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1、改革内容
1.1优化整合土木工程施工课程的知识体系在课堂教学之前,施工课程教师要优化、整合课程知识体系,明确本节课需要教授的基本理论知识及重点、难点,从而有效提高教学效果。优化课程体系的过程中,要突出重点、难点,并与工程的施工实际保持一致,并及时查找相关资料及最新研究成果,以补充教学知识。
1.2将整合的课程体系加工为相对独立的教学模块对于知识容量比较大的教学章节,要根据实际施工的连续性、理论知识的内在联系等,分别设置为多个模块。比如,进行桩基工程案例教学时,需要把握以下知识点:预制桩的制作、运输、沉桩;灌注桩成孔及施工;桩基施工的质量事故分析和处理措施。进行吊装工程案例教学时,要突出以下内容:起重机的参数计算机选择方法;单层工业厂房的吊装;塔式起重机在高层建筑施工中的应用。
1.3确定各教学模块涉及的教学环节施工课程教师在设置教学模块及案例时,要有针对性,即一个案例对应一个模块,每一个案例的组成部分应包括有关本案例的施工现场录像、工程环境介绍、可能出现的工程问题以及演示工程原理过程的flas。
2、改革的教学环节
首先,可通过播放工程现场录像,让学生形成感性认识,激起其学习兴趣。录像内容可以包括施工场景、工程概况、地质条件、施工关键点及与施工有关的施工机械等。其次,可以以施工场景为基础,用专业工程语言提出地质、材料、设备等工程参数,并介绍工程施工中需要及时解决的问题,营造浓厚的施工现场氛围,提高学生的学习意识。再次,要用课堂教学方式讲解案例的关键知识点,构建各个模块涉及的知识理论体系。由于施工操作具有动态性,因此,课堂教学课结合flas进行演示。最后,理论知识的运用、检验。让学生分析案例教学中需要解决的实践问题,在讨论之后,有针对性的完成工程实践问题报告。
3、改革措施
首先,要优化教学计划。教学计划的优化,可以在一定程度上破除土木工程施工课程的弊端。第一,教学团队要结合社会实际编制教学大纲,目前采用的教学大纲大多是根据社会需求编制的,而忽视了现代化的科学技术及设备等内容,容易导致学生在以后就业中难以适应工作条件及环境。第二,改革学时分配,进一步丰富教学内容,如根据情况,将课时分别安排为教师课堂讲授、专题讲座等,不仅可完成教学内容,也能够丰富教学形式,激起学生积极性。其次,丰富教学手段。目前教师在课堂教学中,教学手段比较单一,基本是教师讲、学生听,笔者以为,要进行教学改革,就要丰富教学手段,如举办讲座、收集施工现场资料等进行教学。专题讲座如旋挖机灌注桩施工、混凝土施工工艺等,不仅可以丰富教学内容,还能够开拓学生视野,激发其对施工技术的就业热情。因此,教学模式及手段的改革,能够让学生充分感受到土木工程施工课程的实用性,从而提高其学习效率。
二、结语
土木工程施工课程包括施工技术与施工组织两部分内容,主要研究土木工程专业领域具有共性的施工方法、施工工艺原理及施工过程及其相关工作的统筹规划、组织实施的规律。通过教学使学生掌握施工技术与施工组织知识,培养学生解决一般施工技术问题和施工组织管理的能力,为工程项目施工阶段施工、咨询、房地产等行业、岗位提供基础性的知识和工程训练。以常州工学院(地方应用性本科院校)2009届土木工程专业毕业生为例,就业调查显示超过75%的毕业生从事施工技术与管理的相关工作,岗位适应能力要求高,并且需要尽快独当一面,因此课程“知识+技能+能力”的行业、岗位价值取向特征突出,课程地位重要。土木工程施工课程的教学环节包括理论教学(课堂教学)和实践教学(课程设计和施工实习)。通过实践教学环节加深对工程的认识,培养培养解决施工问题的能力。因此,实践教学不仅是是理论联系实际的途径,更是培养学生工程能力的重要平台。同时,通过实践环节,还可大大缩短学生毕业后适应施工技术和管理岗位的适应期。但实习单位普遍反映实习学生对施工方法及施工工艺掌握了解不足,缺乏施工实践能力,不能及时进入实习状态;对实习学生情况的调查显示实习中学生面对施工项目感觉无从入手,不能发现、预测施工中的问题。两方面的信息综合表明施工实习教学效果并不理想。其原因在于课程理论学习阶段学生没有建构起项目施工基本理论知识,基本施工能力训练不足,这说明理论教学无法支撑实践环节的教学,课程理论教学与实践教学存在脱节的问题。土木工程施工课程内容是施工实践的总结,涉及的知识广而博、跨度大、逻辑性弱,实践性强。以施工技术理论教学内容为例,地基基础、主体结构、建筑装饰装修、建筑屋面等分部分项工程包含内容广泛,并自成体系,教学内容多为施工工艺和施工操作过程,实践性极强。同时,施工技术发展迅速,新技术、新工艺、新材料、新设备不断涌现,广泛应用于施工实践。另一方面,囿于本科阶段的学生施工感性认识和经验缺乏,同时课堂教学环境脱离真实施工环境,因此,传统封闭的“以教材和讲授为中心”施工课程理论教学无法激发学生学习兴趣和主体意识,造成教学效果普遍不理想。例如,一些施工工艺过程、施工机具机械操作等知识点脱离施工现场很难 讲授清楚,仍是“图上学构造,书上学使用”,因此造成学生对部分学习内容一片茫然,逐渐丧失对该课程的学习兴趣,进而失去与工程接触、交流的机会,能力的培养因此也无从谈起。
2课程改革思路与内容建设
新的工程教育理念和模式要求以工程实践和学生发展为价值导向,教学贯穿全面的工程训练,为学生提供知识、能力的完整框架。针对以往施工课程教学中存在的问题,土木工程施工课程教学建设从理论教学环节入手,以实践环节需求导向理论教学环节建设,理论教学内容以施工项目为主线,以工程训练为路径使得学生掌握知识,从理论教学环节即注重培养工程思维和工程意识,从而给予实践环节教学以有力支撑。施工课程理论教学内容依托联合培养企业工程实践展开课程内容建设。课程教学以企业真实的工程施工项目为载体,根据教学大纲、教学计划和学生认知特点与对施工案例进行加工完善形成教学案例。选用的案例要求与实践环节将要接触的施工项目类似甚至相同,注重两个环节整体性、系统性,避免各环节的脱节,真正做到两个环节相互验证,互为支撑。土木工程施工课程知识结构跨度大、章节之间逻辑性弱的特点为将施工项目划分为多个案例提供了有利条件。限于理论教学课时,施工技术教学内容中场地平整、基坑工程、工程降水、混凝土工程、预应力工程、结构安装工程等施工内容由于技术性突出,危险性大,对施工目标控制起到决定性作用,应作为施工案例建设的重点,非重点章节适当鼓励学生自学,以培养学生自学能力。以施工技术部分主要章节土方工程、混凝土结构工程和结构安装工程为例说明案例案例设置情况。
3课程理论教学方法改革与教学环节创新
探究教学做到了“回归实践”、“回归问题”、“回归学生主体”的三重回归,很好地契合了现代工程教学需求。探究性教学的思维是过程是认识现实问题→方法研究→解决问题,这一过程符合人们思维规律。本科层次的学生在学习土木工程施工时没有工程经验,所以了解施工项目、认识工程施工问题是学生首要解决的问题。了解施工项目、认识施工问题的过程是接近工程、与工程互动的过程,在这一过程中学生将对工程的好奇与兴趣转化为持续学习的兴趣与动力,逐渐建立起丰满的施工项目的概念和工程责任感,进而激发探讨、研究解决问题的主体意识,激励工程思维和工程能力的培养。同时,通过探究式教学实现“回归实践”、“回归问题”、“回归学生主体”,可较好地解决课程理论教学以教材为中心、以课堂为中心、以讲授为中心而疏离学习主体和工程实践的问题。课程理论教学的第一个环节是绪论或“章节导论”,将其作为“课程导论”或作为章节教学“回归实践、回归问题”环节,使得学生接触、了解工程,认识工程问题,因此其重要性突出。绪论是课程教学的开端,首先起到课程“导论”的作用。通过这一环节介绍课程“地图”、课程规划甚至与课程相关的职业展望,让学生对将要学习的课程充满好奇,认为课程学习有价值,目标值得期待。各章节以“章节导论”作为第一个教学环节,作用有二。其一,通过这一环节引入真实、典型施工案例,以案例作为学习章节内容的工程背景和载体,将学生带入工程情景,明确工程师责任,并以此提出本章节涉及到的施工问题。其二,通过该环节介绍本章节内容在完整施工项目中可能的“入口”和“出口”,不同的作用和应用,使学生建立“整体和局部”认识。在第一环节基础上,第二个环节讲授施工案例的施工方法、施工工艺(组织)过程及工艺标准。通过该环首先使学生掌握分部分项工程一般的施工工艺(组织)过程及工艺标准。与此同时,在学习过程中引导学生充分了解、挖掘案例中预先设置的施工问题及章节子问题(知识点K),使学生知道施工问题和知识点(K)在哪里、产生于何处、应用于何处。在第三环节中讲授第二环节中所设置的知识点(K)原理。第三环节继承“接受性”教学方法,作为探究性教学的有机组成部分。接下来的第四个环节是学生在以上三个课堂教学环节结束后以自主学习方式为主的综合学习环节。在这一环节中,以课后大作业为手段,即以一般的分部分项工程施工问题作为章节设计性作业,引导、驱动学生复习、收集相关资料、同学之间讨论、反思等,进而找到解决方案,完成探究过程。这一环节以提交作业为成果,但过程和能力评价多于结果评价,以合理的方式促进学习者工程能力的培养。探究式教学的施工课程理论教学的四个环节围绕现实施工项目展开,符合人们认知规律,贯穿全面的工程训练,教学生动。以土方工程章节“场地平整”的教学为例,在第一个教学环节中引入某公园场地平整工程作为施工案例,包括图片、施工技术资料、技术、管理岗位设置等。通过该场地施工前后图片对比,形象生动地提出了“如何将天然场地通过施工改造成公园场地?场地施工过程中有哪些关键问题要解决?”等施工问题,将学生带入施工情境、带入岗位,而后第二环节介绍场地平整主要施工工艺过程:场地测量→土方挖、填、运输及运输机械→场地验收。在施工工艺介绍过程中引导学生挖掘设置的知识点(K):场地设计标高与初始场地标高、方格网法土方量计算、挖填土方调配运输方案、土方施工机械性能等。在掌握场地平整施工工艺和知识点“出处、用处”基础上在第三环节中讲授知识点(K)原理。在第四环节中布置类似场地的“场地平整施工技术方案设计”的作业,要求学生根据具体工程情况设计场地平整的施工工艺,绘制“挖填土方调配图”,完成自主学习过程。
4课程考核过程化
考核方式具有导向作用。课程考核方式是否科学、有效,影响到学生学习积极性和学习效果及对课程的评价。针对以往理论课程考核只重视课程结束后一次性考试成绩的问题,本课程考核注重过程考核,提高章节设计性作业合计分数在课程成绩中所占比重,由30%提高至50%,引导学生重视学习过程,重视自主学习。期末考试试题综合性题目分数占试卷分数比重由以往20%提高至40%,通过综合性题目进一步考察、评价学生能力情况。
5结语
总体思路是以学生专业概念、将知识结构、专业技能和综合素质作为基础,以工程为背景,专业素质和工程素养形成为出发点,将专业基础课、专业限选课和专业任选课的重复内容和非连贯知识体系分解整合,以功能实现为目标,构建专业教学模块和体系,根据体系结构设计模块功能。整合专业理论课程内容,避免内容重复、不连贯。整合实践教学内容,使实践环节与理论环节紧密结合起来。整合教材内容与实际工程、科研前沿知识,使教材等硬件设施与当前学科发展紧密结合起来[3-5]。
二、实施方法
以四个模块形式组成整体框架。第一模块,整合理论教学内容。通过以专业课教师为主基础课教师为辅的研讨,进一步确定授课内容的连贯性和重复性,避免知识体系杂乱无章,提出保证知识体系系统化的具体措施和具体要求,条件允许的情况下可以采用集体备课形式。例如,专业课中需要基础课的知识体系以书面形式提交给相关单位或者相关教师,并以此作为教材。通过大作业、小设计等手段使每一门课程的知识连贯起来[6]。第二模块,整合实践教学内容。通过组织专业课教师研讨,进一步确定实习内容与专业课等课程知识的联系,如生产实习与土木工程施工课程紧密联系起来。另外,课程设计可以整合到一起,如基础工程课程设计可以与混凝土课程设计、抗震课程设计、钢结构课程设计连在一起,下达一个任务书,要求学生用一个任务书完成4个课程设计。这里涉及到方案比选,如同样设计一个框架是钢结构材料好还是混凝土材料好。造价的课程设计也可以结合进去。施工方面的设计可以与生产实习结合。学生在校园就可以模拟设计院工作状态,完成一个局部小设计。条件允许的情况下,可以进行答辩、方案优选或者模拟招投标程序,使学生提前进入工作状态[7]。第三模块,更新专业教材。教材更新的基本原则包括新规范内容、新施工工艺、国内外科研前沿问题,与此配套的课件,讲义,习题随之而更新。若条件具备,可以出版系列教材,吸收兄弟院校、科研院所、施工单位等人员参加教材编写工作;若无条件可以编写校内讲义。第四模块,建立健全教学设施。根据各模块的要求研究相应试验配套、教学条件配套方案。四个模块层次分明,循序渐进,符合认知规律,满足教学目标。
三、可行性分析
专业团队成员知识层次符合实施该项目要求,基本包括各门专业课主讲教师。团队中有从事实际工程项目设计、施工以及从事科学研究成员,可以保证指导项目的顺利进行。专业团队与兄弟院校及科研院所有紧密的联系,有利于项目的顺利实施。建立的实习基地为项目的实施提供平台。
四、结语
课程设计仅有一周,要求完成一份完整的单位工程施工图预算,既要完成工程量计算又要完成套价取费,因而选取小工程(如门卫房)让每个学生独立完成一份施工图预算,学生既能学到相关知识,又能培养独立性。以“大工程”代替“小工程”的优点:能够大大提高学生综合应用专业知识的水平;提高学生的识图能力;锻炼了学生的自己解决问题的能力。
2“.小组协作”代替“单打独斗”
“单打独斗”可培养学生工作的独立性,可以使学生更好地掌握工程预算的基本原理,独立地完成每一个分部分项工程的算量,可更全面地对工程概预算有一个全面的认识,但是不能培养学生的团队合作精神。“小组协作”代替“单打独斗”的优点:模拟学生就业后在新疆地区工作的模式;培养了团队合作的精神,让学生明白团队合作的重要性;使少数民族学生更积极地参加课程设计,学到更多专业知识。
3“.关键点”代替“整个面”
“关键点”代替“整个面”的优点:能掌握计算工程量的方法,用系统的概念去计算工程量,达到事半功倍的效果;锻炼独立工作的能力;熟悉做预算的流程,更好地掌握关键点的预算知识。
4“.组长负责制”代替“指导教师管理制”
土木工程的地基施工过程一般要在60分钟到180分钟内完成,因此,对岩缝进行灌浆施工所需的水泥量有限。但是如果出现岩缝大量吸浆现象,就必须采取对应的解决措施,不然就算灌注再多的水泥浆也达不到预期的施工目标。为了解决这种情况,首先要进行限流,对单位时间内进入岩缝的砂浆体积进行限制,并且减缓灌注的速度,实现使灌注到岩缝的泥浆快速凝结的目的。其次,可以通过降压的方式来处理这个问题,这种方式是通过将灌浆的压力降低来使砂浆的流速减缓,使砂浆在较小的压力下进行自流,并在自流中逐渐凝结,当砂浆自流现象停止时可以适当增加压力,之后就可以采用一般的灌浆技术来进行灌浆施工。最后,可以进行多次灌浆,具体说来就是间歇性地对岩缝进行灌浆,每进行一次灌浆施工,都要隔一段固定的时间后再进行下一次灌浆,间隔时间一般不超过8小时,具体时间可以根据土工程要求来确定。
2灌浆施工技术在严重漏水情况下的应用
地基漏水在土木工程施工过程中是很常见的现象,但是如果是严重漏水现象,那么最可能的原因就是在施工过程中出现重大失误,严重漏水现象在岩溶地区施工中尤为常见。因此,在进行岩溶地区施工的时候,可以采取膜袋灌浆方法,但是在采用这种方法的时候,一定要注重膜袋的质量和选择,要选择高质量且耐磨性很强的膜袋,例如聚丙烯膜袋、尼龙膜袋等。灌浆过程中,将水泥浆装在膜袋中,水泥浆在膜袋中相互挤压就会使其水分降低,进而提高其凝结速度。此外,还要严格控制填充材料的砾石和泥浆配比,将水泥泥浆与砾石混合起来,这样才能达到更好的灌浆效果。在狭窄的地方要加大粒料的使用量,使其形成桥架,采用巧匠在中途阻塞住缝隙,进而堵死整个通道[2]。
3结语