土木工程概论笔记十篇

时间:2023-07-10 17:20:29

土木工程概论笔记

土木工程概论笔记篇1

关键词:土木工程概论;翻转课堂教学法;教学改革

引言

土木工程概论课程是1998年7月教育部重新修订并正式颁布《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》后,在“大土木”框架下我国高等学校土木工程专业和工程管理专业新增的专业必修课程及其他相关专业的选修课程[1].旨在帮助土木工程专业及相关专业新生了解土木工程的历史、现状和未来;熟悉土木工程所涉及的工程范围;掌握土木工程的基本结构形式和工程建筑形式;掌握房屋建筑、道路、铁路、桥梁、水利水电、地下结构、特种结构等所涉及的基本概念、基本知识;了解它们的基本理论、基本方法;了解土木工程中计算机的应用和工程管理的规范;了解土木工程专业的培养目标、主要课程设置、就业前景以及职业规划等内容,以便学生尽快了解并热爱这个行业,培养专业学习的兴趣,树立学习的目标,为后续课程的学习奠定良好的基础[2].由于土木工程概论在整个学科体系的重要性,一些高校相继开展了“土木工程概论”课程的教学实践改革探索,已取得了一些有益的经验[3-6],值得借鉴.但随着新材料、新工艺、新技术在土木工程领域的飞速发展,以及信息技术对高等教育教学带来的冲击和机遇,探索适应这一新形势下土木工程概论这门课程的教学方法非常必要和迫切.笔者结合海南大学教学改革实践项目,对土木工程概论课程的教学模式、教学手段和教学方法进行了有益的改革及创新.

1课程教学中现存问题

《土木工程概论》作为土木工程相关专业的一门开设历史较短的专业基础课,在教学实践和教学研究方面都不太成熟,存在诸多问题.

1.1专业知识宽泛,对教师素质要求较高

作为土木工程专业入门的概论课程,决定了该门课程专业性较强,而且涵盖的领域极为广泛,涉及土木工程材料、基础工程、建筑工程、交通土建工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水利水电工程、给排水工程、土木工程施工、建设项目管理、土木工程防灾与减灾等诸多方面内容.因此,比较合理且有效的做法是采取不同学科多位骨干教师共同授课的方式,每位教师讲授自己最擅长的学科方向,共同完成土木工程概论的教学任务.但我校的实际情况是土木工程专业面窄,教师的专业背景接近,而且每位专业教师都肩负繁重的教学任务,很难建立一支具有不同学科背景且实践经验丰富的土木工程概论课程教学团队.因此对于独立承担该门课程的教师,应不断拓宽专业知识面,积累工程实践经验,并自觉探索和尝试各种先进的教学理念及技术手段来提高课程教学效果.

1.2内容较多,课时较少

对于土木工程概论课程的设置,参照《高等学校土木工程本科指导性专业规范》的指导,各高校根据各自的办学历史、专业设置和发展定位的不同,在教学内容取舍、学期安排及课时设置等方面存在一定差异,开课时间一般为大一或大二期间[7],课时多则36学时[8],32学时[9],少则16学时[2].我校的具体安排是开课时间为大一第一学期,课时24,选用上海大学叶志明教授主编的《土木工程概论(第三版)》作为教材,该教材专业知识覆盖全面,共设15章,课程进度基本上是每次课(90分钟)要讲一至二章的内容,对于知识点较多的章节像建筑工程、交通土建工程及桥梁工程等课时尤其紧张,采用传统的教师逐个知识点讲解的方法,学生很容易疲惫,跟不上授课进度,教学效果较差.

1.3考核方式简单

对于课程考核方法,过去我们也和许多高校一样采用平时成绩加期末考试(开卷或闭卷)或写课程论文的形式,平时成绩30%,期末考试或课程论文占70%.因此存在考前突击死记硬背或论文抄袭现象,学生不注重平时学习的积累,掌握知识的牢固性大打折扣.

2课程教学方式的变革—翻转课堂教学法的引入

鉴于土木工程概论课程教学中存在的问题,考虑该课程专业覆盖面广、内容丰富,常识性知识较多的特点,结合学校教育教学改革及网络精品课程建设活动,笔者尝试采用翻转课堂教学法进行土木工程概论课程的讲授方式,取得了满意的效果.“翻转课堂”是一种基于信息技术的新型教学模式,与以往的网络教学有着本质的区别,其优势在于将布鲁姆的认知层次清晰分开了[10]:简单的记忆,理解,运用被放在课下,而高层次的综合运用和创新则可以在课上发生.这有助于学生的创新精神和实践能力的培养.克服了传统的填鸭式课堂教学模式,教师课堂教学压力大,老师没有时间为学生答疑解惑,学生没有时间对所学知识深刻理解,从而将所学知识内化成自己的才能或能力等缺点.近几年,翻转课堂教学法在国内外很受热捧,从基础教育到高等教育,涌现出不少成功案例[11-14].但在土木工程概论课程教学中采用翻转课堂教学法的研究未见报导.相比传统的填鸭式的教学,翻转教学需要教师花更多的功夫,进行全过程的教学设计,许多翻转课堂的论述都只是提出了大体的操作策略,而不同的学科和学习项目在实践操作中又各有区别.

3课程翻转课堂教学总体设计

3.1教学理念的转变

教学过程注重知识的传递,更关注学生的吸收内化.过去教学因为学时有限,只重视学习过程第一步即“知识传递”,忽略了第二步“吸收内化”.翻转课堂教学法通过学生课前对教学内容及教学目标的了解及学习,教师可以利用课堂组织学生进行讨论、鼓励学生参与到教学过程中,培养学生对知识的应用、分析、评价和创新能力.

3.2教学视频及课前学习资料的准备

课前学习资料除了老师精心准备的教学内容视频外,还包括经典的或时效性很强的与教学内容相关的纪录片、视频资料、工程案例和土木领域代表人物、专家学者简介.如英国国家地理频道推出的系列纪录片“伟大的工程巡礼”、央视的“超级工程”、Discovery的“无敌建筑”“工程大突破”、“建筑奇观-亚洲篇”及“建筑哲学”等,以及“911”恐怖袭击世贸大楼的倒塌、汶川大地震和“威马逊”台风等视频资料.工程案例包括中国古代的都江堰、赵州桥、现代的水立方、鸟巢、国外的比萨斜塔、帝国大厦以及世界第一高楼迪拜塔等.土木工程领域的代表人物、专家学者介绍包括北宋的李诫(《营造法式》的作者)、近代的詹天佑以及现代的茅以升、林同炎、刘恢先和李国豪等.教学视频的录制采用技术水平要求较低的录屏方式制作,并且根据教学进度安排,每课次按照教学内容的相互关系,制作3~4个教学视频,内容尽量简短精悍,以保证每个视频播放时间不超过15分钟.总之课前学习资料既包括基本教学内容,又包括激励和帮助学生自主学习的支持系统,使学生可以在课下按照自己的学习进度完成教学内容的学习.对于像土木工程概论这种常识性内容较多的课程学生完全可以出色完成任务.

3.3课前学习任务单

课前学习任务单可以使学生明确课前需要完成的自学内容,其设计与课前学习资料紧密配合,并考虑课堂活动中学生应提前做好的准备.因为学校网络教学平台的功能所限,教学视频中无法穿插与视频内容相关的问题,让学生在观看视频的过程中给出答案,以帮助学生保持注意力集中及提高学习效果.因此在学习任务单中明确学生每观看完一个教学视频应完成的任务,并给出具体的评价办法,从而作为考察学生课前学习效果的依据,并在课程平时成绩中予以体现.

3.4课堂组织

翻转课堂教学过程中,老师首先要完成从“讲台上的圣人”到“学生身边的导师”的身份转变,教师要少讲、精讲,把课堂教学的时空留一部分给学生.结合课前学习任务单及课前学习资料在课堂中组织问题讨论、课前学习心得交流及案例分析等活动,鼓励学生通过演讲、展示台、交流、论文等方式展现自己的学习成果和自学体会.实践经验表明课堂活动一定要与课前学习任务单相联系,这样既可以鼓励同学们认真自学的态度,又培养了学生自我学习的能力,从而保障课堂活动的效率和效果,真正使课堂活动助力和展现学生教学内容的“吸收内化”效果.

3.5课程考核

翻转课堂教学法,注重学生自学能力的培养,对学生平时学习的积累及课堂教学的参与表现均作为课程考核量化内容.具体做法是课程总评成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成,各占50%.平时成绩中考勤、教学视频及网络资源学习记录、课前任务单完成情况、课堂讨论及专题研讨表现、课程论文或报告各占10%;期末考试采取开卷形式,除了考核应掌握的基本知识及概念外,重点考核学生运用所学知识提出问题解决问题的能力,试题结合地域特点或时事热点,设计灵活,如琼州海峡跨海大桥建设之我见,海南国际旅游岛基础设施建设意见等,为考生回答问题提供充分的思考空间,有利于考生发表自己的见解,展现自己的能力,发挥自己的水平.

4结语

“土木工程概论”作为学生接触的第一门专业基础课程,其教学效果的好坏对学生专业素质的培养和后续专业课程的学习影响深远.应用翻转课堂教学法对土木工程概论课程的讲授方式进行变革,能充分发挥现代信息技术的优势,为学生开启个性化学习之门,提升学生的自主学习意识和能力,激发学生的创造性思维.从而推动学校教育信息化生态系统的建立和发展,实现创新人才培养模式,提高人才培养质量的目标.

参考文献

[1]叶志明.土木工程概论(第3版)[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]卓德兵.工程实例教学在“土木工程概论”课程教学中的应用探讨[J].课程教材改革,2014(5):117-118.

[3]何忠明,胡庆国.高校土木工程概论课程教学改革初探[J].中国电力教育,2010(16):100-101.

[4]刘建华,付宏渊.土木工程概论课程特点及教学探讨[J].中国青年科技,2009(4):111-113.

[5]韩森.土木工程概论课程建设的思考[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009(11):177-178.

[6]郑元勋,蔡迎春.土木工程概论教学改革探索[J].高等建筑教育,2012,21(1):62-65.

[7]方薇,李盛.“土木工程概论”课程教学改革刍议[J].中国电力教育,2014(21):68-71.

[8]李泽波,张文波.《土木工程概论》课程教学实践与探索[J].中小企业管理与科技,2011(11):260.

[9]刘胜兵.“土木工程概论”课程教学及考试改革探讨[J].中国电力教育,2012(31):70-71.

[10]胡天硕.翻转课堂在中国教育中的可行性如何[DB/OL].

[11]粱乐明,曹俏俏,张宝辉.微课程设计模式研究—基于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究,2013(1):65-73.

[12]张金磊,王颖,张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志,2012(4):46-51.

[13]董晶,郭桂真.昌乐一中翻转课堂专题[J].中国教育信息化,2014(7):3-17.

土木工程概论笔记篇2

【关键词】荷载与结构设计原理 教学方法 改进措施

【中图分类号】TU3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)06-0029-01

1.概述

为了适应厚基础、宽口径的人才培养目标,土木工程的新课程体系由如下六大模块组合而成[1]:①结构分析;②荷载与结构设计准则;③结构设计基本原理;④结构工程设计;⑤结构试验与测试;⑥结构工程施工。

其中,第2模块的知识内容,以前散落在有关结构设计课程的教学内容中,缺乏系统性,且重复过多,现已将其整合为一门独立的课程:荷载与结构设计原理。这一课程目前已被国家高校土木工程专业指导委员会采纳,并列为土木工程专业必修基础课程。该课程旨在使学生熟悉工程结构各行业中常见的荷载类型及其特点,掌握结构设计理论和方法,了解规范建立的可靠度理论背景,为今后培养工程结构的设计计算能力和科研创新能力打下必要的基础。

本文主要分析了“荷载与结构设计原理”课程在教学环节中存在的主要问题,并对其进行分析和解决,提出了一些改革措施。

2.存在问题

《荷载与结构设计原理》课程内容大致分为两个部分[2]:荷载分析和结构设计方法分析,其特点为:理论性较强,且较多地用到了数学中数理统计的知识,许多学生感觉课程抽象枯燥,接受起来较困难。笔者在该课程教学和实践过程中,归纳总结了目前存在的一些主要问题,具体如下:

1)学生对各类荷载的作用方式理解不够。

《荷载与结构设计原理》一般安排在第五个学期,此时大部分专业课程尚未接触,学生对各类荷载的工程背景了解不够,以至于往往只停留在对条文和公式的死记硬背上,难于深入理解和掌握荷载的作用方式、计算思路。

2)不同工程中需要考虑的荷载有所不同,同类荷载的计算方法和考虑方式也各有偏重,学生对此缺乏理解。

3)设计方法中,较多地用到了概率论、数理统计、可靠度方面的知识,学生在此方面理论基础不扎实,学到此处常感觉课程抽象、难以理解、无所适从。

3.教学改进措施

笔者认为,教师需针对学生情况理清课程体系和授课重点,有的放矢,刺激学生的学习兴趣,使得教与学能较为融洽地相互配合。针对前述共性问题,以提高教学质量、培养应用型人才为目标,提出以下几个方面的改进措施供参考。

1)理清知识结构,突出课程主线。

在绪论中,首先介绍本课程的课程性质、主要内容、基本特点和学习方法,使得学生充分了解“为什么学”、“学什么”和“怎样学”等基本问题,掌握本课程的学习主线。在以后的课堂讲解过程中,教师还宜不时地强化这条学习主线,并根据学生的实际情况去粗取精、突出重点,从而使学生有明确的学习目标,达到事半功倍的效果[3]。

2)交代工程背景,介绍预备知识。

例如,在讲述厂房中的吊车荷载时,建议先介绍厂房排架的结构组成、荷载类型和传力方式作为预备知识,若有条件时还可带学生进行有吊车的厂房排架结构的实地参观,使得学生对吊车荷载的工程背景、产生原因、荷载传递方式和特点有更清楚的认识,并利用多媒体辅助教学,通过理论与实践的结合刺激其学习兴趣,以便对移动荷载的特点以及竖向、横向、纵向吊车荷载标准值的确定方法有更准确的理解。

不同工程结构需考虑的主要荷载类型也有所不同。例如,建筑结构需考虑楼面活荷载,而桥梁结构则需考虑汽车荷载。这两类荷载都是可变荷载,但是作用方式和特点不同,计算方法也各不相同。建议教师在讲课中适当地补充两类工程结构的结构布置和荷载传递方式。

3)结合工程实例,重视实践应用。

在课程中宜尽可能结合工程实例进行分析,既可将抽象的知识概念具体化,便于学生理解,又可刺激学生的求知欲。课程基本内容结束后,教师还可找一些建筑结构、桥梁结构、水工结构等工程实际案例,指导学生进行结构上各类荷载计算、内力组合和可靠度分析,将课程所学内容融会贯通,并强化学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力。

4)详略得当,突出基本思路。

为了给混凝土结构、砌体结构、钢结构等专业课程打好基础,大部分高校将“荷载与结构设计原理”课程安排在第五个学期,此时结构力学中的动力学知识尚未学到。因此,对于地震作用一章,建议可着重介绍相关概念和地震反应谱法的基本理论、思路,具体的公式推导和计算方法可待“结构抗震”课程再做详细讲授。

此外,结构可靠度的计算分析也宜详略得当,建议将数理统计的一些必要概念(随机变量、正态分布、特征值、分位值等)灵活穿插于分析思路中,以图、表、举例等形式较生动地唤起学生对相关数学知识的记忆,并在此基础上讲清可靠度计算的基本理论和实用方法。笔者认为,讲授过程中宜尽量避免长篇累牍地进行数学推导和演算,充分发挥多媒体教学的优势,将抽象的数学理论和概念用较形象生动的图、表或者动画表现出来,激发学生的学习兴趣。

4.结语

笔者多年来从事土木工程专业相关课程的教学工作,对厚基础、宽口径的人才培养目标和本专业的课程体系构成有较深刻的理解。以上是我在讲授《荷载与结构设计原理》这门课程中积累的一些总结和体会,谨供参考,衷心希望能够为提高教学质量、培养具有创新思维能力的综合型人才贡献一份力量。

参考文献:

[1]李国强,陈以一等.土木工程专业结构工程课程体系与教学内容改革总体方案[J].高等建筑教育, 2002,43(2):53-54.

土木工程概论笔记篇3

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)01-0173-03

一、引言

土木工程专业力学类课程的定位和设计思想是使学生掌握系统的力学学科的基本知识、基本概念、基本原理、基本方法,提高结构计算能力,能熟练地计算分析土木工程结构的力学性能,培养学生的分析能力和科学作风,为学习有关专业课程及毕业后从事结构设计、施工和科研工作打好理论基础。

作者认为当前课堂教学中存在的最大问题是缺乏对未来工程师的专业训练。应充分利用课堂教学,调动学生的学习积极性,培养学生独立思考的能力,勇于创新的科学意识和训练有素的专业能力,提高学生的专业素质和职业精神。

作者长期承担土木工程专业本科生专业的力学类基础课程教学工作。通过长期的教学实践与思考,作者认为:作为教师应具有认真负责的治学态度,细致入微的教学方法,深入系统的理论水平和教学功底,丰富的教学经验、科研经验、工程经验和学术及人生阅历。

目前,学校贯彻实施“人才强校”战略,进一步提高人才培养质量,激励为人师表、爱岗敬业、学术造诣深、教学水平高的教师投身于本科教学,特别是基础课的教学工作,充分发挥优秀教师的示范带动作用。教师应热爱教育事业,教书育人,全身心投入教学,不断探索教学方法,进一步提高教学质量和教学水平,认真培养学生专业能力和素质。

本文重点介绍作者的一点教学经验,供大家交流,相互学习。

二、教学的三个阶段

通过多年一线教学的实践与思考,作者将教学深度由浅入深地分为三个阶段:

第一个阶段是努力完成教学任务,这一阶段教师要全力投入备课和教学,讲课要求思路清楚、层次分明、概念正确、重点突出,完成教学大纲要求的知识点授课内容。

第二阶段是认真把书教好,这一阶段教师要精心备课,讲课既要深入浅出、通俗易懂,又要旁征博引、列举实例,还要注重教学理论性、艺术性,把课讲精彩,受学生欢迎。

第三阶段用心培养学生,这一阶段教师不仅要注意“教”的精彩,更要注意学生的“学”的效果,教学的目标是培养人才。

从这三个教学阶段的演变,可以看出教学方法和教学理念在逐步提升。

在第三阶段,教师不仅是要完成教学任务,也不仅是要把课上好,而更重要的是注重教学的效果和教学质量,关注学生的成长。

三、“教育+教学+训练”的课堂模式

为了提升教学效果,提高教学质量,作者认为:应注意加强教育、改进教学、强化训练。“练”是以学生为主体,“训”是以教师为主导,训练和培养学生的观察能力、思维能力、分析判断能力、表达能力、评价能力。

作者的教学理念是:用心培养学生。为了达到这一目标,一定把握“教育”、“教学”和“训练”这6个字。

为了既把课教好,又要让学生学好,关键在教育,因此“教育”是大学教学的重中之重,只有引导学生配合,培养学生的积极进取的精神、科学、严谨的态度、独立思考的能力,才能达到最佳效果,而且要将教育自然地融会在教学之中,而不要说教,讲大道理。怎么管理?关键是:明确目标、组织讨论、激发兴趣、严格要求、全过程学习效果的控制。

现在,学生大多都很有个性,应如何对待学生?多年的教学经验是,教师首先要爱护学生、关心学生的成长,其次要用精彩的教学吸引学生,要用心培养学生,要让学生通过学习有所收获,还有要充分利用课堂、学生作业、答疑时间了解学生的学习状态和学习效果,因材施教,对学习成绩优秀的学生要多加表扬,让他们起到示范和带头作用,对他们要有更高的要求和期望;对学习成绩中等的学生,要多介绍学习方法和学习经验,以及往届学生的学习案例;对学习成绩较差的学生,既要多加要求、多加管理,引导学生做事、做学问,又要多加帮助,帮助他们发现学习中存在的问题,帮助他们掌握基本问题、基本概念、基本方法、基本要求,想办法帮助他们把问题学明白,把工作做扎实。对他们点点滴滴的学习成绩要多给肯定和鼓励,要发现他们的优点,因势利导,引导学生树立积极的学风和严谨的做事态度,还可组织学习小组,引导学生互帮互学,充分利用大学时期的时间资源和教学环境,不断提高自身的学习能力,养成良好的学风。教师平时要注意保护学生的学习积极性,对学生提出的各种问题,要耐心解答,多启发,多引导。教师既要教书、更要育人,应通过各种课堂形式引导学生、鼓励学生积极上进,树立理想,严格要求,珍惜时间,扎实工作,注意方法,树立良好的学风。

“教学”侧重于培养学生的基本概念、基本理论和基本方法,要做到少而精,既有深度,又能吸引人,要求教师在最短的时间把问题讲清楚、讲明白、讲全面、讲精彩,又有理论性,又有实践性,使学生能记得住、记得牢,还能举一反三,为学生创造一个追求科学真理的学术氛围和相对宽松的研讨时间。为此,教师必须注重钻研教学内容的深层次内涵,研究课程理论体系的来龙去脉,要关注学科的新的研究进展,应不断进行教育教学改革,不能还采用“满堂灌”的教学模式,要求教师对课程的知识点及其相互关系十分熟悉,才能在课堂上有充足的时间来实现“教”和“学”完美结合,提高教和学的质量。“教”要注意引导,引导什么?关键是:把教学内容设计成几个由浅入深的教学层次,如:基本概念训练、分类专项训练、综合运用训练。学生的“学”要:学会、学精、学通。

在讲课时,如何将传授的知识点与教学方法结合起来?教学方法主要是根据学生的学习和认知规律来定的,通常是由浅入深、由表及里、从特殊到一般,循序渐进,逐步深入。目前常用的教学方法主要有:

1.启发式教学。教学的过程就是解疑的过程,启发式教学由问题开路,层层深入,丝丝入扣,用连贯的问题编排教学进程。由于力学课程的教学内容多、时间长,如果教师在课堂上采用灌输性教学,很容易使学生产生厌学情绪。因此,在教学中要善于启发和培养学生的好奇心和怀疑心。每当讲授一个新问题时,要尽量引发学生的好奇,引导学生去怀疑。

2.讨论式教学。讨论式教学是传授知识、激发思维、培养智慧、产生灵感的一种有效的教学方法。教师应以力学现象和问题为中心,引导和组织学生进行讨论。教师在上课时尽量避免满堂灌的现象,每堂课留出一定的时间给学生提问、相互交流。可以请学生上台给讲解习题,介绍学习方法,在学生中形成了良好的影响,增加教学中师生的互动。

3.多媒体教学。改革教学手段,合理利用多媒体课件等辅助教学手段,增强直观教学效果,弥补传统教学方式在直观性、立体感和动态感等方面的不足,既扩大学生的视野,又激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,有利于学生深刻理解和掌握教学内容。在教学中采用粉笔教学与多媒体教学相结合的形式,针对不同的教学内容或不同水平的学生,可以采用先用粉笔讲清楚基本概念、重点内容、难点问题和典型例题,再进一步利用多媒体课件进行教学内容的深入和延伸;也可边用多媒体课件教学,边用粉笔讲解;还可先用多媒体课件授课,再用粉笔和黑板小结。目前,力学类课程的教学主要采用前一种模式,辅以后者。

四、精细化的教学

作者心中的教学风格是:精细、扎实。

精细:教学准备要用心、教学内容设计要细致、授课要少而精,知识点的传授应由浅入深、逐步深入,教学要重点突出、层次清晰、表达精练、理论联系实际、师生互动;

扎实:讲课内容要充实,检查学生学习效果要落实。教学风格是教师在教学实践中逐步形成的,逐步细化、逐步完善。

通过多年的教育教学改革、实践与探索,使课堂教学实现了从单纯教学型模式转变到教学研究型模式。作者主要在教学体系、教学内容、教学方法、教学手段及教学模式等方面进行了一些改革与探索。

1.在教学内容方面,作者认为内容设计要细致、授课要少而精,知识点的传授应由浅入深、逐步深入,这样教学时才能重点突出、层次清晰、表达精练。对教学内容应进行提炼、分类和分层,对前后有重复的内容进行整合,对一些陈旧的内容进行精简,补充一些新的内容。教案的设计注重突出重点,分清层次,逐步深入,加强基本概念、基本理论和基本方法讲解和应用举例,将知识点逐步传授给学生。

2.在教学方法上,应注重精讲多练,理论联系实际,讲究效果,增加课堂上学生提问、练习、研讨、示范、观摩和测验的内容和时间,采用启发式教学,增加师生互动,培养学生分析问题和解决问题的能力。

3.在教学手段上,制作的多媒体课件与新编教材相配套,通过在课堂上把抽象的内容形象化,帮助学生理解教学内容,采用粉笔教学与多媒体课件相结合的手段进行课堂教学,要求学生对各章的重点内容和典型例题记听课笔记,增加了粉笔教学在基本功教学中的比重。

4.在教学模式方面,课堂教学增加了研究性、学术性,探索培养学生科学思维和创新能力的教学模式,注重学生能力培养,能有足够的课堂时间和学生一起探讨学术问题。根据各课堂学生的学习情况和兴趣,在课堂上介绍一些最新建筑设计方案和结构分析理论的发展动态,开阔学生的眼界,逐步形成了“教育+教学+训练”的教学模式,将教学过程中的每一步都做了“精细化”的安排。

教学是一门科学,同时还是一门艺术。教学艺术是教师在课堂上遵照教学法则和美学尺度的要求,灵活运用语言、表情、动作、心理、组织、调控等手段,为取得最佳教学效果而施行的一套独具风格的创造性教学活动。只有掌握了教学这门综合性的艺术,才能使讲课的针对性更强,才能使知识的重点、难点更容易被学生理解,才能把握学生是否听懂了、理解了和掌握了。因此,教学应从教案的设计、语言的表述、课堂的组织、学术的气氛、课堂学习的效果、学生作业情况、课后答疑等等教学细节都要追求精细、扎实、完美和最佳效果。真正做到:“师者,传道,授业,解惑也”。

教师在课堂教学中一方面注重传授知识,更注重提高教学效果,培养学生创造性思维的能力。如何落实:“用心培养学生”这一教学理念,关键是:精细化教学、注重教学效果,着力培养学生的创新思维能力和严谨的学风。创造性思维能力包括:思维的独立性、思维的科学性和思维的多向性。通过改变传统的以教师讲课;学生听课的教学模式,改为引导学生独立思考问题和解决问题的能力。培养学生观察问题的能力和质疑问题的习惯。只有掌握了科学思维方法,具备了科学思维的能力,才能透过表面现象抓住事物的本质,正确地解决各种各样的结构受力问题。通过在课堂上介绍一些国内外的实际工程,进行多种形式的讨论,开阔学生的视野,活跃学生的思想,打开学生的思路,由学生自己积极发表意见,这对学生掌握基本概念、基本理论和基本方法是十分重要的。通过让学生观察不同方法的优缺点,培养学生从不同的角度、不同的侧面观察问题,利用不同的方法解决问题的能力。

五、改进措施

关于今后如何进一步进行教学改革,进行精细化教学,不断提高教学质量。作者认为:目前许多学校已着手探索从教学研究型大学向研究型大学的转变,研究性教学也是一个大趋势,虽然作者已在课堂中增加了一些研究性的要素,但离真正意义上的研究性教学还有很大差距,今后应进行研究性教学的实践与探索,在教学中注重研究性教学和研究性学习两个方面。

1.学内容方面,应进一步优化教学内容,探索教学的深度和教学研究的深度,还应逐步补充一些“力学新理论”、“概念力学”、“计算力学”、“双语力学”等方面新的内容。在教案设计和教学方法方面,应重新考虑:问题的提出、学习、巩固、提高等教学步骤的设计和课堂组织方法,使教学过程突出研究性和探索性,将科学研究的思维方法引入本科教学,启迪学生的研究性思维。

2.堂教学方面,应将课内讲授与课外实践、教师引导与学生自学、教材与阅读有机结合,既能发挥教师的主导作用,又能发挥学生的主体作用;既能培养学生的学习兴趣,激发学生思维,又能培养学生分析解决问题的能力;既能使学生掌握系统扎实的基础知识,又能培养学生的实际操作能力;根据教学内容和学生的认识水平,激发学生主动参与教学过程,启发学生积极思考,引导学生运用所学的知识去积极探索新知识,培养学生创造性地分析解决问题的能力,培养学生的科学精神和科学态度。

六、结论

经过多年的教学生涯,作者提出和采用的“教育+教学+训练”教学模式逐步完善,并且深受学生们的好评。

教学相长,通过多年的教学工作,全心投入、扎实工作、用心培养学生,和同学们相处,做了一点点工作,培养出一批又一批的学生,看到他们成为社会的有用之才,作者感到很欣慰,也很充实。同时,同学们渴求知识的执着精神,激励着我们不断进取,不断学习,与时俱进,不断提高自身的素质和水平。学无止境,教书亦无止境,随着社会的发展、科学的进步,国家对人才的需求提出了越来越高的标准,对教师的要求也越来越高,因此,还要更加努力,不断提升自身素质,不断提高教育教学水平。

对于未来,作者认为:目前许多学校已着手探索从教学研究型大学向研究型大学转变,研究性教学也是一个大趋势,今后应进行一些与研究性教学相关的实践与探索,使教学过程突出研究性和探索性,将科学研究的思维方法引入本科教学,启迪学生的研究性思维,培养学生创造性地分析解决问题的能力、科学的精神和科学态度。

参考文献:

[1]彭一江.结构力学课程的教学实践与思考[J].建筑教育改革理论与实践,2007,(9).

[2]彭一江.改革结构力学教学方法培养学生创造性思维能力[J].土木建筑教育改革理论与实践,2008,(10).

[3]彭一江.土土木工程专业实用创新型人才培养模式研究[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009,(11).

土木工程概论笔记篇4

作者简介:孙旭峰(1972-),男,扬州大学建筑科学与工程学院副教授,博士,主要从事大跨度空间结构研究,(Email)。

摘要:结构力学课程是土木工程专业的主要专业基础课。由于结构力学实验介于材料力学和专业结构实验之间,所以长期以来不准确的定位导致多数学校的结构力学课程教学忽视实验课。文章结合结构力学课程实验教学平台的建设实践,探讨了结构力学实验在课程教学中的重要作用。

关键词:土木工程专业;结构力学;实验教学;教学改革

中图分类号:G642423文献标志码:A文章编号:10052909(2013)05013304结构力学课程是土木工程专业力学系列课程中一门非常重要的专业基础课,该课程的教学质量对于实现土木工程专业的“宽口径”,以及培养能力强、素质高的土木工程师人才起着举足轻重的作用。当前,土木工程领域计算机技术的广泛应用拓宽了结构力学的应用领域,同时也对结构力学课程的教学提出了新的、更高的要求。从课程设置来看,并不能因为计算机技术的应用而降低基础力学概念教学所占的比重。从国内外工科专业力学类课程的设置情况来看[1],国内土木工程专业力学类课程学分的比例基本上小于10%,而国外均大于10%,并且目前国际上比较注重学生对“基础知识”的掌握,因此,力学类课程全部为必修课。

从现代科学研究的角度看,应用型基础力学课程应包括理论教学和实验教学两方面,结构力学课程也应如此。但在长期的教学实践中,由于结构力学实验介于材料力学和专业结构实验之间,这一不确定的定位导致其实验教学部分往往被忽视,而仅专注于课堂理论教学。正是这种忽视,造成了土木工程专业的学生很难从对单根构件受力概念的形象理解,过渡到对整个平面结构直至空间结构受力概念的形象理解,对其后续结构课程的学习及工作实践,乃至进一步的深造产生很大的负面影响。

一、 土木工程专业开设结构力学课程实验的必要性

力学概念是从实践中来的,本科阶段学习的应用力学更是如此。作为一名长期主讲结构力学课程的教师,笔者能够深切地体会到结构力学课程实验在帮助学生理解概念方面的重要意义和作用。以几何组成分析为例,在学习这部分内容时虽然课堂上已经清楚讲解了二元体的概念,但有一部分学生在遇到具体问题时还是不清楚。如图1a)所示,这些学生会将3-5-6当作二元体来对待。究其原因,是没有把“链杆的约束”这个概念搞清楚,如图1b)所示,他们在作几何组成分析时把2-4-6和3-5-6作为刚片,而将1-2和1-3作为链杆。又如图2所示,三个刚片间以三对平行等长链杆连接而成为几何常变体系的情况,很多学生对此根本没有一点感性认识。诸如此类的问题,还出现在对“定向支座可以约束哪些方向的位移、约束反力如何”等等概念的理解上,这都是由于没有提供实验条件让学生亲自动手去“试一试”造成的。在建筑力学的课堂教学中,教师利用自己动手制作的一部分杆件以及连接件,结合课程内容当场做演示实验,或者让部分学生自己来做实验。从课程测试的结果可以看出,学生在这部分内容的出错率有做实验的与未做实验的相比有大幅下降,这充分说明了“动手”的重要性。类似的情况还出现在诸如弯矩图需画在受拉一侧、刚结点处的弯矩平衡、互等定理、影响线、稳定、动力特性分析等,因此,需要通过实验帮助学生形象而深入理解该课程概念部分的知识。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

孙旭峰,陶阳土木工程专业结构力学课程实验的教学实践

图1

图2

土木工程专业所涉及的主要是房屋建筑、桥梁、隧道等结构体系。在理论讲授及实验中如能紧密结合专业特色,对学生学习专业课知识与增加学习兴趣都将起到事半功倍的效果。比如钢筋混凝土结构设计中“强柱弱梁”的概念,柱端先破坏时会形成几何可变体系,而梁先破坏则还是几何不变体系。这个概念一般在钢筋混凝土专业课中讲解,但如果在几何组成分析部分将其列入实验课内容,则会加强学生对专业知识的形象理解。类似的例子还有:单层厂房中的纵、横向支撑体系,顶点位移法计算房屋自振频率,结构抗震中的“鞭端效应”等等。但是在实验设计方面,由于学生此时还没有学习专业课程,所以结构力学实验和之后的专业课实验必须有所区别,不应设置过高的难度,否则将适得其反。

结构力学研究的对象是结构体系的受力性能,而结构体系的布置是非常灵活的,所以结构力学实验还应该与材料力学实验有所区别。在实验中应以提高学生的动手能力、设计能力为目标,可以自行设计构件、连接支座装置及结构体系。以结构体系为例,不一定要限定为平面杆件体系,而可以结合高层建筑、空间结构(如网架、网壳、索结构、开合结构、折叠结构等)等,通过教师的适当启发,充分发挥学生的自主创新的能力。除完成基本实验外,结构力学实验课程应结合学科竞赛,为学生创造实验条件。

二、 土木工程专业结构力学课程实验教学实践

2010年,笔者所在的扬州大学对土木工程专业进行了课程实验的教学改革,建立了土木工程专业本科系列开放性实验教学平台,将材料力学、结构力学、土木工程材料、土力学、混凝土基本理论等课程的实验整合为土木工程专业基础实验课程,共1.5个学分,48学时(实验时数为学时数乘以2),分三个学期完成,并统一编写了相应的课程教学大纲。实验课程分为基本型、提高型及创新型三个层次,其中基本型实验要求学生在一个设计完整的实验框架下重新验证结果,让学生通过实验来验证所学相关理论推导结论的正确性,从而加深对知识的理解,培养学生的推理能力、分析能力,训练其实验技能;提高型实验内容涉及该课程的综合知识或与该课程相关的知识,对学生的实验技能进行综合训练,培养学生的综合分析能力、实验动手能力、数据处理以及查阅资料的能力,要求学生综合运用两种以上的基本实验方法完成同一个实验,培养学生运用不同的思维方式和不同的实验原理综合分析问题、解决问题的能力,掌握不同的实验方法和实验技能;创新型实验要求学生根据给定的实验目的要求和实验条件,自己设计实验方案,选择实验器材,制定操作程序,学生必须运用自己掌握的知识进行问题分析和探讨,着重培养学生独立解决实际问题的能力、创新能力以及组织管理能力。

实验平台中的结构力学实验为新增设的模块,按照实验平台建设要求并参考相关文献[2-4]将几何组成实验、桁架及刚架静内力测定实验作为基本型实验(实验时数5,必选),将刚架稳定实验、静挠度测量实验、影响线绘制实验、结构优化实验、自振频率测定实验作为提高型实验(实验时数2,5选1),将自行加载的模型实验及其他实验作为创新型实验(实验时数2,结合结构模型创新大赛,如获奖还可取得相应的创新学分)。实验课程各模块按五级记分,其中平时成绩(包括实验理论及预习情况)占50%,实验操作及实验报告占50%,课程总成绩以学期为单位按各模块所得成绩的平均值计分。

根据实验平台建设要求,扬州大学与南京航空航天大学合作研制了NHLX-GⅡ型刚架多功能实验装置,如图3所示。该装置由支撑刚架、定位板、支座、加载系统、加载杆等组成,可根据需要很方便地将支座更换为固定支座、铰支座及定向支座等,可自由设置加载点位置,不仅可以完成刚架静内力测定实验,还可完成挠曲线测定、影响线绘制等实验。在实验中由学生自己粘贴应变片以及完成接线,以提高学生的实验技能。在自主编写的实验报告中,除要求分析产生误差的原因,还要求学生将实验结果与结构力学求解器的求解结果进行对比分析,培养其科研思维能力,如:“计算中是否考虑剪切变形及轴向变形有什么影响?”、“考虑支座的实际尺寸时计算简图中计算长度的取值对结果有什么影响?应如何取值?”、“计算中是否考虑支座的实际弹性刚度对结果有什么影响?”等等。对这些问题的分析解答都是课堂理论教学所无法完成的。

图3NHLX-GⅡ型刚架实验装置

在创新型实验部分,学校将结构力学实验与结构创新竞赛(包括校内和校外竞赛活动)相结合,引导学生进行自主学习,如三维空间体系的几何组成分析及内力计算、简单有限元软件的应用(如sap2000)等等。图4所示为学校举办结构模型制作及加载试验比赛的场景,其中左图为静力加载,右图为单向振动台试验。对于这些实验,学生们参与的热情非常高,达到了在趣味中感受结构力学的魅力,在趣味中提升对结构整体受力的感性认识的教学目的。

图4结构模型制作加载试验比赛

扬州大学自2010年课程实验改革以来,结构力学实验模块的教学已在两届学生中得以实施。在课堂理论教学中可以明显感到学生对结构力学学习兴趣的增强,如课堂注意力较集中、课间课后提问较活跃等等。此外,与实验改革实施以前的两届学生(以每届两个教学班为单位)相比,几何组成部分的卷面平均出错率从19.3%下降为5.6%,做刚架弯矩图时结点平衡概念的出错率也大为降低,这从一个侧面反映了结构力学课程实验的教学成果。此外,学生还在各类结构创新大赛中屡获佳绩;以“减小支座弯矩”为概念的“抗震楼梯”设计还申报了国家专利,初步展现了创新型结构力学实验教学的成果。

三、 结语

学校土木工程专业本科系列实验教学平台的专项建设,推动了结构力学实验课程教学质量的提升。结构力学课程实验的教学实践成果主要体现在以下几方面。

(1)实验教学打破了结构力学课程课堂理论教学一统天下的局面,让学生能真正参与课程教学互动,帮助学生学会独立思考,并能灵活应用所学知识,与课堂理论教学形成良性互动。

(2)改革前后学生成绩的对比,客观上显示了基础型和提高型实验在促进学生对课程基本概念的形象理解、基本技能和动手能力的提升方面的重要作用。

(3)创新型实验的设置,激发了学生的创造性和自主学习的能力,增强了学生对专业的感性认识和学习兴趣,取得了较好的实践成果。

参考文献:

[1] 黄再兴,胡海岩.国内外大学工科专业力学课程设置情况对比[J].力学与实践,2003,1:44-46.

[2] 刘礼华,等.以基本内容为核心创建结构力学实验体系[J].理工高教研究,2007,26(1):116-117.

[3] 张乃群,等.分层次开放性实验教学模式探索[J].南阳师范学院学报, 2009,8(6):105-108.

[4] 申静波,等.初探开放性实验对学生能力的培养[J].高校实验室工作研究, 2008,95(1):56-57.

Teaching practice in construction of structural mechanics course for civil engineering

SUN Xufeng, TAO Yang

(Architectural Science and Technology Institute, Yangzhou University, Yangzhou 225127, P. R. China)

土木工程概论笔记篇5

【关键词】文笔海;公园绿化;施工设计

1. 项目概况

随着城市建设的不断发展,人民生活品质不断提高,城市公园绿地已经不仅仅是人们休憩游览的场所,更是体现一个城市文化特色的载体。许多城市原有的公园绿地逐渐无法满足城市文化载体的要求,无论在规模上、功能上都需要根据时代的进步不断更新。此工程项目是对丽江市玉龙县文笔海公园的三标段进行施工设计。

文笔海是云南省丽江市玉龙县城的“母亲湖”,其独特的区位和自然条件,成为玉龙县经济发展的引领区,周边分布着雪山水城、翔鹭酒店、文笔海休闲运动区等重大旅游项目,成为旅游、休闲度假和运动产业开发的环文笔海开发区。在创建国家园林城市过程中,玉龙县在长1600米文笔海东岸和北岸,实施建设了文笔海运动休闲公园,公园占地149亩,在总体布局上呈条状形,采用珠链式组景方法,利用一条亲水游步道串联起七个景观节点,并形成五个主要功能分区。主要景观结构可概括为“一线、五区、七点”。即一线:亲水游步道贯穿全园,形成宜人的运动休闲滨水景观绿化带;五区:儿童游乐区、青年运动区、综合体育运动区、老年休闲运动区、健身步道区;七点:七个休闲景点广场节点。

2 设计理念原则

2.1 设计理念

以云南丽江的区域文化为主线建造成为具有丰富人文内涵的公园。同时对公园的要素设计均考虑与自然协调统一和对生态的最大程度的改善。以人的需求为出发点,在最大限度创造生态效益前提下,根据公园的绿地结构、所处环城河沿线景观设计的理念确定公园改造的性质和内容,提高改造后的文笔海公园的利用率,满足各类游人的需求,同时也为公园的可持续发展创造经济条件。坚持经济、适用、美观的原则。对原有的设施尽量保留利用,使有限的资金发挥最好的景观效果。以生态、景观、游憩休闲为主,强化其3大功能的开发利用。

2.2 设计原则

2.2.1 坚持“适用、经济、美观”原则。植物配置注重保护生态环境,同时努力做到“三季有花,四季常绿”,在力求发挥生态效益的同时,形成“春花烂漫,夏日浓荫,秋叶如染,冬季凝翠”的丰富植物景观。

2.2.2 坚持因地制宜、适地适树原则。植物品种选择乡土树种为主,适合粗放管理,设计充分考虑后期养护管理成本。 绿化树种拟选用耐盐碱、耐水湿,生长健壮,病虫害少,易于养护品种,乔、灌、花结合,充分和方案立意构思相结合,体现景区的意境美。

3 施工准备

3.1 工程准备

3.1.1 工前,在项目经理的组织下,集中项目部有关工程技术人员进行图纸会审,将图纸存在的问题、设计人员及时解决。

3.1.2 放线工作,开工前,我公司将积极联系交接测量控制点,按规范复测,立即建立测量控制网,确定中线和施工边线,尽快进行施工测量。

3.1.3 协助配合工作,我公司将办好开工等申请申报手续,加强与各主办单位的联系,为工程的顺利进行提供有利的条件。

3.1.4 料的进场准备本工程施工场地交通不方便,机械、设备均采用陆路汽车运至现场。工程中所需的材料均用汽车运至现场,并保证施工场地内的畅通。

4. 施工设计

4.1 施工前注意事项

4.1.1 城市绿化工程必须按照批准的绿化工程设计及有关文件施工。施工人员应掌握设计意图,进行工程准备。

4.1.2 施工前,设计单位应向施工单位进行设计交底,施工人员应按设计图进行现场核对。当有不符之处时,应提交设计单位作变更设计。

4.1.3 根据施工现场的土质情况、交通状况、供水供电等情况编制施工组织计划,现场进行清理,将废弃土方弃到规定弃土区,使现场达到可施工状态。在施工区域内作出相应的地下排水系统,排水纵向坡度一般不小于2%,使场地不积水。

4.2 绿化施工放线:

4.2.1 根据植物配置的疏密度,按一定的比例在设计图及现场打好方格,再按此位置用皮尺量在现场相应的方格内。对需要精确定位的乔木,用测量仪或前站仪依据地上原有基点或建筑物,依照设计定出每株的位置。

4.2.2 对设计图中无固定点的灌木丛、树群的绿化种植,可利用方格网划出栽植范围,定好点后用白灰打点或打桩,标时树种,栽植数量,坑径。

4.3 绿化施工原则

4.3.1 必须符合设计要求,施工人员应了解熟悉设计意图,理解和弄清设计图纸,并严格按照设计图纸进行施工,这样才能取得最佳效果。

4.3.2 必须熟知施工对象,即各种乔、灌木植物及花草的生物学特性和生太学特性,以及施工现场的状况。

4.3.3 根据河道两旁绿化的特点,在明确工程施工程序后,编制施工组织计划,其主要内容有:a施工组织领导、b施工程序及进度、c制订劳动定额、d制订机械及运输车辆使用计划及进度表、e制订载植工程的技术措施和安全及质量要求、f绘出平面图,g在图上应标出苗木假植位置,运输路线和灌溉设备等的位置。严格根据施工组织技术施工。

5. 施工项目进度计划的实施

5.1 编制周(月)作业计划

为了实施施工进度计划,将规定的任务结合现场施工条件,在施工开始前和过程中不断地编制本周(月)的作业计划,这是使施工计划更具体、切合实际和可行。在周(月)计划中要明确:本周(月)应完成的任务、所需要的各种资源量、提高劳动生产率和节约措施。

5.2 作好施工进度记录,填好施工进度统计表

在计划任务完成的过程中,各级施工进度计划的执行者都要跟踪作好施工记录,记载计划中的每项工作开始日期、工作进度和完成日期。为施工项目进度检查分析提供信息,因此要求实事求是记载,并且填好有关图表。

5.3 调度工作

施工中的调度是组织施工中各个阶段、环节、专业和工种的互相配合、进度协调的指挥核心。其主要任务是把握计划实施情况,协调各方面关系,采取措施,排出各种矛盾,加强各薄弱环节,实现动态平衡,保证完成作业计划和实现进度目标。

6 .绿化养护

为了使所栽植的各种园林植物的不仅能成活、生长,而且能长得更好、更美,将根据这些植物的生物学特性,了解其生长发育规律并结合当地的具体生态条件,制定一套符合实情的科学的养护措施,这样方能收到锦上添花的效果。其主要养护要点如下:

6.1 灌水

本工程绿化施工完成后,栽植的大多是大苗和大、中乔木以及草坪,带有较多的地上部分,蒸腾量大,栽植后将保证经常灌溉,使土壤处于温润状态。根据季节和树种的需要,对不同的树种浇不同量的水使所有苗木良好生长,天气干旱时向树冠和枝干喷水保湿。

6.2 施肥

栽植的各种园林植物,尤其的木本植物,将长期从一个固定点吸收养料,即使原来肥力很高的土壤,肥力也会逐年消耗而减少,因此需不断增加土壤肥力,确保所栽植植株旺盛生长。

6.3 整形与修剪

整形修剪主要采用人工修剪、自然形式基础上人工修剪的方式。使整个景观达到美的效果,达到观赏的要求。一般的整形修剪常年可进行,大规模整形修剪在休眠期进行,以免伤流过多,影响树势。

6.4 防寒

冬季来临加强栽培管理,增强树木抗寒能力。并用包裹、涂白方式保护树干。对新引进树种和矮小的花灌木,在主风侧搭塑料防寒棚。

6.5 绿化植物病虫害防治

绿化植物在生长发育过程中,经常遭到各种病、虫危害。在病虫易发时期对易发树木进行农药喷洒。一发现树木有病、虫危害立即采取措施,依据有关病虫害防护知识对染病、有虫树木进行有效管理。

7. 结语

随着人民生活水平的不断提高,园林绿化也越来越受到重视,而园林绿化改造也将成为我国改善城市绿化空间最主要的手段。目前,我国园林绿化改造工程施工建设还需要很多的探索和实践,寻求最经济最合理的改造方式。

参考文献

[1]李坤新,

[2]陈劲元,黄彩云.谈谈园林绿化工程的施工与管理[J].中山大学学报论丛,2002,3.

[3]黄寨先.对园林绿化工程施工管理的探讨[J].科技促进发展,2009(s):109.

土木工程概论笔记篇6

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<15%,这些数据也证实了这一点。

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

土木工程概论笔记篇7

【关键词】材料力学 双语课 研究型教学

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2014)07C-0137-02

随着经济全球化的不断发展,信息技术的飞速发展,我国涉外土木工程项目的增多,使得开展针对土木工程专业本科学生的双语教学势在必行。同时,材料力学属于工程类专业的技术基础课,除了学习基础知识外,重在培养学生建立工程实际概念,解决实际问题的能力。研究型教学是发展现代素质教育,促使学生全面发展的重要举措。因此,研究型教学在土木工程专业的教学中也得到了运用和研究,是适应时展的必经之路。

本文以培养具备解决实际工程问题能力的双语土木工程专业的本科生为目标,结合延安大学双语示范课程材料力学的教学实践活动,初步探索了双语教学和研究型教学在本科教学中应用的必要性和可行性。

一、双语课与研究型教学

(一)双语课

双语教学作为一种新型的教学模式,在培养具有国际竞争力的高层次、复合型、创新型入才的过程中发挥着非常重要的作用。双语教学是指能在学校里使用第二语言或外语进行学科的教学。我国现在一般所提的双语教学,大多是不同程度地使用英语进行课程教学。

我国2007年开始在211学校建立100门双语教学示范课程,2008年度双语教学示范课程建设项目面向所有普通本科院校申报。2009年教育部计划建设150门双语教学示范课程,进一步增大了双语示范课程建设力度。现代高素质专业人才不仅要具备必须的专业知识,还要具备高水平的专业外语交际与应用能力。同时,实施双语教育也是为了满足学生未来发展的需要――学生将来为了科研工作、获取信息、在合资企业谋求职业都必须具有双语能力,必须是双语人才。这是国家和社会发展的必然。

(二)研究型教学

研究型教学是遵循当代教育发展的一般规律,与创新素质教育相适应的一种教学模式。研究型教学是指教师以课程内容和学生的学识积累为基础,引导学生创造性地运用知识和能力,自主地发现问题、研究问题和解决问题,在研讨中积累知识、培养能力和锻炼思维的新型教学模式。

研究型教学相别于传统教学中以传授知识为目的,老师占有主体性的教学模式,是在教学过程中以培养学生解决问题的科学思维方式和解决工程实际问题的能力为目的,通过老师的引导、促进和指导,使学生主动地去学习知识,在学习的过程中既学习基本知识也使综合能力和素质得以提高。教师应该培养学生的综合素质和能力。在研究型教学中教师的作用在于能够带领学生分析当前存在的各种问题,培养学生调查分析的能力;能够带领学生分析探索解决问题的可行性;教师应该知道具备怎样的素质和能力能够解决这些问题,从而培养学生的这些素质和能力。在高校,教师的作用不是给学生提供标准答案,而是带领学生思考和分析问题,培养学生科学的思维方式和解决工程实际问题的能力。

教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中指出:“积极推动研究性教学,提高大学生的创新能力。”明确提出了在高校开展本科研究型教学的设想。从国家实施“211”大学建设项目始,清华、北大等重点大学借鉴国外先进的教学理念,对研究型教学进行了有益的探索和实践,在普通高校和地方性高校中也开展了本科研究型教学的初步尝试和探索。

(三)双语课与研究型教学的关系

双语课以汉语和英语两种语言开展材料力学专业技术课程的教学,旨在拓宽学生视野和思维,培养具有国际眼光,能用英语进行专业技术交流的本科毕业生,其核心仍然是培养具有专业技术知识和能力的毕业生,英语只是语言工具和载体。研究型教学的目的在于改善传统教学注重知识教授和考核的教学模式,更注重在专业技术知识掌握的基础上,培养学生科学的思维方式和解决实际工程问题的素质和能力。双语教学和研究型教学都是为培养适应经济发展国际化和土木工程建设实用性人才服务的,二者的目标一致,都是高素质人才培养的重要手段。双语教学和研究型教学在土木工程专业人才培养中具有相辅相成,相得益彰的关系。用英语讲授的双语课能够开阔学生视野,培养学生用英语表达和交流专业技术知识的能力,而研究型教学能够培养学生解决实际问题的综合能力。二者的有效结合,将发挥各自优势,达到使学生具备用英语获取知识、发现并解决问题能力的目的。因此,双语教学和研究型教学的关系好比一架马车的两个车轮,都为培养现代技术人才服务。

二、材料力学双语课研究型教学的必要性

(一)高等教育的国际化

随着我国加入WTO,在经济与技术方面有越来越多的对外交流与合作,土木工程涉外工程和项目的逐步增多,是土木工程专业开展双语教学的必要性所在。另一方面,高等教育的国际化也促使地方高校的国际交流与合作越来越多。以延安大学为例,每年有不同专业的学生参与1+2项目,参加国际交换生活动。具有良好专业素养和掌握至少一种外语,能进行国际间文化与技术合作和交流且有创新能力的学生是我们当前培养的目标。

(二)传统教学的局限性

传统教学模式是教师向学生单向性传授知识为主的教学模式。在教学过程中,教师是主角,起着专家和权威人物的作用,注重书本知识的传授,向学生传递成熟知识和经典理论为主,缺乏师生互动和学生主动探究问题的过程。课堂教学的方式以“填鸭式”和“引导式”为主,学生成了装载知识的容器,在课堂上是信息的被动接受者,学习的过程以记忆知识为主。这种传统教学模式模糊了教学的主体,难以激发学生的求知欲,学生被动接受抽象的理论知识,很难掌握解决工程实际问题所需的方法和能力。

(三)现代素质教育的要求

土木工程专业的学生开展双语课研究型教学是21世纪素质教育发展的要求。随着经济和技术的发展,对大学毕业生的要求远不是能记住书本知识就可以。经济的全球化和技术的日新月异,一方面要求学生能直接用英语获取信息并能进行跨国项目的交流和合作;另一方面,学生必须具备面对实际工程能发现问题、综合运用技术和知识解决问题的能力。

三、材料力学双语课研究型教学的实践

(一)注重培养学生解决问题的科学思维方式

材料力学是工程力学的重要组成部分,学习的目的不仅仅是掌握力学概念和计算方法,还在于培养解决工程实际问题的思路和方法。在教学过程中,对每一类典型的杆件,都先结合“柱子”“梁”等学生看得见的工程实际构件,引导学生思考如果不安全的危害。接着讲解“校核安全、设计构件截面、求外荷载”三类实际工程问题,然后讲解为了解决问题,必须掌握的力学概念、计算方法和步骤。再激发学生共同思考,得出重要结论。注重培养学生形成“针对工程实际构件提出问题,为了解决问题需要的方法,最后得到哪些重要结论”的科学思维方式。这样一种科学思维方式的培养有利于促进学生形成综合的解决工程实际问题的能力,是工程适用性人才培养的必须。

(二)灵活组织课堂授课语言

材料力学是一门专业学位课,也是双语教学示范课。在讲课过程中,针对不同的内容,灵活组织授课语言。在讲解基本概念,或是学生容易掌握的内容时,采用英语和汉语一半对一半的讲授方式,注意激发学生学习英语的兴趣和掌握基本专业英语和口语表述。在讲解比较难的力学推导和解题步骤时,只用中文讲述,并辅以详细的粉笔+黑板的板述,强调学生掌握重要的计算方法。在教授组合变形等不易板书的图形时,运用多媒体课件,辅以一定的双语讲解,创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境,为教学的顺利实施和良好效果提供有利的保障。

(三)重视教师素质的提升

在教师自身素质方面,一方面坚持教学水平与科研水平兼备,强调“教、学、研”的统一。鼓励教师在开展教学的同时,积极申报各级各类科研和教改课题,在开展科研课题的同时,不断提高教学水平,将最新的科研前沿问题用浅显易懂的语言给学生做介绍,鼓励学生参与科研创新项目。我们在开展延安新区工程为背景的国家科技部科研项目的同时,指导学生申报了国家大学生创新项目。取得了教、学相长,研、教相辅的效果。另一方面,重视英语水平的不断提高,从每一个单词的准确发音到世界名校公开课的认真学习,注重课堂讲授口语的流畅生动和专业术语的准确无误。

(四)重视现代化教学方法的运用

采用传统板书、多媒体课件、动画展示和英文视频资料等多种形式相结合的教学方法。在材料力学双语教学开展过程中,一直强调粉笔+黑板的传统板书方式。在讲解复杂的力学推导时,这种方式能让学生紧跟教师的思路,给学生自己思考和动手的时间,便于学生理解和深入掌握。在讲解较难的专业术语和英语表述时,也在黑板上详细标出音标、音节等,促进学生的记忆和学习。在传统板书之外,借助我校完善的多媒体设施,恰当地利用PPT课件、动画 、英文视频资料等多媒体手段,用逼真、形象、色彩丰富的效果演示原理、过程等,有利于调动学生学习的积极性和主动性,激发学生的创造性思维和对本课程的兴趣。

双语教学和研究型教学是在全球化经济形势下,高等教育“面向世界、面向未来、面向现代化”的必然选择,也是土木工程专业培养具有解决工程实际问题能力和综合素质,用世界通用语言进行技术交流和项目合作高素质人才的必由之路。尽管不同层次、不同地域高校具有不同的开展双语课研究型教学的特点和待提高的地方,但都在进行有益的探索和实践。在未来的教学过程中,笔者将继续进行实践和探索。

【参考文献】

[1]韦宝平.创新教育视角下的研究型教学[J].江苏高教,2003(4)

【基金项目】延安大学材料力学双语教学示范课程

土木工程概论笔记篇8

关键词:土木工程;混凝土结构;教学方法;教学过程;教学质量

作者简介:杨敬林(1978-),男,湖南武冈人,湖南农业大学工学院,讲师;方亮(1981-),女,湖南岳阳人,湖南农业大学工学院,讲师。(湖南 长沙 410128)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)20-0082-01

“混凝土结构”课程是土木工程专业的一门理论性及实践性都较强的专业基础课程。本课程的主要任务和基本要求是:学生通过本课程的学习,掌握混凝土结构设计的基本原理及结构设计基本方法,能正确应用混凝土结构设计规范进行混凝土结构基本构件的设计,并具有初步分析和解决一般混凝土结构实际工程技术问题的能力。[1]本文以湖南农业大学土木工程专业“混凝土结构”课程的教学为研究对象,结合该课程教学中存在的问题,就如何改进教学方法,提高教学效果和教学质量进行探讨。

一、“混凝土结构”课程现状及存在问题

“混凝土结构”课程包括混凝土结构基本原理和混凝土结构设计两个部分,分上下两册两学期开设,上册主要内容有绪论、混凝土结构的材料及结构设计方法、混凝土结构各种基本构件(包括受拉构件、受弯构件、受压构件、受扭构件、预应力混凝土等)的设计原理和方法,最后就是混凝土构件的刚度(包括裂缝、挠度等)计算;[2]下册主要内容有混凝土梁板结构、工业厂房结构和多层与高层建筑结构。课程教学大纲上下两册要求学生通过“混凝土结构”课程的学习,掌握基本理论、基本概念,在熟悉和了解混凝土结构设计规范的基础上掌握混凝土结构基本构件的设计原理和计算方法,能从事土木建筑混凝土结构的设计、施工、制造和简单的预应力混凝土结构设计等。从课程教学效果和学生反馈的信息来看,该课程在教学过程中主要存在以下一些问题:[3-6]

课程内容多而复杂。“混凝土结构”课程的内容从基本原理到各种混凝土结构物的设计计算,涵盖面广,涉及到的内容比较多,学时数也较少,需要较扎实的数学力学基础知识,也要求学生有较强的空间想象能力和绘图能力。

课程内容计算公式多且复杂。混凝土结构设计主要是各种房屋建筑结构物的设计计算需要配筋,包括钢筋的级别、直径、数量、长度等等,这些内容带有很大的不唯一性,使得计算增大了难度,学生初次接触这种不确定性的设计更加懵懂,接受尚需要一个过程,通过不断的练习和讲解才会明白和理解。

课程教学方法陈旧。混凝土结构设计讲授内容大多枯燥,缺乏具体的实际教学模型和例子,课堂上学生觉得乏味就不用心听,不用心听课就更加理解困难,日积月累,学习便恶性循环。

课程学习方法不合理。“混凝土结构”课程的学习是要循序渐近,需要不断积累的,学生普遍认为该课程理论简单,公式容易,在认识上存在学习误区,没有找到适合自己个人学习“混凝土结构”课程的方法。

二、“混凝土结构”课程教学体会

针对“混凝土结构”课程学时少、基础薄、难度大、任务重的特点,笔者结合在湖南农业大学讲授该门课程教学实践过程中的一些经验,就如何改善和提高该门课程的教学水平和取得良好教学效果谈些体会。

1.合理安排教学计划和教学环节

湖南农业大学土木工程专业教学计划中“混凝土结构”课程教学分为上、下两册,上册为混凝土结构基本原理,安排在第四学期开设,下册为混凝土结构设计,安排在第五学期开设,各为40学时。刚好安排在“建筑材料”课程结束后开设比较合理,上册课程学时建议调整为50学时,下册为40学时保持不变,这样课程的安排和开设学期均比较合理。课程安排的教学计划与课程教学环节(课程实验、课程设计等)均有机结合了起来,既不与前续课程起冲突,也不影响后续课程的连贯性学习,很大程度上保证了课程教学计划的科学性、适用性。

2.学习方法与时间安排合理调节

方法不是万能的,但是没有方法也是万万不能的。如果方法得当,学习也就事半功倍,方法笨拙,学习反倒累而无效。因此,在大学专业课程的学习过程中,既要掌握方法,也要合理安排和调整学习时间,二者能够有机合理安排,学习一定效果极佳。课前预习:自学过程中的疑问,通过在课堂上听老师的讲解、分析,尽可能消化;咬文嚼字:看书时要一个字一个词、一句话细嚼慢咽,逐渐加以理解和消化;理解记忆:学习记忆某些理论、公式方法,注意它们之间的联系,理解地记忆;课后复习:课后对于课堂上某些难懂或重点的知识点应加强复习,以加深对这些知识点的理解。在学习过程中一定要注意合理安排学习时间,学习效率不是学习时间简单的叠加,学习需要学习效率,只要学习效率高,学习时间可以减少,学习效率高,学习质量自然也就上来了。因此学习方法和学习时间结合得当,事半功倍,成绩也斐然。专业教师在“混凝土结构”课程教学过程中就要对学生讲解学习方法和学习时间之间的相互关系,要求每一位学生在学习过程中逐步找到适合自己学习的最好方法,以提高自身的学习效率和质量。

3.理论计算与规范要求相互结合

“混凝土结构”课程中讲述了大量的理论计算公式,推导过程复杂而难理解,规范规定的构造要求多且细,学生开学领到教材一看,公式多,配筋图多,规范构造要求多,感觉难学发愁,加深了学习“混凝土结构”课程的畏惧心理。其实,“混凝土结构”课程的计算公式都比较简单,容易理解记忆,只要能将结构的相关参数代入公式就能计算,再结合混凝土结构设计的构造要求,以结构的基本参数(如截面尺寸、计算简图、材料特性)的计算为前提,代入混凝土结构的计算公式中设计计算。因此,笔者在教学过程中,对教材中大量的计算公式的推导循序渐进,一步一步深入,在每个公式推导过程中将结构设计规范规定的构造要求贯穿其中,帮助学生们理解记忆,对于课程里面较复杂的公式,在每周的答疑时间安排课后答疑、习题讲解,进行解释与推导,有针对性和有目的性地讲解课程的重难点内容。

4.教学形式多样化和教学手段现代化

教学是一个庞大的复杂系统工程,教学形式应该简单、直观,多样化、科学化,切不能生搬硬套,要有针对性讲授“混凝土结构”课程的重点内容,选择性地因材施教,启发式教学,活学活用。采用多种形式的教学方法:传统教学与现代化教学相结合,课内教学与课外答疑相结合,理论教学与习题作业相结合,视频与试验相结合,等等,不断增强“混凝土结构”课程教学的针对性、适用性和趣味性,以增强学生主动学习和理论联系实际的学习思维。例如,在讲完混凝土结构受弯构件的基本原理之后,任课教师可增加一节课内讨论课,结合教学楼中受弯构件的实例,分两三组讨论,并给予每组学生合理性的分析解释。在教学手段上,笔者应用现代化教学手段,采用多媒体电教化教学,融文字、图片、动画于一体,把教材抽象的理论知识与活生生的具体的工程实际例子结合起来,讲解并扩充混凝土结构设计最新发展动态和最新理论成果,在课内一起探讨和学习,弥补教材内容的不足,开阔学生学习视角,以促进学生学习的兴趣,提高学习的积极性。

三、结语

专业课程教学改革是一项长期而艰巨工作,当代大学生学习知识缺乏主动性,独立思考问题的能力欠缺,大学专业教师应以课程教学改革为契机,不断更新教学理念,探索新的教学模式,探索出一个适合专业教师教授专业知识和当代大学生学习专业知识最佳结合点。综合湖南农业大学这几年的“混凝土结构”教学情况,笔者的教学方法和教学改革取得了一些进展,教学效果显著,得到了学校和学生的一致认可。

参考文献:

[1]覃丽坤,赵天雁,王振,等.混凝土结构设计原理教学法研究[J].高等建筑教育,2009,18(4):80-82.

[2]沈蒲生,梁兴文.混凝土结构设计原理[M].北京:高等教育出版社,2007.

[3]张卫东.混凝土结构课程教学改革[J].高等建筑教育,2005,14(4):60-62.

[4]姚力,葛明兰,尹冶.“混凝土结构设计原理”课程建设探讨[J].中国电力教育,2009,(6):133-134.

土木工程概论笔记篇9

岩土工程课程群作为土木工程专业课程模块的一个重要组成部分,与工程实践有着紧密的联系.在工程教育认证标准和职业资格制度逐渐推广的背景下,土建类行业需要综合能力强、实践能力过硬的应用型高素质人才.本文从教学大纲及内容、教学方法及形式、实验及实践教学、课程考核和教学特色五个方面阐述了我校土木工程专业在岩土工程课程群教学改革方面的具体举措,对于应用型工科院校岩土工程课程群教改具有一定的指导意义.

关键字:

岩土工程课程群;教学大纲;教学方法;实践教学;课程考核;教学特色

1绪论

土木工程专业岩土工程课程群主要包含工程地质学、土力学、基础工程、岩土工程等课程.岩土工程课程群课程特点为理论性与实践性均较强,对于我校应用型的办学定位而言,需要将应用性、工程实践能力及素养灌输到专业课程中去,因此要对该课程群进行教改.国内外部分开设土木工程专业的学校和专家在总结教学经验和勇敢创新的基础上也在探索土木工程专业课程群的教改.周德泉等[1]介绍了长沙理工大学岩土工程课程群建设经验,该校通过引进培养青年人才、优化教学大纲内容、独立编写教材、丰富教学电子资源等途径对岩土工程课程群进行教改并取得较好的效果.王迎超等[2]结合教学经验剖析了岩石力学课程特点,针对在教学过程中发现的问题,提出采用工程案例进行岩石力学课程教改,提升了学习岩石力学的乐趣.程建军等[3]依据学生反馈的教学信息,结合工程实践,对岩土工程课程群之间的课程衔接优化进行了阐述.周德泉等[4]等从精品课程建设、开设双语教学、强化教学团队等方面对地基基础及地质勘察课程群进行教改探索.宿州学院作为安徽省首批示范应用型本科院校,所开设的土木工程专业主要培养具有良好工程实践能力和科学素养的本科生,针对岩土工程课程群在教学中碰到的问题,本文立足于专业课程群模块化的特色,分别从教学大纲及内容、教学形式与方法、实验与实践教学、课程考核、教学特色等方面阐述应用型本科院校土木工程专业岩土工程课程群的教学改革.

2教改内容

2.1教学大纲与教学内容

教学大纲是实施教学进度安排及确定教学内容的指导性文件,在当下课程多、学时少的状况下,如何精简课程教学内容,合理安排教学计划是进行教改首先要解决的问题.其中《工程地质学》是土木工程专业的一门专业基础课,旨在培养学生了解建筑工程地质勘察的目的及方法,学习运用地质勘察报告等资料评价场地的地质条件,为设计和施工提供可靠的地质勘察资料.《工程地质学》[5]教学主要内容有:矿物与岩石、特殊土及工程地质特征、不良地质条件下的工程地质问题、工程地质勘察等.《土力学》[6]是在学习理论力学和材料力学的基础之上,利用力学原理研究土体的物理力学性质以及受荷后土体的强度变化规律,为后续《基础工程》、《路基工程》等专业课程储备理论知识.《土力学》[6]教学内容主要包括:土体的物理性质及工程分类、土中应力计算、土的压缩性与地基沉降计算、地基承载力、土坡稳定分析、地基勘察及勘察报告的运用等.《基础工程》是土木工程专业的一门专业核心课程,其主要阐明建筑物或者构筑物下部地基和基础的有关问题.《基础工程》[7]授课主要内容:地基勘察、浅基础的设计、地基处理、基坑开挖、特殊土地基等内容.《岩土工程》[8]以地基与基础、边坡与地下工程问题为研究对象,主要包含各类岩土体的勘察、设计、施工等内容.《岩土工程勘察技术》[8]主要教学内容:岩土工程勘察方法、土体原位测试、特殊土、不良工程地质场地勘察、新兴建筑岩土工程勘察等.不难发现上述四门课程教学内容很相当部分是重复的,比如:土体的分类在《工程地质学》、《土力学》及《岩土工程》中均有提及;特殊土在《工程地质学》、《基础工程》及《岩土工程》均以单独的小节出现;《土力学》、《岩土工程》课程均讲授土坡稳定性计算机分析内容等.内容的重复不仅会造成学时的浪费,同时也会让学生因知识重复而丧失学习的兴趣.我校土木工程专业在近两年岩土工程课程群教师采用“集体备课、集体研讨”的方法制定相关课程的教学大纲和教学进度表.依据课程安排的先后顺序和后继课程学习的需要,将重复的内容只安排在一门课程内,课上可由授课教师强调此知识点的重要性及其在其他课程中的应用.除此之外,为了凸显我校地方性、应用型的办学特色,对于和本专业联系不太紧密的一些知识点从教学大纲均予以删除,重点讲授和实际工程案例相关的知识点,并邀请当地土建类行业专家进校参与课程教学大纲的修改及完善工作.做到教学大纲和教学内容紧扣专业发展趋势同时兼顾工程能力与创新意识的培养问题.

2.2教学形式与方法

专业课程传统的教学形式如板书和多媒体结合,授课过程以“教师”为主体,学生为客体,学生只是被动的接受教师所讲的知识.由于工程地质学、土力学、基础工程及岩土工程这几门课程理论性性较强,尤其是工程地质学和岩土工程,虽然多媒体课件采用了图片、音视频等素材,但授课发现学生在学习基本定义、原理、公式计算等内容时参与度不高.为了调动学生学习的积极性,采用多种教学形式讲解知识点.比如:在讲解岩石及土体的分类时,通过带学生到标本实验室参观学习,让学生自己总结所见所感,然后再查询书上的表述,加深学生的理解和记忆能力;《土力学》讲解土中应力和地基沉降计算时,不再采用传统的手算,通过留课外作业,让学生通过使用Matlab计算软件进行编程计算,不仅克服了学生怕记公式、怕计算的问题,也锻炼了学生使用常规数值计算软件的能力;《岩土工程》讲解新兴建筑岩土工程技术时,提前两周给学生分组,让学生以小组为单位,自行利用中国知网、网络等资源制作PPT,以组为单位进行汇报岩土工程新技术、新进展,从而提高了学生的参与度.

2.3实验与实践教学

实验与实践教学是体现“应用型”办学定位最为重要的一个教学环节,我校土木工程专业在制定人才培养方案时,实验及实践教学学分占总学分的40%以上,经计算岩土工程课程群所包含的实验及实践学分占总实践学分的大于20%.主要包含了工程地质学实习、土的三相比例指标实验、土的压缩与固结实验、土的直剪与三轴实验、原位测试、基础工程课程设计等内容.对于以下小型的室内实验,依托我校省级煤矿勘探工程技术中心实验室完成.传统的实验教学大部分采用教师讲解原理和操作方法,学生按部就班的操作,记录实验数据编写实验报告.我校土木工程专业对于这部分实验的开设鼓励增加开放性、创新性实验,尽量减少演示性实验,让学生提前准备,在科学的思维前提下自己思考并设计实验,然后通过实验验证方案的科学性.对于较大型的实验,比如《基础工程》中竖向承压桩单桩承载力的测试、抗拔承载力的测试,在保证学生安全的前提下,联系校企合作单位,让学生进现场,直接观察实验操作;岩石力学实验教学采用室内实验和数值模拟相结合的手段,让学生先进行室内实验记录实验数据,然后采用有限元模拟软件FLAC进行模拟对比,不仅让学生参与了实验操作,也提升了学生的科研素养.

2.4课程考核

传统的课程考核模式基本为闭卷考试,平时成绩占30%,期末考试成绩占70%.部分学生在学习的时候存在侥幸心理,为了应付期末考试而突击学习的现象比较严重.为了改变这种现状,我校土木工程专业一直探索着考试改革.以《土力学》课程为例,考试成绩构成为:平时成绩(20%)+实验操作成绩(20%)+末考(60%).其中实验操作考试为学生在考前通过抽签决定要操作的实验,教师依据学生操作的过程及实验结果的记录为其打分.这种方式可以有效地解决部分学生依赖他人而自身不想参与实验的问题.末考采用机试成绩和笔试成绩各占50%的模式,机试利用专业教师所制作的《土力学》题库,多以选择和判断题型为主,主要考核课程内一些零碎、记忆性的理论知识点,解决了学生为了应付考试死记硬背概念,考后就抛之脑后的问题;而笔试主要考核案例分析,不再单纯考核学生套公式计算,让学生在案例中找问题、找线索,然后再利用所学的知识进行解答,题目更灵活,更能有效考核学生的学习和思维能力.这与我校培养工程实践能力强、综合素质高的人才培养目标是一致的.

2.5教学特色

岩土工程课程群是土木工程专业各个方向都要学习的课程模块,我校作为省级示范性应用型本科院校,一直在探寻岩土工程课程群课程的教学特色.伴随着土建类行业已全面实行执业资格制度,我校土木工程专业在教学时,专业课内容紧扣行业最新规范,积极与职业资格考试(如一、二级注册建造师考试、注册岩土工程师考试等)挂钩,把资格考试中碰到的案例推进到正常的教学活动中去,让学生在学校学习知识的同时为毕业后职业资格考试打下良好的基础.以《基础工程》为例,在讲解地基处理的时候,不再拘泥于书本上针对某一个知识点的例题,而是把建造师考试中的经典案例引进来,让学生利用所学知识解决实际问题,从而摆脱学生只知道原理而不会应用的窘境.

3结语

岩土工程课程群各课程之间互有交叉,对于各课程重复出现的内容,在制定课程教学大纲时应合理有序的安排这部分知识点,避免学时的浪费.采用多样且有效地教学方法可以帮助引导学生学习的积极性,并注意培养学生的科研素养.课程考核作为检验学生学习能力的重要环节,要勇于创新,改革考核方法,让学生能够真的参与到学习中去,并且真的能学到有用的专业知识.我校土木工程专业一直积极探索职业资格制度下岩土工程课程群的建设,为了能够培养出工程实践能力更为突出的高素质人才,还需要进一步深化教学改革.

作者:丁点点 单位:宿州学院

参考文献:

〔1〕周德泉,付宏渊,王桂尧,等.突出工程能力与创新意识培养的岩土工程课程群建设实践[J].中国地质教育,2013(4):70-74.

〔2〕王迎超,耿凡,张成林.岩石力学课程的现状与案例教改思路探讨[J].高等建筑教育,2013,22(6):51-55.

〔3〕程建军,杨云峰.土木类专业中岩土工程方向课程群之间的衔接优化[J].中国西部科技,2013,12(4):105-106.

〔4〕周德泉,黄生文,陈永贵,等.地质勘察与地基基础课程群综合教学改革的研究与实践[J].中国地质教育,2009(4):140-144.

〔5〕郭抗美.工程地质学[M].北京:中国建材工业出版社,2006.

〔6〕杨平.土力学[M].北京:机械工业出版社,2005.

土木工程概论笔记篇10

关键词:土木工程;施工技术;节点把握

中图分类号:S969.1 文献标识码:A

1、 前言

随着科学技术的进步和工程实践的发展,土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。例如,就土木工程所建造的工程设施所具有的使用功能而言,有的供生息居住之用,有的作为生产活动的场所;有的用于陆海空交通运输;有的用于水利事业;有的作为信息传输的工具,这就要求土木工程综合运用各种物质条件,以满足多种多样的需求。

2、工程概况

本工程为一幢18层钢筋砼剪力墙结构教学住宅楼,基础为钢筋砼筏板基础。该工程总长51.6米,宽19.0米,高60米。建筑地点位于太原市,工程地址地势平坦,土质为亚粘土,最高地下水位在室外地坪下5.0米。本工程设计使用年限为50年,抗震设防分类为丙类建筑,设防烈度为八度,安全等级为二级,施工质量控制等级为B级。

3、主要施工过程

3.1、基础工程

本工程土质为亚粘土,且基坑开挖深度为4.1米,需要放坡。确定放坡坡度为1:0.5。工程土方开挖量大,故全程采用机械施工,选取反铲挖掘机一台,容量8吨的翻斗车两辆,采用挖掘机端沟开进的方式进行挖掘作业。

施工工艺:(1)开挖过程中应及时将土石方运至现场指定位置放置,严禁场内随意堆砌土石。开挖施工应该严格按照工序进行,禁止随意切断场内临时排水沟道,开挖地槽之前应对要切断的临时排水沟道改道,然后再进行施工,以免导致现场排水不畅。(2)垫层混凝土浇好后,在垫层上抄平并弹好中心线,经检查合格,做好隐蔽验收资料,再砌条形基础、关模扎筋浇地圈梁。(3)基础完成后,应及时进行土方回填。回填土在地基主要受力范围内,压实系数不得低于0.97:填土在地基主要受力范围以下的,压实系数不得低于0.95;地坪垫层以下及基础底面标高以上的填土,压实系数不得低于0.94.

3.2、测量工程

(1)平面控制

平面控制网的布置应遵循先整体、后局部,高精度控制低精度。根据施工平面布置图,选择通视条件好、安全、容易保护的地方,并做好测量标记。使用全站仪进行平面控制网的布设,布设顺序如图所示:

根据建筑红线确定好测量点后,根据测量点测控出建筑的定位轴线,在各轴点埋设标记物,深度不低于0.8米,并用混凝土做以保护。作为施工的放线依据要求轴线间距、线垂直度要符合相关规范,轴线放完后,要先检查轴线的间距、角度关系正确后才能进行细部放线。轴线控制网的等级精度要求如下表:

(2)高程控制

使用水准仪进行高程测量,水准路线的布设形式为闭合水准路线。为了在水准测量中得出正确的数据,在作业前必须对水准仪进行检验与校正,主要内容有:圆水准器的检验与校正;十字丝的检验与校正;管水准轴的检验与校正。水准测量的外业工作完成后,要进行内业的平差计算,其主要环节有:外业手薄的检查,水准路线高差闭合差的调整和高程计算等。高程测量时,记录数据人要笔迹清晰,态度认证,扶尺人要尺子扶直。

3.3、泵送混凝土工程

泵送混凝土工程的施工过程有混凝土的制备、混凝土的运输、混凝土的浇筑和混凝土的养护等。根据混凝土的配合比进行混凝土的制备。水泥、砂、石和水应提前准备好。

本工程采用C30混凝土。由于本工程的混凝土使用量较少,故工程所需混凝土采用预拌商品砼。混凝土浇筑前应先对模板进行检查,模板合格后对混凝土由低处往高处分层浇筑,每层的厚度应根据捣实的方法、结构的配筋情况等因素确定。在浇筑竖向结构混凝土前,先在底部填以50-100mm厚的与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆。为保证混凝土的整体性,浇筑混凝土应连续。本工程采用机械振捣的方式进行混凝土的振捣。本工程的混凝土养护采用自然洒水养护。应在混凝土浇筑完毕后的12h以内加以覆盖和浇水,当日平均气温低于+5℃时,不得浇水;浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态;养护用水应与拌制用水相同;养护时间根据水泥的技术性能确定。当混凝土强度达到设计要求的75%时,方可拆模,所有悬挑构件须待混凝土强度达到100%设计强度且上部全部施工完后方可拆掉模板和支撑。

4、土木工程发展中的问题

4.1 理论研究不能适应工程建设需要

因为土木工程的施工涉及范围比较广,尤其是系统识别、非线性分析、反馈分析、材性分析、最优控制等,当前虽然有一般性基础理论的研究,也有应用性理论的研究,但系统的集成和有价值的应用还比较缺乏。

4.2 、管理体制的问题

土木工程投资高、周期长、材料设备耗用量大,存在多头管理问题,管理责任不能具体落实到位,缺乏施工控制,对工程的前期研究深度不够,对工程的分析和规划不够细致。解决这类问题的唯一办法就是将设计、施工、管理的思想统一起来,使管理责任明得到确并落实。施工单位应主动控制,使责、权、利能够实现系统的统一。

4.3 、缺少验收标准和规范

土木工程施工领域缺乏施工控制的概念和思维方式,无标准可言。也有一些领域有一般性的标准,但相关科学研究不够深入,缺乏系统性和科学性。再加上技术标准和施工规范发挥不出其本质作用,使得土木工程缺乏统一的标准,无法满足施工技术的发展需求。

5、土木工程施工技术发展中的改进措施

5.1、提高施工方案的可行性

土木工程的施工技术范围广,施工中需要考虑的因素较多。因此,在具体施工中,实际现状与设计图纸和既定方案有很大的差距,或者会有突发状况,需要更改设计图纸。为解决以上问题,施工单位与设计单位在方案的制定上一定要加强交流沟通,施工单位要向设计单位提供详细的实际工程概况,设计单位要详细的向施工单位分析设计意图,这样才能提高设计方案的可行性,避免实际施工中出现问题,延误工期,造成不必要的资源耗费。

5.2、建立持续有效的绿色施工制度和管理体系

持续有效的绿色施工和建筑管理体系是保障土木工程施工的重要措施,政府部门必须做好监管工作,制定切实可行的制度和措施,推动对建筑施工。绿色施工制度需要多方面、多行业的协助,应该逐步推进绿色施工制度的完善。对于政府部门的投资项目,在投标书中明确说明可持续发展的规划,并在项目合同中加紧约束;建筑施工方应通过IS014001环保认证的要求,要求施工方将绿色施工纳入施工技术中,将环境保护准则写入合同,并加强建筑施工的监督。

5.3、加强施工人员的培训工作

土木工程在建设中,施工人员缺乏绿色施工意识,阻碍了土木工程施工技术进一步发展。因此,必须加大宣传力度,加强对施工人员的培训教育,提高其整体素质,使土木工程建设中的全体员工都能充分认识到可持续发展的意义,促进土木工程施工技术在未来的发展。

5.4、研发高新技术, 加强质量检测管理

在已修建的土木工程建设中,在使用的过程中很多工程会由于各种因素的影响而使工程整体结构出现损伤或性能降低的情况,这能够保证土木工程的安全使用性能,此外,对建成的土木工程监测也很重要,这样可以及时发现问题,并进行处理。在新形势下,各种新型传感技术、通讯技术以及结构动力分析处理技术都在不断的被应用在土木工程质量监测中,极大的提高了土木工程的施工技术和质量控制管理。

总结

施工技术控制就是要进行实时识别、预测、调整,在允许误差范围内实现最佳设计目标。通过计算机系统模拟施工过程, 求解其内力和位移,对预测值与实测值进行比较分析,若两者误差较大则应调整,直到满足设计要求。施工技术控制施工控制是施工阶段宏观质量和施工状态宏观安全的保证,其实施难度大,涉及材料、体系、理论等多个方面,实施中需要默契配合,共同作业。

参考文献: