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對土木工程專業的思考范文1
【關鍵詞】土木工程概論;課程;改革措施
【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年進行專業目錄調整,大土木專業建立后新出現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)內涵、土木工程形式、特點、最新成就、發展方向以及土木工程材料、建造方式等內容,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],感覺到專業成后可以大有作為,從而產生強烈的學習欲望,建立對專業的深厚感情,樹立投身祖國建設事業的信念。
該課程具有以下特點:
(1)課程較新,不同于力學、建筑學、結構設計等傳統課程,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,講授的卻是專業性較強的內容;
(3)內容涉及面廣,涵蓋土木工程(專業)的方方面面,即包括專業情況、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、培養能力為主,該課程要求學生掌握的內容不多,主要是幫助學生了解大土木的內涵、樹立專業觀念、培養專業學習興趣、了解研究發展的方向。
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節往往不如骨干課程受重視。
課程內容把握差距大。這有教材的原因也有教師的原因,有些教材內容帶有很強的作者或學院背景,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展,有些教材注重未來展望,故此教材內容、形式不統一。因為該課程內容相當寬泛,很少有教師能夠熟悉課程涉及的全部內容,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,涉及工程建設的各環節,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,但作為課程的系統性不能保證。
教學方法單一。我國高校傳統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”才是內在的。學生只有通過主動刻苦的學習,才能把知識內化成自己的才能[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
選擇優質教材,結合專業方向設置制定教學大綱,課程內容既考慮土木工程豐富內涵和知識的系統性,又有學院自身的特點。我院土木工程專業共開設建筑工程、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。江見鯨教材的優點,根據我院專業培養目標要求對其內容做適當的詳略處理,30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,系統授課。結合前述兩種授課方式的特點,我們成立了以專業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由4名教師主講,其余內容由課程負責人講授。
3.根據課程特點采用啟發性、典型工程實例引導等教學方式。總理在會見第五屆高等教育國家級教學成果獎獲獎代表和北京市優秀教師時提出,孔子說:“不憤不啟,不悱不發”,這八個字的意思就是要實行啟發式教育,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,主動去發現,主動去探索。啟發式教育的核心就是要培養學生獨立思考和創新思維。所謂教是為了不教,就是要使學生自己掌握學習的方法,提高創新的能力。該課程面向剛入學還沒有建立工程、專業概念的新生,既要向他(她)們介紹土木工程形式、建造技術、發展等知識,更要傳授他(她)們專業的知識體系、學習方法[8],包括課程學習、設計、實習和實驗等環節的注意問題,幫助他們轉變思維方式,還要幫助他(他)們樹立專業觀念、工程意識,通過課程學習讓他(她)們熱愛上建設事業,熱愛上土木工程專業,激發起學好專業的興趣,使學生在進一步接觸專業的其他課程前,充分了解將來可能的工作崗位、工作環境,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。
組織學生根據自己的愛好結合課程內容進行專題演講,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展前沿的講座,聘請設計或施工企業知名的設計、建造師、和其他專家,讓學生與工程領域的專家學者見面,探討土木工程發展成就、專業技術現狀及發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、工程現場講解、教師網絡答疑等多種方式,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。為使土木工程專業的新生能盡早對本專業有一定的了解,培養其學習興趣,多媒體授課時,盡可能采用圖片、動畫、視頻內容,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背景和工程及研究經驗,將他們多年積累的工作經驗、解決問題的思維方式傳授給學生,以自身的經歷與成就感染學生,增強學生的認同感和專業榮譽感,才可能給予剛入大學校門滿載熱情、焦慮、迷茫的新生指明專業方向[2], 滿足他們的求知欲,充分挖掘和發揮學生的自學能力和表現能力。
改革學生成績評定方法。應綜合考察學生的學習表現、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;課堂互動環節表現,大約占10%左右;課程作業,應作為主要考察內容,可以用小論文形式或調查報告形式??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,以培養學生的辯證思維方法和自學能力,例如關于工程實例的調查研究報告或學習某種工程材料、形式、建造方法的收獲體會,通過作業還可以鍛煉學生理論聯系實際能力,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及特點。
經過幾年的改革探索,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,學生對專業的認知有明顯提高,專業學習興趣十分濃厚,學生對該課程的評價在同專業內名列前茅,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。今后我們還將繼續努力進行土木工程概論課程的改革探索,為更好的實現專業培養目標做貢獻。
參考文獻
[1] 陳利群.“土木工程概論”課程教學的思考與探討[J]. 中國建設教育,2009,(6):12-14.
[2] 劉巖,譚宇勝.土木工程概論課程的探索與思考[J]. 高等建筑教育,2006,15(1):74-76.
[3] 葉志明,宋少滬,汪德江,等.把教的創造性留給老師 把學的主動權還給學生[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:中國建筑工業出版社,2010,9.
[7] 陳學軍.土木工程概論[M].北京:機械工業出版社,2007.
對土木工程專業的思考范文2
關鍵詞:土木工程概論 教學 工程美學教育
前言
為了配合教育部對本科土木工程專業課程設置的要求,土木工程專業在第一學期開設《土木工程(專業)概論》課,旨在對土木工程專業的新生進行專業啟蒙教育。幾年來,土木工程專業由單一的建筑工程正向著更廣泛的“大土木”工程方向發展,如何適應更高層次上的“大土木”工程的教學要求,需要進一步整合與擴展《土木工程概論》課程的教學內容,并積極改進教學方法與手段來提高教學效果,我們進行了不斷地探索與實踐。
1.在“大土木”工程基礎上構建合理的教學體系與教學內容
土木工程是建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱,包涵的范圍非常廣泛,如建筑工程、鐵路工程、道路工程、橋梁工程、地下工程、海洋工程、水利工程、港口、碼頭工程、環境工程等。在這一“大土木”工程范疇內,應構建更寬泛的知識結構體系。經過精心篩選,結合本校土木工程專業的特點,對教學內容進行了適當整合與擴展,形成了簡明、實用、合理的教學內容。主要有:土木工程專業概述、土木工程的內涵與發展歷史、土木工程中的材料、土木工程的力學與結構概念、各類土木工程概述、土木工程中的災害、木工程的展望、土木工程專業的教學安排與學習方法。這些教學內容安排由淺入深,逐步引導學生全面了解土木工程的類型及其各類工程領域的基本內容和發展情況,初步具備土木工程建設的基本知識;使學生清楚自己所學專業的人才培養目標、課程設置與進程安排,明確教學要求與努力方向,建立理論與實踐相結合的學習理念,為學生今后積極主動地學好本專業課程打下良好的基礎。
2.注重對學生工程意識與專業素質的培養
土木工程的綜合性、實踐性比較強,要求工程技術人員要具有很強的工程意識和專業技能。專業技能有待于日后不斷學習與實踐訓練得到充實,而工程意識的養成非一朝一夕之功,它是集專業知識、技能、經驗、甚至是教訓的不斷積累而逐漸形成的綜合素質。在現階段,學生還沒有積累足夠的專業知識與技能,主要是使學生建立完整的工程概念并從專業角度理性分析問題的意識。例如:在討論房屋工程的建設過程時,介紹它包括規劃、審批、勘察、設計(建筑、結構和設備)、施工、驗收、交付使用等階段,使學生清楚工程建設的過程是各部門、多工種全面協調合作的過程,牽一發而動全身,從而建立統籌整體、協同工作的大局意識。工程意識的培養關鍵在于教學過程中不能照本宣科,而要理論聯系實際,灌輸實際工程具有系統性和完整性的思想,使學生對土木工程有一個感性認識,形成一個完整的工程概念,樹立專業的思維方式,為工程意識逐漸形成日后的自覺行為打下堅實的基礎。
3.適當引入工程美學教育,突出“美學育人”的功能
當今中國理工科高等教育中美學教育缺失現象比較嚴重,人們一提到土木工程,就認為是“土”和“木”的簡單結合,仿佛我們培養的就是“又土又木”的工匠;土木工程冰冷、死板的外表使人們似乎處于鋼筋水泥的“叢林”中,缺少藝術氣息。其實,土木工程既是物質產品也是藝術品;工程技術的實踐過程也是藝術的創作過程,所以,在授課過程中應適當引入工程的美學教育。通過史詩般的土木工程發展史、大量豐富的世界著名建筑典范、千姿百態的橋梁工程、功績卓越的建筑大師與橋梁專家的不凡人生來激蕩學生的心靈,激發學生對本專業的熱愛及對美好未來的憧憬;這些靜止的建筑與橋梁工程猶如凝固的音樂,與人文歷史相結合,增加工程教育的“文化”內涵,突出“美學育人”的功能,學生從中既領略了工程博大精深的藝術內涵,又樹立了實用與審美、技術與藝術結合的工程設計理念。
4.改進教學方法與手段是提高教學效果的關鍵
《土木工程概論》課的內容繁雜,涉及面廣,圖片豐富,敘述性強,如果以課堂灌輸的方式教學,不僅教師講的口干舌燥,而且學生聽得枯燥乏味,為了提高教學效果,關鍵是要采取靈活多樣的教學方法與手段。
4.1 利用多媒體教學
以多媒體為載體,通過豐富的圖片、視頻和動畫等素材實現理論知識與工程實際的結合,使學生對土木工程的知識結構、應用領域和發展動態能夠有比較清晰的了解和感知。制作與教學內容相符的教學課件,通過大量直觀明了的圖像配合抽象內容的敘述,并結合參觀進行現場教學,如充分利用校內實踐教學基地(如土木工程模型室、材料樣品室、施工工藝操作實踐教學基地等);或者通過參觀校園內的現有建筑及建筑工地現場等進行現場教學,使學生的工程意識得到極大提高。其次,可觀看與土木工程有關的DVD錄像片,欣賞優雅聞名的悉尼歌劇院、令人驚嘆的埃及金字塔、氣勢恢宏的故宮建筑群、雄偉壯觀的萬里長城、融合最前沿技術的奧運場館(鳥巢、水立方)等,這些古今中外優秀的工程范例深深吸引著學生,激勵學生為之奮斗,既對學生進行了工程美學教育,也增強了學生的學習動力與社會責任感。
4.2 結合問題式教學,使學生養成查閱文獻的學習習慣
“填鴨式”的課堂教學使師生間缺少必要的互動與學生的獨立思考,況且學時有限,學習知識光靠老師課堂傳授是遠遠不夠的,采用問題式教學可啟發學生深入思考。如古代土木工程離我們較遠,講起來比較抽象、乏味,若提問:山西應縣木塔為何歷經多次大地震仍完好無損?埃及金字塔在歷史上有什么作用?古人是怎樣開采如此巨型石材的?又如何建造高程如此精確的工程的?這些問題既活躍了課堂氣氛,又能激發學生的學習興趣。教師也可留些問題讓學生課后解決,如在“土木工程中的災害”之“地震”一節中,在講解地震發生的原因、危害及抗震防震的方針及措施等問題后,聯系1906年美國舊金山大地震,1923年日本關東大地震,1976年唐山大地震,再讓學生回去查閱5.12四川汶川地震的發生原因、強度等級、危害范圍、社會影響(包括心理方面)等文獻,并思考今后如何防震減災,作為工程技術人員應肩負起哪些社會責任等。學生通過查閱資料將課本知識融會貫通,學會汲取前人或他人的知識,提升理性的思維能力;并通過撰寫讀書報告或總結報告,訓練學生寫作的能力,為今后書寫摘要、論文、報告等文章奠定寫作基礎,養成遇到問題查閱文獻的學習習慣。
5.結語
總之,《土木工程概論》課的內容十分龐雜,而實踐性、綜合性又強,需要在“大土木”工程要求的基礎上建立合理的教學體系和教學內容,引入工程美學教育,通過現場教學和參觀等實踐環節,采取靈活多樣的教學方法與手段,激發學生濃厚的學習興趣,使學生形成完整的工程脈絡,具備初步的專業知識,引導學生順利邁進專業的大門。
注:本文作者宿曉萍為在讀博士。
課題項目:本譚題得到吉林省重點學科建設項目支持,吉林省重點實驗室建設項目支持。
參考文獻:
對土木工程專業的思考范文3
部分高校為土木工程專業本科生提供境內外認知實習的機會,為學生全面認知、熟悉境內外土木工程行業的現狀創造了有利條件。從器物、制度、思想文化三個層面,以理論歸納及實例分析的方式探討境內外認知實習對土木工程專業本科生培養起到的作用。研究認為,境內外認知實習是一個使本科生先認識器物,再了解工程及企業制度,最后思考和探索建筑思想文化的過程。
關鍵詞:境內外認知實習; 土木工程; 本科階段教育;教學探索
中圖分類號:G64244文獻標志碼:A文章編號:
10052909(2017)01006504
近年來,國內一些高校為土木工程專業的本科生提供了境內外認知實習的機會。對于認知實習的目的,較多的說法是“使本專業的學生對土木工程有一個感性認識”[1-2]。那么認知實習能培養學生對土木工程有哪些感性認識,文章就此展開探討。
近代中國對西方的學習經歷了從學習器物到學習制度,再到學習思想文化的過程。這表明,一般的認知過程是先了解器物一類的表象,再看到器物背后的運作制度,再去思考和深究制度背后的思想文化。這是一個由表及里,由淺入深的過程,在認知實習中,學生的認知過程也是如此。
一、境內認知實習
(一)了解國內土木專業相關的器物
“器物”有兩個方面的含義:一方面是指建筑物本身;另一方面指建造建筑物的各種測繪儀器、施工機械和相關工藝。初步了解專業相關器物,是學生認知實習要達到的第一個目的。
對建筑物本身的了解,第一使學生對土木工程概論課程中介紹的房建、地下、路橋等不同土木工程類型有清晰認識,讓學生明白土木工程主要涉及哪些方面;第二使學生不再受限于
書本上平面示例和文字的抽象解釋,可以對建筑物的組成部分有直觀、立體、形象的認識,實地了解它們在建筑物中發揮的作用,實現學生知識寬度的拓展;第三,對建筑物的觀察認知還有助于學生初步
建立結構概念,了解砌體結構、框架結構、框筒結構等各自的結構特點,激發學生思考每種結構的力學性能,實現學生思維深度的拓展。
對測繪儀器、施工機械和相關工藝的實地認知,首先使得學生不再局限于文字和圖片的介紹,有機會近距離了解各種儀器、機械的功能和使用方法,為未來的學習和工作打下基礎;其次,使學生了解到了建筑物建造的各個環節和相關的工藝、工序,讓學生對建筑的建造過程有一個全面的、連貫的、動態的認識。
(二)了解國內土木工程行業的相關制度
一些高校在安排土木工程專業認知實習時,選擇了與企業合作,這對學生了解未來的就業方向以及就業環境十分必要。與企業合作,學生能真切地了解企業的運行制度和管理制度,知曉每個職位的責任所在,使學生不僅僅把眼光放在科研和學習上,而是對整個土木工程行業有一個全面的認識,為今后走向社會,選擇就業方向打下了基礎。
以華南理工大學為例,2014年華南理工大學組織2013級土木工程卓越全英班學生到廣東省長大公路工程有限公司的技術開發部門、行政管理部門以及橋梁施工工地等地進行認知實習,學生對不同部門的分工、相應的職責和管理制度都有了初步的了解。在了解了這些信息之后,學生對照自己的興趣和長處,有意識有目標地鍛煉自己,為將來就業做好前期準備。
(三)了解土木工程相關文化
1.學科文化與素質培養
在土木工程教學中,培養學生認真細致的辦事態度和對生命負責的責任感十分重要。這一點僅僅通過課堂講授和提醒,展示工程事故的照片和視頻遠遠不夠。通過讓學生親自上工地,可以很好地彌補課堂教學的不足。學生參觀完施工工地之后,可以實地感受到工程質量與人的生命息息相關,建設過程中的每一環都必須小心謹慎,不能馬虎大意。這種實地參觀、親身體驗的方式可以給學生留下深刻的印象。
2.了解國內的企業文化
對于學生未來的就業而言,除了要了解未來各個崗位的工作內容之外,還需要初步了解企業文化和工作氛圍。對工作場地的了解,以及同有關人員的交談,有助于學生從心理上認同企業文化和工作氛圍。
當然,認知實習能夠去到的單位極其有限,實習時間短,因此對企業文化的了解僅僅停留在一個表觀、粗淺的層次,讓學生對國內的企業有一個初步籠統的認識。
3.了解國內的建筑文化
當前中國正處于經濟穩步快速增長階段,各地的建設事業正蓬勃開展。在這樣一個大環境下,“千城一面”的問題逐漸浮現,城市建筑缺少文化特色是近年來被社會廣為詬病的。
了解建筑文化、傳承建筑文化,是當代學習建筑相關專業大學生應該肩負的責任。在認知實習的過程中,學生將有機會接觸到如嶺南的騎樓、圍屋等各種富有文化底蘊的建筑,從而生動思考這些建筑的結構特點和功能,以豐富對建筑文化的理解。
對于以結構為主的土木工程學生而言,許多人認為了解建筑文化并無必要。然而,樹要參天,其根必深。如果要在建筑行業追求更高造詣,必須要有深厚的建筑文化底蘊作為基礎。認知實習在這方面也為學生作了準備。
二、境外認知實習
部分高校(如華南理工大學)為土木工程專業的本科生提供了境外(即中國大陸以外)實習的機會。一般境外實習包括四個部分:境外高校認知實習、境外企業認知實習、境外工程認知實習和城市參觀。境外認知實習的重點在于比較和發現,即比較境外與中國大陸建筑的不同之處,發現其異同之處。如果耗費人力物力財力組織境外實習,學生所看到、了解到的|西在境內也完全可以看到、了解到,那么境外實習的價值便蕩然無存。
筆者從器物、制度、思想文化三個角度闡述境外認知實習對土木工程專業本科生培養的作用。
對土木工程專業的思考范文4
土木工程專業包括了建筑工程、隧道與地下工程、水利水電工程,以及道路橋梁工程等多個專業方向。文章分析了不同土木工程專業的材料共性問題和個性要求,提出針對不同專業的實際應用需求,以提升學生專業素質為目的,進行土木工程材料課程建設。
關鍵詞:
專業需求;共性問題;個性要求;課程建設
土木工程材料課程是土木工程專業的一門專業基礎課,課程教學目的是使未來的建設工程師了解和掌握工程中常用材料的基本性能與應用方法,為今后工程實踐或科研工作提供必要的基本知識和技能[1-2]。作為一門專業基礎課,土木工程材料課程在專業課程學習中起到了承上啟下的作用,直接關系到后續課程的學習[3]。土木工程材料課程的前身是建筑材料課程。為適應工程建設需要,土木工程專業在專業調整時提出了“大土木工程”概念,主要涵蓋了建筑工程、道路工程、橋梁工程、市政工程、隧道及地下工程、港口工程和水利水電工程等多個專業[1]。這些細化后不同專業的建設材料基礎都發源于建筑工程材料,工程技術人員的材料知識基礎也是建筑材料。專業調整后不同專業學生所學的課程名稱變更為土木工程材料,但其教材編排與教學大綱未作針對性調整,課程內容與原來的建筑材料相比并未有太大變化,更多的只是原有建筑材料課程內容的簡單翻版,主要強調了材料的生產工藝與性能,忽略了不同專業的材料應用需求,并不完全適合不同專業方向的學生培養。鑒于以上原因,文章分析了不同土木工程材料方向的共性問題與個性要求,提出了以提升學生專業素質為目的,面向不同專業需求進行土木工程材料課程建設的幾點建議。
一、土木工程專業材料共性問題
隨著工程實踐的需要和科學技術的發展,土木工程學科已發展成為內涵廣泛、門類眾多、結構復雜的綜合體系。其專業分支包括建筑與市政工程、道路與橋梁工程、隧道及地下工程、水利工程等。其中有些分支,如水利工程,由于自身工程對象的增多以及專有技術的發展,已從土木工程中分化出來,成為獨立的學科體系,但是它們在很大程度上仍具有土木工程的學科共性。
(一)材料組成、性能與應用的關系
對于土木工程技術人員而言,正確選擇與使用材料,要求理解和掌握材料的性能。材料的性能又決定于材料的組成與結構,材料的不同應用環境又決定了材料需要具備不同的組成與結構,材料組成結構、性能、應用三者的關系。材料的組成與結構內容包括以下方面:(1)所用材料是有機材料還是金屬材料,抑或是無機非金屬材料;(2)材料是晶體材料還是非晶體材料,以及材料的孔隙結構大小與類型等。這些組成與結構決定了材料強度大小、屬于脆性材料還是韌性材料,其彈性模量如何,以及環境溫度、濕度、化學侵蝕等對材料的結構與性能有無影響等;(3)每一類土木工程都有自己特殊的環境因素,鐵路與公路路基要考慮地下水與土壤中的溫度變化與侵蝕性物質影響,隧道與地下結構的挖掘必須考慮巖石的穩定性與地下水的防排水,房屋建筑必須考慮居住與使用的舒適性和適用性;(4)相同種類的工程,還必須考慮四季交替,是靠近海洋還是鹽堿或沙漠等環境影響,任何工程都必須考慮材料的組成、結構與性能是否適應環境要求。
(二)材料強度的要求
不同土木工程對材料的共同要求還體現在,所有工程中用到的材料都必須具備基本的強度要求。橋梁的橋墩、橋身,建筑工程中的梁、柱等結構構件要求其材料具有足夠的抗壓強度或抗折強度等,以承受結構荷載。房屋建筑中的墻體材料、橋梁上的欄桿等也需要足夠高的強度,以承受自重或荷載。建筑裝飾的涂料與基層之間、建筑保溫系統中的各個構造之間、道路工程中的瀝青路面與混凝土基層之間,都需要足夠的粘結強度以保證材料間的相互協同作用。因此,具備適宜的強度是土木工程對材料的最基本要求,也是其共性問題。
(三)結構耐久性的要求
土木工程材料對耐久性的定義是,在長期使用過程中,材料抵抗周圍各種介質的侵蝕而不被破壞的能力。土木工程材料在使用過程中,除內在原因使其組成結構及性能發生變化以外,更多的是受到使用環境中各種因素的侵蝕作用,侵蝕作用包括物理、機械、化學和生物作用等,如金屬材料因化學和電化學作用引起銹蝕,無機非金屬材料因受到化學腐蝕、溶解、凍融、機械摩擦等因素的作用而引起開裂和剝落,有機材料因生物作用、化學腐蝕、光熱作用等引起老化。不同材料受到環境作用的因素雖然各自不同,但都屬于材料耐久性問題。因此,確保足夠的耐久性,滿足工程設計使用壽命,是所有土木工程對材料的基本要求,也是共性問題之一。
(四)工程防水的要求
結構的防水防潮一直是土木工程領域需要克服的重要技術難題之一。建筑工程出現滲水,會造成居住不便與環境質量的下降。隧道與地下工程滲水,易誘發安全隱患,導致隧道與地下結構使用不便。結構內出現滲水返潮等問題,會對安裝于其中的大型設備產生腐蝕,即使鋼筋混凝土材料本身,也容易因水分滲透進入導致內部鋼筋銹蝕,或被其他化學介質侵蝕破壞。因此,工程的防水抗滲問題也是所有土木工程面臨的材料共性問題之一。
(五)不同土木工程的通用材料
雖然工程類型不同,使用環境不同,設計要求不同,但不同土木工程中所用的材料仍具有普遍的通用性。水泥混凝土、鋼材是所有工程必不可少的結構承重材料,防水材料是所有類型工程都要選擇使用的產品。按照化學成分來說,有機高分子材料中的塑料、橡膠和膠粘劑等,無機材料中的石材、水泥、石灰等,在各個土木工程領域都可能被用到。
二、不同土木工程專業對材料的個性要求
由于土木工程專業方向不同,其使用目的、結構特點、性能要求等不同,對工程材料要求也有所不同,反映的是不同土木工程對材料的個性要求。文章總結了以下四種土木工程類型。
(一)建筑工程
建筑工程與人的關系最為密切,是人類生活、學習與工作最重要的空間結構,是人類社會生存與發展的最基本需求。工程所用材料的質量決定了建筑工程的質量,也決定了人的生活質量。一個民族、一個地區或一個國家的文化與藝術水平也可通過建筑的水平與風格得到體現,建筑工程中所用材料要能充分表達建筑設計的形狀與顏色,裝飾裝修對材料性能與環保的要求也最為突出。近年來,隨著經濟與環境可持續發展的要求,建筑節能要求越來越高,因此,保溫絕熱材料成為建筑工程中的主要選擇。此外,吸聲與隔聲材料也是建筑工程中的專用材料之一。
(二)水利工程
人類通過修建水利工程,達到控制水流,防止洪澇災害,并進行水量的調節和分配以滿足人們生活和生產對水資源的需要。水利工程需要修建壩、堤、溢洪道、水閘等不同類型的水工建筑物,以實現其目標。水利工程最主要的特點是結構體量大,修建周期長,安全性要求高,使用壽命要求也長,這些都是水利工程在選用材料時必須考慮的。水利工程所用結構材料主要是低熱水泥、中熱水泥,以及專門的水工混凝土等。
(三)隧道與地下工程
隧道與地下工程,包括交通運輸的隧道,軍事工程的各種國防坑道,市政、采礦、儲存和生產等用途的地下工程,地下發電廠房以及各種水工隧洞等。因為這些工程是在巖體或土層中修建,施工過程中巖體或土層的穩定性對施工進度與施工安全至關重要,因此,注漿、支護、錨固等材料成為隧道與地下工程中的專用材料。
(四)道路工程
道路工程在建設與使用過程中,路基應穩定、密實以對路面結構提供支撐,要考慮其變形、耐水性與穩定性的協調,墊層與基層應具有足夠的抗沖刷能力和適當的剛度,剛度過大過小都不行。道路路面材料要考慮耐磨、抗滑與平整,設計要考慮抗彎折荷載與變形,還要考慮汽車行駛的安全性與舒適性。不同的路基、不同結構部位所用材料皆不同。工程用土、瀝青混合料、道路混凝土等可看作是道路工程的專用材料。
三、面向不同專業需求的土木工程材料課程建設
基于不同土木工程的材料共性問題和個性要求的實際情況,應面向不同專業需求進行土木工程材料課程建設。
(一)課程內容增加
應根據大土木專業增加新的課程內容,如土工材料、無機結合料、防排水材料、錨噴支護材料等。以使土木工程材料課程更適合整個土木工程專業學生的培養。在增加新的課程內容后,為適應不同專業學生對土木工程材料的學習要求,應及時調整土木工程材料課程內容。筆者的建議是,將土木工程材料教學內容分為三部分。第1部分:土木工程材料的組成與基本性質。這部分內容包括材料的組成與結構、材料的基本物理性質、材料的基本力學性能、材料的耐久性、材料的安全性等。這部分內容體現的是土木工程材料的組成結構、性能與應用相互之間的關系,目的是掌握土木工程的材料理論共性問題。第2部分:土木工程通用材料。包括膠凝材料(氣硬性膠凝材料和水泥)、石材與骨料、混凝土、金屬材料、有機高分子材料、瀝青與防水材料等。這幾種材料基本上在所有土木工程中都有應用,針對的也是土木工程的材料共性問題。第3部分:土木工程專用材料。(1)建筑與市政工程專用材料。裝飾材料、墻體材料與屋面材料等;(2)道路工程專用材料。道路混凝土、土、無機結合料、瀝青混合料等;(3)隧道工程專用材料。注漿材料、錨噴支護材料等;(4)水利水電工程專用材料。低熱水泥、水工混凝土等。第3部分內容體現的是不同土木工程對材料的個性要求,這部分內容可滿足不同專業方向學生學習和掌握本專業必須掌握的材料及其工程應用。
(二)講授重點轉變
近年來,各個高校土木工程材料課時都有不同程度的壓縮。以重慶大學為例,現在土木工程材料總課時為40~48,其中包括14~16課時的實驗教學。在課時數如此之少的情況下,為補充新的教學內容,只有對原有個別內容進行刪減。筆者的意見是,為保證教學內容與教學課時數相匹配,可減少材料生產與生成方面的內容,加強材料的工程應用案例教學。以水泥這一章節為例,對于以工程應用為主的土木工程專業畢業生而言,他們感興趣的是水泥的工程性質與應用問題,不會對生產與水化過程感興趣,因此可將相關內容縮減。同時,在教學內容中應增加工程經典實例,給學生講解如何從設計、施工、監理等角度學習和掌握各種土木工程材料。在此基礎上,對一些“吃不飽”的學生,可以通過“自主學習”[4-5]理解和掌握更多的土木工程材料知識。
四、結語
文章分析了不同土木工程的材料共性問題和個性要求,進而提出了應面向不同專業實際需求,以提升學生專業素質為目的,進行土木工程材料課程建設,針對課程內容與講授重點提出了具體建議。我國是土木工程建設大國,現有500多所高校設有土木工程專業[6],作為土木類專業的學科基礎課,土木工程材料課程的教學效果對后續課程的學習和今后工作都會產生很大影響。然而,忽視不同專業的工程特性,不能針對不同工程專業進行土木工程材料課程教學是國內土木工程材料教學普遍存在的問題,希望通過此文引起國內各位同行的響應,共同探討解決之道。
作者:王沖 吳建華 劉芳 單位:重慶大學材料科學與工程學院
參考文獻:
[1]王沖,萬朝均,劉芳,等.側重于工程應用的土木工程材料課程建設構想[J].高等建筑教育,2010,19(2):72-74.
[2]王沖.土木工程材料課程信息化教學的思考與實踐[J].高等建筑教育,2013,22(6):134-136.
[3]吳東云,張建新.新形勢下土木工程材料課程教學改革與建設探究[J].高等建筑教育,2012,21(6):70-72.
[4]董明晶.運用現代信息技術培養學生自主學習能力[J].中國科技信息,2005(16):292.
對土木工程專業的思考范文5
1.1工程案例教學的概念
按照工程專業的課程要求,在土木工程專業的授課過程中進行工程案例教學,必須要以學生為主體,根據不同學生的不同特點,選用具有專業性和代表性的工程案例來進行教學,并在授課過程中,讓學生自發討論,互相交流對工程案例的看法,以加深其對所學專業的了解,使學生分析問題的能力得到提高,學生的大腦思維更加活躍,能夠快速而牢固地掌握理論知識,激發學生對土木工程專業的興趣。[1]
1.2工程案例教學的特點
利用工程案例進行教學,首先可以改變傳統的教學方法。在以前的教學模式中,都是以教師為主體,教師是課堂教學的指揮者,學生則扮演著聽從者的角色,這樣的教學模式嚴重打擊了學生的學習積極性,不利于學生進行自主學習。而在案例教學的過程中,教師僅僅起著引導作用,通過師生之間的互相交流與探討,形成“合作學習”的模式,融洽了師生之間的關系,提高了教學質量。其次,學生在案例教學的過程中,掌握了課堂的主動性,成為課堂的主體,從而激發了學生的學習興趣,也提高了學生的創新思維能力。再次,土木工程與我們的現實生活有著密切的聯系,無論是居民住宅,還是商業的國貿大廈,甚至是跨海大橋等等,都可以成為土木工程專業的研究對象。這些生活中隨處可見的建筑,為土木工程專業的案例教學提供了豐富的資源。最后,工程案例中的一個簡單問題,往往會涉及到多個學科的知識,這就需要學生不斷拓寬自身的知識面,學會綜合運用交叉學科的知識來解決工程案例中出現的問題,有助于學生提高自身的專業素養。[2]
2工程案例的設計
土木工程主要可以分為三個方向:建筑工程方向,橋梁工程方向,地下結構工程方向。針對于橋梁工程方向的案例設計,既要考慮到理論知識的融合,又要考慮到學生積極性的調動,因此在進行案例設計時,要注意以下幾個方面:
2.1堅持理論聯系實際
土木工程專業,整體應用性較強,因此,在設計橋梁工程的案例教學時,每個案例都應當緊緊圍繞教材中的理論知識,以幫助學生思考和分析問題。同時,教師在設計案例的過程中,不能憑空想象,而要根據已有的資料來合理設計。
2.2案例的選擇
教師在進行案例選擇時,首先要考慮到學生已經掌握的知識,以及該案例對于學生理解這些知識是否具有指導性意義。其次,教師應當將已經獲得的大量原始資料,進行分門別類,然后從中選擇出具有專業性和典型性的案例。最后,在案例的選擇過程中,教師還應當考慮到案例的特征,以及可以利用該案例解決什么問題等。
2.3案例的針對性
在橋梁工程教學中,教師在選擇案例時,要具有針對性。首先,教師應當確定需要具體解決的問題,比如橋墩施工,橋面施工或者是基礎施工過程中可能會遇到的問題,并對造成這些問題的原因進行分析,找到解決問題的方法。因此,選擇的案例必須要針對這些問題,提供可能的解決方案,從而使學生能夠通過細致調查和深入分析,及時找到解決問題的最佳方案。
3工程案例教學在土木工程專業的應用
當教師設計好工程案例時,可以通過小組形式讓學生更深刻地了解到所學專業的應用性。教師可以將學生分成小組,每個小組成員扮演一個角色,比如建設方、監理人員等。對案例進行討論時,要緊緊圍繞以下幾個方面:案例需要解決的中心問題;案例中出現的重要信息;解決問題的方法以及決策標準等。而教學案例的在土木工程專業的應用,主要有以下幾個環節。
3.1學生準備階段
教師在進行案例教學之前,應當提前1-2周將與案例相關的材料分發給學生。學生可以通過案例材料,了解案例的主要內容,并找到案例需要解決的中心問題,通過查閱相關資料,獲得與案例相關的重要信息,并通過積極思考和深入分析之后,找到案例中引發問題出現的原因以及提供有效的解決辦法。在學生進行準備的過程中,教師可以通過設計一些啟發學生思考的問題,來對學生進行引導。
3.2小組討論階段
由于在工程案例中,每個小組成員扮演的角色不同,對問題的看法也有所不同。通過小組討論,學生可以互相交換意見,并且學生可以針對不同于自己的意見,根據前期掌握的資料來進行辯論,從而加深自己對案例的思考和理解。
3.3小組代表發言
在經過小組討論之后,每個小組派出一名代表,將自己小組對于案例問題的分析和解決辦法進行總述。其他小組若對發言人的表述有所疑問或者持不同意見,發言人要給出合理的解釋,小組成員也可幫助發言人解答他人的疑惑。[3]
3.4全體歸納總結
在各個小組發言完畢之后,教師應當幫助學生對每個小組的問題和方案進行歸納,并找到所有小組比較集中的問題和解決辦法,學生通過對這些方案進行再次討論,能夠更好地掌握案例中所涉及的理論知識和實踐技能。之后,教師應當給學生留出一定的時間,讓學生對這次案例教學的經驗和規律進行總結,并掌握這種學習策略。
4總結
對土木工程專業的思考范文6
關鍵詞:地方院校;土木工程;培養現狀;探索思考
一、前言
隨著經濟的不斷發展,我國的土木工程專業教育得到了飛速發展,培養了大批行業技術人才,為推動經濟社會發展作出了巨大貢獻,但是隨著社會發展,地方高校土木工程專業面臨著人才培養困境,主要體現在軟硬件建設、人才培養理念、教學模式等方面。本文以佛山科學技術學院(以下簡稱“我?!保槔榻B我校土木工程專業人才培養現狀,以及對人才培養模式的探索思考,為地方院校土木工程專業人才培養提供一些思路和想法。
二、土木工程專業人才培養現狀
(一)招生情況
隨著我校進入廣東省高水平理工科大學建設高校,我校的理工科建設根據地方產業發展需要,迎來了飛速發展的機遇,土木工程專業整體進入一本招生,招生規模由2015年大約135人到2016年265人、2017年270人,生源地由過去單一的廣東生源擴大到廣西、湖南、山東、甘肅等地。符合國家向中西部地區傾斜的政策,同時也提高了生源質量,滿足了地方土木建設對行業人才的需求。
(二)教學條件
我校土木工程專業是國家級特色專業和廣東省綜合教學試點改革專業,開設的專業方向有建筑工程、道路與橋梁工程。教學儀器設備、實驗條件、實驗場地、師資能夠基本滿足教學需求,隨著高水平理工大學建設不斷投入,教學條件正在不斷改善。目前建立了校外實習基地,但是將校外實習基地做大做實方面有待加強。
(三)培養模式
目前采用的培養模式主要是傳統傳授型教學模式,但同時也在積極探索“3+1”教學模式和創新班教學模式,其中創新班目前處于起步階段,正在實施“導師制”,學生可以協助導師從事相關科研工作,及在導師指導下參加科技競賽,有助于提高學生自身專業能力和綜合素養,我校土木工程專業畢業生在佛山乃至珠三角地區廣受歡迎,對學生的綜合素質給予了較高評價,說明學生在專業實踐方面得到了認可。存在的問題:(1)地方高校擴招,而師資力量不足;(2)地方高校教學平臺水平、管理存在問題;(3)培養模式不充分,在新技術革命下,像土木工程這樣的傳統專業逐漸失去優勢,我校土木工程專業在高水平理工科建設中未能進入學校六大新型戰略學科,對專業建設發展有不利影響。因此,地方土木工程專業需要緊跟行業發展需求、新的教學理念和新的國家發展戰略開展教學模式改革。
三、土木工程專業人才培養對策及思考
(一)加強師資儲備
我校土木工程專業的師資力量基本能夠滿足本科教學需要,但是隨著土木工程專業學生進一步擴招,師資緊張的局面將日益突出,從長遠來看,目前的師生比不利于人才培養、專業建設以及教育教學改革。作為地方院校,應高度重視師資儲備,為人才培養提供可靠保障。隨著我校高水平理工科大學建設,引進了一批博士,為教師隊伍補充了新鮮血液。
(二)積極開展與地方產業相結合的教學模式
土木工程專業是實踐很強的專業,需要結合工程實踐才能更好地鍛煉和培養學生,我校積極將學生培養與地方產業結合起來,鼓勵學生參與到地方產業中去鍛煉。目前開展“3+1”培養模式,在大學第四年鼓勵學生到佛山乃至珠三角地區的企業去實習,以豐富工程實踐和動手能力,將書本所學理論知識與工程實踐相結合。相繼與廣東省世紀達有限公司、廣東翔順集團有限公司建立產業學院,廣東省六建等企業建立產學研基地和大學生校外實習基地。近年來,通過學校與學院的共同努力,為實習生購買了意外保險,但同時也存在問題,例如學生在實習實踐過程中實習質量的監督、以及實習中安全教育問題,這些目前主要是靠教師日常巡查、監督以及安全教育,在以后的實習實踐中,可考慮請實習單位加以監督,并加強安全生產教育。
(三)積極開展專業認證
自從我國2016年2月加入“華盛頓協議”后,對我國工程教育帶來了機遇和挑戰,借助工程認證的機遇,全面提升我國工程教育質量、理念、人才培養模式,為我國的人才走向國際提供基礎,為國家“一帶一路”建設服務。特別是地方院校,在工程教育方面該如何進行定位,體現其特色,以謀求錯位發展,隨著我校被廣東省列入高水平理工大學建設單位,如何培養符合珠三角經濟社會需要的優秀工程技術人員,成為我們迫切需要解決的問題。以我校土木工程專業認證為例,在目前開展專業過程中,我們組織專業教師參加IEET專業認證培訓,對IEET工程教育認證理念、目的進行學習,調整完善了培養目標、畢業要求以及課程設置,在教學中逐步貫徹以“學生為中心、以成果為導向、持續改進”的教學理念,梳理了課程地圖,重新評價了課程達成度目標體系,對本專業師資、實驗設備、圖書等進行了全面摸底,借助專業認證和高水平理工科大學建設的契機,不斷加大專業硬件和軟件建設。為了達到將學生所學的專業知識應用在工程實務,讓學生運用過去所學的知識及技術,嘗試解決復雜且綜合性的工程問題,我們將傳統的結構模型大賽進行升級改善,形成capstone課程,力爭高質量通過IEET工程教育認證。同時在準備認證過程中,為我校土木工程專業人才培養理念、方案起到了改變、提升作用。
(四)積極探索新工科建設
隨著新一輪技術科技革命的興起,對工科建設提出了新的要求和挑戰,與傳統的工科教育相比,新工科對工程教育提出了新的要求與內涵,需要學生具備較強的工程實踐能力、創新能力、綜合素質和國際競爭力。應利用自身積累的專業優勢積極擴展專業、學科方向,尋找多學科交叉融合的研究點,培育新的專業、學科領域,促進專業向著科學教育、人文教育、工程教育有機融合的方向發展,在專業方向設置上打破傳統固有的專業方向模式,尋求多學科融合專業,例如:隨著我國土木建筑、基礎設施大量建設,有一大批土木工程建筑在運營過程中存在諸多安全隱患問題,針對這一情況,土木工程專業可根據特色開設防災減災、大型土木健康監測方向,大力培養工程科技創新和產業創新人才,為佛山乃至珠三角地區土木、基礎設施建設提供安全保障,為國家創新驅動發展提供技術、智力和人力資源支持,培育新動能、新的經濟增長點。