法;掌握流體力學(水力學)的基本原理和分析方法,畫法幾何基本原理,電工學的基本理論,彈性力學的基本原理和分析方法。2)專業基礎知識。開設有土木工程材料、土力學、基礎工程、結構力學、工程地質、混凝土結構設計原理、房屋建筑學等7門主干必修課程,土木工程概論、工程測量2門非主干必修課程,專業外語、土木工程CAD等2門非主干限定選修課程。要求學生了解土木工程專業基礎知識,為進一步學習各專業方向知識打下堅實基礎。3)專業方向知識。土木工程專業知識教育按照建筑工程、道路與橋梁工程、地下工程、巖土工程等4個專業特色方向教學。
多層次一體化的實踐教學體系
人才培養體系重視實踐環節,實踐環節時間共計40周。通識實踐環節包括人文社會科學實踐3周(3學分)、金工實習1周(1學分)、計算機基本技能訓練1周(1學分)。專業實踐包括混凝土結構原理課程設計等共10周(10學分),測量實習2周(2學分),認識實習、生產實習、畢業實習7周(7學分),畢業設計(論文)16周(16學分)。此外,還專門設置課外實踐5學分,安排學生從事暑假社會實踐、公益勞動等課外實踐活動。除學校安排的實踐活動外,土木工程專業結合專業特點,組織學生參加省土木建筑學會舉辦的優秀畢業設計大賽,并舉辦大學生創新性實驗計劃等活動,加深學生對所學知識的理解,激發學生對土木工程專業的學習興趣。實踐環節是培養學生工程應用能力和創新精神的重要途徑,根據土木工程學科和專業特點,利用西部礦井開采與災害防治教育部重點實驗室、土木工程實驗中心、巖土工程省級實驗教學示范中心、校內巖土工程訓練中心以及校外實踐教學基地,搭建了土木工程專業實踐教學平臺。培養體系采用室內實驗、校內實訓、認識實習、生產實習、畢業實習、課程設計、畢業設計、科研活動、學科競賽等“多層次”的實踐環節培養學生的實踐能力,形成“一體化”的實踐教學體系。
“設計型”題目和“科研型”項目結合的課程設計教學改革
在改革與實踐過程中,根據土木工程專業4個不同的特色方向,探索了“設計型”題目和“科研型”題目在課程設計中的應用,編制了建筑工程方向“鋼結構”與“鋼筋混凝土整體式肋梁樓蓋”課程設計、巖土工程方向“基礎工程”與“隧道工程”課程設計、道路與橋梁工程方向“鋼筋混凝土簡支T型梁”與“等截面懸鏈線砼箱形無鉸板拱橋”課程設計任務書與考核標準。地下工程方向延續了礦井建設專業的教學內容,編制了礦井建設中的”建井工程結構立井井架”課程設計任務書與考核標準。
基于全面質量管理(TQC)理論的畢業設計教學改革
基于全面質量管理(TQC)理論,開展畢業設計的全過程質量控制,在本科畢業設計環節中,分別采用了指導教師雙向遴選制度、設計題目多樣化、嚴格的開題報告制度以及多環節答辯制度,同時說明書和繪圖采用手寫與打印相結合形式,達到了管理的制度化,避免了管理中的隨意性;同時發揮巖土工程、地下工程兩個優勢學科科研實力強的特點,在優秀本科生中選取重要科研課題中的問題作為本科畢業論文選題的做法提高了學生的科研能力,擴大了我校社會影響,提高了就業率。畢業設計選題多樣化,真正實現“真刀真槍”做設計。同時要求畢業設計必須有電算內容,配備了各專業方向的電算教學軟件,保證了畢業設計既有電算又有手算的特點,提高了學生專業軟件的應用能力。編輯出版了《土木工程專業畢業設計指導叢書》。制定了土木工程專業畢業設計指導教師遴選標準、開提報告撰寫標準、答辯基本規程、撰寫標準、質量監控評價標準、評分標準、二次答辯基本規程等一系列畢業設計管理文件。
“多渠道一體化”的學生創新精神培養體系
搭建創新精神培養平臺,采用多手段培養學生的創新意識和創新能力,通過“雙師型”教師隊伍培養、建立高水平學術梯隊、提高教師科研能力、本科生參加科研活動、本科生參加學科競賽活動、本科生參加創新性實驗計劃等多種渠道對學生的創新精神進行一體化培養。
1.1立足于大交通概念下土木工程檢測技術新的人才培養方案
隨著國民經濟的迅速發展,我國交通運輸體系的作用越來越重要,尤其是改革開放后交通運輸部的成立,對大交通概念下的土木工程檢測技術人才培養方案提出更高、更明確的要求。本專業培養掌握一定的土木工程基本知識和檢測技能,具有較強的實踐動手能力,具有良好職業道德的土木工程質量檢測領域高等技術應用型人才。主要面向工程檢測單位、各級工程質量監督管理部門等企事業單位就業,從事路基、路面、橋梁、隧道、機場、水運等工程的試驗與檢測、質量檢驗評定工作,也可面向大中型施工單位、設計單位或監理單位從事工程設計或管理工作。主要課程有公路施工技術、橋涵施工技術、路基路面試驗檢測技術、橋涵工程試驗檢測技術、隧道工程試驗檢測技術、工程測量、公路施工組織與概預算、道路建筑材料、檢測儀器及設備等。具體的工作崗位或部門為:工程試驗檢測、工程施工、公路測設、工程養護維修、工程管理等。本專業人才培養規格為:具有識讀和繪制工程結構設計圖的能力;具有公路與橋涵勘測、施工放樣和竣工測量的能力,達到中級測量工以上水平;具有土木工程試驗檢測的能力,達到中級試驗工以上水平;具有從事道路與橋涵工程施工與管理的能力,達到中級施工員的技術要求;具有編制公路工程估算、概算、預算的能力;具有良好的職業道德和社會責任感,具備處理和協調正常事務的能力。培養具有綜合職業能力的職業人:首先,應具備基本素質與能力,包括邏輯推理和數學應用能力、語言文字和口頭表達能力、計算機常用辦公軟件能力、良好的人際溝通能力、團結協作精神及良好的心理素質等。其次,應具備基本的職業知識與能力,能夠運用所學知識與技能,分析解決現場施工技術問題,具有從事道路、橋梁、水運、機場道面、隧道工程試驗檢測的能力。再次,應具備較強的職業拓展能力,具有一定的創業能力、技術改造和技術開發的能力、施工與組織管理等方面的基本技術與管理方法和公路養護的多專業技能。
1.2立足于本院土木工程檢測技術專業的辦學歷程及社會聲譽
1997年,本院開始設置公路工程試驗檢測專業;2004年,按照教育部相關文件,本專業統一更名為道路橋梁工程技術專業(試驗與檢測方向);2008年更名為土木工程檢測技術專業,該專業歷經十五年的辦學歷程,已積累了一定的教育教學經驗和人才培養方案。除了土木工程檢測技術專業之外,土木工程系現有道路橋梁工程技術、市政工程技術、工程造價、公路監理、港口工程技術、地下工程與隧道工程技術(橋梁與隧道工程方向)、高等級公路維護與管理、鐵路工程技術等九個專業,形成較全面的、立體化的、高職高專層面的土木工程專業人才培養體系。其中道路橋梁工程技術被教育部列為國家級教學改革試點專業,土木工程檢測專業作為安徽省教育廳2008年批準的重點建設的省級特色專業。以本院土木工程實驗實訓中心為依托,建設土木工程檢測特色專業具有有利的先決條件。該中心現有專職教師29人,中、高級職稱比例55.5%,雙師比例95%,外聘兼職實訓指導教師34人,均具有中級以上職稱,他們分別來自施工一線、工程管理、檢測公司等相關部門。現已形成一支素質優良結構合理相對穩定“雙師型”素質、技術水平高、業務能力強、專業齊全的專職教師、業務骨干教師、學科帶頭人、省內知名專家、專兼結合的教師團隊,本院土木工程檢測技術專業建設具有堅實的基礎和良好的發展前景。本院堅持“立通,服務行業,面向社會”的辦學定位,緊緊圍繞行業和區域經濟的發展推進專業建設和改革,精心打造“安徽交通黃埔”品牌,土木工程檢測技術專業培養的學生“能吃苦,下得去,上手快,留得住,后勁足”,畢業生就業質量一直居于省內同類院校前列,在中國路橋工程有限責任公司、中鐵大橋局集團有限公司等大型企業中已經形成了品牌效應,受到了社會各界的肯定和贊譽。
2土木工程檢測技術特色專業教學探索的意義
教學探索是一種有目的、有計劃、主動探索教學實踐過程規律、原則和方法及有關教學中亟待解決的問題的科學研究活動[3]。特色專業是指充分體現學校辦學定位,在教育目標、師資隊伍、課程體系、教學條件和培養質量等方面,具有較高的辦學水平和鮮明的辦學特色,獲得社會認同并具有較高社會聲譽的專業[4]。高職院校的特色專業教學探索,出發點是教學,歸宿是人才的培養、就業的競爭力和未來職業的能力。歸根到底,就是為了適應新的就業形式下用人單位對畢業生人崗匹配的要求,培養社會急需的、動手能力較強的專門技術人員。
2.1理論意義
2.1.1促進專業教學改革與創新
積極探索有效的專業教學方式方法,開展特色專業教學研究,對于鞏固現有專業成就,開拓專業未來發展思路,有著重大而深遠的意義。任何一門專業教學都有其自身的教學規律和教學模式,把握教學規律,構建科學的教學模式,方能實現教學目標、提高教學業績。
2.1.2促進教師的專業發展和學院的發展
使教師成為研究者是促進教師專業發展的一條重要途徑和衡量標準。教師專業化的實現最終都要依靠教師為其本專業的發展作出貢獻。特色專業建設為教師開辟一個廣闊的空間,教師在這個舞臺上將有更多的機會與業界同行交流教研經驗,探討學科前沿,促進其專業化的發展。20世紀80年代中期以來,在美國教育改革中出現了一種教師培養的新形式———專業發展學校。專業發展學校一方面促進教師的專業化,同時促進學校的教育教學及研究能力的發展[5]。
2.2現實意義
從區域背景和人才需求背景看,開展檢測技術特色專業教學探索具有較強的現實意義:根據黨的十七大全面建設小康社會的總體部署,公路交通提供安全、便捷、快速、可靠的保障,以滿足將資源與市場、生產分工與合作緊密聯系的要求,全國公路交通建設將保持良好發展勢頭。安徽地處華東腹地,扼華中而東西,向來為東南沿海通往中西部的交通要塞。公路交通運輸是我國重要的支柱產業,是國民經濟發展的基礎,“十二五”期間,全省交通建設總投資3200億元。其中,鐵路1400億元(含城市軌道交通200億元),公路1300億元(含高速公路850億元),航道、港口200億元,民航50億元,管道80億元,綜合交通樞紐170億元[6]。巨大的交通基礎設施投資,急需大量建設人才,實行學歷證書和多種職業技能資格證書并重的教育模式,畢業與上崗“零距離”,樹立培養滿足社會“急用”、上崗“實用”的新型人才觀、以適應具體崗位及崗位群的能力結構需求的“綜合崗位能力為核心,綜合素質為基礎”的質量觀和以人為本的教學觀。根據畢業生跟蹤調查和行業人才需求調查,今后幾年土木工程檢測技術專業人才需求將呈上升趨勢。近年來,土木工程檢測專業人才緊缺,施工單位、檢測單位、監理單位等都需要相當數量的土木工程檢測專業人才,在畢業生招聘會上,出現明顯的供不應求現象。該特色專業建設目標是將現有的橋梁、隧道、機場、道路等的檢測技術向港口、航道、船閘檢測技術方向拓展,培養的人才在全省交通系統形成“水陸兩棲”、一專多能的試驗檢測技能型人才,從而形成安徽交通職業技術學院土木工程檢測技術專業的特色,使該專業在本地區達到領先水平,為其他高校同類專業的建設與改革起到示范和帶動作用。
3本院土木工程檢測技術特色專業建設的成就
3.1形成“模塊化”特色教學
就目前而言,“模塊化”教學已經不是一個新鮮名詞,在教學改革的呼聲中被廣泛應用于教學領域中。但相對于傳統的土木工程檢測技術專業來說,尤其是我校的高職教育中,一直沿用傳統的分課程、分章節教學模式。“模塊化”教學概念一旦進入檢測專業教學領域中,必定會引起新的教學思維和突破。將檢測技術專業教學內容劃分為以下幾大模塊:基礎知識模塊、土木工程建筑材料試驗模塊、橋梁與隧道結構檢測模塊、公路、市政、機場道路現場檢測模塊和港口、航道與船閘結構檢測模塊。每個模塊實行導師負責制,全面負責該模塊的教學與學生考評。
3.2打造精英教學團隊
優秀的教學團隊是教學改革與建設的帶頭人和開拓者,組建一支創新能力強、協作意識強、知識資源強的教學團隊,方能切實提高本專業的教育教學質量。本院把對土木工程檢測技術特色專業教學團隊的建設,最終落實為對教師的培育培養上:一是加強青年骨干教師的培育培養,在學歷進修、科研經費、職稱評審上都有一定的傾斜和照顧。積極鼓勵支持青年教師撰寫學術論文,申報科研項目,參加學術會議,以科研促進教學,切實提高檢測技術專業實驗研究能力和學術水平。所有青年教師都要努力做到“科學研究”和“教學實踐”兩條腿走路。二是加強“雙師”型教師的培育培養,“雙師”型人才是特色專業發展的靈魂,委派教師到企業進修學習,引進優秀的企業人才到學校任教。在本院土木工程檢測技術特色專業建設中,有計劃地選派5名教師走向生產一線鍛煉。三是加強學科帶頭人的培育培養,選拔檢測專業帶頭人1名,制定專業帶頭人培養方案。輸送2名培養對象到職業教育發達地區參加精品課程建設的培訓與學習。建設結構科學合理的教學梯隊,具體表現在年齡、教齡、學歷、專業、職稱等方面做到科學合理。只有化解這些結構性矛盾,才能突破制約專業發展的瓶頸,向更高、更寬的平臺發展。
3.3完善成熟的實訓條件
檢測技術專業是實踐性非常強的專業,注重對學生動手能力、操作能力的培養。在“模塊化”理論教學的基礎上,積極探索實踐教學。實踐教學環節包括:實驗教學、實訓、專項培訓、頂崗實習等。具體有:道路建筑材料綜合實訓、測量綜合實訓、公路工程認知實習、結構設計原理課程設計、橋梁工程認知實習、水運工程質量檢測實訓、機場道面試驗檢測實訓、隧道工程試驗檢測實訓、橋涵工程試驗檢測技術專項培訓、路基路面試驗檢測技術專項培訓、頂崗實習(畢業設計)前期工作、畢業頂崗實習、畢業設計(論文)及畢業答辯。擁有專用實訓基地建筑面積5200平米、具有真實或模擬現場的專用實訓場所10000多平米。建有工程測量、檢測、力學、水泥、水泥混凝土、瀝青、瀝青混合料、集料、工程地質、建筑結構、工程CAD、勘測設計等實訓室;同時擁有安徽交院工程試驗檢測有限公司、安徽交院公路工程監理咨詢有限公司、安徽交院公路設計事務所3個校內綜合實訓基地。通過多年加大投入,擴建場地,現已基本建成實驗實訓設備先進,融教學、生產、科研、培訓、技能鑒定“五位一體”的開放式綜合實驗實訓中心,2007年被交通運輸部行業技能鑒定中心確定為安徽“交通行業技能鑒定站”。而且是安徽省交通系統唯一的試驗檢測技術培訓基地。建設具有校企深度融合特色、以職業能力培養為核心的穩定的校外實習基地,新建緊密型校外實訓基地38個;建立健全校企合作的校內外實習實訓基地管理體制和運行機制,保障實訓基地健康可持續發展。
3.4提升較強的社會服務能力
本著“立通、服務社會、互動雙贏”的原則,本院檢測技術特色專業建設,始終以服務行業,服務社會為宗旨,積極服務地方交通建設。利用學院的優質教學資源,通過參與生產、項目咨詢、技術開發、職業培訓、技能鑒定等方式,實現“教育資源社會化”,增強學院社會服務能力,把學院建成安徽交通行業的高素質高級技能型專門人才培養基地、技術開發和咨詢服務基地、干部和職工繼續教育基地、職業技能培訓鑒定基地和安徽高職教育的“雙師素質”培訓基地。本院受安徽省交通廳工程質量監督站委托,長期舉辦全省試驗檢測人員培訓班,為我省交通建設一線培訓了大批試驗檢測技術人員。
4結束語
在參與土木工程檢測技術特色專業教學改革的過程中,深有以下幾點體會和感受:
4.1特色專業建設是一項集體工程,是一項團隊成果需要凝聚團隊的向心力,發揮團隊的集體智慧,團隊成員協商分工,尤其在校本教材的編寫上,充分體現合作的重要性。專業教師各有所長,搭建能夠讓教師充分施展才能的平臺,激勵更多的優秀教師發揮聰明才智,采取相應的激勵機制提高大家工作的積極性和主動性。另外,還要開拓思路,注意多專業的結合,檢測技術專業與土建其他專業的密切結合。
4.2特色專業教學探索要量力而行、切實可行結合本院的客觀實際及檢測專業建設現有狀況,采用恰當適合的方式方法,因地適宜、因材施教開展教學研究。每一屆學生、每個班級學生的基礎和素質都參差不齊,因此,教學目標的制定不能整體劃一,要量體裁衣,因人而異,符合高職高專學生的實際、符合本院學生的實際。教學目標盡量細化、具體化,講究針對性、實用性。適當把握教學難度,既能夠給學生造成一定的學習壓力,又能夠激發學生學習的興趣與熱情。這個“度”的把握實屬不易,需要教師運用智慧,結合教學實踐用心體會與揣摩。
1.1高校開設課程情況
以南京為例,南京理工科院校中開設了土木工程專業路橋方向的高校較多,這些院校中大部分都購買了相應的土木工程方面的軟件,如PKPM結構設計軟件,魯班造價類軟件,廣聯達造價類軟件,為了滿足學士學位授予權評審要求,因此也建立了相應的專業機房,但是專門開設的有軟件應用系列課程的并不多,專業機房的利用率也并不是很高,主要是用于課程設計和畢業設計/畢業論文階段的集中實踐環節教學。民辦院校和高職高專、大專院校中對于軟件技術應用的課程,開設的相對較多。這樣有利于學生在校階段就能充分接受和社會上需求一致的軟件操作訓練,從而為日后走上工作崗位做好鋪墊。
1.2可開設專業軟件技術應用的課程
土木工程路橋方向可開設軟件技術應用的課程很多,根據市場需求情況,主要有以下幾類。
1.2.1道路橋梁方向設計類課程
路橋類可開設軟件應用的課程主要有:道路勘測設計,橋梁工程,路基路面工程,專業軟件具體又分道路和橋梁計算機輔助設計軟件系統兩種類型。目前國際主流道路輔助設計軟件主要有:CARD/1,Bently,Civil3D。國內常見的道路輔助設計軟件主要有:緯地三維道路設計系統,路線大師,EICAD,海地,天正市政道路,鴻業市政道路及路面結構HTDS2003。國內常見的橋梁輔助設計軟件主要有:橋梁博士,橋梁大師,橋梁通等等。
1.2.2道路橋梁施工組織及造價類課程
工程施工組織及工程造價類可開設軟件應用的課程主要有:土木工程施工,建設工程造價,工程造價管理,工程合同管理,工程招投標等課程。專業軟件主要有:同望公路造價軟件、海德縱橫公路工程造價軟件、廣聯達系列軟件、上海魯班系列軟件、清華斯維爾系列軟件、神機妙算軟件、南京未來清單軟件等等。
1.3存在的問題及原因分析
社會上存在的工程類軟件如此之多,各個地區及企業的實際情況不同,對軟件的購買也不一樣。各大高校對于軟件的購買以及開設相關課程,也是針對學生就業市場需求,以及學校年度設備采購計劃而定。對于高校中,要熟練地掌握這些軟件需要學生在課后花費較多的時間去練習,而這往往是很多學生不愿做的,只要教師不作硬性規定或要求,主動學習和應用這些軟件的學生鳳毛麟角。因此,直到大學畢業,真正能夠掌握或部分掌握這些軟件的學生極少[3]。鑒于以上的情況,高校路橋方向開設軟件信息技術類課程,主要還存在著以下幾方面問題。
1.3.1現有軟件開發合作不理想
現有軟件開發缺乏統一部門的管理,從而導致很多軟件功能基本相同,只是適用地區不一樣。同時,很多軟件公司里面的員工大多數是計算機等專業出身,對工程實際并不很熟悉,從而設計開發出來的軟件,在處理真正的工程實際時,會產生一些偏差。
1.3.2教學資源及人才的缺乏
各大高校中的教師,絕大部分是本科—碩士—博士畢業而來,教學經驗雖然非常豐富,實際工程經驗相對較差,因此教學缺乏與工程實際接軌。
1.3.3學生的主動學習意識還不強
學生在校階段的學習時間非常有限,對于軟件應用類的課程,必須要求學習者經常上機操作,熟能生巧,應用軟件來解決實際工程圖紙中的問題,這樣,軟件應用能力才能不斷得到提高。
1.3.4地區行業標準相對獨立
由于不同的地區有不同的建筑行業標準,這就使得教師在訓練學生軟件操作時,必須選擇采用某一個省份的地區定額作為教學需求,很多教師都是選擇學校所在地的省份的定額,但學生來自全國各地,因此,當學生畢業后如果回到家鄉,對于工程軟件部分就必須按照工程所在地的操作來進行。
2提高專業軟件化程度的措施
2.1高校方面
1)高校工程管理專業編制教學計劃的時候,就應該充分考慮,在滿足學生修滿學分,不額外增加學生學習壓力的前提下,開設專門的軟件應用課程,而不是僅僅在課程設計或畢業設計的時候集中培訓。2)對于軟件的選擇,高校在購買軟件的時候,要充分考慮市場對軟件的評價或用戶的多少,而不能單純考慮價格,盡量購買專業方向的主流軟件。我校在充分調研論證的基礎上,先后購買了有關專業軟件。如天正建筑CAD、魯班系列軟件、PKPM系列軟件,EICAD,橋梁博士。為我院土木工程專業路橋方向學生全面提高計算機專業軟件應用能力和水平,實現理論與應用有機結合,路橋方向應用型實踐教學體系改革奠定了基礎。3)機房的管理。專業教研室應建立自己的專業機房,同時配備專業的維護人員。4)教師培訓。學校應鼓勵教師參加各種軟件培訓,然后服務于教學。5)積極參加各種軟件開發商舉辦的高等院校軟件競賽。目的不是在于獲得獎勵,主要是能和其他兄弟院校的學生同臺競爭,從而找出自己的差距。6)校企共建“雙師”結構的實踐教學團隊。通過引進、培養補充緊缺專業人才,加強專業帶頭人培養和骨干教師隊伍建設,強化“雙師結構”教師隊伍建設。7)加強實習基地建設,提高生產實習、畢業實習和畢業設計水平。
2.2學生方面
1)鼓勵學生認真學習路橋方向各種軟件,而不是僅僅為了應付考試,因此,對于軟件課程的考核,不應采取課堂考試的形式,可采取機房上機考試,或者布置大作業的形式,讓學生充分思考后獨立完成,才能達到應有的教學效果。目前,計算機輔助設計已廣泛應用于土木工程領域,在畢業設計中加入計算機輔助設計的內容,是提高畢業設計質量與學生計算機應用能力的重要途徑[4]。我院根據教改項目的構思,在畢業設計中加入了專業軟件應用。目前已經在2013,2014屆畢業設計中實施,同時計劃在往后的畢業設計中進一步加大專業軟件的應用。通過畢業設計環節的鍛煉,學生專業軟件應用能力得到很大提高。2)學工部組織成立軟件應用興趣小組或社團,讓學生充分了解軟件信息后,才會更認真的學習。3)鼓勵學生報名參加各種軟件競賽,走出校園,了解其他兄弟院校的同學情況。同時,對于獲獎的學生,應給予表彰。
3結語
(一)課程內容龐雜
土木工程測試課程所包含的教學內容多而雜。包含電阻式、鋼弦式、電感式、電容式等多種傳感器,且每種傳感器的工作原理和使用方法各異;還包含電阻應變片的構造、工作原理及測量技術等內容;又涉及到工程結構的無損檢測和半破損檢測技術;同時還融合了模擬信號、采集儀表和試驗機等機械和電氣相關專業知識;而針對房屋建筑、橋梁、隧道、道路和礦山等工程性質的不同,所采用的測試元件和量測方案均不相同。這些教學內容之間既相互聯系又有區別,因此,給學生的感覺是教學內容太多、過于分散、重點不突出、難以理清頭緒,學生普遍反映該門課程難學。
(二)教學手段單一
目前在土木工程測試技術課程的教學過程中,要么完全采用滿堂灌、填鴨式的黑板板書教學手段,要么完全采用多媒體課件的授課方式。課程教學手段較為單一,從而導致學生對教學內容難于理解和掌握。因土木工程測試技術課程所涉及的內容多而雜,不同的授課內容理應運用不同的教學手段,才能在一定程度上提高學生的學習積極性和主動性,進而達到預期的教學效果。
(三)課程綜合性強
土木工程測試技術是一門綜合性較強的課程,其以土木工程中材料力學、巖土力學、彈性力學和鋼筋混凝土結構等課程為理論基礎,并以計算機工程、電氣工程等學科為技術支持,同時還融合了土木工程的設計和施工技術以及工程實踐經驗。因此,學好本門課程的前提是要求學生掌握過硬的土木工程專業基礎知識和了解部分其他專業相關知識,例如在聲波測試技術這一章里面,對于聲波速度的求解需要學生對彈性力學和數理方程有所熟悉;對于換能器的工作原理又要求學生了解晶體的壓電效應;對于聲波儀還需要學生掌握示波器、振蕩器和放大器等設備。又因學時有限,對于綜合性如此強的一門課程,如不采取重點突出、補差補短等教學手段,對于大部分學生而言,課程教學質量必然很差。
(四)無綜合性教材
我校土木工程測試技術課程授課對象為土木工程、城市地下空間工程、工程管理三個專業的本科生,而土木工程專業下又設置了礦山建設工程、巖土與地下工程、工業與民用建筑和道路與橋梁工程四個方向。不同專業方向的學生畢業后將參與到隸屬于“大土木”范疇內的不同性質工程建設中,在施工現場所接觸到的一些土木測試儀器和方法也會有所不同。但現有的土木工程測試技術課程教材,要么是側重于巖土與地下工程、公路工程的測試,專業方向性很強;要么是測試技術的基礎知識講解較少,可參考的綜合性書籍又是以手冊的形式出現,因其價格相對較貴,不適合作為本科生的教材。
二、課程教學改革內容及方法
(一)課程開課時間的設置
要想使土木工程測試技術課程的教學效果得到最佳,前提是學生需掌握土木工程的力學概念和具體施工工法,就拿盾構隧道檢測技術這一節內容來說,如果學生對城市地鐵盾構法施工工序全然不知,或對盾構機的構造及工作原理不甚了解,則將導致學生對測試對象和測試方法難以理解,更嚴重的會使得學生喪失本門課的學習興趣,勢必造成極差的教學效果。因此,本課程的授課對象應該是高年級本科生。據多年的教學效果對比來看,個人認為其最佳的開課時間應選在大學三年級下學期,在此時間段學生首先已掌握了一些土木工程最基本的施工方法,再則學生的學習狀態不會受到求職、考研等客觀因素的影響。我校土木建筑學院自2008年以來將土木工程測試技術課程的開課時間從四年級上學期移至三年級下學期,學生的學習積極性和課程的教學效果均得到大幅度提高。
(二)課程教學內容的精選和更新
結合現有土木工程測試技術相關書籍精心選取教學內容,確定本課程的教學重點內容為測試技術的理論基礎、土木工程測試常用傳感器的構造及工作原理(主要包括電阻式傳感器、振弦式傳感器和光纖傳感器等)、混凝土的無損檢測技術(主要包括混凝土強度的回彈法和超聲波法檢測、混凝土的超聲波法探傷技術)、混凝土的半破損檢測技術(主要包括混凝土強度的鉆芯法、射釘法等檢測技術)、測試技術的工程應用(主要包括深基坑工程、路基路面、橋梁結構、隧道工程和礦建工程等方面的測試技術應用實例)。隨著土木工程建設水平的不斷提高,土木工程中的新型測試儀器、設備和方法層出不窮。對于如此一門快速發展的學科和課程,其教學內容要時刻把握測試技術發展動態,使學生能接觸到土木工程測試技術最前沿的知識。這就要求教師教學的參考資料不能僅僅局限于教材,而目前僅有的土木工程測試課程教材編寫時間較早,沒有體現當今一些土木工程測試的新技術、新儀器。教師應利用互聯網資源,通過訪問Google學術搜索引擎、中國知網、中國傳感網等網站獲取有關信息,并及時將其加入課件中逐年更新豐富教學內容。如現有土木工程測試技術相關教材中,對土木工程常用的傳感器介紹還是主要側重于電阻式和振弦式傳感器等,但如今,光纖式傳感器在土木工程領域得到了高速發展和廣泛應用,筆者在傳感器這一章中對此類傳感器會專門做有關講解。另外在業余時間,應盡可能教會學生網絡資源獲取方法,像如何利用關鍵詞檢索相關論文等方面。必要時,還須更換最新教材。
(三)針對不同專業方向突出教學重點
我校土木工程測試技術課程的授課對象為3個專業共計6個方向的本科生,該課程的教學由于課時的限制,應根據不同專業方向,采取重點突出和難點分散的指導思想,才能取得良好的教學效果。這就要求教師在課堂教學中要把握課程最核心的內容,并且做到有的放矢。如測試技術的理論基礎和傳感器這兩章對任何專業方向的學生都需做詳細講解。又因混凝土是土木工程中應用最為廣泛的建筑材料,在房屋、道路、橋梁、隧道和礦山等工程領域中均能看到它的身影,所以混凝土的無損和半破損檢測技術也是任何專業方向學生掌握的核心內容。在測試技術工程應用方面,對于工民建方向可重點介紹深基坑工程檢測技術,對于路橋方向重點介紹橋梁和路基路面檢測技術,對于巖土與地下工程方向重點介紹深基坑工程檢測技術和隧道工程檢測技術,而對于礦山建設工程方向則須重點介紹井巷工程的檢測技術,進而建立了土木工程測試技術課程的模塊化教學體系。尤其對巖土與地下工程、礦山建設工程方向的學生,要讓他們知道現階段隧道工程、地鐵工程、基礎工程和礦建工程等設計理論都很不成熟,主要采用工程類比法,現場施工必須借助于有關測試技術,學習和掌握現代的工程測試手段更顯重要。
(四)多種教學手段合理綜合運用
本課程內容豐富,要求學生掌握的信息量大,要想在有限的時間內完成較多的教學內容,而且同時保證教學效果,采用傳統或單一的教學手段難度極大。因此,應針對不同的教學內容合理運用不同的教學手段。如在測試技術理論基礎的教學中,采用黑板板書和課后參觀相結合的教學手段,測試系統的誤差處理和傳遞特性利用黑板板書進行講授,課后參考實驗室測試儀器,可使得學生對測試系統的組成有更深刻的認識;在傳感器的教學中,主要運用多媒體教學手段,現有教材一般只給出傳感器的簡圖,通過拍攝實驗室現有傳感器照片、互聯網搜尋相關廠家的傳感器實物圖片等,來改進制作多媒體課件,這樣可使得學生對土木工程常用傳感器有著更為直觀的認識;在混凝土檢測技術的教學中,則運用黑板板書和多媒體的綜合教學手段,通過板書講授檢測數據的處理方法,通過多媒體講授混凝土回彈儀、超聲波儀和鉆芯機等檢測設備。另外,結合“提問式”教學方法,讓學生自行思考,達到引入的目的,進一步提高教學效果。
(五)課堂教學結合工程實踐
在土木工程測試技術課堂教學中,教師如果能將自身所參與的工程測試案例,整理、提煉制成適合教學需要的素材并用于輔助教學,可切實提高學生的學習積極性。筆者曾在混凝土無損及半破損檢測這一章講授過程中,引用了自身參與的淮南望風崗礦副井混凝土井壁的回彈法和鉆芯法檢測工程實例,向學生演示了整個項目的檢測方法及步驟,并配以現場拍攝的工程測試照片,然后讓學生對測試原始數據進行處理,采用所學知識來綜合判定該井壁混凝土的強度。這樣不僅提高了學生的分析問題能力,而且培養了學生解決實際問題的能力。對比以往參照教材上的實例講解來看,該堂課學生滿意度較好,在很大程度上提高了教學效果。
(六)實驗演示教學轉變為學生動手操作
我院土木工程測試技術課程中實驗教學現共有8個學時,主要內容為電阻和振弦式傳感器的標定、混凝土強度回彈法檢測、混凝土強度聲波法檢測和混凝土內部缺陷的超聲波探傷等。以前由于學時數限制、實驗設備欠缺等多方面的原因,主要由教師進行演示實驗教學,通常1f2個班級的學生在旁邊觀看,學生不能親自動手進行實驗操作,這樣勢必影響了學生學習的興趣以及對所學內容的掌握。如今新購入一些實驗儀器后,基本可達到讓學生動手操作的要求,能夠使學生更好地了解監測的目的和要求,系統而直觀地向學生介紹各種測試儀器的工作原理和測試方法,使學生更能有針對性地進行監測方案的設計,有利于培養學生理論聯系實際的能力,拓寬學生的知識結構。
(七)考核形式
該課程考試采用開卷考試的形式,考題主要以工程實例的監測方案設計為主,考核學生靈活運用所學知識解決實際工程問題的能力,而且內容包括基坑測試、橋梁道路測試和隧道工程測試等多方面內容,可供考生根據自身的專業方向和興趣來選做。實驗報告的撰寫也能夠考查學生處理測試數據的能力,故土木工程測試技術課程的學生成績由卷面成績和實驗成績兩個方面來綜合判定。
三、課程教學實踐效果及體會
關鍵詞:土木工程概論 教學 工程美學教育
前言
為了配合教育部對本科土木工程專業課程設置的要求,土木工程專業在第一學期開設《土木工程(專業)概論》課,旨在對土木工程專業的新生進行專業啟蒙教育。幾年來,土木工程專業由單一的建筑工程正向著更廣泛的“大土木”工程方向發展,如何適應更高層次上的“大土木”工程的教學要求,需要進一步整合與擴展《土木工程概論》課程的教學內容,并積極改進教學方法與手段來提高教學效果,我們進行了不斷地探索與實踐。
1.在“大土木”工程基礎上構建合理的教學體系與教學內容
土木工程是建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱,包涵的范圍非常廣泛,如建筑工程、鐵路工程、道路工程、橋梁工程、地下工程、海洋工程、水利工程、港口、碼頭工程、環境工程等。在這一“大土木”工程范疇內,應構建更寬泛的知識結構體系。經過精心篩選,結合本校土木工程專業的特點,對教學內容進行了適當整合與擴展,形成了簡明、實用、合理的教學內容。主要有:土木工程專業概述、土木工程的內涵與發展歷史、土木工程中的材料、土木工程的力學與結構概念、各類土木工程概述、土木工程中的災害、木工程的展望、土木工程專業的教學安排與學習方法。這些教學內容安排由淺入深,逐步引導學生全面了解土木工程的類型及其各類工程領域的基本內容和發展情況,初步具備土木工程建設的基本知識;使學生清楚自己所學專業的人才培養目標、課程設置與進程安排,明確教學要求與努力方向,建立理論與實踐相結合的學習理念,為學生今后積極主動地學好本專業課程打下良好的基礎。
2.注重對學生工程意識與專業素質的培養
土木工程的綜合性、實踐性比較強,要求工程技術人員要具有很強的工程意識和專業技能。專業技能有待于日后不斷學習與實踐訓練得到充實,而工程意識的養成非一朝一夕之功,它是集專業知識、技能、經驗、甚至是教訓的不斷積累而逐漸形成的綜合素質。在現階段,學生還沒有積累足夠的專業知識與技能,主要是使學生建立完整的工程概念并從專業角度理性分析問題的意識。例如:在討論房屋工程的建設過程時,介紹它包括規劃、審批、勘察、設計(建筑、結構和設備)、施工、驗收、交付使用等階段,使學生清楚工程建設的過程是各部門、多工種全面協調合作的過程,牽一發而動全身,從而建立統籌整體、協同工作的大局意識。工程意識的培養關鍵在于教學過程中不能照本宣科,而要理論聯系實際,灌輸實際工程具有系統性和完整性的思想,使學生對土木工程有一個感性認識,形成一個完整的工程概念,樹立專業的思維方式,為工程意識逐漸形成日后的自覺行為打下堅實的基礎。
3.適當引入工程美學教育,突出“美學育人”的功能
當今中國理工科高等教育中美學教育缺失現象比較嚴重,人們一提到土木工程,就認為是“土”和“木”的簡單結合,仿佛我們培養的就是“又土又木”的工匠;土木工程冰冷、死板的外表使人們似乎處于鋼筋水泥的“叢林”中,缺少藝術氣息。其實,土木工程既是物質產品也是藝術品;工程技術的實踐過程也是藝術的創作過程,所以,在授課過程中應適當引入工程的美學教育。通過史詩般的土木工程發展史、大量豐富的世界著名建筑典范、千姿百態的橋梁工程、功績卓越的建筑大師與橋梁專家的不凡人生來激蕩學生的心靈,激發學生對本專業的熱愛及對美好未來的憧憬;這些靜止的建筑與橋梁工程猶如凝固的音樂,與人文歷史相結合,增加工程教育的“文化”內涵,突出“美學育人”的功能,學生從中既領略了工程博大精深的藝術內涵,又樹立了實用與審美、技術與藝術結合的工程設計理念。
4.改進教學方法與手段是提高教學效果的關鍵
《土木工程概論》課的內容繁雜,涉及面廣,圖片豐富,敘述性強,如果以課堂灌輸的方式教學,不僅教師講的口干舌燥,而且學生聽得枯燥乏味,為了提高教學效果,關鍵是要采取靈活多樣的教學方法與手段。
4.1 利用多媒體教學
以多媒體為載體,通過豐富的圖片、視頻和動畫等素材實現理論知識與工程實際的結合,使學生對土木工程的知識結構、應用領域和發展動態能夠有比較清晰的了解和感知。制作與教學內容相符的教學課件,通過大量直觀明了的圖像配合抽象內容的敘述,并結合參觀進行現場教學,如充分利用校內實踐教學基地(如土木工程模型室、材料樣品室、施工工藝操作實踐教學基地等);或者通過參觀校園內的現有建筑及建筑工地現場等進行現場教學,使學生的工程意識得到極大提高。其次,可觀看與土木工程有關的DVD錄像片,欣賞優雅聞名的悉尼歌劇院、令人驚嘆的埃及金字塔、氣勢恢宏的故宮建筑群、雄偉壯觀的萬里長城、融合最前沿技術的奧運場館(鳥巢、水立方)等,這些古今中外優秀的工程范例深深吸引著學生,激勵學生為之奮斗,既對學生進行了工程美學教育,也增強了學生的學習動力與社會責任感。
4.2 結合問題式教學,使學生養成查閱文獻的學習習慣
“填鴨式”的課堂教學使師生間缺少必要的互動與學生的獨立思考,況且學時有限,學習知識光靠老師課堂傳授是遠遠不夠的,采用問題式教學可啟發學生深入思考。如古代土木工程離我們較遠,講起來比較抽象、乏味,若提問:山西應縣木塔為何歷經多次大地震仍完好無損?埃及金字塔在歷史上有什么作用?古人是怎樣開采如此巨型石材的?又如何建造高程如此精確的工程的?這些問題既活躍了課堂氣氛,又能激發學生的學習興趣。教師也可留些問題讓學生課后解決,如在“土木工程中的災害”之“地震”一節中,在講解地震發生的原因、危害及抗震防震的方針及措施等問題后,聯系1906年美國舊金山大地震,1923年日本關東大地震,1976年唐山大地震,再讓學生回去查閱5.12四川汶川地震的發生原因、強度等級、危害范圍、社會影響(包括心理方面)等文獻,并思考今后如何防震減災,作為工程技術人員應肩負起哪些社會責任等。學生通過查閱資料將課本知識融會貫通,學會汲取前人或他人的知識,提升理性的思維能力;并通過撰寫讀書報告或總結報告,訓練學生寫作的能力,為今后書寫摘要、論文、報告等文章奠定寫作基礎,養成遇到問題查閱文獻的學習習慣。
5.結語
總之,《土木工程概論》課的內容十分龐雜,而實踐性、綜合性又強,需要在“大土木”工程要求的基礎上建立合理的教學體系和教學內容,引入工程美學教育,通過現場教學和參觀等實踐環節,采取靈活多樣的教學方法與手段,激發學生濃厚的學習興趣,使學生形成完整的工程脈絡,具備初步的專業知識,引導學生順利邁進專業的大門。
注:本文作者宿曉萍為在讀博士。
課題項目:本譚題得到吉林省重點學科建設項目支持,吉林省重點實驗室建設項目支持。
參考文獻:
關鍵詞:高職院校;土木工程;概論;教學;探索
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)36-0192-03
《土木工程概論》課程是土建類各專業的一門非常重要的職業基礎課程,在整個課程的設置體系中起著先導和啟蒙作用,肩負著把完全不具備專業知識的學生引入到土木工程行業的大門,使學生從綜合教育跨入到土木建筑專業教育的重任。通過《土木工程概論》課程的學習,可以使學生了解土木工程行業的基本情況,了解土木工程行業在整個國民經濟中的地位和作用,從而激發學生學習專業課程的興趣,樹立專業思想,為學生學習后續專業基礎課和專業技能課程理清思路,指明方向。因此,《土木工程概論》課程在整個土建類專業的教學中具有非常重要的現實意義。
一、《土木工程概論》課程的主要特點
《土木工程概論》課程主要講授土木工程的各個層面的知識和內容,較為詳盡地介紹了土木工程各個分支學科所涉及的主要內容和知識,其課程的主要特點如下。
1.課程內容范圍廣泛。《土木工程概論》課程的內容非常廣泛,其涉及的教學內容囊括了土木工程專業的所有領域,甚至包括了土木工程專業的許多相關課程的教學內容[1]。由于土木工程概論課程為土木工程專業的引導課程,編寫《土木工程概論》課程教材者往往在教材編寫時涵蓋的內容非常寬廣,但知識點的內容卻非常淺顯,很多內容如基礎工程、港口工程、交通工程、建筑材料等在內容的安排上基本上都是點到為止。因此,在《土木工程概論》課程的教學過程中如何有效地取舍教材內容,是每位任課教師所面臨的主要問題。
2.教學內容以理論實踐相結合為主。《土木工程概論》課程涉及的教學內容雖然淺顯,但與工程實際聯系又非常密切,教材內容應該以工程案例為切入點,全面展示土木工程的經濟技術、建筑風貌和所采用的新型建筑材料,以及土木工程中常見問題的處理方法,從而適度地拓展學生的視野,為學生了解專業、學習專業知識以及確定學習目標和方向奠定了一定的基礎。
3.教學內容需要不斷更新和補充。《土木工程概論》課程所涉及到的課程內容往往與現有的工程實際緊密相關,隨著我國經濟的快速發展,建筑行業的不斷壯大,我國的建筑業得到了前所未有的發展,但《土木工程概論》課程的教材在很長一段時間內卻不能如建筑工程的發展一樣快速進行更新,導致很多內容滯后于工程實際。如出現在許多教材中的世界排名第一高樓:臺北101大樓,現早已被迪拜的迪拜塔所超越。教材內容的滯后使得學生不能及時了解到建筑界新的發展,極大地阻礙了學生與工程實際的有效接軌,不利于學生的有效成長。因此,如何在教材內容滯后的情況下,要求教師密切關注建筑界的發展動向,靈活地增加新的教學內容和工程案例,是每位承擔《土木工程概論》課程任課教師的職責和義務。
二、《土木工程概論》課程的教學現狀
1.實踐教學環節缺乏。在土木工程概論課程的教學過程中,我們不難發現有相當一部分在讀學生,甚至極個別任課教師都片面地認為:《土木工程概論》課程僅僅是土建工程類專業的入門課程,是一門新生剛剛入學后的專業思想教育課程,其作用僅僅是學生了解到本專業的概況和基本風貌,激發學生學習專業課程的興趣和熱情。該課程的主要學習目標見下頁圖1。這種片面的認識導致很多高職院校在教學計劃的制定過程中,將《土木工程概論》課程僅作為專業的職業選修課程,課時量極少(大多數院校該課程為32學時,2個學分,個別院校該課程僅僅為24學時,1.5個學分),為了將《土木工程概論》中的眾多章節(一般該課程共計15章左右,涵蓋了土木工程的各個領域,如土木工程發展史、土木工程材料、基礎工程、建筑工程、交通工程、橋梁工程等)都講完,絕大多數教師以純理論的授課形式蜻蜓點水般地完成《土木工程概論》課程枯燥的教學任務,缺少非常必要的實踐教學環節,導致學生的學習興趣不高,這和在制定人才培養方案時將土木工程法概論課程作為土建工程類各專業的先行引導課程,以此來提高學生對專業的了解及熱愛度的初衷發生了一定的背離,久而久之學生將會慢慢產生一種對專業的排斥心理,這對培養學生有效的學習專業技能課程的興趣極為不利,甚至產生一定的消極影響。
2.教材內容更新較慢。教材對于任何專業任何課程的學生和教師而言都是極為重要的,沒有了教材,學生對知識的掌握很難實現,而教學中優秀的教材是促使學生快速掌握知識并引領學生入門的最佳途徑。目前我國《土木工程概論》課程的教材很多,但是大多數教材中不乏許多“十二五”規劃教材,內容涉及面極廣,但教材內容僅僅涉及專業知識的表面問題,對深層次的專業知識接觸甚少,而對于建筑領域中的新工藝、新產品及建筑的前沿學科的介紹普遍偏少,教材內容比較陳舊,不能反映當今社會的土木工程的發展現狀,這是因為當今我國的土木建設發展速度極快,無論是高層建筑、大跨度橋梁,還是超長的隧道工程和地下工程的結構形式、施工工藝以及建筑材料的發展速度都是日新月異的,然而教材的更新遠遠跟不上土木工程學科的發展速度[2],任課教師如何根據時代的發展及時補充教學內容是《土木工程概論》教師面臨的主要問題。
3.教學安排不盡合理。(1)課程的重視度不夠,教師安排缺乏考慮。許多高職院校對《土木工程概論》課程不夠重視,在該課程教師的安排上,往往認為任何教師都可以上,更為嚴重的是很多高職院校將該課程交給剛剛從學校畢業的年輕教師負責講授,由于教材本身的缺陷,再加上青年教師教學經驗和工程實戰經驗都不足,在教學過程中,難以用理論聯系實際,這樣就會導致教師會根據自己的喜好選擇講授內容,講授過程找不到章節的相互聯系性,導致授課章節相對獨立,課程的整體性較弱,使得大多數學生在學習過程中“知其然而不知其所以然”,對課程內容體系的掌握不足很容易造成學生“只見樹木,不見森林”不良的結果。(2)教學學時不夠,考核方式過于簡單。通過走訪、調研發現,很多高職院校《土木工程概論》課程的授課課時普遍偏少,授課課時最少的院校只有16學時,大多數都在30學時左右。由于《土木工程概論》這門課程所包含的內容非常廣泛,并且部分內容在今后的教學過程中很難再涉及到,若按專業課程的標準進行講解,如此少的教學時數,怎能達到教學計劃設置本課程的預期教學目標。同時,在走訪中了解到,很多高職院校在本門課程的教學過程中,所采用的考核方式基本上都過于簡單,有的院校通過做作業的形式完成,有的院校因為課程內容過多,采用開卷考試的形式完成,有的院校以期末對本課程的總結完成,有的院校以閉卷記憶性基礎知識為考試內容,考試內容并未突出專業的基本特色。眾多的考核形式,僅僅限于一些基本的常識,使得考核流于形式,學生經過這樣的考核,基本上全部過關,這就給剛剛進入大學校園的學生造成一種錯誤的認識:學習不學習都能過關,學好學不好都是一樣[3],這種錯誤的認識使得很多大學生缺失了學習熱情,得過且過,部分學生沉迷于網絡游戲不能自拔。這與我們開設本課程對學生所學專業起到啟蒙、引導作用的初衷發生背離。
4.教學方法與手段落后。調查表明,大多數高職院校《土木工程概論》課程缺乏相應的實踐教學內容,很多任課教師在課程的教學過程中,以課堂理論灌輸式的教學方式為主,輔以簡單的工程案例教學法;課堂上,任課教師陶醉于自己的講授內容中,講課講得口干舌燥,而講臺下的學生卻聽得耐性全無,睡覺的睡覺,說話的說話,開小差的開小差,玩手機的玩手機;師生之間缺乏應有的互動以及學生進行獨立思考的時間和動手訓練的機會,結果使得教師“一廂情愿”的陶醉于自己賣力的課程講授中,而學生始終不知所云[1]。此外,教學手段也過于單一,傳統板書教學和播放課件的教學手段已難以滿足當前《土木工程概論》課程的多元化教學方式的需要,使剛進校的學生學習興趣急劇降低,始終處在被動的學習狀態中,不利于今后專業課程的教學。
三、提高教學質量的思考與建議
1.重視師資隊伍的建設。良好的教學效果需要高素質的任課教師來保障。由于《土木工程概論》課程涉及的土木工程領域非常廣泛,涉及建筑工程、交通工程、橋梁工程、港口工程、地下工程、水利水電工程等相關知識,這就要求任課教師不僅有豐富的教學經驗,更應當積累一定的工程管理和工程處理的經驗以及扎實的專業知識背景。因此,高職院校土建類專業建立起一支穩定的,老中青相互結合的高素質教師隊伍是提高并保證教學質量的前提條件.同時,由于社會的快速發展,新的施工手段和新型材料不斷出現,而教材往往滯后于現代科技很長一段時間,因此,各高職院校應要求任課教師平時注意知識的搜集、積累、整理和總結,及時將現代土木工程領域中的新的知識、新工藝、新材料及時地補充給學生,使學生能夠及時融入到社會中,跟上時代的發展。
2.重視教學方法的創新。《土木工程概論》課程的教學內容常常以理論偏多,學生學習興趣不高,對一些極為專業的、抽象的教學內容很難理解甚至不理解。為提高學生的學習興趣,這就要求我們的教師充分備課,在課堂上用簡單、易懂、簡明的教學方法使初學的學生能夠盡快地消化和理解教學內容。
為培養學生自主學習的能力和創新思維能力,任課教師應不斷嘗試和不斷完善教學方法,如采用啟發式、討論式、案例式等一系列教學方法相互融合的多元化教學方法[4],以激發學生的學習興趣和學習的主動性。例如,很多教師在本課程的教學過程中常采用的教學方法――案例教學法及討論式,多種教學方法的靈活綜合應用,可以有效地引導學生自主探究和體驗知識的發生過程,還原學生原來的科學思維活動,以培養學生的創新思維和創新能力[5]。其教學方法的應用見下頁圖2。
3.提倡多元化教學手段的綜合應用。采用傳統的一支粉筆、一塊黑板為教學手段的授課方式,很難生動地講授《土木工程概論》課程的教學內容。因此,各高職院校應提倡任課教師積極探索先進的、現代化的教學手段,如,多媒體、網絡、投影等。通過圖像、聲音、文字、板書等幾方面的有機結合,把教學內容立體地展現在學生面前,以彌補采用傳統教學手段授課帶來的不足。《土木工程概論》課程的另一個重要手段就是任課教師應及時對學生學習中存在的一些問題盡行有效地反饋,可通過作業、答疑、測試,跟學生網上聊天等各種渠道和形式來了解學生對知識的需求情況,以及學生在學習中存在的疑惑,這樣任課教師就可以及時引入新的教學手段來保證教學質量的有效提高,從而提高學生學習的積極性。
另外,在考核方式上,任課教師應不斷探索,尋找并不斷完善教學評價體系。課程考核是檢查任課教師教學效果、評價學生學習效果的有效手段之一,為了有效地提高《土木工程概論》課程的教學質量和教學效果,對現行的以期末閉卷考核為主的教學評價體系必須進行改革。探索靈活多樣的考核方式,如,開卷和閉卷相結合、平時小論文和期末綜合論文相結合、基礎知識與應用能力相結合等多種考核方式,逐步形成有利于學生綜合素質提高和能力培養的新的考核評價機制[1]。
四、結束語
《土木工程概論》課程是土木工程各專業的一門職業基礎課程,教學內容多、涉及面廣,這就要求任課教師采用合理的、多元化的教學手段和方法,激發學生的學習興趣,從而培養出適合當今時代需要的專業技能復合型人才。
參考文獻:
[1]佘睿,鞏學梅.土木工程概論類課程教學探討[J].寧波工程學院學報,2008,(06).
[2]吳萱,董俊.土木工程專業人才培養模式研究[J].高等建筑教育,2009,(03).
[3]王清標,等.大土木背景下《土木工程概論》教學模式創新研究[J].當代教育理論與研究,2012,(04).
[4]郭旭紅.淺談“啟發式教學法”[J].河南機電高等專科學校學報,2001,(03).
[5]林龍鑌,等.《土木工程概論》省級精品課程建設的體會及其對教學啟示[J].福建建筑,2012,(02).