專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)土木工程論文
一、土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)
1.實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)不足目前各高校的土木工程專(zhuān)業(yè)課程大多在30至48學(xué)時(shí)左右,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)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(shuō)進(jìn)一步將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)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(gè)長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練過(guò)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(duì)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(wèn)題在于學(xué)生很難在有限的學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)做到將施工圖想象成實(shí)際的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)空間三維關(guān)系概念非常薄弱,嚴(yán)重妨礙了土木工程基本理論的學(xué)習(xí)進(jìn)度。
3.理論和工程實(shí)際脫節(jié)土木工程專(zhuān)業(yè)課程是專(zhuān)業(yè)性和實(shí)踐性都非常強(qiáng)的課程,其中工程設(shè)計(jì)、工程施工、工程檢測(cè)和試驗(yàn)等諸多方面與工程實(shí)際直接相關(guān),但一直以來(lái),土木工程專(zhuān)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(guò)程中往往似懂非懂,甚至可能發(fā)生對(duì)一些基本概念理解錯(cuò)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(shí)踐不能同步土木工程專(zhuān)業(yè)課程的開(kāi)展,需要配套進(jìn)行詳細(xì)的課程設(shè)計(jì)、試驗(yàn)分析和生產(chǎn)實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié),但由于課時(shí)的限制,很多課程設(shè)計(jì)只能簡(jiǎn)單地進(jìn)行一些局部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。例如“鋼結(jié)構(gòu)”課程的課程設(shè)計(jì)只簡(jiǎn)單地進(jìn)行門(mén)式鋼架的設(shè)計(jì)或簡(jiǎn)支鋼屋架的設(shè)計(jì),學(xué)生通過(guò)這樣簡(jiǎn)單的工程實(shí)踐,很難做到在畢業(yè)時(shí)能滿(mǎn)足社會(huì)市場(chǎng)對(duì)土木工程的需求。
5.實(shí)踐資源和資金有限由于專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),土木工程專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié),諸如施工實(shí)踐、結(jié)構(gòu)檢測(cè)與試驗(yàn)等,通常需要投入相較于其他專(zhuān)業(yè)更多的資金和資源,這與規(guī)模日益擴(kuò)大的本科教學(xué)以及教學(xué)資源相對(duì)有限的社會(huì)現(xiàn)狀形成突出的矛盾。因此,基于現(xiàn)今土木工程專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)現(xiàn)狀,改革土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式以適應(yīng)學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展,滿(mǎn)足社會(huì)建設(shè)需要十分必要,非常迫切。
二、實(shí)踐教學(xué)改革的思考
筆者結(jié)合一直以來(lái)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),嘗試在以下方面進(jìn)行探索和研究:
1.實(shí)踐教學(xué)拓展的研究與探索以往的實(shí)踐教學(xué),通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)以及工程實(shí)踐等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn),而這些環(huán)節(jié)的最終目的都在于提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)水平和技能應(yīng)用水平。基于教學(xué)時(shí)間、資金、場(chǎng)地和設(shè)備等限制,筆者將傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行拓展,實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)踐教學(xué)和實(shí)際實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式。通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù),將工程實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)、施工和設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)制作成逼真的3D視頻并建立資源庫(kù),彌補(bǔ)實(shí)際實(shí)踐教學(xué)實(shí)踐過(guò)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(yàn)仿真、工程生產(chǎn)仿真和工程施工仿真等。其中,工程試驗(yàn)仿真:將土木工程專(zhuān)業(yè)工程中大量的材性試驗(yàn)和構(gòu)件試驗(yàn),制作成三維動(dòng)畫(huà),讓學(xué)生能直觀地認(rèn)識(shí)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(guò)程、生產(chǎn)工藝等,結(jié)合視頻錄像,制作成系列專(zhuān)題動(dòng)畫(huà),補(bǔ)充學(xué)生在企業(yè)單位或工地的生產(chǎn)實(shí)習(xí)的學(xué)習(xí),以達(dá)到在有限學(xué)時(shí)內(nèi)進(jìn)行豐富的生產(chǎn)實(shí)踐教學(xué)與學(xué)習(xí)。工程施工仿真:將土木工程項(xiàng)目建設(shè)施工的過(guò)程以三維動(dòng)畫(huà)形式呈現(xiàn)給學(xué)生,將“工地”搬進(jìn)教室,使學(xué)生通過(guò)豐富的視頻學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)具體的工程管理及工程施工的概念和重點(diǎn)。
2.課程設(shè)計(jì)的研究與探索探索“以分散與集中相結(jié)合的方式”填補(bǔ)教學(xué)課時(shí)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(jì)與實(shí)踐教學(xué)充分結(jié)合,探討相關(guān)問(wèn)題和措施。
3.畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究和探索畢業(yè)設(shè)計(jì)要求學(xué)生能夠系統(tǒng)地對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì),要求學(xué)生參與從工程方案規(guī)劃、工程設(shè)計(jì)到繪制施工圖的全過(guò)程。通過(guò)比較完整的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)訓(xùn)練,讓學(xué)生基本具備進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力,有效培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決實(shí)際工程問(wèn)題的綜合能力。逐漸開(kāi)展“小組設(shè)計(jì)模式”,通過(guò)小組協(xié)作設(shè)計(jì),鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作協(xié)調(diào)能力,以適應(yīng)社會(huì)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(shí)習(xí)基地和校外產(chǎn)學(xué)合作實(shí)習(xí)基地,建立完善的工程訓(xùn)練教學(xué)模式。鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展工程結(jié)構(gòu)模型探討訓(xùn)練,通過(guò)諸如土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽等模式,促進(jìn)學(xué)生參與工程訓(xùn)練的學(xué)習(xí)熱情和積極性。
5.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究和探討加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè),增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課時(shí)比例。根據(jù)人才培養(yǎng)要求,減少設(shè)置認(rèn)知驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加綜合設(shè)計(jì)型、綜合型、創(chuàng)新型的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課,鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),著力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。鼓勵(lì)學(xué)生參與結(jié)構(gòu)架構(gòu)模型實(shí)驗(yàn),通過(guò)親手制作結(jié)構(gòu)模型,加深對(duì)工程結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),以達(dá)到創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生參與諸如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽等與土木工程專(zhuān)業(yè)相關(guān)的競(jìng)賽活動(dòng),促進(jìn)第一課堂和第二課堂的有機(jī)結(jié)合。
三、結(jié)語(yǔ)
土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的實(shí)現(xiàn)涉及很多方面,是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,筆者僅針對(duì)普通本科院校,對(duì)教學(xué)過(guò)程中如何實(shí)現(xiàn)有效的實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行一些思考,以期起到拋磚引玉的效果。
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