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【關鍵詞】混凝土結構;應用型;改革
0 前言
《混凝土結構設計原理》和《混凝土結構設計》為土木工程專業若干力學課程后的專業基礎課程,具有很強的理論性和實踐性。它們都是土木工程專業重要的核心課程,具有理論性、應用性等特點。本課程既有較為復雜的理論分析,又與現行國家規范、標準和工程實踐緊密相關。這兩門課的任課教師具有較為豐富的實踐工程設計經驗,多名教師具有國家注冊結構工程師資格,為本課程應用型教學打下了良好的基礎。本文就針對混凝土結構應用型教學改革作一些介紹。
1 修改教學大綱重新組織教學內容和環節
傳統的《混凝土結構設計原理》和《混凝土結構設計》這兩門課教學內容主要體現在基本概念多、破壞特征煩、計算公式多、理論推導多等特點,教學環節也集中在課堂理論講授。針對以上特點,作為應用型本科教學改革教研項目,我們重新修改教學大綱,在課程教學內容上與工程實踐相關的我們多講一點、講深一點,在教學大綱中也加入了實踐教學的環節,比如混凝土結構課程設計、混凝土結構試驗、現場參觀教學等。在講完設計構件基本原理后,主要進行大量實際工程與施工的教學,注重培養學生分析問題、解決問題的能力[1]。
2 理論聯系實際,加強應用型教學
2.1 結合實際工程教學
通常情況下,教材所敘述的是全國通用的基本理論設計方法,但有時候地方性的設計作法可能與課本不一致,這時需要工程實踐經驗豐富的老師把地方性作法講解給學生,并告訴學生這些并不沖突。它們都符合《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)的要求,有時地方性作法是考慮施工方便和節省材料等因素,因此要靈活把握,綜合考慮,使學生在課堂上就了解解決實際工程問題的基本方法[2]。
混凝土結構是應用性很強的課程,很多學生以前幾乎沒有接觸過這方面的知識,有的也只是膚淺的聽說,甚至很多學生沒有到過施工現場一線或建筑設計研究院。因此,在教學環節上,我們安排一定的課時帶領學生去實際工程現場學習,結合正規設計院設計的結構施工圖紙講解,把設計規范、標準圖集、結構模型引入現場教學,激發學生的興趣,達到課本理論與實踐工程相結合的目的。
通過實踐現場的教學,使學生對在書本知識學習時很難領會的一些知識,如混凝土保護層厚度、鋼筋的間距與凈距、鋼筋的空間位置、受力筋與構造筋、鋼筋的綁扎與搭接等內容,通過現場參觀學習,很快就融會貫通,一些在課堂上難以理解的空間概念和結構概念通過實地參觀,其問題就迎刃而解了,以達到良好的教學效果。
2.2 課程設計
混凝土結構課程設計是一次綜合性、應用性的訓練,它能使學生熟悉結構布置方法與原則、設計計算方法與要求和相應的構造細則,掌握施工圖繪制與表達方法等設計全過程;通過課程設計使學生了解了結構體系的選擇和布置,尤其是抗側力結構單元的布置對結構抗側能力的影響,了解了結構優化設計的思想,增強學生發現問題和分析解決結構設計問題的能力;使學生完成從理論到結構整體概念認識的飛躍。
以往課程設計普遍采用假題假做,往往沿襲幾年前的課程設計任務書,容易導致準備工作不充分,指導工作缺乏針對性的現象。我們重新調整了課時和內容,做一項一到二周的綜合課程設計,由指導老師給出實際工程的真題,并把它分成基礎設計、框架梁、板、柱的設計、樓梯設計等等,由學生自選,分組進行,不用面面俱到,這樣鍛煉了學生綜合運用混凝土結構設計的知識[2-3]。
2.3 課程實驗教學
混凝土結構課程是學生較早接觸的專業課程,它與以前所學的課程相比,有混凝土的破壞形態和規范規定的構造措施等。而看錄像與實際動手做是有明顯差別的,通過理論和實踐教學環節,使學生獲得構件受力及破壞特征的直觀認識,有助于學生在此基礎上深入掌握公式的來龍去脈和相關構造措施的有關規定,盡快適應專業課程的學習。
本校采用開放性實驗的組織形式,學生可在規定的四個試驗中選擇其中的某個試驗,填寫開放性實驗申請表,寫明試驗目的并編寫試驗大綱,大綱內容包括:概述、試件設計及制作工藝、加載方案與設備、測試方案和內容、安全技術措施、試驗組織與管理、附錄等內容,交給結構實驗室。由試驗室指定指導教師負責審核修改,并負責以后試驗的指導工作。達到要求后方可進行試件的制作,儀器的調試率定等準備工作。教師指導采取“抓”和“放”相結合的辦法。“抓”主要指的是審核學生撰寫的實驗大綱內容的合理性、完整性、可行性,提出具體的修改意見,以及應該注意的專業知識點;批閱實驗完成以后形成的實驗報告,指明分析的深度和分析的方向。“放”主要指的是放手讓學生自己動手,包括擬定實驗方案、設計混凝土的配合比并進行試配,綁扎鋼筋,根據實驗方案擬定的測點粘貼應變片,在指導老師的指導下操作實驗儀器,并學習排除簡單的操作故障,提高學生的動手能力,并能夠運用知識分析實驗結果的合理性。
3 總結
結合應用型人才培養目標,對土木工程專業的混凝土結構課程進行教學法研究,強調其應用性,加強對學生實踐動手能力的培養,把這種能力的培養滲透在教學的各個環節中。本文根據混凝土結構課程的特點,以土木工程專業人才基本素質培養為目的,從教學內容、教學方法和課程設計改革幾個方面探討了應用型能力方面培養的措施。經本校的實踐證明,這些方法可以較好地提高學生的應用能力、分析問題能力和解決實際問題的能力,以達到應用型本科教育的目的。
【參考文獻】
[1]魏春明,趙星海,秦力.鋼筋混凝土課程的教學探討[J].東北電力大學學報,2010,30(5):44-47.
一、混凝土結構課程特點
1. 課程內容
混凝土結構設計課程為土木工程專業必修的重要專業基礎課,該課程主要包括以下內容:鋼筋混凝土結構基本構件(其中包括受彎構件、受剪構件、受壓(拉)構件、受扭構件等)設計、預應力混凝土結構設計的基本原理、鋼筋混凝土樓蓋結構設計、工業廠房設計等內容。通過本課程的學習可使學生掌握工程結構的受力性能分析、設計方法、以及如何利用現有的規范對結構進行設計,為以后進一步的學習結構設計等其它專業課程打下良好的基礎。
2. 課程特點
作為土木工程專業的一門重要的學科基礎平臺課程,混凝土結構課程與前續課程理論力學、材料力學、結構力學及建筑材料等課程密切相關,又是后續課程高層建筑結構、砌體結構、特種結構、抗震結構設計等專業課程學習的基礎。它有理論基礎,又包含很多經驗公式,混凝土結構設計原理中受彎、受壓構件承載力的計算,有較好的簡化力學模型,易于理解。而抗剪承載力、變形、裂縫寬度計算多采用半經驗半理論公式。抗扭承載力計算則基于試驗資料的統計而給出經驗公式,不易從理論上理解。解決一個問題往往需要不止一個而是一系列的經驗公式,公式中含有的符號眾多。另外,混凝土截面的延性、耐久性設計為概念設計。
混凝土結構課程的學習應結合相關的現行行業規范。《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)是教學的重要規范依據,其中條文較多,在學習課本的基礎上與規范相結合,理解規范條文,明確構造要求。
混凝土結構課程設計實用性強,一般為:樓蓋設計和單層廠房設計。課程設計是對整個教學效果的總結和應用,與工程應用技能的培養緊密相關,課程設計教學的效果決定了綜合性應用技能培養的成效。
同時隨著建筑科學的先進技術的發展,教學內容不斷更新,以及“大土木”的寬口徑教學計劃的要求,課時普遍被壓縮,從而造成學時減少、內容增多的矛盾,所以有必要調整目前的傳統教學模式,以適應新的教學要求。
二、混凝土結構課程教學存在的主要問題
1. 教材問題
從教育教學改革的目標要求看,缺乏適用于一般院校特別是專科層次的,在體系、內容與闡述方式等方面均有所突破的教材。筆者曾主講過工程造價、工程管理等專業的混凝土結構、建筑結構等課程,從接觸的各類本專科教材看,混凝土結構教材體系編排雷同,內容沒有變化,缺乏個性和特色。例如:現有教材依然按照專門化人才培養模式安排內容,由學習基本構件設計開始,然后是混凝土結構設計,兩部分內容相互割裂、缺乏聯系。又如,在基本構件部分過于重視破壞機理的研究和理論推導,很容易使學生陷入概念、符號、公式、系數中,對學習產生畏懼感、喪失信心、失去興趣。又如,對結構構件只強調局部而不是整體,其結果是學生較孤立地學習了一些設計理論,卻不能理解結構應具備的功能,搞不清一個具體的工程結構應承受和傳遞哪些荷載,以及為保證傳遞過程的完成而采取的各種措施,在頭腦中并未建立起較清晰的整體結構概念,不利于學生綜合能力的培養,即使靠課程設計、畢業設計的訓練也難以彌補學生這種先天不足。因此,對講授內容深廣度的把握基本取決于教師本人,帶有一定的隨意性和盲目性,在學時減少的情況下,教師為保證基本構件部分的理論體系完整,常常是刪減結構體系和實踐性較強的內容。
2. 教學安排問題
混凝土結構是一門理論性、工程實踐性均很強的應用科學,既需要力學、數學、材料學等課程作基礎,又需要涉及實際工程結構物。在教學安排上,專業基礎課和專業課缺乏必要的聯系,未形成完整的體系,專業基礎知識沒有真正起到基礎和支撐專業課的作用,加之混凝土結構理論內容豐富、工程實踐性強,致使該課程普遍存在教師難教、學生難學的問題,學生不能將所學知識真正融會貫通,建立起較清晰的結構概念。例如,力學課程中并沒有深入講授多跨連續梁內力的計算方法以及內力包絡圖的概念和求法,致使混凝土結構課程中的梁板結構設計中的計算方法和理論相對于學生的知識體系來說,有一些高不可攀,很多學生在學習基本構件時還得心應手,到了梁板結構這一部分就很難領會其中的精髓,從而喪失學習興趣。
3. 教學方法缺乏針對性
多年來我們習慣了以教為中心的教學模式,教學中主要采用的是灌輸式的教學方法,教學時過分注重課程本身的完整性卻忽視了課程的針對性和實用性,忽視了對學生的學習能力、創造性思維能力、綜合分析問題和解決問題能力的培養,沒有充分發揮學生在教學活動中的主體作用。另外,教學過程中只注重講授書本知識,而忽略了理論與實踐相結合。在教學過程中不注重規范的講解與應用,沒有使學生養成查規范的良好習慣,使學生感覺知識比較抽象,即使完成了樓蓋、工業廠房的課程設計,學生對結構設計的基本思想也沒有掌握,教學效果不夠理想。
三、對混凝土課程教學改革的幾點建議
1. 教學內容的改革
課程內容要精減、優化,突出重點,講透難點,避免教學資源的浪費。例如,在建筑工程相關的專業中,鋼筋和混凝土的材料性能在《建筑材料》、《建筑工程施工》、《混凝土結構》、《建筑構造》、《建筑力學》等多門課程中重復出現。對于類似先修課程中已將講授過的知識可以取消,保證知識結構體系在全面無遺漏的基礎上簡潔明快,有利于學生接受。另外,對一些復雜的且有經驗系數引入的公式的講解過程中,應以重點內容為主線,避免大段公式的推導,只講思路、脈絡、公式符號含義、應用條件、物理意義等,如等效矩形應力圖形混凝土受壓區高度x、偏心距增大系數η等。
在精簡教學內容的同時,要求教學目標和教學內容適應面要寬,要抓住培養學生工程綜合能力這條主線,適當補充教材上沒有的教學內容,縮短學生從畢業到將來參加實際工作時在知識上的差距。例如,在設計方法一章中,增加了由原始資料求荷載效應的例題和作業,有目的地訓練學生結構設計中“導荷載”的能力。對于恒荷載,可以根據構件建筑構造,從荷載規范中查出相應材料重力密度,進而計算出面荷載,對于活荷載可以從荷載規范中查出。對正常使用極限狀態,要讓學生自己從荷載規范中查出相應荷載的組合值系數、準永久值系數和頻遇值系數。另外,教學內容中還應融入建筑法規的教育和職業道德的內容,在潛移默化中培養學生良好的質量意識、責任意識等職業素質。同時,要加強理解現行規范(如混凝土結構設計規范(GB50010-2010)、建筑結構荷載規范(GB50009-2012)、混凝土結構工程施工質量驗收規范(GB50204-2002,2011版)、建筑結構可靠度設計統一標準(GB50068-2001)等),使學生知識結構與現行規范相結合,不與實際工作相脫節。
教學內容也要體現本學科的科學研究和工藝、技術改進的新信息和最新成果,充分反映學科前沿的動態,注重對學生創新意識和創新能力的培養。在教學過程中,不能只局限于書本上的內容,而應當跟蹤國內外土木工程學科的先進成果,把新理論、新方法、新材料、新技術、新工藝及時融入于課程之中,如增設新型混凝土結構體系設計原理與應用方面的內容;介紹諸如高強混凝土結構、鋼管混凝土結構、鋼骨混凝土結構、纖維混凝土結構、新型樓蓋結構等內容,以此擴大學生的視野,激發其上進心和求知欲。
隨著計算機分析軟件及繪圖軟件的普及和大量使用,出現了計算機分析和繪圖逐步取代傳統手算方法和手工繪圖的趨勢,特別是對大型和高層建筑結構的設計更是如此。計算機技術的飛速發展以及計算機。因此,在混凝土結構課程的教學中,也應加強對學生計算機分析和繪圖能力的培養;重視訓練學生的空間想象能力和創新思維能力。使理論內容的講授和計算機設計能力的培養協調同步進行是當前教學的迫切需要。
2. 教學方法的改革
為了增強課堂教學的互動性,可以采用“討論式”啟發性的教學方法,通過寫讀書報告,學生上講臺,課程重點、難點專題討論等方式激發學生的學習積極性,將教師的主導與學生的主體作用合理地結合起來,師生互動,提高教學質量。必要的時候也可以采用看錄像、做試驗的方式。例如,對于材料的實際性能特點和構件的實際受力行為,安排課時讓學生親自動手操作實驗,若不能做實驗則可以采用播放錄像的方式讓學生了解一些實驗過程,同時把先進的應用軟件運用于多媒體教學實驗設計中,發揮多媒體在教學中的優勢,幫助學生理解課程內容,加強學生的空間概念和感性認識,從而提高教學和學習效率。
教師在傳授理論知識的同時要和實際工程聯系起來,例如,開課之前帶領學生進行認識實習,使學生對梁橋等常見的結構形式和梁、板、柱等常見的基本構件建立一些初步直觀的認識;在講到混凝土構件時,應結合教室內的梁、板、柱構件進行講解;在講到廠房結構的組成時,可以把學生帶到學校的結構實驗大廳(單層廠房結構)內進行現場講解,學生很快就明白了課堂教學的內容,由此可知到工程實地講解,通俗易懂,使學生有較深刻的感性認識,加深對所學理論知識的掌握,同時還可以培養學生對周邊環境建筑的觀察力,激發學生的學習興趣。
由于學時有限,我們不可能講解教材上的所有內容,也不能講授的內容平均分配時間, 重點內容應該多安排課時進行精講,比如受彎構件的正截面和斜截面承載力計算就應該是整本書的重中之重。
由于混凝土結構設計課程符號、公式的數量很多,對初學者來說,要在短時間內完全記住困難較大。考試時不妨借鑒現在的執業資格考試的形式,就是采用完全開卷的方式,既允許學生把自己認為考試時需要參考的內容寫在一張備考紙上,考試時只準許帶該備考紙,不得再帶其他任何相關資料,在交卷時,備考紙與試卷一并交回,并且作為平時成績的一部分。從幾年的實行情況看,這種考試方法效果比較好,主要表現在:學生不必再像閉卷考試時對概念、公式進行死記硬背,可以將學習重點轉向對概念、公式的理解、應用,提高了分析問題解決問題的能力,這在后續的課程設計中有所反應,學生表現出較強的綜合應用知識能力和解決實際工程問題的能力。課程設計考核中,可以采用計算書、結構施工圖紙的評定與課程設計答辯相結合方式進行。軟件應用與課程設計緊密相關,故可以不做單獨考核。
關鍵詞:橋梁工程;教學改革;卓越工程師;課堂教學
作者簡介:周道傳(1982-),男,安徽和縣人,江蘇科技大學土木工程與建筑學院,講師;
董作超(1979-),男,江蘇連云港人,江蘇科技大學土木工程與建筑學院,講師。
基金項目:本文系江蘇科技大學引進人才項目(項目編號:35281003)、江蘇科技大學2011年高等教育科研項目(項目編號:GJKTY2011-08)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)14-0105-02
“橋梁工程”是土木工程專業道橋方向的一門重要的專業必修課程,在專業課程體系中占有重要的地位和作用,“橋梁工程”課程主要內容包括各種類型橋梁結構的設計計算,構造措施及施工技術等,“橋梁工程”課程教學課時多,教學內容多,信息量大,對教師的教學水平要求高。該課程的教學質量對土木工程專業道橋方向學生的培養質量關系重大,同時,該課程內容也是土木工程專業道橋方向學生后續進行畢業設計的主要內容和參考知識。針對該課程的特點,結合國家卓越工程師培養計劃的推進和落實,對該課程的教學思路、教學方法進行教學改革和探索,對于提高教學質量和改善教學效果,培養具有較強工程實踐能力和創新能力的綜合性工程應用人才,具有重要的現實意義和長遠的社會價值。
一、“橋梁工程”課程現狀
“橋梁工程”課程是江蘇科技大學土木工程專業道橋方向的一門重要的專業必修課程,該課程設置在大三的下學期,72學時,主要授課內容包括梁橋、拱橋、斜拉橋和懸索橋的設計計算、構造及施工等。除了課堂教學環節之外還包括兩周時間的課程設計實踐環節。在平常的教學中理論教學內容偏多,學生的實踐能力得不到應有的鍛煉,通過設置課程設計實踐環節可以提高學生的實踐能力,但是現有的課程設計存在著一些問題,實踐鍛煉效果不佳,使學生的實踐能力和工程素質有所欠缺,與國家對高層次工程人才所要求的卓越工程師培養有所不符。為滿足國家對高層次工程人才的需求,國家把培養創新型卓越工程師計劃上升為高等工科教育改革的國家戰略,并列入國家長期發展改革綱要。
創新型卓越工程師計劃要求通過高等工程教育培養一大批創新性強、能夠適應國家經濟和社會發展需求的各類工程科技人才,著力解決高等工程教育中的實踐性和創新性問題,提高科技創新能力,最終為社會培養一大批具有卓越人才特征的高級專門人才和拔尖創新人才。創新型卓越工程師的培養內涵就是著力于創新能力的提高、創新意識的訓練,特別是重視強化培養工程意識、工程素質和工程創新精神,以達到提升學生的工程實踐能力和創新能力的目的。
對于沒有相關從業經驗的在校學生,如何通過課堂學習和專業實踐培養工程素質和工程創新精神,提高學生的工程實踐能力和創新能力,是國家創新型卓越工程師計劃對高等教育提出的新要求。教師如何通過教學方法和教學模式的改革去引導學生對本專業課程的了解更為深入,提高學生的工程實踐能力和創新能力,是需要進一步深入研究的問題。本文以江蘇科技大學土木工程專業道橋方向的課堂教學為出發點和切入點,對基于卓越工程師培養目標的“橋梁工程”教學改革進行了初步的研究和探索。
二、課堂教學改革思路與方法
課堂教學改革的總體目標是:在“橋梁工程”的教學實踐中,培養具有專業工程素質和工程創新能力的專業人才,培養和鍛煉學生應用所學知識解決專業領域現實問題的能力。為了達到這個總體目標,在教學實踐中采取了以下系統的教學方法和教學改革措施。
1.理論教學和實踐能力培養相結合的教學改革
在重視理論教學的同時更加突出專業知識的實用性,增加大量實際工程的文字和圖片介紹,例如,在緒論中介紹橋梁類型時,結合大量的實際“橋梁工程”圖片和文字介紹,加深學生對于實際工程的印象,突出專業知識的實用性。在介紹橋面鋪裝和伸縮縫類型時,著重介紹每一種橋面鋪裝和伸縮縫的施工方法和技術特點,讓學生對每一種類型的橋面鋪裝和伸縮縫細部構造有較深入的了解,與工程實際結合起來進行教學,這樣既增加了課堂內容的知識含量,也激發了學生的學習熱情和學習主動性,變教師填鴨式教學為學生為主體的教學方式,體現了以工程實用性為指導的教學方法的轉變。
在課堂教學中穿插介紹實際工程的設計圖紙和資料,結合專業教研室的設計圖紙和資料,有針對性地給學生在課堂上介紹實際工程相關部分的設計圖紙、設計方法和設計要點、構造方法及措施,不再只是對書本知識的介紹。讓學生接觸到實際橋梁設計內容,設計圖紙的繪制注意事項,設計圖表的格式等。這是一個生動的專業工程教育的例子,在培養學生實踐能力方面起到了很積極的作用。
在教學中期開展相關專題講座。在教學中期學生已經學習了較豐富的“橋梁工程”課程內容,教師通過專題的形式對某一個相關工程領域的知識和內容進行綜述,既具有知識型也具有趣味性,可以豐富學生的專業知識,拓寬學生的專業視野。例如,對纜索支承橋梁體系開設講座,介紹纜索支承橋梁的發展歷史,設計歷史過程,現有成就和存在問題等,給學生增加了書本之外的知識,激發了學生的學習熱情,增強了學生的專業工程素質,也為學生打開了工程創新能力培養的思路。
精講專業工程案例,每講完一種類型橋梁的內容之后,都通過專業的橋梁設計施工案例對內容進行全面總結和復習,通過視頻動畫介紹設計施工過程,精講專業案例,全面加強橋梁工程專業教育和專業認識,提高專業應用能力。專業案例是學生了解專業應用的一個比較好的形式,具有較全面的專業設計施工的內容,可以彌補專業實習缺乏的不足,提高學生專業實踐能力和工程創新能力。
2.啟發式、討論式教學方法的應用
在介紹每個部分新內容的時候,采用向學生提問的形式,激發學生思考,引出這一節新的內容,例如,在介紹預應力混凝土簡支梁橋之前,提問學生:當橋梁跨徑大于20m之后,混凝土簡支梁橋是否能繼續使用,如果繼續采用混凝土簡支梁橋將帶來哪些問題,有沒有辦法去解決這些問題。激發學生思考這些問題,讓學生發言并進行討論,總結發言和討論的內容后再引出預應力混凝土簡支梁橋的概念,指出跨徑增大后的預應力混凝土簡支梁橋解決方案,開始下一節內容的講授。通過這種啟發式討論式教學方法的應用,將更加有助于學生去總結先前學習的知識,并能將新舊知識進行對比區別,加深對知識系統性的吸收和理解。
例如,在介紹斜拉橋和懸索橋內容時,為了對比不同類型橋梁類型在跨徑上的適應性,進行橋梁類型方案的對比選擇討論,假設跨徑在400m~600m范圍,讓學生提出自己設想的橋梁類型并說明采用這種橋梁類型的理由,讓學生分組討論該種橋梁類型存在哪些設計和施工問題,加深學生對不同橋梁類型跨越能力的認識,提升了學生應用所學知識解決實際問題的能力,通過討論指出問題,幫助學生進一步加深和強化對理論知識的學習,提高應用能力和創新能力。
3.以工程素質和創新能力為導向的考核方式改革
以前,“橋梁工程”的考核方式一般采用理論考試或者小論文形式進行考查,由于本課程內容多,知識點繁雜,理論考試只能考查一些基本知識點和基本計算方法,沒有辦法對創新能力和工程應用能力進行考核。
小論文的考核形式是在這門課結束之后,讓學生選擇一個題目,查閱相關資料,進行綜述和評論,通常,由于小論文的題目是一個比較窄的知識面,學生看的資料也是集中在一個課題上,寫出的小論文雖然有深度,但是廣度不足。以上的兩種考核方式都無法體現對“橋梁工程”全面知識的把握和創新能力的培養。所以,采用了以工程素質和創新能力為導向的考核方式改革,新的考核方式主要以綜合形式出現,考核包括理論考試,小論文及研究報告綜述,綜合應用考試和建筑模型設計等。理論考試和小論文放在平時的課堂教學中,作為課堂作業去完成,這樣在每講完一個章節部分的內容之后,就可以對這個章節進行理論考試,并以小論文及研究報告綜述的形式拓展課堂學習知識,讓學生在課下去了解這個章節部分內容的研究和應用情況,并以研究報告綜述的形式寫出來。
綜合應用考試是對每一種橋梁類型提供設計資料,讓學生去設計構思橋梁設計的內容,將設計的思路和內容以文字和圖紙的形式表達,這是一項對學生綜合應用能力進行培養和考核的教學活動,有助于學生工程應用能力的提高和工程創新能力的培養。
建筑模型設計是將學生分成小組的形式,通過對橋梁結構模型的制作,幫助學生強化專業知識,提高實驗動手能力。對建筑模型進行打分和點評,不僅有利于學生對于專業知識進一步的消化吸收,也有利于學生對“橋梁工程”實際施工方法的把握和明確,提高了他們的創新能力,學生提交的建筑模型經過修改優化后也可作為相關的建筑模型設計比賽的參賽作品。
4.課程設計改革
課程設計是在課程學習結束后,用兩周的時間對某種跨度的橋梁上部結構進行設計,提交設計計算書和手繪的設計圖紙。課程設計是一項重要的專業實踐活動,可以彌補學生專業實踐的不足,通過兩周的設計工作鍛煉和提高學生對知識的應用能力和實踐能力。以往在課程設計中布置的設計任務是以幾個學生為一個小組,一個小組布置一個設計題目作為設計任務,這樣,在兩周設計時間后一個小組所有學生提交的結果都是一樣的,無法衡量一個小組內每個學生提交設計的優劣,一個小組中有的學生做,有的學生不做,反映出學生的積極性普遍不高,課程設計的鍛煉實踐效果不明顯,只有部分學生得到了鍛煉和培養。
針對這種情況,為了提高課程設計的實踐效果,首先精心準備課程設計任務書,做到每個學生一個設計題目,通過變化設計條件,如橋梁上部結構類型的變化,跨徑變化,混凝土材料的標號變化等,使每個學生的設計初始條件都不一樣,讓每個學生都能獨立去做自己的課程設計,這樣的做法明顯端正了學生的學習態度,改善了學習風氣,提高了學生的主動性積極性。其次,加強設計過程中的指導,在學生初步擬定截面尺寸、設計計算、整理設計結果和開始繪圖這幾個時間節點特別加強指導,確保學生能夠順利正確進行橋梁上部結構的設計工作。最后,加強對設計結果的點評工作。以往學生提交的設計計算書和設計圖紙經過評閱打分之后就結束了課程設計,但是這樣學生并不能了解自己設計結果的優劣和設計中存在哪些問題,沒能幫助他們改正設計中的不足和提高設計水平。因此,對設計結果的點評工作不可缺少,并且需要加強這部分的工作:對每個學生提交的結果逐一檢查,記錄下該學生設計的優點和缺點,整理大部分學生共同存在的問題,先講共性的問題,再逐個點評學生設計工作的優劣。通過對課程設計實踐環節的教學改革,明顯提高了每個學生的動手能力、實踐能力和創新能力,彌補了學生工程實踐教學內容的不足。
三、結語
以卓越工程師培養目標為導向的“橋梁工程”教學改革改變了以往單一的課堂灌輸知識的教學方式,通過系統的教育教學改革措施,培養了學生的學習主動性和積極性,學生不僅獲得全面的專業知識,而且實踐能力和創新能力得到了大幅度的提高,取得了良好的教學效果。課堂教學方法和教學措施是需要不斷完善的,教師也需要不斷完善自己的教學和科研業務能力,總結教育方法和教學規律,提高教學水平,只有這樣不斷思考,反復實踐,不斷進步,才能按照卓越工程師的培養計劃培養出更加優秀的卓越工程師人才。
參考文獻:
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[2]曾彥,趙洋,趙順波.基于應用型人才培養的橋梁工程畢業設計[J].高等建筑教育,2011,20(6):125-128.
關鍵詞:混凝土結構 計算機編程 自學熱情 創造能力
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)12(b)-0-02
鋼筋混凝土結構是土木工程專業的一門重要專業基礎課,是集理論性、實踐性很強的一門學科。鋼筋混凝土結構課程的教學應以培養學生的設計計算能力和施工實踐能力為目標,以理論與實踐并重的原則組織教學。使學生通過在學校專業課程的學習,具備扎實的理論基礎以及較強的解決實際問題的能力。而這門課程自身又具有內容多、計算量大、涉及相關學科多等特點,是學生較難掌握的一門課程,學習過程中容易造成學生對該門課程失去學習興趣和學習信心。那么,如何提高學生對該門課程的認識,并激發學習的興趣和探索知識的渴望,進而培養他們的實踐能力和創新能力,是值得我們思考的一個現實的問題。鋼筋混凝土結構課程基本構件章節都可以編寫小程序來計算,作為從事鋼筋混凝土結構教學的教師,在教學中曾經嘗試鼓勵學生結合課程特點進行了鋼筋混凝土計算機編程的一些嘗試,取得了較好的教學
效果。
1 鋼筋混凝土編程改變課程考核方式,提高自學熱情
混凝土結構課程應注重結構設計能力和施工實踐能力的培養,采取考試的方式進行該課程成績評定雖然能夠對學生所學基本知識掌握的程度進行核定,但是并不能很好的體現該課程結構設計能力和施工實踐能力的培養。很多考試中能取得高分的學生,常常是課后作業或者習題做得好的學生。而課后作業和習題做得好的學生,在課程設計環節中,又往往表現一般。另一方面,有很多愛提問、回答問題積極、甚至能提出很有新意想法的學生,設計綜合能力很強,在考試中往往不能取得很好的分數。筆者結合教學是這樣制定成績評定方式的:期末考試成績50%+平時成績20%+程序編寫及匯報30%。通過減少考試成績所占比例和增加編程成績比例,使得大多數學生有了課程編程的積極性。由于程序的編寫需要扎實的鋼筋混凝土基本知識,學生在課程學習過程中會更加注重課程基本知識的學習。在鋼筋混凝土課程中引入計算機編程技術可以改變課程成績評定方式,促進學生自主學習,極大提高學習積極性和自學熱情。
2 鋼筋混凝土編程要區分難易程度,培養創造能力
并不是每個學生的編程能力都很強,不能把編程激勵變成課程學習的包袱和負擔。由于學生的認識水平和能力不同,鋼筋混凝土計算機編程的程度難易程度要有梯度,編程成果的評定要多元化,既能面向大多數學生,又有利于發展優等生的高級思維品質。教師在教學安排中對鋼筋混凝土計算機編程任務需進行難易區分,凡能進行鋼筋混凝土結構基本構件(受彎構件正截面受彎構件承載力計算、受彎構件斜截面受剪承載力計算、受壓構件承載力計算、受拉構件承載力計算、受扭承載力計算)之一的計算機編程即視為合格,能進行多個基本構件編程即視為良好,能進行結構綜合設計計算編程即視為優秀。鼓勵有能力的同學結合課程設計進行柱下獨立基礎、剛架和肋形摟蓋的計算機編程。對于編程能力偏弱的學生通過努力能夠得到能力的基本訓練獲得成績,對于編程能力較好的學生通過努力能夠得到能力的提高獲得好成績。通過難易區分,大多數同學都能主動積極的學習該課程,根據自身能力量體裁衣有選擇地進行程序編寫,培養學生創造能力。
3 鋼筋混凝土編程要處理好課程教學關系,強調基本知識
要以鋼筋混凝土結構課程基本教學環節為主,編程為輔,不可本末倒置。鋼筋混凝土課程是以理論分析為依據,注重科學試驗和工程實踐的課程,涉及的內容比較多,與前設課程的知識點聯系比較緊密,既有理論推導,又有試驗研究;既有公式、計算,又有規范條文。基本概念必須扎實,教材內容包括基本材料的力學性能,彎、剪、扭、壓(拉) 、預應力等基本構件的受力性能、計算公式及適用條件、計算方法和構造措施。教學內容中基本概念多、公式多、計算多、配筋構造多。所以,掌握扎實的基本知識、基礎理論是非常重要的。 教師要引導學生掌握相關的基本概念、基礎理論。對每一種結構構件,我們可以按照這樣一條線索來學習:構件在工程結構中的關系、相關概念和構造措施、基本計算理論、實例分析。教材基本知識的講解要透徹,要訓練學生熟練掌握該課程基本知識和技能,這是編程訓練的基礎。因此不能因為課程成績評定中考試成績比例的下降就注重編程而放松基本教學環節,結果是程序沒編好,課程基本知識也沒掌握,處理好課程教學與編程的關系非常重要、不能顧此失彼。
4 鋼筋混凝土編程提倡團隊工作,培養協作精神
鋼筋混凝土結構編程是一個系統工程,其編程需要力學、材料學、混凝土結構學、邏輯學、編程語言等多學科知識。團隊協作編程,既強調團隊間的協作,又強調學生個體間的創造。強調分工協作,學生團隊協作是資料共享、創意交流、相互促進。整個過程有分有合,分是體現學生個體創造力,合是集中團隊優勢力量解決難題。合理的構建團隊合作模式編程小組,既是學生合作的基礎,也是實現學生群體合作的基本手段。可根據學生的智力、喜好、性格、心理素質、及自愿組合等情況給學生進行分組。注意合理搭配,將內向的同學與善談外向的同學組合,將編程能力偏差的與編程能力較好的學生組合,并兼顧男女比例,以保證學生能夠最大限度的互補,互相幫助,發展智力,培養能力,使小組合作編程在短期內便能獲得成效。如將全班分成六至十組,每小組五到六人。隨著課堂教學地不斷深入,還可以隨時進行合理調整。團隊合作編程模式給混凝土結構課程的課堂教學帶來了活力與激情,在課堂教學時的同時很多同學就課程基本知識及編程問題積極地交流討論,它有效地改善了課堂內的學習氛圍。與此同時,在課外,各個編程小組的同學積極主動的查閱資料交流編程心得體會,培養了學生自主、探究的學習能力,以及與他人合作的技巧,充分體現了自主、合作、參與的團隊協作核心理念。經過幾次鋼筋混凝土結構課程的教學實踐,筆者認為團隊編程合作模式能幫助學生很好的完成編程任務、培養學生良好的團隊協作精神。
5 鋼筋混凝土編程要注重編程成果總結,培養歸納能力
鋼筋混凝土結構課程編程成果總結是鋼筋混凝土結構課程編程學習的一個關鍵步驟。有總結才會有提高,才會有進步,從編程個人或小組來說,總結也是不斷提高混凝土結構編程水平的一項活動,是混凝土結構編程過程中的重要環節。在混凝土結構課程結束前2周,要求所有參與混凝土結構編程的同學和小組提交混凝土結構編程成果,小組代表在課程結束前課堂上公開匯報交流。混凝土結構課程編程成果可以包含所編程序一份、多媒體演示匯報幻燈片一份、小組分工合作情況、編程心得體會總結等。尤其是編程心得體會總結要體現出收獲哪些鋼筋混凝土結構知識,存在哪些不足,取得什么經驗,如何針對混凝土各種構件不同構件的不同受力特點、不同的計算方法和公式進行編程。編程過程中發現哪些與鋼筋混凝土結構課程特點相關的難題,編程人員如何充分進行分析,采取怎樣的應對策略與改進措施,提高今后的鋼筋混凝土結構編程效率與質量等。鋼筋混凝土結構編程成果總結是提高鋼筋混凝土結構課程學習能力的重要途徑。
將鋼筋混凝土結構編程的主要經驗、成績與效果等作文字概括;還可以適當將其做成種種直觀、可視的圖表。通過鋼筋混凝土結構課程編程總結,學生充分整理所做的鋼筋混凝土結構課程編程工作材料、熟悉掌握了鋼筋混凝土結構課程的主要知識,將鋼筋混凝土結構編程工作匯總歸類和條理化,很好地培養了學生的歸納總結能力。
6 結語
在鋼筋混凝土結構課程的教學過程中,筆者積極引導學生進行鋼筋混凝土結構的計算機編程,堅持以能力培養為目標,注重學生綜合素質的培養,通過幾輪教學實踐,總結了一些引導學生進行鋼筋混凝土結構計算機編程的方法和規律,將計算機編程與鋼筋混凝土結構的教學相結合,在教學實踐中進行了有益的探索。在該課程中引入計算機編程能夠幫助學生熟練掌握鋼筋混凝土結構的基本知識,還能在很大程度上提高學生的自學熱情、創新能力、團隊協作精神和歸納總結能力,提高學生的綜合素質,取得了比較好的教學效果。
參考文獻
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[關鍵詞]CDIO;路基路面;教學;改革
[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A [文章編號]1671-5918(2016)02-0101-03
一、引言
CDIO是2001年由美國麻省理工學院與瑞典的林克平大學、查爾姆斯技術大學以及皇家技術學院等3所高等院校共同開發的新型的現代工程教育模式和實施體系。CDIO是“構思”(conceive)、“設計”(Design)、“實施”(Implement)及“運行”(Operate)四個英語單詞的縮寫,是“做中學”和“基于項目的教育和學習”(簡稱PBL)的具體概括與抽象描述。CDIO教育理念是以產品全生命周期為載體,建立集成的課程體系,讓學生以主動、實踐的方式學習工程理論知識,積累工程實踐經驗,提升工程技能。在本科高校和高等職業技術院校,經過學者多年的理論研究與實踐探索,逐步形成了諸多典型的工程教育的案例,有力推動了工程教育人才培養改革。然而,在運用CDIO的實踐中,高校更聚焦的是宏觀層面的人才培養路徑、專業建設、課程體系等,對CDIO模式如何適應具體某一門課程尚缺乏系統研究。為此,借鑒CDIO基本原理,建立以“學生為主體、教師為引導、項目為載體、工程技能培養為目標”的培養體系,并以路基路面課程改革為例,闡述在高職院校教學過程中,如何合理有效地在微觀視角實踐CDIO教育理念。
二、路基路面課程目標
根據學院道橋專業培養方案,《路基路面工程》課程是開設在大學二年級,這個階段的學生已經學習了與專業相關的課程有:建筑材料、工程力學、工程測量和道路勘測設計,而在此課程之后的后續課程有:公路施工技術、工程項目管理、工程概預算以及開展畢業設計綜合實踐,因此,《路基路面工程》起著承上啟下的作用。為了更好地適應社會對技能型人才的需求,借鑒國內示范性高職院校道橋專業教學經驗,在課程教學過程中,緊密結合實際工程,以培養專業技能和職業素養為教學目的,依據CDIO能力大綱中對學生能力的描述與要求,主要針對學生技術知識和推理能力、個人職業技能和職業道德、人際交往技能的培養,運用情境案例分析,具體從基礎科學知識、核心工程基礎知識、工程推理和解決問題能力、實驗中探索知識、系統思維、個人技能和態度、職業技能和道德、團隊精神、交流、外部和社會環境、構思與工程系統、設計實施等方面,并結合實際工程問題引出知識點,分析、探討、歸納項目特征,且嘗試解決問題。
路基路面工程課程建設目標從三方面考慮,首先讓學生了解路基路面工程方面的基本概念,熟悉相應結構層的性能、作用和結構特點,明確路基與路面結構層的施工工藝知識。其次是掌握路基工程土的分類及性質、路基修筑方法、壓實方法及質量檢驗評定標準;通過典型路基路面工程設計實踐環節,讓學生建立路基施工及路面設計的理論體系,根據施工特點明確路基排水設施的構成,邊坡防護及加固設施的確定,路面類型的選取,以解決問題的形式完成對路基施工方案的編寫,完成路面各結構層厚度、材料的確定,為后續課程學習奠定基礎。最后通過課程學習,了解工程師應具備的基本工程素養,體驗處理實際工程的過程,開展團隊協作。
二、路基路面課程內容
路基路面工程主要有認識、理論、實踐和考核四個部分。在理論教學部分主要包括路基工程和路面工程,而路基工程中又涉及排水設施、邊坡穩定驗算及防護設施、擋土墻設置等內容,路面工程中主要涉及瀝青路面和水泥混凝土路面的計算。由于課程內容龐雜,涉及的知識面廣,受課時量不足、教學設施不夠完善等因素制約,應完善課程結構體系,在路基部分,以與路基穩定緊密關聯的排水、邊坡加固及防護、地基處理為教學重點,在路面部分,以現在工程中最常用的瀝青路面為重點,側重路面結構層設計理論與方法。
(一)認識環節
認識環節主要內容形式有講座和參觀。具體的目標要求是對專業的現狀、道路發展、關鍵技術變化、施工工藝進行客觀認識,了解社會及用人單位對人才的需求與標準,引導學生對未來職業的思考和人生規劃,激發對工程的興趣與學習動力。
在認識環節中,邀請相關專家、學者、一線工程師開展道路工程科學與技術的重要成就和最新發展趨勢、工程技術規范等方面的專題講座,拓展學生視野,加深對課程內容的理解。同時參觀試驗室和施工現場,形成直接經驗的積累,激發學習興趣。
(二)理論環節
在整個教學全過程中體現學生積極思考與解決工程問題的教學理念,理論環節主要內容形式有案例分析、項目任務和討論。具體目標要求是通過多種授課方式使學生了解課程相關的基本概念、原理;理解路基穩定性的影響因素和加固防護措施;以及與路基路面相關的交通分析、材料參數選取與路面結構設計方法。
(三)實踐環節
實踐環節主要內容形式有課程設計、調查和展示匯報。具體目標要求是學生直接參與道路的構思、設計和實施。分析采取適宜的材料,確定道路各結構層的厚度。通過對瀝青混凝土路面的課程設計,在理解道路設計步驟的基礎上,對設計方案進行經濟技術比較。
在實踐過程中工程實踐情景和內容的篩選特別重要,經過多次研討,在路基路面設計實踐環節中選取現在工程中最常用的瀝青路面作為典型的工程,分別讓學生自己負責收集材料、擬定設計方案等,教師可以提供適當指導,以使前修課程所學知識傳遞到課程設計環節。
(四)考核環節
考核環節主要內容形式有總結和答辯。具體目標要求是在學習活動過程中及時交流,反饋工作評價。通過思考所完成工作,總結工作成果及工作方法,從技術描述以及團隊工作方式與組織分工等方面總結交流,鍛煉學生表達、交流總結能力。
通過一周的實踐活動,學生分組完成瀝青混凝土路面設計,內容主要包括道路交通量的調查、路面結構層次的確定、設計方案選取及比較、各成員的任務分工和貢獻率、總結等。同時根據課程設計報告制作相應的PPT演示課件,進行口頭匯報。而考核環節,利用學生完成任務為載體,對其運用專業知識技能、創新能力、團隊協作能力等進行考查。
三、路基路面課程教學方法
根據CDIO教育模式要求,《路基路面工程》課程教學過程中將CDIO中構思、設計、實現、運作理念有機融入于教學的各個階段。在授課過程中,師生將課堂環境演化為知識交換空間,教師合理組織課程教學內容,凸顯課程知識點的重點、難點,靈活采用課堂引導、答疑解惑及研討等方式共享學習成果。例如就某水泥混凝土路面破壞問題讓學生展開討論,以“問題――原因――措施”的基本思路引導學生去思考,調節課堂氣氛,提高學生課堂學習的參與性,為推動學生主動養成一體化的學習習慣創造有利條件。其次,采用案例教學,利用瀝青路面和水泥混凝土路面施工典型工程案例及多媒體網絡資源,力圖向學生提供直觀形象的工程圖片及動態的施工作業過程,在增加課堂教學信息容量的同時,實現課堂教學與實際工程項目的有機結合。第三,在系統把握和教授課程基本概念的基礎上,不僅要強調學生實踐動手能力的培養,而且結合專業工程標準、行業規范和一線施工單位要求規范學生行為,充分發揮學生獨立能力和團隊協作精神,著力培養學生分析和解決具體工程的思維。
四、路基路面課程考核
合理的課程考核是有效開展教學活動的保證。結合一線施工企業和CDIO工程教育模式與技能型人才培養目標的契合度,為了有效的對學生學習投入及獲得成績進行鑒別,根據課程設置目標優化傳統考核模式,采用過程管理及結果考核相耦合的方式,從出勤、課堂參與程度(匯報)、平時項目作業和期末考試成績等進行綜合考評。特別是在過程考評階段通過對實踐過程中設計作業完成情況、同一小組中各成員之間互評及平時成績等維度進行全面評價,突出團隊整體的作用。而在課程考試時,參照公路和市政方向建造師考試的要求,引入考試相關科目的重要內容,突出課程工程性和實踐性強的特點。實踐表明,采用這種考核形式,強化了學生全員參與的意識,有利于學生在學習過程中學習態度、職業素養、人際團隊能力與工程系統能力的培養。
五、結論
路基路面工程課程以CDIO工程教育理念為理論指導,實行項目驅動法教學。通過2年的時間對課程目標、教學內容和教學方法等方面進行了有益探索,把考核融入教學全過程,架設教與學良性循環路徑。通過對學生與施工企業調查訪談表明,將CDIO教學模式應用到路基路面課程教學過程中,使知識傳播與工程能力培養融合在課程實施過程中,取得了良好的實踐效果。
(一)提升了學生主動學習的積極性,構建了學生開放式的知識體系。項目從到逐步實施,學生依據項目的目標要求查詢各種文獻資料,使學生從中體會到學習的源動力,扭轉了被動學習的局面,確立了以學生為中心的主導地位。其次在項目多層次目標的驅動下,促使學生務實的將零散的知識點逐級梯度推進,匯總成系統的知識結構。同時,不僅僅把視野只聚焦于某個知識點,而是逐步向多門課程甚至整個專業擴散,并能融會貫通。
關鍵詞:《混凝土結構原理》;土木工程;本科教學
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)35-0068-02
我校大多數土木工程專業本科生,畢業后所從事工作皆為服務于社會,即從事土木工程建設領域的設計、勘察、施工、質檢、監理等。參加工作后,需要學生能夠盡快在自己的工作崗位發揮作用,獨擋一面,而且也要具有對新技術、新知識的開發和創新能力[1]。由此需要我們在本科階段要教授學生必要的理論知識,而且也要注重學生的工程實踐應用能力的培養。本文以土木工程專業課程之一《混凝土結構原理》的教學實踐為基礎,探討培養應用型土木工程人才的教學經驗。混凝土是土木工程廣為應用的一種建筑材料,涉及到房屋、水電站、大壩、橋梁、隧道等領域,是一門非常重要的專業課程。在大學本科階段,該課程主要目的是使學生掌握混凝土的設計原理和基本構件的設計方法。課程包含內容較多,課程學時數56,課時設置略少。而且這門課程理論性較強,涉及公式也較多,學生往往感到比較抽象。如何教學生在較短時間內掌握混凝土結構的基本原理和設計計算方法,是土木工程專業本科教學需要探討的問題。
一、加強與其他課程的聯系,合理安排先期課程
《混凝土結構原理》內容涉及到建筑制圖、高數、理論力學、材料力學、結構力學、建筑材料、房屋建筑學等先期課程,具有一定的綜合性。在講授本門課程的過程中,對一些經常用到的先期知識點進行復習和強調,避免學生淡忘而影響新知識的吸收。督促學生要進行課前預習,實踐表明,在督促學生課前預習后,在課堂上能夠大大提高課程進度,提高學生學習效率。對于《混凝土結構原理》所涉及到的前期課程,在安排教學計劃時要注意課程時間設置的合理性。我校的《混凝土結構原理》是安排在大三第一學期,但是平行設置的還有結構力學靜力學部分,由于課程進度的影響會對新知識的接收和吸收造成阻礙,需要進行合理調整。
二、采用多媒體和板書結合方式進行教學
以往采用單一板書方法,學生感覺比較枯燥,而且教師在課堂上大量時間用來板書,影響課堂進度。使學生失去學習積極性,甚至失去學習興趣。另外,很多圖、表不能以板書形式表達出來,教授效果不理想。多媒體教學是現代化教學的一個重要手段。采用多媒體教學,使教師能夠在課前做好準備,促進學生想象力的發揮。但是,如果一味在課堂上放映幻燈品,也會使學生視覺疲勞,而且像很多推導公式等內容如只用多媒體教學,也會使效果較差。在教學工程中,以多媒體為主,板書的講解為輔,會起到很好的效果,增強學生記憶,加深印象。
三、密切聯系技術性立法文件進行教學
為了指導結構設計的工作,各國都制定專門技術標準和設計規范,成為土木工程專業結構設計的技術性專業立法文件。本門課與《建筑結構荷載規范》(GB50009-2010)和《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)密切相關[2,3]。我國在進行大量試驗、調查與統計的基礎上,對可能作用于結構的各種荷載大小有明確規定。鑒于實際情況的復雜性,建筑結構的實際荷載和實際材料指標與規范規定的大小會有一定出入,還要考慮結構的重要性,使結構對于安全、使用、耐久的要求也不同。因此,在對混凝土構件進行設計時要考慮上述因素影響。故《混凝土結構設計規范》根據長期實踐經驗,總結出一些構造措施來考慮這些影響。在教學中,使學生很好地熟悉、掌握、運用規范等技術性立法文件,對各種構造要求必須予以足夠重視。而科學是不斷發展的,規范中所涉及到的許多計算方法和構造措施還不一定盡善盡美,因此,各國每隔一定時間都要將自己的技術性立法文件進行修訂,使之更加完善。所以需要學生在運用規范學習過程中,也要善于發現問題。
四、加強實驗和實踐性教學
1.加強實驗環節。本門課與實驗密切相關,根據教學內容適當安排實驗環節,使學生更直觀清晰地觀察實驗現象,分析實驗數據,培養學生科研動手能力。本門課可安排的實驗環節有四個:第一,在講授材料的力學性能時,鋼筋受拉、混凝土受壓的力學現象及指標可以使學生通過實驗進行觀察。由于鋼筋的實驗在學生學習材料力學時已經做過了,可以課堂復習一下,而混凝土棱柱體受壓過程需要在實驗室進行演示。第二,在學習受彎構件正截面承載力計算時,適筋梁受彎破壞過程需要在實驗室呈現。在試驗中,學生通過觀察才會直觀、清楚感受到適筋梁破壞的三階段。第三,受彎構件斜截面承載力的計算中,由于公式中的系數是通過試驗和經驗獲得的,可以在實驗室進行一種荷載下的受彎破壞試驗,安排學生觀察實驗現象、記錄實驗數據并進行分析,與課堂所學的公式進行對比。第四,在受壓構件正截面承載力計算中,可以設置短柱和長柱的受壓破壞試驗,使學生進行對比分析。在實驗中,學生根據實驗現象進行觀察,對數據進行分析整理,在鞏固規范和課本知識的同時,也會不斷發現問題,并不斷探索創新。這樣有助于培養和提高學生的科研能力,促進本學科的技術創新。
2.加強實踐性環節。《混凝土結構原理》這門課程具有一定的實踐性。一般在本課程結束后安排一周的課程設計,題目是鋼筋混凝土樓板結構設計。在設計過程中,包括對板、次梁、主梁的截面初選、內力計算、配筋計算和結構施工圖的繪制,使學生對前面學習的受彎構件正截面、斜截面承載力計算等內容進行加深和鞏固,并且鍛煉學生熟練查閱《建筑結構荷載規范》和《混凝土結構設計規范》的能力。一般此類課程設計是根據學生的實踐能力單算成績的。這樣也大大調動學生參與實踐的積極性和主動性。除了課程設計外,還應該在平時課程結束后布置一定課程作業,及時輔導和認真批改。例如設計偏心受壓柱等,使學生能夠及時消化和掌握所學知識。另外,畢業設計也是本門課的實踐性教學環節。畢業設計中的結構設計計算是混凝土結構與其他專業課程的綜合應用。對于我校土木工程本科畢業生,只有一部分能夠進入設計院進行設計工作,而還有相當一部分要進入施工、監理等崗位。并且,書本學來終覺淺,到工程項目實地參觀和考察才更加直觀。所以,在本門課教學過程中,應該安排至少3次到現場的實地參觀任務。例如,在課堂上講到混凝土保護層的厚度的大小與作用,到實地才會直觀了解在澆筑混凝土時如何操作才會確保保護層的厚度。還有,鋼筋的現場連接、布置與排列等等,使學生聯系課堂理論知識,進行對比。實地參觀和考察更能激發學生的學習熱情和學習興趣。
五、鼓勵學生參加科研活動
科技是第一生產力,所以在教學同時,鼓勵學生積極參加校內外的科研活動。學生根據自己興趣,參加到相關老師的混凝土技術的項目中。也可以申請學校或者學院的大學生科研創新項目,對在實驗和實踐環節中發現的問題進行研究和探索。鼓勵學生把研究的過程和結果以科研論文的形式在土木工程論壇或者相關學術期刊上發表。
《混凝土結構原理》是土木工程重要的專業課程之一,只有合理安排課程計劃、聯系相關規范進行教學、注意教學方法、加強實驗和實踐環節、注重學生的科研活動,才能在有限的課時內有質量地完成本科教學任務,把學生培養成有較強理論性、實踐性、創新性的復合人才。
參考文獻:
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關鍵詞:《建筑制圖》;教學內容;教學手段
《建筑制圖》課程是學生學習有關專業課的入門和基礎,也是土木系各專業學生必修的一門重要的專業技術基礎課。本課程的任務是培養學生的空間思維能力、空間幾何問題的圖解能力和繪圖讀圖能力,為后續的專業課程學習、課程設計、畢業設計及以后的工作打下堅實的基礎。由于制圖課程系統性強,邏輯性強,比較抽象,對學生的空間思維能力和空間分析能力要求都比較高。加上課程學時的不斷減少,所以教學和學習時比較困難。下面筆者結合近幾年“建筑制圖”課程的教學實踐,談談個人的教學心得體會。
1 根據實際需要,合理調整教學內容
在制圖的專業圖部分,目前大多數教材內容陳舊,更新較慢。隨著現代建筑工程的發展, 傳統教材中的專業圖部分內容亟待更新和調整。例如,結構施工圖部分,仍以磚基礎、混凝土條形基礎為例來介紹基礎工程,而對當前應用廣泛的各種樁基礎等深基礎內容的闡述少之又少。在畫法幾何部分,教學內容偏多,適用性不強,相應的習題難度較大,這對于培養學生的學習興趣非常不利。要解決這一問題,應合理調整教學內容。具體來說,在畫法幾何部分,應該刪減一些難度較大的空間幾何問題,把點、線、面、基本空間形體的投影規律講授清楚,從而為制圖部分的學習打下基礎,把教學的重點放到投影知識的講授上;在專業圖部分,要補充框架結構體系的專業圖,結構施工圖中梁、板、柱的配筋圖應該以現在建筑領域通用的平面表示方法的講授為主。
2 靈活運用多樣的教學方式和教學手段
2.1 傳統教學方式與多媒體教學方式相結合
多媒體課件的使用,使抽象問題的教學變得形象和直觀。例如在組合體的內容部分,根據兩面投影可以想象出許多不同的空間形體,而與此相對應的第三面投影也是不相同的。在傳統教學中,教師很難在短時間內將所有的相應立體圖準確地勾畫出來,且在該部分的教學中,教師的畫圖工作量也非常大,在某種程度上也影響了教學進度,但使用多媒體課件,教師便有更多的時間組織和引導學生的空間想象力,而且把一些學生理解困難和教師講授困難的內容,動態的表達清楚,有助于提高課堂教學效率、提高學生的學習積極性。
由于《建筑制圖》是專業基礎課,學校均在大一第一學期開設,學生還沒有經過生產實習和工地施工參觀,對建筑施工圖、結構施工圖和設備施工圖等非常陌生,對其中一些作圖的理解與掌握更有難度,但多媒體課件可以很直觀的把工地現場的施工呈現在學生面前,有助于學生對理論知識的理解和掌握,也有助于教師對課程內容的深入準確講解。
但如果長期使用多媒體課件,容易造成學生過分依賴于課件的講解,對培養學生的創新精神和實踐能力產生不利影響。所以,采用這種單一的教學手段,即使學生看的懂,聽的懂,但是做題仍然困難,容易出現眼高手低的問題畫圖,不見得過關。要解決這一問題,就必須根據不同的教學內容,選擇最合理的教學手段,適當的采用傳統教學手段,并注重理論與實踐教學的結合,以提高教學質量。
2.2 引導學生利用好網絡資源
教師在教學過程中應積極引導學生合理利用網絡進行學習,要求學生不斷探索利用網絡資源進行自學的方法。可以向學生推薦一些較好的土木工程專業網站和名校精品課程學習資料,如筑龍網、建工之家、天工網等。網絡資源中的施工圖像資料、設計模型、論壇交流區等內容,對于學習包括建筑制圖課程在內的所有專業課程大有幫助,應鼓勵學生充分利用之,從而不斷提高學習效率,并為未來專業工作服務。例如,可指導學生在網絡上搜索復雜構件(魚腹式吊車梁、鋼結構節點、切割體等)的三面正投影圖、軸測圖等,幫助他們更好地理解和應用正投影知識,提高空間想象能力。在講授鋼筋混凝土結構施工圖部分內容時,應引導他們利用專業論壇里的圖片資源并結合教材來正確理解并掌握結構構件的連接構造,如鋼筋的連接方式、混凝土的澆搗過程、混凝土保護層的作用、箍筋加密區與非加密區的區別等[1]。
2.3 要求學生畫圖時注重理解
看懂建筑施工圖、結構施工圖、設備施工圖等工程圖樣是土木工程專業學生所具備的基本工程素質。專業制圖部分應先使學生看懂圖紙,然后再要求學生會畫圖。在該部分教學過程中筆者發現,在繪圖練習過程中,學生僅僅是在照搬原圖,很少甚至根本沒有加入個人的理解和思考。所以應先讓學生大量看圖、讀圖,圍繞圖紙提出問題,然后就這些問題展開交流,使學生在徹底看懂的基礎上再開始畫圖。這樣,他們才會對所繪制的圖紙有更加深入的理解,從而達到教學目的。建筑制圖課程的所學內容將貫穿于土木工程專業學習的整個過程,其在后續房屋建筑學課程設計、鋼結構課程設計以及畢業設計(論文) 中的應用也很多。在教學過程中,應讓學生充分認識到本課程作為第一門專業基礎課在后續專業課程學習中的重要性。
3 結語
綜上所述,筆者認為建筑制圖課程作為土木工程專業的第一門專業基礎課,其教學應不斷進行回顧總結與改革創新,明確課程的重點任務,采取靈活多樣的教學方式與手段,努力提高課程教學質量,讓學生學好這門重要的專業基礎課程,為后續的專業課學習和將來的就業打下扎實基礎。
參考文獻
關鍵詞:網絡課程;網絡教學;土木工程專業;教學改革
中圖分類號:TU-4文獻標志碼:A文章編號:1005-2909(2012)05-0142-04土木工程專業是后勤工程學院開設最早的專業之一,其教學質量直接影響學院整體教學水平。要提高教學質量,就必須進行教學改革,其中教學手段和教學方法改革是重中之重,比如采取網絡教學的方式。網絡教學首先要有好的網絡教學環境和優秀的網絡課程。經過幾年的努力,后勤工程學院土木工程專業已經完成了混凝土結構設計原理、高層建筑結構設計、營房混合結構、建筑力學、工程力學等10多門課程的網絡建設,獲全國多媒體教育軟件大賽一等獎1項,全軍優秀網絡課程二、三等獎各1項,總后優秀網絡課程一等獎1項、二等獎2項,重慶市優秀電教成果獎5項。優秀的網絡課程是土木工程專業網絡教學的重要組成部分,但如何將網絡課程推廣應用,值得探索和研究。文章以基于網絡教學平臺(包括依托于“軍隊院校網絡教學應用系統”的虛擬教室和自主開放的網絡課程)的混凝土結構設計原理課程教學改革為例,對土木工程專業網絡課程推廣應用進行了研究與實踐,旨在總結網絡教學實踐經驗,推廣土木工程專業網絡課程應用,促進課程教學改革,提高教學水平和教學質量。
一、網絡課程的構建
網絡課程的構建既可依托于網絡教學系統平臺,又可通過自主開發獨立網站來完成,或者兩者兼而有之。以混凝土結構設計原理網絡課程為例,該網絡課程始建于2006年,2010年建設完成并投入使用,既依托于軍隊院校網絡教學應用系統平臺建立了虛擬教室,又自主開發了獨立的網站,二者既相互獨立,又相互補充,極大豐富了網絡課程的內容。該課程網絡教學平臺上呈現的課程信息包括課程介紹(課程簡介、歷史沿革和課程特色)、教學隊伍(課程負責人、主講教師和師資隊伍的情況介紹)、教學條件(教學條件、教學方法及考核方法)、教學要求(課程標準、課程規劃、指定教材、參考教材)。學生在課程初始階段通過網絡教學平臺即可對此課程信息有初步了解,從而快速進入學習狀態。除此之外,課程構建的網絡教學平臺主要包括在線學習、在線測試、在線交流和相關資源4個板塊(圖1)。
(一)在線學習
混凝土結構設計原理網絡課程以學生使用的教材為藍本,提供了與教材章節相對應的教學講義、網絡教材、電子教案、講授視頻,以及與該教材配套的材料強度實驗,梁的抗彎、抗剪實驗和柱的抗壓實驗錄像視頻。學生利用這些教學資源,尤其是講授視頻和實驗錄像視頻,猶如在課堂上聽教師講課和在實驗室親自做實驗一樣,而且不受時間限制和地點約束,有很強的自主性,有利于培養學生的自主學習能力。
(二)在線測試
混凝土結構設計原理網絡課程的在線測試板塊每一章節后既有課堂練習,又有課后作業。對學生來說,完成一個學習階段之后可參加在線考試,以達到檢驗學習效果、鞏固學習知識的目的;對教師來說,可結合學生學習進度和學生必須達到的目標,給學生布置作業、批改作業以及組卷閱卷,并進行效果分析,看學生哪些知識已經掌握,哪些知識還模糊不清,及時發現問題、解決問題。另外,在自主開發網站上,提供了大量的習題及歷年的考試真題,為學生提供檢測知識掌握程度的平臺。
(三)在線交流
無論是虛擬教室還是自主開發的網站,在線交流功能都非常強大,比如學習論壇、輔導答疑,甚至通過在線聊天功能,師生之間,學生之間,都能及時交流、交換學習心得、答疑解惑。在線交流是一種很好的互動方式,可以有效避免學生因一個問題不解而產生畏難情緒,從而放棄后續學習,影響學習情緒和學習質量。在論壇里教師或學生都可以對一些常見問題發起討論,在討論中尋求答案,教師也可以通過問卷調查掌握學生的學習信息,據問卷反饋結果調整教學方式和內容,因材施教。
(四)相關資源
混凝土結構設計原理網絡課程的相關資源板塊為學生提供了豐富的學習資源,供學生學習參考,如規范圖集、課程設計、畢業設計、工程實例、注冊考試資料,以及大量的圖片、動畫、視頻等。規范圖集便于學生在學習過程中隨時查閱,課程設計、畢業設計是往屆學生完成的,工程實例是教師參與的實際工程,視頻包括其他高校教師與該課程相關的授課視頻、建筑施工工藝視頻以及建筑工程施工現場拍攝的錄像,學生在瀏覽這些資源時產生親切感、信賴感或親臨現場之感。注冊考試資料主要是一級注冊結構工程師考試所需的考試大綱和歷年考題,這些資料有助于培養學生的執業能力[1]。相關資源的配置極大地豐富了該課程的學習資源,使學習更有針對性,并開拓了學生視野。
二、基于網絡教學平臺的教學改革實踐
土木工程專業2007級和2008級學生參與了基于網絡教學平臺的混凝土結構設計原理課程教學改革,取得很好的教學效果。
(一)采取目標驅策法
網絡教學雖不同于課堂教學,但二者具有共同點,即教學目標相同,無論通過教師講還是學生自學,其目的都是讓學生獲取知識、掌握知識以及能進一步運用所學知識進行創新活動。因此,每次網絡教學時,教師首先要做的就是向學生提出目標,以目標驅策學生學習,學生圍繞此目標進行自主學習,避免學生在網絡資源的浩瀚世界里漫無目的地游蕩,耗費大量時間卻沒達到目標。檢驗學習目標是否達到,可以采取課堂提問、課堂練習、在線考試等多種方式。
(二)采取案例教學法
課堂教學提倡案例教學法,網絡教學更不例外。混凝土結構設計原理課程網站提供的課程設計、畢業設計、工程實例都是很好的案例,這些案例既可以讓學生明白書本知識與設計的相互關系,也可以為學生展示理論知識在設計時如何運用。這樣,學生就不會因難懂的計算公式而感到枯燥乏味。
(三)采取實踐教學法
混凝土結構設計原理課程網站的相關資源板塊里,提供了大量的在施工現場拍攝的錄像及照片,學生從這些資源中,可以清楚直觀地看到梁、柱、樓蓋等構件的鋼筋形式、位置、數量、搭接方式,以及梁板布置方案,甚至通過視頻可以跟蹤、了解并熟悉一棟建筑的整個施工過程。例如,梁的抗彎、抗剪實驗和柱的抗壓實驗,方案的設計、構件的澆注、構件從加載到破壞的過程,通過視頻都一覽無余地展現給學生。以前需要學生在施工現場或實驗室才能完成此類實踐活動,耗時長且費用大,而有了網絡教學平臺,學生很容易就可以參與實踐活動。
(四)采取互動教學法
網絡教學提倡學生自主學習、主動學習,但并不是不管學生,任由學生自己無目的學習,網絡資源太多,五彩繽紛的圖片和精彩視頻容易讓學生的焦點轉移。因此,教師首先要給學生下達驅策目標,然后學生自主完成驅策目標。在完成目標過程中可能會遇到困難,這時師生之間、學生之間可以通過網絡教學平臺的在線交流板塊解決困難。
三、網絡課程推廣應用中的注意事項
(一)培養學生的計算機應用能力
在網絡教學過程中發現,有的學生在完成教師布置的驅策目標時感覺很困難,這往往是因為學生自身缺乏計算機知識或計算機應用能力不足。因此,網絡課程的推廣應用首先要注重培養學生的計算機應用能力,包括3個方面:一是學生要熟練運用常用的Word、Excel等辦公軟件,如果學生的文字輸入速度慢、準確度低,那么在線測試、在線交流將受到影響,從而影響網絡教學效果;二是學生要掌握一些與網絡課程相關的軟件,如土木工程專業的課程多離不開繪圖,甚至需要用數值分析軟件來模擬實驗過程等,因此土木工程專業的學生應該熟悉并能應用AutoCAD、天正、PKPM以及數值分析軟件等;三是學生要會利用網上資源,網絡教學的最大優勢就是實現數據信息資源共享,運用好網絡資源能夠促進教學效果,反之,會在搜索信息上浪費時間,不利于調控整個課堂教學[3]。
(二)提高教師運用網絡教學的能力
網絡教學不同于課堂教學,教師課堂授課水平高,并不意味著他能勝任網絡教學。教師必須熟悉網絡環境,熟悉網絡課程的構建,熟悉網絡教學的特點。比如,在網絡教學平臺,教師如何公告,如何布置作業批改作業,如何組卷閱卷,如何將學生的學習效果進行分析,如何更新網絡資源,等等。連這些都不會操作的教師,怎么駕御網絡教學?因此,只有提高教師運用網絡教學的能力,才能更好地將網絡課程推廣應用。
(三)培養學生的研究性學習能力
網絡環境為學生提供了一個非常好的“數字圖書館”,方便學生查找資料。教師可以為學生布置一些教學計劃外的課題,讓學生通過收集資料來分析問題、解決問題,培養學生研究性學習能力。學生親身參與研究的體驗,將激發他們的創新意識,提高創新能力。利用網絡優勢培養學生研究性學習能力,培養他們的科學態度與科學道德,應是教師堅持不懈的努力方向。
(四)學習目標與學習能力的結合
如前文所述,在網絡教學時最好采用目標驅策法,但是教師在下達目標時,一定要注意將學生的學習目標與學生的學習能力相結合,不給學生目標驅策,或者驅策力度不夠,都容易導致學生迷失在網絡資源里,使學習效果更差而達不到學習目標。相反,如果驅策力度過大,學生就會產生壓力,一旦完不成驅策目標,容易導致學生產生厭學情緒,適得其反。讓學生自主學習、快樂學習,才能達到事半功倍的效果。
(五)傳統教學和網絡教學的結合
現代信息技術的發展,為改進教學方法提供了強大的技術支撐。授課時逐漸采用多媒體教學、網絡教學等現代化教學方式,使之與傳統教學相結合。對推導性質、邏輯思維性質的講課內容,如土木工程專業的力學課程,傳統授課方法更為有效,更加符合認知規律。一般了解的教學內容、圖示性質的教學內容適宜于網絡教學,如混凝土結構構件中的構造處理。網絡教學特點是圖片、視頻等信息量大,省時省力,生動而富有吸引力。傳統教學與網絡教學各有優點,不能相互取代,因此,教師應根據課程特點合理選擇教學方式,使傳統教學與網絡教學相互配合,相得益彰。
參考文獻:
[1] 陳進,謝孝,王薇,等.基于執業能力培養的混凝土結構設計原理系列課程改革[J].高等教育研究,2010,19(1):51-53.
[2] 袁文業,彭惠茹,張洪亮,等.基于網絡教學平臺的“生物統計學”教學改革及實踐效果分析[J].中國農學通報,2011,27(4):478-482.
[3] 蔣平.數學網絡教學應培養學生的“學、練、研”能力[J].數學之友,2011(4):79,82.
Strengthen the application of network courses for civil engineering specialty:
taking the network course of concrete structural design principle as an example
ZENG Xiangrong, CHEN Jin, XIE Xiao, WANG Wei
(Department of Military Architecture Engineering, Logistical Engineering University, Chongqing 401311, P. R. China)
關鍵詞:公路工程;多媒體;模塊化;教學改革
專業教學改革與建設是職業技術學校生存發展的核心動力;創新人才培養模式,提高技能人才培養質量是永遠追求和探索的課題。打破了學科限制,把相關知識按學習的模塊進行了集中,將理論教學與實操教學融為一體,是一種教學理念的升華,是一種值得推廣的教學方法。我們必須適應公路行業科技進步的需要,改革教學內容陳舊、教學手段和方法落后的問題,提出相應的教學改革新對策,對課程的教學內容、教學模式等進行全面改革。
1 公路工程教學的引入
1.1 公路工程教學存在的問題
一方面教材知識點陳舊,另一方面,近年來各種新材料新技術及新檢測方法因其技術含量高,可持續性強,需要一定時間讓學生掌握。各類材料與工程密切相關的試驗資料和實踐經驗的總結,概念多,經驗性的內容多,理論推導及計算部分較少,學生在學習中常感覺到枯燥乏味,學習興趣不高。公路工程檢測技術教學環節具有涉及知識面廣、檢測儀器多樣、檢測方法多、學科綜合性強等特點。而學生接觸施工現場的機會有限,缺乏必要的現場經驗,故學習效果往往欠佳。課堂理論教學比重偏大,實踐教學課時較少,理論課與實驗課教學安排不協調。
1.2 課程教學改革
在課程教學內容改革時,必須以素質教育、創新人才培養模式為依據;以能力培養為主線;以教學體系、教學內容的實用性為突破口,對教學內容進行大膽地改革。所選教材應包含公路工程的基本理論、基礎知識,還包含了新技術在公路工程檢測中的應用。例如,近些年逐漸從國外引進的激光路面斷面測試儀,用于測量路面縱剖面、粗糙度,橫剖面橫坡、裂紋、車轍、曲率半徑等。應結合生產實踐,跟蹤學科發展的前沿技術,根據規范的變化及學科的發展及時調整教學內容,保持教學內容的先進性,以期擴大學生的知識面,使之能更好地適應社會需求。有必要對實踐部分進行改革:將實踐教學部分由原來的集中進行,改為分散進行和試驗周相結合的方式。
2 公路工程教學方法
2.1 模擬仿真教學環境
通過教學錄像或現場施工圖片進行各種路基路面施工新工藝、新材料、新技術的教學,使學生在很短的時間內了解許多復雜實驗的全過程和施工程序及當前國內、國際公路建設的新知識。技術資料要根據結構工程施工進度隨時整理,按分部分項及其發生時間歸類整理,按序排列和分析評定。如混凝土、砂漿試驗報告的分類收集并定期統計評定;混凝土澆筑應做詳細記錄,并將記錄進行統計分析,能及時反映出混凝土的供應速度、澆筑速度等能否滿足混凝土的初凝時間,以便安排混凝土的澆筑量和澆筑時間,及時調整試配、澆筑能力、人員安排等。
2.2 運用現代信息技術
應充分發揮網絡課程平臺的作用,自主開發全新的課程網站,提供大量的公路工程施工現場的實況圖片、錄像和動畫資料等教學資源,提高學生的學習興趣,使學生掌握更多知識和應用技能,縮小理論與實際的距離。電化教學的手段包括自制的多媒體課件,與工程檢測有關的各種音像制品等,通過圖文、聲音來學習,增強了學生的感性認識,擴大知識面。利用互聯網可以獲取公路工程檢測技術的新標準,以彌補教學的局限性;可以快捷地學習其他院校的教學情況,以便及時地向先進的同行學習,取長補短。
2.3 課程教學模式創新
讓課程教學過程充分體現“學中做、做中學”。在教學過程中以引導為主,激發學生的自主學習能力和思考過程,改變過去教師在課堂上講得多,,學生學得少的“講授式”教學方式。設計“問授式”的教學方法,鼓勵學生根據相同的公路工程任務書提出問題,隨時變“大課堂”為“小課堂”,進行“一對一”的教學;在解決部分學生的問題后,變“一對一”的教學為“多對一”的教學,即由已經掌握基本原理的同學幫助還沒能掌握基本原理的同學解決問題,充分發揮同學自主學習能力,通過在“小課堂”上教師與學生間的交流、學生相互間的交流、學生與用工企業交流或其他途徑獲取相關造價信息的方法,引導學生學習的過程。通過現代多媒體教育技術,利用計算機動態模擬與各類工程圖表及圖片演示,使課程能通過具體形象的教學得到補充,使學生在課堂上得到最直接、最生動的知識,提高學生的學習興趣。
3 聯系生活實際,拓展教材內容
3.1 教學內容組合、補充
在教學內容中應體現出這部分更新的內容,對部分改動較大的內容應編制講義,同時對教材內容進行深化、補充,使學生在校學習期間能夠學到最新的技術規范、標準和先進的科技知識,實現教學內容與科技進步的緊密結合。路基路面部分的重點放在路基路面施工部分,相對高職學生而言,各類構造物穩定性與路面設計的計算部分既復雜又不具備很強的實用性。傳統的測設方法已不適應,取而代之的是全站儀配合電腦計算的“極坐標放線法”,甚至是精度更高的GPS放線法。這些方法在大多數教材中沒有編入,因此非常有必要補充講授這些內容,并進行現場實踐,這也為后續進行的《公路勘測實習》做好前期準備工作。
3.2 課程設計的改革
在整個設計過程中,著重培養學生獨立使用工具書、查找資料、正確使用新規范和標準圖集及創新意識的能力,掌握道路路線設計的一般方法、步驟。要求路線線形平面順適、縱面均橫、橫面合理,計算有理有據、圖紙表達清楚準確,使學生把課堂上所學的理論知識真正應用到實踐中去。實際上,課程設計不一定是每個人單獨做,應采用類似實習時分組的方法,大家討論做更好,這樣既訓練合作能力,相互之間切磋,又不覺得時間不夠,保證課程設計的質量,從而達到教學目的。現階段工程設計單位基本上都使用了相關軟件計算,其客觀性強,操作簡單,計算模式相對固定,且計算時間短,所以在大綱中刪去了此部分課程設計的學時。
3.3 啟發式教學
采用“以學生為主體,教師為主導”的啟發式教育模式,充分發揮學生的主觀能動性,讓學生充分認識到學習本課程的重要性,激發學生學習的積極性。啟發式教育不是簡單地提問,而是教師經過精心地準備,將需要講授的知識融入到解決實際問題中去,充分發揮學生的主體地位。如:公路工程檢測技術課程中關于回彈彎沉的測試及土基現場回彈模量檢測方法兩個試驗。徹底改變傳統的灌入式,多采用啟發式教育,使學生從被動的學習中走出來變為主動地汲取知識。課堂上不應該總是老師在講,應該有學生講的機會,也應該有許多討論的時間,這樣可激活學生的主動性,充分發揮他們在學習上的潛能。
4 結語
公路工程施工課程教學創新是以一流同類院校同類課程為目標,以市場需求為導向,以職業崗位能力為核心,以實用高效為原則,以建設優秀的教師團隊、優良的教學環境、先進的實訓條件、豐富的教學資源為依托,不斷優化課程結構和深化教學改革。畢竟公路工程造價是一門綜合多門專業課基礎知識的應用型專業課,與實踐聯系緊密,隨著公路建設與管理技術的不斷發展,新材料、新技術的應用及新《規范》的頒布,公路工程造價課程的教學內容還將不斷更新,課程的教學方法與手段也將不斷改進,這樣才能培育更多適合社會及企業需要的應用型高技能人才。
參考文獻
[1]龐建勇.土木工程專業《測試技術》課程教學改革的探討[J].安徽技術師范學院學報:2004(5).