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收稿日期:2012-11-15
作者简介:肖明葵(1952-),女,重庆大学城市科技学院教授,博士,主要从事结构工程、力学研究,(E-mail).cn。
摘要:从应用型本科人才培养目标出发,考虑生源实际情况,结合《高等学校土木工程本科指导性专业规范》中对力学系列课程知识点的需求,提出了独立学院土木工程专业基础力学课程及教材建设的意义和方法,建议在教学中加入工程力学应用方面的具体内容,为培养应用型人才提供更好的课程平台。
关键词:基础力学;课程建设;教材建设;独立学院;土木工程专业
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)03-0055-03 一、独立学院办学定位及特色专业建设需求
独立学院是由国家机构以外的社会组织或个人出资举办的本科学历教育高等学校。自2008年教育部关于《独立学院设置与管理办法》[1]出台以后,独立学院发展迅速,规模效应已经形成。独立学院办学主要定位于应用型本科人才的培养,专业设置以市场为导向,服务地方经济。因此,在西部大开发的形势下,重庆大学城市科技学院土木工程专业成为学院的特色专业之一,为地方建设培养亟需的应用型专业人才。
土木工程专业学习的重要基础课程是力学课程,力学课程是学习后续专业课程的基础,也是学生今后参加建设工作必须掌握的专业基础知识。学生无论就业于设计单位还是施工单位,力学知识必不可少,即使是在施工单位,也会碰到诸如塔吊或脚手架的强度和稳定性、模板强度等施工力学问题。因此,独立学院土木工程专业中,基础力学课程是基础课程建设的重点。
二、独立学院基础力学课程建设和教材建设现状
课程建设水平高低直接影响学校教育教学质量,课程建设的重点是教学内容改革、教材建设和师资队伍建设,其中,教材建设是重点之一。独立学院依托于母体学校,实行相对独立的运作模式,资源共享。大多数独立学院在依托母体学校办学的过程中,课程建设基本应用母体学校的建设成果,即课程设置和教材使用等都与母体学校基本一致,这是独立学院课程建设和教材建设的一大弊端。目前独立学院招收的学生入学成绩等状况不如母体学校,培养定位也与母体学校有较大差别,属于培养应用型本科层次。土木工程专业的学生就业方向基本是到基层建设单位从事施工、监理等技术工作。而能够举办独立学院的母体学校大多是211、985学校,属于研究型学校,同类课程所用教材对于独立学院的学生来说,理论教学内容偏多偏难,实践性严重不足,针对性不强,对培养应用型人才的教学也极为不利。独立学院的培养方向又有别于高职高专,属于本科层次,不应定位在仅仅培养动手操作的能力层面。因此,针对独立学院本科学生的课程和教材改革,已经提到议事日程。
三、独立学院基础力学课程建设和教材编写定位
课程建设和教材编写定位应符合学院的培养目标。独立学院的培养目标是服务地方、服务基层,培养为地方经济服务的应用型人才。一般而言,课程内容设置和教材内容改革应该针对学院的培养目标,保证够用、适用、好用。
力学课程对于工科学生,特别是土木工程专业的学生,是很重要的专业基础课程。土木工程专业的学生在大学期间学习的力学课程有理论力学、材料力学、结构力学、流体力学、土力学、弹性力学等。基础力学课程则包括理论力学和材料力学课程。因此,文章的讨论主要针对理论力学和材料力学这两门基础力学的课程内容改革和教材编写定位进行讨论。
理论力学[2]和材料力学[3]是土木工程专业学生必修的基础力学课程,通过课程的学习,构筑工程技术力学知识基础,建立物体运动与受力状态的关系,掌握质点、质点系和刚体的平衡,机械运动及动力学问题的基本规律及其研究方法,使学生明确杆件强度、刚度和稳定性问题的基本概念,掌握构件的基本变形及其应力应变的求解方法。通过力学课程的学习,使学生掌握相应的理论知识,并具有比较熟练的力学计算能力,培养学生的力学素质和定性、定量分析能力,以及分析解决某些实际工程问题中的力学问题能力。通过力学实验课程,掌握测定金属材料性质的基本知识、基本技能和基本方法,了解实验应力的基本概念并初步掌握验证材料力学理论公式的方法,培养学生初步的实验能力,为学生学习相关专业课程及进行结构设计奠定良好基础。通过力学课程的学习,为一系列后续专业课程,如钢筋混凝土结构、钢结构、建筑施工等课程打下必要的基础,也可为学生在今后工作中解决所碰到的力学问题提供理论依据。因此,独立学院的学生,必须掌握基础力学的基本知识和基本概念。
2010年,土木工程专业指导委员会就土木工程专业中各知识点的需求和各个知识点的学时建议,颁布了《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[4],对力学系列课程知识点的需求提出了指导性的意见。但是,该规范所给出的只是对本科院校土木工程专业所需知识点的最低需求,并没有明确各类高校的最低知识点的理论深度及其应用要求。
遵照规范建议,结合独立学院的教学实际,基础力学课程建设和教材建设的定位应为“紧扣最新规范,体现区域特色,强调工程实践,服务人才培养”。在课程建设和教材建设中,教学内容的设置和教材内容的改革都应该符合规范中对各门课程的基本要求,紧密结合独立学院应用型人才培养目标,理论上高于高职学院,实践上强于重点本科母体学校。力学课程教学内容和教材内容应在保证理论知识体系的基础上,加入力学知识在实际中应用的工程实例,以便学生在掌握力学理论课程的同时,了解力学在工程中的实际应用,同时培养学生应用力学知识和原理解决工程实际中的力学问题的能力,以使学生在今后专业课程学习和工作中,力学知识够用,并且会用。在教学内容设置和教材内容的改革中,还应该加入最新科技发展的新知识,以培养学生的创新能力。
四、基础力学课程内容和教材编写内容选取
按照《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[3]中对力学系列课程知识点的需求,笔者认为独立学院基础力学课程内容和教材内容的设置应该满足规范中的最低要求,各知识点有所侧重,并在各知识点的理论介绍后,加入大量力学在工程中的应用实例。由于具体的各个知识点在《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[3] 中已经列出,笔者只讨论基础力学课程各个知识点理论的基本讲解深度和工程实际问题在基础力学教学中的应用。
在理论力学课程中,静力学部分应为课程的重点,理论上由浅入深、循序渐进,课程设置在讲解力学基本原理和基本概念之后,由平面力系到空间力系进行分析,理论上重视力学基本原理和基本概念、力系的简化和平衡理论。在平面力系的简化和平衡分析中,加入预制板、梁、柱子等预制构件吊装时的吊点位置,起重机的倾覆稳定性问题,脚手架的静力平衡问题,以及多跨梁、刚架、桁架等多种结构的平衡问题,约束反力的求解等工程实际力学分析问题。这部分需要学生透彻掌握相关理论,熟悉各种结构,包括物体系统的约束反力分析和计算,以便为后续的材料力学课程和结构力学课程学习奠定一定的基础。
材料力学课程重点为5种基本变形概念,内力和变形分析,强度、刚度和压杆稳定理论。要求学生熟练掌握基本变形和内力的分析与求解,在此基础上,再针对理论力学课程中所涉及的相同工程问题,讨论起吊构件的内力和变形条件,构件截面上的最大弯矩最小时,相应的变形最小,考虑吊装时构件的材料特征,以便安全起吊。在讨论压杆稳定问题时,结合起重机械如塔机的杆件稳定性问题分析,讨论塔机在达到其自由高度继续向上顶升接高时,如何增强其稳定系数保持起重能力,避免失稳,以及塔机构件的压杆稳定等工程实际问题。在讲解内力和变形的基本概念后,加入多跨梁、刚架、桁架等具体工程问题的内力和变形分析。在讲解强度理论后,分析上述工程实例的强度问题。所有这些实际工程问题以例题和习题的形式加入教材中,使学生在学习理论的同时,学会理论知识在工程中的应用。
由于现代科技的发展和对结构抵御地震、风灾能力的重视,理论力学的运动学和动力学部分的基本内容的掌握也是必须的。即使独立学院学生今后主要从事工程一线的工作, 也会在建筑机械的使用中碰到建筑机械的力学问题;因此,运动学和动力学部分的教学内容和教材内容,保留《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[4]中对这部分知识点的最低要求,针对学生特点,在复合运动速度和加速度合成定理的推导中,采用物理意义更为明确、直观的几何法进行推导,与985、211大学在这门课程教学中采用解析法推导相区别,避免了复杂的数学推导。在动力学中,重点为三大普适定理及其综合应用,以及达朗贝尔原理的掌握。
随着经济和科技水平的迅猛发展,土木工程建设也迎来了发展的好时期和好机遇, 结构形式越来越复杂,施工方法和技术也越加先进。北京奥运场馆、浦东国际机场、上海金茂大厦、国家大剧院、深圳帝王大厦,美国的亚特兰大索穹顶、英国的千年穹顶和石油大厦、澳大利亚的天空穹顶等建筑,无一不体现结构的复杂性和施工的难度。结构每一阶段的施工过程,都伴随着边界约束的变化、构件的增删、温度的变化以及预应力结构的预应力动态施加等变化。施工中的滑轮力学和拆撑时的力学分析问题,都需要现场工程师去面对。因此,在基础力学的基本理论和实际工程应用学习的基础上,加入滑轮力学、施工过程的时变力学、施工过程中的应力应变监测等最新施工力学分析成果的介绍,有助于培养学生的创新能力和今后处理实际工程中复杂问题的能力。
五、结语
独立学院土木工程专业基础力学的课程建设和教材建设有别于母体学校和高职高专学校,从培养应用型本科人才的培养目标出发,考虑生源实际情况,结合《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[3]中对力学系列课程知识点的需求,对独立学院土木工程专业基础力学课程及教材建设提出建议,倡导在教学内容和教材中加入工程应用方面的力学知识,为培养应用型人才提供更好的课程平台。
参考文献:
[1] 教育部令第26号.独立学院设置与管理办法[Z].2008.
[2] 肖明葵.理论力学[M].北京:机械工业出版社,2007.
[3] 刘德华.材料力学[M].重庆:重庆大学出版社,2010.
[4] 土木工程专业指导委员会.高等学校土木工程本科指导性专业规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.
Course and textbook construction of mechanics and materials strength for
civil engineering in independent colleges
XIAO Mingkui, REN Xiaoqin, XIANG Juan, ZOU Zhaowen
(City College of Science and Technology, Chongqing University, Chongqing 402160, P. R. China)
一、变学生的被动学习为主动学习
(一)课堂设计
以往的土木工程概论课程教学都是以老师讲解为主,虽然多媒体教学已取代了传统的板书教学,但单纯的幻灯片放映模式,纯理论的讲解,让学生上课极易产生疲劳感,不能很好地带动学生学习的积极性与主动性。针对上述问题,可以从以下几个方面对课程进行设计:
1.实践教学
在理论教学中加入实践课时,将部分认识实习调剂到概论的教学计划中,这样老师可以利用课堂多媒体教学手段展示工程实例的内容,使学生直观感受土木工程的伟大,激发学生课堂学习的积极性;
2.互动式教学
每一堂课都可以创设一些问题,在老师的引领下,由学生来回答,让学生参与到课堂中来;
3.合作教学
对于一些比较简单的的章节,比如,土木工程防灾与减灾,可以让学生主讲,老师补充的方式进行授课,这样通过大量查阅资料,不仅加强了学生的自学意识,也能更好掌握本章知识点,也给学生提供了一次展示自己的机会;
4.视频教学
在课堂中可以放一些视频,比如世界最高建筑迪拜塔修建视频,通过视频,学生不仅可以了解建筑设计、施工、管理等方面的知识,而且可以感受土木工程的伟大,帮助培养期专业意识。
(二)改革考核办法
传统的土木工程概论考试都是以闭卷方式进行,而且大多是对基本概念的考查,这样容易出现学生考前死记硬背的现象,限制了学生的思维,不利于学生的长远发展。结合本校土木工程概论课堂教学,我认为,土木工程概论的考试可以分期中、期末两次进行,期中重点考查学生对概念的掌握情况,期中考试可以采取课堂竞答、当堂计分的方式,在一个轻松愉悦的环境中进行,这样新颖的考试方式可以提高学生学习的积极性,让学生感受到学习的乐趣。期末考试可以采取论文或报告的方式进行,题目可以灵活多样,在课程结束时提交。
二、加强校企合作,建立一支优秀的教学团队
土木工程概论这门课程因其包含的内容比较宽泛,所以对授课教师的专业素养要求相对较高,这就要求我们建立一支优秀的教学团队来共同承担土木工程概论教学,发挥团队的力量与优势。这个教学团队成员可以由学校专业教师及企业资深人士共同组成,学校专业教师可以主讲各自专业方向的内容,企业资深人士实战经验较足,可以安排做一些专业方面的讲座,以此加深学生对土木工程专业的认识。
三、对学生进行职业生涯规划指导
土木工程概论是大一新生入学后接触到的第一门专业课,这之前,学生对土木工程专业的认识并不多,往往在学习过程中出现迷茫,所以在概论这门课程中可以适当地增加对学生职业规划设计的指导,明确自己的学习目标,并尽早规划自己的大学学习及生活。
四、结束语
关键词:地质工程 混凝土结构 教学方法
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(c)-0212-02
《混凝土结构设计原理》是一门理论性与实践性并重、综合性强、教学难度较大的课程之一。该课程具有以下特点:(1)前导课程多。学习该课程需要有材料力学、结构力学、建筑制图、建筑材料、房屋建筑学等前导课程。(2)经验性理论内容占有较大的比例。具体表现为经验公式多、基本假定多、规范条款变化多、设计方案不唯一。(3)基本概念和构造要求多,且在不断变化。如混凝土保护层厚度的定义、受弯构件抗剪承载力的计算、最小配筋率的要求等,作者就学及工作以来都经过多次变化。对地质工程专业的本科生来说,往往由于自身缺乏必要的感性认识就更加难于理解。因此,如何在教学中使学生深刻理解最基本的计算理论和设计方法并学以致用,是教学方法的出发点。
1 课程开设的意义
近年来随着国家多方向、通用性、复合型人才培养目标的推广以及就业市场的需要,越来越多的非土木工程专业增设了混凝土结构设计原理课程,如地质工程、工程力学等土木工程边缘学科专业。如对地质工程学生来说,毕业后几乎不可能直接完成一般工业与民用建筑的设计,但会在边坡治理、水利水电、基础工程等领域从事挡土墙、坝基、桩基等方面的设计、施工、监理等工作,仍然需要一定的混凝土结构设计原理的基础知识。对非土木工程专业来说,混凝土结构设计原理课程的教学在介绍基本概念、基本原理的同时更要适应不同专业应用领域的特殊混凝土结构的设计要求。
2 课程教学中存在的问题
结合该校地质工程专业,就其教学中存在的问题进行论述。
2.1 前导课程知识储备不足
对地质工程专业来说,没有开设建筑制图、建筑材料、房屋建筑学等属于土木工程的专业基础课程,导致在正常教学过程中较多专业基础知识的讲授有一定难度,课程设计绘制的图纸不规范。
2.2 教学时间短
课程安排在大四第一学期,32学时外加1周的课程设计。由于临近毕业,大部分学生将面临就业、考研等现实问题,降低了学生的学习兴趣和有效学习时间。
2.3 所授课程深度掌握尺度不一
混凝土结构设计原理课程一般由土木工程专业教师担任。往往由于授课教师队伍的相对不固定以及教师对地质工程专业的掌握不同,因此对所授内容的删减存在很大主观性,也即简单地把地质工程专业学生视同土木工程专业学生,放宽了一定的教学要求而已。
2.4 理论联系实际少
地质工程专业学生由于没有土木工程方面的认识实习,对建筑工地的现场知识也缺乏了解,反映在作业及课程设计图纸中的截面设计的配筋往往不符合一般结构设计的常识。
2.5 学生缺乏独立思考解决问题的能力
理论课程结束后的课程设计,结合地质工程的专业背景及今后的就业需要,设计内容是钢筋混凝土挡土墙。考虑挡土墙的高度及上部作用荷载的变化,保证学生一人一题,杜绝抄袭。从这几年的指导情况来看,学生们大都在参考范例上直接修改,很少有人进行必要的思考,更不善于通过查阅规范、文献资料来主动解决问题,而是习惯于向老师求助,直接询问来获取答案。
3 教学改革建议
针对上述种种问题,结合其他高校在非土木工程专业混凝土结构设计原理教学中积累的成熟经验,提出以下的改革建议。
3.1 了解授课专业的课程设置及内容
授课前要全面了解学生已修的结构方面有关的内容,了解学生掌握的内容及深度。对地质工程专业的学生来说,由于未修过建筑制图、建筑材料、房屋建筑学等前导课程,教学时就必须补充相关知识,从而使学生建立工程结构的基本概念。课堂讲授时,在例题讲解中多介绍相应的工程背景,便于解决基础知识不足的问题。
3.2 优化教学内容
教在教学上往往将地质工程专业学生与土木工程专业的学生相提并论,但大多数地质工程专业的学生将来不从事传统建筑结构的工程设计,因而如何在教学内容及深度方面掌握得恰到好处,需要教师对地质工程专业的主要学习内容及就业去向都要比较了解,并由此制定出合适的教学目标,合理规划教学内容。针对课程理论教学学时少又配有课程设计的特点,对混凝土材料的力学性能、受弯构件、受压构件等基础且必须的知识重点讲授,而对受拉、受扭构件简单提及即可,这样才能保证在有限学时内完成基本内容的学习。
3.3 丰富教学手段
考虑到地质工程专业课程设置的特点,许多常规的建筑材料、建筑结构试验没法完成,因此学生们学习时对基本概念掌握不清,可以采用多媒体照片、录像的形式进行弥补,不但能使学生产生直接的感官效果,同时又能弥补实践性环节缺乏的问题。同时鼓励学生除课堂学习外,充分利用网络资源,将课程相关的教学要求、教学教案、课件资源共享,延伸了教学内容,丰富了教学形式。另外,在日常教学中注意利用校内的在建工地及投入使用的典型建筑结构作为教学背景,有效地理论联系实际。为了在教学过程中学生能够更深切地将所学理论与工程应用相对应,必要时可以安排学生到周边在建建筑工地进行实地参观学习,使学生了解建筑材料、设计图纸、施工过程等内容,增加学生们的直观认识,提高学生们的学习兴趣,从而达到丰富教学手段、改善学习效果的目的。
3.4 稳定教师队伍
地质工程专业的混凝土结构设计原理课程的教学任务主要由建筑工程系的教师担任,虽然其具备了建筑方向扎实的理论及实践功底,但往往对地质工程领域的混凝土结构不甚熟悉,工程背景较为欠缺,打铁尚需自身硬,因此教师自身需要通过不断的学习积累地质领域的必备知识来丰富教学内容、提高教学水平,这也需要相对稳定的授课队伍来保证。
4 结语
地质工程专业混凝土结构设计原理课程的教学,不能等同于土木工程专业教学内容的简单删减,它需要在不断的教学过程中逐渐建立科学合理、能用够用的知识内容体系,因而需要在稳定授课教师队伍的基础上,逐步探索行之有效的教学手段,来提高学生的学习兴趣,从而培养学生必要的工程应用能力。
参考文献
[1] GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[2] 程文玻王铁成,等.混凝土结构设计原理[M].5版.北京:中国建筑工业出版社,2012.
[3] O彗星.非土木工程专业钢筋混凝土结构课程教学探讨[J].山西农业大学学报,2005,4(5):18-19.
[4] 张晓燕,李凤兰,曲福来.混凝土结构设计原理课程教学方法探讨[J].高等建筑教育,2011,20(1):79-82.
[5] 潘颖.提高混凝土结构原理课程教学质量的思考[J].高等建筑教育,2011,20(4):74-77.
关键词:继续教育学院;土木工程材料;教学改革
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)01-0036-02
继续教育学院的前身为成人教育学院,是各大学里设置的专门从事成人教育、短期培训等学历教育与非学历教育的二级教学单位。继续教育是面向学校教育之后所有社会成员特别是成人的教育活动,是终身学习体系的重要组成部分[1]。成人教育有其群体特殊性,交流中发现,好多学员对目前的教学体系提出了抱怨:想学的没学到,不想学的或者没有应用价值的常规概念却一直在重复。土木工程材料是土木工程专业的一门专业基础课,学员受众面广。课程教学内容设置、教学方法的选择及考核形式对教学效果和学员的学习积极性有着重要的影响。基于此,笔者对该课程的教学改革提出了自己的观点。
一、土木工程材料课程的特点
土木工程材料对于不同的专业方向有不同的掌握要求,其突出特点是实践性强。通常,土木工程材料课程包括理论教学和实验两部分:理论教学着重于使学生了解材料的基本性质、专业术语和基本概念;实验教学主要是通过试验让学生学会材料性能的测试方法及实验方案设计,为学生从事材料检测及新材料研发工作奠定基础。实验部分与理论知识相互呼应,“理论与实践相结合,知识与能力相结合”,才能取得良好的教学效果[2]。
二、改进土木工程材料教学的措施
(一)精选教学内容
以建筑方向为例,目前所用《土木工程材料》教材通常十五章左右,内容主要有[3]:材料的基本性质、天然石材、气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、建筑砂浆、金属材料、墙体材料、沥青与沥青混合料、防水材料、木材、高分子建筑材料、装饰材料和绝热、吸声材料等。如果每个章节都有所涉及,讲完整本教材至少需要60个学时。但继续教育学院的课程安排通常仅为30个学时,甚至更少。既要保证教学质量又想面面俱到显然是不可能的。交流中获知,任课教师在制定教学大纲时通常出现两种情况:一种是讲授范围比较宽泛,基本每章都有涉及,但讲授内容较浅显,有的章节仅停留在相关概念的认识上;另一种是压缩讲授范围,通常只讲教材的前半部分,授课相对深入。两种做法各有优劣,前者能够开阔学生视野,后者能够深入学习相关知识。基于学员群体实际情况,个人认为后者更具实际意义。如前所述,继续教育学员为成人群体,都是基于职称或专业技术需要等原因来校接受再教育。想通过继续教育提高学历获取职称的占绝大部分(90%以上)。该部分人群本就抱着混学位的思想来上课的,想通过课程授课让其专业领域开拓视野基本上等于痴人说梦。如果将授课范围压缩,授课中能够引入该群体工作中所面临的常见问题展开,无疑将极大地提高他们的学习热情,收到良好的教学效果和较高的教学评价。以2014年某班级为例,参与本课程学习的共有17人。开学之初,调查发现17位学员中有11人在土建行业一线从事专业工作,其余6人与土木专业根本不相干。了解学员情况后根据土建专业11人的专业背景,在教学中将材料的基本性质、天然石材、气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、建筑砂浆、金属材料列为教学重点,累计占用26学时(其中24学时为教材理论知识讲授,2学时用于讲授施工方案的撰写),其余章节占4学时,制订教学计划。教学中根据本人现场经验及学员工作中遇到的实际问题进行理论还原,极大地提高了学员的学习热情。相比据学员背景划分教学重点,教材改革更是值得探索的一项根本措施。教师应积极着手教材建设,根据专业方向合理选择统编教材和自编教材,跟踪最新工程技术、施工工艺及材料发展趋势,定期不定期地更新教材。教材还应以增加学生的学习兴趣和自主学习能力的培养为出发点,做到主次分明、突出重点、简明适用[4]。针对继续教育学员这一特殊群体,本人认为“土木工程材料”课程的教材改革还应做到实用至上,教材中应大量引入工程实例。
(二)运用多样化的教学手段
教学手段应用是否得当将直接影响教学效果和学生的学习兴趣。近些年,随着多媒体技术的发展和完善,大多数教师都采用多媒体教学,尤其是那些内容多、课时短的课程,多媒体教学更是备受青睐。多媒体教学确实有许多优点:运用动画使教学内容更生动形象、声图并茂,可提高学生注意力;尤其针对一些较泛、较杂的学科,可以链接更多的信息。但多媒体教学的弊端也是同样显著存在:演示代替了互动,课件“统治”了课堂,教师往往将更多的精力放在课件上,使师生难以进行情感交流;打消了教师备课的主动性和积极性,有些教师因此消极备课,认为讲课就是对着课件念,反正不会出现“挂在黑板上”的现象。这无疑将从根本上降低教学效果。目前,公认效果最好的教学手段为板书和多媒体相结合。因为它既克服了板书教学的枯燥和死板,又克服了多媒体信息量过大、学生不能及时跟进课程进度的缺点[5]。然而实践表明,采用这些教学技巧应对继续教育人员还是不够的。因为他们只关注授课内容的实用性和与其工作的相关性,除采用上述教学手段之外学员更倾向于将部分授课内容搬至现场或者实验室,即他们对现场教学更感兴趣。这就要求授课教师在上课之前了解学生的专业背景和工作情况,制订教学计划时针对性地将部分课时设置成实验课时或现场教学。这是完全能够实现的:比如,混凝土章节可取3—4学时根据学员情况可联系拌合站或施工现场或实验室进行试配,根据材料学原理解决试配过程中存在的问题并进行工作性测试与评价,而不是照本宣科。
(三)改革考核办法
同多数课程一样,目前该课程考核仍采用闭卷笔试的方式进行。这种单一的考核方式历来备受诟病。并不是学生觉得题目太难,而是因为以名词解释、填空、选择、简答、问答为主要题型的试卷闭卷考核方式,与被考核人员的工作能力、工作技能等几乎毫无关系。比如:设定情景进行混凝土配合比设计是本课程常考的重点,计算中如果某个环节出错或者某个公式没有记清楚,将直接影响计算结果,从而大幅影响考试成绩。但实际工程当中,配合比设计是由专业技术人员在规范指导下进行的,根本不存在公式记忆的问题。只要结构服役环境、强度及耐久性设计指标明确根本不会出现考试中无法进行的情况。并且工作中“填空”或“名词解释”的时候又有多少呢?实践是检验教学效果和学习效能的唯一标准。结课考查的目的是加强学生对所学课程的了解、理解、掌握和应用。土木工程材料课程的特殊性要求我们应该注重实用,注重实践。为此,该门课程可以采用开放式的考核方法,以大作业的形式进行———查阅资料进行案例分析或材料施工组织设计都是不错的选择。比如:北京国家美术馆钢筋锈蚀的原因分析,可提示大家结合美术馆所处环境特点及钢筋锈蚀产生的原因从混凝土中性化及早期混凝土配合比特点去分析解答;高速公路两侧护栏顺筋开裂的原因及预防,则要从高速公路的服役环境、高速公路冬季除冰措施及氯离子对钢筋侵蚀破坏的原理等着重分析冻融循环产生的原因及预防等等。这些开放性的题目鼓励学生查阅资料或者与他人讨论完成。这样既能理论联系实际又做到了提高学生查阅资料处理问题的能力,为其日后独立解决工程问题奠定基础。同时,这种考核方式对任课教师也提出了更高的要求,它要求任课教师必须有足够的实践经验和现场问题的积累。
(四)端正教学态度
教学态度是教师综合素质的体现,良好的教学态度是教学效果的基本保证。接受继续教育的学员都是成年人,而且部分学员在各自的领域内取得了一定的成绩。因此,课堂纪律有时难以把握。这就要求任课教师端正教学态度,以身作则。工作中既要做到善解人意又要坚定立场,坚持原则。同时,授课中应摒弃说教,多采用交流的方式进行。这样既有利于加强与学生的交流,改善教学效果,又能提高教师的威望和学校的口碑。
三、结语
继续教育是成人的再教育,是终身学习体系的重要组成部分。当今社会经济的高速发展,对继续教育提出了更高的要求,如何提高继续教育教学水平日益成为社会关注的焦点。土木工程材料作为大土木下的一门专业基础课,在继续教育中受众面广。要提高该课程的教学质量必须做到以下几点:第一,理论联系实际,结合学生专业背景划分授课班级、制定教学大纲、加强教材改革做到有的放矢;第二,多种教学手段相结合,尤其做到课堂教学和现场教学(实验教学)相结合,加强学员实际操作能力;第三,采用开放式考核办法,提高学生通过查阅资料、与专家进行技术交流等手段独立解决实际问题的能力;第四,任课教师应端正教学态度、以身作则,为继续教育工作的可持续发展做出应有贡献。
参考文献:
[1]朱淼,黄艳.新时期下高校教师继续教育模式的探讨与实践[J].继续教育研究,2014,(3).
[2]中国工程院工程教育代表团访美考察报告[J].高等工程教育研究,2002,(5).
[3]杭美艳,张黎明等.土木工程材料[M].北京:化学工业出版社,2014.
[4]万银善.高校教材建设与管理的几个问题的思考[J].科技资讯,2007,(20).
关键词:土木工程;结构设计;施工技术;关系
中图分类号:TU74 文献标识码: A
一、土木工程的基本概念
土木工程的含义十分广泛,其所包含的内容比较多,一切与水、土等有关的基础设施建设都能归纳于土木工程中。例如:道路建设、水利工程建设等。土木工程随着时代的发展,其逐渐形成一种独立的学科,具有综合性,既包含了工程地质勘察和工程力学等知识,又包含了建筑材料和建筑经济等内容,结构较为复杂。土木工程是我国现阶段重点发展的产业之一,其是社会生产和生活中必不可少的项目,能够满足人们的物质需求,为人们提供更为舒适的生活环境,具有重要的意义。
二、土木工程结构设计
对于土木工程结构而言其设计目标首先就是对建筑的安全负责,即保证建筑的主体可以满足使用要求,并符合安全性需求。一般房屋结构是由板、梁、墙、柱、基础或直线形构件和杆、拱、壳等直线杆件或曲线、曲面形构件组成。梁是工程结构中的受弯构件,它承受板传来的压力及梁的自重,通常水平放置。梁按截面形式分为:矩形梁、T形梁、倒T形梁、Z形梁、空腹梁等。柱的概述:柱在工程结构中主要承受压力,主要承受梁传来的压力以及柱的自重。墙的长、宽两方向尺寸远大于其厚度,荷载作用方向与墙面平行,其作用效应为轴压力,有时还可能有弯矩。这样就要求做到以这些小点来注重土木工程结构设计中的细节问题。
随着市场经济的加快,城市建设迅猛发展,随着逐渐出现的鳞次栉比的高楼大厦,日益规划的高楼大厦,逐渐扩大的城市规模,城市人口随之急剧膨胀,越来越多的发达城市不同程度上出现了土地资源紧张、生存空间不足、交通堵塞、生态平衡遭到破坏和环境逐步恶化、基础设施落后等问题,这些称之为“城市病”,严重影响了人类居住的舒适度,对社会和经济的持续发展形成制约,成为现代城市发展的主要障碍。这样以来,建筑的经济性也在土木工程中占据了主要的地位。由此,土木工程的结构设计就不得不对安全性和经济性进行综合性评估,并以二者的平衡为目标进行设计实施。这种设计需求是在市场经济发展中对建筑结构设计的必然要求。
在土木工程结构设计中,我们应该着重注意以下几个方面:(1)结构计算,在这里我们讲的是,设计的基础形式是条形基础,在确定基础底面宽度时,依据的是地基承载力的设计值(新规范称之为特征值),即b≥N/(f-rh)。h对于内墙、外墙取值不一样,不少计算书中误认为是一样的。r应是基础底面以上土的“平均重度”,r=20kN/m3,而学生常误取为基础底面以上“土的重度”。我们要严格分清其中的概念。(2)土建施工图的重要性,平面图与立面图、剖面图的配合建筑施工图关键是平面图、立面图和剖面图之间图示内容一致,且相互补充。有的时候可能是因为初次绘制内容复杂的建筑施工图,我们的设计者由于疏忽,没有全局观察,造成平立剖面图的表达不一致。所以我们要做到各图所注的标高、尺寸、定位轴线等在每张图纸上都要认真核对无误,这个作为一项基本要求,要求在工程结构设计中务必落实做好。(3)结构截面设计中我们要注意场地类别对抗震等级的影响,抗震等级对于框架截面设计的影响很大。一般情况下根据房屋高度和设防裂度从抗震规范中直接查出抗震等级,但对于“场地类别为Ⅰ类时,除6度外,可按表内降低1度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,但相应的计算要求不应降低”。当采用Ⅰ类场地时,抗震计算的抗震等级与采取抗震构造措施的抗震等级不一样。我们做到结构计算清楚明白,施工图纸的清楚明确,同时我们也要注意场地类别对抗震等级的影响。
三、土木工程施工技术研究背景
在土木工程不断发展至今,已经取得了不小的成效,但在当前的工程建造过程中,由于各种因素的影响使得工程整体结构损伤,甚至造成性能降低的情况。例如,2009年,上海市某地区的13层楼商品房,发生整体倾覆事故,造成人员伤亡和严重的经济损失。事后有关专家对事故造成的原因进行整体分析,发现造成这栋13层建筑楼梯倾覆的原因是楼梯南侧基坑开挖使楼梯两侧形成压力差产土体水平位移,超出原有桩基的抗侧能力,从而导致事故的产生。由此可见,工程工程中每一个细节的疏忽都可能导致工程项目的整体质量,也显示出土木工程施工技术的重要性。
随着技术的不断发展,越来越多的新技术被运用到实际的施工过程中,例如深基坑支挡技术的使用,有效的解决了高层建筑的质量问题。在深基坑技术中桩帽支档作为其主要的运用,需要应用在深度比较深的地基中,用于保障和固定土壤,增加其稳定性。尤其是在一些土质相对疏松的地区,必须强制使用深基坑支档技术,再辅助以浇灌定性技术加固临时支架,使得承重墙和墙体内部钢筋结构融为一体,对建筑起到更好的支撑作用,下面对一些新型创新技术进行简单的介绍:首先是桩基技术。现代建筑工程中普遍使用混凝土灌注技术,因为混凝土具有承载力强的特点,再加上底部、侧部压力水浆注入使的桩侧、桩地四周的抗压能力加强,有效地防止了位置偏离的危险。另外,沉管桩、扩底桩等新技术的使用有效的防止了打桩力度不匀造成的桩柱损坏以及打偏之后造成的安全隐患。其次是深基坑支护技术。土钉墙因为具有成本低、施工简单的特点被广泛应用在工程环境相对简单的环境中。但是使用土钉墙时要注意土质松软的土地不能使用,以免造成安全隐患。连续墙主要应用于工程操作相对严格的深基坑工程中,在高层建筑的建筑结构中,由于防水、防压的建筑需要,外墙体一般采用封闭式的地下连接墙,这样的墙体结构能够更好的起到稳定的作用。最后是新型预应力技术的使用。体外预应力技术的发现和创新,越来越被建筑机构所重视,特别是在大型桥梁和大跨度建筑工程中的使用尤为重要。这项技术与传统的预应力检测技术正好相反,在使用这项技术时,要把预能力筋放置在或混凝土截面的外部,减小预能力摩擦损失。
四、土木工程施工技术与设计的协作分析
土木工程的施工技术与施工设计,两者应该能够实现协同的作用。因为,在实际的施工过程中,往往施工环境和施工设计中存在一定的差异,造成无法实现合理化施工。因此,在施工设计的过程中,就需要及时做出修改,并且进行及时的更正。对于绿色的土木工程施工理念而言,需要重点强化绿色的理念。在施工的设计过程中,应该先进行实地考察,明确施工环境的合理性,然后根据施工环境进行绿色施工的设计。
1、土木工程施工技术在施工条件方面与设计的协作分析
施工设计很多时候凭借的是经验,因为对于施工的设计师而言,已经有过太多的设计经验,这些经验足以拿过来进行活学活用,从而保证了设计的进度。但是,在施工方面,一定要对施工条件进行实地考察,从而保证在施工的过程中,不会受到设计的影响。因为在很多土木工程的施工过程中,一些突然的状况或者是环境的不合理设计,造成了在实际施工与设计施工有着很大的差异,这就造成了施工的阻碍,从而影响了整体的施工进度。因此,为了能够实现两者的协作与统一,就一定要先对土木工程施工的条件进行提前调查,并且将施工环境可能出现的一些意外情况进行设计,从而在遇到突事件的时候,也能够合理地进行安排。
2、土木工程施工技术在施工理念方面与设计的协作分析
如上文所阐述,针对现代的施工条件,更多的是需要采用绿色的施工技术以及施工方案。在进行施工的过程中,设计方案中应该能尽量采用绿色施工的措施,从而保证在施工过程中的顺利进行。由于现代化的发展进程越来越快,造成了在一定程度上的阻碍。例如,在城市进行施工的过程中,出现的噪声污染以及沙尘污染,都会对周边的人们生活造成影响。因此,为了能够避免这样的事情发生,需要提前进行施工理念的设计,提倡绿色施工的设计理念,从而避免造成意外的损失。
结语:
总之,土木工程的施工与设计,两者一定要保持一致性。设计是施工技术的先导,能指导施工的进程。而施工技术则是设计的最佳体现,绿色的施工设计以及合理的施工设计,都能够让土木工程更加高效化。此外,要注重对于施工工程的质量控制,强化建筑工程质量控制,严格遵循在工程开工前就做好所有材料、设备、人员上岗、以及建筑工程场地周边安全质量隐患的查处工作;在工程施工过程中,建设方、承包方以及监理方必须紧密地配合,严格杜绝工程施工过程中可能出现的一切安全隐患和施工质量问题,切实强化做好建筑工程质量控制。
参考文献:
[1]聂建国,丁然.基于杆系模型的钢板外包式伸臂桁架-核心筒剪力墙节点设计方法研究[J].土木工程学报.2014(11)