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强调课堂学习与室外地质调查相结合的学习方式。从书本上学习到的知识仅仅停留在理论阶段,书本上对地质相关概念的描述仍比较抽象,因此,各所高校皆强调野外地质实习对学习该门课程的重要性,把课堂上学习到的基本概念与现实工程中的真实地质条件一一对应起来,加深对基本知识的理解和掌握。一般而言,野外地质实习内容常包括野外岩石的识别、地质构造和地质年代的识别、岩层、节理等产状的测定和描述等。各所大学对以上工程地质基本知识的学同小异,其目的是对工程地质这门课程有一个基础的认识和感知,但是,同时,各所高校之间在这门课程内容设置方面有各有所侧重。清华大学、同济大学增加了现代先进的地质勘查技术的学习内容,介绍了地质超前预报的相关方法、原理及应用,比如介绍了地质雷达、红外线探水、TSP等先进手段在隧道工程建设的应用。中南大学、湖南大学对野外地质实习极为注重,实习内容包括地质认识实习和工程实践实习两个阶段,实习实践时间长达20~30天,考察湖南西部地区在建或已建项目所处较为复杂的地质条件,以一个工程建设者的角度参与到实际项目的建设中去认识地质现象。石家庄铁道大学地质教研室现有8名教师,教授2名,副教授3名,讲师3名,其中具有博士学位的4人,硕士学位的4名。获得的奖项包括校级讲课比赛特等奖1名,二等奖1名,校级优秀教师1人,今年主持或参研的省部级及以上科研项目10余项,并承担省级精品课程1项。虽然教研室在老师们的努力下取得了不错的教学和研究成果,但是,和兄弟院校的工程地质教研相比,我们仍然存在诸多不足处。首先就是教师队伍建设的不足,工程地质是一门经验型极强的专业,需要足够丰富的现场工程经验,因此需要老中青传帮带,让青年老师尽快熟悉和掌握工程地质教学的技巧和方法。其次,对工程地质教学的重视程度不够,课时设置偏少。最后,教学内容更新不够及时,工程地质中先进的技术方法在教学中介绍的内容不够多。因此,为了跟上国内兄弟院校土木工程地质教学的步伐,教学改革刻不容缓。
二、当前土木工程地质教学存在的问题
通过以上详细的调查和对比分析,目前土木工程地质教学仍存在以下问题:
1、土木工程地质教材的使用各自为政。目前各个高校使用的教材基本上是各自高校的老师根据自己的讲义编排而成,缺乏一个统一的标准,因而导致经典精品教材较少。单从教材的题目上足可看出目前教材缺乏统一性和协调性。例如中南大学所用的教材为《土木工程地质概论》,浙江大学的教材题名为《土力学与工程地质》,石家庄铁道大学所用教材题名为《工程地质学基础》等。
2、在教学内容上与其它课程交叉重复,无法突出本门课程的特色。工程地质是一门基础课程,是岩土工程、隧道工程等课程学习的基础,因此,由于与其它学科老师交流不够充分,往往存在重复讲授的情况。比如,以有效应力这个概念为例,在工程地质、土力学、基础工程等课程都涉及到,由于这个概念的重要性,各科老师为了追求各门学科的系统性和完整性,都会着重讲解这个概念,虽然在一定程度可以加深学生对这个知识点的理解,但是从侧面也可说明知识的重复交叉导致学业内容的累赘。
3、课时安排过少。目前各所高校对土木工程地质这门课的重视程度,课堂课设课时大多是32~48个学时,因此,老师在安排教学进度时显得极为紧张而紧凑。从实际教学安排来看,基本上讲解完三大岩石、地下水、地质构造基本概念后,没有足够的时间深入来探讨地质条件对工程的影响,往往后面工程应用的章节皆为学生自学。
4、知识学习与工程案例结合程度不够。由于部分老师本身参与的工程项目不多,同时又由于课时的不够,这两部分原因导致学习的主要内容集中在枯燥的理论知识部分,学生容易产生枯燥情绪。
三、土木工程地质教学改革措施
为了很好地解决当前土木工程地质教学中存在的问题,让学生从这门课程中更多地学习到有助于工程实践的知识,必须有针对性对当前教学实践中存在的问题进行改革,具体改革措施如下所述:
1、建立和完善土木工地质程精品课程精品课程建设既是压力,又是动力。通过精品课程建设,可以找出当前教学中存在的薄弱环节,精简重复的教学内容,突出本门课程的特色,使土木工程地质这门课的教学目标和任务更加明确。精品课程建设首先就是教材建设,因此,有必要根据新时期土木工程培养目标,并结合当前土木工程建设中出现的新问题、新方法、新技术,编写一本深入浅出的教材,教材中不仅包含传统的知识要点和概念,还应包含当前新的地质知识观点、新的地质勘查手段等,同时还应包含工程实例,让学生尽可能地更深入地建立起工程地质与工程项目的联系。精品课程建设中重要的一条就是教师队伍的建设,因此,有必要加大对教师队伍的培养力度,引进和培养一批有新视野、新知识的老师,以此给课堂注入新的气象。
2、注重教学手段和教学方法的革新注意授课的科学性与艺术性,在教学过程中,善于发挥学生的主导地位,采用“讨论试”、“启发式”教学模式。同时,要注重课前的准备,精心备好每一节课,善于总结归纳每节课的重点,以“主线法”讲授课程知识。
3、增强对工程地质教学的重视对工程地质教学的重视首先就体现在教学和学习的时间上。尽量安排更多的课时,让老师有足够充分的时间去讲解基础概念和工程实例。同时,老师也可以通过其它方式来增加学生们的学习时间,比如规定某个主题,要求学生自主独立进行文献调研,完成该主题相关文献的归纳总结,并加大平时学习报告在总成绩中的比例。另外,强化考试试题库建设,完善考试规范和制度,强化对学生进行专业知识训练。最后,要重视工程地质实习在教学中的作用,因为该门课程的实践性很强,需要从大自然中去认识和掌握工程地质现象,使学生巩固在书本上学到的知识,有感性认识上升到理性认识,同时在野外地质实习过程中,亦可锻炼学生们的体魄和吃苦耐劳的能力。
4、紧密联系工程实践学习的目的最终是为解决实际工程的问题,在教学的过程中融入工程实例有助于学生在正式进入工作岗位之前对其有初步的认识和了解,因此,工程实例教学是一个非常重要的手段。比如,老师可以把自身主持或参与的工程项目作为案例,结合书本知识讲解如何解决工程问题,分享在解决工程问题过程中的心得体会,这样寓教于乐的方式既能激发学生的学习兴趣,又能让他们积累相应的工程经验知识。
四、结语
[关键词]土木工程 教学内容 教学模式
[中图分类号] TU7-4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)14-0079-03
我国土木工程建设有着飞快的进步,房地产产业和住宅的大发展、高速公路和高速铁路网的迅猛兴起,增强了我国的综合实力。城市建设中的基坑开挖不仅越来越深,而且开挖对周围环境的影响越发敏感;全国30多座城市已建或在建地铁,大冶露天铁矿开采的边坡高度达到800多米,海底隧道、煤矿开采的深度最深达到1000多米。同时,近些年我国工程建设中事故频发,如杭州风情大道地铁基坑倒塌事故、上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故、青岛输油管道爆炸事件。因此,我国对工程建设场地选址及场地内地质条件要求越来越高,水文与工程地质工作是土木工程建设重要的、不可缺少的基础工作。
1998年教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》,将原来的结构、桥梁、道路、岩土、矿井建设、城镇建设等8个专业合并为土木工程专业,成为一个宽口径的大专业土木工程,具有内涵广泛、支系众多、科目复杂的特点,涵盖领域极为广泛,对学科全貌充分认识与把握,以期培养出的学生“理论基础扎实,专业知识面广,实践能力强,综合素质高,并有较强的科技运用、推广、转换能力”。[1] [2]土木工程概论课程涵盖工业与民用建筑、交通土建、地下工程、岩土工程、市政工程、水利水电工程及国防工程等广泛领域。[3] [4] [5]通过对土木工程概论课程的学习,对刚进入大学的水文与工程地质专业学生以后从事土木工程相关的勘察、设计、施工、监理、管理等领域从事技术或管理工作有个较为全面的认识。
一、水文与地质专业对土木工程的重要性
资源开发和基础建设在国民经济中有着十分重要的意义。道路桥梁建设、煤矿资源调查等项目开展初期和建设过程中都必须对工程地质自然灾害、水文与工程地质条件、不良地质现象及工程对周围环境的影响进行评价和调查。资源开发利用、基础设施建设造成的水文与工程地质条件的恶化,对人类的生产和生活造成极大的影响,如采矿导致的地面沉降、人工开挖对边坡稳定性的影响、尾矿库对地下水的污染、水库蓄水诱发区域性地震,特别是近年来由于经济发展导致的全国大范围的雾霾天气。故此在各类地质环境评价、资源开发利用以及地基基础工程建设等过程中,不仅需要从业人员懂得水文与工程地质专业知识,而且会科学管理各种工程。但从现实情况来看,高级应用型技术人才普遍不足。
水文与工程地质的毕业生,既有厚实的专业理论基础、宽广的专业知识,又有较强的实践技能,可在大型工矿企业、城市、城镇从事给排水、地下水及区域环境评价等方面从事水文地质调查工作,也可在有关部门从事飞机场、港口、海岸带海洋环境、铁路、公路、隧道、水库等土木工程方面的工程地质勘查工作。
二、土木工程概论课程的特点
(一)涵盖内容全面
本课程包括材料力学和结构概念、建筑工程类型及施工工艺、飞机场工程的选址及建设、地下工程类型及施工工艺、桥梁工程的类型及施工工艺、道路工程的选线及种类、铁路工程、海口工程、给排水工程、海洋工程、土木工程中的灾害等内容,其中不仅涉及材料力学、结构力学、土力学、钢筋混凝土结构等力学内容,还涉及规划、施工及监理方面的内容,因此学好这门课程,对于刚跨进高等学校大门的水文与工程地质专业的学生而言,理解本专业的培养目标意义重大。
(二)发展变化快
土木工程虽然是一门古老的学科,但其领域随相关学科的发展、经济建设和社会进步的需要而不断深化、不断拓展。
(三)应用性广
随着城市化的发展,我国对能源需求越来越大,高层及超高层建筑越来越多,建筑基础形式多以桩基础等深基础为主,这不仅要求水文与工程地质专业毕业生掌握扎实的专业基础知识,同时又为毕业生就业提供了更多的机会。
三、土木工程概论课程存在的不足
(一)教材内容的滞后
土木工程建设种类、规模发展日新月异,由于时效性,教材不可能及时反映土木工程的变化,已淘汰的施工工艺技术甚至还有可能在现有的教材中出现。
(二)课堂教学方式不丰富
土木工程概论课程涉及的工程种类多、工程性很强。现代多媒体的运用相较于传统的黑板教学而言,能够大大提高教学效率,在很短的时间内扩大了学生的知识面。涉及高层建筑、桥梁、隧道等工程的施工工艺的流程、各种施工机械的操作过程,学生如不到工地现场则不能很好地掌握关键施工技术,这就导致教学效果不理想,学生对知识的掌握不牢靠。
(三)教学素材收集难
由于土木工程涉及交通、土建、港口、海洋等方面,其覆盖面相当广泛,要收集各种工程的典型性素材有相当的难度。
四、土木工程概论课程教学改革
(一)精选教学内容
土木工程概论课程的教学目标是开拓学生土木工程的视野、培养学生土木工程的意识、激发学生持久的学习动力。因此在讲课时可选择生动宏伟的建设场景和案例,如上海中心基坑施工、广州东塔基坑施工、三峡大坝工程、港珠澳大桥建设及世界各地的海底隧道工程等,以此来让学生建立土木工程的整体和发展思维,从而提高他们学习后续课程的兴趣和质量。同时,在教学中将学生带到实际工程现场,进行现场教学,让学生提前接触生产实际,掌握一些现场施工的知识,为他们走向工作岗位奠定坚实基础。
(二)采用形式多样的教学方法
为激发学生学习兴趣、提高课堂效率,各种如桥梁类型、隧道类型、飞机场形式等可以用静态多媒体直观、形象地展现出来,以此提高学生对工程的直观认识,加深学生的理论知识,以较少的教学时间收到很好的教学效果。土木工程概论内容丰富多彩,为避免课程内容变得枯燥无味,教师在课堂教学中不应仅仅以静态图片的形式向学生讲解土木工程的有关概念、理论,这样易让学生产生厌学情绪。课间播放一些隧道施工、深基坑维护施工的教学短片,如人工挖孔桩、港珠澳大桥施工录像、广州东塔的施工动画、管桩打入施工过程、双排桩施工过程、锚杆支护施工过程、越江隧道施工动画、边坡加固施工过程。通过教学录像的播放,让学生掌握各种土木工程的施工方法。
(三)穿插专题讲座
为了让学生了解土木工程的最新发展状况,针对新近的一些深大基坑工程、桥梁工程及土木工程方面的试验平台做专题讲座,如上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故分析、上海中心深基坑支护工程、港珠澳大桥施工、国内外离心机试验、动态空心圆柱剪切试验等。随着城镇化的进展,近年来淮南新建了一批深基坑工程、桥梁工程、隧道工程。在教学过程中,邀请现场技术人员到课堂上来给学生做讲座,如进行过“搅拌桩维护施工”、“地下连续墙施工”、“拉森板桩维护施工”、“地下空间施工”、“打入桩施工”等专题讲座。专题讲座不仅充实了教学内容、开拓了学生的知识面,而且能引导学生从事土木工程的就业方向。
(四)知名人物及实验平台介绍
为增加水文与工程地质专业学生对国内外高校土木工程专业的认识及针对部分学生今后考研的情况,教师在讲解到各种土木工程时,可穿插些相关的历史人物、当代知名学者及国内的一些重点实验室的介绍。如讲到桥梁工程时,可讲一讲茅以升事迹、卢沟桥事件、国内外知名高校桥梁工程专业的知名学者及同济大学的桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室;讲到地下工程时,可介绍同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室的离心机试验机、动态空心圆柱剪切仪;讲到铁路工程时,可介绍一下中国首位铁路工程师詹天佑、同济大学的道路与交通工程教育部重点实验室;讲建筑工程时,可说一说建筑大师贝聿铭的杰出成就等;讲到土木工程灾害时,可介绍同济大学的土木工程防灾国家重点实验室。
(五)新近知名土木工程建筑介绍
国内外的知名建筑发展日新月异,现有的教材很难跟上其发展变化。因此,在讲授土木工程概论时,应介绍国内外最新的土木工程建设进展,以增加本课程的时效性,从而激发学生的学习热情。讲土木工程材料时,可穿插装修材料的最新发展状况;讲高层建筑时,可介绍国内正在建设的摩天大厦,如上海中心大厦;讲桥梁工程时,可穿插东海大桥、杭州湾大桥的建设情况;讲高铁建设工程时,可结合京福高铁来讲;讲水利工程时,可以介绍一下我国西南地区正在建设的水电站,如向家坝水电站、白鹤滩水电站以及金沙江、雅砻江、大渡河等“三江”水电基地。通过讲解一些知名重大工程建设的情况,可以拉近水文与工程地质专业学生与土木工程之间的距离,以此激发学生学习本门课程的兴趣。
(六)授课教师的优选与培养
土木工程概论涉及现有的各种工程,要求授课教师不仅要具有宽广的知识面,而且要有丰富的实践经验,为此要选具有丰富科研经历的教师授课本门课程。近年来,由于高等学校招生规模的扩大和高校教师数量的不足,尤其是有一批青年教师缺乏实践经验,致使土木工程概论的教学存在一些问题。因此,不仅要求有经验的教师对年轻教师进行传、帮、带,鼓励年轻教师参与相关研究课题中,而且为了掌握土木工程的最新进展,年轻教师要经常参加国内外的相关学术会议,在寒暑假期间,尽量去工地实习、锻炼,掌握现场施工的细节,不断更新土木工程概论的教学内容。
五、结论
土木工程概论课程教学改革可起到几点作用:1.提高学生学习土木工程概论课程的兴趣、效率,激发了水文与工程地质专业学生将来从事土木工程建设的热情。2.使学生更深刻地认识到土木工程概论课程的重要性,加深理解水文工程地质对各类工程的影响,以及各类工程与水文工程地质间的相互作用与关系。3.提高了学生在土木工程建设中,保护水文与工程地质环境的自觉性,能够让学生认识并分析不良水文与工程地质条件,并能针对具体问题提出处理措施。
[ 注 释 ]
[1] 傅光耀.关于土木工程专业建筑工程方向教学改革的探讨[J].高等建筑教育,2001(1):25-26.
[2] 王清标,初明祥,胡永强.大土木背景下《土木工程概论》教学模式创新研究[J].当代教育理论与实践,2012(4):75-77.
[3] 王琰,周戒.对现代土木工程专业教育的几点探讨[J].高等建筑教育,2003(3):12-14.
一、工程地质实习在普通本科院校中的作用
(一)工程地质实习是普通本科院校学生职业能力形成的关键环节
工程地质实习是对传统《工程地质》理论教学的补充和扩展,是培养应用型高级土木工程技术与管理人才的重要环节,教学过程中只有紧密结合野外实践,才能让学生更好的理解和掌握工程地质理论知识、工程地质勘察方法以及一些不良地质现象的专项施工方案等。在专题教研活动探讨之后,我校特意在修订2015版培养方案中增加了工程地质实习。
二、目前普通本科院校认识实习存在的问题
(一)企业对认识实习的指导相对缺乏
企业一方面并没有承担认识实习教学任务的法定义务;另一方面,企业始终以盈利为主要目的,由于工程地质实习经费相当有限等原因,即使承担了工程地质实习的教学任务,企业也不能从中获取经济利益,况且大规模的接收学生进入施工现场存在很大的安全隐患。在市场经济的大背景下,企业一方面担心学生进入工地影响正常的生产秩序,一方面害怕出现安全事故影响企业的资质、阻碍企业的发展。由此种种,即使是乐意接受学生进行工程地质实习的企业,往往也只是让学生在接近竣工的工地附近“远远的观摩”,对于灌注水下混凝土等技术含量较高但又同时存在较高不安全因素的施工项目,学生并不能够近距离的观察。学生无法深入了解工程地质条件以及一些复杂岩层的施工方法,无疑会使实习效果大打折扣。
(二)教师的施工经验得不到及时更新
虽然我院近年来大力引进高素质人才,但是由于传统观念和分配制度等原因,引进的博士大多只愿意承担理论课的教学任务,对于需要亲自奔赴工地一线进行施工工艺的讲授的实习,不太愿意参加。目前科技发展速度相当快,很多新设备、新技术已经逐步应用在工程上,很多指导老师并没有对这些新设备、新技术进行针对性的学习,仍然只是按照原有的知识储备进行讲授,这不利于学生综合素质的提高。
(三)学生对认识实习的认识有偏差
学生是学习的主体。我校2015版培养方案土木工程专业工程地质实习在第四学期初展开,前三个学期主要以理论课学习为主,专业基础课只有《土木工程材料》、《房屋建筑学》、《工程地质》等有限的几门,与工程地质实习密切相关的《土质土力学》等课程还未开设。加之工程地质实习是大学四年里第一次真正意义上的近距离接触工地,很多学生主观上认为认识实习实际上就是去工地“走马观花”。再者,实习经费相当有限,如果指导老师给出不及格的成绩,下一年度还要自行筹集学生去工地的各项费用,学生在潜意识里面已经认定只要自己象征性的完成认识实习的各项任务就不可能出现挂科的情况,因此学生在工地现场并没有认真的学习、也没有虚心的请教工地上的工程师,回到学校之后也没有认真撰写实习报告,这也在很大程度上导致了工程地质实习逐步沦为一次野外旅游,导致实习效果不尽如人意。
三、改革方案
(一)教学模式改革
学生是学习的主体,对于实践教学,除了提高指导老师自身的素质以外,更为重要的是激发学生自主学习的兴趣。首先,在准备工作阶段,要面向全体学生召开实习动员大会,强调工程地质实习的重要性,明确实习的目的及要求。通过专业知识讲座、播放典型工程案例视频等方式,提前预习相关知识、做好理论储备。其次,在现场实习阶段,指导老师根据之前预习的内容进行针对性的讲解,结合现场实际情况提出个性化的问题,调动学生自主思考的积极性,真正贯彻《高等教育法》中理论联系实际的人才培养要求。最后,“温故而知新”,实习结束后,要求学生认真进行总结、系统的撰写实习报告,对实习的内容进一步的巩固和吸收。
(二)延伸和拓展
批改实习报告的过程中,指导老师也发现一些实习过程中表现非常好、有一定的撰写专业技术资料的能力的学生。我校近年来大力引进高层次人才,通过近几年的实践,已经逐步摸索出一条培养本科生参与学校创新实验、加入课题组项目研究、最终发表学术论文的技术路线,作为工程地质实习的延伸与拓展。
从培养方案、学制、专业与课程设置等方面,文章对澳大利亚新南威尔士大学土木工程专业教育模式进行分析和比较。该校在本科阶段一般是“宽口径、厚基础”的大土木培养模式,并设置单学位与双学位并重的学士培养机制,课程学时和学分设置紧凑,学生选修课程自由而宽泛。研究生阶段分为课程研究生(硕士)和研究型研究生(硕士和博士)两个培养层次。课程研究生通过完成课程学习,修满指定的学分即获得学位;研究型研究生一般没有学分要求,但对论文的研究质量和创新性要求高,体现了“宽进严出”的培养模式。通过对该校一流学科工程教育模式的比较研究,为国内高校土木工程专业的学科发展和卓越工程师教育计划的推进提供一些有益的建议。
关键词:土木工程;教育模式;培养方案;专业与课程设置;比较研究
中图分类号:G649;TU 文献标志码:A 文章编号:
10052909(2016)06002705
澳大利亚的高等教育体制源于英国,但教育理念和美国类似,教育质量享誉全球。由于良好的气候环境和完善的教育服务体系,澳大利亚每年吸引大量的海外留学生,是四大英语国家留学基地之一,其教育产业已经成为该国仅次于采矿业、农牧业和旅游业的第四大产业。当前,中澳各大学之间的教育交流越来越多,研究澳大利亚著名大学一流学科的教育与培养模式,对促进中国高校学科的发展也大有裨益。
近些年来,为了提升中国高校土木工程学科的教育理念,促进卓越工程师教育计划的良性发展,国内学者对不同国家和地区的土木工程专业教育与培养模式进行了分析和比较。比如,对澳大利亚高等教育的体系、机制和特色的分析,对澳大利亚一些大学的土木工程专业培养方案、研究生培养层次,以及“宽进严出”培养模式的比较研究[1-3];以中美高校土木工程专业培养模式为对象,从美国高校的学科设置、专业评估、执业注册制度、卓越工程师培养等方面进行分析,为国内相关院校土木工程专业人才培养方案的改革提供参考[4-6];以卓越工程师教育计划和国际化土木工程人才培养合作办学为视角,分别对德国亚琛工业大学的国际合作办学机制、台湾大学的土木工程专业本科培养特色,
以及卓越工程师国际化课程教育体系等方面进行比较[7-10]。以上的这些研究均有助于推动中国高校土木工程专业教育与培养模式的改革与创新。
新南威尔士大学(The University of New South Wales)土木工程专业在2015年QS世界大学学科排名中名列第14位,在澳大利亚排名第1位,具有良好的学术声誉和宽松的教学与研究氛围。本文
结合新南威尔士大学土木与环境工程学院土木工程专业的培养方案、学制、专业与课程设置等几个方面,对其一流学科的工程教育模式进行分析和比较,为国内高校土木工程专业的学科发展和卓越工程师教育计划提供一些有益的建议。
一、专业设置与培养方案
新南威尔士大学土木与环境工程学院隶属于工程学部,按专业分类主要有土木工程、环境工程、测绘与地理空间工程三大专业。其中,土木工程专业分为工程施工与管理、岩土工程、结构工程、土木工程与建筑四个方向;环境工程专业分为可持续工程、交通工程、水工程三个方向;测绘与地理空间工程专业分为土地测绘与房地产开发、工程测量、采矿测量、水文测绘、地理空间科学与工程、遥感和数字制图六个方向(图1)。
结合以上的专业分类和方向设置,制定的研究领域主要有工程施工与管理、环境工程、岩土工程、结构工程、测绘与地理空间工程、交通工程、水工程共七大领域。同时,设置了研究中心,分别为测绘与地理空间创新中心、基础工程与安全中心、施工创新和研究中心、可持续工程中心、水文与资源研究中心、净水研究中心、澳大利亚住宅与基础设施气候适应研究中心、集成化交通体系创新研究中心。
人才培养方案主要有三个层次,一是本科学士学位(Undergraduate degree);二是课程研究生(Coursework Program,主要培养课程硕士学位);三是研究型研究生(Research Program,又分为硕士和博士两个阶段)。此外,还有一些面向社会的短期培训模式,主要目的是为一些工程技术人员的知识更新和提高工作技能服务。
(一)本科生
在本科培养阶段,主要有单学位和双学位两种模式。单学位一般学制4年,双学位一般学制5~6年。学生的选择灵活而又宽泛,在学期间可以交叉选择艺术、科学、商贸、法律等双学士学位课程。
本科单学位主要包括土木工程、环境工程、土木工程与建筑、测绘工程、地理空间工程等五类学士学位授予方向。土木工程专业方向单学位的学生或多或少都要选修一些与环境工程相关的课程,并完成相应的学分要求。
本科双学位主要包括工程与艺术、工程与商贸、工程与法律、工程与科学、土木工程与其他工程等五类学士学位授予方向。其中,土木工程与其他工程方向的学制一般为5年,主要是土木工程与测绘工程、环境工程、采矿工程方向的交叉结合。工程与艺术方向的学制一般为5~5.5年,工程与商贸方向的学制一般为5.5年,工程与法律方向的学制一般为6~6.5年,工程与科学方向的学制一般为5年。
(二)课程研究生
课程研究生不设导师制,主要讲授课程,学生通过修满指定的课程和学分获得硕士学位,一般又称为课程硕士。课程硕士的学制通常为2年,每学期需要修满4门课程,每门课程一般通过阶段性的PPT课堂讨论、课程论文、课程考试来完成。目前,课程硕士约占新南威尔士大学硕士学生总数的绝大多数。提供课程硕士学位的专业方向主要有土木工程、环境工程、地理空间工程、岩土工程与工程地质、工程管理、结构工程、交通工程、水文与资源工程、净水与污水处理工程。
课程硕士设置三个培养层次(图2)。一是研究生课程认证,主要为一些没有本科学位的大专生过渡学习阶段;二是研究生学历认证,主要针对一些专业背景或学习成绩达不到要求的本科生;
三是硕士学位认证,要求具备本专业本科学习背景,成绩达到一定的要求,且有学士学位的学生。课程认证要修满24学分和4门课程,学历认证要修满48学分和8门课程,学位认证要修满96学分和16门课程。
(三)研究型研究生
研究型研究生的学位授予主要分为哲学博士(Doctor of Philosophy)、工程硕士(Master of Engineering)与工程科学硕士(Master of Engineering Science)三类。与课程硕士不同的是,研究型研究生没有具体的课程和学分要求,是在导师的指导下从事专业内某一领域的研究工作。
哲学博士按专业主要分为土木与环境工程、测绘与空间信息系统两大类,学制一般为4年。本科生获得学士学位以后可以选择直读博士,或者工作几年再读博士,不需要有硕士学位。博士论文的长度一般不超过十万字数,要经历4年的持续研究与学习。一般要求博士生每年做一次阶段性研究报告,是对研究创新的重要评估。如果未通过,推迟四个月再申请汇报;若再次没有通过一般作退学处理。此外,博士阶段虽然没有课程学习要求,但一般来说,学生会结合研究的需要,去选修一些本科或课程硕士的课程。博士学习阶段的退学率比较高,有的专业高达50%~60%。
工程硕士与工程科学硕士学制一般是2年,主要专业有土木工程、环境工程、地理信息技术、岩土工程与工程地质、项目管理、结构工程、交通工程、净水与水文工程、水资源等。工程硕士着重培养学生的工程应用能力,要求学生在应用中提出一些独到的见解或对应用技术有所促进。工程科学硕士着重工程中的一些涉及计算与分析的研究问题,培养学生从科学的角度去思考如何促进工程技术应用的提升。一般具有本科学位的学生可以选择学习工程硕士或工程科学硕士,类似于博士。研究型硕士的退学率也很高,在学期间需要定期汇报阶段性研究进展。
(四)比较研究
通过对新南威尔士大学土木工程学科的专业设置与培养方案的分析,可以得出以下几点结论。
一是,专业设置和国内大学类似,属于“宽口径、厚基础”的大土木类型,既包括传统的土木工程(建筑工程、地下工程、桥梁工程、道路工程),又包括交通工程、工程管理、房地产等方向。与国内大学不同的是,土木工程一般与环境工程相结合,因此也包括一些与环境相关的专业或方向,比如可持续工程、水工程、测绘与地理空间工程等。此外,本科生四年的学习不再细分专业方向,真正体现了“宽口径、厚基础”的培养模式。
二是,本科生可以选择双学位培养方案,在完成本专业学士学位的课程和学分要求以外,可以再选修一些其他学院的与科学、艺术、商贸、法律、经济管理等相关的学位。从这个角度来说,本科生的专业和学位选择余地宽泛,有利于学生的均衡教育和视野拓展。此外,部分对从事科学研究感兴趣的本科生也可以直接选择攻读博士学位。
三是,课程研究生培养方案给一些不愿意从事科学研究,又想获得硕士研究生学历或学位的本科生提供了教育机会。他们可以通过修满一些课程和达到规定的学分要求,从而获得课程硕士学位,部分本科生也可以通过这个阶段进一步提升自己的专业知识水平和工作技能。
四是,研究型研究生一般没有课程和学分要求,这样有助于学生尽快进入研究状态,安心于研究兴趣。研究型硕士又分为工程硕士和工程科学硕士两种类型,有助于学生结合自身情况进行灵活选择。
五是,研究阶段没有的硬性要求,但对研究的创新性要求较高。比如针对博士的培养,每年学生都要汇报阶段性研究进展。由相关领域的学者进行评价,给出是否可以继续研究的建议。论文完成后不设置答辩环节,而是采用函评的方式由世界范围内的著名学者进行评阅,并给出是否达到授予学位要求的评价,真正体现了“宽进严出”的培养模式。
二、 课程设置
(一)本科生
土木工程专业本科生所修课程和学分如图3所示。课程主要分为基础课、专业基础课、专业课和实践四大模块。第一学年主要以基础课程为主,包括数学、物理、材料、化学、力学、各类基础设施体系、工程师基本概念、工程设计与创新等;第二学年以专业基础课和专业课为主,包括固体力学、水工程、交通与公路工程、工程计算与施工、通识教育、结构分析与建模等;第三学年以专业课为主,包括工程运营与控制、土力学、钢与混凝土结构、水力资源工程、土木工程实践、应用土工技术与工程地质、给水排水工程等;第四学年是实践环节,除了通识教育以外,主要包括与实际工程相结合的毕业论文专题,以及一些专业选修课。
以上每门课程均为6个学分,每学期一般安排4门课程,学生四年需要修满192个学分,方可获得学士学位。从课程设置来看,体现了土木工程学科宽泛的特点,在第四年的选修实践课中,学生可以灵活选择自己所感兴趣的工程方向。
(二)课程研究生
土木工程专业课程研究生的课程设置如图4所示。这些课程充分体现了工程教育宽泛的特点,既包括与土木工程设计、施工和管理相关的基本课程,又包括与经济、环境、可持续发展相关的选修课程。
允许课程研究生跨专业背景学习,如果学生来自于其他专业或者没有修完土木工程专业本科课程,一般会被建议增加选修一些相关的课程,以便增强本专业的知识背景。课程设置的类别和数量主要以培养学生具备解决与工程管理、岩土工程、结构、测绘、交通、给水排水等领域相关的高等学科知识为主。
(三) 比较研究
通过对新南威尔士大学土木工程专业本科生和课程研究生的课程设置分析,可以得出以下几点结论。
一是每门课程均设置为6个学分,每学期一般固定4门课程,学分制度和课程数量设置合理,有助于学生更好地学习和理解专业知识。国内大学土木工程专业课程的学分一般从1~4.5不等,学分设置分散,课程学时也很分散,有的课程仅仅设置为几周时间,有的课程却跨度一个学年。分散的学时和学分设置既不利于学生选修课程,也不利于学生对专业知识的充分理解和消化。
二是由于本科教育阶段设置了双学位培养模式,本科生可以自由选择自己感兴趣的学科或专业的课程。课程研究生也设置不同的学位授予类型,可以在土木工程专业范围内自由选择不同方向的课程,也可以跨不同专业或方向交叉选择课程。
三是实践环节设置是直接与实际工程相关联的,一般鼓励学生在工程单位实习期间同时完成毕业论文,增设一些实践选修课程,这些课程可能就开设在实验室或工程单位,以鼓励对不同工程感兴趣的学生自由选择学习。
四是对研究型研究生虽然没有课程和学分要求,但会要求他们根据不同的研究方向和研究方法有针对性地选择某些课程学习或直接去旁听。比如,从事数值分析的研究生可以选择一些高等工程数学课程,从事计算机编程与模拟的可以选择一些计算机程序课程。
三、结语
通过对新南威尔士大学土木工程专业的培养方案、学制、专业与课程设置等方面的教育模式进行分析和比较,提出了一些建议,为国内高校土木工程专业的建设、培养模式的改革、卓越工程师教育计划的实施提供借鉴。
(1)土木工程专业设置宽泛,培养方式灵活,真正体现了“宽口径、厚基础”的大土木培养模式。
(2)本科教育阶段设置单学位与双学位并重培养机制,学生不仅可以在本学科获得学位,还可以在不同的学科和专业间学习相关课程,取得相关的学位。
(3)课程设置体现了学科教育的宽泛特点,单门课程固定为6个学分,每学期固定4门课程,课程学时和学分紧凑集中。
(4)本科阶段的实践环节一般要求学生在工程单位完成,既包括结合实际工程案例完成的毕业论文,又包括一些与不同工程类型相关的实践选修课程的学习。
(5)研究生培养分为课程研究生(硕士)、研究型研究生(硕士和博士)两个层次。课程硕士不设导师制,不需要从事研究,主要是完成相关专业的课程学习。研究型研究生没有课程学习和学分要求,主要从事相关领域的研究工作。
(6)研究型研究生的培养充分体现了“宽进严出”的培养模式,没有硬性的要求,每年定期进行阶段性研究进展汇报,优胜劣汰,淘汰率较高。
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改进课堂教学的方法
(1)利用多媒体教学。随着科技的发展,课堂教学的方法不再是单调的叙述,多媒体也成为课堂教学的一个重要组成部分。特别是工程地质课堂教学中,适当穿插多媒体方式讲授,能起到立竿见影的效果。比如在讲授地形地貌、不良地质作用以及由于岩土问题引起的工程事故及常见的处理措施、实验过程等内容时,仅靠讲述的方法,无法提高学生的学习兴趣和主动性。因此把这些章节相应的内容制成多媒体教学软件,通过图像、声音、动画、文字、录像的形式展现出来,这样不仅能扩大课堂教学的信息量,而且还增强了教学直观性,激发学生兴趣和学习的主动性,能起到加深学生印象及提高教学质量的效果。
(2)改变传统教学模式。教师与学生之间既是师生关系,又是平等的同志或朋友关系。教师应充分利用有限的学时数,注意突出重点、讲授难点,改变传统的“注入式”教学为“互动式”与“启发式”教学。对课程的重点内容、难点问题在课堂上采用问题设置、讨论及布置课后专项小论文等多种方式进行。比如讲到《特殊土》这一章节,由于内容枯燥、单调,单是课堂讲述效果不佳,可以通过设置问题,学生找到特殊土施工的工程实例及处理方式,利用图书馆、网络等多种手段对提出的问题积极思考,并学会分析问题和解决问题。对不良工程地质问题的处理及地质灾害的预防等方面的问题可以通过不同的工程实例进行课堂讨论,学生提高了分析问题和解决问题的能力,教师也可从学生身上学到一些独特的思路或方法,真正做到教学相长。通过课堂讨论及设置问题的方法可以激发起学生的求知欲望和参与兴趣,激励或启发学生运用已学知识,结合所讲授内容,联系起来思考问题,提出问题,进行广泛讨论。
(3)注重教学中的反馈信息。教学过程是一个控制过程,是一个由教师、学生和知识信息3个要素构成的教学控制系统。教学过程中的反馈信息包括正反馈与负反馈,它们是教学效果比较真实的反映。对正反馈信息,我们继续努力保持;对负反馈要采取正确态度对待,及时认真地分析负反馈产生的原因,并采取有效的教学办法改进,使教学活动沿着良性循环的方向发展。
完善室内实验环节
工程地质室内实习是工程地质学的一个重要组成部分,包括主要造岩矿物及三大岩类的肉眼鉴别及工程地质识图。对于主要造岩矿物及三大岩类的肉眼鉴别,通过室内标本进行,并辅以课堂多媒体图片讲解。实验室对学生进行分组,每组人数一般为5人,让学生在实习指导书的指导下独立完成各项实验内容,授课教师及实验教师应跟踪指导。实验过程中小组之间进行相互考核,教师现场提问,并根据实验效果及实习报告的完成情况,给出成绩,实验成绩一般占总成绩的20%。对于工程地质识图内容,主要由3个步骤完成教学:(1)课堂理论讲授;(2)进行实际工程地质图分析;(3)布置工程地质识图作业。通过这3个步骤,学生识别地质图的能力有了较大的提高。
加强及规范野外实习教学
工程地质学的一些地质术语比较抽象,直接理解起来有一些困难,需要建立感性认识,这就需要通过野外实习来实现。通过野外实习可以验证、巩固和进一步加深已讲授的理论知识,使学生懂得野外地质工作的基本方法,熟悉工程地质问题及其处理方法,激发和培养学生的创造能力。为了不使野外实习流于形式,我们应从以下几个方面加强野外实习,提高野外实习效果。
1建立多个固定野外实习基地
联系和建立多个野外固定的地质实习基地,改善实践教学条件,是野外实习得以成功的前提条件。没有固定的实习基地,实习带队教师对实习地区的工程地质条件不甚清楚,无法保证实习的质量。洛阳地处豫西丘陵地带,黛眉山、伏牛山地质公园为工程地质实习提供了良好的条件,为保证实习顺利完成,我们与3个有实习条件的单位建立了实习基地。
2做好实习准备
为了保证野外实习效果,必须精心做好实习路线的选择。本着节省开支,充分利用本市资源的原则,我们的工程地质实习就在洛阳市的龙门和郊县的黛眉山及伏牛山地质公园进行。在工程地质野外实习中要用到某些仪器设备,因此在实习前还要准备好实习中需要用到的地质罗盘、大镜、地质锤及照相机等相关设备。此外,还要做好实习动员,为期一周的工程地质实习虽然很短,但工程地质实习本身所具有的危险性,要求我们不能放松实习动员,而要做好实习动员工作,让学生明确地质实习的目的、要求和实习纪律。特别是要强调野外实习的开放性、危险性及分散性,以免给管理造成不便。在实习动员中带队实习教师要认真讲解野外可能出现的安全问题及预防措施并签订必要的安全合同。在实习进行前一周,实习带队教师还要编写实习计划书及实习任务书并发放给学生,让学生对实习内容有所了解并在实习前复习相关理论知识。
3加强实习内容,聘请有经验的工程师现场讲解
工程地质是一门实践性很强的课程,通过课堂学习,学生只能学到理论性的知识,但对地质现象还没有一个感性认识,理解它需要到野外,验证它更需要到野外,可以说,地质学家的实验室在野外。要做好野外实习这个环节,除了建立固定实习基地与做好实习准备外,我们更应该丰富实习的内容。所选路线地质内容要比较丰富,如野外识别岩石,我们所选择的是栾川老君山,在通往老君山的道路上可以看到两侧的沉积岩,在老君山景区内可以看到变质的千枚岩、岩浆岩中花岗斑岩、花岗岩及岩浆岩的侵入关系,同时可以看到附近的岩溶现象。
另外,在实习过程中,为避免学生成群呈无序状态,要适当增加实习带队教师,保证大部分学生能听清教师讲解的内容。特别是为了让学生系统了解实习地区的地质史及工程地质问题,近几年的工程地质野外实习中,聘请有工程勘察经验的工程师到现场讲解,取得了比较好的效果。
改革考核机制
由于工程地质学具有实践性强等特点,我们的考察重点不单单是理论知识,还有学生的实际动手及野外认知能力,因此不能笼统地按以前的模式闭卷考试。在我校,专业方向不同,工程地质课程的性质也不同。对于土木工程专业的地下工程方向来说,工程地质是考试课,总成绩主要由平时成绩、室内实验成绩及理论成绩组成。平时成绩不再单纯靠出勤率来给定,还要结合课堂讨论情况及课后小论文完成的情况。室内实验成绩占总成绩的20%,考核成绩主要根据现场直接识别、实验提问及实验报告给定。理论成绩占总成绩的60%,在期末以闭卷的方式考核基本知识与基本理论。对于土木工程专业中的交通工程方向,工程地质课虽然为考查课,但同样由室内实验、平时成绩及理论知识测试环节组成,考核时除注重学生理论知识、基本理论的掌握情况外,更加注重学生的动手能力。
关键词:土木工程;结构设计;安全问题;策略
中图分类号: TU318 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)34-166-2
0 引言
土木工程结构设计是确保整个土木工程安全与质量的关键环节,在土木工程建设数量日益增加的今天,人们越来越重视其设计安全问题。所以深入分析土木工程结构设计安全问题,并制定相应的改进措施,对提升土木工程结构的安全性具有重要的现实意义。
1 现代土木工程的特点分析
社会与经济的飞速发展,对土木工程的建设提出了更高、更多元化的要求,为了进一步满足这些需求,大规模、大跨度、超高层、轻型、大型以及精密设备现代化的建筑物逐步成为时展的重点,这些建筑物具有高质量、高效益和快施工的基本特点,使得土木工程出现了新的特点,主要包括:
1.1 建筑材料方面
科学技术的发展推动了各项新技术、新材料的研发和应用,土木工程中使用了越来越多的新型高强轻质材料,例如比钢轻的镁合金、玻璃钢(玻璃纤维增强塑料)等。在应用这些新材料时,我们还要注意其各项参数的研究,比如有些材料的弹性模量偏低,还有些材料价格高昂,限制了其应用范围。同时,在提升现用钢材和混凝土的强度和耐久性方面虽然已经取得了一些成果,但为了紧随时代的发展需求,仍需加大研究力度[1]。
1.2 工程地质与地基方面
土木工程结构的设计与施工与施工现场的地质与地基构造以及自然的应力情况和力学性能有着直接的关系。同时这些因素还对工程设施的选择、结构体系以及建筑材料的选取有很大的影响,尤其是地下工程,其影响巨大。现阶段,应用在工程地质和地基勘察的技术主要是现场钻探取样,室内分析实验,这种模式的勘察存在适用于小型建筑的局限性。现代化大型建筑的发展需求要求亟需研发满足时展的新型勘察技术与方法。
1.3 工程规划方面
在传统的工程总体规划时,工程经验占据很大成分,但日益扩大的土木工程规模对工程规划有了更严格的要求,所以必须运用系统工程的理论和方法,进一步提升工程规划的科学水平。对于特大型土木工程,比如高大水坝,会对当地的生态平衡以及农业生产产生深远影响,并且会对自然环境起到改变作用,此类工程的社会效益利弊兼存,其总体规划必须全面考虑,趋利避害[2]。
1.4 工程设计
土木工程设计应坚持适用、安全、经济、美观的原则,根据实际情况开展合理的工程设计。目前,在分析确定工程荷载值以及材料强度值时常用的方法是概率统计,对自然因素作用在时间与空间上的分布与统计规律进行科学研究,如风力、地震波、海浪等因素,深入探索反映材料非弹性以及结构大变形、动态、与岩同作用,完善并深化结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论[3]。另外,还要结合现代化的计算机系统,利用其高效能的计算和设计方法开展工程设计,保障工程设计的科学合理与可操作性。
2 土木工程结构设计存在的主要安全问题分析
2.1 结构设计的稳固性偏低
工程结构设计中的稳固性指的是当工程局部出现破损时,工程的整体安全不会受到巨大的冲击。例如,土木工程受到地震、火灾、爆炸或其他人为事故等灾害时,只有结合工程的地质以及土质承载力,合理论证工程的结构设计,才能保障设计中的延性及冗余度达到最佳状态,进行将建筑的损坏程度降至最低。由于结构的稳固性直接决定了整个工程的安全,所以进行土木工程结构设计的首要前提就是要确保结构的稳固性。但从目前我国的土木工程结构设计现状来看,其稳固性偏低,不符合相关的规定标准,造成灾害来临时伤亡惨重。
2.2 结构设计的规范安全设置较低
目前,我国的土木工程结构设计安全规范还不完善,权威性与约束力较差,导致工程的质量令人堪忧,有的土木工程甚至使用年限仅为几年,使用过程中常出现墙壁开裂、变形等问题。究其原因,就是结构设计的安全规范设置偏低。如与国外对比,我国规定的办公楼楼板承受的活荷载值是200kg/m2,而美国是240kg/m2,英国是250kg/m2,以此为标准建造出来的工程质量显然偏低。
2.3 无法明确区分构造柱和承重柱
土木工程结构设计中若无法准确区分构造柱和承重柱,则会直接影响工程的牢固性,降低工程的安全性。一般构造柱指的是与梁配合,避免墙壁出现裂缝,提高建筑物抗震能力的墙柱。若设计人员将构造柱当成承重墙使用,其强度远不如承重墙,在遇到例如地震等剧烈震动时,就会由于抗震能力不足导致建筑物出现裂缝、沉降等现象,严重时会造成建筑物倒塌。此外,承重柱截面积设计偏小也是影响工程安全的重要问题。为了方便分析受力,在抗震要求不高的工程结构设计中,设计人员会设计偏小的承重柱截面积,这样一来在有外力作用时,会造成柱、梁开裂等问题,极大地降低了建筑的使用寿命[4]。
3 改进土木工程结构设计安全性的有效策略
3.1 制定规范化的标准和体制
土木工程的结构设计必须有完善的、规范化的国家标准和要求,在严格遵守相关法律规定的前提下进行科学合理地设计。建议我国的土木工程结构设计结合我国的实际情况,吸取外国的先进经验,推动规范化设计标准的发展,积极促进土木工程结构设计水平的有效提升[5]。同时,建立健全管理制度、人员规范要求等,严格监督其各项制度的执行效力,提高工程设计行业的规范化、制度化。另外,还要定期对土木工程结构设计进行安全性检查,及时上报并整改不符合安全要求的设计项目。
3.2 强化设计人员专业能力和综合素质的培养
设计人员的专业能力和综合素质直接关系着土木工程结构设计的科学合理性,所以,强化设计人员专业能力和综合素质的培养尤为重要。首先,加强对设计基本知识内容和技能的培训。设计人员应全面、系统化地了解和掌握土木工程项目设计,在结合具体的工程勘察情况进行科学的设计。其次,着重培养设计人员的安全意识,确保工程结构设计的安全性。在进行工程设计时,设计人员要准确识别存在的安全问题,并进行反复的论证后再进行相应的设计。最后,时代的发展推动了各类新型的结构设计技术和方法的层出不穷,应积极组织设计人员进行培训和学习,使其设计成果能够跟上时代的发展需求。
3.3 定期检测土木工程设计中的各项指标
土木工程是一项复杂的工程,涉及的学科众多,这也就决定了结构设计需要很多的参数,各个参数对整个工程的安全有着重要的影响。例如,建筑材料的数量、价格、使用面积等,直接影响着建筑物的结构、安全性及质量。所以,必须严格控制设计中参数的安全积累,确保其符合国家相应的规范和标准,提高土木工程的安全性[6]。此外,土木工程安全对社会有着重要的影响,必须严格监督检测其安全性,所以应建立完善的监督制度以及管理制度,加强制度执行力度,并定期检测土木工程设计中的各项指标,保证土木工程的安全性。
4 结束语
总之,土木工程的结构设计事关我国社会与经济的良好发展,在国内外经济形势不断变化的今天,必须做好土木工程结构的安全设计工作,以优质的土木工程更好地服务我国经济实力的有效提升,促进我国综合国力的显著提高。
参 考 文 献
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论文关键词:土木工程;技术;合同管理;施工现场
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
土木工程的施工管理是施工企业对所实施的工程项目进行全过程、全方位的规划、组织、控制与协调的生产行为,是伴随着施工企业管理体制改革和招投标制的推行而走进我国的先进的施工管理方法和管理手段。日益发展的土木工程施工管理的标准对于施工企业提出了更为严格的要求,强化施工项目管理,改变了以往在施工项目管理上陈旧的管理思想、管理方式和管理方法,完全按照《工程施工项目管理规范》的规定,实施了新型的土木工程施工项目管理模式。下面笔者就当前土木工程施工的管理谈几点看法。
1 施工项目质量管理
(1)建立质量保证体系。为全面系统地把质量工作落到实处,当务之急是建立切实可行的质量保证体系。同时,施工企业依据质量保证模式,建立自己的质量保证系统,编写质量手册,制定质量方针、技师目标,使之更具有指令性、系统性、协调性、可操作性、可监测性。
(2)人、材料、施工机械的控制。首先人是质量的创造者,质量控制应以人为核心,把人作为控制的动力,调动人的积极性、创造性,增加人的责任感,树立质量第一的观念。其次,材料是构成建筑产品的主体。显然在施工项目中,对材料的质量控制是举足轻重的。最后,施工机械是实现施工机械化的重要标志,是现代化施工项目中必不可少的因素。它对施工项目的进度、质量有着直接的影响。因此选好、用好机械设备至关重要。
(3)控制施工环境与施工工序。在土木工程施工中,影响工程质量的环境因素很多,有工程技术环境,如工程地质、水文、气象,环境等;工程管理环境,如质量保证体系、质量管理制度;劳动环境,如劳动组合、作业场所、工作面等。因此,根据工程项目的特点和具体条件,应对影响质量的环境因素,采取有效的措施严加控制,尤其是施工现场,应建立文明施工和文明生产的环境,保持材料工件堆放有序,道路畅通,为确保质量和安全创造良好的条件。
2 加强设备管理
现代土木工程施工企业跨度大、范围广、领域多、种类全,如果大量购置机械设备,必然会造成企业资产的浪费,所以,在施工中应根据企业内部项目之间的特殊性和时间差异,按照“技术上先进,经济上合理,施工上适用,安全可靠”的原则对项目所需机械进行管理。要保证机械设备管理的顺利实施,首先要在企业内部建立健全机械设备的档案,搞好机械设备的日常管理和保养工作,保证机械设备始终处于良好的状态。 3 增强核算意识,提高成本管理水平
在土木工程施工中,施工企业要加强材料采购、人工费支出以及项目预算等几个环节的管理工作,使项目成本的预测、控制落到实处,解决项目管理体制中“包盈不包亏”的问题。要加强定额管理,做到用定额编制计划,用定额组织生产,用定额核算,使定额真正成为提高经济效益的科学工具。还要认真贯彻实施《企业财务通则》和《企业会计准则》,强化财务约束和审计监督,压缩不合理的资金占用和开支,降低管理费用,提高资金运作效率;要制定企业内部财务管理办法,扭转帐物不符、财产不准、成本不实、虚盈实亏等问题;要培养利润动机,构造积累机制,控制消费基金的过快增长,增强企业发展后劲。
4 施工项目安全生产与文明施工的管理
所谓土木工程施工项目安全管理,就是施工项目在施工过程中,组织安全生产的全部活动,通过对生产因素的具体控制,使生产因素不安全的行为和状态减少或消除,不引发事故,从而保证施工项目的正常运行。
(1)坚持安全管理原则即坚持安全与生产同步,管生产必须抓安全,安全寓于生产之中,并对生产发挥促进与保证作用。
(2)制定安全管理措施:加强施工项目的安全管理,制定确实可行的安全管理制度和措施十分重要。它是管理的方法和手段,对生产各因素状态的约束和控制,根据施工生产特点,安全管理也具有明显的行业特色。要落实安全责任,实施责任管理,加强安全教育,例行安全检查。
5 坚持遵约守信,强化合同管理
企业要面向市场,就要通过严格履行工程承包合同,按期按质交工和良好的售后服务来提高企业知名度。要提高编制合同的水平,确保合同的完整性;项目的管理要以工程项目合同条款规定的工期、质量为目标,科学有效地组织施工生产;总承包企业要与各分包单位签订总分包合同,总包企业要对工程全面负责,分包单位对总包单位负责。此外,还要学会工程索赔的方法和技巧,用合同约束发包方,依靠合同保护自身的合法权益,努力在市场经济中建立承包商自主经营,自负盈亏的商品生产者和经营者的地位,实现建筑施工企业向承包商的转变。
6 强化施工现场管理
土木工程大部分都是建设在岩石圈、生命圈、大气圈等环境中,随之形成了融合土壤学、生物学、环境学、社会科学等多方面的土木工程环境岩土工程,着重分析几种影响土木工程建设、影响环境岩土工程的问题,并提出了解决方法。
关键词:
土木工程;环境;岩土工程;问题
1环境岩土工程中地基土液化的问题
在地震的影响下,地基土开始液化,导致建设区域路基的破坏,主要破坏形式有四种:震陷、边坡坍滑、开裂、路基下沉。受地震强度、填料性质、路堤高度、地基土等因素的影响,破坏严重,其中最关键的是水文地质条件和地基土特性。针对上述问题,提出合理解决问题的措施:利用勘查地质的公路工程资料,对可液化土层的液化程度、厚度、埋深等进行确定,分析危害公路的工程及影响程度,并结合地基变形的实际特点,提高地基承载力,主要方式包括强夯法、挤密沙桩法、换填法。大量实践表明,挤密沙桩可以加固深层地基,具有良好的固结排水作用,能够降低地基不均匀沉降、提高地基强度,还能够消除地基液化,比较适合应用在处理桥头高路堤液化土地基;换填法可以对地基土特性进行改善,消除地基土的液化,适合应用在小规模可液化地基中;强夯法适合应用在浅层、大面积地基中,具有十分明显的加固效果,因为存在很大差异的加固效果,所以,依据工程地质条件来处理液化地基土,并依据一定的处理原则,选择符合情况的方式来有效增加地基土抗液化能力。
2环境岩土工程中基坑开挖的问题
2.1土层位移变形及周围地表沉降
开挖深基坑的时候,会从两方面出现地表沉降问题:第一,护坡基础设施出现侧向形变导致地表沉降。第二,疏干地下水以后形成差异,导致地表沉降。前者沉降主要出现在深基坑周围;后者沉降的范围相对比较大,主要是深基坑环形区域。依据实际情况,一般来说,深基坑地表沉降主要是因为叠加围护结构变形和地下水疏干。地面沉降是因为地下水疏干形成的,如果不是很大的水位降低,可以不考虑沉降危害,但是如果出现过大的水位沉降及比较小的疏干范围时,地表沉降极有可能导致建筑墙体开裂或倾斜。在设计坑侧壁位移时,需要合理分析精度、模型不确定向、计算参数等因素,防止出现不合实际情况的计算结果,出现比较大的侧向位移,导致建筑出现坍塌和开裂,间接导致地表沉降。出现上述地表沉降问题主要是由于土体侧向形变,促使出现塑性变形、垂向弹性变形;土地侧向变形还会导致降低高程,是严重影响深基坑周围地表沉降的主要因素。
2.2深基坑工程开挖边坡的问题
开挖深基坑之后,在外力作用和自身重量影响的情况下,会促使土体朝着低处坍滑,如果不采取合理的措施来进行处理,会导致边坡坍塌或者滑移,主要存在两种边坡变形方式:完成支护结构以后,基坑中出现一定的空面,导致支护结构丧失原有的作用,促使边坡失去原有的稳定性;开挖边坡的时候,如果不恰当处理,边坡前边、底部等会形成边坡滑动。
2.3深基坑开挖导致隆起变形及基坑突涌
基坑突涌,促使基土开裂。主要是因为存在承压水,基坑开挖的时候会降低原有土压力到一定程度,承压水水压能够对基坑底板造成冲击或者顶裂基坑底板,形成突涌。从四个方面分析基坑隆起变形:开挖基坑以后,基地面之下的部分朝着基坑内出现支护结构变形,导致隆起基底;回弹基坑基底土体以后,土体蠕变和松弛导致隆起土体;黏性土基坑积水;挖除土体,释放自重应力,促使回弹土体。解决基坑开挖导致地表沉降的方式:第一,地表沉降降低基本方式。一般都是应用大刚度连续地下结构,加固地基土,分段开挖地基,合理设置支护,加固坑外注浆,尽可能缩短周期,提高维护结构墙外帷幕和土体深度,降低降水次数,合理设置一定的回灌系统。第二,合理应用文克尔弹性地基梁原理,分析开挖基坑形成的地下管线水平位移和竖向位移。依据最大管线变形情况,计算出最大允许围护结构变形,并且合理设计围护强度及选型,依据实际情况,对地下管线进行预估,检测是否安全。第三,依据周围环境、地基土、开挖的实际情况,选择合理经济的设计方案。此外,深基坑施工和设计是息息相关,施工的所有过程都在改变外荷载和体系结构,极大程度地造成内力和变形。监测实际施工工程,也就是合理测量周围环境、土体变形、位移、墙体内力、支撑内力等,施工和设计的时候,应合理应用并调整反馈结果,借助信息化施工技术进行施工,使施工更加科学、合理。在上述施工过程中,能对整体破坏或局部破坏进行预测,以便及时修改,保证降低环境影响,确保结构安全。
3打桩对周围环境的影响
近几年,由于不断发展超高层和高层建筑,施工中基本上都是使用桩基础,但是桩实际施工的过程中总会出现泥浆污染、振动、噪音等环境影响。桩基施工时,打桩过程中需要锤击桩顶;在振动沉桩的过程中,应该进行偏心振动;在灌注桩的过程中,噪音是由于钻机马达导致的,最严重的就是打入桩的时候,可以从以下几方面分析,阻止噪音形成:选择无噪音施工技术、降低噪音源强度、限制施工时间。在施工中进行打桩时,振动会影响居民生活、损坏建筑物,使地基变形、砂土液化等。为了避免出现上述问题,需要合理应用防振槽、防振沟。一般情况下,这种沟槽深度为4~5cm,必要的时候可以设置隔离墙。在打桩挤土的过程中,会因为预制桩打入升高周围的水压力,从而降低地基土排水强度,导致严重损坏附近土地,并且在沉桩的时候,与桩体积等量土体会形成隆起和位移。挤土主要会导致成桩地面隆起和位移、管道破裂、房屋沉降等问题。可以从以下几个方面分析防治方式:依据施工进度和顺序来合理安排浓桩和布桩;降低排土量,合理应用空心预制桩;降低地下水位;先进行开挖,再进行沉桩;改变土体排水性。现阶段,一般都是应用泥浆护壁的方式来进行钻孔灌注桩施工,混凝土灌注的时候,会排出孔内泥浆,也会严重破坏施工周围环境。
作者:张建亮 单位:深圳市南华岩土工程有限公司
参考文献:
[1]罗国煜.论城市环境岩土工程研究[J].工程地质学报,1993,(01):39-40.
[2]朱瑞赓.浅析岩土工程[J].土工基础,2004,(01):104-105.
[3]张在明.对于发展环境岩土工程的初步探讨[J].土木工程学报,2001,(02):77-78.
[4]翟晓宁,郭月亮.岩土工程中的环境问题研究[C]//2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷),2011.
[5]叶观宝,徐超.沉管灌注桩施工对环境影响的控制措施[J].地下空间,2004,(02):55-56.
关键词:工程专业教育认证;毕业设计;本科生导师制
一、工程教育认证背景下土木工程类毕业设计存在的问题
土木工程专业的毕业设计是对本专业大学生专业知识及实践能力培养和检验的重要环节。要求学生能够综合运用四年所学,例如高等数学、大学英语、理论力学、工程制图等基础知识以及弹塑性力学、岩石力学、土力学、工程地质学、结构力学、基础工程、锚固与支挡技术等专业知识对某一工程实际问题进行深入研究,旨在提升学生的工程意识、综合能力和专业素养。然而,由于各种因素的影响和制约,例如选题偏难或与工程实际问题相脱离,指导老师工程经验缺乏或时间有限,学生认识不足或因面临找工作、考研等而疲于应对,导致毕业设计环节的培养效果往往不尽人意[3-6]。
1.选题方向不明确
笔者通过对中国地质大学(北京)师生的问卷调查和访谈,发现在土木工程专业类毕业设计选题方面学生的整体满意度不高,教师的积极性也不足。通过分析笔者认为其原因主要有以下几点:(1)选题的前期准备工作不充分。在目前毕业设计的选题工作中,多数指导教师需要在一两周时间内给出多个选题供学生选择,这难免会出现选题之间相互重复、科学性低、可行性差等问题。(2)选题难易程度把握不好。由于教师特别是青年教师缺乏经验,容易出现题目选得过难或过易,太大或太小等问题,难以给出与当前工程问题密切相关、并有一定广度和深度的选题。此外,若没有针对学生的兴趣和特长来制定选题,学生会对毕业设计感到困难或积极性不高。(3)选题模式单一,缺乏新意。目前的选题模式一般为指导教师定题,学生选题。设计题目多年重复使用,同质化程度高。同时,选题大多缺乏整体考虑,基本是让学生独立开展,学生相互之间缺乏协作与配合,缺乏多学科方向的团队合作式选题,不利于学生协作能力和团队精神的培养。此外,由于选题过程中师生缺乏充分交流,容易导致选题与学生的兴趣或特长相脱离,致使学生对毕业设计感到困难或积极性不高。
2.研究过程不深入
毕业设计过程是对一个学生综合能力的考察,可以培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。目前,毕业设计实施过程中主要存在的问题如下:(1)指导老师对学生的课题研究环节缺乏足够重视。一方面,由于近年来本科生大规模扩招,师生比例极不平衡。在毕业设计指导过程中,教师由于教学任务过重,指导的学生过多而无法进行全过程、有针对性的指导;或者因科研任务过重,没有足够的精力对单个学生进行耐心、细心的单独指导。另一方面,表现在指导教师对毕业设计质量要求不够严格,对学生论文不能进行严格的审阅并指出论文存在的主要问题,也没有坚持让学生全部修改后再去参加答辩。(2)学生重视程度不足,投入时间少。一方面,如前所述老师对学生毕业设计的审查不严,容易导致学生态度松懈;另一方面,由于毕业设计时间一般是在大四上学期期末或下学期期初开始,大部分学生均面临找工作、考研等问题,由于时间紧张或认识不足,部分学生很难将大量时间花在毕业设计上,导致开题准备仓促,查阅资料文献不全面甚至严重偏少,缺乏对毕业设计目的和课题研究问题比较深入的认识和理解。而计算设计上投入时间的不足,导致学生的毕业设计错误频出或是缺乏创新。(3)指导过程管理缺位。虽然学校的培养文件里面一般都有对毕业设计实施过程的相关要求,例如要求指导老师每周给所带本科生至少开一次例会等,但这些要求缺乏有效的监督措施或监管过程控制不严,从而导致课题研究过程中老师的指导质量大打折扣。
3.评价反馈不到位
毕业设计评审是对学生整个毕业设计实践环节综合表现的评估。当前,毕业设计的评审环节中主要存在如下问题:(1)指导教师难以给自己指导的学生进行公正评价。由于毕业设计的总成绩直接关系到优秀和不合格毕业设计的评选,与指导老师的教学业绩挂钩,因而不少指导老师给自己指导的学生评分尤其是评优时普遍偏高,明显干扰了毕业设计评判的公正性。(2)有些答辩评委教师可能并不熟悉一些学生的毕业设计内容,因而无法给出权威评价。例如,土木工程的主要研究方向包括建筑结构、岩土工程、工程地质勘察、地质灾害防治等,如果建筑结构方向的老师作为地质灾害防治答辩专家的一部分,这一部分答辩专家可能会因为研究方向的差异显得捉襟见肘而难以给出比较权威的评判。(3)答辩评委成员中具有实际工程经验的专家比例偏少。由于在校的很多教师尤其是年轻教师以从事教学工作为主,工程经验相对缺乏,在评价过程中难以指出学生毕业设计中存在的实际工程问题,或者对工程图纸编制的规范性要求不严。(4)毕业设计的评价工作缺乏与相应的改进措施形成闭环。目前毕业设计的评价仅仅是为了评价,各届学生的毕业设计实践教学相互孤立,缺乏动态反馈和改进工作的激励机制,没有达到以评促建的目的。
二、工程教育认证背景下土木工程专业毕业设计的教学改革方案构想
工程教育认证强调一切以学生为中心的教育理念,强调以工程人才培养目标为导向。具体而言,一切教育教学过程和环节都应该以学生为本,包括:培养目标要适应经济社会发展需要,培养标准要使学生成为行业企业需要的人才,课程体系要成为培养标准实现的平台,教学组织和方法、教师队伍建设、教育教学资源配置等要有利于学生能力和素质的培养等,以至于所有的教育教学活动都朝着达到培养标准和实现培养目标的方向努力[3]。针对当前土木工程专业毕业设计所存在的问题,本文按照工程专业教育认证标准的相关要求,并基于以学生为中心的教学理念,提出土木工程专业毕业设计相应的教学改革方案和贯穿毕业设计全过程的管理模式[1,3-4]。
1.前期介入,指明选题方向
(1)做好前期准备,选题时间前移。在毕业设计选题阶段,可以考虑在建立本科生导师制的基础上将本科毕业设计的选题时间前移。工科类本科生导师制是指聘请高校科研骨干教师或企业具有丰富工程经验的技术专家,在师生双向选择的前提下担任本科生的指导教师,教师结合自己的专业研究方向,在思想、学业、生活及心理等方面为本科生提供引导、咨询或帮助[7-8]。土木工程专业的本科毕业设计一般需要经过选题、查阅资料、课题理论分析、课题实验研究、撰写毕业设计等过程,对于一个本科生来说,如果事先没有充分的查阅文献和专业积累,要想在半年左右的时间内完成是比较困难的。因此,可以通过鼓励学生在大学三年级开始较早参与导师的科研课题,培养学生的专业兴趣;学生通过搜集整理资料、做实验和撰写小论文,形成一定的知识积累和学术规范,为毕业设计课题的选择打下良好的基础。(2)加强专业引导,增设“专业前沿课”。从本科三年级开始开设“专业前沿课”,让学生根据自己的兴趣方向选择参加不同指导教师的专业前沿研讨课。教师在课上系统地介绍不同研究领域的学术动态和科技前沿问题,学生通过专业前沿课上的思考、交流和讨论,与教师探讨可能的选题方向,逐步确定自己的论文设计题目。(3)因材施教,个性化指导。指导教师也可以通过在给学生讲授专业前沿研讨课或在课题研究过程中,逐步了解学生的兴趣、能力和未来职业规划,因材施教,并结合工程实际问题,针对性地将课题分解出不同类型、方向的小课题供学生选择,每个小课题的设计使得学生在基础理论知识、专业实验技能以及科学研究思维等方面得到充分的锻炼,并可便于教师较好把握选题的难易程度,提高毕业设计的质量。选题时提前让学生了解教师的课题方向,采取师生互选的选题方式,采用“公开课题方向—学生填报志愿选择教师—教师根据学生特点确定选题题目—协调调整”的选题流程来满足大多数学生对选题的要求。
2.过程参与,深入实践指导
(1)导师分组,按学科方向给予学生专业性指导。在毕业设计课题研究阶段,首先可以按学科方向进行导师分组,这样便于导师结合自己的专业特长和工程实践对学生给予专业性的指导。同时,设置指导学生人数上限。建议每位教师指导的学生人数不超过3个,这样可以保证每个学生尽可能得到充分指导。(2)进度跟踪,有序推进。整个毕业设计过程应建立完整的任务进度检查制。课题研究阶段可以分为开题、中期检查和正式答辩3个环节。开题可以安排在大四的上半学期(1月份),中期检查安排在大四下半学期的3月中旬。指导教师应根据学生提交的任务进度安排表定期对学生的进度进行检查并提出修改意见,学生根据教师提出的意见及时整改和反馈,确保进度有序推进。(3)管理跟进,整体协调。导师可以根据课题的实际需求,让不同学科方向的学生参与到各个子课题的研究,开展不同方向和内容的毕业设计工作,这样有利于培养学生团结协作的精神,并发挥各自的专长,提升通过相互协作来解决实际工程问题的能力。
3.多元评价,提升反馈实效
(1)学科分组,客观评价。在毕业设计评审阶段,首先可以按学科方向或设计内容,分组对毕业设计进行评价,这样可以尽量做到导师在评审时更加权威公正。学院可以邀请企业技术专家作为企业导师共同参与答辩评审,企业导师可以切实从工程角度对答辩内容给出客观评价和建议。(2)多方参与,公正评价。毕业设计成绩由指导教师的成绩(50%)、评阅成绩(20%)和答辩成绩(30%)三部分构成,应分别针对指导环节、评阅环节和答辩环节制定详细的评分标准。导师评分环节应根据毕业设计的评定标准,对学生完成课题的情况、论文的质量和价值等进行客观公正的评价,并给出具体的评分理由。评审环节可对学校部分毕业设计进行“外送盲审”,以通过率和优秀率来进一步保证本批次毕业设计的质量水平,并以此判断校内评阅的公正性。在评审优秀毕业设计时,可以先分组经过导师组研究讨论,每组推荐两名同学参评;然后推选具有不同学科研究方向的导师组成评优委员会,对每位参评同学的毕业设计进行匿名评优打分,最后取加权平均分作为评优的重要依据。此外,还可以采用数学统计方法来对委员会评分的合理性进行分析评价,确定评分的公平公正。(3)及时反馈,有效评价。在每年一轮评审结束后,学院应召集指导教师及时讨论和总结工作中的经验与不足,并调研毕业生所反映的毕业设计过程存在问题和建议,并在下一轮毕业设计实践教学中给予及时的反馈和完善,形成为改进而评价的闭环。
教学计划是培养人才的主导性文件,反映培养出的人才所应具备的知识结构层次和工作能力。文章从综合素质、知识结构和能力结构几个方面,介绍了广东工业大学土木工程专业的人才培养目标、培养模式以及教学计划的制定和实施情况。
关键词:土木工程专业 教学计划 培养目标 培养模式
一、土木工程专业的人才培养目标及培养模式
土木工程专业是一门应用技术型学科,其人才培养模式应确立以“面向社会、立足岗位、注重素质、突出应用、强化实践、培养能力”为指导思想的“高级应用型”的人才培养模式,以理论和应用并重为宗旨构建其教学体系。其培养目标为:掌握工程力学、结构工程、岩土工程和工程管理学科的基本理论和基本知识;获得注册结构工程师、注册建造工程师、注册造价工程师和注册监理工程师基本训练;具备从事土木工程的项目规划、设计、研究开发、施工及管理的能力;能在房屋建筑、地下建筑、隧道、矿井等的设计、研究、施工、教育、管理、投资、开发部门从事技术或管理工作,具有良好的科学文化素质和较高的创新、敬业、协作精神的高级土木工程专业技术人才。
“高级应用型”人才培养模式的具体定位。第一,高级应用型人才的教育是学科通才教育。我院土木工程专业的培养模式既不是重点大学的研究型教育,也不是培养生产一线技术应用型人才的高职教育,它的培养模式应该是理论知识要有一定的深度和宽度,即学科基础要体现工程学科平台的要求,但又不过分拘泥于理论的严谨性而对工程实践给予一定的重视,理论与实践并重的学科通才教育;第二,高级应用型人才的教育应是基础理论与工程能力、技能并重的教育。高级应用型人才的教育强调基础理论知识和实践技能培养并重,在基础理论知识满足要求的前提下,对实践、 省略 实训教学也要给予足够的重视,注重实效,注重能力的培养,强化工程训练,提高学生的工程意识,力求培养出具有一定的理论基础又有扎实的专业基本技能的应用型人才;第三,高级应用型人才的教育应注重综合素质的全面培养。土木工程专业面临国内、国际两方面的变革要求:[1]在国内,土木工程中多学科及其知识的融合,综合性工程项目的增加,特别是经济体制、就业机制的变化,使得综合素质高、专业口径宽、适应性强成为社会对人才的最基本要求;另一方面,我国开始实行注册工程师制度,向着注册工程师的国际互认进了一步,土木工程类企业对国际市场的占有率逐步增大,国外企业也逐步进入国内市场。因此,我们必须改革人才培养模式和相应的课程体系,主动适应国内、国际两方面对人才的要求,并把这种指导思想落实到新的教学计划中去。
二、土木工程专业的学生应具有的知识和技能
广东工业大学建设学院从历年的毕业生就业调查看,土木工程专业毕业生除少部分人(10%左右)继续攻读高一级学位、从事教学和科研工作之外,大多数主要从事工程设计、工程施工、施工管理、物业开发、工程预算、工程监理、工程鉴定、改造加固等一系列专业性较强的技术服务工作。这就要求土木工程专业毕业生应获得以下几方面的知识和技能:
第一,具有一定的自然科学基础知识,了解当前科学技术发展的主要方向及应用前景;
第二,掌握工程力学、土力学、水力学等方面的基本理论,掌握工程规划、工程材料、结构分析与设计、地基处理方面的基本知识,掌握有关建筑机械、建筑电气、给水排水、工程测量、施工技术与组织等方面的基本技术;
第三,具有工程制图、计算机应用、主要测试和试验仪器使用的基本能力,具有综合应用各种手段(包括外语工具)查询资料、获取信息的初步能力;
第四,了解土木工程主要法规;
第五,具有进行工程设计、试验、施工、管理和研究的初步能力。
三、教学计划的制定与实施
根据建设部高等土木工程学科专业指导委员会有关土木工程专业的基本原则[2]和我院土木工程专业的办学经验,我们对土木工程专业课程体系进行了科学、合理的调整,表现为:
1.制定和完善了切实可行的土木工程专业教学计划
为了很好地贯彻教学大纲的要求,实现专业培养目标,根据我院土木工程专业的实际情况,适当调整了旧教学计划,增加了专业选修课的比例,为扩大学生的专业知识视野创造了条件(见表1)。考虑到学生考研、找工作的压力,对各学期的开课量做了合理的安排,把课程适当提前,减少四年级的开课量。
2.保证各门课的知识链连续但不重复
在制订教学计划时,仔细研究每门课程在人才培养体系中的作用,重新定位每门课程的地位和作用,进行整合优化,打破各个课程之间的条块分割与各自为政的局面,避免课程内容的重复。根据整合后的课程内容进行课程教学大纲的编写,并严格按大纲的要求组织教学。如“基础工程”、“钢筋混凝土结构”、“钢筋混凝土结构设计”、“单层工业厂房结构设计”、“单层工业厂房结构课程设计”、“高层建筑结构抗震与设计”是土木工程专业的主干课程,这几门课程对实践内容部分没有明确的界定,由教师灵活掌握,有些内容会造成重复或遗漏,我们在教学过程中发现了这个问题,在制定新的教学计划时,首先对整个课程体系进行梳理,然后对其进行整合优化;在教学大纲中,我们明确规定“单层工业厂房结构课程设计”包括排架设计和浅基础设计,“基础工程”课程设计做桩基础设计,“钢筋混凝土结构课程设计”要包括楼和框架设计,毕业设计做框架-剪力墙结构设计,并调整了相关课程的学时,保证了课程体系的完整性和科学性。
3.强化专业的实践性教学环节
土木工程专业是一个实践性很强的专业,为了更好地提高教学质量,实现我院土木工程专业的总体培养目标,新教学计划中除了“两课”社会实践,还设立了:军训、认识实习、工程测量实习、工程地质实习、生产实习、毕业实习、房屋建筑课程设计、基础工程课程设计、混凝土结构课程设计、钢结构课程设计、单层工业厂房结构课程设计、施工组织课程设计、工程概预算课程设计、毕业设计等实践性课程,共计39周。
为配合实践性教学环节的实施,我们与设计单位、科研单位、施工单位建立了长期合作关系,建立了多元化的实习基地,探索有效的新型方式和途径,提高学生的工程意识。通过课程设计、毕业设计(毕业论文)等环节,激励学生积极参与到专业学术问题的研究和探讨中,加深学生对专业的了解和兴趣,提高其对专业知识的应用能力。
4.重视外语学习和计算机能力的培养
英语课程根据学生的实际水平采用分级教学、分类培养、目标驱动、滚动培养的教学模式。第1~4学期进行基础英语教学,根据学生能力采用分级教学的方法,以提高学生英语应用能力为目标,进行滚动培养。第5~7学期进行专业英语教学或在专业课开展双语教学。在第8学期的毕业设计中安排撰写外文摘要。这样有利于保证学生达到一个较高的英语水平。教学计划中除了计算机文化基础、计算机辅助结构设计等课程外,将计算机应用贯穿整个四年的课程教学中,在理论课、课程设计、毕业设计等教学环节增加计算机应用训练,保证各个教学环节中应用计算机的时间总计不少于200机时,提高学生的计算机应用能力。
关键词:土木工程;专业英语;改进
中图分类号:TUH319 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)29-0204-02
土木工程专业英语是专门用途英语中的一种,用于介绍和传播土木工程相关领域的科学技术知识,一般是在大学第五、六学期开设的一门专业基础课。学生在学习专业英语前已经接受了两年多大学基础英语的教学,按教学大纲的要求,已经具有较强的阅读能力和一定的听、译、写的能力。另外,从二年级开始,大部分学生已经参加了大学英语四、六级的考试,并且过级率也逐年上升,进一步提高了学生的基础英语能力。到第五、六学期,学生已经学习了一些专业基础课程。以建筑工程方向的学生为例,到第五学期已经修完了力学、土木工程材料、混凝土结构设计原理、钢结构、工程地质学等相关专业课程,具备了一定的专业知识。在此基础上开始学习专业英语,是使学生以英语为工具,学习获得专业所需要信息的本领,达到学以致用的目的,并且也能进一步提高学生的英语水平。土木工程专业毕业的学生参加工作后有可能从事一些国际项目的设计、施工、管理或经济评价的工作,这就需要和一些国外单位接触,查阅相应的英文专业资料,对相关人员的专业英语水平有一定的要求。另一方面,一部分学生在大学四年级会选择考研而不是直接就业,研究生阶段的学习对专业英语的要求比较高,学生需要紧跟学科前研,阅读大量的英文文献、查阅相关英文版本的专业书籍、参加国际会议、投寄国际刊物。所以,在本科阶段开设专业英语的课程是很有必要的,不仅提高了学生的英语水平,而且为学生毕业后从事相关专业工作和进一步深造打下了相应的专业英语基础。根据笔者从事专业英语教学的实践,对土木工程专业英语的教学进行了一定的思考和探讨,主要有以下四方面。
一、重视程度
对于专业英语这门课,从学生到教师重视程度都还不够。对于学生,对于这门课的学习兴趣淡薄,一些学生认为没有必要开设专业英语这门课,一些学生认为这门课对自己的专业来说不重要,将来不会用到。对于教师,很多教师也认为相对于一些主体专业课来说,专业英语这门课并不是很重要,可有可无。所以说,从教师层面就要首先重视这门课,在平时上课的过程中向学生讲述这门课的重要性,不断思考改进教学方法,提高学生的学习兴趣,不断积累相关英语基础知识和专业知识,提高教学质量。对于学生,要从考核方式的上强调和改进,来促进对这门课的重视。传统的考核方式是期末的试卷考核,比较单一,学生只有到了最后考核阶段才用点力,平时都比较松懈。可以⒖己朔绞礁奈平时考勤、平时提问、课堂参与、课后作业和最后考核几个部分,各占一定比份。这样可以使学生自始之终都比较重视每一个部分,能够投入一定的时间去完成各项任务,有所提高和改进。
二、师资力量
现阶段,土木工程专业英语这门课的讲授一般是由土木工程学院相关专业课教师担任,并不是由基础英语教师担任,这是有一定道理的。因为专业课教师往往在担任专业英语这门课的同时还担任学生一些专业课程的讲授,并且这些教师一般也都是土木工程专业毕业并且从事相关专业方向的研究工作,对一些专业课程的基本概念、基本原理、基本方法和理论、结论和应用范围都是比较熟悉的,所以这些教师担任专业英语课的讲授时,对于相关的专业内容才能够讲解到位,突出重点。该英语课并不是能把相关的词语认识,语法理解,按词面意思进行翻译就能够把所学知识都理解的。当然,相对于基础英语专业的教师,这些教师他们的英语语法知识、语句结构分析能力及发音音准方面还是有所欠缺的。为了提高专业课教师的这些能力,相关专业课学院可以和外语学院合作,对这些教师进行短期的培训;任课教师可以从有留学经历、出国经历的教师中选取。另外,相关教师也要积极申报出国访问、多投国际期刊论文切实提高自己的英语水平。
[关键词]城市地下空间工程 实践教学体系 构建 创新
[作者简介]李富荣(1982- ),男,江苏盐城人,盐城工学院土木工程学院,讲师,硕士,主要从事岩土与城市地下工程等领域的教学与科研工作。(江苏 盐城 224051)
[基金项目]本文系江苏省教育科学“十二五”规划课题“地方本科院校土木工程专业应用型人才培养研究”(项目编号:C-c/2013/01/002)和2013年盐城工学院教改研究项目“城市地下空间工程专业实践教学体系的创新性研究”(项目编号:2013-52)的研究成果。
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2014)05-0158-03
一、引言
2002年,中南大学首先开设城市地下空间工程专业,该专业是教育部为适应新时期城市建设人才特殊需求而设置的新兴专业,简称特设专业,目前已有30余所高校开设了城市地下空间工程专业。然而,由于高校背景不一,涉及矿业、核能、交通、建筑、水利、铁道等不同行业,办学特色鲜明,虽然课程理论教学基本都可以满足要求,但作为培养和提高学生综合素质能力的实践教学环节却给高校带来了难题,同时该专业尚未成立教学指导委员会,专业建设缺乏统一指导,使得城市地下空间工程专业建设与发展难度较大,这点在实践教学环节尤为明显。目前,城市地下空间工程专业大多是依托岩土工程专业,但该专业已经超出岩土工程专业的范畴,要建设好城市地下空间工程专业尚需城市规划、结构工程等专业的支撑。盐城工学院(以下简称“我院”)在新办城市地下空间工程专业过程中,以培养卓越地下工程师为目标,对城市地下空间工程专业实践教学体系进行了有益的探索与创新。
二、城市地下空间工程专业实践教学体系的构建
1.构建原则。目前,在开设城市地下空间工程专业的高校中,该专业招生人数较少,大多每届招生1个班,30人左右,专业开设较好的中南大学、山东大学、南京工业大学等,每届也仅招生2个班,60人左右。在大力提倡改革与创新高校教学体系的背景下,城市地下空间工程专业实践教学体系的构建要求、方法、原则可以表现出与土木工程等专业不尽相同的特点,使之具有自身特色。构建城市地下空间工程专业实践教学体系的原则是综合性、整体性、独立性、科学性。其中,综合性指城市地下空间工程综合了城市规划、结构工程和岩土工程等专业内容;整体性原则要体现教学上实践与理论相结合的整体功能;由于班级规模较小,学生可以独立完成大多实践教学环节,即学生具有较多的独立实践机会,体现了较好的独立性;科学性是要求实践教学环节的构建与实施要循序渐进,科学合理。
2.构建方案。城市地下空间工程专业实践教学体系是由实践教学活动各个要素构成的有机联系整体,作为特设专业,城市地下空间工程专业实践教学体系要具有前瞻性和系统性,创新实践教学内容,紧密联系城市规划与建设,积极创新工程设计与施工技术,培养符合专业要求且满足社会需求的卓越地下工程师。为此,根据城市地下空间工程专业的培养方案,我们构建了城市地下空间工程专业实践教学体系(见图1),给学生创造各种独立的实践机会,使知识、能力、素质融为一体,增强了学生独立完成工作的能力。
三、城市地下空间工程专业实践教学体系的创新
1.实验教学。城市地下空间工程专业实验教学环节由基础实验、专业实验、创新实验等多种实验构成(见图2),体现了人才培养多层次、模块化、系统化和科学性的统一。其中,由学科基础实验和力学实验构成的基础实验平台,不仅训练了学生的基本技能和素质,还为开展专业实验、培养学生系统设计和综合实践能力打下了基础。以“土力学与基础工程”课程为例,该课程是土木工程专业的主干课程、城市地下空间工程专业的核心主干课程,包括土力学和基础工程两部分,设有土力学实验和基础工程课程设计两个实践环节,兼具理论性、专业性和实践性等特点,是培养卓越地下工程师基本专业素质的基础。为此,在课程实验中,将土力学实验学时调整为16学时,增设土体渗透、击实、孔隙水压力及土压力测试等实验项目,确保学生充分掌握土地工程地质性质、物理力学性质等土力学基本理论,提高学生的实践能力,同时对开展后续专业实验也有很大的益处。专业实验是更高层次和系统地训练学生的实验技术和技能,包括大纲中专业课程实验和设计性、综合性实验。为此,对相关实验内容进行有机整合和改进,设置了土体与岩石力学对比实验,实验内容为采用几种常规实验(如压缩、直剪、三轴)方法,对比分析土体和岩石在物理指标、力学性质、工程应用等方面的异同,由学生自主设计实验方案(包括实验目的、方法、步骤、仪器、要求),并向实验室教师申请实验时间,经批准后在实验教师指导下,独立完成实验报告。最后,结合学生实验能力,根据实验过程、实验结果综合评定实验成绩。在设计性、综合性实验环节中,根据教学大纲设置了原位测试技术训练、工程结构测试技术训练、地下工程设计软件训练,以进一步训练学生的实验能力,使学生学会从实验数据中分析实验现象、得出实验结论,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。创新实验是为了充分开发学生的潜能,激发学生对专业知识的兴趣而设置的,可以通过教师的纵横向课题、学生自主申报大学生实践创新训练项目以及参加学科竞赛等方式开展。
2.实习环节。城市地下空间工程专业的实习环节可分为课程实习(测量实习、工程地质实习)和专业综合实习(认识实习、生产实习、毕业实习)两个层次。其中,课程实习由指导教师统一安排、指导,与土木工程专业基本相同。在专业综合实习环节中,实行全周期双导师制,将5~6个学生分为一组,从大二到大四由同一指导教师负责指导,并配有企业兼职指导教师,原则上在校期间不再更换指导教师或企业教师。学生在实习期间,专业指导教师和企业兼职教师共同指导和管理学生,实习结束时,采用校企共同组织的公开答辩方式综合评定实习成绩,形成双导师指导下的“学生自主实习实践、教师有效监控指导”的实践特色。全周期指导是指学生从大二认识实习开始即可与学校专业指导教师和企业兼职教师不间断交流,除实习时间外,学生还可以有针对性地参与纵横向课题、工程项目等,使大学实习间而不断,贯穿始终,最大限度地培养了学生的实践能力。
3.设计环节。一是课程设计。城市地下空间工程专业设计环节包括课程设计和毕业设计(论文)两个环节。其中,课程设计除钢筋混凝土结构和基础工程课程设计外,还包括城市地下空间规划与设计,地下建筑结构、隧道工程和地下工程施工组织设计等课程设计。从教学内容和教学体系上讲,课程之间存在紧密的依存、制约关系,但传统的课程设计均安排在课程理论教学完成后进行,且由该课程理论教学教师独立设计课题、独立编写课程设计任务书和指导书、设定独立的设计参数,各门专业课课程设计内容相对独立。为此,在城市地下空间工程专业课程设计中,实施综合性课程设计方案,编写综合性课程设计任务书和指导书,具体做法是,本着“真题习做,一题到底”的原则,每2~3个学生设置一个工程实例专题,每个工程实例专业均来源于典型实际工程,紧密结合实际应用。各课程内容及设计是相互关联的,建立综合性课程设计的基本思路,最终为毕业设计服务。在综合性课程设计过程中,学生可以深刻体会到地下空间工程各个部分之间的因果关系和制约条件,初步认识工程的复杂性,锻炼逻辑思维能力,加强对地下工程整体性概念认识,有助于学生完成毕业设计。在综合性课程设计环节中,指导教师非常关键,要清楚综合性课程设计的内容、要求、可能出现的问题以及前后课程设计之间的关联要求,对学生给予正确合理的指导。二是毕业设计(论文)。城市地下空间工程专业学生数较少,便于采用校企合作的团队指导毕业设计模式,聘请经验丰富的企业导师参与毕业设计指导工作,有利于毕业设计的质量优化。采用团队模式指导毕业设计,团队有总指导教师,每位学生有各自的指导教师,由3~5个学生共同完成一个总项目课题,内容可以涉及城市地下空间规划设计、地铁车站设计、地铁隧道设计、地铁施工组织设计等,各子课题任务分工明确,研究内容有机联系,设计选题整体性强,内在联系紧密,在毕业设计过程中,团队成员相互交流,团结协作,充分利用专业规范,掌握整个地下工程设计的内容、流程及方法,确保厚基础、宽口径走向社会。除了毕业设计外,也有部分学生选择毕业论文,一般基于省部级以上科研课题项目,由项目主持人担任课题组长,中级职称以上教师担任各子课题导师,也可由科研兴趣或科研方向相近、不同专业背景的教师组成指导团队,由科研素质高的教师担任组长,其他教师有侧重地负责子课题,做到教学与科研相统一。
4.大学生实践和创新能力训练。目前,教育部、教育厅及高校都十分注重学生实践创新能力的培养,设立了各级大学生实践创新项目,学生可以根据自己的兴趣选题,自主选择导师并申报各级大学生实践创新项目,这些项目以学生为主体,在导师的指导下,培养了学生的创新意识,加强了学生自主创新的能力。同时,大学生实践创新能力的培养还可以与教师科研及社会服务相结合,更加贴近工程实践,从中发现问题、分析问题、解决问题,有利于学生创新思维的培养。为此,可与地方人防办、城市规划设计等部门、企业合作,设计一系列开放性、设计性课题,由指导教师负责将创新性实验与社会服务结合起来,取得良好的社会效益。另外,积极鼓励和协助学生参加学科竞赛(如结构创新大赛、交通科技大赛等),培养学生的创新意识、合作精神和工程实践能力。
四、结语
城市地下空间工程专业作为新兴专业,实践教学特别需要创新,以适应城市建设、社会发展、学科建设的新要求。通过城市地下空间工程专业实践教学体系的构建与创新,优化了各实践教学环节的教学内容、教学方式,提高了学生的独立工作和科技创新能力。因此,必须以创新为主线,以培养卓越地下工程师为目标,充分利用校内外资源,调动社会、学校、教师、学生等的主动性、积极性,不断改进、创新、实践,全面提高学生的综合实践能力。
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论文关键词:应用型;土木工程专业;实践教学
随着我国城镇化、现代化、国际化进程的加快,建筑业在国民经济和社会发展中的地位越来越重要,这为土建类专业的发展带来了难得的机遇。近年来建设人才市场对土木工程专业的需求发生变化,从事与土木工程专业工作有关的本科毕业生中90%以上在施工、监理、管理等部门就业,在高等院校、研究设计单位工作的大学生越来越少。用人单位性质、规模和岗位不同,对本科人才的需求也不尽相同。目前,全国乃至世界各国都在对该专业的高等教育进行不断探索、创新,其人才培养模式与教育理念在不断发展。
一、应用型土木工程专业实践教学中存在的突出问题
1.应用型培养目标问题
笔者对土木工程专业人才有需求的设计单位、施工企业、管理部门(包括政府机关如建设局等、质检站、建设单位、质量管理单位等)进行了走访和调研,用人单位普遍认为土木工程专业应以培养应用型人才为主,不宜过分提倡综合性、研究型,尤其是对于本科生。笔者跟踪调查了部分院校的应用型土木工程专业的一些毕业生,绝大多数毕业生反映:在学校里学到的是若干个理论知识片段,实践机会很少,参加工作半年比在学校四年学的东西都实用。这说明目前应用型本科土木工程教育的培养目标不突出或有明确的目标而培养的人才不达标或目标与市场衔接不好。
各校宜结合国家建设人才需求以及各个学校的区位、办学历史、师资力量、实验条件、与社会的结合情况等设置课程体系,全国统一要求的课程不宜过多,让学校根据市场导向有灵活的办学机制。应该下大力气在实用型技能方面对学生进行培育,这对学生毕业后进入社会找工作、增强竞争力都将有实际效果和重大的意义。
2.思想认识不到位
实践教学是培养应用型土木工程专业人才的重要环节,是培养学生实践能力的关键。只懂理论,那是空头理论家;只懂实践技术,那是民工。而高等院校应用型土木工程专业培养的是既懂理论又会实践,并将理论和实践紧密结合在一起、具有创新能力的高级应用型专门人才。实践教学与理论教学同等重要,然而,目前高校的实践教学质量在很大程度上滞后于理论教学,究其原因,对实践教学认识不到位是其中最重要的原因之一。上至高校的高层领导,下至普通的教师、学生通常认为实践教学是理论教学的附属部分,直接由理论课教师负责完成就行。很显然,这种安排、这种认识是错误的。实践教学与理论教学既有联系又有区别,有分工又有协作,实践教学相对于理论教学有很多独特之处,认识不到这一点就很难做好实践教学工作,就谈不上培养应用型的土木工程专业人才。
3.实践教学指导教师自身实践能力不足
由于我国高等教育由“精英教育”向“大众化教育”过渡,当前高校师资中青年教师占相当一部分比重。绝大部分青年教师因备课上课或提高学历层次的压力较大,加之目前的教师系列专业技术职务评审制度对科研成果的硬性要求,使得青年教师没有时间与精力进行工程实践,致使青年教师工程实践经验缺乏,实践能力不足。
据调查,目前高校土木工程专业实践教学存在相当普遍的一个现象:讲设计的没搞过真实的工程设计,讲施工的没去过几次工地,讲设备的看不懂水暖电施工图,讲预算的没做过工程预决算,讲招投标的没参加过招投标等等。试问实践教学指导教师没有真正的实践,指导出来的学生实践能力又能怎样?这是一个很严峻的问题。
4.尚未形成独立的实践教学课程体系
经调查了解,几乎所有应用型本科院校都有较完整的理论教学课程体系,教师、教室、考试、听课评课、学生评教、教学督导、理论课任课教师考核标准等配套硬件设施到位,管理制度等软件健全,能够按规范实施理论教学,使理论教学质量有了可靠的保障。但是,也应看到,还有相当一部分学校,打的是培养应用型人才的旗帜,却没有形成独立的实践教学课程体系。主要表现在两个方面:其一,实践教学相应的硬件设施不能满足实践教学需要。如课程设计没有专用的教室,制图没有专用的制图室、绘图桌凳,实习没有配发相应的安全帽,没有充足的实习设备和实习基地,不能给学生提供条件进行实验,搞发明创新等。其二,实践教学相关软件缺失或不健全。如实践教学没有完全胜任的指导教师,没有适用的、较理想的指导书,实践环节没有相配套的教学管理实施细则,也没有实践教学质量监控系统,缺少实践教学考核管理措施或考核管理不严格,导致实践教学出现不同程度的“放羊”现象,教师的指导作用相对弱化。这都说明部分高校根本没有把实践教学当做课程,没有把实践教学上升到其应有的“课程”高度,相应地也未当成一门课程来建设。
5.实践教学内容和教学方法缺乏创新
土木工程专业实践教学环节很多,主要包括了课程设计、实训、实习、实验、毕业设计等五个环节。其中,课程设计主要有房屋建筑学、混凝土结构及砌体结构、钢结构、工程概预算、建筑设备等多门专业课程的课程设计;实训包括建筑制图实训,实习包括认识实习、生产实习、毕业实习、工程地质实习、工程测量实习等;实验包括建筑材料实验、材料力学实验、土力学实验等;毕业设计是本专业学生最后一门综合性的实践教学环节。
目前,课程设计的做法往往是指导教师直接下达课程设计任务书,学生按任务书的要求比照参考设计实例进行设计,很多情况下几十个学生或多个学生设计题目完全相同,致使一些学习主动性差的学生在做课程设计时存在依赖心理,出现抄袭的现象。实习教学过程中,学生“放羊”现象较严重。实验课因课程基本实验内容基本不变,且按预先设计好的实验步骤进行操作,得到预定的实验结果,束缚了学生主动思考和创新的积极性,出现不少学生直接抄袭实验报告的情况。毕业设计内容过于单一,大部分高校的毕业设计以建筑结构计算为主进行命题,这不仅给教务部门聘任毕业设计指导教师带来一定的压力,而且没有很好地将绝大部分学生的毕业设计与将来的工作联系起来,因为毕业后真正从事设计工作的毕业生为数较少,大部分毕业生将走上施工、管理、造价、暖通、水电、物业等其他工作岗位。
可见,实践教学内容和教学方法缺乏创新不能较好地调动学生利用已学理论知识解决实际工程问题的积极性,不能激发学生的创新意识,无法培养学生的实践能力。
二、应用型土木工程专业实践教学改革的途径
1.瞄准市场,准确定位,制订科学的应用型土木工程专业人才培养方案及合理的教学大纲
市场经济条件下,实践教学改革成败的评价标准是市场,准确地说,是看学校培养出来的人才是否适应人才市场的要求,能否直接或很快上岗工作,能否受用人单位的青睐。因此,应用型土木工程专业的人才培养方案必须紧密结合市场需要,制订最终的培养目标。以培养目标为宗旨,构建相应的知识、能力、素质、工具、管理的平台,进而组织各理论课和实践课的课程学时安排及教学大纲的制订。尤其需要注意的是,在培养方案及教学大纲的修订过程中,最好请多位本专业有资质的专家或教授,最好是双师型的专家或教授共同讨论并商定本专业的培养方案,并与任课教师进行充分的沟通,协调各理论课程教学大纲间的衔接,协调好理论与实践课程教学大纲的衔接。在保证实践教学学时的前提下,对实践教学内容进行精选和重组,实现理论课教学内容与实践教学内容的协调,实现实践教学内容自身内部的统一和协调。
2.更新思想观念,充分认识实践教学在培养应用型土木工程专业人才中的重要性
实践教学是动手能力、实际操作能力、岗位适应能力、理论和知识运用能力、科学研究能力的综合训练过程。实践教学是应用型土木工程本科教育应当突出的特色,是培养应用型、实践型人才的重要途径之一,在教学计划中要保证足够的实践教学时间,更要保证实践教学的质量。
3.加强实践教学指导教师队伍的建设
教师是开展教学活动的主体,是学校发展的脊梁,因此,提高实践教学质量的关键在于实践教学指导教师师资队伍建设。实践教学指导教师师资队伍建设不仅是实践教学工作的基础工程,而且是保障实践教学环节健康发展的长期工程,是提高实践教学质量的关键工程。建立一批素质好、教学和工程经验丰富、指导能力强的实践指导教师队伍是提高实践教学效果的强有力保障。
4.课程设计、实习、实验、毕业设计等实践教学环节应编写高质量的指导书
组织一些实践经验丰富的“双师型”教师编写课程设计、实习、实验、毕业设计指导书。指导书力求以工程实例来反映现行设计规范的具体应用、最新科研成果、实验方法及工程实践经验,使学生从中领悟到如何将书本知识运用于工程实践。在达到设计要求、工作量相当的前提下,布置的设计、实验、实习任务尽可能呈现多样性,培养学生学习的主动性,提高教学质量。
5.改革实践教学陈旧的考核方法,进一步完善实践教学课程体系
传统的实验教学以实验报告为实验考核的主要指标,这种考核方法的弊端在于给学习主动性差的学生以可趁之机,抄抄实验报告就了事。建议尝试将考核方式改为随机抽考实验操作,根据实验操作熟练度及准确度来评定实验课成绩。可以督促绝大部分学生主动动手做实验,进而提高实验课的教学效果。
课程设计、实习、实训、毕业设计可以采用答辩的方式,结合课程设计、实习、实训过程、毕业设计过程中提出疑问的难易程度,并参考课程设计成果、实习日记、实习报告、实训成果、毕业设计成果综合评价给出考核成绩。可以变学生“让我做”为“我要做”,提高学生实践的主动性与积极性,强化实践教学中指导教师的引导和过程管理作用。
对于本专业实践教学相关的硬件要进一步落实,实践教学相关软件要尽快完善、健全并付诸实施。尤其需要强调的是,制度再完善、规范,缺乏强有力的实践教学的监控、考核管理体系,实践教学质量也难以奏效。
尽管诸多学者对教学策略的内涵有不同的认识和理解,但人们将教学策略通常理解为:教学策略是指在不同的教学条件下,为达到不同的教学结果所采用的手段和谋略,具体体现在教与学的交互活动中。笔者认为,教学策略是指在不同的专业背景下,不同的教学对象和教学条件下,为保证教学质量而在教学过程中采用的不同方式、手段,以及对教学内容的安排、教学形式的确定、教学方法的采用等,是在教学过程中的指导思想。
土木工程专业课教学策略类型及其运用
关于教学策略的类型,以往研究者归纳了很多,比如自主式教学策略、替代式教学策略、合作式教学策略、竞争式教学策略、学徒式教学策略、评价策略,等等。这些策略在土木工程课程教学中能不能适用,分别能用在哪些方面,值得研究。根据土木工程专业课程特点,可以归纳如下适用教学策略类型。
(一)自主式教学策略
让学生自己寻找教学目标,安排学习,并从教学中建构具有个人风格的学习方法,让学生在学习过程中处于主动处理教学信息的地位。这种策略可以把信息与学生的认知结构联系起来,使学生主动学习,深入探讨,从而提高学习能力,效果较好。但存在的不足也是明显的,如目标设计不妥,可能导致认知超载或情绪低落,学习效果差。这种策略成功的前提是,学生已具有所学课程的相关知识。对学生的基础要求较高,适于学习成绩较好并自我学习能力较强的学生。在理论性较强的土木工程专业课教学环节中,可采用自主式教学策略,给出较多时间让学生查阅资料,教师重点解决自学过程中遇到的难点,提高学生自学能力。这种策略在知识性较强的课程中能较好地适用,比如地下空间开发、土木工程概论、工程地质等课程。
(二)替代式教学策略
在传统教学中常使用这种策略。该策略主要给学生提出教学目标,备课过程中组织和提炼教学内容,安排教学顺序,指导学生学习。这种策略比自主式教学策略效率高,能使学生在短期内学习更多内容,但这种策略学生智力投入少,学习深度不如自主式策略好。由于教学安排过于密集,学生在学习中主动思考的时间少,因而难以调动学生的学习兴趣,制约了学生的自我学习能力。在教学对象上这种教学策略适用于学习被动、自学能力一般的学生。这种策略在理论性较强的课程中能较好适用,如理论力学、材料力学、结构力学、概率论与数理统计等课程。
(三)合作式教学策略
课堂教学中的合作行为,是指学生之间为了达到某一共同目标而彼此配合、相互协助的一种联合行动,该策略的基本形式是小组学习。小组学习体系的几个优越性:(1)学生能够发挥自己的最高水平;(2)能促进学生之间互相帮助、共同提高;(3)能加强学生间的感情沟通,改善关系,建立起良好的友谊。该策略强调学习小组每个成员都能积极地参与学习活动,学习任务和内容由共同学习的伙伴分担,学习中遇到的问题比较容易解决。但也存在一些缺点,如组内成员的意见不一致、分歧争论,造成内耗,浪费时间和精力;小组进行讨论时,一些不愿承担责任的组员推卸责任,或是在活动中不积极配合,影响学习积极性,降低效率,伤害感情。在土木工程专业课毕业设计(论文)、课程设计的教学环节,大学物理实验、工程力学实验中,可采用小组学习策略,给学生充分讨论交流的空间,共同解决学习过程中遇到的困难,提高团队合作精神。通过这种教学策略,后勤工程学院积极支持土木工程专业的本科生参加各种类型的国家级科技文化竞赛活动,土木工程专业学生先后获得全国大学生数学建模竞赛一等奖、全国大学生建筑设计竞赛优秀奖、全国周培源大学生力学竞赛二等奖等。通过开展这些活动,促进教与学之间的良性循环,既有利于学生提高团队意识,也提升了学校的办学水平。
(四)学徒制策略
学徒制培养了无以数计的能工巧匠,创造了灿烂的人类文明,对技术的发展、传递以及社会的进步作出了不可磨灭的贡献。但由于这种教学策略偏重实际操作技术,忽视基础理论知识,不利于大批量人才培养,因而“认知学徒制”应运而生。学习应该具有一定目标,学生可以在其中主动提出、分析、解决问题,并在必要时获得支撑。认知学徒制的教学方式可以让学生在真实的情境中通过对教师活动的观察、模仿主动学习,适用于土木工程中实践性强的课程。这种策略与实践教学息息相关,关于实践教学的研究,在文献[4]中有所研究。后勤工程学院开展了“学分制导师”制度,通过对教师个人的考评,确认导师资格,学生通过校园网了解导师基本情况,教师在全体学生面前自我介绍,学生自主选择教师作为本科四年的导师。导师与学生保持联系,教师在思想上对学生进行指导,在一些实践活动中,教师带学生参加学习,学生也能以教师为榜样,学习其闪光点,教师在传授学生知识的同时对引导学生价值观和人生观也起到了积极作用。在实践性较强的土木工程专业课教学环节中,可采用这种教学策略,其他课程实践性较强的环节可结合模型或实际工程,在工地上集中讲解。这种策略在实践性强的课程中尤其重要,如测量实习、施工实习、认识实习等课程。
(五)评价策略
人们总是存在一种被他人认可的期望。教师对学生的肯定和积极评价是学生前进的动力,使他们葆有学习热情。评价策略是一种适用性最为广泛的教学策略。当一个人不仅认识世界,而且在认识自我的时候,就能形成兴趣。没有自我肯定的体验,就不可能有对知识的真正兴趣(苏霍姆林斯基)。很多大学生的热情不高,甚至毫无热情,厌烦读书。原因是多方面的,他们感觉不到苦中有乐,未体验到先苦后甜的感觉。另一个重要原因是,教师在教学中不能及时肯定学生的学习成绩和兴趣爱好,对学生的学习活动不注意,不懂得正确的评价。教师恰到好处的评价,能使学生受到启发和鼓舞,精神上得到满足,从而调动了他们学习的积极性和进取心。这无论是从心理学的情感认识过程和情感需要分析,还是从教育学的教育目的和审美教育检验,及时评价最直接地对学生起到催化教育的作用。
土木工程专业课教学策略的侧重点
在教学过程中没有哪一个教学策略是可以通用的。每一个教学策略的采用都要考虑实际问题、教学内容以及教学目标。教师只有在教学实践中不断探索,使自己成为教学实践的研究者,才能找出适合于所任学科、所教学生及自己个性风格的教学策略[5]。针对土木工程专业课程的特点,教学策略应该强调以下特点。
(1)土木工程教学中往往以培养土木工程师为目的。在教学过程中需要考虑实际课程的设置目的,土木工程涵义广泛,有的培养施工为主的工程师,有的培养设计为主的工程师,有的培养工程管理人员,有的培养土木工程研究人员。在选择教学策略时应充分考虑上述不同,在教学过程中分别对待,并制定相关的教学策略。
(2)在教学的过程中,应统观教学全过程,综合考虑在教学过程中涉及的各个方面,教学策略的制定应体现较为完整的结构功能。土木工程基础课程(包括结构力学、理论力学、材料力学等)的教学策略应考虑后续专业基础课的内容,而专业基础课(包括混凝土结构设计原理、钢结构设计原理等)的教学策略又应注意后续专业课的需要,重点在教学内容、教学重点上取舍和安排。后续专业课程可能利用到哪些知识,学生在学习过程中可能遇到什么困难,都应该想到,并在教学策略中得以体现。专业课的教学策略应注重学员的能力培养,培养学生如何利用所学知识解决在实际工程中遇到的问题,以及让学生了解在遇到实际问题时采用哪些方法和手段、如何思考实际问题等。工程案例学习可以很好地体现这一方面。
(3)制定好的教学策略应该在操作层面上具有灵活性。土木工程类的课程一般都与实际工作比较接近。在实际工程中遇到的情况往往是千变万化的,不能只注重一个层面或一个方面的讲解,应注重理论联系实际,并将理论知识应用于实际工程。注重教学过程的理论讲解,达到讲一个案例掌握一类工程的目的。如何体现教学策略的灵活性是土木工程类学科教学策略的关键。
(4)由于学生层次不同,在教学过程中可能会发现原本认为比较容易理解的内容,学生掌握起来很难。这个时候就需要强调教学策略的调控性。在教学过程中原本制定好的教学策略应考虑在实施过程中可能出现的偏差。教和学是一个互动的过程,教师在采用已经制定好的教学策略时,并不一定完全适合所有学生。土木工程类的课程充分体现了这一点。经验性的公式在专业课中较多,有些可能找不到理论依据,不易理解。在采用合适的教学策略时,应注重策略调控性,原本制定好的替代式教学可能没有自主式更有效,而有些可能采用学徒式又更合适。
(5)土木工程专业课程教学策略处于教学策略制定的课程级、指导科目级、单元级和要案级。制定好土木工程专业课程教学策略对后续的低层次教学策略尤为重要。土木工程的培养目标决定了该课程教学策略的制定:培养以设计为主的工程师应注重设计过程中的相关建筑规范教学内容,培养以施工技术和管理为主的工程师则应注重先进施工技术和先进管理理念。在教学策略层面上应充分体现。同时在教学手段和方法上不同的教学目的也要求采用不同的教学策略,比如,培养以设计为主的工程师可以采用理论推演和具体化的教学手段,而培养以施工为主的工程师则多以实践经验的概括和总结方式进行教学。
教学策略评价
教学策略的研究目的主要是提高教学效率和提高教学质量,保证以较少的教学时间取得良好的教学效果。在实际教学过程中,如何制订或选择教学策略,需要考虑教学过程的效率,力争节省教学时间,提高教学效率。成功的教学策略低耗高效,保证学生学得轻松,教师教得自如。教学策略评价主要包含三方面内容:效果、效率和效益。效果主要指对教学活动结果与预期教学目标的吻合程度的评价,主要通过考察学生的学习效果衡量,可在考试成绩中得到体现,这一点土木工程类课程与其他课程具有相同的特点;而教学效率则主要为教学产出(效果)和教学投入之比,或有效教学时间与实际教学时间之比;教学效益主要指教学活动的收益和教学活动价值的实现。上述三点和教师是否采取否有效的教学策略有直接关系。土木工程的教学策略评价,可以从上述三方面体现,但由于土木工程专业的特殊性和专业性,在对采用的教学策略进行评价时,考试成绩和其他方法不能完全体现和准确评价。比如,注重设计知识的掌握可能需要以实际工程的设计水平和设计图纸的完整性和内容的科学性来体现,而注重施工知识的可能需要给一个实际工程案例,考核学生运用所学知识的能力,两者的差别较大。在实际的教学策略评价中应考虑到土木工程课程的特殊性和专业方向性。
根据土力学课程的特点,就如何发展土力学实验环节,加强土力学教学实践,从而提高土力学教学质量提出一些初步想法。在土力学教学中,一个好的实验实践环节应具有可操作性,基本概念清晰,工程应用背景强,能激发学生兴趣,具有创新和发展性的特点,从而完善理论教学效果,提高学生主观能动性,培养创新思维和综合解决问题的能力。文章结合案例分析得出,一个好的实验实践环节,能使学生对土力学学科有全面宏观的认识,并顺应科学研究过程,这对培养土建类、水利类、交通运输类、地矿类、地质学类等专业学生的思维能力,提高科研素质的综合能力具有重要的意义。
关键词:土力学;实验教学;实践环节;综合素质
中图分类号:G6420;TU43-4文献标志码:A文章编号:
10052909(2017)01014404
土力学作为土木工程、水利工程、交通工程、采矿工程、地质工程等众多专业大学生的专业基础主干课程,是认知土的工程力学性质的一门技术核心课程。由于土力学课程的特殊地位和作用,土力W的教学如何适应新形势,顺应改革发展的要求,是每一位土力学教师必须思考的问题[1]。随着各建设项目向大型化、复杂化发展,建筑行业对相关专业人才的综合素养提出更高的要求。国家提倡进行大土木教学改革,旨在提高本科生的综合专业素养、学习能力和创新思维。
2011年高等学校土木工程教学指导委员会《高等学校土木工程本科指导性专业规范》中指出[2],以行业企业需求为导向,以工程实际为背景,以工程技术为主线,着力提升学生的工程素质,培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。
但是目前在土力学实践环节教学过程中,出现实践环节和理论教学脱轨的现象,比如实践环节不能很好地激发学生自主学习相关理论知识的兴趣,学生也不懂得如何理论联系实践,从而没能很好地对相关理论知识进行理解,学到的知识形如散沙,学习效果并不理想。
因此,文章结合教育部“卓越工程师计划”,重基础平台、宽口径、突出专业
特色,针对土力学实验环节的拓展、教学实践等方面,结合实际训练谈一些体会和感悟,探讨土力学教学中实践环节指导理论教学的可行性,以求通过实践环节使学生对土力学学科知识有整体宏观的认知,培养学生自主学习和独立思考的能力。
一、土力学的工程特性
土力学是工程力学的一个分支,是以土为研究对象的学科。它是一门实践性、应用性强的课程[3]。土是岩石风化以后,产生崩解、破碎、变质,又经过各种自然力搬运,在新环境堆积或沉降下来的颗粒状松散物质。土力学是以力学和工程地质学知识为基础,运用力学原理和土工试验技术,来研究与工程建设有关的土和土体在荷载、水、温度等外界因素作用下的应力、应变、强度和稳定性等特性的一门学科,是一门实践性很强的工程技术科学。在工程建设中,常会遇到各种有关土的工程问题,包括建筑物地基、路堤、边坡和各种土工构筑物,以及以土作为建筑材料、建筑环境等,都需要应用土力学的理论和方法去解决。同时,为各类建设工程的稳定和安全提供科学的对策,包括土体加固和地基处理等。
土的利用可以追溯至古代,远在古代人们就懂得利用土进行工程建设。如我国西安市半坡村新石器时代遗址,就发现当时人们已经能利用土台阶及石基础为简陋的房屋考虑地基基础的稳定性问题[4]。以后如秦代用压实法修筑驰道,隋朝用木桩,唐代用灰土基础造塔等。我国东汉时的郑玄在注释战国时的《考工记》时,就认知到了作用力和变形之间的弹性定律,这比胡克(Hooke)定律要早1 500多年,但直到18世纪,基本还处于感性认识阶段。欧洲产业革命时期,随着大型建筑物、铁路、公路的兴建和科学的发展,建立了零星的土力学理论。如1773年法国的库伦(C. A. Coulomb)通过试验研究提出了砂土的抗剪强度公式和设计挡土墙的土压力滑楔理论,1857年英国的朗肯(W. J. Rankine)又从不同的途径提出了土压力理论。这两种土压力理论至今仍被广泛应用。1869年卡尔洛维奇(Карлович)发表了世界上第一本地基与基础著作。1885年布西涅斯克(J. Boussinesq)根据弹性理论求出了在集中力作用下地基中的三维应力解析解。1900年莫尔(Mohr)提出了土的强度理论。20世纪初,人们在工程实践中积累了大量的经验和资料,对土的强度、变形和渗透性质进行了理论探讨,土力学逐渐形成了一门独立学科。20世纪20年代普朗特(Prandtl)发表了地基承载力理论,这一时期在边坡理论方面也有很大发展,费伦纽斯(W. Fellenius)完善了边坡圆弧滑动法。经过一个多世纪的实践和理论研究,1925年美国的太沙基(K. Terzaghi)归纳出版了第一本《土力学》专著,1929年又与其他学者共同编写了《工程地质学》。从此,土力学、工程地质学、地基与基础作为独立学科不断发展。1936年在美国召开第一届国际土力学与基础工程会议,到2013年已举办
18次,在会议上,世界各地学者对本学科的研究进行经验交流。
因此,土力学是把土作为建筑物地基、建筑材料或建筑物周围介质(环境)来研究的一门学科,主要研究土的工程性质以及土在荷载作用下的应力、变形和强度问题,为工程设计与施工提供力学指标、评价方法以及分析计算原理,是土木、水利工程等专业重要的技术基础课,具有很强的工程应用背景和工程特性。
二、土力学课程实践环节
由于土力学学科的特殊性和复杂性,知识点广,涉及面宽,从土的基本物理性质和工程分类、土的渗透性、地基土中的应力分布、土的压缩性再到土的抗剪强度、地基承载力、土压力计算、边坡稳定性分析等。从内容来看,主要包含基础理论与基本概念、工程实际运用部分、试验与测试部分[1]。由于各章知识点的相对独立性,笔者将土力学的学习过程比喻为桥梁建设,而各个章节的学习如同各个桥墩的建立过程,只有把每个桥墩都建扎实了,将桥面铺装好,桥梁才能发挥其作用。在这里每章的基础理论就如桥墩,土力学的实践环节就如同桥面铺装过程,将各个知识点贯穿起来。因此,如何设立合理的实践环节充分调动学生自主学习和对学科的宏观把握至关重要。而土压力计算、挡土墙设计和边坡稳定性分析等都可提供实践环节,让学生在学习基本理论后,进行实际操作训练。
目前本科土力学教学实践环节中大多只设立了四个基本的常规试验,测定土的液、塑限,通过击实试验绘制土的击实曲线,还有压缩试验和直剪试验。四个试验代表着土的不同物理力学特性,是测定最基本的参数指标。通过调研,学生普遍反映,如果没有一个工程背景作为支撑,他们较难理解这几个常规试验的意义和重要性,更多的是被动完成,而不是主动设计。故参与试验准备、操作和进行结果分析的主观能动性不强,没能充分达到调动学生积极性并发挥创造力的目的。
加强实验课和适当进行实践性环节的改革对提高教学质量非常有效。对实验现象和结果要进行合理的分析,勤于思考,善于总结,才能有所发现,有所进步[5]。通过实验教学,加深对土力学基础理论知识的理解,这样大大提高了土力学的教学质量和学习效果[6]。因此,在教学环节中,我们尝试了一些开放性的实践环节,在学习土力学的基本知识后,除了完成常规试验,还要参与一些竞赛,开展开放性的设计课题,让学生自主搜集资料,自己设计解决问题的技术路线,自己进行验和优化设计。目前已经开展了加筋挡墙设计、边坡失稳试验等多种趣味性强的实践环节,收获颇丰。下面将结合加筋挡墙设计的课题谈谈学生在这次实践环节中的完成过程和理论联系实践的训练。
三、案例分析
为了实践实验环节对学生所起的作用,通过组织学生参加加筋挡土墙结构设计大赛,为土力学的实践性环节提供了很好的机会。该课题合理之处在于其可以充分利用土力学各章理论知识,提高学生解决实际工程问题的能力,使学生了解土压力计算、挡墙设计和土坡稳定计算等理论知识在解决加筋挡墙设计中的重要性,调动学生自主学习的兴趣。加筋挡墙设计优化作为一个开放的课题,其答案的多样性,可充分引导学生进行大胆想象,充分表达个人想法并愿意为自己的想法付出实践。下面是在设计过程中的体会。
(1)刚开始给学生布置该课题时,学生不知道该如何突破和入手。我的建议是要充分理解挡墙设计的核心,即通过合理的锚杆布置(实验中用筋带进行模拟)平衡挡墙土压力,从而使挡墙处于稳定状态。因此,学生先结合本科土力学中土压力的计算部分,还有挡土墙的设计和土坡稳定分析的相关理论知识,进行自主学习。
(2)接着为了完成相关实验,
根据大赛要求制作模型箱,并为保证模型箱拆卸方便,构思了多种模型箱设计方案
,最后各侧板之间通过锚栓连接,底板上安装固定销钉,各侧板底部打孔,直接插入底板。在模型箱设计过程中,学生充分联想了日常物品的连接方式,从而顺利完成模型箱制作。接着为了完成本次实验,学生也联系了相应砂子生产厂家,了解中粗砂的规格,充分调动了学生自主参与的积极性。
(3)根据设计要求,需要学生自主完成多个常规试验,为进行本次加筋挡墙设计提供材料参数。比如,对砂样进行基本的物理性质参数测定,包括筛分试验、密度测定等。力学强度测定包括砂土的直剪试验、确定内摩擦角,以及筋材的抗拉强度测定等。
(4)在理论计算方面,学生自主查阅TB 100025―2006《铁路路基支挡结构技术设计规范》等多个规范,进行加筋土挡土墙土压力计算、下滑力和抗滑力计算、全墙抗拔稳定验算等,能结合自己提出的布筋方案,建立布筋优化方案的目标函数,从而为整个课题的完成提供扎实的技术路线支持。
(5)在实验方面,为了观察砂样挡墙在不加筋带下的自稳定状况,学生首先做了无筋带下砂土的滑裂面分析和砂土自然休止角的测定,直观上认识了无粘性土滑坡的过程。通过强度较低的纸板作为挡墙,也直观上看到了墙后土体的土压力分布状况,以及不同深度的变形状况。
(6)随着实验的进行,学生兴趣越来越高,查阅了相关加筋土工方面的文献资料,了解了加筋土加固机理。让学生初步尝试布置直线型的筋带进行试验,模拟加筋挡墙过程,不断调整筋带总层数和各层筋带的数目、尺寸等,通过竖向加载直至挡墙破坏,从挡墙后砂土的破坏类型以及筋带的破坏来判断筋带布置的合理性。
(7)通过大胆尝试,学生提出了多种筋带类型和布置方案,比如采用筋带末端弯起成U形或V形,末端采用扩大头的加筋布置等,体会了加筋复合体的作用。在这个过程中,学生能联系工程实际,考虑筋带布置时的经济合理性,培养学生全面理解问题能力,提高其抓住问题症结并各个击破的能力。
(8)最后通过完成一个完整的计算书来表达自己的设计思路和方案,锻炼学生组织整理实验课题报告的能力。在此过程中学生对本科土力学的基本理论知识有了更全面和系统的理解。
在加筋土挡墙设计的基础上,若不考虑筋带,通过设置挡墙面板的位移状态,可以来模拟边坡失稳的主动状态和被动状态,从而使学生结合课本知识,直观了解边坡失稳过程以及滑裂面的形成。
在此开放性试验中采取4人一组,利用的是课外学时,加筋土挡墙设计为4学时(包括计算和操作的整个过程),边坡失稳试验为2个学时(主要是操作环节)。上述结合土力学课程开展的实践环节,学生反映学习效果很好,提高了学生的探索和创新能力,并为本科生的毕业设计和论文研究打下了良好的基础。
四、结语
教学中通过不断尝试和学生的反馈,我们看到实践环节的合理性可以大大促进理论教学部分的成效。更可喜的是,虽然开放实践课题结束了,但是学生总结实验结果的热情不减,仍然能认真分析实验各个环节和数据结果,加深了对土性质的认识,增强了对岩土工程的兴趣,为培养岩土工程专业的研究生和岩土工程的从业者打下了基础。土力学是一门实践性非常强的基础课程,理论知识为主,但通过能力培养,引导学生进行创新思维,对理论知识有整体宏观的认知和运用才是人才培养的根本。教学中重视实践环节课题的设置,使课题具有可操作性、工程性、趣味性和发展性,这样才能真正使学生成为课程学习的主角,充分调动他们对学科理论知识学习的积极性。作为教师,在整个实践环节中,应该起到指导作用,授之以渔,培养学生创新思维方法,这样土力学实践环节的教学才能真正发挥其作用。参考文献:
[1]李广信,吕禾,张建红.土力学课程中的实践教学[J].实验技术与管理,2006,23(12):13-14.
[2]高等学校土木工程学科专业指导委员会.高等学校土木工程本科指导性专业规范[M].中国建筑工业出版社,2011.
[3]李广信.奇谈怪论土力学[J].岩土工程界,2003,6(8):24-26.
[4]赵树德,廖红建.土力学[M].2版.北京:高等教育出版社,2010.
[5]李广信.试验与思考[J].华中科技大学学报:社会科学版,2014(S):118-120.
[6]缪林昌,经绯,邵俐.大土木工程类土力学教学改革思考与实践[J].东南大学学报:哲学社会科学版,2009,11(6):255-257.
Abstract:
According to the characteristics of soil mechanics course, this paper discussed some preliminary ideas on how to develop soil mechanics experiments, strengthen the teaching practice and further more to improve the teaching quality. A good experimental training should be operable with clear basic conception,should have an engineering application background, can stimulate the students’motivation, and should have the characteristics of innovation and development. So as to improve the theory teaching effect, improve the students’ initiative, and students’ innovative thinking and problem solving bined with case analysis, this paper presented that a good experimental training can make the students have comprehensive understanding of the basic theories and master the scientific research process, which is of great significance in fostering students’ thinking and comprehensive ability in civil engineering, water conservancy, transportation, mining, geology and other professional fields.