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【關鍵詞】卓越工程師;土木工程施工;教學改革
我院作為第二批國家級土木工程特色專業(yè)之一,在土木091、092、095班就按照卓越工程師教育培養(yǎng)計劃,修訂了專業(yè)教學培養(yǎng)方案并試點。而《土木工程施工》是土木工程特色專業(yè)的一門主干課程,基于“卓越計劃”下的培養(yǎng)理念,工程建設愈來愈需要寬口徑、厚基礎的專業(yè)人才,而傳統(tǒng)的《土木工程施工》課程的教學模式、內容、手段和方法等都存在一些問題。
一、《土木工程施工》課程教學存在的問題
土木工程施工類課程是土木工程專業(yè)課程體系中最重要的組成部分,其實踐性和綜合性都很強的施工課程有別于其他類別的課程。然而,目前我國土木工程施工類課程教學普遍存在著較大的困難和問題,主要表現在以下幾個方面:
1.在課程內容體系方面
結構不合理,教材體系陳舊,沒有解決好“大土木”平臺課程與專業(yè)方向模塊的關系,沒有形成較好的課內課外相結合的有層次的互動式的施工類課程教學體系。
2.在課堂教學方法和教學手段方面
傳統(tǒng)的施工課程課堂教學手段是黑板、粉筆加掛圖,如不改革已達不到課程教學的基本要求。這是因為:
(1)隨著“大土木”培養(yǎng)方案的實施,課程內容多,要求掌握的信息量增大,而傳統(tǒng)的教學方法與手段費時費力,遠滿足不了這一課程的基本要求。
(2)施工課程有別于其他類別的課程,土木工程施工技術發(fā)展和變化是比較快的,教材也必須及時的更新與充實,這就必須通過新的教學手段與方法加以補充。
(3)施工課程十分注重和需要案例教學,但典型工程案例常常由于時間因素和其他原因往往又不易獲得。
3.在實踐性教學方法和教學手段方面
土木工程專業(yè)是一個實踐性很強的工科專業(yè),實踐教學環(huán)節(jié)在培養(yǎng)計劃中占很重的比例。常規(guī)的實習安排是時間集中、學生集中、場地單一,老師根據教學安排事先聯系好實習單位,在規(guī)定時間內組織學生到工地去參觀、見習,由現場技術人員和老師對工程概況及施工技術進行講解,然后由學生自己去看。由于土木工程建設的工程量大、建設周期長、工序多且較復雜,短時間的實習往往只能看到工程的某個局部或某個工序,很難觀看到工程的全過程,無法達到大綱要求。
二、《土木工程施工》課程教學改革措施
1.優(yōu)化教材內容,實施調查研究[1]
過去的工民建、道橋、市政、港口和隧道等8個專業(yè)合并為“大土木”專業(yè)后,土木工程施工的教學內容既不能局限于原來工民建專業(yè)的建筑施工部分,也不可能將8個專業(yè)施工課的教學內容全部講授。教學內容應該根據卓越工程師培養(yǎng)計劃結合我校該專業(yè)就業(yè)情況分方向教學,不同方向的班級教學內容適當的增減。
2.進行教學方法的改革
教學方法的改革是教學改革的核心,要十分重視授課方法的科學性,精心設計每堂課,注意發(fā)揮學生的主體地位,注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。講課內容力求“少而精”,少講學生通過自學就能掌握的知識;能在實習現場講的內容不在課堂上講。這樣既突出了重難點,又可節(jié)約時問,適應現在少學時的要求,同時又可培養(yǎng)學生的自學能力。
3.運用現代仿真技術及多媒體教學手段
現代仿真技術、多媒體教學手段的運用是對傳統(tǒng)教學手段的一場革命,對土木工程施工這類課程更具有獨特優(yōu)勢。土木工程施工是一門重實踐的課程,然而由于時間、空間的限制,學生們往往很難看到施工的全過程。若將典型工程的主要工序錄下來再制作成課件,加上購買部分施工教學錄像片等,則可跨越時空的界限,使學生領略某些工程施工的全過程,又可節(jié)省板書時間,優(yōu)勢十分明顯[3]。
三、采用多元化教學方法,加強施工實踐教學的設計思想與效果
1.施工實踐教學設計思想
通過課程理論學習的同時到現場教學,加強理論基礎的理解和應用;采用多元化教學方法,通過“散點-追蹤”、“學徒制”形式實習,對施工現場和施工工藝過程有一感性認識,并培養(yǎng)學生操作技能、分析問題以及解決問題的能力;通過課程設計培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力。
2.施工實踐教學的效果
為便于學生掌握施工技術并能指導實踐,我土建學院探索出的一套“散點-追蹤”實習模式,具體做法如下:參如實習的學生以技術人員(如施工員、質檢員、管理員、監(jiān)理員等)助手的身份,每3~6個學生為一組跟隨一個技術員進行實習,將整個年級學生分散到附近各施工現場實習。根據教學計劃的要求,實習時間安排在《土木工程施工》這門課程開始,連續(xù)兩個學期和暑假,約為一年時間。學生利用課余時間或雙休日,每周(考試周除外)至少去施工現場兩個工作日,具體時間有學生根據工程進度情況靈活確定,但以不干擾正常上課為前提,形成一種工程進度“追蹤”實習模式。
結論
在卓越工程師教育理念的土木工程施工教學中,采用多元化教學法可以彌補單一傳統(tǒng)教學法的不足,教師可以根據不同章節(jié)的特點選擇最易于學生接受的教學方法,對于這類實踐性較強的專業(yè)技術課,既豐寓和拓寬了學生的專業(yè)知識面,又增強了實踐能力。加強《土木工程施工》課程的教學改革力度, 積極合理地采用先進的教學手段, 是卓越工程師教育理念下的土木工程施工教學改革的大趨勢,它適應了建筑業(yè)快速發(fā)展及對專業(yè)人才的現實需求。
【參考文獻】:
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[2].李立軍,楊秋學.土木工程施工課程教學改革探討[J].高等建筑教育,2011,20(1):83-85.
為了提高土木工程抗震課程的教學質量和教學效果,文章首先分析了土木工程抗震當前教學中存在的問題,然后從教學手段、教學內容、教學方式等方面介紹了課程教學改革措施。教學實踐證明,通過對土木工程抗震課程進行教學改革,能夠更好地促進教師提高教學水平,提高課堂教學效果。
關鍵詞:
土木工程抗震;教學改革;教學實踐;教學方法
地震是一種突發(fā)的自然災害,是地球內部構造運動的結果。地球上每年發(fā)生的地震約500萬次,其中有感地震約15萬次,造成嚴重破壞的地震約20次。中國是一個多地震國家,地震發(fā)生的區(qū)域范圍廣、強度大。20世紀全世界發(fā)生過20多次7級以上的大地震,死亡100多萬人。1920年中國海原8.5級地震死亡20萬人;1976年中國唐山7.6級地震死亡24萬人,16萬人傷殘,財產損失30億元以上,名列20世紀世界地震史死亡人數之首;2008年中國汶川8.0級地震造成約7萬人死亡,約37萬人受傷,約1.8萬人失蹤,直接經濟損失8452億元,是以來破壞力最大的地震,也是繼唐山大地震后傷亡最慘重的一次。為了減輕建筑的地震破壞,減輕人員傷亡,減少經濟損失,將損失降低到最小程度,土木工程專業(yè)技術人員需要掌握有關抗震的知識,對結構進行抗震設計。
一、土木工程抗震課程教學中存在的問題
土木工程抗震是土木工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課,土木工程專業(yè)學生學好這門課將會受益匪淺,但是現狀卻不令人滿意。目前在本科教學中,該課程課時一般在40學時左右,課時相對較少,但該課程涉及到的內容又較多,主要涉及到結構動力學、混凝土結構抗震設計、砌體結構抗震設計、鋼結構抗震設計、工業(yè)廠房抗震設計、橋梁工程抗震設計等。該課程一般安排在第六學期或第七學期,這一時期是學生忙于研究生考試復習和找工作階段,一部分學生身在課堂但心在別處,往往心不在焉,學生學習該課程積極性不高。如何在有限的教學課時內完成教學任務,提高課堂教學效果,對教師來說是一大挑戰(zhàn)。土木工程抗震課程教學改革的目的是在有限的課時內提高該課程的教學質量,增強學生對土木工程專業(yè)課程的興趣,以培養(yǎng)既掌握專業(yè)所要求的知識和技能,又熟悉相關專業(yè)知識的較全面型人才[1]。
二、土木工程抗震課程教學改革采取的措施與實踐
近年來,作者結合自身的教學實踐,積極進行土木工程抗震課程教學改革,在教學手段、教學內容、教學方式等方面進行了一些有益的改革與實踐,取得了良好的教學效果。
(一)上好緒論課,激發(fā)學生學習土木工程抗震的興趣緒論課是土木工程抗震的開篇,作為教師來說應高度重視緒論課的教學。因為緒論課是學生了解土木工程抗震這門課的窗口。緒論課上得好不好對整個課程的教學成功與否至關重要。通過緒論課的學習,要讓學生對土木工程抗震這門課有一個大致的了解,深刻理解學習這門課的目的是什么,為什么要學習這門課,這門課對土木工程專業(yè)學生來講起多大的作用,使學生深切地感受到土木工程抗震這門課的重要性,使學生深刻認識到現在不學好土木工程抗震方面的知識,將來在實際工作中萬一出現失誤,有可能造成重大人員傷亡和財產損失,提高學生學習這門課程的自覺性、主動性和積極性。怎樣才能上好緒論課呢?作者認為不妨采用多媒體條件下的案例教學法[2]。多媒體案例教學通過采用大量真實、典型的案例和大量的圖片資料,使教學更加直觀、形象。例如將汶川地震的相關資料引入課堂,“2008年5月12日14時28分04秒,在四川省阿壩藏族羌族自治州汶川縣發(fā)生里氏8.0級地震,震源深度14公里,震中烈度11度,地震持續(xù)時間約為2分鐘,地震造成69227人遇難,374643人受傷,17923人失蹤,直接經濟損失8452億元?!蓖ㄟ^上述資料,可以啟發(fā)學生認真思考以下問題:(1)為什么這次地震稱為汶川地震,引出“震中”這個概念;(2)里氏8.0級地震是怎么測定的,引出“里氏震級”概念和震級的測定方法;(3)從“震源深度14公里”可以引出“震源深度”這個概念,根據震源深度地震可以劃分為哪些類型,汶川地震屬于哪一個類型。在緒論中給學生講述地震災害時,可以通過多媒體將汶川地震造成的震害分類給學生顯示出來。在給學生演示汶川地震所造成的災害時,啟發(fā)學生思考為什么會造成這樣的破壞,通過這些破壞現象,我們能否從中發(fā)現一些地震破壞規(guī)律,在今后的設計中我們可以采取什么樣的措施來減輕這些震害。
(二)多媒體與板書相結合,提高課堂教學效果在進行土木工程抗震課程教學中,盡可能采用多媒體與板書相結合的方式提高課堂教學效果。一方面采用多媒體教學具有形象、生動、直觀、易于理解優(yōu)點。土木工程抗震課中,一些內容適合采用多媒體教學,例如地震災害(主要包括地表破壞、工程結構破壞、次生災害、人員傷亡等),采用多媒體教學可以直觀地把災害顯示給學生,學生從地震災害圖片中也更容易理解和掌握有關地震造成的破壞。當然,并不是任何問題都適合采用多媒體教學。土木工程抗震課中有些內容適合采用板書教學,比如給學生講解振型分解反應譜法和底部剪力法算例時,采用板書教學更合適些。這樣的算例采用板書教學可以給學生留有足夠的時間思考、琢磨和消化,讓學生更容易掌握振型分解反應譜法和底部剪力法的計算步驟,知道采用上述方法計算地震作用時需要哪些步驟。因此,對于該課程來說,最好的教學手段是多媒體與板書相結合,優(yōu)勢互補,提高課堂教學效果。此外,在土木工程抗震的課堂教學中,作者嘗試采用雙語教學[3]。將課堂上易于用英語表達清楚的內容做成英語課件,一些專業(yè)詞匯用英語來表達。在近幾年的雙語教學實踐活動中,作者發(fā)現采用雙語授課在一定程度上能夠幫助學生理解專業(yè)知識。但是采用雙語教學也存在較大的難度,最大的難度在于沒有合適的符合《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50010-2010)的英語教材。
(三)調整教學內容,適應新的教學要求土木工程抗震教學內容可以分為“基礎篇”和“應用篇”兩部分[1]?;A篇是土木工程抗震基礎知識,主要包括地震基礎知識,土木工程抗震概念設計,場地、地基和基礎,地震作用與結構抗震驗算,結構隔震與消能減震等內容。在進行基礎篇講解時,應重點講授基本概念和原理,注重基本概念和基本原理的講解。土木工程抗震概念設計是根據地震災害和工程經驗等所形成的基本設計原則和設計思想,進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。抗震概念設計在整個土木工程抗震設計中占有重要位置,它貫穿于整個工程設計過程中,從一定意義上說,它比抗震計算更為重要,原因在于地震具有很強的不確定性、隨機性等,想要精確進行抗震計算比較困難。要想使結構具有良好的抗震性能,很大程度上取決于良好的概念設計,有必要加強學生抗震概念設計的能力。應用篇是抗震設計原理在不同結構形式中的具體應用,主要包括混凝土結構房屋抗震設計、砌體結構房屋抗震設計、鋼結構房屋抗震設計、單層工業(yè)廠房抗震設計、橋梁工程抗震設計等。該部分內容應根據不同的專業(yè)方向有重點地講解其中的內容,做到因專業(yè)方向而異,根據不同的結構形式特點重點從抗震概念設計、抗震計算和抗震構造措施等方面進行講解,拓寬學生的專業(yè)知識,使其學會靈活運用工程專業(yè)知識解決工程實際問題的能力。
(四)將最新科研成果融入課堂教學中在講授土木工程抗震課程時,作者結合自身的科研工作專門抽出時間,給學生進行有關抗震的專題講座,例如進行基于性能的抗震設計專題講座、基礎隔震設計專題講座、振動控制專題講座等,將最新的科研成果融入課堂教學中。進一步加強科研與教學的結合,及時將最新科研成果引入到課堂教學中,盡可能發(fā)揮科研對教學的支撐和反哺作用。
三、結語
土木工程抗震課程課時少,內容多,具有較強的綜合性。作者通過對該課程在教學手段、教學內容、教學方式等方面的教學改革與實踐,在一定程度上提高了課堂教學效果,在激發(fā)學生使命感的同時,增強了其主人翁意識。當然,課程教學改革永無止境,還有許多地方需要進一步完善,達到進一步提高課堂教學效果的目的。
參考文獻:
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[2]梁炯豐,易萍華,何春鋒.多媒體條件下案例教學法在建筑抗震設計中的應用[J].高等建筑教育,2009,18(1):134-136
一、變學生的被動學習為主動學習
(一)課堂設計
以往的土木工程概論課程教學都是以老師講解為主,雖然多媒體教學已取代了傳統(tǒng)的板書教學,但單純的幻燈片放映模式,純理論的講解,讓學生上課極易產生疲勞感,不能很好地帶動學生學習的積極性與主動性。針對上述問題,可以從以下幾個方面對課程進行設計:
1.實踐教學
在理論教學中加入實踐課時,將部分認識實習調劑到概論的教學計劃中,這樣老師可以利用課堂多媒體教學手段展示工程實例的內容,使學生直觀感受土木工程的偉大,激發(fā)學生課堂學習的積極性;
2.互動式教學
每一堂課都可以創(chuàng)設一些問題,在老師的引領下,由學生來回答,讓學生參與到課堂中來;
3.合作教學
對于一些比較簡單的的章節(jié),比如,土木工程防災與減災,可以讓學生主講,老師補充的方式進行授課,這樣通過大量查閱資料,不僅加強了學生的自學意識,也能更好掌握本章知識點,也給學生提供了一次展示自己的機會;
4.視頻教學
在課堂中可以放一些視頻,比如世界最高建筑迪拜塔修建視頻,通過視頻,學生不僅可以了解建筑設計、施工、管理等方面的知識,而且可以感受土木工程的偉大,幫助培養(yǎng)期專業(yè)意識。
(二)改革考核辦法
傳統(tǒng)的土木工程概論考試都是以閉卷方式進行,而且大多是對基本概念的考查,這樣容易出現學生考前死記硬背的現象,限制了學生的思維,不利于學生的長遠發(fā)展。結合本校土木工程概論課堂教學,我認為,土木工程概論的考試可以分期中、期末兩次進行,期中重點考查學生對概念的掌握情況,期中考試可以采取課堂競答、當堂計分的方式,在一個輕松愉悅的環(huán)境中進行,這樣新穎的考試方式可以提高學生學習的積極性,讓學生感受到學習的樂趣。期末考試可以采取論文或報告的方式進行,題目可以靈活多樣,在課程結束時提交。
二、加強校企合作,建立一支優(yōu)秀的教學團隊
土木工程概論這門課程因其包含的內容比較寬泛,所以對授課教師的專業(yè)素養(yǎng)要求相對較高,這就要求我們建立一支優(yōu)秀的教學團隊來共同承擔土木工程概論教學,發(fā)揮團隊的力量與優(yōu)勢。這個教學團隊成員可以由學校專業(yè)教師及企業(yè)資深人士共同組成,學校專業(yè)教師可以主講各自專業(yè)方向的內容,企業(yè)資深人士實戰(zhàn)經驗較足,可以安排做一些專業(yè)方面的講座,以此加深學生對土木工程專業(yè)的認識。
三、對學生進行職業(yè)生涯規(guī)劃指導
土木工程概論是大一新生入學后接觸到的第一門專業(yè)課,這之前,學生對土木工程專業(yè)的認識并不多,往往在學習過程中出現迷茫,所以在概論這門課程中可以適當地增加對學生職業(yè)規(guī)劃設計的指導,明確自己的學習目標,并盡早規(guī)劃自己的大學學習及生活。
四、結束語
土木工程材料教學內容體系存在的問題
(一)土木工程材料教學內容的豐富性與教材篇幅的有限性“大土木”概念的提出使土木工程材料的內容變得更加豐富。如:路面工程中的瀝青混合料、路基與地基中水泥石灰穩(wěn)定粒料材料、房屋建筑工程中的保溫隔熱及其他建筑功能材料、隧道工程中的速凝材料、水工建筑材料的防腐設計與控制等。由于需要學習的內容多,而課堂教學時間有限,造成了教材編寫時要刪除許多重要的教學內容,造成了內容體系的不完整,專業(yè)寬口徑教育理念難以體現。(二)土木材料的發(fā)展性與教學內容的滯后性土木工程材料的新發(fā)展豐富了土木工程材料內容體系。如:傳統(tǒng)混凝土,包括水泥、粗、細骨料、水四大組分。由于混凝土外加劑能使混凝土性能和功能得到顯著改善和提高,因此,被稱為混凝土的第五組分,是混凝土技術的重大突破。當今,外加劑技術日新月異,聚羧酸系高性能外加劑普遍應用,對此大部分教材都未提及。對于外加劑部分內容,目前教材只停留在一般性介紹這個層次,對外加劑對水泥的適應性機理、外加劑的合理摻量、外加劑與混凝土性能的聯系、外加劑的檢測等內容未作詳細介紹。同時,對于一些外加劑對混凝土的負面影響有必要在教材中交代清楚,防止濫用和誤用。近年來,為了調節(jié)和改善水泥的性能,提高水泥產量,綜合利用工業(yè)廢渣,在磨制水泥時基本都加入了一定比例的天然或人工無機礦物質混合材料。在混凝土配制時,常直接用磨細的無機礦物質材料取代部分水泥,稱為摻合料,使其成為混凝土的第六組分。20世紀90年代以來,中國對第六組分開展了廣泛研究,有學者提出六組分設計法。雙摻或多摻法在個別行業(yè)得到廣泛應用,并經實踐證明具有較好的效果和意義,這些內容值得引入教材加以闡述和學習。對于土木工程中的功能材料,如合成高分子材料、裝飾性材料、絕熱保溫材料、復合材料、綠色材料等內容,近年來發(fā)展較快,教材為縮短篇幅,對壓縮精簡內容在課堂中一般不作深入講解,僅停留在概念介紹的層面,使得這部分內容的教學顯得抽象空洞。(三)教學中存在的問題土木工程材料教學目的在于使學生掌握主要土木工程材料的性質與應用,明確工程材料性質與材料結構的關系,為實現和改善材料的功能進行一定的材料設計,在工程中能對材料進行檢測和質量控制。材料的結構與構造、材料的參數與性質、材料的設計與配制、現場的檢測與控制等環(huán)節(jié)具有很強的實際操作性。環(huán)境條件不同,材料選用不同,設計目標差異很大,這就要求該課程應偏重于材料及其在工程中的應用。目前,土木工程材料在應用教學方面存在以下問題。一是,重理論輕應用。土木工程材料教材內容體系主要集中闡述各種材料的性能特點與技術性質,工程應用雖有介紹,但結合實際工程特別是典型工程的案例實踐不多。如:混凝土的配合比與試配,即是同一配合比,在不同的地方材料或環(huán)境條件下,三參數相同,配出的混凝土性能會大不相同?;蛘哒f,實現同一目標的混凝土,在不同環(huán)境條件下,配合比會有較大區(qū)別。由此可以看出具體工程試配的重要性,同時也說明混凝土設計不是僅憑三參數就可以決定混凝土的多組分,配合比設計需與具體組成材料環(huán)境條件相結合。二是,教材提供的部分參數不一定合理。如在混凝土坍落度的選擇上,由于現代機械化施工的普及,從實際工程應用看,教材提供的數據較少,在實際工作中難以借鑒。如在混凝土試配過程中,強度對水灰比非常敏感,水灰比變化0.01,強度就會有一個等級的差別。對于確定的試驗室配合比,由于試驗室的試驗小樣與現場大樣存在差異,在實施時需要結合現場情況作調整,建議引入砂率、水灰比的界限值概念。三是,教材中試驗與檢測內容科學性、規(guī)范性有待提高。如水泥的細度試驗,教材未講清楚試驗結果修正的問題,結果使得同一批次的水泥,不同的試驗組,試驗結果差別很大,與實際不符。又如混凝土試驗,試驗室養(yǎng)護條件不到位,學生試驗結果缺少說服力。這些在一定程度上影響了學生科學工作態(tài)度和規(guī)范化操作習慣的養(yǎng)成。要使教材內容對工程實際有科學的指導作用,需要對教材中的不合理概念、理論、經驗數據進行修改和更正,加強材料的工程應用與試驗方面的調整與教學[5]。
教學內容及其體系的分解、增減、深化和建設
筆者建議從以下幾個方面著手。(一)教學內容體系的擴展與組織為滿足國家建設形勢發(fā)展對土木工程專業(yè)人才的要求,需拓寬學生知識面。土木工程材料課程的教學要在建筑工程專業(yè)、道路工程專業(yè)材料課程內容的基礎上進行必要補充。如:增加高性能混凝土一章,內容包括高強度混凝土、大流動性混凝土、摻混合料混凝土、水泥凈漿等設計、生產、檢測;針對道路工程增加無機結合料、土工材料、速凝材料等內容;針對材料的耐久性,增設材料耐久性設計與控制章節(jié)。內容組織方式上可分冊設置教學內容,上冊設置土木工程材料各專業(yè)方向的共性內容,下冊安排高性能混凝土、新型土木材料(宜淡化“新型”二字)、瀝青混合料、無機穩(wěn)定材料、土木材料的防腐與控制等內容,根據專業(yè)方向的不同要求學生分階段有選擇地進行選修學習。(二)教學內容的分解由于水泥混凝土章節(jié)含有水泥的選擇、集料的性能要求、混凝土的和易性、混凝土力學及變形性能、耐久性、外加劑、混凝土的配比和檢測評定內容,內容篇幅長,課時量大,造成各章教學學時相差懸殊。筆者建議把集料部分與石材一起單獨設章,充分體現集料在水泥混凝土、瀝青混合料和水泥穩(wěn)定粒料等復合材料中的地位,對集料材料性能與應用可充分闡述。同樣,瀝青和瀝青基復合材料也可分為兩章,以適應不同專業(yè)方向選修需要。(三)教學內容體系的深化對于高性能、高強混凝土而言,外加劑的性能與質量決定了混凝土的性能和質量,因此有必要深化混凝土外加劑的教學內容,增加外加劑與水泥的相溶性理論[6]、外加劑選擇與檢測方法等教學內容。此外,適當增加儲能調溫新材料原理、性能、設計與應用等建筑節(jié)能新技術、新材料的介紹。通過收集整理土木工程各條戰(zhàn)線上資深專家學者的理論成果、應用經驗,認真組織教材編寫,使教學內容既有一定的深度和可操作性,又可分析和解決工程實際問題提供指導。(四)加強應用與試驗檢測內容建設結合工程實例和試驗檢測部分內容,突出土木工程材料基本性能與工程應用教學,重點培養(yǎng)學生的工程概念與工程材料應用能力。加大工程材料應用例題設置,通過講述實際工程案例,幫助學生全面理解和掌握材料的基本性能與工程應用特性。對于試驗部分教學內容,應規(guī)范試驗程序、改善試驗條件、增加部分新試驗,培養(yǎng)學生科學、客觀、規(guī)范、嚴謹的思維方法。
作者:張新勝 胡習兵 馬遠榮 單位:中南林業(yè)科技大學 土木工程與力學學院
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(yè)課程設置的要求,土木工程專業(yè)在第一學期開設《土木工程(專業(yè))概論》課,旨在對土木工程專業(yè)的新生進行專業(yè)啟蒙教育。幾年來,土木工程專業(yè)由單一的建筑工程正向著更廣泛的“大土木”工程方向發(fā)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(huán)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(yè)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(yè)概述、土木工程的內涵與發(fā)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(yè)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(fā)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(yè)的人才培養(yǎng)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(yè)課程打下良好的基礎。
2.注重對學生工程意識與專業(yè)素質的培養(yǎng)
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(yè)技能。專業(yè)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(yǎng)成非一朝一夕之功,它是集專業(yè)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(yè)知識與技能,主要是使學生建立完整的工程概念并從專業(yè)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(guī)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(xié)調合作的過程,牽一發(fā)而動全身,從而建立統(tǒng)籌整體、協(xié)同工作的大局意識。工程意識的培養(yǎng)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(tǒng)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(yè)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(yǎng)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(chuàng)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(fā)展史、大量豐富的世界著名建筑典范、千姿百態(tài)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(fā)學生對本專業(yè)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(fā)展動態(tài)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(yōu)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(yōu)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(yǎng)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(fā)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(fā)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(jié)中,在講解地震發(fā)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(fā)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(yǎng)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(huán)節(jié),采取靈活多樣的教學方法與手段,激發(fā)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(yè)知識,引導學生順利邁進專業(yè)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: