專業(yè)實踐教學(xué)土木工程論文
一、土木工程專業(yè)實踐教學(xué)的特點
1.實踐教學(xué)學(xué)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(xué)時左右,學(xué)生在學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)生熟練閱讀施工圖需要一個長時間的訓(xùn)練過程,但是學(xué)生在大學(xué)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(xué)生很難在有限的學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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(xué)生在學(xué)習(xí)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(xué)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(xí)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(xué)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(xué)以及教學(xué)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(xué)現(xiàn)狀,改革土木工程專業(yè)實踐教學(xué)模式以適應(yīng)學(xué)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(xué)改革的思考
筆者結(jié)合一直以來的教學(xué)經(jīng)驗,嘗試在以下方面進行探索和研究:
1.實踐教學(xué)拓展的研究與探索以往的實踐教學(xué),通過具體的實驗、實習(xí)、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(xué)生的專業(yè)知識學(xué)習(xí)水平和技能應(yīng)用水平;诮虒W(xué)時間、資金、場地和設(shè)備等限制,筆者將傳統(tǒng)的實踐教學(xué)模式進行拓展,實現(xiàn)虛擬實踐教學(xué)和實際實踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)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(xué)實踐過少的缺陷,最大程度訓(xùn)練學(xué)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(xué)生能直觀地認識工程材料性質(zhì)以及構(gòu)件力學(xué)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(xué)生在企業(yè)單位或工地的生產(chǎn)實習(xí)的學(xué)習(xí),以達到在有限學(xué)時內(nèi)進行豐富的生產(chǎn)實踐教學(xué)與學(xué)習(xí)。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(xué)生,將“工地”搬進教室,使學(xué)生通過豐富的視頻學(xué)習(xí),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(xué)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(xué)方式,將課程設(shè)計與實踐教學(xué)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(xué)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(xué)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(xùn)練,讓學(xué)生基本具備進行工程設(shè)計的能力,有效培養(yǎng)學(xué)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(xué)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(xùn)練的研究和探討活躍工程訓(xùn)練模式,充分利用校內(nèi)實習(xí)基地和校外產(chǎn)學(xué)合作實習(xí)基地,建立完善的工程訓(xùn)練教學(xué)模式。鼓勵學(xué)生開展工程結(jié)構(gòu)模型探討訓(xùn)練,通過諸如土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽等模式,促進學(xué)生參與工程訓(xùn)練的學(xué)習(xí)熱情和積極性。
5.實驗教學(xué)的研究和探討加強實驗教學(xué)體系建設(shè),增加實驗教學(xué)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(xué)生開展自主創(chuàng)新實驗,著力培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。鼓勵學(xué)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(xué)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
土木工程專業(yè)實踐教學(xué)改革的實現(xiàn)涉及很多方面,是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,筆者僅針對普通本科院校,對教學(xué)過程中如何實現(xiàn)有效的實踐教學(xué)進行一些思考,以期起到拋磚引玉的效果。
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