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土木工程基本知识8篇

时间:2023-07-27 09:28:35

土木工程基本知识

土木工程基本知识篇1

关键词:土木工程专业;特点;案例教学

土木工程(建筑)业是我国国民经济的支柱产业,土木工程以各类建筑物或构筑物的工程设计与施工为研究对象。土木工程专业课程的主要任务是,通过课程学习,使大学生具备正确选择、设计方案和成功进行施工管理的能力,为以后从事结构工程设计、工程监理、工程合同控制等工作掌握扎实的土木工程实践知识,具备一定的解决工程实践问题的能力,进而提高本专业大学生的择业竞争力。

一、土木工程专业课程的特点

土木工程专业课程具有课程综合性强、知识跨度大、工程实践性强、案例性强等特点。

(1)课程综合性强、知识跨度大。课程所含理论知识涉及工程技术、经济与管理等多学科领域。

(2)工程实践性强。土木工程专业课程与工程生产活动密切相关,课程内容是工程实践的总结,它来之于实践,用之于实践;课程的主要内容大都是典型工程设计及其施工实践,这一特点为土木工程专业课程进行案例教学改革奠定了知识体系基础。

二、案例教学在土木工程专业课程教学中的实施

1.土木工程专业课程案例教学改革的依据

(1)土木工程专业课程案例教学改革始终是以马克思主义关于认识发展的一般规律为指导的。

土木工程专业课程案例教学符合人类对客观世界认识的一般规律,教学改革强调对专业的感性认识源于工程实践,并通过工程实践得以提升到理性知识,理性知识用来指导工程活动并在新的工程实践中得到发展;同时,在教学改革中强调学生的主观能动性对教学效果的影响。

案例教学改革的基本思路如下:

工程现场场景(感性知识)通过实际工程提出需要解决的问题(通过实践提出问题,激发学生的主观能动性)归纳、提炼、讲解课程的基本知识(理性知识)启发学生独立解决第二环节中需要解决的问题(理性知识的运用与深理解)生产实习(学生已经具备相当的理论知识和基本的实习基础,同时理性知识在指导实践的过程中得到发展)。

(2)土木工程专业课程的工程实践性强、案例性强等特点,是土木工程专业课程案例教学改革的另一依据,为案例教学改革提供了可能。

(3)土木工程专业课程案例教学是启发式教学的基本要求。

启发式教学要求采用恰当的教学方式,启发学生通过发散思维去发现问题,并独立解决问题,这恰恰满足了土木工程专业课程的要求。因为,土木工程实践中出现的问题,很可能是没有预见的,解决方案也不是唯一的,采用案例教学有利于为学生营造工程现场氛围,有利于帮助学生形成独立解决工程问题的意识。

2.土木工程专业课程案例教学改革的内容

(1)根据该课程教学大纲和土木工程实践的发展现状对课程内容进行整合。能否在教学时间有限的前提下,提高本课程的教学质量,选择讲授的基本内容和确定讲授重点至关重要。土木工程专业课程可以分为工程技术类和工程组织类两部分,要想在有限的学时内,把每一章的内容都讲述一遍,显然是不可能的。这就要求教师能针对学生的特点,选择主要的内容,突出重点和难点。另外,还要搜集、选择国内外最新工程资料,以便能及时调整讲授的内容,补充最新成果,使学生所掌握的知识能与工程实践保持同步。

(2)把选择讲授的内容整合成相对独立的模块,确定案例涉及的知识体系。土木工程项目多以分部、分项工程为单元,对于知识量小的分部和分项工程单元,可以设置一个模块;对于知识量大的单元,根据工程的内在的连续性、知识点的内在联系和知识量的大小,可以设置几个模块,每个模块对应一个案例。

(3)确定各案例所涉及的教学内容并规划教学环节。进行案例设置时,每一个案例一般都包括:针对本案例核心知识的现场录像、针对本案例核心知识的工程现状、提出针对本案例核心知识的工程问题、讲解本案例核心知识的基本原理与典型工艺过程原理的flash演示、讨论并解决上述问题。其中,现场录像、工程现状与演示典型工艺过程原理的flash素材是案例教学的重要基础,其质量直接关系到案例教学的效果,需要根据案例核心知识点认真准备。

3.土木工程专业课程案例教学的环节

以“施工技术”课程中“基坑开挖与基坑降水”为例,讲述土木工程专业课程案例教学的教学过程。

(1)形成感性知识,激发学习兴趣阶段。通过多媒体播放5~8分钟工程现场录像,录像的内容主要涉及与基坑开挖方式和基坑降水有关的工程概况、场地情况、施工机械、基坑降水设备及其工作过程等内容。

该阶段教学目的:在有限的时间内利用多媒体提供给学生大量图形信息,展示工程现状。这些具体、直观、形象的信息能有效帮助学生形成感性知识,激发学生学习兴趣,活跃课堂气氛,启发学生提出各类问题,调动学生积极主动探求此类工程问题的解决方案,为案例教学的第二环节打下良好基础。

(2)以实际工程为载体,展示工程场景和具体工程参数,提出工程要解决的问题。以文字为主,图形信息为辅,介绍正在准备进行基坑开挖(需基坑降水)的工程,包括工程概况、地质状况参数、基坑形式、拟开挖基坑的基本信息、施工平面图及参数、所需施工机械、施工任务等,注意不要在本阶段给出问题的答案。

该阶段教学目的:以浓厚的工程氛围、严谨的工程语言向学生传递实际工程信息和工程急需解决的问题,增强学生的工程意识、解决工程问题的责任心与紧迫感,集中学生的注意力。

通过以上两个阶段,学生具备一定的感性知识,并能够以浓厚的学习兴趣与求知欲、强烈的工程责任心进入下一阶段的理论知识学习。

(3)构建理论知识体系。以课堂理论教学方式概要讲解该案例涉及的知识点,同时考虑到施工过程的动态性,对一些典型的施工工艺过程采用flash动画演示其工艺原理,必要时引入工程图片来说明。

案例涉及的重要知识点,通过课堂讲解掌握,其他知识点指导学生通过自学去熟悉或了解。

学生带着(2)中的问题进行该阶段学习,所以,该阶段的理论学习是有的放矢的,课堂气氛是轻松的,学习效果是高效的。通过以上三个阶段,学生对基坑开挖与基坑降水理论知识能形成完整的构架,具备了解决简单工程问题的能力。

(4)理性知识的简单运用与加深。重新审视(2)中要解决的工程问题,给学生以启发和引导,通过讨论指出解决问题的思路与方向。将学生编成小组,启发各小组学生采用各种方式独立地完成针对(2)中问题的技术报告。

该阶段教学目的:通过解决案例问题,培养学生独立思考的习惯和解决工程问题的意识与能力,培养土木工程所需要的团队协作精神,增强学生的实际工程现场意识,是对课程理论知识的再认识。

案例教学的程序如图1所示。

三、土木工程专业课程案例教学的作用

土木工程专业课程案例教学的主要作用如下:

1.提升学生以下能力

第一,主动分析并掌握问题重点的能力;

第二,思考及分析个案的能力;

第三,表达个人观点的能力;

第四,通过讨论找出最合适的解决问题的方法的能力。

另外,还可以使学生更了解现实工程情况,通过互相沟通,培养及发扬团队精神。

经过对本专业两届学生的教学实践,证明该教学方式深受学生欢迎,教学效果显著。

2.提高授课教师综合业务能力

土木工程专业课程案例教学改革,要求授课教师必须具备“双师资格”(教师资格和工程师资格)。授课教师应该根据专业特点,在具备扎实的理论知识的基础上,投身土木工程实践,通过工程实践把自己锻炼成合格的工程师。

3.提升教育理念

土木工程案例教学是有利于培养土木工程应用型人才的教育教学方式,是对土木工程行业应用型人才需求的响应,最终有利于提高土木工程专业毕业生的就业竞争力。

四、结论与建议

组织土木工程专业课程案例教学时应注意以下几点:

第一,模块划分时,应该考虑模块的完整性及模块间的独立性,注重模块内录像、工程实例、工程原理的一致性;

第二,应该精心设计各案例要解决的主要原理,突出重点;所涵盖的内容不宜太多,否则,案例教学又将变成“填鸭式”的平铺直叙;

第三,进行土木工程专业课程案例教学时,所选择的工程实例应该既能反映该案例要传递的基本原理,又要尽量地反应现代土木工程实践的前沿信息;

第四,采用土木工程专业课程案例教学的同时,应该改革传统的考试方式。

考试应增加与实践相结合的内容,注重对学生综合能力和创新能力的考查;在考试形式上,要避免“考前背笔记,考完全忘记”现象的出现,注重对学生理解、掌握和运用知识能力的考查;除了传统的闭卷考试以外,还可以采用综合题开卷、讨论、答辩、科技论文写作等形式,从多个角度考查学生的综合能力。

参考文献:

[1]姜秀英.土木工程专业建筑施工课程教学改革与实践[J].高等理科教育,2001(4).

[2]仲景冰.土木工程施工课程教学改革及思考[J].高等建筑教育,2002(6).

土木工程基本知识篇2

CDIO教育模式土木工程专业创新型人才现阶段,我国高等院校土木工程教育依旧以传统教育模式为主,以教师、黑板以及课本三点一线的纯理论解读教学,这种传统教育模式在本质上过于趋向应试教育,对培养土木工程学生的创新性思维与实践应用能力有着很大影响。为了有效加强我国土木工程人才的创新能力与应用能力,高等院校应将CDIO教育模式与土木工程教育模式相结合,以培养土木工程学生的创新性与应用性能力作为教学目标,同时优化土木工程教学理念与教学模式,从而为我国培养出更多的创新型土木工程综合人才。

一、现阶段土木工程教育中存在的问题分析

1.土木工程教学中存在的问题

现阶段,高等院校土木工程教学受到传统教育理念影响,导致教师在土木工程教学中过于注重理论教学,对学生的土木工程应用能力与创新能力培养产生很大影响,从而造成我国大部分土木工程学生在课堂中缺乏正确的自主学习态度,对我土木工程整体教学质量带来很多不良影响。在土木工程教学中,学生与教师严重缺乏交流与互动,从而导致学生在土木工程教学中只能作为被动接收者存在,对学生的独立思考能力、团队协作能力、创新思维能力以及知识应用能力培养产生很多不良影响。现阶段土木工程教学内容与实际应用联系性较低,导致我国土木工程理论教学与工程实际需要严重脱节,同时学生受到传统应试教育影响过于注重提高专业考试成绩,而缺乏对专业知识应用能力与解决问题能力的培养,这些问题在很大程度上限制了我国土木工程教育良性发展。

2.土木工程实践中存在的问题

根据我国土木工程专业教学大纲规定大四学生应进行社会实践,在社会实践过程中完成毕业实习与毕业论文,但由于受到我国高等教育体系限制使这一目标很难实现,同时也无法使学生通过社会实践提高土木工程知识应用能力。学生在社会实践与实习阶段由于受到多种社会因素限制,导致社会实践与实习周期过短、系统性不强以及形式主义过于普遍,这些直接导致学生无法通过土木工程实践获取更多的专业知识,同时也无法通过社会实践提高学生的基础知识实际应用能力。土木工程专业在课堂实践教学中缺乏系统性,教师在实践教学设计上过于重视环节性问题,导致学生在课堂实践中无法将所有知识点有效结合应用,同时在试验教学中学生只能接触教师组装好的教学试件,这些对学生的创新思维能力与操作应用能力培养带来很多不良影响,也极大限制了我国高等院校土木工程教学质量。

二、基于CDIO模式下的土木工程创新型人才培养策略

CDIO教育模式与我国传统工本教育模式相比,CDIO教育模式在注重学生工程基础知识素养培养的同时,对学生基础知识的操作应用能力、创新性思维能力、思考与解决问题能力以及解决问题能力培养更为注重,所以应用CDIO教育模式对我国高等院校也带来很多新的考验。为了将CDIO教育模式有效结合我国土木工程教育,从而为我国培养出更多的土木工程创新型人才。

1.基于大工程观制定出宏观的人才培养方案

现阶段传统高等教育模式已不适应土木工程专业发展要求,所以应有效结合CDIO人才培养理念制定出宏观的人才培养方案,通过开展研究型教学、项目法教学、开放型教学以及实践型教学活动构建新的教学体系。高等院校土木工程教育中应将工程能力培养作为新的教学目标,在加强学生土木工程基础理论知识教育的基础上,加强对学生土木工程知识操作应用能力的培养,同时也要根据土木工程教学特点开展交叉学科综合实训活动,使学生在掌握更多土木工程知识素养的同时积极参与到教学活动中,从而在多样的教学活动中不断发现新的问题,学生针对新的问题进行自主分析、研究、提出并制定解决方案,激发学生对土木工程教学的学习兴趣与学习效率。

2.基于CDIO教学模式构建新的教学体系

CDIO教育模式要求学生在土木工程教学中的主体地位,所以在新的教学体系构建过程中要遵循这一人才培养规律,教师在土木工程教学过程中尊重学生并让其体会到人文关怀,这样才能有效加强学生与教师在教学中的交流与互动,从而激发学生在土木工程教学中的自主学习态度。新的土木工程教学体系应优化传统的课程设置,应在专业基础课的基础上增加实验课程与实践课程,使学生在多样的教学活动中加强与教师之间的交流,而教师在土木工程教学中要对尊重学生的创新性思维,这样才能使学生不断的进行自主探究与自主学习,有效提高学生的创新思维能力与操作应用能力。教师在土木工程教学中要发挥出引导作用,针对学生的创新性思维进行引导,对于学生不合理的创新点予以纠正和鼓励,这样才能保障学生具有足够的动力进行创新思维能力培养。

3.加强师资队伍建设,完善教学质量评估体系

现阶段,高等教师队伍教学观念与教学方法陈旧,是影响我国土木工程人才创新能力的主要原因,所以高等院校要加强对土木工程教师队伍的建设,通过定期培训或高等论坛提高土木工程师资队伍的整体素质,在加强教师专业技能的基础上强化其专业应用能力,这样才能使教师在土木工程教学中注重学生的创新思维能力培养。基于CDIO教育模式进行土木工程教学质量评估体系建设,新的评估体系在考查教师的专业知识素养与应用能力的同时,也要考查教师的思想道德水平、职业技能水平以及教学能力水平,这样才能确保土木工程教师队伍整体素质可以满足其发展要求。高等院校应与企业之间建立良好的校企合作关系,为有创新点的土木工程教师提供一个展示平台,从而帮助土木工程教师获取更多更先进的科研成果,这样可以使学生通过教师不断获取最新的土木工程研究成果,对革新土木工程教师与学生的知识内容有着重要作用,引导学生在土木工程教学中培养出良好的创新性思维能力。

三、结束语

为了满足现代建筑行业对土木工程创新型人才的需求,高等院校应基于CDIO教育模式进行土木工程教学创新,从教学理念、教学模式以及教学方法等方面进行全面创新。新的土木工程教学应将学生放在教育主体地位,在培养学生土木工程基础知识素养的同时,注重对学生的创新性思维能力与操作应用能力的培养,从而为我国现代建筑行业培养出更多的土木工程创新型人才。

参考文献:

土木工程基本知识篇3

关键词:土木工程概论 教学 工程美学教育

前言

为了配合教育部对本科土木工程专业课程设置的要求,土木工程专业在第一学期开设《土木工程(专业)概论》课,旨在对土木工程专业的新生进行专业启蒙教育。几年来,土木工程专业由单一的建筑工程正向着更广泛的“大土木”工程方向发展,如何适应更高层次上的“大土木”工程的教学要求,需要进一步整合与扩展《土木工程概论》课程的教学内容,并积极改进教学方法与手段来提高教学效果,我们进行了不断地探索与实践。

1.在“大土木”工程基础上构建合理的教学体系与教学内容

土木工程是建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称,包涵的范围非常广泛,如建筑工程、铁路工程、道路工程、桥梁工程、地下工程、海洋工程、水利工程、港口、码头工程、环境工程等。在这一“大土木”工程范畴内,应构建更宽泛的知识结构体系。经过精心筛选,结合本校土木工程专业的特点,对教学内容进行了适当整合与扩展,形成了简明、实用、合理的教学内容。主要有:土木工程专业概述、土木工程的内涵与发展历史、土木工程中的材料、土木工程的力学与结构概念、各类土木工程概述、土木工程中的灾害、木工程的展望、土木工程专业的教学安排与学习方法。这些教学内容安排由浅入深,逐步引导学生全面了解土木工程的类型及其各类工程领域的基本内容和发展情况,初步具备土木工程建设的基本知识;使学生清楚自己所学专业的人才培养目标、课程设置与进程安排,明确教学要求与努力方向,建立理论与实践相结合的学习理念,为学生今后积极主动地学好本专业课程打下良好的基础。

2.注重对学生工程意识与专业素质的培养

土木工程的综合性、实践性比较强,要求工程技术人员要具有很强的工程意识和专业技能。专业技能有待于日后不断学习与实践训练得到充实,而工程意识的养成非一朝一夕之功,它是集专业知识、技能、经验、甚至是教训的不断积累而逐渐形成的综合素质。在现阶段,学生还没有积累足够的专业知识与技能,主要是使学生建立完整的工程概念并从专业角度理性分析问题的意识。例如:在讨论房屋工程的建设过程时,介绍它包括规划、审批、勘察、设计(建筑、结构和设备)、施工、验收、交付使用等阶段,使学生清楚工程建设的过程是各部门、多工种全面协调合作的过程,牵一发而动全身,从而建立统筹整体、协同工作的大局意识。工程意识的培养关键在于教学过程中不能照本宣科,而要理论联系实际,灌输实际工程具有系统性和完整性的思想,使学生对土木工程有一个感性认识,形成一个完整的工程概念,树立专业的思维方式,为工程意识逐渐形成日后的自觉行为打下坚实的基础。

3.适当引入工程美学教育,突出“美学育人”的功能

当今中国理工科高等教育中美学教育缺失现象比较严重,人们一提到土木工程,就认为是“土”和“木”的简单结合,仿佛我们培养的就是“又土又木”的工匠;土木工程冰冷、死板的外表使人们似乎处于钢筋水泥的“丛林”中,缺少艺术气息。其实,土木工程既是物质产品也是艺术品;工程技术的实践过程也是艺术的创作过程,所以,在授课过程中应适当引入工程的美学教育。通过史诗般的土木工程发展史、大量丰富的世界著名建筑典范、千姿百态的桥梁工程、功绩卓越的建筑大师与桥梁专家的不凡人生来激荡学生的心灵,激发学生对本专业的热爱及对美好未来的憧憬;这些静止的建筑与桥梁工程犹如凝固的音乐,与人文历史相结合,增加工程教育的“文化”内涵,突出“美学育人”的功能,学生从中既领略了工程博大精深的艺术内涵,又树立了实用与审美、技术与艺术结合的工程设计理念。

4.改进教学方法与手段是提高教学效果的关键

《土木工程概论》课的内容繁杂,涉及面广,图片丰富,叙述性强,如果以课堂灌输的方式教学,不仅教师讲的口干舌燥,而且学生听得枯燥乏味,为了提高教学效果,关键是要采取灵活多样的教学方法与手段。

4.1 利用多媒体教学

以多媒体为载体,通过丰富的图片、视频和动画等素材实现理论知识与工程实际的结合,使学生对土木工程的知识结构、应用领域和发展动态能够有比较清晰的了解和感知。制作与教学内容相符的教学课件,通过大量直观明了的图像配合抽象内容的叙述,并结合参观进行现场教学,如充分利用校内实践教学基地(如土木工程模型室、材料样品室、施工工艺操作实践教学基地等);或者通过参观校园内的现有建筑及建筑工地现场等进行现场教学,使学生的工程意识得到极大提高。其次,可观看与土木工程有关的DVD录像片,欣赏优雅闻名的悉尼歌剧院、令人惊叹的埃及金字塔、气势恢宏的故宫建筑群、雄伟壮观的万里长城、融合最前沿技术的奥运场馆(鸟巢、水立方)等,这些古今中外优秀的工程范例深深吸引着学生,激励学生为之奋斗,既对学生进行了工程美学教育,也增强了学生的学习动力与社会责任感。

4.2 结合问题式教学,使学生养成查阅文献的学习习惯

“填鸭式”的课堂教学使师生间缺少必要的互动与学生的独立思考,况且学时有限,学习知识光靠老师课堂传授是远远不够的,采用问题式教学可启发学生深入思考。如古代土木工程离我们较远,讲起来比较抽象、乏味,若提问:山西应县木塔为何历经多次大地震仍完好无损?埃及金字塔在历史上有什么作用?古人是怎样开采如此巨型石材的?又如何建造高程如此精确的工程的?这些问题既活跃了课堂气氛,又能激发学生的学习兴趣。教师也可留些问题让学生课后解决,如在“土木工程中的灾害”之“地震”一节中,在讲解地震发生的原因、危害及抗震防震的方针及措施等问题后,联系1906年美国旧金山大地震,1923年日本关东大地震,1976年唐山大地震,再让学生回去查阅5.12四川汶川地震的发生原因、强度等级、危害范围、社会影响(包括心理方面)等文献,并思考今后如何防震减灾,作为工程技术人员应肩负起哪些社会责任等。学生通过查阅资料将课本知识融会贯通,学会汲取前人或他人的知识,提升理性的思维能力;并通过撰写读书报告或总结报告,训练学生写作的能力,为今后书写摘要、论文、报告等文章奠定写作基础,养成遇到问题查阅文献的学习习惯。

5.结语

总之,《土木工程概论》课的内容十分庞杂,而实践性、综合性又强,需要在“大土木”工程要求的基础上建立合理的教学体系和教学内容,引入工程美学教育,通过现场教学和参观等实践环节,采取灵活多样的教学方法与手段,激发学生浓厚的学习兴趣,使学生形成完整的工程脉络,具备初步的专业知识,引导学生顺利迈进专业的大门。

注:本文作者宿晓萍为在读博士。

课题项目:本谭题得到吉林省重点学科建设项目支持,吉林省重点实验室建设项目支持。

参考文献:

土木工程基本知识篇4

关键词:土木工程专业 专业核心支撑课程 应用型本科 课程建设

中图分类号:U642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)06(C)-0227-02

应用型本科教育对满足高层次应用型人才需求、推进高等教育大众化进程、满足经济社会发展需要起到了积极的促进作用。然而,应用型本科教育迫切需要在新的高等教育形势下,构建满足和适应经济与社会发展需要的新的学科方向、专业结构、课程体系,更新教学内容、教学环节、教学方法和教学手段,全面提高教学水平。

目前,众多应用型本科院校是通过高校升格、合并而成,或是新建独立学院,本科办学历史相对较短,专业建设和课程建设基础相对薄弱,课程建设任务异常繁重。鉴于此,作为一所仅有10多年发展历史的应用型本科院校,浙江大学宁波理工学院提出了开展核心支撑课程建设工作,即在每个专业的众多专业核心课程中,遴选3~4门凝练和体现本专业基本理论知识和技能要求、对本专业基本领域有一定的覆盖和支撑作用的主干核心课程作为专业核心支撑课程,集中力量突破课程建设瓶颈,以达到构建高质量专业课程体系,支撑专业建设的目的。

近十几年以来,随着国家大规模的基础设施建设,土木工程专业始终保持着较大的人才需求数量。当前,经济实体类型多元化、建筑市场化、学生择业市场化、人才流动化等等各种发展趋势对土木工程专业的人才培养提出了越来越高的要求,尤其对于以较高层次工程技术人员为培养目标的应用型本科教育,如何适应这种变化发展,已经引起了各大高校的重视和研究[1-3]。而土木工程专业中的核心支撑课程建设是实现人才培养目标的重中之重。

该文着重介绍浙江大学宁波理工学院土木工程专业遴选和建设专业核心支撑课程的情况,供应用型本科院校专业建设和课程建设参考。

1 土木工程专业应用型人才培养定位

1.1 土木工程专业核心课程

专业核心课程则是关于高等院校的学生在从事本专业学习过程中的核心的知识体系与经验结构的总称[4]。

土木工程专业核心课程包括专业基础知识课程、专业基本技能课程和专业课程,专业基础课程包括:理论力学、材料力学、结构力学、土力学、弹性力学、流体力学、工程结构设计原理(混凝土结构设计原理、钢结构设计原理)、土木工程施工、工程地质、工程经济与项目管理等;专业基本技能包括:画法几何与工程制图、工程测量、土木工程材料、结构试验、工程概预算等;专业课程包括:房屋建筑学、混凝土结构设计、钢结构设计、基础工程、桥梁工程、道路工程等。

1.2 土木工程专业应用型人才培养的定位

在众多核心课程中,要遴选出3~4门课程作为核心支撑课程重点建设,首先要明确土木工程专业应用型人才培养的定位。

土木工程专业是一个实践性很强的工科专业,突出“应用”是土木工程专业应用型本科教育的核心,也是土木工程专业应用型本科教育的科学定位和办学的立足点。

突出“应用”就是要培养具有扎实的基础理论及较强基本技能,具备适应社会需求的专业应用能力、创造性思维、创新精神和工程实践能力等专业知识能力结构及发展后劲人才,才能满足社会不断增长和变化的需求,主动回应社会对应用型人才培养的要求。

2 专业核心支撑课程遴选

基于上述人才培养的定位,浙江大学宁波理工学院在专业核心支撑课程的遴选中,确定了以下几个方面的原则。

(1)具备凝练和体现本专业基本理论知识和技能要求的功能;

(2)具备培养专业应用能力、创造性思维、创新精神和工程实践能力的功能;

(3)具备对本专业基本领域有一定的覆盖和支撑作用。

首先,将核心支撑课程遴选主要集中在专业基础知识课程范围。专业基础知识课程主要包括力学类课程、设计原理课程、施工类课程等。毋庸置疑,力学类课程和设计原理类课程比较能符合上述几条原则。

其次,在力学类课程和设计原理类课程中进行筛选,几大力学课程均是土木工程专业的重要专业基础课程,大学本科的课程体系中,理论力学以刚体静动力学和运动学为主要对象,材料力学以杆件的力学行为为主要对象,弹性力学以非杆系结构的力学行为为主要对象,流体力学和土力学分别以流体和岩土的力学行为为主要对象,结构力学则以由杆件组成的杆系结构的力学行为为主要对象。尽管各力学课程的研究对象各有不同,不能相互替代,但考虑到结构力学的研究对象更直接针对土木工程结构物,更有利于让学生了解掌握结构物整体的力学概念,且对其他专业基础课程和专业课程的支撑作用更强,所以选定结构力学作为专业核心支撑课程。同样,在目前的土木工程领域,混凝土结构应用更广泛,也更基础,同时,混凝土结构设计原理尽管与钢结构设计原理在形式上存在较大的区别,但原理上存在关联性,所以,将混凝土结构设计原理选定为核心支撑课程。

土木工程施工是土木工程专业的施工类专业基础课程。土木工程施工课程具备以下三个方面的特点:①综合性强,课程中涵盖了工程制图、工程力学、工程测量、建筑材料、工程结构、地基基础、项目管理等各方面的专业知识,利用综合性特点,可以培养学生专业知识的综合运用能力;②实践性强,课程涉及到施工工艺、施工方法、实际操作过程、施工设备机械的性能和操作、大量施工规范以及施工组织等实践性很强的教学内容,直接面向实际工程,解决实际工程的问题,利用实践性特点,可以培养学生解决工程实际问题的能力。③时代性强,基础设施建设的高度发展带来了施工技术的日新月异,技术更新快,知识更新快,利用时代性特点,可以培养学生的创造性思维和创新能力。由此可见,土木工程施工符合专业核心支撑课程的遴选原则和应用型人才培养的需要,选择土木工程施工作为重点建设的专业核心支撑课程既有必要性,也有可行性。

土木工程既包括支撑于基础上的结构物,同时也包括基础工程,涉及基础工程的课程主要包括土力学、工程地质和基础工程,在这三门课程中选择一门作为核心支撑课程,能够确保课程的覆盖性和支撑性,是符合上述几条原则的。相对而言,土力学课程更符合体现本专业基本理论的原则,工程地质更强调应用性,而基础工程属于专业课程,是土力学、结构、工程地质三者的综合应用,具备培养学生专业应用能力、创造性思维、创新精神和工程实践能力的作用,通过加强基础工程学习,既可以较好地巩固土力学、工程地质等专业基础知识,又可以通过实践教学环节,加强专业知识综合应用能力、工程创新能力的培养,达到应用型人才培养的目标。为了更好体现核心支撑课程的作用,选择基础工程作为专业核心支撑课程。

综述所述,根据核心支撑课程的遴选原则和应用型人才培养的定位要求,结构力学、混凝土结构设计原理、土木工程施工、基础工程等4门课程被确认为土木工程专业的核心支撑课程。

3 专业核心支撑课程建设

3.1 专业核心支撑课程的建设要求

专业核心支撑课程是根据应用型人才培养目标定位要求确定的,其建设要求必须符合这个定位要求,能充分体现遴选原则。具体要求如下。

(1)课程建设方案设计。内容包括课程目标、建设思路、建设措施等。

(2)课程教学团队建设。整合优质师资资源组成课程教学团队,定期集体研讨交流制度,形成一支富有合作精神、结构合理的高水平教学团队。

(3)课程教材建设。选用与专业人才培养目标定位相适应的教材和教学参考资料。

(4)课程教学资源建设。通过外购、共享、自制等办法建设课程专题网站,实现课程教学大纲、教师授课课件、教师授课录像、习题库、试题库等课程资源上网。为学生在线学习、自主学习建立网上测试题库和测试平台,实现优质教学资源共享。

(5)课程成绩评价体系建设。突出体现过程与结果相结合、知识输入和能力培养相结合的考核方式,建立科学合理的学生学业成绩评价体系。

(6)课程教学研究。开展课程教学方法、教学手段、教学内容的改革,使学生能够掌握课程核心知识点和核心技能;能够理解本门课程在专业中的地位、作用和价值;能够合理设计并完成课程实践环节;能够开展探究式、创新性学习活动。

3.2 专业核心支撑课程的建设要点

在确定专业核心支撑课程的建设要求后,具体开展了以下几个方面的工作。

(1)设立课程组

设立四个以课程建设负责人为组长的课程组,具体为力学组、结构组、施工组、基础工程组,每个组配备结构合理的师资队伍,以课程组形式开展教学研讨活动,进而形成教学团队。

(2)重构教学内容

选定的四门课程均为传统的土木工程专业课程,课程建设成果非常丰富,无论教材、教学资料还是精品课程网站建设,均有许多成熟的资料。教学内容重构的重点在于凸显核心支撑课程对于培养体系中其他专业课程的覆盖和支撑作用,体现课程在培养专业应用能力、创造性思维、创新精神和工程实践能力的功能。

以结构力学为例,结构力学的教学内容传统而且成熟,其教学内容是土木工程专业的重点基本理论。一直以来,结构力学都过度注重力学行为的定量计算,很多学生能够完整求解高次超静定结构的内力位移,但并不能正确理解所求解的结果对于结构的真实含义,结构力学在学生知识体系中仅仅是一种解题方法和手段,因而无法形成结构力学行为的感性判别力。而结构力学行为的感性判断力是土木工程高层次应用型人才的必备素质,也是进行应用能力和创新能力提升的基础,所以,本次教学内容重构的重点在于提升学生对结构的力学行为的感性判断力,将学生从繁杂的超静定结构力学求解问题中解脱出来。在教学内容中适度压缩复杂的结构力学求解的教学内容,增加了通过各种方法和手段进行结构力学行为感性判断力训练的实践环节,如集杆系结构设计、制作、加载、拆解等于一体的结构模型实验的实训环节、利用结构力学求解器提升结构力学行为定性判断力训练等。

再以土木工程施工为例,土木工程施工的教学内容量大面广,知识点散,缺乏重点性[5]。课程组在分析该课程特点后,决定以几个核心教学内容为主组织教学,并通过实践环节训练达到训练综合运用能力、工程实践能力和创新能力的教学目的,而其他教学内容则以各种多媒体助学手段辅助自学。该课程分施工技术和施工组织两大部分,施工组织主要为流水施工组织计划和网络施工组织计划两各核心内容;施工技术则主要包括土方工程、砌体工程、混凝土工程、脚手架模板工程和结构安装工程几部分,教学内容组织中以场地平整、钢筋混凝土框架结构混凝土浇筑施工工艺、脚手架设计计算、支架模板设计计算、钢筋混凝土单层工业厂房结构安装为核心知识点,并辅以以下三个实践训练环节完成教学目标:场地设计及土方调配课程设计、钢筋混凝土框架结构高层建筑物系列施工方案设计(混凝土浇筑施工工艺、外脚手架设计、柱梁板支架模板设计)、钢筋混凝土单层工业厂房结构安装施工方案设计。学生通过这三个实践训练环节,既可以有效掌握土木工程施工的基础知识,同时,又能够培养其综合运用各门基础知识和技能进行工程实践和工程创新的意识和能力。

(3)能力培养主导课堂教学与课程评价

核心支撑课程的课堂教学必须从以“知识传授”为主向“能力培养”为主转变,从教师“教”为主向以学生“学”为主转变,同时,课程考核评价也必须“终结性评价”为主向“形成性评价”为主的转变。

以基础工程为例,主讲教师以实践环节驱动整个教学内容,通过浅基础设计、桩基础设计以及基坑支护设计等若干实践环节为驱动,引导学生开展课堂讨论,以实践环节项目带动基础知识学习,同时,也通过实践环节将土力学、工程地质、结构力学等基础知识应用于工程实践中。同时,将实践环节、课堂讨论等作为课程考核的重要组成部分,改变单纯通过期末考试评价课程的方式。

(4)课程教学资源逐步完善

课堂教学要完成从教师教为主向以学生学为主转变,从课堂内教学为主向课内外结合学习转变,必须建设有完善的教学资源。既包括助学视频与图片、工程案例、示例和参考资料,也包括互动交流平台。优质共享教学资源是实现学生课外学习的必备基础。这部分工作需要在长期的教学过程中逐步积累。

4 结语

土木工程应用型本科专业核心支撑课程建设,需要符合应用型人才培养的目标定位,覆盖和支撑整个课程体系,最终达到专业应用能力、工程创新能力和工程实践能力培养的要求,满足社会不断增长和变化的需求。

浙江大学宁波理工学院土木工程专业通过不断探索、实践和建设,提出了核心支撑课程遴选的原则,并依此确定结构力学、混凝土结构设计原理、基础工程和土木工程施工作为专业核心支撑课程,并从课程组建设、教学内容重构、以能力培养为主导改革课堂教学与课程评价、建设完善课程教学资源等四个方面开展了建设工作,取得了良好的效果,达到了核心支撑课程的建设要求。

参考文献

[1] 王银辉,王建新,彭卫.土木工程应用型本科人才培养体系建设[J].工业建筑,2011(41增刊):4-7.

[2] 张俊平,禹奇才,童华炜,等.突出大工程观 彰显应用特色―土木工程专业人才培养模式的探索[J].中国大学教学,2010(5):31-33.

[3] 岳爱臣,高浩其,熊和平.应用型工程院校专业核心课程的研究与实践[J].高等工程教育研究,2007(5):47-49

土木工程基本知识篇5

关键词:教师发展 土木工程 教师职业 教师能力 创新教育

有幸参加“教师发展在线”网络培训学习,首先我感到这种学习方式非常好,本身就是一种创新。充分利用了现代化网络条件,让学员能够独立自主的选择需要学习的课程,同时学员可根据自己的时间灵活安排学习时间。感谢教育部全国高校教师网络培训中心对多种专业的教师进行培训学习的精心组织和安排。通过两个多月的学习,我的收获主要在以下几个方面。

一、“土木工程概论”对教师的基本要求

1.对教师宏观知识面的要求

“土木工程概论”这门课涵盖的工程类别很多,诸如房屋建筑工程、道路工程、铁路工程、岩土与地下工程、飞机场工程、水利工程、给水排水工程、土木工程施工、土木工程材料、土木工程勘察和计算机在土木工程中的应用等等,自然要求任课教师必须具备非常宽广的知识面,比如教师除了应该从宏观上懂得各类工程的技术特点,还应该懂得土木工程专业的培养目标: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的,具有创新精神的高级技术人才。毕业生能从事土木工程的设计、施工与管理工作,具有初步的工程项目规划和研究开发能力。

“土木工程概论”课程是新生入学以后接触到的第一门专业课,在整个课程体系中起着十分重要的引导作用,即把学生引进土木工程领域的大门里,使学生了解并热爱这个专业,在尚未开始学习专业课程之前就使学生建立土木工程的专业荣誉感,并初步尝试今后有关课程的学习方法。其教学目的是使学生了解土木工程的发展历史和土木工程所涉及的科学技术,为后续专业课的学习提供必要的基础知识,为培养适应社会发展需要的高素质创新型工程技术人才奠定一定的基础。

作为一种科普性的概论课程,在大土木这个学科领域中所发挥的承前启后的作用是不可估量的。土木工程的专业知识只是一方面,一个全面发展的教师还应懂得科学与技术的关系、科学技术与工程的关系、土木工程与社会的关系、土木工程的发展历史与现代土木工程科学技术的关系。教师还应该明确土木工程专业技术与相关专业技术的关系、教学与科研的关系、教书与育人的关系、教的创造性与学的主动性之间的关系。在具体的教学科研工作中,教师还应该学会处理和学会把握理论知识与实践训练的关系、知识能力与技能素质的关系、严谨求实的态度与灵活运用的关系以及工程技术与人文科学之间的关系等等。

2.对教师基本素质的要求

通过学习,我进一步体会到做一名合格的土木工程专业的教师应该具有的五个基本素质,概括地说就是:①本学科的基本素质;②相关学科的基本素质;③教育理论的基本素质;④科技人文的基本素质;⑤教学方法的基本素质。在培养人才、科学研究、服务社会等方面,一个称职的高校教师应当掌握的五种方法是:①科研与教学统一的方法;②学科与工程结合的方法;③理论与实际联系的方法;④科技与人文交叉的方法;⑤一专与多能兼顾的方法。教学是教师的最基本的工作之一,搞好课堂教学的两个留(把教的创造性留给教师,把学的主动性留给学生)是处理好教师的主导性与学生的主体性之间关系的指导思想。以上所述教师的基本素质不是空洞的罗列,课程教学的效果还与教学管理机制紧密相关。比如:“土木工程概论”的理论课讲授最好是与学生的认识实习结合起来,宏观的概论讲解最好是与工程技术的专题讲座结合起来,纯理论的文字图片最好是与周围的工程实物结合起来,单调的工程建造技术最好是与人文科学和社会的发展结合起来。

学习兴趣是学生对学习活动对象的一种积极态度和特殊的认识倾向,这种倾向是在一种好奇心驱动下积极探求某种事物或现象的心理倾向,往往有一种喜欢、愉快和满意的情感体验。兴趣可以使学习的注意力集中,思想活跃,增强克服困难的意志。学习兴趣无疑是学生获得知识、发展智力的动力,也是发明创造的源泉。【1】教师在讲课时注意激发学生的学习兴趣也是教师应具备的基本素质之一。除了诙谐的语言、风趣的语句以外,在讲课时引入著名的工程案例或近期影响较大的工程事故帮助学生了解导致事故发生的原因,学会如何在以后的工作中避免类似事件的发生。比如: 通过展开对比萨斜塔现象( 由于地基不均匀沉陷导致塔体不断倾斜) 、杭州地铁施工时发生的塌陷事故( 私自修改地铁路线,导致沉陷的发生) 、上海一商住楼的突然倒塌的事故( 施工方法不当导致) 等工程案例的讨论,加深学生对地基沉陷及其造成后果严重性的认识。在讲解抗震章节的内容时,可通过回顾“5·12”汶川大地震,让学生通过惨烈的教训真正意识到抗震对建筑安全的重要性。在讲解高层建筑章节时,可以结合2010 年上海高层大火工程案例让学生意识高层建筑防火的重要性,进而增强其严谨的工程观念。【2】

本次学了叶志明老师、姚文娟老师给我留下了深刻印象以外,还有范钦珊老师、蔡克勇老师、龚绍文老师、卢德馨老师、赵洪老师等所作的长篇讲座【3】也都给我留下了深刻的难忘的印象,这些老教师的示范使我受到的教育主要是在教学理念、教学方法和教师的思维方式方面,他们超高的学术造诣、丰富的教学经验和许多充满哲理的话语深深地镌刻在我的心中,是我终身学习的榜样。

二、教师职业与能力的内涵

通过本次学习,我更加认识到“教师发展在线”网络培训的根本目的是提升教师的能力。教师的能力主要反映教师如何掌握知识、运用知识、传授知识和培养人才的一种技能,教师的能力也可以通过培养人才的效率来体现。以下浅谈我对教师职业和能力的理解。

土木工程基本知识篇6

【关键词】社会需求为导向;职业院校;土木工程;专业人才;培养方向

职业院校土木专业是一门实践教学大于理论的学科,学生走出校门面对的是建筑工程方向的工作种类。但是大部分土木专业学生不能适应社会岗位,这使得学生就业困难。学校土木专业教学应该以社会需求为教学导向,将理论与社会实践相结合,注重培养学生的工程实践能力。

一、土木工程人才需求简述

随着建筑行业不断发展,土木与建筑业逐渐成为了国民经济的一大支柱产业,国家逐渐推进西部大开发建设,这一举措促进了土木工程专业教学目标的具体落实,专业教学应该以学生教学为本,面向社会市场的基本需求,以社会职业需求为教学的基本导向,培养优秀的土木专业技术人才。而近几年来,土木工程专业人才的需求逐渐呈现了多元化的趋势,为职业院校土木专业教学提供了便利。

以社会为导向的土木专业人才培养的基本社会需求就是,学生应该具备良好的思想品德、社会公德、职业规划等素质,并且自身乐于为社会主义建设服务,为人民服务。学生应该具备以技术知识为核心,以学校专业知识为支持的综合性技能。在土木工程生产实践中,需要土木专业人才在拥有专业知识的同时,需要具备英语、计算机以及跨文化交际能力。将在校所学知识与实际工程相结合,不断发掘自己解决问题的能力[1]。

二、职业院校土木工程人才培养现状

目前,我国职业院校土木工程专业人才的培养目标定位高,在教学上追求人才培养专业化的现象。职业院校在设定人才培养目标时,着眼于学生的理论知识掌握上,盲目认为学生拥有良好的理论知识基础就能适应社会职业发展。这使得学生教学不能基于社会需求基本导向。重理论,轻实践的现象普遍存在与职业院校土木工程专业学生教学中。

“宽基础,厚理论”是当今职业院校土木工程专业的教学目标,教师在教学中主要注重对学生进行系统化、结构化和理论性的专业知识指导,不能从社会需求角度出发,无法寻求理论教学与实际社会需求之间关系。学生在校期间的专业课程非常多,教师在教学中过于追求知识体系的完整性,对学科知识的综合性运行甚少关注。在这样的过程中,学生被大量的理论知识包围,疲于应对各种考试,职业院校出现的填鸭式教学方式是当今社会教育的普遍现象。因此,在专业知识课程设置下,学生是知识的上的强者,但是确是实践中的弱者。

三、基于社会需求为导向人才培养策略

1.调整专业教学结构

职业院校土木工程专业的服务对象是建筑行业中企事业单位的基本建设部门,需要学校教学中应该充分了解这些事业单位对人才的需求,和人才知识结构的基本要求,并且根据这些特点,对学校专业知识进行有针对性的结构调整。

首先,这些企业主要是基层单位,其工作内容比较复杂,对专业的划分不详细,很多部门都是多种专业相互交叉。例如,当今很多职业院校的学生大部分都是理论知识强,动手能力比较弱,施工企业在实际工作中,需要土木工程建筑方面的技术人员,但是在实际的施工中,并不是单独的土建方面的工作,还涵盖了很多装饰、给水系统、电气以及空调设备安全施工方面的问题,这样一来就需要土木工程专业学生的知识网要大,学生的专业知识需要拓宽,才能应对工作中出现的诸多问题,从故障中找到自己知识储备的不足,并不断改正错误,提升自己的动手能力[2]。

其次,企业事业单位需要是实际的施工人员,而不是研究性开发人员,学校需要主要培养是工作在第一线的工程技术人员。因此,学生不仅懂得专业知识还应该懂得建筑施工工艺。

最后,学校根据企事业单位的工作特点,在土木工程专业设置上,基础课开展程度不需要与高等院校教学模式一致,而是基于社会需求导向,有自己的教学准则,因材施教。在职业院校课程设置与开发中,应该不断坚持将对学生成长有用的策略作为基本原则,所有的课程改革都需要为学生技能成长服务[3]。

2.调整实践教学模式

高职院校应该注重对学生的实践性教学,主要培养学生的工程意识。学校应该不断完善实验设施,建立校内外的实训基地,实际的教学计划中合理安排实习环节,对学生开展全方位、全过程的跟踪式生产实习模式。换言之,学生可以从工程的基础开挖、主体施工、装饰抹灰、门窗安装、屋面防水防火水暖电施工,做到从内业到外业等方面的实习工作,学生在这样的过程中,能够充分了解施工全过程,并能从参与实习中找到工作中应该注意的关键点。该教学方式在培养策略上注重了学生的创新能力和实践能力,受到社会以及学校的好评。这种岗前磨合的过程,为学生将来正式走向工作岗位打下了坚实的基础,职业院校在培养专业人才时,应该尽可能采取“请进来、送出去”的方式,聘请一线工程师亲自带领学生学习,并指导实践,树立正确土木工程建筑思想[4]。

四、结论

综上所述,土木工程人才培养需要顺应科学技术的发展趋势,还需要满足社会岗位的专业需求。此前,很多职业院校土木工程专业教学理论知识与实践技能养成相互脱节,使得学生就业困难。而基于社会需求导向的教学改善了理论与实践之间的尴尬局面,在学生教学中多引进优秀工程师指导,注重学生的实践能力的养成,逐渐形成了规范的土木工程专业学生培养方案。

参考文献:

[1]汪峰,张国栋,杨俊,刘鸿琳.基于社会需求的土木工程专业复合型创新人才培养模式研究[J].当代教育理论与实践,2013,04:63-66.

[2]杨小岑.高职院校土木工程应用文写作教学问题与应对[D].哈尔滨师范大学,2014.

土木工程基本知识篇7

目前,我国有近300所高等学校开设有土木工程专业,涉及工、理、农、林、师范等学科。各校每年招生人数不等,最少60人、最多可达600人。这些学生毕业后将从事建筑工程、桥梁工程、地下工程、道路工程、岩土工程、隧道与涵洞工程、铁道工程、市政工程、水利水电工程、安装工程、矿山建设、交通土建等行业的建设工作。土木工程专业适应了我国大规模基础设施建设的需要,就业形势良好,但是,居安思危,有必要深入研究如何保持土木工程专业本科教育的可持续性发展,不断提高土木工程专业学生的培养质量。

一、土木工程专业培养方案(一)培养目标和从业范围土木工程专业培养适应社会主义现代化建设需要,德智体全面发展,掌握土木工程学科基本理论和基础知识,获取工程师基本训练并具有创新精神的高级专门人才。毕业生能从事土木工程设计、施工与管理工作,具有初步的项目规划和研究开发能力;能在房屋建筑、隧道与地下建筑、公路与城市道路、铁道工程、桥梁工程、矿山建设等的设计、施工、管理、咨询、监理、研究、教育、投资和开发部门从事技术或管理工作。

(二)毕业生基本规格在德育方面:热爱祖国,有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和社会责任感;具有艰苦奋斗、遵纪守法、团结协作的品质;具有良好的社会公德和职业道德;具有文明礼貌、心理健康、勤奋努力、积极向上的心理素质。在智育方面:具有基本的人文社会科学理论知识和素养,较扎实的自然科学基本理论知识,扎实的专业基础知识和基本理论。在体育方面 具有一定的体育和军事知识,达到国家规定的体育锻炼和军事训练标准,形成健康的体魄。在素质教育方面:具有获取知识的能力、运用知识的能力、创新的能力、表达和交流能力、管理和组织能力。

(三)教学计划从课程设置上看,教育部1998年专业目录设置的土木工程专业,涵盖了原来的建筑工程、交通土建工程、矿井建设、城镇建设等专业,是一个宽口径的专业。专业的拓宽主要体现在专业基础课程的拓宽和对专业课程和实践教学环节的设置、内容编排、教学方式等,应充分反映各校培养特色。对此,专业指导委员会建议课内总学时控制在2 500学时之内,其中公共基础课不低于50%,专业基础课和专业课分别占30%和10%左右,剩余10%由各院校根据自己特点安排。课程性质分为必修课和选修课,选修课又分为限定选修课和任意选修课,并规定课程总量中至少应有10%左右的课程为选修课程。

从必修课程来看,主要包括公共基础课和专业基础课。其中专业基础课程构成了土木工程专业共同的专业平台,为学生在校学习专业课程和毕业后在专业的各个领域继续学习提供坚实的基础。这部分课程包括了工程数学、工程力学、流体力学、结构工程学、岩土工程学的基础理论,以及从事土木工程设计、施工、管理所必须的专业基础理论6类课组。

土木工程基本知识篇8

关键词:土木工程材料;教学体系;构建

室土木工程材料课程是土建类相关专业的一门重要的技术基础课,课程实用性强,与专业紧密相关。长期以来,由于课程理论部分涉及的各类材料间缺乏必要的横向联系,知识点之间的连贯性较差,学生普遍感到枯燥乏味并因此对课程失去兴趣,教学效果受到严重影响[1]。由于这门课实践性极强,因此,合理安排课内实践环节可在某种程度上弥补课堂教学的不足,提高教学效果。由于以往该课程的实验多是验证性的,且学时少,无课程实习,所以教学效果较差[2]。为此,对于该课程的教学应以拓宽学生知识面,增强其适应能力,提高其综合素质,培养学生创新精神为目标。并以此目标构建土木工程材料课程教学体系。

1.改善理论教学体系

1.1 土木工程材料课程的地位与作用

土木工程材料是以高等数学、建筑力学、化学等课程为基础的专业基础课程,同时又与建筑学、建筑结构、建筑施工、建筑工程经济等课程有着密切的联系,所以在整个教学过程中,土木工程材料的教学肩负着使学生具备常用建筑工程材料的基本知识,为在建筑工程实践中具有合理选择与使用建筑工程材料的能力,并为后续课程打下基础的使命[3]。结合我院以培养应用型人才为主要目标的办学方针,要求学生掌握适度专业基础理论知识的同时,具备一定的工程实践能力,为适应未来就业环境和自主创业打下坚实基础。所以,土木工程材料这门课程应兼顾理论知识与实验验证,在教学内容、教学方法和教学手段上改革创新,在此基础上,充分调动学生学习的主观能动性,鼓励学生自主设计实验内容,创新实验方法。

1.2 精心设计课程教学内容,构建理论教学体系

土木工程材料课程内容庞杂,毗邻知识多。如何根据课程特点,组织好教学内容,使主线分明,简洁明了,激发学生对该课程的兴趣,是精选教学内容首先考虑的问题。虽然每一种土木工程材料的性能各异,但相互之间都存在着一定的联系,因此,每堂课所教的内容不是孤立的,前后教学都会有一定的关联,授课时必须考虑内容的过渡与衔接,应与本专业开设的相关课程有机地结合,使教学内容突出重点,点面结合。

1.2.1 突出重点、删繁就简

根据专业性质,确定课程内容和要求,分清主次,哪些是必须讲深讲透的,哪些是适合学生自学的,哪些内容应该删减,哪些内容必须更新;各章讲授时必须抓住“重点”,突破“难点”,系统讲授“基本理论”。精选内容的原则是既要保证学生学到最必需的知识,打好扎实的基础,又要有一定的时间与精力去独立思考、发现问题和解决问题,以利于培养学生的创造能力。同时课程教学内容还要有一定的广度,避免过窄,使教学的对象具有一定的建材知识面。应该突出两个重点,即材料的基本性质与结构材料。材料的基本性质是研究材料具有的共性的问题,通过研究如何充分利用材料的各种性质来满足建筑物各部位的要求,对这部分内容应较详尽讲授材料的微观结构、物理性质与力学性质,不仅要清楚基本概念,还要把这些概念与工程实际紧密结合,为学生分析解决实际问题打下理论基础。结构材料能否正确使用,直接影响建筑物的安全,应围绕当前土木工程中应用最普遍的钢筋混凝土结构、钢结构等方面考虑,把水泥、混凝土及钢材三章列为重点。同时,将土木工程中使用较少的材料、叙述性的部分以及先后课程重叠覆盖部分的内容删减,或安排自学。如木材、装饰材料等。

1.2.2 加强理论

土木工程材料是建立在相关专业学科基础上的综合性学科,就整个土木工程材料课程而言,物理、化学、数学、力学等都是它的基本理论,各类材料又有各自的基本理论。在教学中,可以以材料科学的观点去充实课程的基础理论知识,在重点章节中,应尽可能以基本理论为纲领,覆盖全章内容,深入浅出地阐明问题,为学生认识和掌握材料性质及应用的途径和方法提供必要的基础理论知识。同时,不断提高教师自身的业务素质,完善知识结构,丰富文化底蕴,加快知识更新,储备丰富的有关材料研究和应用的实例,是精选教学内容、提高学生学习兴趣、改善教学效果的必要条件。

1.2.3 追踪前沿

为了使学生更好地掌握基本理论知识,了解学科前沿发展方向,必须深化课程内容设置,精心组织教学内容。在教学中,对当前大量使用的传统材料,要介绍其成熟的理论和实践应用经验;对不断涌现的新材料、新技术和新的研究成果要有选择地及时向学生介绍。首先在课程内容设置上要求新,就是将最新的材料方面的科技信息安排在教学内容中,如近年来高性能混凝土发展迅速,在讲述混凝土这一章时,就应增加高性能混凝土的制备、使用性能及国内外应用高性能混凝土的现状等内容;再如节能建筑使用的保温隔热材料;高等级公路使用的新型路面材料等,以使学生对国内外的材料发展动态有个基本的了解,以保证教学始终追踪学科发展前沿。其次要及时地将教学研究和科研成果引入教学中,让学生了解老师的科研情况及成果,以激发学习兴趣,提高教学效果。第三是注重前后内容的衔接,就是处理好课程内容中基础知识与前沿知识的内在关系;处理好经典理论知识与现论的关系;处理好课程内容的详略安排。在授课时将相关知识理成一条主线:即各种土木工程材料的制备—各种土木工程材料的组成—各种土木工程材料的建筑性能—各种土木工程材料在建筑工程中的实际应用,贯穿始终。采用这条主线编排教学内容,使之章节分明,详略得当,具有系统性。要求学生了解前沿知识,并及时查阅相关资料,掌握其特点,与基础知识联系起来,理解其理论上的发展和应用上的创新,同时要求学生用掌握的专业知识来分析解决相关问题[4]。

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