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【關鍵詞】現代土木工程;特點;培養模式
前言
土木工程作為國家建設的一個重要工種,它在國內的需求空間非常大,也是國家建設發展的重要基石。因此,了解土木工程的特點,并針對這些特點,對土木工程專業的學生進行培養,這樣培養出來的學生能夠更快的適應社會土木工程建設的相關工作,貼近土木工程市場的人才需求,成為企業需要的人才,更好地位社會土木工程建設服務。
一、現代土木工程的特點
隨著社會的發展進步,現代的土木工程建設也跟以往的要求發生了很大的改變,他對科學技術含量的應用也越來越高,在以往,很多時候土木工程建設需要依靠土木工程師平時積累的經驗來進行建設,著重依賴于人力資源,而現代的土木工程,它需要通過調查、收集、分析大量數據后具體計算設計工程建設圖紙,會更多地依賴計算機計算、工程實地測量、地質勘查、建筑設備、施工計算、工程機械等等多方面的綜合運用。因此,為了響應時代的發展需求,充實土木工程各個方面的理論知識知識,不斷更新現代土木工程建筑行業里面的應用技術,使用各種科學技術、先進科學設備更好地協助現代土木工程建設進行。現代土木工程的共同特點。現代土木工程具有現代化、多樣化和科技化的特點:
1、現代化?,F代社會信息高度發展,土木工程的專業化程度也越來越高,它對精確度的要求也比較高,對外觀以及建筑物承載能力都做出了要求,這樣就要求土木工程建設在實際工程操作中使用能夠通過各項數據來表示土木工程在實際工作中的操作,更有規范性。同時在土木工程的設計和建筑設施方面也需要緊跟時代潮流,更有現代化氣息,在外觀架構設計、施工材料、工程設備上都需要更有現代化氣息。
2、多樣化。多樣化是指既要掌握土木工程的基礎理論知識、又要有土木工程的實際技術應用能力、同時要有土木工程方面的創新能力;也是指在進行工程施工時,功能要求多樣化,施工設備、施工機械選擇多樣化。
3、科技化??萍蓟侵冈谕聊竟こ讨懈嗟娜谌肓松鐣茖W技術的應用,如使用計算機模擬結構進行試驗,虛擬進行,技術分析后得出最佳參數后再進行實際操作,可以減少實際操作中造成的損失。
二、現代土木工程人才的培養模式
現代土木工程的特點影響了土木工程人才的專業技能培養方向,在現代社會對土木工程專業技術要求改變的同時,對土木工程人才的培養也應該跟上時代的步伐,適應社會的發展需求,展現出現代化、多樣化和科技化的特點,在培養土木工程理論知識的基礎上,同時要關注他在實際土木工程建設中的應用能力,學生的綜合素質能力。這就對現代土木工程人才的培養模式提出了要求。
1、加強教師力量的投入。
教師是知識的第一傳播人,教師的自身素質、知識掌握程度、教學能力直接影響到學生對土木工程相關知識的學習情況。教師的自身專業知識、教學方法、教學經驗、教學內容,對學生學習的熱情、知識的吸收程度、知識的應用能力有著至關重要的作用,因此,加大教師方面的投入、強化師資力量,才能更好地幫助學生吸收土木工程相關知識,幫助學生靈活運用土木工程相關知識,提升學生的綜合素質能力,為以后走向社會,進入職場,進行土木工程工作奠定扎實的理論基礎以及實踐運用能力。
2、優化教學方式、改進教學內容。
現代化土木工程是一門專業性很強的課程,也是一門更新速度非??斓膶W科,它的教學方式、教學內容影響到學生的學習興趣、學習效果及實用性。因此,在培養現代土木工程人才時不應該教本宣科,只是死板的傳授教學內容,而應該及時對教學內容進行調整,刪除一些已經跟不上社會需求的技術內容,引入比較現代化的技術知識和管理理念,并根據當前社會土木工程整個行業的現狀,來設計適合社會發展需求的教學課程、教學方式,從而培養實用性土木工程人才,幫助學生能夠更深刻的理解土木工程理論知識,為以后職場的實際應用做好準備工作。
3、加強土木工程的實踐,增強學生的綜合素質。
馬克思說過:“實踐是檢驗真理正確與否的唯一標準”,土木工程相關技術知識的學習也是一樣的,只有不斷實踐,才能增強土木工程專業知識的掌握程度、才能深入理解理論知識、才能切切實實地把書本的知識、老師傳授的知識變成自己的知識、才能成為土木工程的專業人才。因此在培養土木工程人才時,應該強調幾個方面。首先,在進行課程設計時強調理論與實踐相結合,可以利用校企之間的合作,讓學生能夠定期在實踐環境中學習、檢驗土木工程專業知識學習程度,從而讓學生更加清晰地理解土木工程專業知識,學習掌握土木工程專業的理論知識,也為老師接下來的教學方向、教學指導指明方向;其次,強調學生親自試驗的嘗試,在具有相關的軟硬件設施時,鼓勵支持學生參與土木工程科學調研試驗,激發學生的學習興趣,檢驗學生的專業技能知識,鍛煉學生的社會實踐能力,提升學生的綜合素質,為以后的職業發展規劃奠定扎實的基礎。
4、引入新的科學手段,靠近時展需求。
在社會土木工程實際建設中,現代科學技術的應用越來越廣泛,那么,在培養土木工程專業人才上也要跟進社會需求,采用現代科學技術教學方法,利用先進的教學設施、把土木工程相關的前沿的科學技術、使用軟件都傳授給學生,如CAD、工程項目管理軟件設計等這些工程軟件傳授給學生,從而幫助學生能夠與時共進,為將來進入社會及時適應土木工程建設而提供先決條件。
5、轉變教學思路。教師的教和學生的學作為教學的兩個主體,傳統教學思路是以老師教導學生為主體,學生被動吸收相關知識來進行土木工程教學的,為了取得更好的學習效果,應該轉換教學思路,以學生自主學習為主體,引導學生積極主動地學習土木工程相關知識,引導學生去思考、去發現、去探索土木工程專業學習中遇到的問題并自主運用相關知識去解決問題,從而培養學生的自主學習能力、思考能力、創造能力。
土木工程人才的儲備對社會土木工程建設的發展進度有著非常重要的影響力,只有儲備大量的綜合素質強的后備人才,才能持續地推動土木工程建設發展,為社會的進步添磚加瓦。土木工程人才的培養模式決定了學生的學習效果,動手操作能力,自身綜合素質能力,因此,選擇貼近社會發展需求的土木工程人才培養模式對現代土木工程的建設有著至關重要的作用。
三.結論
在日新月異的現代,科學技術在不斷發展,經濟建設也跟著社會科學技術的發展而發展,他更強調相關專業知識的時效性,工程建設設備的搭配使用能力,相關科學技術的使用能力、實踐操作的動手能力。因此,在對土木工程專業人才進行培養時,要緊跟時展的步伐,貼近社會土木工程建設的發展趨勢,培養出更符合社會、更符合市場需求的土木工程專業人才。這就要求我們在培養土木工程人才時要轉變教學思路,利用科學的教學設施、設計科學合理的教學課程、重視學生的實踐操作,培養出理論知識扎實、實際動手能力強、綜合素質高的現代土木工程人才。
參考文獻:
[1] 王鑫.現代土木工程特點與土木工程專業人才的培養模式分析(J).職品牌(下半月),2015
關鍵詞:現代土木工程;教學現狀;創新方法
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.261
0 引言
土木工程教學是為了培養出能夠在房屋、道路、橋梁、水利、鐵路、隧道、巖土等領域中進行有效設計,施工和管理的綜合型人才。土木工程教育要能夠以培養這樣的人才為立足點,開展教育活動。然而,現代土木工程教學中還存在一些問題,影響人才的有效培養。要實現人才的有效培養,必須要研究教學中存在的問題,能夠創新現代土木工程教學方法,使土木工程學科教學能夠與現代土木工程發展相適應,提升教學質量。
1 現代土木工程教學現狀
1.1 土木工程課程內容不夠深入
土木工程課程內容很廣泛,與土木工程相關的各方面的內容,在土木工程課程中都有涉及。土木工程課程內容廣泛,全面,但多數內容不夠深入。以《現代土木工程》課程為例,這門課程中所涉及的內容有道路工程內容,工程材料內容,橋梁工程、水利工程內容,給排水工程內容,鐵道工程內容,等等。內容很多,很廣,涉及到土木工程的方方面面。但沒有一項內容是對土木工程的某一方面做深入研究的。課程中的很多內容只是做了簡單的介紹,不能深入進去,不能對學生進行有效的指導,這樣,學生學習也只能是走馬觀花,了解一些現象,不能對某專業知識技能進行深入的了解和研究,學生學習價值不大。
1.2 土木工程課程教學實踐性不強
在土木工程課程中,多是一些理論性的內容,教師在授課的過程中,多數時間也是講解土木工程的理論知識,缺乏實踐內容的有效融合,缺乏實踐教學環節。這樣,學生就很難把課程理論學習與實踐結合起來,學生的實踐能力也難以得到提升。另外,單純的理論教學,學生的視野狹窄,學生的學習動力不足,學習積極性不高,這樣,教學效果也很難有所提升。
1.3 教學手段單一
土木工程專業教學模式是較為單一的,教師主要是采用灌輸式教學把土木工程的知識講給學生聽,師生之間缺乏有效的互動交流,學生被動學習土木工程課程知識,學習的動力嚴重不足。長期以來,教師通過知識灌輸式方式開展土木工程教育,導致學生習慣地接受相關知識,學生獨立思考和判斷能力難以得到發展,學生對土木工程知識理解也不夠深入,很難真正掌握土木工程專業的精髓,更難以創新的眼光思考土木工程專業問題。單一的教學方式制約了學生的發展,制約了學生創新思維能力的提升,也制約了教學效果的生成。
2 現代土木工程教學的創新方法
2.1 拓展教學內容的深度
土木工程專業所包括的內容非常廣泛,在教學中,如果教師不對內容進行選擇,所有內容全面鋪開,都放在課堂上,表面上看,教學設計的面非常廣泛,但其實學生也只是聽聽,識記一些皮毛知識,學生很難對某一方面內容進行深入的理解和認知,學生也很難應用自己所學的土木工程知識理論解決實際問題,教學效果不理想。因此,教師對教學內容進行深度挖掘,能夠拓展教學深度,立足某一領域,分清主次,精選內容,對所選出的內容進行深度分析,將一些繁瑣的內容刪除掉,抓住教學重點,分析透徹,引導學生對重點內容把握到位,才能有效提升教學的效果,培養實用性的人才。比如結構設計與施工系列,這些內容都是施工方面的主要內容,教師要將這些內容設置為重點內容,圍繞這些內容進行系統化講解,把內容講透徹,使學生對這方面的知識有個系統的掌握。另外,教師也可以圍繞某一方面的內容引導學生利用知識解決問題。比如,引導學參與建筑結構課程設計,引導學生根據所學知識進行建筑設計,設計建筑的圖紙、結構、施工組織方式等,引導學生對工程量進行定額分析,對工程預算進行研究。通過這種方式,也能促進學生深入研究課程內容,挖掘內容的深度,同時在實際操作中,學生利用知識深入分析研究解決問題的能力也能夠得到培養。
2.2 突出教學的實踐性
土木工程課程內容的理論性較強,實踐性嚴重不足。這樣,學生就很難對土木工程的理論知識進行深入理解和把握,學生也難以應用所學知識解決問題,這不利于學生對知識的學習,也不利于學生實踐能力的提升。因此,土木工程教學必須要突出實踐性來,才能保障教學的效果。在土木工程教學中,必須要結合實際應用開展教學活動,培養實用性的人才。作為土木工程教師,在授課之前,需要多收集一些關于土木工程的案例。在授課時,可以通過案例教學法,引導學生應用所學的知識和一些技巧性的內容解決案例問題,這樣,能提升教學的實用性和生動性。比如,在教學混泥土配合的相關內容時,教師就可以應用案例方式授課,教師為學生提供一些視頻資料,使學生通過觀看視頻對混泥土配合比有個直觀的認識,然后,教師引導學生自主學習教材內容,對混泥土配合比進行深入了解。教師可以提出一些問題,檢測學生的學習效果,通過這種方式,學生的注意力可以得到有效提升,學生不僅可以學習知識,還能掌握應用的方式。另外,教師可以安排學生到施工現場去進行學習觀摩,通過這種方式使學生對相關問題進行實際研究,鼓勵學生多于施工人員交流,多實踐,不斷提升學生的實踐素養能力。
2.3 豐富土木工程教學方法
在土木工程教學中,教師要能夠積極創新教學方法,豐富教學手段,積極利用計算機軟件,多媒體,試驗、實踐等方式開展教學活動,提升學生土木工程學習的積極性,促進學生有效學習土木工程課程知識內容。比如,教師可以通過多媒體手段開展教學,教師可以選擇典型的工程事故,利用多媒體對事故進行展示,引導學生分析事故原因。通過這種手段,可以增加學生對課堂內容的關注度,能夠促使學生積極思考提高工程質量水平和安全水平的方式策略,這對于提升教學的效果具有積極的意義。再比如,教師可以利用多媒體為學生展示比較新的工程結構施工圖,引導學生分析如何將復雜的施工圖紙轉化為簡單的表達的方式策略,使學生掌握繪制施工圖紙的方式。作為教師只有積極創新教學方式,才能對教學內容進行有效的展示,才能提升學生土木工程學習的積極性和創造性,促進學生對土木工程相關知識的理解,促進教學活動有效發展。
參考文獻:
[1]洪俊青,季菊英,卞華,王海霞.土木工程施工實驗與實踐教學平臺的建設[J].中國電力教育,2011(29).
鹽城工學院2011年成為“卓越工程師教育培養計劃”的試點高校,又被列為江蘇省“國家教育體制改革”試點高校。土木工程專業以此為契機,積極推進工程教育的改革。對于《土木工程制圖》《房屋建筑學》《鋼筋混凝土結構設計》等課程的課程設計、生產實習、畢業實習以及畢業設計進行了大膽的改革,學校提出了新的教學計劃并付諸實施,為培養新形勢下的應用型卓越工程師做出很大貢獻。
1“卓越工程師教育培養計劃”對《土木工程制圖》課程的新要求
“卓越計劃”要求學生在牢固掌握理論知識的同時,要提高實踐能力以及創新能力。在教學過程中,不能僅僅滿足于課堂理論教學,還要注重培養學生的動手能力?!锻聊竟こ讨茍D》是土木工程專業的一門專業基礎課,既強調學生對理論知識的掌握,也重視學生的實踐能力。為實現卓越工程師的培養要求,可以通過繪圖、讀圖以及設計等一系列環節來實現。要想成為一個卓越工程師必須具備扎實的專業技術,在施工單位,必須具備很好的讀圖能力;在設計單位工作的人員還必須具備豐富的空間想象能力和高超的圖形表達能力。隨著社會的進步,大型建筑、特種結構以及超高層建筑物的出現,這些領域對《土木工程制圖》課程的要求也越來越高,因此必須進行《土木工程制圖》課程的改革,只有這樣才能提升學生的制圖能力和讀圖水平。
2《土木工程制圖》教學現狀
2.1評價方式單一
高校課程大部分是根據期末考試的成績對學生進行評價,對于學生的實踐能力很少全面的評價,這對于培養卓越工程師是很不利的。我們《土木工程制圖》課程的培養目標是通過理論知識的學習后培養學生的識圖,手工繪圖以及計算機繪圖的能力,最終目標是培養學生的實踐動手能力。對于這類課程僅僅憑借一張考卷不能正確全面的評價學生的學習效果。這也是目前土木專業很多課程存在的問題。
2.2課時縮減影響教學內容
早期《土木工程制圖》課程是分畫法幾何和土木工程制圖兩部分,分兩個學期講解。隨著學生總學分的壓縮,很多課程的學時都被縮減,土木工程制圖也難逃厄運。為了適應實際的教學要求,專業課的課時都有所減少。我們學校的土木工程制圖課程從過去的90多學時,分兩學期學習,到現在理論課壓縮到48學時、計算機繪圖16學時,在一學期學完。在如此短的時間內完成這門課程的內容,要求學生掌握自己專業方向的畫法幾何、土木工程制圖以及計算機繪圖的內容,對于理解能力較弱的學生來說猶如拔苗助長。
2.3教學方式靈活性不足
目前大多數的土木工程制圖課程都是以課堂講解為主,學生通過練習鞏固課堂所學知識。雖然現在多媒體課件可以幫助學生提高空間想象能力,但是對專業制圖部分學生在學習的過程中還是一知半解。土木工程制圖課程一般都在大一年級的第一學期開課,此時學生剛開始學習基礎課程,對于專業課還沒有接觸。我們在課堂上講解專業制圖時學生不能夠完全理解。因此專業制圖講解過程中不能僅僅局限于課堂,比如在講解建筑施工圖的平面、立面圖時,理論課結束后可以帶領學生參觀學校的教學樓,直觀的了解圖中各個符號、圖線表示的含義,這樣學生的學習就有的放矢。
2.4實踐環節欠缺,教學評價注重結果
目前我校土木工程制圖實踐教學主要是計算機繪圖的練習,對于學生繪圖能力的綜合訓練很少。課堂練習和課后作業量也不多,這使得學生對空間物體平面化或平面圖形空間化的感受欠缺,對于一些較復雜的空間問題不能解決,達不到對學生空間想象能力的訓練。我們知道,土木工程制圖課程需要大量的練習來鞏固和掌握基本原理和繪圖方法。實踐環節的欠缺會影響學生對這門課程的學習。另一方面,目前我校計算機繪圖的實踐環節對于學生的評價主要是最后學生上交的圖紙。由于學時較短,學生忙于學習繪圖命令,對于制圖規范,圖形構成,圖線表達等多有忽略。還有的學生為了應付考察,最后拷貝別人的圖紙上交。這就使得認真學習的學生往往得不到應有的成績,而抄作業的學生可能得高分。這種只看結果的教學評價方式存在嚴重的問題。
3土木工程制圖課程教學改革
3.1課程考試與作業設計相結合
針對傳統的評價模式,僅僅通過一張試卷來評價學生;我們提出課程考試和作業設計相結合的形式。一方面通過期末考試來反映學生的理論知識掌握情況,另一方面通過作業設計了解學生的實踐動手能力,從兩方面來評價學生較為全面。作業設計不僅能看出學生的手工繪圖能力,空間想象能力還能啟發學生動手解決制圖中的問題。比如立體相貫等問題,可以讓學生自己通過制作模型的方式來解決。
3.2教學內容的整合
過去我們教學主要依據教材的章節講解,針對目前學時較短的現狀,通過整合教學內容,將教學內容與專業知識緊密的結合,合理利用時間,提高教學效果,使學生在有限的時間內掌握課程知識。根據專業方向的不同,合理安排教學的重難點。我校主要以培養應用型人才為主,根據這一方向,制圖中的換面法和旋轉法可以少講;而組合體要多花時間重點講解。另外要調動學生自主學習的積極性,把較容易理解的內容讓學生課后自主學習,課上再簡單講解。對于計算機繪圖部分,課時較短,學生學習效果差,有條件可以將該課程單獨開課,提高學生的計算機繪圖能力。
3.3參觀實物與模型制作相結合
參觀實體建筑可以讓學生直觀的了解建筑形體的外形和組成,但是不能全面了解這棟建筑。通過模型的制作,學生詳細了解建筑的每一個組成部分。不僅能夠培養學生閱讀圖形的能力,還可以訓練學生的實踐動手能力。通過泡沫板、橡皮泥、牙簽等材料來制作小型的建筑單體。
3.4實訓環節的增加
實踐環節是土木專業教學非常重要的環節,是培養學生動手能力和創新能力的關鍵步驟。而土木工程制圖課程是一門理論知識嚴謹,實踐能力要求比較高的課程,在教學的過程中,單一的理論教學不能夠滿足對卓越工程師的培養。因此從學生畢業后的工作來看,學生必須要經過嚴格的制圖訓練才能夠具備專業的技能。我校土木專業開設了卓越班,進行教學改革的試點。卓越班的土木工程制圖課程進行了大幅度的改動。理論課分為畫法幾何和工程制圖與識圖兩門課,還增加了一周的實訓環節。實訓環節可讓學生自主設計、制作模型,提高學生的動手能力。這是一種比較好的實踐教學模式。
4結語
1.計算機在土木工程中的具體表現內容計算機在土木工程中的應用非常廣泛,在信息化管理以及對施工過程的實時監控和施工質量的控制等方面都起到關鍵性的作用,下面對計算機在土木工程中的具體表現內容做詳細地分析。
1.1信息化管理計算機為土木工程建設提供了信息上的支持,使土木工程的建設在一定程度上得到了有效的保障。計算機程序主要利用計算機信息管理軟件,對土木工程的施工設備、工程設計、工程制度、工程質量、工程預算、工程造價、工程的成本預算、工程合同以及施工人員等進行系統的信息化管理。對土木工程進行信息化管理的軟件通常有會計電算化軟件、辦公自動化軟件、招投標網絡信息軟件、工程預算以及工程造價等應用軟件,這些軟件為土木工程建設提供了系統的信息化管理,為工程的順利實施提供了保障。
1.2工程概況的實時監控軟件在對工程的實施情況進行管理控制時,計算機起到了很大的作用。對土木工程建設的實時監控主要是通過計算機互聯網感應器來傳遞信息,對工程的施工過程進行全程的監控。實時監控主要體現在設備的自動化運行、施工過程的視屏監控、施工現場的溫度控制、對施工過程的視屏管理、對工程現場的勘測等方面。利用計算機的實時監控可以有效地控制施工的進度以及施工的質量,對施工現場出現的突發事故可以及時處理,保證施工順利進行。
1.3計算機對施工技術的控制在土木工程建設中,利用計算機對施工技術進行控制是提高施工質量的有效途徑之一。在施工過程中利用計算機對施工設備進行自動化控制,對各項施工技術進行有效的控制管理,努力實現施工過程的自動化。利用計算機軟件對工程的整體測量數據以及工程設備的運行數據進行分析,并總結結論為施工建設提供數據上的支持。利用計算機對這些施工技術進行控制,大大減少了施工的成本,在保證工程整體質量的基礎上加快了工程的進度,優化了施工方案,從整體上提高了施工企業的經濟效益。
2計算機技術在土木工程建設中的應用現狀
雖然計算機在土木工程建設中起到了巨大的作用,可是在實際過程中計算機的應用還缺乏一定的推動力,需要不斷推動上述計算機技術在土木工程建設中的應用,促進計算機技術在土木工程建設中的長遠發展。下面對計算機在土木工程中的應用現狀做詳細地論述。
2.1計算機信息圖表化技術應用所謂的計算機信息圖表化就是指通過人們的感知能力和對顏色、動作的識別能力把計算機傳遞的信息通過圖表的形式表現出來,使信息更直觀更易理解。它可以將靜態信息表現為動態圖像,也可以將抽象的信息表現為直觀的圖像,使人們對計算機所呈現出來的信息進行更深刻地理解,而不僅僅是局限在概念化的技術水平上。隨著科學技術的不斷進步,計算機信息圖表化在工程建設中發揮著巨大的作用。在工程建設中,可以通過對工程數據的分析,然后通過形象的圖表表現出來,這就形成了具體的施工圖。由于工程建設需要收集的數據量比較大,而且難以理解,所以利用計算機對數據進行分析并制成工程圖,這樣更易于理解而且大大節省了工程數據的分析時間,使工程進度以及工程質量都可以得到保障。
2.2計算模擬技術的應用計算機模擬技術就是把工程施工過程運用計算機軟件通過模擬設備把施工過程直觀地呈現出來,可以分析出在虛擬的施工過程中存在的問題,針對問題制定相應的解決方案,避免在實際施工過程中出現相同的問題。計算機模擬技術也可以把建筑物的三維立體平面圖直觀地表現出來,使技術人員可以對建筑物進行更細致地分析,也可以使購買者通過計算機模擬技術對建筑物有更深層的了解,使購買者感覺就像在真實的建筑物中一樣。計算機模擬技術大大提高了工程建設的可塑性,提升了對工程建設的控制力度以及對施工過程突發事件的預測力。
2.3計算機GPS定位測量技術在工程勘測中的應用計算機GPS定位測量技術就是通過衛星定位系統對測量目標進行定位監控,然后通過監控設備將數據傳遞到計算機上,最后利用計算機對測量數據進行分析總結的一項技術。這項技術在工程測繪中應用非常廣泛,GPS定位測量技術具有精確度高、時間短、沒有空間時間的限制等特點,這樣就大大提高了工程測繪的準確性以及工作效率,減少了人力資源的投入,避免了在工程測繪中由于環境因素的復雜而發生的安全事故。GPS定位測量技術為工程建設提供了可靠的數據支持,保證了工程的進度和質量,減少了測量的成本,大大提高了施工企業的經濟效益。
3推進計算機技術在土木工程中廣泛應用的對策
3.1推進土木工程的計算機信息化管理在土木工程建設中推進計算機的信息化管理應該從兩方面開展:一是加強對土木工程建設人員的計算機技術培訓,使工程建設人員具有計算機使用意識。工程建設人員大部分不擅長使用計算機,對計算機有一定的抵觸心理,所以建筑行業的有關部門應該積極宣傳計算機技術,消除工程建設人員對計算機的抵觸心理,加強計算機軟件的使用技能,使工程建設人員有專業的計算機使用技能。二是加強計算機信息化管理的宣傳,使工程管理人員意識到計算機信息化管理對于工程建設的重要性,開展信息化管理的教育活動,同時也應該開發更多的信息化管理軟件,使計算機信息化管理適應土木工程建設的快速發展。
3.2推進施工企業內部的信息交流平臺的建設利用計算機技術可以建立一個企業內部的信息交流平臺,使企業可以與員工進行雙向的溝通。企業管理層可以將工程建設的具體計劃通過信息交流平臺傳遞給員工,使員工對工程的建設有一個大概的了解。員工也可以通過計算機信息交流平臺發表自己對工程建設計劃的意見與看法,管理人員可以合理地采納員工的意見對工程建設計劃做適當地調整,這樣有效保障了企業的利益,也使員工充分發揮了自己的權利和義務,也為工程建設制定了一個合理可靠的建設計劃。
3.3研發各種工程應用軟件計算機技術應該順應時代的發展,研發更多的工程應用軟件,使工程建設實現自動化建設,利用互聯網對工程建設的各環節實施網絡監控。在工程建設時可以利用計算機網絡系統進行網上材料購買、網上施工設備的購買、召開網上招投標會議等一系列網上活動。為工程建設提供更便捷的方法,節省了大量的施工時間,對工程建設成本進行合理地控制,實現工程建設的信息化管理與科學化管理。
3.4加強計算機控制軟件的研發在工程建設中施工質量、施工進度以及施工成本是施工過程中最重要的控制內容,所以應該加強對這三方面應用軟件的研發,提高計算機對工程建設的控制力度。在施工質量方面,應該研發相應的質量控制軟件對施工的整體質量進行有效合理的控制,為整個施工過程提供安全可靠的質量保障。在工程進度方面,應該研發計算機緊急控制系統,對工程中出現的突發事件進行緊急控制,并分析出現事故的原因,針對事故原因計算機可以給出相應的解決措施,這樣就有效地保證了施工的進度,減少了突發事故對施工進度的影響。在施工成本方面,應該研發工程預算軟件,對工程成本進行合理的預算,在保證施工質量以及施工進度的前提下實現成本最優化,提高企業的整體經濟效益。
Abstract: With the rapid development of China's infrastructure construction, civil engineering professionals in the university culture also flourished. Civil Engineering specialty's biggest feature is extreme practicalness, so in the era, there are higher requirements for civil engineering majors' hands-on experiments and practice ability. Structural Test is an important part of the experimental teaching of civil engineering, which is supposed to help students to integrate theory with practice and apply the theoretical knowledge to practice, thus truly training the hand-on abilities, analytical skills, problem-solving abilities of students. Therefore, this article analyzes the present situation of students' practical ability training and problems in structural test teaching, and research methods to explore the reform of experimental teaching.
關鍵詞: 土木工程專業;結構試驗;教學改革
Key words: civil engineering major;structural test;teaching reform
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)11-0257-02
1 土木工程專業學生實踐能力培養及實驗能力現狀
土木工程專業的《結構試驗》等重要的實踐課程存在很多薄弱環節,因此,很多學生存在實踐能力明顯不足的現象,從而直接導致了大批畢業生不能夠迅速的適應工作環節,更不能將理論知識與實際工作進行有機結合,最終缺乏獨立分析問題和解決問題的能力,更談不上創新能力。
2 《結構試驗》實驗教學對土木工程人才培養中的
作用
①培養學生的對理論知識的理解能力和實踐環節的動手能力。
②培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。
③培養學生的科學素養,包括實事求是、一絲不茍的工作作風,敏銳捕捉異?,F象的直覺能力及堅忍不拔、樂于奉獻的精神等。
④培養學生的思想品德及團隊合作精神。
作為未來土木工程相關的從業者,實驗教學的諸多作用單靠理論教學是難以實現的。
3 土木工程《結構試驗》在教學過程中的常見問題
①在整個土木專業中,實踐教學對培養人才起著至關重要的作用。傳統的教學觀點將實驗課看成輔助理論和驗證理論的作用,實際則不然。實踐教學是幫助學生理解知識點并且能夠學以致用,這種對實踐教學的認識對于大學生的實踐能力的培養是非常不利的??茖W試驗作為知識創新的基礎,而實踐也是不斷積累科學知識的過程,因此,實踐教學除了加深學生對理論知識的理解外,還能夠培養學生的創新觀念和提高綜合素質。
②學生在學習過程中常處于被動之中,缺乏主動性。目前,高校試驗教學基本都具有完整的實驗指導書,包括實驗原理、過程、指標測試方法以及儀器使用說明和詳細的實驗步驟,由于學生在整個過程中處于被動的操作中,從而不能調動學生的積極主動性,十分不利于培養學生的創新精神和創新思維。
③實驗教學與實際工程脫軌。大多數高校為了試驗教學起到服務于理論教學、驗證原理以及深化理論理解的作用,大多采用驗證型和演示型試驗,但這樣卻忽略了實際中無法忽略的因素,從而進行理想化教學,從而與實際工程不符,導致培養的學生根本不具備處理實際工程問題的能力。
④經費短缺。由于土木工程實踐環節需要設備更新和維護的費用、制作試驗構件的費用以及屬于破壞性試驗不能重復利用構件等,因此,土木實踐教學需要大量的試驗經費支撐才能順利完成。由于高校的實踐經費多由學校投入,其他方面的投入基本沒有,受到學校經濟情況的限制導致缺乏實踐教學經費。原有土木工程專業院校的設備陳舊老化,因此很多項目不能及時開設或根本沒有相應的實驗室,新開設土木專業的學校無力購買設備等,都嚴重阻礙了土木工程專業實踐教學的發展。
4 《結構試驗》實驗教學的改革與探索
①使學生正確認識實踐教學環節。雖然土木工程是一門實踐性很強的學科,但是很多學生卻錯誤的以為實踐教學就是為了輔助教學。因此,為了讓學生充分了解實踐教學的重要性,學??梢匝埿袠I專家或者具有豐富教學經驗的教師以及工程單位的人員對學生進行宣講。
②采用積極的實驗教學方法。根據實驗土木和基本要求,讓學生自己動手查資料、制定實驗方案以及分組討論和處理實驗數據,最終,以報告書的形式整理實驗結果進行討論交流,從而扭轉學生的思想態度和被動意識,此外,為了變學生被動參與為主動實踐以做到理論聯系實際,可以通過教師提問式、學生匯報式或小組討論式等多種教學方式讓學生闡述實驗現象。
③產學研三位一體相結合。提倡將教學、科研、社會工程有機的結合起來,讓學生參與其中,使其得到符合工程實際狀況環境的鍛煉,逐步培養解決工程實際問題的能力和意識及吃苦耐勞的精神。積極為學生提供科研平臺,開展科學研究第二課堂活動,建立業余科研小組,通過不同的課外活動使學生在科研活動中學到書本上學不到的知識,以培養其實驗設計能力、實驗組織能力和知識運用
能力。
④改革考核方法。考試是檢驗學習效果的手段之一,在制定教學計劃時,加大實驗成績所占比重,并在理論課考試中加強對實驗方面內容的考核,對于平時實驗課成績不合格者,沒有資格參加理論課考試。
⑤加大投資力度。在學校經費緊張的情況下,由于資源不能共享而造成有的實驗形同虛設,只能作“示范性”演示。要爭取學校主管部門的支持力度,論證加大實驗教學環節的必要性,在有限的經費中盡可能多的增加對實驗室的投入,同時實驗教學人員應積極動手改進、維修保養設備,節約實驗耗材,并多方籌措資金。
⑥轉變教師觀念,提高教學水平。實驗教師為了順應與時俱進以及新的教學方法,必須不斷的更新知識以形成多元化的知識結構,滿足新的教學方法的需要,從而開設綜合性、設計性和研究創新性的實驗。
5 結束語
針對本文總結的實驗教學的不足和改革探索的方法,除了有效提高《結構試驗》教學效果外,還有利于培養出具有綜合實踐創新能力的土木工程專業化人才。
參考文獻:
[1]陳友蘭,譚菊香.土木工程專業《結構試驗》課實驗教學改革探討[J].長沙鐵道學院學報(社會科學版),2006(02).
隨著建筑業的蓬勃發展,建筑行業對工程管理專業人才,特別是知識結構合理、技術與經濟管理能力兼備的復合型人才的需求不斷增大。據統計,近5年59%的學校工程管理專業畢業生就業率居學校前列[1],工程管理專業日益成為各大高校的熱門專業。對于普通高校工科教育定位,教育界一直存在爭議。學術界在參照發達國家的基礎上,認為工程科技人才除精通本專業外,還必須具備深厚的工學基礎知識,并對相鄰學科有所了解;業界則認為,高校專業設置范圍廣,重點不夠突出,畢業生缺乏相應的專業實踐能力,進入企業之后需要重新學習才能勝任工作要求。據筆者了解,一些實踐性強的行業(如工程造價行業等)甚至更青睞高職高專學生。培養模式的爭議長期困擾高等學校,特別是應用型本科院校的師生。對實踐性極強的工程管理專業而言,沖突尤其嚴重。一方面,專業化、復合型的專業知識結構是其職業規劃與未來成長的基礎;另一方面,對社會和崗位的適應能力以及在其所從事的工作中是否可以盡快獨當一面,是其順利就業的關鍵因素。在這個過程中,土木工程施工作為實踐性極強的專業核心課程,其地位尤其重要。統計表明,雖然工程管理專業畢業生就業分布廣泛,涵蓋施工、監理、咨詢、房地產等諸多行業,但其就業重心仍然集中在施工領域[1-2]。以浙江理工大學2007級工程管理專業本科畢業生為例,超過70%的畢業生畢業之后從事施工技術、施工組織與管理相關工作。因此,土木工程施工課程的定位及教學效果,直接關系到工程管理專業畢業生的就業競爭力,必須予以重視。
土木工程施工是工程管理專業的核心課程之一,其目的是通過課程學習,使學生掌握建筑施工技術、組織與管理的基本知識,具備獨立分析和解決建筑工程施工技術、組織與管理問題的初步能力,為今后進一步學習有關知識和從事專業工作打下基礎。從課程目標中可以看出,工程管理專業土木工程施工課程在強調施工技術的同時,也注重施工組織與管理,要求學生利用所學專業知識,根據施工技術的不同制定不同的施工方案,這不同于一般的土木工程本科專業。與開設土木工程施工課程的高職高專的建筑工程管理、工程監理等專業相比,本科專業的屬性又決定了其不可能根據實際崗位問題進行課程組織,也不可能弱化學科知識邏輯體系而強調具體崗位技術或技能的熟練操作。因此,對比土木工程專業和一般高職高專專業,土木工程施工課程具備如下特點。(1)施工技術、施工組織與管理并重。工程管理專業的“土木工程+管理”的專業特色決定了工程管理專業必須同時注重土木工程施工技術,以及土木工程施工組織與管理的教學與實踐工作。這一點在課程學時分配上體現較為明顯。通常,工程管理專業土木工程施工教學大綱中,土木工程施工組織與管理的學時占總學時數的35%以上,這一點迥異于土木工程專業。(2)注重章節之間的聯系。除了分部分項工程施工工藝、施工技術等局部性規律外,工程管理專業土木工程施工課程注重章節之間的聯系,努力研究土木工程施工的全局性規律,著眼解決建筑施工過程中不同分部分項工程的組織與部署、施工方案選擇等問題。(3)“行業能力導向”特征明顯。不同于高職高專的崗位訂單式人才培養模式,應用型本科專業將“職業崗位”擴展至“行業領域”。也就是說,工程管理專業土木工程施工課程不僅是為施工崗位設置,而是為建筑行業設置,學生通過課程學習,初步具備在建筑行業不同崗位(如工程估價、房地產開發與經營、工程監理、施工技術、施工管理等)工作的能力。(4)與其他經濟、管理課程聯系更緊密。工程管理專業土木工程施工課程要求學生初步具備技術經濟、項目管理等基礎知識,能夠在施工方案設計、施工部署、施工組織過程中熟練應用其相關原理。
二、當前工程管理專業土木工程施工課程教學中存在的問題
目前,工程管理專業土木工程施工課程的教學模式主要是教師課堂講述,學生課后復習,課程結束后再通過對應的課程設計加深和鞏固所學知識。在教學實踐中,主要存在如下問題。
1.課程理論教學與工程實踐脫節
土木工程施工課程綜合性、實踐性極強。對操作性強的施工工藝、施工機械或技術,單純的課堂理論學習遠遠不能達到理解和掌握課程內容的目的,以講述、投影、幻燈片為教學手段不如在施工現場的教學效果。然而,目前中國本科教育的特點決定了本科院校的學生不能像高職高專學生一樣通過頂崗實習等手段獲取施工過程的感性認識。因此,土木工程施工課程理論教學與工程實踐脫節成為土建類專業亟待破解的一大難題。
2.課程學時偏少,不足以涵蓋完整的項目工藝
與組織程序土木工程施工課程內容龐雜繁多,涵蓋施工技術、施工組織兩大部分共計16章,且每章節內容均不可或缺。以知識層面而言,課程知識結構涵蓋力學、材料、測量、施工技術、網絡技術、施工組織等多個方面。為滿足教學要求,提升教學效果,必須科學組織教學內容,合理安排理論與實踐教學學時。據分析,土木工程施工課程的合理學時(包含實踐)應為80學時以上。然而,在工程管理專業教學中,土木工程施工課程多為4學分,64學時[3],課程學時偏少,難以涵蓋完整的項目工藝與組織程序。
3.重施工技術、輕施工組織與管理
長期以來,國內高校土建類專業的教學體系多以土木工程技術為主,存在重技術、輕管理的人才培養誤區,工程管理專業亦不例外。具體到土木工程施工課程,課程本身所具備的工科特性使其“重施工技術,輕施工組織與管理”。據筆者不完全統計,多數高校工程管理專業土木工程施工課程中施工組織與管理模塊課時在16學時以下,有些甚至只有6個學時。究其原因,一方面,國內建筑行業長時間處于粗放式的增長模式下,建筑行業的快速增長導致行業對工程管理人才的需求迫切,進而影響高校工程管理專業的人才培養模式。在高就業率的光環下,工程管理專業施工技術、施工組織與管理并重的復合型培養模式進展緩慢。另一方面,我國高校,特別是應用型本科高校,工程管理專業教師大部分出身于土建類工科專業,如土木工程等,專業教師的學緣結構也導致工程管理專業教學“重施工技術,輕施工組織與管理”。
4.不同模塊之間脫節嚴重,相互關聯少
與基礎課不同,土木工程施工課程章節之間跨度大、聯系少,具有模塊化、專業化的特點。例如,土方工程與混凝土工程之間幾乎沒有知識上的聯系。然而,工程建設的復雜性特征使這些原本毫無關聯的知識被放到同一課堂進行講授。因此,傳統的土木工程施工課程教學過程中,不同模塊之間聯系較少,脫節現象嚴重。然而,工程管理專業的復合型、全局性培養目標使學生必須注重不同施工工藝或者分部分項工程之間的聯系,進而統籌安排,達到建設項目“質量一流,工期、成本合理”的目標。
三、工程管理專業土木工程施工課程教學改革探索與實踐
針對目前工程管理專業土木工程施工課程教學中存在的上述問題,筆者所在團隊申報了2011年度浙江理工大學教育教學改革研究項目,并獲得了校內立項和科研經費支持。經過課題組一年多的研究與實踐,提出了一些新的教學改革措施,并應用于工程管理專業土木工程施工課程理論與實踐教學過程中,初步取得了較好的教學效果。
1.與時俱進,合理優化專業培養計劃
隨著建筑業的國際化,對工程管理人才的需求也發生了根本性的改變?!巴聊竟こ?管理”的培養模式,復合型的知識體系日益成為相關企業引進工程管理專業人才的基本要求。因此,以2012版人才培養模式修訂為契機,經過廣泛調研,積極修改、優化工程管理專業培養計劃。一方面,增加土木工程施工課程學時,理論與實踐教學(課程設計)共計96學時(理論學時64,實踐學時2周、2學分),基本涵蓋該課程的所有章節與內容;另一方面,調整部分實踐課程的授課方式,使其易于進行模塊化、專業化教學改革與實踐,如分散課程設計教學環節(課程設計)等。
2.施工技術與施工組織并重,凸顯專業管理特色
為凸顯工程管理專業特色,在優化工程管理專業培養計劃的基礎上,通過修改土木工程施工課程的教學大綱,調整了章節、模塊之間的學時分配,做到施工技術、施工組織與管理并重。首先,在學時分配上,經過調整,工程技術模塊共計40學時,施工組織與管理模塊共計24學時,實踐模塊2周,在學時上保證施工技術、施工組織與管理的教學效果。其次,在施工技術教學模塊,穿行相關的施工組織與管理類相關知識的教學與實踐,由點到面,促進學生專業知識結構體系的建立與完善。在實踐環節(課程設計)中,除傳統的施工專項方案制定,要求學生進行施工組織與施工部署,按照要求進行流水施工組織與進度計劃編制,設定相應的邊界條件,引導學生進行施工組織優化與施工平面圖布置,最終按小組完成完整的施工組織設計。例如,將兩個班60位學生分成10個課程設計小組,每個課程設計小組負責編制一個建設項目的施工組織設計(包含4個施工專項方案,施工總平面圖、單位工程施工進度計劃表等6項主要任務,分別對應6位學生)。每位學生的課程考核成績由團體成績和個人成績兩部分組成,團體成績由指導教師根據施工組織設計質量給出,個人成績由課程設計小組成員討論后投票確定。最后,將課程實踐環節(課程設計)分散在理論教學中,與理論教學同步進行。理論教學伊始,指導教師同步下發課程設計任務書,組織學生開始進行課程設計,并定期進行課程設計的指導與點評工作。分散課程設計的初衷有三:一是避開學期末實踐性教學的高峰,避免因為課程時間沖突而導致課程設計質量下降,確保課程設計教學時間;二是與理論教學同步,便于學生理論結合實際,加深其對理論知識的理解;三是利用團隊作業(團隊設計)的思想,利用課程設計小組促使學生進行交流、合作,進而加強學生對課程的認識,培養其團隊協作精神。
3.以案例為主線,實訓為手段,進行課程模塊化教學改革與實踐
為適應土木工程施工課程知識點零散、跨度大等模塊化特點,課題組以實際工程案例為主線,借助實踐性教學環節,以實訓為手段,進行課程模塊化教學改革與實踐。通過討論,課題組首先按照課程內容將土木工程施工課程分解為土方與基礎工程等六大模塊。其次,以一個施工工程案例為主線,分別針對上述六大模塊設計課程實踐環節,模擬案例項目施工組織與管理的全過程,通過施工方案設計、施工組織、施工部署等實訓任務使學生掌握所學知識。經過工程管理專業的教學實踐,學生反響強烈,效果較為顯著。
4.構建理論與實踐相結合的一體化教學模式
長期以來,實踐環節一直是工程管理專業土木工程施工課程建設的薄弱環節。一方面,教師“粉筆+黑板”滿堂灌的教學方式,難以適應工程管理專業人才培養目標的變化;另一方面,集中式走馬觀花的實踐性教學模式難以達到預期的教學效果?;诖?,課題組構建了土木工程施工課程理論與實踐相結合的一體化教學模式,根據上述模塊化劃分,分散完成土木工程施工課程設計、生產實習等實踐性課程,即在完成某一模塊理論教學之后,立刻安排專題訓練、現場參觀等實踐性教學環節,通過教學內容和實際工程的緊密結合,加深學生對所學理論知識的理解與掌握。
【關鍵字】高職院校;土木工程;力學;教學模式;實踐性
一、土木工程教學模式的研究背景
全球經濟發展進入一體化的趨勢日益加快,工程建設的規模越來越大,導致我國對工程建設人才的需求與工程建設材料的需求日益提高。高等職業化學院對土木工程專業人才的培養越來越重視,現代土木工程教學的發展呈現出了多樣化與多功能化的趨勢,專業化的土木工程發展對學校培養土木工程人才提出了新的要求與標準,對職業化教育提出了高層次的要求。高職院校實踐性的教學是改善專業化教學內容,提升土木工程職業化培養能力的一種綜合發展能力,高職院校的土木工程力學教學模式的創新對提升學生的學習能力與土木工程的實際應用能力有著重要作用。
教學模式指的是一種教學方式的集合體,它是集合了教育思想與教學理論為一體的學習模式,教學模式是學習理論的教學實踐過程,是開展教學活動的一種方案?;诂F代化高職院校的教學模式,土木工程的力學教學模式仍然保持著較為傳統的教學思路與觀念。土木工程力學教學模式的創新是提升土木工程專業化培養能力與提升人才培養模式的關鍵環節。教學模式本身是教學手段與教學理論知識的具體化,也是直接面向與指導學生學習與實踐的關鍵內容,具有一定的可操作性特點。在土木工程力學的教學理論與土木工程實踐工作探索過程中,必須要掌握好具體的細節與關鍵部分,教師要均衡分析土木工程力學教學理論與教學思想,轉變土木工程力學的教學意識,教師要控制與組織課程教學內容,遵循學生的學習主動性與主體價值性。
二、土木工程力學教學模式存在的基本問題及改革的基本思路
作為理論性比較強的學科,力學的講授主要還停留在教師講、學生聽的層面上。盡管在力學教學中引入了新的教學手段——多媒體,也僅僅是將板書轉換到大屏幕上。這樣的教學方式,教師處于主導地位,有利于課堂的控制;然而學生在學習中,沒有發揮主觀能動性,一直處于被動狀態。學生在學習過知識點后不能將力學知識與工程實踐很好地聯系在一起。這樣的教學方式不符合我國高職高專教育重在培養應用型高端技能人才的目標。
隨著我國信息化技術在工程項目建設中的應用,土木工程建設與土木工程的職業化教學必須要遵循這個規律,深化信息化的教學轉型,提升信息化技術的應用能力。土木工程的力學教學過程中一般都會采用多媒體教學方式與信息化技術教學方式,以此來提升土木工程力學課程的實際應用能力,改善了土木工程多媒體的應用能力,幫助學生盡快的掌握了土木工程力學教學的相關內容與技巧,加強了學習組合與學習思想的傳播。計算機輔助教學模式與計算機信息化土木工程建設方式幫助這些學習者提升了自我的土木工程實際應用能力,這就是現階段的主要教學思想。
三、土木工程力學教學模式的改革方法
(一)以實用為目標、選擇合理的教學內容
教學模式的改革是以人才培養目標的設定和教材內容體系的改革為前提的。高職高專的力學教材不應只是本科教材的壓縮和淺化。對于高職高專的學生而言,學習力學的目的主要不是為了開展設計工作,而是將力學與工程實踐相結合,解決工程實踐中一些具體問題。這就需要一本以實用為主的教材。教材中重應用,抓基礎,滿足高職教學的理念,突出施工企業所需要的技能型人才所具備的職業能力。為了更好的開展力學教學,我院正在編寫一本適用于土木工程方向高職高專的力學教學——《土木工程實用力學》。
(二)改革課堂教學方法、提高學生學習興趣
傳統的講授法已經不再適用于現在的高職高專教學。在教學中,應以學生為中心,借以提高學生學習的積極性,培育學生分析問題和解決問題的能力,提高學生的創新意識。
其一,教師要巧妙的設計課堂。初學者很難理解力學知識,如果僅僅是按照邏輯順序講解,學生會認為課堂很枯燥,出現厭學的情緒。教師首先從生活中尋找相關的力學知識,讓學生在周圍的事物中體會到工程力學,從生活中的事物轉變成力學圖示,讓學生意識到力學就在身邊,激發學生的興趣,培育學生對于工程力學的概念。同時,教師也可搜集與力學相關的故事,在課堂上與學生分享,增強課堂的趣味性。
其二,注重培養工程意識,做好案例分析。在教學中,將實際工程的力學案例引入,讓學生在學習知識的同時清楚的知道該知識點的工程作用,并且將工程中的算例引入到課堂教學,如便橋簡算、腳手架強度校核等等。同時,大量收集古今內外與力學相關的工程事故,與學生共同分析出現事故的原因,讓學生在分析中大膽發言,并且討論避免事故的方法。通過事故中的慘痛教訓讓學生銘記力學在工程中的重要性,同時讓學生認識到工程質量是工程的生命。
其三,運用啟發式教學展開課堂討論。教師要善于向學生引出問題,啟發學生發現問題。被動型的人才已經不能滿足我國目前對于高技能型人才的要求。為了培養具有創新能力,在課堂中應當適時的進行課堂討論。這里要求教師對教學內容要有深刻的認識,像抖包袱一樣,將課堂內容精彩呈現,教師起到引導與總結的作用,鼓勵學生大膽發言,各抒己見。甚至可以將力學知識與其他學科,比如哲學,進行結合,激發學生的創造性思維,打破思維定式,在學習知識的同時能夠開拓思想的領域。
其四,在教學中運用多種教學手段。如今的力學教學已經引入多媒體,在運用多媒體教學時,應將力學中抽象的圖示如支座、節點、桁架等的原型展示出來。還可以運用動畫,讓學生理解構件的變形、破壞等等過程,還可以讓學生觀看與力學有關的視頻,讓學生將晦澀的力學知識與多彩的現實世界結合在一起,并且可以讓學生看到實際工程中力學的應用,這樣更有利于教師引導學生課堂討論。
(三)完善考核方法
力學教學的考核方法主要是以期末卷面為主。這樣的考核方法過于片面。應將考核方式從兩方面改革。其一,將期末考試改為階段性考核,以對學生起到督促的作用;其二,將卷面為主的方式改為以實踐創新能力考查的方式,以課題發言、討論為依據,可組織課堂演講、論文等等方式對學生進行評分。
(四)逐步建立開放性教學模式
開放性的教學方式指的是利用土木工程理論與實踐教學的有效結合進行教學分析,要保證學生可以充分體會到實踐性實驗室教學與實踐性可操作性教學的結合,要實現學生綜合素質與技巧學習的可持續發展,學生要樹立職業化的土木工程學習理念,要培養學生的工程建設意識,從土木工程的力學角度出發考慮現實問題,利用參觀訪問工程項目與實際工程交流的方法展開交流與學習,提升開放性學習的動力,保證高職院校學員的實際學習能力定位在一定的穩定狀態。
關鍵詞:土木工程;發展現狀;未來趨勢;可持續發展;海底建筑
縱觀土木工程發展史,土木工程建設在和自然斗爭中經歷了古代、近代和現代3個歷史時期,從最初的萌芽時期和形成時期到如今的發達時期和成熟時期。從最初的簡陋住房到如今的多功能超高型建筑,可以說,土木工程業已經發生了翻天覆地的變化。進入21世紀以來,隨著科技的發展和人民生活水平的提高,土木工程行業越來越成為國民經濟發展的支柱產業,土木工程中越來越體現了技術與創新的作用,誰能在世紀之交把握住土木工程學科的發展趨勢,誰就能在知識經濟時代開創土木工程學科的新紀元。
1土木工程的涵義
土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。
2土木工程的發展現狀
自從20世紀中葉第二次世界大戰結束以來,土木工程業取得了飛速的發展,這時期的土木工程擁有良好的現代科學技術,先進的工程設施體系和持久耐用的建筑材料,并且隨著計算機技術的不斷提高,也為土木工程的發展注入了新鮮的血液,為此當今的土木工程呈現出以下幾個特點:①工程功能化;②交通高速化;③施工過程工業化;④理論研究精密化。為了適應時展的需要,世界各國都建造了很多標志性建筑,例如我國上海的環球經融中心大廈,樓高492米,還有中國臺灣的臺北101大廈高508米,它們的出現都是當代土木工程師們智慧的結晶,如今,我國新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國各地如雨后春筍般地涌現,新結構、新材料、新技術被大力研究、開發和應用。發展之快,數量之巨,令世界各國驚嘆不已。
3土木工程的發展趨勢
3.1高性能材料的發展
隨著未來科學技術的不斷發展,鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發展。日本、美國、俄羅斯等國家已經把屈服點為700N/mm2以上的鋼材列人了規范;如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。單一的材料將難以滿足要求,復合材料也就應運而生,另外,材料的功能也將從單一的功能向多功能方向發展,并且為了適應土木領域的可持續發展,材料的使用也必須節能和環保。
3.2計算機應用
隨著計算機的應用普及和結構計算理論日益完善,信息和智能化技術將全面引入土木工程,計算結果將更能反映實際情況,從而更能充分發揮材料的性能并保證結構的安全。計算機技術的引入將對土木工程領域的發展產生巨大的改善,其主要有四個方面的改善,分別為信息化施工、智能化建筑、智能化交通、土木工程分析的仿真系統。人們通過計算機技術將會設計出更為優化的方案進行土木工程建設,以縮短工期、提高經濟效益。
3.3環境工程
進入21世紀以來,環境問題已經越來越成為人們關注的熱點話題,氣候問題更是對人們的生產生活產生了巨大的影響,為了更好地滿足人與自然協調發展,堅持可持續發展戰略,土木工程與環境工程必將融為一體不可分割,城市綜合癥、霧霾、土地荒漠化、氣候變異、冰川消融、海水上升等一系列問題無不與土木工程息息相關,對于當代土木工程師來說,如何有效合理地解決大型乃至超大型建筑建設對環境的污染等問題,必將是土木工程師們在未來重點研究和思考的課題。
3.4建筑工業化
隨著建筑業體制改革的不斷深化和建筑規模的持續擴大,建筑業發展較快,物質技術基礎顯著增強,但從整體看,勞動生產率提高幅度不大,質量問題較多,整體技術進步緩慢。為確保各類建筑最終產品特別是住宅建筑的質量和功能,優化產業結構,加快建設速度,改善勞動條件,大幅度提高勞動生產率已是未來發展的必然趨勢,為了適應土木建筑領域快速高效的發展,實現建筑工業化是必然的趨勢。它的發展有四個重要方向:建筑設計標準化、構配件生產施工化,施工機械化和組織管理科學化。
3.5海底建筑
2010年4月26日,隨著中國大陸第一條海底隧道廈門翔安海底隧道建成通車,中國海洋這片美麗而又神秘的領域,在中國土木工程師偉大的探索與創新下,逐漸揭開了面紗,在今后的幾十年甚至幾百年,海底建筑將會是一種全新的建筑形式,有效利用海底空間是未來土木工程發展的一個必然趨勢,同時也對土木行業提出了巨大的挑戰。目前在全球范圍內,較為出名的海底建筑有馬爾代夫的海底餐廳、迪拜的水鐵餅酒店,相信在不久的將來,一定會有更多奇特的海底建筑出現。
3.6結構形式
隨著當今計算理論和計算手段的進步以及新材料新工藝的出現,為結構形式的革新提供了有利條件。土木工程中一些復雜的結構工程的計算將得到解決,空間結構將得到更廣泛的應用,不同受力形式的結構融為一體,結構形式將更趨于合理和安全。
3.7新能源和能源多極化
能源問題是當前世界各國極為關注的問題,由于我國是發展中國家,工業生產正處速發展階段,對能源的需求和消耗都很大,為此如何解決和處理這些問題,這對土木工程業提出了新的要求,應當予以足夠的重視。此外,由于我國基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經濟可持續發展的要求,所以在基本建設方面還有許多工作要做。在一些工業生產和污水排放方面,都應考慮可持續發展,另外在能源方面,開發新能源和節約能源都將是土木工程領域發展的必然趨勢,例如風能發電,開發太陽能和水資源循環利用,還有一些垃圾廢物的處理與回收。
【關鍵詞】土木工程概論 教學效果 教學質量
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)10-0051-01
《土木工程概論》是高等院校土木工程專業及其相關專業本科生必修的專業入門課,通過對本課程的學習,學生可以全面了解土木工程所涵蓋的領域及其各個分支學科所涉及的內容。
一、學情分析
《土木工程概論》是我院工程管理專業大一學生的一門基礎必修課,由于工程管理類學生與土木工程專業學生的培養目標不同,目前,對14級工程管理專業85名學生做了一項簡單的調查,有90%的學生能夠通過對該門課程的學習增強對專業的熱愛和興趣,有5%的同學處于中立狀態,有3%的同學越來越不喜歡這個專業,還有2%的同學很少參與到教與學的過程中來。
針對這種情況以及學生對該門課程的認識與態度,結合自身在教學過程中的一些體會,就如何提高《土木工程概論》課程的教學效果做了一點思考。
二、課程的特點
《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》這門課程的主要特點是其包含的內容非常多,涉及的知識面非常的廣,包括各類工程結構勘測、設計、施工、管理、監理、經濟和計算機應用等多方面的內容,其中每一章的內容實際上是一門課程甚至是一門學科。
2.教學內容比較陳舊、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,學生對知識的掌握如同沒有載體且很難實現,而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。目前我院所采用的《土木工程概論》教材是國家“十一五”規劃教材,內容涉及面是很廣、很全,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較少,而且對建筑領域最新的產品、前沿學科的介紹偏少,當然,這是任何教材都不能解決的根本性問題,因為教材的更新遠遠跟不上時代引領下的土木工程學科發展。
3.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。
二、提高教學效率與課堂教學的思考與建議
1.教師自身水平的提高
良好的教學效果需要高素質的任課教師來保障。今年是我院教學質量建設年,我院在如何提高教學效果以此來提高整體教學質量方面做了很多努力,如:教學過程的教學督導,在《土木工程概論》課程的教學督導中,督導專家提出,要加強教師自身對建筑領域的新思想、新材料、新工藝以及新產品的積累,通過實際工程案例來豐富課堂,不斷提高學生學習的興趣。
2.教材內容的及時更新
《土木工程概論》課程的教學內容往往以理論為主,而且傳統的都是課堂灌輸。在我院16學時的課程課時安排下,要全面的了解每個章節、每個過程,這無疑是一個難題,所以要不斷的通過更新教材的內容,結合現有的建筑實物,去激發學生主動學習相關內容,與時俱進,如在講解隧道工程時,可以以今年在中國揚州新建的揚州瘦西湖雙層公路隧道工程、蘭州新建的南山路伏龍坪隧道工程為支撐,提高學生學習的興趣、積極性。
3.教學方法的提高與改變
《土木工程概論》的根本使命是為學生以后學習專業課程開好頭,旨在提高學生對專業學習的興趣,所以,學習方法的改進與引導就顯得更為重要,在本門課程的教學過程中,我們在傳統的理論的教學方式的基礎上,充分利用多媒體資源,如進行建筑材料講解過程中盡可能多地使用圖片去認識;如在活動橋講解時使用動畫來理解;如隧道的施工等使用視頻來講解,諸如此類的方式方法顯得更加直觀、立體,真正能夠體現出淺顯易懂,取得事半功倍的效果。
4.加強學生對課余時間的利用引導學生自主學習
大學學習時間比較自由,課后少了很多的作業,這樣就多了很多能夠自己安排的時間,如何利用好這些時間去學習更多的知識,我們在本門課程中,針對每次所學內容,要求學生課后檢索相關的信息,如檢索目前世界上或中國最高的建筑物及其基本概況等,通過這樣的方式去引導和培養學生自主學習的方法、習慣和能力。
5.課堂上采用簡單的專業詞語
在國家教育部2001年提出的在本科教育中推進雙語教學的意見后,很多高等院校逐漸要求雙語教學。而我院作為一所獨立院校,從實際出發,在進行本門課程的教學過程中,使用一些簡單的專業詞匯(如:梁beam、板plate、柱column等),使學生熟悉相關的專業詞匯,為后續課程的學習、廣泛查閱專業文獻起到幫助與促進作用。
三、結束語
《土木工程概論》課程,雖然內容多、廣、全、專業,但是要做到授課內容涵蓋面廣、力求淺顯易懂、課程結構清晰,這就需要所有老師和學生的共同努力。我們在這里主要是通過這樣一門專業基礎課程的學習,讓學生在學好專業知識的同時,初步樹立專業思想和工程方法,提高學生對土木工程專業的學習興趣,引導學生利用好自己的大學學習時間,遵循學習規律,培養專業興趣,建立熱愛土木工程專業的感情和對土木工程事業的責任心,努力完成從中學到大學的轉變,為今后積極主動地學好專業課程、培養良好的自主學習的習慣與能力打下基礎。更重要的是使學生在大學階段樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀,確定好自己今后所要奮斗的方向與目標,成為一個社會有用之人。
參考文獻:
[1]蔡小玲,李繼明.提高《土木工程概論》課程教學質量的實踐與探索[J].教育教學論壇,2014,(09).