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關(guān)鍵詞:土木工程施工;課程現(xiàn)狀;課程體系改革
“土木工程施工”作為土木工程專業(yè)的一門(mén)專業(yè)必修課,其主要任務(wù)是使學(xué)生了解土木工程施工中的新材料、新技術(shù)、新工藝的發(fā)展和應(yīng)用,掌握土木工程施工過(guò)程中各主要分部工程的施工技術(shù)和組織規(guī)律,具有發(fā)現(xiàn)并有效處理土木工程施工過(guò)程中的一般性技術(shù)和組織計(jì)劃問(wèn)題的基本能力。本課程具有知識(shí)面廣、工程實(shí)踐性強(qiáng)、交叉性強(qiáng)、發(fā)展迅速等特點(diǎn)。要求教師們更新觀念、與時(shí)俱進(jìn),不斷探索教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革,以滿足綜合素質(zhì)教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求。
一、土木工程施工課程現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,土木工程施工技術(shù)不斷推陳出新,先進(jìn)的施工技術(shù)、科學(xué)的管理方法不斷涌現(xiàn),對(duì)工程技術(shù)人員的綜合素質(zhì)要求越來(lái)越高。在厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、大土木的背景下,如何在有限的課時(shí)內(nèi)使學(xué)生扎實(shí)掌握土木工程施工技術(shù)的工藝要求、組織管理控制要點(diǎn),提高實(shí)踐能力,滿足市場(chǎng)發(fā)展的需要,是教學(xué)過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。但長(zhǎng)期以來(lái),該課程在實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié),仍存在不少問(wèn)題,嚴(yán)重制約了教學(xué)質(zhì)量,主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。
1.教學(xué)內(nèi)容滯后。
隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大,針對(duì)土木工程施工方向的研究越來(lái)越多,涌現(xiàn)出大量的新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備。并且隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能減排、綠色環(huán)保的重視程度日益增加,國(guó)家和地方的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程等也不斷更新、完善。由于各高校教材使用周期的原因,其內(nèi)容更新較慢,缺乏新意和特色,部分內(nèi)容是現(xiàn)在施工中已經(jīng)淘汰或者相對(duì)滯后的工藝與標(biāo)準(zhǔn),很多現(xiàn)階段比較成熟的設(shè)備、技術(shù)、工藝沒(méi)有在教材中體現(xiàn)。例如,現(xiàn)在很多教材在砌筑工程中仍然以介紹黏土磚的砌筑方法為主,在教材設(shè)置中對(duì)綠色建筑的介紹較少。這造成了完全依靠教材,學(xué)生不能學(xué)以致用。
2.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)少。
由于土木工程施工綜合性、實(shí)踐性強(qiáng),要求培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生不但要具有一定的專業(yè)基礎(chǔ),而且還要具備綜合分析和實(shí)踐能力。但是,目前高校“土木工程施工”教學(xué)仍采用課堂式教學(xué)為主導(dǎo),教師對(duì)各分項(xiàng)工程進(jìn)行施工工藝流程講解時(shí),學(xué)生缺乏現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),不能對(duì)老師講授的要點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行深入掌握。事實(shí)上,若不重視實(shí)踐教學(xué)的安排,即使在課堂教學(xué)中穿行有限的施工現(xiàn)場(chǎng)觀摩學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)起不到太大作用。因?yàn)槿舾纱蚊撾x的現(xiàn)場(chǎng)觀摩,學(xué)生只看到的是某一時(shí)段的施工過(guò)程,無(wú)法對(duì)全局的施工控制進(jìn)行把握,導(dǎo)致理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)仍存在脫節(jié)現(xiàn)象。
3.教學(xué)模式單一。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以板書(shū)為主,此種教學(xué)模式針對(duì)理論性強(qiáng)的課程有較好的效果。但針對(duì)土木工程施工課程,仍然采用傳統(tǒng)模式教學(xué),授課內(nèi)容缺乏直觀感和立體感。教師“講”,學(xué)生“聽(tīng)”,師生間缺乏互動(dòng),學(xué)生處于被“灌輸”知識(shí)狀態(tài),學(xué)習(xí)熱情不高,課堂氣氛沉悶,教學(xué)效果欠佳。
二、教學(xué)改革的思路與方法
土木工程施工課程教學(xué)主要包括課堂教學(xué)、施工組織課程設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)三個(gè)環(huán)節(jié)。如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,將各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)緊密的聯(lián)系起來(lái),形成完整的課程體系是教學(xué)改革的重點(diǎn)。
1.實(shí)地調(diào)研為先導(dǎo)。
我校的土木工程施工課程安排在學(xué)生大三階段進(jìn)行學(xué)習(xí)。大二階段,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了土木工程材料、土木工程測(cè)量等專業(yè)課程,有一定的專業(yè)基礎(chǔ)。教師可以根據(jù)土木工程施工的具體實(shí)際,編制與施工技術(shù)、施工組織與管理相關(guān)的數(shù)百道題目,作為學(xué)生假期調(diào)研的方向。在大二春季期末放假前,動(dòng)員學(xué)生利用假期時(shí)間參與施工管理的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,每一位學(xué)生從題目庫(kù)中選擇一個(gè)調(diào)研方向,假期期間完成調(diào)研工作。
2.課堂教學(xué)多開(kāi)花。
課堂教學(xué)作為傳授知識(shí)的主體形式,教學(xué)效果的好壞對(duì)學(xué)生知識(shí)與能力的提升有著至關(guān)重要的作用。針對(duì)土木工程施工課程自身的特點(diǎn),授課過(guò)程必須重視理論與實(shí)踐的結(jié)合,探索課堂教學(xué)的新形式。(1)教材內(nèi)容整合、更新。結(jié)合現(xiàn)在教材建設(shè)存在的問(wèn)題,完全依靠教材學(xué)習(xí),無(wú)法使學(xué)生達(dá)到學(xué)以致用的目的。這樣要求教師在備課時(shí),應(yīng)重新整合教材資源,多與現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范相結(jié)合,備課中引入典型工程案例,對(duì)教材中沒(méi)有的工藝、方法進(jìn)行講解。結(jié)合國(guó)家的政策方向,引入綠色建筑的基本概念,確保教授內(nèi)容不過(guò)時(shí),切實(shí)達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生能力的目的。(2)多媒體教學(xué)與工程案例相結(jié)合。在教學(xué)環(huán)節(jié)中,采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合的手段。教師在講解施工工藝、施工工法時(shí),可通過(guò)多媒體教學(xué)將自己在工地現(xiàn)場(chǎng)搜集到的視頻、圖片與課程進(jìn)度相結(jié)合,直觀的展示給學(xué)生,使學(xué)生對(duì)具體的施工工藝能有直觀的認(rèn)識(shí)。在理論性較強(qiáng)的知識(shí)講授時(shí),比如模板設(shè)計(jì)介紹時(shí),該部分涉及模板的選型、選材、荷載計(jì)算、組合設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí),可以采用傳統(tǒng)教學(xué)法,使學(xué)生對(duì)其基本原理進(jìn)行深入掌握。在教學(xué)中,注重多種教學(xué)手段相結(jié)合,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。例如在進(jìn)行土方工程降排水施工時(shí),集水井降水部分,先以動(dòng)畫(huà)形式引入,使學(xué)生對(duì)該種工法基本施工工序有初步認(rèn)識(shí),接著對(duì)該種工法的具體施工要點(diǎn)與控制要點(diǎn)進(jìn)行講解;對(duì)集水井降水缺點(diǎn)的分析引出產(chǎn)生流沙現(xiàn)象的原因以及防止措施;作為一種預(yù)防流沙的降水方法引出井點(diǎn)降水法;結(jié)合實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)的操作視頻,輕型井點(diǎn)設(shè)備工作原理的動(dòng)畫(huà)播放,對(duì)輕型井點(diǎn)設(shè)備組成及各部分技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行講解;輕型井點(diǎn)的布置要求與井點(diǎn)計(jì)算主要采取課堂講授與實(shí)例分析的方法進(jìn)行。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工視頻對(duì)井點(diǎn)施工工藝流程進(jìn)行介紹。
3.專題研討貫穿理論教學(xué)。
學(xué)生通過(guò)假期的課外調(diào)研,對(duì)各自調(diào)研的主題有了一定的認(rèn)識(shí),在理論教學(xué)過(guò)程中,可以按照教學(xué)單元組織學(xué)生進(jìn)行專題研討。我們按照教學(xué)基本章節(jié)為主線,每章結(jié)束后,組織學(xué)生進(jìn)行專題討論。首先由參與相關(guān)內(nèi)容調(diào)研的學(xué)生結(jié)合調(diào)研情況談?wù)勛约簩?duì)本章內(nèi)容的看法,然后組織學(xué)生進(jìn)行討論,最后教師進(jìn)行總結(jié),對(duì)學(xué)生觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)、補(bǔ)充。通過(guò)專題調(diào)研,能使學(xué)生對(duì)假期調(diào)研內(nèi)容進(jìn)行印證,其他同學(xué)在討論過(guò)程中能對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行很好的復(fù)習(xí),不但調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,而且有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。另外,在條件允許的情況下,可以聘請(qǐng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的工程設(shè)計(jì)師、施工現(xiàn)場(chǎng)管理專家到學(xué)校進(jìn)行專題講座,結(jié)合他們豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),針對(duì)工程實(shí)際建設(shè)當(dāng)中常遇到的問(wèn)題,提出他們各自的看法。一方面使學(xué)生獲得了與現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)的第一手資料;另一方面,指引了學(xué)生今后的發(fā)展方向。
4.生產(chǎn)實(shí)習(xí)進(jìn)行理論知識(shí)升華。
前期調(diào)研主要側(cè)重于“問(wèn)”,課堂學(xué)習(xí)重點(diǎn)在“學(xué)”,生產(chǎn)實(shí)習(xí)更加強(qiáng)調(diào)“做”。在學(xué)期末,組織學(xué)生進(jìn)行為期4周的生產(chǎn)實(shí)習(xí),可以使學(xué)生親自參與到施工管理工作中去。我校注重學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng),學(xué)院與南陽(yáng)市的多家建筑公司建立了合作聯(lián)盟,成立了校外實(shí)訓(xùn)基地。利用資源優(yōu)勢(shì),在生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié),將學(xué)生分以10人左右為單位分散到學(xué)校周邊的各個(gè)工地現(xiàn)場(chǎng)中去,要求學(xué)生以工地技術(shù)人員助手的身份,參與工地現(xiàn)場(chǎng)的組織與管理工作。任課教師、實(shí)習(xí)教師與建設(shè)施工單位技術(shù)人員組成生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師,生產(chǎn)實(shí)習(xí)前進(jìn)行安全教育培訓(xùn),培養(yǎng)學(xué)生安全生產(chǎn)相關(guān)知識(shí),提高學(xué)生安全生產(chǎn)責(zé)任意識(shí)。在生產(chǎn)實(shí)習(xí)過(guò)程中,指導(dǎo)教師全程指導(dǎo),帶領(lǐng)學(xué)生查閱施工圖紙、參與施工現(xiàn)場(chǎng)放線工作及各分項(xiàng)工程質(zhì)量檢查工作,保證學(xué)生全程參與,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量控制、進(jìn)度控制等問(wèn)題進(jìn)行討論,使學(xué)生能主動(dòng)融入到現(xiàn)場(chǎng)管理的工作中去,極大提高了學(xué)生的綜合素養(yǎng)。實(shí)習(xí)結(jié)束之后,要求學(xué)生根據(jù)實(shí)習(xí)工程特點(diǎn)與自己實(shí)習(xí)經(jīng)歷撰寫(xiě)生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告,對(duì)工程中技術(shù)管理的要點(diǎn)和質(zhì)量控制的要點(diǎn)提出自己的看法,對(duì)土木工程施工課程的學(xué)習(xí)做總結(jié)。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié),使學(xué)生的理論知識(shí)進(jìn)行整合,從而達(dá)到從“學(xué)”到“用”的升華。
三、結(jié)語(yǔ)
由于土木工程施工技術(shù)的飛速發(fā)展,土木工程專業(yè)人才能力需求提升,對(duì)傳統(tǒng)的“土木工程施工”課程教學(xué)體系進(jìn)行改革已經(jīng)迫在眉睫,教學(xué)方法多樣可行、理論緊密貼合實(shí)際已成為課程改革的方向。教師應(yīng)該在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)儲(chǔ)備、業(yè)務(wù)能力等方面不斷提升,多管齊下,強(qiáng)化教學(xué)效果,通過(guò)不斷開(kāi)拓創(chuàng)新,努力培養(yǎng)出專業(yè)知識(shí)扎實(shí)、實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力高的新型復(fù)合型人才。
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關(guān)鍵詞:仿真技術(shù)土木工程實(shí)踐教學(xué)實(shí)習(xí)
中圖分類號(hào): TP337 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
實(shí)踐能力的培養(yǎng)在土木工程專業(yè)教學(xué)中具有重要的地位。實(shí)踐能力培養(yǎng)主要通過(guò)各類實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)(認(rèn)識(shí)、生產(chǎn)和畢業(yè)實(shí)習(xí)等)、課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中,實(shí)習(xí)教學(xué)是土木工程專業(yè)最為活躍的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是實(shí)施專業(yè)知識(shí)教育、獲得感性認(rèn)識(shí)、提高實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的有效途徑,在高素質(zhì)的土木工程人才綜合培養(yǎng)中具有不可替代的重要作用。因此,如何有效地開(kāi)展實(shí)習(xí)教學(xué),保證實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量,切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力成為眾多高校土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的一個(gè)重要課題。
1土木工程專業(yè)實(shí)習(xí)存在的問(wèn)題
土木工程專業(yè)實(shí)習(xí)具有其自身特點(diǎn),一是實(shí)習(xí)地點(diǎn)多為工程施工現(xiàn)場(chǎng),環(huán)境復(fù)雜,具有一定安全隱患;二是工程進(jìn)度受工程規(guī)模和氣候影響較大,學(xué)生實(shí)習(xí)期間一般只能觀察到某一項(xiàng)靜態(tài)工程或工程的部分施工環(huán)節(jié),不可能是全部施工工程;三是由于教學(xué)計(jì)劃安排上的要求和人員組織上的需要,實(shí)習(xí)一般具有集中性,即時(shí)間集中、人員集中;四是實(shí)習(xí)地點(diǎn)一般較為分散。
由于以上特點(diǎn),土木工程實(shí)習(xí)長(zhǎng)期以來(lái)存在以下問(wèn)題[1-3]:
一是實(shí)習(xí)安排常與實(shí)習(xí)內(nèi)容脫節(jié)。按照教學(xué)計(jì)劃,專業(yè)實(shí)習(xí)一般均集中安排在學(xué)期初、學(xué)期末或某一集中時(shí)間段,這種時(shí)間上的集中安排,無(wú)力考慮工程的實(shí)際進(jìn)度狀況,施工現(xiàn)場(chǎng)條件往往與教學(xué)大綱的要求存在偏差。而且由于施工過(guò)程一般較長(zhǎng),在集中安排的實(shí)習(xí)時(shí)間內(nèi)僅能觀摩到幾個(gè)分項(xiàng)工程的施工過(guò)程,無(wú)法掌握項(xiàng)目施工的全部過(guò)程。
二是實(shí)習(xí)手段落后、教學(xué)模式單一。長(zhǎng)期以來(lái),實(shí)習(xí)教學(xué)模式多為教師統(tǒng)一指導(dǎo)下的集體行動(dòng),教師講、學(xué)生聽(tīng),只觀摩、無(wú)實(shí)踐的現(xiàn)象較為普遍。
三是實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)不足、條件受限。近年來(lái),高校招生規(guī)模不斷擴(kuò)大,辦學(xué)經(jīng)費(fèi)日趨緊張,在實(shí)習(xí)地點(diǎn)的選擇上受到極大限制。而且由于學(xué)生人數(shù)增多,真正動(dòng)手及細(xì)致觀察的機(jī)會(huì)大大減少,大大降低了實(shí)習(xí)效果。
四是施工企業(yè)接待實(shí)習(xí)熱情不高。企業(yè)一般更多顧及管理上和生產(chǎn)上的問(wèn)題,不愿接待學(xué)生實(shí)習(xí),即使勉強(qiáng)接受,也很少安排學(xué)生親自動(dòng)手操作,也極大地影響了實(shí)習(xí)效果。
五是指導(dǎo)教師缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。高校教師尤其是青年教師,多數(shù)是從普通高校畢業(yè)直接進(jìn)入高校任教,他們理論水平雖然較高,但從校門(mén)到校門(mén)的工作經(jīng)歷使得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)普遍缺乏。再加之很多學(xué)校師資有限,實(shí)習(xí)學(xué)生多,指導(dǎo)教師少,很難保證對(duì)學(xué)生的有效指導(dǎo)。
針對(duì)上述問(wèn)題,各高校采取了各種措施以期解決學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的問(wèn)題,如加大實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)、改變組織形式或在實(shí)踐內(nèi)容上做局部調(diào)整等等,但問(wèn)題并未得到根本解決。
2仿真教學(xué)的概念
仿真也稱為模擬,就是用一個(gè)虛擬的系統(tǒng)模仿另一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)的技術(shù),是用計(jì)算機(jī)生成一個(gè)虛擬世界,使用戶借助視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)及觸覺(jué)等多種傳感通道與虛擬世界進(jìn)行自然的交互。仿真科學(xué)與技術(shù)是人類繼理論、實(shí)驗(yàn)之后的一種全新的認(rèn)識(shí)、改造和創(chuàng)造客觀世界的重要手段。
仿真教學(xué)是一種多通道綜合作用的教學(xué)方法,是仿真技術(shù)在教學(xué)實(shí)踐中的具體應(yīng)用,是教育信息化建設(shè)的具體化。通過(guò)將學(xué)員置身于仿真環(huán)境之中,從而充分調(diào)動(dòng)其感覺(jué)通道、運(yùn)動(dòng)通道和思維通道的學(xué)習(xí)機(jī)能,大幅提高接受知識(shí)的效率。研究資料已經(jīng)表明,對(duì)采用仿真和傳統(tǒng)的教學(xué)方法對(duì)比教學(xué)后,學(xué)員記憶內(nèi)容前者約為后者的二倍以上[4]。
仿真教學(xué)相比于傳統(tǒng)的教學(xué)方法,具有節(jié)約成本、安全無(wú)風(fēng)險(xiǎn)、不受時(shí)空限制、形象直觀等優(yōu)點(diǎn),能夠?yàn)閷W(xué)生提供生動(dòng)、逼真的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境,從而加速和鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程。
3土木工程專業(yè)仿真教學(xué)的層次及定位
仿真技術(shù)對(duì)于軟、硬件的要求較高,限于目前的研究水平和資金支持狀況,不同領(lǐng)域?qū)τ诜抡娴某潭扔胁煌囊蟆8鶕?jù)用戶參與仿真的不同形式以及沉浸的程度不同,一般可以把仿真劃分為四個(gè)層次。
1)桌面式:桌面仿真以計(jì)算機(jī)的屏幕作為用戶觀察虛擬境界的窗口,一般通過(guò)各種外部設(shè)備(如鼠標(biāo)、追蹤球、力矩球等)來(lái)駕馭虛擬環(huán)境。參與者利用計(jì)算機(jī)屏幕觀察虛擬環(huán)境,并操縱其中的物體,但由于周圍現(xiàn)實(shí)環(huán)境的干擾,參與者并不能完全投入虛擬環(huán)境中。這種仿真盡管缺乏完全投入的功能,但是相對(duì)容易實(shí)現(xiàn),成本相對(duì)較低,因而,應(yīng)用面比較廣。
2)沉浸式:高級(jí)仿真系統(tǒng)提供完全投入的功能,使用戶有置身于虛擬境界之中的感覺(jué)。它利用頭盔式顯示器或其它設(shè)備,把參與者的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和其它感覺(jué)封閉起來(lái),并提供一個(gè)新的、虛擬的感覺(jué)空間,并利用位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套、其它手控輸入設(shè)備、聲音等使得參與者產(chǎn)生一種身在虛擬環(huán)境中、并能全心投入和沉浸其中的感覺(jué)。
3)增強(qiáng)式:增強(qiáng)式不僅是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)世界,而且要利用它來(lái)增強(qiáng)參與者對(duì)真實(shí)環(huán)境的感受,也就是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中無(wú)法感知或不方便感知的感受。
4)分布式:分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)就是多個(gè)用戶通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接在一起,同時(shí)參加一個(gè)虛擬空間,共同體驗(yàn)虛擬經(jīng)歷。如,虛擬作戰(zhàn)演習(xí)。
考慮到土木工程專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)的特點(diǎn)以及目前的仿真技術(shù)水平,一般的仿真模擬可定位在桌面式層次,即利用數(shù)字?jǐn)z影、攝像技術(shù)對(duì)實(shí)際工程主要工序的施工環(huán)節(jié)進(jìn)行記錄,建立作為虛擬場(chǎng)景的背景;或者利用三維圖形繪制技術(shù)對(duì)虛擬世界進(jìn)行建模。然后對(duì)基本資料進(jìn)行“深加工”,利用虛擬仿真技術(shù),模擬施工的全過(guò)程。這樣,既基本可以滿足教學(xué)的需要,也相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。較高級(jí)的仿真模擬可以考慮其他層次。
4結(jié)語(yǔ)
將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)引入土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),創(chuàng)建土木工程虛擬仿真與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)模式,是一種創(chuàng)新性改革,具有重要理論和實(shí)踐意義。仿真技術(shù)應(yīng)用于實(shí)習(xí)可以有效提高和完善實(shí)踐教學(xué),加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。在實(shí)踐教學(xué)中利用多媒體和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),許多施工操作程序可以在模擬環(huán)境中演練,可以再現(xiàn)和虛擬工程的作業(yè)過(guò)程,把工程現(xiàn)場(chǎng)、實(shí)驗(yàn)等搬進(jìn)課堂,讓學(xué)生通過(guò)室內(nèi)“實(shí)習(xí)”去認(rèn)識(shí)工程、獲取經(jīng)驗(yàn)、開(kāi)闊視野、提高專業(yè)素養(yǎng)。將仿真技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)仿真或虛構(gòu)某些情境,供學(xué)生觀察、操縱、建構(gòu)其中的對(duì)象,使他們獲得實(shí)際實(shí)踐過(guò)程得到的體驗(yàn),可以作為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)的有益補(bǔ)充。
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關(guān)鍵詞:土木工程概論;課程教學(xué);教學(xué)方法;考核模式
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)21-0068-02
土木工程作為一個(gè)專業(yè)覆蓋面廣、行業(yè)涉及面寬、對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有巨大推動(dòng)作用的行業(yè),在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有非常重要的作用。1998年教育部頒布《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》,將原來(lái)的橋梁、道路、巖土等專業(yè)合并為土木工程,形成了一個(gè)寬口徑的“大土木”專業(yè),這一調(diào)整的目標(biāo)是培養(yǎng)具有較寬理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)適應(yīng)能力、較廣專業(yè)視野的土木工程專門(mén)人才。在這一大背景下,“土木工程概論”課程應(yīng)運(yùn)而生。目前,國(guó)內(nèi)各高校普遍針對(duì)土木工程及其相關(guān)專業(yè)本科生開(kāi)設(shè)了該課程。“土木工程概論”的教學(xué)目的是:[1-4]使學(xué)生較全面了解土木工程專業(yè)所涉及的領(lǐng)域、包含的內(nèi)容、所獲得的成就及未來(lái)發(fā)展方向;從宏觀視角了解土木工程專業(yè)的綜合性、社會(huì)性及其在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與管理方面的統(tǒng)一性,初步涉及一些基本專業(yè)概念;引導(dǎo)學(xué)生了解自己對(duì)大土木下屬眾多學(xué)科中最感興趣的方面,建立熱愛(ài)土木工程專業(yè)的感情和對(duì)土木工程事業(yè)的責(zé)任心,為今后積極主動(dòng)地學(xué)好專業(yè)課程、培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力打下基礎(chǔ)。
相對(duì)于“土力學(xué)”或“畫(huà)法幾何”等專業(yè)基礎(chǔ)課程,“土木工程概論”課程開(kāi)設(shè)歷史較短,目前還沒(méi)有形成較為成熟的、被普遍認(rèn)同和推崇的教學(xué)方法。因此,針對(duì)該課程展開(kāi)深入的教學(xué)教法研究,對(duì)于切實(shí)提高課堂效率、改善教學(xué)效果無(wú)疑都大有裨益。
一、課程教學(xué)中存在的問(wèn)題
現(xiàn)階段“土木工程概論”課程在高校一般是作為土木工程專業(yè)的必修課及其他相關(guān)專業(yè)的選修課,開(kāi)設(shè)時(shí)間一般為大一或大二期間?!巴聊竟こ谈耪摗狈秶w本專業(yè)全貌,這就要求學(xué)生必須站在學(xué)科全局的高度,對(duì)學(xué)科全貌充分認(rèn)識(shí)與把握,以期做到理論基礎(chǔ)扎實(shí)、專業(yè)知識(shí)面廣、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高,并有較強(qiáng)的運(yùn)用和推廣能力。[5]“土木工程概論”課程的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)土木工程的專業(yè)范疇,初步建立解決問(wèn)題的工程方法,掌握各類土木建筑工程的基本概念、基本理論和基本方法,為學(xué)習(xí)相關(guān)的后續(xù)課程打好必要的基礎(chǔ),能應(yīng)用土木工程的理論和方法對(duì)一些簡(jiǎn)單的工程實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行定性分析。[6-8]目前“土木工程概論”課程教學(xué)中主要存在以下問(wèn)題:
1.內(nèi)容寬泛粗淺,缺乏實(shí)踐性的內(nèi)容
作為一門(mén)引論性質(zhì)的課程,它所涵蓋的領(lǐng)域極為廣泛,其內(nèi)容涉及到工程材料、建筑工程、道路與鐵道工程、橋梁工程、隧道與地下工程、巖土工程、水利工程、給排水工程、海洋工程、機(jī)場(chǎng)工程、項(xiàng)目管理、防災(zāi)減災(zāi)等,內(nèi)容龐雜粗淺,課本往往只能點(diǎn)到即止。另外,書(shū)本概述性文字偏多,但囿于課時(shí),課堂上大部分時(shí)間只能用于理論知識(shí)的講解,缺少實(shí)踐性的內(nèi)容作為支撐。土木工程是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,所有相關(guān)理論的出發(fā)點(diǎn)和歸宿都是工程實(shí)踐。[9]若能將講授與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái),對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和學(xué)習(xí)效果的改善都將產(chǎn)生巨大的幫助。
2.經(jīng)典教材匱乏
開(kāi)設(shè)土木工程專業(yè)的高校很多,相應(yīng)的《土木工程概論》教材不一而足。事實(shí)上,出于各種原因,各高校往往熱衷于組織本校師資力量來(lái)編纂教材,以滿足課程開(kāi)設(shè)需要。筆者認(rèn)為,這樣做雖然可行,但其合理性仍值得商榷。一方面,由于“土木工程概論”是一門(mén)內(nèi)涵豐富、更新迅速、適用廣泛的專業(yè)基礎(chǔ)課,對(duì)于上海地區(qū)高校適用的《概論》教材,在四川或北京的高校同樣適用,各校各自為政式地編著自己“獨(dú)特的”《概論》教材實(shí)非必要,反而造成了人力物力財(cái)力的巨大浪費(fèi);另一方面,當(dāng)師資力量不足時(shí),教材之間抄襲嚴(yán)重,內(nèi)容編排幾近相同,與其說(shuō)是自力更生,還不如說(shuō)是自欺欺人。
3.對(duì)任課教師的要求很高
鑒于課程的重要性,教育部曾要求“要配備對(duì)土木工程有著深刻認(rèn)識(shí)且具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師來(lái)講授這門(mén)課”。高校的實(shí)際情況是,具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師往往還承擔(dān)著更為繁重的專業(yè)課程的教學(xué)任務(wù),而“概論”課程常常是由經(jīng)驗(yàn)不豐富的講師承擔(dān)。但青年教師通常對(duì)自己的研究方向比較熟悉,而對(duì)于其他不相關(guān)的方向則知之甚少。由于實(shí)踐不足,在講述工程實(shí)例時(shí)就難以做到旁征博引、生動(dòng)活潑、深入淺出。
4.課時(shí)過(guò)少,考核方式簡(jiǎn)單
就筆者的教學(xué)經(jīng)歷來(lái)看,“土木工程概論”課程的授課學(xué)時(shí)介于16~24學(xué)時(shí)之間,也就是說(shuō),每次上課(90分鐘)都要講完一章的內(nèi)容,如建筑工程、道路與鐵道工程等,由于知識(shí)點(diǎn)很多,難度較大,教學(xué)效果令人擔(dān)憂?!案耪摗钡目己朔绞酱蠖嗖扇¢_(kāi)卷考試或提交小論文的形式,急功近利的學(xué)生常常只盼著“畢其功于一役”,疏于平時(shí)的學(xué)習(xí)積累,掌握知識(shí)的牢固性大打折扣。
二、“土木工程概論”的教學(xué)改革
1.增加課時(shí)量,增添實(shí)踐性內(nèi)容
建議在以后的課程設(shè)置中適當(dāng)增加課時(shí)量。在現(xiàn)階段的教學(xué)中,由于課時(shí)較少,課程教學(xué)質(zhì)量難以保障。對(duì)于關(guān)鍵問(wèn)題的講解,應(yīng)當(dāng)更為全面而周詳?shù)刂v述,盡量講細(xì)講透。例如講述斜拉橋與梁橋的關(guān)系時(shí),應(yīng)結(jié)合“構(gòu)造特點(diǎn)”“傳力路徑”“受力特征”“建造材料”等要點(diǎn)來(lái)綜合講述,這就需要增加課時(shí)量作為前提和保證。
“土木工程概論”的教學(xué)內(nèi)容必須“理論聯(lián)系實(shí)際”,從而培養(yǎng)出實(shí)用型人才。一方面,任課教師在授課前可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)等渠道收集關(guān)于土木工程的最新案例,對(duì)其新知識(shí)、新技術(shù)等進(jìn)行整理、分析和總結(jié),確保傳授的知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界不脫節(jié)。另一方面,為了讓學(xué)生更直觀地認(rèn)識(shí)各種土木工程,可適當(dāng)安排一些現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),增加其感性認(rèn)識(shí),加深其對(duì)于土木工程的認(rèn)識(shí)和理解,同時(shí)也有利于增加其學(xué)習(xí)興趣。
2.重視教材及教師隊(duì)伍建設(shè)
教材是教學(xué)觀念和方法的反映,教材建設(shè)是提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵。教材合理與否直接關(guān)系到教學(xué)效果。教材的內(nèi)在質(zhì)量要求教材具有科學(xué)性、可讀性、知識(shí)性、思維性、啟發(fā)性和教學(xué)的適用性?!锻聊竟こ谈耪摗方滩膽?yīng)當(dāng)堅(jiān)持實(shí)用性原則,盡量選用內(nèi)容淺顯易懂、條理清晰、圖文并茂,且著重以介紹土木工程各學(xué)科的基本知識(shí)和共同特性為重點(diǎn)的教材。筆者建議應(yīng)由全國(guó)性的各大學(xué)會(huì)組織人手聯(lián)合編纂教材(每3~5年更新修訂一次),然后在高校推廣使用。
從教學(xué)規(guī)律上說(shuō),教師在教學(xué)過(guò)程中起主導(dǎo)作用,教學(xué)效果與教師素質(zhì)直接相關(guān)。本課程由于涉及工程領(lǐng)域較多,這就要求任課教師不但要有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),而且還要有扎實(shí)的專業(yè)背景知識(shí)和豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此,建立一支穩(wěn)定的、高素質(zhì)的教學(xué)隊(duì)伍是改善教學(xué)效果的必要條件。就目前國(guó)內(nèi)高校實(shí)際情況而言,主要有以下兩種途徑:一是在中青年教師中培養(yǎng)一批專業(yè)知識(shí)廣博、科研實(shí)踐能力強(qiáng)、教學(xué)基本功扎實(shí)的專業(yè)骨干教師承擔(dān)本課程的教學(xué)任務(wù);二是采取不同學(xué)科多位骨干教師共同授課的方式,每位教師講授自己最擅長(zhǎng)的學(xué)科方向,共同完成整門(mén)課程的教學(xué)任務(wù)。此外,應(yīng)鼓勵(lì)開(kāi)設(shè)課程教法研討會(huì),各相關(guān)學(xué)科的教師聚集一堂,共同商討、探索教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法。對(duì)于有條件的高校,還可提倡國(guó)際合作交流,盡快了解和吸收國(guó)內(nèi)外土木工程領(lǐng)域的最新成果,以不斷提高自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)。
3.教學(xué)方法和手段創(chuàng)新
為了培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維,應(yīng)逐步推廣和不斷完善啟發(fā)式、討論式、參與式教學(xué)方法,處理好教師主導(dǎo)和學(xué)生主動(dòng)的關(guān)系,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。對(duì)于認(rèn)真思考、積極回答問(wèn)題的學(xué)生可以給予適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)績(jī)點(diǎn),計(jì)入期末總成績(jī)。要重視現(xiàn)代化教學(xué)技能,積極探索多媒體等現(xiàn)代信息技術(shù)手段,通過(guò)圖像、聲音、文字三者的有機(jī)結(jié)合,把教學(xué)內(nèi)容立體、有序、生動(dòng)地展現(xiàn)在學(xué)生面前。尤其是對(duì)于信息量大、難以描述的教學(xué)內(nèi)容和最新研究成果、重大工程介紹等,更應(yīng)該采用現(xiàn)代信息技術(shù)。例如在每一章講授部分結(jié)束后,筆者會(huì)給學(xué)生播放一段事先精心準(zhǔn)備好的土木工程教學(xué)視頻,并同步進(jìn)行必要的講解,如“超級(jí)工程”“Discovery”等都為“土木工程概論”課程教學(xué)提供了豐富的素材。
4.考核方式改革
考核是檢查教學(xué)效果的有效手段,為了提高“土木工程概論”課程的教學(xué)質(zhì)量,對(duì)現(xiàn)行的考核方式進(jìn)行改革勢(shì)在必行。應(yīng)積極探索靈活多樣的考核方式,消除傳統(tǒng)考核方式的弊端。筆者建議豐富考核內(nèi)容,采取多種手段和方式對(duì)學(xué)習(xí)效果與成績(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià),如考勤、課堂問(wèn)答、課后作業(yè)、讀書(shū)(考察)報(bào)告、課程論文、開(kāi)卷考試等,這樣可以彌補(bǔ)單一、枯燥的考核方式的不足,逐步形成有利于促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)提高和能力培養(yǎng)的考核評(píng)價(jià)機(jī)制。有條件的高校還可以推行理論考試和實(shí)踐考試相結(jié)合的方式。
5.人文素養(yǎng)與綜合素質(zhì)的養(yǎng)成
人文素養(yǎng)的核心內(nèi)容是對(duì)人類生存意義和價(jià)值的關(guān)懷,這就是“人文精神”。這其實(shí)是一種為人處世的基本的“德性”“價(jià)值觀”和“人生哲學(xué)”,科學(xué)精神、藝術(shù)精神和道德精神均包含其中。人文社會(huì)學(xué)科包括美學(xué)、藝術(shù)、社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)、人文歷史、文學(xué)、哲學(xué)等等。[10]這些學(xué)科不直接對(duì)專業(yè)發(fā)展提供作用,但對(duì)于造就土木工程師的社會(huì)與人格素質(zhì)具有極大的意義,并由此影響著其價(jià)值觀與相應(yīng)的思維、行動(dòng)。人文素養(yǎng)是培養(yǎng)綜合型人才的前提和基礎(chǔ),這對(duì)于理工科學(xué)生的教育具有獨(dú)特而重要的作用。在對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)教育的同時(shí),進(jìn)行人文社會(huì)學(xué)科的灌輸和熏陶,并把這些納入人才培養(yǎng)計(jì)劃和教學(xué)計(jì)劃,從教育內(nèi)容、教育主體、教育環(huán)境和教育方式上把德智體美幾方面有機(jī)統(tǒng)一起來(lái),促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。
三、結(jié)語(yǔ)
第一,應(yīng)根據(jù)“土木工程概論”課程特點(diǎn),編制淺顯易懂、條理清晰、圖文并茂、與時(shí)俱進(jìn),且著重以介紹土木工程各學(xué)科的基本知識(shí)和共同特性為重點(diǎn)的教材,同時(shí)建設(shè)一支高素質(zhì)的教學(xué)隊(duì)伍。
第二,增加課時(shí)量,增加實(shí)踐性內(nèi)容,采用啟發(fā)式、討論式、參與式的教學(xué)方法,處理好教師主導(dǎo)和學(xué)生主動(dòng)的關(guān)系,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。重視現(xiàn)代化教學(xué)技能,積極探索多媒體等現(xiàn)代信息技術(shù)手段。
第三,豐富考核內(nèi)容,采取多種手段和方式對(duì)學(xué)習(xí)效果和成績(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià),彌補(bǔ)單一、枯燥的考核方式的不足,逐步形成有利于促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)提高和能力培養(yǎng)的考核評(píng)價(jià)機(jī)制。有條件的高校還可以推行理論考試和實(shí)踐考試相結(jié)合的方式。
第四,在對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)教育的同時(shí),進(jìn)行人文社會(huì)學(xué)科的灌輸和熏陶,從教育內(nèi)容、教育主體、教育環(huán)境和教育方式上把德、智、體、美幾方面有機(jī)統(tǒng)一起來(lái),促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,并為其以后的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ),培養(yǎng)出適合時(shí)代需要和科技發(fā)展要求的土木工程專業(yè)人才。
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中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)25-0140-02
一、緒論
我國(guó)社會(huì)主義迅速發(fā)展,高等教育改革也取得了顯著進(jìn)步。教學(xué)改革作為改革核心,在高等教育事業(yè)發(fā)展中具有重要作用。課程實(shí)踐教學(xué)改革已是各高校教師進(jìn)行探討、研究的重要課題。翻轉(zhuǎn)課堂、微課教學(xué)、案例教學(xué)、慕課教學(xué)都是實(shí)踐教學(xué)改革過(guò)程中常用的教學(xué)手段。為了適應(yīng)高等院校應(yīng)用型本科人才的發(fā)展目標(biāo),筆者在校級(jí)教改項(xiàng)目《房屋建筑學(xué)》課程實(shí)踐教學(xué)改革》中提出了實(shí)踐教學(xué)改革方案,并于2013―2015學(xué)年對(duì)2011―2013級(jí)土木工程專業(yè)在《房屋建筑學(xué)》課程的授課過(guò)程中采用了案例教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、施工現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的實(shí)踐教學(xué)形式,并獲得了一定的教學(xué)成果。本文將從四個(gè)方面做出教學(xué)改革效果的分析總結(jié)。
二、后續(xù)課程
《房屋建筑學(xué)》是土木工程專業(yè)本科階段的核心基礎(chǔ)課程,其課時(shí)安排于第三學(xué)期或第四學(xué)期的基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)階段,后續(xù)課程包含《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》、《建筑施工技術(shù)》等專業(yè)課程。作為建筑美學(xué)與建筑技術(shù)相結(jié)合的課程,民用建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容包含建筑設(shè)計(jì)與建筑構(gòu)造兩部分。課程學(xué)習(xí)過(guò)程中涉及的建筑構(gòu)造知識(shí)點(diǎn)如墻體、樓板、樓梯、基礎(chǔ)構(gòu)造等,為后續(xù)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中的建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算與設(shè)計(jì)、施工過(guò)程與方法、工程定額預(yù)算等知識(shí)點(diǎn)做好理論基礎(chǔ)?,F(xiàn)以《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》課程為例,分析《房屋建筑學(xué)》課程采用實(shí)踐教學(xué)對(duì)后續(xù)課程成績(jī)的影響。分析2013級(jí)土木工程專業(yè)學(xué)生,筆者將授課過(guò)程中接受傳統(tǒng)教學(xué)模式的25名學(xué)生對(duì)象,稱為傳統(tǒng)組學(xué)生,抽取等人數(shù)等成績(jī)段的接受實(shí)踐教學(xué)模式的學(xué)生對(duì)象,稱為實(shí)踐組。學(xué)生《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》課程成績(jī)?nèi)鐖D1所示。
據(jù)圖1分析,接受傳統(tǒng)教學(xué)的學(xué)生,其后續(xù)課程期末成績(jī)優(yōu)秀良好率為32%,實(shí)踐組學(xué)生為44%,高出傳統(tǒng)組12%。可見(jiàn)《房屋建筑學(xué)》采用實(shí)踐教學(xué)方法可對(duì)土木工程專業(yè)學(xué)生在后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中起到知識(shí)體系推動(dòng)完善的作用。
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生對(duì)本科階段知識(shí)體系學(xué)習(xí)最直觀的成果反映。土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容一般為符合任務(wù)書(shū)要求的建筑單體的建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),成果形式為工程圖紙與結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)。從圖紙的內(nèi)容分析,建筑施工圖內(nèi)容較多。筆者在之前的研究中提到過(guò),《房屋建筑學(xué)》課程是土木工程專業(yè)本科生本科學(xué)習(xí)階段唯一涉及到與建筑設(shè)計(jì)的思路與方法相關(guān)的課程,因此《房屋建筑學(xué)》課程的學(xué)習(xí)效果對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)部分的完成有直接的影響。對(duì)于一直以力學(xué)課程為主的土木工程專業(yè)學(xué)生而言,建筑設(shè)計(jì)的完成是畢業(yè)設(shè)計(jì)的難點(diǎn),對(duì)《房屋建筑學(xué)》知識(shí)點(diǎn)掌握較差、無(wú)從下手的現(xiàn)象比比皆是。分析2012級(jí)土木工程專業(yè)的學(xué)生,筆者自己所指導(dǎo)的畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生中,僅有4位是實(shí)踐組的學(xué)生。從平時(shí)表現(xiàn)看,有3名學(xué)生在建筑設(shè)計(jì)部分思路清晰,設(shè)計(jì)速度較快,方案合理,理論錯(cuò)誤較少;有1名學(xué)生的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)仍較薄弱。在綜合其他指導(dǎo)教師所指導(dǎo)的學(xué)生中,實(shí)踐組剩余的21名學(xué)生中有15名學(xué)生的建筑設(shè)計(jì)部分的完成情況能得到良好的等級(jí)評(píng)定,實(shí)踐組學(xué)生建筑設(shè)計(jì)成績(jī)良好的比例可占到72%左右。相比較傳統(tǒng)組的25名學(xué)生,結(jié)合各指導(dǎo)教師給出的反饋意見(jiàn),畢業(yè)設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)成績(jī)良好的學(xué)生有13名,比例占到52%,如圖2所示。
結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分結(jié)構(gòu)計(jì)算的需要,有較少學(xué)生會(huì)在建筑設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)創(chuàng)新,采用平面布局新穎的設(shè)計(jì)方案。在實(shí)踐組25名學(xué)生中,有5名學(xué)生的建筑設(shè)計(jì)方案較為新穎,建筑造型富有創(chuàng)意。在魍匙檠生中,僅有1名學(xué)生的建筑設(shè)計(jì)方案有所創(chuàng)新。可見(jiàn)從畢業(yè)設(shè)計(jì)角度分析,實(shí)踐教學(xué)可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)記憶能力,調(diào)動(dòng)學(xué)生的設(shè)計(jì)潛能,挖掘?qū)W生的設(shè)計(jì)性思維。
四、就業(yè)工作
在高考生源增多和擴(kuò)招模式下,高校的入學(xué)率不斷提升,導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)壓力與日俱增。分析土木工程專業(yè)學(xué)生的就業(yè)方向,部分學(xué)生從事本職相關(guān)工作,進(jìn)入建筑工程相關(guān)領(lǐng)域,如就職設(shè)計(jì)院從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作、深入建筑施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管理及技術(shù)指導(dǎo)工作或入職房地產(chǎn)公司進(jìn)行預(yù)算等;部分學(xué)生從事土木工程專業(yè)公務(wù)員體系工作;也有部分學(xué)生因就業(yè)壓力大或興趣愛(ài)好從事其他行業(yè)的工作。在2011級(jí)土木工程《房屋建筑學(xué)》的授課工作中,筆者對(duì)2011級(jí)土木工程兩個(gè)教學(xué)小班“2011級(jí)土木工程3班”和“2011級(jí)土木工程4班”兩個(gè)班級(jí)的授課過(guò)程分別采用了傳統(tǒng)教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的形式。前者采用傳統(tǒng)教學(xué),班級(jí)學(xué)生課堂秩序較好,但課后作業(yè)積極性不高;后者采用實(shí)踐教學(xué)手段,課堂氣氛活躍,學(xué)習(xí)積極性高。2011級(jí)的學(xué)生已于2015年順利畢業(yè),現(xiàn)將兩個(gè)班級(jí)的就業(yè)數(shù)據(jù)加以分析。“2011級(jí)土木工程3班”的41名畢業(yè)生中,從事專業(yè)相關(guān)工作的有32名,從事公務(wù)員工作的有1名,從事其他職業(yè)工作的有8名,無(wú)自主創(chuàng)業(yè)的學(xué)生;“2011級(jí)土木工程4班”的39名畢業(yè)生中,從事專業(yè)相關(guān)工作的有27名,無(wú)從事公務(wù)員工作的學(xué)生,從事其他職業(yè)工作的有12名,有1名學(xué)生進(jìn)行自主創(chuàng)業(yè)。將兩個(gè)班的就業(yè)人數(shù)比值列圖分析如圖3所示。
從圖3可見(jiàn),兩個(gè)班級(jí)的就業(yè)情況基本相同。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,學(xué)生從事本職工作的比率略高于實(shí)踐教學(xué)的班級(jí)。《房屋建筑學(xué)》作為基礎(chǔ)學(xué)科,相比于《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》等專業(yè)核心課程,對(duì)學(xué)生后續(xù)就業(yè)工作的影響較小,且傳統(tǒng)的教學(xué)模式下學(xué)生的固定思維較多,有利于鼓勵(lì)學(xué)生從事專業(yè)相關(guān)工作。實(shí)踐教學(xué)模式使學(xué)生的發(fā)散性思維得以提升,但如何進(jìn)一步有效引導(dǎo)開(kāi)放式思維,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)相關(guān)的創(chuàng)業(yè)工作有待深入研究。
五、科技新
大學(xué)生的科技文化活動(dòng)極大地豐富了學(xué)生的課余生活,現(xiàn)對(duì)比傳統(tǒng)組與實(shí)踐組學(xué)生后續(xù)科技文化節(jié)中的表現(xiàn),并闡述分析。2015年,在學(xué)校舉辦的科技文化作品展中,不計(jì)作品形式與成績(jī),傳統(tǒng)組學(xué)生參與人數(shù)為2人,實(shí)踐組學(xué)生參與人數(shù)為5人。實(shí)踐組學(xué)生對(duì)科技活動(dòng)的積極參與程度高于傳統(tǒng)組學(xué)生,實(shí)踐組學(xué)生的創(chuàng)造性、拓展性思維得以很好的體現(xiàn)。在2015年舉行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽中,有3名學(xué)生均為實(shí)踐組的授課對(duì)象,并在比賽中取得了優(yōu)秀獎(jiǎng)??梢?jiàn),實(shí)踐教學(xué)可激發(fā)學(xué)生的科技創(chuàng)新思維以及對(duì)科技研發(fā)的興趣。
六、結(jié)語(yǔ)
根據(jù)兩個(gè)學(xué)年《房屋建筑學(xué)》課程教學(xué)工作中,采用分組傳統(tǒng)教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)方法,針對(duì)同成績(jī)段學(xué)生的分組分析,詳細(xì)對(duì)后續(xù)課程、畢業(yè)設(shè)計(jì)、就業(yè)工作、科技創(chuàng)新四個(gè)方面的論述,得到實(shí)踐教學(xué)的創(chuàng)新性與可實(shí)踐性以及與傳統(tǒng)教學(xué)方式比較的欠缺之處,因此應(yīng)對(duì)當(dāng)前的實(shí)踐手段提出優(yōu)化,為高?!斗课萁ㄖW(xué)》課程的教學(xué)工作提出更好的教學(xué)方式。
The Result Analysis of Practical Teaching on "Building Architeture"
WEI Yan,DONG Wei-qiang,ZHAO Xiao-qian
(Qingdao Binhai University,Qingdao,Shandong 266555,China)
關(guān)鍵詞:工程結(jié)構(gòu);土木工程;交互式教學(xué)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)44-0112-02
一、引言
受專業(yè)覆蓋面廣及行業(yè)涉及面寬等特點(diǎn)的影響,土木工程對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展至關(guān)重要。在當(dāng)前“大土木”專業(yè)背景下,培養(yǎng)具有較寬理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)適應(yīng)能力、較廣專業(yè)視野的土木工程專業(yè)人才是土木工程專業(yè)的最終目標(biāo)[1]。作為工程管理專業(yè)的必修課程――工程結(jié)構(gòu),集理論與實(shí)踐為一體,在工程力學(xué)、建筑材料、建筑制圖等課程基礎(chǔ)上,圍繞建筑結(jié)構(gòu)的受力體系闡述各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力性能、計(jì)算原理和方法以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求等內(nèi)容[2]。對(duì)培養(yǎng)工程管理專業(yè)學(xué)生的土木工程專業(yè)素養(yǎng)起著舉足輕重的作用。
二、工程結(jié)構(gòu)課程簡(jiǎn)介
1.培養(yǎng)目標(biāo)。為提高工程管理專業(yè)學(xué)生的土木工程專業(yè)素養(yǎng),工程結(jié)構(gòu)課程要求學(xué)生在數(shù)學(xué)、力學(xué)的基礎(chǔ)上,初步掌握建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理和方法,為將來(lái)從事工程管理工作提供充分的結(jié)構(gòu)工程知識(shí)背景。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)旨在使學(xué)生具備簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)能力,使其能夠解決工程管理中簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)問(wèn)題;同時(shí)應(yīng)了解工程結(jié)構(gòu)的基本原理和方法,建立正確的結(jié)構(gòu)概念,保證其充分理解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)意圖,為其從事工程施工、造價(jià)、監(jiān)理等工作提供良好的結(jié)構(gòu)工程知識(shí)基礎(chǔ)。
2.課程概況。工程結(jié)構(gòu)Ⅰ內(nèi)容如下:建筑結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì)方法講述建筑結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)選型、建筑結(jié)構(gòu)荷載與設(shè)計(jì)方法等內(nèi)容;混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理講述材料的力學(xué)性能、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算、受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算、軸心與偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算、軸心與偏心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算、受扭構(gòu)件承載力計(jì)算、變形與裂縫寬度計(jì)算、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件;鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)講述整體現(xiàn)澆式單向板肋形樓蓋、鋼筋混凝土現(xiàn)澆雙向板肋形樓蓋、鋼筋混凝土樓梯計(jì)算;混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)講述剛性、彈性、剛彈性方案房屋的相關(guān)計(jì)算、混合結(jié)構(gòu)房屋基本構(gòu)件與構(gòu)造措施、房屋的靜力計(jì)算方案等內(nèi)容。
工程結(jié)構(gòu)Ⅱ內(nèi)容如下:鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理講述鋼材的力學(xué)性能、鋼結(jié)構(gòu)的連接、受彎構(gòu)件的計(jì)算原理、軸心受力構(gòu)件、拉彎構(gòu)件、壓彎構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)原理、單層廠房鋼結(jié)構(gòu)、大跨鋼結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu);地基與基礎(chǔ)工程講述地基土的工程性質(zhì)及分類、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原理、地基處理等內(nèi)容;建筑結(jié)構(gòu)新技術(shù)講述新型建筑結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)方法、工程結(jié)構(gòu)的事故處理等。
三、工程結(jié)構(gòu)課程教學(xué)存在的問(wèn)題
1.授課課時(shí)少,授課內(nèi)容多。工程結(jié)構(gòu)包含土木工程各專業(yè)課程內(nèi)容,授課內(nèi)容眾多。在土木工程專業(yè)課程設(shè)置中,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、地基與基礎(chǔ)、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等各專業(yè)課程授課課時(shí)均不少于32課時(shí),而工程結(jié)構(gòu)課程的授課課時(shí)僅128課時(shí)。在有限授課課時(shí)內(nèi)講述眾多課程內(nèi)容,不可避免地降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
2.章節(jié)內(nèi)容的重復(fù)性與獨(dú)立性。工程結(jié)構(gòu)中各章節(jié)內(nèi)容具有明顯的獨(dú)立性。比如,荷載作用類型方面,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、地基與基礎(chǔ)等章節(jié),主要講述靜力荷載作用下構(gòu)件的受力性能與設(shè)計(jì)原理,建筑結(jié)構(gòu)抗震則重點(diǎn)講述地震作用對(duì)建筑結(jié)構(gòu)與構(gòu)件受力性能和設(shè)計(jì)方法的影響。此外,工程結(jié)構(gòu)中各章節(jié)內(nèi)容尚存在一定的聯(lián)系性,從而造成了部分內(nèi)容的重復(fù)。例如,建筑結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì)方法,指出按承重結(jié)構(gòu)的類型分剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等,講述各種結(jié)構(gòu)類型的定義與受力特點(diǎn),并對(duì)其變形與受力進(jìn)行了詳細(xì)分析;高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同樣介紹了剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等不同結(jié)構(gòu)類型的定義與受力特點(diǎn)。再如建筑結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì)方法部分,分析了混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及所用材料的物理力學(xué)性能,而混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理同樣介紹了各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及所用材料的力學(xué)性能。
3.考核方式單一,學(xué)生積極性低。目前,我校工程結(jié)構(gòu)課程的考核方式主要為閉卷考試,最終課程考核成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)構(gòu)成,平時(shí)成績(jī)與期末考試所占比例為20%和80%。平時(shí)成績(jī)根據(jù)出勤、課堂討論、課后作業(yè)、期中檢查等評(píng)定。上述考核方式在有限授課課時(shí)條件下,具有良好的效果。但實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,存在學(xué)生積極性不高、考核方式較單一等缺陷。
四、工程結(jié)構(gòu)課程教改方法
1.授課課時(shí)適當(dāng)增加,授課內(nèi)容適當(dāng)刪減。對(duì)于土木工程專業(yè)而言,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、地基與基礎(chǔ)工程等課程授課課時(shí)均在32課時(shí)及以上。在相同授課范圍的要求下,必然要對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)刪減。在改革的過(guò)程中要遵循把握主要內(nèi)容、突出重點(diǎn)內(nèi)容、穿插細(xì)節(jié)內(nèi)容的基本原則。以鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理為例,所謂把握主要內(nèi)容,是指將鋼結(jié)構(gòu)三大連接方式及其計(jì)算、鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件、軸心受力構(gòu)件、拉(壓)彎構(gòu)件等內(nèi)容講述清楚,而有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)材料生產(chǎn)、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)的塑性設(shè)計(jì)及抗震設(shè)計(jì)等內(nèi)容,則簡(jiǎn)單介紹即可;所謂突出重點(diǎn)內(nèi)容,是指重點(diǎn)講述計(jì)算公式的具體運(yùn)用,有關(guān)計(jì)算公式的推導(dǎo)可適當(dāng)講述;所謂穿插細(xì)節(jié)內(nèi)容,是指講述主要計(jì)算公式的過(guò)程中,對(duì)一些構(gòu)造措施處理進(jìn)行適當(dāng)講解。除此之外,在教學(xué)大綱不變的前提下,建議適當(dāng)增加本門(mén)課程的授課課時(shí),以提供充足的授課時(shí)間。
2.章節(jié)內(nèi)容適當(dāng)歸類,重復(fù)內(nèi)容合理整合。工程結(jié)構(gòu)課程各章節(jié)存在內(nèi)容重復(fù)的現(xiàn)象,針對(duì)此類問(wèn)題,需要對(duì)該課程各章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)歸類。按照材料進(jìn)行分類,可劃分為混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等內(nèi)容;按照荷載條件,可分為靜力計(jì)算、抗震設(shè)計(jì);按照受力層次,可劃分構(gòu)件設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。建筑結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)要介紹混凝土、砌體、鋼材等物理力學(xué)性能,框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等介紹選型,而混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理則介紹相應(yīng)材料的力學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo),如沖擊韌性、伸長(zhǎng)率、破壞形式、冷彎性能等,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則講述剪力墻結(jié)構(gòu)、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等不同類型結(jié)構(gòu)的受力與變形分析。根據(jù)上述分類,在實(shí)際授課過(guò)程中,既要講授各章節(jié)的聯(lián)系,又要避免章節(jié)內(nèi)容的重復(fù)講述,從而達(dá)到節(jié)約授課課時(shí)的目的。
3.考核方式多樣化,交互式教學(xué)的運(yùn)用。為提高工程結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)質(zhì)量,應(yīng)消除傳統(tǒng)考核方式的弊端,積極探索靈活多樣的考核方式。為此需要豐富考核內(nèi)容,采取多種手段和方式對(duì)學(xué)習(xí)效果與成績(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià),如平時(shí)考勤、課堂問(wèn)答、課堂討論、課后作業(yè)、學(xué)習(xí)心得、課程建議調(diào)查、小組試講、授課內(nèi)容總結(jié)等方式,以此彌補(bǔ)單一、枯燥考核方式的不足,逐步形成有利于促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)提高和能力培養(yǎng)的考核評(píng)價(jià)機(jī)制。
結(jié)合多種考核方式,開(kāi)展交互式教學(xué),體現(xiàn)教師的引導(dǎo)作用,突出學(xué)生的主體地位,可有效促使教學(xué)水平的提高。根據(jù)情境和過(guò)程的不同,交互式教學(xué)以多種形式出現(xiàn),相互作用以縱向或橫向的方式出現(xiàn)。交互式教學(xué)可分為師生交互、人機(jī)交互以及一些潛移默化的相互影響、相互啟發(fā)。傳統(tǒng)的交互式教學(xué)以反饋和交流為主要特征,目的是構(gòu)建一個(gè)互相信任、尊重和平等的學(xué)習(xí)氛圍,通過(guò)對(duì)話和傾聽(tīng)實(shí)現(xiàn)師生之間和學(xué)生之間的雙向溝通,進(jìn)而在合作和交流中加深對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及白板在教育中的廣泛應(yīng)用,基于網(wǎng)絡(luò)及白板環(huán)境的交互式教學(xué)迅速興起,它促使了學(xué)生主體地位的真正確立,其學(xué)習(xí)的自主性、能動(dòng)性、合作性得到充分發(fā)揮,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。為此,新形勢(shì)下交互式教學(xué)以問(wèn)題主導(dǎo)、小組主導(dǎo)、課堂互動(dòng)、多媒體輔助、網(wǎng)絡(luò)交流等多種形式出現(xiàn),以實(shí)現(xiàn)以教為主(教師“滿堂灌”)向以學(xué)為主轉(zhuǎn)變、以課堂為主(過(guò)分重課堂)向課內(nèi)外結(jié)合轉(zhuǎn)變、以結(jié)果評(píng)價(jià)為主(過(guò)分重分?jǐn)?shù))向結(jié)果過(guò)程結(jié)合轉(zhuǎn)變。與此同時(shí),交互式教學(xué)需要教師靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法,注重各種教學(xué)方法的優(yōu)化組合,熟練處理教材的系統(tǒng)性并突出講授的重點(diǎn),善于用明白、易懂的語(yǔ)言來(lái)表達(dá)深度理論、深邃思想、深刻思路,善于應(yīng)用啟發(fā)式,吸引學(xué)生同步思維,從而不斷提高講授的藝術(shù)性,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性。
五、結(jié)論
為提高授課效果,需要適當(dāng)增加授課課時(shí),此外,需要合理調(diào)整授課內(nèi)容,堅(jiān)持把握主要內(nèi)容、突出重點(diǎn)內(nèi)容、穿插細(xì)節(jié)內(nèi)容的基本原則;為避免部分內(nèi)容的重復(fù)講述,需要對(duì)該課程各章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行合理歸類;為保證教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,需要靈活運(yùn)用多樣的考核方式,開(kāi)展交互式教學(xué)。
參考文獻(xiàn):
土木工程 土木工程實(shí)習(xí) 土木工程教學(xué) 土木學(xué)術(shù)論文 土木工程材料 土木建設(shè)論文 土木專業(yè)論文 土木工程監(jiān)理 土木工程畢業(yè) 土木施工論文 紀(jì)律教育問(wèn)題 新時(shí)代教育價(jià)值觀