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关键词:卓越工程师;项目驱动;职业能力;工程能力
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)30-0102-02
一、引言
“卓越工程师教育培养计划”是我国中长期教育改革和发展规划的重大改革项目,旨在培养适应经济社会发展需要、创新能力强的高质量工程技术人才[1],是国家由工程教育大国迈向强国的重要举措,对提高工程教育人才培养质量具有重要指导作用。
2013年,教育部、中国工程院印发的《卓越工程师教育培养计划通用标准》本科工程人才标准中规定了各类工程型人才培养应达到的基本要求,为企业和学校制订标准指明了方向[2]。在本科工程型人才培养通用标准中规定:本科工程型人才应具有分析、提出方案并解决工程实际问题的能力,能够参与生产及运作系统的设计,并具有运行和维护能力,具有信息获取和职业发展学习能力。
《施工组织与管理》是工程管理专业的专业核心课程之一。对工程管理专业学生综合职业能力的培养和职业素质的养成起到支撑作用。其主要任务是介绍流水施工、网络计划技术相关知识及单位工程施工组织设计内容和方法,使学生掌握施工组织与管理的基本知识和一般规律,能拟定施工方案,安排施工进度,进行施工现场平面布置。传统的施工组织与管理不论从教学内容、教学方法、课程设计安排和考核方式都无法满足卓越工程师型人才培养模式的需要,《施工组织与管理》课程改革势在必行。
二、课程改革措施
1.重组课程教学内容。单位工程施工组织设计内容包括:工程概况、施工流程、主要施工过程的施工方案、编制施工进度计划、资源需要量计划、绘制施工平面布置图等。教材内容按顺序依次为:施工项目组织概论、流水施工的基本原理、网络计划技术、施工组织总设计、单位工程施工组织设计、施工项目进度控制、施工项目现场与生产要素管理、施工项目后期管理。采用任务驱动法教学[3],将教学内容分解,对教材结构重新组合,以单位工程施工组织设计为任务主线,在开学初提出本课程的任务要求,结合课程设计任务书,将教材内容贯穿其中讲解,项目驱动化教改内容调整图见图1。学生分组完成项目任务,在执行任务过程中发现、提出、解决问题。
2.利用实践与创业基地提高学生工程能力。单位工程施工组织设计内容包括:编写施工流程、主要施工过程的施工方案,以往的教学中学生由于缺乏工地现场实践经验,对施工方案的编写内容显得空洞乏力,课程在培养学生实践能力上存在不足。在“卓越工程师”培养模式下,强化课程对学生工程能力和创新能力的培养。迫切需要建立校外实习基地,但由于近几年高校扩招,学生人数增多,受到实习经费和安全管理等因素制约,许多单位不愿接受学生实习,校外实习基地较为紧张[4];此外,普通多层建筑建设周期一般在一年以上,学生的实习期只有几个月,学生即便到了工地也不能系统掌握一栋建筑物的施工过程。
为解决这一问题,依托与建筑公司共同打造的建筑工程实践与创业基地[5],以学校建设国际交流中心为契机,探索校企联合培养人才的新模式,构建适应社会与企业发展需求的创新型、应用型人才输送结构。在实习基地,采取实习教师带队,授课教师和企业专家联合指导的方式,学生得以在校期间定期到基地实习,了解施工流程,为《施工组织与管理》课程课堂教学和学生课程设计均提供了便利条件,大大增强了师生的实践动手能力,教学质量大幅度提升。
3.以职业能力为本位的课程设计。对我校08工程管理专业50名毕业生的调研结果显示,工程管理专业毕业生有64%学生所从事岗位是现场施工员或技术员。《施工组织与管理》课程内容的学习对于学生职业能力的培养和职业素质的养成起到支撑作用[6]。以往的施工组织与管理课程设计过分强调宽口径,缺乏对学生职业能力的培养[7],学生对课程设计与将来的职业方向之间的联系不清晰。课程改革中,结合工作岗位进行课程设计。改集中课程设计为分散式,在开学初对学生提出课程设计任务要求,让学生带着问题听课,集中在工地实习时,结合工程的实际情况,共享企业资源,重新审核原单位工程施工组织设计方案,最终完成一份符合工程实际的方案[8]。在这种模式下,学生上交的课程设计方案更多样化,有更多的自由拓展空间[9],大大增加了学生的专业知识面。课程设计考核成绩由学校任课教师和企业导师按百分比给出。
4.通过BB平台进行师生互动和生生互动。教师通过Blackboard在线教学管理平台向学生展示:教学大纲、教学周历、授课课件、作业、测验以及其他教学资料。课后教师通过BB平台发表授课博文反思教学过程[10],学生向教师提交听课日志,对听课内容进行归纳总结,并提交学习心得体会,实现基于课堂、网络辅助的教与学活动,加大了师生交流和生生交流程度[11]。
5.其他改革措施。除项目驱动化教学外,部分内容教学中采用翻转课堂,例如:土方工程施工方案、降水工程施工方案。课前安排任务,学生分组预习目标,打造“先学后教”的翻转课堂教学模式,提高了学生参与课堂的兴趣。
课程设计采用西西网络图、project软件进行工程进度计划安排,编制:双代号时标网络图、横道图、单代号网络图、S曲线图、斜率图等,进度计划完成后,可以Microsoft Project文件(2003、2010)、EXCEL文件、AutoCAD文件、bmp、jpeg格式输出。
课程教学内容与《建筑施工技术》、《工程估价》、《工程项目管理》等课程紧密联系。
三、总结
在“卓越工程师”培养模式下,从课程内容选取、实践能力培养、课程设计组织,网络教学等方面展开《施工组织与管理》课程改革,配合部分模块的翻转课堂,切实提高了教学效果,提高了学生的工程能力和创新能力。
参考文献:
[1]董倩,周兆银,万虹宇.工程能力与创新:卓越土木工程师实践教学体系的构建与教学改革[J].职教通讯,2012,(33):32-36.
[2]李大华,张克仁,姚燕生,陈杰.基于卓越工程师教育理念下的土木工程施工课程改革的探索[C]//会议/第三届教育技术与培训国际学术会议,第3卷.武汉,2010年11月27当日-28日,美国IEEE出版社出版,2010:376-379.
[3]丁舒媚,唐杰.《建筑施工组织》课程项目化教学改革探索[J].河南建材,2013,(4):196-198.
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[5]罗亚琼,张义坤,刘利莎.基于工作过程的《建筑施工组织设计与管理》教学改革[J].教育教学论坛,2014,(23):63-64.
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[7]方张平,黄伟,李奇.浅谈建筑施工组织与管理课程教学改革[J].吉林省教育学院学报,2014,(9):70-71.
[8]杨璐,张文学.土木工程施工课程教学改革思考与探索[J].高等建筑教育,2015,24(1):79-82.
[9]姚金星.《土木工程施工组织》课程教学改革探讨[J].长江大学学报:社会科学版,2008,(6):271-272.
关键词:土木工程;施工;管理
中图分类号:S969.1 文献标识码:A前 言:改革开放以来,随着我国经济的不断发展,我国的建设建筑行业也取得了较大的进步。但是土木施工过程中存在很多问题,管理不够规范,质量安全等问题。施工的管理过程是指对工程项目的进行全方位全过程的规划组织,协调生产,同时与我国的施工管管理体制改革,招标制的推行相伴随的。土木工程施工管理的标准也有了新的要求以及管理办法,以下我们将根据《工程施工项目管理规范》里面的规定,针对我国当前的土木工程施工管理简述几点建议。1.我国土木工程施工项目管理的现存问题
1.1 招投标管理的不规范,主要体现在地区还有行业的保护主义较为严重,在招标的过程中,存在较多的弄虚作假的行为,以及承包的价格不合理。1.2对工程的监理的力度不够,素质方面也有所差距,对工程的监理要从项目的可研究性,设计,施工交付等方面进行全方位的监理。目前我国的工程监理工作注重的是施工现场的质量监理,签认等工作。但是近期由于施工监理等原因导致的豆腐渣工程屡屡发生,给国家还有人民造成重大损失。1.3该项目的法人制不能有效的落实土木工程的投资运行越来越呈现出多元化,立体化的形式,在投资与运行的主体中包括建设管理,运行经营等的投资与还贷一体化的项目法人制的运行;还有一些是筹资建设的是一个单位一些人,而运营还贷的又是其他单位一些人;这些短期化的运营机制必定会影响到对项目的管理。1.4 合同管理所存在的问题对合同管理管理的不规范可分为两种,一是,站在甲方的角度看合同,会觉得制定的合同并不公平,并不能代表自身的利益。《土木工程施工标准合同条件》中的合同条件被广泛使用在建筑行业之中,其合同条件中就存在着不公平的一面,因而在施工管理的过程中就比较为难。二是双方在施工投标的时候所承诺的与所实施的并不一样。因为投标时列入的项目在实际中很难落到实处,这样会影响到项目管理的质量与效果。1.5 一些设施单位对工程项目非法的转包现象由于工程造价比较低,施工单位需要靠广种薄收来维持生计,从项目之中抽取定额资金,一些施工管理相对比较粗放,不能对项目的制造成本等指标进行确切的分析。
1.6 建筑所使用的资金并没有实现有效的运用现在的工程造价越来越低,一些施工企业为了维持生计从项目中里面抽出一定的资金,这样就会造成工程的资金缺口比较大,对工程项目的施工带来直接的影响。建筑资金无法有效的运转,进而造成施工管理过程中的施工质量问题。
以上简要介绍一下当前土木工程管理所存在的问题,以下我们将针对产生这些问题的原因做简要分析。2.问题存在的原因分析 这些问题产生的原因主要原因有以下三个:首先土木工程在施工的过程中有着特殊的方面包括单间性还有永久性,因而为了适应工程的特殊性就需要对整个土木工程进行全方位的,全过程的管理,同时还要对整个工程项目进行质量方面的监控。简言之,产生该问题的原因是土木工程的施工特点跟现在工程管理机制之间的冲突而产生的原因。其次,根据国家的《建筑法》《建设工程管理条例》等一些法律法规,但是虽然有很多规章但是执行力度不够,这些规章并不能有效的实施。 最后因为我国的国企体制对国有企业的劳资,分配用人等制度的滞后,并没有形成责权的有机的统一机制,这样在一定程度上存在一定弊端,因而土木工程施工在项目管理中的责权利的脱节现象是土木工程管理问题产生的原因。3.解决这些问题的相关措施土木工程项目的管理是一个相对较复杂的过程,要想有效的运行就需要有一个有效的管理运行体制。首先要加强施工项目的质量管理,需要我们建立一个完整的管理体系,把质量管理体系落到实处,并从根本上解决管理问题。与此同时还要加强对人,材料以及施工机械的控制,努力调动工作人员的积极性,责任感,确保工程质量。其次我们要提高施工的监理的管理水平,一个企业的管理水平可通过对施工现场的管理水平来反映,我们要通过严格的规章制度来约束监管人员,加强对现场的施工环境的提高,重视对环境的改善,对工作现场的改善。管理人员同时要保证施工人员的人身及财产安全,做到全方位的监督管理。可建立一个如下的质量组织管理系统:
加强从项目经理到操作人员的每一个步骤的质量监控工作。
再有我们要不断的强化对合同的管理,在施工过程中我们要严格的按照承包合同来履行,按照合同规定的标准日期定时实现合同中的项目。我们要把合同条款里面规定的工期质量等定位管理的目标,进而进行科学的施工生产,总承包商要跟分包商们签订分包的合同,总承包商要对工程实施全面的负责。最后针对运行机制,要建立一个两层分离,两制建设的运行机制,不断地促进管理层面还有作业层的分离,使各级责任明确,形成压力与动力的有效统一。
4.结 语目前我国的土木施工管理还存在很多问题需要解决,各承包商,单位应总结问题,努力提高施工管理水平,加强施工管理的有效措施。加强土木工程的施工质量管理,进而保证施工顺利的进行。
参考文献:[1]王利文.张立群.土木工程施工技术.中国建材工业出版社,2007年2月第一版
[2]土木工程施工手册,中国建筑工业出版社,2003年6月
Abstract: Graduation design is the most important link in the practical teaching of civil engineering major, and is important stage of achieving the objectives and requirements of professional development. The quality of graduation design is an important index to measure the higher education and teaching quality, and it directly affect the development of students' ability after they go to work, and also reflects the university's educational level. According to the teaching practice of graduation design of civil engineering major, this paper summarized some of the practices and thinking of graduation design teaching from the selection, teachers' arrangement, performance evaluation and other aspects.
关键词: 创新能力培养;土木工程;毕业设计;课题模块化;教师多元化
Key words: innovative ability;civil engineering;graduation design;subject modular;teacher diversity
中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)05-0013-02
0引言
毕业设计是土木工程专业教学计划中最重要的一个实践性教学环节,也是实现本专业培养目标要求的重要阶段,具有时间长、内容涉及面广、综合性和实践性强等特点。通过毕业设计这一实践环节,培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能,分析、解决和处理工程实际问题的能力。毕业设计作为培养学生创新精神和工程实践能力的一次较为系统的训练,应特别注意综合能力的培养:①调查研究、查阅中外文献、收集资料和自主学习的能力;②理论分析、制定设计方案或试验方案的能力;③分别运用程序和人工进行设计、计算和绘图的能力;④实验研究、数据处理及解决问题的能力。显然毕业设计是培养学生自主创新和工程实践能力的一种良好途径,可以使学生得到工程师的初步训练。
毕业设计质量的好坏、是衡量高等学校教育、教学质量的一个重要评价指标,它直接影响着学生毕业走上工作岗位后能力的发挥,同时也反映了高校的办学水平,怎样提高毕业设计的质量是本科教育的一项重要内容。下面以本院土木工程专业建筑工程方向为例,介绍毕业设计实践教学的改革思路和实践,为从事这项工作的老师提供参考。
1做到毕业设计课题的模块化
毕业设计课题应有利于巩固、加深和扩大学生所学的专业知识,有利于学生得到全面的、综合的专业技能训练,有利于培养学生的独立工作能力。设计课题应尽可能贴近实际工程建设项目、或与解决某专项工程难题的科研相结合,以充分调动学生的学习积极性和主动性,增强学生的责任感,激发他们的工程实践能力和自主创新能力。
为了使学生能够根据自身的兴趣爱好、今后的就业方向等,选择自己喜好的课题进行毕业设计,要求毕业设计课题模块化。根据本院多年的实践与探索,土木工程专业的毕业设计课题主要包括工程项目设计、科研及施工技术三大方模块面。
工程项目设计模块设计题目一般直接来源于设计院,也可由老师拟定。毕业设计的选题应充分考虑到设计的可行性,课题难度应适中、同时要与建筑业的发展紧密联系,题目的覆盖面应该尽量广一些。既可选择钢筋混凝土框架结构、又可选钢结构。框架结构应包括建筑设计、结构设计等二部分。一般可选规模适中的公共建筑如综合楼、商住楼、办公楼、教学楼、实验楼等实际工程。手工绘制建筑图不少于2张,结构图不少于3张,以训炼绘图基本功、磨练其心智。其余利用绘图软件AutoCAD或天正建筑设计软件进行计算机绘图,以提高学生的动手能力和计算机应用水平。计算书要求手工计算、并用PKPM设计软件进行核算。
科研模块毕业设计选题一般来自指导老师的纵向或横向课题。如混凝土碳化、再生骨料混凝土、高性能混凝土、混凝土楼板裂缝的控制等大量应用性强的课题,深受用人单位和学生的欢迎。学生在老师的指导下,首先要查阅大量参考文献(一般应不少于30篇),对课题的国内外研究现状有较全面的了解,撰写开题报告。提出科研课题的基本内容和拟解决的主要问题、完成课题的方法、步骤及进度安排。然后综合应用所学知识,同教师一起制定科研方案、通过试验或理论分析,协助老师解决与研究项目相关的科学难题,并写出研究报告。通过科研模块毕业设计,可培养学生应用所学知识解决科研问题的能力,培养学生严谨的科学态度,为学生今后继续进行学业深造及从事科学研究打下基础。
施工技术模块毕业设计与施工现场管理、施工技术及施工组织等有关,主要培养学生利用所学专业知识,特别是施工方面的知识,编制专项施工方案、施工组织设计的能力,或解决工程施工及管理中问题的能力,为学生今后走向与施工有关的工作岗位打下坚实基础。施工技术型毕业设计一般来源于真实的实际工程,包括各种类型的施工方案设计、施工组织设计、经济分析等内容。对于这类课题应要求做到数据计算与图表、文字相结合;针对性强、避免雷同、抄袭;多方案进行技术、经济分析。
2实现教师与学生的双向选择
毕业设计的课题由具备相应资格的教师提出申请,并撰写毕业设计课题方案,再由毕业设计指导委员会对各个课题方案进行考察和可行性研究,最后将课题方案公布于网上。
关键词:建筑施工组织; 施工组织设计;编制工作;探讨
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
一、基本建设程序
我国新建项目的建设程序主要包括立项决策阶段、设计及准备阶段、实施阶段和竣工验收交使用阶段。
二、施工组织设计
(1)分类; 施工组织设计分类有以下几种:一按编制的主体分类建设方的施工组织设计 承建商的施工组织设计 。二按编制的对象分类:①施工组织条件设计;②建设项目施工组织总设计;③单项工程施工组织总设计;④单位工程施工组织设计;⑤主要分部分项工程的施工组织设计。三按编制的时间和深度分类:①投标项目的施工组织设计(或规划)大纲;②承建项目的施工组织设计 。
(2)内容;施工组织设计的一般内容如下:①工程概况②开工前施工准备③施工部署与施工方案④施工进度计划⑤施工现场平面布置图⑥劳动力、机械设备、材料和构件等供应计划⑦建筑工地施工业务的组织规划⑧主要技术经济指标的确定。 在上述几项基本内容中,第③、④、⑤ 项是施工组织设计的核心部分。
(3)编制;施工组织设计编制的依据主要有以下几方面:①建设地区的工程勘察和技术经济资料如地质、地形、气象、地下水位、地形图、地区条件以及测量控制网等;②计划文件如国家批准的基本建设计划、工程项目一览表、分期分批投资的期限、投资指标、管理部门的批件及施工任务书等;③建设文件施工组织总设计一般应依据批准的初步设计或技术设计、已批准的总概算计划文件等,单位工程施工组织设计则应依据本工程的全部施工图以及所需的标准图以及详细的分部、分项工程量。 ④工期要求包括本工程开竣工时间的规定和工期要求,以及与其他项目穿插施工的要求等;⑤国家及建设地区现行的有关规范、规程、规定及定额;⑥有关技术新成果和类似工程的经验资料等。最后两项主要在编制单位工程施工组织设计中考虑。
三、编制程序
它包括:①、准备工作。土木工程施工是一个复杂的组织和实施过程,开工之前,必须认真做好施工准备工作,以提高施工的计划性、预见性和科学性,从而保证工程质量,加快施工进度,降低工程成本,保证施工能够顺利进行。②、施工部署。施工部署是在充分了解工程情况、施工条件和建设要求的基础上,对整个建设工程进行全面安排和解决工程施工中的重大问题的方案,是编制施工总进度计划的前提。③、施工方案。施工方案的拟定要重点解决下述问题: 工程中的关键技术路线及关键分部工程的施工方案和主要工种工程的施工方法。④施工计划。工程施工进度计划以工程概算或工程预算的工程量以及施工方案为基础,并应考虑规定工期和技术物资的供应条件,遵循各施工过程合理的工艺顺序,统筹安排各项施工活动。它的任务是为各施工过程指明一个确定的施工日期(即进出场的时间计划),并以此为依据确定施工作业所必需的劳动力和各种技术物资的供应计划。施工进度计划通常采用水平图表(横道图)或网络图表达。施工进度计划图表应该完整地反映工程施工设计的主要内容。水平图表分为左右两部分,其左边为基本数据,如施工过程名称、工程量、定额、劳动力和机械需要量等;其右边为计划进度,上方为施工过程作业进度线,下方为劳动力及主要材料每天需求量动态曲线。⑤ 施工平面图通常用1:200~1:500的比例绘制,一般应在图上标明下列内容:建筑总平面上已建和拟建的地上和地下的一切房屋、构筑物及其他设施的位置和尺寸;移动式起重机(包括有轨起重机)开行路线及垂直运输设施的位置;各种材料、半成品、构件以及工业设备等的仓库和堆场;为施工服务的一切临时设施的布置(包括搅拌站、加工棚、仓库、办公室、供水供电线路、施工道路等);测量放线标桩,地形等高线,土方取弃场地;⑥安全、防火设施。
以上是施工组织的主要内容,下面我说说我对施工组织中应注意到的问题,可能有很多地方不对,希望各信体谅。
通过查得的资料,我总结了几个施工组织设计编制的要点,如下:
1、认真分析研究建设方的招标书及其资料,详细做好各方面的调查研究工作,包括对企业多方面实际情况的清楚了解,确保获得真实的第一手资料。
2、应该重视施工部署和施工方法的选择。
3、应该科学准确、合理地安排施工顺序,包括施工流水组织,流水段的划分,装饰工程与电气,给排水、暖通等安装工程立体交叉、内外同步作业等。
4、施工方案要围绕进度计划来制订,对工程量大、占用施工工期长、施工技术复杂、在施工中占有重要地位的施工过程,需要制订具有针对性的施工方案,要充分体现新技术、新工艺、新设备、新材料的应用及优势,使招标方确信本企业的实力。编写原则是:重点突出、兼顾全面、结合实际、先进合理、语言简练。
5、编制好进度计划。进度计划是施工组织设计的中心。编制者首先要根据工期定额和本单位自身的人力、物力、机械化程度,计算出在正常情况下能够取得理想效益的最佳工期,以利和投标书要求的工期进行比较、调整,但进度计划编制时的控制工期要比招标书要求的工期略有提前,用以增强投标的竞争力。因此,必须从实际出发,根据控制工期、建设项目的规模、结构、资金提供情况,制定出一个优化的进度计划,不仅要明确重要节点(如土方、基础、主体等)的完成日期,有时候对复杂的施工过程,还要排出详细的进度计划,如在钢筋砼主体结构施工阶段,明确砌体的插入时机,内粉刷、门窗、楼地面工程的施工安排,或机装、电气、水、暖通的配合与插入等。
同时必须制订好相应的保证工期的措施。
6、投标施工组织设计的进度计划宜用条形图,其进度表清楚、明了,而施工用施工组织设计中进度计划宜用网络图,网络图更能反映工序间的流水、交叉、配合作业,并更适合计算机管理。
7、制订好保证工程质量的技术措施,质量是工程建设的核心,投标者应根据招标书中要求的质量等级或高一级的质量等级和企业的自身素质,施工验收规范、质量等级评定标准来制订保证质量的技术措施,切忌低于招标书中要求的质量等级。
8、工程质量保证措施,一是制定各分部、分项工程中重点部分、特殊部位的质量保证措施;二是易发生质量通病的施工部位、施工工序的质量预防措施。
9、规划好施工平面布置图,搞好文明施工,这些虽然不是直接影响工程质量的原则问题,但是确是衡量投标方施工管理水平高低和是否注重社会效益的一个重要方面,招标方往往也相当重视。
四、施工组织设计的作用
施工组织设计的管理可以实行以下几种管理:
实行动态管理:工程施工过程中,不可避免地会遇到意想不到的各种问题,如设计变更、自然因素等影响,各阶段施工进程的变化造成的现场方案的调整,因此必须根据变化了的现场实际进行动态管理,对施工组织设计中不适宜部分进行必要的修改、补充、优化,以达到既定的建设目标。
实行分层管理:项目法施工的推行,管理层与作业层分离,以及固定工人逐步减少的情况,势必引出总承包与分包的现象,中标单位从过去的直接管理,直接技术交底,变为间接管理,间接技术交底,因此应施工组织设计进行分层管理,明确总包与分包单位、管理层与作业层的技术权限、职责与工作程序。
五、结语
总的来说,施工组织设计编制工作是工程技术和施工管理两大要素互相结合或结晶的过程。因此若想做好施工组织设计的编制工作,适应新时期的要求,要始终把坚持施工组织设计作为指导性文件,赋予其权威性,在编制、审批、实施、修正与经济核算等环节,均给予应有的地位,对编制人员的劳动成果给予承认和报偿,以利进一步提高施工组织设计的编制水平。
参考文献:
[1] 孔德荣, 刘中富. 浅谈建筑施工中钢筋工程施工方法[J].理论纵横,2007(9).
[2] 刘永辉.钢筋工程施工方法浅谈[J].建筑工人,2007(10).
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【关键词】翻转课堂;土木工程;教学;改革
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).
[3]杜国锋,赵彦.土木工程施工系列课程立体教学模式的探索[J].高等建筑教育,2006(2).