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關(guān)鍵詞:土木工程;道橋方向;課程體系;實(shí)際工程;整合優(yōu)化
中圖分類號:TU-4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:
10052909(2015)04008103
1996年國家教委進(jìn)行改革,把建筑工程、橋梁與隧道工程、巖土工程、道路與鐵路工程4個專業(yè)合并成為一個大專業(yè),稱為“土木工程專業(yè)”。一般高校在土木工程專業(yè)上設(shè)置建筑工程和道橋兩個方向。如何保證學(xué)生在學(xué)習(xí)了大量為拓寬就業(yè)口徑而設(shè)置的專業(yè)基礎(chǔ)課程后,還能保質(zhì)保量完成主攻方向的專業(yè)課程,既對大土木“通”又對小方向“精”,是許多高校力爭解決的一個難題。如何根據(jù)學(xué)校的人才培養(yǎng)目標(biāo)并結(jié)合社會需求制定適合的課程體系,是高校在制定專業(yè)教學(xué)計(jì)劃時需解決的另一個難題。土木工程專業(yè)平臺課程的拓寬是可能的,但拓寬的方向和步伐需考慮國內(nèi)目前
的情況,取決于社會需求的迫切感和校內(nèi)條件的創(chuàng)造[1]。土木工程專業(yè)道橋方向的實(shí)踐性極強(qiáng),與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系緊密,然而多數(shù)院校仍然沿用傳統(tǒng)的教學(xué)手段和方法,偏重理論輕實(shí)踐,不利于學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用。
文章立足于面向?qū)嶋H工程的課程體系建設(shè)思想,以道橋工程課程體系作為對象,著力于研究實(shí)際工程與課程體系的有機(jī)結(jié)合;對畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃,力爭提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,以期培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的高素質(zhì)應(yīng)用型專業(yè)人才。
一、 道橋工程課程體系設(shè)置情況
不同高校相同專業(yè)課程設(shè)置略有不同,不同教學(xué)目標(biāo)下的課程教學(xué)內(nèi)容也有一定差異。華中科技大學(xué)武昌分校土木工程專業(yè)下的道橋?qū)I(yè)課程體系包含8門課程,即橋梁工程、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)、橋梁施工、橋梁電算、路基路面工程、道路CAD、道路施工和道路勘測設(shè)計(jì)。8門課程之間聯(lián)系緊密,均屬于知識鏈上不可缺少的組成部分。
課程體系實(shí)踐環(huán)節(jié)包含橋梁工程課程設(shè)計(jì)、道路勘測設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、路基路面工程課程設(shè)計(jì)以及橋梁方向畢業(yè)設(shè)計(jì)、道路方向畢業(yè)設(shè)計(jì)。
二、道橋工程課程體系改革措施
文章列舉部分主干課程的改革措施,研究其與土木工程專業(yè)其他方向課程及專業(yè)基礎(chǔ)課程的相互關(guān)聯(lián)和滲透關(guān)系。
(一)橋梁工程、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)課程改革措施
1.橋梁工程、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)課程特點(diǎn)
橋梁工程作為土木工程專業(yè)道路橋梁方向的一門專業(yè)必修課程,在教學(xué)中占有非常重要的地位。橋梁工程是預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)、橋梁施工、橋梁電算等課程的基礎(chǔ),具有知識點(diǎn)多、教學(xué)難度大的特點(diǎn)[2];還需兼顧由于大土木平臺課未顧及到的相關(guān)橋梁知識點(diǎn),如橋梁設(shè)計(jì)荷載等課程本身需要在知識點(diǎn)設(shè)置上結(jié)合工程實(shí)際來安排;還需要考慮與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理及力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課程相關(guān)知識點(diǎn)的回顧、搭接和深化。
對于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu),一方面,隨著人們對大跨度橋梁的追求,預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用越來越普及,課程內(nèi)容就顯得十分重要;另一方面,該課程有其獨(dú)立的知識體系,然而在其知識構(gòu)成里,部分內(nèi)容與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理(基礎(chǔ)專業(yè)課程)重復(fù),課程安排上與橋梁工程產(chǎn)生矛盾:預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)在橋梁工程之后開設(shè),橋梁工程課程設(shè)計(jì)卻需要預(yù)應(yīng)力
混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的知識才能完成,而學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時,預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)可能由于受到教學(xué)學(xué)時安排限制并未開設(shè)或未學(xué)完。
因此,需要對以上課程進(jìn)行系統(tǒng)的內(nèi)容整合,在遵循科學(xué)的專業(yè)教學(xué)體系完整性和連貫性的同時,提高教學(xué)效率,減少不必要的重復(fù),形成完善的適應(yīng)社會需求的教學(xué)體系。
2.教學(xué)內(nèi)容改革措施
為提高教學(xué)效率,在有限的課堂教學(xué)課時內(nèi)教授更多的專業(yè)知識,避免出現(xiàn)多門課程教學(xué)內(nèi)容的交叉和重復(fù),學(xué)校在新版人才培養(yǎng)計(jì)劃中,將預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)并入橋梁工程,課時由“56+32”并為72學(xué)時,使其在教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時分布上更合理,不同課程分工明確,形成穩(wěn)定的教學(xué)體系。
同時,對橋梁工程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合優(yōu)化,增加課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié),如在簡支梁橋相關(guān)內(nèi)容介紹完后,增加簡支梁橋施工圖識圖環(huán)節(jié),為學(xué)生提供工程實(shí)際案例的施工圖紙或標(biāo)準(zhǔn)圖集,使其能夠看懂圖紙,提高識圖能力,并了解施工圖的規(guī)范布局和制圖標(biāo)準(zhǔn);在連續(xù)梁橋理論知識講解完后,增加連續(xù)梁施工圖識圖環(huán)節(jié),向?qū)W生展示不同施工方法下的連續(xù)梁橋施工圖紙,使其熟悉不同施工方法下的連續(xù)梁鋼筋構(gòu)造的區(qū)別,通過識圖的訓(xùn)練提高實(shí)踐能力,增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以適應(yīng)現(xiàn)代社會對應(yīng)用型人才的需求。
3.教學(xué)方法改革措施
在教學(xué)方法和手段上,改變傳統(tǒng)教學(xué)模式,突出實(shí)踐性,通過引入實(shí)際工程案例教學(xué)、事故案例教學(xué)、多媒體教學(xué)、課堂教學(xué)+現(xiàn)場教學(xué)等豐富的教學(xué)手段,使專業(yè)知識立體化呈現(xiàn)給學(xué)生。
為增強(qiáng)學(xué)生工程意識、提高學(xué)生工程實(shí)踐能力,在新構(gòu)建的教學(xué)體系中加大實(shí)踐教學(xué)的比重,以提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力,使應(yīng)用型人才培養(yǎng)真正實(shí)現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)、實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展[3]。除認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)外,為增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力,在理論知識的講授過程中,穿行課堂外教學(xué),例如結(jié)合學(xué)校“卓越土木工程師實(shí)踐教學(xué)基地”的橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)體模型進(jìn)行現(xiàn)場講解,結(jié)合施工圖紙讓學(xué)生了解連續(xù)梁橋采用懸臂施工法的構(gòu)造和配筋特點(diǎn)、熟悉預(yù)應(yīng)力材料及設(shè)備等,甚至讓學(xué)生親自體驗(yàn)綁扎鋼筋、澆筑混凝土等,
有如親臨施工現(xiàn)場,有助于其對理論知識的理解。
當(dāng)前一些國家級、省級及高校組織舉辦的結(jié)構(gòu)模型競賽活動對專業(yè)課教學(xué)有促進(jìn)作用,可以作為橋梁工程教學(xué)中一種開放的實(shí)踐環(huán)節(jié)[4]。學(xué)校每年定期舉辦結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)競賽,并多次組織學(xué)生參加省級、中南地區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽。在2015年舉辦的“中辰杯”中南地區(qū)第四屆大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽中,由學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)計(jì)算并制作的橋梁結(jié)構(gòu)模型承受住了荷載考驗(yàn),獲得二等獎。類似的活動對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和實(shí)踐能力的提高有促進(jìn)作用,對教師的實(shí)踐教學(xué)水平的提高亦有促進(jìn)作用。
(二)路基路面工程課程改革措施
路基路面工程是土木工程專業(yè)路橋方向的一門專業(yè)必修課。設(shè)有理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和上機(jī)三大環(huán)節(jié),特點(diǎn)是知識點(diǎn)繁雜、難度大,與前期多門專業(yè)基礎(chǔ)課聯(lián)系緊密,同時對后期的施工課程有重要影響。
對于該課程的教學(xué)改革,除了對理論教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行知識點(diǎn)梳理以外,重點(diǎn)對實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革,以實(shí)驗(yàn)室為基地,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)大綱要求中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)部分教學(xué),并通過增加新型演示性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,豐富學(xué)生的工程實(shí)踐觀。研究該課程的考試環(huán)節(jié),建立適應(yīng)課程需要的新型考試形式。
該課程理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合,尤其重視學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。大多數(shù)院校將教學(xué)內(nèi)容體系分為理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)兩部分,制作可視化操作模型,并輔之以圖片、視頻等教學(xué)手段,在有限的課時中盡可能地增加課堂教學(xué)的信息量,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,讓其有一定的感性認(rèn)識[5]。然而看似立體的圖片和視頻展示,卻不能完全達(dá)到路基路面實(shí)體結(jié)構(gòu)帶給學(xué)生的視覺沖擊。為此,學(xué)校在土木工程專業(yè) “專業(yè)綜合改革試點(diǎn)”項(xiàng)目下的“卓越土木工程師實(shí)踐教學(xué)基地”建設(shè)時,特開辟路基路面工程專區(qū),設(shè)置一批與施工現(xiàn)場高度一致的路基路面模型和材料設(shè)備,提供給學(xué)生參觀學(xué)習(xí)。
(三)橋梁施工、道路施工和橋梁電算、道路CAD課程改革措施
這些課程分別為以施工企業(yè)和設(shè)計(jì)企業(yè)為就業(yè)去向的學(xué)生設(shè)置,致力于提高其專業(yè)核心能力中的“設(shè)計(jì)基本能力”和“施工基本能力”。前者偏重施工,僅靠課堂上的理論教學(xué)不足以滿足學(xué)生對施工知識的學(xué)習(xí)要求,需進(jìn)行教學(xué)方法、手段上的改進(jìn)。施工類課程在教學(xué)內(nèi)容上以工程實(shí)例和施工圖紙為載體,理論知識由實(shí)際案例引出,加強(qiáng)學(xué)生識圖能力培養(yǎng)的同時,讓其積累工程經(jīng)驗(yàn),提高就業(yè)競爭力。后者以緯地、橋梁博士和MIDAS等市場上常用的設(shè)計(jì)軟件為工具,以建成的各類型道路、橋梁實(shí)際設(shè)計(jì)案例為向?qū)?,使學(xué)生具備常規(guī)道橋設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用能力。
(四) 課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)改革措施
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分,然而由于種種原因,這一教學(xué)環(huán)節(jié)僅流于形式,畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量急劇下滑,學(xué)生未能通過畢業(yè)設(shè)計(jì)真正提高實(shí)踐能力,嚴(yán)重影響了人才培養(yǎng)的質(zhì)量[6]。
為解決這一共性問題,利用學(xué)校所在城市擁有多家大型設(shè)計(jì)、施工企業(yè)這一有利條件,將企業(yè)的實(shí)際工程引入設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),真題真做,突出面向工程實(shí)際的主旨。
同時,本環(huán)節(jié)還致力于使課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)形成由淺入深、循序漸進(jìn)的關(guān)聯(lián)體,改變原來實(shí)踐環(huán)節(jié)獨(dú)立分離的局面。以橋梁方向?yàn)槔?,課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)按“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)―預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)”或“簡支體系―連續(xù)體系”兩種方案進(jìn)行關(guān)聯(lián)性規(guī)劃。
另外,學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間還要忙于考研或就業(yè)實(shí)習(xí)等工作,難以專心做設(shè)計(jì)。若能將課程設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的演練,按畢業(yè)設(shè)計(jì)的深度來要求課程設(shè)計(jì),則學(xué)生在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)時,由于對設(shè)計(jì)內(nèi)容已十分熟悉,論文質(zhì)量上有所保障,不至于因時間不足而降低標(biāo)準(zhǔn)。
為提供更好的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo),2013年初,學(xué)校已建成功能全面的土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)站,涵蓋結(jié)構(gòu)工程、道路工程、橋梁工程三方向。網(wǎng)站內(nèi)容包括相關(guān)專業(yè)技術(shù)規(guī)范、設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、優(yōu)秀范例等,并設(shè)置互動師生平臺、網(wǎng)上答疑等功能。該網(wǎng)站已用于學(xué)校近兩屆學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì),符合畢業(yè)階段學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),效果良好。
三、 結(jié)語
通過一系列的整合優(yōu)化措施,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段,建立面向工程實(shí)際的道橋課程體系,使其與社會需求和就業(yè)趨勢掛鉤;優(yōu)化實(shí)踐環(huán)節(jié),在實(shí)踐中加強(qiáng)理論基礎(chǔ)教學(xué),圍繞土木工程專業(yè)的核心能力中的“設(shè)計(jì)基本能力”和“施工基本能力”,提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力;優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、提升人才培養(yǎng)水平,一方面順應(yīng)國家“大土木”的方針和“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃,另一方面培養(yǎng)和鍛煉專業(yè)教師隊(duì)伍,提高其專業(yè)素養(yǎng),適應(yīng)高校對“雙師型”人才的需求。參考文獻(xiàn):
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一個地區(qū)的發(fā)展和建設(shè)離不開當(dāng)?shù)氐母叩仍盒5娜瞬排囵B(yǎng),地方高等院校自身的發(fā)展和服務(wù)地方的建設(shè)至關(guān)重要,尤其在培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才方面要結(jié)合本地區(qū)的特色和特殊性做出及時的調(diào)整和適應(yīng)。地方高等院校在各個專業(yè)的自身發(fā)展與服務(wù)地方的關(guān)系影響其健康持續(xù)發(fā)展,這個問題引起高等院校自身和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。從服務(wù)地方來看,大部分高校存在沒有合理調(diào)整各個專業(yè)內(nèi)容的設(shè)置及時應(yīng)對當(dāng)?shù)匕l(fā)展和建設(shè)的需要,脫離當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)的實(shí)際、針對性不強(qiáng)等一系列問題。鹽城工學(xué)院作為一所傳統(tǒng)的工科院校,近幾年來一直將服務(wù)地方策略作為專業(yè)人才培養(yǎng)方案調(diào)整的重要依據(jù),努力把學(xué)校建設(shè)成服務(wù)地方發(fā)展和建設(shè)的人才培養(yǎng)、科技創(chuàng)新的重要基地。自2010年我校土木工程專業(yè)準(zhǔn)備住建部專業(yè)評估開始,土木工程學(xué)院啟動以工程應(yīng)用能力為主,結(jié)合地方建設(shè)為特色的土木工程人才培養(yǎng)課程教學(xué)模式改革工作。作為土木工程專業(yè)道路與橋梁方向,《橋梁工程》課程是一門非常重要的專業(yè)課程,是一門要求工程實(shí)踐能力很強(qiáng)的專業(yè)課,與工程實(shí)際關(guān)系十分密切,因此通過一定的工程實(shí)際鍛煉,能用已學(xué)的知識理論去解決工程實(shí)際問題將關(guān)系到學(xué)生專業(yè)能力素質(zhì)。結(jié)合多年的橋梁工程教學(xué)經(jīng)驗(yàn),本文對工程應(yīng)用能力培養(yǎng)進(jìn)行探討和思考。
1橋梁工程課程教學(xué)存在的問題
《橋梁工程》課程是繼土木工程制圖、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、基礎(chǔ)工程、橋涵水文、道路勘測設(shè)計(jì)等課程學(xué)完之后,以實(shí)際工程為背景,進(jìn)一步運(yùn)用力學(xué)知識和綜合專業(yè)基礎(chǔ)知識,解決橋梁實(shí)際工程問題。結(jié)合近些年當(dāng)?shù)貥蛄汗こ探ㄔO(shè)的增多,這就對道路橋梁專業(yè)畢業(yè)生的專業(yè)知識層次要求產(chǎn)生了變化,我校橋梁工程課程理論教學(xué)增加到目前的88學(xué)時,注重了這門課教學(xué)的整體完整性,但也存在一些不足和需要改進(jìn)之處。目前在教學(xué)中普遍存在的問題有:1)由于學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的不夠扎實(shí),一些專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)未能按要求完成,而往往基礎(chǔ)課和專業(yè)課是由不同老師講授,導(dǎo)致橋梁工程學(xué)習(xí)中運(yùn)用到已學(xué)過的知識理解新的概念、理論時不能及時掌握,隨著課程的推進(jìn)新的知識點(diǎn)越來越多時,學(xué)生學(xué)起來就感覺到困難,致使掌握程度浮于表面,甚至只是應(yīng)付上課;2)由于課程相對密集的原因,沒有更多的時間在學(xué)習(xí)過程中結(jié)合實(shí)踐和運(yùn)用,不能把理論知識和工程實(shí)際有效的結(jié)合,導(dǎo)致接下來的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)無法進(jìn)行,甚至失去課程學(xué)習(xí)的興趣和信心;3)考核方式多為結(jié)合平時上課出勤情況,書本上理論知識點(diǎn)的期末試卷考核,這種評價體系側(cè)重于理論知識的考核,無法全面的對綜合運(yùn)用學(xué)過的專業(yè)知識去解決實(shí)際問題的能力進(jìn)行評價,因此不能很好的培養(yǎng)具備能夠提出問題—分析問題—解決問題的工程應(yīng)用能力的人才,與目前倡導(dǎo)的卓越工程師的培養(yǎng)大相徑庭。針對上述大部分高校橋梁工程課程教學(xué)存在的問題,目前常規(guī)的橋梁工程教學(xué)模式、教學(xué)方法亟待需要完善和優(yōu)化,這對培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)人才十分必要。因此,結(jié)合自身多年在教學(xué)工作中的體會和做法,對橋梁工程教學(xué)的一些做法和改進(jìn)進(jìn)行探討。
2以應(yīng)用能力為主導(dǎo)的教學(xué)模式
眾所周知,作為土木工程專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的目的是畢業(yè)后能夠運(yùn)用到實(shí)踐工程中去,在工作中遇到新的問題如何運(yùn)用已學(xué)的知識去處理和解決。因此,作為橋梁工程課程教學(xué)改革,要與實(shí)際工程相結(jié)合,建立合理的教學(xué)課程體系,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生具備工程應(yīng)用能力,能夠解決實(shí)際工程問題至關(guān)重要。
2.1理論課程學(xué)習(xí)模式的改革
作為橋梁工程課程的學(xué)習(xí),一般學(xué)生常規(guī)的學(xué)習(xí)方式是進(jìn)課堂集中聽專業(yè)老師灌輸式的講授,這種教學(xué)模式不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力,在教學(xué)過程中應(yīng)體現(xiàn)工程特色,突出實(shí)踐,強(qiáng)化應(yīng)用。我校橋梁工程課程理論教學(xué)88課時,通過加大課時量做到教學(xué)內(nèi)容完全體現(xiàn)深化橋梁理論知識學(xué)習(xí),加強(qiáng)工程實(shí)際能力的培養(yǎng)。課程教學(xué)大部分章節(jié)以橋梁工程案例為依托,做到從工程中學(xué)習(xí)理論知識,到運(yùn)用已學(xué)知識解決工程實(shí)際問題中去,增加學(xué)生工程意識和思維方式。建立了一套工程信息資料數(shù)據(jù)庫,如BIM建模與應(yīng)用模塊,實(shí)際橋梁工程施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、造價及管理資料模塊,橋梁工程視頻、動畫模塊,與橋梁工程有關(guān)的微信(筑龍路橋等)、論壇精品資料模塊、實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐學(xué)習(xí)模塊、工程軟件學(xué)習(xí)實(shí)踐模塊,產(chǎn)學(xué)研實(shí)習(xí)模塊等等,并將其穿插應(yīng)用于理論教學(xué)的始終,突出課程教學(xué)的工程特色,并通過結(jié)合學(xué)校周邊近幾年大型橋梁工程建設(shè),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)橋梁工程課程的興趣和愛好。在培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力的同時,也注重自身工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。近年來結(jié)合當(dāng)?shù)貥蛄汗こ探ㄔO(shè),有意識的投身到橋梁建設(shè)中的施工方案制定論證、橋梁的規(guī)劃與設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié),加強(qiáng)實(shí)踐鍛煉使理論聯(lián)系實(shí)踐更有效的服務(wù)于教學(xué)。因此,在教學(xué)中充分使用收集的大量的橋梁工程實(shí)踐資料,結(jié)合理論知識可以使所講的專業(yè)知識更加切實(shí)、生動、易接受,通過自身結(jié)合工程學(xué)習(xí)能夠更好的影響和培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。如裝配式梁式橋上部結(jié)構(gòu)的施工章節(jié),把自身實(shí)踐的現(xiàn)場施工資料、圖片分步驟的配以施工知識要點(diǎn)進(jìn)行鋼筋工程、混凝土工程、模板工程及吊裝工程講解,再結(jié)合圖紙和規(guī)范,做到活學(xué)活用,既理解了施工的程序和步驟知識,又很好的明白施工規(guī)范的要求,也能看懂圖紙并掌握理論知識要點(diǎn),去除過于抽象枯燥的施工知識學(xué)習(xí)。制圖、計(jì)算軟件的運(yùn)用也是橋梁工程學(xué)習(xí)的一個重要過程,文獻(xiàn)中調(diào)查學(xué)生57人中約40人認(rèn)為教學(xué)應(yīng)結(jié)合工程設(shè)計(jì)軟件,在教學(xué)中使學(xué)生能熟悉使用常用的一些制圖、計(jì)算軟件尤其重要,如復(fù)雜公式Excel表格化,連續(xù)梁橋使用CAD與橋博或MidasCivil交互建模計(jì)算等,針對道路橋梁方向,我校開設(shè)了土木工程CAD配套選修課程,學(xué)習(xí)道路橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算軟件,結(jié)合實(shí)踐工程訓(xùn)練,使學(xué)生能夠真正應(yīng)用解決課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐問題,為將來從事這方面工作打下良好的基礎(chǔ)。
2.2課程實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)模式的轉(zhuǎn)變
以往我校的橋梁工程課程實(shí)踐環(huán)節(jié)主要是通過虛擬一課題完成課程設(shè)計(jì)或大作業(yè),進(jìn)行設(shè)計(jì)一座預(yù)應(yīng)力梁式橋或拱橋,并給出計(jì)算書和設(shè)計(jì)圖紙。通過幾屆學(xué)生完成情況的觀察,在兩周的時間內(nèi),只有少數(shù)學(xué)生能夠參考設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例完成,只是依葫蘆畫瓢的照搬參考書上實(shí)例進(jìn)行計(jì)算畫圖,沒有真正的去理解體會完成一座橋梁的設(shè)計(jì)計(jì)算。針對這種情況,在教學(xué)過程中通過問卷調(diào)查和與學(xué)生互相交流得知,導(dǎo)致這種情況的原因是集中教學(xué)模式,加之實(shí)踐中其他課程和實(shí)踐環(huán)節(jié)過多,只有無暇的應(yīng)付根本沒有時間去思考和認(rèn)真去做。因此,最近幾年采取了一系列的措施改變上述的狀況。首先,把一個課程設(shè)計(jì)分割成若干小的任務(wù),在橋梁工程每一章節(jié)學(xué)完要求學(xué)生完成對應(yīng)部分的內(nèi)容,做到每人一題一練,加強(qiáng)對平時的檢查和考核,注重平時讓學(xué)生通過一些工地見習(xí),實(shí)驗(yàn)室親身的體驗(yàn),分組交流討論,加強(qiáng)與有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的老師、工程師等交流與學(xué)習(xí),做到真正的自己動手解決問題,掌握橋梁理論知識點(diǎn)的靈活運(yùn)用。其次,注重實(shí)踐環(huán)節(jié)成果圖紙手繪與軟件繪圖相結(jié)合,加強(qiáng)計(jì)算分析軟件的操作訓(xùn)練。反映一個學(xué)生設(shè)計(jì)一座橋梁最后的成果是圖紙,手繪要求加強(qiáng)基本功的練習(xí),CAD繪圖要求能夠熟練掌握繪圖技巧,而在繪制橋梁圖紙中結(jié)構(gòu)尺寸和鋼筋都需要理論公式的計(jì)算和驗(yàn)算,當(dāng)手算繁瑣時可以用計(jì)算分析軟件進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)算,如前面提到的橋梁博士或MidasCivil等,當(dāng)然在后期熟練掌握理論知識進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)上可以采用現(xiàn)在很多流行軟件如橋梁設(shè)計(jì)師等對常規(guī)橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算及出圖,節(jié)省反復(fù)的試算驗(yàn)算過多的環(huán)節(jié),使學(xué)生騰出更多的精力去思考如何優(yōu)化設(shè)計(jì),使設(shè)計(jì)更加合理和安全可靠。最后,借助產(chǎn)學(xué)研基地加強(qiáng)工程的實(shí)地教學(xué)和應(yīng)用,同時多組織一些工程實(shí)踐動手比賽。在有些工程中,比如近期在我校北門建設(shè)的鹽城內(nèi)環(huán)高架橋,從一開始樁基施工,到現(xiàn)在的上部箱梁滿堂支架施工,還有不遠(yuǎn)處的跨河流的掛籃施工,以及1km范圍內(nèi)的3層互通立交橋的整個施工等,高低年級的學(xué)生都可以不定期的去工地現(xiàn)場進(jìn)行學(xué)習(xí)和參觀,通過對整個施工過程的跟蹤,不僅加深對橋梁基本知識結(jié)構(gòu)的理解,也學(xué)習(xí)了道橋施工的流程和步驟,同時我校也定期的邀請施工一線的總工等來進(jìn)行講座交流學(xué)習(xí),用身邊的橋梁建設(shè)實(shí)例去解讀本課程的知識理論,使學(xué)生有更深的切身體會,更容易接受,真正做到理論結(jié)合實(shí)踐的學(xué)習(xí),訓(xùn)練具有工程應(yīng)用能力的素養(yǎng),能發(fā)現(xiàn)工程問題,分析存在的問題和弊端,去提出合理的防范措施。除此之外,我校還鼓勵學(xué)生參加一些課程建設(shè)實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目,教師的科研項(xiàng)目,全國的競賽等,這些都能訓(xùn)練和鍛煉一個學(xué)生的工程應(yīng)用能力。如在我校學(xué)生可以自己申請自密實(shí)混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用項(xiàng)目,通過學(xué)校的資助完成橋用自密實(shí)混凝土的施工配合比試驗(yàn)研究,加強(qiáng)對專業(yè)知識的理解。
2.3建立課程工程應(yīng)用能力考核機(jī)制
強(qiáng)度工程應(yīng)用能力,并不是放棄量化的指標(biāo)考核,建立在實(shí)際教學(xué)過程中能夠進(jìn)行綜合評價一個學(xué)生的評價考核體系,使學(xué)生能夠知道想學(xué)什么,要學(xué)什么,必須學(xué)什么。在考核中強(qiáng)度多元化的評價,如橋梁工程知識點(diǎn)的比賽,定期學(xué)生上臺講課匯報情況,讓學(xué)生自己解決同組或本班其他學(xué)生存在的問題。真正做到以考促學(xué),以考促教,加強(qiáng)平時考核,加強(qiáng)知識的綜合運(yùn)用能力的測評,加強(qiáng)自己動手解決問題的評價。總之,好的評價考核體系能夠真正區(qū)分和識別誰是最好的學(xué)生。
3結(jié)語
本設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求和《公路橋規(guī)》的規(guī)定,對棋盤山立交橋進(jìn)行方案比選和設(shè)計(jì)并對棋盤山跨越魚塘部分的橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算。對于棋盤山立交橋,為使其橋型與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào),又節(jié)省資金,本論文提出兩種不同的立交橋型方案進(jìn)行比較和選擇:方案一為小環(huán)型立交橋,方案二為變喇叭式立交橋。通過對橋梁安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀、和使用效果等方面的比較,確定變喇叭式立交橋?yàn)橥扑]方案??缭紧~塘部分的橋梁結(jié)構(gòu)形式定為等截面預(yù)應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁橋。
在設(shè)計(jì)中,橋梁上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算著重分析了橋梁在施工過程中,恒載內(nèi)力的計(jì)算。運(yùn)用力法方程求解活載內(nèi)力影響線,并根據(jù)新規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行活載的加載,進(jìn)而求出活載內(nèi)力。另外還進(jìn)行了主梁的配筋計(jì)算,估算了鋼絞線的六種預(yù)應(yīng)力損失。進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力階段和使用階段主梁截面的強(qiáng)度和變形驗(yàn)算、撓度及預(yù)拱度的計(jì)算。下部結(jié)構(gòu)采用以鉆孔灌注樁為基礎(chǔ)的單墩柱,支座采用盆式橡膠支座,并分別對支座、橋墩和樁基礎(chǔ)進(jìn)行了計(jì)算和驗(yàn)算。根據(jù)本橋跨魚塘線通車的特點(diǎn)和現(xiàn)場條件,采用了滿堂紅支架的施工方案。
本設(shè)計(jì)的全部圖紙采用AutoCAD繪制。另外,本論文還翻譯了《預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁》”的英文文獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞:變喇叭式立交、預(yù)應(yīng)力、等截面箱形連續(xù)梁、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
Abstract
AdesignofpartialbridgestructureovertherailwayinQipanshanwasfinishedinthispaper,accordingtoDesigningAssignmentandtheStandardofRoadandBridge.Basedontypeofthebridgecorrespondingwiththeambienceandcostsaving,thispaperprovidestwodifferenttypesofbridgeforselection.Thefirstonewascircularcrossroadsandthesecondoneistrumpetcrossroads.Afterthecomparisonsofeconomy,appearance,characteristicunderthestrengthandeffect,thesecondoneisselectedforthisdesign.Thebridgestridingoverfishpondadoptedpre-stressedconcretecontinuousbridge.
Inthedesign,inconstructionprocessofthestructuralcalculationoftheupperpartinthecontinuousbridge,thepermanentloadweresimulatedandcalculated.ThemethodofForceEquationisusedtocalculatetheinfluencelineofthevariableload.Alsothemethodofthedynamicprogrammingisusedtoloadthevariableload.Thenthepre-stresslosswasestimated.Thecheckingcalculationofstrengthformaingirderwasprecedednotonlyduringperiodofpre-stressingforcebutalsoinusing.Thedeformationofthemaingirder,deflection,pre-camberandtheassessmentofreinforcingsteelbarwerecheckedtoo.
Thepierofthebridgewasbasedondiggingpile,andtherubberpotbearingisadopted.Accordingtothecharacteristicoftheoverpassbridgeandlocalecondition,aredconstructionwereadopted.
AllofthedesigndrawingsweredrawbyAutoCAD.Inadditiontothethesiscalled“Pre-stressedconcretebridges”wastranslatedintoChinese.
Keywords:BridgeEngineering;Pre-stressedConcrete;ContinuousBridge;AutoCAD
引言
畢業(yè)設(shè)計(jì)對于我們土木工程專業(yè)的學(xué)生而言是一個十分重要的實(shí)踐性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。我們通過畢業(yè)設(shè)計(jì),可以將以往所學(xué)的基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課課程進(jìn)行綜合性應(yīng)用,同時也是我們畢業(yè)走向工作的一次演習(xí)。
本設(shè)計(jì)為棋盤山互通立交工程(跨河區(qū)域)方案比選和部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。按照設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文提出兩種立交方案:環(huán)形立交和變喇叭形立交??缭紧~塘部分的橋梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。
設(shè)計(jì)共分為四部分:第一部分為橋梁設(shè)計(jì),包括第一章介紹橋型設(shè)計(jì)方案比選,第二章介紹橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),第三章介紹橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),第四章介紹施工方案;第二部分為橋梁工程英文資料及文獻(xiàn)翻譯;第三部分為專題;第四部分為附錄。
設(shè)計(jì)本著安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀的原則按照新規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),并參考了大量的相關(guān)書籍。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)力求準(zhǔn)確無誤,滿足使用要求。
由于時間、能力和知識有限,設(shè)計(jì)難免有疏漏之處,敬請指正。
目錄
引言6
第一部分橋梁設(shè)計(jì)7
第一章橋型設(shè)計(jì)方案比選7
1.1設(shè)計(jì)說明7
1.1.1設(shè)計(jì)原始資料7
1.1.2設(shè)計(jì)范圍7
1.1.3巖土工程勘查技概況7
1.1.4地層7
1.2方案比選8
1.2.1立交方案說明8
1.2.2方案比選:10
第二章上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11
2.1設(shè)計(jì)說明11
2.1.1任務(wù)依據(jù)及設(shè)計(jì)范圍11
2.1.2橋梁設(shè)計(jì)概述11
2.2橋型及縱、橫斷面的布置12
2.2.1橋梁的布置及孔徑的劃分12
2.2.2截面形式及截面尺寸擬定13
2.3恒載內(nèi)力計(jì)算13
2.3.1計(jì)算恒載集度13
2.3.2解算二次超靜定結(jié)構(gòu):14
2.4溫度及支座沉降次內(nèi)力計(jì)算14
2.4.1溫度次內(nèi)力的計(jì)算14
2.4.2支座沉降次內(nèi)力計(jì)算15
2.5活載內(nèi)力計(jì)算16
2.5.1活載增大系數(shù)16
2.5.2繪制三跨連續(xù)梁內(nèi)力影響線18
2.5.3影響線加載27
2.6內(nèi)力組合28
2.6.1按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)28
2.6.2按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)28
2.7配筋設(shè)計(jì)33
2.7.1預(yù)應(yīng)力筋計(jì)算與設(shè)計(jì)33
2.7.2鋼束的布置34
2.7.3毛截面的幾何特性與換算截面的幾何特性計(jì)算36
2.8預(yù)應(yīng)力損失及有效應(yīng)力的計(jì)算37
2.8.1摩阻損失的計(jì)算37
2.8.2錨具變形、鋼束回縮損失的計(jì)算40
2.8.3混凝土彈性壓縮損失的計(jì)算41
2.8.4鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失的計(jì)算42
2.8.5混凝土的收縮和徐變損失43
2.8.6預(yù)應(yīng)力損失組合及有效應(yīng)力44
2.9預(yù)加力產(chǎn)生的次內(nèi)力45
2.10應(yīng)力、變形及其它驗(yàn)算46
2.10.1預(yù)加應(yīng)力階段的正截面應(yīng)力驗(yàn)算46
2.10.2使用階段正應(yīng)力驗(yàn)算47
2.10.3使用階段的主應(yīng)力的驗(yàn)算48
2.10.4非預(yù)應(yīng)力鋼筋的設(shè)置53
2.10.5截面強(qiáng)度計(jì)算54
2.10.6斜截面強(qiáng)度驗(yàn)算54
2.10.7撓度與預(yù)拱度計(jì)算55
第三章橋梁下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)57
3.1支座的設(shè)計(jì)57
3.1.1支座上的荷載組合57
3.1.2支座尺寸的確定59
3.2橋墩的設(shè)計(jì)59
3.2.1荷載計(jì)算59
3.2.2配筋計(jì)算61
3.3樁基礎(chǔ)及承臺的設(shè)計(jì)62
3.3.1承臺的設(shè)計(jì)62
3.3.2樁的設(shè)計(jì)63
第四章施工方案65
4.1主要材料65
4.1.1施工前的準(zhǔn)備工作65
4.2上部結(jié)構(gòu)施工66
4.3預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工68
4.3.1工程材料68
4.3.2預(yù)應(yīng)力體系68
4.3.4預(yù)應(yīng)力后張法施工工藝69
4.4下部結(jié)構(gòu)施工70
4.4.1盆式橡膠支座的施工70
4.2.2橋墩的施工70
4.2.3樁基礎(chǔ)的施工70
第二部分橋梁工程英文資料及文獻(xiàn)翻譯74
第三部分專題81
第四部分附錄91
結(jié)束語91
致謝92
附件一:彎矩影響線數(shù)值表93
附件二:設(shè)計(jì)圖紙119
參考文獻(xiàn)120
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[關(guān)鍵詞]地方高校 土木工程 道路與橋梁 實(shí)踐教學(xué) 問題 對策
[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)13-0112-02
現(xiàn)實(shí)社會中存在著不同的職業(yè)崗位,社會需要不同類型、不同層次的高校來培養(yǎng)不同類型、不同層次、不同專業(yè)的人才。
土木工程是指與人類生活、生產(chǎn)活動有關(guān)的各類工程設(shè)施科學(xué)技術(shù)的總稱,道路與橋梁工程是大土木工程專業(yè)的主要專業(yè)方向之一。
土木工程(道橋)專業(yè)本科教育教學(xué)內(nèi)容體系包含理論教學(xué)和實(shí)踐性教學(xué)兩大塊。土木工程(道橋)專業(yè)學(xué)科性質(zhì)為技術(shù)應(yīng)用型學(xué)科,其理論體系是源于工程實(shí)踐,通過總結(jié)、提煉、創(chuàng)新學(xué)成專業(yè)理論知識,用來指導(dǎo)工程實(shí)踐。道路與橋梁工程實(shí)踐是該專業(yè)存在、發(fā)展的基礎(chǔ)和根本目標(biāo)。同時,地方工科院校培養(yǎng)的土木工程(道橋)專業(yè)人才大多分布在生產(chǎn)和管理一線,當(dāng)今的用人單位一般均要求新進(jìn)人員具有一定的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),能夠很快上崗工作。因此,加強(qiáng)地方高校土木工程(道橋)專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)的管理,強(qiáng)化學(xué)生專業(yè)實(shí)踐技能的培養(yǎng),是一項(xiàng)十分緊迫和重要的任務(wù)。本文根據(jù)地方工科院校土木工程(道橋)專業(yè)的特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo),結(jié)合鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院土木工程(道橋)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)情況,分析了其存在的問題,提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施,以供同類院校同專業(yè)實(shí)踐教學(xué)參考借鑒。
一、地方院校道橋工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀
(一)實(shí)習(xí)認(rèn)識缺位
在應(yīng)用型土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)過程中,實(shí)踐教學(xué)是一個重要環(huán)節(jié),是學(xué)生實(shí)踐能力養(yǎng)成的關(guān)鍵。高等院校應(yīng)用型土木工程專業(yè)學(xué)生是能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐緊密結(jié)合,既有一定理論水平,又有一定實(shí)踐技能的高端復(fù)合應(yīng)用型專業(yè)人才。在人才培養(yǎng)過程中,實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)缺一不可,是學(xué)生專業(yè)教育的兩翼。但目前地方高校實(shí)踐教學(xué)往往依附于理論教學(xué),實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量和效果往往落后于理論教學(xué)。這種重理論輕實(shí)踐的原因在于,從教學(xué)第一線的教師到教學(xué)管理層都對實(shí)踐性教學(xué)的性質(zhì)和作用存在一定認(rèn)識上的偏差,沒有意識到實(shí)踐教學(xué)對于學(xué)生專業(yè)技能塑造的重要性。因此,造成實(shí)踐教學(xué)投入?yún)T乏,教師缺乏實(shí)踐教學(xué)的熱情,學(xué)生對于實(shí)踐教學(xué)應(yīng)付了事。這種錯誤導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)很難有效展開。相比理論教學(xué),實(shí)踐教學(xué)有其自身發(fā)展的客觀規(guī)律,簡單地將理論教學(xué)的方法移植到實(shí)踐教學(xué)當(dāng)中,并不能達(dá)到提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)應(yīng)用型土木工程(道橋)專業(yè)人才的目的。
(二)實(shí)習(xí)內(nèi)容簡單
傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容包括:道橋工程實(shí)驗(yàn)、道橋?qū)I(yè)認(rèn)識實(shí)習(xí)、道橋?qū)I(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)、道橋?qū)I(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)、相關(guān)課程的課程設(shè)計(jì)以及最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)課教學(xué)是按照固定的實(shí)驗(yàn)流程,采用固定的操作模式,完成固定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,得到預(yù)先設(shè)定好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這一固化的情況導(dǎo)致學(xué)生缺乏主動性和創(chuàng)新性,學(xué)生實(shí)驗(yàn)報告的相似性較高。道橋?qū)I(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)往往采用短期的集中實(shí)習(xí)時間,集中實(shí)習(xí)學(xué)生的方式,從而給施工單位造成極大的現(xiàn)場施工管理的壓力。出于生產(chǎn)安全的考慮,施工單位往往壓縮實(shí)習(xí)內(nèi)容,減少學(xué)生實(shí)際操作的時間,使學(xué)生只能從表面上了解道路橋梁施工的相關(guān)過程、方法、機(jī)械設(shè)備以及管理內(nèi)容。道橋?qū)I(yè)的學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容過于簡單,僅僅是就設(shè)計(jì)而設(shè)計(jì),就計(jì)算而計(jì)算,沒有結(jié)合實(shí)際工程問題將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合起來。課程設(shè)計(jì)的做法更加簡單,往往是學(xué)生對課程設(shè)計(jì)任務(wù)書的完成。由于學(xué)生數(shù)量較多,加之授課教師的精力有限,這在客觀上提供了學(xué)生互相抄襲課程設(shè)計(jì)任務(wù)書的機(jī)會,助長了學(xué)生的學(xué)習(xí)懈怠思想。
(三)實(shí)踐基地缺乏
近年來,隨著高校招生規(guī)模的擴(kuò)大,土木建筑學(xué)院每年招收的土木工程專業(yè)學(xué)生達(dá)160人。學(xué)生人數(shù)的增加,使得其需要的實(shí)習(xí)基地(工地)也越多。由于道橋工地一般都在遠(yuǎn)離市區(qū)的地方,這加大了實(shí)習(xí)基地建設(shè)的難度;另一方面,基于安全方面的考慮,施工單位一般不愿意接受大量學(xué)生集中來工地實(shí)習(xí),這加大了聯(lián)系實(shí)習(xí)單位的難度。
二、實(shí)踐教學(xué)的要求與對策
(一)強(qiáng)化思想認(rèn)識
實(shí)踐教學(xué)是一個工程技能的綜合訓(xùn)練過程――實(shí)際動手操作能力、實(shí)際工作崗位適應(yīng)能力、理論實(shí)踐結(jié)合能力、科技研究工作能力。與研究性大學(xué)相比,實(shí)踐教學(xué)是地方工科應(yīng)用型本科院校的特色,是培養(yǎng)技能型專業(yè)人才的重要來源和基地,為了提高實(shí)踐教學(xué)水平和質(zhì)量,必須保證實(shí)踐教學(xué)的投入――師資、時間、場地和經(jīng)費(fèi)。從學(xué)校、教師、學(xué)生三個主體加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)重要性的認(rèn)識。
學(xué)校層面,學(xué)校要創(chuàng)造重視實(shí)踐教學(xué)的大環(huán)境,一是從制度層面加大實(shí)踐教學(xué)的制度化建設(shè),完善實(shí)踐教學(xué)的考核機(jī)制;二是在資金方面,要加大對實(shí)踐教學(xué)的投入,逐步提高學(xué)生實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)安排,完善實(shí)踐教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施;三是在師資方面,要增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)教師的數(shù)量和質(zhì)量,適當(dāng)引入工程經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師指導(dǎo)學(xué)生。
教師層面,教師要不斷提高自身素質(zhì),使自己成為雙師型教學(xué)人才。高校教師不僅要具備一定的理論水平,同時應(yīng)該堅(jiān)持理論結(jié)合實(shí)踐的基本原則,提高自己的工程實(shí)踐能力。一方面可以實(shí)踐促進(jìn)教學(xué),另一方面也能將所學(xué)用于實(shí)踐,提高社會服務(wù)能力。
學(xué)生層面,學(xué)生要重視實(shí)踐能力的培養(yǎng),克服懶惰思想,積極主動地配合老師,充分利用現(xiàn)有條件,積極認(rèn)真參與各種實(shí)踐教學(xué)活動。
(二)完善實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)
建立基于能力培訓(xùn)的實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng),需要協(xié)調(diào)好理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的關(guān)系,依據(jù)實(shí)踐教學(xué)要求安排理論教學(xué)?;谀芰Φ膶?shí)踐教學(xué)系統(tǒng)包括四個實(shí)踐教學(xué)集――基本技能、專業(yè)技能、工程能力和綜合能力。
改革后的實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)以學(xué)生技能的培養(yǎng)為目標(biāo),重視課堂與實(shí)踐場所、理論與實(shí)踐、教師與學(xué)生的三種互動。4個實(shí)踐教學(xué)集是同一工程技能運(yùn)用的若干層次,通過不同層次的訓(xùn)練達(dá)到學(xué)生對某一工程技能的掌握。通過不同層次的訓(xùn)練,提高學(xué)生的綜合競爭力和實(shí)踐能力。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、道橋材料實(shí)驗(yàn)、道橋CAD、道橋施工管理等所有道橋?qū)I(yè)技能方面的培養(yǎng)都是通過若干層次的實(shí)踐教學(xué)集對每個能力的分層次強(qiáng)化訓(xùn)練,最終使學(xué)生達(dá)到較高的工程實(shí)踐能力水平。
(三)拓展實(shí)習(xí)基地
應(yīng)該從校內(nèi)外兩個方面拓展實(shí)習(xí)基地。
1.建設(shè)高水平的土木實(shí)驗(yàn)中心。結(jié)合學(xué)校碩士點(diǎn)驗(yàn)收和結(jié)構(gòu)工程省級重點(diǎn)學(xué)科建設(shè),學(xué)校建設(shè)了近5000平方米的土木實(shí)驗(yàn)中心,包括一個1000平方米的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)大廳。學(xué)院在學(xué)校支持下,投入近百萬元資金購置了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,組建了工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室、材料實(shí)驗(yàn)室、土工實(shí)驗(yàn)室等多個實(shí)驗(yàn)室。土木實(shí)驗(yàn)中心是一個開放性的科研和教學(xué)基地,教師和學(xué)生可以根據(jù)相關(guān)的科研項(xiàng)目和教學(xué)課程相互組合,完成相關(guān)的科研和教學(xué)任務(wù),實(shí)現(xiàn)教學(xué)、科研、實(shí)踐的三結(jié)合。
2.強(qiáng)化院企合作。結(jié)合“土木工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)”計(jì)劃,積極吸收鄭州市內(nèi)的中建七局、河南省路橋建設(shè)集團(tuán)、鄭州路橋建設(shè)投資集團(tuán)、鄭州軌道公司等大中型國有企業(yè)作為合作單位,充分發(fā)揮專業(yè)教師的積極性,吸引社會信譽(yù)好的民營道橋類企業(yè)作為合作單位,實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)的社會化,爭取廣泛的社會力量參與。依據(jù)教學(xué)、實(shí)踐和就業(yè)三者合一的要求,按照學(xué)校《學(xué)生自主聯(lián)系外出畢業(yè)設(shè)計(jì)(實(shí)習(xí))的管理規(guī)定》的規(guī)章,通過細(xì)化實(shí)習(xí)計(jì)劃、安全協(xié)議和實(shí)習(xí)效果等方面的規(guī)定,充分調(diào)動家長和學(xué)生的主動參與性,積極引導(dǎo)學(xué)生主動選擇實(shí)習(xí)單位,將實(shí)習(xí)單位與就業(yè)單位的選擇有機(jī)結(jié)合起來。對于已經(jīng)簽訂就業(yè)協(xié)議的學(xué)生, 靈活安排畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題和時間,鼓勵學(xué)生在就業(yè)單位發(fā)現(xiàn)工程問題、解決工程問題,真題真做,真正實(shí)現(xiàn)院、企、生“三贏”的局面。
實(shí)踐教學(xué)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,需要常抓不懈。土木工程(道橋)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該回歸學(xué)生主體,回歸工程本位。高校應(yīng)創(chuàng)造良好的氛圍,調(diào)動各方積極性,提高實(shí)踐教學(xué)的效果,為培養(yǎng)合格的土木工程(道橋)卓越工程師打下良好的基礎(chǔ)。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
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(一)組織模式缺乏靈活性
目前,交通土建專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)工作的組織開展模式仍是采用先學(xué)生選題后分組指導(dǎo)的方式。這種模式的問題首先出現(xiàn)在選題的方法上,目前采用的方法是從教師出的專題論文題目中進(jìn)行選擇,選擇了哪個教師出的題目就跟哪個教師的小組做一般部分設(shè)計(jì)。教師出的專題題目往往和學(xué)生人數(shù)相等或者稍微多一些,這樣以來,選題就不可避免地出現(xiàn)了重復(fù)(多人選一題),盡管后來采用了“增加志愿”的辦法進(jìn)行協(xié)調(diào),但效果仍不好,無法從根本上解決這個問題。再加上由于將設(shè)計(jì)方向和選題掛鉤,就容易造成“選擇方向”和志愿從事的設(shè)計(jì)方向不相符,使得學(xué)生更加無所適從。因此,這是一種被動的選題,失去了原有的選題意義。應(yīng)該鼓勵學(xué)生自主選題,不是從老師給定的題目中選,而是自己擬定題目后與老師溝通、討論后確定,這才是真正的選題。目前這種被動的選題方法常常導(dǎo)致學(xué)生勉強(qiáng)接收、被動應(yīng)付。還有就是沒有經(jīng)過合理的控制分配,造成分組后常常是各組學(xué)生的素質(zhì)差別太大,給指導(dǎo)工作帶來極大不便。從整體上說,需要對目前交通土建專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的組織模式進(jìn)行調(diào)整,采用較為靈活的模式來滿足實(shí)際現(xiàn)狀的需要。
(二)指導(dǎo)模式缺乏高效性
交通土建專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)也是采用分小組指導(dǎo)的傳統(tǒng)模式,然而由于專業(yè)特性,這種分小組的指導(dǎo)方式在本專業(yè)應(yīng)用時存在很多缺點(diǎn)。首先,目前交通土建專業(yè)設(shè)計(jì)分為公路、橋梁兩個方向,每個設(shè)計(jì)小組跟隨一個指導(dǎo)教師就一個方向進(jìn)行設(shè)計(jì),小組之間相互獨(dú)立。那么,對于公路工程方向來說,采用山區(qū)地形進(jìn)行設(shè)計(jì)必然會遇到建設(shè)橋梁的問題,基于工作量的考慮,學(xué)生此時往往“重公路輕橋梁”,導(dǎo)致橋梁方案容易出現(xiàn)方案不合理的現(xiàn)象,影響整體的工程方案質(zhì)量;對于橋梁工程方向來說,拋開工程背景環(huán)境單純對某種橋型進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算,計(jì)算的成分過多,設(shè)計(jì)的成分太少,學(xué)生的專業(yè)思想訓(xùn)練過弱,這種指導(dǎo)方式無法完整地鍛煉和表現(xiàn)學(xué)生的專業(yè)思想和技術(shù)素質(zhì)。另外,從指導(dǎo)教師的角度來說,每個教師的專業(yè)側(cè)重不同,而路橋工程涉及面較廣,遇到的技術(shù)問題多變,有時難免對偏離個人專業(yè)的細(xì)節(jié)技術(shù)問題把握不好,單獨(dú)指導(dǎo)不如小組配合指導(dǎo)更加有效。為此,目前指導(dǎo)模式的教學(xué)效果有待于進(jìn)一步提高。
二、教學(xué)模式改革方法
為解決交通土建專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)模式存在的主要問題,筆者認(rèn)為應(yīng)從以下三個方面進(jìn)行改革:
(一)設(shè)計(jì)內(nèi)容模式改革
第一,將目前各自獨(dú)立的設(shè)計(jì)方向改變?yōu)榫C合設(shè)計(jì),即基于一定設(shè)計(jì)原始條件,公路和橋梁同時考慮,合并設(shè)計(jì),將橋梁設(shè)計(jì)放在公路設(shè)計(jì)地形的大背景當(dāng)中,這樣的優(yōu)點(diǎn)在于克服了原有的橋梁設(shè)計(jì)簡單方案化以及過于程序化。當(dāng)路線行進(jìn)過程中,需要設(shè)置橋梁的時候,橋梁的方案對于路線影響其實(shí)是很大的,綜合考慮有利于平衡兩者之間的關(guān)系。這樣以來,整體設(shè)計(jì)重點(diǎn)突出方案的考慮,加強(qiáng)設(shè)計(jì)思想的鍛煉,適當(dāng)降低純計(jì)算的內(nèi)容和工作量,而使得總工作量和原來大致相同。第二,以公路、橋梁設(shè)計(jì)為主,適當(dāng)增加城市道路、隧道、地鐵的設(shè)計(jì)內(nèi)容,總體上使得設(shè)計(jì)內(nèi)容更加豐富和多樣化,達(dá)到這一點(diǎn),可以通過設(shè)置設(shè)計(jì)背景進(jìn)行體現(xiàn)。原有的設(shè)計(jì)背景大多數(shù)是選擇距離城市很遠(yuǎn)的地區(qū),這樣的背景決定了設(shè)計(jì)以公路為主要對象。隨著城市化進(jìn)程的提高,城市交通愈發(fā)重要,也造成了一定的相應(yīng)人才短缺,為此,可以將設(shè)計(jì)背景設(shè)置于城郊地區(qū),從而形成以公路為主,近城部分涉及城市道路以及地鐵等設(shè)計(jì),以迎合市場需求。
(二)教學(xué)組織開展模式改革
對畢業(yè)設(shè)計(jì)組織工作開展模式進(jìn)行改革,重點(diǎn)是選題和分組的模式,以及如何有效地對設(shè)計(jì)工作進(jìn)程進(jìn)行控制,主要的辦法是變目前“先選題后分組”為“先分組后選題”。這種方式有效地避免了選題的盲目性以及扎堆現(xiàn)象。一旦選題扎堆,最終還是僅能滿足一個同學(xué)的選題,其余同學(xué)需要重選或者命題,于是先選題無法滿足大多數(shù)人的意愿,也就失去了本來的意義。先分組則可以將選題人數(shù)化整為零,小組內(nèi)進(jìn)行選題必然效率更高,同時,先分組的還可以考慮小組間學(xué)生成績、能力的均衡,這一點(diǎn)的重要性在于設(shè)計(jì)過程中,一個小組的設(shè)計(jì)進(jìn)度和質(zhì)量需要有1~2個領(lǐng)頭羊,形成一種設(shè)計(jì)工作氛圍,無形中促使著整個設(shè)計(jì)小組工作的前進(jìn)。分組后的選題由“指導(dǎo)教師出題學(xué)生選”這種被動狀態(tài)變成“學(xué)生擬題再與教師商定”這種主動選題。而對目前的過程管理,則應(yīng)該改變現(xiàn)在的“大階段制”為“小階段制”,即需要將檢查節(jié)點(diǎn)在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化,事實(shí)反復(fù)證明粗放式的管理容易使設(shè)計(jì)工作失控,往往形成了趕設(shè)計(jì)進(jìn)度的現(xiàn)象,設(shè)計(jì)質(zhì)量難以保證。通過教學(xué)組織方式改革,總體上使畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)工作的開展更加客觀化和靈活化。
(三)指導(dǎo)工作模式改革
針對目前采取的獨(dú)立小組指導(dǎo)工作模式進(jìn)行改革,配合設(shè)計(jì)內(nèi)容模式的改革,主要采用設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組的工作模式。將設(shè)計(jì)內(nèi)容中的道路、橋梁、隧道、地鐵合并設(shè)計(jì)時,當(dāng)然需要相應(yīng)方面的教師參與指導(dǎo),為此,應(yīng)由2~3名教師組成設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組,其基本組成原則為小組成員的專業(yè)搭配合理,盡量兼顧職稱、年齡的搭配,并考慮工作量等因素,每個教師平均指導(dǎo)人數(shù)可以與原來相同。這樣以來,由原來的一名教師指導(dǎo)全部設(shè)計(jì)內(nèi)容無法對每個方向進(jìn)行精細(xì)掌握的狀態(tài),改為整個設(shè)計(jì)小組共同控制,小組成員之間進(jìn)行合理分工,發(fā)揮各小組指導(dǎo)教師專業(yè)優(yōu)勢進(jìn)行設(shè)計(jì)分部指導(dǎo)和質(zhì)量控制,總體上提高了畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)工作的質(zhì)量和效果。
三、結(jié)語