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土木工程专业行业分析(合集7篇)

时间:2023-09-05 16:31:59
土木工程专业行业分析

土木工程专业行业分析第1篇

[关键词]高职 土木工程 实践教学 可执行性

[作者简介]姚荣(1975- ),女,安徽安庆人,扬州职业大学土木学院,副教授,硕士,研究方向为高职土木工程专业教学与改革;吕凡任(1970- ),男,安徽六安人,扬州职业大学土木学院,副教授,博士,研究方向为岩土工程教学与管理。(江苏 扬州 225009)

[课题项目]本文系2011年江苏省高等教育学会“十二五”高等教育科学研究规划课题“校企合作教学质量保障体系研究与实践”的阶段性研究成果(课题编号:KT2011490)

[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2014)05-0156-02

高职院校培养面向生产第一线的具有较强的岗位工作能力及职业道德的高素质技能型人才。在土木工程专业的人才培养方案中,应注重对学生职业能力的培养,这就需要高职院校放眼国际和国内市场开展专业调查研究,以市场职业需求为导向,突出实践性和创新性,构建具有高职专业特色的相对独立、系统化、结构有序的科学合理的实践教学体系,以期实现学校和企业的无缝对接。

一、现阶段实践体系建设中的突出问题

1.实践教学执行力度不够。经过多年的发展并借鉴国外经验,工学结合作为职业教育的重要特征得以确认,实践教学的主体地位在高职教育中被广大教育工作者认可。笔者在制订高职土木工程专业培养方案时,走访并调研几所高职院校发现:我国部分高职教育实践环节的落实存在主客观困难,很多难以执行,甚至有个别院校的实践、实验基地成了接受兄弟院校来访参观的摆设和夸耀的资本;土木工程专业存在实践环节的教学地点(校外工地)随机变化、督导检查难度大等问题,执行力度大打折扣。这导致高职毕业生教育质量难以保证,缺乏实践能力和动手能力,毕业后不能很快上岗。

2.实践教学培养计划与职业需求不适应。土木工程专业培养方案过于模式化,有的学校要求实践环节学分需占总学分的50%以上。为了达到这个指标,学校增加了很多集中实践教学,导致实践教学一味强调技能的重复练习,而忽视了对整个建筑工程建造过程的训练,很难做到理论教学与实践教学一体化。一般单体工程工期都在半年以上,高职学生由于受学制的限制,生产实习一般集中在一到两个月内完成,若采用集中实习的方式,只能让学生了解工程进行到某阶段所涉及的相关施工技术方法、工艺等,不能够跟踪工程施工的全过程,实践效果不理想。另外,部分实践教学是在教师统一指导下集中完成的,属于认识实习,同时由于学生人数众多,在工程现场影响施工,也给企业带来安全隐患,甚至影响工期进度,实习时现场管理也有一定难度,实习效果不甚理想。

3.师资结构单一。实践教学师资队伍建设是教学质量的最根本保障,高等职业教育的特点对实践教学指导教师提出了更高要求,除了具备丰富的专业理论知识外,还要有娴熟的职业操作技能。现有高职院校的教师基本上是“高校―高职”模式,企业实践工作经历短或基本上无企业工作经历,土木工程专业教师对生产一线的施工管理、劳动组织、施工工艺了解不够,职业技能和实践教学能力不强,很难适应培养技能型人才的需要,这使得教师很难将实践操作融入教学中。企业兼职教师虽然实践经验丰富,但表述和教学能力略有欠缺,现有专职实践教学教师数量不足、职称偏低等问题,也是降低实践教学实施质量的主要原因。

4.实践教学硬件不足。近年来,由于高等教育的普及,技术员、技师等一线技能型人才的缺乏,高职院校扩大招生规模,导致学生人均实验实训基地面积、人均设备数量大大下降,即高职院校教学资源增长的速度慢于学生的增长速度,办学经费紧张,实验器材的更新缓慢,实训教学工厂面积不足。受经费及场地限制,部分高职院校很难建立自己的教学基地,实践课程只能以看录像、参观等单调的形式勉强完成教学任务。虽然可以安排部分学生到企业参加实习,但由于企业指导教师工作繁忙,精力有限,而且企业接受学生实习并没有相关的政策保障机制和鼓励机制,工地存在一定的安全风险,施工或监理等工程一线单位往往不会让学生承担具体工作,使实训变成了一种形式。另外,实践教学经费欠缺一直是阻碍实践教学顺利开展的主要因素,一般高职院校对实践教学环节投入的经费仍十分欠缺,再加上实习地点选择上受区域局限,有时会出现一个工程有十几个学生实习的现象,实习效果得不到保证。

二、实践体系重建思路

1.构建多层次专业实践培养方案。土木工程专业实践教学计划按照从单项操作到综合实训、从理论学习到综合运用(理论联系实际)认知规律,一般包含三个层次的教学模块,从认知教学模块到操作技能训练教学模块,再到综合能力训练教学模块。第二层次的教学模块可分成两个阶段实施,即基本专业技术训练阶段和专业技术运用阶段。第三层次的教学模块,扬州职业大学(以下简称“我校”)根据土木工程专业岗位(施工员、材料员、质检员、试验员、资料员、测量员、建造师助理岗位等)所需要的专业能力开设相关的支撑拓展课程,制定具体的顶岗实习要求和细节。认知教学模块,在第一、二学期开设,通过专业教育、专家讲座、演示实验、企业参观、工程现场认识实习、建筑识图等形式,让学生了解专业的基本情况、端正专业思想、明确专业岗位;操作技能训练教学模块,在第三、四学期开设,通过测量实训、材料实验、课程设计、模型制作、工种实训、生产实习、材料检测与取样、结构识图实训等形式,使学生掌握土木工程专业基本技能的操作要领,夯实专业基本功;综合能力训练教学模块,在第五、六学期开设,通过工程资料管理与质量验收模拟、施工方案实务模拟、顶岗实习、毕业实习、毕业设计等形式,培养学生的综合实践能力和顶岗工作能力,实现由学校到企业的无缝对接。

2.建立高效灵活的实践教学管理网络。土木工程实践教学的高效管理一直以来是个难以解决的问题,主要原因是实习安全性要求高、实习地点分散、企业接收岗位实习配套政策不完善等。笔者建议学校专门成立“三站式”校外实践教学管理体系,即驻地工作站、网络工作站、流动工作站,负责实践环节的安排和监管。在校外实习相对集中的地区或企业多专业联合设立驻地工作站,在校外实习相对分散的地区组建流动工作站,指导教师共同巡回检查指导,并搭建作业流程控制、远程技术指导、网络会议的网络管理平台,多举措并施,保障实践教学质量。同时,教师现场管理实习,参与企业工程实践、技术研发,促进“双师型”队伍的培养。要想达到理想实践效果,院系必须成立专门实践教学部门根据教学进度和实践要求提前联系好校内外实训、实习基地,学校主管机构要积极推动并不断完善实践教学体系构建与创新制度建设,鼓励学生参与其中并提出意见与建议。这种上抓下管、多方共同参与的构建方式有助于切实有效提高实践教学管理水平。

3.建立形式多样的考核机制。实践教学的评价方式应是多种形式的结合,学校组建相应的监管与评价部门,让校内外人员均参与其中,由实践指导教师和企业工程师共同制定考核标准,评定实践项目。目前,提高实践效果综合评价机制是将实践教学终结性评价与过程性评价有机结合。学生实践成绩主要由四项内容组成:实习出勤率;实习现场表现,包括实习参与内容、动手操作能力、管理能力、团结协作、创新能力等;实习提交成果,主要指实习日志、实结报告及设计成果、实训操作考核表等;实习答辩。实践成果能较好地反映学生对整个实习的掌握和理解程度。另外,建议将实践教学单独考核、计学分,提高学生的重视程度,设立奖罚机制,将指导教师的薪酬与实践教学评比结果挂钩,提升教师的积极性。

4.加强实践教学资源的建设。这里主要谈师资、教材和实践教学设施三方面建设。为了培养“就业第一天就创造价值”的应用型人才,必须提升师资水平。教师主要包括校内专业教师和校外兼职教师,尝试采取“请进来与走出去”的培养模式,对专业教师通过挂职锻炼、带实习、假期集中下现场、技术服务等途径增加工程经历,使每位教师企业实践经历至少达到半年以上,提高教师的工程实践能力,有条件的学校还可以安排教师到工程教育办得好的国家如德国和新加坡进行培训学习,提升专业技能和管理水平,教师应成为学生心目中的工程师榜样。对兼职企业教师要着重教学基本功的培训,提高应用教学教法及现代多媒体手段的能力,同时增加兼职教师的比例。实践教材建设仍然是土木工程专业的薄弱环节,建议各院校根据要求采取校企合作模式共同编写实践指导书和讲义,采用“活页”教材的形式,及时反映新规范、新工艺和新方法。对于校内实训基地的建设,应注重硬件建设与企业真实工作环境的有机整合,加强校外实习基地的建设。

三、可执行性分析

1.开展实践竞赛,加强各种科技活动立项和竞赛前期指导。以赛代学,将部分实践教学的内容以竞赛形式完成,促进学生运用能力和操作能力的提高,激发学生的创新意识。我校的做法是先在班级中成立兴趣小组,定期举办课堂小型竞赛,然后各班级之间举办较大规模的实践竞赛,如制图大赛、测量大赛、结构识图大赛等,从中挑选优秀学生参加全国和省市大赛。通过层层选拔,为大赛储备优秀生源,学生在竞赛的过程中锻炼操作技能,开拓知识面,提高了团队协作能力。另外,成立科技小组,举办丰富多彩的科技创新活动,安排教师定期指导,通过模拟工程情境下面临的具体问题,让学生开动脑筋拟出解决问题的方案,分析比较出最优的解决方法,培养主动获取知识和创新实践的能力。我校鼓励土木工程专业学生进行科技立项(如省大学生创新计划项目),每年都有学生参与教师的科研课题,在教师地指导下参与实验,并在中文核心和省级以上刊物公开。

2.集成化课程体系设计,强化课程设计作用。将所有学习任务分解成工程项目逐步完成,知识点贯穿到操作技能中,“做中学、学中做”,理论与实践交融,项目结束,学习任务也就完成了。课程设计是实践教学中的一个重要环节,在教师讲授完某门课程后,模拟某一具体工程背景,做一个综合训练,课程设计对学生工程实践能力的提高起着重要作用。高职土木工程专业开设的课程设计主要有建筑识图与模型制作、结构施工图识图实务模拟、楼盖设计与梁筋模型制作等。近年来,我校课程设计做了一些改革,将过去单纯的室内课程设计改为“设计+制造”模式,如在学生完成一幢民用建筑的单体设计后,要求进行模型制作,在模型制作中发现问题,及时修改设计,取得较好的教学效果。课程设计结束后,指导教师对课程设计的完成质量组织专业教师进行综合评议,提出整改建议,为下一次的课程设计积累经验。同时,加强过程管理,防止学生在课程设计中出现抄袭现象,有条件的院校最好一人一题,做好后期的课程设计抽检答辩工作。

3.加强实训基地建设,营造良好的工程环境。土木工程专业实训基地建设应以“为课程服务、为学生岗位核心能力形成服务”为指导思想,依据专业特点,以企业实训为主,把工程岗位工作环境作为工程职业教育环境,采取教师与企业工程师共同参与的建设方式。土木工程专业教育的特殊性要求学校必须建立稳定的、长期合作的校外挂牌实习基地,制定校企合作共赢机制,为学生“跟岗、顶岗”实习提供工程场地,为教师的纵横向科研项目服务。地方政府和学校要加大实践教学投入,建立较为先进的校内施工实训基地、工程训练中心,使其具有仿真施工环境、再现施工过程的特点。中心应具有施工环境仿真、单项工种训练、系统综合训练、模拟演练、检测训练等功能。其中,系统综合训练设计多工种交织、互为支撑的综合训练项目,全面培养学生的基本能力、单项技能和职业综合素质,争取创建高职土木工程专业实践教学的新模式。完善校内基地体制建设,成立实践教学督导,细化实践环节考核指标,加强对实践教学环节的监督与管理。对“建筑施工技术”等实践性较强的课程,可建立实时传输课堂教学,也可直接将课堂设在工地,采取“理实一体化”教学,通过实训软件模拟施工工艺过程,训练学生的动手操作能力,加深对理论知识的理解。此外,笔者认为建立高校资源共享机制是一项互惠互利的工程,通过对邻近院校硬件设施的统筹利用,使教学资源优化配置,合理地安排实践时间,可以化解教学硬件设施紧张与闲置的矛盾,提供更优质的教育教学环境和高质量服务,学校也可从中获得更好的经济效益和社会效益。

4.采用多种渠道增加师资力量,保证实践效果。目前很多高职院校土木工程专业校外兼职的实践指导教师很少,基本上由校内授课的专业教师指导实践,高职院校教师授课任务繁重,很难分出过多精力去抓实践教学。同时,每个教师指导的学生人数过多,很难保证指导效果。学校应多种措施并举解决难题,除了吸引更多的有工程经验的企业工程技术人员加入实践教学外,可以将优秀毕业生留校后经过实践培训做专业的实践指导教师。紧贴实践课程设置环节,成立实践兴趣小组,通过树模范立典型,请实践兴趣小组中表现突出的学生给低年级的学生做示范指导,或以座谈会的形式进行交流,实现以老带新。

四、结语

实践教学在高职土木专业教学体系中占有半壁江山,是体现高职应用型人才培养特色的重要环节。但高职土木工程专业在实践体系发展和创新过程中仍存在很多问题,需要进一步探索行业、企业、学校三方共赢的长效机制,这有待广大教育工作者不断探索和改革。

[参考文献]

[1]张丽华,张生瑞.构建科学合理的高职实践教学体系的探索[J]. 哈尔滨职业技术学院学报,2008(1).

土木工程专业行业分析第2篇

关键词:土木工程专业;层次分析法;核心能力

中图分类号:CT642.0 文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)02-0215-03

当代土木工程专业学生的能力结构已经落后于时代的发展,主要表现在:(1)采用传统的“灌输式”教学方法,教学手段落后,限制了学生个性的发展,学生缺乏创造性思维和主动获取知识的能力;(2)部分学生缺乏将来就业所必须的计算机应用和外语应用能力;(3)部分学生只忙于学习,缺乏必要的人际交际能力和组织管理能力;(4)学生所学专业知识、专业基础知识和基础理论无法在学生头脑中形成统一的体系,基础知识、专业基础知识没有真正起到基础和铺垫的作用;(5)学生解题能力强,处理实际问题能力弱,理论和实践严重脱节;(6)学生在实践教学环节中只是盲目地服从,缺乏主动性;(7)多数学校没有建立实践(训)教学基地,使得学生工程素质培养不足,缺乏分析、判断和解决实际问题的能力。

基于以上原因,我们认为很有必要结合目前国际、国内土木工程领域的发展形势,以东北农业大学土木工程专业为研究平台,以学生就业为导向,以“强基础、宽口径、多方向”为原则[1],对土木工程专业核心能力培养进行深入细致的研究。采用层次分析法,确定适应21世纪需求的土木工程专业人才的核心能力,并提出土木工程专业人才核心能力培养的实施方案。

一、层次分析法简介

层次分析法(AHP)是由美国运筹学家T. S. Satty教授于20世纪70年代提出的,它是一种处理多准则、多目标复杂问题的简单决策工具。经过多年的发展,层次分析法已经在能源系统分析、城镇规划、经济管理、科技成果评价以及工程技术等众多领域得到了广泛应用[2]。

(一)层次分析法基本原理

层次分析法的基本原理是:把复杂问题分解成各个组成要素,将这些要素按照支配关系分组形成递阶层次结构(即目标层、准则层、方案层等层次),在此基础上对各层次中诸因素进行定性和定量分析,最后综合决策者的判断确定各决策方案相对重要性的总排序[3]。

(二)层次分析法基本步骤

采用AHP进行决策时,一般包括以下四个主要步骤[4,5]:

1.构造层次结构模型

根据所研究问题的性质的决策目标,分析各组成要素之间的关系,建立递阶层次结构。

2.构造判断矩阵

采用问卷调查的方法,要求受调查者按照1-9标度法,对同一层次中各因素相对于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较,从而可以构造判断矩阵。

3.建立权重集

首先进行层次单排序,根据判断矩阵推算各层次中诸因素相对于上一层问题的相对重要性系数(也称为权重)即为层次单排序。

4.一致性检验

为了评价层次排序的有效性,还必须对判断矩阵的评价结果进行一致性检验。采用T. L. Seaty提出的随机一致性比值 (Consistency Ratio)的概念进行一致性检验。

二、土木工程专业应用型人才能力分析

高等学校本科毕业生应当成为社会的高层次人才,其应具备的能力应主要包括获取知识的能力、综合运用知识的能力和创新能力[6]。

1.获取知识能力

主要包括:(1)外语应用能力;(2)计算机应用能力;(3)非智力因素。

2.综合运用知识能力

主要包括:(1)工程勘测能力;(2)规划设计能力;(3)施工管理能力。

3.创新能力

主要包括:(1)跨学科知识融汇能力;(2)综合分析能力;(3)初步科研能力。

4.拓展能力

即学生通过在校期间积极参与社会实践、校园文体活动、班级及学生日常事务管理等活动,主动接触社会,自我锻炼提高,所获得的适应社会的能力。

三、实例分析

采用层次分析法(analytical hierarchy process,AHP),通过构造判断矩阵、建立权重集及一致性检验等程序,对应用型土木工程专业人才的能力进行优选,对应用性土木工程专业人才能力结构进行评价分析,确定施工管理能力是应用型土木工程专业人才所应具备的核心能力,为提高土木工程专业人才培养质量提供依据。

(一)应用型土木工程专业人才能力识别

在查阅大量文献并对有丰富教学和工程经验的土木工程专家进行访谈的基础上,对应用型土木工程专业人才能力进行识别,见前述。

(二)构造应用型土木工程专业人才能力结构评价模型

按照目标层、准则层、方案层几个层次将已经识别出的应用型土木工程专业人才能力结构层次化,从而构成应用型土木工程专业人才能力结构评价模型,见下图。

(三)构造判断矩阵

根据问卷调查的结果,对专家意见汇总后进行加权平均,就可以给出第二层B中各因素对应于第一层A的判断矩阵及第三层C中各因素对应于第二层B中各因素的判断矩阵。

(四)建立权重集

1.层次单排序

(1)在应用型土木工程专业人才能力结构中,综合运用知识能力最为重要,其次是获取知识能力,第三是拓展能力,第四是创新能力,见表1。

(2)在应用型土木工程专业人才获取知识能力结构中,计算机应用能力最为重要,其次是外语应用能力,第三是非智力因素,见表2。

(3)在应用型土木工程专业人才综合运用知识能力结构中,施工管理能力最为重要,其次是规划设计能力,第三是工程勘测能力,见表3。

(4)在应用型土木工程专业人才创新能力结构中,综合分析能力最为重要,其次是跨学科知识融汇能力,第三是初步科研能力,见表4。

(5)在应用型土木工程专业人才拓展能力结构中,社会交往能力最为重要,其次是组织管理能力,第三是书面及口头表达能力,见表5。

2.层次总排序

根据层次单排序的计算结果,计算第三层C中各因素对于A的权重,即层次总排序。由层次总排序可知在应用型土木工程专业人才能力结构中,施工管理能力最为重要,其次是计算机应用能力,第三是规划设计能力,第四是社会交往能力,第五是外语应用能力,第六是工程勘测能力,第七是综合分析能力,第八是组织管理能力,第九是非智力因素,第十是书面及口头表达能力,第十一是跨学科知识融汇能力,第十二是初步科研能力。具体见表6。

(五)一致性检验

经过计算,各判断矩阵均符合一致性要求,说明层次排序有效。

三、提出土木工程专业人才核心能力的培养方案

(一)优化课程体系,突出学生施工管理能力的培养

在课程体系设置中侧重学生施工管理能力的培养,设置《建筑施工技术与组织》、《工程建设监理》等10门相关课程、1个相关课程设计及3个相关实习,有利于强化施工管理能力(包括施工现场的图形表达能力、识图能力、及土木工程材料的应用能力)及工程素养。

(二)引导学生选课

由于大部分学生对于土木工程专业缺乏足够的了解,因此,在选课时具有很大的随意性。为使学生学到更多将来在生产一线需要用到的知识,可尝试引导学生选课。例如,尝试引导学生选修《建筑工程经济学》、《建设监理》、《建筑法规》及《工程项目管理》等与学生施工管理能力密切相关的课程。

(三)强化认识实习、建筑施工实习等实践教学环节

实践教学是培养学生施工管理能力的重要环节,应重视认识实习、建筑施工实习等实践教学。

土木工程专业的认识实习采用校外集中实习和分散实习相结合方式。由学院安排统一参观施工现场,学生分组独立参观已建工程,学生在实习过程中或利用假期可以进行拓展实习,参观道路、铁路、桥梁工程及水利工程。

四、结束语

21世纪土木工程专业人才的培养面临着新的严峻挑战和前所未有的机遇。如何培养新一代的土木工程专业人才,对能力进行定位是个关键问题,这使得核心能力培养的研究已经迫在眉睫。本文应用层次分析,通过构造判断矩阵、建立权重集及一致性检验等程序,对应用型土木工程专业人才的能力进行优选,确定各层次各元素相对重要性的排序权值,总结提出培养应用型土木工程专业人才核心能力的培养方案,即如何提高土木工程专业人才施工管理能力,为构建高校土木工程专业核心能力培养体系及提高人才培养质量提供科学依据。

参考文献:

[1] 董事尔,赵渝林,明承林,李文渊.宽口径土木工程专业人才培养模式研究[J].高等建筑教育,2002,(1):19.

[2] 葛慧明.层次分析法在专业技能评估中的应用[J].无锡南洋学院学报,2008,7(1):19.

[3] 李允为.层次分析法简介[J].学校卫生1989,(4):26.

[4] 冯浩.工程设计方案的最佳选择――介绍层次分析法的原理及其应用[J].机械设计与制造,1989,(5):7-8.

[5] 朱建军.层次分析法的若干问题研究及应用[D].东北大学学位论文,2005.

土木工程专业行业分析第3篇

关键词:多媒体 土木工程 教学

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)02(b)-0121-02

邓小平同志早在1980年就提出了建筑业应成为我国国民经济的支柱性产业。改革开放之后,我国基础设施建设不断深化。本世纪初,我国房地产市场也逐步升温,繁荣火爆的景象从东南沿海地区快速向内陆大中城市扩散。这些都表明,土木工程产业的发展前景十分广阔,因此土木工程专业成为我国高校炙手可热的专业。

利用多媒体技术辅助土木工程专业的教学,使多媒体的前沿技术与复杂的工程应用需求完美结合,是计算机界和工程界共同关注和致力推动的重大课题。

1 土木工程专业

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动,也指工程建设的对象。[1]

土木工程专业是传统的工科专业之一,一直以建筑业为其产业背景。[2]该专业就是为了培养掌握扎实的土木工程学科的基本理论和专业知识、能在各类建筑工程中从事规划、设计、施工、管理和研究工作、并具备一定的分析解决工程实际问题能力的复合型、应用型的高级工程技术人才。可见,土木工程专业是一个综合学科,需要具备多方面的知识和技术,这就给该专业的教学带来了更大的难度。

2 多媒体在土木工程专业教学中的应用现状

传统教学采用直接灌输知识的方法,使学生难以理解抽象复杂的土木专业知识。而多媒体教学可以加深理解、深化认知,从而使学生在轻松的环境中完成学习的过程。现阶段,在我国各大高校的土木工程专业中,利用多媒体技术来丰富教学内容、提高教学质量,已经逐渐成为一种重要的教学手段被广泛应用,主要体现在以下几个方面。

2.1 基于多媒体仿真技术的分析模型

多媒体仿真技术是指利用场景、图片、声音等多媒体手段建立系统模型,并将仿真实验所产生的信息和数据转变成为被感受的场景、图片和过程,以辅助人们进行决策。[3]也就是说,通过图片、动画、声音等多种媒体形式的综合表现,在虚拟环境下进行模拟,使人在视觉和听觉上得到清晰和直观的认识以达到仿真效果。近年来,多媒体仿真技术在土木工程专业的教学中,进行了初步的探索和应用。

(1)工程地质分析模型。

土木工程设施的第一步骤就是对工程地进行地质勘查和地质分析,可以说工程地质分析在整个工程开发过程中起着先行的作用,对工程的安全性、稳定性、经济性都有着直接的影响。

在土木工程地质的教学中,基于多媒体仿真技术的工程地质分析模型,已经成为了最佳载体。教师可一边动态演示该模型,一边对复杂的地质因素及其对工程的影响进行逐个讲解和综合分析。而学生可以直观地看到地质实体的内部构造、空间特征和变化规律,从不同角度、不同方向、不同层次了解地质实体的构造特征,从而在感性认识的基础上,积累工程地质的分析经验。

工程地质分析模型可以综合地层、岩性、地质构造、地下水、高地应力等多个属性,对工程地质进行全方位的可视化分析,具备较强的通用性。

(2)工程结构分析模型。

土木工程的结构至关重要,直接关系到建筑工程的质量。土木工程的结构非常复杂,要考虑承载能力、抗震性能、材料的变形能力、防火防腐防裂性能等多方面的问题,从整体上把握工程的安全性和耐久性。

因此,在土木工程结构的教学中,可以利用多媒体仿真技术构建工程结构分析模型,将整个工程的结构一层一层地拆解剖析,向学生形象地展现整个建模过程。必要时可以暂停画面分步解析、重点讲解,使学生克服教学难点,加深对知识的理解。另外,在该模型中还可以随时修改参数,直观地揭示参数变化前后工程结构发生的改变,使复杂的荷载效果可视化、动态化。

工程结构分析模型不仅可以摆脱模型过小的限制,进行足尺寸的试验,而且还实现了三维可视化,可以随意变化角度,方便我们从任意视角去观察,体现了多媒体仿真技术无可比拟的优越性。

2.2 进行案例教学

案例教学具有启发性和导向性,能够启迪思路、层层深入,进而深化专业知识和教学内容,帮助学生形成独立解决问题的意识,因而已经成为广泛应用于土木工程专业的基本教学模式。

土木工程专业的课程与土木工程的生产活动密切相关。在案例教学过程中,通常要利用图片、视频等多媒体形式来展示实际的工程情况。由于是真实情境的再现,让学生在教室中即可感受到建筑工程的现场氛围,不仅达到了教学目的,还提高了教学的安全性,摆脱了传统教学的局限性。

施工的安全问题和工程的质量问题是土木工程的重点,是使施工过程和建筑能够抵抗各种自然或人为作用力的保障。因此,在课堂教学过程中教师还经常播放一些工程事故的视频,并让学生分析其产生的原因。一来可以清楚地讲解工程材料、建筑结构等专业知识,二来也可通过形象的工程事故,让学生深刻认识到工程质量的重要性和工程事故的危害性。这种基于多媒体技术的案例教学,在传授了专业知识的同时,还强化了安全意识,培养学生具备良好的职业道德。

2.3 观看视频实验

土木工程本身就是一种实践,土木工程学科也是一门理论联系实践、理论服务实践的应用型专业。而且,在土木工程的发展过程中,工程实践经验常常先行于理论。因此,实验课程是土木工程专业的重中之重,目的是使学生初步掌握各种建材性能的检测方法、技术标准,了解仪器设备的性能与使用方法,巩固所学的理论知识,为工程应用打下基础[4],具有极其重要的教学意义。

但学校限于条件,难以建立大规模、规范化的土木工程实习基地;而去施工现场实习,不仅在一定程度上影响工人施工,还存在着一定的安全隐患。因此,可以将一些操作时间长、施工费用高、危险系数高的实验,利用多媒体技术进行演示和讲解,既扩展了学生的视野、提高了学生的实验能力,又降低了实验难度、缩短了实验时间。

2.4 补充教学内容

我国现行的高校教材调整周期较长, 更新比较缓慢,远远跟不上土木工程行业日新月异的发展步伐。通过多媒体课件,可以将新材料、新工艺、新科技及时反映到教学中去,让学生了解到学科的前沿技术,加大了教学的信息量。也就是说,多媒体教学可以及时补充教学知识、完善教学结构,以弥补教材内容的滞后性。

3 多媒体技术与土木工程专业的融合

利用多媒体技术辅助土木工程专业的教学,可以更加生动、形象、直观地传授土木工程的专业知识,是一个将高新科技转化为生产力的过程。在这个过程中,多媒体技术和土木工程专业知识有机结合、相得益彰。一方面,多媒体技术在土木工程专业的教学应用中受需求牵引,得到了进一步的深化和发展,在考虑综合解决工程问题的目标要求上,有了明确的技术方向;而另一方面,土木工程专业得到多媒体技术的支持,获得了更大的突破,为人们开发多维思维空间开辟了新的道路。[5]

可见,多媒体技术与土木工程学科相辅相成,形成了互相推动、共同发展的良性循环。沿着这个方向发展下去,将会满足更广泛的社会需求,并获取更大的经济效益。

4 结语

经过十几年的探索,运用多媒体技术、自制分析模型、进行案例教学、观看视频实验、补充教学内容等多样性的教学方式,已经在土木工程专业的教学中取得了丰硕的成果。然而,由于技术水平和经济能力的制约,现阶段的应用还不是十分普遍。相信随着多媒体技术的日趋成熟和经济能力的不断提高,这种新型的教学手段,将在未来的高校教育中发挥更大的优势。

参考文献

[1] 土木工程[EB/OL].百度百科.

[2] 祁玲,孙南屏,张慧珍.改革开放以来土木工程专业产业背景的主要变化[J].广东工业大学学报:社会科学版,2011(6):30-34.

[3] 张凯.多媒体仿真技术概述[J].科技广场,2009(11).

土木工程专业行业分析第4篇

关键词:工程案例教学;土木工程专业;应用

前言

土木工程专业在建筑领域中属于重点的基础性学科,是为国家输送优秀的高级工程技术型人才的基地[1]。在土木工程专业的教学中,要注重理论和实践的相结合,培养应用型和创新型的人才,因此老师在教学中采取有效的教学方式极为重要。工程案例教学是土木工程专业中非常有效的教学方式,但是在实际的教学中仍需要老师结合实际合理地应用才能取得预期的效果。以下是对工程案例教学的概念和优点以及应用在土木工程专业中的一些分析。

1.工程案例教学的概念和优点

工程案例教学方式指的是授课老师以教学目标和内容为依据,在设计教学方案时准备好有关的案例,在课堂教学过程中让学生对案例进行独立或小组合作等形式展开讨论分析,从中获取相关的理论和实践知识,同时加深学生对所学知识的理解和记忆。工程案例教学是将实际工作中的例子结合到课程的理论教学中,对于培养学生的综合能力有很大的帮助[2]。通过工程案例教学与纯理论教学相结合,可以改变枯燥乏味的课堂形式,对提高学生的学习兴趣有很大的促进作用,增加学生学习的主动性。而案例的选取来自实际的生活中,切近学生的生活,在便于就地取材的同时还可以方便学生的理解。在土木工程专业的教学中应用案例教学还可以让学生感受工程的实际施工情况,更加的了解本专业的相关技能要求,从而提高本专业学生的行业竞争能力。

2.工程案例教学在土木专业中的应用分析

2.1工程案例的选择要以小见大,由易到难

在本专业应用工程案例教学时应合理地选择案例,比如对于大一的新生而言,对本专业了解的程度不高,甚至非常的陌生,刚开始接触本专业需要一个缓冲适应的过程。因此授课老师在教学时要注意选取较为简单的案例,结合教材进行教学。比如在《土木工程和土木工程专业》这一课的教学主要是让学生了解土木工程的概念,了解本专业的具体内容、现状以及发展等各方面的概论知识。这时老师可以就学生身边熟悉的建筑工程作为案例,比如地铁的修建、城市已建成或者在建的一栋栋高楼、隧道建设、桥梁建造等均是土木工程所要学习的,学生对这些建筑也都比较熟悉,通过回忆和联想就会对本专业有了更深的认识。而随着课程进入到技术知识的教学时,老师可以取身边的例子或者国内外的经典案例与学生一起进行更加深刻的分析,比如城市高楼建设的结构、反震系统设计等等技术层面的知识。总之在土木工程中应用工程案例教学要合理、循序渐进,以小见大,由易入难。

2.2工程案例分析要结合教学大纲和进度

在土木工程专业的教学中应用工程案例教学还应该以教学大纲作为参照依据,结合课程的进度选取和分析案例[3]。这和前面案例的选择应注意的由易入难有些类似,但又有所不同,结合课程内容和课程进度需要老师把握好案例教学的度,不需要每个知识点都选取一个案例,这样会造成学生对案例认识的偏差,过分的关注案例本身而忽略了理论知识的学习。毕竟采取工程案例教学是为了使更好的的理解理论知识,并获得相关的实践知识,而不是用来替代专业理论的教学。同时进行工程案例分析时避免盲目的扩宽知识范围,比如在《材料的力学性质》的教学中,在分析工程案例时应着重从本节的知识点去分析探讨,而对于相关的建筑的构造要素、施工等方面的知识可以稍微提到但是不作为重点分析项目,等到学习该知识点的具体课程再进行深入的分析,这样就不会使学生抓不住重点、造成思维上的混乱等现象。总之老师在应用工程案例分析时要明确课程内容和教学的目的,把握好工程案例教学的度,通过案例学习而不是为了学习案例而进行教学。

2.3工程案例教学中注意培养学生对本专业的兴趣

选择本专业的学生不一定是因为兴趣才报的志愿,可能是调剂或者其它原因,也有的学生原来带着浓烈的兴趣报考本专业,但是接触后觉得与想象中的有出入而失望,渐渐地失去兴趣等等。当学生对本专业兴趣不高甚至毫无兴趣时,学生学习的主动性会很差,学习的效率不高,最终就达不到本专业的培养目标。兴趣才是最好的老师,因此授课老师在工程案例教学中应该注意培养学生对本专业的兴趣[4]。可以通过选取典型的案例吸引学生的注意,如在讲到桥梁的内容时,可以选取武汉长江大桥经历过70多次甚至有一次是大桥的7号桥墩受到一艘载重万吨的游轮撞击,只留下擦痕并无其他的问题,其中的关键是该大桥采用了“裁牙齿”的世界领先工艺。学生在听到案例时会被大桥的坚固所震撼,被整个案例吸引,渐渐地就会对相关得知识产生好奇心和兴趣。另外还可以在案例分析的过程中采取小组合作、主题辩论等样化的形式进行,不仅活跃课堂的氛围,还可以多提高学生的参与积极性,培养学生的兴趣。

3.结语

土木工程专业涵盖工程结构、土工、工程测量、土木工程材料等实验室,强调培养理论知识扎实、动手实践能力与创新能力均具备的复合型技术性人才。本着为国家输送优秀的工程技术人才的理念和目标,在土木工程专业的教学中应采取有效的教学方式。工程案例教学具有十分明显的优点,有利于人才培养的目标,而土木工程专业应用工程案例教学时应注意案例的选取要以小见大、由易入难,工程案例的分析要结合教学大纲和进度,并在案例教学的过程中培养学生对本专业的兴趣。

参考文献:

[1]盖晓连,邰连河.工程案例教学在土木工程专业的应用研究[J].神州,2013(03):79.

[2]李亚芝.工程案例教学在土木工程专业的应用研究[J].才智,2015(08):

[3]秦立朝,杨素娟.浅析工程案例教学在土木工程专业的应用[J].江西建材,2015(17):253.

土木工程专业行业分析第5篇

高校土木工程专业具备较强的专业性和实践性,在开展土木工程专业理论教学的同时,要尤为注重及强调土木工程专业实践教学,以培养更加符合土木工程技术岗位的复合型人才。本文从高校土木工程专业实践教学的必要性入手,对高校土木工程专业实践教学过程中存在的问题及不足加以分析,在此基础上探究高校土木工程专业实践教学模式的实现路径。

关键词:

高校;土木工程专业;实践教学;路径

高校土木工程专业涉及到土木工程的设计、土木工程概预算、土木工程材料、土木工程结构、土木工程施工组织等多个方面的内容,这些内容具有较强的实践性,需要通过各类试验及实践学习,以更好地架构土木工程专业知识结构。在高校教育改革的推动下,立足土木工程专业自身特点,探究实施高校土木工程专业实践教学模式更显重要。

一、开展高校土木工程专业实践教学的必要性

高校土木工程专业在人才培养目标上侧重于培养实践应用技能及创新能力较强的土木工程专业人才,在开展高校土木工程专业教学时,学生的实践应用能力需要经由实践教学及上岗实习等途径得以实现[1]。因此,从高校土木工程专业属性上看,要做到理论知识与实践应用的融会贯通,需要高校土木工程专业实践教学的及时跟进。而从高校土木工程专业教学现状上分析,较常采用的以班级教学为主、以多媒体教学手段为支撑、以理论教学、定期实习及留置作业为主要内容的教学模式暴露出一定的缺陷和问题,如设计作业及学科论文创新性不强、实验课程设置较少、实习岗位不够充足、实习效果不佳等,要解决这些缺陷和不足,客观上也需要科学完善的高校土木工程专业实践教学模式做保障。

二、高校土木工程专业实践教学中凸显的问题分析

首先,高校基于土木工程专业实践教学仍存在重理论轻实践的思想。一方面,高校在土木工程专业课程设置上,理论教学与实践教学的比重分配不够合理,另一方面,高校在土木工程专业实践教学软硬件设施上的投入相对有限,制约影响了土木工程专业实践教学的效果。其次,高校土木工程专业教学中用于学生提高实践技能和水平的实验室及实习基地较为匮乏,且稳定性不强。高校土木工程专业实践教学实验室及实习基地在数量上难以全面满足学生实践操作的需求,在使用时间及周期上也比较短暂,这就给高校土木工程专业实践教学的有效推进构成了阻碍[2]。第三,高校土木工程专业实践教学在设置课程及后续考核环节也欠缺合理。一是高校土木工程专业实践教学的课时较少,实践教学与岗位实习存在一定程度的重叠;二是高校土木工程实践教学考核中,对学生的毕业设计要求过于单一,导致毕业设计论文及作品雷同度高,形式化严重。

三、构建高校土木工程专业实践教学模式的路径探究

(一)重视土木工程专业实践教学,推行土木工程专业“双证融通”制度

高校在开展土木工程专业教学时,首先要强化对专业实践教学的重视程度,一方面要在课程设置中合理分配理论知识课程、实践操作课程及毕业设计课程的比重,让学生能够在理论与实践相结合中,对所学的诸如土木工程结构设计、土木工程材料选择、土木工程施工组织等内容加以实践验证,为后续的毕业设计做好铺垫;另一方面要投入充足的资金用于土木工程专业实验室及实习基地的建设,提高专业实践教学的硬件配置水平。在高校土木工程专业实践教学模式的构建中,可以借助高职院校改革成果,推行土木工程专业的“双证融通”制度,鼓励学生考取注册结构师、注册岩土师、注册建造师、注册工程师等证书,通过实施双证融通制度,提高学生参与实践教学的积极性。

(二)完善高校土木工程专业实践教学的方式方法

在高校土木工程专业实践教学中,应注重教学方式方法的完善和改进,着重做好以下两点:

1.借助实验课及分组讨论,提高土木工程专业理论课程的“实践性”。在土木工程专业理论课程教学中,在传授完基本理论知识后,可以将学生进行分组,让其自主选择实验内容,通过资料查阅及多媒体技术的应用,营造师生交流讨论的氛围,使学生更好地掌握相关理论知识和原理,为实践教学的实施打下基础。

2.在土木工程专业实践教学中,高校在实施校企合作及上岗实训等教学内容时,应集中让学生进入实训及实习现场,并做好实践教学的指导。在实训操作及岗位实习结束后,由学生出具实习报告,并由学校及实习企业共同加以鉴定评价。为提高高校土木工程专业实践教学及实习的效果,可以探索实施土木工程专业实践教学与项目建设相结合的模式,让学生在真正参与土木工程项目建设的过程中,对土木工程理论知识、现场操作能力、交流合作能力等加以全面培养[3]。

(三)依托信息技术,打造高校土木工程专业实践教学与评价的网络化平台

高校土木工程专业实践教学模式在构建过程中,应充分依托信息技术,在专业实践教学过程中打造网络化操作平台,从而形成高校土木工程专业实践教学的线上及线下双线并行的教学模式。通过土木工程专业实践教学网络化平台,一方面可能调动学生参与实践操作及实训学习的积极性,做好与土木工程企业的信息交流反馈,另一方面可以为学生在实操、实训及实习后的成果交流及作品共享创造条件,也便于通过网络化平台,让教师及企业对学生的实践成果、毕业论文、设计作品进行双向评价。

四、结语

高校土木工程专业实践教学模式应重点突出土木工程专业的实践性,在土木工程专业理论知识教学及实践操作、实训演练及上岗实习等多个环节做好实践教学的软件及硬件建设,并同步开展土木工程专业双证融通及土木工程专业实践网络化平台搭建,以为土木工程行业培养出理论与实践技能双优的专业人才。

作者:梁文静 单位:黔西南民族职业技术学院

参考文献:

[1]胡欣雨.高校土木工程专业工程实践教学实现模式探索[J].教育教学论坛,2013,(41):237+238.

土木工程专业行业分析第6篇

[关键词] 土木工程特点; 知识结构; 培养计划

[基金项目] 同济大学教育与教学改革与研究重点项目“土木工程专业本科生国际化办学的探索与实践”。

【中图分类号】 TU-4 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4244(2014)01-086-2

改革开放以来,我国的高等工科人才培养模式较多地借鉴了前苏联的模式,其主要特点是:培养目标上为社会主义计划经济服务;专业设置上表现为专业划分过细过多,缺少专业的交叉;课程安排上重视自然科学知识和专业基础知识的学习,重视理论联系实践,而对传授专业研究的最新发展缺少足够的重视;教学方法上则以教师单向传授知识为主,忽视了对学生的学习主动性和思维创造性的培养。

我国实行社会主义市场经济以后,高等工科人才培养模式原先的不足逐渐被认识,教育工作者正探索建立适合我国国情的人才培养模式。目前,这种体系已经大体建立并处于不断完善中。一方面对于许多问题比如培养目标、专业设置、教材建设等已经统一了思想并取得了成果。另一方面1998年教育部颁布的普通高等学校本科专业目录将原建筑工程、交通土建工程等8个专业综合为土木工程,以及我国加入WTO后土木工程人才面临新的挑战,有必要不断完善我们的人才培养模式。

现代土木工程的特点在很大程度上决定了土木工程师应具备的素质。了解土木工程师应具备的素质将有助于认识如何建立科学合理的土木工程人才培养模式。

一、现代土木工程的特点

土木工程最大的两个特点就在于它的”个性”和“综合性”

(一)个性

土木工程常常是单一的,在大部分时候无法连续不断地复制和销售。其规模一般较大,无法试做,做完后也很难退货。此外,由于各个国家和地区的技术水平、经济水平、地质地理、文化等方面的差异,目前土木工程项目的设计、施工和监理还没有完全国际化,各国和地区都有自己的法律规定、规范和行业标准等。这个特点决定了土木工程产品本身和制作过程具有很强的个性,从业人员应特别重视经验和工程案例的积累。

(二)综合性

建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段,需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、计算机、建筑材料、建筑设备、工程机械、施工技术、施工组织、建筑经济等学科或领域的专业知识和技术,在很多场合还应顾及社会和环境保护的需要。也就是说,土木工程师的工作对象除了物以外,还有人。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。一个土木工程师可能仅仅专长于其中某一个或某几个领域,但对其他领域的内容应当有所了解。

二、土木工程师应具备的知识结构与素质

一般认为,现代土木工程人才应具备:实践-理论-计算三极的知识结购。

工程师最终的任务是将理论和计算的东西在实践中应用,并通过实践来验证理论和计算的结果是否正确,所以工程人员必须具备实践技能。同时,土木工程师还应具有一定的实践经验,这是因为,不少工程问题的处理,由于客观情况过于复杂等原因,难于如实地进行理论分析,在很大程度上仍然依靠实践经验来解决。理论知识主要指数学、力学和专业知识,也包括必要的经济和法律等方面的知识,它对实践和计算起指导作用。计算机的出现对传统的理论分析和试验带来了冲击。面对越来越复杂的工程,应用计算机的能力已成为土木工程师必备的条件。这表现在:1.理论分析较难或无法解决的问题,采用计算机分析则有可能提出供选择的方案,有时甚至是唯一的方案。2.用计算机模拟结构的试验,一方面可以突破场地和设备的限制,在某种程度上实现结构的足尺试验,并可方便地修改参数;另一方面有些结构难于进行直接或大量试验(如构筑物倒塌分析等),用计算机模拟仿真就能体现出其优越性。3.专家系统、人工智能和多媒体技术的发展使计算机辅助设计、信息化施工等成为可能。同时,具有实时性、远程性和交互性特点的网络技术的兴起,为大量数据的传送方式提供了新的途径。土木工程综合性强的特点导致了很多问题的分析、处理、决策需要以大量的数据信息为基础。所以,网络技术必将在土木工程的规划、勘察、设计、施工和维护等方面起到积极的影响。

为适应现代土木工程的特点,具备了以上的知识结构的现代土木工程师同时也应尽可能地具备以下素质:1.具有良好的组织和社会活动能力;2.具备相关的社会人文知识(经济、文化、财政、法律、民族、宗教等);3.有较高的管理理论和能力,具备经营与开拓能力;4.关注社会、环境和资源的协调发展,具有社会责任感;5.具有良好的职业道德和素质。这样,土木工程师才有可能使其所负责的建设项目满足人们的需要和社会的发展要求,创造人与自然和谐发展的环境,从而承担相应的社会职责。

三、完善土木工程专业人才的培养模式

土木工程专业行业分析第7篇

关键词:弹性力学;土木工程;教学;探索

弹性力学是高等学校土木水利等专业的一门理论性与应用性都很强的基础课程,目前各高校很多学科根据本专业本科教育培养目标,实现宽口径、厚基础的教学基本要求,减少课时和精简内容。另外,土木类专业所面临的现代工程结构设计问题大多为非杆系的复杂结构体系,所以许多高等院校要求开设弹性力学和有限元课程,其目的是加强土木类本科生对复杂结构数值分析能力的培养,以提高他们从事科学研究和现代结构设计的能力。然而学生普遍认为弹性力学解决实际工程的能力远不如材料力学和结构力学,而且弹性力学理论抽象,数学推导麻烦,课程枯燥乏味,提不起学习兴趣。因此在现有的学时下如何保证教学的基本要求和基本内容,用什么方法和手段达到既增大信息量,减少教学时数,又能强化学生能力的培养,成为弹性力学教学中需要关注的问题。

一、高校弹性力学教学现状

为了提高结构力学和弹性力学的相关教学水平和研究成果,教育部高等学校力学教学指导委员会力学基础课程教学指导分委员会结构力学及弹性力学课程教学指导小组定期召开工作会议,2006年工作会议在武汉理工大学召开,2009年工作会议在成都西南交通大学举行,2014年10月工作会议在北京工业大学举行,各高校在每次会议中都对弹性力学的教学进行了教学改革成果和经验交流,对教学实践、课程建设和资源积累等问题进行了研讨。北京工业大学在弹性力学的教学中也进行了很多研究和改革,北京工业大学弹性力学课程的设置和教学与国内其他高校具有类似特点与问题。2006年之前弹性力学作为土木工程本科专业的必修或必选课,学时一般为40学时左右,使用教材以徐芝纶《弹性力学简明教程》为主要教学参考书。在2007版本科教学改革之后,弹性力学在土木工程专业本科中仍然设置为学科基础必修课,但学时改为16学时,考试时采用闭卷考试,对学生学习要求较高,较多学生仍然认为太偏重于理论,理论抽象,数学推导烦琐难以理解,并且其解决实际工程的能力远不如结构力学。在2012版教学计划后,课程性质以及学时都没变,但考试时采用开卷考试,对学生的公式推导要求降低。改为16学时时,教师和学生的感觉都是时间太紧张,学习压力大,所以在刚完成的2015版土木工程本科教学计划中,弹性力学进行了很多变化,首先课程性质发生了改变,由学科基础必修课改为学科基础选修课,让学生有选择的空间,其次学时增加为24学时,让选修弹性力学的同学能真正学习到弹性力学的主要内容。所以目前在现有的学时下,如何保证教学的基本要求和基本内容,用什么方法和手段达到既增大信息量,减少教学时数,又能强化学生能力的培养,成为教学中关注的问题,由此也产生了弹性力学教学内容多和学时少的矛盾。许多高校和研究者在弹性力学课程教学和研究上进行了教学改革,取得了较多有益成果,尽管如此,土木工程专业弹性力学课程在以下几方面尚有待研究与改革:

(1)教学对象上,弹性力学通常主要在工程力学专业开设,需要充分考虑结合土木工程专业的特点。

(2)教学思路上,仍然偏向工程力学方法,在内容选择上较偏向数学,主要是理论上的教学,对理论分析和数值分析结合对比方面缺少。

(3)讲课内容中未能充分引入弹性力学领域的最新进展,尤其是与土木工程结构相关进展,因此在弹性力学课程的教学方式、教学内容、考试形式等方面需要进行一些思考和探讨,对弹性力学教学中的普遍与特殊问题进行研究与实践,将促进学校土木工程学科力学教学的发展。

二、尽可能地提高学生的“计算分析”理论水平

根据高等院校土木类专业本科指导性专业规范以及2015版培养方案规定的学时,需要考虑在既有学时下,使学生的理论水平能达到当今土木类专业的培养要求。

1.重点突出弹性力学分析思路和概念。在教学中,在分析思路上,一般重点讲授弹性力学平面问题的相关问题,并且对弹性力学平面问题基本理论采取精讲的形式,对空间问题基本理论采取和平面问题基本理论相对比方法进行讲解。如果根据实际,直接从实际工程的三维问题,再到讲授二维问题可能更符合思维过程以及实际工程问题,使得思路更加自然,并且能节省教学课时。另外,在讲授方法思路中应突出思路、概念与结论。如弹性力学中的概念问题:弹性力学中应力的方向以及正负号的定义,平面应力问题和平面应变问题的区分,应力边界条件和位移边界条件的确定方法,处理局部边界条件的圣维南原理,等等,这些都是讲述平面问题基本理论中要熟练掌握的概念。

2.结合具体土木工程实例教学,附加一些分析程序和工具的介绍,拓宽学生分析方面的应用能力。在介绍分析思路时,需要结合有实际工程背景的工程算例来分析,这样可以明确学习目的,激发学生的学习动力。在理论分析完成后,还可以介绍相应的数值分析方法,介绍Matlab计算程序或有限元分析工具,对理论分析过程数值化,让学生自己操作计算,分析结果。最后由于土木工程专业学生在实际工作中需要学会运用,可以结合一些设计规范进行学习,如:公路隧道设计规范(JTGD70-2004)建议采用弹性力学数值方法—有限元法计算围岩的隧道支护结构内力和变形等,通过在理论分析结果和数值分析对比的同时,还可以通过规范要求进行验算。

三、根据当今土木类本科生的培养要求,编写适合土木工程专业学生使用的教材

就目前而言,对于土木类本科生的弹性力学课程,各高等院校所安排的教学内容、教学时数及选用的教材均存有不同。换言之,对教学内容、教学时数及教材均没有统一的指定,仍处在各高校教师根据自己的教学经验进行不断地探索与总结。目前已出版的弹性力学教材有很多种,所使用的教材一般为《弹性力学简明教程》,徐芝仑编,高等教育出版社出版。这本教材所涵盖的内容较多、较全面,也比较深刻,对概念思路的解释较为简洁,但仍然有需要改进之处:

(1)基本上从平面问题到空间问题最后到板壳一些特殊问题,分析讲解思路可以变化,让学生更快更容易的理解。

(2)理论讲解较多,实际土木工程案例的分析较少。

(3)理论推导比较多,数值分析对比较少,数值分析工具的应用较少等,另外学生学习的课余指导用书比较少。为此,编写更加适合土木工程专业的教材以及教材指导用书是有必要的。

四、改革单一的板书教学模式,研制《弹性力学》的CAI电子教案

作为一门强调理论与应用的课程,仅以单一的板书教学模式明显不足。例如,本课程中复杂的理论推导数学演示,这些均可通过CAI电子教案的教学来表述。此项教改工作的目的是在教学时数不足的情况下,就如何实现课堂教学气氛活跃、高效率地完成教学内容、突出理论联系实际等方面而为之。根据本课程教学大纲中教学内容的要求及依据更加丰富的教材,可以编制本门课程的CAI电子教案。在实际教学中,采用多媒体与板书相结合的教学模式,预期可以达到较好的教学效果,授课学生能给出较好的评价。另外,课内教学是本课程的主要任务。但由于本门课程在土木专业上的应用性较强,学生的课程设计、毕业设计均会遇到实际结构问题的数值分析,对此需要课外指导,因此建立教师学生互动平台和窗口也是有必要的。

五、结语

为了提高土木工程专业弹性力学课程教学质量和效果,本文分析了土木工程专业弹性力学课程的教学相关问题,并探索了土木工程专业弹性力学课程的教学改进方法。

1.尽可能地提高学生的“计算分析”理论水平,使学生的理论分析水平达到当今土木类专业的培养要求。

2.根据当今土木类本科生的培养要求,编写适合土木工程专业学生使用的教材。

3.改革单一的板书教学模式,研制《弹性力学》的CAI电子教案,并建立教师互动平台和窗口。

参考文献:

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[2]马崇武,秦怀泉.力学与土木工程专业的力学课程教学[J].高等理科教育,2007,(6):135-137.

[3]张宇星,吕建国.工程力学考试方法的探索与实践[J].高等理科教育,2005,(4):128-129.

[4]铁木辛柯,古地尔.弹性理论[M].第3版.北京:清华大学出版社,2004:168.

[5]杨桂通.弹性力学[M].北京:高等教育出版社,1998.

[6]刘京红,等.土木工程专业弹性力学课程教学改革的探索[J].科技情报开发与经济,2007,(24).

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[9]周全太.土木工程专业弹性力学课程教学的若干思考[J].无锡教育学院学报,2005,25(2):73-76.

[10]W.C.Young&R.G.Budynas.TheoryofStructure(sSec-ondEdition)[M].北京:清华大学出版社.