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【中圖分類號】G642.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089 (2012)02-0014-02
前言
土木工程概論是在教育部1998年進行專業(yè)目錄調(diào)整,大土木專業(yè)建立后新出現(xiàn)的一門面向入學新生的必修課程,也是一門新興課程。主要介紹土木工程(專業(yè))內(nèi)涵、土木工程形式、特點、最新成就、發(fā)展方向以及土木工程材料、建造方式等內(nèi)容,還包括土工程學生應具備的知識、能力和學習方法。目的是使學生一入學就了解土木工程的廣闊領域[1],感覺到專業(yè)成后可以大有作為,從而產(chǎn)生強烈的學習欲望,建立對專業(yè)的深厚感情,樹立投身祖國建設事業(yè)的信念。
該課程具有以下特點:
(1)課程較新,不同于力學、建筑學、結(jié)構(gòu)設計等傳統(tǒng)課程,還未形成非常成熟的教學體系;
(2)受眾特殊,面向的是沒有任何基礎的新生,講授的卻是專業(yè)性較強的內(nèi)容;
(3)內(nèi)容涉及面廣,涵蓋土木工程(專業(yè))的方方面面,即包括專業(yè)情況、知識體系、能力要求及學習方法,還包括各種工程形式、建造以及管理等方面的知識;
(4)教學目的特殊,其他課程以傳授知識、培養(yǎng)能力為主,該課程要求學生掌握的內(nèi)容不多,主要是幫助學生了解大土木的內(nèi)涵、樹立專業(yè)觀念、培養(yǎng)專業(yè)學習興趣、了解研究發(fā)展的方向。
由于上述原因,導致在目前的課程教學實踐中存在一些問題,未能很好地發(fā)揮該課程的的重要作用,為改善教學效果,許多開設土木工程的院校對該課程教學改革進行了有益的探索,在分析了目前土木工程概論教學存在問題的基礎上,我們也結(jié)合自身情況進行了相應的教學改革實踐。
1 存在問題
重視不足。由于課程的新興性和介紹性特點,一些學校對該課程重要性認識不足,選派教師、安排學時、教師授課以及學生學習等環(huán)節(jié)往往不如骨干課程受重視。
課程內(nèi)容把握差距大。這有教材的原因也有教師的原因,有些教材內(nèi)容帶有很強的作者或?qū)W院背景,本人(學院)哪些方面比較強,往往重點介紹;有些教材重理論介紹,有些教材重建設實例展示;有些教材注重過去發(fā)展,有些教材注重未來展望,故此教材內(nèi)容、形式不統(tǒng)一。因為該課程內(nèi)容相當寬泛,很少有教師能夠熟悉課程涉及的全部內(nèi)容,教學實踐中有些授課教師熟悉部分多講,不熟悉部分少講、不講,所以各院校該課程的學習相差較大。
講授方式不固定。目前教學實踐中一般由一名教師主講和多名教師共同講授兩種方式。一人講存在局限性,如前述,土木工程涵蓋過去的多個專業(yè),涉及工程建設的各環(huán)節(jié),某一教師不可能是各方面的行家;有些院校組織各方面資深學者就土木工程的某些方面作專題講座的形式來講授,深度和前瞻性都能滿足,但作為課程的系統(tǒng)性不能保證。
教學方法單一。我國高校傳統(tǒng)的教學方法通常只關注教與學,對學生怎樣學、學什么、學多少及學生的認同感關注不夠[2],在教與學的關系中,“教”雖然起著指導作用,但終究是外在的東西,只有“學”才是內(nèi)在的。學生只有通過主動刻苦的學習,才能把知識內(nèi)化成自己的才能[3]。目前土木工程概論的教學實踐中也存在重知識、輕方法,重灌輸、輕互動,重教師、輕學生等問題。
教學改革實踐
選擇優(yōu)質(zhì)教材,結(jié)合專業(yè)方向設置制定教學大綱,課程內(nèi)容既考慮土木工程豐富內(nèi)涵和知識的系統(tǒng)性,又有學院自身的特點。我院土木工程專業(yè)共開設建筑工程、道路與橋梁工程兩方向,擬開設港口工程方向。首先參考了江見鯨等[4]、羅福午[5]、丁大鈞等[6]、陳學軍[7]等多版本教材,最終選定了江見鯨先生、葉志明教授主編的土木工程概論教材及相應CAI教學課件作為教材,其余作為參考教材。江見鯨教材的優(yōu)點,根據(jù)我院專業(yè)培養(yǎng)目標要求對其內(nèi)容做適當?shù)脑斅蕴幚恚?0學時課程,建筑工程、交通土建、土木工程施工各用4課時,工程材料、基礎工程港口工程、土木工程師設計方法各用2學時,其余適當介紹主要內(nèi)容。
由于教材編制的時效性,至少落后工程實踐2年以上,所以教材使用中,應注意及時將土木工程的新理論、新技術、新方法、新材料及新建典型工程等信息補充至教學中,保證課程的先進性。
2.組織課程組,系統(tǒng)授課。結(jié)合前述兩種授課方式的特點,我們成立了以專業(yè)負責人主的土木工程概論課程組共5人,其中教授2人、副教授3人,有博士學位2人,碩士學位2人,專長涉及建筑工程、巖土、交通工程、施工組織與管理等方面,這些教師不但有較高的專業(yè)水平還有深厚的工程或研究背景。課程組共同討論修訂教學大綱,由負責人進行課程統(tǒng)籌,制定教學計劃,基礎工程、交通工程、施工和設計方法等章節(jié)由4名教師主講,其余內(nèi)容由課程負責人講授。
3.根據(jù)課程特點采用啟發(fā)性、典型工程實例引導等教學方式??偫碓跁姷谖鍖酶叩冉逃龂壹壗虒W成果獎獲獎代表和北京市優(yōu)秀教師時提出,孔子說:“不憤不啟,不悱不發(fā)”,這八個字的意思就是要實行啟發(fā)式教育,把學生作為教學的中心,使學生在學習的整個過程中保持著主動性,主動地提出問題,主動地思考問題,主動去發(fā)現(xiàn),主動去探索。啟發(fā)式教育的核心就是要培養(yǎng)學生獨立思考和創(chuàng)新思維。所謂教是為了不教,就是要使學生自己掌握學習的方法,提高創(chuàng)新的能力。該課程面向剛?cè)雽W還沒有建立工程、專業(yè)概念的新生,既要向他(她)們介紹土木工程形式、建造技術、發(fā)展等知識,更要傳授他(她)們專業(yè)的知識體系、學習方法[8],包括課程學習、設計、實習和實驗等環(huán)節(jié)的注意問題,幫助他們轉(zhuǎn)變思維方式,還要幫助他(他)們樹立專業(yè)觀念、工程意識,通過課程學習讓他(她)們熱愛上建設事業(yè),熱愛上土木工程專業(yè),激發(fā)起學好專業(yè)的興趣,使學生在進一步接觸專業(yè)的其他課程前,充分了解將來可能的工作崗位、工作環(huán)境,極大提高學生在本科的學習過程中尋找適合自己的方向,有目的性地學習,提高學習的有效性。
組織學生根據(jù)自己的愛好結(jié)合課程內(nèi)容進行專題演講,可極大地提高學生的學習興趣,鍛煉學生的能力,效果更好。
有條件的話課余時間安排若干場有關土木工程各領域發(fā)展前沿的講座,聘請設計或施工企業(yè)知名的設計、建造師、和其他專家,讓學生與工程領域的專家學者見面,探討土木工程發(fā)展成就、專業(yè)技術現(xiàn)狀及發(fā)展前景等彌補課程教學之不足。
五、采用豐富教學方式,采用多媒體教學、典型工程實例介紹、工程現(xiàn)場講解、教師網(wǎng)絡答疑等多種方式,配合課堂教學。充分利用豐富的多媒體資源,有效使用各種媒體的信息傳遞手段,提高授課效果與效率。為使土木工程專業(yè)的新生能盡早對本專業(yè)有一定的了解,培養(yǎng)其學習興趣,多媒體授課時,盡可能采用圖片、動畫、視頻內(nèi)容,充分展示了土木工程各個領域的典型實例,以生動活潑的方式,以聲音、視覺的沖擊加強學生的感性認識。
教學中應充分利用教師的個人特點,利用自己豐富的專業(yè)背景和工程及研究經(jīng)驗,將他們多年積累的工作經(jīng)驗、解決問題的思維方式傳授給學生,以自身的經(jīng)歷與成就感染學生,增強學生的認同感和專業(yè)榮譽感,才可能給予剛?cè)氪髮W校門滿載熱情、焦慮、迷茫的新生指明專業(yè)方向[2], 滿足他們的求知欲,充分挖掘和發(fā)揮學生的自學能力和表現(xiàn)能力。
改革學生成績評定方法。應綜合考察學生的學習表現(xiàn)、知識水平、能力水平,要真正了解學生的課程學習效果。所以學生成績至少應由四部分組成:平時出勤情況,大約應占10%左右;課堂互動環(huán)節(jié)表現(xiàn),大約占10%左右;課程作業(yè),應作為主要考察內(nèi)容,可以用小論文形式或調(diào)查報告形式??紤]到要求受教育者接受綜合課程的教育, 以便他們能夠在從事工程活動的同時考慮到自然界和人類社會的普通聯(lián)系, 并且學會從綜合的角度對這樣一些問題加以思考和解決[9],作業(yè)不應是簡單的問答形式,一般需要學生對課程知識的綜合理解和應用,通過觀察和思考,需要學生的主觀思維和邏輯判斷才能做出,以培養(yǎng)學生的辯證思維方法和自學能力,例如關于工程實例的調(diào)查研究報告或?qū)W習某種工程材料、形式、建造方法的收獲體會,通過作業(yè)還可以鍛煉學生理論聯(lián)系實際能力,既增加學生對土木工程的充分了解,也鍛煉了寫作的能力,此部分成績至少占50%;對課程知識的掌握程度以測驗形式檢驗,可安排2-3次測驗,成績占30%左右。通過這樣的評價體系可以更好、更客觀地反映學生的學習效果,也更符合課程的性質(zhì)及特點。
經(jīng)過幾年的改革探索,本院土木工程概論課程教學團隊已基本形成,教學效果明顯提高,學生對專業(yè)的認知有明顯提高,專業(yè)學習興趣十分濃厚,學生對該課程的評價在同專業(yè)內(nèi)名列前茅,由主講教師編制的的教學課件獲得全國高等學校土木工程專業(yè)多媒體教學課件競賽二等獎和河北省第十二屆多媒體教育軟件大獎賽三等獎。今后我們還將繼續(xù)努力進行土木工程概論課程的改革探索,為更好的實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標做貢獻。
參考文獻
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[3] 葉志明,宋少滬,汪德江,等.把教的創(chuàng)造性留給老師 把學的主動權(quán)還給學生[J]. 中國大學教育,2006(8):8-9.
[4] 江見鯨,葉志明土木工程概論(第二版)[M]. 北京:高等教育出版社,2004,11.
[5] 羅福午,土木工程概論(第三版)[M]. 武漢:武漢理工大學出版社,2005,7.
[6] 丁大鈞,蔣永生.土木工程概論(第二版)[M]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010,9.
[7] 陳學軍.土木工程概論[M].北京:機械工業(yè)出版社,2007.
【關鍵詞】土木工程概論 教學效果 教學質(zhì)量
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)10-0051-01
《土木工程概論》是高等院校土木工程專業(yè)及其相關專業(yè)本科生必修的專業(yè)入門課,通過對本課程的學習,學生可以全面了解土木工程所涵蓋的領域及其各個分支學科所涉及的內(nèi)容。
一、學情分析
《土木工程概論》是我院工程管理專業(yè)大一學生的一門基礎必修課,由于工程管理類學生與土木工程專業(yè)學生的培養(yǎng)目標不同,目前,對14級工程管理專業(yè)85名學生做了一項簡單的調(diào)查,有90%的學生能夠通過對該門課程的學習增強對專業(yè)的熱愛和興趣,有5%的同學處于中立狀態(tài),有3%的同學越來越不喜歡這個專業(yè),還有2%的同學很少參與到教與學的過程中來。
針對這種情況以及學生對該門課程的認識與態(tài)度,結(jié)合自身在教學過程中的一些體會,就如何提高《土木工程概論》課程的教學效果做了一點思考。
二、課程的特點
《土木工程概論》課程主要講授土木工程的各個層面的知識和內(nèi)容,較為詳盡地介紹了土木工程各個分支學科所涉及的主要內(nèi)容和知識,其課程的主要特點如下:
1.課程內(nèi)容范圍廣泛
《土木工程概論》這門課程的主要特點是其包含的內(nèi)容非常多,涉及的知識面非常的廣,包括各類工程結(jié)構(gòu)勘測、設計、施工、管理、監(jiān)理、經(jīng)濟和計算機應用等多方面的內(nèi)容,其中每一章的內(nèi)容實際上是一門課程甚至是一門學科。
2.教學內(nèi)容比較陳舊、更新較慢
教材對于任何專業(yè)任何課程的學生和教師而言都是極為重要的,沒有了教材,學生對知識的掌握如同沒有載體且很難實現(xiàn),而優(yōu)秀的教材是促使學生快速掌握知識并引領學生入門的最佳途徑。目前我院所采用的《土木工程概論》教材是國家“十一五”規(guī)劃教材,內(nèi)容涉及面是很廣、很全,但教材內(nèi)容僅僅涉及專業(yè)知識的表面問題,對深層次的專業(yè)知識接觸較少,而且對建筑領域最新的產(chǎn)品、前沿學科的介紹偏少,當然,這是任何教材都不能解決的根本性問題,因為教材的更新遠遠跟不上時代引領下的土木工程學科發(fā)展。
3.教學內(nèi)容以理論實踐相結(jié)合為主
《土木工程概論》課程涉及的教學內(nèi)容雖然淺顯,但與工程實際聯(lián)系又非常密切,教材內(nèi)容應該以工程案例為切入點,全面展示土木工程的經(jīng)濟技術、建筑風貌和所采用的新型建筑材料,以及土木工程中常見問題的處理方法,從而適度地拓展學生的視野,為學生了解專業(yè)、學習專業(yè)知識以及確定學習目標和方向奠定了一定的基礎。
二、提高教學效率與課堂教學的思考與建議
1.教師自身水平的提高
良好的教學效果需要高素質(zhì)的任課教師來保障。今年是我院教學質(zhì)量建設年,我院在如何提高教學效果以此來提高整體教學質(zhì)量方面做了很多努力,如:教學過程的教學督導,在《土木工程概論》課程的教學督導中,督導專家提出,要加強教師自身對建筑領域的新思想、新材料、新工藝以及新產(chǎn)品的積累,通過實際工程案例來豐富課堂,不斷提高學生學習的興趣。
2.教材內(nèi)容的及時更新
《土木工程概論》課程的教學內(nèi)容往往以理論為主,而且傳統(tǒng)的都是課堂灌輸。在我院16學時的課程課時安排下,要全面的了解每個章節(jié)、每個過程,這無疑是一個難題,所以要不斷的通過更新教材的內(nèi)容,結(jié)合現(xiàn)有的建筑實物,去激發(fā)學生主動學習相關內(nèi)容,與時俱進,如在講解隧道工程時,可以以今年在中國揚州新建的揚州瘦西湖雙層公路隧道工程、蘭州新建的南山路伏龍坪隧道工程為支撐,提高學生學習的興趣、積極性。
3.教學方法的提高與改變
《土木工程概論》的根本使命是為學生以后學習專業(yè)課程開好頭,旨在提高學生對專業(yè)學習的興趣,所以,學習方法的改進與引導就顯得更為重要,在本門課程的教學過程中,我們在傳統(tǒng)的理論的教學方式的基礎上,充分利用多媒體資源,如進行建筑材料講解過程中盡可能多地使用圖片去認識;如在活動橋講解時使用動畫來理解;如隧道的施工等使用視頻來講解,諸如此類的方式方法顯得更加直觀、立體,真正能夠體現(xiàn)出淺顯易懂,取得事半功倍的效果。
4.加強學生對課余時間的利用引導學生自主學習
大學學習時間比較自由,課后少了很多的作業(yè),這樣就多了很多能夠自己安排的時間,如何利用好這些時間去學習更多的知識,我們在本門課程中,針對每次所學內(nèi)容,要求學生課后檢索相關的信息,如檢索目前世界上或中國最高的建筑物及其基本概況等,通過這樣的方式去引導和培養(yǎng)學生自主學習的方法、習慣和能力。
5.課堂上采用簡單的專業(yè)詞語
在國家教育部2001年提出的在本科教育中推進雙語教學的意見后,很多高等院校逐漸要求雙語教學。而我院作為一所獨立院校,從實際出發(fā),在進行本門課程的教學過程中,使用一些簡單的專業(yè)詞匯(如:梁beam、板plate、柱column等),使學生熟悉相關的專業(yè)詞匯,為后續(xù)課程的學習、廣泛查閱專業(yè)文獻起到幫助與促進作用。
三、結(jié)束語
《土木工程概論》課程,雖然內(nèi)容多、廣、全、專業(yè),但是要做到授課內(nèi)容涵蓋面廣、力求淺顯易懂、課程結(jié)構(gòu)清晰,這就需要所有老師和學生的共同努力。我們在這里主要是通過這樣一門專業(yè)基礎課程的學習,讓學生在學好專業(yè)知識的同時,初步樹立專業(yè)思想和工程方法,提高學生對土木工程專業(yè)的學習興趣,引導學生利用好自己的大學學習時間,遵循學習規(guī)律,培養(yǎng)專業(yè)興趣,建立熱愛土木工程專業(yè)的感情和對土木工程事業(yè)的責任心,努力完成從中學到大學的轉(zhuǎn)變,為今后積極主動地學好專業(yè)課程、培養(yǎng)良好的自主學習的習慣與能力打下基礎。更重要的是使學生在大學階段樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀,確定好自己今后所要奮斗的方向與目標,成為一個社會有用之人。
參考文獻:
[1]蔡小玲,李繼明.提高《土木工程概論》課程教學質(zhì)量的實踐與探索[J].教育教學論壇,2014,(09).
通過互聯(lián)網(wǎng)以及信函咨詢的方式,對國內(nèi)同濟大學、清華大學、浙江大學、哈爾濱工業(yè)大學、中南大學和湖南大學6所高校的土木工程地質(zhì)教學課程內(nèi)容設置進行了調(diào)查,通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),以上學校主要存在以下幾個共同點:
1、強調(diào)對工程地質(zhì)基本概念的學習。在課堂學習過程中,主要課時都集中于學習在工程實踐中經(jīng)常用到的專業(yè)術語,強調(diào)概念的厘清。課堂學習的主要內(nèi)容主要包括以下幾個方面:(a)地質(zhì)作用與地質(zhì)構(gòu)造的基本知識,包括地質(zhì)年代的識別、地質(zhì)圖的識圖、常見地質(zhì)結(jié)構(gòu)的概念(褶皺、節(jié)理、斷層等);(b)三大巖石(巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖)的成因、歸類和鑒別;(c)第四紀地質(zhì)的基本知識,包括殘積土、沉積土、沖積土、坡積土等概念、成因及對工程的影響;(d)地下水的基本知識,包括地下水的分類、運動基本規(guī)律、補給與排泄方式、對工程的影響等;(e)工程地質(zhì)勘察與分析在具體工程的應用,包括在隧道工程、邊坡工程等方面的應用。
2、強調(diào)室內(nèi)實驗是課堂書本學習的延伸。室內(nèi)實驗主要目的是為野外地質(zhì)實習做準備,學習地質(zhì)羅盤等地質(zhì)考察工具的使用,同時亦學習通過巖石標本來鑒別各類巖石,還要學習地質(zhì)圖的填圖和閱讀等。
3、強調(diào)課堂學習與室外地質(zhì)調(diào)查相結(jié)合的學習方式。從書本上學習到的知識僅僅停留在理論階段,書本上對地質(zhì)相關概念的描述仍比較抽象,因此,各所高校皆強調(diào)野外地質(zhì)實習對學習該門課程的重要性,把課堂上學習到的基本概念與現(xiàn)實工程中的真實地質(zhì)條件一一對應起來,加深對基本知識的理解和掌握。一般而言,野外地質(zhì)實習內(nèi)容常包括野外巖石的識別、地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)年代的識別、巖層、節(jié)理等產(chǎn)狀的測定和描述等。各所大學對以上工程地質(zhì)基本知識的學同小異,其目的是對工程地質(zhì)這門課程有一個基礎的認識和感知,但是,同時,各所高校之間在這門課程內(nèi)容設置方面有各有所側(cè)重。清華大學、同濟大學增加了現(xiàn)代先進的地質(zhì)勘查技術的學習內(nèi)容,介紹了地質(zhì)超前預報的相關方法、原理及應用,比如介紹了地質(zhì)雷達、紅外線探水、TSP等先進手段在隧道工程建設的應用。中南大學、湖南大學對野外地質(zhì)實習極為注重,實習內(nèi)容包括地質(zhì)認識實習和工程實踐實習兩個階段,實習實踐時間長達20~30天,考察湖南西部地區(qū)在建或已建項目所處較為復雜的地質(zhì)條件,以一個工程建設者的角度參與到實際項目的建設中去認識地質(zhì)現(xiàn)象。石家莊鐵道大學地質(zhì)教研室現(xiàn)有8名教師,教授2名,副教授3名,講師3名,其中具有博士學位的4人,碩士學位的4名。獲得的獎項包括校級講課比賽特等獎1名,二等獎1名,校級優(yōu)秀教師1人,今年主持或參研的省部級及以上科研項目10余項,并承擔省級精品課程1項。雖然教研室在老師們的努力下取得了不錯的教學和研究成果,但是,和兄弟院校的工程地質(zhì)教研相比,我們?nèi)匀淮嬖谥T多不足之處。首先就是教師隊伍建設的不足,工程地質(zhì)是一門經(jīng)驗型極強的專業(yè),需要足夠豐富的現(xiàn)場工程經(jīng)驗,因此需要老中青傳幫帶,讓青年老師盡快熟悉和掌握工程地質(zhì)教學的技巧和方法。其次,對工程地質(zhì)教學的重視程度不夠,課時設置偏少。最后,教學內(nèi)容更新不夠及時,工程地質(zhì)中先進的技術方法在教學中介紹的內(nèi)容不夠多。因此,為了跟上國內(nèi)兄弟院校土木工程地質(zhì)教學的步伐,教學改革刻不容緩。
二、當前土木工程地質(zhì)教學存在的問題
通過以上詳細的調(diào)查和對比分析,目前土木工程地質(zhì)教學仍存在以下問題:
1、土木工程地質(zhì)教材的使用各自為政。目前各個高校使用的教材基本上是各自高校的老師根據(jù)自己的講義編排而成,缺乏一個統(tǒng)一的標準,因而導致經(jīng)典精品教材較少。單從教材的題目上足可看出目前教材缺乏統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性。例如中南大學所用的教材為《土木工程地質(zhì)概論》,浙江大學的教材題名為《土力學與工程地質(zhì)》,石家莊鐵道大學所用教材題名為《工程地質(zhì)學基礎》等。
2、在教學內(nèi)容上與其它課程交叉重復,無法突出本門課程的特色。工程地質(zhì)是一門基礎課程,是巖土工程、隧道工程等課程學習的基礎,因此,由于與其它學科老師交流不夠充分,往往存在重復講授的情況。比如,以有效應力這個概念為例,在工程地質(zhì)、土力學、基礎工程等課程都涉及到,由于這個概念的重要性,各科老師為了追求各門學科的系統(tǒng)性和完整性,都會著重講解這個概念,雖然在一定程度可以加深學生對這個知識點的理解,但是從側(cè)面也可說明知識的重復交叉導致學業(yè)內(nèi)容的累贅。
3、課時安排過少。目前各所高校對土木工程地質(zhì)這門課的重視程度,課堂課設課時大多是32~48個學時,因此,老師在安排教學進度時顯得極為緊張而緊湊。從實際教學安排來看,基本上講解完三大巖石、地下水、地質(zhì)構(gòu)造基本概念后,沒有足夠的時間深入來探討地質(zhì)條件對工程的影響,往往后面工程應用的章節(jié)皆為學生自學。
4、知識學習與工程案例結(jié)合程度不夠。由于部分老師本身參與的工程項目不多,同時又由于課時的不夠,這兩部分原因?qū)е聦W習的主要內(nèi)容集中在枯燥的理論知識部分,學生容易產(chǎn)生枯燥情緒。
三、土木工程地質(zhì)教學改革措施
為了很好地解決當前土木工程地質(zhì)教學中存在的問題,讓學生從這門課程中更多地學習到有助于工程實踐的知識,必須有針對性對當前教學實踐中存在的問題進行改革,具體改革措施如下所述:
1、建立和完善土木工地質(zhì)程精品課程精品課程建設既是壓力,又是動力。通過精品課程建設,可以找出當前教學中存在的薄弱環(huán)節(jié),精簡重復的教學內(nèi)容,突出本門課程的特色,使土木工程地質(zhì)這門課的教學目標和任務更加明確。精品課程建設首先就是教材建設,因此,有必要根據(jù)新時期土木工程培養(yǎng)目標,并結(jié)合當前土木工程建設中出現(xiàn)的新問題、新方法、新技術,編寫一本深入淺出的教材,教材中不僅包含傳統(tǒng)的知識要點和概念,還應包含當前新的地質(zhì)知識觀點、新的地質(zhì)勘查手段等,同時還應包含工程實例,讓學生盡可能地更深入地建立起工程地質(zhì)與工程項目的聯(lián)系。精品課程建設中重要的一條就是教師隊伍的建設,因此,有必要加大對教師隊伍的培養(yǎng)力度,引進和培養(yǎng)一批有新視野、新知識的老師,以此給課堂注入新的氣象。
2、注重教學手段和教學方法的革新注意授課的科學性與藝術性,在教學過程中,善于發(fā)揮學生的主導地位,采用“討論試”、“啟發(fā)式”教學模式。同時,要注重課前的準備,精心備好每一節(jié)課,善于總結(jié)歸納每節(jié)課的重點,以“主線法”講授課程知識。
3、增強對工程地質(zhì)教學的重視對工程地質(zhì)教學的重視首先就體現(xiàn)在教學和學習的時間上。盡量安排更多的課時,讓老師有足夠充分的時間去講解基礎概念和工程實例。同時,老師也可以通過其它方式來增加學生們的學習時間,比如規(guī)定某個主題,要求學生自主獨立進行文獻調(diào)研,完成該主題相關文獻的歸納總結(jié),并加大平時學習報告在總成績中的比例。另外,強化考試試題庫建設,完善考試規(guī)范和制度,強化對學生進行專業(yè)知識訓練。最后,要重視工程地質(zhì)實習在教學中的作用,因為該門課程的實踐性很強,需要從大自然中去認識和掌握工程地質(zhì)現(xiàn)象,使學生鞏固在書本上學到的知識,有感性認識上升到理性認識,同時在野外地質(zhì)實習過程中,亦可鍛煉學生們的體魄和吃苦耐勞的能力。
4、緊密聯(lián)系工程實踐學習的目的最終是為解決實際工程的問題,在教學的過程中融入工程實例有助于學生在正式進入工作崗位之前對其有初步的認識和了解,因此,工程實例教學是一個非常重要的手段。比如,老師可以把自身主持或參與的工程項目作為案例,結(jié)合書本知識講解如何解決工程問題,分享在解決工程問題過程中的心得體會,這樣寓教于樂的方式既能激發(fā)學生的學習興趣,又能讓他們積累相應的工程經(jīng)驗知識。
論文摘要:分析了目前課堂教學中存在的問題,并提出了調(diào)整教學內(nèi)容、多元化教學、改革考核方式和更新教師自身的知識儲備等改革方法,以便更好地培養(yǎng)實踐型、創(chuàng)新型和專業(yè)技術復拿型的測量人才,與人才市場的需要接軌。
“土木工程測量”是中原工學院(以下簡稱“我?!?土木工程專業(yè)、建筑學專業(yè)、工程管理專業(yè)及國際合作辦學建筑工程管理專業(yè)的一門實踐性很強的專業(yè)基礎課。測量工作貫穿于工程建設的勘察設計階段、施工階段及運營管理階段,所以該課程的教學質(zhì)量和效果將直接關系到學生畢業(yè)后的專業(yè)技術能力。u因此,如何使學生在有限的時間內(nèi)掌握工程測量的基本原理及方法,熟練掌握測量的基本操作技能,培養(yǎng)學生完成工程測量任務的綜合能力,進一步適應土建類專業(yè)人才的市場需求,是我們目前的主要目標之一。幾年來,我們在“土木工程測量”課程實際教學中,分析了目前課堂教學及實踐教學中存在的問題,提出了相應的改進方法,并對教學方法進行了改革實踐。
一、“土木工程測量”課程教學存在的問題
1.課時少,內(nèi)容多
專業(yè)的發(fā)展、專業(yè)課程的增多,導致每門課程的課時數(shù)減少?!巴聊竟こ虦y量”教學只有30個學時,而我們要完成測量學的基本概念、水準測量、角度測量、距離測量及直線定線、測量誤差的基本知識、地形圖的基本知識、小地區(qū)控制測量、大比例尺地形圖的測繪、地形圖的應用、施工測量的基本工作、建筑場地的施工控制測量、工程建筑物的施工測量、管道工程測量和建筑物變形觀測及竣工總平面圖的編繪等教學任務。課時少,內(nèi)容多,在理論教學課時都無法保障的情況下,要開展實踐教學難度更大。
2.理論多,實踐少
如前所述“土木工程測量”是一門專業(yè)基礎課,必須重視它的實踐性和在工程實際中的應用。目前的教學中,教材內(nèi)容過于繁雜,重點不突出或不恰當,從基本概念到誤差理論及至各專業(yè)工種施工測量面面俱到。教學大綱的制定大多注重理論知識的培養(yǎng),而輕實踐技能的訓練,不能達到真正的培養(yǎng)目的。以往教學中發(fā)現(xiàn),盡管采取了多媒體教學,但教學效果并無多大改進。例如,在講解儀器的組成與使用時,學生們對幻燈片上的照片仍提不起興趣,只是被動地接受知識,到了實踐課動手操作時,還是不會使用儀器,甚至有些學生不了解儀器的某些零件的具體用途。
3.敘述性強,枯燥無味
由于課程的文字敘述性較強,且內(nèi)容瑣碎,如果教師不采取適當?shù)母倪M方法,學生會覺得枯燥無味,課堂氣氛沉悶,教學效果不理想。
4.考查課屬性,學生不重視
該課程的屬性為考查課,由于考試課和考查課考試方式以及學分的差異,相當一部分學生的學習目的只是盲目地應付考試,.只是為了拿到該門課程的學分,而非能力的培養(yǎng)與訓練,因此,對該課程往往不重視。
二、教學方法的改進
針對以上問題,我們對以往的教學方法嘗試了如下改革:
1.調(diào)整教學內(nèi)容
在總課時較少的情況下,以針對性、實用性為原則,重點放在水準測量、角度測量和距離測量的基本技能掌握、地形圖的識讀與應用、建筑場地的施工測量上,并在理論講授的同時與實踐結(jié)合。如水準測量教學中,改善教學環(huán)境,帶領學生走出教室,在室外架設水準儀,采用邊操作儀器邊理論教學的方式,強化學生記憶,提高學生學習熱情;簡單介紹小地區(qū)控制測量、大比例尺地形圖的測繪、建筑物變形觀測及竣工總平面圖的編繪;適當?shù)貏h減如測量誤差的基本知識、管道工程測量等內(nèi)容。這在很大程度上緩解了課時緊張的教學壓力,并將實踐教學有效地融人到理論教學中來。
2.多元化教學,充分調(diào)動學生的主觀能動性
“
授之以魚不如授之以漁”,而大學教學“授之以漁不如授之以欲”。此處的“欲”為欲求之意,即學生學習的主觀能動性。如何調(diào)動學生的主觀能動性,使學生由被動地接受知識變?yōu)橹鲃拥貙で笾R非常關鍵。
(1)采用實物現(xiàn)場教學法。采用實物現(xiàn)場教學法,使理論與實踐相結(jié)合,更直觀地將知識傳輸給學生。例如,在學習經(jīng)緯儀的使用時,將一臺經(jīng)緯儀放置在三腳架上,用實物直觀地告訴學生該儀器的各組成部件及其用途,如何對中整平,并讓學生親自觀察整平后圓水準器和水準管中氣泡的位置。通過這種直觀地觀察并動手操作的學習方法,不僅讓學生很快熟悉了測量儀器,更激發(fā)了他們的學習興趣。
(2)自制教具,提升教學效果。在講授一些原理性的知識時,往往因為邏輯性強而不易被學生接受,教師可根據(jù)實際情況自制一些教具幫助學生理解掌握。如進行水平角測量原理和豎直角測量原理部分的學習時,單純地靠教師講或利用多媒體課件展示,效果均不理想。教師用硬紙殼自制了一個帶有刻度的平盤和豎直面,講授水平角測量時平盤不動,豎直面取值的原理;并自制了一個帶有刻度的豎盤和指標線,用大頭針將兩者連接,告訴學生豎直角測量時指標線不動,豎盤轉(zhuǎn)動的原理。這種教學方法直觀、簡易,學生很快理解并掌握了教學內(nèi)容,教學效果良好。、
(3)討論式教學。每次講解一個新知識點時,教師可結(jié)合工地現(xiàn)場先提幾個問題,給學生幾分鐘時間讓他們帶著疑問去看教材。然后請個別學生回答,并讓大家討論哪個同學的方法可行性最大,最后教師進行歸納總結(jié)。此方法一是改變了以往教師在講臺上唱獨角戲、學生臺下做觀眾的冷清局面;二是學生在主動尋求問題解決辦法的同時也掌握了教學內(nèi)容,使“教”與“學”得到最為理想的結(jié)果。
(4)靈活舉例,吸引學生的注意力。根據(jù)實際情況教師可通過適當?shù)呐e例來吸引學生的注意力。例如講授目估法直線定線時,若發(fā)現(xiàn)學生李某思想拋錨,可舉例:“同學們,現(xiàn)在請你們用目估法在老師和李某中間找兩個點,同時保證這兩點在我們兩個之間的連線上?!苯?jīng)此一例,不僅李某的注意力會立刻集中在學習上,其他同學也會因為感覺新鮮或者擔心被老師問到而思想集中起來。.
此外,還可以找些相關的視頻資料在多媒體教室里播放,適當?shù)刈儞Q—下教學“口味”,或是請一些學生走上講臺,拿起粉筆做一次老師,或是故意地講錯某個知識點讓學生評判老師的正確與錯誤,或是在進行各章節(jié)的學習時,明確地告訴學生該部分的學習可以掌握何種實際操作技能等等??傊ㄟ^以上多元化的教學方式,明顯地調(diào)動了學生的主觀能動性,師生互動,課堂的教學氛圍非常活躍。
3.改變傳統(tǒng)的試卷考試方式
對于“土木工程測量”這門實踐性較強的課程,傳統(tǒng)的一紙試卷判優(yōu)劣的方法顯然不適用,應提高實際動手操作技能考核的比例,采取兩者相結(jié)合的辦法。例如,期末試卷成績占50%,考核方式為卷面考試;實際操作技能成績占50%,考核方式為在室外并在老師面前親自操作。因為要在老師面前親自操作,學生必定會在思想上對此課程重視起來。
4.更新教師自身的知識儲備
關鍵詞: 理論力學;土木工程;民辦高校;教學改革;案例教學
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2012)07-0242-02
0引言
隨著經(jīng)濟發(fā)展,社會對人才的需求發(fā)生巨大變化,作為全國第一所民辦本科院校黃河科技學院針對自身辦學條件和人才需求現(xiàn)狀,正確定位應用型人才的培養(yǎng)目標,相應本科理論課程的教學培養(yǎng)方案等也要相應發(fā)生變化,以適應應用型人才培養(yǎng)的需要。
理論力學是土木工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎課程,與材料力學、結(jié)構(gòu)力學一起組成土木工程專業(yè)三大力學,土木工程專業(yè)的學生最重要的事情之一就是學好三大力學。就理論力學而言,新的教學大綱,要求加強學生實踐環(huán)節(jié),相應縮減理論環(huán)節(jié),因此原先需要120學時的理論課時,現(xiàn)在縮減到60學時,如何讓土木工程專業(yè)的學生學好理論力學?本文從教材改革和土木工程專業(yè)案例教學方法等方面進行探討。
1更新教材內(nèi)容,編制適合民辦院校土木工程學生使用的教材
針對民辦本科院校土木工程專業(yè),有三點需要注意,第一,黃河科技學院是一所民辦本科院校,培養(yǎng)的是應用型人才。具體來講,主要是培養(yǎng)技術性人才,不是研究型人才。第二,三本院校的學生理論基礎與二本、一本的學生相比較低,與重點大學的學生更是沒法比;同樣的學時教學,教學進度和教學效果截然不同。第三,土木工程專業(yè)的學生就業(yè)方向不同。黃河科技學院土木工程專業(yè)的學生畢業(yè)主要從事的職業(yè)是施工、監(jiān)理、預算等技術人員,也有少數(shù)同學從事設計工作;隨著我院土木工程專業(yè)的學生考研風日益濃烈,考研人數(shù)也逐年遞增。因此土木工程專業(yè)的學生分為兩種類型,一種技術型,一種考研型。
另外,針對兩種不同層次需求的學生,要求教學大綱和學時應有差別,技術型的學生應該縮短理論學時,加強實踐學時;考研型的學生,應該加深理論教學,為考研做好準備。可以將理論力學教學分為A、B兩個班:A班,主要對象是考研學生,約占四分之一;B班主要對象是畢業(yè)工作的學生,約占四分之三。這種做法我院結(jié)構(gòu)力學教學已經(jīng)試用,效果明顯。
目前我們選用的教材基本內(nèi)容都一致,機械專業(yè)和土木專業(yè)都用同樣的教材,很顯然是不合理的。針對學校定性,編制適合民辦本科院校土木工程專業(yè)學生使用的教材,教材一定要具備以下特點:降低教材難度,學生容易接受;與土木工程專業(yè)聯(lián)系緊密相連,摒棄非專業(yè)的內(nèi)容;更新與專業(yè)相關的例題;另外配套材料力學和結(jié)構(gòu)力學教材,組成三大力學體系,這樣可以避免教學內(nèi)容重復,充分利用學時,例如:理論力學有虛位移原理的內(nèi)容,結(jié)構(gòu)力學內(nèi)容也有虛位移原理內(nèi)容,在理論力學講了,就不要在結(jié)構(gòu)力學中再重復。并且針對兩種類型的學生,A、B班學生的學習內(nèi)容和要求,具體在教學大綱中體現(xiàn)。這樣使學生在有效的理論學時內(nèi),更好的掌握理論力學的基本理論知識,又能滿足不同層次學生的要求。
2理論力學案例教學法在土木工程專業(yè)中的應用
理論力學中靜力學研究對象是剛體,所謂剛體就是在外力作用下不發(fā)生變形的物體,在土木工程中,房屋建筑中的梁、板等,在荷載的作用下產(chǎn)生的變形很小,在計算時通常忽略其微小變形,簡化為剛體,建立計算模型,簡化計算又不影響計算結(jié)果。針對土木工程專業(yè),理論力學應該加強靜力學部分的學習并更新教學內(nèi)容。結(jié)合土木工程實際,讓同學們在工程實際中應用理論力學的知識,這種就是理論力學案例教學法在土木工程中的應用。
比如在理論力學靜力學中有關約束的學習,介紹各種常見的約束類型及計算簡圖。掌握各種常見的約束類型后,讓學生結(jié)合土木工程實例,運用所學約束類型特點,建立合理的結(jié)構(gòu)計算模型,例如房屋建筑中的雨棚和陽臺,結(jié)構(gòu)計算模型簡化為懸臂梁,一端懸空,另一端固定端約束;混凝土結(jié)構(gòu)中單向板的計算結(jié)構(gòu)簡圖,通常簡化為兩端懸空的簡支梁,即一端固定鉸支座,另端活動鉸支座,可讓學生抬頭看教室房樓板,結(jié)合實物進行結(jié)構(gòu)簡化。再例如教室中主梁的計算模型簡化,通常也簡化為簡支梁的結(jié)構(gòu)模型進行計算。在水工建筑中的高架水渠的渡槽計算模型簡化,也可以簡化為簡支梁計算;新型支擋結(jié)構(gòu)抗滑樁在土木工程中廣泛應用,其結(jié)構(gòu)模型的簡化更為復雜,可讓學生更深入討論和思考。
結(jié)合土木工程實例,讓學生思考工程結(jié)構(gòu)的計算模型,把所學的理論知識應用于實踐,不僅提高了學生對本專業(yè)學習的積極性,而且擴展了學生學習的知識面。
3加強實驗教學,培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新能力
隨著科技的發(fā)展,實驗教學在理論力學教學中的地位凸顯,也是提高學生動手能力和綜合素質(zhì)的重要課程。根據(jù)我院長遠發(fā)展,未來培養(yǎng)目標由應用型人才向研究型人才轉(zhuǎn)化,實驗教學是關鍵。作為理論力學的任課教師,弄清形式,積極開展理論力學實驗教學。實驗課是理論力學的實踐環(huán)節(jié),其目的是通過實踐教學環(huán)節(jié)的實施,加強理論力學的理論知識,理論聯(lián)系實際,實踐一定要結(jié)合土木工程專業(yè),從而培養(yǎng)、鍛煉學生的創(chuàng)新思維和科研能力,提高培養(yǎng)土木工程專業(yè)人才的標準。
科技迅猛發(fā)展,計算機普遍應用,應該把利用現(xiàn)有科技成果與理論力學的學習結(jié)合起來,傳統(tǒng)的手工計算與計算機、數(shù)學工具結(jié)合起來,更好更快解決土木工程實際問題。因此,大力推廣電子實驗,利用現(xiàn)有的軟件程序例如ansys等有限元分析軟件,matlab等編程軟件,結(jié)合實際土木工程結(jié)構(gòu)尺寸,建立正確的力學結(jié)構(gòu)模型,施加約束和荷載,通過程序計算。自己動手通過工程案例建模分析,更牢固掌握理論知識并靈活運用工程實際,這也是案例教學法的應用。
4充分利用現(xiàn)代技術的作用,提高課堂教學效果
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,多媒體教室已經(jīng)在校園里廣泛應用,在教學中扮演重要角色。多媒體教學可以充分利用課堂時間,信息量大,內(nèi)容豐富,直觀生動,比如,在工程案例教學中,可以通過照片和視頻來清晰展現(xiàn)工程現(xiàn)場,讓學生身臨其境,在課堂上就能更好的理論聯(lián)系實際;運動學中三種運動的分析,可以利用動畫技術,一步步分解,讓學生更清晰的理解和掌握相關知識。因此,在授課過程中,制作優(yōu)質(zhì)的多媒體課件是備課環(huán)節(jié)的重點之一。目前互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)達,課件在學生中傳閱方便,便于學生相互交流,達到資源共享。
然而,多媒體教學信息量大節(jié)奏快,向?qū)W生一味地灌輸理論知識,學生無暇消化知識,最終學習效果不佳。傳統(tǒng)的板書教學使學生更清楚理論的推導,知識的層次更清晰,讓教師和學生的學習思維一致,學生更好的理解知識,老師亦可根據(jù)學生的掌握程度,掌控教學主次和快慢。但是傳統(tǒng)的教學,也有很多弊端,對土木工程專業(yè)工程實例的描述,學生理解起來比較抽象,費時費力,課堂氣氛單調(diào)。比如在講空間力系時,一些空間圖形,手繪起來時間長而且缺乏立體感,多媒體課件的空間圖形立體形象,更有利于學生解題。
因此,最好的教學方法就是傳統(tǒng)教學和多媒體教學相結(jié)合,協(xié)調(diào)兩者比重,揚長避短,合理把握課堂節(jié)奏,使學生輕松學習理論知識,擴充學生知識面。
5結(jié)語
民辦院校的土木工程專業(yè)培養(yǎng)出社會急需的應用型人才,必須大膽地對老一套的教育體系進行改革和創(chuàng)新,加強學生的動手能力,增加實踐活動和實驗技能,適應社會發(fā)展需要。
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(一)著眼工程素質(zhì)和實踐能力培養(yǎng),建設實踐教學體系
建立三個層次的子系統(tǒng)實踐教學體系,并將實踐教學體系落實到新修訂的教學計劃和實踐教學大綱中第一子系統(tǒng)以認識實習為主體,涵蓋工程制圖、土木工程概論、測量實習等。使學生了解、認識、描述土木工程產(chǎn)品的功能要求、內(nèi)部結(jié)構(gòu),激發(fā)學生學習土木工程的熱情。第二子系統(tǒng)包括力學、工程材料、土力學及結(jié)構(gòu)實驗及課程設計等。使學生掌握材料性能、結(jié)構(gòu)建模及結(jié)構(gòu)分析設計方法。第三子系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)檢測、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計。使學生掌握與實踐土木工程的分析、設計、施工檢測和控制方法。三個子系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)是“綜合—分解—再綜合”的關系;具有“實驗、實習和設計”三要素,符合人的認識規(guī)律;以能力培養(yǎng)、特別是創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為主線。在教學計劃和實踐教學大綱中,從以下三個方面納入實踐教學體系。
1.與土木實驗平臺相對應,設立《實驗系列課程》,打好全面開放式實驗的基礎。
2.設《集中實踐教學環(huán)節(jié)指導表》,將課內(nèi)各集中實踐環(huán)節(jié)與課外社會實踐、科研實踐、學科競賽、創(chuàng)新實踐、學年作品和文化素質(zhì)教育實踐等結(jié)合起來,形成為一個完整的體系;將研究型、創(chuàng)新型實踐課和課外科技競賽活動列入教學計劃,如力學模型測試、應用軟件培訓、結(jié)構(gòu)模型競賽實驗課等。
3.增設創(chuàng)新實踐學分,即對學生參加的各類競賽、科技創(chuàng)作和論文寫作等活動,進行考核后計入學分,且可免修其他課程。
(二)將工程素質(zhì)和實踐能力培養(yǎng)寓于教育教學全過程
本科培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程,工程素質(zhì)和實踐能力的培養(yǎng)、創(chuàng)新活動的開展,必須寓于教育教學全過程。
1.對實踐性較強的課程,以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線,進行課程改革。對土木工程專業(yè)中實踐性較強的課程如《土木工程概論》、《土木工程施工》、《土木工程材料》以及結(jié)構(gòu)類實驗課等進行課程改革,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力為主線。《土木工程概論》可計劃采用現(xiàn)代化教學手段,進行形象生動、引人入勝的教學,組織有豐富經(jīng)驗的老師、專家授課,使新生剛?cè)雽W就重視素質(zhì)和能力的提高,發(fā)揮以智引人、以志樹人的作用。土木工程施工教學有一定的特色,將課程分為兩個層次進行:第一層次是以子項工程中的工種工程施工為對象的基本施工知識;第二層次是以整個項目工程施工為對象的現(xiàn)代土木工程施工,在后者中引入現(xiàn)代化的最新方法,采用多媒體授課,授課過程中,使學生站在項目經(jīng)理的高度,統(tǒng)管全局,運用最新技術,去解決復雜的工程問題。土木工程材料和結(jié)構(gòu)類課程內(nèi)容廣泛,實驗課時較多,長期以來采用傳統(tǒng)方法進行實驗,學生主動參與少,可計劃制作各類實驗課件,讓學生利用課件,主動參與,進行模擬實驗后,再正式進行實驗室試驗,這項改革可激發(fā)學生的學習積極性,有助于開發(fā)創(chuàng)造性思維,潛移默化地掌握創(chuàng)新方法。
2.發(fā)揮教師的主導作用,四年級的導師制與畢業(yè)設計相結(jié)合。為貫徹因材施教的育人原則,更好地實行理論教學、實踐教學和科學研究三元結(jié)合的教學模式,給學生的個性發(fā)展提供良好的條件,全面提高學生的工程素質(zhì)和實際工作的能力,必須充分發(fā)揮教師的主導作用。因此,擬將畢業(yè)設計改在一年內(nèi)機動安排,規(guī)定對四年級的導師制必須與畢業(yè)設計相結(jié)合。導師關心學生的全面成長,在負責指導學生畢業(yè)設計的同時,要提供學生參與工程實踐和科學研究的條件,與科學研究、創(chuàng)新活動結(jié)合起來。
3.探索寓于教學過程、形式多樣、可持續(xù)開展創(chuàng)新實踐活動的新路子。在教學過程中,開拓一些形式多樣的創(chuàng)新實踐活動。組織學參加挑戰(zhàn)杯結(jié)構(gòu)設計競賽:以激發(fā)學生崇尚科學、追求真知、勤奮學習、銳意創(chuàng)新、迎接挑戰(zhàn)的主動精神,競賽活動鼓勵跨專業(yè)、跨年級、跨學科的合作,以體現(xiàn)團隊精神。組織學生科技活動:設置學生科技活動基金,推動課外科技活動的開展,課外科技活動與教學過程相結(jié)合。結(jié)合教學環(huán)節(jié),撰寫小論文:從一年級到四年級,結(jié)合課堂教學、實驗、實習及畢業(yè)設計等教學環(huán)節(jié),安排撰寫小論文,促進學生參與創(chuàng)新活動、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。
4.為實行開放性實驗創(chuàng)造硬件條件。對專業(yè)基礎課及專業(yè)課實驗進行調(diào)整、投入,圍繞學生實踐能力的培養(yǎng)開展工作。在保證開出原計劃規(guī)定的混凝土結(jié)構(gòu)、土力學、建筑材料等各類課程的實驗基礎上,擬增開一些實驗項目如“預應力張拉工藝”、“結(jié)構(gòu)非破損試驗”、“道路工程現(xiàn)場檢測”等。
(三)通過“產(chǎn)、學、研”結(jié)合,依靠社會力量辦學,有效提高實習和畢業(yè)設計的質(zhì)量
搞好專業(yè)的認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計的關鍵是理論聯(lián)系實際。擬將廣大教師的“產(chǎn)、學、研”結(jié)合點形成為較大的、互惠互利的合作網(wǎng)絡,組成可跟蹤最新技術、靈活的校外實踐基地。這是依靠社會力量辦學的新觀念。觀念的更新,可使我們克服困難,有效地提高實習和畢業(yè)設計的質(zhì)量。在認識實習的兩周時間里,充分發(fā)揮校外實踐基地的作用,利用實踐基地的有利條件,使學生了解國內(nèi)外的現(xiàn)狀、高新技術及發(fā)展趨勢,使認識實習具有內(nèi)容廣、技術新的特點。依靠“產(chǎn)、學、研”合作網(wǎng)絡,生產(chǎn)實習可實行“開放式”,為強調(diào)能力的培養(yǎng)并進一步提高生產(chǎn)實習的質(zhì)量,修訂適用于土木工程專業(yè)的生產(chǎn)實綱并用于實踐。落實畢業(yè)設計指導教師的“產(chǎn)、學、研”基地,保證有相對穩(wěn)定的、內(nèi)容涉及到土木工程各個領域的合作單位;每年擬聘任10名左右校外畢業(yè)設計指導教師,為學生結(jié)合實際工程進行畢業(yè)設計創(chuàng)造有利的條件。在畢業(yè)設計中實現(xiàn)五個結(jié)合,即四年級導師制與畢業(yè)設計相結(jié)合;設計題與實際工程相結(jié)合;校內(nèi)外指導教師相結(jié)合;產(chǎn)、學、研相結(jié)合;設計題目與用人單位要求相結(jié)合。
二、結(jié)語
關鍵詞:青年教師;課程教學;經(jīng)驗交流;土木工程概論
中圖分類號:G645?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)09-0081-03
隨著高等院校人才引進力度的加大和學歷要求的提升,青年教師在高校教學隊伍中的比重不斷增加。青年教師年富力強、精力充沛,知識更新快,容易吸引學生。但其中大部分未受過系統(tǒng)的教師職業(yè)技能訓練,僅作為學習者體驗過大學學習,教學實踐經(jīng)驗和專業(yè)領域?qū)嵺`經(jīng)驗較為缺乏。就此,筆者作為青年教師中的一員,結(jié)合自身經(jīng)歷,談談青年教師自我提高的切身體會。
一、課程教學的準備與實施
“土木工程概論”是筆者作為專業(yè)教師,獨立講授的第一門課程。就“土木工程概論”而言,它是土木工程各門專業(yè)課程的入門課,是建立土木工程基本概念、基本內(nèi)容、基本知識的基礎課,是土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎課[1],授課對象是大一新生。
俗話說“良好的開始是成功的一半”,大一學生從高中相對封閉、充實、學科單一的學習生活方式到大學相對自主、松散、多元的學習生活方式,專業(yè)定向是學生大學生活思想活動必須經(jīng)歷的第一個環(huán)節(jié)。課前,前輩的一句忠告令筆者記憶猶新:概論課程好上也難上。說它“好上”是因為這類課程所需講解的專業(yè)內(nèi)容相對淺顯易懂,但是你的講解是平淡枯燥還是有趣生動?能不能起到引導開化的作用?學生的即時反饋會給你很直接的答案。
1.及時更新知識儲備,擴充動態(tài)講義。課前的認真準備是上好一門課的前提?!澳サ恫徽`砍柴工”,面對一門新課,除了必須熟悉課程教學大綱、明確教材內(nèi)容這些基本要求,教師還應該盡可能多地涉獵各個出版社的優(yōu)秀同類教材以及相關授課資料,研讀的過程仔細對比,取長補短,從而確定整體授課方向。當然,僅從教材出發(fā)的教學會略顯局限,由于學科間的交叉合作等因素,土建專業(yè)知識體系也在不斷發(fā)展更新。這就要求專業(yè)教師在概論課堂上能將最前沿的發(fā)展趨勢與最新的研究成果給學生作一個具有啟發(fā)性的簡要介紹。這樣做不僅豐富了學生的專業(yè)知識,同時也能在專業(yè)課正式學習前激發(fā)一些學習熱情,甚至能促使一些學生主動利用課余時間搜索其感興趣的相關信息資料,從被動學習轉(zhuǎn)為主動獲取,將專業(yè)知識積累的過程由課上發(fā)展到課下,實現(xiàn)學習的可持續(xù)發(fā)展。當然,從某種程度上,也更新了教師自己的知識儲備。
“土木工程概論”課程課時少、內(nèi)容多,致使教師在講課內(nèi)容的選擇上必須挑重點,主要是給學生提供一個知識體系和框架,引導學生入門。概論第一講中就正面告訴學生工科專業(yè)培養(yǎng)目標是高級工程科學技術人才即未來的工程師。要學生準確地認識科學、技術、工程的任務和它們間的區(qū)別,以及工程師的職責和應有的素質(zhì)。而后,告訴學生一些獲取專業(yè)信息的渠道和方法,讓學生在這個框架下不斷地自主補充相關知識細節(jié)。另外,加強課程網(wǎng)站建設和互聯(lián)網(wǎng)技術平臺的應用,將課上的互動溫度持續(xù)到課后。在實際課堂教學過程中,甩開書本中定義和概念的刻板表達,用通俗平實的語言闡述基本理論,時刻注意理論聯(lián)系實際,在既有的知識框架體系下,有意識有目的地補充,為后續(xù)專業(yè)課程的學習開一個好頭。
2.不時融入關聯(lián)案例,活躍互動課堂。任何一門學科在從研究到實踐的過渡都會有所“誤差”?!巴聊竟こ獭睂I(yè)作為一門實踐操作性很強的專業(yè)更是存在此類問題。綜觀本三生源,他們可能在學習基礎、學習習慣等方面不如本一、本二統(tǒng)招生,但在人際溝通能力、組織協(xié)調(diào)能力,甚至創(chuàng)新能力方面,不比公辦高校本一、本二學生差。[2]
正因為如此,獨立學院的人才必須考慮專才與通才結(jié)合培養(yǎng),既要有相對廣泛的知識面,使其在人才就業(yè)市場上保持一定的靈活性,又要有相對突出的專業(yè)技能,使其在人才就業(yè)市場上保持一定的專業(yè)性。對于新生,從一開始的專業(yè)概論課就有意識地引導他們?nèi)ダ碚撀?lián)系實際。實際土建工程中涉及的不僅僅是技術問題,經(jīng)濟、政治、文化和歷史等也是影響和制約土木工程發(fā)展的因素,例如典型的,拆遷工程中遇到古文物遺址如何處理。所以,授課過程需要注意實際工程案例的融入,讓學生切實體會到,作為一名工程師遇到問題,不僅僅要能用技術的眼光去分析,還應該對相關聯(lián)學科有所了解,能用更開闊的視野去看待、分析、解決問題。
靈活運用案例式教學方式,選擇一些當下著名的工程實例結(jié)合相關理論進行講解,例如,進行典型案例庫建設,有選擇地收集適當?shù)墓こ淘O計案例、工程加固案例、防災減災案例等案例資料;進行影像資料建設,補充建筑工程、橋梁工程、地下工程、飛機場工程等影像資料,混凝土變形動化演示、火災逃生演示、預應力張拉法演示、磁懸浮列車演示、盾構(gòu)機工作原理演示等[3]。極大程度地將課本上的文字理論圖片信息形象化、具體化、寫實化。此外,對于信息量大、內(nèi)容復雜以及最新研究成果等內(nèi)容的講述,在結(jié)合教學課件講述的同時,盡量配以現(xiàn)代化信息技術手段,例如動化演示、專題影像短片、網(wǎng)絡鏈接等,將圖像、聲音、文字三者有機結(jié)合,把教學內(nèi)容立體地呈現(xiàn)在學生面前,也能很大程度強化學生的理性理解與感性認識[1]。
通過學習兄弟高校精品課程的經(jīng)驗分享,嘗試在課堂上變化教學組織方式,如:情景式教學、討論式教學等手段[3],具體做法例如:師生角色互換,選擇一些較容易理解的知識點,讓學生在自學的基礎上嘗試上臺講課;在講授重點理論概念時啟發(fā)學生主動思考,有針對性地組織課堂討論或辯論,針對爭議性問題進行課外研究;提倡團隊合作,引導學生以小組為單位,圍繞指定討論話題從網(wǎng)上、圖書館進行資料查閱。一系列課上課下的互動會使學生對相關話題所涉及的理論知識有一個相對深入的理解和記憶,同時,自主的科學思維活動對培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力也會有所幫助。
3.適時調(diào)整考核形式,落實教學目的。作為一門考查課程,注重課程管理,充分肯定學生在全過程中的表現(xiàn),將互動性更強的論文匯報評價加入了考核體系,即要求學生將自己所寫的科技小論文的主要內(nèi)容,以演講的方式配合自制課件,向全班同學闡述,匯報完畢后接受老師和同學的實時提問。這種考查形式既能從學生匯報的情況看出學生的學習態(tài)度和理解程度,鍛煉了學生的語言表達能力,同時也有助于教師發(fā)掘有專業(yè)潛力和表現(xiàn)力的學生,因材施教,有助于后期進一步培養(yǎng)。另外從某種程度上抵制了學生論文普遍出現(xiàn)的僅僅是“復制粘貼”現(xiàn)象(以至學生對自己所寫的文章缺乏理解和認識),切實落實了要求學生寫科技小論文的目的。
二、課程教學的思考與展望
概論類課程的改進思考。概論課程的特殊性決定了它可以不局限于是一門單調(diào)的專業(yè)課。授課過程在可控的情況下越是豐富多變效果越佳。筆者思考:課堂上,除了主講教師的單純講解之外,是不是可以請各課專業(yè)任課教師與學生提前見面,將今后四年涉及的學習內(nèi)容提前給同學們做一個說明性且富有趣味性的講解?此外,還可以邀請校外資深教授、知名校友、工程專業(yè)人士走進課堂,通過講座的形式開闊學生的專業(yè)眼界、升華理論知識;或者,在有條件的情況下,由專業(yè)教師或工程人員帶隊,到工程一線,現(xiàn)場示教,使學生增強感官認識。土木類專業(yè)與大多數(shù)工科專業(yè)一樣,相較文科類的專業(yè)學習,大多數(shù)課程的教學比較單調(diào)枯燥。而作為概論課程由于其性質(zhì)和教學目的特殊性,對學生具體專業(yè)知識理解程度未提出要求,因此,此類課程的教學可以嘗試各種開放、自由、生動的形式,有側(cè)重的課堂與非課堂講解、實例啟發(fā),使學生的學習過程充滿了新鮮感與期待感。另外,鑒于大一新生正處于剛經(jīng)歷高考進入大學,心態(tài)過于輕松目標體系無從確定的特殊時期,為了將課程教學目的落到實處,授課教師也可以多與其班主任交流,將平時了解到的學生專業(yè)思想和學風問題及時和主講教師通氣,以便在講課中能“對癥下藥”、“投其所好”,有意識地引導學生的專業(yè)意識,端正其專業(yè)認識,培養(yǎng)其專業(yè)感情。
此外,了解到概論課程在很多高校開展雙語教學的經(jīng)驗,同時考慮所教學生的學習能力以及自身的國外學習經(jīng)歷,在課堂中篩選相對較簡單的工程案例,嘗試中英結(jié)合介紹講解,對于一些學習積極性高,求知欲強的學生起到了擴充學習和活躍課堂雙重效果。由于本學院的學習計劃中未為土木工程專業(yè)學生安排專業(yè)英語課,此項嘗試,也能為學生提供一個專業(yè)英語接觸和學習的機會,同時,也符合當下國家逐步接軌國際的大背景。
三、青年教師的成長感悟
課程作為教學內(nèi)容的載體,是連接教與學活動的結(jié)合部。就專業(yè)教育而言,作為青年教師全面深入地掌握本專業(yè)相關知識進行教學活動的這一基本前提已經(jīng)具備,但是還必須主觀上有意識地培養(yǎng)教學興趣,“干一行愛一行”。青年教師應該明確課堂教學的目的是讓學生掌握專業(yè)知識與技能,引導學生理解本專業(yè)的基本問題,對問題的由來、形成過程、解決方法都要有所了解,而這一切都需要教師具備深厚的學術功底。特別是專業(yè)在日新月異地發(fā)展,發(fā)展速度之快在很多情況下都要領先于教材乃至教學大綱修訂的速度。為避免教學內(nèi)容的老化與落伍,就需要保持對學術前沿的敏感度,積極跟蹤最新學術動態(tài),將最新學術成果及時合理地應用到教學活動中去[4]。
另外,青年教師在經(jīng)驗有限的情況下,如何克服心理壓力、增強授課時的自信、提升課堂中的氣場也是一個重要問題。勇于參加各級各類教學活動是提高青年教師教學能力的有效手段,包括研究室的教學研討、青年教師教學比賽、多媒體教學比賽等,充分準備,端正心態(tài),在交流中豐富語言表達,在交流中發(fā)現(xiàn)自身不足,在交流中找出改進方法,在交流中提升自我認知。此外,青年教師還應該積極主動地旁聽優(yōu)秀教師的授課,這是學習經(jīng)驗的最好也是傳統(tǒng)的方式。當前,本校的“青藍工程”給青年教師的成長創(chuàng)造了一個很好的平臺,“傳、幫、帶”的優(yōu)良作風,為青年教師的進步提供了實實在在的幫助。
除此之外,依托相關課程建設,從有利于青年教師教學能力提高的角度出發(fā),基于課程內(nèi)容組建以老帶新的教學團隊,青年教師在團隊中應該虛心學習,多聽多看,多思多干,孜孜探究,從而使自己的教學基本功有一個盡可能大的提高與發(fā)展,過好教學關。
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關鍵詞:防災與減災;土木工程;教學改革
0引言
近年來,災害事件頻繁發(fā)生,不但造成巨額的社會經(jīng)濟損失,而且造成慘痛的人員傷亡事故。上至國家層面,下至村鎮(zhèn)個人,這一切無不深深觸動著每個人的心。高校擔負著傳承文明的責任和義務,是培養(yǎng)防災減災綜合素質(zhì)強硬的人才的理想場所。而土木工程是防災減災應用最直接最廣泛的學科和行業(yè),該專業(yè)大學生防災減災知識體系的儲備和防災減災意識的培養(yǎng)直接影響其在未來工作中的思想和行為。在土木工程專業(yè)本科生中開設防災減災課程具有其它專業(yè)和學科都不具備的主動性、必要性和不可代替性。因此,在學校提出建設高水平應用型大學的目標之際,為了更好的服務社會和地方,滿足培養(yǎng)應用型人才的迫切需求,實踐性、應用性極強的防災減災課程改革勢在必行。本文積極主動思考和探索防災減災課程教學改革問題,力求今后能拋磚引玉。
1課程開設概況
《土木工程防災與減災》是我校土木工程本科專業(yè)的一門重要課程,是基于土木工程地質(zhì)災害、地震災害、風災害、洪水災害、火災害和爆炸災害等基本知識之上,研究與人類工程活動有關災害的防災與減災的一門學科。為了能使學生更好地學習課程內(nèi)容,《土木工程防災與減災》課程通常在《工程地質(zhì)》、《建筑結(jié)構(gòu)抗震》、《橋梁結(jié)構(gòu)抗風與抗震》等課程之后開設。課程的開設目的在于通過深入淺出的教學讓學生系統(tǒng)了解各類災害的類型、特點、對人類社會的危害及災害的發(fā)生發(fā)展規(guī)律,熟悉工程上防災減災對策與措施,培養(yǎng)學生初步識別、分析及解決災害的能力,使之能與工作中遇見的常見問題緊密結(jié)合,以保證工程建筑物的安全、經(jīng)濟和穩(wěn)定。
2課程教學中存在的主要問題
從2014年起,我院針對土木工程本科專業(yè)開設了《土木工程防災與減災》課程。實施三年來,對學生防災減災知識的積累和意識的提高起到了積極的作用,但在教學過程中仍存在如下主要問題:
2.1課時安排較少,但內(nèi)容多,信息量大
該課程共安排16個學時,1個學分,考核方式為考試。課程主要內(nèi)容包括與土木工程相關的六大類常見災害(地質(zhì)災害、地震災害、風災害、洪水災害、火災害、爆炸災害)以及相應的防災減災工程措施,另外包括災害風險分析與應急管理。每一種災害都有大量的信息和案例可供分析,在如此有限的課時內(nèi)涵蓋常見地震、火災、爆炸、風災、地質(zhì)災害和洪澇災害等,幾乎是不可能的。因此,只能選擇與本專業(yè)以及未來任務相關的幾種災害重點分析介紹。這樣在內(nèi)容安排上就容易出現(xiàn)厚此薄彼,有所偏倚。
2.2授課浮于單純的內(nèi)容和形式,應用深度講授不足
多數(shù)教師的授課內(nèi)容較為豐富,也加入一些案例分析,但是案例分析和講述緊緊局限于事件的發(fā)生時間、地點、發(fā)生的原因、造成的損失和傷亡等客觀事實方面,對于相關的土木工程結(jié)構(gòu)設計防災減災方面存在的缺陷和不足分析講解較少,且相同情況下的防治措施和建議論述不充分。這種情況下,會使學生對于災害的基本認識具備了,但是對于防治災害的具體措施掌握上還遠遠不足。另外,好多授課老師的講授案例內(nèi)容老舊,仍然是幾十年前發(fā)生的一些災害事件,這些事件中的土木工程結(jié)構(gòu)在當前形勢下可能早就被淘汰使用了,也可能早已更新?lián)Q代好幾次了。這種情況就脫離了現(xiàn)代土木工程的實際施工實例,即使講授清楚了,也不具有廣泛和較好的現(xiàn)代應用意義。
2.3實踐教學開展少,實踐平臺尚未搭建好
由于該課程的實踐性和應用性強,平時僅依靠課堂教學遠遠不能達到較好的教學目標,還需要通過實踐教學才能深刻理解和掌握相關知識,強化防災減災的意識。但由于課程總課時較少,實踐課時難以有效安排,實踐環(huán)節(jié)中的安全問題以及時間和地點的安排協(xié)調(diào)困難,導致實踐平臺尚未有效搭建,實踐教學沒有有效開展起來。
3教學改革措施初探
結(jié)合本校土木工程專業(yè)防災減災開課實情和教學中遇到的主要問題,本文從以下方面初步探索改革的措施,希望今后能達到更好的教學效果。
3.1以應用為導向,優(yōu)化教學內(nèi)容,增加課時安排
《土木工程防災與減災》是為土木工程專業(yè)本科生開設的一門重要課程,該課程主要介紹土木工程領域常遇到的災害的種類、成災機理、防治措施及減災技術。要培養(yǎng)土木工程專業(yè)的高級工程人才,掌握相關的防災減災知識在具體開展工作時是必不可少的,因此在課時安排上可以適當增加學時。課程面臨課時安排少的實際問題時,教課教師應以實際應用為導向,將課程的重點內(nèi)容突出,并與特定的應用場景相聯(lián)系,設想未來工作崗位最可能遇到的應用問題,學與用相互結(jié)合貫穿于整個教學過程中。
3.2關注本領域前沿,滾動更新授課內(nèi)容,深挖致災原因和防治措施
防災減災學科的交叉性強,常常涉及到多個學科領域和多門課程,這就使得該課程的教材更新速度跟不上研究內(nèi)容的更新速度。再加上土木工程領域新技術、新材料的研發(fā),許多原本可能致災的因素得以減弱或克服。因此,一些老舊的內(nèi)容和案例在現(xiàn)在的土木工程中并不適用了。這就需要授課教師及時關注本領域的前沿,尤其是相關的時事事件和專業(yè)領域期刊的最新研究成果,及時滾動更新課堂的教學內(nèi)容,深挖事件的災害類型、特點、致災原因以及防治措施,使學生第一時間接觸最新的應用領域?qū)嵗头罏臏p災新舉措。
3.3搭建合作示范性實踐平臺,強化工程實踐能力
實踐教學是工程人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),也是工程實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關鍵。在今后的教學過程中,必須增加防災減災的實踐教學環(huán)節(jié)。但是學校現(xiàn)實教學中存在“案例來源”與“真實土木工程環(huán)境”相脫離的矛盾,為解決這一客觀問題,學院應主動與一些防災減災單位(如地震局臺站、火災大隊、地質(zhì)災害研究所、重大災害防治區(qū)等)建立長期合作關系和聯(lián)合培養(yǎng)學生的模式,嘗試建立校內(nèi)、校外兩類教學示范實踐平臺。例如:校內(nèi)平臺方面,學院可以與火警中心合作建立校內(nèi)實驗大樓火災與防火防災師范基地,不僅從土木建筑結(jié)構(gòu)選址、防火等級設計、防火設備設計等方面實地演示講解火災的防治措施;還可以定期組織各個班級的學生參加防火演練,使學生充分利用校內(nèi)實踐平臺,真實參與防火工程實踐,零距離與土木工程防火設計結(jié)構(gòu)接觸,深化學生對所學知識的理解和應用,強化學生的防災減災意識和工程實踐能力。
4結(jié)語
防災減災通過綜合應用工程學科的理論與技術,提高土木工程結(jié)構(gòu)、土木工程系統(tǒng)抵御人為及自然災害的能力,研究和防治與人類工程活動有關的工程災害,是土木工程專業(yè)人才必須具備的知識體系和基礎能力,進行教學改革對培養(yǎng)高水平的應用型土木工程人才具有十分重要的意義。
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關鍵詞:土木工程; 現(xiàn)狀;趨勢;發(fā)展。
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
土木工程對國家的經(jīng)濟建設和人民生活的影響非常明顯和重要。土木工程密切關系到人類賴以生存和繁衍的四大基本要素:衣、食、住、行,為人類提供住宅、賓館、公寓、公路、機場、鐵路、港口、碼頭、廠房、實驗室等現(xiàn)代人類生活和發(fā)展的必要場所空間。在我國的現(xiàn)代化建設中,土木工程業(yè)越來越成為國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。
土木工程的涵義
土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產(chǎn)活動有關的各類工程設施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發(fā)利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。
土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀
回顧20世紀特別是改革開放20年來,我國建設取得舉世矚目的輝煌成就。新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國各地如雨后春筍般地涌現(xiàn),新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術大力研究、開發(fā)和應用。發(fā)展之快,數(shù)量之巨,令世界各國驚嘆不已。
結(jié)構(gòu)工程方面:改革開放后在我國大陸建造了許多高層建筑,目前我國最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大廈。在特種結(jié)構(gòu)方面,我國有4所電視塔排在世界前十位。另外還有鳥巢、水立方等。我國結(jié)構(gòu)工程目前已達世界先進水平。橋梁工程方面:楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長江大橋、南京長江二橋等大跨橋梁的建成都標志著我國的大跨結(jié)構(gòu)達到了一個新的水平,己跨入世界水平先進行列。目前,我國己建成千米以上大橋3座、800m以上大橋8座、600m以上大橋15座、400m以上大橋40座,重慶萬縣單孔跨度達420m的鋼筋混凝上拱橋更引起世界同行的莫大興趣。鐵路工程方面:截至2000年底,我國鐵路運營路程已達6.87萬公里,居世界第4位,亞洲之首。鐵路朝著城市輕軌和地鐵兩方面發(fā)展。此外,磁懸浮列車也在發(fā)展。公路建設方面:到2000年底,公路通車總里程達140萬公里,20年內(nèi)增加了35萬多公里,其中高速公路24336公里,居世界第三,僅次于美國和加拿大。水利建設方面:50年間全國興建大中小水庫8.6萬座,水庫總蓄水量4580億m3,建設和整修大江大河堤防25萬公里,目前防洪工程發(fā)揮的經(jīng)濟效益達7000多億元。我國還先后建成了青海龍羊峽大壩、貴州烏江渡大壩、四川二灘大壩等水利水電工程,三峽水電站總裝機容量達1820萬千瓦,已超過目前世界上發(fā)電量最大的伊泰普水電站50%而躍居世界第一。
三、土木工程的發(fā)展趨勢
(一)高性能材料的發(fā)展 鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展。高性能混凝土及其它復合材料也將向著輕質(zhì)、高強、良好的韌性和工作性方面發(fā)展。 (二)計算機應用 隨著計算機的應用普及和結(jié)構(gòu)計算理論日益完善,計算結(jié)果將更能反映實際情況,從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結(jié)構(gòu)的安全。人們將會設計出更為優(yōu)化的方案進行土木工程建設,以縮短工期、提高經(jīng)濟效益。 (三)環(huán)境工程 環(huán)境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視,土木工程與環(huán)境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等問題與人類的生存發(fā)展密切相關,又無一不與土木工程有關。
(四)建筑工業(yè)化 解放后大規(guī)模的經(jīng)濟建設推動了建筑業(yè)機械化的進程,特別是在重點工程建設和大城市中有一定程度的發(fā)展,但是總的來說落后于其他工業(yè)部門,所以建筑業(yè)的工業(yè)化是我國建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
(五)結(jié)構(gòu)形式 計算理論和計算手段的進步以及新材料新工藝的出現(xiàn),為結(jié)構(gòu)形式的革新提供了有利條件??臻g結(jié)構(gòu)將得到更廣泛的應用,不同受力形式的結(jié)構(gòu)融為一體,結(jié)構(gòu)形式將更趨于合理和安全。 (六)新能源和能源多極化 能源問題是當前世界各國極為關注的問題,尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀人類必須解決的重大課題。這也對土木工程提出了新的要求,應當予以足夠的重視。
四、土木工程未來可利用的資源
地球上可以居住、生活和耕種的土地和資源是有限的,而人口增長的速度是不斷加快的。因此,人類為了爭取生存,土木工程要開創(chuàng)新的未來。1、高空資源
現(xiàn)在人工建筑物最高的為646m的波蘭Gabin227kHz長波臺鋼塔,由15根鋼纖繩錨拉。日本擬在東京建造800.7m高的千年塔,它在距海約1.25英里的大海中,將工作、休閑、娛樂、商業(yè)、購物等融于一體的抗震豎向城市中,居民可達5萬人。中國擬在上海附近的1.6公里寬,200m深的人工島上建造一棟高1250m的仿生大廈,居民可達10萬。
2、 地下資源
建造地下建筑將有效改善城市擁擠、節(jié)能和減少噪聲污染等優(yōu)點。日本于20世紀50年代末至70年代大規(guī)模開發(fā)利用淺層地下空間。目前世界上共修建水電站地下廠房約350座,最大的為加拿大的格朗德高級水電站。我國城市地下空間的開發(fā)尚處于初級階段。3、 海洋資源
為了防止機場噪聲對城市居民的影響,也為了節(jié)約使用陸地,2000年8月4日,日本大阪利用18億立方圍海建造的1000m長的關西國際機場試飛成功。阿拉伯聯(lián)合酋長國首都迪拜的七星大酒店也建在海上。近些年來,我國在這方面也已取得可喜的成績,如上海南匯灘圍墾成功和崇明東灘圍墾成功。4、沙漠資源 全世界約有1/3陸地為沙漠,每年約有600萬公頃的耕地被侵蝕,這將影響上億人口的生活。世界未來學會對下世紀初世界十大工程設想之一是將西亞和非洲的沙漠改造成綠洲。
5、太空資源
美籍華裔林銅柱博士1985年發(fā)現(xiàn)建造混凝土所需的材料月球上都有,因此可以在月球上制作鋼筋混凝土配件裝配空間站。預計21世紀50年代以后,空間工業(yè)化、空間商業(yè)化、空間旅游、外層空間人類化等可能會得到較大的發(fā)展。