土木工程的专业课模板(10篇)

时间:2023-08-30 16:25:30

导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇土木工程的专业课,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

高等学校要解决的根本问题是培养什么样的人的问题,也就是说人才培养目标的问题,那么人才培养目标靠什么来实现呢?显然是靠人才培养方案,人才培养方案是由多门课程组成或者说是由多个课程体系组成,从大类来说,有理论课程体系和实践课程体系。对于不同类型的学校其课程体系的内容有所不同,当然也和培养目标直接联系在一起,不同培养目标其课程体系,课程内容有所区别。本文就三本院校(独立学院)以及其转设的二本院校所培养的服务一线的应用型人才,其课程体系的构成进行探讨,通过实践找到适合这类院校培养人才的课程体系及课程内容。

图1课程体系框架图

1. 土木工程专业人才培养目标及课程体系的构建

1.1土木工程专业人才培养目标。

(1)结合教育部对普通高等学校合格评估的要求,考虑高等学校土木工程本科指导性专业规范的要求;从学校教师和学生的实际情况出发,其人才培养目标是:适应社会主义现代化建设需要,德、智、体等方面全面发展,掌握土木工程学科的基本原理和基本知识,经过工程师的基本训练,能够胜任房屋建筑等各类工程技术与管理工作,是有扎实的基础理论,宽广的专业知识,较强的实践能力和创新能力,具有一定国际视野,能面向基层的应用型高级专门人才。

(2)从几年来毕业生就业部门和单位统计来看,我们学校土木工程专业90%左右是为大中型建筑企业输送工程一线的施工方面的人才,因此在具体的人才培养方案中要体现“强施工、会设计、懂管理”的应用型人才。应用型人才又进一步细分为工程型人才、技术型人才、技能型人才,我们应该定位在技术型或工程技术型人才上,着眼于培养有理论有技术的本科层次的应用型人才上,达到《中华人民共和国高等教育法》规定的本科教育的学业标准。

1.2课程体系的构建。

(1)在确定人才培养目标的前提下,为实现此目标,从学校学生的差异性和社会对人才需求层次的多样性出发,按照“基本理论适用,基本技能过硬”的原则,即基本理论知识学习以满足专业理论知识学习和工程实践需要为度,专业理论知识学习以达到分析解决工程实际问题的需要为度,“基本技能过硬”是指学生的实际动手能力要比普通高校,一本、二本学生要强。

(2)在上述原则的基础上,课程体系以工程理论和工程实践教育为核心,按照基础、专业、实践三个层次来构建,由三大平台、两大模块构成,详见图1。

(3)由图1可知,基础包括公共基础课平台和专业基础课平台;专业:包括专业共同课模块和专业方向课模块,实践:包括实验模块、实习模块、课程设计模块、创新训练模块。

图2专业基础课平台课程模块

2. 土木工程专业课程群建设

按照强施工、会设计、懂管理的培养目标,优化

课程体系。并与国家执业注册考试内容相协调,为学生就业、择业和将来的发展奠定基础。专业课程群包括:专业基础课平台模块(图2),专业及方向课程模块(图3)。

2.1专业基础课平台模块。

该模块由4个模块构成,突出教学内容的实践性和综合性,如图2所示。

(1)模块1:由工程制图与CAD,房屋建筑学课程组成,目的是培养学生房屋构造基本知识和工程制图能力。

(2)模块2:由理论力学、材料力学、结构力学课程组成,目的是培养学生的工程力学基础。

(3)模块3:由土力学、水力学、工程地质、基础工程课程组成,目的是培养学生的岩土工程理论和设计能力。

(4)模块4:由土木工程材料、砼结构原理、钢结构原理、砼结构设计钢、结构设计课程组成,培养学生结构知识和设计能力,达到会设计的目标。

2.2专业及专业方向课模块。

根据用人市场需求和学生就业需要,设置岩土与地下工程、建筑幕墙工程、建筑工程3个专业方向模块,如图3所示。在专业方面突出强施工、懂管理和基础知识和专业技能的培养。在专业方向模块分别设置方向核心课程,突出应用能力的培养。

图3专业及方向课程模块

3. 实践教学体系平台

(1)加强实践教学环节,突出应用型人才培养,建立稳定的校内外基地群。注重学生工程实践能力和管理能力培养,把创新意识培养贯穿整个实践环节,通过创新训练模块加深创新能力的培养。

(2)该平台由4个模块构成,见图4,模块1是基本动手能力训练;模块2是基本专业技能训练;模块3是工程应用能力全面训练;模块4是综合能力、创新能力训练。

长春建筑学院土木工程学院,为3+1人才培养,在校外建实践基地12个,为认识实习与生产实习在长春市建实践基地8处,为培养应用型人才创造了良好的实践教学平台。

图4实践教学体系平台框架图

4. 结论

高等学校能否培养出社会需要的人才,首先要解决两个问题:其一是培养什么样的人,即培养目标;其二是怎样培养人,即人才培养方案。人才培养方案为人才培养目标服务的,而课程体系则是人才培养方案中的核心部分,由此可见课程体系的重要。按照土木工程专业指导性规范的要求,结合本学校的和学生的实际情况,扬长避短,突出特色,就能制定出符合应用型人才培养的课程体系。

参考文献

篇2

0 引言

土木工程专业是一个宽口径的一级学科,包括建筑工程、交通工程、岩土工程和地下工程等二级专业方向[1]。土木工程专业以培养“复合型”工程技术人才为目标,以交通方向为例,本专业旨在培养适应现代化建设需要,有扎实的基础理论和专业知识,又较强的实践能力,从事道路桥梁工程的设计、施工组织管理等方面的工程技术人才[2]。大部分高等院校的教学计划中有以下主干课程,三大力学、建筑材料、项目管理、道路勘测设计、施工技术等专业基础课和专业课[3]。

翻转课堂是和微课、Mooc紧密联系在一起的新型教学模式,它的核心思想是提高学生的学习能力和主动学习性,让学生成为教学活动中的主角。现阶段的教学活动主要是老师讲学生听,老师在课堂上讲授知识点,学生在课后完成相应的习题。而应用了翻转课堂教学模式后,整个学习过程中的主角转变为学生[4]。学生在课前可在免费的在线平台观看微课程,Mooc就是目前较为流行的一种大规模开放性在线课程。学生可利用手机或电脑在课前学习知识点,一遍听不懂可听两遍,两遍听不懂可听三遍,这样就避免了课堂上教师教一遍而听不懂知识点的困惑。课堂中教师只需解决学生的问题[5]。

基于土木工程专业的办学特点和翻转课堂的思想,下面从土木工程专业的专业基础课、专业课和实践类课程三大方面进行教学改革的探讨。

1 专业基础课教学改革

1.1 目前的教学方式中出现的问题

土木工程专业的专业基础课有理论力学、材料力学、结构力学、测量工程和建筑材料等,除了测量工程有两周的室外实际操作课程以外其余的课程均为课程讲授课程。其中的理论力学、材料力学和结构力学是本专业核心基础课,同时这三门课程也是多数同学学习中较为困难的课程。在一些土木工程专业院校,每学期补考率和重修率最高的课程都是这三门课程。以结构力学为例,目前的上课方式大多为板书加PPT,由于有大量的计算演示过程,即便是PPT授课,教师也需要用黑板加粉笔进行教学。教师按照教学大纲和进程计划在45分钟的课堂中将每一道例题和每一个知识点讲解给大家。如结构力学超静定结构的力法方程,这部分只是较抽象,知识点不易理解,课堂上教师讲解一遍力法方程的原理,学生在没有提前学习的情况下可能听得懵懵懂懂。因时间有限,教师在有限的45分钟内需继续讲解下一个知识点。往往,教师被一黑板一黑板的粉笔灰刺激的声音沙哑、咳嗽不停,但讲台下的部分学生听得云里雾里。长期以往,教师患上了咽炎等职业病,而学生由于听不懂丧失了学习的兴趣,把力学课程当成了大学生涯的拦路虎,很多留级甚至退学的学生中均有一两门力学课程未达到合格标准。

1.2 翻转课堂带来的教学改革

随着教育界科学技术革命的到来,翻转课堂可以改变上述教学中出现的问题。

在微时代的潮流中,教育领域产生了“微课程”。教师针对某一个知识点在15分钟,甚至更短的时间内讲清楚。如上述的力法方程原理,学生在课前收听或观看教学音频或视频,听一遍可能似懂非懂,听两遍可以接受并理解,听三遍可能会加深印象,听四遍或许能学以致用。如此,在课前学生已掌握了知识点,并能完成相关作业。而在课堂上,老师的职责是回答并进一步提高学生的应用能力,在翻转课堂的理念下,利用微课程和Mooc将原来的教学模式彻底改革,以促进学生的主动学习性并使所有的学生都能理解某一难懂的知识点,同时将任课教师从大量的讲解中解放出来。这种教学模式带来的最大好处是,土木工程专业的学生不再对力学课程感到惧怕,有了坚实的力学基础后可以更好地学习后续的专业课。

2 基于翻转课堂的专业课教学改革

土木工程专业的专业课教学任务是通过学习使学生能够掌握设计和施工技术与管理的基本技能,并具备一定的专业素养。以交通土建方向为例,专业课包括桥梁、隧道工程和施工技术等多门课程。以施工技术为例,传统的教学方式为课堂讲授,利用黑板、PPT或视频资料,在32学时内需要掌握路基、路面、桥梁和隧道工程的施工方法,并学会施工组织设计。

本课程与实践紧密联系,如果在课堂中单纯地介绍理论方法和设计理念,很难引起学生的学习兴趣,但若能在课堂上播放相关技术的视频资料再去讲授,教学效果将会提高许多。但短短的32个小时,让课堂的时间变得很珍贵,授课期间不可能观看大量的视频资料。目前,教师往往利用课间休息时间给学生播放视频。如此,学生们对于现场操作较陌生,因理解不到某一技术部分学生对本专业失去信心。但是,基于翻转课堂的教学模式下,学生可在课前观看教师提供或在线免费的视频资料。在课堂上,教师只需将施工方法进行总结和归纳,也可针对某一工程方法模拟一座桥梁或隧道的施工组织设计。翻转课堂的教学模式让专业课不再枯燥,同时让学生在课后有迫切需要提高专业知识的紧迫感,最关键的是我们的本科生能够在最短的时间内适应工作岗位。

3 实践类课程教学改革

3.1 实践类课程中出现的问题

土木工程专业的实践类教学课程包括课程设计、生产实习和毕业设计,这类课程的教学目的是让学生有一定的动手和设计能力。学生参与到实际工程中,运用学到的理论知识完成设计和施工中较为简单的工作。仍然以交通土建方向为例,目前国内大部分高等院校的专业课中会增加一周的课程设计、一个月的生产实习和一个学期的毕业设计。课程设计主要在课程讲授结束后教师指导学生操作,以某一个计算点为中心而完成相应的设计过程。如路面工程,一周的课程设计需要完成路面的结构组合设计、路面厚度计算两大步骤。这类课程设计需要大量的反复计算,最终以数据来验证成果。但随着各类应用软件的普及,如东南大学路面设计软件可以让一周的课程设计在一天内完成。如此,原教学计划中课程设计的时间已显得绰绰有余。生产实习的时间为大四第一学期的第一个月,施工和设计单位往往因时间短暂不便管理实习生而拒绝接受学生,很多学生只能应付着完成实习任务。这样,生产实习的教学目的并没有达到教学计划。毕业设计有三个多月,时间在大学期间的最后一个学期,设计任务包括道路勘测设计和桥梁设计,工作的重点是在教师提供的路线图或地质条件下计算相关参数。如此,在某种意义上学生只是完成了一套既定公式的计算。

3.2 基于翻转课堂的实践类课程教学改革

生产实习和毕业设计的时间可以安排在大四第一学期,生产实习和毕业设计可以同时进行。学生利用四个的时间(8月、9月、10月和11月)参与到施工和设计中,外业实习完成后利用一个月时间进行相关的毕业论文(设计)。大四的第二学期主要进行专业课教学,在毕业前一个月让学生根据所学的专业知识和实习中掌握的现场经验最后系统地完成毕业论文(设计)。课程设计可改完专业课的大作业,而不必再安排单独的一周时间。

4 结论

笔者根据自身在教学中遇到的问题和感受,基于翻转课堂的理念对于土木工程专业的专业基础课、专业课和实践类课程有了以上一些教学改革的思路。这些思路能否实施,还需在今后的改革中逐一验证。

【参考文献】

[1]丁以兵,黄伟,贾冬云.应用型土木工程专业本科毕业设计改革研究[J].安徽工业大学学报:社会科学版,2011(6).

[2]薛刚,郭晓燕.土木专业毕业设计模式的探索与实践[J].东南大学学报:哲学社会科学版,2012(2).

篇3

土木工程专业是传统的工科类专业,其课程标准的制定具有一定的代表性和示范作用.课程标准和课程大纲都是土木工程教学中的指导性文件,但功能作用不同,因此需要探究其内在联系和区别,明晰两者的辩证关系.课程标准放弃了课程大纲那种直接指明“辩证唯物主义因素”的做法,努力体现“实践性”在课程体系的确定、课程内容的选择编排、具体内容的处理、所提出的教学要求上,尽量体现课程内容来源于实践并反过来作用于实践这一原则,课程标准尽力体现课程各部分内容之间的联系以及其它学科之间的联系,使学生可以对本专业的知识有全面、深刻的、整体的认识和理解[1].

1现有课程大纲的不足之处

1.1忽视价值观的培养

教学大纲只是片面地重视对学生知识技能的传授.而随着当今社会的发展,以及对素质教育的倡导,我们必须抛弃这种传统观念,开始重视学生综合素质的培养.

1.2教学受到束缚,忽视课程的其它环节

传统的教学大纲详细的规定了教师的教学工作,整个教学工作的中心都只关注于教师如何传授专业知识,忽略了学生的学习过程,也就是如何更快更好地使学生接受知识.教师在教学过程中必须按照大纲中规定的教学内容、教学目标和教学方法展开教学,这就极大地束缚了教师的在教学上的创造性.

1.3限制了教材的特色化和个性化发展

传统的教学大纲没有考虑保留一定的空间,使教材具有其专业的个性化和特色化,这是因为教学大纲过于严格地对教学内容作出详细的规定.而对于我国来说,地域广阔,不同地域的经济发展不平衡,而将教学要求统一地应用到所有的地域中,这是不符合实际情况的.因此,在这种情况下,就更加迫切需要多样化的教材来适应不同地区的不同发展水平的高校专业教学中.而教学大纲对教材作出了详尽的,教材编写也受到这一限制,这就严重地影响了教材的特色化与个性化的发展.

1.4课程大纲的弹性化不足

传统的教学大纲对教师的教学工作作出了极其详细和具体的规定,并来指导教学,可是这种硬性的规定缺乏弹性,不能满足教学工作多样性的发展,同时也制约了一些学校的特色化发展模式.以上所列的不足之处显示了教学大纲存在的问题和局限性,说明其被课程标准所代替也是社会发展的必然趋势.

2课程标准与课程大纲的对比分析

2.1目标不同

课程标准制定的目的是培养土木工程专业的人才,课程大纲制定的目的则是编排和确定土木工程专业的学生所应掌握的基本课程内容.课程标准包含了国家对学生接受了相关专业知识的教育后所应达到的要求的具体描述.而教学大纲则主要包含教学重点、难点、学时等具体内容.课程标准与课程大纲的本质区别在于,课程标准在制定的过程中注重土木工程专业学生的知识和技能的培养[2],考虑了对学生的人生态度和价值观的培养.另外,课程标准中也对教学的要求、建议和评价提出了相应的要求.课程标准中不再涉及教学的重点、难点及如何进行时间分配等一系列的具体内容[3].传统的教学大纲忽略了学生学习过程中的学习途径以及策略.而新的课程标准不忘关注教材、教学、评价等方面的同事也更加关注学生学习的过程性、体验性,带动学生的学习能动性、积极主动的参与到课程学习中,自觉的独立思考、搜集和处理信息、分析解决问题以及交流与合作[4].

2.2课程标准向多元化发展

新的课程标准在课程评价中更加关注培养学生的发展过程,表现出多种模式的多元化的趋势,即课程标准将学生模式、教师模式与课程模式融为一体.各个学科的课程标准都不再只考虑最终评价和评价评判功能,而是强化过程评价和评价发展功能.

2.3课程标准向弹性化发展

传统的教学大纲不仅明确的规定了各个学科的教学目标以及教学内容,而且还规定了所需掌握的知识点的要求及深度、难易度指标.此外,一般的教学大纲都对教学顺序做出了详尽的规定,如章节、课时等.这些规定对教师的教学工作有一定的指导意义,但同时也束缚了教师的教学工作的开展.新的课程标准具有一定的弹性空间,为教材的编写者、教师的教学留下了足够的自由发挥的空间.

2.4对待土木工程专业课程的认识上的差异

课程大纲对土木专业课程的基本定位是为土木工程专业培养设计、施工、管理等方面的人才.课程标准认为,课程的设置及目标应有助于学生认识理论课程的应用价值,增强应用意识,形成解决实际问题的能力;同时为学生的终身发展考虑,培养学生不仅具有基本的知识技能而且形成科学的世界观、价值观,真正成为能够为全社会服务的有用人才.另外,从课程的广度上来说,课程大纲主要是从学科的角度作出要求的,是以学科为中心的;而课程标准是从学生发展的角度出发的,是以人的全面发展为中心的.

3两者的辩证关系

3.1基本理念

课程标准比课程大纲在理念和课程目标具有先进性.基本理念是课程标准的制定的思想基础,也是是构建整个课程标准的中心思想.课程标准的每部分的具体规定和具体内容都是依据这些理念而进行的,课程标准与基本理念有着紧密的、不可分割的联系.总的来说,课程标准的基本理念能够展示土木专业课程必须服务于学生的发展目标,培养学生终身学习的能力.课程大纲的修订、课程标准的研制,是这一时代的要求和课程改革的总趋势.

3.2课程目标

课程大纲与课程标准的课程目标有相同点也有不同点.两者的基本思想都是培养学生的知识技能,但是课程标准更加关注学生的学习过程与个性的发展.通过对比分析,使学生获得必需的基本知识和技能,发展学生的思维,培养学生学习专业知识、运用专业知识及解决实际问题的能力[5].

4结语

从土木工程专业课程大纲与课程标准的内容上可以看出,课程大纲对基本理念是没有明确论述的,而课程标准却十分具体地提出了基本理念.它是课程标准的基石和理论支撑.与课程大纲相比,课程标准是本着培养学生的学习兴趣和学习能力、创新精神和应用意识这一理念规范土木工程专业课程.土木工程课程大纲的目标体现在其教学目的中.课程大纲的教学目标可以阐述了解、理解、掌握、灵活运用等4个层次.课程大纲在教学目标中的重点是对教学工作作出详尽和具体的规定,而课程标准则是对学生的学习方法、学习结果、学习的态度作出规定.所以,对于课程标准来说,不仅对学生的理解和掌握知识的能力提出了要求,同时也对学生学习方法、学习结果、学习的态度与价值观提出了相应的目标要求.目的即是使学生能够主动学习、独立思考、亲身实践、灵活地处理问题、不断地自我更新、独立地分析和解决问题,并具有正确的人生态度与价值观.这是课程标准的一个根本性的变化,它是使用社会发展的表现,也是实现培养具有良好质素和竞争力的新一代土木工程专业人才的重要依据.

参考文献

[1]江山野.简明国际教育百科全书.课程[M].北京:教育科学出版社,1997:132.

[2]刘献君.大学之思与大学之建[M].武汉:华中科技大学出版社,2013:49-52.

[3]廖哲勋,田慧生.课程新论[M].北京:教育科学出版社,2003:285-286.

篇4

“卓越工程师培养计划”是2010年6月教育部基于提高工科院校专业教育教学水平而正式启动推出的,是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。土木工程是一个实践性很强的学科,采用“卓越工程师计划”培养是十分必要的。

一、土木工程专业课程体系存在的问题及对策

1.原有课程体系存在的问题

(1)实践环节课程比例不合理

与国内外知名高校的人才培养模式相比,我校土木工程专业课程体系中实践环节课程比例明显偏低。理论课程的学分数约为知名高校的1.5倍,课程门数也较多,这与卓越工程师的培养目标是相背离的。

(2)课程教学方式的不适应性

在理论课程教学上,采用单向信息传递的方式,学生缺乏自主学习能力;在实践课程教学上,缺乏对学生的启发和引导,造成实践能力较弱,走向工作岗位后难以适应工作要求。

2.课程支撑体系调整的对策

为了顺利实现目标体系中的各个目标,课程支撑体系也应在系统内外部进行重构,在系统内部调整课程设置、进行教材改革和教学优化,在系统外部加强校企联合培养和师资队伍建设。

(1)内部方面

对于课程设置的调整,须从土木工程专业培养计划入手,面向社会大环境对传统课程设置进行一系列的改革;此外,还应进行教材改革和教学优化。

(2)外部方面

要严格执行卓越计划中的“3+1”培养模式,即3年的校内学习和1年的企业实习,加强与企事业单位之间的联系,实行“双导师制”,为增强学生的工程实践经验和创新能力提供条件。

二、核心课程改革

从课程目标出发,协调与整合课程体系各个环节,建立科学合理的课程体系,保证高质量工程技术人才培养目标的实现。调整后的土木工程专业课程一般分类为:通识课、专业基础课和专业课,最低毕业学分要求为180学分。

1.公共基础课

(1)通识教育基础课

通识教育基础课程改革主要是通过增加相应的课外学时,在保证总学分不变的条件下,以课内课外相结合的方式达到对知识更灵活掌握的目标,通过课堂讲授、专题研讨、资料查阅、热点辩论、写读书报告等方式教授与学习,改变强迫填鸭式教学方式,相关调整课程。

(2)大学英语课程

对于大学英语(I~IV)课程,进行整合为大学英语(AI、AⅡ),并适当减少学分由原来的14学分减少到8学分,并只在第一学期和第二学期开设。鼓励引导学生在第一学年通过大学英语四级考试,对于英语成绩达到学校、国家、国际认可标准的可免修英语课程。加强课外安排如英语角、英语场景练习以及与外籍人士的对话等,以提高学生的英语(特别是口语)运用能力。在第三学期,开设英语视听说课程,3学分,48学时,1-8周,每周6学时。

2.课内、外实践教学

对原有的课内实践教学学分、学时进行了调整;新增了部分课外实践,并要求在企业完成;鼓励、组织学生开展大学生挑战杯、桥梁大赛、数学建模比赛等国内外大型科技竞赛,新增课外创新8学分。

重庆交通大学土木工程专业卓越工程师的培养,依托学校“道路与铁道工程”“桥梁与隧道工程”重庆市、交通运输部重点学科的优势和特色,与交通行业大型国有企业联合,努力培养和造就基础宽厚、富有创新精神和实践能力、在工程领域和管理领域具有持久竞争力的优秀人才,为交通行业和地方经济建设培养一批高素质的具有创新精神的复合型人才,以适应我国交通运输事业的快速发展。

参考文献:

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所谓的翻转课堂指的是将可内外的学习时间重新进行调整,改变以往在课堂上教师向学生传授知识、学生被动的接受知识的教学方式,而变成了学生作为课堂的主人,在课堂内进行项目的研究和学习的教学方式,充分尊重了学生的学习习惯,提高了学生自主学习的能力。对于教师本来需要在课堂上对学生传授的知识,通过翻转课堂的实施,需要学生在课外对其进行了解和分析,这样能够有效的节省课堂的时间,提高学生的学习效率,同时也有效的减轻了教师的教学压力,对于教学效果的提高非常有利。

二、土木工程专业教学中存在的问题

就目前的状况来看,土木工程专业教学中存在的问题有很多,文章主要从理论课程和实践课程两方面分别对其中存在的问题进行了分析。

(一)土木工程专业理论课教学存在的问题

土木工程专业的理论课主要可以分为理论力学、结构力学和材料力学和测量工程等,其中前三者属于土木工程专业理论课的主要方面,同时也是较难学习的三门课程,实践证明,学生在这三方面理论课程的表现是最差的,究其原因,便在于这三门理论课程在教学方面的难度。

以结构力学课程为例,在对结构力学进行教学过程中,教师通常会采用板书和多媒体教学两种方式的结合,但由于结构力学中需要计算的数据有很多,因此就算利用多媒体进行教学,必要的时候也是需要教师在黑板上演示计算过程的,这就给教学带来了很大困难。例如在讲解结构力学中的超静定结构的力法方程时,多媒体教学已经远远无法表达整个方程的演算过程,这时教师便需要通过板书来对这部分知识进行讲解,但板书仍然具有局限性,学生在学习这部分知识时,同时会出现很难听懂的状况,同时理解这部分知识便变得更加困难,由此可见,必须要采用翻转课堂的方式对这种状况进行改善。

(二)土木工程专业实践课教学存在的问题

土木工程专业实践课主要可以分为生产实习、课程设计和毕业设计三方面,在土木工程开设实践课的主要目的是为了使学生能够将理论知识应用到实践当中,从而提高学生的实践能力,使其在以后步入社会时能够更快的适应,但目前我国土木工程专业实践课的教学是存在一定问题的。

以毕业设计部分为例,毕业设计主要需要学生在大四的最后一学期进行,毕业设计时间为三个月,对于土木工程专业的学生来讲,毕业设计的内容主要包括对道路情况的勘测以及对桥梁的设计等,然而学生在实际的毕业设计过程中,根本无法真正的参与到实践活动中去,这就使得毕业设计失去了价值,而变成了演算公式堆积出来的没有实际意义的东西。

三、基于翻转课堂在土木工程专业教学改革阶段的实践尝试

(一)翻转课堂在土木工程专业理论课改革中的实践尝试

将翻转课堂应用在土木工程专业理论课改革中,能够有效的解决目前其中存在的问题。“微课”作为一种与翻转课堂有着密切联系的一种教学方式,提倡的是使教师对于某种讲解起来非常浪费时间的问题,利用15或20分钟,甚至更少的时间讲解清楚。“微课”之所以能够起到这种效果是因为它强调的是学生要在课外观看授课视频,要反复的看,直到理解了其中所讲解的知识为止,只样便大大的节省了课堂上的时间,避免了时间的浪费。在课堂的其余时间,教师所要做的便是对学生仍然存在的问题进行答疑解惑。

例如在学习结构力学的超静定结构的力法方程时,教师便可以让学生在课外观看教学视频,并对视频中的内容进行分析,直至能够理解视频中所讲的超静定结构的力法方程解决步骤和解决思路,这样在课堂上,学生便能够通过教师在黑板上的演示,对超静定结构的力法方程得到更深的了解。

(二)翻转课堂在土木工程专业时间课改革中的实践尝试

在过去教学模式下的土木工程实践课开展的情况并不是十分乐观,尤其是毕业设计方面,往往会由于学生缺乏真正的实践,而出现毕业设计没有实际意义的状况,将翻转课堂应用在其中会很好的改善这种状况。

篇6

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)32-0129-03

一、桥梁工程课程学习的重要性

1.从桥梁专业学生就业专业情况来分析。2008届、2009届、2010届和2011届某大学桥梁专业毕业生从事本专业就业统计情况。

从表1中统计的数据来看,由于目前交通行业的发展正处于高峰时期,在学校里学习桥梁工程专业的学生毕业以后大部分都从事该专业的工作。因此,掌握好桥梁工程课程知识,有利于毕业生更好地开展工作,更好地服务于交通事业。

2.从就业单位对毕业生要求来分析。通过对用人单位对某大学毕业生的使用情况的反馈和对2008届、2009届和2010届毕业生的跟踪调查来看,我校桥梁工程专业学生在就业过程中存在的主要问题是:一是专业基本知识掌握太少,与实际要求还有较大差距;二是实践与应用能力不强;三是工作适应能力较差,不能吃苦,随意擅自离职。其中的第一和第二点,反映了就业单位对毕业生掌握桥梁工程课程程度的要求较高,桥梁工程课程程学习的好坏直接影响到毕业生的工作能力。

二、目前桥梁工程课程学习的现状

1.桥梁工程课程枯燥无味,学生对该课程学习兴致不高。土木类专业课程的学习特点就是培养学生动手、动脑及分析、应变能力,这些专业课程应着手培养学生的逻辑思维能力,抛开形象思维定式的约束,充分发挥学生的想象力,抓住问题的关键,从而帮助学生更好地认识科学发展的客观规律。在课程的学习中,很多学生反映土木类专业课程之一的桥梁工程课程有着公式繁多、难以理解、逻辑性强、抽象性强等问题,觉得该课程枯燥无味,因此对该课程的学习失去了兴趣。

2.没有掌握好桥梁工程课程的学习方法,课程重修率高。因为桥梁工程课程的这些特点,而有些同学又没有掌握较好的学习桥梁工程课程的方法,导致了学生对该课程学习的厌怠,相当的学生在课堂上显得积极性不高。2010年学年,笔者从某大学《桥梁工程》课程的到课率调查情况来看,在《桥梁工程》课程的前阶段(本阶段主要讲述桥梁工程的概论,介绍桥梁的发展和建设成就,桥梁的组成等),学生到课率为90%以上;而在课程的中后阶段(本阶段主要讲述桥梁工程各种体系桥梁的构造和计算),学生到课率为75%~85%,明显低于课程前阶段的到课情况。总结原因主要是:学生对于桥梁专业有关于桥梁发展的内容听得懂也感兴趣,而对于桥梁构造及计算的内容感到枯燥无味。因为该部分内容理论相对较深,需要应用到前面的基础知识,如在学习“荷载横向分布系数”计算内容的时候,需要同学们运用到《结构力学》中求影响线的知识,如果影响线绘不出“荷载横向分布系数”是计算不出来的。有的同学听得一知半解,又不及时对上课内容进行课后消化,不懂的知识越积越多,索性就对《桥梁工程》课程失去了信心,便萌发了“与其坐在课堂上听‘天书’,不如出去干其他事”的想法,使得到课率产生了下滑。这种情况也导致了相当一部分同学对桥梁工程课程学习不足,课程重修率较高。从2009―2011年桥梁工程专业学生的《桥梁工程》考试(考试内容为包含大部分教学重点的中等难度的闭卷考试试题)成绩分析可知,三年里面年均重修率>15%,考试成绩>80分以上的比率

三、实践与探讨

1.加强基础理论学习,夯实专业基础。专业课涵盖内容广泛,需有一定的基础课作为基础,而桥梁工程以《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《结构设计原理》等基础课程为基础,因此学好这些基础课程是学好《桥梁工程》的前提。学习要脚踏实地、一步一个脚印,不能操之过急。一些刚进大学的新生,还没开专业课,就急于去学习《桥梁工程》课程,结果看不懂也是正常的。如在学习梁桥构造的时候,主梁的构造及配筋为什么是这样一个原则或这样的规律,这是与《材料力学》和《结构设计原理》的知识相关的,如果没有这些基础知识做铺垫就不能真正掌握梁桥主梁构造及配筋的原理。

2.着力提升《桥梁工程》课堂教学质量。桥梁工程课程的课堂教学是“启发式”教育,讲授桥梁工程有关的理论知识。因此,老师的讲课方法固然重要,学生还应在课堂上记住老师讲课的思路、重点、难点、方法和主要结论,对要点、难点和因果关系要作课堂笔记。教师的言传身教对培养学生的学习积极性起着相当重要的作用,有经验的老师在课堂上会引入一些自己参与的工程实例,通过PPT的形式把工程照片放映出来,增强学生们的感性认识,然后引发学生们去思考和讨论,加深他们对概念的理解和认识。由于专业的特点,目前相当多的桥梁工程教材对于桥梁知识的描述不是很生动,激发不了同学们的学习兴趣,笔者曾经思考能否将桥梁工程课堂教学与桥梁实习结合起来,穿行讲解,有助于提高讲课的效率和学生们的学习兴趣。但由于学校附近符合实习要求的场地不多(太远了又涉及到时间和交通等问题),而且现在学生人数较多,实习难度加大。因此,采用此方法来进行教学有一定的难度,如何解决这些困难从而找到一条合适的教学途径值得我们进一步探讨。

3.充分利用桥梁实习,加强理论联系实际的能力。工地实习是理论联系实际的宝贵时机,观察施工现场、学习施工组织、了解施工程序、观摩施工过程,向工人和工程技术人员请教可以学到课堂上学不到的知识和技能。高校的教学大纲里要求桥梁工程专业的学生要进行为期一个月(4周)的生产实习和两周的毕业实习,目的也是让同学们通过现场工程技术人员讲解、现场参观并参加生产工艺活动,掌握桥梁工程课程所学知识;增强理论联系实际的观念和培养解决实际问题的能力;了解桥梁的设计和施工,即各种桥梁的设计特点、构造形式、施工方法、施工组织、监理过程等方面的实用知识。有不少的同学通过在实习中对桥梁的感性认识,与课本知识很好地结合起来,大大加深了对专业知识的理解。记得实习中有一位2009届的学生在预制梁厂里仔细观看了主梁的配筋和浇注过程后,真正理解了《桥梁工程》课本上枯燥的文字叙述,说明了理论联系实践后产生的微妙作用。一位做了某桥梁公司技术总工的校友在一次讲座上曾经感慨的说道:“桥梁实习解答了我在桥梁工程专业知识上的很多疑惑,使我真正把课本的知识与实际工程第一次联系起来,加深了我对桥梁专业知识的认识,感觉好极了。”可见,充分利用桥梁实习课程的时间来掌握专业知识是多么的宝贵,能否成为桥梁工程方面的优秀人才,工地实践尤为重要。

4.做好课程设计与毕业设计,训练学生的专业综合能力。桥梁工程专业教学中安排有大量的课程设计,如“悬链线拱桥的设计”、“钢筋混凝土T梁设计”等,还有长达12周的毕业设计,目的都是训练学生综合运用所学知识解决问题的能力。特别是桥梁工程的毕业设计,要求学生们按照指导书的要求,根据实际情况独立地进行桥梁设计,这就要求学生要在设计中能综合运用所学课程,要有一定的分析问题和解决问题的独立工作能力,要掌握计算、绘图、查阅文献、使用规范手册和编写技术及计算机辅助设计计算等基本技能,掌握大、中型桥梁的设计原则、设计方法、步骤和正确的设计成果表达方式,熟悉国家制图规范和标准设计图集的运用等。如果一个学生能按照指导书的要求完成桥梁工程毕业设计的任务,这对于提高他的桥梁工程专业知识将大有帮助。笔者在毕业设计中曾经指导过一个学生,该生由于桥梁专业知识掌握不好《桥梁工程》考试没有及格,最头疼的是该生准备要进行毕业设计,然而专业知识的匮乏成为了他巨大的拦路石。其实该生的基础知识并不差,《桥梁工程》课程没有学好是因为没有掌握正确的学习方法,在笔者的指导和鼓励下,该生在毕业设计中一步一个脚印,扎扎实实地学习桥梁工程专业知识并运用到设计中,一边设计一边学习,专业知识的掌握得到了大大的提高,并以高分顺利通过了《桥梁工程》补考,同时也较好地完成了毕业设计。可见,做好毕业设计对于学好桥梁工程知识起到了良好的补充和促进作用。

5.重视实验课程的教学。实验教学的目的是验证、弄懂技术原理,掌握用实验方法解决实际问题的手段。桥梁工程的教学课本上,有一章书的内容是“混凝土简支梁桥的计算”,里面有一个内容是计算“荷载横向分布系数”,这也是简支梁桥计算的一个重点和难点,要顺利地进行计算必须先要理解荷载横向分布的原理,相当一部分学生在学习中对于原理的理解一知半解。针对于这种情况,我们在教学内容中增加了“验证荷载横向分布系数计算方法”的实验,在实验中学生可以通过加载测试的方法测出结构的实际受力情况,然后与理论计算进行比较从而验证计算方法的正确性。通过这个实验,学生对于荷载横向分布的原理更加理解,真正掌握了“荷载横向分布系数”的计算方法。因此,实验课对于桥梁工程课程知识的学习起到了很好的辅助作用。

6.积极参与课外学习与设计竞赛。课堂学习侧重的是专业和基本的理论和方法,在校期间不能满足于教材的学习,要多渠道获取知识和信息、拓宽知识面和专业视野。课外学习是对桥梁工程课程的一个有益补充,一是可以通过到图书馆借阅老师推荐的相关参考书,了解本专业国内外的科技发展水平和最新科技动态;二是可以通过经常登录土木类网站、论坛,了解本专业的行业动态和政策法规。三是学习国家标准、规范、规程,这是土木工程的行业准则和工作依据,这样既能巩固在校的学习效果又可以提高工作后的实战能力。同时,要积极参加与桥梁工程专业相关的一些竞赛,提高自身的动手动脑能力。很多高校的土木工程专业都组织了“桥梁模型设计大赛”这一项活动,这个活动要求学生们通过自己学习到的桥梁专业知识,按照要求的材料(如纸、木材等)制作出一定比例的桥梁模型,谁制作的模型在相同质量下承载力最大就获胜。这个活动激发了学生对于桥梁结构的研究:到底怎么制作的模型承载力最大?怎么制作的模型质量小一点?怎么制作模型更加优美?并通过自己对专业知识的理解,制造出符合要求的各种桥梁模型。同时,在比赛中通过加载试验学生们可以直观地了解到模型的实际受力能力,并与理论计算的比较,加深了他们对桥梁结构的理解。笔者曾经参加过几次长沙理工大学土木与建筑学院举行的“桥梁模型设计大赛”,在比赛中学生们充分发挥了自身的创造性,参加比赛的各种桥梁模型千姿百态,汇集了学生们的巨大心血,从他们在一次一次加载过程中的欢呼声中笔者感受到了学生们对活动的积极性和热爱性。这说明活动的开展无疑是成功的。在活动中,学生们的动手能力和创造能力得以发挥,更加激发了他们对专业的热爱,极大地促进了他们对桥梁工程知识的掌握。

四、结语

桥梁工程学科属于土木工程的分支,在功能上是交通工程的咽喉。随着祖国交通事业的发展,国家需要大量的桥梁工程专业的人才,因此学好桥梁工程课程将会对国家的交通发展起到很大的促进作用。而要学好桥梁工程课程,则应该要有正确的学习方法和途径,文章对于学好桥梁工程课程进行了一些探讨,望能够给予读者一些启示。

参考文献

[1]邵旭东.桥梁工程[M].第二版.北京:人民交通出版社,2007.

[2]李学文,颜东煌.桥梁工程课程教学改革的实践与思考[J].交通高教研究,2001,(1):76-77.

[3]汪时机,李贤,蒋运忠.《桥梁工程》课程教学存在的问题与对策[J].西南师范大学学报(自然科学版),2010,35(2):273-276.

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中图分类号:CT642.0 文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)02-0218-03

随着科技的发展,多媒体技术及相关技术也等到了迅速发展,目前在高校教学环节中已经被广泛应用。高教[2005]1号文件明确规定“国家重点建设的高等学校所开设的必修课程,使用多媒体授课的课时比例应达到30%以上,其他高等学校应达到15%以上”。多媒体教学也成为衡量高校教学水平的一个重要指标,可见多媒体教学的重要性。但多媒体教学建设也出现了各种各样的问题,主要体现在:1.某些高校只注重建设而轻应用,盲目攀比,虽然广泛使用多媒体教学,但效果并不好。2.我国尚没有一个规范来引导高校的多媒体教学朝着正规、健康、有效的方向发展。3.并不是所有的课程都适合采用多媒体教学,有的课程,例如高等数学适合用板书形式,有的课程,例如材料力学则适合板书加多媒体教学。

基于以上原因,我们认为很有必要运用一种科学的方法――层次分析法(AHP)来确定土木工程专业适合多媒体教学的课程,对土木工程专业课程多媒体教学进行深入细致的研究,以满足目前国际、国内土木工程领域的发展形势。

一、层次分析法简介

层次分析法(analytical hierarchy process,AHP)是由美国运筹学家T. S. Satty教授于20世纪70年代提出,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。

(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。

(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:

1. 建立递阶层次结构

根据所研究问题的性质的决策目标,分析复杂问题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.层次单排序及一致性检验

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。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提出的计算公式C・R=,若满足C・R

4.层次总排序及一致性检验

根据层次单排序的计算结果推算最底层各因素相对于最顶层问题的权重即为层次总排序。 一般来讲,当层次单排序满足一致性要求后,层次总排序的一致性也会得到满足。为了把握起见,也可以对总排序的有效性进行检验,其计算公式为:C・R=。若经过计算,满足C・R

二、土木工程专业课程结构分析

土木工程专业培养目标是培养知识、能力、素质全面发展,掌握土木工程学科的基本理论和基本知识并具有实践能力的复合性应用型人才。要求毕业生能够从事土木工程设计、施工、工程监理及工程管理等工作,具有初步的工程项目规划和研究开发能力。因此土木工程专业课程结构安排应合理化、科学化,具体见图一。

三、实例分析

采用层次分析法(AHP),通过构造判断矩阵、建立权重集及一致性检验等程序,对土木工程专业课程的多媒体教学进行决策优化,对土木工程专业多媒体教学结构进行分析,确定房屋建建筑、大学计算机基础与建筑材料是土木工程专业最适合采用多媒体教学的课程,为提高我校土木工程专业人才培养质量提供依据。

(一)构造土木工程专业课程结构评价模型

按照目标层、准则层、方案层几个层次将已经识别出的土木工程专业课程结构层次化,从而构成土木工程专业课程结构多媒体教学决策的评价模型,见图二。

(二)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。

(三)层次单排序及一致性检验

根据上述步骤,即可确定第二层B中各因素对于A的权WBi重,从而可以确定第二层B中各因素对于A的重要性排序,即层次单排序。用同样方法可以确定第三层C中各因素对于B的权Wci重。由层次单排序结果可知:

1. 在土木工程专业课程结构图结构中,专业课最适合采用多媒体教学,其次是基础课,第三是选修课。

2. 在土木工程专业基础课结构中,房屋建筑学最适合采用计算机基础,其次是线性代数,第三是概率论与数理统计,第四是大学物理,第五是大学英语,第六是高等数学。

3. 在土木工程专业人才专业基础课结构中,房屋建筑学最适合采用多媒体教学,其次是建筑材料,第三是理论力学,第四是混凝土结构,第五是结构力学,第六是材料力学,第七是钢结构,第八是地基基础

4. 在土木工程专业人才选修课结构中,建筑项目管理最适合采用多媒体教学,其次是专业外语,第三是工程概预算。

(四)层次总排序及一致性检验

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。由层次总排序结果可知在土木工程专业课程结构中,房屋建筑学最适合采用多媒体教学,其次大学计算机基础,第三是建筑材料,第四是建设项目管理,第五是材料力学,第六是结构力学,第七是理论力学,第八是混凝土结构,第九是专业外语,第十是工程概预算,第十一是钢结构,第十二是地基基础,第十三是概率论与数理统计,第十四是线性代数,第十五是大学物理,第十六是大学英语,第十七是高等数学。(具体见下表)

五、结束语

多媒体技术的应用改进教学模式,完善了教学方法,为提高土木工程专业人才的实践性提供了保障。本文合理地确定了专业课程结构,应用层次分析,对土木工程专业课程结构进行决策优化,确定确定房屋建筑学、大学计算机基础与建筑材料为土木工程专业最适合采用多媒体教学的课程。但在多媒体教学应注意不要摒弃传统教学方法;不要过于强调课件的系统性和完整性。本文为构建我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,也为国内相关院校土木工程人才培养提供了参考。

参考文献:

[1] 李涛,傅晓梅.高校多媒体教学模糊综合评价研究[J].中国成人教育,2009,(15):102.

[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.

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0引言

教育部“卓越工程师教育培养计划”要求高校培养造就一大批创新能力强、的高质量各类型工程技术人才。其实质就是要求高校根据社会需求培养出“基本功扎实,上手快,能力强”的高素质创新人才。这就要求高校在人才培养方面从专业基础课到专业课中自始自终贯穿对人才创新能力和工程能力的重点培养。而结构力学作为土木专业最重要的专业基础课,在整个土木工程专业课程体系中具有不容置疑的重要地位。结构力学课程教学的目标,要从传统的“会解题”,转变为会“解决问题”,要从传统的力学知识的掌握,提升为创新能力和工程能力的培养。因此,有必要对土木工程专业结构力学课程从教学内容、教学手段、实践环节设置等方面进行研究和改革,真正提高学生力学素养和创新能力。

1对结构力学教学内容和教学手段的改革研究

(1)教学内容及讲授例题与工程实践紧密贴合。传统结构力学教学通过学习力学理论、讲解例题来达到知识的掌握,对例题的选择与工程实践结合不够紧密,学生学会了解题,却很难提高解决工程实践问题的能力。因此,有必要结合土木工程各类典型结构合理选择各章例题,力求最大程度贴近工程实际,将工程实际问题作为教学例题进行分析讲解和讨论,如运用力学原理分析工程事故、对工程结构进行优化设计等等。由注重单一解题能力的培养向提高力学素养转变,同时,与工程实践的结合也将大大提高学生的学习兴趣,对后续专业课的学习也奠定了更有利的基础。

(2)由单一的课堂讲授向多元化教学模式的转化研究。以前的结构力学授课多采用课堂讲授为主,整个课堂由老师唱“独角戏”,学生被动接受,学习效果不好。而真正要提高学生解决问题的能力,就不能只由老师来唱“独角戏”,也要由学生来“唱一唱”。知识听懂了,还转化不成能力,只有在此基础上经过思考、总结和提高,才能一步步转化为能力。因此,需引入多元化教学模式,注重学生兴趣的激发和创新能力的培养,尤其应加强课堂讨论环节,引导学生思考、总结,通过讨论,加深对知识的理解和把握,从而提升能力。比如,在结构的内力计算相关章节,可以引导学生讨论如何减小杆件的弯矩,如何调整连续梁的内力,如何减小超静定结构的温度应力等等。既激发了学生对力学学习的兴趣,又提高了学生运用知识解决问题的能力。除此,还可以采取学生讲课、学生做分析报告等形式。

(3)结合工程实际合理确定各章节课后作业。作业是课堂授课的必要补充,只有切实认真地完成课后作业,才能真正将力学理论应用于解决问题。为了提高学生解决问题的能力,课后作业的选择非常重要。课后作业应贴近工程实践,更重要的是,要由单一注重定量计算向提高学生运用力学知识对比、分析问题、解决问题能力培养方面进行改革。传统的力学作业注重解题能力,题解出来了,问题就结束了,只解决了“会解题”的问题,而要提高学生的创新能力,不仅要注重加深学生对知识的理解和掌握,更要学生灵活掌握知识,学会活学活用。比如学生学习了位移的计算,课后作业可根据工程实践进行结构的位移计算,并要求分析哪些因素可影响位移值,若位移值不满足要求,可采取哪些办法等等。引导学生养成思考问题的习惯,比会解题更重要,只有经过思考经过总结,知识才能更快地转化为能力,这也是提高创新能力的基石。

2师资力量的合理配置

为有效培养学生的创新意识和实践能力,可尝试选择土木工程的专业课老师担任结构力学课程的授课工作。缺乏工程实践经验的力学老师,很难将力学知识与工程实践问题结合起来,而土木工程的专业课老师一般均具有较高的力学素养,不仅能够胜任结构力学课程的教学,同时又具有较高专业素养及工程实践经验,很容易将专业知识融入于力学教学中,对培养学生利用力学知识解决专业问题有很大的帮助,对后续专业课的学习也起到很好的铺垫作用。

3强化学生综合素质和创新能力培养的实践环节改革

习题做的再多也是纸上谈兵,因此,一定要鼓励学生多接触工程实践,在实践中提高分析问题和解决问题的能力。近年来,国家、省市及院系组织了很多力学竞赛及结构设计大赛,旨在提高学生的实践能力和创新能力。因此,应积极鼓励和组织学生参与这些竞赛。实践证明,对于在校学生来说,参与工程实践的机会很少,而结构设计大赛、力学竞赛等能大大提高学生的动手能力和解决问题的能力,是培养人才创新能力的重要环节。在结构力学的教学中增加这类实践环节,不仅能大大激发学生学习力学的兴趣,更能在动手过程中提高实践能力和创新能力。

4由传统的手算到手算与算结合的改革研究

手算对学生培养清晰的力学思维有很大帮助,然而对于较复杂的力学问题,手算将耗费大量的时间和精力,还容易出现错误。随着计算机技术的飞速发展,工程实践中多采用电算,为很好地与工程实践接轨,在大学教育中应注意手算与电算相结合。手算有助于对解题方法和步骤的理解,在力学的学习中不可或缺。然而大量而繁琐的计算大可采用电算,且可运用电算来进行结构的对比分析等,双管齐下,才能取得更好的效果。

5结语

要提高学生的综合素质和创新能力,要求我们真正把能力培养贯穿于整个结构力学的教学和实践中,及时考察改革效果并不断进行改进,只有这样才能真正培养出符合市场需求的具有创新能力和实践能力的土木工程人才。

参考文献:

[1] 徐小丽陈静等.《结构力学》课程教学状况分析及改革研究.[J].中国科教信息,2012年06期

[2] 王伟等. 基于多元教学模式的结构力学课程改革与实践.[J]. 中国轻工教育,2012年03期.

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中图分类号:G64文献标识码A文章编号1006-0278(2015)11-200-01

在土木工程专业的课程设置中,力学实验课作为重要技术基础课,与工程实际有紧密的联系,在培养学生良好的科学素质、工程能力及创新能力等方面都具有其他课程不可替代的作用。为了培养出适应社会的应用型人才,土木工程专业的高等教育必须注重应用型人才的科学素养与人文精神、专业教育与通识教育的统一培养。能准确地掌握和处理教材,不断赋予教材新意和活力,创造性地开展教学及科研活动。把握知识结构和逻辑规律,把单纯的以传授知识为目标转变为以培养学生的创新意识、创新思维和创新能力为目标,通过课堂教学和社会实践活动,使学生学会学习,学会做事,更好地应用于社会发展的需要。

一、增强力学文化修养

力学素质直接影响着一个人其他素质的发挥,成功的设计、优美的造型都必定符合力学原理。实践表明,构件的破坏、结构的倒塌,许许多多的质量事故都与相关从业者力学素质不过硬有紧密的联系。力学素质的提高,将可以避免很多事故和灾难。通过力学素质的构建,给学生提供一个解释工程实际事例的平台,使学生具有科学综合化、一体化意识,使他们形成合理的知识结构,具备较强的适应能力,较高的工程素质,能利用力学方法进行科学研究和解决工程实际问题。

二、丰富教学方法,培养学生的学习兴趣

兴趣是最好的导师。面对不断减少的教学课时,针对力学系列课程的系统特点和课程改革的需要,对课程体系进行了整合,精选教学内容,提高教学起点,调动学生求知的欲望;结合专业特点增加部分内容,以配合专业课教学;增加实用方法的比重,以培养熟练程度;适时结合工程背景,提出一些有挑战性、有一定深度的问题展开讨论,留下思考空间,激发学生的积极性。同时,适当更新教学内容,将学科前沿知识和最新研究成果介绍给学生,增设新知识、新技术内容,让学生领略到从事科研与知识创新的乐趣,培养学生创新的意识和兴趣。引导学生寻找日常生活中包含力学原理的事件,课堂讲解中,构建“问题―探究―解答―结论―问题―探究??”的开放式过程,利用问题导入、讨论、案例分析、设疑、对比、联想等多种教学方法,采用启发、探究、质疑、搜集信息、自主学习等教学形式,锻炼学生的开放性思维,引导学生主动寻求和发现新的问题、探索新知识,为培养应用型人才注入新的活力。

三、培养学生的自学和动手能力

合理指导、培养学生自学能力,对于提高力学教学质量,实现应用型人才培养目标,实现可持续发展战略至关重要。力学教师要充分发挥主导作用,教给学生自学的方法,落实自学的措施,检查自学的效果,使学生逐步养成自学的习惯。在教学中先根据教学大纲确定出知识点及教学目标,引导学生独立思考,学会运用逻辑推理的方法有目的地预习,勇于提出问题,敢于质疑,针对学生较难理解的问题、容易失误之处有的放矢、重点讲解,根据作业中暴露的问题进行反馈矫正,最后通过章节测试了解矫正情况,通过上述定、看、疑、讲、矫、测的六个教学环节,利用启发式激发学生自觉学习的积极性,学生独立思维的能力显著加强,自学能力和动手能力大为提高。

四、培养学生的学习方法

力学实验教师应注重引导学生用理解帮助记忆,以记忆促进理解。比如,用比较法来加深学生对学习内容的理解、消化,理清条例、分清脉络、融会贯通。又如,利用简支梁把常规方法和创新能力的培养结合起来,提倡举一反三,讲练结合、找出最优解法。又可加深学生对知识的理解,训练学生的思维,促进其智力发展,使学生掌握一种科学的学习方法而受益终生。

五、改善教学手段

实验教师利用现代教育技术,把先进的教学方法和手段引进课堂,把文字、图像、声音、动画等多种媒体信息按一定的教学策略、教学方式组合教学程序,为大容量、高密度的课堂教学提供强有力的物质保证。同时,积极促进优质教育资源的共享,吸取学习省、国家精品课程体系建设,推动多媒体辅助教学,把最好的课程教育资源介绍给学生,不断改善教学效果、提高教学质量。

六、完善教学评价

采取一些辅助考试手段,如让学生发现、分析日常生活中的力学原理,对自己感兴趣的力学问题进行研究并写出研究报告,将这些工作折成平时成绩记入结课时成绩,完善教学评价方式,以倡导和鼓励学生理论联系实际。

七、加强实践教学,改进实验课的教学

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中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)02(c)-0193-02

土木工程专业作为河北建筑工程学院的品牌特色专业,具有悠久的历史。于2009年通过了住房与城乡建设部组织的全国土木工程专业教育水平评估,现为国家高校特色专业建设点,河北省品牌特色专业,结构工程学科为河北省重点发展学科。

本专业旨在培养适应社会主义现代化建设需要,德智体美全面发展,掌握土木工程学科基本原理和基本知识,在建筑工程、道路桥梁等土木工程设计、施工、监理、勘察、管理、教育、研究等领域获得工程师基本训练的具有创新精神与实践能力的高级工程技术人才和有工程技术基础的经营管理应用型人才。毕业生主要到建筑业企业、事业单位从事设计、施工、监理、科技创新、应用技术和经营管理等方面的工作。

学院经过多年的教学实践积累,摸索出了“立足建筑、突出应用”的人才培养目标,为地方经济建设、社会发展培养出了一大批品德好、素质高的应用型高级工程技术人才。

我院力学课程历史悠久、积淀深厚,具有优良传统,《工程力学》、《结构力学》都为学院精品课程,力学课程作为土木工程专业的专业基础课也有其重要地位。为适应学院的应用型人才培养体系及经济社会的发展,力学课程也需要适应时代,进行改革与创新。

1 教材及教学内容改革

1998年,为改变我国高等教育专业口径过窄以及人才培养模式与经济飞速发展和对外开放不相适应的情况,教育部制定实施了新的本科专业目录及专业管理办法。新的土木工程专业涵盖了建筑工程、交通土建、城镇建设、矿井、隧道等专业领域,成为一宽口径的专业。如何实现新的专业培养目标,培养出素质高、能力强的专业人才,新的课程设置、教学计划、课程内容的修订等显得尤为重要。

1.1 弱化理论证明,加强工程实践内容

应用型人才的培养应注重学生动手实践能力的培养,在力学理论课程中也应有所体现,可在课程体系中删去一些理论性较强而对培养学生应用能力不大的内容,弱化一些理论证明部分的内容,只注重学生分析问题、解决问题能力的培养。例如《结构力学》中虚功原理的证明过程就可以删去,只介绍其结论。

1.2 根据专业方向不同,调整知识结构的侧重点

专业方向不同,其侧重点也不同。土木工程专业的力学类课程包括理论力学,材料力学,结构力学,弹性力学等基础课程。传统的课程体系中所针对的工程实例大多数以建筑工程方向为主,但是在新的形势下,我们必须要在课程中增加其他具体方向的工程实例,为非建筑工程方向的同学结合实际学好这门课程而努力。例如,路桥(交通土建)方向的结构力学中,我们就应该增加《结构力学》中影响线一章的比重并设置与道路桥梁实际工程相关的例题。

1.3 结合工程实际,着重锻炼同学分析实际工程的能力

另外一个方面,传统的力学课程里面,力学计算主要是针对已有力学模型的抽象计算,怎样将实际工程中的具体问题简化为可计算的力学模型即建模问题涉及较少,仅在《结构力学》一书中有计算简图的简化部分内容,在其他的专业课程如《混凝土结构中》也有所体现,但是在大部分情况下,当遇到工程实际问题时,大部分同学不知道怎样进行力学分析,所以,应在课程设置中突出工程观点,把解决实际问题的能力作为授课的重点贯穿于教学之中,结合第二课堂、毕业设计,选择有工程背景的实际问题,锻炼同学们分析问题解决问题的能力。

1.4 把握时代脉搏,教学内容要紧跟科学发展前沿

针对当前出现的新型结构形式,在课程的设置上也要跟上潮流,其结构形式及受力分析,要不断的随着经济社会的发展而更新。传统的建筑结构类型多为杆系结构,所以基础力学多以杆系结构为主要研究对象,对板壳结构和实体结构的研究相对较少。但是在经济社会高速发展的今天,出现了多种新型结构并已应用于实际工程,例如国家游泳中心“水立方”的根据细胞排列形式和肥皂泡天然结构设计而成的膜结构,但是在高校力学课程的教学中却没有体现,只有部分体现在了专业课中简单介绍过。这些新型结构的基本力学原理应在基础力学的课程教学中介绍,能让同学们更好的了解这些结构形式,将来更好的在实践中运用。

2 教学手段与措施的改革

现阶段高校的理论课授课方式主要是传统式板书教学、多媒体教学、实验教学等,力学课程作为理论性强、计算工作量较大的课程,采取什么样的教学方式更为合适,也是我们需要探讨的问题。

2.1 传统板书教学与多媒体教学的比较

采用板书教学方式,授课教师的书写工作量大,经常是一个例题的计算就要占满一面黑板的版幅,板书式教学信息量也相对较小,但是其优点是学生可以跟着教师的解题思路与过程走,接受起来更为容易些;多媒体教学信息量大,教学效果直观,易于增加同学感性认识,但是对于理论的推导与计算学生感觉接受起来比较困难,尤其是计算题的计算过程,相比较板书而言不容易理解掌握。所以究竟采取什么样的方式,还需具体问题具体分析,找到适合的方式方法。多年来,高校的力学课教师一直在探索由传统的教学模式向启发式、讨论式教学方式转变,取得了一定的效果。

2.2 课堂讨论在课堂中的应用

在一些原理性的教学过程中,课堂讨论也可以成为一种行之有效的教学方式。这里谈到的课堂讨论不是我们平常教学时应用到的,即在教师已经有既定结论的形式上的讨论,而是真正的全开放式的讨论,即选择与教学内容相关且具有前瞻性、实践性的课题,组织同学们进行讨论,形式可以多样化,如分组讨论、辩论等,充分调动学生的积极性,开拓思路。例如,针对某个超静定结构的求解,在未确定求解方法(力法、位移法、力矩分配法)前,可组织同学们进行讨论,探讨采用哪种求解方法计算量小,更容易求解等。再讨论完用哪种方法求解更为简便之后,还可继续讨论采用什么样的合理的基本结构,谁能够使计算简便迅速等等。

2.3 将实践环节引入课堂教学中

对于教学手段的改革,更重要的是应在理论教学的同时加强实践教学环节,国内有些高校在结构力学课程中已经引入实践性教学环节,如武汉理工大学的等强悬臂梁动力性能实验和桁架结构分析方法研究等,我们也应该探讨适合本校学生的实践性活动,为学生理论联系实际,提高动手能力,培养工程意识奠定基础,真正为把同学们培养成为高水平的应用型人才。

3 考试考查形式的改革

考试是高校教育教学制度的一个重要内容,考试是学校检查教学效果、评价教学质量、衡量是否达到教育教学目的的重要途径和手段。然而,高校考试及其制度的弊端与负面影响也日渐显露,考试制度改革已成为当前高等教育研究的重要课题。

力学课程的考试方式也发生了很大变化,部分高校由原来的闭卷笔试到现在的网上测验答疑、题库出题测试、程序大作业、学习报告、小论文、开卷考试、半开卷考试、口试等多种方式。但由于除闭卷考试和开卷、半开卷考试以外的考核方式都不太容易实施,大多数的院校依然采用闭卷考试或开卷、半开卷考试的形式,而且基本上都是一刀切,所有的学生都采用同样的考试形式。

在考试的形式上,我们也可以在原有形式上进行创新。例如,半开卷考试,可以要求学生仿照注册师考试的要求,只能带《规范》,或者一些基本的计算公式,或者是采用部分高校实行的“一页开卷”(即学生只能带一张A4纸进入考场,纸上记载什么内容由学生自己决定),这样的话,一方面可以让学生不必死记公式而加强对知识的理解,另一方面,则加强其对所学知识总结归纳的能力,使其能抓住学习的重点。

总之,考试只是一种手段,让学生理解和掌握知识才是最终的目的,利用合理的的考试考查方式促进同学们对知识的学习才是我们追求的目标。

4 结语

在科学技术迅猛发展的21世纪,现有的人才培养体系已不能很好地满足社会对土木工程人才知识结构的要求,尤其是应用型人才的培养。课程内容适应时代的调整,课程体系适应人才培养的需要都已是刻不容缓需要解决的问题,也是时展的必然趋势。作为土木工程专业教学中的重要专业基础课,力学课程也需要顺应时代的发展需求,优化课程内容设置,调动学生学习的主动性和积极性,注重启发式教学法,及时向学生传授新型结构及现代计算理论的知识及方法,增强学生分析问题和解决问题的能力,为我国的建设事业培养合格的人才。