前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇土木工程实践总结范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
与其他专业相比,土木工程专业更具实践性。实践教学,作为土木工程专业的重要组成部分,极为重要。近年来,土木工程专业在实践教学环节存在各种问题,导致这种现象出现的原因是多方面的。值得关注的一点就是,必须采取措施对这些问题予以有针对性的解决,才能确保土木工程专业实践教学活动的顺利开展。
一、土木工程专业实践教学的重要意义
土木工程专业集实践性、社会性及群体性为一体,其培养目标的要求更高,需要在德智体全面发展的前提下,符合社会主义现代化建设的标准。为此,除了需要掌握土木工程专业的基本理论知识,还需要通过工程师的基本训练,这样的人才才是社会需要的专业人士[1]。土木工程专业实践教学具有以下作用:首先,通过实际操作检验学生所学的理论知识是否扎实,同时也能提高学生对理论知识的理解能力。其次,是学生接受专业新知识和掌握新技术的有效途径。学生通过实践,不仅可以提高自身的实际操作能力,而且在发现问题、分析问题和解决问题方面,能力也会有所增长,以实践带动理论的学习。最后,是培养学生学习兴趣和创新能力的有效方式。实践教学与生活密切相关,学生在实践学习过程中,感受到乐趣,自然就会深入学习,不断进行创新应用。因此,在土木工程专业中,实践教学和理论教学是不可忽视的重要组成部分,做好实践教学工作,是培养土木工程专业人才的重要途径。
二、土木工程专业实践教学中存在的问题
(一)实践教学和理论教学比例失衡
由于实践性教学是基于理论课内容进行的,所以,在课程教学的过程中,教师往往不会把更多的注意力集中于实践教学上,只会重视理论教学。而且,在研究型高校中,教师大多不是单纯地承担着教学任务,还需要开展科研、社会服务等方面的活动,使得教师很难有精力集中投入实践教学环节中[2],后果就是教师在完成理论教学任务后,对学生的各类实验和实习缺少及时专业的指导。除此之外,教学时间和教学条件等因素,也是导致实践教学和理论教学比例失衡的重要原因。实践教学需要充足的实验课学时和实验教学内容,才能确保由学生动手操作的基础实验顺利进行。而高校为了完成教学任务,对这一方面缺少重视。各类实习时间不充足,也是一个重要原因。实习是实践的重要环节,是否按照实习指导计划和考核方案进行非常关键,这对实践教学效果有很大的影响作用。
(二)缺少充足的实践教学环节经费
当前,一些院校存在实践教学环节经费不充足的现象。这些院校由于种种客观原因缺少软硬件设施,更缺少实践教学环节经费,主要体现在两个方面:其一,实验经费短缺;其二,实习经费短缺。由于实习和实验都是实践教学的基础环节,若不能有效保证其顺利进行,学生对实验设备和仪器的操作不能完全掌握,将影响课程目标的实现。一般而言,高等学校土木工程专业指导委员会对本科基本教学实验项目有明确的规定,学生的动手能力和实践操作能力尤为重要。但若缺少资金投入,将难以实现这一要求。经费少还会造成学生在实习过程中实习内容不全面的状况。对土木工程专业而言,在施工现场的实习是一个不可或缺的阶段。学生在实习阶段不仅要对部分施工工序、招标投标、组织管理和工程监理有所了解,而且在工程预决算和事故处理等方面也应该兼顾[3]。但缺少资金,就不能同时兼顾到这些。
(三)实践教学内容和形式缺乏自主创新性
根据土木工程的专业性要求,土木工程实习环节是在与课程配套的实验内容的基础上,增加地质、测量、认识、生产和毕业设计等方面的实习内容。这些实习环节多且不集中,没有考虑土木工程专业的实践性特征,内容也过于片面,不够规整。此外,课程设计和毕业设计的内容,不够充实和多元化。例如,一些毕业设计题目是钢筋混凝土框架结构,但由于结构型式不够多样,造成房屋建筑设计对象主要以宾馆、教学楼、图书馆等为依据进行。房屋建筑设计对象的层次划分并不清晰,致使基础结构设计不能全面考虑复杂的基础型式的内容。针对桥梁工程课程设计,其并未对其他桥型的设计内容有所涉及,只是单纯地进行简支梁桥设计内容的学习。这样一来,对学生的设计计算能力会产生非常大的不利影响。针对各类实验与设计,一般会编制内容翔实的指导书,学生在进行相关实践时,不多加考虑,缺少创新性。另外,在实践教学过程中,相互抄袭也是阻碍学生提升创新能力和意识的因素之一。
(四)缺少有效的监督和考核管理
目前,在土木工程的实习组织形式下,教师的指导作用不能被凸显,实习质量的高低与学生自身的主观能动性有密切的相关性。若学生的主动性相对较弱,影响的不只是实习质量,更会威胁到学生自身的人身安全。针对非集中实习的学生,学校在考虑经费后,难以确保对每个学生的实习进行全面的检查。这样一来,学校只能以学生返校后的实习成果为依据进行评价,忽视了监督最重要的过程管理环节[4]。另外,各高校在进行实习教学总结和管理时,对实习中出现的经验和问题总结不到位,特别是审查实习场地和执行管理制度方面。造成这一现象的原因在于,高校未做好实习前的管理工作。
三、针对土木工程专业实践教学中存在问题的解决对策
(一)树立新观念,突出实践教学的地位
针对实验教学中出现理论与实践比例不均衡的问题,发现有一部分原因是受传统观念的影响。要想解决土木工程专业实践教学中存在的问题,必须让教师和学生的观念发生变化,主要目标有:第一,以创新性实验指导思想为基础,开展土木工程专业实践教学活动。第二,通过一切有效手段开展实验教学活动,以确保土木工程专业理论和实践同等重要。为此,不可忽略:首先,在教师待遇方面,专职实验教师和理论课教师待遇不能有较大的差距。其次,安排课程计划时,实验课时和理论课时需要分别安排,且在计算实验成绩学分时,不可混为一类。最后,支持学生开展创新实验和科研活动。这样才能帮助学生和教师树立新观念,突出实践教学的地位。
(二)增加实践教学经费,改善实践教学条件
为了改善实践教学条件,必须投入大量的实践教学经费。土木工程专业在实验教学中,实验设备和材料的使用量较大,若有充足的经费,将可以确保校内实验室场地建设和配置实验设备符合标准需求。此外,建立校外实习基地,也是实践教学最有效的途径。例如,吉林大学在实践教学环节中,建立了兴城实习基地。除了要确保校内实验室场地建设和配置实验设备符合标准需求及建立校外实习基地外,学校也不能不重视与相关企业建立稳定的合作关系[5]。企业和生产单位能够为本专业的学生提供不同的教学环境和教学资源,这对高校学生而言,是非常好的实践机会。通过切身参与,能有效避免学校教育与社会需求脱节的现象出现。
(三)创新实验教学内容
在土木工程专业的实践教学环节,实践教学内容须进一步进行创新和拓展。由于土木工程专业的实践教学涉及实验、实习、课程设计、科学研究、竞赛、毕业设计等环节,项目多,内容繁杂,所以必须在构建实践教学与理论教学体系的基础上进行合理的规划安排,以免不能从整体上确保学生实践和创新能力得到提升。在普通教育课程上,对化学、物理和数学都有相应的实验安排。另外,在学科基础课和专业课的理论内容的基础上,增加实验,以免设计性实验、综合性实验的比例较低。在课程设计、实习和生产实习内容方面,要避免各环节内容出现不统一和不连贯的现象。同时,实践教学内容尽量不要脱离实际工程,学生才能以实践环节中认识的知识尽快地掌握新工艺和新方法。
(四)做好考核和生产实习教学总结工作
由于考核与教学质量有关联,所以须重视对待。在开展实践教学活动的过程中,考核不仅要重视考核方式的选择,而且也不能忽略监督管理过程。针对考核重点,依据学生实践中的表现进行评判,评判标准以主动性和创新性为基准。若只主观地评价每个学生的实习成绩,难以充分调动学生的学习热情,因此,针对非集中实习的学生,要以标准的实践教学评估体系为衡量基准进行评估,否则,将难以真实地反映学生的实习态度和动手动脑能力。完成实习后,实习组全体教师要做好生产实习教学总结工作,针对实习中出现的问题进行分析,以免再犯。
四、结束语
在重视能力培养和素质教育的大环境下,土木工程专业的实践教学还须进一步完善,才能提升教学水平。针对土木工程专业实践教学中出现的问题,如实践教学和理论教学比例失衡、缺少充足的实践教学环节经费、实践教学内容和形式缺乏自主创新性及缺少有效的监督和考核管理等问题,必须通过树立新观念,突出实践教学的地位,增加实践教学经费改善实践教学条件,创新实验教学内容及做好考核和生产实习教学总结工作予以解决,才能实现教学目标,取得较好的教学效果。
参考文献:
[1]董倩,刘东燕,黄林青.卓越土木工程师实践教学体系构建[J].中国大学教学,2012,(01):77-80.
[2]华昕若.土木工程实践教学环节问题分析和对策[J].亚太教育,2015,(36):101-102.
将CAD课程融入土木工程制图,可以有效简化土木工程制图的流程,课程大致内容由浅到深,由简到繁。同时土木工程制图比较注重理论与实践的有机结合,总体的系统结构性较强,CAD课程相对注重数据的严谨简洁。本篇文章主要介绍了CAD课程融入土木制图的优点,深刻的剖析了教学目标,随着信息经济时代的快速发展,社会普遍急需土木工程制图相关方面的人才,CAD课程教学可以培养学生的基础知识,扩展土木制图人才的知识面。
关键词:
土木工程;制图融合;CAD课程;教学法探析
1土木工程制图和CAD课程体系介绍
土木工程制图是土木建筑行业必须研修的基础专业课,土木工程制图主要分为两个部分,第一类是画法几何制图,第二类是工程制图。两者制图法在桐庐工程制图专业当中,发挥着不一样的作用,首先画法几何制图主要是根据理论制图基础,进行总体概括性的制图。然而工程制图要求极为精细,工程制图需要将每一个细节计算非常精细,大部分是在剖析空间平面上所表述的立体图形,工程制图是一种比较清晰严谨的图示方法。画法制图几何最主要的绘图特点就是,任何绘图都是根据理论而付诸于实践的,整体构造系统性较强,但是表现出来的绘图成品确实比较抽象。工程制图和画法几何制图之间有着千丝万缕的关系,画法几何制图的理论具体实施方案就是工程制图,可以形象表达出土木建筑的整体构造以及内部分配配件。CAD课程主要是培养土木工程专业学生,丰富的空间构造能力和思考逻辑思维能力,在一定程度上提高土木工程专业学生的阅读能力和绘画制图能力。CAD课程简单来说就是通过计算机来绘制土木工程制图,在土木建筑整个构造方案设计过程中,CAD课程可以教授学生构思建筑的初步绘图。从而进行初步的绘图设计,精准计算建筑物的结构信息,最后起到检验施工方案是否正确执行的作用,就目前的土木建筑与CAD课程结合情况来说,可以有效推动建筑领域的快速发展。
2土木工程制图融合CAD课程的教学现状
2.1无法利用CAD绘制出满足规范和标准的施工图样
将CAD课程软件应用到土木工程建筑,虽然在一定程度上,有利于土木工程专业的学生开展高效的课堂学习,但是新研制的CAD课程存在着一定的技术缺陷。将CAD课程直接应用于土木建筑专业学生的学习,无法利用CAD课程绘图软件,绘制出符合规范和标准的施工建筑样图。CAD课程软件是一种独立思考的教学模式软件,就目前情况来讲,绝大部分的高等院校,将CAD课程软件设置为土木建筑教学计划当中。但依旧是依据传统的土木建筑制图教学方案,大部分高等院校将土木工程制图和CAD课程教学,分别安排在不同的年级进行阶段授课。在土木建筑工程绘制图表设计时,绘制图表的技能训练会将大部分的精力放在手绘建筑图上,随着CAD课程软件的不断升级,土木专业教材的不断更新,渐渐会避开传统的绘制图表授课。近几年来,许多的土木专业教材内容都增添了计算机辅导土木制图,但大多数内容都是简简单单的说明,并没有深度剖析绘图技巧。以上种种因为授课就会导致,利用CAD课程软件无法准确绘制出规范和精准的土木建筑施工样图,CAD课程软件只是教授给学生一些简单的绘图标符和基本绘图指令。
2.2CAD课程教学与土木工程绘图融合不完全
CAD课程教学与土木工程绘图有机的结合在一起时,可以推动土木工程绘图技术的快速发展,但是部分高等院校无法正确地将CAD课程教学与土木工程绘图有机的结合,大部分只能做到部分结合,从而就会导致学生无法理解透彻土木工程绘图的主要内容。在同学能接受的情况下,一定程度上增加CAD课程体系教学强度,同时增设土木建筑绘图实际教学内容,加强学生对土木建筑绘图最基础的概念理解,通过以上种种措施,才能避免CAD课程体系与土木工程绘图不完全结合的现象。同时内容繁杂和抽象的绘图方法,也大大增加了CAD课程体系与土木工程绘图有机结合地难度,随着土木工程绘图知识内容的不断扩大,可以在一定程度上有效解决不完全结合的问题出现。
3优化CAD课程体系,注重与土木工程制图的全方位融合
3.1整合CAD课程体系,强化实践性教学环节
全面整合CAD课程体系,强化在土木工程绘图实践性的教学环节,着重培养土木工程建筑制图能力,增设CAD课程体系的课堂达标内容。对土木工程建筑绘图内容进行合理的调整,结合土木建筑绘图学习方案,全面调整和发展土木工程建筑绘图内容及学习技巧,其中包括理论性知识以及具体实施方案,CAD课程体系应该以实际生活中市场需要,适当减少理论方面的绘图,增加实际建筑时需要的工程制图。在同学能接受的情况下,一定程度上增加CAD课程体系教学强度,同时增设土木建筑绘图实际教学内容,加强学生对土木建筑绘图最基础的概念理解。将最初抽象的建筑绘图内容转变成在现实生活中可以运用的专业学科,同时CAD课程体系应该增设实践教学绘图课,通过课上的仔细讲解,再加上课后所留作业,最后以与生活中的实践相结合。
3.2开展CAD课程体系与土木工程绘图教学科研活动
通过开展CAD课程体系与土木工程绘图教学的一系列科研活动,鼓励学生参加CAD课程体系的科学教研活动,提高学生参加土木工程绘图一系列活动的积极性,全面开展土木工程绘图教研活动。与此同时选定专业授课老师辅导积极参加土木工程绘图的学生,鼓励学生创新绘图设计方案,最后通过评比的方式选出优秀的工程绘图设计方案,最后得出总结性的评论。只有不断将CAD课程体系与土木工程建筑绘图技术有机的结合在一起,才能提高学生整体绘图设计水平。通过本次土木工程绘图教研活动,鼓励学习该专业的学生积极参与到土木工程绘图实践生活之中,增强学生之间的绘图技术互动,实际深入到利用土木工程绘图较多的建筑工程中去。
3.3注重CAD课程教学与土木建筑绘图之间的正确融合方式
将大部分精力放在建筑绘图的信息收集上,注重CAD课程教学与土木建筑绘图之间的正确融合方式,改变土木工程绘图课程教学的教学方式,提高土木工程绘图的教学质量,抓住信息飞快流失的特点。准确手绘出土木工程的整体构架基本图,随着土木工程绘图知识内容的不断扩大,CAD课程教学内容不断丰富,知识总体构架的不断改革,土木工程绘图课程内容逐渐得到全面发展。同时内容繁杂和抽象的绘图方法,大大降低了课堂的学习效率,在土木工程绘图课上应用CAD课程教学,可以大大解决课堂效率过于低下的问题。只有将CAD课程教学与土木工程绘图教科内容有机的结合在一起,才能全面提高土木工程制图的整体专业绘图水平,不断完善土木工程绘图的课程体系,从而构造出一种独特的易于理解的土木工程绘图技术。
4总结
随着计算机领域的不断进步,可以利用计算机领域的部分知识推动土木工程专业的快速发展,CAD课程软件就是通过计算机设计的辅助土木工程专业的学习软件。CAD课程软件正在逐渐的被运应到各行各业,同时传统领域的早期人工绘制图表设计,在现代计算机科技的发展中也逐渐被取缔。CAD课程软件逐渐成为土木建筑工程技术人员必须具备的基础软件,在当下所有高等院校都对土木工程专业的学生,提倡运用CAD课程软件。
作者:张蕾 单位:浙江同济科技职业学院
参考文献
[1]何斌.建筑制图[M].高等教育出版社,2001.
Abstract: Based on the analysis of teaching situation and teaching problems of "Civil Engineering CAD" course, "Civil Engineering CAD" teaching is reformed by optimizing teaching content system, constructing textbook, improving teaching methods, using the case teaching methods and the task guide teaching method, reforming course assessment methods, and combining the course teaching with the certification exam, etc. Teaching practice shows the reform measures mobilize the enthusiasm of students, improve the teaching effectiveness and promote the teaching and learning.
Key words: civil engineering CAD; teaching reform; teaching method; certification exam
0 引言
目前,土木工程专业各领域的工程图纸已经全部实现计算机辅助绘图,对相关从业人员计算机绘图能力的要求也日益提高,“土木工程CAD”在土木工程专业课程体系中的地位也愈显重要。设置土木工程专业的高校基本都开设了“土木工程CAD”或“建筑CAD”等CAD课程,以培养学生的计算机绘图能力。大多数高校一般将该课程设置在大三上学期或下学期,课程的授课方式通常包括课堂讲授和上机实训两部分,学时为30-70不等,学时分配比例一般为1:1或1:1.5,部分高校还专门增加了CAD实践周[1]。课程教学内容以讲授AutoCAD软件二维操作基本命令和建筑工程图纸绘制为主,软件版本一般采用AutoCAD软件系列版本,有些高校根据其专业特色对某些教学内容有所侧重,如讲授道路CAD、桥梁CAD等。为了提高绘图效率,部分高校还将天正CAD、PKPM等专业软件应用列入教学内容,也有一些高校将基本CAD制图和结构CAD制图相结合,将其作为一门课程讲授。为了激发学生的学习兴趣和提高学生的绘图能力,有些高校将CAD认证考试与课程教学相结合[2-3],使学生既能将计算机制图运用到自己专业领域,又能使自己的应用水平得到一个权威的社会认证。
1 “土木工程CAD”教学现状及存在的问题
目前,我校“土木工程CAD”课程的授课分为课堂讲授和上机实训两部分,学时分配比例为1:1。课程以AutoCAD2004软件二维基本操作作为教学内容,以此为基础介绍土木工程图的绘制方法。多年的教学实践发现,“土木工程CAD”教学还存在一些问题或一些做法有待于解决和优化。
第一,随着AutoCAD版本的不断升级,软件的界面发生了较大变化,软件的功能也有很大的扩充和增强,而目前授课所用的低版本AutoCAD软件已经不能很好地适合教学需要和工程要求。同时,为了适应土木工程专业新的制图标准和课程要求,以低版本CAD软件介绍为基本内容的教材也需要同步更新,教材的教学内容体系也需要优化和完善[4]。
第二,课程讲授过程中,过多强调CAD基本命令和操作,没有很好地把一些专业图纸的制图标准和绘制方法融入其中,致使学生能够较熟练地绘制一些基本图形,而不能熟练、快速地绘制出符合制图标准的专业图纸[5]。
第三,教师没有充分认识CAD课程实践性强的特点,认为通过采用多媒体教学方式,学生仅靠“听”课就能像其他课程一样掌握大部分内容,实际情况却是学生上课时感觉听懂了,上机实训时却又有很多问题无法克服[6]。同时,在课堂授课过程中,教师长时间对命令操作讲授而学生没有机会动手操作,容易使学生产生疲倦感,也造成课堂教学和学生上机操作间隔时间较长,到上机操作时课堂讲授的大部分内容已被遗忘,不利于学生对知识的掌握[7-8]。
第四,学生实训过程中缺少有效的任务引导,学生的自主学习意识差,往往刚开始上机时按规定做作业,而几十分钟后就做其他无关事情了,致使上机实训达不到预期效果。
第五,考试方式采取上机绘图方式,虽然在一定程度上能考查学生对所学知识和操作技能的掌握状况,但由于考试过程中出现计算机死机、学生违反考试纪律互相拷贝等问题[9],致使这种单一的考试方式不能全面反映学生学习过程主动性及对所学知识的总体掌握情况,也缺乏考试的公正性[10]。
以上这些问题导致“土木工程CAD”教学效果不甚理想,有些学生在学完课程之后虽然能够绘制专业图纸,但图纸内容表达不完善、不符合规范要求,部分学生甚至在毕业设计过程中及以后工作中还要重新学习CAD相关知识。
2 “土木工程CAD”教学改革
2.1 优化教学内容体系,积极进行教材建设
针对“土木工程CAD”教学内容优化、授课用软件版本低等问题,我们组织“土木工程CAD”和“建筑制图”的任课教师对课程的教学内容进行了探讨。将基本教学内容分为CAD软件的基本知识、绘图准备、二维图形绘制、二维图形编辑、图形注释、图块与外部参照、尺寸标注、设计中心及查询功能、图纸空间及打印输出等九部分,并通过实例深化对每部分内容学习。在此基础上,我们编写了《土木工程CAD》教材[11],该教材以AutoCAD2013软件的基础命令为基本教学内容,结合土木工程图纸的基本元素和制图标准阐述二维图形的绘制和编辑方法,将CAD基本制图方法与土木工程制图规范地结合起来,形成了从绘图准备到打印出图完整的内容体系。为了保证内容的全面性,教材中设置了三维图形绘制和编辑、着色与渲染等内容,同时,结合土木工程制图相关规范和标准,介绍了利用CAD软件进行土木工程施工图的制图步骤和制图方法。教材的每一章都有针对性地设置了思考题和上机题,方便学生对所学知识的掌握和巩固。
2.2 改善教学方式,探索有效的教学方法
为了改变“土木工程CAD”课堂教学效果差、课堂教学与实训间隔时间长的现状,在教学实践中,第一,将课堂教学转移到机房中,教师利用多媒体设备对CAD软件的基本操作进行演示,学生“一人一机”进行学习;第二,在教学过程中,给学生必要的动手操作时间,并在每节课中保留十分钟的时间为学生答疑,及时解决学生在听课过程中遇到的问题,课堂上不能解决的问题放到课下或上机实训中解决;第三,通过与教学管理部门协调,缩短课堂教学与上机实训之间的周期,做到即学即练,使学生更有效地消化吸收所学知识。
在课堂教学实践中,为了更好地将CAD绘图与土木工程专业制图知识结合,采用案例教学方法。具体做法为,在第一节课将某建筑平面图大作业发给学生,该大作业既包含应用CAD基本命令绘制建筑平面图纸基本元素的内容,又包括制图标准的一些基本要求;在后续的授课过程中,将该大作业进行分解,并将分解内容融入到各章节内容的讲授中,使学生在学习CAD基本命令的同时,掌握这些命令在土木工程制图中的具体用法;在讲授完最后一章内容后,指导学生将所学内容融会贯通,完整地完成大作业的绘制。在案例讲解过程中,注重引导学生分析图形,寻找图形绘制的快捷方法和步骤,提高学生分析和解决问题的能力。
在实训教学过程中,为了改进上机实训效果,采用任务引导型教学方法。首先,制定详细的上机实训计划,明确每一次实训的具体任务,并要求学生在规定的时间内完成实训任务;其次,编制针对性的习题集作为实训任务的补充,使学生实训的任务充足,同时,加强学生在实训过程中的指导、监督和管理,及时发现和解决学生在实训中遇到的问题并及时总结,为以后的教学积累经验;最后,要求学生将实训成果上交,在批阅时对学生的实训成果进行对比甄别,防止出现抄袭或雷同现象,并将实训成果作为期末考核的重要依据。
2.3 改革考核方式,注重动手能力培养
为了改变传统的纯粹上机考核方式不能真实反映学生学习效果问题,采用综合评估的考核方式,即将学生的考核内容分为上机考核、上机实训和平时成绩三部分,分数分配比例为5:3:2。其中,上机考核采取在规定时间内完成某图纸绘制的方式,上机实训成绩以学生上机实训提交的成果为依据,该成果能反映出学生的学习情况和对知识点的掌握情况,也可以在一定程度上验证其上机考核成绩的真实性;平时成绩主要根据学生的平时出勤情况和回答问题情况来确定。
为了切实提高学生的动手操作能力,除了在课堂教学和上机实训过程中给学生提供更多的动手操作机会外,加强对学生的引导和指导,指导学生在做好实训任务基础上,多动手练习,做到熟能生巧、举一反三。通过对往届学生实训操作中常犯的错误的总结,指导学生在上机操作中少走弯路,并且掌握一些必要的绘图技巧。
2.4 重视认证考试,构建纵横交叉学习模式
为了使学生对“土木工程CAD”的学习得到社会的认可,将课程教学与认证考试结合起来。在“土木工程CAD”的教学过程中,采用案例教学方法促进学生循序渐进学习,掌握从绘图准备到打印出图的全面知识,使学生对课程的学习有一个纵向的提高,以认证考试为契机,让学生通过复习对所学的知识点进行横向的扩充和巩固,将课程教学与认证考试相结合,促进了学生学习知识的纵向提高和横向巩固,形成纵横交叉的网状学习模式。在此基础上,动员学生参加人社部职业技能鉴定中心组织的全国计算机信息高新技术考试(建筑CAD模块)和教育部教育管理信息中心组织的全国计算机辅助技术认证应用工程师考试(建筑设计方向),通过考试检验学生的学习情况,并不断总结经验,提高学生的通过率,增强其专业竞争力。
3 “土木工程CAD”教学改革效果
在“土木工程CAD”教学实践中,将以上教学改革措施应用到课堂教学和实训教学中,逐步形成了一套包含课程内容体系优化、教材建设、习题集建设、教学方式方法改革、考核方式改革和认证考试与课程教学相结合的教学改革体系。教学实践表明,“一人一机”的教学方式使学生由被动的接受变为主动的学习和操作,改善了课堂教学效果;案例教学方法改变了枯燥的CAD操作命令的讲解,将CAD操作与土木工程专业制图知识结合起来,使学生的学习目标更加明确,教学效果明显改善;任务引导型的实训教学方法使学生在上机过程中有了明确的目标和方向,锻炼了学生的动手能力;综合评估的考核方式调动了学生动手操作的积极性,一年来的教学考核成绩表明,这种考核方式能客观的反映了学生的学习情况,也为任课教师提供了客观的教学信息,有利于推进教学改革与实践。通过积极动员和认真辅导,大多数学生参加了相关认证考试,通过率在90%以上。由于教学效果的改善,课程的教学氛围更加融洽,教与学中的问题被提出来并及时得到解决,真正促进了教学相长。
1.混凝土耐久性实验方案设计
在土木工程材料耐久性实验课安排中,结合授课教师的浙江省自然科学基金项目“荷载、碳化和氯盐耦合作用下混凝土细微观结构演变及对离子传输影响”,指导学生选择目标混凝土配合比,确定混凝土强度后,还需确定混凝土加载方案。土木工程材料课程的第四章所提到的混凝土耐久性对象是无荷载作用下混凝土耐久性,因此在设计试验方案时,授课教师讲解实际土木工程混凝土构筑物在服役期间均在受荷状态,只有考虑受荷混凝土耐久性才与实际工况相吻合。学生根据实际工况提出轴压荷载和弯拉荷载两种工况形式。那么为了测试受荷状态混凝土耐久性又该如何进行加载呢?对此,可以组织学生分组讨论,得出了加载方案,在此基础上再确定试验混凝土加载程度,然后进行混凝土耐久性测试。此环节增强了学生对书本知识的理解,锻炼了学生的动手能力。
2.泡沫混凝土浇筑实验设计
在土木工程材料成型实验课教学过程中,通过授课教师的国家星火计划项目“农作物废弃物新型保温建材制备技术集成与示范”,参与现场施工环节可以让学生明确泡沫混凝土浇筑、养护与普通混凝土有何不同,分别注意哪些问题,具体涉及到《土木工程材料》教材第十一章的知识。比如,在测定泡沫混凝土立方体抗压强度的标准值时,标准试块的制作、养护、龄期、加载方式,泡沫混凝土的导热系数与强度之间的关系,以及减少泡沫混凝土收缩开裂的措施等。与此同时,可要求学生查阅有关保温材料施工技术的文献,以拓展知识面。
3.钢筋的加载实验
在钢筋教学实验中,可以采用逐级加载方式,对钢筋施加荷载,指导学生如何使得钢筋强化。首先未加荷载的钢筋进行试验,学生从中了解了钢筋在拉伸过程中经历了弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段四个阶段,然后要求学生把一根钢筋拉伸到强化阶段的任何点后卸载,再对此钢筋进行拉伸试验,学生可以发现钢筋的屈服点提高了。那么在实际工程中采用这种工艺会起到何种效果?通过现场实验学生了解了钢筋强化的过程及作用。另外,根据项目研究需要,为了提高钢筋防锈能力,是在钢筋强化前做防锈措施,还是在钢筋强化后做防锈措施?把这些问题作为课后大作业,使学生进行充分讨论。在探讨的基础上,授课教师对各种结果进行分析总结,最后确定具体的实验方案。
4.试验结果分析
在进行实验课程教学改革后,学生研究性试验结束,授课教师指导学生对实验结果进行数据处理。分析结果对比《土木工程材料》教材的课堂教学的基本理论,从而可以进一步改革实验教学内容,对实验结果与实验数据进行不同侧面深入分析,比较各自的结果。通过分析比较可以提高学生对土木工程材料理解程度。
二、实践过程中必须结合土木工程材料课程实验教学
将工程实践科研活动融入到土木工程材料实验教学,必须做到以下几点。
(一)学生参与科研项目与土木工程材料实验课程要匹配
学生参与科研项目必须与土木工程材料实验教学相匹配,二者要有机结合,只有在相应实验课程的基础上,融入相关的工程实践科研活动,才能促使学生去沉下心思考问题。授课教师指导学生查阅相关资料,探索解决问题的方法,通过这一系列培养,学生的科研能力、实践能力和创新能力会有大幅度提高。通过实践,我们认为土木工程材料课程的培养模式,必须强调学生实践能力的培养,而实践能力不仅需要学生掌握土木工程材料的理论知识,而且更重要的是学生利用所学的土木工程材料理论知识在实践过程中善于发现新的材料和新工艺。为了达到这一目标,授课教师在制订课程培养方案时,相应缩短课程基础理论课时,适当增加实践教学环节课时,更重要的是要在实践过程中注重授人以“渔”,注重授于学生解决工程实际问题的能力,指导学生自我更新知识的能力。
(二)学生参与的科研任务要与学生的能力相匹配
学生参与科研项目必须与学生的知识水平和能力相匹配,所布置的科研实验不要使学生感到难度较大,无从入手,这样的教学效果也难以达到预定教学计划的目的。将工程实践科研项目融入到土木工程材料实验课程,授课教师在课外花更多精力进行指导,并提供试验的场所和实验条件,使学生从中受益。反之,如果授课教师所布置的科研实验难度不大,就会使学生错误地认为科研实验并不复杂,从而失去对科研实验的兴趣。因此,授课教师在制定土木工程材料实验课的教学计划时,必须注意科研实验难度的合理安排。土木工程材料课程的教学计划改革主要是强调学生实践能力的培养,但并不是弱化基本概念的学习。目标是强化学生实践能力的培养,在增加实践环节的同时适当地压缩了课堂教学时间,但基本概念教学内容不减少。在土木工程材料课程教学计划制定的同时,兼顾基础理论课时和实践训练的教学课时,将理论教学与科研实验互相融合、互相补充。为了达到这一目标,项目组将实践教学课时从原先的30%提高到50%,课程考核实验实践占50%,期末考试50%。
(三)学生参与的科研活动要合理组织
教学与科研的性质毕竟不同,有时二者之间会有冲突,授课教师就要根据教学内容,合理地安排相应的科研实验,使教学内容与工程实践科研活动相协调,使学生参与到教师的科研实验中来,以促进学生掌握课堂知识,并形成学生在掌握课堂知识的同时又提出新的科研实验的良性循环。土木工程材料课程所培养的学生是面向各类设计院、施工企业、监理企业、建筑材料制造企业、造价咨询企业,其必须具备解决工程实际问题的能力。本专业学生毕业后在从事道路、桥梁及建筑工程的设计、施工、监理及检测过程中,必须具备土木工程材料基础知识及工程实践能力,因此,制定土木工程材料课程教学计划时,应着重从培养学生运用理论知识解决实际问题的能力出发,使学生毕业后能尽快地适应企业的生产和施工节奏。为了达到这一目标,授课教师在讲解基本概念时结合工程实例,并辅以教师的科研成果,如有一年轻教师应用“钢筋在环境———应力耦合作用下的锈蚀特征及演化规律(51008276)”国家自然科学基金项目把钢筋与混凝土二个实验合一起,指导学生在实验过程中了解钢筋在锈蚀过程中对钢筋混凝土性能的影响,钢筋在锈蚀后受力截面减小、混凝土锈涨开裂,导致钢筋和混凝土力学性能下降,从而把混凝土和钢筋二种材料串在一起,让学生能更深入地理解课堂理论与概念,而在教学过程中,年轻教师也由此积累教学经验。
三、结语
关键词:土木工程材料;改革;毕业设计
“土木工程材料”n程是土木工程等专业必修的技术基础课,同时,也是为混凝土结构、钢结构、材料力学等专业课的学习打下良好的坚实基础。土木工程材料课程的学习内容是介绍土木工程材料的基本性质、应用范围、检测方法,了解材料的性质、结构以及改善的途径,使学生在以后的学习工作中合理选择并且使用土木工程材料,并为学生今后从事土木工程专业技术工作提供基础理论和技能训练。随着建筑行业专业经营模式的变化,社会对创新型、综合型人才的需求量日益增大,土木工程材料课在工程建设中的重要性就体现出来。为适应大土木培养的要求,传统的以验证性实验为主的教学模式已经不能满足人才培养的需要,我们需要对土木工程材料课进行改革和创新,并且及时调整教学内容。
一、土木工程材料教学现状
土木工程材料课程的涉及内容种类繁多,材料之间的逻辑性不强,而学时相对偏少,记忆内容偏多,导致学生对材料课程理解不深。考试结束,学生就会忘得一干二净,最终使得学生在材料的选择使用方面知识欠缺,给以后工作带来困难。
随着当今世界科学技术的飞快发展,新材料、新工艺层出不穷。随着社会分工的细化,建筑行业的分工也在细化,国内专门从事新材料开发与提供施工服务的企业已参与到设计与施工中。但是,水泥和混凝土依旧是当今社会中经常使用的材料,并且在将来的相当长的一段时间里占据着重要的地位。所以土木工程材料实验教学结构相对稳定,对理论课程的依赖性比较强,致使实验课程和时代脱节,降低了学生的求知欲。
传统的实验教学模式就是先由实验教师讲解实验任务和实验过程,然后学生按教师的要求分组进行验证性实验。实践证明,这种“验证式”的实验教学模式难以激发学生自主学习的兴趣,已经不适应当前以素质教育为核心,以培养学生创新能力为重点的高等教育体制。
现如今,随着土木工程类高等院校课程的调整,材料实验课程的课时相对较少,学生很难去做一些有意义、具有综合性和设计性的创新型实验,不但减少了学生的试验次数,也很难激发起学生做实验的兴趣。
二、实践教学改革措施
1.优化实践教学大纲
实践教学是实验课中最为重要的环节,学生通过做实验来验证书本中的理论。为了增强学生的动手能力,并培养学生养成严谨的科学态度,锻炼学生进行科研的能力。我们积极进行实验教学的改革和实践,及时调整更新实验课程内容。针对上述现状,我们进行了如下改革,并且取得了良好的效果。
将教学内容提前发放给学生自习,在实验课时教师做重点以及难点的讲解,通过预习和讲解,减少赘述时间,从而使学生拥有更多的时间去做实验。实验前不再重复讲述课程内容,节省了时间,更多的是提高学生们的动手实践能力。
增加实验内容。由于实验课大幅减少了实验内容的讲授环节,实验时间大为增加。在原来实验内容的基础上,增加钢材实验多方案设计、水泥性质多方案实验、混凝土性质多方案设计等实验,使实验内容能够覆盖大多数的材料。
增加了设计性实验。改变之前的验证模式,将水泥、砂、石、混凝土和砂浆实验合并起来,作为2个设计性实验。通过设定混凝土和水泥砂浆的各类指标,让学生对原材料进行性能检验、配合比设计等任务,并根据实验的结果进行经验总结。
为进一步提高学生的动手时间能力,根据我校提出的实验课程要具有“演示性”“验证性”“设计性”和“综合性”的要求,提出了开放土木工程材料实验室,设立综合性实验课程。初步设想开设综合性实验课程,配合各类专业课进行综合性实验。
随着科技生产力的提高,各种新型材料也在不断应用于工程实际当中。所以,在之前实验的基础上,可以增加一些有意义的实验内容,提高学生们的兴趣。可以组织一些实验设计大赛,鼓励学生们积极参加,内容形式不限,发挥学生的自主性和积极性。按照要求完成实验比赛内容,并写出实验报告或论文的,可以得到课外活动学分1~3分。这样,不但激发了学生学习的积极性,锻炼了学生发现问题解决问题的能力,而且并且培养了学生的科学精神和创业精神,也促进了老师与学生的相互提高。
2.开设研究型毕业论文设计选题
学生参加研究型项目需要和学生自身的能力一致,所布置的任务或者实验不要超出学生的能力范围,找不到切入点,这样也不能达到预期的目的。将横向课题或者纵向课题加入到土木工程材料实验课中去,授课老师在课外花更多时间和精力去指导学生们进行科研项目,并给学生提供实验所需的材料及其设备,使学生能够从中得到能力的锻炼和提升。根据其纵向或横向课题确定毕业论文选题。通过参与科研项目的研究,学生可以协助老师解决与科研项目相关的科学难点,并且为自己以后的毕业设计选题确立方向,为以后的毕业设计做良好的铺垫。
三、结语
通过对土木工程材料实践教学进行改革,优化实践教学大纲,学生课前自主预习,减少赘述时间,增加做实验时间和实验内容,增加设计性实验,鼓励学生参加,并给出相应的奖励。在土木工程材料教学实践过程中,将科研项目和实验教学有机结合,指导学生参与授课老师的科研项目活动,让学生不但能够很快的理解并吸收知识,而且锻炼了学生们的动手能力,使学生们真正学到相关的专业知识,从而圆满完成教学任务。
参考文献:
[1]冀晓东.“土木工程材料”课程教学改革研究[J].中国林业教育,2009(6):10-11.
[2]杨医博,梁松.《土木工程材料》课程教学改革的设想与实践[J].北京大学学报(哲学社会科学版),2007(S2):104-105.
[3]安明矗吴萱,潘雨.土木工程材料课程教学内容改革[J].高等建筑教育,2006,15(2):89-92.
[4]曾志勇.基于创新能力培养的《土木工程材料》课程教学改革探索[J].台州学院学报,2011,33(3):82-86.
[5]孙家瑛.将科研活动融入土木工程材料课程教学实践探讨[J].教育教学论坛,2014(46):163-165.