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土木工程基本概念范文

時間:2023-08-03 16:10:08

序論:在您撰寫土木工程基本概念時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導您走向新的創(chuàng)作高度。

土木工程基本概念

第1篇

1.混凝土耐久性實驗方案設(shè)計

土木工程材料耐久性實驗課安排中,結(jié)合授課教師的浙江省自然科學基金項目“荷載、碳化和氯鹽耦合作用下混凝土細微觀結(jié)構(gòu)演變及對離子傳輸影響”,指導學生選擇目標混凝土配合比,確定混凝土強度后,還需確定混凝土加載方案。土木工程材料課程的第四章所提到的混凝土耐久性對象是無荷載作用下混凝土耐久性,因此在設(shè)計試驗方案時,授課教師講解實際土木工程混凝土構(gòu)筑物在服役期間均在受荷狀態(tài),只有考慮受荷混凝土耐久性才與實際工況相吻合。學生根據(jù)實際工況提出軸壓荷載和彎拉荷載兩種工況形式。那么為了測試受荷狀態(tài)混凝土耐久性又該如何進行加載呢?對此,可以組織學生分組討論,得出了加載方案,在此基礎(chǔ)上再確定試驗混凝土加載程度,然后進行混凝土耐久性測試。此環(huán)節(jié)增強了學生對書本知識的理解,鍛煉了學生的動手能力。

2.泡沫混凝土澆筑實驗設(shè)計

在土木工程材料成型實驗課教學過程中,通過授課教師的國家星火計劃項目“農(nóng)作物廢棄物新型保溫建材制備技術(shù)集成與示范”,參與現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)可以讓學生明確泡沫混凝土澆筑、養(yǎng)護與普通混凝土有何不同,分別注意哪些問題,具體涉及到《土木工程材料》教材第十一章的知識。比如,在測定泡沫混凝土立方體抗壓強度的標準值時,標準試塊的制作、養(yǎng)護、齡期、加載方式,泡沫混凝土的導熱系數(shù)與強度之間的關(guān)系,以及減少泡沫混凝土收縮開裂的措施等。與此同時,可要求學生查閱有關(guān)保溫材料施工技術(shù)的文獻,以拓展知識面。

3.鋼筋的加載實驗

在鋼筋教學實驗中,可以采用逐級加載方式,對鋼筋施加荷載,指導學生如何使得鋼筋強化。首先未加荷載的鋼筋進行試驗,學生從中了解了鋼筋在拉伸過程中經(jīng)歷了彈性階段、屈服階段、強化階段和頸縮階段四個階段,然后要求學生把一根鋼筋拉伸到強化階段的任何點后卸載,再對此鋼筋進行拉伸試驗,學生可以發(fā)現(xiàn)鋼筋的屈服點提高了。那么在實際工程中采用這種工藝會起到何種效果?通過現(xiàn)場實驗學生了解了鋼筋強化的過程及作用。另外,根據(jù)項目研究需要,為了提高鋼筋防銹能力,是在鋼筋強化前做防銹措施,還是在鋼筋強化后做防銹措施?把這些問題作為課后大作業(yè),使學生進行充分討論。在探討的基礎(chǔ)上,授課教師對各種結(jié)果進行分析總結(jié),最后確定具體的實驗方案。

4.試驗結(jié)果分析

在進行實驗課程教學改革后,學生研究性試驗結(jié)束,授課教師指導學生對實驗結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理。分析結(jié)果對比《土木工程材料》教材的課堂教學的基本理論,從而可以進一步改革實驗教學內(nèi)容,對實驗結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)進行不同側(cè)面深入分析,比較各自的結(jié)果。通過分析比較可以提高學生對土木工程材料理解程度。

二、實踐過程中必須結(jié)合土木工程材料課程實驗教學

將工程實踐科研活動融入到土木工程材料實驗教學,必須做到以下幾點。

(一)學生參與科研項目與土木工程材料實驗課程要匹配

學生參與科研項目必須與土木工程材料實驗教學相匹配,二者要有機結(jié)合,只有在相應(yīng)實驗課程的基礎(chǔ)上,融入相關(guān)的工程實踐科研活動,才能促使學生去沉下心思考問題。授課教師指導學生查閱相關(guān)資料,探索解決問題的方法,通過這一系列培養(yǎng),學生的科研能力、實踐能力和創(chuàng)新能力會有大幅度提高。通過實踐,我們認為土木工程材料課程的培養(yǎng)模式,必須強調(diào)學生實踐能力的培養(yǎng),而實踐能力不僅需要學生掌握土木工程材料的理論知識,而且更重要的是學生利用所學的土木工程材料理論知識在實踐過程中善于發(fā)現(xiàn)新的材料和新工藝。為了達到這一目標,授課教師在制訂課程培養(yǎng)方案時,相應(yīng)縮短課程基礎(chǔ)理論課時,適當增加實踐教學環(huán)節(jié)課時,更重要的是要在實踐過程中注重授人以“漁”,注重授于學生解決工程實際問題的能力,指導學生自我更新知識的能力。

(二)學生參與的科研任務(wù)要與學生的能力相匹配

學生參與科研項目必須與學生的知識水平和能力相匹配,所布置的科研實驗不要使學生感到難度較大,無從入手,這樣的教學效果也難以達到預定教學計劃的目的。將工程實踐科研項目融入到土木工程材料實驗課程,授課教師在課外花更多精力進行指導,并提供試驗的場所和實驗條件,使學生從中受益。反之,如果授課教師所布置的科研實驗難度不大,就會使學生錯誤地認為科研實驗并不復雜,從而失去對科研實驗的興趣。因此,授課教師在制定土木工程材料實驗課的教學計劃時,必須注意科研實驗難度的合理安排。土木工程材料課程的教學計劃改革主要是強調(diào)學生實踐能力的培養(yǎng),但并不是弱化基本概念的學習。目標是強化學生實踐能力的培養(yǎng),在增加實踐環(huán)節(jié)的同時適當?shù)貕嚎s了課堂教學時間,但基本概念教學內(nèi)容不減少。在土木工程材料課程教學計劃制定的同時,兼顧基礎(chǔ)理論課時和實踐訓練的教學課時,將理論教學與科研實驗互相融合、互相補充。為了達到這一目標,項目組將實踐教學課時從原先的30%提高到50%,課程考核實驗實踐占50%,期末考試50%。

(三)學生參與的科研活動要合理組織

教學與科研的性質(zhì)畢竟不同,有時二者之間會有沖突,授課教師就要根據(jù)教學內(nèi)容,合理地安排相應(yīng)的科研實驗,使教學內(nèi)容與工程實踐科研活動相協(xié)調(diào),使學生參與到教師的科研實驗中來,以促進學生掌握課堂知識,并形成學生在掌握課堂知識的同時又提出新的科研實驗的良性循環(huán)。土木工程材料課程所培養(yǎng)的學生是面向各類設(shè)計院、施工企業(yè)、監(jiān)理企業(yè)、建筑材料制造企業(yè)、造價咨詢企業(yè),其必須具備解決工程實際問題的能力。本專業(yè)學生畢業(yè)后在從事道路、橋梁及建筑工程的設(shè)計、施工、監(jiān)理及檢測過程中,必須具備土木工程材料基礎(chǔ)知識及工程實踐能力,因此,制定土木工程材料課程教學計劃時,應(yīng)著重從培養(yǎng)學生運用理論知識解決實際問題的能力出發(fā),使學生畢業(yè)后能盡快地適應(yīng)企業(yè)的生產(chǎn)和施工節(jié)奏。為了達到這一目標,授課教師在講解基本概念時結(jié)合工程實例,并輔以教師的科研成果,如有一年輕教師應(yīng)用“鋼筋在環(huán)境———應(yīng)力耦合作用下的銹蝕特征及演化規(guī)律(51008276)”國家自然科學基金項目把鋼筋與混凝土二個實驗合一起,指導學生在實驗過程中了解鋼筋在銹蝕過程中對鋼筋混凝土性能的影響,鋼筋在銹蝕后受力截面減小、混凝土銹漲開裂,導致鋼筋和混凝土力學性能下降,從而把混凝土和鋼筋二種材料串在一起,讓學生能更深入地理解課堂理論與概念,而在教學過程中,年輕教師也由此積累教學經(jīng)驗。

三、結(jié)語

第2篇

一、獨立學院基礎(chǔ)力學課程建設(shè)和教材編寫定位

課程建設(shè)和教材編寫定位應(yīng)符合學院的培養(yǎng)目標。獨立學院的培養(yǎng)目標是服務(wù)地方、服務(wù)基層,培養(yǎng)為地方經(jīng)濟服務(wù)的應(yīng)用型人才。一般而言,課程內(nèi)容設(shè)置和教材內(nèi)容改革應(yīng)該針對學院的培養(yǎng)目標,保證夠用、適用、好用。力學課程對于工科學生,特別是土木工程專業(yè)的學生,是很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。土木工程專業(yè)的學生在大學期間學習的力學課程有理論力學、材料力學、結(jié)構(gòu)力學、流體力學、土力學、彈性力學等?;A(chǔ)力學課程則包括理論力學和材料力學課程。因此,文章的討論主要針對理論力學和材料力學這兩門基礎(chǔ)力學的課程內(nèi)容改革和教材編寫定位進行討論。理論力學[2]和材料力學[3]是土木工程專業(yè)學生必修的基礎(chǔ)力學課程,通過課程的學習,構(gòu)筑工程技術(shù)力學知識基礎(chǔ),建立物體運動與受力狀態(tài)的關(guān)系,掌握質(zhì)點、質(zhì)點系和剛體的平衡,機械運動及動力學問題的基本規(guī)律及其研究方法,使學生明確桿件強度、剛度和穩(wěn)定性問題的基本概念,掌握構(gòu)件的基本變形及其應(yīng)力應(yīng)變的求解方法。通過力學課程的學習,使學生掌握相應(yīng)的理論知識,并具有比較熟練的力學計算能力,培養(yǎng)學生的力學素質(zhì)和定性、定量分析能力,以及分析解決某些實際工程問題中的力學問題能力。通過力學實驗課程,掌握測定金屬材料性質(zhì)的基本知識、基本技能和基本方法,了解實驗應(yīng)力的基本概念并初步掌握驗證材料力學理論公式的方法,培養(yǎng)學生初步的實驗能力,為學生學習相關(guān)專業(yè)課程及進行結(jié)構(gòu)設(shè)計奠定良好基礎(chǔ)。通過力學課程的學習,為一系列后續(xù)專業(yè)課程,如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、建筑施工等課程打下必要的基礎(chǔ),也可為學生在今后工作中解決所碰到的力學問題提供理論依據(jù)。因此,獨立學院的學生,必須掌握基礎(chǔ)力學的基本知識和基本概念。2010年,土木工程專業(yè)指導委員會就土木工程專業(yè)中各知識點的需求和各個知識點的學時建議,頒布了《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》[4],對力學系列課程知識點的需求提出了指導性的意見。但是,該規(guī)范所給出的只是對本科院校土木工程專業(yè)所需知識點的最低需求,并沒有明確各類高校的最低知識點的理論深度及其應(yīng)用要求。遵照規(guī)范建議,結(jié)合獨立學院的教學實際,基礎(chǔ)力學課程建設(shè)和教材建設(shè)的定位應(yīng)為“緊扣最新規(guī)范,體現(xiàn)區(qū)域特色,強調(diào)工程實踐,服務(wù)人才培養(yǎng)”。在課程建設(shè)和教材建設(shè)中,教學內(nèi)容的設(shè)置和教材內(nèi)容的改革都應(yīng)該符合規(guī)范中對各門課程的基本要求,緊密結(jié)合獨立學院應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標,理論上高于高職學院,實踐上強于重點本科母體學校。力學課程教學內(nèi)容和教材內(nèi)容應(yīng)在保證理論知識體系的基礎(chǔ)上,加入力學知識在實際中應(yīng)用的工程實例,以便學生在掌握力學理論課程的同時,了解力學在工程中的實際應(yīng)用,同時培養(yǎng)學生應(yīng)用力學知識和原理解決工程實際中的力學問題的能力,以使學生在今后專業(yè)課程學習和工作中,力學知識夠用,并且會用。在教學內(nèi)容設(shè)置和教材內(nèi)容的改革中,還應(yīng)該加入最新科技發(fā)展的新知識,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

二、基礎(chǔ)力學課程內(nèi)容和教材編寫內(nèi)容選取

按照《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》[3]中對力學系列課程知識點的需求,筆者認為獨立學院基礎(chǔ)力學課程內(nèi)容和教材內(nèi)容的設(shè)置應(yīng)該滿足規(guī)范中的最低要求,各知識點有所側(cè)重,并在各知識點的理論介紹后,加入大量力學在工程中的應(yīng)用實例。由于具體的各個知識點在《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》[3]中已經(jīng)列出,筆者只討論基礎(chǔ)力學課程各個知識點理論的基本講解深度和工程實際問題在基礎(chǔ)力學教學中的應(yīng)用。在理論力學課程中,靜力學部分應(yīng)為課程的重點,理論上由淺入深、循序漸進,課程設(shè)置在講解力學基本原理和基本概念之后,由平面力系到空間力系進行分析,理論上重視力學基本原理和基本概念、力系的簡化和平衡理論。在平面力系的簡化和平衡分析中,加入預制板、梁、柱子等預制構(gòu)件吊裝時的吊點位置,起重機的傾覆穩(wěn)定性問題,腳手架的靜力平衡問題,以及多跨梁、剛架、桁架等多種結(jié)構(gòu)的平衡問題,約束反力的求解等工程實際力學分析問題。這部分需要學生透徹掌握相關(guān)理論,熟悉各種結(jié)構(gòu),包括物體系統(tǒng)的約束反力分析和計算,以便為后續(xù)的材料力學課程和結(jié)構(gòu)力學課程學習奠定一定的基礎(chǔ)。材料力學課程重點為5種基本變形概念,內(nèi)力和變形分析,強度、剛度和壓桿穩(wěn)定理論。要求學生熟練掌握基本變形和內(nèi)力的分析與求解,在此基礎(chǔ)上,再針對理論力學課程中所涉及的相同工程問題,討論起吊構(gòu)件的內(nèi)力和變形條件,構(gòu)件截面上的最大彎矩最小時,相應(yīng)的變形最小,考慮吊裝時構(gòu)件的材料特征,以便安全起吊。在討論壓桿穩(wěn)定問題時,結(jié)合起重機械如塔機的桿件穩(wěn)定性問題分析,討論塔機在達到其自由高度繼續(xù)向上頂升接高時,如何增強其穩(wěn)定系數(shù)保持起重能力,避免失穩(wěn),以及塔機構(gòu)件的壓桿穩(wěn)定等工程實際問題。在講解內(nèi)力和變形的基本概念后,加入多跨梁、剛架、桁架等具體工程問題的內(nèi)力和變形分析。在講解強度理論后,分析上述工程實例的強度問題。所有這些實際工程問題以例題和習題的形式加入教材中,使學生在學習理論的同時,學會理論知識在工程中的應(yīng)用。由于現(xiàn)代科技的發(fā)展和對結(jié)構(gòu)抵御地震、風災能力的重視,理論力學的運動學和動力學部分的基本內(nèi)容的掌握也是必須的。即使獨立學院學生今后主要從事工程一線的工作,也會在建筑機械的使用中碰到建筑機械的力學問題;因此,運動學和動力學部分的教學內(nèi)容和教材內(nèi)容,保留《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》[4]中對這部分知識點的最低要求,針對學生特點,在復合運動速度和加速度合成定理的推導中,采用物理意義更為明確、直觀的幾何法進行推導,與985、211大學在這門課程教學中采用解析法推導相區(qū)別,避免了復雜的數(shù)學推導。在動力學中,重點為三大普適定理及其綜合應(yīng)用,以及達朗貝爾原理的掌握。隨著經(jīng)濟和科技水平的迅猛發(fā)展,土木工程建設(shè)也迎來了發(fā)展的好時期和好機遇,結(jié)構(gòu)形式越來越復雜,施工方法和技術(shù)也越加先進。北京奧運場館、浦東國際機場、上海金茂大廈、國家大劇院、深圳帝王大廈,美國的亞特蘭大索穹頂、英國的千年穹頂和石油大廈、澳大利亞的天空穹頂?shù)冉ㄖ?,無一不體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的復雜性和施工的難度。結(jié)構(gòu)每一階段的施工過程,都伴隨著邊界約束的變化、構(gòu)件的增刪、溫度的變化以及預應(yīng)力結(jié)構(gòu)的預應(yīng)力動態(tài)施加等變化。施工中的滑輪力學和拆撐時的力學分析問題,都需要現(xiàn)場工程師去面對。因此,在基礎(chǔ)力學的基本理論和實際工程應(yīng)用學習的基礎(chǔ)上,加入滑輪力學、施工過程的時變力學、施工過程中的應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測等最新施工力學分析成果的介紹,有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和今后處理實際工程中復雜問題的能力。

第3篇

1.實踐教學學時不足目前各高校的土木工程專業(yè)課程大多在30至48學時左右,學生在學習過程中僅僅了解土木工程的基本概念,很難形成完整的體系概念,更不用說進一步將理論知識應(yīng)用于實際工程。2.學生空間想象能力弱土木工程涉及眾多的結(jié)構(gòu)施工圖以及結(jié)構(gòu)建設(shè)的概念,學生熟練閱讀施工圖需要一個長時間的訓練過程,但是學生在大學四年里很難做到快速熟練地閱讀工程結(jié)構(gòu)有關(guān)的施工圖,對工程結(jié)構(gòu)的建設(shè)和建造等方面的概念更是只知其然不知所以然。其最根本的問題在于學生很難在有限的學習時間內(nèi)做到將施工圖想象成實際的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)空間三維關(guān)系概念非常薄弱,嚴重妨礙了土木工程基本理論的學習進度。3.理論和工程實際脫節(jié)土木工程專業(yè)課程是專業(yè)性和實踐性都非常強的課程,其中工程設(shè)計、工程施工、工程檢測和試驗等諸多方面與工程實際直接相關(guān),但一直以來,土木工程專業(yè)課程的授課形式大多只是依據(jù)教材講授,很容易出現(xiàn)“照本宣科”的現(xiàn)象,學生在學習過程中往往似懂非懂,甚至可能發(fā)生對一些基本概念理解錯誤的現(xiàn)象。例如很多結(jié)構(gòu)的加工工藝以及施工方法,在課堂上僅憑講述是很難做到讓學生理解清晰的。4.工程實踐不能同步土木工程專業(yè)課程的開展,需要配套進行詳細的課程設(shè)計、試驗分析和生產(chǎn)實習等環(huán)節(jié),但由于課時的限制,很多課程設(shè)計只能簡單地進行一些局部的結(jié)構(gòu)設(shè)計。例如“鋼結(jié)構(gòu)”課程的課程設(shè)計只簡單地進行門式鋼架的設(shè)計或簡支鋼屋架的設(shè)計,學生通過這樣簡單的工程實踐,很難做到在畢業(yè)時能滿足社會市場對土木工程的需求。5.實踐資源和資金有限由于專業(yè)的特點,土木工程專業(yè)課程的實踐環(huán)節(jié),諸如施工實踐、結(jié)構(gòu)檢測與試驗等,通常需要投入相較于其他專業(yè)更多的資金和資源,這與規(guī)模日益擴大的本科教學以及教學資源相對有限的社會現(xiàn)狀形成突出的矛盾。因此,基于現(xiàn)今土木工程專業(yè)課程的教學現(xiàn)狀,改革土木工程專業(yè)實踐教學模式以適應(yīng)學科的建設(shè)和發(fā)展,滿足社會建設(shè)需要十分必要,非常迫切。

二、實踐教學改革的思考

筆者結(jié)合一直以來的教學經(jīng)驗,嘗試在以下方面進行探索和研究:1.實踐教學拓展的研究與探索以往的實踐教學,通過具體的實驗、實習、設(shè)計以及工程實踐等環(huán)節(jié)實現(xiàn),而這些環(huán)節(jié)的最終目的都在于提高學生的專業(yè)知識學習水平和技能應(yīng)用水平。基于教學時間、資金、場地和設(shè)備等限制,筆者將傳統(tǒng)的實踐教學模式進行拓展,實現(xiàn)虛擬實踐教學和實際實踐教學相結(jié)合的教學模式。通過計算機虛擬仿真技術(shù),將工程實驗、生產(chǎn)、施工和設(shè)計等環(huán)節(jié)制作成逼真的3D視頻并建立資源庫,彌補實際實踐教學實踐過少的缺陷,最大程度訓練學生建立完整的工程結(jié)構(gòu)概念。具體的工作包括工程試驗仿真、工程生產(chǎn)仿真和工程施工仿真等。其中,工程試驗仿真:將土木工程專業(yè)工程中大量的材性試驗和構(gòu)件試驗,制作成三維動畫,讓學生能直觀地認識工程材料性質(zhì)以及構(gòu)件力學特性。工程生產(chǎn)方法仿真:將土木工程中相關(guān)的構(gòu)件或材料的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)工藝等,結(jié)合視頻錄像,制作成系列專題動畫,補充學生在企業(yè)單位或工地的生產(chǎn)實習的學習,以達到在有限學時內(nèi)進行豐富的生產(chǎn)實踐教學與學習。工程施工仿真:將土木工程項目建設(shè)施工的過程以三維動畫形式呈現(xiàn)給學生,將“工地”搬進教室,使學生通過豐富的視頻學習,認識具體的工程管理及工程施工的概念和重點。2.課程設(shè)計的研究與探索探索“以分散與集中相結(jié)合的方式”填補教學課時的不足,以“課堂與工程相結(jié)合”的方式改變傳統(tǒng)單一的課堂教學方式,將課程設(shè)計與實踐教學充分結(jié)合,探討相關(guān)問題和措施。3.畢業(yè)設(shè)計的研究和探索畢業(yè)設(shè)計要求學生能夠系統(tǒng)地對土木工程結(jié)構(gòu)進行分析和設(shè)計,要求學生參與從工程方案規(guī)劃、工程設(shè)計到繪制施工圖的全過程。通過比較完整的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計訓練,讓學生基本具備進行工程設(shè)計的能力,有效培養(yǎng)學生分析問題和解決實際工程問題的綜合能力。逐漸開展“小組設(shè)計模式”,通過小組協(xié)作設(shè)計,鍛煉學生的團隊合作協(xié)調(diào)能力,以適應(yīng)社會工程建設(shè)的需求。4.工程訓練的研究和探討活躍工程訓練模式,充分利用校內(nèi)實習基地和校外產(chǎn)學合作實習基地,建立完善的工程訓練教學模式。鼓勵學生開展工程結(jié)構(gòu)模型探討訓練,通過諸如土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽等模式,促進學生參與工程訓練的學習熱情和積極性。5.實驗教學的研究和探討加強實驗教學體系建設(shè),增加實驗教學的課時比例。根據(jù)人才培養(yǎng)要求,減少設(shè)置認知驗證性實驗,增加綜合設(shè)計型、綜合型、創(chuàng)新型的專業(yè)實驗課,鼓勵學生開展自主創(chuàng)新實驗,著力培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神。鼓勵學生參與結(jié)構(gòu)架構(gòu)模型實驗,通過親手制作結(jié)構(gòu)模型,加深對工程結(jié)構(gòu)的認識,以達到創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。同時鼓勵學生參與諸如結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽等與土木工程專業(yè)相關(guān)的競賽活動,促進第一課堂和第二課堂的有機結(jié)合。

三、結(jié)語

第4篇

[摘 要] 針對新疆少數(shù)民族大學生土建類專業(yè)的砌體結(jié)構(gòu)課程學習過程中存在的一些問題,圍繞提高教學質(zhì)量,探索適合新疆少數(shù)民族大學生特點的學習方法,提出一些可行性的建議,以便培養(yǎng)出高素質(zhì)的土木工程少數(shù)民族專業(yè)人才。

[關(guān)鍵詞] 少數(shù)民族;土木工程專業(yè);砌體結(jié)構(gòu);教學方法

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 05. 123

[中圖分類號] G642.0;TU364 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194(2017)05- 0226- 02

0 引 言

砌體結(jié)構(gòu)亦稱磚混結(jié)構(gòu),在新疆地區(qū)應(yīng)用量大、面廣的傳統(tǒng)最基本的結(jié)構(gòu)形式之一。新疆高等院校土木工程專業(yè)的少數(shù)民族學生畢業(yè)后基本都在新疆疆內(nèi)就業(yè)。他們走上工作崗位,往往最先接觸的是磚、土坯等砌體結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計、施工、管理。筆者以提高少數(shù)民族砌體結(jié)構(gòu)課程教學質(zhì)量、培養(yǎng)學生工程理論與實踐能力為主線, 在教學方法和教學內(nèi)容上進行了一系列的探索、為培養(yǎng)少數(shù)民族土木工程人才培養(yǎng)提供借鑒和參考。

1 砌體結(jié)構(gòu)課程的特點

在掌握砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的基本理論和構(gòu)造要求的基礎(chǔ)上,才能順利地從事磚、砌體等建筑房屋的設(shè)計、施工等工作。砌體結(jié)構(gòu)課程涉及實驗研究、砌體結(jié)構(gòu)理論知識、砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范等多方面知識。

1.1 課程內(nèi)容多,涉及的專業(yè)基礎(chǔ)課程多

該課程綜合了力學知識 、建筑結(jié)構(gòu)荷載、建筑材料 、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)可靠度等多門課程知識。不僅內(nèi)容多, 而且涉及面廣, 基本整合了土木工程的專業(yè)基礎(chǔ)課。

1.2 計算公式的實際應(yīng)用性強

這些公式邏輯推理到實際應(yīng)用,不僅涉及力學理論知識和數(shù)學工具 ,而且需要學生對實際砌體結(jié)構(gòu)工程有一定的認識。

1.3 砌體結(jié)構(gòu)中的部分構(gòu)件形式比較抽象,不容易理解

如網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件的形式、配筋砌塊砌體剪力墻構(gòu)造要求、墻梁的形式與構(gòu)造要求等內(nèi)容都是較抽象的,對此,學生在腦海中沒有形象,就很難掌握相關(guān)的設(shè)計與計算方法。

1.4 砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多,容易混淆

例如: 構(gòu)造柱設(shè)置要求; 承重窗間墻的最小寬度、底部框架-抗震墻的最小配筋率等等。這些構(gòu)造要求都是工程中不僅要滿足的計算要求,而且要滿足抗震構(gòu)造要求,若平時學習中不重視,很容易被忽略。

2 課程學習中存在的問題

b于砌體結(jié)構(gòu)課程特點和學生生源地的特殊性,少數(shù)民族學生在學習本課程的過程中存在一些問題。歷年的該課程考試成績和課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等教學效果來看,究其原因做以下分析。

2.1 存在語言上的差異

新疆高等院校少數(shù)民族班級的學生以維吾爾族、哈薩克族、柯爾克孜族、塔吉克族、烏孜別克族等多民族學生組成,漢語對于他們而言是第二種語言。而且,大學授課語言和所用課程教材均為漢語,使得少數(shù)民族學生對本課程的理解與運用能力上受到直接的影響。

2.2 學生對砌體種類與構(gòu)件缺乏形象認識

一般砌體分為磚砌體、石砌體、配筋砌體和砌塊砌體。其中學生比較能想象到的是磚砌體和砌塊砌體,而配筋砌體和石砌體見得比較少,因此上課的過程中比較難想象。在砌體結(jié)構(gòu)中還有圈梁、墻梁和構(gòu)造柱等一些構(gòu)件。學生對這些構(gòu)件缺乏形象認識的情況下,這種授課方式使學生很難理解課堂內(nèi)容。例如,在構(gòu)造柱部分,無論如何講解構(gòu)造柱的概念、作用、布置數(shù)量和平面位置等知識,大部分學生就是無法掌握。在圈梁、墻梁等部分,無論如何給學生講解墻梁、圈梁的基本概念、縱向受力鋼筋位置、作用等知識,大部分學生就是很難理解與掌握。

2.3 缺乏工程實踐學習與鍛煉

砌體結(jié)構(gòu)課程是實踐性很強的應(yīng)用型課程。實踐教學是砌體結(jié)構(gòu)課程非常重要的教學環(huán)節(jié),是培養(yǎng)少數(shù)學生工程意識、實踐能力和創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它的作用和功能是理論教學所不能替代的。如何構(gòu)建適應(yīng)當?shù)亟虒W、具有地方特色的實踐教學體系,讓學生更好的掌握砌體結(jié)構(gòu)課程,已經(jīng)成為砌體結(jié)構(gòu)課程教學改革的重要課題。

3 關(guān)于課程教學的幾點思考

3.1 結(jié)合當?shù)亟ㄖ锏奶厣?,加強學生對基本概念的理解

根據(jù)砌體結(jié)構(gòu)課程特點,讓學生更好的理解砌體結(jié)構(gòu)教學內(nèi)容,結(jié)合新疆當?shù)亟ㄖ奶攸c,給學生拓展生土、土坯等砌體。土坯砌體房屋在新疆歷史悠久,因地制宜、具有經(jīng)濟傳統(tǒng)民居特色的建筑物。

通過對比傳統(tǒng)土坯房屋與現(xiàn)在應(yīng)用廣泛的砌體結(jié)構(gòu)在材料性能、承載能力、墻體穩(wěn)定性能、構(gòu)造要求等方面,加強學生對砌體結(jié)構(gòu)基本概念和受力情況有更好的理解和掌握。

3.2 提高學生對專業(yè)詞匯的理解與掌握

漢語對于少數(shù)民族學生而言是第二種語言,使得部分少數(shù)民族學生對本課程的理解與掌握受到直接的影響。因此在授課過程充分發(fā)揮作為少數(shù)民族老師的優(yōu)點,對基本的概念、基本專業(yè)詞匯用雙語解釋它們的含義和意義,幫助同學們在聽課過程中,能更好地理解和掌握砌體結(jié)構(gòu)知識。

3.3 加強課后練習,培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力

對于學生的課后作業(yè),除了布置必要的、緊跟著教學計劃的基礎(chǔ)性的聯(lián)系,還應(yīng)該增加一些理論與實踐緊密結(jié)合的聯(lián)系題,考查學生對相關(guān)設(shè)計規(guī)范的掌握和應(yīng)用情況,通過此類聯(lián)系可逐步培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際能力。另外,通過開展網(wǎng)上答疑為教師與學生之間隨時隨地的教與學的提供互動平臺。還有就是要重視學生的作業(yè)完成情況,針對學生作業(yè)中反映出的問題,加強課后的輔導,以達到布置作業(yè)的目的。

3.4 加強學生實踐活動

砌體結(jié)構(gòu)在全新疆應(yīng)用非常廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一。大量的平房、低多層建筑以及地下工程、水利工程的構(gòu)筑物都可采用磚混結(jié)構(gòu)。我們通過土木工程專業(yè)的認識實習,組織學生去當?shù)赜写硇缘钠鲶w建筑物和施工現(xiàn)場參觀。這樣可以讓學生在上砌體結(jié)構(gòu)課程之前就有感性的認識。有條件允許的情況下,充分利用當?shù)氐奶厣ㄖ锖痛髮W生寒暑假的時間,引導學生去參加實踐活動,這樣能讓學生了解更多的實際工程情況。

4 結(jié) 語

在新疆少數(shù)民族土木工程專業(yè)砌體結(jié)構(gòu)的課程教學中,砌體結(jié)構(gòu)教學的特點與少數(shù)民族學生的特點相結(jié)合,充分發(fā)揮當?shù)亟ㄖ锏奶厣匾晫W生理解基本概念和基本原理,重視培養(yǎng)學生的理論聯(lián)系實踐能力培養(yǎng),提高學生的專業(yè)知識,同時提高學生專業(yè)交流能力,培養(yǎng)成為今后的工作過程中快速適應(yīng)工程需要的土木工程專業(yè)人才。

主要參考文獻

[1]齊岳,趙文軍,李方慧.砌體結(jié)構(gòu)課程教學改革探討[J].高等建筑教育,2014,23(1):58-60.

第5篇

收稿日期:2012-11-15

作者簡介:肖明葵(1952-),女,重慶大學城市科技學院教授,博士,主要從事結(jié)構(gòu)工程、力學研究,(E-mail).cn。

摘要:從應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標出發(fā),考慮生源實際情況,結(jié)合《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》中對力學系列課程知識點的需求,提出了獨立學院土木工程專業(yè)基礎(chǔ)力學課程及教材建設(shè)的意義和方法,建議在教學中加入工程力學應(yīng)用方面的具體內(nèi)容,為培養(yǎng)應(yīng)用型人才提供更好的課程平臺。

關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)力學;課程建設(shè);教材建設(shè);獨立學院;土木工程專業(yè)

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2013)03-0055-03 一、獨立學院辦學定位及特色專業(yè)建設(shè)需求

獨立學院是由國家機構(gòu)以外的社會組織或個人出資舉辦的本科學歷教育高等學校。自2008年教育部關(guān)于《獨立學院設(shè)置與管理辦法》[1]出臺以后,獨立學院發(fā)展迅速,規(guī)模效應(yīng)已經(jīng)形成。獨立學院辦學主要定位于應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng),專業(yè)設(shè)置以市場為導向,服務(wù)地方經(jīng)濟。因此,在西部大開發(fā)的形勢下,重慶大學城市科技學院土木工程專業(yè)成為學院的特色專業(yè)之一,為地方建設(shè)培養(yǎng)亟需的應(yīng)用型專業(yè)人才。

土木工程專業(yè)學習的重要基礎(chǔ)課程是力學課程,力學課程是學習后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ),也是學生今后參加建設(shè)工作必須掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識。學生無論就業(yè)于設(shè)計單位還是施工單位,力學知識必不可少,即使是在施工單位,也會碰到諸如塔吊或腳手架的強度和穩(wěn)定性、模板強度等施工力學問題。因此,獨立學院土木工程專業(yè)中,基礎(chǔ)力學課程是基礎(chǔ)課程建設(shè)的重點。

二、獨立學院基礎(chǔ)力學課程建設(shè)和教材建設(shè)現(xiàn)狀

課程建設(shè)水平高低直接影響學校教育教學質(zhì)量,課程建設(shè)的重點是教學內(nèi)容改革、教材建設(shè)和師資隊伍建設(shè),其中,教材建設(shè)是重點之一。獨立學院依托于母體學校,實行相對獨立的運作模式,資源共享。大多數(shù)獨立學院在依托母體學校辦學的過程中,課程建設(shè)基本應(yīng)用母體學校的建設(shè)成果,即課程設(shè)置和教材使用等都與母體學校基本一致,這是獨立學院課程建設(shè)和教材建設(shè)的一大弊端。目前獨立學院招收的學生入學成績等狀況不如母體學校,培養(yǎng)定位也與母體學校有較大差別,屬于培養(yǎng)應(yīng)用型本科層次。土木工程專業(yè)的學生就業(yè)方向基本是到基層建設(shè)單位從事施工、監(jiān)理等技術(shù)工作。而能夠舉辦獨立學院的母體學校大多是211、985學校,屬于研究型學校,同類課程所用教材對于獨立學院的學生來說,理論教學內(nèi)容偏多偏難,實踐性嚴重不足,針對性不強,對培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學也極為不利。獨立學院的培養(yǎng)方向又有別于高職高專,屬于本科層次,不應(yīng)定位在僅僅培養(yǎng)動手操作的能力層面。因此,針對獨立學院本科學生的課程和教材改革,已經(jīng)提到議事日程。

三、獨立學院基礎(chǔ)力學課程建設(shè)和教材編寫定位

課程建設(shè)和教材編寫定位應(yīng)符合學院的培養(yǎng)目標。獨立學院的培養(yǎng)目標是服務(wù)地方、服務(wù)基層,培養(yǎng)為地方經(jīng)濟服務(wù)的應(yīng)用型人才。一般而言,課程內(nèi)容設(shè)置和教材內(nèi)容改革應(yīng)該針對學院的培養(yǎng)目標,保證夠用、適用、好用。

力學課程對于工科學生,特別是土木工程專業(yè)的學生,是很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。土木工程專業(yè)的學生在大學期間學習的力學課程有理論力學、材料力學、結(jié)構(gòu)力學、流體力學、土力學、彈性力學等?;A(chǔ)力學課程則包括理論力學和材料力學課程。因此,文章的討論主要針對理論力學和材料力學這兩門基礎(chǔ)力學的課程內(nèi)容改革和教材編寫定位進行討論。

理論力學[2]和材料力學[3]是土木工程專業(yè)學生必修的基礎(chǔ)力學課程,通過課程的學習,構(gòu)筑工程技術(shù)力學知識基礎(chǔ),建立物體運動與受力狀態(tài)的關(guān)系,掌握質(zhì)點、質(zhì)點系和剛體的平衡,機械運動及動力學問題的基本規(guī)律及其研究方法,使學生明確桿件強度、剛度和穩(wěn)定性問題的基本概念,掌握構(gòu)件的基本變形及其應(yīng)力應(yīng)變的求解方法。通過力學課程的學習,使學生掌握相應(yīng)的理論知識,并具有比較熟練的力學計算能力,培養(yǎng)學生的力學素質(zhì)和定性、定量分析能力,以及分析解決某些實際工程問題中的力學問題能力。通過力學實驗課程,掌握測定金屬材料性質(zhì)的基本知識、基本技能和基本方法,了解實驗應(yīng)力的基本概念并初步掌握驗證材料力學理論公式的方法,培養(yǎng)學生初步的實驗能力,為學生學習相關(guān)專業(yè)課程及進行結(jié)構(gòu)設(shè)計奠定良好基礎(chǔ)。通過力學課程的學習,為一系列后續(xù)專業(yè)課程,如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、建筑施工等課程打下必要的基礎(chǔ),也可為學生在今后工作中解決所碰到的力學問題提供理論依據(jù)。因此,獨立學院的學生,必須掌握基礎(chǔ)力學的基本知識和基本概念。

2010年,土木工程專業(yè)指導委員會就土木工程專業(yè)中各知識點的需求和各個知識點的學時建議,頒布了《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》[4],對力學系列課程知識點的需求提出了指導性的意見。但是,該規(guī)范所給出的只是對本科院校土木工程專業(yè)所需知識點的最低需求,并沒有明確各類高校的最低知識點的理論深度及其應(yīng)用要求。

遵照規(guī)范建議,結(jié)合獨立學院的教學實際,基礎(chǔ)力學課程建設(shè)和教材建設(shè)的定位應(yīng)為“緊扣最新規(guī)范,體現(xiàn)區(qū)域特色,強調(diào)工程實踐,服務(wù)人才培養(yǎng)”。在課程建設(shè)和教材建設(shè)中,教學內(nèi)容的設(shè)置和教材內(nèi)容的改革都應(yīng)該符合規(guī)范中對各門課程的基本要求,緊密結(jié)合獨立學院應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標,理論上高于高職學院,實踐上強于重點本科母體學校。力學課程教學內(nèi)容和教材內(nèi)容應(yīng)在保證理論知識體系的基礎(chǔ)上,加入力學知識在實際中應(yīng)用的工程實例,以便學生在掌握力學理論課程的同時,了解力學在工程中的實際應(yīng)用,同時培養(yǎng)學生應(yīng)用力學知識和原理解決工程實際中的力學問題的能力,以使學生在今后專業(yè)課程學習和工作中,力學知識夠用,并且會用。在教學內(nèi)容設(shè)置和教材內(nèi)容的改革中,還應(yīng)該加入最新科技發(fā)展的新知識,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

四、基礎(chǔ)力學課程內(nèi)容和教材編寫內(nèi)容選取

按照《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》[3]中對力學系列課程知識點的需求,筆者認為獨立學院基礎(chǔ)力學課程內(nèi)容和教材內(nèi)容的設(shè)置應(yīng)該滿足規(guī)范中的最低要求,各知識點有所側(cè)重,并在各知識點的理論介紹后,加入大量力學在工程中的應(yīng)用實例。由于具體的各個知識點在《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》[3] 中已經(jīng)列出,筆者只討論基礎(chǔ)力學課程各個知識點理論的基本講解深度和工程實際問題在基礎(chǔ)力學教學中的應(yīng)用。

在理論力學課程中,靜力學部分應(yīng)為課程的重點,理論上由淺入深、循序漸進,課程設(shè)置在講解力學基本原理和基本概念之后,由平面力系到空間力系進行分析,理論上重視力學基本原理和基本概念、力系的簡化和平衡理論。在平面力系的簡化和平衡分析中,加入預制板、梁、柱子等預制構(gòu)件吊裝時的吊點位置,起重機的傾覆穩(wěn)定性問題,腳手架的靜力平衡問題,以及多跨梁、剛架、桁架等多種結(jié)構(gòu)的平衡問題,約束反力的求解等工程實際力學分析問題。這部分需要學生透徹掌握相關(guān)理論,熟悉各種結(jié)構(gòu),包括物體系統(tǒng)的約束反力分析和計算,以便為后續(xù)的材料力學課程和結(jié)構(gòu)力學課程學習奠定一定的基礎(chǔ)。

材料力學課程重點為5種基本變形概念,內(nèi)力和變形分析,強度、剛度和壓桿穩(wěn)定理論。要求學生熟練掌握基本變形和內(nèi)力的分析與求解,在此基礎(chǔ)上,再針對理論力學課程中所涉及的相同工程問題,討論起吊構(gòu)件的內(nèi)力和變形條件,構(gòu)件截面上的最大彎矩最小時,相應(yīng)的變形最小,考慮吊裝時構(gòu)件的材料特征,以便安全起吊。在討論壓桿穩(wěn)定問題時,結(jié)合起重機械如塔機的桿件穩(wěn)定性問題分析,討論塔機在達到其自由高度繼續(xù)向上頂升接高時,如何增強其穩(wěn)定系數(shù)保持起重能力,避免失穩(wěn),以及塔機構(gòu)件的壓桿穩(wěn)定等工程實際問題。在講解內(nèi)力和變形的基本概念后,加入多跨梁、剛架、桁架等具體工程問題的內(nèi)力和變形分析。在講解強度理論后,分析上述工程實例的強度問題。所有這些實際工程問題以例題和習題的形式加入教材中,使學生在學習理論的同時,學會理論知識在工程中的應(yīng)用。

由于現(xiàn)代科技的發(fā)展和對結(jié)構(gòu)抵御地震、風災能力的重視,理論力學的運動學和動力學部分的基本內(nèi)容的掌握也是必須的。即使獨立學院學生今后主要從事工程一線的工作, 也會在建筑機械的使用中碰到建筑機械的力學問題;因此,運動學和動力學部分的教學內(nèi)容和教材內(nèi)容,保留《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》[4]中對這部分知識點的最低要求,針對學生特點,在復合運動速度和加速度合成定理的推導中,采用物理意義更為明確、直觀的幾何法進行推導,與985、211大學在這門課程教學中采用解析法推導相區(qū)別,避免了復雜的數(shù)學推導。在動力學中,重點為三大普適定理及其綜合應(yīng)用,以及達朗貝爾原理的掌握。

隨著經(jīng)濟和科技水平的迅猛發(fā)展,土木工程建設(shè)也迎來了發(fā)展的好時期和好機遇, 結(jié)構(gòu)形式越來越復雜,施工方法和技術(shù)也越加先進。北京奧運場館、浦東國際機場、上海金茂大廈、國家大劇院、深圳帝王大廈,美國的亞特蘭大索穹頂、英國的千年穹頂和石油大廈、澳大利亞的天空穹頂?shù)冉ㄖ瑹o一不體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的復雜性和施工的難度。結(jié)構(gòu)每一階段的施工過程,都伴隨著邊界約束的變化、構(gòu)件的增刪、溫度的變化以及預應(yīng)力結(jié)構(gòu)的預應(yīng)力動態(tài)施加等變化。施工中的滑輪力學和拆撐時的力學分析問題,都需要現(xiàn)場工程師去面對。因此,在基礎(chǔ)力學的基本理論和實際工程應(yīng)用學習的基礎(chǔ)上,加入滑輪力學、施工過程的時變力學、施工過程中的應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測等最新施工力學分析成果的介紹,有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和今后處理實際工程中復雜問題的能力。

五、結(jié)語

獨立學院土木工程專業(yè)基礎(chǔ)力學的課程建設(shè)和教材建設(shè)有別于母體學校和高職高專學校,從培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)目標出發(fā),考慮生源實際情況,結(jié)合《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》[3]中對力學系列課程知識點的需求,對獨立學院土木工程專業(yè)基礎(chǔ)力學課程及教材建設(shè)提出建議,倡導在教學內(nèi)容和教材中加入工程應(yīng)用方面的力學知識,為培養(yǎng)應(yīng)用型人才提供更好的課程平臺。

參考文獻:

[1] 教育部令第26號.獨立學院設(shè)置與管理辦法[Z].2008.

[2] 肖明葵.理論力學[M].北京:機械工業(yè)出版社,2007.

[3] 劉德華.材料力學[M].重慶:重慶大學出版社,2010.

[4] 土木工程專業(yè)指導委員會.高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011.

Course and textbook construction of mechanics and materials strength for

civil engineering in independent colleges

XIAO Mingkui, REN Xiaoqin, XIANG Juan, ZOU Zhaowen

(City College of Science and Technology, Chongqing University, Chongqing 402160, P. R. China)

第6篇

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用型人才;土木工程;混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

湖北文理學院原名襄樊學院,1998年3月經(jīng)國家教委批準在原襄陽師范高等??茖W校、襄樊職業(yè)大學和襄樊教育學院基礎(chǔ)上合并組建而成,是一所應(yīng)用型本科教育為主的地方性綜合大學,作為土木工程專業(yè),更是服務(wù)于第一線,培養(yǎng)應(yīng)用型人才成為了土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系中的重要方向,同時也是我院提出的"雙證通融"的土木工程卓越工程師培養(yǎng)計劃的要求。

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》是土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,也是一門必修學位課程,是一門實踐性很強與現(xiàn)行的規(guī)范、規(guī)程等有關(guān)的課程,不僅要培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng),也要培養(yǎng)學生的工程設(shè)計能力。

1.課程在土木工程專業(yè)的定位和執(zhí)業(yè)資格考試對課程教學的要求

本課程主要研究的是混凝土基本構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計方法及梁板結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法。其分析和解決問題的方法,是后續(xù)設(shè)計類專業(yè)課進行設(shè)計的基礎(chǔ),同時對于向其它學科和工程領(lǐng)域擴展也十分必要。

在注冊結(jié)構(gòu)工程師考試中本課程占有非常主要的地位,分別出現(xiàn)在一級注冊結(jié)構(gòu)師基礎(chǔ)和專業(yè)考試和二級注冊結(jié)構(gòu)師專業(yè)考試中。其中一級注冊結(jié)構(gòu)師基礎(chǔ)考試是放在結(jié)構(gòu)設(shè)計課程中,占4~5題,二級注冊結(jié)構(gòu)師專業(yè)考試是以一門課程形式出現(xiàn),占20題,考試內(nèi)容涵蓋了《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》中從鋼筋混凝土構(gòu)件至預應(yīng)力混凝土構(gòu)件的所有知識點,這些都是人才培養(yǎng)和執(zhí)業(yè)資格考試對課程教學的要求。

2. 課程教學中存在的問題

(1)教學內(nèi)容上偏重公式的講解和應(yīng)用而不重視基本概念和構(gòu)造措施的理解,不注意 結(jié)合規(guī)范,沒有使學生養(yǎng)成查閱規(guī)范的好習慣;(2)教學手段上單一枯燥,以注入式教學為主,不能很好地調(diào)動學生學習的主動性和積極性,教學效果不好;(3)教學過程中雖然聯(lián)系了一些實際工程,但只是泛泛介紹,學生感覺比較空洞,實際工程能力偏低,即使完成了課程設(shè)計,但教學效果并不理想【1】。

3. 教學改革措施

根據(jù)本課程要求及特點,結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求,針對課程教學中存在的問題,從優(yōu)化重組教學內(nèi)容、改進教學方法、改進實踐教學方法三個方面著手。

(1) 根據(jù)教學大綱,結(jié)合規(guī)范和執(zhí)業(yè)資格考試要求優(yōu)化重組教學內(nèi)容

根據(jù)我院"雙證通融"的土木工程卓越工程師培養(yǎng)計劃修訂的2014版人才培養(yǎng)大綱,優(yōu)化重組教學內(nèi)容首先應(yīng)考慮加強學生對基本概念的理解,正確理解基本概念是掌握設(shè)計

理論,靈活運用計算方法的前提;其次加強對設(shè)計規(guī)范的學習,根據(jù)2011年開始執(zhí)行的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》( GB50010 -2010),教師在講解時應(yīng)注意新舊規(guī)范的不同,加強學生對規(guī)范條文的學習和理解,學會如何查閱規(guī)范;再次,加強部分內(nèi)容的講解,這里主要指的是兩部分內(nèi)容,一是構(gòu)造措施的講解,學生對基本公式比較容易理解,但在應(yīng)用時往往將構(gòu)造措施丟掉了,如在確定縱向鋼筋的根數(shù)時忽略了對其直徑、級別及間距等要求,計算是正確的,但結(jié)果卻是錯誤的;二是加強對重點章節(jié)的講解,如基本構(gòu)件設(shè)計中,受彎構(gòu)件和受壓構(gòu)件設(shè)計應(yīng)重點講解【2】;最后,注意與執(zhí)業(yè)資格考試內(nèi)容相結(jié)合,執(zhí)業(yè)資格考試側(cè)重于從知識結(jié)構(gòu)、專業(yè)體系和某一學科自身的系統(tǒng)性來設(shè)計每一道考題,講解時應(yīng)注意知識的系統(tǒng)化、理論化。

(2)改進教學方法

教師在教學過程中應(yīng)重視改進教學方法,應(yīng)引入反復教學法、啟發(fā)式、案例教學法等多種課堂教學形式以激發(fā)學生的學習樂趣和積極性。對重點內(nèi)容應(yīng)采用反復教學法,如結(jié)構(gòu)設(shè)計原理,應(yīng)在基本構(gòu)件設(shè)計的每章中重復講解,加深學生對其的理解;對于概念原理多的內(nèi)容,采用啟發(fā)式教學方法,培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力,激發(fā)學生的自主學習熱情,提高學習興趣,而且通過對解決問題方法的探索,可以激發(fā)學生的創(chuàng)造熱情,培養(yǎng)創(chuàng)新能力;案例教學法目前已廣泛運用在土木工程專業(yè)課中,通過對實際案例的研究、分析、學生討論及課后總結(jié)評析,提高學生主動分析并掌握問題重點的能力, 強化學生獨立思考問題的能力, 另外, 還可以使學生加深對現(xiàn)實工程情況的了解,通過互相溝通, 培養(yǎng)和發(fā)揚團隊精神。

( 3) 實踐教學方法的改進 實踐教學在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中占有重要的定位,是培養(yǎng)學生工程實踐能力的重要教學環(huán)

節(jié)。應(yīng)從以下幾點改進實踐教學:為增強學生對土木工程結(jié)構(gòu)的空間想象力,可將實體模型引入課堂教學,提高學生對土木工程體系概念的整體思維能力和空間想象力;課程設(shè)計可采用真題真做和假題真做相結(jié)合,務(wù)必做到一人一題,達到鍛煉學生分析問題解決問題的能力;鼓勵學生積極參加結(jié)構(gòu)競賽,提高學生綜合運用知識的能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

綜上所述,通過以上教學改革措施,能有效提高混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程教學質(zhì)量,達到應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標。

參考文獻:

[1] 宋巖.基于卓越工程師計劃的"混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理"課程教學改革[J].蘭州教育學院學報.2013, 12(29):83-84.

第7篇

關(guān)鍵詞:土木工程抗震;教學改革;教學實踐;教學方法

中圖分類號:TU-4 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2016)01-0085-03

地震是一種突發(fā)的自然災害,是地球內(nèi)部構(gòu)造運動的結(jié)果。地球上每年發(fā)生的地震約500萬次,其中有感地震約15萬次,造成嚴重破壞的地震約20次。中國是一個多地震國家,地震發(fā)生的區(qū)域范圍廣、強度大。20世紀全世界發(fā)生過20多次7級以上的大地震,死亡100多萬人。1920年中國海原8.5級地震死亡20萬人;1976年中國唐山7.6級地震死亡24萬人,16萬人傷殘,財產(chǎn)損失30億元以上,名列20世紀世界地震史死亡人數(shù)之首;2008年中國汶川8.0級地震造成約7萬人死亡,約37萬人受傷,約1.8萬人失蹤,直接經(jīng)濟損失8452億元,是以來破壞力最大的地震,也是繼唐山大地震后傷亡最慘重的一次。為了減輕建筑的地震破壞,減輕人員傷亡,減少經(jīng)濟損失,將損失降低到最小程度,土木工程專業(yè)技術(shù)人員需要掌握有關(guān)抗震的知識,對結(jié)構(gòu)進行抗震設(shè)計。

一、土木工程抗震課程教學中存在的問題

土木工程抗震是土木工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課,土木工程專業(yè)學生學好這門課將會受益匪淺,但是現(xiàn)狀卻不令人滿意。目前在本科教學中,該課程課時一般在40學時左右,課時相對較少,但該課程涉及到的內(nèi)容又較多,主要涉及到結(jié)構(gòu)動力學、混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計、砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計、工業(yè)廠房抗震設(shè)計、橋梁工程抗震設(shè)計等。該課程一般安排在第六學期或第七學期,這一時期是學生忙于研究生考試復習和找工作階段,一部分學生身在課堂但心在別處,往往心不在焉,學生學習該課程積極性不高。如何在有限的教學課時內(nèi)完成教學任務(wù),提高課堂教學效果,對教師來說是一大挑戰(zhàn)。土木工程抗震課程教學改革的目的是在有限的課時內(nèi)提高該課程的教學質(zhì)量,增強學生對土木工程專業(yè)課程的興趣,以培養(yǎng)既掌握專業(yè)所要求的知識和技能,又熟悉相關(guān)專業(yè)知識的較全面型人才[1]。

二、土木工程抗震課程教學改革采取的措施與實踐

近年來,作者結(jié)合自身的教學實踐,積極進行土木工程抗震課程教學改革,在教學手段、教學內(nèi)容、教學方式等方面進行了一些有益的改革與實踐,取得了良好的教學效果。

(一)上好緒論課,激發(fā)學生學習土木工程抗震的興趣

緒論課是土木工程抗震的開篇,作為教師來說應(yīng)高度重視緒論課的教學。因為緒論課是學生了解土木工程抗震這門課的窗口。緒論課上得好不好對整個課程的教學成功與否至關(guān)重要。通過緒論課的學習,要讓學生對土木工程抗震這門課有一個大致的了解,深刻理解學習這門課的目的是什么,為什么要學習這門課,這門課對土木工程專業(yè)學生來講起多大的作用,使學生深切地感受到土木工程抗震這門課的重要性,使學生深刻認識到現(xiàn)在不學好土木工程抗震方面的知識,將來在實際工作中萬一出現(xiàn)失誤,有可能造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失,提高學生學習這門課程的自覺性、主動性和積極性。怎樣才能上好緒論課呢?作者認為不妨采用多媒體條件下的案例教學法[2]。多媒體案例教學通過采用大量真實、典型的案例和大量的圖片資料,使教學更加直觀、形象。例如將汶川地震的相關(guān)資料引入課堂,“2008年5月12日14時28分04秒,在四川省阿壩藏族羌族自治州汶川縣發(fā)生里氏8.0級地震,震源深度14公里,震中烈度11度,地震持續(xù)時間約為2分鐘,地震造成69227人遇難,374643人受傷,17923人失蹤,直接經(jīng)濟損失8452億元?!蓖ㄟ^上述資料,可以啟發(fā)學生認真思考以下問題:(1)為什么這次地震稱為汶川地震,引出“震中”這個概念;(2)里氏8.0級地震是怎么測定的,引出“里氏震級”概念和震級的測定方法;(3)從“震源深度14公里”可以引出“震源深度”這個概念,根據(jù)震源深度地震可以劃分為哪些類型,汶川地震屬于哪一個類型。在緒論中給學生講述地震災害時,可以通過多媒體將汶川地震造成的震害分類給學生顯示出來。在給學生演示汶川地震所造成的災害時,啟發(fā)學生思考為什么會造成這樣的破壞,通過這些破壞現(xiàn)象,我們能否從中發(fā)現(xiàn)一些地震破壞規(guī)律,在今后的設(shè)計中我們可以采取什么樣的措施來減輕這些震害。

(二)多媒體與板書相結(jié)合,提高課堂教學效果

在進行土木工程抗震課程教學中,盡可能采用多媒體與板書相結(jié)合的方式提高課堂教學效果。一方面采用多媒體教學具有形象、生動、直觀、易于理解優(yōu)點。土木工程抗震課中,一些內(nèi)容適合采用多媒體教學,例如地震災害(主要包括地表破壞、工程結(jié)構(gòu)破壞、次生災害、人員傷亡等),采用多媒體教學可以直觀地把災害顯示給學生,學生從地震災害圖片中也更容易理解和掌握有關(guān)地震造成的破壞。當然,并不是任何問題都適合采用多媒體教學。土木工程抗震課中有些內(nèi)容適合采用板書教學,比如給學生講解振型分解反應(yīng)譜法和底部剪力法算例時,采用板書教學更合適些。這樣的算例采用板書教學可以給學生留有足夠的時間思考、琢磨和消化,讓學生更容易掌握振型分解反應(yīng)譜法和底部剪力法的計算步驟,知道采用上述方法計算地震作用時需要哪些步驟。因此,對于該課程來說,最好的教學手段是多媒體與板書相結(jié)合,優(yōu)勢互補,提高課堂教學效果。此外,在土木工程抗震的課堂教學中,作者嘗試采用雙語教學[3]。將課堂上易于用英語表達清楚的內(nèi)容做成英語課件,一些專業(yè)詞匯用英語來表達。在近幾年的雙語教學實踐活動中,作者發(fā)現(xiàn)采用雙語授課在一定程度上能夠幫助學生理解專業(yè)知識。但是采用雙語教學也存在較大的難度,最大的難度在于沒有合適的符合《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010)的英語教材。

(三)調(diào)整教學內(nèi)容,適應(yīng)新的教學要求

土木工程抗震教學內(nèi)容可以分為“基礎(chǔ)篇”和“應(yīng)用篇”兩部分[1]。基礎(chǔ)篇是土木工程抗震基礎(chǔ)知識,主要包括地震基礎(chǔ)知識,土木工程抗震概念設(shè)計,場地、地基和基礎(chǔ),地震作用與結(jié)構(gòu)抗震驗算,結(jié)構(gòu)隔震與消能減震等內(nèi)容。在進行基礎(chǔ)篇講解時,應(yīng)重點講授基本概念和原理,注重基本概念和基本原理的講解。土木工程抗震概念設(shè)計是根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗等所形成的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想,進行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細部構(gòu)造的過程??拐鸶拍钤O(shè)計在整個土木工程抗震設(shè)計中占有重要位置,它貫穿于整個工程設(shè)計過程中,從一定意義上說,它比抗震計算更為重要,原因在于地震具有很強的不確定性、隨機性等,想要精確進行抗震計算比較困難。要想使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能,很大程度上取決于良好的概念設(shè)計,有必要加強學生抗震概念設(shè)計的能力。應(yīng)用篇是抗震設(shè)計原理在不同結(jié)構(gòu)形式中的具體應(yīng)用,主要包括混凝土結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計、砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計、單層工業(yè)廠房抗震設(shè)計、橋梁工程抗震設(shè)計等。該部分內(nèi)容應(yīng)根據(jù)不同的專業(yè)方向有重點地講解其中的內(nèi)容,做到因?qū)I(yè)方向而異,根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式特點重點從抗震概念設(shè)計、抗震計算和抗震構(gòu)造措施等方面進行講解,拓寬學生的專業(yè)知識,使其學會靈活運用工程專業(yè)知識解決工程實際問題的能力。

(四)將最新科研成果融入課堂教學中

在講授土木工程抗震課程時,作者結(jié)合自身的科研工作專門抽出時間,給學生進行有關(guān)抗震的專題講座,例如進行基于性能的抗震設(shè)計專題講座、基礎(chǔ)隔震設(shè)計專題講座、振動控制專題講座等,將最新的科研成果融入課堂教學中。進一步加強科研與教學的結(jié)合,及時將最新科研成果引入到課堂教學中,盡可能發(fā)揮科研對教學的支撐和反哺作用。

三、結(jié)語

土木工程抗震課程課時少,內(nèi)容多,具有較強的綜合性。作者通過對該課程在教學手段、教學內(nèi)容、教學方式等方面的教學改革與實踐,在一定程度上提高了課堂教學效果,在激發(fā)學生使命感的同時,增強了其主人翁意識。當然,課程教學改革永無止境,還有許多地方需要進一步完善,達到進一步提高課堂教學效果的目的。

參考文獻:

[1]尚守平,封周權(quán),李崢.“工程結(jié)構(gòu)抗震”課程教學改革研究[J].建筑教育改革理論與實踐,2006(8):221-224

[2]梁炯豐,易萍華,何春鋒.多媒體條件下案例教學法在建筑抗震設(shè)計中的應(yīng)用[J].高等建筑教育,2009,18(1):134-136