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关键词:土木工程材料,发展趋势
0引言
随着人类文明及科学技术的发展,土木工程材料的不断进步与改善。现代土木工程中,尽管传统的土、石等材料的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前,水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土已是不可替代的结构材料;新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合材料等在土木工程折中占有愈来愈重要的位置。
1 土木工程材料现状及要求
与以往相比,当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善,随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善。随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外,随着技术的进步,传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。首先工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。
1.1 从土木工程材料的来源来看
鉴于土木工程材料的用量巨大,尤其在应用方面,经过长期使用的不断累积,单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天,以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。论文参考网。从另一方面来看,由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高,传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此,以天然材料为主要材料的时代即将结束,取而代之的将是各种人工材料,这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。
1.2 从土木工程对材料技术性能要求的方面来看
技术性能的要求也越来越多,各种物理性能指标的要求也越来越高,从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。
1.3 从土木工程材料应用的发展趋势来看
为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求,材料应用也向着工业化的方向发展。例如,水泥混凝土等结构性能向着预制化和商品化的方向发展,材料向着半成品或成品的方向延伸,材料的加工、贮存、使用、运输及其他施工技术的机械化、自动化水平不断提高,劳动强度逐渐下降。这不仅改变着材料在使用过程中的性能表现,也逐渐改变着人们对于土木工程使用的手段和观念。
2新型土木工程材料——绿色建材
土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置,在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户,为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料,避免新型材料的生产和发展对环境造成危害,因此“绿色建材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种:
第一、利用废渣类物质为原料生产的建材,这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料,其优点是节能利废,但仍需依靠科技进步,继续研究和开发更为成熟的生产技术,使这类产品无论是成本上,还是性能方面真正能达到绿色建材标准。
第二、利用化学石膏生产的建材产品,用工业废石膏代替天然石膏,利用先进的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能,开辟石膏建材的新来源,并且消除了化工废石膏对环境的危害,符合可持续发展战略。
第三、利用废弃的有机物生产的建材产品,以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料,如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染,还节约了石油等资源,符合在资源可持续发展方面的基本要求。
第四、利用各种代木材料,用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康,利用高兴技术使其成本和能耗降低,将是未来绿色建材的主要发展方向。
第五、利用来源广泛的地方材料为原料,利用高科技生产的低成本健康建材,不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料,根据这些地方的性质和特点,利用现代技术,可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。
3 土木工程材料的发展趋向
众多现象表明进入21世纪以后,在我国甚至是全世界范围内,土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向:
研制高性能材料,例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料,以及充分利用和发挥各种材料的特性,采用复合技术,制造出具有特殊功能的复合材料。
充分利用地方材料,尽量减少天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源,以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。论文参考网。
节约能源,采用低能耗、无环境污染的生产技术,优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。论文参考网。
材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料,如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等,同时要开发对人体有益的材料,如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。
产品可循环在再生和回收利用,无污染废弃物,以防止二次污染。
总结:总而言之,土木工程材料往往标志一个时代的特点。土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的,它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换,在未来,基于材料原有的性质的基础上,“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。
参考文献:
[1]《土木工程材料》中国建材工业出版社 王福川著
[2]《土木工程材料》重庆大学出版社 彭小芹主编
[3]《土木工程材料》武汉理工大学出版社 陈志源、李启令主编
[4]《土木工程概论》武汉理工大学出版社 罗福午著
[5]《土木工程材料》天津大学出版社 阎西康、赵方冉、伉景富、韩龙军
关键词:产学研;土木工程专业;应用型;创新人才;毕业设计
随着经济全球化的发展及知识经济时代的到来,创新成为推动社会科技进步与经济不断发展的决定性力量[1]。城市经济的发展、建筑工程的规模逐渐扩大及其形式功能的日新月异则要求土木工程技术也不断地发展与创新,同时也要求高校土木工程专业[2]培养大量应用型创新高等工程技术人才。毕业设计论文作为土木工程本科专业中最后的一个理论性与实践性综合的教学环节,其目的是培养学生独立分析与解决工程技术问题,最终使学生符合应用型创新工程人才的基本要求。因此,毕业设计[3,4]论文必须具有综合知识、能力与创新相结合的特点。企业、高校与科研院所[5]之间通过生产、教学和科研紧密结合,在课程教学与实践过程中有机结合企业生产实践与科研创新,可以较好地培养学生综合素质、能力以及创新能力。同时,使学生在实际毕业设计论文过程中,提升科学研究能力与团队合作精神,增强设计与参与生产实践的事业心和责任感[6],在更好地运用综合专业知识提升毕业设计质量的同时,达到应用型创新人才的培养目标。
1创新土木工程毕业设计模式
产学研有机结合土木工程毕业设计论文的创新,就是在毕业设计与研究论文中,实现毕业设计[7]、教学与土木工程实践相结合的创新模式,提升土木工程专业学生的实践能力。土木工程产学研项目中,结合科研创新与生产实践来优化课程教学,培养土木工程学生的实习实践能力,有助于全面培养有能力的土木工程专业学生。在具体的土木工程毕业设计创新模式之中,可以优化开展实施产学研合作,有效建立健全当前土木工程教育中产学研结合教育课程评价[8]及调控机制,改变传统的土木工程教育模式。同时,也有助于实现企业、高校以及研究机构间的优势资源互补,优化培养应用型土木工程专业创新人才。
2基于产学研土木工程毕业设计的意义
利用产学研机制与应用型创新人才培养目标进行创新性土木本科毕业设计论文的选题,从工程实际与学术问题的联合创新出发,丰富与扩展课题的研究目标,将产学研科研或工程项目转化为创新型的实验项目、依据工程实际与实验模型培养学生的动手能力、扩展创新能力。同时,创新性土木本科毕业设计过程中,也可以提升学生的论文写作能力,优化学生力学模型计算能力,培养技术学术交流,扩展学生思维,具有重要创新意义。基于产学研的课程实践与毕业设计工作,能够优化提高土木工程产学研合作水平和效率,实现共赢,共同发展。创新模式,搭建土木工程产学研平台,优化服务,能够优化推进企业与高校、科研院合作,提高合作层次,有效实践产学研合作,提升土木工程毕业设计质量,发挥积极影响。而且,在土木工程专业中,其毕业设计与实际工程密切相关,使其与产学研相结合,有助于培养学生的实践能力与创新能力,也可以提升毕业设计质量,具有重要意义。
3基于产学研土木工程毕业设计创新的实现措施
3.1完善产学研结合体系
密切协调土木工程教学与后期毕业设计间的联系,基于产学研创新模式,设置课程教学与生产实践,最终为毕业设计的选题、实习与设施打下基础,增强课程试验与毕业设计等与外部生产与科研创创新等因素之间的关系,提升毕业设计质量。考察学生的知识综合应用能力,解决工程中与企业科技生产中的实际问题,从而使学生能够更好的理解工程毕业设计题目,使其能够聚精会神地投入到毕业设计中,提升学生参加土木工程毕业设计的热情。
3.2提升土木工程专业产学研基地实力
高校院系加强与地方科研生产合作,建立完善土木工程专业的产学研基地,鼓励教师参与生产实践,提升其实践指导实力,为毕业设计与论文提升工程实际的支撑,激发土木工程学生在毕业设计中的潜在能力。通过土木工程专业产学研联合的课程教学实践与毕业设计,更深层次地让学生通过融入到土木工程设计实践中。
3.3提升选题水平
创新性毕业设计论文选题工作,必须要确保选题符合土木工程专业的实际特点,切合应用型创新人才的培养目标要求,保障土木工程毕业设计的选题深度可为学生所接受,一方面避免选题简单重复的陈旧题目,适应经济与社会发展的需要;另一方面避免在毕业设计中选题过深、题目过大而脱离生产实际的情况,确保学生切实完成毕业设计工作。
3.4提高毕业设计指导质量
院系在毕业设计指导中,应细化到具体教学指导单位,根据各专业学生毕业设计的专业特点,制定适合创新模式的毕业设计论文指导细则。指导教师在学生毕业设计中,能够积极引导学生去创新思维,建立学生对毕业设计的多元文化意识,培养土木学生的工作、人际交流能力。
3.5协调毕业设计考核环节
建立基于产学研的毕业设计分阶段考核方法,首先对指导教师要求其书面陈述毕业设计课题来源、选题依据、设计论文内容、难以程度及工作量等情况,由院系讨论与考核设计选题。在此基础上,增加创新学分与创新能力的评价标准,使学生更加有积极性地投入创新能力的培养,同时,激励教师培育基于产学研等的创新课程与毕业设计的实践,给予相应的政策支持。基于产学研的毕业设计论文实施过程,可以根据实际情况,适当的调节增加实践环节的考核,以保证毕业设计的质量提升。
4产学研创新毕业设计论文案例探索
盐城工学院土木工程学院依据江苏省特色专业和国家特色专业建设点,逐步推行创新教学与科技管理体制改革,努力提高科技水平,走产学研相结合的道路,积极为地方社会经济服务,承担了大量的企业科技开发项目。土木工程学院在基于产学研的教学与毕业设计改革上,利用校企协同育人平台,引入企业深度参与教学实践,开发了“企业文化、建筑工业化技术、施工安全管理、现代施工关键技术、建筑信息化技术、绿色建筑技术、建筑设备工程”等校企网络课程。进一步,加强教学方法改革,利用校企网络共享络课程,鼓励开展学生主动学习、研究性学习与合作性学习;对“土木工程测量、土木工程材料与工程结构测试技术训练”等课程实施以能力考核为主的考核方式改革,为切实完成实践课程培养目标与创新性毕业设计论文工作提供有力保障。学院教师团队目前承担的产学研项目,紧密结合土木工程教学与企业生产实践科技问题,为培养应用型创新人才进行卓有成效的探索。笔者所在的课题组,目前承担“深大基坑开挖施工对工程桩的影响及其检测关键技术研究”产学研项目,旨在结合教学与工程实践科技创新的同时,进行土木工程创新毕业设计与应用型创新人才的培养等探索工作。在教学中,针对盐城多河地区特点,分析深大基坑开挖的设计、施工与环境影响特点,将工程难点问题引入课堂与试验及实习实践。对深大基坑开挖回弹引起的桩基承载形状变化等问题,在“桩基工程”课程的设计与施工检测等课程中,进行针对性的分析,充分调动学生的学习兴趣,利用课程试验与产学研课题研究试验有机的结合,引导学生参与科研试验研究,为创新性毕业设计提供知识能力的积累。在此基础上,进行基于产学研的毕业设计论文工作,根据学生情况并结合项目特点,毕业设计选题有“先锋岛三期多面临河深大基坑的设计与施工”“盐城多河地区的基坑支护形式与插入深度研究”“深大基坑开挖条件下的工程桩承载力计算”“深大基坑开挖坑底回弹与桩基承载计算与检测”“临河高层建筑深大地下室基础设计与施工方案”等,创新了土木工程毕业设计论文的形式,并推动了工程生产实践与企业的技术创新等工作。
5结语
在土木工程教学、试验实践及毕业设计的各阶段,基于产学研联合研究项目改革教学方法与毕业设计选题及实施,促进土木工程本科毕业设计论文的创新与实践,使学生在毕业设计阶段直接接触到工程实例与企业技术创新实践,可有效保证学生完成土木工程专业的教育培养计划,培养学生的专业创新能力,为完成土木工程应用型创新人才的培养目标发挥重大作用。
参考文献
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[6]陈树华,郭轶宏,梁文彦,等.基于跟踪管理的土木工程专业毕业设计教学探讨[J].教育教学论坛,2013(38):66-68.
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【关键词】土木工程,施工管理,存在问题,对策分析
中图分类号:TU71 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
由于土木工程施工项目全过程所涉及的环节多、部门多、程序复杂,所以找出在这个过程中存在的问题对加强管理是非常重要。相对而言,我国土木工程建设起步较晚,但发展迅速。土木工程的施工管理是一项很复杂的过程,不仅仅涉及到人员,材料设备的管理,更要综合考虑到整个土木工程施工过程中,工程施工施工环境,施工安全控制,因此,也对工程的管理人员和管理体制提出了更高的要求。经过几十年的发展,我国的土木工程管理在实践中取得了一些完善,但依然存在很多问题,对工程的质量和施工的安全产生了消极影响,因此,加强对土木工程施工管理的探究,对土木工程的健康发展有着十分重要的意义。
二.土木建筑工程施工中存在的问题
随着我国当下城市建设和公路建设的不断升温,土木建筑工程已逐渐成为社会热门行业。我国也在开始不断加大对该行业人才的培养,各大高校的土木工程专业也逐年扩招。但是,由于专业人才培养条件的差异性和地域性,也导致从业人员水平的参差不齐,从而也影响着土木建筑施工过程中的一些问题。
1.施工人员管理问题
(一)在很长的一段时间,我国的工程建设管理人员准入制度不完善,很多管理人员可以靠着关系或者是凭借某一个高层的喜好而进入工程地方管理,由于准入机制的不合理,不严格,很多不懂管理,不知经济,不明财务甚至不懂技术的人员,可以通过各种方式进入工程项目的管理层,管理团队整体素质偏低,管理机构臃肿。
(二)在施工过程中,分工不明确,权责不清晰,对人员的管理和对工程的管理脱节严重,同时,对工程技术人员的奖惩、任免、选用等主要是由施工单位的人事部门为主,管理也比较随意。
2.工程用料问题
(一)首先,材料采购环节,为了大力节省施工成本,各种质量低劣的工程物料严重影响到工程的质量。同时,采购环节暗箱操作严重,抽取提成,拿回扣等情况普遍。其次,材料堆放位置不合理,分类不科学,对各种物料进行存储时候没有严格安排进场时间,在材料管理存储过程中,各种材料发生潮湿,霉变,挥发,磨损情况严重。
(二)首先,土木工程施工材材料质量检测方法落后。质量检测的手段和方法传统而简单,缺乏一定的科学性和严密性,很多区域的建筑材料质量检测机构依然是人工操作,手工填写表格,工序缺乏严密性,且繁琐,失误较大,甚至是人为的修改数据,使得各种数据统计资料缺乏一定的客观性。其次,土木工程施工材料的质量检测力度不够,检测结果缺乏真实性。对质量检测制度贯彻执行不力,检测标准不够严格,抽样不合理,材料质量安全隐患比较多。检测人员缺乏职业操守,因为私利而弄虚作假,材料检测的结果缺乏真实性。
3.施工操作问题
首先,在土木工程施工过程中,由于人员的素质偏低,对各种各机械设备的操控不够熟练,手工操作比重比较大,失误比较多,因此,容易发生不规范操作,违章操作的现象。其次,同时,对各种施工标准和施工的规章制度理解不深入,贯彻落实的力度不够,缺乏系统科学的监督机制。最后,土木工程建设中,各种砂浆,混泥土,石灰浆等配比不合理。比如为额外利益在配置砂浆的时候不按照标准比例,经常偷工减料;在施工过程中,有的施工单位为了节约成本或者施工人员为了减少工作量,经常会擅自去掉其中几个规格的砂浆,对于搅拌用水缺乏检验检测,忽略了水质对于物料的影响,这样给工程质量安全带来了极大的隐患。
4.施工安全管理问题
实施安全施工管理是保证施工正常进行的客观要求。但是,安全管理工作并没有得到重视。首先,土木工程建设中,缺乏健全科学的安全管理机制,安全管理方式落后,对国家的各种安全法律法规贯彻落实不到位,同时,管理人员追去经济效益忽视对施工安全的控制,施工人员本身安全意识薄弱。都使得土木工程建设中,安全事故频繁。
三.土木工程施工管理的措施分析
随着我国科学技术的发展和经济的快速进步,我国的土木工程发展迅速,并在国民经济增长和人们生活质量的提高中起到了巨大的推动作用,但是,工程管理中存在的问题依然不容忽视,为了完善土木工程的管理体制,促进整个行业管理上的成熟,。笔者结合多年的土木工程施工经验,在借鉴他人技术理论的基础上,对土木工程管理的措施进行分析。
1.加强对人的管理
(一)坚持“以人为本”,重视管理。管理人员只有扎扎实实地提高素质,提高管理水平,注重细节管理,用心管理,才能发现细节问题的实质,同时,要改善决策方式,加强管理中的民主化和集体化,加强和施工人员的交流,促进人员关系的和谐。
(二)由于土木工程一种庞大复杂的操作施工过程,其中无论是先进的设备还是纯人力劳动,手工操作都是其中最为重要的一部分,但是,由于我国建筑业起步发展时间晚,对技术人员的系统培训尚不够完善,手工操作人员的手工操作能力相对而言有着很大的差距,操作不熟练,操作失误多,不利于整个工程项目的质量保证。因此,要加强对施工员工的培训,提高其操作的熟练程度,严格执行操控标准,提高操作效率,保证整个项目实施中的技术水准。
2.建立专门的物料管理制度和监管机制,确保建筑用料的质量和安全
(一)要严格材料进入标准。材料进场前应检查其规格、型号、产地、外观、性能指标、数量等参数,对于一些重要材料,还应该委派专人到现场进行监督,如商用混凝土就必须在生产现场检查水泥、砂石质量、配料配合比是否符合要求,搅拌时间是否符合要求等。做好质量的抽样检测,客观记录。
(二)采用正确的方法保管建筑材料。进场的建筑材料应按照平面布局堆放并设立标识,将不同品种、不同规格的材料分别堆放。做好防水工作,防止水泥受潮、钢筋锈蚀等。在材料保存一段时间之后需要取用时应先检测再使用。
3.严格执行施工标准,实施规范性操作
(一)制定完善相关的施工技术标准,对所有施工人员在施工前进行操作培训,从理论上深刻明白操控原理,从实践中进行现场操作演示,务必使所用施工人员都可以严格达到施工标准,操控熟练,能够满足工程技术相关规范,杜绝胡乱施工操作的现象。
(二)从全面控制的角度出发,找出产生误差或者失误的原因,分析制约每道工序质量的问题,采取科学合理的措施消除恶劣影响,减少制约工程质量的因素。严格执行每道工序的前后执行顺序,杜绝前后跳跃施工,尤其是时间急促,施工匆忙时期,要尽量减少多种工序的交叉,保证整个施工顺序的合理稳定。
4.加强对施工现场的安全管理控制
首先,土木工程要建立健全施工的安全控制机制,设立专门的安全管理部门。其次,要对管理人员和施工人员实施安全知识培训,更新安全管理理念,采用先进的安全管理方式,最后,安全工作的管理人员要将各种安全管理规范和国家的安全法规落实到实处,并采取有效措施,实施安全施工。
四.结束语
土木建筑工程的施工管理是整个工程管理中的重要环节,对整个建筑工程的质量管理和安全控制有着十分重要的作用,从总体而言,土木工程的管理关系到国民经济的增长和人们生活方式的改变,加强管理探究,有助于完善土木工程的质量控制,有助于我国工程建设行业的健康快速发展。
参考文献:
[1]杨艳红 浅谈土木建筑施工的问题与对策 [期刊论文] 《中小企业管理与科技》 -2011年24期
[2]张丽娇 浅谈当代土木建筑施工的问题与对策 [期刊论文] 《现代企业教育》 -2012年6期
[3]孙善军 浅谈当代土木建筑施工的问题与对策[期刊论文] 《价值工程》 ISTIC -2010年24期
[4]陆海尖 浅谈当代土木建筑施工的问题与对策 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年32期
[5] 彭慧军 谈土木工程施工项目的管理 [期刊论文] 《科技创新导报》 -2008年33期
[6] 唐晓晗 浅析土木工程施工项目管理面临的问题及应对策略《商品与质量》2011年第S7期
关键词:毕业论文;指导课程;土木工程
基金项目:江西科技学院校级教改课题“基于CIDO模式下《土木工程材料》课程教学改革研究”(编号:JY1504)。
1 前言
毕业论文是土木工程专业学生大学本科教育过程的最后一个环节,是对大学四年所学专业课程的全面总结,也是对之前各个教学的继续深化与拓宽[1]。毕业论文的完成情况不仅能反映出每个学生专业知识的掌握情况、科研思维的方法、写作水平的高下,也能折射出学校教育教学的质量和水平[2]。但是,在目前高校的教学实践中,大量的毕业设计出现雷同情况,学生的能力培养欠缺,出现大批毕业生面临就业压力,而设计、施工单位却寻觅不到合适人才的状况。
针对此种情况,本文从土木工程专业本科毕业论文存在问题及如何提高土木工程专业本科毕业论文质量两方面加以分析,为进一步提高《毕业论文指导》课程教学质量提供参考。
2 土木工程专业毕业设计存在问题
2.1 选题单一或脱离实际
题目决定毕业设计的内容,课程概念多、实践性强。但土木工程学院学生毕业论文题目大多集中在钢筋混凝土框架结构,预应力简支T梁上部结构设计,或者辅以施工组织设计,沉降观测等。而钢筋混凝土框架结构又以3-4层多层框架结构为主。主要是因为毕业设计要求本科生结合4年所学专业知识,所以基本以手算为主。而结构又必须考虑地震荷载作用下的内力计算,只有底部剪力法可通过手算完成。反应谱振型分解法及时程分析法均需靠电脑才能完成。只有框架结构属于剪切变形为主,符合底部剪力法的适用条件。所以这也就是毕业设计以框架结构设计为主的原因。
2.2 大多数学生专业知识没学好,毕业设计难于入手
学生基本都是根据教师提供的任务书进行结构设计并绘制施工图。但很多学生建筑图纸部分就耗费大量时间。后面的结构布置已经丧失信心,能简便则简便。
至于结构设计中的重难点,学生往往更难把握。楼板设计及次梁设计属毕业设计的次要内容。水平荷载及竖向荷载作用下内力计算是毕业设计的重点。很多学生往往对力学基础课程掌握不扎实,对于弯矩二次分配法的应用更是无从下手。
同时,荷载效应组合及梁柱截面设计通常是毕业设计的难点。如果学生能坚持手算到最后,那么内力组合也就会通过请教与自学来完成此次毕业设计任务。
2.3 施工图纸不符合现行规范标准
很多学生在进行冗长的手算完成后,往往还是对自己所做的论文题目缺乏清晰的思路。所以图纸也只是仿造同学的图纸,修改开间进深的尺寸及配筋。其中有很多不合规范之处。而毕业设计质量的关键就在于图纸的质量。
2.4 指导教师水平有待提高
指导教师的专业知识水平、论文指导能力直接影响本科毕业论文工作,从指导选题、写作到答辩,指导教师的作用至关重要。选题是毕业设计的源头,毕业论文水平的高低直接取决于选题方向。但现在许多指导教师给的选题方向偏大、任务过重,还存在偏难,或者与专业不对口的问题,超出本科生毕业设计能力水平。加之指导教师本身教学与科研任务繁重,无法分担太多精力指导学生,学生自己在摸索过程中容易犯错,致使学生在毕业设计写作过程中与指导教师沟通不畅或者教师指导不力的情况发生。
3 土木工程专业毕业设计改革建议
3.1 选题多元化。
根据指导老师的课题研究方向或是工程实际项目,或者参考学生毕业实习岗位,制定与之相适应的毕业设计题目,尽可能真题真做。同时题目难易程度也应适中,能够体现目前研究发展的主要方向及前沿问题,能够对学生知识面有所扩充。
3.2 严格要求学生并认真指导
毕业答辩前对学生进行预答辩,或者阶段性审查。及时发现学生毕业设计中的问题并督促其整改。对检查不过关或是预答辩不过关的学生,推迟其答辩时间或是取消答辩资格,整体学风起到杀一儆百的作用。
同时,指导老师也应加强督促,并定期追踪指导学生毕业设计进展情况。如果所带学生数较多,还应集中指导所有学生,并合理规划各学生进度。对设计能力较强的同学,可要求更严格后期准备推优。对进度较慢的同学加强检查力度,加大检查频率。主要教会学生理清设计思路,运用正确的设计理论及设计方法,教会学生学会参考规范及查阅相关资料能力。
3.3 参考国家标准规范制图
国家分别制定了《建筑设计制图标准》及《结构设计制图标准》,很多按自己制图习惯绘图的习惯应督促其整改。甚至有些同学动手能力较弱,对计算机的操作能力尚欠缺。教师不可能手把手进行指导,应充分发挥组员团队合作能力,采取帮扶政策,引导动手能力较强的同学帮助动手能力较弱的同学。
4 结论
目前,大学毕业生流行“毕业就失业”,主要是学生在大学四年没有学会解决实际问题的能力及创新能力。很多学生大学四年混混沌沌、迷迷茫茫中度过,平时课堂也难以集中注意力。教师应及时发现学生优势,并鼓励学生深层探究,大力培养学生创新能力,解决实际问题能力及合作交流能力。这样学生才能在毕业前的3年里学有所获,不至于毕业设计无从下手。
本文主要从3方面阐述了目前土木工程本科毕业设计所存在的问题,并提出了相应的整改建议。毕业设计是体现学生综合能力的最后环节,也 学校本科评估的主要支撑材料,学校及学生均应引起重视,并提高毕业设计完成质量。
参考文献
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中国土木工程专业研究生培养模式探索
(一)确定土木工程专业研究生的培养理念及目标
土木工程专业研究生的培养应在保证硕士研究生具有正确价值观和良好道德情操、具备坚实理论知识和科研能力的基础上,侧重培养工程实践能力,使之能够具有解决实际工程中复杂问题的能力,成为与国际形势接轨、掌握建筑领域尖端技术的高素质工程型人才[3]。
(二)明确土木工程研究生培养质量的影响因素
单一的培养模式和传统的课堂教学模式,使学生的个性和特长得不到充分发挥,限制了学生的创造性思维发展,使研究生教育无异于本科教育,大部分缺乏独立研究和创新的能力。就土木工程专业来说,更应偏向实践和应用。
(三)研究生培养模式的建议
首先,高校应改革土木专业研究生教育模式。例如将土木专业研究生的培养类型细化到理论研究型和工程实践型等方向,使研究生的培养更具有针对性。在课程设置上,由于土木工程学科所包含的知识面宽,涉及的内容广,因此,课程设置要有针对性和普遍性,多设置基础课程[4],使学生主要掌握学习方法,而非单纯地学习课程本身。同时,教师要使学生形成完整的知识框架和体系,使学生有机会接受该领域最前沿的知识和研究方法,使研究生从基础知识的学习、查阅文献到撰写论文等工作中学到做科研应具备的基本素养和能力,并在此基础上使研究生将自己所学的知识应用到实验或实际操作中。
其次,针对研究生毕业后缺乏实践和动手能力的现状,高校应加强校企联合培养模式。鉴于土木工程本身的学科特点,实践与应用更是重中之重,因此,校企联合的培养模式具有更重要的现实意义。在教育体制上应尽快为高校创造条件,如建立产学研培训基地,使研究成果直接转化成社会生产需要,企业可以为高校的科研工作提供资金支持,同时高校可以为企业运作带来技术保障。高校还应为学生创造实践机会,使学生能够通过学校学习和社会实践,真正掌握和更深刻地理解所做研究的价值和意义。高校应实行学校导师和企业导师双导师制度,学校导师可以从事科研生产工作,企业导师也可进入高校学习和指导,这样既可以加强高校师资队伍建设,完善教育体制,又可以使土木工程研究生在科研能力和工程实践能力上得到充分提高。
再次,应借鉴国外教育体制,实行研究生教育宽进严出制度,这样既可以使更多的学生有机会接受更高层次的教育,又可以提高毕业生的素质和质量。严格控制毕业论文的通过率,提高论文评价标准,避免论文答辩流于形式。可以借鉴国外论文评价体制,对论文的质量采用等级制度,提高学生撰写论文的积极性。同时,在就业上应缩小研究生和本科生的待遇差异,这样既避免了研究生学习的功利性,又节约了国家教育资源,使土木工程研究生教育真正培养出具有科研精神和工程实践能力的高层次人才。
最后,加强自主创新能力建设是中国经济社会和发展的重要决策和部署,创新能力是人才所需要具备的重要内容。因此,研究生创新能力的培养是中国目前研究生教育的关键,研究生的创新能力培养是经济需要也是时代所趋[5]。土木工程创新型人才就是要在该领域提出新理念、新技术、新方法、新技术、新材料,能在土木工程领域有所创新。由此,提高土木研究生的创新能力需要设立该学科的高校和教育工作者不断探索和实践,提出切实可行的措施,可以将部分高校作为试点,将土木工程研究生创新能力培养理念深入到教学和实践中。
关键词:土木工程;研究生培养;教学模式;创新能力
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)02-0041-03
随着中国高等院校研究生教育的普及,研究生教育和人才培养质量逐渐成为关注话题。研究生教育是继本科教育基础之上的更深层次的教育,是培养高技术人才和研究型人才的重要途径,研究生教育的培养质量是中国能否向尖端技术领域快速发展的重要因素。因此,研究生尤其是工学类研究生的培养至关重要,毕业生的质量直接影响着今后社会和经济的发展进度和方向,高等教育肩负着培养一大批理论研究型及工程应用型人才的使命,以保证国家和社会发展对高级人才的需求。
对土木工程学科而言,土木工程是国民经济的支柱,土木工程学科的发展和人才培养影响着现代化建设的进程和基础设施的完善。在土木工程专业研究生人才培养上,高校教育工作者应逐渐缩小高校教育和企业单位对人才需求的差距,使之顺应社会发展的需要,使研究生毕业后能够更好地将所学理论和研究成果应用于实践。
一、研究生培养模式现状
目前中国研究生招生规模逐渐扩大,可招收研究生的高校和专业也逐渐增多,为学生们提供了更多深造和学习的机会,但随之而来的问题也逐渐显现。在研究生的培养模式上,各大高校存在着不足和需要改进的地方。
首先,研究生培养模式单一。例如,悉尼大学的研究生培养模式体现了多元化的特点,既有研究型为主的研究型学位,又有以工程实践能力培养为主的工程型学位,学生可以根据自己的特点和兴趣选择发展方向[1]。中国硕士研究生教育一般为2年半,学生在校期间,既要学习相关课程的基础知识,又要撰写论文,阅读大量文献,同时还要为找工作做准备,这使得学生难以深入研究领域。
其次,研究生教育教学模式传统化。很多大学的研究生教学和本科教学并没有本质区别,即教师以口授为主,学生思维禁锢,课堂气氛不活跃,缺乏独立思考和批判精神。传统的教学模式不利于培养研究生独立科研工作的能力。
再次,研究生教育大众化,论文答辩形式化[2]。高校师资力量、基础设施建设与研究生招生人数的快速增长之间的矛盾,导致研究生培养质量下降。研究生的毕业论文大多是罗列和堆砌前人的研究成果,较宽松的论文评价标准和流于形式的论文答辩体制是造成这种现状的主要原因。
最后,研究生思想功利化。很多学生选择攻读研究生,其本身对科研并无兴趣,而是基于本科和研究生就业待遇的差异,这就造成研究生不能专心致力于研究,缺乏做研究所需的基本科研精神。
二、中国土木工程专业研究生培养模式探索
(一)确定土木工程专业研究生的培养理念及目标
土木工程专业研究生的培养应在保证硕士研究生具有正确价值观和良好道德情操、具备坚实理论知识和科研能力的基础上,侧重培养工程实践能力,使之能够具有解决实际工程中复杂问题的能力,成为与国际形势接轨、掌握建筑领域尖端技术的高素质工程型人才[3]。
(二)明确土木工程研究生培养质量的影响因素
单一的培养模式和传统的课堂教学模式,使学生的个性和特长得不到充分发挥,限制了学生的创造性思维发展,使研究生教育无异于本科教育,大部分缺乏独立研究和创新的能力。就土木工程专业来说,更应偏向实践和应用。
(三)研究生培养模式的建议
首先,高校应改革土木专业研究生教育模式。例如将土木专业研究生的培养类型细化到理论研究型和工程实践型等方向,使研究生的培养更具有针对性。在课程设置上,由于土木工程学科所包含的知识面宽,涉及的内容广,因此,课程设置要有针对性和普遍性,多设置基础课程[4],使学生主要掌握学习方法,而非单纯地学习课程本身。同时,教师要使学生形成完整的知识框架和体系,使学生有机会接受该领域最前沿的知识和研究方法,使研究生从基础知识的学习、查阅文献到撰写论文等工作中学到做科研应具备的基本素养和能力,并在此基础上使研究生将自己所学的知识应用到实验或实际操作中。
其次,针对研究生毕业后缺乏实践和动手能力的现状,高校应加强校企联合培养模式。鉴于土木工程本身的学科特点,实践与应用更是重中之重,因此,校企联合的培养模式具有更重要的现实意义。在教育体制上应尽快为高校创造条件,如建立产学研培训基地,使研究成果直接转化成社会生产需要,企业可以为高校的科研工作提供资金支持,同时高校可以为企业运作带来技术保障。高校还应为学生创造实践机会,使学生能够通过学校学习和社会实践,真正掌握和更深刻地理解所做研究的价值和意义。高校应实行学校导师和企业导师双导师制度,学校导师可以从事科研生产工作,企业导师也可进入高校学习和指导,这样既可以加强高校师资队伍建设,完善教育体制,又可以使土木工程研究生在科研能力和工程实践能力上得到充分提高。
再次,应借鉴国外教育体制,实行研究生教育宽进严出制度,这样既可以使更多的学生有机会接受更高层次的教育,又可以提高毕业生的素质和质量。严格控制毕业论文的通过率,提高论文评价标准,避免论文答辩流于形式。可以借鉴国外论文评价体制,对论文的质量采用等级制度,提高学生撰写论文的积极性。同时,在就业上应缩小研究生和本科生的待遇差异,这样既避免了研究生学习的功利性,又节约了国家教育资源,使土木工程研究生教育真正培养出具有科研精神和工程实践能力的高层次人才。
最后,加强自主创新能力建设是中国经济社会和发展的重要决策和部署,创新能力是人才所需要具备的重要内容。因此,研究生创新能力的培养是中国目前研究生教育的关键,研究生的创新能力培养是经济需要也是时代所趋[5]。土木工程创新型人才就是要在该领域提出新理念、新技术、新方法、新技术、新材料,能在土木工程领域有所创新。由此,提高土木研究生的创新能力需要设立该学科的高校和教育工作者不断探索和实践,提出切实可行的措施,可以将部分高校作为试点,将土木工程研究生创新能力培养理念深入到教学和实践中。
就土木工程专业的研究生而言,第一,高校应努力营造良好的创新文化氛围,注重研究生的学术交流活动,开展各类能够开发学生创新思维的比赛和活动。如建筑模型设计比赛或软件应用竞赛,或者举办学术论坛、设置创新课题等,提高和锻炼研究生独立思考的能力。第二,可以通过科学地改革课堂教学模式、调整课程安排,增强学生的创新意识,使研究生在课堂学习中得到创新思维的锻炼并且养成创新思维的习惯,而不是单纯地接受,墨守成规。第三,土木工程专业研究生教育应在保证研究生具有良好理论基础和科研能力的前提下,加强实践教学,培养研究生的工程实践能力。第四,教师也应提高培养学生创新能力的意识,鼓励学生积极思考和独立完成科研工作,将创新理念贯彻到教学实践中。
三、结语
通过对研究生培养模式的现状分析,对土木工程研究生教育提出了建议,借以引起教育工作者对研究生培养的重视。研究生培养是一个系统的工程,对于学生本身,应以更好地促进研究生自身能力的提高为目的,需要研究生在理论和实践之间找到平衡点。对于高校,从教学理念到教学模式都需要认真探索、科学改革,土木工程专业研究生培养更需要经过不断地实践和检验来找到一条适合经济发展和社会需要的研究生培养模式,真正为国家培养出高技术人才,使之成为科教兴国的中流砥柱。
参考文献:
[1]吴瑾.悉尼大学土木工程专业研究生培养模式及特色探讨[J].高等建筑教育.2008,17(4):6-8.
[2]黄东梅.土木工程专业本科及研究生培养模式改革研究[J].世界华商经济年鉴高校教育研究.2009(6):164-165.
[3]范峰,邹超英,陈春霜.浅谈哈尔滨工业大学土木工程学科研究生创新能力培养[C]//高等学校土木工程专业建设的研究与实践――第九届全国高校土木工程学院(系)院长(主任)工作研讨会论文集.北京:科学出版社,2008.
[4]吕志涛.研究生培养中要抓好六个环节[J].学位与研究生教育,2001(9):2-3.
[5]沈炎.土木工程专业创新型人才培养的思考[C]//高等学校土木工程专业建设的研究与实践――第九届全国高校土木工程学院(系)院长(主任)工作研讨会论文集.北京:科学出版社,2008.
Postgraduate training mode of civil engineering specialty
LI Fanghui, ZHAO Yongjiang, ZHAO Wenjun
(School of Architectural Engineering, Heilongjiang University, Heilongjiang 150080, P. R. China)
(一)着眼工程素质和实践能力培养,建设实践教学体系
建立三个层次的子系统实践教学体系,并将实践教学体系落实到新修订的教学计划和实践教学大纲中第一子系统以认识实习为主体,涵盖工程制图、土木工程概论、测量实习等。使学生了解、认识、描述土木工程产品的功能要求、内部结构,激发学生学习土木工程的热情。第二子系统包括力学、工程材料、土力学及结构实验及课程设计等。使学生掌握材料性能、结构建模及结构分析设计方法。第三子系统包括结构检测、生产实习、毕业实习和毕业设计。使学生掌握与实践土木工程的分析、设计、施工检测和控制方法。三个子系统的层次结构是“综合—分解—再综合”的关系;具有“实验、实习和设计”三要素,符合人的认识规律;以能力培养、特别是创新意识与创新能力的培养为主线。在教学计划和实践教学大纲中,从以下三个方面纳入实践教学体系。
1.与土木实验平台相对应,设立《实验系列课程》,打好全面开放式实验的基础。
2.设《集中实践教学环节指导表》,将课内各集中实践环节与课外社会实践、科研实践、学科竞赛、创新实践、学年作品和文化素质教育实践等结合起来,形成为一个完整的体系;将研究型、创新型实践课和课外科技竞赛活动列入教学计划,如力学模型测试、应用软件培训、结构模型竞赛实验课等。
3.增设创新实践学分,即对学生参加的各类竞赛、科技创作和论文写作等活动,进行考核后计入学分,且可免修其他课程。
(二)将工程素质和实践能力培养寓于教育教学全过程
本科培养是一个系统工程,工程素质和实践能力的培养、创新活动的开展,必须寓于教育教学全过程。
1.对实践性较强的课程,以创新能力培养为主线,进行课程改革。对土木工程专业中实践性较强的课程如《土木工程概论》、《土木工程施工》、《土木工程材料》以及结构类实验课等进行课程改革,以培养学生的创新能力为主线。《土木工程概论》可计划采用现代化教学手段,进行形象生动、引人入胜的教学,组织有丰富经验的老师、专家授课,使新生刚入学就重视素质和能力的提高,发挥以智引人、以志树人的作用。土木工程施工教学有一定的特色,将课程分为两个层次进行:第一层次是以子项工程中的工种工程施工为对象的基本施工知识;第二层次是以整个项目工程施工为对象的现代土木工程施工,在后者中引入现代化的最新方法,采用多媒体授课,授课过程中,使学生站在项目经理的高度,统管全局,运用最新技术,去解决复杂的工程问题。土木工程材料和结构类课程内容广泛,实验课时较多,长期以来采用传统方法进行实验,学生主动参与少,可计划制作各类实验课件,让学生利用课件,主动参与,进行模拟实验后,再正式进行实验室试验,这项改革可激发学生的学习积极性,有助于开发创造性思维,潜移默化地掌握创新方法。
2.发挥教师的主导作用,四年级的导师制与毕业设计相结合。为贯彻因材施教的育人原则,更好地实行理论教学、实践教学和科学研究三元结合的教学模式,给学生的个性发展提供良好的条件,全面提高学生的工程素质和实际工作的能力,必须充分发挥教师的主导作用。因此,拟将毕业设计改在一年内机动安排,规定对四年级的导师制必须与毕业设计相结合。导师关心学生的全面成长,在负责指导学生毕业设计的同时,要提供学生参与工程实践和科学研究的条件,与科学研究、创新活动结合起来。
3.探索寓于教学过程、形式多样、可持续开展创新实践活动的新路子。在教学过程中,开拓一些形式多样的创新实践活动。组织学参加挑战杯结构设计竞赛:以激发学生崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战的主动精神,竞赛活动鼓励跨专业、跨年级、跨学科的合作,以体现团队精神。组织学生科技活动:设置学生科技活动基金,推动课外科技活动的开展,课外科技活动与教学过程相结合。结合教学环节,撰写小论文:从一年级到四年级,结合课堂教学、实验、实习及毕业设计等教学环节,安排撰写小论文,促进学生参与创新活动、培养学生的创新精神。
4.为实行开放性实验创造硬件条件。对专业基础课及专业课实验进行调整、投入,围绕学生实践能力的培养开展工作。在保证开出原计划规定的混凝土结构、土力学、建筑材料等各类课程的实验基础上,拟增开一些实验项目如“预应力张拉工艺”、“结构非破损试验”、“道路工程现场检测”等。
(三)通过“产、学、研”结合,依靠社会力量办学,有效提高实习和毕业设计的质量
搞好专业的认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计的关键是理论联系实际。拟将广大教师的“产、学、研”结合点形成为较大的、互惠互利的合作网络,组成可跟踪最新技术、灵活的校外实践基地。这是依靠社会力量办学的新观念。观念的更新,可使我们克服困难,有效地提高实习和毕业设计的质量。在认识实习的两周时间里,充分发挥校外实践基地的作用,利用实践基地的有利条件,使学生了解国内外的现状、高新技术及发展趋势,使认识实习具有内容广、技术新的特点。依靠“产、学、研”合作网络,生产实习可实行“开放式”,为强调能力的培养并进一步提高生产实习的质量,修订适用于土木工程专业的生产实纲并用于实践。落实毕业设计指导教师的“产、学、研”基地,保证有相对稳定的、内容涉及到土木工程各个领域的合作单位;每年拟聘任10名左右校外毕业设计指导教师,为学生结合实际工程进行毕业设计创造有利的条件。在毕业设计中实现五个结合,即四年级导师制与毕业设计相结合;设计题与实际工程相结合;校内外指导教师相结合;产、学、研相结合;设计题目与用人单位要求相结合。
二、结语
(一)着眼工程素质和实践能力培养,建设实践教学体系
建立三个层次的子系统实践教学体系,并将实践教学体系落实到新修订的教学计划和实践教学大纲中第一子系统以认识实习为主体,涵盖工程制图、土木工程概论、测量实习等。使学生了解、认识、描述土木工程产品的功能要求、内部结构,激发学生学习土木工程的热情。第二子系统包括力学、工程材料、土力学及结构实验及课程设计等。使学生掌握材料性能、结构建模及结构分析设计方法。第三子系统包括结构检测、生产实习、毕业实习和毕业设计。使学生掌握与实践土木工程的分析、设计、施工检测和控制方法。三个子系统的层次结构是“综合—分解—再综合”的关系;具有“实验、实习和设计”三要素,符合人的认识规律;以能力培养、特别是创新意识与创新能力的培养为主线。在教学计划和实践教学大纲中,从以下三个方面纳入实践教学体系。
1.与土木实验平台相对应,设立《实验系列课程》,打好全面开放式实验的基础。
2.设《集中实践教学环节指导表》,将课内各集中实践环节与课外社会实践、科研实践、学科竞赛、创新实践、学年作品和文化素质教育实践等结合起来,形成为一个完整的体系;将研究型、创新型实践课和课外科技竞赛活动列入教学计划,如力学模型测试、应用软件培训、结构模型竞赛实验课等。
3.增设创新实践学分,即对学生参加的各类竞赛、科技创作和论文写作等活动,进行考核后计入学分,且可免修其他课程。
(二)将工程素质和实践能力培养寓于教育教学全过程
本科培养是一个系统工程,工程素质和实践能力的培养、创新活动的开展,必须寓于教育教学全过程。
1.对实践性较强的课程,以创新能力培养为主线,进行课程改革。对土木工程专业中实践性较强的课程如《土木工程概论》、《土木工程施工》、《土木工程材料》以及结构类实验课等进行课程改革,以培养学生的创新能力为主线。《土木工程概论》可计划采用现代化教学手段,进行形象生动、引人入胜的教学,组织有丰富经验的老师、专家授课,使新生刚入学就重视素质和能力的提高,发挥以智引人、以志树人的作用。土木工程施工教学有一定的特色,将课程分为两个层次进行:第一层次是以子项工程中的工种工程施工为对象的基本施工知识;第二层次是以整个项目工程施工为对象的现代土木工程施工,在后者中引入现代化的最新方法,采用多媒体授课,授课过程中,使学生站在项目经理的高度,统管全局,运用最新技术,去解决复杂的工程问题。土木工程材料和结构类课程内容广泛,实验课时较多,长期以来采用传统方法进行实验,学生主动参与少,可计划制作各类实验课件,让学生利用课件,主动参与,进行模拟实验后,再正式进行实验室试验,这项改革可激发学生的学习积极性,有助于开发创造性思维,潜移默化地掌握创新方法。
2.发挥教师的主导作用,四年级的导师制与毕业设计相结合。为贯彻因材施教的育人原则,更好地实行理论教学、实践教学和科学研究三元结合的教学模式,给学生的个性发展提供良好的条件,全面提高学生的工程素质和实际工作的能力,必须充分发挥教师的主导作用。因此,拟将毕业设计改在一年内机动安排,规定对四年级的导师制必须与毕业设计相结合。导师关心学生的全面成长,在负责指导学生毕业设计的同时,要提供学生参与工程实践和科学研究的条件,与科学研究、创新活动结合起来。
3.探索寓于教学过程、形式多样、可持续开展创新实践活动的新路子。在教学过程中,开拓一些形式多样的创新实践活动。组织学参加挑战杯结构设计竞赛:以激发学生崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战的主动精神,竞赛活动鼓励跨专业、跨年级、跨学科的合作,以体现团队精神。组织学生科技活动:设置学生科技活动基金,推动课外科技活动的开展,课外科技活动与教学过程相结合。结合教学环节,撰写小论文:从一年级到四年级,结合课堂教学、实验、实习及毕业设计等教学环节,安排撰写小论文,促进学生参与创新活动、培养学生的创新精神。
4.为实行开放性实验创造硬件条件。对专业基础课及专业课实验进行调整、投入,围绕学生实践能力的培养开展工作。在保证开出原计划规定的混凝土结构、土力学、建筑材料等各类课程的实验基础上,拟增开一些实验项目如“预应力张拉工艺”、“结构非破损试验”、“道路工程现场检测”等。
(三)通过“产、学、研”结合,依靠社会力量办学,有效提高实习和毕业设计的质量
搞好专业的认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计的关键是理论联系实际。拟将广大教师的“产、学、研”结合点形成为较大的、互惠互利的合作网络,组成可跟踪最新技术、灵活的校外实践基地。这是依靠社会力量办学的新观念。观念的更新,可使我们克服困难,有效地提高实习和毕业设计的质量。在认识实习的两周时间里,充分发挥校外实践基地的作用,利用实践基地的有利条件,使学生了解国内外的现状、高新技术及发展趋势,使认识实习具有内容广、技术新的特点。依靠“产、学、研”合作网络,生产实习可实行“开放式”,为强调能力的培养并进一步提高生产实习的质量,修订适用于土木工程专业的生产实纲并用于实践。落实毕业设计指导教师的“产、学、研”基地,保证有相对稳定的、内容涉及到土木工程各个领域的合作单位;每年拟聘任10名左右校外毕业设计指导教师,为学生结合实际工程进行毕业设计创造有利的条件。在毕业设计中实现五个结合,即四年级导师制与毕业设计相结合;设计题与实际工程相结合;校内外指导教师相结合;产、学、研相结合;设计题目与用人单位要求相结合。
二、结语
关键词:土木工程材料;教学方法;教学研究与改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)46-0099-02
《土木工程材料》是土建类专业必修的一门重要的专业基础课,本课程不同于数、理、化及力学等课程,具有内容庞杂,涉及面广,各章自成系统;公式的推导或定律的论证和分析少,定性的描述或经验规律的结论多;概念多、术语多、涉及学科较多等特点,内容平淡枯燥,其整体性、逻辑性、严密性以及各章节之间的连贯性均较差。因此教师难讲,学生厌学,教学效果较差[1]。为使学生能够真正掌握本课程的精髓,课程组经过长期、深入的教学研究与改革,探索出课程的教学规律与教学方法,收到了良好的教学效果,主要有:
一、材料种类上抓大放小、有重有轻
根据工程应用型本科的人才培养目标,重点讲述工程中应用较多的核心重要材料如水泥、混凝土、建筑钢材等,这些也正是课程的难点,复习考试也要重点加强,使学生切实掌握其精髓,突出培养工程应用能力,其它材料则略讲或让学生自学。
二、以材料性质为教学中心
以材料性质为教学中心,抓住一个中心、两条线索讲述。一个中心就是掌握材料性质,这是学好本课程的中心环节。各种材料需要研究的内容很广,涉及原料、生产、材料组成与结构、性质、应用、检验、验收及储存等诸多方面,教学中应突出材料的性质,而一些次要内容则留给学生自学。掌握材料性质的两条线索是:注意了解材料性质与其组成、结构之间的关系,即决定材料性质的基本因素;注意了解材料受外界影响性质发生变化的规律,即影响材料性质的外界因素。
三、采用启发式、提问式教学法
本课程的特点是有大量的条文叙述,采用启发式教学尤为重要。采用启发式教学,多提问题,引导学生积极思考,而不做消极的听众,既可以提高学习兴趣,巩固所学知识,又可以培养学生分析问题、解决问题的能力。
四、化抽象思维为形象思维
本课程学起来比较抽象而且枯燥乏味。因此,在教学中除了采用启发式教学外,我们还注重现代教育技术与多种教学手段的应用,如多媒体图片、动画、材料样品等,使材料教学具体化、形象化。采用多种教学手段辅助教学,使单调枯燥的内容变得生动活泼起来,增加了教学的直观性和学生的学习兴趣,提高了教学质量与效果。
五、运用对比的方法
教学中运用对比的方法,善于归纳同类材料的共性与特性。不同种类的材料具有不同的性质,同类材料则存在着共性,由于品种的不同,又存在着各自的特性。教学中采用对比的方法,归纳介绍同类材料的共性,再对同类材料的不同品种总结它们的异同点,以便掌握其特性。这种方法在学习和掌握主要材料如水泥、混凝土、建筑砂浆等时尤为重要。
六、教学与科研紧密结合
教学中要注重将建筑材料学科前沿的新知识、新观点、新成果引入教学。十分注意给学生补充建材科技领域的新知识、新观点、新成果,使学生了解土木工程材料学科前沿的最新信息,跟上科技发展的步伐。在讲授传统材料的基础上,重点突出新材料的优异性能,开阔学生的视野。这样,第一可以使学生们了解更新的材料信息,紧密跟踪学科前沿;第二可以活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣;第三可以培养学生自我更新、终身获取知识的能力。课程组教师在教学之余长期坚持不懈地献身科研,时刻掌握学科前沿的研究动态,并十分注重将科研与教学紧密结合,用自己的科研心得现身说法,把最新的科研成果运用于教学中,以科研促进教学,取得了良好的教学效果。
七、注重实验教学内容的改革,培养学生的研究、创新能力
为了培养学生的实验动手能力以及研究、创新能力,采取的主要措施是:常规实验主要突出水泥、混凝土等核心土木工程材料的检测实验;对实验内容进行精心设计与革新,突出研究、创新能力的培养,编写了《土木工程材料综合性、设计性、创新性实验指导书》,尽量多开出综合性、设计性与创新性实验项目。2008级土木工程专业学生段邦政、朱攀、肖枭、孙少君等申请并完成了襄樊学院2010年大学生科研项目(2010DXS030),在废渣利用类著名期刊《粉煤灰综合利用》2011年第3期公开《再生砂对砂浆的施工和易性和抗压强度的影响初探》。
八、注重课程教学资料与实验室的建设
在本课程的建设中,我们十分注重教学资料、实验设备和多媒体教学建设以及双语教学的探索实践。在教学实践中积累了丰富的理论和实验教学所需的教学参考书、音像资料、材料样品,购置了较为完备的教学以及科研实验仪器设备,搜集了大量课件、案例、习题和模拟试题集等,从而为学生的研究性学习、自主学习以及创新能力的培养提供了良好的条件。这几年,我们改进了教学手段,采用多媒体式教学,增大了教学信息量,并使教学形式生动活泼,提高了教学效率与效果。另外,我们还采用了英文版《土木工程材料科学与技术》、《英汉土木工程材料常用词汇》等作辅助教学资料,开始了双语教学的探索与实践。
九、强化做习题的教学环节
对于本课程来说,要巩固并深化课堂教学效果就必须重视做习题的环节。针对该课程教材仅有思考题的特点,笔者广泛收集资料,编写了《土木工程材料习题与学习指导》一书,每章内容包括:内容提要、基本要求、重难点提示、基本概念与基本原理、考核要点、典型试题解析及大量习题等,并附有十余套模拟试题。在改进课堂教学的基础上,学生再通过做习题及模拟试题,就能更好地理解并切实掌握课程核心内容,提高考试成绩,改变了过去对该课程“一看就懂,一考却不会”的状况。
十、改革考核内容与评价方法
以往本课程主要以期末考试确定成绩,实验成绩所占权重较小,考核方式不全面,学生的工程素养、科学素养与创新精神未得到培养。改革考核方式后,课程成绩由作业、实验成绩、课程小论文及期末考试综合评定,其中作业占10%、实验占30%、课程论文占10%、期末考试占50%。课程考核加大了实验成绩权重,加强了工程师的基本训练,并增设课程小论文,培养学生的科学素养,全方位考核学生的能力,初步探讨建立了符合人才培养目标的全方位能力发展的考核评价体系。
综上所述,采用上述教学方法进行教学改革,使《土木工程材料》这门以条文叙述性为主的十分枯燥乏味的课程[1]的教学质量有了较大提高,不仅使学生的学习兴趣大增,而且学习效率与学习成绩也有了较大幅度的提高。
土木工程专业具有很强的实践性、社会性、综合性、创新性和群体性[1],因而其培养目标是“培养适应社会主义现代化建设需要,德智体全面发展,掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,获得工程师基本训练并具有创新精神的高级专门人才。”[2]目前,我院正在深入地进行教学改革,以适应社会和用人单位对人才的要求,适应我院2002年升本后本科教育的要求,以体现我院办学指导思想和办学特点[3]。我院土木工程专业自2003年招收第一届本科学生以来,一直在进行培养模式的研究和教学计划的修订。笔者结合几年来专业建设工作,介绍我院2006级土木工程专业实践环节教学计划修订情况。
1土木工程专业教学计划的修订与课程体系的整体优化
目前,我国高校分为三类:重点高校、一般高校和高等专科学校。我国土木工程专业人才的需求和培养可分为三个层次:第一层次是高级研究型人才,主要由名牌大学和重点大学培养;第二层次是高级设计、施工管理人才,主要由一般本科院校培养;第三层次是生产一线技术应用型人才,主要由高职专科学校培养[4]。邵阳学院2002年升为一般本科院校,土木工程专业2003年兴办,办学历史短,教学经验积累少,无论从师资队伍、办学条件、科研能力,还是学生生源,都不具备培养高级研究型人才的条件;同时也不具备与办学历史较长的一般本科院校竞争的实力。根据土木工程专业在湖南省和全国所处的地位,将专业培养目标定位在培养懂设计、会施工、懂管理的高级技术应用型人才。据此,对我院土木工程专业课程体系进行整体优化,制定了2006级教学计划:⑴设置2个专业方向:建筑工程和道路与桥梁工程方向,制定“2.5+1+0.5”人才培养模式,即进行5个学期的专业通识(公共基础课和专业基础课)教育,2个学期的专业方向课教育,1个土木工程专业实践环节教学计划的研究文畅平(邵阳学院城市建设系湖南邵阳422000)摘要:以人才需求为目标,人才知识结构、能力结构为主线,结合专业建设实践,以突出学生就业服务对象、突出学生工程实践能力和职业能力的培养、突出实践环节教学的地位作为制定教学计划的依据和办出特色的基础,构建土木工程专业实践环节教学体系,以培养应用型人才。关键词:土木工程教学计划培养目标实践环节应用型人才学期的毕业实习和毕业设计(论文)。⑵拓宽专业基础,建立土木工程专业“大平台”课程体系。⑶建立“模块”课程体系,实现课程整体优化。
2以人才需求为目标,以人才知识结构、能力结构为主线,构建土木工程专业实践环节教学体系
土木工程专业是最古老的工程类专业,在世界上已有上百年的历史,在社会发展的各个时期,都需要土木工程类专业人才。我国不少高校中的土木工程专业办学历史较长,办学条件好,办学经验丰富,生源素质较高。我院土木工程专业2003年兴办,办学历史短,教学经验积累少,竞争实力弱。我们应正视自己的差距,找准自己的位置,扬长避短,办出自己的特色。⑴土木工程专业人才需求现状和人才知识、能力结构要求第一,人才需求呈多样化趋势。应用技术科技含量随科技发展而增加,用人单位对人才的需求更加务实,更有针对性,也更加迫切,既需要研究型人才,更需要应用型人才,人才的需求呈明显的多样化趋势。我院土木工程专业应顺应这样趋势,建立以培养岗位能力为中心,注重学生的技术能力培养的办学思路,在整个教学过程中始终以适应岗位需要为目的,使学生毕业后能很快适应土木工程各技术岗位工作的需要。第二,人才的专业知识面要宽。应用型人才服务的对象主要是基层企事业单位,这些单位的工作专业划分不太细,且比较综合,他们需要的不是研究型人才,而是工程一线技术把关的技术人才,要懂设计,会管理,这就要求技术人员知识面要宽。第三,土木工程实践性、社会性、综合性很强,是一个综合性的系统,培养的专业人才除了要有本专业各领域的技术知识外,还要有相应的管理和经济知识、人文社会科学理论知识和素养,以及较强的计算机应用能力等。⑵构建土木工程专业实践环节教学体系的思路社会和用人单位的人才需求和对人才知识、能力结构以及素质要求,是我们构建实践环节教学体系的依据,也是我们教学培养方向。为此,我们强调三个突出:①突出学生就业服务对象。服务对象的需求就是我们的教学培养方向,体现在课程体系上,就是要突出施工类、管理类课程的地位。②突出学生工程实践能力、职业能力的培养。土木工程专业的特点决定了人才的知识结构,更需要实践经验的积累和创造力。当然,经验的培养和积累不是一朝一夕之事。所以,我们在制定教学计划时,切实保证了各类课程实验、实习、课程设计等工程训练的时间,把计算机应用能力、管理和经济知识贯串其中。在实践环节教学中,注意把工程教育和工程训练统一起来。③突出实践环节教学的地位。作为教学型高校,应以教学为中心,而我院土木工程专业应突出实践环节教学的中心地位,既以技术基础课的教学和实践能力的培养为重点。在这方面我们有优势,第一,具有副高以上职称的专业课教师基本上来自设计、施工、行业管理等部门,他们实践经验丰富,事业心强,工作责任高;第二,这些教师能为实践环节教学提供适宜的教学工地;第三,能够较好地解决理论与实践脱节的问题。⑶土木工程专业实践环节课程体系土木工程专业实践环节课程体系包括:①课程实验类;②实习类;③课程设计类;④毕业设计(论文);⑤计算机应用类,包括贯串于实习、课程设计和毕业设计(论文)的计算机应用。超级秘书网
3阶段性成果
从2002年起,多次对土木工程专业教学计划进行了修订,今年又进行了一次大的修订,按照“2.5+1+0.5”人才培养模式,设计和优化实践环节课程模块,即“平台”类实践环节;“课群组”类实践环节;“综合”类实践环节即毕业实习和毕业设计(论文)。⑴课程实验类。占总学时约13%。包括大学物理实验,普通化学实验,材料力学实验,测量实验,土工实验等。⑵实习类。总计6~7周,包括认识实习,工程地质实习,生产实习,道路勘测实习等⑶课程设计类。总计10周,包括基础工程课程设计,“课群组”类课程设计等。⑷综合类。总计16周,包括毕业实习和毕业设计(论文)。⑸计算机应用类。包括计算机文化类、技术基础类,专业应用类等,课内安排126学时,课外安排约360学时。
4结语
专业教学计划体现了高校办学指导思想,反映了高校办学水平,“办学不应该老围着别人有什么,而应该想别人没有什么,这样才办得出特色”[5]。突出学生就业服务对象、突出学生工程实践能力和职业能力的培养、突出实践环节教学的地位这三个“突出”是我们制定教学计划的依据,也应该成为我们办出特色的基础。
参考文献:
[1]蒋永生,邱洪兴,陈以一.土建类专业工程素质和实践能力培养的研究与实践[J].高等建筑教育,2003(02):14~16.
[2]高等学校土木工程专业指导委员会.高等学土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[3]邵阳学院教务处.2003级本科专业教学计划[Z].关于制订本科专业教学计划的原则意见.
2、主要课程:工程力学、流体力学、岩土力学、地基与基础、工程地质学、工程水文学、工程制图、计算机应用、建筑材料、混凝土结构、钢结构、工程结构、给水排水工程、施工技术与管理。
3、主要实践性教学环节:包括工程制图、认识实习、测量实习、工程地质实习、专业实习或生产实习、结构课程设计、毕业设计或毕业论文等,一般安排40周左右。
4、主要专业实验:材料力学实验、建筑材料实验、结构试验、土质试验等。
关键词:土木工程专业;毕业设计;导师制;教学质量
作者简介:戴素娟(1963-),女,江苏南通人,山东科技大学土木建筑学院,教授;王崇革(1970-),男,山东泰安人,山东科技大学土木建筑学院,教授。(山东 青岛 266590)
基金项目:本文系2012年山东省省级教改项目“基于CDIO的土木工程专业毕业设计探索和研究”(项目编号:2012241)的研究成果。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)31-0173-01
高等学校毕业设计(论文)是大学生学习阶段的最后一个环节,这一过程既是对学生三年多学习成果、创新能力的检验,也是对教师教学质量全面、综合的检查。毕业设计(论文)质量的提高,直接关系到我国高等教育的健康发展。近年来,由于高等教育由精英化向大众化转变,高校扩大了招生规模,导致教师指导的本科生毕业设计人数增多,相对而言,指导教师在每个学生身上投入的精力相对减少。同时,学生在毕业设计(论文)期间还要找工作和备考研究生等,毕业设计(论文)质量普遍下滑。因此,如何提高大学生毕业设计(论文)质量,是当前提高我国高等教育质量面临的一个刻不容缓的问题。[1]
土木工程专业实践性较强,其毕业设计既不同于理论教学,也不同于设计部门的工程设计,[2]本文结合山东科技大学土木工程专业(建筑工程方向)的教学实践提出了相应的实施方案和措施。
一、导师制的可行性
我国研究生教育中普遍推行导师制,导师制可以更好地贯彻全员育人、全过程育人、全方位育人的现代教育理念,更好地适应素质教育的要求和人才培养目标的转变。这种制度要求在教师和学生之间建立一种“导学”关系,针对学生的个性差异,因材施教,指导学生的思想、学习与生活。[3]
在土木工程专业毕业设计中,要求学生综合运用所学的材料、力学、结构等基本理论、基本知识、基本技能去分析和解决实际的工程问题。这一过程与研究生阶段学习十分相似,在教师的指导下,从选课题、查资料、做设计到处理数据,都要求学生具有一定的主观能动性。这种相似性说明,将研究生教育阶段普遍运用的导师制引入到具有相似特点的土木工程专业本科生毕业设计中是合理可行的。
在土木工程专业毕业设计过程中实施导师制,一名教师辅导固定的几个学生,可以避免出现班建制中教师精力有限,对学生辅导广而不精的现象。
二、导师制在毕业设计中的优越性
1.有利于系统训练,提高土木工程专业毕业设计质量
导师制使学生提前介入毕业设计课题,有充分的时间调研和思考,毕业设计时间相对延长,从而使学生早着手、早准备。土木工程专业学生在学习和实习过程中,因为有毕业设计这一目标,会有意识地加强对知识的积累,提高了学生的学习效率。
2.有利于实践教学环节作用的充分发挥
根据教学安排,土木工程专业从大三暑假开始有较多的实践环节,包括生产实习和毕业实习等。将这两次实习和毕业设计有机的结合起来,在导师或带队教师的具体指导下,学生有重点的进行分析和思考,并把实习阶段获得的知识直接运用到毕业设计中,既可以避免以往学生在实习期间无目的、走过场的情况,又可以拉近学生与工程实际的距离,减少学生在毕业设计时,尤其是建筑设计部分异想天开的做法。
3.有利于拉近师生关系
大学的课程安排决定了师生之间很少有机会近距离的交流接触。实施导师制,不论是实习期间还是毕业设计期间,导师与学生都是面对面的交流。由于一名教师只负责指导几名学生,教师对学生的设计思想和薄弱之处都有比较清晰的把握,在给学生提出修改意见后,下次指导时能更有针对性地审查。在不断的接触中,导师的人格、品德、治学态度和良好的人际沟通能力潜移默化的影响着学生成长,成为学生的榜样。
4.有利于学生开阔眼界
山东科技大学土木建筑学院土木工程系大部分指导教师不仅承担本科教学任务,还作为研究生导师指导研究生学习。实施导师制,在导师给研究生上课或布置任务时,许多本科学生主动来听讲,有利于学生提前了解研究生学习、生活,并参与到研究生团队的科研活动中去,积累实践经验,在实践活动中学会创造性的思维方法,开阔了思路,培养了创新精神。
5.有利于拓宽学生就业渠道
实施导师制,导师可以利用自己的人脉关系介绍学生去单位实习;导师可通过加强毕业设计的组织与管理,追踪用人单位的实际需要来确定毕业设计课题,使毕业实习和设计的过程成为学生与用人单位相互选择的过程。这样对于学生来讲,解决了实习机会难找的困境,增加了可靠的就业机会;对于用人单位来说,可从学生的实习与设计中了解学生的工作态度,避免招聘过程中的盲目性。另外,可促使学生认真对待毕业设计,从而提高了人才培养质量。
三、实施方案和措施
1.确定合适的实施导师制的时间
在土木工程专业(建筑工程方向)本科生大三学期末开始实施导师制,因学生在本科教育的前三年,以积累基础知识为主,过早实施导师制对提高学生的专业素养实际作用有限;选在大三期末,学生的生产实习、毕业实习和毕业设计可以形成一个体系,有利于实践教学环节的衔接和统一。
2.按学生的不同层次划分毕业设计小组
将土木工程专业(建筑工程方向)的学生按专业课成绩划分层次,然后由每个层次中的学生共同组成一个小组,这样可实现学生在毕业设计学习过程中互帮互助、共同提高。
3.探讨导师制的毕业设计模式
从本科生三年级末开始实行本科生导师制,指导教师要根据具体情况指导学生的学习计划(生产实习、毕业实习、毕业设计等),四年级时为小组的每个学生选择合适的毕业设计题目、指导并保证毕业设计质量。通过这种方式可以锻炼学生的自主学习能力及与人沟通的能力。一般由老教师牵头2~3名教学年限不同的教师组成导师组共同指导一个大组学生的毕业设计。在学生毕业设计的这段时间,导师往往还要承担其他教学任务,不可能及时为学生解疑答问,因此可以尝试某个阶段以一个教师为主,多个其他教师同时兼职指导的模式,使学生知识结构得以向多方面交叉渗透。采用这种方式,导师之间可以彼此协调,既能保证及时解答学生毕业设计中遇到的各种问题,又不会耽误导师的其他教学活动,还能实现年轻教师与老教师的优势互补。
4.探讨团队协作的毕业设计模式
几个毕业设计小组在毕业设计过程中采用讨论式教学,定期交流在毕业设计中出现的问题,形成研讨氛围,通过这种模式可以促使小组成员间互相学习、补充、启发,培养学生的动手能力,训练学生的协作交流能力、思维能力和创新意识,发挥学生的主动学习能力和创新性;使学生最大化地参与到整个学习进程中,同时指导教师可以对各个学习环节进行观察、调控和指导,以保证毕业设计的质量。
5.采取毕业设计中期答辩提高学生的自觉性
土木工程专业(建筑工程方向)学生期中检查答辩时,由不同组的导师共同参与,这样既模拟了毕业答辩的场景,又丰富了教师检查学生设计成果的视角,有效地提高了毕业设计的质量。
四、结论
毕业设计在本科教学环节中占有重要位置。近两年,山东科技大学在土木工程专业(建筑工程方向)学生中从三年级期末开始实施导师制,这对提高山东科技大学土木工程专业(建筑工程方向)学生的毕业设计质量起到了积极作用。相信通过不断的实践和探索,导师制这一措施将进一步完善,从而为提高土木工程专业学生的工程能力和专业技能提供有力保证。
参考文献:
[1]孟梅,范世东.高校毕业设计论文质量管理的研究[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2007,(1).
一、构建“一主线、三层次、立体化”的理论课程教学模式
“一主线”是在讲授各种材料时,既突出重点(以水泥、混凝土、钢材、沥青作为教学重点),又体现“一主线”的模式。“一主线”是按照“生产原料生产工艺材料组成、结构性能应用”讲解各类材料的基本知识,授课条理分明,学生学习思路清晰,从而培养了学生正确学习的有效方法和分析归纳能力。“三层次”是在课堂教学中把每个知识点分为逐层深入的三个层次———基础知识、观察和讨论、工程案例,并使每一个知识点达到基础性、扩展性和创造性的有机结合。第一层次基本知识是依据以上突出重点、体现一主线的模式讲授,并采用启发式、提问式等多种方式,启发学生进行思考,调动学生的积极性,从而使学生由被动变为主动学习。第二层次观察和讨论是通过观察建设工程中某现象(或事故)、某试验或试验结果,启发学生展开讨论。学生通过对这些现象、结果的分析讨论,既加深对相关基本知识的理解,又培养分析问题的能力。达到学中悟,悟中学。充分调动学生学习的主动性和积极性,启发思维使学生的观察能力、思维能力、想象能力得到了提升。第三个层次工程案例是结合所教授的知识点与实际工程案例相结合,鼓励学生通过各种信息渠道收集工程案例,分析讨论工程案例,教师引导学生理论联系实际,培养学生解决实际问题的能力。“立体化”是教学内容的立体化结构。在教学实践中,逐步建立立体化的教学内容结构。首先以教材为蓝本,广泛收集、整理大量的教学资料,使教学内容变得丰富;其次收集图片、视频、实物样品,制作多媒体课件和教学视频,使教学内容更加形象;另外制作功能强大、师生互动网络课程,作为支撑的教学内容体系。
二、突出“一定位、三最新、重优化”的教学内容
课程内容设计上导入国内外最新知识、最新标准,结合大量实际工程案例,强调基础,注重应用。具体做法如下。在教学内容上定位于培养应用型本科目标需要,优化教学内容,突出“三最新”的教学,即结合最新的国家标准教学,将新型材料及其发展新动向纳入教学内容,将教学改革的最新成果纳入教学内容。在教学内容的设计上注意强化基础,拓宽知识面,优化知识结构,满足厚基础、大专业的要求,突出基础性和系统性特点。优化教学内容。淘汰陈旧材料与标准,适当减少砌墙粘土砖等不符合现代技术要求的传统材料内容,增加新型墙体材料和新型防水材料等内容,实现内容的优化与更新,避免与后续课程重复。增设讨论课题、研究型专题作业和开放式作业,培养探究性学习、研究性学习能力和创新意识。以学科前沿的形式,介绍混凝土耐久性、生态建筑与生态建材、新型屋面体系———种植屋面、膜材料与结构等反映学科最新进展的内容,丰富了课程体系,突出前沿性特点。
三、建立“一结合、三类型、开放式”实践教学体系
针对“土木工程材料”实践教学的特点,满足不同专业、不同层次学生的需要,将理论教学贯穿到实验教学过程中,实现从感性认识到理性认识的感知过程,改革教学方法,形成完整的、科学的实验教学内容的新体系。具体是做到理论教学与工程实际相结合,设计基础型试验、设计型试验和研究创新型试验三种类型,实验室由“封闭式”变“开放式”的新的实践教学体系。实践教学的组织管理实行任课教师和实验人员共同参与指导和管理工作,学生以组为单位,按照教学大纲要求所有学生必须完成基础和设计型试验;一些优秀的学生,根据兴趣和个人意愿,参与和完成研究创新型试验(以教师的科研课题为主),在上班时间学生可比较自由地安排时间,在试验过程中及时得到试验人员的指导。新的实践教学体系使学生在掌握试验基本技能的基础上,通过设计型和研究型试验,提高了学生分析、解决问题的能力、创新能力。
四、确定“一素质、三能力、多形式”的教学方法和考核方式
遵循以学生为主体,以教师为主导的教育理念,针对理论教学和实践教学的不同特点,确定“一素质、三能力、多形式”的教学方法和手段。“一素质”是指工程素质。作为工科学生应有广博的工程知识素质、良好的思维素质、工程实践操作能力、沟通协作素质、把构思变为现实的技术能力及工程创新素质。工程素质是通过大学课程,逐步培养的。土木工程材料课程在教学中由始至终注重学生工程素质的培养。通过课堂教学传授工程材料的基本知识,采用多种形式的教学手段,培养学生的创新意识,通过试验课及参与教师的研究课题,培养学生的沟通协作素质、工程实践操作能力。“三能力”的教学方法,是以设置疑问悬念引导学生积极思考,调动学生主动学习的能力;通过启发对比、分析讨论式及案例教学法,培养学生总结归纳、分析问题、解决工程实际问题的能力;改变单一传授知识型、填鸭应试型教学模式,建立以学生为主体、以教师为主导培养学生探索新知识和研究解决新问题的能力。在课堂教学中,坚持采用启发式教学方式,以实际工程为载体,引导学生多方位、多角度地发现问题,有效地调动学生的学习积极性,激发学生的潜能。培养学生分析和解决问题的思维方式和方法。教学模式的改变,能调动学生学习的积极性,激发学生的创造性思维,提高了学生的学习能力。多形式的教学方法。借助学校强大的教学网络平台,采用多媒体技术,将文字、图片、图像、动画、授课视频等多种教学手段,实现有机结合,使材料或动态过程直接呈现给学生,扩大材料科学前沿信息量,扩展学生的视野,培养学生的创新能力。多形式的考核方式。建立课堂教学、实践教学、课外学习与考核相互结合,理论测试、试验考评、课外学习成绩评定等多形式的考核方式。
五、建立“一平台、三拓展、信息强”的教学资源
“一平台”是指教务处的网络教学平台。土木工程材料已经在此平台上建立了较为完善的网络课程资源,可以供学生课下学习使用。进一步完善了师生互动平台的利用,使教师与学生能够有效沟通。“三拓展”是指通过网络平台,拓展土木工程材料的前沿知识,跟进新材料的发展,使学生及时了解材料发展动向;拓展土木工程材料的最新国家或行业标准、技术规范,培养学生严格遵守标准和规范的工程意识;拓展主要土木工程材料的发现、生产过程创新漫谈,目的是激发学生创新意识和培养其创新精神。“信息强”是指在上课过程中,指导学生一是充分利用学校图书馆强大的信息资源,搜集和查阅有关土木工程材料的最新研究动态、研究论文等资源,并指导学生写作科技论文;二是充分利用教务处网络课程资源,利用课余时间时时进行访问,以及完成师生互动的学习任务。总之,土木工程材料课程是一门综合性、实践性很强的课程,只有不断改革,因材施教,把工程素质、工程意识和工程思维的培养贯穿始终,才能使学生根据不同的工程实际、不同的使用环境,能正确选用土木工程材料,并能运用所学理论知识,对工程中出现的土木工程材料相关问题进行分析与研究,找出解决方案,为学生走向工作岗位打下坚实的基础。
参考文献
[1]龚平.土木工程材料.课程的教学思考[J].教书育人(高教论坛),2006(6):112-ll3.
土木工程材料课程面向土木工程、工程管理等多个专业,课程具有以下特点[3]:内容庞杂零散,课程很多,内容之间的逻辑关系不强,需要记忆的多;课程的实践性很强,相对于工科的其他课程而言,土木工程材料的各部分内容和知识点之间的逻辑性不强,彼此之间的联系也不大,故很多内容需要学生强化记忆,形成对材料的常识性认识,上述特点,使惯于通过逻辑推理来领会,掌握知识点的工科学生较难适应。传统的土木工程材料实验课,一般模式为[4]:老师先介绍实验原理、目的、仪器设备、注意事项等,学生按教师或教材所讲的步骤重复实验,读取数据,验证规律、公式或性质,这种教学模式实质上是以教师为中心,学生处于一种被动从属的地位,缺乏实验主动性和兴趣性:以验证理论为目的,实验内容单一,实验数据少,分析无对比性,不能对课堂理论融会贯通进行分析;不利于提高学生发现问题和解决问题的能力,不利于引导学生突破思维的障碍,不利于学生创新思维方法的形成,不利于学生智能的发展,不利于学生在实验过程中各种能力的培养。
2土木工程材料教学改革途径
2.1理论教学体系改革
2.1.1根据材料的发展与市场需求的变化及时更新教学内容
根据建筑技术的发展与市场需求的变化,跟踪新材料、新技术的发展与国家产业政策的变化,及时更新教学内容,帮助学生掌握最新材料知识。考虑到土木工程材料不可能涵盖所有的新材料,因此选择当前市场容量大的、对建筑工程造价影响比较大的,而且符合国家产业政策的新型土木工程材料进行跟踪并补充到土木工程材料课程教学内容中,同时淘汰已过时或者不符合国家产业政策的材料。为此在教学过程对教学内容进行了以下调整:1)墙体材料淘汰黏土砖等国家已明令禁止使用的产品,相应地补充了建筑砌块、灰砂砖及复合保温墙体材料等。2)针对市场上大量采用墙体保温技术,增加了聚苯乙烯泡沫板及塑料泡沫塑料板及其内外保温技术的内容。3)根据市场需求,淘汰沥青油毡的内容,加强SBS、橡胶改性沥青卷材与高分子聚合物卷材的教学。
2.1.2鼓励学生深入建材市场了解最新建材行情,撰写调查报告
鼓励学生利用课余时间走进当地比较大的建材城,了解最新市场行情,了解市场上不同用途的建材的价格、产地、销量等信息;对市场上最新出现的建材进行记录、拍照,通过询问商家或者查阅网络等方式了解这些材料的用途、性能等信息,并撰写调查报告,将其作为期末考核的内容。通过以上教学,学生不仅掌握了当前工程上使用的新型土木工程材料的基本性能与应用技术,而且提高了学习新材料、新技术的能力。
2.1.3开展互动式、启发式教学
为了培养学生的主动思维能力,授课时可先提出几个问题,让学生带着问题听课。通过组织课堂讨论可以有效的提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的积极思考和创造精神。例如,在讲解建筑砂浆的技术性质时,先提出生活中的抹面砂浆表面开裂这一常见问题,让学生独立思考后进行讨论,讨论中通过点评引导学生从材料的组成和结构来推理砂浆的变形性质特点;再通过与混凝土组成材料差异性的比较,使学生加深理解混凝土和砂浆的技术性质。在讲述石膏和石灰的特点时,可以准备好这两种材料及两个烧杯和一根捣棒,告诉大家这两种白色粉末分别是石膏和石灰,如何用一种简易的办法区分,然后请两位同学分别向烧杯内加水,大家就会看到其中一个烧杯内反应剧烈,同时请另一位同学在另一个烧杯内用捣棒快速搅拌,大家就会看到开始可以快速搅动,逐渐就慢了下来直至停止,且整个过程在数分钟内完成,这样不用多讲,同学们对于石灰的剧烈水化反应及石膏的快速凝结特性就会一清二楚且印象深刻。在讲解混凝土内容时,先讲解混凝土性质和配合比的理论,再带学生参观现场混凝土的配置、搅拌、运输、浇筑、捣实等过程,对混凝土的性质、配合比设计等理论有了进一步的理解,再布置题目让学生自己完成一个配合比的设计过程。通过理论与实践相结合,提高了学生的实践能力,充分挖掘学生潜能,培养学生学习兴趣。
2.1.4改变刻板的传统板书模式,灵活运用多媒体教学
适当采用多媒体教学,通过声、图、文将课堂内容形象地载入到学生面前,能够充分调动课堂气氛,使学生积极地参与课堂,思考老师的问题,甚至当堂提出自己的疑问,而且在课后对课堂内容的印象也比较深刻。在讲授过程中,除了简单扼要地在课件中显现本课堂的主要知识点外,老师还需要恰如其分地加入一些“辅助材料”,以帮助学生对材料及其性能形成直观的认识,加深学生对知识点的理解。
2.2实践教学体系改革
传统实验教学以验证性试验为主要教学内容,且多以课堂上教师先讲解、演示、学生再模仿、操作的形式来组织教学,学生参与实验的积极性不高,难以达到理想的实验教学效果,因此,探索一种有利于培养学生创新意识、工程素养和科研能力的土木工程材料实验教学模式十分必要。
1)结合工程实例突出土木工程材料基本性能与工程应用特性的教学,重点培养学生的工程概念与工程材料应用能力。土木工程材料与我们的实际生活联系非常密切,学生在实际生活中已经积累了不少生活经验,因此通过实际工程实例讲述土木工程材料的基本性能与工程应用特性,可以帮助学生理解和记忆工程概念,即将不全面、不规范的直接经验用科学规范的术语表达,全面理解和掌握材料的基本性能与工程应用特性。如在讲述“水泥体积安定性”时,列举了“国内某建筑施工时,底板混凝土浇筑后10d左右,表面局部隆起、开裂”这一典型工程实例,在此基础上介绍水泥体积安定性不良导致的危害,引起体积安定性不良的原因,国家水泥标准对其的规定等。学生通过实例直观地认识到了水泥体积安定性不良的危害性,因此对水泥体积安定性不良的原因非常关心,同时很容易理解国家水泥标准有关水泥体积安定性不良的相关规定。
2)保证既有实验项目的基础上,添加新材料、新技术的实验项目。除掌握土木工程材料基础性能外,可适当添加相关新材料、新理念、新技术的实验。例如目前人们普遍关心混凝土耐久性问题(关系到节能、节约资源等),以及建筑材料生产应用带来的生态问题(涉及到环保、温湿效应等),可以考虑设计相关的实验内容(如加气混凝土砌块、空心砖、保温砂浆、防水卷材、环保涂料等),加入到已有实验教学中,使土木工程材料教学的内容与时代进步相适应[5]。
(一)培养目标和教育模式美国土木工程院校的培养目标是培养适应宽泛的社会需求的土木工程人才,也就是“大土木”的范围,主要包括民用建筑、工业厂房、隧道、桥梁、海港、给排水、市政等专业。未来可能从事结构和岩土工程师、市政工程师和运输工程师等工作。我国的培养目标是培养适应社会主义现代化建设需要,德智体全面发展,掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,获得土木工程师基本训练并具有创新精神的高级土木工程技术人才。土木工程专业的毕业生能从事土木工程的设计、施工与管理工作,具有初步的土木工程项目规划和研究开发能力。由于中美两国高等教育培养目标的差异,两国的教育模式存在着较大区别。美国大学土木工程专业的本科工程教育通常采用通识教育的培养模式,而我国土木工程本科教育主要肩负着专业教育的职责。双方最大的区别在于,美国的土木工程专业的本科阶段主要通过通识教育培养健全的个体,而我国主要是培养土木工程专业型的人才。
(二)课程体系从培养目标来看,美国土木工程高校十分重视实践在教学中的地位。对比国内土木工程专业的课程体系,美国的土木工程课程体系具有以下特点:1.美国高校土木工程专业的设计综合类课程学时数明显高于国内高校;2.美国高校土木工程选修课的课时数占总课时数的比例多于国内高校;3.美国高校土木工程专业实践性教学环节占总课时数的比重显著高于国内高校。
(三)课堂教学与评价方法在美国德克萨斯大学(UTA)为期1年的访学期间,全程旁听了土木工程系的土力学和基础工程两门专业核心课程。该课程授课内容与国内高校的土力学和基础工程课程类似,是土木工程专业本科生的主干必修课。采用大班授课,每周2次共3小时教师授课,以及每周一次的2小时自习课。自习课安排博士研究生(助教)为本科生答疑,自习课还包括点名和交作业的内容。该课程的成绩分配与国内高校比较类似,其中每学期至少安排两次闭卷小测试,占总成绩的20%;每学期一次分组大作业,占总成绩的15%;自习课占总成绩5%;期末考试成绩占总成绩60%。与我国的课程相比,美国课堂教学具有以下特点:1.每堂课的课程信息量非常多,学生需要课前预习才能跟上教师的节奏;教师教学风格自由,学生在课堂上可以随时打断教师,并提出自己的意见。2.课程网络建设比较成熟。由于大量采用现代多媒体教学手段,教学信息量大,为便于学生课后学习和复习,解决学生课堂来不及记笔记的问题,教师会在课后将课程全程录像,将笔记内容、课外阅读材料、上课讨论内容等放在课程网站上,供学生自由阅读。课表也会在网站公布,包括各课时授课内容计划、学期测试时间、大作业时间等,以便学生自习参考。3.分组大作业,培养学生团队合作能力,鼓励学生通过编程或者使用数值软件建模解决各种工程实际问题。4.强制参加自习课。对于基础主干课,自习是非常重要的。美国大学生在课余时间一般都会参加很多社会实践,对此,学校要求学生必须参加某些课程自习课。为了巩固学生的学习效果,美国高校的作业非常多,而且作业通常为综合或实际工程问题,需要学生结合教师的上课内容,查阅大量资料,通过分析问题,提出解决方案。为检验学生知识点的掌握程度,考试环节主要分为平时阶段的小测试、期中考试和期末考试三部分。可以避免学生平时不学习,在考试前突击学习的情况,保证了学习过程的连续性,确保学习效果。为综合评估教师的教学水平和效果,对于教学方面而言,美国高校有学生评价教师的评价体系,对教师教学的各环节进行指标量化评价,打出评价等级,作为评价教师教学的重要依据之一。
(四)实践教学环节实践教学环节主要包括实验、实习和设计等,是增加学生感性认识、增强动手能力、将理论知识转换为实践知识的重要手段,美国高校的土木工程专业非常重视这一实践性教学环节。以美国德克萨斯大学为例,土木工程专业采用课堂理论学习与工程实习相结合的方式开展。学生在校期间有3—5次工程实践机会,每次2—4个月。部分学生的毕业论文(设计)可直接在相关工程和科研单位进行,真正做到“真题真做”,而且提前实现上岗培训。
二、我国高校土木工程教育的启示
(一)注重基础课程的教育,加大专业课程比例为确保通识教育的教学质量和效果,美国土木工程院校规定授课教师必须是教授或者工程界的专家,而且要求最终的教学效果必须达到优良。为提高学生对土木工程专业的认识,增加对土木工程专业的兴趣,为今后的工作和继续深造打下扎实基础,我国大多数高校已规定具有教授职称的教师必须给本科生教授相关专业的基础课,如土木工程概论和结构力学等课程,但由于师资和教学资源的不均衡等原因制约,目前主要还是以年轻教师授课为主。相比国外高校,国内高校可参照美国大学土木工程专业的课程设置情况,根据人才培养方案,设置多个课程群模块。加大专业基础课程比例,加强专业基础课教育,处理好基础与专业技能,校内与校外,知识、能力与素质之间的关系,优化课程体系结构,保证课程之间的良好衔接,整合课程内容,避免内容重复,提高课程效率。
(二)加强理论教学与实践环节的结合实践教学是土木工程本科教学中重要的环节之一,目前国内土木工程专业教学课程设置存在实践教学环节比重偏少的问题,存在学生实践训练内容较少、实习时间短并流于形式等问题。参考美国高校土木工程的教育经验,有以下几点建议:1.聘请工程单位的专家开设工程设计和施工管理类课程。以选修课的形式,通过大量的工程实例教学模式,提出实践中亟待解决的问题,从而激发学生的学习兴趣,提高学生解决实践问题的能力。2.鼓励学生利用寒暑假时间去工程单位进行相关课程的现场实习,实习合格后给予一定的学分和资金资助,同时学校在学生奖学金和三好生评定等方面给予相应的考虑。3.提高教师的工程实践能力。特别是鼓励年轻教师定期到相关工程单位实习,和工程单位联合申报产学研项目,将课程教学与工程项目结合,提升教师的工程实践和科研能力,在职称评审和岗位考核方面给予政策支持,培养“双师型”教师队伍。4.实行毕业论文或设计的双导师制度,即校内导师和校外导师合作指导的模式。可以将毕业论文或设计直接安排在工程设计施工单位进行,真正做到毕业课题“真题真做”,学生毕业后可以直接上岗,缩短岗前培训的周期。
(三)加强学生创新和创业能力培养大学生创新和创业训练是培养学生创新、创业能力的最要途径之一。美国土木工程院校鼓励学生创新思维的训练,充分发展学生的个性,做到因材施教,鼓励学生的创造性思维的发展,培养具有创新能力的人才。加强有特色的本科生研究计划(UROP),UROP是美国麻省理工学院的首创,该计划鼓励学生在大学一年级就参加教师的研究工作,从而增长他们的学识和能力。微软公司的创始人比尔盖茨退学创业和Google的总裁布林的成功案例足以说明大学创新创业精神的必要性,这和美国的教育宗旨相吻合,能够充分发挥每个学生的特长。
三、结语