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導語:在土木工程科技論文的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
關鍵詞:碩士研究生;專業(yè)英語;土木工程;教學實踐
中圖分類號:H3-4 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2016)05-0039-05
一、從“學”到“用”的碩士生專業(yè)英語內(nèi)涵
專業(yè)英語(English for Specific Purpose,簡稱ESP),特指與某種職業(yè)、學科或目的相關聯(lián)的英語[1]。根據(jù)學習者的語言使用目的和語言環(huán)境,專業(yè)英語又分為職業(yè)英語(English for Occupational Purpose,簡稱 EOP)和學術英語(English for Academic Purpose ,簡稱EAP)[2]兩大分支。對于碩士研究生而言,專業(yè)英語教學的主要內(nèi)容是學術英語,學習目的一般可歸納為了解與本專業(yè)相關的專業(yè)知識,及時掌握學科發(fā)展動態(tài)及加強學術交流(發(fā)表學術論文或參加國際學術會議),以下文章中所提專業(yè)英語皆為學術類專業(yè)英語。
專業(yè)英語作為通用英語( English for General Purpose,簡稱EGP) 的變體,有兩個基本特點:(1)專業(yè)英語具有獨特的詞匯、句法和結構模式。簡要地說, 科技文體正式、客觀,詞匯以中性的技術與半技術詞為多,語法以被動語態(tài)與名詞化為主[3]。(2)專業(yè)英語具有明顯的專業(yè)內(nèi)涵,需采用與學習者關系最密切的語言素材來進行授課。對學習者而言,學習專業(yè)英語是為了了解專業(yè)英語的特
點,掌握相關的專業(yè)英語基礎知識,但更重要的是學習者在學習專業(yè)英語的過程中就開始積累和擴充專業(yè)知識,實際上這也是學習專業(yè)英語的最終目的。
遵照《中華人民共和國學位條例》《中華人民共和國學位條例暫行實施辦法》的基本要求,以教育部頒發(fā)的《非英語專業(yè)研究生英語教學大綱》為依據(jù)[4],上海理工大學土木工程系制定的碩士研究生培養(yǎng)方案要求學生除了完成基礎英語課程外,還必須修滿36學時的專業(yè)英語課程(2學分)。新修訂的教學大綱將專業(yè)英語定位為現(xiàn)代信息社會中土木工程人才必須掌握的一門重要語言工具,通過應用這門語言工具可及時獲取專業(yè)信息、掌握學科發(fā)展動態(tài)、發(fā)表科研成果及進行國際學術交流。
研究生專業(yè)英語教學質(zhì)量需要通過選擇恰當?shù)恼n程教學內(nèi)容和采用合理的教學方法來得到保證,而這一切必須符合專業(yè)英語的教學規(guī)律。學以致用不是一步完成的,從“學”到“用”英語是逐漸過度的[5],大體可以分為兩個階段:第一階段“學”,即學習專業(yè)知識應當如何用英語表達。這里的專業(yè)知識涉及的內(nèi)容應當是學生已熟悉的專業(yè)基礎知識,這一階段的主要任務是學生積累專業(yè)詞匯,熟悉專業(yè)文體。第二階段“用”,即學生通過以英語為載體的書籍、期刊學習本專業(yè)的新理論、新技術,以及發(fā)表英語學術論文、參加國際學術會議等。
文章結合學校環(huán)境與建筑學院土木工程學科研究生專業(yè)英語的教學實踐進行專業(yè)英語學以致用的探索。
二、“學”階段的主要教學內(nèi)容及方法
“學”階段學的是英語,“專業(yè)英語”一詞中“專業(yè)”和“英語”的關系是學生通過已經(jīng)習得的專業(yè)知識更快更好地學習英語在專業(yè)領域的表達方式,包括詞匯、語句及語言風格。由于專業(yè)英語素材多、詞匯多、語句晦澀難懂,因此這一階段的教學內(nèi)容必須專業(yè)對口、難易適中,且為學生在本科階段已基本掌握的專業(yè)知識。這是因為相關的背景知識是決定專業(yè)英語理解水平的重要因素之一, 例如土木工程碩士研究生在本科階段學習了“混凝土”、“鋼筋混凝土”及“預應力混凝土”,因此可以快速理解在“concrete(意為混凝土)”前加上“reinforced-”可以獲得“鋼筋混凝土”的英文,或在前面加上“pre-stressed”可以獲得“預應力混凝土”的英文。又如,“workability of fresh concrete”對于無土木工程專業(yè)背景的學生來說可能意味著“新鮮混凝土的可使用性”,但對于土木工程碩士研究生來說,它的含義顯而易見,“新拌混凝土的和易性”。由此可見,具有一定的專業(yè)知識背景對于理解、掌握專業(yè)英語是非常有幫助。
在“學”階段的教學中使用的專業(yè)英語教學資料取自多本國際知名土木工程專業(yè)系列英語教材,例如結構力學方面有R. C. Hibbeler編著的《Structural Analysis》經(jīng)典教材,巖土力學方面有B. M. Das編著的《Principles of Geotechnical Engineering》,K. Terzaghi等編著的《Soil Mechanics in Engineering Practice》等著作。
鑒于專業(yè)英語安排的學時相對較少(2學時/周×18周,共36學時),為獲得較好的教學效果,必須對教材內(nèi)容有所取舍,做到突出重點、挈領提綱。對于選定的典型材料,教師可以幫助學生進行相關背景的知識回顧,使學生快速進入語境,應用專業(yè)知識進行預測性閱讀,然后才進行關鍵段落、關鍵句、關鍵詞的剖析及講解。
“學”階段的授課以教師指導、學生積極參與的方式進行,使學生可以主動參與并與教師進行交流溝通。通常對于一個典型材料,教師首先通過朗讀使學生獲得正確的英語發(fā)音,然后通過原文翻譯,講解專業(yè)概念及語句結構。在目前的英語教育測試系統(tǒng)中,為了更好地達到公平公正,大量運用了客觀選擇題,導致學生缺失基本的語法、句法和語言應用能力,從而對內(nèi)容理解不準確、更有甚者理解錯誤,因此教師在開始階段的引導是非常必要的。接下來是學生參與部分,訓練學生的英文朗讀與正確翻譯原文的能力,從糾正詞匯發(fā)音、糾正翻譯錯誤著手,通過一定量的段落朗讀及翻譯練習來提高閱讀英文經(jīng)典教材及準確理解其含義的能力。
三、“用”階段的主要教學內(nèi)容及方法
“用”階段用的是英語,“專業(yè)英語”一詞中“專業(yè)”和“英語”的關系是:(1)學生通過以英語為載體的學術論文、講座、國際會議等形式獲得本專業(yè)的先進科學知識及技術成果;(2)并且能夠自己撰寫英語論文、作演講、在國際學術會議上作報告。通過“學”階段的學習,學生已經(jīng)掌握了一部分基本的專業(yè)英語單詞、語句及表達方式,在“用”階段的教學內(nèi)容上可以提升詞匯、句式結構的難度,并且更有針對性地選擇期刊論文作為專業(yè)英語教學資料。與土木工程英語教材相比,期刊論文對寫作體例有更嚴格的要求,國際標準化組織(International Organization for Standardization)、美國國家標準化協(xié)會(American National Standards Institute)和英國標準協(xié)會(British Standards Institute)等國際或國家組織都對科技論文的寫作體例做了規(guī)定,基本內(nèi)容一般包括:Title標題;Abstract 摘要;Keywords關鍵詞;Introduction引言;Material and method equipment and experimental procedure 材料與方法,設備與實驗過程;Results結果;Conclusions結論;Acknowledgments致謝;References參考文獻),有時還包括Discussion 討論及Appendix附錄。期刊論文與經(jīng)典教材相比的另一個不同點在于教材上的專業(yè)內(nèi)容多數(shù)已為學生熟知,學生通過專業(yè)知識背景來學英語;而期刊論文上登載的大多是最新的科學技術,部分為綜述類文獻,學生通過閱讀期刊論文可以及時地掌握專業(yè)動態(tài)、獲取專業(yè)知識。
為學校土木工程碩士研究生專業(yè)英語課程選擇的學術論文均取自土木工程方面的國際主流學術期刊,有美國土木工程師學會(American Society of Civil Engineers,簡稱ASCE)出版的雜志期刊,以及聯(lián)邦德國的施普林格出版公司(Springer-Verlag GmbH & Co. KG)、荷蘭的埃爾塞維爾科學出版公司(Elsevier Science Publishers)、美國約翰?威利父子公司(John Wiley & Son, Inc.)等著名國際出版社出版的學術期刊。這些期刊覆蓋了土木工程的方方面面,包括巖土工程、結構工程、橋梁工程、隧道工程、土木工程材料等。對于每本用于專業(yè)英語素材選取的期刊,都會介紹其主要涉及的學術領域及期刊的出版偏好,例如偏向基礎實驗、理論推導或工程實例分析等,使學生在今后選擇期刊發(fā)表科研成果時可以有的放矢。
由上所述可知,專業(yè)英語在“用”階段的課程內(nèi)容安排上有兩條主線:(1)第一條主線是土木工程專業(yè)英語文獻各部分的寫作技巧與注意事項,包括摘要、引言、正文(分為試驗研究型、理論研究型及試驗研究結合理論研究型)、結論、致謝及參考文獻等;(2)第二條主線是土木工程專業(yè)涉及的專業(yè)內(nèi)容,包括地基基礎、混凝土結構、高層建筑結構、道路及橋梁等。在課程安排上,這兩條主線并不是互相孤立的,而是緊密結合在一起,如表1所示。表1學校土木工程碩士研究生專業(yè)英語課程安排的教學內(nèi)容及學時分配,從中可以看出,在專業(yè)英語課程的“用”階段,每一個專業(yè)知識板塊和文獻寫作體例所包含的內(nèi)容是一一對應,相輔相成的。例如在講解知識板塊“土力學與地基基礎”時,會挑選這方面的正文作為教學材料,又或在講解知識板塊“混凝土結構”時,會挑選這方面的引言作為教學材料,這樣學生不僅能學習專業(yè)英語詞匯及寫作技巧,還能及時了解土木工程專業(yè)方面的最新科研動態(tài)。又例如
以某一期刊為例,從官網(wǎng)主頁進入作者投稿須知界面(Guide for Authors),講解該期刊對論文各部分寫作格式的特殊要求,然后進入投稿界面,詳細介紹投稿步驟直至投稿完成。
從表1還可看出,各個知識板塊的學時并非均勻分配的,而是存在一定的靈活性,這主要是考慮到課程的教學內(nèi)容應該是任課教師本人最熟悉、背景知識功底最深厚的部分,作者在之前的學習工作中基本從事“土力學與地基基礎”和“混凝土結構”這兩方面的科研和教學,因此對該部分內(nèi)容比較熟悉,授課時可以更生動、講解可以更清晰。
在專業(yè)英語“用”階段的教學實踐中安排了內(nèi)容1和內(nèi)容2。內(nèi)容1對應的培養(yǎng)目標是“學生通過以英語為載體的學術論文、講座、國際會議等形式獲得本專業(yè)的先進科學知識及技術成果”;內(nèi)容2對應的培養(yǎng)目標是“并且能夠自己撰寫英語論文、作演講、在國際學術會議上作報告”。內(nèi)容2的教學安排是由學生自由組合、選取適合的演講題目、進行英語小組演講,這部分內(nèi)容主要訓練學生在閱讀理解專業(yè)英語文獻的基礎上,如何進行專業(yè)表達,提高英語的聽、說能力。周奇和朱林菲[6]調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)學生普遍希望增設聽說環(huán)節(jié)。依據(jù)自身教學實踐,要讓小組演講不流于形式應做到以下幾點。
(1)演講內(nèi)容。必須取自近5年國際主流土木工程期刊上的學術論文,強調(diào)“近5年”期限是因為科技文獻的寶貴之處在于登載的專業(yè)理論及技術都是最新的,學生通過閱讀近期文獻可以了解符合時展、科技發(fā)展的專業(yè)學科方向。由于剛?cè)雽W的碩士研究生對本專業(yè)的國際學術期刊不熟悉,一般會指定一些,例如巖土力學方面有《Géotechnique》《Computers and Geotechniques》《Canadian Geotechnical Journal》《Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering》等,巖石力學方面有《International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences》《Rock Mechanics and Rock Engineering》等,結構、材料方面有《Journal of Structural Engineering》《Cement and Concrete Research》《Cement and Concrete Composites》等。
(2)演講形式。由學生自由組合形成4~5人為單位的演講小組,對所選擇的演講題目按照內(nèi)容簡介(Outline)、引言(Introduction)、內(nèi)容主體(main body)、結論(conclusions)進行解說,每位組員都必須上臺演講,總用時控制在13~15分鐘。
(3)提問環(huán)節(jié)。在每組演講完畢后,其余小組進行提問,演講組可指派任何組員進行回答。
(4)評分標準。演講得分由教師打分(權重40%)和學生打分(權重60%)共同決定。學生打分成績由除演講小組外的其余小組給出,取平均值,評分標準如表2所示:(a)演講長度直接關系到組員是否對演講內(nèi)容熟悉、組員之間是否有排練及配合;(b)PPT應盡量避免大段文字,要以標題、圖、表為主,培養(yǎng)學生的表達能力,而不是機械性地重復PPT上內(nèi)容;(c)演講內(nèi)容必須符合國際發(fā)展動向的土木工程學科最新科研成果;(d)演講者需使用專業(yè)、流暢的語言進行演講;(e)回答問題環(huán)節(jié)考核學生是否真實掌握演講內(nèi)容,以及是否查閱相關參考文獻獲取相關專業(yè)知識。
在專業(yè)英語課程的“用”階段,學生進行專業(yè)演講,提高專業(yè)聽、說能力是難點。為了達到預期的培養(yǎng)目標,除了精心安排課堂教學內(nèi)容和采用合理教學方法以外,還進行了課外拓展。學院土木工程學科一直與國外知名大學土木工程學科有緊密交流合作,僅2015年就有兩位上海市教委“海外名師”項目入選外籍專家來到學院作短期訪問交流(德國亞琛工業(yè)大學工程地質(zhì)與水文地質(zhì)研究所所長Rafig Azzam教授和澳大利亞臥龍崗環(huán)境、土木與采礦學院的Cholachat Rujikiatkamjorn教授)。在此期間,專家們給研究生做了若干次專題報告,都是目前國際上土木工程的熱點問題。學生通過聽報告及提問,既獲得了專業(yè)知識,又學到了作演講報告的技巧,提高了聽說能力,有助于較好地完成小組演講。
四、考核方式
進行一定方式的考核是測試學生對課程知識與技能掌握程度的手段之一,同時也為任課教師檢驗自己的教學成果、改進教學方法與手段提供依據(jù)。在學院專業(yè)英語教學大綱中明確規(guī)定,課程最終成績由三部分組成。
(1)平時成績(10%),該部分成績參考出勤率和課堂參與程度。
(2)小組演講(30%),由教師和學生的權重打分決定(參見上一節(jié)內(nèi)容)。
(3)期末考試(60%),包括翻譯(Part 1 Translation)和寫作(Part 2 Writing)兩部分。其中翻譯包括中譯英、英譯中的詞匯及段落翻譯,要求譯文忠于原文、語句通順流暢、表達正確無重大語法錯誤。寫作部分要求學生對所給圖片或表格進行專業(yè)性英語描述,要求條理清晰、內(nèi)容準確,符合專業(yè)文獻的表達方式和語言風格。
綜上所述,對考核方式進行了優(yōu)化設計,避免了專業(yè)英語測試中經(jīng)常會遇到的尷尬問題,即專業(yè)英語考試等同于翻譯考試。從考核結果和評教系統(tǒng)的測試結果可以看出,這樣考核方式較為合理,被大部分學生所接受,同時也達到了全面測試學生聽、說、讀、寫、譯能力的效果。
五、結語
科學技術創(chuàng)新離不開科技信息的及時獲取與利用,因此專業(yè)英語能力的重要性在現(xiàn)如今信息國際化的時代越來越突出。文章從學院碩士研究生專業(yè)英語課程的教學實踐著手,對從“學”到“用”英語的兩階段教學進行了探索。經(jīng)過專業(yè)英語課程的訓練學習,碩士研究生初步具備了利用專業(yè)英語及時獲取專業(yè)信息、掌握學科發(fā)展動態(tài)、發(fā)表科研成果及進行國際學術交流的能力。
參考文獻:
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(一)著眼工程素質(zhì)和實踐能力培養(yǎng),建設實踐教學體系
建立三個層次的子系統(tǒng)實踐教學體系,并將實踐教學體系落實到新修訂的教學計劃和實踐教學大綱中第一子系統(tǒng)以認識實習為主體,涵蓋工程制圖、土木工程概論、測量實習等。使學生了解、認識、描述土木工程產(chǎn)品的功能要求、內(nèi)部結構,激發(fā)學生學習土木工程的熱情。第二子系統(tǒng)包括力學、工程材料、土力學及結構實驗及課程設計等。使學生掌握材料性能、結構建模及結構分析設計方法。第三子系統(tǒng)包括結構檢測、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計。使學生掌握與實踐土木工程的分析、設計、施工檢測和控制方法。三個子系統(tǒng)的層次結構是“綜合—分解—再綜合”的關系;具有“實驗、實習和設計”三要素,符合人的認識規(guī)律;以能力培養(yǎng)、特別是創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為主線。在教學計劃和實踐教學大綱中,從以下三個方面納入實踐教學體系。
1.與土木實驗平臺相對應,設立《實驗系列課程》,打好全面開放式實驗的基礎。
2.設《集中實踐教學環(huán)節(jié)指導表》,將課內(nèi)各集中實踐環(huán)節(jié)與課外社會實踐、科研實踐、學科競賽、創(chuàng)新實踐、學年作品和文化素質(zhì)教育實踐等結合起來,形成為一個完整的體系;將研究型、創(chuàng)新型實踐課和課外科技競賽活動列入教學計劃,如力學模型測試、應用軟件培訓、結構模型競賽實驗課等。
3.增設創(chuàng)新實踐學分,即對學生參加的各類競賽、科技創(chuàng)作和論文寫作等活動,進行考核后計入學分,且可免修其他課程。
(二)將工程素質(zhì)和實踐能力培養(yǎng)寓于教育教學全過程
本科培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程,工程素質(zhì)和實踐能力的培養(yǎng)、創(chuàng)新活動的開展,必須寓于教育教學全過程。
1.對實踐性較強的課程,以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線,進行課程改革。對土木工程專業(yè)中實踐性較強的課程如《土木工程概論》、《土木工程施工》、《土木工程材料》以及結構類實驗課等進行課程改革,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力為主線?!锻聊竟こ谈耪摗房捎媱澆捎矛F(xiàn)代化教學手段,進行形象生動、引人入勝的教學,組織有豐富經(jīng)驗的老師、專家授課,使新生剛?cè)雽W就重視素質(zhì)和能力的提高,發(fā)揮以智引人、以志樹人的作用。土木工程施工教學有一定的特色,將課程分為兩個層次進行:第一層次是以子項工程中的工種工程施工為對象的基本施工知識;第二層次是以整個項目工程施工為對象的現(xiàn)代土木工程施工,在后者中引入現(xiàn)代化的最新方法,采用多媒體授課,授課過程中,使學生站在項目經(jīng)理的高度,統(tǒng)管全局,運用最新技術,去解決復雜的工程問題。土木工程材料和結構類課程內(nèi)容廣泛,實驗課時較多,長期以來采用傳統(tǒng)方法進行實驗,學生主動參與少,可計劃制作各類實驗課件,讓學生利用課件,主動參與,進行模擬實驗后,再正式進行實驗室試驗,這項改革可激發(fā)學生的學習積極性,有助于開發(fā)創(chuàng)造性思維,潛移默化地掌握創(chuàng)新方法。
2.發(fā)揮教師的主導作用,四年級的導師制與畢業(yè)設計相結合。為貫徹因材施教的育人原則,更好地實行理論教學、實踐教學和科學研究三元結合的教學模式,給學生的個性發(fā)展提供良好的條件,全面提高學生的工程素質(zhì)和實際工作的能力,必須充分發(fā)揮教師的主導作用。因此,擬將畢業(yè)設計改在一年內(nèi)機動安排,規(guī)定對四年級的導師制必須與畢業(yè)設計相結合。導師關心學生的全面成長,在負責指導學生畢業(yè)設計的同時,要提供學生參與工程實踐和科學研究的條件,與科學研究、創(chuàng)新活動結合起來。
3.探索寓于教學過程、形式多樣、可持續(xù)開展創(chuàng)新實踐活動的新路子。在教學過程中,開拓一些形式多樣的創(chuàng)新實踐活動。組織學參加挑戰(zhàn)杯結構設計競賽:以激發(fā)學生崇尚科學、追求真知、勤奮學習、銳意創(chuàng)新、迎接挑戰(zhàn)的主動精神,競賽活動鼓勵跨專業(yè)、跨年級、跨學科的合作,以體現(xiàn)團隊精神。組織學生科技活動:設置學生科技活動基金,推動課外科技活動的開展,課外科技活動與教學過程相結合。結合教學環(huán)節(jié),撰寫小論文:從一年級到四年級,結合課堂教學、實驗、實習及畢業(yè)設計等教學環(huán)節(jié),安排撰寫小論文,促進學生參與創(chuàng)新活動、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。
4.為實行開放性實驗創(chuàng)造硬件條件。對專業(yè)基礎課及專業(yè)課實驗進行調(diào)整、投入,圍繞學生實踐能力的培養(yǎng)開展工作。在保證開出原計劃規(guī)定的混凝土結構、土力學、建筑材料等各類課程的實驗基礎上,擬增開一些實驗項目如“預應力張拉工藝”、“結構非破損試驗”、“道路工程現(xiàn)場檢測”等。
(三)通過“產(chǎn)、學、研”結合,依靠社會力量辦學,有效提高實習和畢業(yè)設計的質(zhì)量
搞好專業(yè)的認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計的關鍵是理論聯(lián)系實際。擬將廣大教師的“產(chǎn)、學、研”結合點形成為較大的、互惠互利的合作網(wǎng)絡,組成可跟蹤最新技術、靈活的校外實踐基地。這是依靠社會力量辦學的新觀念。觀念的更新,可使我們克服困難,有效地提高實習和畢業(yè)設計的質(zhì)量。在認識實習的兩周時間里,充分發(fā)揮校外實踐基地的作用,利用實踐基地的有利條件,使學生了解國內(nèi)外的現(xiàn)狀、高新技術及發(fā)展趨勢,使認識實習具有內(nèi)容廣、技術新的特點。依靠“產(chǎn)、學、研”合作網(wǎng)絡,生產(chǎn)實習可實行“開放式”,為強調(diào)能力的培養(yǎng)并進一步提高生產(chǎn)實習的質(zhì)量,修訂適用于土木工程專業(yè)的生產(chǎn)實綱并用于實踐。落實畢業(yè)設計指導教師的“產(chǎn)、學、研”基地,保證有相對穩(wěn)定的、內(nèi)容涉及到土木工程各個領域的合作單位;每年擬聘任10名左右校外畢業(yè)設計指導教師,為學生結合實際工程進行畢業(yè)設計創(chuàng)造有利的條件。在畢業(yè)設計中實現(xiàn)五個結合,即四年級導師制與畢業(yè)設計相結合;設計題與實際工程相結合;校內(nèi)外指導教師相結合;產(chǎn)、學、研相結合;設計題目與用人單位要求相結合。
二、結語
關鍵詞:土木工程概論;課程教學;教學方法;考核模式
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)21-0068-02
土木工程作為一個專業(yè)覆蓋面廣、行業(yè)涉及面寬、對國民經(jīng)濟發(fā)展具有巨大推動作用的行業(yè),在國民經(jīng)濟中具有非常重要的作用。1998年教育部頒布《普通高等學校本科專業(yè)目錄》,將原來的橋梁、道路、巖土等專業(yè)合并為土木工程,形成了一個寬口徑的“大土木”專業(yè),這一調(diào)整的目標是培養(yǎng)具有較寬理論基礎、較強適應能力、較廣專業(yè)視野的土木工程專門人才。在這一大背景下,“土木工程概論”課程應運而生。目前,國內(nèi)各高校普遍針對土木工程及其相關專業(yè)本科生開設了該課程。“土木工程概論”的教學目的是:[1-4]使學生較全面了解土木工程專業(yè)所涉及的領域、包含的內(nèi)容、所獲得的成就及未來發(fā)展方向;從宏觀視角了解土木工程專業(yè)的綜合性、社會性及其在技術、經(jīng)濟與管理方面的統(tǒng)一性,初步涉及一些基本專業(yè)概念;引導學生了解自己對大土木下屬眾多學科中最感興趣的方面,建立熱愛土木工程專業(yè)的感情和對土木工程事業(yè)的責任心,為今后積極主動地學好專業(yè)課程、培養(yǎng)自主學習的能力打下基礎。
相對于“土力學”或“畫法幾何”等專業(yè)基礎課程,“土木工程概論”課程開設歷史較短,目前還沒有形成較為成熟的、被普遍認同和推崇的教學方法。因此,針對該課程展開深入的教學教法研究,對于切實提高課堂效率、改善教學效果無疑都大有裨益。
一、課程教學中存在的問題
現(xiàn)階段“土木工程概論”課程在高校一般是作為土木工程專業(yè)的必修課及其他相關專業(yè)的選修課,開設時間一般為大一或大二期間?!巴聊竟こ谈耪摗狈秶w本專業(yè)全貌,這就要求學生必須站在學科全局的高度,對學科全貌充分認識與把握,以期做到理論基礎扎實、專業(yè)知識面廣、實踐能力強、綜合素質(zhì)高,并有較強的運用和推廣能力。[5]“土木工程概論”課程的任務是培養(yǎng)學生認識土木工程的專業(yè)范疇,初步建立解決問題的工程方法,掌握各類土木建筑工程的基本概念、基本理論和基本方法,為學習相關的后續(xù)課程打好必要的基礎,能應用土木工程的理論和方法對一些簡單的工程實際問題進行定性分析。[6-8]目前“土木工程概論”課程教學中主要存在以下問題:
1.內(nèi)容寬泛粗淺,缺乏實踐性的內(nèi)容
作為一門引論性質(zhì)的課程,它所涵蓋的領域極為廣泛,其內(nèi)容涉及到工程材料、建筑工程、道路與鐵道工程、橋梁工程、隧道與地下工程、巖土工程、水利工程、給排水工程、海洋工程、機場工程、項目管理、防災減災等,內(nèi)容龐雜粗淺,課本往往只能點到即止。另外,書本概述性文字偏多,但囿于課時,課堂上大部分時間只能用于理論知識的講解,缺少實踐性的內(nèi)容作為支撐。土木工程是一門實踐性很強的學科,所有相關理論的出發(fā)點和歸宿都是工程實踐。[9]若能將講授與實踐有機結合起來,對于學生學習興趣的培養(yǎng)和學習效果的改善都將產(chǎn)生巨大的幫助。
2.經(jīng)典教材匱乏
開設土木工程專業(yè)的高校很多,相應的《土木工程概論》教材不一而足。事實上,出于各種原因,各高校往往熱衷于組織本校師資力量來編纂教材,以滿足課程開設需要。筆者認為,這樣做雖然可行,但其合理性仍值得商榷。一方面,由于“土木工程概論”是一門內(nèi)涵豐富、更新迅速、適用廣泛的專業(yè)基礎課,對于上海地區(qū)高校適用的《概論》教材,在四川或北京的高校同樣適用,各校各自為政式地編著自己“獨特的”《概論》教材實非必要,反而造成了人力物力財力的巨大浪費;另一方面,當師資力量不足時,教材之間抄襲嚴重,內(nèi)容編排幾近相同,與其說是自力更生,還不如說是自欺欺人。
3.對任課教師的要求很高
鑒于課程的重要性,教育部曾要求“要配備對土木工程有著深刻認識且具有豐富實踐經(jīng)驗的教師來講授這門課”。高校的實際情況是,具有豐富實踐經(jīng)驗的教師往往還承擔著更為繁重的專業(yè)課程的教學任務,而“概論”課程常常是由經(jīng)驗不豐富的講師承擔。但青年教師通常對自己的研究方向比較熟悉,而對于其他不相關的方向則知之甚少。由于實踐不足,在講述工程實例時就難以做到旁征博引、生動活潑、深入淺出。
4.課時過少,考核方式簡單
就筆者的教學經(jīng)歷來看,“土木工程概論”課程的授課學時介于16~24學時之間,也就是說,每次上課(90分鐘)都要講完一章的內(nèi)容,如建筑工程、道路與鐵道工程等,由于知識點很多,難度較大,教學效果令人擔憂?!案耪摗钡目己朔绞酱蠖嗖扇¢_卷考試或提交小論文的形式,急功近利的學生常常只盼著“畢其功于一役”,疏于平時的學習積累,掌握知識的牢固性大打折扣。
二、“土木工程概論”的教學改革
1.增加課時量,增添實踐性內(nèi)容
建議在以后的課程設置中適當增加課時量。在現(xiàn)階段的教學中,由于課時較少,課程教學質(zhì)量難以保障。對于關鍵問題的講解,應當更為全面而周詳?shù)刂v述,盡量講細講透。例如講述斜拉橋與梁橋的關系時,應結合“構造特點”“傳力路徑”“受力特征”“建造材料”等要點來綜合講述,這就需要增加課時量作為前提和保證。
“土木工程概論”的教學內(nèi)容必須“理論聯(lián)系實際”,從而培養(yǎng)出實用型人才。一方面,任課教師在授課前可通過網(wǎng)絡等渠道收集關于土木工程的最新案例,對其新知識、新技術等進行整理、分析和總結,確保傳授的知識與現(xiàn)實世界不脫節(jié)。另一方面,為了讓學生更直觀地認識各種土木工程,可適當安排一些現(xiàn)場教學,增加其感性認識,加深其對于土木工程的認識和理解,同時也有利于增加其學習興趣。
2.重視教材及教師隊伍建設
教材是教學觀念和方法的反映,教材建設是提高教學質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的關鍵。教材合理與否直接關系到教學效果。教材的內(nèi)在質(zhì)量要求教材具有科學性、可讀性、知識性、思維性、啟發(fā)性和教學的適用性?!锻聊竟こ谈耪摗方滩膽攬猿謱嵱眯栽瓌t,盡量選用內(nèi)容淺顯易懂、條理清晰、圖文并茂,且著重以介紹土木工程各學科的基本知識和共同特性為重點的教材。筆者建議應由全國性的各大學會組織人手聯(lián)合編纂教材(每3~5年更新修訂一次),然后在高校推廣使用。
從教學規(guī)律上說,教師在教學過程中起主導作用,教學效果與教師素質(zhì)直接相關。本課程由于涉及工程領域較多,這就要求任課教師不但要有豐富的教學經(jīng)驗,而且還要有扎實的專業(yè)背景知識和豐富的工程實踐經(jīng)驗。因此,建立一支穩(wěn)定的、高素質(zhì)的教學隊伍是改善教學效果的必要條件。就目前國內(nèi)高校實際情況而言,主要有以下兩種途徑:一是在中青年教師中培養(yǎng)一批專業(yè)知識廣博、科研實踐能力強、教學基本功扎實的專業(yè)骨干教師承擔本課程的教學任務;二是采取不同學科多位骨干教師共同授課的方式,每位教師講授自己最擅長的學科方向,共同完成整門課程的教學任務。此外,應鼓勵開設課程教法研討會,各相關學科的教師聚集一堂,共同商討、探索教學內(nèi)容與教學方法。對于有條件的高校,還可提倡國際合作交流,盡快了解和吸收國內(nèi)外土木工程領域的最新成果,以不斷提高自身的業(yè)務素質(zhì)。
3.教學方法和手段創(chuàng)新
為了培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)新思維,應逐步推廣和不斷完善啟發(fā)式、討論式、參與式教學方法,處理好教師主導和學生主動的關系,調(diào)動學生的學習積極性,激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維。對于認真思考、積極回答問題的學生可以給予適當?shù)莫剟羁凕c,計入期末總成績。要重視現(xiàn)代化教學技能,積極探索多媒體等現(xiàn)代信息技術手段,通過圖像、聲音、文字三者的有機結合,把教學內(nèi)容立體、有序、生動地展現(xiàn)在學生面前。尤其是對于信息量大、難以描述的教學內(nèi)容和最新研究成果、重大工程介紹等,更應該采用現(xiàn)代信息技術。例如在每一章講授部分結束后,筆者會給學生播放一段事先精心準備好的土木工程教學視頻,并同步進行必要的講解,如“超級工程”“Discovery”等都為“土木工程概論”課程教學提供了豐富的素材。
4.考核方式改革
考核是檢查教學效果的有效手段,為了提高“土木工程概論”課程的教學質(zhì)量,對現(xiàn)行的考核方式進行改革勢在必行。應積極探索靈活多樣的考核方式,消除傳統(tǒng)考核方式的弊端。筆者建議豐富考核內(nèi)容,采取多種手段和方式對學習效果與成績進行評價,如考勤、課堂問答、課后作業(yè)、讀書(考察)報告、課程論文、開卷考試等,這樣可以彌補單一、枯燥的考核方式的不足,逐步形成有利于促進學生綜合素質(zhì)提高和能力培養(yǎng)的考核評價機制。有條件的高校還可以推行理論考試和實踐考試相結合的方式。
5.人文素養(yǎng)與綜合素質(zhì)的養(yǎng)成
人文素養(yǎng)的核心內(nèi)容是對人類生存意義和價值的關懷,這就是“人文精神”。這其實是一種為人處世的基本的“德性”“價值觀”和“人生哲學”,科學精神、藝術精神和道德精神均包含其中。人文社會學科包括美學、藝術、社會學、經(jīng)濟、人文歷史、文學、哲學等等。[10]這些學科不直接對專業(yè)發(fā)展提供作用,但對于造就土木工程師的社會與人格素質(zhì)具有極大的意義,并由此影響著其價值觀與相應的思維、行動。人文素養(yǎng)是培養(yǎng)綜合型人才的前提和基礎,這對于理工科學生的教育具有獨特而重要的作用。在對學生進行專業(yè)教育的同時,進行人文社會學科的灌輸和熏陶,并把這些納入人才培養(yǎng)計劃和教學計劃,從教育內(nèi)容、教育主體、教育環(huán)境和教育方式上把德智體美幾方面有機統(tǒng)一起來,促進學生全面發(fā)展,實現(xiàn)培養(yǎng)目標。
三、結語
第一,應根據(jù)“土木工程概論”課程特點,編制淺顯易懂、條理清晰、圖文并茂、與時俱進,且著重以介紹土木工程各學科的基本知識和共同特性為重點的教材,同時建設一支高素質(zhì)的教學隊伍。
第二,增加課時量,增加實踐性內(nèi)容,采用啟發(fā)式、討論式、參與式的教學方法,處理好教師主導和學生主動的關系,調(diào)動學生的學習積極性,激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維。重視現(xiàn)代化教學技能,積極探索多媒體等現(xiàn)代信息技術手段。
第三,豐富考核內(nèi)容,采取多種手段和方式對學習效果和成績進行評價,彌補單一、枯燥的考核方式的不足,逐步形成有利于促進學生綜合素質(zhì)提高和能力培養(yǎng)的考核評價機制。有條件的高校還可以推行理論考試和實踐考試相結合的方式。
第四,在對學生進行專業(yè)教育的同時,進行人文社會學科的灌輸和熏陶,從教育內(nèi)容、教育主體、教育環(huán)境和教育方式上把德、智、體、美幾方面有機統(tǒng)一起來,促進學生的全面發(fā)展,并為其以后的專業(yè)課程學習打下良好的基礎,培養(yǎng)出適合時代需要和科技發(fā)展要求的土木工程專業(yè)人才。
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關鍵詞:高職院校;土木工程;概論;教學;探索
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號: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)基礎課程,在整個課程的設置體系中起著先導和啟蒙作用,肩負著把完全不具備專業(yè)知識的學生引入到土木工程行業(yè)的大門,使學生從綜合教育跨入到土木建筑專業(yè)教育的重任。通過《土木工程概論》課程的學習,可以使學生了解土木工程行業(yè)的基本情況,了解土木工程行業(yè)在整個國民經(jīng)濟中的地位和作用,從而激發(fā)學生學習專業(yè)課程的興趣,樹立專業(yè)思想,為學生學習后續(xù)專業(yè)基礎課和專業(yè)技能課程理清思路,指明方向。因此,《土木工程概論》課程在整個土建類專業(yè)的教學中具有非常重要的現(xiàn)實意義。
一、《土木工程概論》課程的主要特點
《土木工程概論》課程主要講授土木工程的各個層面的知識和內(nèi)容,較為詳盡地介紹了土木工程各個分支學科所涉及的主要內(nèi)容和知識,其課程的主要特點如下。
1.課程內(nèi)容范圍廣泛?!锻聊竟こ谈耪摗氛n程的內(nèi)容非常廣泛,其涉及的教學內(nèi)容囊括了土木工程專業(yè)的所有領域,甚至包括了土木工程專業(yè)的許多相關課程的教學內(nèi)容[1]。由于土木工程概論課程為土木工程專業(yè)的引導課程,編寫《土木工程概論》課程教材者往往在教材編寫時涵蓋的內(nèi)容非常寬廣,但知識點的內(nèi)容卻非常淺顯,很多內(nèi)容如基礎工程、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到為止。因此,在《土木工程概論》課程的教學過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題。
2.教學內(nèi)容以理論實踐相結合為主。《土木工程概論》課程涉及的教學內(nèi)容雖然淺顯,但與工程實際聯(lián)系又非常密切,教材內(nèi)容應該以工程案例為切入點,全面展示土木工程的經(jīng)濟技術、建筑風貌和所采用的新型建筑材料,以及土木工程中常見問題的處理方法,從而適度地拓展學生的視野,為學生了解專業(yè)、學習專業(yè)知識以及確定學習目標和方向奠定了一定的基礎。
3.教學內(nèi)容需要不斷更新和補充?!锻聊竟こ谈耪摗氛n程所涉及到的課程內(nèi)容往往與現(xiàn)有的工程實際緊密相關,隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,建筑行業(yè)的不斷壯大,我國的建筑業(yè)得到了前所未有的發(fā)展,但《土木工程概論》課程的教材在很長一段時間內(nèi)卻不能如建筑工程的發(fā)展一樣快速進行更新,導致很多內(nèi)容滯后于工程實際。如出現(xiàn)在許多教材中的世界排名第一高樓:臺北101大樓,現(xiàn)早已被迪拜的迪拜塔所超越。教材內(nèi)容的滯后使得學生不能及時了解到建筑界新的發(fā)展,極大地阻礙了學生與工程實際的有效接軌,不利于學生的有效成長。因此,如何在教材內(nèi)容滯后的情況下,要求教師密切關注建筑界的發(fā)展動向,靈活地增加新的教學內(nèi)容和工程案例,是每位承擔《土木工程概論》課程任課教師的職責和義務。
二、《土木工程概論》課程的教學現(xiàn)狀
1.實踐教學環(huán)節(jié)缺乏。在土木工程概論課程的教學過程中,我們不難發(fā)現(xiàn)有相當一部分在讀學生,甚至極個別任課教師都片面地認為:《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后的專業(yè)思想教育課程,其作用僅僅是學生了解到本專業(yè)的概況和基本風貌,激發(fā)學生學習專業(yè)課程的興趣和熱情。該課程的主要學習目標見下頁圖1。這種片面的認識導致很多高職院校在教學計劃的制定過程中,將《土木工程概論》課程僅作為專業(yè)的職業(yè)選修課程,課時量極少(大多數(shù)院校該課程為32學時,2個學分,個別院校該課程僅僅為24學時,1.5個學分),為了將《土木工程概論》中的眾多章節(jié)(一般該課程共計15章左右,涵蓋了土木工程的各個領域,如土木工程發(fā)展史、土木工程材料、基礎工程、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水般地完成《土木工程概論》課程枯燥的教學任務,缺少非常必要的實踐教學環(huán)節(jié),導致學生的學習興趣不高,這和在制定人才培養(yǎng)方案時將土木工程法概論課程作為土建工程類各專業(yè)的先行引導課程,以此來提高學生對專業(yè)的了解及熱愛度的初衷發(fā)生了一定的背離,久而久之學生將會慢慢產(chǎn)生一種對專業(yè)的排斥心理,這對培養(yǎng)學生有效的學習專業(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。教材對于任何專業(yè)任何課程的學生和教師而言都是極為重要的,沒有了教材,學生對知識的掌握很難實現(xiàn),而教學中優(yōu)秀的教材是促使學生快速掌握知識并引領學生入門的最佳途徑。目前我國《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)知識的表面問題,對深層次的專業(yè)知識接觸甚少,而對于建筑領域中的新工藝、新產(chǎn)品及建筑的前沿學科的介紹普遍偏少,教材內(nèi)容比較陳舊,不能反映當今社會的土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀,這是因為當今我國的土木建設發(fā)展速度極快,無論是高層建筑、大跨度橋梁,還是超長的隧道工程和地下工程的結構形式、施工工藝以及建筑材料的發(fā)展速度都是日新月異的,然而教材的更新遠遠跟不上土木工程學科的發(fā)展速度[2],任課教師如何根據(jù)時代的發(fā)展及時補充教學內(nèi)容是《土木工程概論》教師面臨的主要問題。
3.教學安排不盡合理。(1)課程的重視度不夠,教師安排缺乏考慮。許多高職院校對《土木工程概論》課程不夠重視,在該課程教師的安排上,往往認為任何教師都可以上,更為嚴重的是很多高職院校將該課程交給剛剛從學校畢業(yè)的年輕教師負責講授,由于教材本身的缺陷,再加上青年教師教學經(jīng)驗和工程實戰(zhàn)經(jīng)驗都不足,在教學過程中,難以用理論聯(lián)系實際,這樣就會導致教師會根據(jù)自己的喜好選擇講授內(nèi)容,講授過程找不到章節(jié)的相互聯(lián)系性,導致授課章節(jié)相對獨立,課程的整體性較弱,使得大多數(shù)學生在學習過程中“知其然而不知其所以然”,對課程內(nèi)容體系的掌握不足很容易造成學生“只見樹木,不見森林”不良的結果。(2)教學學時不夠,考核方式過于簡單。通過走訪、調(diào)研發(fā)現(xiàn),很多高職院?!锻聊竟こ谈耪摗氛n程的授課課時普遍偏少,授課課時最少的院校只有16學時,大多數(shù)都在30學時左右。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)容在今后的教學過程中很難再涉及到,若按專業(yè)課程的標準進行講解,如此少的教學時數(shù),怎能達到教學計劃設置本課程的預期教學目標。同時,在走訪中了解到,很多高職院校在本門課程的教學過程中,所采用的考核方式基本上都過于簡單,有的院校通過做作業(yè)的形式完成,有的院校因為課程內(nèi)容過多,采用開卷考試的形式完成,有的院校以期末對本課程的總結完成,有的院校以閉卷記憶性基礎知識為考試內(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,使得考核流于形式,學生經(jīng)過這樣的考核,基本上全部過關,這就給剛剛進入大學校園的學生造成一種錯誤的認識:學習不學習都能過關,學好學不好都是一樣[3],這種錯誤的認識使得很多大學生缺失了學習熱情,得過且過,部分學生沉迷于網(wǎng)絡游戲不能自拔。這與我們開設本課程對學生所學專業(yè)起到啟蒙、引導作用的初衷發(fā)生背離。
4.教學方法與手段落后。調(diào)查表明,大多數(shù)高職院校《土木工程概論》課程缺乏相應的實踐教學內(nèi)容,很多任課教師在課程的教學過程中,以課堂理論灌輸式的教學方式為主,輔以簡單的工程案例教學法;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,而講臺下的學生卻聽得耐性全無,睡覺的睡覺,說話的說話,開小差的開小差,玩手機的玩手機;師生之間缺乏應有的互動以及學生進行獨立思考的時間和動手訓練的機會,結果使得教師“一廂情愿”的陶醉于自己賣力的課程講授中,而學生始終不知所云[1]。此外,教學手段也過于單一,傳統(tǒng)板書教學和播放課件的教學手段已難以滿足當前《土木工程概論》課程的多元化教學方式的需要,使剛進校的學生學習興趣急劇降低,始終處在被動的學習狀態(tài)中,不利于今后專業(yè)課程的教學。
三、提高教學質(zhì)量的思考與建議
1.重視師資隊伍的建設。良好的教學效果需要高素質(zhì)的任課教師來保障。由于《土木工程概論》課程涉及的土木工程領域非常廣泛,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知識,這就要求任課教師不僅有豐富的教學經(jīng)驗,更應當積累一定的工程管理和工程處理的經(jīng)驗以及扎實的專業(yè)知識背景。因此,高職院校土建類專業(yè)建立起一支穩(wěn)定的,老中青相互結合的高素質(zhì)教師隊伍是提高并保證教學質(zhì)量的前提條件.同時,由于社會的快速發(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)代科技很長一段時間,因此,各高職院校應要求任課教師平時注意知識的搜集、積累、整理和總結,及時將現(xiàn)代土木工程領域中的新的知識、新工藝、新材料及時地補充給學生,使學生能夠及時融入到社會中,跟上時代的發(fā)展。
2.重視教學方法的創(chuàng)新?!锻聊竟こ谈耪摗氛n程的教學內(nèi)容常常以理論偏多,學生學習興趣不高,對一些極為專業(yè)的、抽象的教學內(nèi)容很難理解甚至不理解。為提高學生的學習興趣,這就要求我們的教師充分備課,在課堂上用簡單、易懂、簡明的教學方法使初學的學生能夠盡快地消化和理解教學內(nèi)容。
為培養(yǎng)學生自主學習的能力和創(chuàng)新思維能力,任課教師應不斷嘗試和不斷完善教學方法,如采用啟發(fā)式、討論式、案例式等一系列教學方法相互融合的多元化教學方法[4],以激發(fā)學生的學習興趣和學習的主動性。例如,很多教師在本課程的教學過程中常采用的教學方法――案例教學法及討論式,多種教學方法的靈活綜合應用,可以有效地引導學生自主探究和體驗知識的發(fā)生過程,還原學生原來的科學思維活動,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力[5]。其教學方法的應用見下頁圖2。
3.提倡多元化教學手段的綜合應用。采用傳統(tǒng)的一支粉筆、一塊黑板為教學手段的授課方式,很難生動地講授《土木工程概論》課程的教學內(nèi)容。因此,各高職院校應提倡任課教師積極探索先進的、現(xiàn)代化的教學手段,如,多媒體、網(wǎng)絡、投影等。通過圖像、聲音、文字、板書等幾方面的有機結合,把教學內(nèi)容立體地展現(xiàn)在學生面前,以彌補采用傳統(tǒng)教學手段授課帶來的不足?!锻聊竟こ谈耪摗氛n程的另一個重要手段就是任課教師應及時對學生學習中存在的一些問題盡行有效地反饋,可通過作業(yè)、答疑、測試,跟學生網(wǎng)上聊天等各種渠道和形式來了解學生對知識的需求情況,以及學生在學習中存在的疑惑,這樣任課教師就可以及時引入新的教學手段來保證教學質(zhì)量的有效提高,從而提高學生學習的積極性。
另外,在考核方式上,任課教師應不斷探索,尋找并不斷完善教學評價體系。課程考核是檢查任課教師教學效果、評價學生學習效果的有效手段之一,為了有效地提高《土木工程概論》課程的教學質(zhì)量和教學效果,對現(xiàn)行的以期末閉卷考核為主的教學評價體系必須進行改革。探索靈活多樣的考核方式,如,開卷和閉卷相結合、平時小論文和期末綜合論文相結合、基礎知識與應用能力相結合等多種考核方式,逐步形成有利于學生綜合素質(zhì)提高和能力培養(yǎng)的新的考核評價機制[1]。
四、結束語
《土木工程概論》課程是土木工程各專業(yè)的一門職業(yè)基礎課程,教學內(nèi)容多、涉及面廣,這就要求任課教師采用合理的、多元化的教學手段和方法,激發(fā)學生的學習興趣,從而培養(yǎng)出適合當今時代需要的專業(yè)技能復合型人才。
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關鍵詞:建筑材料;實驗教學;開放實驗
中圖分類號:TU5-4文獻標志碼:A文章編號:1005-2909(2012)05-0114-04
應用型本科院校主要為地方或區(qū)域經(jīng)濟建設與社會發(fā)展服務,為提高人才職業(yè)競爭力,除了培養(yǎng)少量研究型和技能型人才外,把面向生產(chǎn)、管理、服務一線的應用型人才培養(yǎng)放在首位[1],更要注重社會化與個性化的統(tǒng)一[2-3]。土木工程材料實驗作為土木工程專業(yè)實踐教學的一部分,要打破原有局限,構建從課堂內(nèi)系統(tǒng)、綜合的實驗操作到課外開放的自助式實踐訓練,形成演示性、驗證性、設計性、綜合性、研究性、應用性的多層次實驗體系[4],以體現(xiàn)應用型人才的培養(yǎng)目標。
一、土木工程材料實驗組成
土木工程材料實驗除了土木工程材料課程基礎實驗外,還包括部分學生為參加學科競賽而進行的實驗,或者與畢業(yè)論文相關的實驗以及為了創(chuàng)新科研而開展的開放實驗。
(一)課程基礎實驗
各高校土木工程材料實驗大致10~18學時,主要包括土木工程材料課程常規(guī)實驗項目,如材料的密度、表觀密度實驗;水泥性能實驗(標準稠度用水量、凝結時間、膠砂強度測試);混凝土用砂石實驗(表觀密度、篩分析);混凝土和易性實驗;混凝土強度實驗;砂漿性能實驗;瀝青實驗(針入度、延度、軟化點)。雖然各高校都要求課內(nèi)開設一定比例的綜合性或設計性實驗,但受到實驗學時數(shù)、實驗設備和實驗場地的限制成效一般。(二)學科競賽實驗
學科競賽以綜合性、設計性實驗為主。從2010年開始,“全國大學生混凝土設計大賽”每兩年舉辦一次,面向全國各高校大學生,由全國高等學校建筑材料學科研究會主辦。大賽期間,各參賽隊現(xiàn)場進行混凝土設計(包括根據(jù)現(xiàn)場材料和混凝土工作性進行調(diào)整)、試件成型、快速養(yǎng)護、性能測試等實際操作,并對試驗結果進行數(shù)據(jù)處理和設計方案修正。比賽最后階段,各隊根據(jù)評委會的提問進行陳述答辯。此外,全國混凝土設計大賽從2010年開始,每年舉辦一次,邀請各地混凝土生產(chǎn)龍頭企業(yè)、高等院校參加。2011年的大賽主題為“輕質(zhì)與高強:普通混凝土強度和容重設計”,設計思想為“以最低容重實現(xiàn)設計強度”。這類大賽的舉辦促進了課堂理論與實驗實踐相結合,激發(fā)了學生學習積極性,提高了對所學知識的綜合運用能力,不僅檢驗了學生對現(xiàn)代混凝土材料科學和制備技術的掌握程度,也促進了混凝土行業(yè)創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。
(三)科研實踐類開放實驗
開放實驗既有教師提供的選題,也有學生自主選題。學生參加開放實驗的目的各不相同,或憑個人興趣,或為參與教師科研課題,也有純粹為了拿科研創(chuàng)新學分,但開放實驗是課程基礎實驗一種不可或缺的拓展和補充形式,可幫助學生形成創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維,提高專業(yè)技能、技術創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。以土木工程材料為選題做畢業(yè)論文的學生一般都需要圍繞研究課題開展實驗,完成實驗方案、實驗步驟、實驗原材料選擇、實驗方法確定、實驗操作、測試結果與分析全過程。浙江省面向大學生的“新苗計劃”就是以課題資助的形式鼓勵大學生在校期間開展科技創(chuàng)新。
二、土木工程材料實驗存在的問題
(一)課程基礎實驗學時欠缺
土木工程材料課程基礎實驗以演示性和驗證性實驗為主,且目前標準教學班人數(shù)均超過30人,甚至達到60人,實驗場地、實驗設備臺套數(shù)難以滿足教學要求難。演示性實驗效果不佳,無法給學生留下深刻的感性認識。而目前各高校對課堂實驗部分都要求綜合性或設計性實驗必須占到一定的比例,綜合性或設計性實驗往往持續(xù)較長時間,且所占學時較多,容易影響其他課程實驗內(nèi)容在教學計劃學時內(nèi)的完成。
(二)課程實驗內(nèi)容不足以體現(xiàn)行業(yè)發(fā)展和職業(yè)導向
隨著能源的日益緊張以及對能源戰(zhàn)略的重視,新型建筑材料不斷更新,土木工程材料不斷向綠色化、復合化、多功能化發(fā)展。工業(yè)廢渣在混凝土中被資源化利用;各類高效外加劑在混凝土中廣泛使用;傳統(tǒng)墻體圍護結構粘土磚被新型墻體材料如加氣混凝土、輕質(zhì)小型混凝土砌塊、粉煤灰砌塊、GRC板等所取代,節(jié)能材料迅速發(fā)展,而大多數(shù)應用型本科院校并未開設相關實驗測試內(nèi)容。
土木工程材料尤其是鋼筋混凝土材料的耐久性得到了越來越多的重視,耐久性成為鋼筋混凝土結構設計的一個主要內(nèi)容,也是課堂教學的主要內(nèi)容之一。學生除了需要鞏固對水泥、混凝土、鋼材等結構工程材料基本性能檢測外,還需要加強建筑工程材料耐久性和工程特殊要求性能等領域的試驗檢測,主要包括:抗凍融、抗水滲透、抗氯離子滲透、收縮實驗、早期開裂、混凝土碳化、混凝土中鋼筋銹蝕、抗硫酸鹽侵蝕、堿骨料反應等。
(三)實驗創(chuàng)新性不足
由于課程基礎實驗部分學時受限,需要完成的實驗教學內(nèi)容較多,創(chuàng)新較困難。開放實驗目前常以教師擬定題目為主,學生自主選題很少,且選題范圍不夠廣泛,創(chuàng)新無從談起。
實驗報告是對知識體系的充分體現(xiàn),通過確定實驗方案、了解操作程序、描述和分析實驗結果,達到提高學生分析和解決問題能力的目的。但目前大多數(shù)高校土木工程材料課程實驗都有配套的實驗指導書及實驗報告本,學生做完課程實驗只需填寫實驗設備、實驗結果即可,不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),嚴重影響了開放實驗、畢業(yè)實習、畢業(yè)論文階段時實習報告、論文報告的獨立撰寫。同時因為網(wǎng)絡化,學生筆頭表達能力直線下降,獨立撰寫的實驗報告質(zhì)量很難滿足要求。
(四)開放實驗效果不良
開放實驗效果難以彰顯,主要表現(xiàn)在:大多數(shù)學生參加開放實驗帶有一定的盲目性和被動性,較少考慮提高自身的實踐操作能力和科研能力,這既受高等教育不良風氣的影響,又與部分學生急功近利的思想有關。真正意義上的實驗室“開放”程度還不到位,學生并不能隨時進出實驗室,實驗室的整體管理水平與應用型人才培養(yǎng)目標不協(xié)調(diào),實驗指導教師與理論授課教師對實驗操作或規(guī)程要求不一致。
三、土木工程材料實驗教學改革措施
(一)加強開放實驗,彌補課程基礎實驗的不足
高等教育的大眾化和普及化,使應用型人才培養(yǎng)途徑多元化、復合化[5],越來越多的土木工程畢業(yè)生將逐漸由設計單位轉(zhuǎn)向施工、監(jiān)理、房產(chǎn)、質(zhì)檢等部門,這對學生的實踐操作技術要求更高。從建筑材料市場和企業(yè)看,國內(nèi)的合資和外資建材企業(yè)越來越多,本土的材料行業(yè)小企業(yè)不斷發(fā)展,需要越來越多的銷售、檢測人才。根據(jù)行業(yè)和職業(yè)需求,為培養(yǎng)學生的工程能力,開放實驗應涵蓋土木工程材料制備和加工、宏觀微觀性能檢測、質(zhì)量評定等方面,以小組為單位進行選題,加強學生動手能力、創(chuàng)新合作能力、社會責任感的培養(yǎng)。
部分選擇繼續(xù)攻讀碩士學位的學生,需要以綜合性實驗或設計型實驗為核心,通過創(chuàng)新型實驗項目培養(yǎng)其綜合研究能力。如了解材料微觀形貌,水泥基材料不同水化階段的物相形成、作用機理,礦物摻合料的作用及粉末材料細度等先進測試技術,加深對綜合熱分析儀、掃描電鏡、激光粒度分析儀、壓汞法孔結構測定儀等儀器設備的認識和了解,奠定基本的科研實踐技能。
針對土木工程材料的發(fā)展趨勢,在課堂理論教學中要貫徹土木工程可持續(xù)發(fā)展理念[6],不斷完善傳統(tǒng)的土木工程材料測試內(nèi)容,以滿足工程實際需要。把開展礦物摻和料、減水劑、膨脹劑、混凝土耐久性、保溫材料的導熱系數(shù)等測試內(nèi)容納入開放實驗范疇。
(二)提倡科學探索,提高學生創(chuàng)新能力
要加強綜合應用能力和科研訓練,將實踐教育與科研訓練相結合,建立科研促實驗教學的模式,激發(fā)學生的科學探索精神和創(chuàng)新意識[7-8]。教師通過科研及時掌握本學科的最新動態(tài)以及社會對人才培養(yǎng)的要求,更新教學內(nèi)容,結合行業(yè)熱點開發(fā)開放實驗選題,將最前沿的工程技術成果及時引入本科實驗教學,使實驗內(nèi)容更具前沿性、設計性、研究性,創(chuàng)新性。
在實驗教學中強化科學精神的培養(yǎng),從科學嚴謹性、法規(guī)權威性、工程技術創(chuàng)新性等方面啟發(fā)和促進學生科學世界觀的形成。鼓勵學生在教師設定的開放實驗大框架下自行設計實驗方案,規(guī)范實驗操作流程,實事求是地記錄實驗數(shù)據(jù),詳細記錄實驗過程中出版的異常并客觀理性分析,獨立撰寫實驗報告。對于隨意變更、篡改實驗結果的現(xiàn)象可實行一票否決制,取消實驗成績或重做實驗。
(三)改進教學環(huán)節(jié),改善實驗效果
1.重視實驗準備
盡可能結合理論教學,提前布置實驗任務,使學生全面了解實驗方案的設計、實驗誤差的分析及實驗結果的處理方法。對于開放實驗,更要重視實驗目的和實驗過程,結合理論知識和常規(guī)數(shù)據(jù)處理辦法,綜合分析實驗機理和實驗結果,并提煉出實驗結論或解決思路。2010年全國高校大學生混凝土設計大賽,雖然各組都采用同樣的原材料和實驗條件,由于配合比設計和調(diào)整方法不同,和易性、試塊強度及經(jīng)濟性差別很大,只有對相關知識點融會貫通,掌握混凝土強度、和易性、耐久性、經(jīng)濟性的各項影響因素,才有可能進行正確熟練的設計和操作。
2.保持課堂理論教學與實驗操作要求的一致性
課堂理論授課教師與實驗指導教師對相關實驗內(nèi)容、實驗規(guī)范、操作要求的掌握和理解必須一致,以免造成理論學習和實驗操作的脫節(jié),避免實驗室過程中實驗操作的隨意性。實驗員和實驗指導教師開展的科研實踐相對較少,且以指導課程基礎實驗為主,隨著開放實驗的增加,需要經(jīng)常組織業(yè)務培訓。新采購的設備要及時提供相應的到貨培訓,對于一些高端的精密儀器設備,應建立有效的專人負責制度和完善的登記使用與維護制度。
3.加強實驗室建設和開放式管理
在滿足課程實驗教學基礎上補充部分科研設備,開創(chuàng)先進的實驗教學條件,以保證畢業(yè)論文、學科競賽、開放實驗等過程對實驗設備、實驗室用房及輔助配套設施的要求。同時,要進一步提高資產(chǎn)管理規(guī)范化、實驗教學信息化、網(wǎng)絡化水平,使學生能隨時預約并方便地開展實驗,提高儀器設備共享程度和利用率。學校除不斷加大對硬件設施的投入力度,建設校內(nèi)實驗室外,還可利用校外實踐基地,建立校企共享實驗室,既可保證教學實驗條件,又能降低學校成本。
四、結語
根據(jù)行業(yè)發(fā)展和就業(yè)需求,土木工程材料實驗要與應用型人才培養(yǎng)目標相吻合。合理組織土木工程材料課程基礎實驗、學科競賽、開放實驗和創(chuàng)新實踐,以構成演示性、驗證性、設計性、綜合性、研究性、應用性的多層次實驗體系。在保證課程基礎實驗的前提下,要加強開放實驗,強化實驗室建設和管理,保持課堂理論教學與實驗室操作要求的一致性,培養(yǎng)學生科學探索精神,以實現(xiàn)土木工程材料實驗教學改革的取得成效。
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Experimental teaching reform of civil engineering materials in application-
oriented universities and colleges
ZHANG Yunlian
(School of Civil Engineering and Architecture, Zhejiang University of Science and
Technology, Hangzhou 310023, Zhejiang Province, P. R. China)
【關鍵詞】土木工程;教學改革;創(chuàng)新思路
引言:隨著社會、企業(yè)對學校土木工程人才要求的逐年提高。1998年國家對普通高校專業(yè)目錄進行了全面的調(diào)整,拓寬了原有土木工程專業(yè)的專業(yè)口徑,使之成為一個覆蓋建筑工程、交通工程、城政建設、礦山建設和工業(yè)設備安裝工程等專業(yè)方向的綜合性專業(yè),這就要求各高校通過采用全新的、科學的教學方法,注重培養(yǎng)學生的專業(yè)基礎知識,使其對土木工程專業(yè)知識要有一個全面的、綜合的掌握。在新的形勢下各高校都在探索各自的道路,力圖培養(yǎng)出符合新世紀需求的土木工程專業(yè)人才。
一、土木工程專業(yè)教學中存在的問題
土木工專業(yè)與工程實際結合得相當緊密,土木工程技術人員面對的是一個復雜度很高的開放的人機系統(tǒng),各種專業(yè)都在這個系統(tǒng)中發(fā)揮一定的作用。組織、運轉(zhuǎn)、協(xié)調(diào)這個系統(tǒng)絕非易事。而具有較強的動手能力,能夠靈活運用各種專業(yè)知識與技能解決實際工程問題是一個優(yōu)秀的土木工程專業(yè)畢業(yè)生所要具備的基本技能。
目前,在多數(shù)高校的土木工程專業(yè)中仍然以課堂教學為主,向?qū)W生灌輸大量深奧的理論知識,手把手的教他們?nèi)绾畏治?、如何計算。但土木工程專業(yè)學生所需掌握的知識與技能均來源于工程實踐,又應用于工程實踐。課堂講授的專業(yè)知識盡管理論性、系統(tǒng)性較好,但不可避免的存在與實踐脫節(jié)的情況。在教學過程中存在如下問題:
(1)學生在實踐課程和畢業(yè)設計中只依賴專業(yè)課本,不會利用有關規(guī)范和圖集資料查閱相關參數(shù)。
(2)學生在專業(yè)知識學習時功利性過強,只關心解決問題的具體方法而不注重掌握分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)。
(3)學生對專業(yè)知識的掌握過于教條,只會做已經(jīng)做過的題目,解決曾經(jīng)解決的問題,一旦遇到的問題稍有變化就感覺無從下手。
(4)學生畢業(yè)參加工作后反饋在學?;ㄙM大量的時間學到的只是是空洞、抽象和零散的專業(yè)知識,在遇到實際工程問題時往往束手無策。
土木工程專業(yè)口徑拓寬后,隨著教學內(nèi)容的增加,總學時數(shù)不增反降。采用傳統(tǒng)的以課堂講授為主的教學方法,教學質(zhì)量難以得到保障。因此,需要對土木工程專業(yè)課程進行全面的調(diào)整,并對專業(yè)課程教授模式進行改革與創(chuàng)新,以適應新時代對土木工程專業(yè)人才的全新要求。
二、課程體系改革的指導思想
土木工程專業(yè)建筑工程方向課程體系改革研究的重點應以確立面向21世紀的人才為培養(yǎng)目標,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,激發(fā)學生的個性發(fā)展為職責。要求培養(yǎng)的學生能適應科技進步和社會發(fā)展需要,基礎扎實、知識面寬、能力強、素質(zhì)高、有創(chuàng)新精神,掌握現(xiàn)代化科學的管理理論、方法和手段,具有較強的適應性和競爭力。基于以上原因,在課程體系改革中具體體現(xiàn)在對學生的知識要求、能力要求和素質(zhì)要求三個方面。
(一)知識要求
使學生具有較扎實的自然科學基礎,對工程材料的基本性能、工程測繪與工程制圖的原理和方法、工程結構構件的力學性能和計算原理、工程施工和組織的一般過程、工程管理和技術經(jīng)濟分析的方法、結構選型和構造的基本知識、結構工程的設計方法以及相關軟件的應用技術均能掌握,同時要求了解本專業(yè)的法規(guī)、規(guī)范與規(guī)程,了解本專業(yè)科學技術的新發(fā)展。
(二)能力要求
使學生具有較強的自學能力,具有綜合應用各種手段(包括外語)查取資料、獲取信息的能力,具有本專業(yè)所必需的實驗、測試、計算機應用等技能,獲得土木工程師的基本訓練,具有從事道路與橋梁工程設計、施工、管理、地基處理等領域的工作能力,具有較強的開拓精神,具有一定的創(chuàng)新思維和科研能力。
(三)素質(zhì)要求
使學生能比較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)所必需的科學與技術理論知識,具有一定的專業(yè)知識、技術知識、經(jīng)濟知識和管理知識,對本專業(yè)學科范圍科學技術的新發(fā)展及其動向有所了解,具有較好的文化素質(zhì)、心理素質(zhì)以及一定的修養(yǎng)。
三、專業(yè)實踐教學方式的創(chuàng)新
專業(yè)實踐是土木工程專業(yè)學生必不可少的教學環(huán)節(jié),是學生將所學知識投入應用實踐的過程,也是學生理論聯(lián)系實際的預演。通過專業(yè)實踐,學生能夠有效檢驗自己專業(yè)知識的掌握程度。
目前,用人單位要求大學生具有較強的施工組織與施工技術綜合運用能力,具備從事土木工程的項目規(guī)劃、設計、研究開發(fā)、施工及管理的能力。能夠從事房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、橋梁等專業(yè)領域的工程設計、科學研究、施工、教育、管理、投資、開發(fā)管理方面的工作。由于經(jīng)過土木工程專業(yè)實踐是學生將理論知識轉(zhuǎn)化為工程實踐能力的最重要的一個步驟,需要對現(xiàn)有專業(yè)課程教學方式進行改革與創(chuàng)新,具體措施如下:
(1)建設好專業(yè)實踐基地。用人單位希望招聘到的員工能夠直接走上工作崗位并獨立承擔起一定的實際工作。而高校出于安全等方面的考慮,安排的專業(yè)實踐課程較少,學生能夠從中累積到的實踐知識與經(jīng)驗十分有限。為解決這一矛盾,需要建設自己的專業(yè)實踐基地,一方面增加學生工程實踐的機會,同時又確保安全。
(2)改革現(xiàn)有的專業(yè)課程考核制度。由于專業(yè)課程的知識點相對獨立,又比較瑣碎枯燥,很難調(diào)動學生們的學習積極性,考前幾天突擊背誦教師劃定的條文成了通過專業(yè)課程考核的主要方法。常規(guī)的考核方式已不能達到檢驗學生學習成果的目的,對提高學生工程實踐能力也毫無幫助。故對專業(yè)課程摒棄原有的閉卷考試的方式,以動手實踐和論文相結合的方式來實現(xiàn)對學生學習成果的檢驗。
(3)將教師培訓和再培訓工作置于師資建設的首位。在土木工程的教學中,專業(yè)知識面狹窄,不能講“案例”的教師是不會受歡迎的。一方面應積極創(chuàng)造條件讓大多數(shù)教師進修碩士、博士研究生,支持教師參加注冊工程師的考試;另一方面還要鼓勵和選派年輕教師到基層施工第一線掛職鍛煉,以增加實際工程的經(jīng)驗。
四、改革創(chuàng)新方法的考核,挖掘?qū)W生潛力
改革考核方法,挖掘?qū)W生潛力。學生成績考核的本身,對教學改革有著明確的指導意義。學生成績的考核包括:理論考試、課程設計考核、實驗考核、實習考核、畢業(yè)設計考核及參加相關科技活動情況等部分。根據(jù)培養(yǎng)內(nèi)容學分績點的不同,在考核形式上采用閉卷考試、開卷考試、綜合測試、大作業(yè)、命題論文、實習報告等多種形式。在考核內(nèi)容上力求體現(xiàn)出學生掌握基本知識、理解重點知識、靈活運用綜合知識的能力。這種考核辦法改變了以前學生應付考試、死記硬背書本知識的尷尬局面,激發(fā)了學生學習的熱情,充分挖掘其潛力,使學生變被動學習為主動。
五、結束語:
對土木工程專業(yè)課程的教學改革與創(chuàng)新進行了初淺的分析和研究。提出了加強對學生專業(yè)能力的培養(yǎng)、增加學生動手能力的學習實踐機會、教會他們?nèi)绾巫灾鲗W習的教學改革方法。力求教出的學生更符合新世紀、新時代對土木工程專業(yè)人才的需求。
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針對以上問題,長沙理工大學于2009年成立土木工程大學生創(chuàng)新訓練中心,其建設以培養(yǎng)大學生創(chuàng)新精神與實踐能力為核心,以大學生科技立項和學科競賽為載體,以學生課內(nèi)外科學研究及發(fā)明創(chuàng)造活動為主線,在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的理念、方法、模式、機制等方面進行多方位的探索與試驗,努力構建特色鮮明的土木類創(chuàng)新人才培養(yǎng)示范體系。經(jīng)過近5年的建設,中心創(chuàng)新人才培養(yǎng)成效顯著,并于2014年正式立項成為湖南省省級大學生創(chuàng)新訓練中心。土木工程創(chuàng)新訓練中心的建設主要圍繞創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案和創(chuàng)新訓練課程體系、師資隊伍、訓練模式、運行機制與管理制度等方面進行。一是建設一支經(jīng)驗豐富、業(yè)務水平高、科研和創(chuàng)新能力強的師資隊伍。二是擴大創(chuàng)新訓練覆蓋面,探索出一套行之有效的創(chuàng)新訓練方法。三是建立大學生科技交流平臺和網(wǎng)絡管理平臺,形成創(chuàng)新實踐資源開放共享的有效機制和學生自主學習與自由探索的有利環(huán)境。四是構建土木類創(chuàng)新人才培養(yǎng)支持與獎勵體系。五是創(chuàng)新訓練中心完善運行與管理模式,確保創(chuàng)新訓練中心持續(xù)健康發(fā)展。六是建立與兄弟院校長期交流合作的平臺。
二、土木工程大學生創(chuàng)新訓練中心的具體建設內(nèi)容
(一)師資隊伍建設
學校加大創(chuàng)新訓練師資隊伍的建設經(jīng)費投入,不斷吸納優(yōu)秀人才加入,提高土木工程創(chuàng)新訓練專職教師比例,確保創(chuàng)新培訓穩(wěn)步、有序地開展。加強雙師型指導教師的培養(yǎng),選送指導教師到企業(yè)培訓;加強對年輕教師的培養(yǎng),通過傳幫帶等優(yōu)良傳統(tǒng)指導培養(yǎng)年輕教師,采用“一對一”的方式,即一個老教師指導一個年輕教師,在基本理論和工程實踐能力等方面進行指導;通過校企合作方式,聘請優(yōu)秀企業(yè)人才加入指導教師團隊,面向全校學生開設高水平的創(chuàng)新輔導課或?qū)n}講座。構建一支以專業(yè)教師、工程技術人員、高級技術工人組成的優(yōu)勢互補的創(chuàng)新訓練指導教師團隊。
(二)擴大創(chuàng)新訓練覆蓋面,改革大學生創(chuàng)新訓練方法
1.在土木工程專業(yè)試點人才培養(yǎng)方案改革,在2014版培養(yǎng)計劃的夏季學期設立“創(chuàng)新學習與實踐”環(huán)節(jié),在創(chuàng)新訓練中心實施。針對該環(huán)節(jié),編寫特色培訓教材。2.創(chuàng)新訓練中心對創(chuàng)新能力分階段培養(yǎng),骨干創(chuàng)新人才與普及人才共同發(fā)展。實施創(chuàng)新能力培養(yǎng)的分層次、不間斷遞進式培養(yǎng)。初級創(chuàng)新訓練階段:以一、二年級學生為主,以學科競賽為依托,吸引有創(chuàng)新積極性的學生,通過學科競賽,提高學生的力學理論水平,初步了解結構設計,結構模型的制作方法,同時結合工程實踐了解工程管理、成本分析和安全質(zhì)量管理等方面的知識。中級創(chuàng)新訓練階段:以二、三年級學生為主,以大學生科技立項、“挑戰(zhàn)杯”大學生課外科技作品、大學生創(chuàng)新性實驗項目、設計院或施工企業(yè)技術革新技術改造項目等為依托,以綜合設計和自主創(chuàng)新能力訓練為目標。高級創(chuàng)新訓練階段:以三、四年級學生和一年級研究生為主,以教師科研項目和企業(yè)工程技術項目為依托,如大型橋梁的施工監(jiān)控項目、合作企業(yè)的施工技術難題、設計院的創(chuàng)新結構設計和工程結構的改造加固研究等,并及時將這些工程實踐融入到本科畢業(yè)設計或畢業(yè)論文中去,以訓練學生的工程實踐創(chuàng)新能力。
(三)構建創(chuàng)新人才培養(yǎng)支持體系
1.建設力學理論與工程結構相結合、循序漸進的課程體系中心的訓練課程與內(nèi)容將注重力學理論與工程結構結合。對初級訓練階段的學生開展材料力學、結構力學等基礎性的力學理論專題培訓,夯實其基本理論與基礎,提高學生學習力學理論課程的積極性與興趣。對中級訓練階段的學生開展結構設計原理、鋼結構設計原理、有限元軟件分析等專題培訓,增強學生的綜合應用能力,做到學以致用。對高級訓練階段的學生開展大團隊創(chuàng)新項目訓練,以企業(yè)的施工技術研究、設計院的創(chuàng)新結構設計項目、工程結構的改造加固項目以及全國大學生結構設計競賽為依托,引導學生自主研究,充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能。創(chuàng)新訓練課程體系打破傳統(tǒng)以“教師為主”的被動接受知識的教育模式,向以“學生為主,教師指導”的實踐型和創(chuàng)新型的人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變,讓力學理論知識與實踐結合更為緊密。2.加大軟硬件投入通過加大創(chuàng)新訓練中心軟硬件投入,共享學科專業(yè)平臺資源,進一步擴大學生受益面,建設一個能夠同時容納200人以上的完全開放的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)平臺,每年吸引超過800名本科學生進入創(chuàng)新中心,力爭累計訓練學生數(shù)達15000人天/年。訓練項目來源多樣化,通過參與教師科研轉(zhuǎn)化項目、企業(yè)技術革新和改造項目、大學生創(chuàng)新性實驗項目和中心招標項目,支持學生的科學研究、創(chuàng)新結構設計以及畢業(yè)設計等實踐教學活動。3.構建大學生學科競賽支撐平臺中心組織開展系列大學生學科競賽活動,如大學生結構設計競賽、周培源全國力學綜合競賽、“挑戰(zhàn)杯”大學生課外科技作品競賽、結構力學競賽、基礎力學實驗競賽等,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力、實踐動手能力和團結協(xié)作精神。組織宣講會、成果展覽會,調(diào)動學生參與學科競賽的積極性,擴大參與各類學科競賽的人數(shù),確保每年各類賽事參賽的學生人數(shù)在300人以上。以學科競賽豐富學生課余生活,既培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識,同時也改善了學風。4.構建產(chǎn)學研合作教育平臺充分發(fā)揮高校人才和科技的優(yōu)勢,積極開展校企合作項目的拓展和申報。創(chuàng)新訓練中心每年尋求多家設計院或施工企業(yè)進行合作,吸引企業(yè)深度介入大學生創(chuàng)新訓練的全過程,培養(yǎng)工程實踐創(chuàng)新能力突出的土木特質(zhì)人才;鼓勵學生參與校企合作項目,促進土木工程教育回歸實際工程。一是積極走產(chǎn)、學、研相結合的路子,促進科技成果盡快向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化;二是采取“請進來”、“走出去”的辦法,積極深入到企業(yè)中去,了解、發(fā)現(xiàn)并幫助企業(yè)解決生產(chǎn)、技術與管理中存在的問題,培養(yǎng)學生在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)問題的意識和解決問題的能力,提高科研興趣。5.建設院校交流與合作管道以創(chuàng)新培訓為主題,通過與湖南省人力資源協(xié)會協(xié)調(diào),建立與省內(nèi)兄弟院校長期交流與合作的管道,吸收和接納兄弟院校的教師和學生到創(chuàng)新中心開展實習和專題培訓,中心安排經(jīng)驗豐富的教師進行指導。中心定期派出業(yè)務專精的教師深入兄弟院校進行現(xiàn)場指導,積極參加土木工程各類教學實踐研討會議,學習有效的創(chuàng)新教育理念和先進的管理方式。同時積極申請承辦中南地區(qū)大學生結構設計競賽和湖南省大學生結構設計競賽,增強與省內(nèi)外兄弟院校的交流與合作。6.完善網(wǎng)絡管理和創(chuàng)新學習平臺不斷完善大學生科技交流平臺,完善土木工程創(chuàng)新訓練網(wǎng)站,公布創(chuàng)新訓練基地的全部實踐活動,包括培訓時間、內(nèi)容、各類創(chuàng)新項目申報情況、學術研討活動、儀器設備使用現(xiàn)狀等。創(chuàng)新項目申報,各類科技競賽活動的組織等工作的網(wǎng)絡化管理具體由創(chuàng)新訓練中心辦公室完成。
三、土木工程大學生創(chuàng)新訓練中心的運行與管理模式
中心成立跨學科、跨部門的創(chuàng)新訓練專家指導委員會,對大學生創(chuàng)新訓練中心建設發(fā)展、學術交流、日常運行進行指導和監(jiān)督。建立校內(nèi)學生的準入和退出機制。創(chuàng)新訓練中心面向全校學生開放,凡對土木工程相關結構的創(chuàng)新設計或結構模型制作有興趣的學生都可以以團隊形式申請,經(jīng)考核批準后進入中心,可參加中心學期培訓及暑期培訓,有資格選修中心的專有課程,可使用中心會議室進行會議或者學習活動;中心采取項目管理制模式進行運作,學生可以自帶項目,經(jīng)評審批準后進入中心;中心也可以設立項目面向?qū)W生進行招標,獲準立項的學生進入中心;省級以上大學生研究性學習與創(chuàng)新性實驗項目團隊、學科競賽決賽團隊,經(jīng)申請批準后進入中心。中心將為學生提供開展創(chuàng)新活動所必須的場地、儀器設備條件,并配備指導教師。在規(guī)定時間內(nèi)未達到項目要求或未取得實質(zhì)進展的應作相應處理。建立經(jīng)費保障機制。合理利用學校的學科競賽經(jīng)費,積極參與各類學科競賽,對學生正常開展的創(chuàng)新活動一律不收取任何費用;積極組織學生開展大學生創(chuàng)新性實驗項目的自主申報工作,爭取教育廳和學校的項目和經(jīng)費支持;建立學生參與教師科研項目機制,擴大創(chuàng)新項目經(jīng)費來源;與企業(yè)長期穩(wěn)定的合作,爭取企業(yè)的創(chuàng)新基金,解決資金投入與發(fā)展的瓶頸問題,做到專款專用。構建訓練目標考核評價指標體系。建立創(chuàng)新訓練目標管理指標體系,研究主要觀測點及評價辦法,體現(xiàn)激勵與約束相結合、以激勵為主的原則,重在培養(yǎng)學生的結構創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。
四、結語
【關鍵詞】土木工程;現(xiàn)狀;發(fā)展
目前,在我國的現(xiàn)代化建設中,土木工程業(yè)也是逐漸成為國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。社會經(jīng)濟的發(fā)展,科技技術的進步,現(xiàn)代建筑物的規(guī)模、造型、功能日益的復雜化、大型化、多樣化。需要的材料、設備也都日新月異,要求的結構技術與施工技術也不斷的提高。節(jié)能技術、生態(tài)技術與信息控制技術等不斷地與建筑技術結合,以求創(chuàng)建出更加適合居住或辦公的建筑物。
一、土木工程的內(nèi)涵與特點
土木工程是建造各類工程設施的工程、技術與科學的總稱?!⊥聊竟こ炭梢詮膬蓚€方面去理解:一方面指的是與人類生活與生產(chǎn)活動有關的各類工程設施,比如建筑工程、局壩水電和水利工程、公路與城市道路工程、橋梁工程、鐵路工程、隧道工程、地下空間開發(fā)利用工程等。另一方面指的是建造工程設施中需要用的材料、設備以及土地上進行勘察、設計、施工等工程技術活動。多年的發(fā)展,土木工程的理論與實踐都已發(fā)展到一定的高度,不論是結構的力學分析還是結構設計的方法或施工的手段,都有很大的進展。但是,土木工程領域中仍然存在許多問題需要我們的進一步研究。
現(xiàn)代土木工程為建造大跨度、大規(guī)模、大型、精密、輕型、設備現(xiàn)代化的建筑物,又必須符合高經(jīng)濟效益的標準,土木工程必須感受各類工程建設高速發(fā)展的步伐。所以,現(xiàn)代土木工程的特點是:
(一)高強輕質(zhì)新材料的不斷涌現(xiàn):新型的高強輕質(zhì)材料,例如鋁合金、鎂合金以及玻璃鋼等已經(jīng)開始廣泛的使用,在提高鋼材與混凝土強度與耐久性上取得了顯著地效果,并且保持良好的發(fā)展趨勢。
(二)工程地質(zhì)與地基的勘察技術有待進一步的發(fā)展:建設地區(qū)地質(zhì)與地基的構造,以及天然狀態(tài)下應力情況與力學性能,直接決定了工程的基礎設計與基礎施工,也有關到工程設施選址、結構體系與建筑材料的選擇,影響最大的就是地下工程的開展了。目前,我國的勘察方法是現(xiàn)場鉆探取樣與室內(nèi)分析實驗,這兩種方法都存在一定的局限性。我國急需發(fā)揮現(xiàn)代高新的科學技術來創(chuàng)造新的勘察方法來滿足現(xiàn)代化大型建筑的需要。
(三)土木工程的總體規(guī)劃需要進一步完善:往常的總體規(guī)劃是借助于以往的工程經(jīng)驗提出不同的若干方案,在其中選取較適合的一種。土木工程日益擴大,必須運用系統(tǒng)的工程理論與方法來提高規(guī)劃水平。
(四)現(xiàn)代土木工程的設施、理論等日益現(xiàn)代化:土木工程規(guī)模不斷擴大,與此同時,工程的施工工具、設備、機械等向著品種多樣化、自動化、大型化等發(fā)展。組織管理也應用系統(tǒng)工程的理論與方法,日益科學化。
二、土木工程的發(fā)展趨勢
(一)原材料向高性能材料發(fā)展
土木工程的原材料向著韌性好、可塑性高、可焊性強的方向發(fā)展。例如美國、俄羅斯、日本等國家的鋼材規(guī)范是屈服點為700N/mm2以上。高性能的混凝土以及其他材料也越來越向著高強、輕質(zhì)、韌性好的方向發(fā)展。
(二)土木建筑工業(yè)化
建筑長期停留在手工操作為主的小生產(chǎn)方式上,即使是在解放后建筑業(yè)向機械化發(fā)展,但是總的來說與其他工業(yè)部門的工業(yè)化還是有一定的差距的,所以我國建筑工業(yè)化發(fā)展是必然的趨勢。
(三)土木工程將向太空、海洋、荒漠開拓
海洋面積占據(jù)整個地球表面的70%左右,目前陸地的面積已經(jīng)被大部分利用,所以首先想到的就是向海洋發(fā)展。向海洋開拓已經(jīng)開始了,如:中國的澳門機場。
三、土木工程的未來發(fā)展
(一)加速發(fā)展高層、大跨結構的土木工程?!〈罂缃Y構體系及以及關鍵的技術,向著大型復砸結構體系現(xiàn)代化發(fā)展;比較研究高層鋼結構體系和布置、結構的可靠性評價、結構的動力特性、各種設計荷載和鋼結構可靠度;研究開拓巨型網(wǎng)格結構體系與各種雜交空間結構體系;研究各種大跨度空間結構的實用分析方法;改革創(chuàng)新大跨空間結構的施工方法;研究鋼——混凝土組合結構抗震設計;研究鋼結構的抗火設計與防腐設計。
(二)防震抗風和減災等大型復雜結構的設計獎更長、更高、更軟。大型復雜結構體系與抗風抗震的設計理論將被進一步的關注。結構振動控制技術將牢牢關注抗震思想,現(xiàn)代振動控制的研究方向是智能控制、適應控制、吸震減震技術的進一步加強。
(三)創(chuàng)新與發(fā)展預應力混凝土材料以及技術預應力,并推動新技術、新理論、新材料以及新設計方法的涌現(xiàn)。主要體現(xiàn)在以下方面:混凝土不斷向高強、高性能發(fā)展,結構中試用密筋混凝土、免振混凝土;研制生產(chǎn)大截面、大直徑鋼絞線,采用鍍鋅、環(huán)氧涂層鋼膠線,輕質(zhì)、耐久高性能的纖維加強塑料筋,玻璃纖維加勁塑料、碳纖維加勁塑料、芳綸纖維加勁塑料等;開發(fā)與應用新型無粘結預應力筋、體外預應土木工程論文力配筋;研究設計預應力混凝土結構的抗火、抗爆、抗震、耐久性等性能;結合預應力混凝土和鋼筋混凝土;推廣及發(fā)展現(xiàn)代預應力空間結構體系。
(四)著重發(fā)展高性能混凝土。高性能混凝土具有易灌實、不離析、易密實、長期保優(yōu)等優(yōu)秀的力學性質(zhì)。因此,采用可持續(xù)發(fā)展的,并且對環(huán)境無害的混凝土技術研制高性能混凝土是必要的。
(五)開發(fā)地下空間,改變地層的原始分布狀態(tài),進而改變層內(nèi)部及地面環(huán)境。但是在開發(fā)低下空間,必須研究以下幾個方面:1、水文地質(zhì)的改變,地下空間結構的改造,影響地表的植被生長。2、地下空間的開發(fā)破壞原有動植物的生態(tài)環(huán)境。3、地下空間的開發(fā)影響地面建筑物的安全。
(六)進一步研究拓展巖土錨固技術的應用領域。巖土錨固技術不但在邊坡工程、地下工程、深基坑工程、結構抗浮工程中有良好的發(fā)展趨勢,在橋梁工程、重力壩加固工程及抗傾覆、抗地震工程中的地層錨固中也有很大的發(fā)展趨勢。
(七)土木工程的優(yōu)化設計,主要有以下幾個方面:1、工程項目的可行性分析和論證;2、工程系統(tǒng)的結構與組成選型;3、工程系統(tǒng)全局的優(yōu)化;4、以可靠度為前提的多目標復雜結構優(yōu)化設計;5、工程系統(tǒng)和結構實施規(guī)劃以及施工力學;6、工程系統(tǒng)科學管理與維修;7、工程經(jīng)濟學和設計的心理學。
四、結論
我國現(xiàn)代土木工程的某些方面在世界上已經(jīng)處于先進行列,但在設計、施工與理論方面與發(fā)達國家還存在差距。伴隨我國經(jīng)濟的發(fā)展,科技的進步,土木工程建設將會有不斷的新的成就。在對土木工程研究發(fā)展的方面,不但要加強新型結構、新型建筑材料、新型技術手段的理論與應用研究,還要加強土木工程二級學科理論與技術的融合和滲透,以求土木工程的進一步突破。
參考文獻:
[1]祝彩霞,劉慧淺.析土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢.《中國高新技術企業(yè)》.2007年15期
畢業(yè)設計存在的問題
學校為規(guī)范隧道工程畢業(yè)設計的指導和管理,對畢業(yè)設計的流程、質(zhì)量控制體系、考核評價體系及設計成果等方面進行規(guī)范,并對如何更好地開展畢業(yè)設計指導進行了多個方面的探討和借鑒,但還存在很多問題。主要表現(xiàn)在:選題與工程實際存在一定程度脫節(jié);設計資料陳舊,沒有及時更新,缺乏系統(tǒng)性;畢業(yè)設計成果欠規(guī)范,設計質(zhì)量有待提高;設計過程管理不嚴格,學生態(tài)度不積極嚴肅;指導模式有待改進和完善??傮w而言,目前本校隧道工程畢業(yè)設計在選題、指導、培養(yǎng)目標、參與主體的主觀能動性、建立創(chuàng)新激勵機制以及理論與工程實際相結合等方面還存在一些問題。
對我校隧道工程畢業(yè)設計的幾點改進和完善建議
隧道工程是土木工程的一個分支,寬口徑的土木工程專業(yè)是應用性、實踐性很強的專業(yè),其涵蓋范圍廣泛,涉及的知識面寬,針對性強,其教學具有很強的實踐性、社會性、綜合性、創(chuàng)新性和群體性的特點。根據(jù)“湖南城市學院隧道工程專業(yè)人才培養(yǎng)計劃”的教學培養(yǎng)目標,貫徹因材施教的育人原則,更好地體現(xiàn)理論教學、實踐教學和科學研究“三元一體”的教學思想,適應厚基礎、寬口徑的專業(yè)培養(yǎng)要求,本校對隧道工程畢業(yè)設計的指導根據(jù)2010屆、2011屆與2012屆畢業(yè)生的設計情況以及暴露的問題,和與多個學校的探索交流,主要針對設計前期、設計過程和設計后的總結提出了以下幾點改進和完善的建議。
(一)充分做好設計前期工作
1.加強和落實好畢業(yè)實習,科學選題,提前選題。畢業(yè)實習能夠讓學生充分體驗施工現(xiàn)場,將學習的理論和實踐聯(lián)系起來,成為學生為完成畢業(yè)設計很好的練兵場,因此教師應該加強畢業(yè)實習的落實。本校的畢業(yè)實習安排在第7個學期期末延續(xù)至寒假,因此盡量在滿足教學安排的情況下,爭
取較長的時間給學生體驗,同時制定好相關的指導方案,有針對性地指定實習內(nèi)容,并要求做好實習日志和報告并據(jù)此進行畢業(yè)實習答辯和評定。畢業(yè)設計成功與否,效果如何,與畢業(yè)設計選題密切相關,題目選擇要滿足教學要求,還應達到專業(yè)培養(yǎng)目標的教學大綱要求,盡量結合生產(chǎn)實際、科學研究的任務,同時還應適當反映本專業(yè)領域的發(fā)展水平和前沿動態(tài)。另外,要切合學生實際知識水平和應用能力,特別是畢業(yè)設計內(nèi)容還應該結合學生畢業(yè)分配的去向,2010屆、2011屆與2012屆曾經(jīng)參與過隧道工程技術工作的畢業(yè)生反饋的信息表明,由于選擇與工作相關的畢業(yè)設計課題,確實受益匪淺,他們能夠更好更快地適應工作環(huán)境。因此,建議在學生畢業(yè)實習前由老師制定好選題,給定相關設計資料,特別重視給定詳細的地質(zhì)資料,讓學生在施工現(xiàn)場重視對地質(zhì)資料的分析、研究和使用,充分熟悉和鞏固工程地質(zhì)方面的專業(yè)知識,讓學生在畢業(yè)實習期間有針對性地選好課題,同時學習和強化與之相關的內(nèi)容,收集實用的資料,了解相關施工工藝。
2.做好資料搜集工作。選定了畢業(yè)設計題目,學生應該以此搜集相關的規(guī)范,教材(特別是《隧道工程》、《土木工程地質(zhì)》、《結構力學》、《巖體力學》等)、參考文獻、論文以及相關視頻資料,同時熟悉隧道施工工序,認真閱讀,回顧和讀懂讀透重要章節(jié)內(nèi)容。這部分的工作量大而且對順利完成畢業(yè)設計有著不可取代的作用,可能有的學生不積極,或者有些盲目,老師應該予以適當?shù)闹敢M量避免學生做無用功。
(二)落實和抓好設計過程
在前期做好較為充分的設計準備后,本著“以人為本,教會生存,張揚個性”的指導方針,設計過程不僅學生要充分發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)新性,指導老師也要加強對學生的指導工作,投入足夠的時間和精力,同時學校要制定積極的管理措施作為有力的保障,從而保證畢業(yè)設計的順利進行。
1“.模板化”設計與“個性化”設計相結合。本校隧道畢業(yè)設計由于在資料庫儲備方面還沒有完善,所以畢業(yè)設計宜采用“模塊化”?!八淼拦こ痰哪K化設計”的具體內(nèi)容包括以下幾個方面的基本內(nèi)容:選線、建筑限界、洞門、襯砌、通風與照明、排水、施工方案、施工組織、概預算等。學生必須要有這幾個方面的設計內(nèi)容,但是為滿足教學要求的深度和廣度,又避免抄襲現(xiàn)象和充分發(fā)揮學生的積極探索和創(chuàng)新的精神,鼓勵學生個性化發(fā)展,同時建議還采取“個性化設計”補充,在以上幾個基本內(nèi)容中采用其中1-2個版塊進行深入的分析,研究和專項設計,有必要時可以輔助試驗,施工現(xiàn)場考察。
2.正確對待計算機輔助設計。計算機輔助設計已經(jīng)在工程設計得到廣泛應用,計算機應用能力成為衡量畢業(yè)生能力的一個重要指標。畢業(yè)設計過程中要求畢業(yè)生結合本校師資隊伍情況,以隧道工程為畢業(yè)設計對象,在畢業(yè)設計過程中合理使用計算機進行輔助設計,但同時為了避免學生抄襲和弱化學生實際動手能力,建議學校采用“手工+計算機輔助設計”相結合的模式。例如,首先學生必須掌握常用的辦公軟件,如:Word、Excel、Power-Point、AutoCAD、Project等,并能熟練地用來進行大部份畢業(yè)圖紙的繪制與畢業(yè)計算書的編寫;其次,對于部分非常重要的圖紙,如建筑限界設計,緊急停車帶設計,洞門平面圖,洞門立面圖,各類圍巖襯砌設計及配筋圖,爆破施工方案,路面結構圖則必需采用手工繪制。同樣,對于結構設計計算,要求學生學會相關軟件,如Ansys、Midas-gts、Flac3D、Abaqus,同濟曙光等進行結構受力計算和分析。但對基本的計算,如圍巖壓力的計算、襯砌配筋等,宜采用手算。此外,還應適當鼓勵和引導學生進行與自己工作相關的設計和研究生學生學習,還可以較為深入地引導學生學習同望West,Origin科技繪圖,以及Fortran90、VC++等計算機語言編程的應用。
3.教師指導模式的改進。指導老師精力和時間的投入、給予的耐心指導是學生順利進行畢業(yè)設計的強有力保證。教師指導主要從以下幾個方面進行改善和提高:
(1)在畢業(yè)設計過程中,指導老師不僅要進行業(yè)務指導,更要著眼于教書育人、提高學生綜合素質(zhì)和工程能力;不僅在設計選題和下達任務等環(huán)節(jié)“精挑細選”,更要在指導過程中“精雕細鑿”,因材施教;不僅要對學生的出勤紀律、任務完成情況進行管理監(jiān)督,同時要聽取學生完成工作情況的匯報,關心學生的全面成長。因此老師可能采用多種指導方式,如直接與學生見面或者運用QQ、手機等聯(lián)系方式進行指導,同時建議老師指定每周特定的時間為學生答疑解惑,尤其對于地質(zhì)資料的閱讀和襯砌設計部分,要適當補充相關文獻、論文和專題形式的詳細指導。
(2)指導老師應該根據(jù)學生的不同情況,擺脫以往“單行灌入式”的教學方法,改變學生“等、靠、要”的惰性心理,采取“因材施教”的方法。另外,還要特別注意鍛煉學生自學能力,例如對于襯砌計算,他們不知道如何下手,指導老師可大致先講述計算的基本環(huán)節(jié)及如何查閱相關資料的途徑,然后放手讓學生們自主去探究,最后再根據(jù)相關問題重點答疑。這樣在學生的獨立學習能力得到提高的同時,也讓學生學會了如何規(guī)劃處理工程問題。
(3)組成指導小組定期給予指導。隧道工程畢業(yè)設計是對所學專業(yè)的綜合訓練,它涉及巖土、地質(zhì)、建材、力學、施工組織及概預算、結構設計原理等各個方面,涉及的問題多,知識面較寬,這就要求教師要分工協(xié)作,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,以保證畢業(yè)設計指導的質(zhì)量,因此建議成立隧道專項指導小組,小組教師適當?shù)匮a充一些隧道工程專題講座,并進行集體答疑,互相配合,避免獨立指導下不全面的弊端;同時小組成員經(jīng)常討論指導畢業(yè)設計的經(jīng)驗與體會,對培養(yǎng)青年教師,提高其業(yè)務水平及指導畢業(yè)設計的能力也起到積極的作用。
(4)與其他院校多交流,相互借鑒。這三次的畢業(yè)設計指導通過與武漢大學、華中科技大學、中國地質(zhì)大學(武漢)、中南大學、湖南大學、湖南科技大學等高等院校的師生相互交流,同時聘請相關教授(如華中科技大學王元漢教授)來本校進行畢業(yè)設計指導和相關知識講座,為本校隧道工程以及其他畢業(yè)設計提供了很多的建設性建議,特別是對教師如何指導學生、引導學生積極思考、充分發(fā)揮主觀能動性等方面有很大的促進作用,全面完善了本校土木工程畢業(yè)設計指導模式。
4.學校加強和落實好考勤制度和考核評價體系的管理。畢業(yè)設計的管理是一項復雜的系統(tǒng)工程。涉及畢業(yè)論文的選題、任務書的下達、開題、評審、答辯、成績評定和歸檔等一系列程序。畢業(yè)論文的管理工作需要制定如教師指導、師生定期交流、論文審閱、考核標準和評級等一系列制度規(guī)范。雖然本校建立了一系列畢業(yè)設計管理制度,但其中卻存在許多尚需完善之處,因此必須建立一套行之有效的管理實施辦法、明確考核標準和指標。同時,必須強化貫徹制度的力度,將畢業(yè)論文的相關規(guī)定和條例落實到位。在實際執(zhí)行中,對畢業(yè)設計成果質(zhì)量要求不能放松,并且監(jiān)督管理工作不能浮于表面,特別是對于出現(xiàn)問題的畢業(yè)設計,應更加嚴格要求,保證整改效果。
(三)設計后重視總結與完善
1.建立和完善科學的評價指標體系和評分標準。畢業(yè)答辯是考核畢業(yè)生分析問題、解決問題應變能力的一種手段,是對學生畢業(yè)設計水平的評估。組織好畢業(yè)答辯可提高學生整體的專業(yè)水準。目前,本校土木工程的答辯是按班級進行的,橋梁工程專業(yè)與隧道工程專業(yè)混在一塊進行答辯,因此采取的畢業(yè)答辯模式有待改善。根據(jù)本校教學資源的具體情況,結合以往的答辯模式和借鑒山西鐵路工程職業(yè)技術學院的答辯模式,本校土木工程目前的畢業(yè)答辯模式應該分專業(yè)進行,各個專業(yè)答辯小組組員由6人組成,由本專業(yè)學科帶頭人任組長,指導老師和專業(yè)老師各2名,聘請1名施工現(xiàn)場工程師或退休工程師參加答辯。畢業(yè)答辯內(nèi)容宜由以下三個部分組成:
(1)畢業(yè)設計宣講。由設計者口述完成,要求宣講內(nèi)容完整嚴謹,概念清楚,能正確運用圖表,重點突出創(chuàng)新能力及涉獵可能奪得新工藝,新材料,新技術和對未知施工知識的探究,這里建議采用懸掛圖紙,黑板板書和PPT演示相結合的方式,重在培養(yǎng)學生的表達能力。
(2)抽題答辯。指導老師根據(jù)設計過程需要的基本知識,必須掌握的重點知識,選好一定數(shù)量的答辯題,供答辯現(xiàn)場抽簽答辯,這樣可以激發(fā)學生的學習興趣,營造一個生動、活潑的教學環(huán)境,為畢業(yè)生掌握基礎知識提供一個很好的平臺。
(3)提問答辯。參加答辯的老師提前閱讀畢業(yè)設計,緊扣畢業(yè)設計進行隨機提問答辯,學生即興回答,要求能很快理解所提問題的實質(zhì),解答內(nèi)容正確,論證確切,邏輯性強。
2.重視資料庫的完善。就畢業(yè)設計這一教學環(huán)節(jié)而言,需要大量的設計資料做支撐,這既是教學任務的要求,也是資源積累和教學可持續(xù)發(fā)展的需要。目前,本校隧道工程的設計資料數(shù)量嚴重不足,參考書籍不全,規(guī)范沒有及時更新等問題,這在一定程度上影響了畢業(yè)設計的質(zhì)量和速度。因此,學校、老師和學生必須重視隧道設計資料的收集、整理和資源整合,除了補充和完善常規(guī)紙質(zhì)資料外,應當發(fā)揮學校網(wǎng)絡的優(yōu)勢,建立本校畢業(yè)設計專題專版。資料庫的完善與整理包括:
(1)收錄前屆畢業(yè)設計提供的各種地形圖和地質(zhì)資料;
(2)收集各種隧道工程設計實例(包括常規(guī)的和特殊的案例);教師實際完成的具有代表性的設計案例,突出特殊的設計;
(3)收集“模板化設計”中各個專項設計相關的技術論文等資料,形成各項專題多樣化模板,建立專門的數(shù)據(jù)庫供學生查詢和利用;
(4)收錄各種設計、施工、驗收規(guī)范和圖集等;同時對新的規(guī)范及時進行更新和公布。這樣,通過集合各種優(yōu)秀資源,不但實現(xiàn)了信息資源共享,滿足了畢業(yè)設計的資料需要,還達到了積累資源和教學可持續(xù)發(fā)展的目的。
3.評定優(yōu)秀指導教師和優(yōu)秀畢業(yè)生。制定相關的政策,綜合學生在設計過程中的努力程度,設計成果質(zhì)量與答辯表現(xiàn),每組評定適宜數(shù)量的優(yōu)秀畢業(yè)生,同時根據(jù)指導老師的指導記錄和對畢業(yè)生的問卷調(diào)查,評定畢業(yè)設計優(yōu)秀指導教師數(shù)名。這樣在設計過程中,學生與學生之間,老師與老師之間形成一種不斷改進,不斷提高的良好活躍的競爭氛圍。
4.畢業(yè)答辯結束后,組織畢業(yè)生師生座談會。畢業(yè)答辯結束并不意味著畢業(yè)設計的整體結束,還應該對畢業(yè)設計的指導模式和需要完善的政策和相關條例條文進行總結,完善本校對以后畢業(yè)設計的指導。建議本院在答辯結束后,進行1~2次畢業(yè)生設計師生座談會,總結設計過程中遇到的專業(yè)問題,以及管理制度、指導方面和其他方面的問題,通過學生自主發(fā)言,老師補充的模式總結,例如在進行隧道襯砌受力數(shù)值模擬的時候,關于建模和后處理的難點問題,對于圍巖壓力的計算采取excel計算還是自行編輯的程序計算的問題,老師的指導環(huán)節(jié)如何設計更有效的問題等,為本校以后的隧道畢業(yè)設計提供參考。
由隧道工程畢業(yè)設計引發(fā)的幾點教學建議
(一)開展“四年級本科生導師制”
我校土木工程專業(yè)現(xiàn)設有建筑工程、地下空間和道橋方向三個方向,根據(jù)本校的師資隊伍,借鑒東南大學的人才培養(yǎng)模式,本??梢圆扇 氨究粕鷮熤啤保扇W生和導師“雙向選擇”的方式,其目的和要求是:
(1)導師負責學生在大學四年的學習情況,包括專業(yè)課學習、參加課外科技活動和科技競賽、參與土木工程試驗等;學生根據(jù)自己學習的方向選擇老師,有的放矢的跟隨導師學習自己所關心的科研問題。
(2)導師主動關心學生的全面成長,通過與學生“交朋友”的形式,幫助學生克服遇到的學習,心理和生活方面的問題。
(3)導師尤其負責學生大四的畢業(yè)實習和畢業(yè)設計的指導工作。
(二)引導學生走進試驗室,培養(yǎng)科學和嚴謹?shù)膶W習態(tài)度
本校擁有土木工程試驗中心,下設建材、力學、土工、結構、道路、橋梁等專業(yè)實驗室。經(jīng)過10余年的發(fā)展,現(xiàn)已成為具有一定規(guī)模的學校重點實驗室之一。專業(yè)技術人員和師資力量雄厚,本中心擁有六層土木實驗樓1棟,結構廠房1棟,實驗設備約400余臺套,擁有多臺先進的大型設備、儀器,其中包括500噸壓力試驗機、結構疲勞試驗機、全站儀、樁基檢測儀、電子萬能試驗機、智能液塑限聯(lián)合測定儀,多功能振動測試系統(tǒng),超聲波檢測儀等。土木工程實驗中心除承擔全校工程類專業(yè)的實驗教學任務外,還和湖南城市學院土木工程檢測中心對外承接大量房建、道路、橋梁、巖土、測繪工程等方面的試驗和檢測項目,同時也是重要的科研基地。為充分利用這些實驗設備,為引導學生將理論和實踐聯(lián)系,培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和能力,本校應該放開手,制定試驗室開放政策,老師引導學生多走進試驗室,給予相關的試驗課題,讓學生自己動手,探索新知識,解決問題,培養(yǎng)科研能力和實踐能力,使土木工程專業(yè)素養(yǎng)不斷得到提高。
(三)引導學生積極參與土木工程檢測項目,培養(yǎng)吃苦耐勞的工作作風
本校擁有土木工程檢測中心,其是本校集產(chǎn)、學、研為一體的一個對外平臺,擁有結構、道路、橋隧、建材、土工、測量6個實驗室。檢測中心嚴格按照要求建立了完善的質(zhì)量管理體系,本校在滿足教學要求的同時,應該充分利用這個平臺,引導和鼓勵學生參與其中的檢測或?qū)嵙?、見習,提前體驗土木工程的工作和需要具備的嚴謹科學的工作態(tài)度,從而可根據(jù)自己的興趣愛好來強化專業(yè)學習和擇業(yè)。