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关键词:土木工程 土木工程材料 课程标准
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)02(b)-0082-02
课程标准是规定某一学科的课程性质、课程目标、内容目标、实施建议的教学指导性文件[1-3]。课程标准与教学大纲相比,在课程的基本理念、课程目标、课程实施建议等几部分阐述的详细、明确,特别是提出了面向全体学生的学习基本要求。土木工程材料课程是土木工程专业的一门专业基础课程,其教学目的是使学生掌握有关土木工程材料的性质,应用的基本知识以及必要的基础理论,了解工程材料性质和材料结构的关系,以及改善性能的途径,并获得主要土木工程材料的试验方法的基本技能训练。通过该课程的学习,为将来从事专业技术工作时,能够针对不同工程,合理地选择和使用材料打下理论基础,并能与后续课程密切配合,了解材料与设计参数及施工措施的相互关系。《土木工程材料》课程标准的制订显得尤为重要。
1 土木工程材料课程设计的理念及思路
该课程主要是为了使未来的建设工程师了解和掌握工程中常用材料的基本性能与应用方法,因此,在教学中应始终贯彻工程应用和创新两种理念,加强土木工程材料在工程实际中的应用及重视感性认识, 通过实验和情景式教学提高学生实践能力,鼓励科学探索,培养创新意识。因此,土木工程材料力学课程的教学,应从工程事例出发,回归于工程应用,以项目的形式组织教学,加强演示实验,采用启发式教学,加强学生创新意识的培养。
2 土木工程材料课程目标
《土木工程材料》课程的知识目标是让学生充分了解材料的组成以及结构对材料性质的影响,了解外界因素对材料性质的影响,了解各主要性质间的相互关系,初步学会主要建筑材料的试验方法并掌握材料的组成、性质及技术要求等。通过学习使学生会利用理论知识知道改善材料性质的措施,熟悉有关国家标准或行业标准,根据工程要求能够合理地选用材料。
3 土木工程材料课程内容及要求
土木工程材料课程可以以不同项目为教学组织主线[4],以不同任务作为教学模块,分为11个教学单元。
(1)土木工程材料的基本性质。主要内容包括材料的基本物理性质、材料的力学性质、材料与水有关的性质、材料的热性质、材料的耐久性。主要让学生熟悉材料的物理性质,掌握从材料物理性质分析材料的性质方法,会根据材料的结构构造对材料的性能进行分析,熟练掌握材料的力学性质及耐久性和环境协调性,材料的结构构造对其性能的影响以及了解材料的热性质。
(2)气硬性胶凝材料。主要内容包括石膏、石灰、水玻璃。主要让学生掌握胶凝材料的分类及特征,以及原材料和生产过程;了解石膏、石灰的种类及生产;了解其制备技术及制品的技术性质。掌握水玻璃的生产及特征,应用;掌握水泥的生产和水泥的组成材料,会根据胶凝材料的特征在实际生产中加以应用。
(3)水泥。主要内容包括通用硅酸盐水泥,其他品种水泥。主要让学生掌握水泥的生产和水泥的组成材料;掌握水泥水化硬化,水泥石的腐蚀与防止,水泥的技术性质;掌握水泥石防止腐蚀的措施;掌握通用硅酸盐水泥的运输、储存,通用硅酸盐水泥的特性及应用,简单了解其他品种水泥。
(4)混凝土。主要内容包括混凝土的定义与分类,普通混凝土的组成材料,混凝土拌合物和易性,混凝土的强度,混凝土的变形性能,混凝土的耐久性,混凝土质量波动与混凝土配制强度,普通混凝土配合比设计,粉煤灰混凝土,轻骨料混凝土,其他品种混凝土。主要让学生掌握混凝土组成材料的技术要求,掌握外加剂和掺合料的应用。混凝土的分类、组成材料及对组成材料的要求,混凝土常加的外加剂和掺合料的特性。通过学习混凝土拌合物的和易性及影响因素,会在实际中对混凝土的和易性进行调整;熟练掌握混凝土拌合物的和易性,了解影响和易性的主要因素;熟练掌握混凝土的强度及影响强度的主要因素;熟练掌握混凝土的配合比设计方法(初步配合比,基准配合比,实验室配合比);熟悉混凝土配制强度波动规律;了解轻骨料混凝土的性能,配合比设计及应用,熟练掌握粉煤灰混凝土及轻骨料混凝土的配合比设计及应用。
(5)建筑砂浆。主要内容包括:静矩和形心、惯性矩与惯性积、平行移轴公式主轴和主惯性矩、组合截面惯性矩的计算。主要让学生掌握建筑砂浆的组成材料及性质,砌筑砂浆的配合比设计,抹面砂浆的配制和应用。
(6)砌筑材料。主要内容包括砌筑砂浆、抹面砂浆,其它建筑砂浆。主要是让学生了解砖、砌块、砌筑石材;掌握各种墙体材料的技术性质与特性。
(7)沥青及沥青混合料。主要内容包括沥青的分类及石油沥青的基本结构组成,沥青的基本性质,沥青的技术要求与性质,沥青的掺配、改性及主要制品,沥青混合料。主要是让学生了解沥青的组成结构及石油沥青;熟练掌握石油沥青的组成、结构;熟悉石油沥青的技术性能及其标准和选用;了解改性的沥青材料及其制品。
(8)金属材料。主要内容包括建筑钢材,铝合金及制品。主要让学生理解钢材的性能及应用。熟悉钢材的分类,掌握钢材的主要技术性能,熟练掌握钢材的拉伸性能,熟悉钢材的化学成分对钢材性能的影响,掌握钢材冷加工及r效。基本了解铝合金及其制品性能。
(9)木材及制品。主要内容包括木材的分类与构造,木材的物理力学性质,木材的防腐与防火,木材的综合应用。主要让学生理解木材的性质及土木工程中常用的木材。掌握木材的主要性质,了解木材的分类与构造,了解土木工程中常用木材,了解木质材料制品和木材的防腐与防火。
(10)建筑功能材料。主要内容包括绝热材料、吸声材料。主要让学生了解绝热材料,吸声材料的概念;掌握绝热材料的特性,了解常用的绝热材料,掌握吸声材料的性质;掌握吸声材料的吸声系数,了解常用的吸声材料。
参考文献
[1] 郭培英.浅谈《化工单元操作》课程改革标准[J].内蒙古石油化工,2015(5):72-73.
[2] 任翔,石小平.基于岗位工作过程的《物流市场营销》课程标准设计[J].交通企业管理,2016,31(6):74-76.
但是工程师不是那么容易当的,工程师必须要有坚实的学术支持和理论涵养,最重要的是要有经验,在建设建筑物的同时不会有任何的失误才行。所以我要多实习,这样我在以后的工作中才不至于没有任何的经验。
20xx年5月9号到17号,我们全体土木工程专业的学生进行了为期一周的认识实习,实习范围包括我们学校的第三教学楼、第二实验楼、第四教学楼以及基础施工工地,住宅小区,南充图书馆新馆施工工地,上中坝大桥等。认识实习过程使我开阔了视野,同时也掌握了一些专业基本知识。
经过为期一个星期的认识实习,我了解了很多与专业有关的知识,还包括毕业设计的制作。实习时还学到不少建筑基本常识,比如主教学楼道向都很明确,一般都是东西朝向,这样可减少太阳直射的时间;公共建筑都有很开阔的门厅和处于明显位置的楼梯等。知道了这些知识,对于我们以后的专业学习有很大帮助。
在对建筑的介绍中老师首先告诉我们什么是容积率(容积率是项目总建筑面积与总用地面积的比值。一般用小数表示。);什么是建筑密度(建筑密度是项目总占地基地面积与总用地面积的比值。一般用百分数表示。);什么是绿地率(绿地率是项目绿地总面积与总用地面积的比值。一般用百分数表示。)接着是框架结构,也就是指由柱子、纵向梁、横向梁、楼板等构成的骨架作为承重结构,墙体是围护结构。学校的第二实验楼门厅跨度较大,采用钢筋混凝土作成的折线型结构梁,不仅使造型更加美观,而且也更加稳固,起到了很好的效果。第二实验楼采用玻璃幕墙,可使看起来更加美观,又减轻了自重,但是却造成了光污染,产生城市热导效应。房屋的都有宽一米左右的散水,其主要目的是将雨水排往建筑物外侧,防止雨水侵入建筑基础内,造成地基的不均匀沉降,同时一定宽度要求的散水也可以把雨水引离建筑。
桥梁施工时,先进行基础施工,在架设桥墩时,要先围堰,当基础为桩基时,预制桩可用捶击或震动下沉,此外也可通过自上而下地钻孔并灌混凝土浆与钢筋一起作为基础桥墩,当水比较深时可采用沉箱施工的办法。嘉陵江上的上中坝大桥是一座斜拉桥,采用单塔双锁面,锁型为扇形,有6*24根斜拉锁。斜拉桥由主梁、塔柱和斜锁三种基本构件组成,强度的钢材制成的斜锁将主梁多点吊起,将主梁承受的恒载和车辆荷载传至塔柱,再由塔柱传给地基。大桥桥面两头比中间略底,为双向四车道,另外还有人行观光道。塔柱呈”h”型,在塔柱内侧有上行楼梯,供维修使用。
在进行地基施工时,可采用土钉墙施工。土钉一般是通过钻孔、插筋、注浆来设置,但也有通过直接打人较粗的钢筋和型钢、钢管形成土钉。土钉沿通长与周围土体接触,依靠接触界面上的粘结摩阻力,与其周围土体形成复合土体,土钉在土体发生变形的条件下被动受力。并主要通过其受剪工作对土体进行加固,土钉一般与平面形成一定的角度,故称之为斜向加固体。土钉墙施工时,坡度不应大于1:0.1。土钉适用于地下水位以上或经降水后的人工填土、粘性土、弱胶结砂土的基坑支护和边坡加固。另外根据需要,也可采用护坡桩施工,锚杆施工,冒梁施工等。在采用护坡桩施工时,每进深一米,都要加模板并填充混凝土,防止坡面下滑和地下水渗漏。且挖五米以上时,还应考虑照明和通风的问题。地基施工时,还应注意桩间土的支护,以防止雨水渗透造成地基的不均匀沉降。
在今后的学习中,我有了更好的目标了,我在这次实习中知道了我所学知识中的很多不足,这事都是宝贵的经验,我会在学习的时候重点考虑,一一的将我的不足之处慢慢改正,直至作对为止。
但是工程师不是那么容易当的,工程师必须要有坚实的学术支持和理论涵养,最重要的是要有经验,在建设建筑物的同时不会有任何的失误才行。所以我要多实习,这样我在以后的工作中才不至于没有任何的经验。
20xx年5月9号到17号,我们全体土木工程专业的学生进行了为期一周的认识实习,实习范围包括我们学校的第三教学楼、第二实验楼、第四教学楼以及基础施工工地,住宅小区,南充图书馆新馆施工工地,上中坝大桥等。认识实习过程使我开阔了视野,同时也掌握了一些专业基本知识。
经过为期一个星期的认识实习,我了解了很多与专业有关的知识,还包括毕业设计的制作。实习时还学到不少建筑基本常识,比如主教学楼道向都很明确,一般都是东西朝向,这样可减少太阳直射的时间;公共建筑都有很开阔的门厅和处于明显位置的楼梯等。知道了这些知识,对于我们以后的专业学习有很大帮助。
在对建筑的介绍中老师首先告诉我们什么是容积率(容积率是项目总建筑面积与总用地面积的比值。一般用小数表示。);什么是建筑密度(建筑密度是项目总占地基地面积与总用地面积的比值。一般用百分数表示。);什么是绿地率(绿地率是项目绿地总面积与总用地面积的比值。一般用百分数表示。)接着是框架结构,也就是指由柱子、纵向梁、横向梁、楼板等构成的骨架作为承重结构,墙体是围护结构。学校的第二实验楼门厅跨度较大,采用钢筋混凝土作成的折线型结构梁,不仅使造型更加美观,而且也更加稳固,起到了很好的效果。第二实验楼采用玻璃幕墙,可使看起来更加美观,又减轻了自重,但是却造成了光污染,产生城市热导效应。房屋的外围都有宽一米左右的散水,其主要目的是将雨水排往建筑物外侧,防止雨水侵入建筑基础内,造成地基的不均匀沉降,同时一定宽度要求的散水也可以把雨水引离建筑。
桥梁施工时,先进行基础施工,在架设桥墩时,要先围堰,当基础为桩基时,预制桩可用捶击或震动下沉,此外也可通过自上而下地钻孔并灌混凝土浆与钢筋一起作为基础桥墩,当水比较深时可采用沉箱施工的办法。嘉陵江上的上中坝大桥是一座斜拉桥,采用单塔双锁面,锁型为扇形,有6*24根斜拉锁。斜拉桥由主梁、塔柱和斜锁三种基本构件组成,强度的钢材制成的斜锁将主梁多点吊起,将主梁承受的恒载和车辆荷载传至塔柱,再由塔柱传给地基。大桥桥面两头比中间略底,为双向四车道,另外还有人行观光道。塔柱呈”h”型,在塔柱内侧有上行楼梯,供维修使用。
在进行地基施工时,可采用土钉墙施工。土钉一般是通过钻孔、插筋、注浆来设置,但也有通过直接打人较粗的钢筋和型钢、钢管形成土钉。土钉沿通长与周围土体接触,依靠接触界面上的粘结摩阻力,与其周围土体形成复合土体,土钉在土体发生变形的条件下被动受力。并主要通过其受剪工作对土体进行加固,土钉一般与平面形成一定的角度,故称之为斜向加固体。土钉墙施工时,坡度不应大于1:0.1。土钉适用于地下水位以上或经降水后的人工填土、粘性土、弱胶结砂土的基坑支护和边坡加固。另外根据需要,也可采用护坡桩施工,锚杆施工,冒梁施工等。在采用护坡桩施工时,每进深一米,都要加模板并填充混凝土,防止坡面下滑和地下水渗漏。且挖五米以上时,还应考虑照明和通风的问题。地基施工时,还应注意桩间土的支护,以防止雨水渗透造成地基的不均匀沉降。
在今后的学习中,我有了更好的目标了,我在这次实习中知道了我所学知识中的很多不足,这事都是宝贵的经验,我会在学习的时候重点考虑,一一的将我的不足之处慢慢改正,直至作对为止。
关键词:土木工程;实习;改革探索;效益
土木工程专业系列工程实习是所有土木工程专业的学生所必须要完成的实践教学环节,但在实习的实际进行过程中,由于实习存在一定程度上的危险性,加之学校教学与实习的分离现象严重,学生受自身主观因素的影响对实习的重视程度不足等原因,土木工程专业的时间教学效果并不理想。文章将从实习的目的及要求为出发点进行思考,对现阶段土木工程实习中普遍存在的问题进行梳理和探讨,从而有针对性的提出相应的改革方案。
1土木工程专业系列工程实习简要介绍
1.1土木工程专业系列工程实习的目的
土木工程是对建筑、桥梁、岩土、公路等工程进行设计、施工、监测、管理等项目的作业,土木工程专业学生在专业培养学习后应当具有良好的自然科学基础,掌握一定的制图能力,具备力学、材料、施工、监测、预算等方面的基础知识以及熟悉相关的法律法规。由于土木工程专业所学知识的实际应用性较强,因此,土木工程专业的培养在重视理论教学之外,还应注重理论与实践的结合,加强学生对于理论知识在实际生产生活中的应用能力,提高学生的综合素质。土木工程专业系列工程实习的目的,就是让同学们在实践生产中加强对所学习的理论知识的理解,提升动手操作能力,理解所学和所用。
1.2土木工程专业系列工程实习的要求
土木工程的实习应当包括设计、施工、管理等多种项目的实习,但在实际的实习中,以施工实习较多。学生管理人员在实习开展前应当与施工单位沟通好学生的安全及管理工作,向每一位学生传达实习流程及安全注意事项。学校应当安排好实习的内容、时间,实习教师应当做好备课,制定一定的考核及管理制度,做好作业及评分安排。土木工程专业系统工程实习要以实习目的为依据,规划和布置好具体的实习细节,做好考核与反馈工作,促进实习达到应有的效果。
2土木工程专业系列工程实习的现状及问题
2.1土木工程专业系列工程实习基地的条件有限
土木工程专业系列工程实习中,学生参加程度最高的是施工实习,施工实习是在施工工地进行的,具有一定的危险性。现阶段,在土木工程专业系列工程实习中,学生的实习基地主要通过学校自主建设、学校联系以及学生自主联系三条途径进行解决,三种方式各有利弊。学校自主建设的实习基地成本较高,并且无法达到完全真实的工地效果,但具有安全保障性强、联系方便等优点。[1]工程项目的工地往往考虑到安全、管理等方面的因素,愿意承接学校大批量学生的并不多,因此学校能够联系到的实习工地数量有限。学生自主联系实习工地不方便学校进行统一的管理,学生的实习效果缺乏专业老师的指导,具体的实习过程不易控制,学生的实习质量也难以得到保证。实习基地的条件的限制,给土木工程专业学生的实习工作带来诸多困难,是改革中亟待解决的问题。
2.2学生对实习的重视程度有待提升
学生对实习的重视程度一方面来自于实习的考核方式,另一方面主要来自于学校的重视程度及引导方式。在教学中,教学项目的考核方式对学生的重视程度具有引导作用。我国土木工程专业实习普遍存在着考核方式不当、考核成绩占有比重较小等情况,这在一定程度上造成了学生对于实习重视程度不足的情况。学校对实习的重视程度、投入力度以及教师的引导方法等也在一定程度上影响着学生对于实习的认识,学生在不严谨的实习工作部署下,易产生懈怠心理,同时学生对于实践的经验浅薄,若安排的实习内容较大程度的超出了学生的理解范围,则其在实习中的配合程度会有所下降。
3土木工程专业系列工程实习的改革探索
3.1加强土木工程专业实习基地的合作和建设
针对土木工程专业实习在联系实习基地中存在的问题,有关部门应当加大力度,制定出配套的解决措施,对原有方案进行改革。虽然土木工程相关的项目建设具有一定的周期性,但学校可通过加强与相关的项目建设单位的合作关系,来建立长期并且稳定的合作。学校应当制定出一套切实可行的方案,包含有能够保障学生安全以及方便学校与实习基地双方共同对学生进行管理的管理制度,对学生实习内容的安排以及教学的具体计划,对学生实习成果的考核方式及标准等。相关部门应当鼓励学校与实习单位建立长期并且稳定对接关系,同时学校也应尽力避免因管理、规划不当而给合作单位带来不必要的损失。
3.2提升工程实习与教学结合效果
在现阶段土木工程专业的培养中,理论课堂教学与实践实习的分离现象十分普遍,学生在生产实践中缺乏老师的指导,对于知识的理解不透彻,也会影响实习的最终效果。在土木工程专业系列工程实习中,要加强实习内容与教学内容的匹配性,加深学生对于理论知识的理解,纠正自身理解上的偏差。在同一工地的实习往往具有实习内容单一的弊端,学校可联系不同施工进度的工地作为实习基地,方便学生对不同进度下的工程要点进行了解。加强土木工程专业实习教师的师资力量对于提升实习与教学相结合的效果具有重要意义,应当充分发挥教师的指导作用,教师可在非实习期提高自身教学能力与综合素质,学习先进的实习工作经验和优秀的教学技能,充实实习的教学队伍。
3.3提升学生对实习重视程度
提升学生对于土木工程专业实习的重视程度,就需要学生了解实习对于本专业学习的具体意义,在实习开始之前端正学生对于实习的态度。教师可通过理论课堂引导、动员等方式提高学生对于实习的兴趣。学校在实习前应当做好相关的部署工作,并对实习内容、考核方式等与学生切身利益相关的内容进行明确传达,加强学生对于实习要求的掌握程度。对于实习结果的考核要严格按照有关标准执行,通过实习的质量决定学生的实习成绩,以公正的标准促进学生认真对待实习。
4结束语
土木工程专业系列工程实习的良好效果对于促进学校的教学质量与提高学生的综合素质具有直接的影响。学校应当明确土木工程专业实习的重要意义,针对现阶段在土木工程专业系列工程实习中存在的问题进行探讨和研究,积极学习国内外相关方面的先进经验,并结合自身的实习开展情况进行深入的改革,因地制宜的制定出一系列的改革措施,促进土木工程专业系列工程实习的良好开展。
参考文献
[1]干洪,徐达奇.高素质工程应用型人才培养途径研究[J].高等工程教育研究,2012(6):10-13.
大一,大二是大学的重要部分,为了帮助大一,大二学生进行大学的专业引导和规划,我们提出了专业导师的概念,并详细介绍了它的可行性和优点。本文结合中国矿业大学徐海学院土木工程专业的课程设置特点提出了相应的实施方案与措施,有针对性地对学生进行学习指导与帮助,及时解决学生在学习中遇到的问题。
【关键词】
土木工程专业;导师
大学教育是人生中很重要的一个阶段,在传统的教育模式中,辅导员或班主任负责学生日常管理和思想政治教育工作,专职教师只负责专业的教育,两者一般不相交错[1],并且大一,大二的学生并没有接触到相应的专业课,所以对专业的相关理解几乎为零。显然,这样的教育不利于人才的培养和教育。因此,这是急需要解决的一个问题。本文结合中国矿业大学徐海学院土木工程专业课程设置特点,提出了专业导师制,专业导师主要是从学习方法,专业发展,人才培养等方面对学生进行指导和帮助。
一、专业导师的必要性
1.土木工程专业课程的设置
我校土木工程专业大一的课程主要是理论必修课,大二的课程主要是学科基础课,到大三第一学期分成了建筑工程和交通土建工程两个专业方向,这个时候,学生才真正接触到专业课,所以,在大一大二期间学生对专业课的了解非常少,对所学的学科、专业的发展方向和前景都不是很清楚。这也使得很多学生在学习期间表现得很迷茫。
2.土木工程专业的学生
本专业主要在于培养能适用二十一世纪我国社会主义现代化经济建设需要,德、智、体、美、全面发展,基础扎实,知识面宽、能力强、素质高、具有创新意识和一定创新能力,具备从事土木工程的项目规划,设计,研究,开发,施工及管理的的能力,能在建筑工程,交通运输工程和市政工程等领域从事设计研究,工程施工和技术管理的高级应用型人才和复合型人才[2]。所以要求学生能够从大一开始就有意识的加强对知识的积累,提高学习的效率。但是通过对大三大四学生专业课程的学习发现,学生普遍存在的问题有:(1)大一大二课程的相关知识掌握不够,很多专业课程中用到的力学知识都不会;(2)课堂纪律和出勤率不高,学习态度不正确;(3)学习方法和学习规律没有掌握;(4)对大学里面的一些课程不够了解,不清楚课程的重要性。
3.土木工程专业的教师
专职教师主要带的是大三,大四的专业课程,到学生大三的时候才和学生直接的接触,所以对学生的具体情况不是非常了解,不能因材施教,有针对性地指导学生。
二、实施方案与措施
1.专业导师实施的基本情况
中国矿业大学徐海学院建工系土木工程专业大一设了6个班级,共158位学生,土木工程专业专职教师6位。
2.专业导师的实施措施
(1)专业导师工作年限:两年(大一、大二),大三和大四年级根据所带班级的实际情况,结合考研和就业需求,通过《大学生涯设计登记表》的指导和反馈,进行动态跟踪和个体辅导。(2)专业导师每学期组织召开主题班会3次以上,约谈学生3人以上,并及时、详细填写《专业导师工作手册》。(3)按照学院《大学生涯设计登记表》的具体要求,根据每位学生的具体情况,在每学期初详细给出指导意见。(4)党支部每学期组织辅导员与专业导师开展集中讨论两次。(5)辅导员与专业导师之间,不定期的进行工作沟通与交流,特别是针对部分重点关注学生和学风班风相对落后的班集体,及时提出整改意见和措施,并做好工作记录。
三、结语
对大一大二的学生设置专业导师制,第一,可以很好的指导学生掌握大学的学习方法和规律,使他们尽快适应大学生活,树立良好的学风;第二,帮助学生了解所学学科、专业的发展方向和前景,了解本专业的人才培养目标和培养方案;第三,帮助学生改进学习方法,提高自主获取知识的能力,完善学生的知识结构;第四、指导学生开展实习、实践,培养学生的创新能力和实践能力。所以,在有条件的大学中设置专业导师,是非常有必要的[1]。
作者:王秋分 谢伟 郑玉莹 刘玉田 单位:中国矿业大学徐海学院
参考文献:
1·构造土木工程专业基础知识教学大平台。21世纪的土木工程专业的毕业生,应该具备土木工程领域宽厚的专业基础知识。土木工程专业建筑工程方向与本专业其它方向所需的专业基础知识是基本相同的。在现有的教学计划中,土木工程专业各方向在专业基础课的教学内容、学时分配上主要还是沿用传统各专业的基础课。有一些课程仍是分别讲授,其内容和学时数上存在差异。以结构力学课程为例,按现有教学计划,建筑工程方向和交通土建工程方向采用多学时,岩土工程方向采用少学时;介绍荷载时建筑工程方向不介绍车辆移动荷载制式,而交通土建工程方向一般不介绍房屋建筑荷载制式;且各方向分别采用不同的结构力学教材。其它一些专业基础课如制图、建筑材料、结构设计等都不同程度地存在类似问题。作为专业基础课,应该是土木工程专业的专业基础课,而不是土木工程专业中某个方向的专业基础课。因此,土木工程专业内应该统一采用相同的专业基础课教材,且讲授内容与课时数也应统一。尽管土木工程专业各方向的毕业生在以后的实际工作中应用专业基础知识时会有差异,但作为土木工程专业培养模式来看,还是统一为好。因此土木工程专业的专业基础课,应该采用兼顾专业内各方向的材,并安排相同的教学时间。
2·用发展的视点定位建筑工程培养方向的专业方向课。专业方向课的设置除必需的工业与民用建筑工程理论,如砌体与混合房屋结构、混凝土房屋结构、建筑结构抗震、高层建筑结构设计、建筑工程施工技术与组织管理、建筑结构实验与检测等外,根据实际情况,可侧重增设城市道路与工程方面的课程,如城市道路设计、城市立交桥等课程。同时,紧跟现代科技与工程实践的发展趋势,开设学科前沿课程,如结构数值分析、工程结构隔震与减振、建筑CAD等课程。为了使土木工程专业建筑工程方向的毕业生具有较为宽广的专业知识,还可考虑适当增设土木工程专业其它工程方向如交通土建工程方向、岩土工程方向的核心专业方向课程,如基路面工程、桥梁工程,岩土工程等。这样,土木工程专业建筑工程方向的毕业生具备了扎实宽广的专业学科知识,不仅能适应房屋建筑工程的现状和发展需要,也能适应土木工程专业其它工程方向的基本需要,在知识结构上具有较为完整的体系和发展空间。
3·通过教学实践环节,培养学生综合工程实践能力。现在值得探讨的培养模式是:建筑工程方向的学生是否必要再增加土木工程专业其它方向如交通土建工程方向、岩土工程方向的工程实践能力培养。现代科技与经济的发展,特别是随着市场经济的深入发展,土木工程行业各种工程方向(如建筑工程方向与交通土建工程方向)已出现相互结合、共同参与企业生产行为的趋势。一些建筑工程公司已可承担相当数量的道桥工程,一些路桥建设公司也能承担建筑工程项目。土木工程的设计、施工、监理、检测等资质已向着建筑工程、道桥工程、岩土工程等综合具备的方向发展。就城市建筑而论,近年我国的高层建筑发展迅猛,这种客观形势已经要求从事建筑设计、施工、监理的技术人员掌握一定的岩土工程方面的知识。我们应该顺应土木工程界的这种发展趋势,有侧重地综合培养土木工程专业各方向毕业生的综合工程实践能力,使企业在吸收了这样的学生后,能在市场经济的激烈竞争中具备创新和生存能力。对于建筑工程方向学生,除必须进行的教学实践环节,如房屋结构课程设计、建筑工地生产实习、建筑勘测实习、毕业设计外,还可考虑增设交通土建方向、岩土工程方向的核心专业方向课的课程设计或实践环节,如道桥工地生产实习、道路勘测实习、道桥毕业实习、建筑深基坑支护工程设计等教学实践环节。这样,就能培养学生成为具有以建筑工程为主,兼具道路与桥梁工程、岩土工程基本能力的土木工程专业人才,为他们以后适应土木工程领域的专业工作打下更扎实的能力基础。
4·调动学生的内在学习潜力,开设有利于学生个性发展的选修课。开设选修课是拓宽学生知识面、发挥个人特长的必要手段,是增强学生适应能力的重要渠道。与国外高校相比,我国高校本科生选修课普遍存在门数少、课时少等现象,学生没有多大的选择余地。然而,学科发展和社会需求都在要求学校增设选修课。作为选修课既可以是跨专业方向、跨年级、跨系别的选修实验课,以增强学生的动手能力及对科学的探索精神;也可以是一些比较实用的其它选修课,如各类土木工程造价计算、高级计算机语言编程;或是为不同专业方向的学生提供专业上相互交叉发展的机会等。
关键词:土木工程特点;人才结构;培养模式
在现代经济的作用下,土木工程市场逐渐扩展,这从根本上刺激了现代土木工程专业教育教学模式的转变。我国土木工程专业人才培养模式基于传统教育模式的影响,培养目标定位于应试技能、知识的实现,专业设置上缺乏专业交叉,教学模式采用“说教”、教师单向授课方式等,这种人才培养模式严重阻碍了市场环境下人才模式的形成,虽然近年来素质教育的推行、教育体制改革的实施在一定意义上促进了教学课程的更置,但是,就教学模式实践效果来看,土木工程专业人才的培养模式仍具有一定缺陷,因此,必须进一步改善人才培养模式。
一、现代土木工程特点
在现代市场经济的刺激下,土木工程越来越表现出个性化和综合性的特征。一方面,土木工程是一项系统性、规模化的工程,其包括勘探设计、施工、验收等环节,各环节中涉及到材料、设备、管理、技术等多方面的知识,需要运用地质勘探、工程测量、土力学、工程学、经济学、管理学、计算机等多种知识与技能实现,这就要求土木工程人员具备综合性、专业性的知识以及技能。另一方面,每一项土木工程都存在自身的内在结构、环境特征、技术要求等,这就要求具有规范化的标准进行支持,但是,就现阶段土木工程理论研究来看,其并不具备相应的技术、设备、监理、设计、施工等行业标准,这就需要土木工程设计人员、施工人员、管理人员等具备相应的技术经验,并根据各项土木工程的个性特征,进行规划、设计、施工等。现代土木工程的特点具体可以从以下几个方面体现:
1.建筑材料方面。随着现代土木工程的不断发展,越来越多的新材料逐渐应用到工程建设领域,如铝合金、镁合金等已经获得了广泛的应用。但是由于这些材料的成本稍高,所以在应用的过程中受到不同程度的限制,如何促进其更有效的应用仍然需要我们不断的探索。同时,在钢材和混凝土的强度方面也取得了一定的进展,并且在实际工程建设中得到了良好的验证。
2.工程地质和地基方面。在土木工程建设过程中,地质和地基是影响工程使用功能发挥的主要因素,同时也决定了工程基础设计是否科学合理等,尤其是对于地下工程来说更是十分重要。因此在土木工程的地质和地基勘察技术方面也在不断地进步,当前主要以现场钻探取样、室内分析为主,虽然在勘察的准确性方面有一定的保证,但是仍然不够完善,这也是需要我们在日后的工作中需要不断研究和探索的主要项目。
3.工程规划方面。在以往的土木工程规划工作中,大多是同时提出多个施工规划方案,通过分析和对比从中选择最佳方案。然而,现代土木工程建设的规模不断增加,仍然使用传统的评价方案在效率方面受到限制,所以必须要依靠现代科学技术,运用系统工程的理论和方法促进工程规划效率的提升。对于特大型的土木工程,如水坝等,对于自然环境和生态平衡会产生一定的影响,所以更加需要通过科学的理论和方法对其进行有效的规划,做到趋利避害,才能保证土木工程的持续发展。
4.工程设计方面。在土木工程的设计方面,越来越多的注重其经济性和安全性,同时也更加关注工程的美观性,所以在确定工程的荷载值和材料的强度值方面已经开始引入概率统计方法,对于自然界的各种因素从时间和空间上进行全面的分析,同时加强对材料弹性模量、强度的分析,促进土木工程结构的不断优化。同时,计算机技术也为各种计算和优化提供了必要的方法和技术,这也促进了土木工程设计效率的提升。
5.工程施工方面。
随着土木工程规模的不断扩大,工程施工所应用的设备、机械等也逐渐向着大型化、自动化的方向发展,而且自动化程度正在不断的增强,能够满足各种不同环境下的作业需求。在施工组织设计与管理方面,也有着较为科学的理论体系做基础,能够提高作业效率的同时,缩短工期、降低造价,促进土木工程经济效益和社会效益的增加。
二、土木人才的知识、能力与素质结构
在土木工程特点的作用下,土木工程人才必须具备相应的知识、技能与素质,为土木工程建设提供最强的支持力。
其一,知识结构:专业性知识与综合性知识的集合。土木工程的特点决定了土木工程人才不仅具备专业性的知识理论,如数学、力学、勘探知识等,而且要具备相关的社会人文知识,如经济、文化、法律、宗教等。其二,能力结构。理论联系实际的能力:由于土木工程没有标准性参照,在施工过程中,只能依据经验对个性工程进行设计与建设,因此,要求土木工程人员将理论知识转移到实践之中,根据不同的工程利用不同的原理。计算机能力:在信息技术的刺激下,面对复杂的土木工程,土木工程人员必须具备强硬的计算机能力,运用计算机设计、优化与选择方案,模拟结构试验,进行数据传输等。社会组织能力:土木工程的规模性特征,不仅要求实现工程内部人力资源的优化,而且要协调施工集团与社会之间的关系,尤其在一些关键性的利益问题上,需要土木工程人员发挥纽带链接的作用,因此,要保证土木工程正常施工,必须具备一定的社会组织能力。其三,素质结构。人文素质:土木工程影响到社会、环境、资源等各个因素,这就要求土木工程人员树立可持续发展的观念,提升社会责任感,端正自身行为,以此保证土木工程综合效益的实现。职业素质:土木工程施工环境差、工作负荷大,这就对工作人员的职业素质以及个人素质提出了更高要求,因此,工作人员必须以良好的职业道德和个人精神,来支撑土木工程质量的实现。
三、土木工程专业人才的培养模式的完善途径
土木工程的特点对现代土木工程人才的培养提出新挑战,专业型、复合型的社会人才为改善人才培养模式提供了标准参照,因此,在教育教学中,要以调整课程结构、转变教学模式、关注操作实践等手段,来实现人才的培养。
1、优化课程体系
系统性、专业性的课程体系是展开教学的基础。在传统教学中,土木工程专业课程设置具有狭隘性,其仅仅涉及到建筑工程、岩石工程、交通工程、桥梁建筑等,虽然具有较强的专业性,但是,其综合性不强,因此,在课程设置中,要进行综合性知识的设置,并以专业走向为标准,加强专业课程的选择。其一,落实基础教学。基础知识是学生展开深度学习的基础,在课程设置中,尤其在低年级教育中,要以全面化的知识丰富学生的认识,不仅要开设专业课程,而且要将经济学、法律、管理学等相关性的课程融入其中,促使学生适应土木工程综合性的特征。其二,提升专业教学。在土木工程个性化特征的影响下,学生的专业能力、理论联系实际的能力被提升,这就要求关注专业教学与实践教学,以专而精的专业课程提升学生的专业知识和技能,使学生了解土木工程师可能遇见的问题,并尽可能提出相应的解决方案。
2、精选教学内容
土木工程教学内容较多,这提升了学习难度,在教学中,要做到重点教学,避免眉毛胡子一把抓。其一,选择重点内容。在内容选择中,要将实用强的内容作为首选,如勘探技术、施工设计、建筑工程等,舍弃那些与生活实际相距较远的内容,这不但减少了教学容量,而且增强知识的实用性。其二,创新教学内容。市场环境下,土木工程特点发生了显著变化,注入了一定的新元素,而且这些元素在今后将继续影响土木工程发展,因此,在教学中,要将这些内容补充到教学之中,如计算机技能、市场发展趋向、勘探新技术等,以便于学生应对将来的土木工程市场。
3、转变教学模式
传统的教学模式基于教师力量的发挥,而并没有关注到学生的主体性,这就影响了学生学习积极性的提升,再者,单一的知识型、技能型教学,使得能力和素质教育被放置于教育教学的边缘,这就造成学生片面化的发展,进而不能适应土木工程综合性的要求,因此,在教学中,必须转变教学模式,关注学生的主体地位,坚持素质教育。其一,多模并用,强化实践。在基础知识学习中,强化学生的自学能力,以问题教学方式,激发学生思考,并针对学生提出的问题进行解答;在技能教学中,关注学生的实践能力,以综合性大作业、专业性设计等,增强学生对知识理论的理解力;以案例教学、试验教学、场景教学等方式,提升学生的理论知识应用能力;以专题讨论、专家讲座、研究小组等形式,提升学生的合作力、言语表达力、展示力;以竞争活动、课外实践、培训实习等方式,促使学生获得直接经验。其二,以生为本。学生个体差异性突出,在教学中,要根据学生的能力特征、兴趣爱好、思维走向等进行多元化教学,既要关注学生的最近发展区,提升学生的基础掌握能力,又要把握学生的个性特征,通过层次化教学、一对一教学、辅导教学、小组教学、个性评价等方式,促使不同层次的学生获得能力性和素质性的发展,进而实现全体学生的发展和学生发展的全面性。
4、注重专业教学的实践性教学
实践应用教学在当前土木工程专业人才的培养中具有重要的作用,是促进土木工程展业人才适用于当前建设实际的基本前提。突破传统的教学模式,结合现代科学技术及教学规律,建立具有一定实践性的课程设计,根据培养目标机能力为中心,构建相辅相成的教学体系,凸显教学过程中的创新、基础和综合相结合的现代教学特点。首先,一定要精心设计理论及专业课程建设,在生产实习中,可以将学生分为不同的工程建设组,由专门的教师带入实际的进行教学,在实际的土木工程建设过程中,调度学生,讲解施工过程的具体问题。通过学生自身的总结和领悟,才能够更好的促进其专业基础知识的强化,并形成科学的专业思维。其次,对当前土木工程建设的人才需要进行科学的调研,根据实际来进行专业人才的培养,一方面提高了学生的社会适应力,另一方面提高了现代土木工程建设领域的专业人才建设。
四、现代土木工程发展趋势
1.工程中使用的原材料逐渐向高性能材料发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展,美国、日本、俄罗斯等国开始将屈服点为700N/mm2以上的钢材列入了规范。高性能的混凝土及其它复合材料也在向轻质、高强、良好的韧性和工作性方向发展。
2.环境工程
在工程建设中,土木工程与环境工程融为一体,环境问题尤其是气候变异的影响越来越受到重视。海水上升、水污染、沙漠化等问题均与人类的生存发展息息相关,同时也和土木工程有着必然的联系。因此,工程建设过程中的噪音、振动等都是土木工程师必须要考虑的主要问题。
3.发展高新技术,应用结构健康监测,实现可持续发展
近年来,随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展,推动了土木工程的革命性变化。结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器,科学有效地提供结构养护管理的决策依据,这就延长了结构的使用寿命,也基本解决了建筑过快老化损坏,实现建筑使用的可持续发展。
总结:
适应于现代土木工程个性化和综合性的特点,现代土木工程人才培养模式必须转变传统的教育教学模式,关注学生学习主体性的发挥,以培养专业型、复合型、技能型学生为目标,通过调整课程结构、优化教学内容、实践人本教学、加强实践训练等方式,来实现现代土木工程专业人才的培养。
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