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關(guān)鍵詞:產(chǎn)學(xué)研;土木工程專業(yè);應(yīng)用型;創(chuàng)新人才;畢業(yè)設(shè)計(jì)
隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展及知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái),創(chuàng)新成為推動(dòng)社會(huì)科技進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的決定性力量[1]。城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、建筑工程的規(guī)模逐漸擴(kuò)大及其形式功能的日新月異則要求土木工程技術(shù)也不斷地發(fā)展與創(chuàng)新,同時(shí)也要求高校土木工程專業(yè)[2]培養(yǎng)大量應(yīng)用型創(chuàng)新高等工程技術(shù)人才。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文作為土木工程本科專業(yè)中最后的一個(gè)理論性與實(shí)踐性綜合的教學(xué)環(huán)節(jié),其目的是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析與解決工程技術(shù)問(wèn)題,最終使學(xué)生符合應(yīng)用型創(chuàng)新工程人才的基本要求。因此,畢業(yè)設(shè)計(jì)[3,4]論文必須具有綜合知識(shí)、能力與創(chuàng)新相結(jié)合的特點(diǎn)。企業(yè)、高校與科研院所[5]之間通過(guò)生產(chǎn)、教學(xué)和科研緊密結(jié)合,在課程教學(xué)與實(shí)踐過(guò)程中有機(jī)結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐與科研創(chuàng)新,可以較好地培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、能力以及創(chuàng)新能力。同時(shí),使學(xué)生在實(shí)際畢業(yè)設(shè)計(jì)論文過(guò)程中,提升科學(xué)研究能力與團(tuán)隊(duì)合作精神,增強(qiáng)設(shè)計(jì)與參與生產(chǎn)實(shí)踐的事業(yè)心和責(zé)任感[6],在更好地運(yùn)用綜合專業(yè)知識(shí)提升畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時(shí),達(dá)到應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
1創(chuàng)新土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)模式
產(chǎn)學(xué)研有機(jī)結(jié)合土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的創(chuàng)新,就是在畢業(yè)設(shè)計(jì)與研究論文中,實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)[7]、教學(xué)與土木工程實(shí)踐相結(jié)合的創(chuàng)新模式,提升土木工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力。土木工程產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目中,結(jié)合科研創(chuàng)新與生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)優(yōu)化課程教學(xué),培養(yǎng)土木工程學(xué)生的實(shí)習(xí)實(shí)踐能力,有助于全面培養(yǎng)有能力的土木工程專業(yè)學(xué)生。在具體的土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新模式之中,可以優(yōu)化開(kāi)展實(shí)施產(chǎn)學(xué)研合作,有效建立健全當(dāng)前土木工程教育中產(chǎn)學(xué)研結(jié)合教育課程評(píng)價(jià)[8]及調(diào)控機(jī)制,改變傳統(tǒng)的土木工程教育模式。同時(shí),也有助于實(shí)現(xiàn)企業(yè)、高校以及研究機(jī)構(gòu)間的優(yōu)勢(shì)資源互補(bǔ),優(yōu)化培養(yǎng)應(yīng)用型土木工程專業(yè)創(chuàng)新人才。
2基于產(chǎn)學(xué)研土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義
利用產(chǎn)學(xué)研機(jī)制與應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行創(chuàng)新性土木本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的選題,從工程實(shí)際與學(xué)術(shù)問(wèn)題的聯(lián)合創(chuàng)新出發(fā),豐富與擴(kuò)展課題的研究目標(biāo),將產(chǎn)學(xué)研科研或工程項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、依據(jù)工程實(shí)際與實(shí)驗(yàn)?zāi)P团囵B(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、擴(kuò)展創(chuàng)新能力。同時(shí),創(chuàng)新性土木本科畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,也可以提升學(xué)生的論文寫作能力,優(yōu)化學(xué)生力學(xué)模型計(jì)算能力,培養(yǎng)技術(shù)學(xué)術(shù)交流,擴(kuò)展學(xué)生思維,具有重要?jiǎng)?chuàng)新意義。基于產(chǎn)學(xué)研的課程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)工作,能夠優(yōu)化提高土木工程產(chǎn)學(xué)研合作水平和效率,實(shí)現(xiàn)共贏,共同發(fā)展。創(chuàng)新模式,搭建土木工程產(chǎn)學(xué)研平臺(tái),優(yōu)化服務(wù),能夠優(yōu)化推進(jìn)企業(yè)與高校、科研院合作,提高合作層次,有效實(shí)踐產(chǎn)學(xué)研合作,提升土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量,發(fā)揮積極影響。而且,在土木工程專業(yè)中,其畢業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)際工程密切相關(guān),使其與產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合,有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力,也可以提升畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量,具有重要意義。
3基于產(chǎn)學(xué)研土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的實(shí)現(xiàn)措施
3.1完善產(chǎn)學(xué)研結(jié)合體系
密切協(xié)調(diào)土木工程教學(xué)與后期畢業(yè)設(shè)計(jì)間的聯(lián)系,基于產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新模式,設(shè)置課程教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐,最終為畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題、實(shí)習(xí)與設(shè)施打下基礎(chǔ),增強(qiáng)課程試驗(yàn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)等與外部生產(chǎn)與科研創(chuàng)創(chuàng)新等因素之間的關(guān)系,提升畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。考察學(xué)生的知識(shí)綜合應(yīng)用能力,解決工程中與企業(yè)科技生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題,從而使學(xué)生能夠更好的理解工程畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,使其能夠聚精會(huì)神地投入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中,提升學(xué)生參加土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)的熱情。
3.2提升土木工程專業(yè)產(chǎn)學(xué)研基地實(shí)力
高校院系加強(qiáng)與地方科研生產(chǎn)合作,建立完善土木工程專業(yè)的產(chǎn)學(xué)研基地,鼓勵(lì)教師參與生產(chǎn)實(shí)踐,提升其實(shí)踐指導(dǎo)實(shí)力,為畢業(yè)設(shè)計(jì)與論文提升工程實(shí)際的支撐,激發(fā)土木工程學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中的潛在能力。通過(guò)土木工程專業(yè)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合的課程教學(xué)實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì),更深層次地讓學(xué)生通過(guò)融入到土木工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中。
3.3提升選題水平
創(chuàng)新性畢業(yè)設(shè)計(jì)論文選題工作,必須要確保選題符合土木工程專業(yè)的實(shí)際特點(diǎn),切合應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)要求,保障土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題深度可為學(xué)生所接受,一方面避免選題簡(jiǎn)單重復(fù)的陳舊題目,適應(yīng)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的需要;另一方面避免在畢業(yè)設(shè)計(jì)中選題過(guò)深、題目過(guò)大而脫離生產(chǎn)實(shí)際的情況,確保學(xué)生切實(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。
3.4提高畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)質(zhì)量
院系在畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)中,應(yīng)細(xì)化到具體教學(xué)指導(dǎo)單位,根據(jù)各專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的專業(yè)特點(diǎn),制定適合創(chuàng)新模式的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文指導(dǎo)細(xì)則。指導(dǎo)教師在學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中,能夠積極引導(dǎo)學(xué)生去創(chuàng)新思維,建立學(xué)生對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的多元文化意識(shí),培養(yǎng)土木學(xué)生的工作、人際交流能力。
3.5協(xié)調(diào)畢業(yè)設(shè)計(jì)考核環(huán)節(jié)
建立基于產(chǎn)學(xué)研的畢業(yè)設(shè)計(jì)分階段考核方法,首先對(duì)指導(dǎo)教師要求其書面陳述畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源、選題依據(jù)、設(shè)計(jì)論文內(nèi)容、難以程度及工作量等情況,由院系討論與考核設(shè)計(jì)選題。在此基礎(chǔ)上,增加創(chuàng)新學(xué)分與創(chuàng)新能力的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),使學(xué)生更加有積極性地投入創(chuàng)新能力的培養(yǎng),同時(shí),激勵(lì)教師培育基于產(chǎn)學(xué)研等的創(chuàng)新課程與畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐,給予相應(yīng)的政策支持。基于產(chǎn)學(xué)研的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文實(shí)施過(guò)程,可以根據(jù)實(shí)際情況,適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)增加實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核,以保證畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量提升。
4產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新畢業(yè)設(shè)計(jì)論文案例探索
鹽城工學(xué)院土木工程學(xué)院依據(jù)江蘇省特色專業(yè)和國(guó)家特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn),逐步推行創(chuàng)新教學(xué)與科技管理體制改革,努力提高科技水平,走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路,積極為地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)服務(wù),承擔(dān)了大量的企業(yè)科技開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。土木工程學(xué)院在基于產(chǎn)學(xué)研的教學(xué)與畢業(yè)設(shè)計(jì)改革上,利用校企協(xié)同育人平臺(tái),引入企業(yè)深度參與教學(xué)實(shí)踐,開(kāi)發(fā)了“企業(yè)文化、建筑工業(yè)化技術(shù)、施工安全管理、現(xiàn)代施工關(guān)鍵技術(shù)、建筑信息化技術(shù)、綠色建筑技術(shù)、建筑設(shè)備工程”等校企網(wǎng)絡(luò)課程。進(jìn)一步,加強(qiáng)教學(xué)方法改革,利用校企網(wǎng)絡(luò)共享絡(luò)課程,鼓勵(lì)開(kāi)展學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)與合作性學(xué)習(xí);對(duì)“土木工程測(cè)量、土木工程材料與工程結(jié)構(gòu)測(cè)試技術(shù)訓(xùn)練”等課程實(shí)施以能力考核為主的考核方式改革,為切實(shí)完成實(shí)踐課程培養(yǎng)目標(biāo)與創(chuàng)新性畢業(yè)設(shè)計(jì)論文工作提供有力保障。學(xué)院教師團(tuán)隊(duì)目前承擔(dān)的產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目,緊密結(jié)合土木工程教學(xué)與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐科技問(wèn)題,為培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才進(jìn)行卓有成效的探索。筆者所在的課題組,目前承擔(dān)“深大基坑開(kāi)挖施工對(duì)工程樁的影響及其檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究”產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目,旨在結(jié)合教學(xué)與工程實(shí)踐科技創(chuàng)新的同時(shí),進(jìn)行土木工程創(chuàng)新畢業(yè)設(shè)計(jì)與應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)等探索工作。在教學(xué)中,針對(duì)鹽城多河地區(qū)特點(diǎn),分析深大基坑開(kāi)挖的設(shè)計(jì)、施工與環(huán)境影響特點(diǎn),將工程難點(diǎn)問(wèn)題引入課堂與試驗(yàn)及實(shí)習(xí)實(shí)踐。對(duì)深大基坑開(kāi)挖回彈引起的樁基承載形狀變化等問(wèn)題,在“樁基工程”課程的設(shè)計(jì)與施工檢測(cè)等課程中,進(jìn)行針對(duì)性的分析,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,利用課程試驗(yàn)與產(chǎn)學(xué)研課題研究試驗(yàn)有機(jī)的結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生參與科研試驗(yàn)研究,為創(chuàng)新性畢業(yè)設(shè)計(jì)提供知識(shí)能力的積累。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行基于產(chǎn)學(xué)研的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文工作,根據(jù)學(xué)生情況并結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn),畢業(yè)設(shè)計(jì)選題有“先鋒島三期多面臨河深大基坑的設(shè)計(jì)與施工”“鹽城多河地區(qū)的基坑支護(hù)形式與插入深度研究”“深大基坑開(kāi)挖條件下的工程樁承載力計(jì)算”“深大基坑開(kāi)挖坑底回彈與樁基承載計(jì)算與檢測(cè)”“臨河高層建筑深大地下室基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工方案”等,創(chuàng)新了土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的形式,并推動(dòng)了工程生產(chǎn)實(shí)踐與企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新等工作。
5結(jié)語(yǔ)
在土木工程教學(xué)、試驗(yàn)實(shí)踐及畢業(yè)設(shè)計(jì)的各階段,基于產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合研究項(xiàng)目改革教學(xué)方法與畢業(yè)設(shè)計(jì)選題及實(shí)施,促進(jìn)土木工程本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的創(chuàng)新與實(shí)踐,使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段直接接觸到工程實(shí)例與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐,可有效保證學(xué)生完成土木工程專業(yè)的教育培養(yǎng)計(jì)劃,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)創(chuàng)新能力,為完成土木工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)發(fā)揮重大作用。
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關(guān)鍵詞:土木工程;系統(tǒng)性和綜合性;論文和科研訓(xùn)練;創(chuàng)新實(shí)踐改革
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)01-0036-03
為進(jìn)一步推進(jìn)工程教育教學(xué)改革,借鑒世界先進(jìn)國(guó)家和地區(qū)高等工程教育的成功經(jīng)驗(yàn),樹(shù)立“面向工業(yè)界、面向未來(lái)、面向世界”的工程教育理念;以社會(huì)需求為導(dǎo)向,以實(shí)際工程為背景,以工程技術(shù)為主線,著力提高學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力,培養(yǎng)適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的工程技術(shù)人才;選擇土木工程專業(yè)進(jìn)行“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力改革與實(shí)踐研究勢(shì)在必行。為推進(jìn)土木工程專業(yè)“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)施,建立以創(chuàng)新能力為核心的人才培養(yǎng)模式,改革課程內(nèi)容、知識(shí)學(xué)習(xí)方式、考核方式和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)及能力培養(yǎng)方式等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)施“全過(guò)程、遞進(jìn)式”的實(shí)踐教學(xué)體系,建立穩(wěn)定的大型企業(yè)實(shí)習(xí)基地,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、基本技能、表達(dá)能力和工程綜合能力,創(chuàng)建高校和行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制,旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量土木工程技術(shù)人才。
一、土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
根據(jù)土木工程行業(yè)特征和土木工程教育特色以及企業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),要求學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí)和工程實(shí)踐緊密結(jié)合,在工程設(shè)計(jì)的實(shí)踐過(guò)程中,能夠運(yùn)用科學(xué)的方法和手段,以及所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí),去發(fā)現(xiàn)、分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題,能夠參與項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和工程設(shè)計(jì),能夠進(jìn)行項(xiàng)目立項(xiàng)階段、可行性研究階段、設(shè)計(jì)方案比選、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)工作,具有專業(yè)軟件的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)能力,具有從事科學(xué)研究和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力,具有一定的判斷能力和創(chuàng)新能力,具有獨(dú)立的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,具有一定的市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)和開(kāi)拓能力,因此有必要要求學(xué)生在企業(yè)工作和學(xué)習(xí),結(jié)合工作實(shí)踐,進(jìn)行論文選題,完成論文的研究工作。
二、土木工程專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)及培養(yǎng)體系
在企業(yè)的學(xué)習(xí)和工作,應(yīng)使學(xué)生具有良好的思想品德、道德修養(yǎng);具有高度的社會(huì)責(zé)任感和吃苦耐勞的敬業(yè)精神;能夠運(yùn)用科學(xué)的方法和手段進(jìn)行獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力;掌握土木工程領(lǐng)域有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范并熟練使用;熟練掌握專業(yè)軟件的應(yīng)用,并初步具有專業(yè)軟件的開(kāi)發(fā)能力;具有一定的科研能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力;具有項(xiàng)目規(guī)劃及工程管理能力;具有一定的行政能力,能有效地與人溝通與交流,能夠與人協(xié)調(diào)以及整合可利用資源的能力;了解國(guó)內(nèi)外建筑工程承包市場(chǎng),具有開(kāi)拓國(guó)內(nèi)外建筑工程承包市場(chǎng)的意識(shí)和能力;掌握本領(lǐng)域最新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),具備收集、分析、判斷、歸納和選擇國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)信息的能力;能夠應(yīng)用外語(yǔ)交流,具有良好的國(guó)際觀,了解國(guó)際先進(jìn)的建筑材料、建筑技術(shù)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),與國(guó)際同行業(yè)接軌。在培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)、勤奮、進(jìn)取、不斷創(chuàng)新,企業(yè)、行業(yè)和社會(huì)發(fā)展,自己的人生觀和價(jià)值觀等方面獲得能力。學(xué)生在企業(yè)學(xué)習(xí)階段,將在學(xué)校聘任的、具有高級(jí)技術(shù)職稱的企業(yè)設(shè)計(jì)工程師以及學(xué)校指派的業(yè)務(wù)水平高、責(zé)任心強(qiáng)、具有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師(雙導(dǎo)師)的指導(dǎo)下,完成畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的工作。畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))選題直接來(lái)源于企業(yè)工程設(shè)計(jì)實(shí)際或者具有明確的工程背景和應(yīng)用價(jià)值,能夠使學(xué)生通過(guò)工程設(shè)計(jì)中關(guān)鍵問(wèn)題的研究,獲得較全面的基本訓(xùn)練,培養(yǎng)能綜合運(yùn)用科學(xué)技術(shù)理論、方法和手段,獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題和擔(dān)負(fù)專門技術(shù)工作的能力。論文應(yīng)在雙導(dǎo)師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成,論文形式主要是工程設(shè)計(jì)類、結(jié)構(gòu)分析軟件應(yīng)用類、結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)和試驗(yàn)類或工程管理類,論文評(píng)閱人和答辯委員中均應(yīng)至少有一名來(lái)自企業(yè)部門的專家。
三、土木工程專業(yè)論文和科研訓(xùn)練的基本要求
根據(jù)土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)和培養(yǎng)體系,學(xué)生論文選題和科研綜合訓(xùn)練應(yīng)直接來(lái)源于土木工程實(shí)際或具有明確的工程背景,其研究成果要有工程實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,擬解決的問(wèn)題應(yīng)有一定的技術(shù)難度和工作量,也要求具有一定的理論深度和先進(jìn)性。因此可從大土木工程領(lǐng)域中多方面選取,如:(1)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與靜動(dòng)力力學(xué)分析;(2)大型構(gòu)筑物的施工技術(shù)研究與應(yīng)用;(3)大型構(gòu)筑物現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與試驗(yàn)研究;(4)應(yīng)用基礎(chǔ)性研究、預(yù)研專題,如結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)減災(zāi);(5)一個(gè)較為完整的土木工程技術(shù)項(xiàng)目或工程管理項(xiàng)目的規(guī)劃或研究;(6)高層建筑結(jié)構(gòu)或大跨鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);(7)橋梁設(shè)計(jì)和施工監(jiān)測(cè);(8)路基路面設(shè)計(jì)和施工監(jiān)管;(9)高邊坡與深基坑工程設(shè)計(jì);(10)隧道結(jié)構(gòu)分析與工程設(shè)計(jì);(11)地鐵區(qū)間和車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。對(duì)于論文形式可以是工程設(shè)計(jì)性或研究性論文。論文主要應(yīng)包括以下部分:中英文摘要、關(guān)鍵詞;獨(dú)立完成與誠(chéng)信聲明;選題的依據(jù)與意義;國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料綜述;論文主體部分:研究?jī)?nèi)容、設(shè)計(jì)方案、分析計(jì)算、實(shí)驗(yàn)研究等;結(jié)論;參考文獻(xiàn);必要的附錄(包括企業(yè)應(yīng)用證明、項(xiàng)目鑒定報(bào)告、獲獎(jiǎng)成果證書、設(shè)計(jì)圖紙、程序源代碼、等)和致謝等。對(duì)于論文的內(nèi)容可以要求有:(1)文獻(xiàn)綜述應(yīng)對(duì)選題所涉及的工程技術(shù)問(wèn)題或研究課題的國(guó)內(nèi)外狀況有清晰的描述與分析;(2)綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論、科學(xué)方法、專業(yè)知識(shí)和技術(shù)手段對(duì)所解決的工程實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析研究,并能在某方面提出獨(dú)立見(jiàn)解;(3)論文工作應(yīng)有明確的工程應(yīng)用背景,有一定的技術(shù)難度或理論深度,論文成果具有先進(jìn)性和實(shí)用性;(4)論文工作應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立完成。論文工作量飽滿,一般應(yīng)至少有一學(xué)年的論文工作時(shí)間;(5)論文寫作要求概念清晰、結(jié)構(gòu)合理、層次分明、文理通順,版式規(guī)范。對(duì)于不同領(lǐng)域或形式的工程專業(yè)論文應(yīng)有不同的具體要求,如:(1)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類論文,應(yīng)以解決基礎(chǔ)建設(shè)或工程實(shí)際問(wèn)題為重點(diǎn),設(shè)計(jì)方案正確,布局及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理,力學(xué)分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,設(shè)計(jì)符合土木行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),技術(shù)文檔齊全,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案能夠投入實(shí)施或通過(guò)了相關(guān)業(yè)務(wù)部門的評(píng)估;(2)應(yīng)用基礎(chǔ)性研究類(包括應(yīng)用基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、預(yù)先研究、實(shí)驗(yàn)研究等)項(xiàng)目論文,綜合應(yīng)用基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識(shí),分析過(guò)程正確,實(shí)驗(yàn)方法科學(xué),實(shí)驗(yàn)結(jié)果可信,論文成果具有先進(jìn)性和實(shí)用性;(3)工程結(jié)構(gòu)力學(xué)分析和設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用類的論文,針對(duì)實(shí)際工程結(jié)構(gòu)應(yīng)用背景,要求分析合理,總體結(jié)構(gòu)力學(xué)建模正確,應(yīng)用程序編制或工程軟件應(yīng)用正確,文檔規(guī)范,并通過(guò)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)測(cè)試或可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示;(4)土木工程和施工技術(shù)管理類的論文,應(yīng)有明確的工程結(jié)構(gòu)應(yīng)用背景,建立項(xiàng)目管理過(guò)程和經(jīng)濟(jì)概算預(yù)測(cè)及評(píng)估,研究成果應(yīng)具有一定經(jīng)濟(jì)或社會(huì)效益,統(tǒng)計(jì)或收集的數(shù)據(jù)可靠、充分,理論建模和分析方法科學(xué)正確;(5)工程結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測(cè)和結(jié)構(gòu)試驗(yàn)類論文,針對(duì)實(shí)際工程結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng),如橋梁、道路和大型結(jié)構(gòu)物施工過(guò)程監(jiān)測(cè),關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)等。掌握試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)設(shè)備的使用技術(shù),監(jiān)測(cè)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠、翔實(shí)。論文闡明試驗(yàn)結(jié)果在具體結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用和有效建議。
四、土木工程專業(yè)論文和科研訓(xùn)練的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系探討
如何評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果是關(guān)系到土木工程專業(yè)教育是否能達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的至關(guān)重要的問(wèn)題。因此,有必要研究和科學(xué)制定有效的評(píng)價(jià)指標(biāo),來(lái)對(duì)學(xué)生的各種能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),實(shí)現(xiàn)多樣化考核方式,包括產(chǎn)業(yè)界專家對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的評(píng)價(jià)。通過(guò)引入企業(yè)質(zhì)量管理理論,探索土木工程專業(yè)“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量管理模式,加強(qiáng)對(duì)實(shí)踐教學(xué)各環(huán)節(jié)的全員、全程和全方位質(zhì)量管理與監(jiān)控。然而對(duì)學(xué)生論文和科研綜合訓(xùn)練的質(zhì)量管理則要對(duì)不同領(lǐng)域或形式的論文,根據(jù)論文內(nèi)容的重要性給予不同的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行論文的質(zhì)量評(píng)價(jià)與控制,見(jiàn)表1、表2。
五、結(jié)論
在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型升級(jí)與全面提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵時(shí)期,培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的工程技術(shù)型人才,是增強(qiáng)我國(guó)核心競(jìng)爭(zhēng)力、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、走新型工業(yè)化道路的必要條件。改革現(xiàn)有的工程技術(shù)人才培養(yǎng)模式,實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)統(tǒng)一、學(xué)校學(xué)習(xí)與企業(yè)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)有機(jī)協(xié)調(diào)發(fā)展是必要的。根據(jù)自身實(shí)際和專業(yè)特點(diǎn),改革人才培養(yǎng)模式,根據(jù)社會(huì)需求和人才培養(yǎng)規(guī)律,制定相應(yīng)的培養(yǎng)方案;重新構(gòu)建課程體系,并進(jìn)行整體優(yōu)化,著重處理好知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)、基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程、培養(yǎng)口徑與和職業(yè)要求等關(guān)系,形成有利于培養(yǎng)工程師應(yīng)具有的知識(shí)、素質(zhì)和能力的課程體系和實(shí)踐教學(xué)體系。改革教學(xué)內(nèi)容,刪繁就簡(jiǎn)、推陳出新,增加新興科學(xué)技術(shù)和工程應(yīng)用知識(shí);充分利用行業(yè)優(yōu)勢(shì)與特色,進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作,建立互動(dòng)共贏、各負(fù)其責(zé)的校企聯(lián)合培養(yǎng)體系,充分發(fā)揮企業(yè)在土木工程專業(yè)學(xué)位論文和科研綜合訓(xùn)練等實(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)過(guò)程中的重要作用。
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關(guān)鍵詞:土木工程;現(xiàn)狀;發(fā)展前景
中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2013)0120042-01
1 土木工程的定位
土木工程是指與工程建設(shè)有關(guān)的科學(xué)、技術(shù)、工程的概括,是利用建材、設(shè)備進(jìn)行勘測(cè)、設(shè)計(jì)施工、維修等的技術(shù)活動(dòng);也指直接或間接為人們提供生產(chǎn)、生活等服務(wù)的工程設(shè)施。土木工程作為伴隨人類社會(huì)發(fā)展的一個(gè)古老行業(yè),真實(shí)的反應(yīng)了各個(gè)時(shí)期的科技、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r,在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)中越來(lái)越成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱。尤其是建國(guó)以后土木工程飛速發(fā)展,無(wú)論是力學(xué)分析、設(shè)計(jì)理論方法還是施工技術(shù)都有很大突破。特別是近年來(lái)與新材料的結(jié)合應(yīng)用、超高層建筑等發(fā)面發(fā)展尤為驚人。但是客觀來(lái)講,土木工程還有很多亟待解決的問(wèn)題。
2 土木工程現(xiàn)狀
建國(guó)以來(lái),土木工程建設(shè)一直沒(méi)有停止且發(fā)展迅速,取得了巨大的成就。新的會(huì)展中心、高層建筑、橋隧、軌道交通、高速公路及大壩在全國(guó)各地不斷建造,新的科技新建材的應(yīng)用也走在了世界的前列。
改革開(kāi)放以后,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,具有經(jīng)濟(jì)風(fēng)向標(biāo)的建筑業(yè)也搭上了經(jīng)濟(jì)快車飛速發(fā)展,高層建筑的數(shù)量和高度等數(shù)據(jù)都很可觀。根據(jù)一些統(tǒng)計(jì)報(bào)告,目前我國(guó)已經(jīng)建成600多座超過(guò)100m的建筑,70多座超過(guò)200m的建筑,超過(guò)300m的建筑竟有20多座,占世界的20%多。目前我國(guó)最高的建筑為在建的深圳平安國(guó)際金融大廈,該項(xiàng)目為南北塔樓。其中,裙房高度不低于40米,南塔樓高度設(shè)計(jì)為150200米,北塔樓設(shè)計(jì)高度不低于450米。上海中心大廈,主體建筑結(jié)構(gòu)高度為580米,建筑主體為118層,總高度632米,是目前我國(guó)在建的第二高樓,它是由傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和較為先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)的混合。在2008年11月29日進(jìn)行主樓樁基開(kāi)工,預(yù)期到2014年竣工。大廈的設(shè)計(jì)高度超過(guò)臺(tái)北101,建成后為中國(guó)第二高樓。世界上,超過(guò)400米的14座超高層建筑中有8座在中國(guó)大陸,這個(gè)數(shù)量足以讓世人驚嘆。
同樣作為影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重大基礎(chǔ)建設(shè)的鐵路、公路也有很大的發(fā)展。我國(guó)目前的鐵路網(wǎng)規(guī)模僅次于美國(guó)居全球第二,以及擁有世界上總里程最長(zhǎng)的高速鐵路網(wǎng)。截止到2011年底我國(guó)鐵路的總里程已經(jīng)達(dá)到11萬(wàn)多公里,其中時(shí)速在200公里的鐵路總里程突破了1.2萬(wàn)公里。截止去年年底,全國(guó)高速公路達(dá)9萬(wàn)余公里,位居世界第二,其中,國(guó)家高速公路5.77萬(wàn)公里,比上年末增加0.54萬(wàn)公里。全國(guó)高速公路車道里程為32.86萬(wàn)公里,主要的國(guó)家級(jí)公路全部建成,并完成了拓寬改造。
橋隧建設(shè)也取得驚人成就。杭州灣跨海大橋、港珠澳跨海大橋、蘇通長(zhǎng)江大橋以及長(zhǎng)達(dá)20公里的烏鞘嶺隧道等一批工程都代表了世界的最先進(jìn)水平。
在關(guān)系民生國(guó)本及能源可持續(xù)發(fā)展的水利工程方面,建國(guó)以來(lái),共建成上百個(gè)大型水電站及水庫(kù)。南水北調(diào)、三峽水電站等工程的建設(shè)更是為我國(guó)水利建設(shè)史上添了濃厚的一筆。
3 土木工程的發(fā)展前景
3.1 新材料及高性能材料的應(yīng)用。傳統(tǒng)土木工程耗能高,材料不能循環(huán)利用,產(chǎn)生大量建筑垃圾。這一現(xiàn)象已經(jīng)引起人們的高度重視。傳統(tǒng)建材肯定會(huì)被可循環(huán)利用的性能優(yōu)良的材料所替代。建筑材料對(duì)工程質(zhì)量的影響很大,比如現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的鋼材將向著高強(qiáng)、質(zhì)輕、韌性好等方面發(fā)展,高性能混凝土及其他復(fù)合材料也將向這方面發(fā)展。相關(guān)材料性能將進(jìn)一步提高,新材料的應(yīng)用將進(jìn)一步廣泛。
3.2 空間上的更廣泛開(kāi)發(fā)。隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,城市建設(shè)飛速發(fā)展,人口膨脹,城市規(guī)模擴(kuò)大,現(xiàn)代城市都面臨著同樣的一個(gè)問(wèn)題:用地緊張。由此帶來(lái)了生存空間擁擠、交通擁堵、環(huán)境惡化等等問(wèn)題。因此我國(guó)的土木建設(shè)將向地下和高空發(fā)展,以開(kāi)拓更多的活動(dòng)空間。高層建筑越來(lái)越多,地下基坑深度越來(lái)越大。因土地使用費(fèi)用低,地下空間的開(kāi)發(fā)有很大吸引力。土木工程的建設(shè)實(shí)也例證明在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市是有地下開(kāi)發(fā)的必要條件的,地下空間的開(kāi)發(fā)與利用是現(xiàn)代城市發(fā)展的必然。
3.3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的更大發(fā)展。自上世紀(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土被發(fā)明以來(lái),其在我國(guó)的發(fā)展相當(dāng)迅速。隨著科技發(fā)展,預(yù)應(yīng)力混凝土的結(jié)構(gòu)計(jì)算理論將更加完善,計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用將推動(dòng)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展,開(kāi)發(fā)出“智能混凝土”等。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用將更加廣泛。
3.4 環(huán)境友好。土木工程的產(chǎn)品大多是直接與自然環(huán)境相接觸的。自然環(huán)境的惡化,其中有一部分即為土木工程產(chǎn)品的影響,其中無(wú)論是所需建筑材料對(duì)環(huán)境的間接影響還是施工過(guò)程中對(duì)自然環(huán)境的直接破壞都對(duì)自然環(huán)境有極大的影響。自然環(huán)境與人類生存、生活息息相關(guān),土木工程與自然環(huán)境友好協(xié)調(diào)時(shí)人類社會(huì)發(fā)展的必然。
3.5 新管理及運(yùn)營(yíng)模式。管理也是生產(chǎn)力。改革開(kāi)放后我國(guó)的土木工程行業(yè)相關(guān)企業(yè)雖經(jīng)過(guò)一系列的整合改革,但相比國(guó)外的先進(jìn)模式仍有差距,只有在硬件及軟件上全面協(xié)調(diào)發(fā)展才能發(fā)揮最大效應(yīng)。
4 結(jié)語(yǔ)
目前,我國(guó)土木工程已取得很大成就,一系列標(biāo)志性建筑已代表了我們的技術(shù)水平。但我國(guó)的土木工程的整體水平與世界先進(jìn)水平還有不小的距離。全球化時(shí)代,如何迎接新的挑戰(zhàn),更好的發(fā)展土木工程,是我們必須認(rèn)真思考的問(wèn)題。從未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展及加強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力考慮,我們不僅要對(duì)土木工程理論及其實(shí)踐進(jìn)行更深入的研究,還要強(qiáng)化土木工程與其他相關(guān)學(xué)科的融合與,實(shí)現(xiàn)土木工程的更大突破。
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關(guān)鍵詞:土木工程;生產(chǎn)實(shí)習(xí);虛擬實(shí)踐平臺(tái)
中圖分類號(hào):G646 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)19-0196-04
生產(chǎn)實(shí)習(xí)是工科類本科教學(xué)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié),也是大學(xué)生的基本權(quán)利[1],對(duì)提升學(xué)生綜合能力、實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合有十分重要的作用。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,基于經(jīng)濟(jì)效益等多方面的考慮,多數(shù)行業(yè)的企業(yè)越來(lái)越不愿意為學(xué)校提供生產(chǎn)實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)。以土木工程為例,絕大多數(shù)企業(yè)不允許毫無(wú)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生真正從事生產(chǎn)性的工作,生產(chǎn)實(shí)習(xí)的安排越來(lái)越困難,教學(xué)效果也大幅下滑。如何從社會(huì)現(xiàn)實(shí)出發(fā),通過(guò)教學(xué)手段和模式的改革,使土木工程等類似工科專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)擺脫目前的困境,值得高校教育工作者研究和探索。
一、土木工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的現(xiàn)狀
1.土木工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的困境分析。按照新版土木工程指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范[2],土木工程各專業(yè)方向應(yīng)安排4周生產(chǎn)實(shí)習(xí)和2周畢業(yè)實(shí)習(xí)。受到工程現(xiàn)場(chǎng)條件和實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)等因素的限制,目前要全面落實(shí)這一要求具有相當(dāng)大的難度,按班級(jí)進(jìn)行集體生產(chǎn)實(shí)習(xí)則幾乎不可能[3]。無(wú)法集中安排進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)的原因,其主要原因包括:
①工程現(xiàn)場(chǎng)接待能力很低。隧道工程施工現(xiàn)場(chǎng)一般地處偏遠(yuǎn)、交通不便,而且作業(yè)面狹窄,因而其接受實(shí)習(xí)學(xué)生的能力十分有限。
②實(shí)習(xí)單位接待意愿很低。由于隧道施工專業(yè)性強(qiáng)、風(fēng)險(xiǎn)很高、容錯(cuò)能力極低,處于干擾施工及安全風(fēng)險(xiǎn)等方面的顧慮,施工單位大多不愿意接待學(xué)生實(shí)習(xí)。
③人均實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)很低。目前本科生生產(chǎn)實(shí)習(xí)生均費(fèi)用普遍很低,一般只有幾百元,少數(shù)高校甚至完全沒(méi)有。而土木工程,尤其是隧道工程,實(shí)習(xí)工點(diǎn)普遍在野外,上述費(fèi)用完全無(wú)法滿足。
2.隧道工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)際做法及分析。如果集中安排100名學(xué)生進(jìn)入同一隧道工點(diǎn)進(jìn)行實(shí)習(xí),實(shí)習(xí)單位通常只能安排一至二次現(xiàn)場(chǎng)觀摩,效果類似于認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。為了達(dá)到生產(chǎn)實(shí)習(xí)的應(yīng)有效果,筆者所在教研室采取的辦法是:將100名學(xué)生劃分10組,每組約10名學(xué)生,安排1名指導(dǎo)教師;具體實(shí)習(xí)單位和工點(diǎn)由指導(dǎo)教師聯(lián)系和負(fù)責(zé);實(shí)際實(shí)習(xí)時(shí)根據(jù)工點(diǎn)的接收能力,每批次3-5名學(xué)生,分2-3批進(jìn)行駐點(diǎn)實(shí)習(xí)。通過(guò)這樣安排,可以保證每名學(xué)生在工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)2-3周,基本可以達(dá)到培養(yǎng)方案的要求,但仍存在以下不足:
①內(nèi)容單一、隨機(jī)性大。學(xué)生實(shí)習(xí)工點(diǎn)由指導(dǎo)老師負(fù)責(zé)聯(lián)絡(luò),每名學(xué)生通常只能在一個(gè)工點(diǎn)進(jìn)行實(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)的內(nèi)容比較單一,通常只能是公路隧道、鐵路隧道或者地鐵隧道當(dāng)中的一種,對(duì)其它類型的隧道則沒(méi)有涉及。同時(shí),隧道工點(diǎn)的聯(lián)系與指導(dǎo)老師直接相關(guān),受各方面因素限制,同一年級(jí)的不同學(xué)生、不同年級(jí)的不同學(xué)生,其實(shí)習(xí)工點(diǎn)和內(nèi)容都是隨機(jī)的,很不穩(wěn)定。
②實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)緊張。按照上述安排,每名學(xué)生仍需要在工程現(xiàn)場(chǎng)食宿2-3周,加上往返交通費(fèi),通常都會(huì)超過(guò)實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)限額。超支部分目前主要由指導(dǎo)教師通過(guò)配套科研或技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目進(jìn)行消化,存在一定的不合理性。
二、隧道工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的虛實(shí)結(jié)合模式
面對(duì)土木工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)及其它實(shí)踐環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題和困難,采取計(jì)算機(jī)及其他信息技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)習(xí)(實(shí)踐)是較好的解決辦法,目前也有一些嘗試和探索,其中不乏成功的案例[4-7]。但是,生產(chǎn)實(shí)習(xí)畢竟是完全圍繞實(shí)踐工作,與認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等有著本質(zhì)區(qū)別,如何既能保證學(xué)習(xí)內(nèi)容的完整性,又不是現(xiàn)場(chǎng)工作的體驗(yàn)性,需要審慎權(quán)衡。為此筆者對(duì)隧道工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)進(jìn)行了虛實(shí)結(jié)合模式的探索。
1.生產(chǎn)實(shí)習(xí)的虛實(shí)結(jié)合模式。所謂生產(chǎn)實(shí)習(xí)的虛實(shí)結(jié)合模式,即考慮現(xiàn)場(chǎng)工點(diǎn)和實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)限制,將原來(lái)要求在現(xiàn)場(chǎng)完成的生產(chǎn)實(shí)習(xí),分成在虛擬平臺(tái)和實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)兩方面進(jìn)行。虛擬平臺(tái)實(shí)習(xí),主要以視頻影像為素材,范圍可以涵蓋不同類型隧道工程的各種工序,內(nèi)容全面但感性體驗(yàn)稍差。實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí),主要以現(xiàn)場(chǎng)較短時(shí)間的生產(chǎn)體驗(yàn)為主,內(nèi)容單一但感性體驗(yàn)很強(qiáng)。通過(guò)虛實(shí)結(jié)合,較好地解決了內(nèi)容、工點(diǎn)和經(jīng)費(fèi)的矛盾
2.虛實(shí)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)施流程。虛實(shí)結(jié)合模式將生產(chǎn)實(shí)習(xí)劃分為兩個(gè)階段,兩個(gè)階段均采取分組開(kāi)展的形式。第一階段圍繞學(xué)習(xí)任務(wù)劃分學(xué)習(xí)小組,一般以學(xué)號(hào)或行政班級(jí)劃分,組內(nèi)成員相互熟悉并能良好協(xié)作交流;第二階段圍繞實(shí)習(xí)工點(diǎn)和指導(dǎo)教師、由不同學(xué)習(xí)小組派出代表形成工作小組,每個(gè)工作小組的學(xué)習(xí)內(nèi)容不同。具體實(shí)施流程如圖所示。
第一階段為虛擬實(shí)習(xí)階段。學(xué)生該階段在校內(nèi)實(shí)踐訓(xùn)練中心利用虛擬實(shí)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)習(xí)。虛擬實(shí)習(xí)階段為期三周,內(nèi)容涵蓋全部隧道類型、施工方法和工序。虛擬實(shí)習(xí)分為預(yù)習(xí)階段和正式實(shí)習(xí)階段。預(yù)習(xí)階段為期一周,主要掌握實(shí)習(xí)的目的、內(nèi)容、要求和實(shí)習(xí)重難點(diǎn),了解實(shí)習(xí)紀(jì)律和安全生產(chǎn)要求,為正式實(shí)習(xí)及工點(diǎn)實(shí)習(xí)提供綱領(lǐng)性指導(dǎo)及安全紀(jì)律保證。預(yù)習(xí)階段結(jié)束后通過(guò)考核方可進(jìn)入正式實(shí)習(xí)階段。正式實(shí)習(xí)階段為期二周,主要是通過(guò)視頻影像,輔以動(dòng)畫及配音講解,熟悉全部隧道類型、施工方法和工序等。
第二階段為實(shí)際工點(diǎn)實(shí)習(xí)階段。學(xué)生該階段按照工作分組,由指導(dǎo)教師組織在實(shí)際工點(diǎn)進(jìn)行實(shí)習(xí),并進(jìn)行相應(yīng)工點(diǎn)視頻影像采集。指導(dǎo)教師在同步進(jìn)行口頭講解和點(diǎn)評(píng),學(xué)生采集視頻影像后進(jìn)行講解和點(diǎn)評(píng)資料的整理。工點(diǎn)實(shí)習(xí)結(jié)束后,學(xué)生返回原來(lái)學(xué)習(xí)小組,組織針對(duì)實(shí)際工點(diǎn)實(shí)習(xí)成果的交流,教師跟蹤點(diǎn)評(píng)和考核,并整理視頻影像資料加入數(shù)據(jù)庫(kù)。
3.虛實(shí)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)的成績(jī)考評(píng)。根據(jù)虛實(shí)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)的特點(diǎn),學(xué)生成績(jī)考核由以下幾部分構(gòu)成:
①預(yù)習(xí)部分,占10%,由虛擬平臺(tái)隨機(jī)生成一組客觀題,學(xué)生答題并提交后由虛擬平臺(tái)自動(dòng)評(píng)分。
②虛擬實(shí)習(xí)部分,占40%,由虛擬平臺(tái)隨機(jī)生成一組視頻影像資料,學(xué)生就資料進(jìn)行評(píng)析,其內(nèi)容涉及各工序的方法工藝、機(jī)械設(shè)備、人員構(gòu)成、材料及工效,由指導(dǎo)教師進(jìn)行評(píng)分。
③實(shí)際工點(diǎn)實(shí)習(xí)部分,占50%。該部分又由三部分構(gòu)成:工作表現(xiàn)(精神面貌、組織紀(jì)律、鉆研精神等)占10%,實(shí)習(xí)報(bào)告占20%,影像采集與評(píng)析占20%,由指導(dǎo)教師進(jìn)行評(píng)分。
以上三部分成績(jī)?nèi)窟M(jìn)入虛擬平臺(tái)后,自動(dòng)匯總形成綜合評(píng)分,為學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)的最后成績(jī)。
三、隧道工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的虛擬平臺(tái)建設(shè)
筆者依托住建部和高等學(xué)校土木工程本科專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)課題“區(qū)域內(nèi)高校土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)一體化改革與實(shí)踐”項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的虛擬實(shí)踐平臺(tái),對(duì)隧道工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)虛擬平臺(tái)建設(shè)進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)。
1.虛擬生產(chǎn)實(shí)習(xí)平臺(tái)的模塊構(gòu)成。虛擬平臺(tái)由三個(gè)功能模塊和兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成,如圖2所示,平臺(tái)主界面如圖3所示。
三個(gè)功能模塊分別為預(yù)習(xí)模塊、虛擬實(shí)習(xí)模塊和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)模塊。每個(gè)功能模塊都具有學(xué)生與平臺(tái)的交互功能,考試功能和考核功能。其中現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)模塊的考試和考核簡(jiǎn)化為教師輸入現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)、實(shí)習(xí)報(bào)告和影像采集評(píng)析的考核成績(jī)。
兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)分別為實(shí)習(xí)資料庫(kù)和學(xué)生成績(jī)庫(kù)。
學(xué)生開(kāi)展虛實(shí)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)的流程如圖中箭頭所示,即:預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)考核虛擬實(shí)習(xí)虛擬實(shí)習(xí)考核現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)考核。
2.各模塊的具體構(gòu)成。
①預(yù)習(xí)模塊。包括以下幾部分:
實(shí)習(xí)任務(wù)書,包含實(shí)習(xí)的目的、任務(wù)、流程、成果;
安全及紀(jì)律,包括現(xiàn)場(chǎng)安全要點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)紀(jì)律。
隨機(jī)組卷考試,內(nèi)容涵蓋任務(wù)書和安全紀(jì)律等內(nèi)容,體現(xiàn)為判斷題、單選、多選題。
虛擬評(píng)閱,具備自動(dòng)評(píng)分功能。
②虛擬實(shí)習(xí)模塊。包括以下幾部分:
隧道類型及工法選擇,供學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)選擇相應(yīng)內(nèi)容,便于生成工序視頻影像等素材。
虛擬生產(chǎn)情景,包括基本信息(顯示隧道類型、施工工法、設(shè)計(jì)參數(shù)等信息)、影像播放、動(dòng)畫顯示、作業(yè)要點(diǎn)信息、同步講解音頻。
隨機(jī)組卷考試,自動(dòng)抽取考核工序的視頻影像及動(dòng)畫資料,內(nèi)容涵蓋所有實(shí)習(xí)工序,學(xué)生對(duì)其進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。
教師評(píng)閱,對(duì)學(xué)生的評(píng)析進(jìn)行考核評(píng)價(jià),給定成績(jī)。
③現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)模塊。包含以下幾部分:
成果提交,供學(xué)生提交實(shí)習(xí)報(bào)告、現(xiàn)場(chǎng)工點(diǎn)影像及評(píng)析內(nèi)容;
教師評(píng)閱,對(duì)學(xué)生提交的實(shí)習(xí)報(bào)告和影像及評(píng)析內(nèi)容進(jìn)行考核評(píng)價(jià),給定成績(jī)。
④實(shí)習(xí)資料庫(kù)。資料庫(kù)是虛擬實(shí)習(xí)的素材所在,資料來(lái)源有兩種:一種是教師采集和加工的影像視頻及評(píng)析,一種是學(xué)生實(shí)習(xí)采集并經(jīng)過(guò)教師審核修訂后或重新加工的影像視頻。
⑤學(xué)生成績(jī)庫(kù)。用于自動(dòng)生成學(xué)生的最終成績(jī),并提供成績(jī)打印等管理功能。
3.實(shí)習(xí)資料庫(kù)。實(shí)習(xí)資料庫(kù)存儲(chǔ)的是經(jīng)過(guò)教師審核的素材,形式包括視頻、照片和動(dòng)畫。一份完整的素材除包含視頻、照片或動(dòng)畫本身,還包含以下信息:
①素材基本信息,即素材采集時(shí)間、地點(diǎn),所屬的隧道類型,具體施工工序名稱。
②素材學(xué)習(xí)要點(diǎn),包括素材中體現(xiàn)的工序目標(biāo)、機(jī)理、要求、方法、人員、機(jī)械、材料和作業(yè)工效。
③安全管理要點(diǎn),素材所涉及工序中容易出現(xiàn)或已經(jīng)出現(xiàn)的安全問(wèn)題(包括隱患);
④質(zhì)量控制要點(diǎn),素材所涉及工序中容易出現(xiàn)或已經(jīng)出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題。
教師可以從每屆學(xué)生實(shí)習(xí)過(guò)程中采集的視頻影像資料中刷選具有代表性的、或者采集質(zhì)量較高的逐年豐富實(shí)習(xí)資料庫(kù)。
四、初步應(yīng)用實(shí)例
結(jié)合住建部和高等學(xué)校土木工程本科專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)課題“區(qū)域內(nèi)高校土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)一體化改革與實(shí)踐”教改課題,筆者在2012年指導(dǎo)隧道工程生產(chǎn)實(shí)習(xí)(共9名學(xué)生)過(guò)程中結(jié)合虛實(shí)結(jié)合模式進(jìn)行了探索性試驗(yàn)。限于虛擬平臺(tái)開(kāi)發(fā)和素材入庫(kù)進(jìn)度,部分工作仍以人工實(shí)施。
預(yù)習(xí)階段,按照虛擬平臺(tái)的要求提供預(yù)習(xí)資料,學(xué)生學(xué)習(xí)1周(教師指導(dǎo)答疑)后教師出題考核,教師人工評(píng)卷;虛擬實(shí)習(xí)階段,限于素材數(shù)量,以某隧道施工教學(xué)片為素材,按工序進(jìn)行實(shí)習(xí),教師制定一段視頻進(jìn)行考核;現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)階段,以安徽某公路隧道為實(shí)習(xí)工點(diǎn),分3組進(jìn)行開(kāi)展實(shí)習(xí),每組3人,實(shí)習(xí)2個(gè)星期,共采集施工視頻123段,照片446張。
通過(guò)上述實(shí)習(xí),學(xué)生和教師反映學(xué)習(xí)效果良好,優(yōu)良率達(dá)100%。特別是在實(shí)習(xí)階段采集視頻影像并進(jìn)行評(píng)析,對(duì)督促學(xué)生認(rèn)真實(shí)習(xí)起到了十分重要的作用。
五、結(jié)語(yǔ)
在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,類似土木工程等專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)面臨極大的挑戰(zhàn),通過(guò)虛實(shí)結(jié)合,以虛擬平臺(tái)為基礎(chǔ),一方面利用虛擬技術(shù)拓寬實(shí)習(xí)視野,另一方面不舍棄現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)帶來(lái)的感性認(rèn)識(shí),不僅能夠解決其面臨的問(wèn)題,實(shí)際還能進(jìn)一步改善實(shí)習(xí)效果。
致謝:本文成果是中南大學(xué)、長(zhǎng)沙理工大學(xué)、湖南大學(xué)三校聯(lián)合申報(bào)的住建部和高等學(xué)校土木工程本科專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)課題“區(qū)域內(nèi)高校土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)一體化改革與實(shí)踐”相關(guān)成果的一部分,研究及成文過(guò)程得到了課題組的資助及支持,中南大學(xué)土木工程學(xué)院隧道工程系(教研室)對(duì)本文也有貢獻(xiàn),在此一并致謝。
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基于培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力的目的,制定了土木工程專業(yè)人才計(jì)劃,2007版土木工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)由三大部分組成,分別是通識(shí)教育、專業(yè)教育和綜合教育,其中專業(yè)教育又分為專業(yè)基礎(chǔ)教育和專業(yè)方向的課程教育,總學(xué)時(shí)共計(jì)2500學(xué)時(shí)。其中通識(shí)教育1312學(xué)時(shí),占總學(xué)時(shí)52.5%;專業(yè)基礎(chǔ)854學(xué)時(shí),占總學(xué)時(shí)34.2%;專業(yè)課334學(xué)時(shí),占總學(xué)時(shí)13.4%。該培養(yǎng)計(jì)劃在理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)改革方面進(jìn)行了許多探索和實(shí)踐,主要的工作包括以下6點(diǎn)。
知識(shí)、能力、素質(zhì)三位一體的理論教學(xué)體系
以知識(shí)結(jié)構(gòu)、知識(shí)點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)方法為基礎(chǔ)設(shè)置理論課程,形成了“知識(shí)、能力、素質(zhì)”三位一體的理論教學(xué)體系。
1通識(shí)教育
通識(shí)教育包括人文、社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、體育知識(shí)、外語(yǔ)知識(shí)、經(jīng)管知識(shí)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容。
2專業(yè)教育
1)工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)。開(kāi)設(shè)有材料力學(xué)、畫法幾何與建筑制圖、理論力學(xué)等3門主干必修課程以及電工學(xué)、流體力學(xué)、彈性力學(xué)B等3門限定選修課程,共計(jì)20學(xué)分。要求學(xué)生掌握理論力學(xué)、材料力學(xué)的基本原理和分析方法;掌握流體力學(xué)(水力學(xué))的基本原理和分析方法,畫法幾何基本原理,電工學(xué)的基本理論,彈性力學(xué)的基本原理和分析方法。2)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。開(kāi)設(shè)有土木工程材料、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程地質(zhì)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、房屋建筑學(xué)等7門主干必修課程,土木工程概論、工程測(cè)量2門非主干必修課程,專業(yè)外語(yǔ)、土木工程CAD等2門非主干限定選修課程。要求學(xué)生了解土木工程專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),為進(jìn)一步學(xué)習(xí)各專業(yè)方向知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。3)專業(yè)方向知識(shí)。土木工程專業(yè)知識(shí)教育按照建筑工程、道路與橋梁工程、地下工程、巖土工程等4個(gè)專業(yè)特色方向教學(xué)。
多層次一體化的實(shí)踐教學(xué)體系
人才培養(yǎng)體系重視實(shí)踐環(huán)節(jié),實(shí)踐環(huán)節(jié)時(shí)間共計(jì)40周。通識(shí)實(shí)踐環(huán)節(jié)包括人文社會(huì)科學(xué)實(shí)踐3周(3學(xué)分)、金工實(shí)習(xí)1周(1學(xué)分)、計(jì)算機(jī)基本技能訓(xùn)練1周(1學(xué)分)。專業(yè)實(shí)踐包括混凝土結(jié)構(gòu)原理課程設(shè)計(jì)等共10周(10學(xué)分),測(cè)量實(shí)習(xí)2周(2學(xué)分),認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)7周(7學(xué)分),畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)16周(16學(xué)分)。此外,還專門設(shè)置課外實(shí)踐5學(xué)分,安排學(xué)生從事暑假社會(huì)實(shí)踐、公益勞動(dòng)等課外實(shí)踐活動(dòng)。除學(xué)校安排的實(shí)踐活動(dòng)外,土木工程專業(yè)結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),組織學(xué)生參加省土木建筑學(xué)會(huì)舉辦的優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)大賽,并舉辦大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃等活動(dòng),加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,激發(fā)學(xué)生對(duì)土木工程專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神的重要途徑,根據(jù)土木工程學(xué)科和專業(yè)特點(diǎn),利用西部礦井開(kāi)采與災(zāi)害防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、土木工程實(shí)驗(yàn)中心、巖土工程省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、校內(nèi)巖土工程訓(xùn)練中心以及校外實(shí)踐教學(xué)基地,搭建了土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。培養(yǎng)體系采用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、科研活動(dòng)、學(xué)科競(jìng)賽等“多層次”的實(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,形成“一體化”的實(shí)踐教學(xué)體系。
“設(shè)計(jì)型”題目和“科研型”項(xiàng)目結(jié)合的課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革
在改革與實(shí)踐過(guò)程中,根據(jù)土木工程專業(yè)4個(gè)不同的特色方向,探索了“設(shè)計(jì)型”題目和“科研型”題目在課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,編制了建筑工程方向“鋼結(jié)構(gòu)”與“鋼筋混凝土整體式肋梁樓蓋”課程設(shè)計(jì)、巖土工程方向“基礎(chǔ)工程”與“隧道工程”課程設(shè)計(jì)、道路與橋梁工程方向“鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T型梁”與“等截面懸鏈線砼箱形無(wú)鉸板拱橋”課程設(shè)計(jì)任務(wù)書與考核標(biāo)準(zhǔn)。地下工程方向延續(xù)了礦井建設(shè)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容,編制了礦井建設(shè)中的”建井工程結(jié)構(gòu)立井井架”課程設(shè)計(jì)任務(wù)書與考核標(biāo)準(zhǔn)。
基于全面質(zhì)量管理(TQC)理論的畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)改革
基于全面質(zhì)量管理(TQC)理論,開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)的全過(guò)程質(zhì)量控制,在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,分別采用了指導(dǎo)教師雙向遴選制度、設(shè)計(jì)題目多樣化、嚴(yán)格的開(kāi)題報(bào)告制度以及多環(huán)節(jié)答辯制度,同時(shí)說(shuō)明書和繪圖采用手寫與打印相結(jié)合形式,達(dá)到了管理的制度化,避免了管理中的隨意性;同時(shí)發(fā)揮巖土工程、地下工程兩個(gè)優(yōu)勢(shì)學(xué)科科研實(shí)力強(qiáng)的特點(diǎn),在優(yōu)秀本科生中選取重要科研課題中的問(wèn)題作為本科畢業(yè)論文選題的做法提高了學(xué)生的科研能力,擴(kuò)大了我校社會(huì)影響,提高了就業(yè)率。畢業(yè)設(shè)計(jì)選題多樣化,真正實(shí)現(xiàn)“真刀真槍”做設(shè)計(jì)。同時(shí)要求畢業(yè)設(shè)計(jì)必須有電算內(nèi)容,配備了各專業(yè)方向的電算教學(xué)軟件,保證了畢業(yè)設(shè)計(jì)既有電算又有手算的特點(diǎn),提高了學(xué)生專業(yè)軟件的應(yīng)用能力。編輯出版了《土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)叢書》。制定了土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師遴選標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)提報(bào)告撰寫標(biāo)準(zhǔn)、答辯基本規(guī)程、撰寫標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量監(jiān)控評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、二次答辯基本規(guī)程等一系列畢業(yè)設(shè)計(jì)管理文件。
“多渠道一體化”的學(xué)生創(chuàng)新精神培養(yǎng)體系
搭建創(chuàng)新精神培養(yǎng)平臺(tái),采用多手段培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,通過(guò)“雙師型”教師隊(duì)伍培養(yǎng)、建立高水平學(xué)術(shù)梯隊(duì)、提高教師科研能力、本科生參加科研活動(dòng)、本科生參加學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)、本科生參加創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃等多種渠道對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新精神進(jìn)行一體化培養(yǎng)。
(一)培養(yǎng)目標(biāo)和教育模式美國(guó)土木工程院校的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)寬泛的社會(huì)需求的土木工程人才,也就是“大土木”的范圍,主要包括民用建筑、工業(yè)廠房、隧道、橋梁、海港、給排水、市政等專業(yè)。未來(lái)可能從事結(jié)構(gòu)和巖土工程師、市政工程師和運(yùn)輸工程師等工作。我國(guó)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要,德智體全面發(fā)展,掌握土木工程學(xué)科的基本理論和基本知識(shí),獲得土木工程師基本訓(xùn)練并具有創(chuàng)新精神的高級(jí)土木工程技術(shù)人才。土木工程專業(yè)的畢業(yè)生能從事土木工程的設(shè)計(jì)、施工與管理工作,具有初步的土木工程項(xiàng)目規(guī)劃和研究開(kāi)發(fā)能力。由于中美兩國(guó)高等教育培養(yǎng)目標(biāo)的差異,兩國(guó)的教育模式存在著較大區(qū)別。美國(guó)大學(xué)土木工程專業(yè)的本科工程教育通常采用通識(shí)教育的培養(yǎng)模式,而我國(guó)土木工程本科教育主要肩負(fù)著專業(yè)教育的職責(zé)。雙方最大的區(qū)別在于,美國(guó)的土木工程專業(yè)的本科階段主要通過(guò)通識(shí)教育培養(yǎng)健全的個(gè)體,而我國(guó)主要是培養(yǎng)土木工程專業(yè)型的人才。
(二)課程體系從培養(yǎng)目標(biāo)來(lái)看,美國(guó)土木工程高校十分重視實(shí)踐在教學(xué)中的地位。對(duì)比國(guó)內(nèi)土木工程專業(yè)的課程體系,美國(guó)的土木工程課程體系具有以下特點(diǎn):1.美國(guó)高校土木工程專業(yè)的設(shè)計(jì)綜合類課程學(xué)時(shí)數(shù)明顯高于國(guó)內(nèi)高校;2.美國(guó)高校土木工程選修課的課時(shí)數(shù)占總課時(shí)數(shù)的比例多于國(guó)內(nèi)高校;3.美國(guó)高校土木工程專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)占總課時(shí)數(shù)的比重顯著高于國(guó)內(nèi)高校。
(三)課堂教學(xué)與評(píng)價(jià)方法在美國(guó)德克薩斯大學(xué)(UTA)為期1年的訪學(xué)期間,全程旁聽(tīng)了土木工程系的土力學(xué)和基礎(chǔ)工程兩門專業(yè)核心課程。該課程授課內(nèi)容與國(guó)內(nèi)高校的土力學(xué)和基礎(chǔ)工程課程類似,是土木工程專業(yè)本科生的主干必修課。采用大班授課,每周2次共3小時(shí)教師授課,以及每周一次的2小時(shí)自習(xí)課。自習(xí)課安排博士研究生(助教)為本科生答疑,自習(xí)課還包括點(diǎn)名和交作業(yè)的內(nèi)容。該課程的成績(jī)分配與國(guó)內(nèi)高校比較類似,其中每學(xué)期至少安排兩次閉卷小測(cè)試,占總成績(jī)的20%;每學(xué)期一次分組大作業(yè),占總成績(jī)的15%;自習(xí)課占總成績(jī)5%;期末考試成績(jī)占總成績(jī)60%。與我國(guó)的課程相比,美國(guó)課堂教學(xué)具有以下特點(diǎn):1.每堂課的課程信息量非常多,學(xué)生需要課前預(yù)習(xí)才能跟上教師的節(jié)奏;教師教學(xué)風(fēng)格自由,學(xué)生在課堂上可以隨時(shí)打斷教師,并提出自己的意見(jiàn)。2.課程網(wǎng)絡(luò)建設(shè)比較成熟。由于大量采用現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段,教學(xué)信息量大,為便于學(xué)生課后學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí),解決學(xué)生課堂來(lái)不及記筆記的問(wèn)題,教師會(huì)在課后將課程全程錄像,將筆記內(nèi)容、課外閱讀材料、上課討論內(nèi)容等放在課程網(wǎng)站上,供學(xué)生自由閱讀。課表也會(huì)在網(wǎng)站公布,包括各課時(shí)授課內(nèi)容計(jì)劃、學(xué)期測(cè)試時(shí)間、大作業(yè)時(shí)間等,以便學(xué)生自習(xí)參考。3.分組大作業(yè),培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力,鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)編程或者使用數(shù)值軟件建模解決各種工程實(shí)際問(wèn)題。4.強(qiáng)制參加自習(xí)課。對(duì)于基礎(chǔ)主干課,自習(xí)是非常重要的。美國(guó)大學(xué)生在課余時(shí)間一般都會(huì)參加很多社會(huì)實(shí)踐,對(duì)此,學(xué)校要求學(xué)生必須參加某些課程自習(xí)課。為了鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,美國(guó)高校的作業(yè)非常多,而且作業(yè)通常為綜合或?qū)嶋H工程問(wèn)題,需要學(xué)生結(jié)合教師的上課內(nèi)容,查閱大量資料,通過(guò)分析問(wèn)題,提出解決方案。為檢驗(yàn)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握程度,考試環(huán)節(jié)主要分為平時(shí)階段的小測(cè)試、期中考試和期末考試三部分。可以避免學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí),在考試前突擊學(xué)習(xí)的情況,保證了學(xué)習(xí)過(guò)程的連續(xù)性,確保學(xué)習(xí)效果。為綜合評(píng)估教師的教學(xué)水平和效果,對(duì)于教學(xué)方面而言,美國(guó)高校有學(xué)生評(píng)價(jià)教師的評(píng)價(jià)體系,對(duì)教師教學(xué)的各環(huán)節(jié)進(jìn)行指標(biāo)量化評(píng)價(jià),打出評(píng)價(jià)等級(jí),作為評(píng)價(jià)教師教學(xué)的重要依據(jù)之一。
(四)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)等,是增加學(xué)生感性認(rèn)識(shí)、增強(qiáng)動(dòng)手能力、將理論知識(shí)轉(zhuǎn)換為實(shí)踐知識(shí)的重要手段,美國(guó)高校的土木工程專業(yè)非常重視這一實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。以美國(guó)德克薩斯大學(xué)為例,土木工程專業(yè)采用課堂理論學(xué)習(xí)與工程實(shí)習(xí)相結(jié)合的方式開(kāi)展。學(xué)生在校期間有3—5次工程實(shí)踐機(jī)會(huì),每次2—4個(gè)月。部分學(xué)生的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))可直接在相關(guān)工程和科研單位進(jìn)行,真正做到“真題真做”,而且提前實(shí)現(xiàn)上崗培訓(xùn)。
二、我國(guó)高校土木工程教育的啟示
(一)注重基礎(chǔ)課程的教育,加大專業(yè)課程比例為確保通識(shí)教育的教學(xué)質(zhì)量和效果,美國(guó)土木工程院校規(guī)定授課教師必須是教授或者工程界的專家,而且要求最終的教學(xué)效果必須達(dá)到優(yōu)良。為提高學(xué)生對(duì)土木工程專業(yè)的認(rèn)識(shí),增加對(duì)土木工程專業(yè)的興趣,為今后的工作和繼續(xù)深造打下扎實(shí)基礎(chǔ),我國(guó)大多數(shù)高校已規(guī)定具有教授職稱的教師必須給本科生教授相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課,如土木工程概論和結(jié)構(gòu)力學(xué)等課程,但由于師資和教學(xué)資源的不均衡等原因制約,目前主要還是以年輕教師授課為主。相比國(guó)外高校,國(guó)內(nèi)高校可參照美國(guó)大學(xué)土木工程專業(yè)的課程設(shè)置情況,根據(jù)人才培養(yǎng)方案,設(shè)置多個(gè)課程群模塊。加大專業(yè)基礎(chǔ)課程比例,加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)課教育,處理好基礎(chǔ)與專業(yè)技能,校內(nèi)與校外,知識(shí)、能力與素質(zhì)之間的關(guān)系,優(yōu)化課程體系結(jié)構(gòu),保證課程之間的良好銜接,整合課程內(nèi)容,避免內(nèi)容重復(fù),提高課程效率。
(二)加強(qiáng)理論教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的結(jié)合實(shí)踐教學(xué)是土木工程本科教學(xué)中重要的環(huán)節(jié)之一,目前國(guó)內(nèi)土木工程專業(yè)教學(xué)課程設(shè)置存在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)比重偏少的問(wèn)題,存在學(xué)生實(shí)踐訓(xùn)練內(nèi)容較少、實(shí)習(xí)時(shí)間短并流于形式等問(wèn)題。參考美國(guó)高校土木工程的教育經(jīng)驗(yàn),有以下幾點(diǎn)建議:1.聘請(qǐng)工程單位的專家開(kāi)設(shè)工程設(shè)計(jì)和施工管理類課程。以選修課的形式,通過(guò)大量的工程實(shí)例教學(xué)模式,提出實(shí)踐中亟待解決的問(wèn)題,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生解決實(shí)踐問(wèn)題的能力。2.鼓勵(lì)學(xué)生利用寒暑假時(shí)間去工程單位進(jìn)行相關(guān)課程的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí),實(shí)習(xí)合格后給予一定的學(xué)分和資金資助,同時(shí)學(xué)校在學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金和三好生評(píng)定等方面給予相應(yīng)的考慮。3.提高教師的工程實(shí)踐能力。特別是鼓勵(lì)年輕教師定期到相關(guān)工程單位實(shí)習(xí),和工程單位聯(lián)合申報(bào)產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目,將課程教學(xué)與工程項(xiàng)目結(jié)合,提升教師的工程實(shí)踐和科研能力,在職稱評(píng)審和崗位考核方面給予政策支持,培養(yǎng)“雙師型”教師隊(duì)伍。4.實(shí)行畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)的雙導(dǎo)師制度,即校內(nèi)導(dǎo)師和校外導(dǎo)師合作指導(dǎo)的模式。可以將畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)直接安排在工程設(shè)計(jì)施工單位進(jìn)行,真正做到畢業(yè)課題“真題真做”,學(xué)生畢業(yè)后可以直接上崗,縮短崗前培訓(xùn)的周期。
(三)加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力的最要途徑之一。美國(guó)土木工程院校鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新思維的訓(xùn)練,充分發(fā)展學(xué)生的個(gè)性,做到因材施教,鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)造性思維的發(fā)展,培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才。加強(qiáng)有特色的本科生研究計(jì)劃(UROP),UROP是美國(guó)麻省理工學(xué)院的首創(chuàng),該計(jì)劃鼓勵(lì)學(xué)生在大學(xué)一年級(jí)就參加教師的研究工作,從而增長(zhǎng)他們的學(xué)識(shí)和能力。微軟公司的創(chuàng)始人比爾蓋茨退學(xué)創(chuàng)業(yè)和Google的總裁布林的成功案例足以說(shuō)明大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的必要性,這和美國(guó)的教育宗旨相吻合,能夠充分發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的特長(zhǎng)。
三、結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:高職院校;土木工程;概論;教學(xué);探索
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)36-0192-03
《土木工程概論》課程是土建類各專業(yè)的一門非常重要的職業(yè)基礎(chǔ)課程,在整個(gè)課程的設(shè)置體系中起著先導(dǎo)和啟蒙作用,肩負(fù)著把完全不具備專業(yè)知識(shí)的學(xué)生引入到土木工程行業(yè)的大門,使學(xué)生從綜合教育跨入到土木建筑專業(yè)教育的重任。通過(guò)《土木工程概論》課程的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生了解土木工程行業(yè)的基本情況,了解土木工程行業(yè)在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣,樹(shù)立專業(yè)思想,為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)技能課程理清思路,指明方向。因此,《土木工程概論》課程在整個(gè)土建類專業(yè)的教學(xué)中具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、《土木工程概論》課程的主要特點(diǎn)
《土木工程概論》課程主要講授土木工程的各個(gè)層面的知識(shí)和內(nèi)容,較為詳盡地介紹了土木工程各個(gè)分支學(xué)科所涉及的主要內(nèi)容和知識(shí),其課程的主要特點(diǎn)如下。
1.課程內(nèi)容范圍廣泛。《土木工程概論》課程的內(nèi)容非常廣泛,其涉及的教學(xué)內(nèi)容囊括了土木工程專業(yè)的所有領(lǐng)域,甚至包括了土木工程專業(yè)的許多相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容[1]。由于土木工程概論課程為土木工程專業(yè)的引導(dǎo)課程,編寫《土木工程概論》課程教材者往往在教材編寫時(shí)涵蓋的內(nèi)容非常寬廣,但知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容卻非常淺顯,很多內(nèi)容如基礎(chǔ)工程、港口工程、交通工程、建筑材料等在內(nèi)容的安排上基本上都是點(diǎn)到為止。因此,在《土木工程概論》課程的教學(xué)過(guò)程中如何有效地取舍教材內(nèi)容,是每位任課教師所面臨的主要問(wèn)題。
2.教學(xué)內(nèi)容以理論實(shí)踐相結(jié)合為主。《土木工程概論》課程涉及的教學(xué)內(nèi)容雖然淺顯,但與工程實(shí)際聯(lián)系又非常密切,教材內(nèi)容應(yīng)該以工程案例為切入點(diǎn),全面展示土木工程的經(jīng)濟(jì)技術(shù)、建筑風(fēng)貌和所采用的新型建筑材料,以及土木工程中常見(jiàn)問(wèn)題的處理方法,從而適度地拓展學(xué)生的視野,為學(xué)生了解專業(yè)、學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)以及確定學(xué)習(xí)目標(biāo)和方向奠定了一定的基礎(chǔ)。
3.教學(xué)內(nèi)容需要不斷更新和補(bǔ)充。《土木工程概論》課程所涉及到的課程內(nèi)容往往與現(xiàn)有的工程實(shí)際緊密相關(guān),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,建筑行業(yè)的不斷壯大,我國(guó)的建筑業(yè)得到了前所未有的發(fā)展,但《土木工程概論》課程的教材在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)卻不能如建筑工程的發(fā)展一樣快速進(jìn)行更新,導(dǎo)致很多內(nèi)容滯后于工程實(shí)際。如出現(xiàn)在許多教材中的世界排名第一高樓:臺(tái)北101大樓,現(xiàn)早已被迪拜的迪拜塔所超越。教材內(nèi)容的滯后使得學(xué)生不能及時(shí)了解到建筑界新的發(fā)展,極大地阻礙了學(xué)生與工程實(shí)際的有效接軌,不利于學(xué)生的有效成長(zhǎng)。因此,如何在教材內(nèi)容滯后的情況下,要求教師密切關(guān)注建筑界的發(fā)展動(dòng)向,靈活地增加新的教學(xué)內(nèi)容和工程案例,是每位承擔(dān)《土木工程概論》課程任課教師的職責(zé)和義務(wù)。
二、《土木工程概論》課程的教學(xué)現(xiàn)狀
1.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)缺乏。在土木工程概論課程的教學(xué)過(guò)程中,我們不難發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)一部分在讀學(xué)生,甚至極個(gè)別任課教師都片面地認(rèn)為:《土木工程概論》課程僅僅是土建工程類專業(yè)的入門課程,是一門新生剛剛?cè)雽W(xué)后的專業(yè)思想教育課程,其作用僅僅是學(xué)生了解到本專業(yè)的概況和基本風(fēng)貌,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣和熱情。該課程的主要學(xué)習(xí)目標(biāo)見(jiàn)下頁(yè)圖1。這種片面的認(rèn)識(shí)導(dǎo)致很多高職院校在教學(xué)計(jì)劃的制定過(guò)程中,將《土木工程概論》課程僅作為專業(yè)的職業(yè)選修課程,課時(shí)量極少(大多數(shù)院校該課程為32學(xué)時(shí),2個(gè)學(xué)分,個(gè)別院校該課程僅僅為24學(xué)時(shí),1.5個(gè)學(xué)分),為了將《土木工程概論》中的眾多章節(jié)(一般該課程共計(jì)15章左右,涵蓋了土木工程的各個(gè)領(lǐng)域,如土木工程發(fā)展史、土木工程材料、基礎(chǔ)工程、建筑工程、交通工程、橋梁工程等)都講完,絕大多數(shù)教師以純理論的授課形式蜻蜓點(diǎn)水般地完成《土木工程概論》課程枯燥的教學(xué)任務(wù),缺少非常必要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高,這和在制定人才培養(yǎng)方案時(shí)將土木工程法概論課程作為土建工程類各專業(yè)的先行引導(dǎo)課程,以此來(lái)提高學(xué)生對(duì)專業(yè)的了解及熱愛(ài)度的初衷發(fā)生了一定的背離,久而久之學(xué)生將會(huì)慢慢產(chǎn)生一種對(duì)專業(yè)的排斥心理,這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生有效的學(xué)習(xí)專業(yè)技能課程的興趣極為不利,甚至產(chǎn)生一定的消極影響。
2.教材內(nèi)容更新較慢。教材對(duì)于任何專業(yè)任何課程的學(xué)生和教師而言都是極為重要的,沒(méi)有了教材,學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握很難實(shí)現(xiàn),而教學(xué)中優(yōu)秀的教材是促使學(xué)生快速掌握知識(shí)并引領(lǐng)學(xué)生入門的最佳途徑。目前我國(guó)《土木工程概論》課程的教材很多,但是大多數(shù)教材中不乏許多“十二五”規(guī)劃教材,內(nèi)容涉及面極廣,但教材內(nèi)容僅僅涉及專業(yè)知識(shí)的表面問(wèn)題,對(duì)深層次的專業(yè)知識(shí)接觸甚少,而對(duì)于建筑領(lǐng)域中的新工藝、新產(chǎn)品及建筑的前沿學(xué)科的介紹普遍偏少,教材內(nèi)容比較陳舊,不能反映當(dāng)今社會(huì)的土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀,這是因?yàn)楫?dāng)今我國(guó)的土木建設(shè)發(fā)展速度極快,無(wú)論是高層建筑、大跨度橋梁,還是超長(zhǎng)的隧道工程和地下工程的結(jié)構(gòu)形式、施工工藝以及建筑材料的發(fā)展速度都是日新月異的,然而教材的更新遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上土木工程學(xué)科的發(fā)展速度[2],任課教師如何根據(jù)時(shí)代的發(fā)展及時(shí)補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容是《土木工程概論》教師面臨的主要問(wèn)題。
3.教學(xué)安排不盡合理。(1)課程的重視度不夠,教師安排缺乏考慮。許多高職院校對(duì)《土木工程概論》課程不夠重視,在該課程教師的安排上,往往認(rèn)為任何教師都可以上,更為嚴(yán)重的是很多高職院校將該課程交給剛剛從學(xué)校畢業(yè)的年輕教師負(fù)責(zé)講授,由于教材本身的缺陷,再加上青年教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)都不足,在教學(xué)過(guò)程中,難以用理論聯(lián)系實(shí)際,這樣就會(huì)導(dǎo)致教師會(huì)根據(jù)自己的喜好選擇講授內(nèi)容,講授過(guò)程找不到章節(jié)的相互聯(lián)系性,導(dǎo)致授課章節(jié)相對(duì)獨(dú)立,課程的整體性較弱,使得大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中“知其然而不知其所以然”,對(duì)課程內(nèi)容體系的掌握不足很容易造成學(xué)生“只見(jiàn)樹(shù)木,不見(jiàn)森林”不良的結(jié)果。(2)教學(xué)學(xué)時(shí)不夠,考核方式過(guò)于簡(jiǎn)單。通過(guò)走訪、調(diào)研發(fā)現(xiàn),很多高職院校《土木工程概論》課程的授課課時(shí)普遍偏少,授課課時(shí)最少的院校只有16學(xué)時(shí),大多數(shù)都在30學(xué)時(shí)左右。由于《土木工程概論》這門課程所包含的內(nèi)容非常廣泛,并且部分內(nèi)容在今后的教學(xué)過(guò)程中很難再涉及到,若按專業(yè)課程的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行講解,如此少的教學(xué)時(shí)數(shù),怎能達(dá)到教學(xué)計(jì)劃設(shè)置本課程的預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。同時(shí),在走訪中了解到,很多高職院校在本門課程的教學(xué)過(guò)程中,所采用的考核方式基本上都過(guò)于簡(jiǎn)單,有的院校通過(guò)做作業(yè)的形式完成,有的院校因?yàn)檎n程內(nèi)容過(guò)多,采用開(kāi)卷考試的形式完成,有的院校以期末對(duì)本課程的總結(jié)完成,有的院校以閉卷記憶性基礎(chǔ)知識(shí)為考試內(nèi)容,考試內(nèi)容并未突出專業(yè)的基本特色。眾多的考核形式,僅僅限于一些基本的常識(shí),使得考核流于形式,學(xué)生經(jīng)過(guò)這樣的考核,基本上全部過(guò)關(guān),這就給剛剛進(jìn)入大學(xué)校園的學(xué)生造成一種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí):學(xué)習(xí)不學(xué)習(xí)都能過(guò)關(guān),學(xué)好學(xué)不好都是一樣[3],這種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)使得很多大學(xué)生缺失了學(xué)習(xí)熱情,得過(guò)且過(guò),部分學(xué)生沉迷于網(wǎng)絡(luò)游戲不能自拔。這與我們開(kāi)設(shè)本課程對(duì)學(xué)生所學(xué)專業(yè)起到啟蒙、引導(dǎo)作用的初衷發(fā)生背離。
4.教學(xué)方法與手段落后。調(diào)查表明,大多數(shù)高職院校《土木工程概論》課程缺乏相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,很多任課教師在課程的教學(xué)過(guò)程中,以課堂理論灌輸式的教學(xué)方式為主,輔以簡(jiǎn)單的工程案例教學(xué)法;課堂上,任課教師陶醉于自己的講授內(nèi)容中,講課講得口干舌燥,而講臺(tái)下的學(xué)生卻聽(tīng)得耐性全無(wú),睡覺(jué)的睡覺(jué),說(shuō)話的說(shuō)話,開(kāi)小差的開(kāi)小差,玩手機(jī)的玩手機(jī);師生之間缺乏應(yīng)有的互動(dòng)以及學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考的時(shí)間和動(dòng)手訓(xùn)練的機(jī)會(huì),結(jié)果使得教師“一廂情愿”的陶醉于自己賣力的課程講授中,而學(xué)生始終不知所云[1]。此外,教學(xué)手段也過(guò)于單一,傳統(tǒng)板書教學(xué)和播放課件的教學(xué)手段已難以滿足當(dāng)前《土木工程概論》課程的多元化教學(xué)方式的需要,使剛進(jìn)校的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣急劇降低,始終處在被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)中,不利于今后專業(yè)課程的教學(xué)。
三、提高教學(xué)質(zhì)量的思考與建議
1.重視師資隊(duì)伍的建設(shè)。良好的教學(xué)效果需要高素質(zhì)的任課教師來(lái)保障。由于《土木工程概論》課程涉及的土木工程領(lǐng)域非常廣泛,涉及建筑工程、交通工程、橋梁工程、港口工程、地下工程、水利水電工程等相關(guān)知識(shí),這就要求任課教師不僅有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),更應(yīng)當(dāng)積累一定的工程管理和工程處理的經(jīng)驗(yàn)以及扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)背景。因此,高職院校土建類專業(yè)建立起一支穩(wěn)定的,老中青相互結(jié)合的高素質(zhì)教師隊(duì)伍是提高并保證教學(xué)質(zhì)量的前提條件.同時(shí),由于社會(huì)的快速發(fā)展,新的施工手段和新型材料不斷出現(xiàn),而教材往往滯后于現(xiàn)代科技很長(zhǎng)一段時(shí)間,因此,各高職院校應(yīng)要求任課教師平時(shí)注意知識(shí)的搜集、積累、整理和總結(jié),及時(shí)將現(xiàn)代土木工程領(lǐng)域中的新的知識(shí)、新工藝、新材料及時(shí)地補(bǔ)充給學(xué)生,使學(xué)生能夠及時(shí)融入到社會(huì)中,跟上時(shí)代的發(fā)展。
2.重視教學(xué)方法的創(chuàng)新。《土木工程概論》課程的教學(xué)內(nèi)容常常以理論偏多,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高,對(duì)一些極為專業(yè)的、抽象的教學(xué)內(nèi)容很難理解甚至不理解。為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,這就要求我們的教師充分備課,在課堂上用簡(jiǎn)單、易懂、簡(jiǎn)明的教學(xué)方法使初學(xué)的學(xué)生能夠盡快地消化和理解教學(xué)內(nèi)容。
為培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)新思維能力,任課教師應(yīng)不斷嘗試和不斷完善教學(xué)方法,如采用啟發(fā)式、討論式、案例式等一系列教學(xué)方法相互融合的多元化教學(xué)方法[4],以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。例如,很多教師在本課程的教學(xué)過(guò)程中常采用的教學(xué)方法――案例教學(xué)法及討論式,多種教學(xué)方法的靈活綜合應(yīng)用,可以有效地引導(dǎo)學(xué)生自主探究和體驗(yàn)知識(shí)的發(fā)生過(guò)程,還原學(xué)生原來(lái)的科學(xué)思維活動(dòng),以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力[5]。其教學(xué)方法的應(yīng)用見(jiàn)下頁(yè)圖2。
3.提倡多元化教學(xué)手段的綜合應(yīng)用。采用傳統(tǒng)的一支粉筆、一塊黑板為教學(xué)手段的授課方式,很難生動(dòng)地講授《土木工程概論》課程的教學(xué)內(nèi)容。因此,各高職院校應(yīng)提倡任課教師積極探索先進(jìn)的、現(xiàn)代化的教學(xué)手段,如,多媒體、網(wǎng)絡(luò)、投影等。通過(guò)圖像、聲音、文字、板書等幾方面的有機(jī)結(jié)合,把教學(xué)內(nèi)容立體地展現(xiàn)在學(xué)生面前,以彌補(bǔ)采用傳統(tǒng)教學(xué)手段授課帶來(lái)的不足。《土木工程概論》課程的另一個(gè)重要手段就是任課教師應(yīng)及時(shí)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的一些問(wèn)題盡行有效地反饋,可通過(guò)作業(yè)、答疑、測(cè)試,跟學(xué)生網(wǎng)上聊天等各種渠道和形式來(lái)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的需求情況,以及學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的疑惑,這樣任課教師就可以及時(shí)引入新的教學(xué)手段來(lái)保證教學(xué)質(zhì)量的有效提高,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
另外,在考核方式上,任課教師應(yīng)不斷探索,尋找并不斷完善教學(xué)評(píng)價(jià)體系。課程考核是檢查任課教師教學(xué)效果、評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的有效手段之一,為了有效地提高《土木工程概論》課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,對(duì)現(xiàn)行的以期末閉卷考核為主的教學(xué)評(píng)價(jià)體系必須進(jìn)行改革。探索靈活多樣的考核方式,如,開(kāi)卷和閉卷相結(jié)合、平時(shí)小論文和期末綜合論文相結(jié)合、基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用能力相結(jié)合等多種考核方式,逐步形成有利于學(xué)生綜合素質(zhì)提高和能力培養(yǎng)的新的考核評(píng)價(jià)機(jī)制[1]。
四、結(jié)束語(yǔ)
《土木工程概論》課程是土木工程各專業(yè)的一門職業(yè)基礎(chǔ)課程,教學(xué)內(nèi)容多、涉及面廣,這就要求任課教師采用合理的、多元化的教學(xué)手段和方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而培養(yǎng)出適合當(dāng)今時(shí)代需要的專業(yè)技能復(fù)合型人才。
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[關(guān)鍵詞]土木工程 應(yīng)用型 實(shí)踐 教學(xué)基地
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
一、引言
預(yù)計(jì)到2015年,我國(guó)高等教育毛入學(xué)率將達(dá)到36%,中國(guó)在高等教育進(jìn)入大眾化時(shí)代,培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才成為高等院校的重要任務(wù)[1]。而實(shí)踐教學(xué)基地是學(xué)生實(shí)踐教學(xué)主要載體,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),促進(jìn)理論教學(xué)發(fā)展是社會(huì)發(fā)展的需要,是產(chǎn)學(xué)研結(jié)合大勢(shì)所趨[2]。目前我國(guó)高校就業(yè)形勢(shì)嚴(yán)峻,相當(dāng)一部分學(xué)生畢業(yè)找不到工作,而同時(shí)企業(yè)卻也存在招不到人的情況。一部分土木工程專業(yè)本科畢業(yè)生想出國(guó)留學(xué)、考研深造和進(jìn)設(shè)計(jì)院等,但隨著本科畢業(yè)生越來(lái)越多,這些需求單位趨于飽和使得需求量越來(lái)越小,而從事建筑施工、監(jiān)理、等行業(yè),但部分學(xué)生由于缺乏工程實(shí)際而無(wú)法勝任工作[3-4]。我校土木工程專業(yè)(含鐵道與城市軌道、隧道與地下工程兩個(gè)專業(yè)方向)雖然歷史不太長(zhǎng),但發(fā)展十分迅速,做為東北唯一一所以軌道交通為特色的本科院校,2010年被評(píng)為國(guó)家特色專業(yè),一直非常重視實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,通過(guò)教學(xué)改革立項(xiàng)等方式不斷推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)研究,從整體上保證學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)四年實(shí)踐教學(xué)不斷線,以實(shí)踐環(huán)節(jié)為主要載體,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐、科研及創(chuàng)新能力。
二、目前實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)存在的弊端
近年來(lái),我國(guó)高校各土木工程專業(yè)一直都很重視實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè),從各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)到學(xué)院的各位老師,也深知實(shí)踐教學(xué)對(duì)于土木工程專業(yè)的重要性,但也實(shí)施過(guò)程中也存在著這樣那樣的弊端,影響實(shí)踐教學(xué)的效果。
(一)大學(xué)生缺少吃苦耐勞的精神,重理論輕實(shí)踐
土木工程專業(yè)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,同時(shí)也是比較艱苦的行業(yè),尤其是施工單位。而目前在校大學(xué)生大部分都是九零年左右的青少年,從小很少吃苦,對(duì)于施工一線的辛苦有點(diǎn)望而卻步,雖有時(shí)參與到具體工程中,但也只是走馬觀花,徒有形式,認(rèn)為只需要把課本上的內(nèi)容學(xué)明白就行,將來(lái)工作后再具體實(shí)踐也不遲,這是極端錯(cuò)誤的一種認(rèn)識(shí)[5]。
(二)實(shí)踐教學(xué)模式存在弊端,內(nèi)容形式單一
目前大部分教師還是采用傳統(tǒng)的講授方式進(jìn)行授課,有些課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)理論講授較多,讓每位同學(xué)都參與的機(jī)會(huì)較少,教師在唱獨(dú)角戲,沒(méi)有形成互動(dòng)的學(xué)習(xí)氛圍。學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高,而且由于近年來(lái)各高校擴(kuò)招嚴(yán)重,學(xué)校的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、場(chǎng)地等嚴(yán)重滯后,也影響了實(shí)踐教學(xué)的效果。實(shí)踐教學(xué)基地大部分也是不太固定,每屆學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)和實(shí)踐結(jié)合機(jī)會(huì)不多,影響了學(xué)習(xí)效果。
(三)實(shí)習(xí)教學(xué)的短期性、分散性、低效性
目前土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案中一般安排3周左右的生產(chǎn)實(shí)習(xí),時(shí)間較短,還沒(méi)融入到實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)習(xí)就結(jié)束了。而且目前大部分施工單位不愿接受學(xué)生集中實(shí)習(xí),擔(dān)心學(xué)生實(shí)習(xí)會(huì)影響工程進(jìn)度,害怕出現(xiàn)安全事故。所以就分散指導(dǎo)和管理,實(shí)習(xí)效果常常要打折扣。
(四)缺少雙師型教師
目前我國(guó)高校在引進(jìn)人才時(shí)存在著一個(gè)通病就是:強(qiáng)調(diào)高學(xué)歷高學(xué)位,缺乏對(duì)教師工程背景和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的要求。理論水平很高的缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn),而有豐富實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的則學(xué)歷和科研水平不一定高,而我國(guó)高校選擇教師時(shí)通常偏重較高的科研理論水平。這些高學(xué)歷的教師基本是從學(xué)校到學(xué)校,沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)社會(huì)實(shí)踐,缺乏工程素質(zhì),在指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)上底氣不足或指導(dǎo)不到位,這個(gè)因素大大影響了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
三、我校實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)舉措與主要內(nèi)容
我校土木工程專業(yè)做為國(guó)家特色專業(yè),越來(lái)越重視實(shí)踐教學(xué)的,并采取許多措施保證實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)效果,力求使我校的土木工程專業(yè)畢業(yè)生有著鮮明特點(diǎn)、適應(yīng)能力強(qiáng),為我國(guó)的鐵路建設(shè)和振興東北老工業(yè)基地做貢獻(xiàn)。
(一)制定為實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)創(chuàng)造有力條件的培養(yǎng)方案
實(shí)施重視實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)人才培養(yǎng)方案,2010版新培養(yǎng)方案的修訂過(guò)程中,我們特意減少了理論課時(shí),從2460學(xué)時(shí)減為2240學(xué)時(shí),加強(qiáng)了實(shí)踐環(huán)節(jié)的安排,實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)分由30學(xué)分提高到40學(xué)分,并對(duì)影響實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了修改:比如將第8學(xué)期的兩門選修課提前到第7學(xué)期,而將第七學(xué)期的生產(chǎn)實(shí)習(xí)調(diào)到第8學(xué)期,這樣就使最后一學(xué)期就僅有生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)兩個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié),沒(méi)有理論教學(xué),為學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐提供了一個(gè)很好的平臺(tái)。而且學(xué)生除了在學(xué)校簽訂協(xié)議的實(shí)踐教學(xué)基地實(shí)習(xí)外,還鼓勵(lì)學(xué)生到畢業(yè)簽約單位實(shí)習(xí)半年或一年,這樣相當(dāng)于學(xué)生在正式畢業(yè)之前已經(jīng)工多了半年到一年的時(shí)間,對(duì)于學(xué)生畢業(yè)后盡快適應(yīng)工作崗位起到了很好的效果。
(二)建立校企戰(zhàn)略合作機(jī)制,為學(xué)生實(shí)習(xí)就業(yè)提供良好的平臺(tái)
近年來(lái),我校土木工程專業(yè)同行業(yè)內(nèi)二十多家相關(guān)單位簽訂了實(shí)踐教學(xué)基地協(xié)議:勘察設(shè)計(jì)單位和大連市政設(shè)計(jì)院、檢測(cè)單位同遼寧省水工勘察設(shè)計(jì)院、施工單位同中鐵九局中鐵十三局、監(jiān)理單位同大連天意工程監(jiān)理有限公司、工程造價(jià)咨詢同華東工程咨詢有限公司等單位建立了良好的合作關(guān)系。互惠互利,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。企業(yè)為學(xué)生提供了良好的實(shí)踐環(huán)境,學(xué)生通過(guò)頂崗掛職為企業(yè)提供技術(shù)服務(wù),同時(shí)企業(yè)還有優(yōu)先選聘人才的機(jī)會(huì)。實(shí)習(xí)結(jié)束后,實(shí)習(xí)單位根據(jù)學(xué)生實(shí)習(xí)表現(xiàn)和學(xué)生意愿擇優(yōu)錄取到單位工作,起到了雙贏的效果。
(三)學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)踐成績(jī)雙導(dǎo)師評(píng)價(jià)制度
學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等在實(shí)踐教學(xué)基地完成的環(huán)節(jié),成績(jī)要由學(xué)校帶隊(duì)老師和實(shí)踐教學(xué)基地指導(dǎo)老師共同協(xié)商確定,并充分尊重基地指導(dǎo)老師的意見(jiàn)。在合作企業(yè)開(kāi)辟畢業(yè)論文答辯場(chǎng)。答辯委員會(huì)成員由學(xué)校教師和實(shí)踐教學(xué)基地技術(shù)負(fù)責(zé)人組成,根據(jù)論文內(nèi)容向?qū)W生隨機(jī)提問(wèn),答辯結(jié)束后,答辯委員會(huì)根據(jù)學(xué)生分析與解決問(wèn)題的能力、工作量、工作態(tài)度和論文質(zhì)量以及答辯中的表現(xiàn)給出成績(jī),而且實(shí)踐基地指導(dǎo)教師成績(jī)權(quán)重不低于50%。
(四)鼓勵(lì)專業(yè)教師和校外企業(yè)合作,為實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)提供平臺(tái)
僅去年一年,我校土木工程專業(yè)就和中鐵九局大連工程處、中鐵十三局一處、大連天意工程監(jiān)理有限公司等6家單位簽訂了實(shí)踐教學(xué)基地協(xié)議,為180余名學(xué)生安排了生產(chǎn)實(shí)習(xí),并解決了50多名同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì),其中30余名同學(xué)還和教學(xué)基地單位簽訂了就業(yè)協(xié)議,使學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生能在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)第一線學(xué)習(xí)到先進(jìn)生產(chǎn)的前沿技術(shù)和先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn),打造學(xué)生畢業(yè)—上崗無(wú)縫對(duì)接。取得了良好的效果。
五、結(jié)語(yǔ)
土木工程專業(yè)的學(xué)科特殊性決定了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的重要性。安全問(wèn)題最重要。安全問(wèn)題永遠(yuǎn)是擺在第一位的,永遠(yuǎn)是最重要的事情。而且由于土木工程專業(yè)的特殊性,安全問(wèn)題更不能掉以輕心。很多單位不愿意接受學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)踐,很主要的原因就是擔(dān)心安全問(wèn)題。借助振興東北、大連市全域城市化的良好契機(jī),積極和企業(yè)合作,做好實(shí)踐教學(xué)基地的建設(shè)工作,為我校服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)、振興東北培養(yǎng)出培養(yǎng)高素質(zhì)的、符合國(guó)家特色專業(yè)要求的應(yīng)用型人才!
基金項(xiàng)目:遼寧省省級(jí)教改項(xiàng)目:鐵道與城市軌道工程專業(yè)建設(shè)及人才培養(yǎng)模式的探索與研究(遼教[2009]141號(hào))
[參考文獻(xiàn)]
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關(guān)鍵詞:土木工程;鋼材;混凝土;建筑材料;鋼結(jié)構(gòu)
Abstract: this paper mainly introduced the development process of civil engineering industry, steel and concrete building materials for the emergence of civil engineering the important meaning, civil engineering industry's future development trends and new steel structure of the present situation and development prospect. Discusses the superiority of emerging steel structure building and the prospect of development, for readers understand the steel structure building.
Keywords: civil engineering; Steel; Concrete; Construction materials; Steel structure
中圖分類號(hào): S969 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
前言:土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動(dòng);也指工程建設(shè)的對(duì)象,即建造在地上或地下、陸上或水中 ,直接或間接為人類生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務(wù)的各種工程設(shè)施,例如房屋、道路、鐵路、運(yùn)輸管道、隧道、橋梁、運(yùn)河、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場(chǎng)、海洋平臺(tái)、給水和排水以及防護(hù)工程等。英文中,“土木工程”這一專業(yè)的對(duì)應(yīng)翻譯是“civil engineering”,即城市建設(shè),亦稱公民建設(shè),可見(jiàn),這一行業(yè)與我們每一位公民都是息息相關(guān)的。那么,接下來(lái)就讓我們簡(jiǎn)單地對(duì)它進(jìn)行了解。
土木工程的發(fā)展
土木工程歷史上的三次飛躍
對(duì)土木工程的發(fā)展起關(guān)鍵作用的,首先是作為工程物質(zhì)基礎(chǔ)的土木建筑材料,其次是隨之發(fā)展起來(lái)的設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)。每當(dāng)出現(xiàn)新的優(yōu)良的建筑材料時(shí),土木工程就會(huì)有飛躍式的發(fā)展。
1.1早期發(fā)展
人們?cè)谠缙谥荒芤揽磕嗤痢⒛玖霞捌渌烊徊牧蠌氖聽(tīng)I(yíng)造活動(dòng),后來(lái)出現(xiàn)了磚和瓦這種人工建筑材料,使人類第一次沖破了天然建筑材料的束縛。中國(guó)在公元前十一世紀(jì) 的西周初期制造出瓦。最早的磚出現(xiàn)在公元前五世紀(jì)至公元前三世紀(jì)戰(zhàn)國(guó)時(shí)的墓室中。磚和瓦具有比土更優(yōu)越的力學(xué)性能,可以就地取材,而又易于加工制作。
磚和瓦的出現(xiàn)使人們開(kāi)始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。直至18~19世紀(jì),在長(zhǎng)達(dá)兩千多年時(shí)間里,磚和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,為人類文明作出了偉大的貢獻(xiàn),甚至在目前還被廣泛采用。
1.2 鋼材的應(yīng)用
十七世紀(jì)70年代開(kāi)始使用生鐵、十九世紀(jì)初開(kāi)始使用熟鐵建造橋梁和房屋,這是鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的前奏。
從十九世紀(jì)中葉開(kāi)始,冶金業(yè)冶煉并軋制出抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高、延性好、質(zhì)量均勻的建筑鋼材,隨后又生產(chǎn)出高強(qiáng)度鋼絲、鋼索 。于是適應(yīng)發(fā)展需要的鋼結(jié)構(gòu)得到蓬勃發(fā)展。除應(yīng)用原有的粱、拱結(jié)構(gòu)外,新興的桁架、框架、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)逐漸推廣,出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)形式百花爭(zhēng)艷的局面。
建筑物跨徑從磚結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)的幾米、幾十米發(fā)展到鋼結(jié)構(gòu)的百米、幾百米,直到現(xiàn)代的千米以上。于是在大江、海峽上架起大橋,在地面上建造起摩天大樓和高聳鐵塔,甚至在地面下鋪設(shè)鐵路,創(chuàng)造出前所未有的奇跡。
1.3混凝土的發(fā)展
十九世紀(jì)20年代,波特蘭水泥制成后,混凝土問(wèn)世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土構(gòu)件易于成型,但混凝土的抗拉強(qiáng)度很小,用途受到限制。 十九世紀(jì)中葉以后,鋼鐵產(chǎn)量激增,隨之出現(xiàn)了鋼筋混凝土這種新型的復(fù)合建筑材料,其中鋼筋承擔(dān)拉力,混凝土承擔(dān)壓力,發(fā)揮了各自的優(yōu)點(diǎn)。 二十世紀(jì)初以來(lái),鋼筋混凝土廣泛應(yīng)用于土木工程的各個(gè)領(lǐng)域。
從三十年代開(kāi)始,出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能、剛度和承載能力,大大高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),因而用途更為廣闊。土木工程進(jìn)入了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土占統(tǒng)治地位的歷史時(shí)期。混凝土的出現(xiàn)給建筑物帶來(lái)了新的經(jīng)濟(jì)、美觀的工程結(jié)構(gòu)形式,使土木工程產(chǎn)生了新的施工技術(shù)和工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論。這是土木工程的又一次飛躍發(fā)展。
土木工程的發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)是:適應(yīng)各類工程建設(shè)高速發(fā)展的要求,人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密、設(shè)備現(xiàn)代化的建筑物。既要求高質(zhì)量和快速施工,又要求高經(jīng)濟(jì)效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動(dòng)土木工程這門學(xué)科前進(jìn)。
隨著建筑需求的不斷提高,大量高強(qiáng)輕質(zhì)的新材料不斷出現(xiàn)。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)已開(kāi)始應(yīng)用。對(duì)提高鋼材和混凝土的強(qiáng)度和耐久性,已取得顯著成果 ,而且還仍繼續(xù)進(jìn)展。
(二)新時(shí)期的建筑傳奇---鋼結(jié)構(gòu)的興起
與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,鋼結(jié)構(gòu)由于本身的自重較輕,強(qiáng)度較高,在經(jīng)歷震動(dòng)時(shí)不僅不會(huì)發(fā)生太大的位移變形,反而還可以削弱地震波,從根本上確保了建筑的安全性。
在一些大中型城市,為了解決寸土寸金的實(shí)際情況以及人們對(duì)生存環(huán)境、生活空間等提出的高要求,鋼結(jié)構(gòu)建的推廣應(yīng)用將能夠更快地實(shí)現(xiàn)城市化建設(shè)。這不僅體現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)承載力高、密閉性好等優(yōu)勢(shì)上,更是由節(jié)能減排,綠色環(huán)保的國(guó)家政策所決定的。鋼結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)更易拆除且用料省、回收利用率高,墻體也多用環(huán)保材料如防火涂料、節(jié)能磚等,因此降低了鋼鐵污染所帶來(lái)的高風(fēng)險(xiǎn)。另外,由于鋼結(jié)構(gòu)的自身優(yōu)勢(shì),其多用于超高層、超大跨度的建筑中,不但拓展了人們的生存空間,提高了人們的生活質(zhì)量,也緩解了人多地少的矛盾,符合可持續(xù)發(fā)展的理念,是名副其實(shí)的綠色建筑。
1.鋼結(jié)構(gòu)建筑與傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)相比究竟有何優(yōu)勢(shì)
從總體上說(shuō),鋼結(jié)構(gòu)建筑代表了未來(lái)的建筑發(fā)展新模式,它與傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)相比,在使用功能、設(shè)計(jì)、施工、綜合經(jīng)濟(jì)效益等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
1.1鋼結(jié)構(gòu)重量輕、抗震性能好
鋼結(jié)構(gòu)建筑是以工廠化生產(chǎn)的鋼梁、鋼柱為骨架,同時(shí)配以輕質(zhì)墻板等新型材料作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)隔墻建造而成。它與同面積的建筑樓層相比,鋼結(jié)構(gòu)建筑樓的重量可減輕近30%。同時(shí),由于鋼材具有較強(qiáng)的延展性,能較好地消除地震波力,防震性能好,尤其適用于高層建筑。
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
深圳市土木建筑學(xué)會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
廣東省建筑工程集團(tuán)有限公司主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
河南省土木建筑學(xué)會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 北大期刊
中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 北大期刊
中華人民共和國(guó)教育部主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 統(tǒng)計(jì)源期刊
中華人民共和國(guó)教育部主辦