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关键词:建筑材料;实验教学;创新能力
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)34-0215-02
道路建筑材料课程是交通土建专业群的核心课程之一,是交通土建类专业唯一的一门全面介绍材料知识的课程,其主要任务是学习交通土建建筑物中常用的各种材料的性能、检测方法、质量控制和应用的一门课程,是交通土建类专业的必修课。它与毕业生的主要就业岗位——试验检测员直接对应,是获取“公路工程试验检测员”职业证书的必备知识和技能,是与就业密切相关的一门重要课程。然而,长期以来,道路建筑材料实验课在教学内容上只重视了传统的实验:物理性能和力学性能指标的实验,忽略了设计性实验。
为了响应教育部制订的《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高[2006]16号)等职业教育文件的要求,紧紧围绕高等职业技术教育培养目标“以服务为宗旨,以就业为导向,走产学结合的发展道路,培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才”。同时为了适应用人单位对创新型人才的需求,积极调动学生对实践课程的兴趣和主动性,道路建筑材料实验必须朝着培养学生的动手能力、创新意识和创新能力的方向发展,这也是材料课教学改革亟待解决的问题。
一、传统材料实验教学模式的弊端分析
传统的道路建筑材料教学模式采用“教师讲授——教师演示——学生动手实验”模式。这种模式由实验教师讲解本次实验的原理、仪器的使用和材料的试验检测方法,并提出数据处理的要求,然后让学生按照实训教材中的操作步骤完成材料性能的检测。这种实验教学模式在培养学生按部就班地进行试验仪器的操作、熟悉实验方法等方面发挥了重要的作用。它的优点是对材料实验的基础知识、基本检测方法、常用仪器的使用介绍比较全面具体,有利于学生系统掌握相关的知识点。弊端在于:
1.学生的学习缺乏主动性。传统实验教学模式,教师处于实验教学的中心地位,是实验仪器使用的传播者和材料检测知识的灌输者,学生只是被动地接受知识,按照老师的要求去做就完成了任务,不需要太多的思考,缺乏主动探求知识的过程和乐趣,不利于学生的积极性和主观能动性的发挥。
2.学生的创新能力培养缺乏途径。创新能力的培养往往产生于学生主动探求知识的过程中,实验是使学生获得感性认知的重要来源,材料实验为学生提供一种主动探寻的环境,容易引起和发现问题,一些具有探索能力的学生往往能在实验中发现一些新的规律、新的现象,从而产生新的创造思维,进而产生创新的想法。而传统实验教学模式,学生只能按照老师规定的步骤进行操作,缺乏主动探寻和独立思考的过程,不利于培养学生的创新能力。
3.不利于学生工程素质的培养。道路建筑材料实验的检测过程是一种综合的能力培养过程,通过对材料实验现象的观察、分析和对各种物理、力学指标的检测,培养学生驾驭实验仪器和运用所学知识的能力,包括自学能力、动手能力、思维判断能力和初步的根据工程需要进行实验设计的能力。而传统的试验教学模式无论从教学内容到教学方式均没有给学生留出充分的创新空间。学生只是简单地模仿教师的操作过程机械地进行,不利于学生个人潜能的发挥和工程素养的形成。
二、建筑材料实验教学改革初探
实践教学是高等职业教育教学中非常关键的重要环节,它在培养学生实践动手能力、主观能动性和创新能力方面是其它教学环节无法代替的。实践教学是理论教学与职业能力培养相结合的产物,是职业能力培养被融入课程教学过程的具体表现。因此,实践教学与理论教学是两个同等重要的教学环节,随着用人单位对高素质技能型人才的要求日益提高,实践教学也越来越受到职业院校教学部门的重视。因此,实验教学必须从理论教学中解放出来,有它自己的独立教学途径和方法,针对道路建筑材料实验教学存在的上述问题,我校在建筑材料实验教学中实施以下改革措施:
1.优化整合实验教学内容,建立合理的实验课程体系。教学改革前的道路建筑材料实验教学内容主要是常用建筑材料物理、力学指标检测实验,水泥技术性能实验,混凝土的粗、细集料技术指标检测实验,普通混凝土物理指标、力学性能检测实验,钢筋拉伸实验,沥青技术性质实验、沥青混合料力学性能指标检测实验等,这些大部分是检测技术指标是否符合国家技术规范要求,是否能在某一工程应用。我们学校从2005年开始在教学过程中逐步进行改革,通过多种形式的实验教学安排,对学生的实验教学进行不同层次的划分。一是各种材料技术指标的检测实验。根据道路建筑材料课程教学标准的基本要求,我们安排了28个基本实验,这些基本实验对学生理解、掌握道路常用建筑材料的基本性能和检测要求起到了非常重要的作用,规定每个学生必做,达到巩固课堂知识、理论联系实际的目的。二是工程应用性实验。主要安排了水泥混凝土配合比设计和沥青混合料配合比设计两个内容,采用实训周的形式完成。
2.增加设计性实验,培养学生的创新能力。实验教学是培养学生的设计思维、创新能力、工程素养和动手能力。为了达到这样的目标,必须在实验教学内容中创新,改变以单一的材料性能指标检测性实验为主的局面,拓宽学生知识面和思维方法,进行满足具体工程项目的设计性实验。由于工程材料设计性实验项目是一个基于工程需要、满足工程环境和条件的材料设计活动,过程本身能促进学生积极思考、积极探索,主动发现实验中的问题、解决工程中材料的选择和应用问题。例如:在实验过程中把原来粗集料、砂、水泥、混凝土等相对独立的技术指标检测内容,整合为某个工程设计需要的混凝土配合比,要求学生根据工程结构使用性能的需要,通过计算,试验检测、性能评定、调整材料用量在检测各项指标等步骤,最后得出水泥混凝土配合比。这些综合性、设计性实验的开设,均要求学生进行工程资料的收集、原材料的选择、原材料技术性能指标的测定,实验方案的制定,实验过程的操作、实验数据测试与处理,实验结果分析与判断等全部内容,这样不但加深了学生对道路建筑材料知识的理解掌握、熟悉工程设计性实验的方法和步骤,而且有利于把书本所学的知识应用到工程实践中,真正做到学有所用,有利于学生的职业能力和创新能力的培养。
3.调整实验的时间和课时,建立开放性实验室。改革前道路建筑材料实验大纲设置的实验课时为32节,每次试验只有两节课,有些技术指标检测实验等待的时间较长,如水泥安定性检测等,两节课时间根本无法完成该实验,这样不但影响实验教学的效果,还可能耽误下面的课程上课时间。因此,考虑对某些实验项目采用开放式教学是比较合理的,学生可以利用课余时间去做那些需要较长时间才能完成的实验项目。学生利用课余时间首先和实验老师预约;根据个人兴趣每个实验小组自由组合,小组人数为3-5人;实验方案由学生自己制定,经实验老师检查合格后就可以进入实验室进行实验;实验完成后应认真填写实验报告、分析试验结果。开放式实验教学可以培养学生的动手能力和创新能力,能更加有效地调动学生学习的积极性和主动性。
4.丰富课程网络资源,建设良好的实验教学环境。充分利用课程网络资源是提高教师的教学效率的重要手段,也是实施全开放实验教学的一个必要环节。近年来,我们非常重视网络资源建设,建设了《道路建筑材料检测与应用》国家精品课程,课程所有的资源都己经上网,如系列实验教材及指导,实验仪器使用,电子教案,课堂录像,实验与实训视频,部分设计型实验的模拟仿真,习题库及习题解答等等。丰富的网络课程资源能为学生的自主学习创造条件,为我们的实验教学提供了一种新的环境和工具,同时也有利于学生的自学,在实验教学中真正体现了学生自学为主,教师引导为辅的教学理念。
总之,通过道路建筑材料实验课的改革,既保证所有学生都能掌握最基本的材料技术指标检测技能,也能兼顾兴趣更强的学生对学习内容的更多需求;同时根据工程需要的设计性实验课程的设置增强了对学生创新能力的培养,拓展了学生的创新思维和锤炼技能的机会,加快了学生工程素养的形成,提高了实验教学的效果。
参考文献:
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关键词:道路工程材料;教学方法;行业规范
中图分类号:U41-4;G642
随着公路建设的大规模开展,道路工程材料的使用和发展速度也在逐步加快,道路工程不断涌现出新结构、新材料、新方法和新工艺[1]。《道路工程材料》是土工工程专业方向的一门重要的专业基础课。为了使学生深入系统掌握这门课程的知识及相关试验技能,应以相关的行业规范为指导,深入解析《道路工程材料》中的重点和难点内容,让学生清晰深刻的了解这门学科,培养本专业学生具备较强的道路专业基础知识和基本操作技能,为后续《路基路面工程》、《桥梁工程》、《道路养护与管理》等专业课程打下基础[2]。本文将从《道路工程材料》课程简介、教学过程中的难点分析、教学方法介绍和教学过程中行业规范配合使用的重要意义四方面进行讨论。
1. 《道路工程材料》课程简介
道路工程材料是泛指用于道路和桥梁工程及其附属构造物所用的各类建筑材料,主要包括土、沥青、水泥、砂石、石灰、工业废料、工程聚合物以及木材等材料[3]。该学科学习专业课的必备基础,又是一门应用技术。它与物理学、化学、理论力学、材料力学以及工程地质等学科有密切的联系。系统学习道路工程材料的基本性质、技术指标、测试技术、组成设计以及应用技术等方面的知识,不仅是道路工程相关专业重要的知识结构组成,而且也是科学合理地选择、设计、评价、应用和研发道路工程材料的理论基础。
2. 教学方法介绍
本课程参照行业规范,对道路工程常用材料的技术性能、质量要求、性能影响因素、评价测试技术和组成设计方法等基础理论知识进行重点论述,定期开展实验课程,建立“教、学、做”一体化的教学模式和动态的、形式多样的立体教学内容,构建起理论和实践相结合的教学模式。具体从以下几个方面进行[2]:
(1)、理论介绍。通过课本和规范内容进行理论讲解,让学生构建起材料组成、结构与性质之间关系的框架。
(2)、运用对比的方法。通过对比各种材料的组成和结构来学习它们的性质和应用,特别是通过对比来熟悉它们的共性和特性。这在学习沥青、水泥及其混凝土材料时非常重要。
(3)、密切联系工程实际,重视实验课并做好实验。试验课是本课程的重要环节,通过实验可验证所学的基本理论,让学生学会检验常用道路材料特别是水泥及水泥混凝土、沥青的实验方法,熟悉试验技能,并能够对实验结果做正确的判断和分析。这对培养学生的学习和工作能力以及严谨的科学态度十分有用。
3. 教学过程中行业规范的配合使用
行业规范是指在该行业统一使用的标准。在本课程教学过程中主要参考的规范包括 《公路工程集料试验规程》 、 《公路工程沥青基沥青混合料试验规程》 和 《通用硅酸盐水泥标准》 。这些规范在教学中起到很好的解释和引导作用。主要体现在:课本中有些名词的解释过于抽象,对于初次学习这门课程的同学来说不容易理解,即使理解也很难在实践中应用,此时可通过规范中对专业名词的解释及其测试方法进行提取,并结合课本,给学生做细致的讲解,让同学真正理解该名词的由来和应用。下面通过实例做具体说明。
教材在介绍集料磨光值概念时,在给出“磨光值是反映集料抵抗轮胎磨光作用能力的指标”。集料的磨光值PSV是将9.5~13.2mm并剔除针片状颗粒的集料制成试件,加速磨光后测定磨光后集料的摩擦系PSVra,并按式PSV=PSVm+49-PSbra求得[1]。关于磨光值,规范《公路工程集料试验规程》[4]首先给出了磨光值试验的目的和适用范围,详细介绍了试验所用的加速磨光机(见图1);并且给出了摆式摩擦系数测定仪的示意图。详尽介绍了试验仪器、材料、试验方法和数据处理。
对比可见,如果在教学中仅将教材的中的概念灌输给学生的话,不仅枯燥,而且学生只能对磨光值有个模糊的概念,教学效果差。然而,如果能配合规范学习,首先让学生明确这个概念的由来以及用途,随后通过PPT展示测定装置,通过具体的试验步骤并结合现场实测视频给学生做一步步的讲解,理论结合实际,不仅让学生了解磨光值的概念,还要明确磨光值测定方法和评价方法,将抽象的概念具体化,不但能提高学生的学习兴趣,而且真正的达到教学的目的。
4 结束语
规范作为某一领域统一使用的标准,要明确其重要性。在教学中,对于书本中一些抽象的名词和简略介绍的知识点,可通过查阅规范进行展开和介绍,从而达到教学的目的。
参考文献
[1] 申爱琴. 道路建筑材料[M] 北京:人民交通出版社,2010
[2] 伍必庆. 道路建筑材料[M] 北京:人民交通出版社,2012
[3] 李立寒. 道路工程材料[M] 北京:人民交通出版社,2013
关键词:土木工程概论;课程特点;教学探讨
中图分类号:G424文献标识码:A0前言
1988年教育部颁布了最新本科专业目录,从此以后我国的土木工程专业正式隶属于“大土木”的框架。从大土木的意义上讲,“土木工程概论”是土木工程专业的所有课程中相对较新的一门课程。塔里木大学(以下简称“我校”)的土木工程专业于2003年开始招生,其下开设有建筑工程、道路与桥梁工程两个方向。经过多年的教学改革与实践,在建筑工程和道路与桥梁工程的设计、施工、研究等等方面都本着“立足南疆、面向兵团、服务新疆”的宗旨,培养了大批“品德优良、基础厚实、知识广博、专业精深”的高素质人才,尤其为南疆土木工程事业的发展起着重大推进作用。自我校土木工程专业成立之始,就开设了“土木工程概论”课程,至今已有10多个年头。近年来,作者一直从事本课程的教学工作,本文结合本校的实际情况,对其课程特点及教学进行几点探讨。
1课程特点
教学的对象是大一新生。本课程设在大一第二学期,是学生进入大学后的第一门专业基础课,在整个专业课程体系中起着重要的先导作用。教学内容多,教材更新慢。本课程涉及内容涵盖土木工程专业全貌,既有本专业的许多相关课程内容,如土木工程材料、基础工程,又有各种工程结构的勘察、设计、施工、项目管理以及计算机等多方面知识,因此教学具有一定难度。再者,现代的土木工程发展较快,新知识、新技术及新材料等日新月异,而我们所使用的教材更新较慢。所以,为了充分发挥本科的先导作用,需将土木工程最新信息及时介绍给学生,激发学生学习本专业课程的积极性。学时少。教材在编著时因考虑到概论类课程的学时较少的情况,在内容上范围较广在深度上较浅,基本都是点到为止。我校本课程的授课学时数为24学时,如何在有限的时间里,把较多的教学知识点和本课程的前沿动态生动有趣地传授给学生,不仅需要对教学内容熟练掌握,也需要对教授的内容进行一定的取舍与补充,是这门课程所直接面临的难题。
2教学探讨
丰富教学方法,选择合适的教材。对于任课教师而言,要不断提高自身的学术知识素质,也要不断探索和创新科学的教学方法,丰富自己的教学方法。如在教学中,多利用多媒体的教学手段,提高自己的PPT制作技巧,所利用丰富的网络资源,来提高本课程的课堂教学效果。总之,从事“土木工程概论”课程教学的教师,不仅要不断学习专业知识及其学科前沿的新工艺、新材料及新技术等最新知识,还要不断探索和丰富完善教学方式方法,并定期参加工程实践培训与学习锻炼提高,以丰富实践经验,只有这样,才能在“土木工程概论”课程的教学中取得令人满意的效果。
教材对于任何课程而言都是极其重要的,目前,我校本课程选用的教材是由叶志明主编,高等教育出版社第三版的“土木工程概论”。选择本教材的原因有三:一是本教材采用四色印刷,重点反映土木工程发展的最新研究成果,注重将历史人文内容、哲理贯穿于教材中。二是本教材结合网络资源,利于教师将文字教材和网络资源结合起来展开教学;三是本教材按20~30学时的教学计划编写,与本校本课程的24学时较为接近。针对学生不同的专业方向,授课内容详略得当。当前各高校的土木工程专业普遍采用分流模式。例如我校土木工程专业下开设建筑工程、道路与桥梁工程两个专业方向。在学生选择专业方向时,希望他们对这两个方向将要学习的内容、课程和特点都已有较为全面的了解,能够选择自己喜欢的专业方向。因此,在有限课时情况下,兼顾“大土木”原则,任课教师可根据专业区别尽可能详细地反映课程总体内容,突出相应重点。在实际的教学当中,建筑工程方向可以简单介绍建筑按用途分类和按主体结构所用材料分类两种分类体系,重点放在多层、高层与超高层建筑体系上;而道路工程方向可以重点介绍交通土建工程和桥梁工程;对该课程的教学可根据不同专业模块方向进行有侧重点的讲解。
采用启发、互动式教学激发学生学习热情。启发式教学是通过各种启发诱导来挖掘学生的潜能。而互动式教学模式就是以“学生为主体,教师为主导”为教学原则。从我校土木工程专业一年级学生的生源及高考录取成绩情况来看,具有以下特点:学生的基础普遍较好,学习积极性普遍很高,对学习充满了渴望和浓厚的兴趣;同时,对土木工程专业不是很了解,尚缺少相关的专业知识。因此为激发学生的学习热情,可采用启发、互动式教学方法。比如授课老师在讲解道路的线形组合时,可先让学生思考一下道路的线形形式,在提出“连接两个城市的道路的线形为何不全部采用直线,两点间不是直线最短吗?那样既可降低工程造价也可使车速开得更快吗?”等问题让学生去思考、讨论,然后就可引出道路线形组成及结构组成等知识点。当然,任课教师可根据授课内容,把身边熟悉的建筑材料、建筑物等引入课堂,以课堂提问的互动方式穿插于课堂教学中;或在适当时候提出问题让学生思考、分组讨论,课后布置一些思考问题,让学生课去图书馆或网上去收集、查阅资料,或到实地进行考察等,以小论文的形式递交,其成绩可计算在本课程的结业考试中。加强本课程的实践教学。目前我校开设的与“土木工程概论”课程联系最为紧密的实践性教学就是开设在大学二年级第一学期的专业认识实习,所以实践性教学和课堂教学之间存在着一定的脱节问题。而在教师教学过程中,课堂内容的教学与课程的实践性教学又是密不可分、相辅相成的。
为了解决两者的脱节问题,在授课时,可根据教学内容,可采用灵活的课堂教学方式。例如:在讲到公路和城市道路的分类、组成、作用等知识点时,可鼓励学生业余时间去实地考察校园内各条道路及本市主要城市道路的基本情况,这样能让学生在接触专业知识的同时更好地从感官进行认识,学会将理论与实践良好融合,加深学生的理解,增强记忆。另外,为增强本课程的实践教学环节,建议把土木工程专业认识实习提前到本课程的理论教学完成后。通过带领学生亲身实地参观观察本市及阿克苏地区的具有特点的高层和超高层建筑、特种结构、各类桥梁、城市道路及沙漠公路等实体建筑,以充分调动学生的学习积极性,激发学生对本专业的学习热情。考试方式多样化。高校素质教育的核心问题是对学生的综合素质和能力的培养。互动法教学的目的是否达到,既能考查学生对理论知识的掌握程度,又能反映学生进行工程实践的能力。开卷和闭卷是传统教育下的考核方式,一定程度上限制了学生的思维空间,不利于对学生创新能力的培养。关于考核问题,我校分为两部分,第一部分是平时成绩,第二部分为期末试卷的考试成绩,平时成绩一般占总成绩的40%,期末综合考试成绩占总成绩的60%。总之,要有效体现学生的学习过程,准确全面地反映学生的学习情况。
3结语
本课程所包括的内容较多,涉及的知识面较广,为有效地发挥本门先导课的作用,本文结合自身教学实践,对本课程的教学过程进行了初步探讨,以期能够提高学生的学习兴趣,激发学生的学习潜能,能够为新生入学接触到的第一门专业课程开个好头,充分发挥“土木工程概论”课程在专业教学当中的先导作用。
参考文献
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在实践中才能发挥作用,才能得到丰富、完善和发展。大学生成长,就要勤于实践,将所学的理论知识与实践相结合一起,在实践中继续学习,不断总结,逐步完善,有所创新,并在实践中提高自己由知识、能力、智慧等因素融合下面小编为大家整理的大学土木工程专业实习报告文章,提供参考,希望对你有帮助,欢迎阅读。
实习报告一
作为一个土木的学生,我们能深刻体会 到实践对我们的诱-惑,因为它会快速的提高我们的专业能力,俗话说实践是大学生活的第二课堂,是知识常新和发展的源泉,是检验真理的试金石,也是大学生锻炼成长的有效途径。现在到处都在修建房屋、无论是居住还是办公或是其他作用的结构,我们总能随处可见,但施工现场是不能随便进入的,所以以前也都是远距离的观望,只能看到外部结构。总想进去看看里面的内容。
我们都知道一个人的知识和能力只有在实践中才能发挥作用,才能得到丰富、完善和发展。大学生成长,就要勤于实践,将所学的理论知识与实践相结合一起,在实践中继续学习,不断总结,逐步完善,有所创新,并在实践中提高自己由知识、能力、智慧等因素融合成的综合素质和能力,为自己事业的成功打下良好的基础 。
因此生产实习是土木工程专业教学计划中必不可少的实践教学环节,它是所学理论知识与工程实践的统一。所以学校能给我们这个机会,我们都很珍惜,希望能通过这次实习提高我们的专业知识和素质,为我们以后的工作打下基础。
根据学院的安排,我们进行了为期十天的土木工程生产生产实习。我们组被分到××××,引入我们眼帘的是三幢正在进行修建的大楼,经师兄介绍后才得知,这一号楼、二号楼、三号楼,都是廉租房。我的第一感觉就是便宜的房子,但后来才知道廉租房是国家出钱修建的民生工程,专门为一些贫困群体修建的住房。三个塔吊机整有条不紊的工作着。目测高度已经修到三十米高了。
由于地理位置比较特别,这三幢楼修建在一个山坡上,从背面看他们的地基要比路面高出十几米。看起来比较壮观。还有一个工程正在进行场地整平。一些工作人员都在辛苦的工作着,场地上有挖土机,运渣车。由于攀枝花地质特殊,地基也都是一些延岩石,场地上还有两辆碎石的机器,用来破碎岩石。
我们现在外面仔细观察了几番。后又带着安全帽在师兄的带领下进入了一号楼观察内部作业。进去后的第一眼是感觉空间特别小,无论是卧室、厨房、还是客厅,都感觉特别小。全部都是一室一厅的格局。师兄说这是为贫困群体建造的房租,都是这样的,这也是我第一次见到廉租房。由于工人都在上面工作呢,所以我们在下面几层逗留了一会就往上面走去。走到上面看到一些工人正在做填充墙的工作,还能看到一些构造柱的内部钢筋布置。
上面的还在浇筑混凝土,混凝土由塔吊机运送上去再由工人推到施工现场旁边以方便工人作业。无论做什么,都有很多我们是学习的地方,我们虽然接受了这么多年的教育,但还都是“文弱书生”,我们连最简单的砌砖都还做不好,一些更复杂的更不会了,有句话说:纸上得来终觉浅,我想这就是现在大学生的现状,理论知识很丰富,但实践区委一窍不通。所以能现场观察是每个学生都期望的。而学校给我们提供了这个机会,让我们在毕业前先体会一下工地生活,所以我们都特别认真去观察去学习。
回顾这些天的经历,我们确实学到了许多实在的东西,也思考了许多问题。我们感触颇多,也受益良多。此次在施工现场实习,能亲眼看到各个班组的施工过程,能亲耳听到技术人员针对问题的讨论,能亲身参加工程的例会,是我们最大的收获。这些都使自己对于工程管理的基本情况有了感性的认识,也为马上踏上工作岗位作了很好的热身。在现场的短期学习也提高了我的专业技能。以下就为这次实习的一些收获、认识和感想:
1. 通过这次实习,书本上的知识在实习过程中得以消化,对于一些专业术语、具体的施工程序都有了深入的了解,巩固了理论知识。以前老师讲一些知识的时候我们脑海中就没这种概念,很难产生画面感,脑子里一片空白,理解起来也事倍功半。比如说对于钢筋加工的过程,构造柱钢筋的绑扎,从前只是听老师讲解和书本上学习,但对于具体操作并不清楚。这次在现场亲眼看到了以后,将理论同实际联系起来就很直观,印象特别深刻。在实习中我们每天还会看一些施工图纸,做一些电子文档,这些也都加强了我们对CAD和电子表格EXCEL在工程中的运用,这对今后的工作有很大帮助。
2. 在施工过程中,很多时候实际施工操作与书本上的理论知识并不一定相符合。书本上的都是理论情况下的,但工程中会遇到许多复杂的实际情况。这时书本上的就不在适合,就要靠工作人员的经验了,这些对我们帮助很大,它能提高我们的随机应变能力。
比如:一根400m的梁其下部钢筋为12φ32 ,在理论上要求保证钢筋间的最小间距>25mm,但在实际操作时是因为某处钢筋太多而往往办不到。这就需要多年的施工经验积累同理论知识相结合,做出适当的变通。我们必须学好扎实的理论知识,很多东西虽 然说都在课堂上学过,可我们还没有学精,没有将其转化为自己的资本,不能够学以致用。不管将来从事施工或者预算,都需要我们平时多留心,多观察,多发问,需需要我们不断的积累和广泛收集信息。我们生活的四周,许多东西都是值得去学习去思考的。
因此,我们需要打下扎实的基本功,牢固掌握专业知识,培养自己运用理论知识解决实际问题的能力,这样才能在自己的工作领域上站稳脚跟。
3. 目前,我国建筑市场的发展还不是很完善,信息缺乏,管理力度不够,建筑规和相关法律法规没有彻底的贯彻和执行。在实习现场,同样存在着许多问题。比如施工准备不足,道路以及临时设施都没有达到规范要求,没有采取雨季施工措施,钢筋不注意保养,浪费严重等等。相信随着制度的发展完善,各种问题都应该会解决和避免的。
4. 当今社会竞争激烈,作为即将毕业入行的新人,我们应该端正自己的态度,给自己作一个好的定位,不要自恃甚高也不应该妄自菲薄。对每项工作都要认真踏实,创造出价值才有所收获。对人应该热忱,处理好周边的关系。所谓“先做人后做事”,在建筑行业这个大圈子里尤其需要为人处世的能力。并且我们还要学会虚心向他人学习,不懂就问,态度要诚恳,让别人愿意将自身的积累传授于你。这样一点一滴地积累才能是自己不断发展。
5. 无论从事什么样的工作都需要认真细心的工作态度,土木工程专业更明显,俗话说:差之毫厘、谬之千里。因为一点点小的失误都可能会减少工程的寿命,甚至会酿成大祸,这种情况也越来越多,工程刚建好就出现各种各样的问题,这些都会给户主带来很大的困扰,甚至会对他们的生命带来威胁。而且也会给公司带来巨大的损失。所以我们要谨慎做事,处处留心。
这短短的实习,让我大开眼界,也深刻体会到自己的不足,同时也学会了很多实用的东西,也让我对自己今后要从事的行业有所思考。理论和实际的差距只有自己亲身经历才能明了,原来的那种心高气傲没有了,取而代之的是脚踏实地的努力工作学习的决心和信心。短短十天,仿佛思想又得到了一次升华,心中又多了一份人生感悟。
这次实习让我深刻体会到读书固然是增长知识开阔眼界的途径,但是多一些实践,畅徉于实践当中接触实际的工作,触摸一下社会的脉搏,给自己定个位,也是一种绝好的提高自身综合素质的选择。作为一名现代的大学生,我们肩负着建设四化的历史性任务,不能只顾埋头书堆,纸上谈兵,用自己所学到的知识来造福社会才是我们的最终归宿。因此,我们因该在学习至于多参加一些这样的实践,从而跟好的提升自己。
二
一.实习目的意义:
认识实习是土木建筑工程专业基础必修的实践性教学环节,是学生在校学习期间理论联系实际、增长实践知识的重要手段和方法之一。通过实地参观,使我们通过实践对土木工程的施工现场和施工体系进行考查,了解土木工程建筑、结构、施工的基本知识,建立起初步的工程意识,激发我们对土木工程专业后续课程的求知欲,为学习专业基础课和专业课奠定感性认识的基础。在实习过程中,我们以老师帮我们找的建筑工地为主,我们对工地进行了参观,了解了工程施工和管理的主要流程,认识建筑材料,建筑机械,施工技术并且熟悉工程管理制度,更为将来从事工程施工和管理打下实践基础。
二.实习内容
1.认识建筑结构,建筑材料,建筑机械。
2.了解某些结构的施工工艺。
3.观看建筑施工过程。
4.辅导老师讲解理论知识。
5.了解鸟瞰图的表达内容,初步掌握阅读鸟瞰图的方法。
三.实习时间
20xx年6月
四.实习地点:
山东省xx市xxx大学(xx)山东省xx市x县xxx公园
五.实习成果:
现将实习成果汇报如下:
星期五下午上完课,老师组织全体同学分为三组进行认识实习。地点是本校区新建图书馆及正在建设中的宿舍楼和学生餐厅。老师首先为同学们讲解安全施工的重要性,并要求同学们在进入施工现场后要有较强的自我保护意识。
实习项目1
xxx大学(xx)图书馆
1)工程概况
xxx大学(xx)位于山东费县红色革命老区。学校为了满足同学们对知识的渴望追求,决定建造一座多功能图书馆,包括电子阅览室,图书室等现代化设施。目前已竣工,内部正在装修,该图书馆由华通路桥建筑公司承建,为七层框架结构。
2)相关知识知识点1:框架结构
内部间隔墙很少,间隔的主要方式以透明玻璃为主,显示出空间的开阔,也从中可以看出框架结构的一些特点。主要的特点有空间分隔灵活,自重轻,节省材料;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。
知识点2:防水材料
在楼顶我们看到了SBS改性沥青防水卷材和冷底子油,之前曾看过有关做防水的视频,老师也讲过用火烘烤卷材可以使卷材与楼面紧密结合,防止卷材鼓胀影响防水效果。在铺贴防水卷材时还需上翻250mm或300mm,这样可以使雨水顺着天沟排到排水管道中,防止雨水顺着接缝回流到卷材下面。这也就是我们在《房屋建筑学》中学的泛水。在课堂讲解屋面防水时老师还提到过后浇带的概念。后浇带是在建筑施工中为防止现浇钢筋混凝土结构由于温度、收缩不均可能产生的有害裂缝,按照设计或施工规范要求,在基础底板、墙、梁相应位置留设临时施工缝,将结构暂时划分为若干部分,经过构件内部收缩,在若干时间后再浇倒该施工缝混凝土,将结构连成整体。
实习项目2
xxx大学(xx)宿舍楼
1)工程概况
xxx大学(xx)学生逐年增多,为满足在校学生住宿情况,学校将在12号楼西建宿舍楼,该宿舍楼属于砖混结构,由华通路桥建筑公司承建。
2)相关知识
知识点1:煤渣环保砖
所用的砖属于煤渣环保砖,是以煤渣为主要原料,掺入适量石灰、石膏,经混合、压制成型、蒸养或蒸压而成的实心煤渣砖。在砖缝中我看到有几个很小的木楔,老实说这是在安装木门框时固定门框用的。因为木头的拔钉性比水泥和砖石的好,有利于门框的稳定,所以在这用来保护砖因外力碰撞而导致整体的稳定性。实习中我们看到的墙体一部分都是用空心砌块砌成的,推行使用空心砖是国家的方针政策,也是工程中的需要,空心砖有隔热、隔声、质量轻、可以节省材料等优点。
知识点2:梁的分类
隧道工程课程内容覆盖面广、零散,传统教学模式难以达到理想效果,迫切需要创新教学模式。结合该课程特点,可采用模块化教学方法进行教学。根据涉及科学、工程问题的不同,将该课程内容划分为基本概念模块和地质、力学及支护结构模块、传统施工方法模块、非传统施工方法模块、管理与维护模块等。此外,还提出按照工程项目建设阶段来划分课程模块,进一步丰富了隧道工程课程模块化教学方法。实践表明,该教学模式有助于学生深入理解课程内容,帮助学生建立专业知识体系。
关键词:
隧道工程;模块化教学;学习迁移理论;教学研究
近年来,随着高速公路、铁路建设及城市地下空间开发的蓬勃发展,出现了越来越多的隧道工程,交通、市政建设领域对隧道工程专业技术人才的需求量不断增大。培养创新能力、应用能力及解决能力实际问题较强的应用型专业人才是地方本科院校的主要办学目标之一[1-2]。笔者在隧道工程教学过程中发现,该课程内容覆盖面广,且较为零散,采用按教材章节顺序进行授课的传统教学模式难以达到良好效果,亟需探索新的教学模式。起源于德国的“模块化教学”[3]方法,可以较好解决上述问题。该方法是基于学习迁移理论基本原理,把课程内容分解成若干个部分,再将具有相同或相近主题的内容进行整合,形成具有内在联系的单元模块并进行教学[4-6],可以提高学生学习的灵活度,激发学生学习的积极性和主动性,进而提高教学质量。文章以武汉工程大学土木工程专业、道路桥梁与渡河工程专业为例,探索模块化教学方法在隧道工程课程中的应用。
一、隧道工程课程特点及教学现状
(一)内容覆盖面广
目前我校采用的教材是彭立敏、刘小兵主编的《隧道工程》[7],同时参考了丁文其[8]、覃仁辉[9]、朱永全[10]等主编的教材。这些教材的主要内容大体上包括:绪论、隧道勘测设计、隧道主体结构与附属结构、围岩分级与围岩压力、隧道支护结构的设计计算、隧道施工方法、隧道施工工艺及技术、高速铁路隧道、隧道常见病害及处治方法、隧道施工组织与管理、运营管理与维护等。可见,隧道工程课程内容涵盖面广,包含了规划、设计、施工、运营管理等过程的各个方面,既有基本概念和理论,又有施工工艺和方法;既包含技术层面问题,又包含管理层面问题。
(二)主要内容之间独立性强
隧道工程课程不仅知识点多,而且其主要内容之间具有较强的独立性。如隧道勘测设计、围岩分级、围岩压力等,主要涉及工程地质、岩土工程勘察、岩体力学等知识;隧道主体结构与附属结构,主要涉及建筑结构等知识;隧道施工,主要涉及工程爆破、工程机械等知识;隧道支护,主要涉及岩土工程、建筑材料等知识。
(三)与先行课程关系密切
隧道工程课程一般在第七或第八个学期开设,在此之前,学生应修完所有专业基础课和大部分专业方向课,掌握相应的专业基础知识。该课程的主要内容和先行课程之间存在密切联系.
(四)教学困境
综上,隧道工程课程内容庞杂,涉及土木工程专业大部分基础知识,导致学生在学习该课程时存在理解不透彻、记忆不深刻等问题,学习积极性普遍不高。如何激发学生学习兴趣,是授课教师面临的一大挑战。另一方面,隧道工程课程内容具有较强的综合性,如将这些零散的内容按照某种属性或规律进行适当归纳、分类,使之成为若干个相互联系的有机整体,则不仅能够提升学生的学习兴趣,还可以帮助学生构建专业知识体系,使学生对专业知识的认知和理解上升到新的高度。
二、模块化教学设计
针对上述问题,采用模块化基本理论和方法,并根据涉及科学、工程问题的不同,将隧道工程课程主要内容归为基本概念、地质及力学问题、施工方法、新技术新方法、运营管理与维护等5个模块,具体分述如下:
(一)基本概念模块
主要包括隧道的定义、分类、发展历史、隧道主体结构与附属建筑等。隧道工程是地下工程的一种,有别于一般建筑工程,该模块主要介绍隧道工程中的名词、定义及相关基本知识。
(二)地质、力学及支护结构模块
主要包括隧道工程勘测设计、围岩分类、围岩压力、隧道支护结构的计算等。隧道修建在岩土体中,其支护结构的形式主要取决于围岩的工程特性,隧道开挖与支护的核心问题是围岩力学特性及围岩与支护结构的相互作用,即围岩的地质力学问题。
(三)传统施工方法模块
主要包括钻爆法施工、掘进机法施工、隧道辅助施工作业、新奥法等。根据隧道工程所在岩土体性质的不同,可以分为岩质隧道和土质隧道。岩质隧道多采用钻爆法或掘进机法施工,土质隧道多采用盾构法(掘进机法的一种)。新奥法不是具体的施工方法,但目前几乎所有隧道的施工都采用新奥法的基本理念和原理。
(四)非传统施工方法模块
主要包括高速铁路隧道工程、城市地铁隧道工程、海底隧道工程等。近年来出现了上述特殊环境和技术条件下的隧道工程,与之配套的新技术、新方法也日趋成熟,其占有重要地位。
(五)施工管理与运营维护模块
主要包括隧道施工组织管理、运营阶段的养护与维修等。隧道工程是隐蔽工程,在施工过程中作业空间有限,作业环境危险性高,且各工序之间相互干扰大。在正常运营阶段,车辆冲击、废气排放、地下水、围岩等因素对衬砌耐久性造成不利影响,隧道交通事故、火灾等更是会造成严重后果。这两个方面的问题均需要通过实施管理来解决。上述方法是将隧道工程作为土木工程的一个分支学科来进行探讨,包括理论、方法和工程技术等多个方面。此外,和桥梁工程、道路工程、房屋建筑工程一样,也可以将隧道工程作为工程项目的一种,相应的课程主要内容围绕隧道工程从规划到设计、施工,再到后期管理等。按照该思路,可以将隧道工程课程的内容划分为:隧道工程基本理论与基本概念、隧道工程规划选址与设计、隧道工程施工、隧道运营管理4个模块,这4个模块则直观反映了隧道工程项目建设的大体流程。
三、模块化教学实施及效果评价
武汉工程大学土木工程专业创办于1992年,是学校“十二五”重点建设学科之一,为一级学科硕士学位授权点、湖北省楚天学者设岗学科、省级品牌专业。该学科现设有建筑工程方向、交通土建方向,以及道路桥梁与渡河工程。隧道工程是我校土木工程专业(交通土建方向)及道路桥梁与渡河工程专业学生的专业方向课。2014年开始,将上述模块化教学方法应用于我校土木工程专业(中英班)、土木工程专业(交通土建方向)及道路桥梁与渡河工程专业的隧道工程课程。首先,从内容属性的角度出发进行模块划分,在讲授每一个模块之前,提醒学生复习与之相关的课程内容;在讲授课程的过程中,提醒学生讲授的内容涉及哪些专业基础知识,从而让学生认识到专业基础知识对于后续专业课学习的重要性。其次,在每一个模块内容讲授完毕时,归纳总结该模块的主要内容,详细分析将这些内容作为一个模块的原因,让学生理解同一模块中各部分内容之间的内在联系。再次,在全部课程内容讲授完毕时,引导学生回顾课程内容,分析各部分内容之间的逻辑关系,帮助学生建立专业思维,构建专业知识体系。最后,采用上述工程项目建设阶段模块,引导学生再次回顾教学内容,可以有效促进学生的开放性思维,并全面提升学生运用专业知识分析和解决工程问题的能力。经过一年多的模块化教学探索和实践,该课程教学取得了一定成效,学生的学习积极性得到普遍提升。学生反映,在学习隧道工程课程过程中,较全面地回顾了先行课程涉及到的知识,对专业知识体系的认识上升到了新的高度。
四、结语
基于学习迁移理论基本原理,按照涉及科学、工程问题的不同,将隧道工程课程内容分为基本概念模块以及地质、力学及支护结构模块、传统施工方法模块、非传统施工方法模块、管理与维护模块等。此外,按照工程项目建设的阶段,将该课程内容划分为:基本理论与基本概念、规划选址与设计、施工、运营管理4个模块。二者联系紧密,互为补充。实施该模块化教学方法,提高了学生的学习积极性,促进学生深入理解课程内容,培养学生运用专业基础知识分析、解决专业问题的能力,帮助学生构建专业知识体系,收到了良好效果。需要指出的是,模块化教学方法绝不是简单地将课程内容划分模块分别讲解。在实际操作过程中,需要引导学生去分析、思考划分模块的依据以及各模块之间的内在联系,并站在教材编者的角度去分析课程的内容构成,从而帮助学生构建专业知识体系,培养学生善于运用专业知识分析和解决实际工程问题的习惯和能力。课堂上应适当组织学生进行研究性学习,并布置课程作业,充分发挥学生自主性,实现师生之间互动。
作者:王章琼 黄民水 余浩延 单位:武汉工程大学资源与土木工程学院
参考文献:
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[7]彭立敏,刘小兵.隧道工程[M].长沙:中南大学出版社,2009.
[8]丁文其,杨林德.隧道工程[M].北京:人民交通出版社,2012.
关键词:桥梁工程课程;案例教学;案例设计;案例组织;力学特征
中图分类号:G6420;TU997 文献标志码:A 文章编号:10052909(2017)02006604
一、对桥梁工程课程案例教学的认识
案例教学弥补了传统教学方法的缺陷,并有助于提高学生的综合素质,在国内外得到了广泛应用。从教学方法上看,案例教学改变了单向的知识与技能传授的方式,使学生能够主动参与分析案例中的实际问题,激发思维能力和创新潜能。特别是对工程应用学科,利用案例能使教学更贴合工程实际,以工程问题为导向[1],有利于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,符合卓越工程师培养的目标要求。
桥梁工程课程是道路与桥梁工程、桥梁与渡河工程等专业的必修课。该课程涉及建筑材料、材料力学、结构力学、结构设计原理等众多前期课程,同时该课程又集理论和实践为一体,是工程应用性极强的一门课程。对于这样一门课程,实行案例教学具有如下特点:
一是,能综合材料、力学理论、构造知识和施工方法等多方面与工程实践密切相关的内容,使学生将前期课程所学的知识形成网络体系[2],培养学生综合各种所学知识,并用于分析和解决问题的能力,提升学生工程素养。
二是,更贴近工程实际。以往教学仅注重桥梁工程的系统性和理论性,而忽视有关构造细节和施工技术。案例教学中的案例来源于真实工程实践,有助于引导学生深入了解有关桥梁构造设计和施工技术方面的知识,并与理论结合,形成理论和实践的统一认识。
三是,利用案例教学灵活的特点,紧密结合桥梁工程技术的发展,及时追踪桥梁工程建设的最新成果,如新结构形式、新设计理论和施工技术等,拓宽学生知识面和对本学科的视野,循序渐进地培养学生对桥梁工程演进发展的敏锐性。
从教学方法论上看传统的桥梁工程课程教学模式是理论到实践的过程,教学内容较为系统,教学组织较易开展;案例教学则是从实践回归理论的过程,先摆出问题,再针对问题寻找解决方法。在教学过程中如何编制案例才能达到较好的教学效果,在案例的设计和组织上必须有所思考。本文正是基于这一出发点,对桥梁工程课程案例教学的设计和组织进行探讨。
二、桥梁工程课程教学案例分类及特点
按照案例的素材来源,桥梁工程课程教学案例包含设计类案例、施工类案例和事故类案例等,也可以收集日常生活中的某些力学现象进行归类。设计类案例可以帮助学生建立对桥梁设计和构造最直观的认识;桥梁设计与桥梁施工技术紧密相联,施工类案例可以进一步加深学生对桥梁设计理论的认识和理解;事故类案例震撼性强,结合事故原因辨析,可以为学生掌握和应用知识点提供极为有益的帮助。
按照案例教学方法又可分椋貉菔拘桶咐教学、讨论型案例教学和角色扮演型案例教学。演示型案例教学严格意义上不属于上述案例教学的认知范畴,因为它仍然是一种单向的教学模式。但是应该看到它在教学中的优点,案例短小精悍,演示型案例教学主要以教师为主,教学过程容易把握,在教学课时有限的情况下,演示型案例教学在加强理论教学效果上优势明显,其仍然是常常采用的一种教学方法。
讨论型案例教学强调教师和学生的互动,教师介绍案例的背景,并循序渐进地提出问题,引导学生思考,并发表自己的见解。讨论型案例教学可以调动课堂学习气氛和学生学习兴趣,培养学生的表达能力,以及思考问题和解决问题的能力;案例讨论以学生为主,教师仅仅是一个抛砖引玉的主持人。讨论中学生思想产生碰撞,有利于启迪新的想法,拓展创新思维。参与讨论的学生人数不受限制,是案例教学采用较多的一种形式。
角色扮演型案例教学以学生为主体开展教学活动,需要教师事先设定某个工程项目和各方立场观点,并将学生分组安排,教师也可以作为其中一方的扮演者参与其中。角色扮演型案例教学中学生是主体,需要学生主动收集相关材料,可以最大程度地激发学生参与的积极性。课前准备充分是保证角色扮演型案例教学效果的前提条件,选择合适的案例背景并加以设计则是此类案例教学的关键。角色扮演型案例教学要求参与方准备时间较多,作为课程教学开展的次数也受到一定限制。
案例教学的实施可以在课内也可以在课外,课内案例教学受时间限制需要安排紧凑,以演示型案例教学或讨论型案例教学为主。课外案例教学在时间上较为宽松,形式也可以更为多样,如利用学校
所在城市众多桥梁的现场环境,组织学生周末春游、秋游,在宽松的环境下开展角色扮演型案例教学,可以极大地调动学生的参与积极性。
三、桥梁工程课程教学案例设计原则
课程教学案例设计的一般原则,如案例的典型性、启发性,案例与培养目标的一致性,案例的可理解性等[3-4]。具体到道路与桥梁工程专业,桥梁工程课程教学应以培养工程素养和综合能力为导向,培养学生对工程问题的敏感性,并能应用所学知识分析问题和解决问题。桥梁工程课程涉及材料、力学、设计等多门课程的内容,但现有教学强调基础知识的传授,忽视知识的系统整合,以致学生面对实际问题,感到
不知如何应对,无从下手,总是希望有个固定的模板加以套用,这样将极大地限制学生工程创造能力的发挥。
在桥梁工程课程教学案例的设计上,笔者建议将力学理论作为一条主线。作为高年级专业课,桥梁工程课程教学具备将前修的材料和结构类课程内容进行整合的条件,在教学内容中以力学理论为主线,同时在案例的设计上加以体现。如文献[5]针对梁式桥静力体系划分作了教学案例分析。以力学理论为主线的案例设计,可以整合桥梁工程课程知识点,系统梳理桥梁工程课程与其他前修课程的内在联系,培养学生面对工程问题时能综合所学知识解决实际问题的能力。桥梁工程设计、构造和施工教学内容中包含的力学知识如图1所示,各部分与力学知识的结合表现在三个层面:一是材料层面,如基于材料受力的截面应力分布、各应力形态(弯曲应力、剪应力、压应力、局部受力),以及由应力超限造成的各种破坏形态等;
二是构件层面,如梁、柱、扭、索等构件的受力及变形;
三是结构层面,如梁式桥、拱式桥、索承桥,以及由基本结构组合形成的各种组合结构等。
四、桥梁工程课程案例教学的组织
(一)收集典型题材
案例教学中,选择好的题材是吸引学生注意力的有效手段,同时也是学生衡量案例教学好坏的第一印象。有关研究也表明,学生即使对案例涉及的知识不明确,也能够对案例的好坏作出评价,可以说案例教学效果的好与坏,首先主要取决于案例题材的选择是否适当。题材应来源于真实的工程实际,要提供丰富的信息,最好结合图片、视频或动画演示来讲解。案例来源的客观素材要详尽,但受制于课内教学的时间限制,案例教学的内容又要精炼,要与教学大纲保持一致。把握案例内容的难易程度,处理好案例教学时间分配,才能达到事半功倍的教W效果。
(二)精心编排过程
案例教学过程的设计应具有明确的目的性,一个好的案例设计应该是引导学生拓展思路的一个教学过程,学生的参与度是衡量案例好坏的指标。围绕桥梁工程课程教学目的,桥梁设计比较方案、施工过程的可行方案、施工过程的多种可能性等都可以作为案例编排的内容。案例的编排可以按照由工程背景、工程问题展开,进而组织讨论这一流程进行(如图2)。如某拱桥缆索吊装施工过程,围绕挂扣过程设计案例教学过程如下:首先介绍该工程采用的缆索节段吊装施工方案;其次提出缆索系统和拱结构挂扣系统中存在的实际问题,如扣索张拉、背索锚固等影响线形和施工安全的问题;最后提出如何解决上述问题的具体措施和方案,并结合所学的力学知识开展讨论。
(三)注重案例分析
对案例的分析或点评,是案例教学的重要环节。一般而言,学生还不具备对案例分析进行评判的能力[6],因此教学过程中,案例分析或点评是目前案例教学容易忽视的部分。对案例的分析或点评是梳理学生思维的过程,对巩固学生对知识点的理解,培养他们综合应用知识的能力具有重要作用。对案例的分析应该把握案例的关键内容,除了通常的口头点评外,还可以采用其他多种形式。如索承桥抗风问题,可以以美国塔科马大桥风毁事故为案例,播放该桥垮塌的视频,不仅让学生感受桥梁垮塌的震撼效果,更应引导学生观察桥梁的破坏形态,培养学生的观察能力,进而引导
他们思考造成桥梁垮塌的原因。为了帮助学生理解对大桥扭转剪切破坏原因的分析,可设计“火腿肠”教学模拟演示,要求三名学生徒手剥开火腿肠,演示弯、拉、扭三种情况下剥开火腿肠的难易程度,以此证明扭转剪切破坏的效果,这种结合实际生活的体验使学生对相关知识的理解更为深刻。
五、结语
精心设计和组织案例教学,对培养以卓越工程师为目标的道路与桥梁工程专业学生具有十分重要的作用。本文对桥梁工程课程案例教学进行了归纳和总结,对教学中案例的设计原则进行了探讨,并对案例教学的组织提出了一点初略的看法。实践证明,这些总结和探讨有利于桥梁工程课程教学,也收到了较好的实践效果。
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关键词:建筑教育;学位制度;课程设置;教学特色
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)01-0021-05
同济大学是教育部直属全国重点大学,国家“211工程”和“985工程”重点建设高校,是著名的“建筑老八校”之一。在中国建筑学科的发展中,以其自身的学术影响力,起到了极其重要的作用。笔者有机会在同济大学建筑与城市规划学院度过了一年的学习和工作生活,现将所了解的建筑系教学情况向同行作一简要介绍。在教育部实施“卓越工程师计划”的今天,希望对建筑教育的发展有所帮助。
一、教育资源
同济大学建筑与城市规划学院设有建筑系、城市规划系、景观学系和设计创意学院,6个本科专业,6个硕士点,5个博士点,1个博士后流动站,拥有本科国家级教学团队1个,国家级精品课程2门,上海市精品课程5门,形成了完整的学科建制和学科整体发展优势。
(一)教学团队
同济大学建筑与城市规划学院的教师以学科团队方式组织整个日常管理和教学。2001年开始,学院逐步撤掉教研室,组建以研究方向为纽带的团队, 其目的就是可以把研究内容和教学内容有机结合。每个团队由3~10 人组成,在这个基本组织中,教师有决策的自由和自我组织、自我发展的可能性,能充分发挥团队成员的潜力,以形成学科建设多方位的联系,包括教学、科研与社会服务间的联系,教师与学生间的联系,学科间的联系,国内与国外的联系,等等 [1]。目前,全院已有不同研究方向的学科团队30多个。
建筑系师资大都来自国内外著名建筑院系,现有在编教师125名,其中教授、副教授80名,具有
博士学位的教师67名,国家级高校教学名师1名,上海市高校教学名师2名。拥有中国工程院和中国科学院院士各1名,法国建筑科学院外籍院士1名,美国建筑师学会荣誉院士(Hon. FAIA)3名。外聘博士生导师中,有国内建筑勘察设计大师、中国工程院院士3名。聘有贝聿铭、查尔斯·科里亚、安藤忠雄、理查德·罗杰斯等国际建筑大师为名誉教授。
全系每年招收建筑学专业本科生(含室内设计专门化方向)约120名,历史建筑保护工程专业本科生约25名,其中外国留学生比例约10%。每年招收硕士研究生120~130名左右,博士研究生25~30名左右[2]。师生比例在1:7左右。
(二)教学设施
同济大学建筑学院拥有A—E五栋教学楼,教学空间非常宽裕。A、B两栋楼是以日常教学为主,包括理论课和设计专业教室以及大小报告厅;C楼以教师团队工作室为主,研究生课程有时就在教授的工作室讲授;D楼有设计基础形态训练基地、艺术教学创新基地、中国传统家具教学实践基地等10个分基地,高密度人居环境研究和城市规划与设计现代技术实验室2个国家重点实验室;E楼原为设计院,现为学生专题设计和毕业设计场所,以充分实施“预备建筑师”计划。
(三)图书资料
B楼的一层为学院专用图书馆,截至2009年,拥有各学科藏书343万册,其中中文藏书277万册,外文藏书65万册。中文建筑类图书共11 986种,85 773册;外文建筑类图书共5 922种,10 396册;中文建筑类期刊共572种,980册;外文建筑类期刊共810种,14 415册[2]。图书馆开放时间为9:00-22:00,教师和学生可以在这里自由阅读、查阅资料、自习、构思方案。
(四)学术平台
《时代建筑》和《城市规划学刊》编辑部设在C楼,这2本杂志都是业界权威期刊。《城市规划学刊》创刊于1957年,是国内最早的城市规划学期刊。《时代建筑》是一本以中国建筑为特征具有国际水平的杂志,关注国际思维中的本土特征,用世界的眼光探索中国命题,强调本土特征中的国际化品质,具有超大即时的信息容量。
(五)实践平台
同济大学建筑设计研究院和同济城市规划设计研究院是同济大学规划建筑服务的产业平台,同时也是建筑教育和实现“预备建筑师”计划可依托的实践平台。
两个设计院凭借雄厚的设计实力、丰富的人力资源、先进的设计手段,跻身全国前五名之列 。借助其在国内外的地位和影响,充分发挥“产学研”相结合的综合实力,给教学提供了社会实践机会。
二、 培养方案
(一)学位制度
一直以来,高校建筑系都是五年制。从2010级新生开始,同济大学建筑与城市规划学院率先改革学制,推广“4+m”学制,即本科阶段4年,研究生阶段2年到3年。这意味着,成为一名优秀的建筑师,可以压缩到6年的时间。据悉,这一改革在同济大学开展之后,有望在全国建筑专业中推广。
按照新的学制要求,本科阶段,建筑学专业学生按培养计划要求修读各类课程,达到相应总学分即可毕业,可获得建筑学专业工学学士学位。建筑学专业硕士按培养计划要求修读各类课程,攻读的年限为2年、2年半、3年不等,只要修满总学分,即可授予学位。而与国际知名高校联合培养的建筑学双学位硕士则需要3年的时间 [3] 。
在这次改革中,硕士研究生期间强化了在设计企业(设计院)的实习时间和要求,全面加强实践课程。实践课学分比重由20.3%增加到36%,并强调校企合作联合培养学生,要求企业按教学要求指导学生实习,同时对教师的企业背景提出了更高要求。
(二)课程设置
本科生的培养方案设定了建筑学派的68个知识点,在整个学习过程中必须掌握这68个知识点才能离开学校。所有课程也都围绕这68个知识点设置,以保证教学的延续性。
1.基础入门课
基础入门课程主要有设计概论、设计基础、建筑概论、建筑设计基础、中外建筑史、建筑理论与历史、计算机应用、美术等。这类课程的讲授主要是让学生了解建筑的定义、属性、思维方法和职业特点,以及当代建筑概况。通过图像的记录与转译、环境认知与设计思维的徒手表达、图像的采集、工程字体训练、摄影创作技法与平面构成(色彩)练习、建筑抄绘与测绘等,培养学生完整的建筑设计理论素质、技术能力和价值观,从而达到能力训练目的。
2.设计主干课
设计是建筑学本科学习的核心课程,占总学时数的比例较大,作为主要的教学科目贯穿于本科学习全过程。包括公共建筑设计与原理、住宅建筑设计与社区发展、建筑群体设计、高层建筑设计、大跨度建筑设计、建筑改扩建、城市设计与更新、室内设计、细部设计与建筑构造、建筑环境控制技术、环境艺术设计等。设计题目由简到繁、由浅入深,保持着建筑专业三维空间设计的优点,同时训练学生的各种专业能力:方案创造能力,解决空间问题能力,方案的比较、评价和修改能力,组织和管理设计过程的能力,对人和场所、活动和设施之间关系的洞察能力。设计课程及周学时安排如表1所示。
3.实例研究和实习课程
所有的建筑教育学校大都利用所在城市的有利条件,对城市和建筑进行不同范畴的实例研究,如麻省理工学院以波士顿地区建筑为研究对象,宾夕法尼亚大学以费城为研究对象。同济大学则以上海及周边城市作为研究对象,结合建筑评论、传统建筑与历史地段保护、上海近代建筑研究、建筑经济与建筑法规等实例研究课程的教学,训练学生分析环境以及把分析结果转换成设计目标的能力、协调复杂关系的能力、建筑设计成果的实施能力、人际交往能力、在实践中表达和学习的能力[4]。其主要教学目的是让学生积累实践经验。
4.校企培养新理念
结合教育部倡导的“卓越工程师培养计划”,同济大学自2010年起开始实施学生就业实习与毕业设计一体化的校企培养新理念——“预备建筑师计划”,以解决在校学生实习与学业安排的冲突,缩短学生就业后的适应期,满足企业人力资源竞争需要。通过学校培养向企业后延、企业人力资源向学校前伸,适应职业建筑师所需的工程实践、工程创新、工程研究能力和职业素养的培养需要,实现学校、学生、企业、社会多方共赢。
参与“预备建筑师计划”的学生为五年制本科生,时间为第8和11学期,培养环节主要有生产实习、参观企业、聆听讲座、参与工程项目实践。毕业设计题目选题来源于企业(设计院),依托与企业共建的校外工程创新实践基地,指导教师采用双师制,由校内教师和企业工程师共同担任,使学生熟悉行业政策法规、具备良好职业道德、了解相关企业文化、核心价值观,拥有解决建筑设计技术问题的操作技能,具备解决工程问题的实际能力和沟通交流、团队协作能力,成为名副其实的“预备建筑师”。
为落实培养目标,学院规定参与“预备建筑师计划”的教师应具备在企业工作的工程经历,每一届学生有6门专业课是由具备5年以上企业工作经历的教师主讲。参与“预备建筑师计划”的学生在升入四年级时,与企业签订就业意向协议,以使他们能专心于学业。
目前,上海市规划研究院、现代设计集团、同济大学建筑设计研究院和同济城市规划设计研究院等多家综合甲级设计企业已与建筑学院开展了“预备建筑师计划”的校企合作。
三、教学特色
(一)建造与建构
同济大学建筑教育延续德国“包豪斯”教育理念和教学模式,并在其基础上发展为自主创造、博采众长的学术风格和教学特色,特别强调学生的创造性和动手能力。从入学开始,新生被灌输的第一个观念就是创新,第二必须动手实践。学生在学校不仅是学一些理论性的概念,还有很多动手直接操作的技术和经验。学习过程本身也是一个不断建造的过程。
自2008年起,每年的5月底,建筑学院都会举行一届建造节,每组参赛学生经过8小时辛苦、紧张、快乐地建造,用纸板搭建风格各异的房子,并在里面居住一晚,真实体验了自己建造的空间,领会、把握了建筑最基本的要素——适用、经济、美观。这样的教学活动在激发学生创新兴趣的同时,也提高了学生对空间架构的认识,锻炼了实际操作能力。
同济大学“以建构启动设计教学”,把建筑教育由美术型引导到与技术相结合的理工型教育体系中,并致力于空间建构和建造教学的实践研究,采用将空间分析和空间建构分解为设计步骤的教学方式。在设计课的教学中,采用较大比例的工作模型作为主要的表现与研究手段,引导学生形成建构和结构的观念(图1)。如在设计基础课程中,安排学生摆砌砖墙,学生在通过砌筑分割空间的过程中,理解了建造的理念。
(二)设计课程教学
同济大学建筑教学中,设计题目的选定,以专题性、连续性为主要特征,教学重视对空间的认知体验和对材料结构的真实建构,循序渐进地使学生认识到建构在空间设计中的主动作用,从而使空间设计问题明晰化。
一年级的设计课程,结合设计概论和建筑概论教学,向学生介绍一些建筑学的基本知识和工作方法。设计任务围绕建筑表现技法、建筑空间认知和建筑材料的建构设计,如里弄住宅建筑中色彩的采集、面积的对比、城市环境认知等,目的是向学生综合介绍场地、道路、纪念物、外观等基本要素。学生通过设计、模型制作及研究过程,对这些问题逐步加以熟悉(图2)。
二年级的设计课程,则注重建筑形态哲学的形象表达方面,强调在建筑形态的理解和把握基础上进行视觉表现。通过生成技术和空间句法,理解建筑功能及空间特征,强化空间组织能力,提高建筑综合造型能力,建立环境观念。具体任务有小品建筑方案设计、建构模型制作、小住宅建筑方案设计、大学生活动中心建筑方案设计、幼儿园建筑方案设计。
三年级设计课程的一系列题目设置,体现了对公共建筑设计原理的学习与应用,建筑类型不同,教学目的也不同。如区县图书馆、展览馆建筑方案设计,其训练目的是掌握公共建筑的功能布局、流线组织、建筑形式、屋面和楼梯构造;民俗博物馆、山地建筑和滨水建筑、商业中心等题目的设计过程则是鼓励学生对文化、地域、建筑、历史等与人类居住之间的内在联系进行深入思考,从而使他们意识到建筑与人文环境紧密联系。
四年级的设计课程集中在第7学期,是一项复杂性、协调性、实践性、社会性都很强的专业设计工作,教学目的是培养学生综合运用相关学科专业知识的能力,了解和掌握高层建筑设计的特殊问题和一般规律。题目主要是旅馆类建筑、商办类建筑、商住类建筑和专题设计,如搜狐大厦建筑方案设计、时尚青年城建筑方案设计、旅游区四星级酒店建筑方案设计、城市综合体建筑方案设计,等等。这些题目多是教师的实际工作项目,学生通过现场参观、基地勘察、模型制作、方案推敲,掌握现代高层建筑的设计规律,包括结构、设备、垂直交通、安全疏散及消防等特殊问题,熟悉高层建筑的造型处理方法,认识高层建筑与城市环境及景观的关系。
专题设计是建筑设计教学的分化阶段。通过多题目的设置,学生选择喜欢的题目或需要加强学习的方向,为发展学生各自志向潜力与选择专业方向及日后的研究方向创造条件 [6] 。在注重设计概念与设计方法的同时,更强调建筑的特性与共性设计、训练方法及学生的个性发展。
为发挥各位教师研究方向的优势和经验,调动学生学习的主观能动性。由学生自选教师所设定的多个题目进行教学。专题设计由多个分课题组成,他们包括大跨度建筑(技术性较强的题目)、城市设计、室内设计、建筑构造与设计、住宅设计、建筑历史理论与当代设计、校园建筑设计、建筑数字化生成、历史建筑保护设计等。学习方式可以根据学生自己的情况,采用独立的或几人一组集体的方式进行,但无论采用哪种方式,每个学生都要递交自己的设计成果,即集各学科于一体的最终完整的设计。
(三)专题讲座
同济建筑城规学院在各个学科方向都有完整的学术梯队,校内及校际的学术交流非常活跃。常进行团队学术活动,每个研究小组的成员都定期作研究进展报告,针对研究过程中出现的问题展开充分讨论。要求每个团队每学期必须轮流作学术报告,同时定期或不定期邀请国外及国内其他研究单位的学者作报告,了解国际、国内相关领域的研究进展和前沿动态、开拓思路。可以说,除了节假日之外,平均一天一场专题讲座。
仅笔者在同济的一年时间里,就先后有安藤忠雄、妹岛和世、矶崎新、安托内·普利多克、米歇尔·舒马赫、弗兰克·盖里这些世界级的建筑大师在同济大学举办讲座。学生在这么频繁的“学术声音”里,拓展视野,增长见识,对今后的学习和研究必将有深远的影响和意义。
(四)教材选用
同济建筑系的教师既是高校教师,又是注册建筑师;既在学校担任教学工作,又在设计企业从事建筑创作。许多教师还成立了自己的事务所,他们既从事教学,又从事创作,同时致力于此领域的学术研究。灵活、宽松的工作环境,教师能够及时将经验带入课堂,也能把最新的研究成果传授给学生。
在教材的选用上,教师大部分都不用固定的教课书,也不指定教材。他们认为,一本教材,从编著到印刷、出版至少要2年时间,这种滞后性会限制学生思维、不利于跟踪学科前沿。有的教师会把准备出版的书作教案,有的教师则用自己的分析内容和研究成果作教案。课堂上会发给学生大量的第一手资料, 推荐大量的参考书籍,还有大量的笔记,这些便是学生最终的考试依据。所以,虽然上课不考勤,但是学生听课积极性反而很高。
(五)考核方式
在同济建筑教学中,考试不是评定学生学业成绩的唯一形式,而调研报告、课程论文、课程设计和课堂讨论才是考核重头戏。与传统的考试相比,新型的考核方式不仅可以考察学生知识的深度和广度,还可以从个性化发展的角度考察学生的创新思维能力和对问题的理解能力。
在设计课程中,最客观的考核方式就是“评图”课。每一次设计交图,班里所有学生的成图将被粘贴在教室的评图板上,所有的工作模型也摆放在相应的图纸下面。指导教师不担任评审,评审团主要由建筑设计、技术方向的教师、校外专家、外校教师组成。每个学生通过讲述过程、解读模型、播放动画,尽可能展示自己的设计成果。教师将逐一询问每个细节,捕捉每一思路,领会设计者的创作动机。学生在教师的启发下,相互交流、取长补短,增加学生之间的纵向影响。
四、结语
同济大学以实施卓越计划为突破口,促进建筑教育改革和创新,全面提高建筑教育人才培养质量,已形成具有世界先进水平的现代高等建筑教育体系,造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量建筑工程技术人才。不论是教学体系还是教学方法都值得学习和借鉴,但是,在学习同时应结合自身院校特点,取长补短,把实践育人放在首位,不断提升建筑教育的质量,为社会建设培养更多的建筑人才。
参考文献:
[1] 王伯伟.加强学科建设,提升核心影响力[J].时代建筑,2001(5):20-22.
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[4] 李丽.中国现代建筑教育技术的探索[D].上海:同济大学,2006:32-34.
[5] 同济大学.建筑与城市规划学院本科培养方案[Z].2010:118-120.
[6] 钱锋.建筑设计(4)课程教学大纲[Z].同济大学本科教学大纲建筑与城市规划学院分册.2006:292-293.
Undergraduate education characteristics of architecture specialty in Tongji University
ZHAO Jing-xin1,2, HAN Bo1,2, LI Yong3
(1.School of Architecture, Tianjin University, Tianjin 300072, P. R. China;
2.School of Architecture and Urban Planing, Nanyang Institute of Technology, Nanyang 473004, P. R. China;
3.Nanyang Institute of Architectural Design, Nanyang 473004, P. R. China)
关键词:高职教育;大专业;多专门化;学分制;课程体系
湖南城建职业技术学院自建院以来,全面推行素质教育,更新教育观念,按市场需求设置专业;按职业能力要求构建学分制课程体系,进行教学内容、教学方法和手段的改革;建立新型教学管理与运行机制,推动了学院高职教育教学的发展。下面就大专业多专门化学分制课程体系的构建,以及在高职教育中推行学分制等问题谈些个人见解。
一、依据职业能力要求设置大专业多专门化学分制课程体系符合高职教育的发展需求
随着我国加入WTO,为提高专业技术与管理人员的素质,国家在各行业按照不同的职业岗位实行执业资格或从业资格准入制度,一律持证上岗,使企业的用人机制产生了根本性变革。按所需职业岗位引进人才,用人单位不仅仅看重求职者的文凭,更注重其职业素质和职业能力。因此,高等职业技术学院应能适应市场的需求,设置具有职业特色的应用型专业,其中对某些行业按大专业多专门化的要求进行专业设置,能较好地适应社会对各种职业人才的需求变化,培养学生的职业能力,方便学生就业。
建筑业属传统行业,在长期的发展中,建筑业已形成了具有自身行业特色的职业岗位群。随着建筑科学技术的进步,建筑业对职业技术人才的要求越来越高,建筑业的职业岗位划分和职业标准越来越规范。就建筑业来说,按专业的不同,可分为房屋建筑工程、公路工程、市政工程等专业;按执业资格的不同,我国已建立了注册建筑师、注册结构工程师、注册监理工程师、注册造价工程师等执业资格制度;在建设工程施工企业中即将推行注册建造师执业资格制度和建设工程施工管理员、建设工程造价员质检试验员等从业资格制度。高职学院建筑工程专业各专门化方向的设置,必须使学生具有获得相应的职业能力,取得执业资格或从业资格证书,即针对不同的职业岗位(注册建造师、二级注册结构工程师、监理工程师、质量检测工程师、工程测量工程师等)设置相应的专门方向,使培养目标明确,适合职业教育的特点。
由于建设工程施工行业各执业岗位或从业岗位间既相互联系又相互独立,使在建筑工程大专业内按职业能力设置针对各职业岗位的多专门化专业成为可能,使学生既有较宽的专业基础,又能结合相应的职业岗位自主选择某一专门化方向,以获得一个或多个职业资格证书,有利地促进了学生的就业,能够体现职业教育的办学特色。教学中还能够根据大专业范围内各专门化间的关系,进行专业优化组合,进一步体现行业办学的优势和特点,能使建筑工程专业进一步办成具有一定的专业覆盖面,又能提高学生的职业竞争力的适应市场需要的大专业。湖南城建职业技术学院建筑工程系根据当前建筑行业职业岗位群的各职业标准和要求,开设了房屋建筑工程、公路与城市道路工程、建设监理等技术与管理型专业,也开设了土木工程质量检测技术和工程测量技术等操作技能型专业,以满足建筑企业对各职业岗位人才的需求。
二、实施学分制有利于大专业多专门化人才的培养
(一)实施学分制有利于推动职业教育教学改革
大专业多专门化的专业设置为学生提供了较宽的职业选择空间,而学分制的实施对形成大专业多专门化的职业教育办学模式是一个有力推动。大专业多专门化的优势,在于可充分地利用同一大类专业各职业能力之间的联系,有效地综合利用教学资源,增强学生选择职业的能力和范围,给教学计划的安排带来灵活性和机动性。而学分制的特点能够使学生根据市场的需求和个人的爱好选择专门化方向和专业课程,促使学生按职业能力要求比较全面地掌握专业知识和技能,提高学生的学习主动性。学分制的实施有利于打破传统的教学方法,促使教师更新教学观念,采用新的教学手段和试验设施,有利于大专业多专门化人才的培养,体现以人为本的教育理念。
(二)学分制的实施使学生在相关大专业范围内具有获得多个职业资格的能力
根据学分制的要求,学生要想获取建筑工程专业某专门化的结业证书,就必需获得人文素质基础课、公共专业基础课、某专门化职业岗位技术课三部分的学分,而人文素质基础课、公共专业基础课对各专门化方向来说是公共的,职业岗位技术课随专门化方向不同而不同,学生如再想获取本大专业第二专门化的结业证书时,公共部分的学分可重复使用,只需修满第二职业岗位技术课的学分即可。因此,职业教育的目的明确。学生修满规定的学分可以提前毕业,或者使学有余地的学生选学另一专门化的课程,从而拿到第二专业的结业证书,有利于学生获得多个职业资格。
(三)大专业多专门化学分制课程体系的构建为职业学院按系部招生创造了条件
按大类招生,学生来校后有一定时间增加对专业的了解、对有关职业岗位的了解,多了一次再选择职业的机会。同时,可以保证专业的设置适应人才市场的需求。
转贴于 三、按职业能力的要求构建大专业多专门化的学分制课程体系
(一)大专业多专门化教学模式应以能力本位为基础,各专门化技术人才培养应针对具体职业岗位
建筑工程专业首先应依据建筑行业的职业划分和职业标准分析其各专门化所确定的职业能力,分析在专业知识和专业实务上存在的共性和特性,合适地确定公共专业基础课和各专门化方向岗位技术课的组成及学分的计算。建筑行业涉及的职业岗位虽多,且有不同的职业标淮和工作内容,但针对建筑工程大专业而言,许多岗位的专业基础知识具有相同之处,这就为建筑工程专业设置多专门化的公共平台提供了依据,使建筑工程专业的教学能建立在本行业较宽的专业面上。由于各专门化的设置是建立在相关职业岗位基础之上的,有明确的从业范围,因此课程体系的构建应以建筑业对各岗位职业能力的要求为基础。
(二)课程设置是构建学分制课程体系的关键
要以职业分析为基础,确定课程的体系及教学内容,合理进行课程的综合,使各专门化方向与相应的职业岗位相衔接,将专业知识与职业技能相结合,打破学科性的课程体系,建立以职业能力为要求的学分制课程体系。在课程的综合化中,不仅要注意同一专门化课程的适当综合,更要考虑到在宽基础阶段教学中不同的专门化方向在同一门公共基础课上的综合。按照职业教育的特点,理论教学应以“必需、够用”为度,注重职业能力的培养。按职业能力确定各专门化课程的组成,要明确每门课程的教学要求、应达到的教学目的和采用的教学方法,在课程教学中学生应掌握的知识点和能力点、每门课程的教学内容,主要的实践性教学环节和职业能力训练,课程的考试内容和方法,学分的计算等。
(三)合理划分教学模块,确定课程组成及学分
在实施过程中,建筑工程专业在构建学分制多专门化课程体系时将全部课程综合分为三大部分,总学分约170分。其中:人文素质基础课部分占总学分的20%,按教育部有关规定执行,时间安排贯穿整个教学全过程;公共专业基础课部分占总学分的 30%;职业岗位技术课部分占总学分的50%;各部分还可分为多个教学模块。在整个教学过程中,实践性教学环节应占总教学时数的40%,以加强职业技能的培训。课程体系构建的难点在于公共专业基础课部分,要正确处理好宽基础与各专门化模块之间的关系,做好课程综合化教学工作。如:土木工程制图作为公共专业基础课,其教学内容应以专业制图和识图为主,内容应包含房屋建筑制图和交通建筑制图,熟悉相关的制图标准;建筑材料课程对各专门化方向的教学要求是不同的,对土建工程质量检测专业则要求有很强的动手能力,因此在公共专业课部分则主要讲述基本内容和完成一般的建材试验,而在工程质量检测专门化的生产实习教学中,应该按照试验工的要求强化全部的操作实训过程,使学生具备中级试验工的操作能力。各专门化职业岗位技术课,应依据各执业岗位或从业岗位的职业标准及考试大纲,合理确定专业课的组成和实践性教学环节。从我院的实施情况分析,上述作法针对性强,且直观和利于操作。由于建筑行业的职业范围较宽,教学中应结合各相关行业规范及工程实例进行教学。
四、实施大专业多专门化学分制课程体系所面临的问题
(一)实行“双证制”
针对建筑行业的实际,技能型的职业资格证书如工程测量、材料试验等工种可通过国家职业技能鉴定获得中、高级职业资格证书。但建设行业对于专业技术与管理型的执业资格证的获得有明确规定,必需有一定的专业实践经历,如《建造师执业资格》规定:工程类大专毕业,从事建设工程施工管理工作满2年,才可以申请参加二级建造师执业资格考试;工作满6年,其中从事建设工程项目施工管理工作满4年,才可以申请参加一级建造师执业资格考试。为提高学生就业能力,首先应要求学生先获取施工管理员或造价员等较低层次的从业资格证书或试验工、测量工等工种的职业技能等级证书。
(二)课程性质的定性
课程的性质应正确定位,打破学科体系,按职业能力的要求适当实行课程综合,但教材的选用,特别是宽基础部分课程难以选择配套的统编教材,而必需补充教材内容,按以能力为本位的职业教育模式,进行课程内容的综合。
(三)实施学分制必需建立有效的学分制教学管理制度
学分制的实施是一项系统工程,涉及到教、学、管等多方面。要提高职业教育的水平必须具备优秀的双师型教师和良好的教学设施,建立教学竞争机制。大专业多专门化的设置对公共基础课教师的学识水平与动手能力要求更高,要有较宽的专业面,能因材施教。要制定好学生选择专业和课程的运行规则,使学生能真正了解学分制课程的特点并掌握学习的主动权,使学生能得到符合自身特点的最佳教育,培养学生创新精神和职业能力。要保证教学管理活而不乱,做好学分制条件下的学籍管理、教学管理等工作,公平、公正地评定学生的学分和绩点,制定学生重修与免修的相关制度,建立学分制下的学生学习激励机制。
关键词:卓越工程培养;桥梁工程施工;本科教学;课程改革
作者简介:王海良(1966-),男,河北定州人,天津城市建设学院土木工程学院,教授;赵瑞斌(1964-),男,河南中牟人,天津城市建设学院土木工程学院,教授。(天津 300384)
基金项目:本文系2012年天津城市建设学院教育教学改革与研究项目“道路桥梁工程施工组织与概论课程建设”(项目编号:JG-1182)、“结构实验课程实践教学改革研究”(项目编号:JG-1180)、2012年天津市普通高等学校本科教学质量与教学改革研究计划项目“道路桥梁施工技术”课程建设(项目编号:C05-0810)、“土建类专业实施卓越工程师教育培养计划的探索与实践”(项目编号:B01-0810)、“土木工程品牌专业建设的改革与实施”(项目编号:C03-0810)的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)34-0090-01
“桥梁工程施工”课程具有信息量大、与其他专业基础课联系密切、实践性、工程背景较强、对教师要求更高、内容更抽象等特点,[1]该课程的教学质量对土木工程专业下桥梁工程方向及道路桥梁及渡河工程专业学生的培养质量至关重要。针对该课程的特点,结合国家卓越工程师计划的推进、落实,对该课程教学模式、教学方法进行探索和改革,对提升学生实践能力、工程素质,培养高素质的工程技术人才,具有重要的现实意义和长远价值。
一、“桥梁工程施工”课程现状
天津城市建设学院土木工程学院设置土木工程专业课程教学大纲时,在土木工程专业桥梁工程方向上设置有“桥梁工程施工”限选课,在后期建设的“道桥及渡河工程”专业教学大纲中将其列为必选课,共24学时,原教学大纲中规定此课程仅设置理论教学内容,未设置实践教学环节。
选修该课程的学生主要为大四学生,开课时间在每年秋季,即大四第一学期,选修该课程的学生已完成如“材料力学”、“结构力学”、“建筑材料”、“混凝土结构设计原理”等基础课和专业基础课及“基础工程”、“桥梁工程”等专业课,已具备一定的专业基础知识和专业知识,但对结构构造、施工工艺等涉及实践性非常强的内容十分欠缺,也没有建立非常强的规范意识,且不能很好的将已学的基础知识、专业基础知识、专业知识贯通、联系在一起。
在日常教学中,学生对该课程的学习表现出了较强的积极性,但由于学生存在以上知识缺陷,导致学生对“桥梁工程施工”课程教学内容掌握不牢,存在似懂非懂的现象,背景资料发生变化后不知用何种已学知识解答、解决,对现场实际问题不知如何简化,缺乏现场应用的灵活性,解决现场问题的能力不够强,没有遵守规范的概念,而国家、行业、地方规范是工程界应严格遵守的“法律”,这些不足将影响其今后工作的质量,对我国交通建设也将埋下重大隐患。[2,3]
二、课程教学探索、改革的思路及做法
分析“桥梁工程施工”课程教学效果不佳的主要原因不难发现,在日常教学中理论教学内容偏多、实践教学环节缺乏,影响了学生的实践能力和工程素质的提高。对于没有相关从业经验的在校学生,教师如何通过实例介绍、动手操作、多媒体教学等直观性更强的教学方法和教学模式,将基础知识、专业基础知识、专业知识贯穿、联系在一起,将其中的原理更简练的介绍给学生,是一个值得深入探讨的问题。下面将对课题组已开展的课程教学方法加以介绍,意在起到抛砖引玉的作用。
1.加大实践教学环节内容
在日常教学中增加实践教学环节,使实践教学环节内容增加4学时,即将理论学时压缩到20学时,使实践教学环节的教学内容占到总学时的15%以上。增加的实践教学环节的内容为张拉千斤顶工作原理及标定,先张、后张法混凝土结构施工原理两部分,每部分实践教学环节占2学时。
选择增加这两部分实践教学内容基于以下考虑:土木工程学院结构实验中心具有张拉千斤顶、压力试验机等开展张拉千斤顶工作原理及标定实践教学所需要的设备;学校结合卓越计划培养构建了先张、后张施工台座和反力架等;此部分内容在桥梁工程施工中经常用到,可以说现在绝大部分桥梁工程会用到预应力结构;此部分内容比较抽象,对于没有接触过现场的学生来说,掌握好此部分内容比较困难。
在此部分实践教学中,学生可将张拉千斤顶拆除后组装,使学生更加直观的掌握张拉千斤顶的内部构造,了解张拉油表读数和张拉力之间的关系,理解在标定千斤顶时为何应是千斤顶顶试验机,而不是试验机压千斤顶,以及张拉千斤顶校验系数为何会是大于1等知识。
在先张法施工中,需要对端部部分钢束套上PVC管,以便将此部分钢束和混凝土隔开,使其丧失粘结力,以减小放张时预应力产生的梁体端部负弯矩,防止放张时在预应力和梁体自重作用下梁体端部上侧开裂,此称为“绝缘”。在以往单纯依靠理论教学时,学生总是和电工学中的绝缘联系,掌握效果不好,通过学生在先张法台座上自己亲身操作,再由指导教师对着实物讲解,学生可更加牢固掌握此知识点。在先张法、后张法施工内容教学中,先通过理论教学,然后再开展实际操作、测试等实践环节教学,再由教师结合理论教学内容、学生实践操作中存在的问题,加强学生对此部分内容的理解,使其知识由理论、实践再到理论的升华,使其真正掌握预应力施工的原理,以便能在今后工作中活学活用。
2.加大课程网站建设
首先,“桥梁工程施工”内容相当丰富,不同结构类型的桥梁施工方法不同,同种结构形式的桥梁所处场地情况、施工单位所具有的临时结构情况不同,施工方法也不相同,由于课程学时限制,将所有类型桥梁施工方法全部介绍清楚是不现实的;其次,随着计算手段提高、施工设备能力增强、新材料的出现等,国内外新型施工方法不断出现,在规定学时内无法完全介绍。而在校学生掌握国内外最新的桥梁工程施工进展,对于其今后的发展是必要的。另外,每年国内外桥梁工程结构由于各种原因,都会出现病害,甚至在使用过程发生垮塌事故,这些病害和垮塌事故往往和施工有很大关系,分析其病害、垮塌原因对防止今后类似事故的发生、确保交通运输的健康发展具有重要意义。
由于课程特点,在进行课程多媒体教学时需要很多图片、现场实际资料,由于时间限制,学生在课堂上对图片、现场实际资料观看时间不会太长,导致学生掌握效果不佳。
结合“桥梁工程施工”课程的以上特点,应建立课程网站,在网站上保留课堂教学中的图片、现场资料,学生在课下也可浏览课堂理论教学内容;在网站上设置课堂以外的知识拓展区,主要介绍国内外重大桥梁工程的施工特点、进展,使学生掌握国内外此领域的最新进展;设置桥梁工程病害、事故讨论专区,介绍国内外桥梁工程病害、事故情况,探讨产生病害、事故的原因,研讨避免此类事故的措施,使学生在浏览、探讨过程中逐步提升其实践能力、工程素质。结合主讲教师主持、参与的实际工程介绍,在起到以上效果的同时,还可提升学生的自豪感,激发学生的学习兴趣。
3.编制适合本科教学的教材
目前,我国有大量有关桥梁工程施工的出版物,这些出版物有的属于某种类型桥梁施工的介绍,有的内容过多、过深,基本上面向桥梁工程师,这些出版物虽然可作为本科学生的课外拓展资料,但作为本科学生的教材不是很合适,国内还没有适合本科教学的“桥梁工程施工“课程教材,大多以教师编写的课程讲义替代。[4]
笔者以为,适应本科教学的桥梁工程施工教材内容应深入浅出,重在原理的介绍,理论和实践应能兼顾,编写教材的教师应具有深厚的理论知识和丰富的一线实践背景,编写过程中应积极征求一线施工单位技术人员的意见,应适当加大实例的介绍。
三、结语
天津城市建设学院土木工程学科是天津市“十二五”一级重点学科,土木工程专业被列入天津市“十二五”卓越工程师培养计划。卓越工程师培养计划对所有单位都是全新内容,没有经验可以借鉴,“桥梁工程施工”课程是天津城市建设学院土木工程专业桥梁方向、道桥与渡河工程专业实践性较强的专业课程,开展该课程的教学方法、教学模式的探讨、研究,对将天津城市建设学院卓越工程师培养计划的落实是必要的。
卓越工程师培养的核心是实践能力和工程素质的培养,该工作的落实、执行是一个非常复杂的系统工程,涉及培养模式、课程设置、师资、课程教学方法、评价体系等多方面内容,本文只是针对“桥梁工程施工”课程特点,结合卓越工程师培养计划落实开展了课程教学方法、教学模式的探讨,意在起到抛砖引玉的作用。
笔者承担该课程教学工作以来,一直在探索课程的教学方法改革,并在日常教学中应用,从近年用人单位反映及与学生日常交流情况来看,起到了一定的效果,但仍然存在诸多不足,相信通过全体教师的努力,从一点一滴做起,真正重视课程教学方法、教学模式的改革和落实,学生培养质量一定会有更大的提升。
参考文献:
[1]王海良,董鹏,杨新磊,等.卓越工程师培养计划下“桥梁工程施工”课程建设思考[J].中国电力教育,2011,(23):115-116.
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