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[關(guān)鍵詞] 少數(shù)民族;土木工程專業(yè);砌體結(jié)構(gòu);教學(xué)方法
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 05. 123
[中圖分類號(hào)] G642.0;TU364 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194(2017)05- 0226- 02
0 引 言
砌體結(jié)構(gòu)亦稱磚混結(jié)構(gòu),在新疆地區(qū)應(yīng)用量大、面廣的傳統(tǒng)最基本的結(jié)構(gòu)形式之一。新疆高等院校土木工程專業(yè)的少數(shù)民族學(xué)生畢業(yè)后基本都在新疆疆內(nèi)就業(yè)。他們走上工作崗位,往往最先接觸的是磚、土坯等砌體結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)、施工、管理。筆者以提高少數(shù)民族砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生工程理論與實(shí)踐能力為主線, 在教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行了一系列的探索、為培養(yǎng)少數(shù)民族土木工程人才培養(yǎng)提供借鑒和參考。
1 砌體結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)
在掌握砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的基本理論和構(gòu)造要求的基礎(chǔ)上,才能順利地從事磚、砌體等建筑房屋的設(shè)計(jì)、施工等工作。砌體結(jié)構(gòu)課程涉及實(shí)驗(yàn)研究、砌體結(jié)構(gòu)理論知識(shí)、砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范等多方面知識(shí)。
1.1 課程內(nèi)容多,涉及的專業(yè)基礎(chǔ)課程多
該課程綜合了力學(xué)知識(shí) 、建筑結(jié)構(gòu)荷載、建筑材料 、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)可靠度等多門課程知識(shí)。不僅內(nèi)容多, 而且涉及面廣, 基本整合了土木工程的專業(yè)基礎(chǔ)課。
1.2 計(jì)算公式的實(shí)際應(yīng)用性強(qiáng)
這些公式邏輯推理到實(shí)際應(yīng)用,不僅涉及力學(xué)理論知識(shí)和數(shù)學(xué)工具 ,而且需要學(xué)生對(duì)實(shí)際砌體結(jié)構(gòu)工程有一定的認(rèn)識(shí)。
1.3 砌體結(jié)構(gòu)中的部分構(gòu)件形式比較抽象,不容易理解
如網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件的形式、配筋砌塊砌體剪力墻構(gòu)造要求、墻梁的形式與構(gòu)造要求等內(nèi)容都是較抽象的,對(duì)此,學(xué)生在腦海中沒(méi)有形象,就很難掌握相關(guān)的設(shè)計(jì)與計(jì)算方法。
1.4 砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多,容易混淆
例如: 構(gòu)造柱設(shè)置要求; 承重窗間墻的最小寬度、底部框架-抗震墻的最小配筋率等等。這些構(gòu)造要求都是工程中不僅要滿足的計(jì)算要求,而且要滿足抗震構(gòu)造要求,若平時(shí)學(xué)習(xí)中不重視,很容易被忽略。
2 課程學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題
b于砌體結(jié)構(gòu)課程特點(diǎn)和學(xué)生生源地的特殊性,少數(shù)民族學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程的過(guò)程中存在一些問(wèn)題。歷年的該課程考試成績(jī)和課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)效果來(lái)看,究其原因做以下分析。
2.1 存在語(yǔ)言上的差異
新疆高等院校少數(shù)民族班級(jí)的學(xué)生以維吾爾族、哈薩克族、柯?tīng)柨俗巫濉⑺俗濉踝蝿e克族等多民族學(xué)生組成,漢語(yǔ)對(duì)于他們而言是第二種語(yǔ)言。而且,大學(xué)授課語(yǔ)言和所用課程教材均為漢語(yǔ),使得少數(shù)民族學(xué)生對(duì)本課程的理解與運(yùn)用能力上受到直接的影響。
2.2 學(xué)生對(duì)砌體種類與構(gòu)件缺乏形象認(rèn)識(shí)
一般砌體分為磚砌體、石砌體、配筋砌體和砌塊砌體。其中學(xué)生比較能想象到的是磚砌體和砌塊砌體,而配筋砌體和石砌體見(jiàn)得比較少,因此上課的過(guò)程中比較難想象。在砌體結(jié)構(gòu)中還有圈梁、墻梁和構(gòu)造柱等一些構(gòu)件。學(xué)生對(duì)這些構(gòu)件缺乏形象認(rèn)識(shí)的情況下,這種授課方式使學(xué)生很難理解課堂內(nèi)容。例如,在構(gòu)造柱部分,無(wú)論如何講解構(gòu)造柱的概念、作用、布置數(shù)量和平面位置等知識(shí),大部分學(xué)生就是無(wú)法掌握。在圈梁、墻梁等部分,無(wú)論如何給學(xué)生講解墻梁、圈梁的基本概念、縱向受力鋼筋位置、作用等知識(shí),大部分學(xué)生就是很難理解與掌握。
2.3 缺乏工程實(shí)踐學(xué)習(xí)與鍛煉
砌體結(jié)構(gòu)課程是實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用型課程。實(shí)踐教學(xué)是砌體結(jié)構(gòu)課程非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié),是培養(yǎng)少數(shù)學(xué)生工程意識(shí)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它的作用和功能是理論教學(xué)所不能替代的。如何構(gòu)建適應(yīng)當(dāng)?shù)亟虒W(xué)、具有地方特色的實(shí)踐教學(xué)體系,讓學(xué)生更好的掌握砌體結(jié)構(gòu)課程,已經(jīng)成為砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革的重要課題。
3 關(guān)于課程教學(xué)的幾點(diǎn)思考
3.1 結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄖ锏奶厣訌?qiáng)學(xué)生對(duì)基本概念的理解
根據(jù)砌體結(jié)構(gòu)課程特點(diǎn),讓學(xué)生更好的理解砌體結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合新疆當(dāng)?shù)亟ㄖ奶攸c(diǎn),給學(xué)生拓展生土、土坯等砌體。土坯砌體房屋在新疆歷史悠久,因地制宜、具有經(jīng)濟(jì)傳統(tǒng)民居特色的建筑物。
通過(guò)對(duì)比傳統(tǒng)土坯房屋與現(xiàn)在應(yīng)用廣泛的砌體結(jié)構(gòu)在材料性能、承載能力、墻體穩(wěn)定性能、構(gòu)造要求等方面,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)砌體結(jié)構(gòu)基本概念和受力情況有更好的理解和掌握。
3.2 提高學(xué)生對(duì)專業(yè)詞匯的理解與掌握
漢語(yǔ)對(duì)于少數(shù)民族學(xué)生而言是第二種語(yǔ)言,使得部分少數(shù)民族學(xué)生對(duì)本課程的理解與掌握受到直接的影響。因此在授課過(guò)程充分發(fā)揮作為少數(shù)民族老師的優(yōu)點(diǎn),對(duì)基本的概念、基本專業(yè)詞匯用雙語(yǔ)解釋它們的含義和意義,幫助同學(xué)們?cè)诼?tīng)課過(guò)程中,能更好地理解和掌握砌體結(jié)構(gòu)知識(shí)。
3.3 加強(qiáng)課后練習(xí),培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力
對(duì)于學(xué)生的課后作業(yè),除了布置必要的、緊跟著教學(xué)計(jì)劃的基礎(chǔ)性的聯(lián)系,還應(yīng)該增加一些理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的聯(lián)系題,考查學(xué)生對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的掌握和應(yīng)用情況,通過(guò)此類聯(lián)系可逐步培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力。另外,通過(guò)開(kāi)展網(wǎng)上答疑為教師與學(xué)生之間隨時(shí)隨地的教與學(xué)的提供互動(dòng)平臺(tái)。還有就是要重視學(xué)生的作業(yè)完成情況,針對(duì)學(xué)生作業(yè)中反映出的問(wèn)題,加強(qiáng)課后的輔導(dǎo),以達(dá)到布置作業(yè)的目的。
3.4 加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)
砌體結(jié)構(gòu)在全新疆應(yīng)用非常廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一。大量的平房、低多層建筑以及地下工程、水利工程的構(gòu)筑物都可采用磚混結(jié)構(gòu)。我們通過(guò)土木工程專業(yè)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),組織學(xué)生去當(dāng)?shù)赜写硇缘钠鲶w建筑物和施工現(xiàn)場(chǎng)參觀。這樣可以讓學(xué)生在上砌體結(jié)構(gòu)課程之前就有感性的認(rèn)識(shí)。有條件允許的情況下,充分利用當(dāng)?shù)氐奶厣ㄖ锖痛髮W(xué)生寒暑假的時(shí)間,引導(dǎo)學(xué)生去參加實(shí)踐活動(dòng),這樣能讓學(xué)生了解更多的實(shí)際工程情況。
4 結(jié) 語(yǔ)
在新疆少數(shù)民族土木工程專業(yè)砌體結(jié)構(gòu)的課程教學(xué)中,砌體結(jié)構(gòu)教學(xué)的特點(diǎn)與少數(shù)民族學(xué)生的特點(diǎn)相結(jié)合,充分發(fā)揮當(dāng)?shù)亟ㄖ锏奶厣匾晫W(xué)生理解基本概念和基本原理,重視培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)踐能力培養(yǎng),提高學(xué)生的專業(yè)知識(shí),同時(shí)提高學(xué)生專業(yè)交流能力,培養(yǎng)成為今后的工作過(guò)程中快速適應(yīng)工程需要的土木工程專業(yè)人才。
主要參考文獻(xiàn)
1、強(qiáng)調(diào)對(duì)工程地質(zhì)基本概念的學(xué)習(xí)。在課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中,主要課時(shí)都集中于學(xué)習(xí)在工程實(shí)踐中經(jīng)常用到的專業(yè)術(shù)語(yǔ),強(qiáng)調(diào)概念的厘清。課堂學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:(a)地質(zhì)作用與地質(zhì)構(gòu)造的基本知識(shí),包括地質(zhì)年代的識(shí)別、地質(zhì)圖的識(shí)圖、常見(jiàn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的概念(褶皺、節(jié)理、斷層等);(b)三大巖石(巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖)的成因、歸類和鑒別;(c)第四紀(jì)地質(zhì)的基本知識(shí),包括殘積土、沉積土、沖積土、坡積土等概念、成因及對(duì)工程的影響;(d)地下水的基本知識(shí),包括地下水的分類、運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律、補(bǔ)給與排泄方式、對(duì)工程的影響等;(e)工程地質(zhì)勘察與分析在具體工程的應(yīng)用,包括在隧道工程、邊坡工程等方面的應(yīng)用。
2、強(qiáng)調(diào)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)是課堂書本學(xué)習(xí)的延伸。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)主要目的是為野外地質(zhì)實(shí)習(xí)做準(zhǔn)備,學(xué)習(xí)地質(zhì)羅盤等地質(zhì)考察工具的使用,同時(shí)亦學(xué)習(xí)通過(guò)巖石標(biāo)本來(lái)鑒別各類巖石,還要學(xué)習(xí)地質(zhì)圖的填圖和閱讀等。
3、強(qiáng)調(diào)課堂學(xué)習(xí)與室外地質(zhì)調(diào)查相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式。從書本上學(xué)習(xí)到的知識(shí)僅僅停留在理論階段,書本上對(duì)地質(zhì)相關(guān)概念的描述仍比較抽象,因此,各所高校皆強(qiáng)調(diào)野外地質(zhì)實(shí)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)該門課程的重要性,把課堂上學(xué)習(xí)到的基本概念與現(xiàn)實(shí)工程中的真實(shí)地質(zhì)條件一一對(duì)應(yīng)起來(lái),加深對(duì)基本知識(shí)的理解和掌握。一般而言,野外地質(zhì)實(shí)習(xí)內(nèi)容常包括野外巖石的識(shí)別、地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)年代的識(shí)別、巖層、節(jié)理等產(chǎn)狀的測(cè)定和描述等。各所大學(xué)對(duì)以上工程地質(zhì)基本知識(shí)的學(xué)同小異,其目的是對(duì)工程地質(zhì)這門課程有一個(gè)基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)和感知,但是,同時(shí),各所高校之間在這門課程內(nèi)容設(shè)置方面有各有所側(cè)重。清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)增加了現(xiàn)代先進(jìn)的地質(zhì)勘查技術(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,介紹了地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的相關(guān)方法、原理及應(yīng)用,比如介紹了地質(zhì)雷達(dá)、紅外線探水、TSP等先進(jìn)手段在隧道工程建設(shè)的應(yīng)用。中南大學(xué)、湖南大學(xué)對(duì)野外地質(zhì)實(shí)習(xí)極為注重,實(shí)習(xí)內(nèi)容包括地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和工程實(shí)踐實(shí)習(xí)兩個(gè)階段,實(shí)習(xí)實(shí)踐時(shí)間長(zhǎng)達(dá)20~30天,考察湖南西部地區(qū)在建或已建項(xiàng)目所處較為復(fù)雜的地質(zhì)條件,以一個(gè)工程建設(shè)者的角度參與到實(shí)際項(xiàng)目的建設(shè)中去認(rèn)識(shí)地質(zhì)現(xiàn)象。石家莊鐵道大學(xué)地質(zhì)教研室現(xiàn)有8名教師,教授2名,副教授3名,講師3名,其中具有博士學(xué)位的4人,碩士學(xué)位的4名。獲得的獎(jiǎng)項(xiàng)包括校級(jí)講課比賽特等獎(jiǎng)1名,二等獎(jiǎng)1名,校級(jí)優(yōu)秀教師1人,今年主持或參研的省部級(jí)及以上科研項(xiàng)目10余項(xiàng),并承擔(dān)省級(jí)精品課程1項(xiàng)。雖然教研室在老師們的努力下取得了不錯(cuò)的教學(xué)和研究成果,但是,和兄弟院校的工程地質(zhì)教研相比,我們?nèi)匀淮嬖谥T多不足之處。首先就是教師隊(duì)伍建設(shè)的不足,工程地質(zhì)是一門經(jīng)驗(yàn)型極強(qiáng)的專業(yè),需要足夠豐富的現(xiàn)場(chǎng)工程經(jīng)驗(yàn),因此需要老中青傳幫帶,讓青年老師盡快熟悉和掌握工程地質(zhì)教學(xué)的技巧和方法。其次,對(duì)工程地質(zhì)教學(xué)的重視程度不夠,課時(shí)設(shè)置偏少。最后,教學(xué)內(nèi)容更新不夠及時(shí),工程地質(zhì)中先進(jìn)的技術(shù)方法在教學(xué)中介紹的內(nèi)容不夠多。因此,為了跟上國(guó)內(nèi)兄弟院校土木工程地質(zhì)教學(xué)的步伐,教學(xué)改革刻不容緩。
二、當(dāng)前土木工程地質(zhì)教學(xué)存在的問(wèn)題
通過(guò)以上詳細(xì)的調(diào)查和對(duì)比分析,目前土木工程地質(zhì)教學(xué)仍存在以下問(wèn)題:
1、土木工程地質(zhì)教材的使用各自為政。目前各個(gè)高校使用的教材基本上是各自高校的老師根據(jù)自己的講義編排而成,缺乏一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),因而導(dǎo)致經(jīng)典精品教材較少。單從教材的題目上足可看出目前教材缺乏統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性。例如中南大學(xué)所用的教材為《土木工程地質(zhì)概論》,浙江大學(xué)的教材題名為《土力學(xué)與工程地質(zhì)》,石家莊鐵道大學(xué)所用教材題名為《工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》等。
2、在教學(xué)內(nèi)容上與其它課程交叉重復(fù),無(wú)法突出本門課程的特色。工程地質(zhì)是一門基礎(chǔ)課程,是巖土工程、隧道工程等課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),因此,由于與其它學(xué)科老師交流不夠充分,往往存在重復(fù)講授的情況。比如,以有效應(yīng)力這個(gè)概念為例,在工程地質(zhì)、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程等課程都涉及到,由于這個(gè)概念的重要性,各科老師為了追求各門學(xué)科的系統(tǒng)性和完整性,都會(huì)著重講解這個(gè)概念,雖然在一定程度可以加深學(xué)生對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解,但是從側(cè)面也可說(shuō)明知識(shí)的重復(fù)交叉導(dǎo)致學(xué)業(yè)內(nèi)容的累贅。
3、課時(shí)安排過(guò)少。目前各所高校對(duì)土木工程地質(zhì)這門課的重視程度,課堂課設(shè)課時(shí)大多是32~48個(gè)學(xué)時(shí),因此,老師在安排教學(xué)進(jìn)度時(shí)顯得極為緊張而緊湊。從實(shí)際教學(xué)安排來(lái)看,基本上講解完三大巖石、地下水、地質(zhì)構(gòu)造基本概念后,沒(méi)有足夠的時(shí)間深入來(lái)探討地質(zhì)條件對(duì)工程的影響,往往后面工程應(yīng)用的章節(jié)皆為學(xué)生自學(xué)。
4、知識(shí)學(xué)習(xí)與工程案例結(jié)合程度不夠。由于部分老師本身參與的工程項(xiàng)目不多,同時(shí)又由于課時(shí)的不夠,這兩部分原因?qū)е聦W(xué)習(xí)的主要內(nèi)容集中在枯燥的理論知識(shí)部分,學(xué)生容易產(chǎn)生枯燥情緒。
三、土木工程地質(zhì)教學(xué)改革措施
為了很好地解決當(dāng)前土木工程地質(zhì)教學(xué)中存在的問(wèn)題,讓學(xué)生從這門課程中更多地學(xué)習(xí)到有助于工程實(shí)踐的知識(shí),必須有針對(duì)性對(duì)當(dāng)前教學(xué)實(shí)踐中存在的問(wèn)題進(jìn)行改革,具體改革措施如下所述:
1、建立和完善土木工地質(zhì)程精品課程精品課程建設(shè)既是壓力,又是動(dòng)力。通過(guò)精品課程建設(shè),可以找出當(dāng)前教學(xué)中存在的薄弱環(huán)節(jié),精簡(jiǎn)重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容,突出本門課程的特色,使土木工程地質(zhì)這門課的教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)更加明確。精品課程建設(shè)首先就是教材建設(shè),因此,有必要根據(jù)新時(shí)期土木工程培養(yǎng)目標(biāo),并結(jié)合當(dāng)前土木工程建設(shè)中出現(xiàn)的新問(wèn)題、新方法、新技術(shù),編寫一本深入淺出的教材,教材中不僅包含傳統(tǒng)的知識(shí)要點(diǎn)和概念,還應(yīng)包含當(dāng)前新的地質(zhì)知識(shí)觀點(diǎn)、新的地質(zhì)勘查手段等,同時(shí)還應(yīng)包含工程實(shí)例,讓學(xué)生盡可能地更深入地建立起工程地質(zhì)與工程項(xiàng)目的聯(lián)系。精品課程建設(shè)中重要的一條就是教師隊(duì)伍的建設(shè),因此,有必要加大對(duì)教師隊(duì)伍的培養(yǎng)力度,引進(jìn)和培養(yǎng)一批有新視野、新知識(shí)的老師,以此給課堂注入新的氣象。
2、注重教學(xué)手段和教學(xué)方法的革新注意授課的科學(xué)性與藝術(shù)性,在教學(xué)過(guò)程中,善于發(fā)揮學(xué)生的主導(dǎo)地位,采用“討論試”、“啟發(fā)式”教學(xué)模式。同時(shí),要注重課前的準(zhǔn)備,精心備好每一節(jié)課,善于總結(jié)歸納每節(jié)課的重點(diǎn),以“主線法”講授課程知識(shí)。
3、增強(qiáng)對(duì)工程地質(zhì)教學(xué)的重視對(duì)工程地質(zhì)教學(xué)的重視首先就體現(xiàn)在教學(xué)和學(xué)習(xí)的時(shí)間上。盡量安排更多的課時(shí),讓老師有足夠充分的時(shí)間去講解基礎(chǔ)概念和工程實(shí)例。同時(shí),老師也可以通過(guò)其它方式來(lái)增加學(xué)生們的學(xué)習(xí)時(shí)間,比如規(guī)定某個(gè)主題,要求學(xué)生自主獨(dú)立進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研,完成該主題相關(guān)文獻(xiàn)的歸納總結(jié),并加大平時(shí)學(xué)習(xí)報(bào)告在總成績(jī)中的比例。另外,強(qiáng)化考試試題庫(kù)建設(shè),完善考試規(guī)范和制度,強(qiáng)化對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)知識(shí)訓(xùn)練。最后,要重視工程地質(zhì)實(shí)習(xí)在教學(xué)中的作用,因?yàn)樵撻T課程的實(shí)踐性很強(qiáng),需要從大自然中去認(rèn)識(shí)和掌握工程地質(zhì)現(xiàn)象,使學(xué)生鞏固在書本上學(xué)到的知識(shí),有感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),同時(shí)在野外地質(zhì)實(shí)習(xí)過(guò)程中,亦可鍛煉學(xué)生們的體魄和吃苦耐勞的能力。
關(guān)鍵詞:
土木工程抗震;教學(xué)改革;教學(xué)實(shí)踐;教學(xué)方法
地震是一種突發(fā)的自然災(zāi)害,是地球內(nèi)部構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。地球上每年發(fā)生的地震約500萬(wàn)次,其中有感地震約15萬(wàn)次,造成嚴(yán)重破壞的地震約20次。中國(guó)是一個(gè)多地震國(guó)家,地震發(fā)生的區(qū)域范圍廣、強(qiáng)度大。20世紀(jì)全世界發(fā)生過(guò)20多次7級(jí)以上的大地震,死亡100多萬(wàn)人。1920年中國(guó)海原8.5級(jí)地震死亡20萬(wàn)人;1976年中國(guó)唐山7.6級(jí)地震死亡24萬(wàn)人,16萬(wàn)人傷殘,財(cái)產(chǎn)損失30億元以上,名列20世紀(jì)世界地震史死亡人數(shù)之首;2008年中國(guó)汶川8.0級(jí)地震造成約7萬(wàn)人死亡,約37萬(wàn)人受傷,約1.8萬(wàn)人失蹤,直接經(jīng)濟(jì)損失8452億元,是以來(lái)破壞力最大的地震,也是繼唐山大地震后傷亡最慘重的一次。為了減輕建筑的地震破壞,減輕人員傷亡,減少經(jīng)濟(jì)損失,將損失降低到最小程度,土木工程專業(yè)技術(shù)人員需要掌握有關(guān)抗震的知識(shí),對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。
一、土木工程抗震課程教學(xué)中存在的問(wèn)題
土木工程抗震是土木工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課,土木工程專業(yè)學(xué)生學(xué)好這門課將會(huì)受益匪淺,但是現(xiàn)狀卻不令人滿意。目前在本科教學(xué)中,該課程課時(shí)一般在40學(xué)時(shí)左右,課時(shí)相對(duì)較少,但該課程涉及到的內(nèi)容又較多,主要涉及到結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)、砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)、工業(yè)廠房抗震設(shè)計(jì)、橋梁工程抗震設(shè)計(jì)等。該課程一般安排在第六學(xué)期或第七學(xué)期,這一時(shí)期是學(xué)生忙于研究生考試復(fù)習(xí)和找工作階段,一部分學(xué)生身在課堂但心在別處,往往心不在焉,學(xué)生學(xué)習(xí)該課程積極性不高。如何在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),提高課堂教學(xué)效果,對(duì)教師來(lái)說(shuō)是一大挑戰(zhàn)。土木工程抗震課程教學(xué)改革的目的是在有限的課時(shí)內(nèi)提高該課程的教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)土木工程專業(yè)課程的興趣,以培養(yǎng)既掌握專業(yè)所要求的知識(shí)和技能,又熟悉相關(guān)專業(yè)知識(shí)的較全面型人才[1]。
二、土木工程抗震課程教學(xué)改革采取的措施與實(shí)踐
近年來(lái),作者結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐,積極進(jìn)行土木工程抗震課程教學(xué)改革,在教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等方面進(jìn)行了一些有益的改革與實(shí)踐,取得了良好的教學(xué)效果。
(一)上好緒論課,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)土木工程抗震的興趣緒論課是土木工程抗震的開(kāi)篇,作為教師來(lái)說(shuō)應(yīng)高度重視緒論課的教學(xué)。因?yàn)榫w論課是學(xué)生了解土木工程抗震這門課的窗口。緒論課上得好不好對(duì)整個(gè)課程的教學(xué)成功與否至關(guān)重要。通過(guò)緒論課的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生對(duì)土木工程抗震這門課有一個(gè)大致的了解,深刻理解學(xué)習(xí)這門課的目的是什么,為什么要學(xué)習(xí)這門課,這門課對(duì)土木工程專業(yè)學(xué)生來(lái)講起多大的作用,使學(xué)生深切地感受到土木工程抗震這門課的重要性,使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到現(xiàn)在不學(xué)好土木工程抗震方面的知識(shí),將來(lái)在實(shí)際工作中萬(wàn)一出現(xiàn)失誤,有可能造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,提高學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的自覺(jué)性、主動(dòng)性和積極性。怎樣才能上好緒論課呢?作者認(rèn)為不妨采用多媒體條件下的案例教學(xué)法[2]。多媒體案例教學(xué)通過(guò)采用大量真實(shí)、典型的案例和大量的圖片資料,使教學(xué)更加直觀、形象。例如將汶川地震的相關(guān)資料引入課堂,“2008年5月12日14時(shí)28分04秒,在四川省阿壩藏族羌族自治州汶川縣發(fā)生里氏8.0級(jí)地震,震源深度14公里,震中烈度11度,地震持續(xù)時(shí)間約為2分鐘,地震造成69227人遇難,374643人受傷,17923人失蹤,直接經(jīng)濟(jì)損失8452億元。”通過(guò)上述資料,可以啟發(fā)學(xué)生認(rèn)真思考以下問(wèn)題:(1)為什么這次地震稱為汶川地震,引出“震中”這個(gè)概念;(2)里氏8.0級(jí)地震是怎么測(cè)定的,引出“里氏震級(jí)”概念和震級(jí)的測(cè)定方法;(3)從“震源深度14公里”可以引出“震源深度”這個(gè)概念,根據(jù)震源深度地震可以劃分為哪些類型,汶川地震屬于哪一個(gè)類型。在緒論中給學(xué)生講述地震災(zāi)害時(shí),可以通過(guò)多媒體將汶川地震造成的震害分類給學(xué)生顯示出來(lái)。在給學(xué)生演示汶川地震所造成的災(zāi)害時(shí),啟發(fā)學(xué)生思考為什么會(huì)造成這樣的破壞,通過(guò)這些破壞現(xiàn)象,我們能否從中發(fā)現(xiàn)一些地震破壞規(guī)律,在今后的設(shè)計(jì)中我們可以采取什么樣的措施來(lái)減輕這些震害。
(二)多媒體與板書相結(jié)合,提高課堂教學(xué)效果在進(jìn)行土木工程抗震課程教學(xué)中,盡可能采用多媒體與板書相結(jié)合的方式提高課堂教學(xué)效果。一方面采用多媒體教學(xué)具有形象、生動(dòng)、直觀、易于理解優(yōu)點(diǎn)。土木工程抗震課中,一些內(nèi)容適合采用多媒體教學(xué),例如地震災(zāi)害(主要包括地表破壞、工程結(jié)構(gòu)破壞、次生災(zāi)害、人員傷亡等),采用多媒體教學(xué)可以直觀地把災(zāi)害顯示給學(xué)生,學(xué)生從地震災(zāi)害圖片中也更容易理解和掌握有關(guān)地震造成的破壞。當(dāng)然,并不是任何問(wèn)題都適合采用多媒體教學(xué)。土木工程抗震課中有些內(nèi)容適合采用板書教學(xué),比如給學(xué)生講解振型分解反應(yīng)譜法和底部剪力法算例時(shí),采用板書教學(xué)更合適些。這樣的算例采用板書教學(xué)可以給學(xué)生留有足夠的時(shí)間思考、琢磨和消化,讓學(xué)生更容易掌握振型分解反應(yīng)譜法和底部剪力法的計(jì)算步驟,知道采用上述方法計(jì)算地震作用時(shí)需要哪些步驟。因此,對(duì)于該課程來(lái)說(shuō),最好的教學(xué)手段是多媒體與板書相結(jié)合,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),提高課堂教學(xué)效果。此外,在土木工程抗震的課堂教學(xué)中,作者嘗試采用雙語(yǔ)教學(xué)[3]。將課堂上易于用英語(yǔ)表達(dá)清楚的內(nèi)容做成英語(yǔ)課件,一些專業(yè)詞匯用英語(yǔ)來(lái)表達(dá)。在近幾年的雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中,作者發(fā)現(xiàn)采用雙語(yǔ)授課在一定程度上能夠幫助學(xué)生理解專業(yè)知識(shí)。但是采用雙語(yǔ)教學(xué)也存在較大的難度,最大的難度在于沒(méi)有合適的符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)的英語(yǔ)教材。
(三)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,適應(yīng)新的教學(xué)要求土木工程抗震教學(xué)內(nèi)容可以分為“基礎(chǔ)篇”和“應(yīng)用篇”兩部分[1]。基礎(chǔ)篇是土木工程抗震基礎(chǔ)知識(shí),主要包括地震基礎(chǔ)知識(shí),土木工程抗震概念設(shè)計(jì),場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ),地震作用與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算,結(jié)構(gòu)隔震與消能減震等內(nèi)容。在進(jìn)行基礎(chǔ)篇講解時(shí),應(yīng)重點(diǎn)講授基本概念和原理,注重基本概念和基本原理的講解。土木工程抗震概念設(shè)計(jì)是根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想,進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過(guò)程。抗震概念設(shè)計(jì)在整個(gè)土木工程抗震設(shè)計(jì)中占有重要位置,它貫穿于整個(gè)工程設(shè)計(jì)過(guò)程中,從一定意義上說(shuō),它比抗震計(jì)算更為重要,原因在于地震具有很強(qiáng)的不確定性、隨機(jī)性等,想要精確進(jìn)行抗震計(jì)算比較困難。要想使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能,很大程度上取決于良好的概念設(shè)計(jì),有必要加強(qiáng)學(xué)生抗震概念設(shè)計(jì)的能力。應(yīng)用篇是抗震設(shè)計(jì)原理在不同結(jié)構(gòu)形式中的具體應(yīng)用,主要包括混凝土結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)、砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)、單層工業(yè)廠房抗震設(shè)計(jì)、橋梁工程抗震設(shè)計(jì)等。該部分內(nèi)容應(yīng)根據(jù)不同的專業(yè)方向有重點(diǎn)地講解其中的內(nèi)容,做到因?qū)I(yè)方向而異,根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)重點(diǎn)從抗震概念設(shè)計(jì)、抗震計(jì)算和抗震構(gòu)造措施等方面進(jìn)行講解,拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí),使其學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用工程專業(yè)知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。
(四)將最新科研成果融入課堂教學(xué)中在講授土木工程抗震課程時(shí),作者結(jié)合自身的科研工作專門抽出時(shí)間,給學(xué)生進(jìn)行有關(guān)抗震的專題講座,例如進(jìn)行基于性能的抗震設(shè)計(jì)專題講座、基礎(chǔ)隔震設(shè)計(jì)專題講座、振動(dòng)控制專題講座等,將最新的科研成果融入課堂教學(xué)中。進(jìn)一步加強(qiáng)科研與教學(xué)的結(jié)合,及時(shí)將最新科研成果引入到課堂教學(xué)中,盡可能發(fā)揮科研對(duì)教學(xué)的支撐和反哺作用。
三、結(jié)語(yǔ)
土木工程抗震課程課時(shí)少,內(nèi)容多,具有較強(qiáng)的綜合性。作者通過(guò)對(duì)該課程在教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等方面的教學(xué)改革與實(shí)踐,在一定程度上提高了課堂教學(xué)效果,在激發(fā)學(xué)生使命感的同時(shí),增強(qiáng)了其主人翁意識(shí)。當(dāng)然,課程教學(xué)改革永無(wú)止境,還有許多地方需要進(jìn)一步完善,達(dá)到進(jìn)一步提高課堂教學(xué)效果的目的。
參考文獻(xiàn):
[1]尚守平,封周權(quán),李崢.“工程結(jié)構(gòu)抗震”課程教學(xué)改革研究[J].建筑教育改革理論與實(shí)踐,2006(8):221-224
(一)課堂設(shè)計(jì)以往的土木工程概論課程教學(xué)都是以老師講解為主,雖然多媒體教學(xué)已取代了傳統(tǒng)的板書教學(xué),但單純的幻燈片放映模式,純理論的講解,讓學(xué)生上課極易產(chǎn)生疲勞感,不能很好地帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性。針對(duì)上述問(wèn)題,可以從以下幾個(gè)方面對(duì)課程進(jìn)行設(shè)計(jì):1.實(shí)踐教學(xué)在理論教學(xué)中加入實(shí)踐課時(shí),將部分認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)調(diào)劑到概論的教學(xué)計(jì)劃中,這樣老師可以利用課堂多媒體教學(xué)手段展示工程實(shí)例的內(nèi)容,使學(xué)生直觀感受土木工程的偉大,激發(fā)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性;2.互動(dòng)式教學(xué)每一堂課都可以創(chuàng)設(shè)一些問(wèn)題,在老師的引領(lǐng)下,由學(xué)生來(lái)回答,讓學(xué)生參與到課堂中來(lái);3.合作教學(xué)對(duì)于一些比較簡(jiǎn)單的的章節(jié),比如,土木工程防災(zāi)與減災(zāi),可以讓學(xué)生主講,老師補(bǔ)充的方式進(jìn)行授課,這樣通過(guò)大量查閱資料,不僅加強(qiáng)了學(xué)生的自學(xué)意識(shí),也能更好掌握本章知識(shí)點(diǎn),也給學(xué)生提供了一次展示自己的機(jī)會(huì);4.視頻教學(xué)在課堂中可以放一些視頻,比如世界最高建筑迪拜塔修建視頻,通過(guò)視頻,學(xué)生不僅可以了解建筑設(shè)計(jì)、施工、管理等方面的知識(shí),而且可以感受土木工程的偉大,幫助培養(yǎng)期專業(yè)意識(shí)。
(二)改革考核辦法傳統(tǒng)的土木工程概論考試都是以閉卷方式進(jìn)行,而且大多是對(duì)基本概念的考查,這樣容易出現(xiàn)學(xué)生考前死記硬背的現(xiàn)象,限制了學(xué)生的思維,不利于學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。結(jié)合本校土木工程概論課堂教學(xué),我認(rèn)為,土木工程概論的考試可以分期中、期末兩次進(jìn)行,期中重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)概念的掌握情況,期中考試可以采取課堂競(jìng)答、當(dāng)堂計(jì)分的方式,在一個(gè)輕松愉悅的環(huán)境中進(jìn)行,這樣新穎的考試方式可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。期末考試可以采取論文或報(bào)告的方式進(jìn)行,題目可以靈活多樣,在課程結(jié)束時(shí)提交。
二、加強(qiáng)校企合作,建立一支優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊(duì)
土木工程概論這門課程因其包含的內(nèi)容比較寬泛,所以對(duì)授課教師的專業(yè)素養(yǎng)要求相對(duì)較高,這就要求我們建立一支優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊(duì)來(lái)共同承擔(dān)土木工程概論教學(xué),發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的力量與優(yōu)勢(shì)。這個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員可以由學(xué)校專業(yè)教師及企業(yè)資深人士共同組成,學(xué)校專業(yè)教師可以主講各自專業(yè)方向的內(nèi)容,企業(yè)資深人士實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)較足,可以安排做一些專業(yè)方面的講座,以此加深學(xué)生對(duì)土木工程專業(yè)的認(rèn)識(shí)。
三、對(duì)學(xué)生進(jìn)行職業(yè)生涯規(guī)劃指導(dǎo)
土木工程概論是大一新生入學(xué)后接觸到的第一門專業(yè)課,這之前,學(xué)生對(duì)土木工程專業(yè)的認(rèn)識(shí)并不多,往往在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)迷茫,所以在概論這門課程中可以適當(dāng)?shù)卦黾訉?duì)學(xué)生職業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)的指導(dǎo),明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo),并盡早規(guī)劃自己的大學(xué)學(xué)習(xí)及生活。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章號(hào):1674-9324(2017)08-0115-02
“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”(以下簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”)是教育部為貫徹落實(shí)黨的十七大提出的走中國(guó)特色新型工業(yè)化道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、建設(shè)人力資源強(qiáng)國(guó)等戰(zhàn)略部署和《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》,實(shí)施的一項(xiàng)重大的教育改革試點(diǎn)項(xiàng)目。2010年6月湖南大學(xué)成為第一批“卓越計(jì)劃”實(shí)施的試點(diǎn)高校,土木工程專業(yè)成為該校實(shí)施“卓越計(jì)劃”的4個(gè)本科專業(yè)之一。
值得注意的是,土木工程專業(yè)在“卓越計(jì)劃”的建設(shè)中,卓有成效地把其培養(yǎng)機(jī)制、培養(yǎng)方案、教學(xué)計(jì)劃、課程體系、課程建設(shè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、師資建設(shè)以及管理機(jī)制等綜合起來(lái),作為一個(gè)有機(jī)整體,進(jìn)行系統(tǒng)且有針對(duì)性的教改研究,以期使土木工程專業(yè)“卓越計(jì)劃”為土木工程專業(yè)綜合改革的不斷完善提供科學(xué)依據(jù)。本文以該學(xué)院土木工程專業(yè)的《水文學(xué)》課程改革為例,分析了目前《水文學(xué)》課程教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題,根據(jù)“卓越計(jì)劃”建設(shè)的基本思路,探討土木工程專業(yè)“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班在《水文學(xué)》課程改革中的實(shí)踐及其在土木工程專業(yè)綜合改革中的指導(dǎo)示范作用。
一、《水文學(xué)》課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
1.一般學(xué)生對(duì)專業(yè)選修課程重視不夠。在我國(guó)大部分高校,土木工程專業(yè)課程任務(wù)比較緊張。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),大部分土木工程專業(yè)的學(xué)生對(duì)專業(yè)選修課程的重視不夠,相比而言,學(xué)生們更加重視專業(yè)核心課程,他們把絕大部分的時(shí)間和精力都放在專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)上[1,2]。因此,《水文學(xué)》作為土木工程專業(yè)針對(duì)建筑工程、道路工程、橋梁工程和巖土工程等多個(gè)方向的一門專業(yè)選修課程,一般學(xué)生對(duì)《水文學(xué)》課程重視不夠,學(xué)習(xí)的積極性也不高。
2.《水文學(xué)》課程涉及范圍廣泛,概念抽象。《水文學(xué)》課程授課時(shí)數(shù)少,但教材涉及范圍廣泛,教材中的部分內(nèi)容陳舊且概念抽象不易被學(xué)生接受,計(jì)算煩瑣耗時(shí)長(zhǎng)、考試死記硬背,等等。種種問(wèn)題導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)《水文學(xué)》課程的興趣差,學(xué)習(xí)的積極性低,學(xué)習(xí)的效果差。
3.《水文學(xué)》課程實(shí)踐環(huán)節(jié)欠缺。土木工程專業(yè)的《水文學(xué)》是一門實(shí)踐應(yīng)用性很強(qiáng)的課程,課程內(nèi)容是為涉水土木工程的施工與設(shè)計(jì)中所遇到的相關(guān)水文問(wèn)題進(jìn)行分析提供理論依據(jù)。但是實(shí)際上,《水文學(xué)》課程教學(xué)形式一般都是以課堂講授為主,課程實(shí)踐環(huán)節(jié)是長(zhǎng)期欠缺的,課程內(nèi)容體系主要針對(duì)基本理論,與土木工程實(shí)踐的聯(lián)系也不緊密,教學(xué)與工程設(shè)計(jì)存在著較嚴(yán)重的脫節(jié)。
二、“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班的培養(yǎng)方案制訂
院土木工程專業(yè)根據(jù)已有的研究成果,在分析比較國(guó)內(nèi)外知名高校土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃的基礎(chǔ)上,結(jié)合“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)和要求,制定了湖南大學(xué)土木工程專業(yè)“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班的專門培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生成為卓越土木工程師所需的工程素質(zhì)――工程實(shí)踐能力、工程研究能力、工程創(chuàng)新能力和工程綜合能力,旨在使學(xué)生畢業(yè)后能盡快實(shí)現(xiàn)角色轉(zhuǎn)換,成為一名“寬知識(shí)、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的卓越工程師。
1.“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班的教學(xué)計(jì)劃把水文學(xué)課程修改為必修課。“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班的培養(yǎng)方案是遵循保持現(xiàn)行培養(yǎng)方案基本穩(wěn)定、實(shí)現(xiàn)寬口徑培養(yǎng)、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)、加強(qiáng)綜合能力培養(yǎng)、突出企業(yè)參與的原則。“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班的教學(xué)計(jì)劃把《水力學(xué)(含水文學(xué))》列為專業(yè)必修課程,其中與土木工程專業(yè)本科生普通班(建筑工程、道路工程、橋梁工程和巖土工程四個(gè)專業(yè)方向)教學(xué)計(jì)劃相比,在保持水力學(xué)課程課時(shí)均為32學(xué)時(shí)的情況下,還增加了16學(xué)時(shí)的《水文學(xué)》課程,這意味著《水文學(xué)》課程已由選修課轉(zhuǎn)變?yōu)楸匦拚n。
2.《水力學(xué)》和《水文學(xué)》可作為一個(gè)有機(jī)的整體。雖然《水力學(xué)》和《水文學(xué)》是兩門相互獨(dú)立的課程,但在理論應(yīng)用方面卻有著非常緊密的關(guān)系。一方面,《水文學(xué)》不但是橋涵孔徑、管道渠道設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ),而且是水文資料收集和整理的理論依據(jù);另一方面,水文分析與計(jì)算的結(jié)果是《水力學(xué)》實(shí)際工程應(yīng)用中不可或缺的參考依據(jù)。因此,《水力學(xué)》和《水文學(xué)》兩門課程相互補(bǔ)充形成一個(gè)有機(jī)的整體[3]。
3.《水文學(xué)》學(xué)時(shí)偏少。“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班的培養(yǎng)方案中《水文學(xué)》為16學(xué)時(shí),相比土木工程專業(yè)本科生普通班的32學(xué)時(shí)來(lái)說(shuō),減少了一半,這就要求在《水文學(xué)》課程組織上,精選授課內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,做到少而精。教師講授內(nèi)容要以《教學(xué)大綱》為依據(jù),選擇主要的、疑難部分作為重點(diǎn),力求通過(guò)對(duì)這些內(nèi)容的講解使學(xué)生能夠做到舉一反三,既掌握了基本概念、基本原理,又能滿足工程實(shí)際需要。
三、改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容
1.精簡(jiǎn)課程內(nèi)容,把抽象概念具體化。由于《水文學(xué)》課程存在課時(shí)少、教學(xué)涉及內(nèi)容廣泛、概念抽象不易被接受等問(wèn)題,因此,改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的一個(gè)重要部分就是精簡(jiǎn)課程內(nèi)容,把抽象概念具體化。例如,針對(duì)學(xué)生前期已經(jīng)學(xué)過(guò)的《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程,在《水文學(xué)》教學(xué)中可以一方面精簡(jiǎn)概率統(tǒng)計(jì)的基本知識(shí),另一方面把水文學(xué)概念和統(tǒng)計(jì)概念進(jìn)行比較,例如,累積頻率轉(zhuǎn)化為重現(xiàn)期,水文實(shí)測(cè)系列即為樣本。
2.抓住主線,理清概念間的邏輯關(guān)系。在《水文學(xué)》課程教學(xué)安排上,要抓住主線,突出重點(diǎn)內(nèi)容,理清概念間的邏輯關(guān)系,將相對(duì)分散的知識(shí)單元進(jìn)行合理整合形成一個(gè)有機(jī)整體。例如,第一章“緒論”中包括水文現(xiàn)象、水文循環(huán)、水量平衡方程、水文現(xiàn)象的特性、研究方法等內(nèi)容間的邏輯關(guān)系。
3.加強(qiáng)和改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。由于《水文學(xué)》課程存在實(shí)踐環(huán)節(jié)欠缺、教學(xué)一直采用課堂講授等問(wèn)題,因此,加強(qiáng)課程內(nèi)容與土木工程實(shí)踐緊密聯(lián)系、盡可能使課堂教學(xué)結(jié)合工程設(shè)計(jì)等成為《水文學(xué)》課堂教學(xué)亟待解決的問(wèn)題。在《水文學(xué)》課程教學(xué)中,突出水文分析計(jì)算的重要地位、擴(kuò)展其廣度和深度、增加分析工程案例等可作為一個(gè)重要內(nèi)容。由于水文計(jì)算存在煩瑣、耗時(shí)長(zhǎng)、易出錯(cuò)等弊端,同時(shí)目前Excel軟件簡(jiǎn)單易學(xué)及其列表、繪圖、計(jì)算、編程等強(qiáng)大的功能,因此,在《水文學(xué)》教學(xué)中可采用Excel軟件來(lái)計(jì)算教材中的水文數(shù)據(jù)。這些都可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)《水文學(xué)》課程的興趣,同時(shí),用軟件進(jìn)行課后作業(yè)可大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
通過(guò)土木工程專業(yè)“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班在土木工程專業(yè)相關(guān)的培養(yǎng)模式、課程建設(shè)、實(shí)踐基地、教學(xué)資源及教材建設(shè)等方面的改革實(shí)踐,有力地推動(dòng)了學(xué)院在土木工程專業(yè)綜合改革中對(duì)“卓越工程師”的培養(yǎng),為造就一批懂理論、會(huì)動(dòng)手、實(shí)踐能力強(qiáng)的新時(shí)代工程師提供了良好的實(shí)踐平臺(tái),這對(duì)于培養(yǎng)具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的“卓越工程師”有著重要的借鑒作用和現(xiàn)實(shí)意義。
筆者針對(duì)目前《水文學(xué)》教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題,根據(jù)學(xué)院對(duì)“卓越計(jì)劃”建設(shè)的培養(yǎng)方案,對(duì)土木工程專業(yè)“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班的《水文學(xué)》教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改進(jìn)實(shí)踐,提高了對(duì)《水文學(xué)》課程教學(xué)改革的信心。
值得注意的是,土木工程專業(yè)“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班的一些成果對(duì)土木工程專業(yè)綜合改革起到很大的指導(dǎo)示范作用。院土木工程專業(yè)決定,2015級(jí)土木工程專業(yè)本科生普通班教學(xué)計(jì)劃均把《流體力學(xué)(含水文學(xué))》列為專業(yè)核心課程,這為今后《水文學(xué)》教學(xué)改革提供了很大的動(dòng)力,對(duì)《水文學(xué)》課程教學(xué)的健康發(fā)展將起著重要的作用。
參考文獻(xiàn):
在全球經(jīng)濟(jì)一體化的形勢(shì)下,我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷地發(fā)展,人們的生活水平越來(lái)越高,對(duì)居住環(huán)境的要求也逐漸提高,推動(dòng)了我國(guó)土木工程事業(yè)的發(fā)展。新時(shí)期下,我國(guó)土木工程項(xiàng)目建設(shè)的發(fā)展在迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇的同時(shí),也面臨著一系列的挑戰(zhàn),必須進(jìn)行不斷地創(chuàng)新和改革,以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)土木工程提出的要求。在土木工程發(fā)展過(guò)程中,土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是其重要組成部分,而施工技術(shù)則是保障土木工程建設(shè)質(zhì)量的有效措施,二者缺一不可,必須予以高度重視。在開(kāi)展土木工程建設(shè)活動(dòng)的時(shí)候,必須制定科學(xué)的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,選擇合適的施工技術(shù),以此確保土木工程建設(shè)質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)兩者之間具有一定的關(guān)聯(lián)性,二者相互促進(jìn)、相互制約,需要有效地協(xié)調(diào)配合。
1土木工程的基本概念
土木工程的含義十分廣泛,其所包含的內(nèi)容比較多,一切與水、土等有關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都能歸納于土木工程中。例如: 道路建設(shè)、水利工程建設(shè)等。土木工程隨著時(shí)代的發(fā)展,其逐漸形成一種獨(dú)立的學(xué)科,具有綜合性,既包含了工程地質(zhì)勘察和工程力學(xué)等知識(shí),又包含了建筑材料和建筑經(jīng)濟(jì)等內(nèi)容,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。土木工程是我國(guó)現(xiàn)階段重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一,其是社會(huì)生產(chǎn)和生活中必不可少的項(xiàng)目,能夠滿足人們的物質(zhì)需求,為人們提供更為舒適的生活環(huán)境,具有重要的意義。我們可以將土木工程分為兩個(gè)部分的內(nèi)容,一部分是表示的是施工技術(shù),這一部分涵蓋了施工過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié),從工程勘察到竣工收尾階段;另一部分則是指土木工程具有不同的工程對(duì)象,例如市政工程、橋梁工程等。
2土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)相互配合的重要性
土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和所選用施工技術(shù)的有效性,對(duì)土木工程的質(zhì)量具有重要的影響作用,是土木工程建設(shè)中的重要內(nèi)容,不容忽視。在土木工程項(xiàng)目施工過(guò)程中,科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠優(yōu)化土木工程的施工工序,簡(jiǎn)化施工步驟,從而在保障土木工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上盡可能的減少所需要的施工時(shí)間。在水木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,必須結(jié)合施工技術(shù)的選用,與施工技術(shù)進(jìn)行相互配合,以使土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更符合要求,充分發(fā)揮土木工程施工技術(shù)的作用,以推動(dòng)土木工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。協(xié)調(diào)好土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的關(guān)系,必須提高土木工程管理者的管理水平,要求其全面掌握整個(gè)土木工程項(xiàng)目的建設(shè)狀況,對(duì)土木工程施工中的各個(gè)階段進(jìn)行設(shè)計(jì),選擇最為合適的施工技術(shù),加強(qiáng)對(duì)施工階段的管理,以保證土木工程的順利開(kāi)展。
3促進(jìn)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)二者形成協(xié)調(diào)關(guān)系的有效措施
3.1加強(qiáng)對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員和施工技術(shù)人員的培訓(xùn)
隨著時(shí)代的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步,我國(guó)土木工程在發(fā)展過(guò)程中需要不斷地對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,以為土木工程建設(shè)帶來(lái)更多的新鮮空氣,促進(jìn)土木工程建設(shè)質(zhì)量的提高。在土木工程發(fā)展過(guò)程中仍然還存在著一定的問(wèn)題,有待進(jìn)一步改善和解決。為此必須創(chuàng)新土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念,以解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)之間存在的問(wèn)題,能夠統(tǒng)籌管理二者之間的關(guān)系。要加強(qiáng)對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員和施工技術(shù)人員的培訓(xùn),以全面提高土木工程建設(shè)隊(duì)伍的素質(zhì)。土木工程所涉及的部門比較多,每個(gè)部門的工作人員都有其職責(zé),建設(shè)質(zhì)量的好壞也受工作人員的影響,因而不僅要對(duì)土木工程建設(shè)中的施工管理人員進(jìn)行培訓(xùn),還要為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員和項(xiàng)目評(píng)估人員提供培訓(xùn)機(jī)會(huì),以使其提高自身的業(yè)務(wù)水平,從而更好地投入到土木工程中。在土木工程建設(shè)中,設(shè)計(jì)人員和技術(shù)人員要避免將過(guò)多的主觀因素帶入施工過(guò)程中,以免施工出現(xiàn)問(wèn)題和誤差,影響了土木工程施工的質(zhì)量。
就目前而言,我國(guó)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)研究取得了一定的突破,而且也擁有工作經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)人員和技術(shù)人員,但是土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還不夠全面,未能在設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮到施工中所存在的問(wèn)題。這是由于土木工程的相關(guān)人員在理念上還較為落后,無(wú)法滿足新時(shí)期下的土木工程設(shè)計(jì)要求,所采用的施工技術(shù)也不具備時(shí)代性,為此必須加強(qiáng)對(duì)土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng),以為社會(huì)提供更多具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。
3.2 土木工程建筑中的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)
現(xiàn)階段的土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖中,并不包含深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案。土木工程的設(shè)計(jì)單位通常都是以建筑總平面圖為依據(jù),考慮到其建筑物的分布狀況,再與基坑側(cè)壁的土壤質(zhì)量和高度相結(jié)合,以提出有效的建議,然后交由施工單位自行設(shè)計(jì)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,使得我國(guó)土木工程建筑中的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)更為科學(xué),但卻未在整個(gè)土木工程建設(shè)行業(yè)中普及,仍然存在著一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。為此,土木工程建設(shè)中的設(shè)計(jì)人員必須更換觀念,重視計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,從而在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中采用科學(xué)的施工技術(shù),確保支護(hù)工作的質(zhì)量。
3.3采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行高層建筑的建設(shè)
一、土木工程安全文化的基本概念
安全文化作為一種文化成分,體現(xiàn)了組織對(duì)于安全的重視,也代表了相關(guān)組織對(duì)于實(shí)際的工作管理行為所形成的文化氛圍,土木工程中的安全文化則更加具有特殊性。土木工程行業(yè)由于施工條件較為復(fù)雜,作為勞動(dòng)密集型行業(yè),安全問(wèn)題將會(huì)給從業(yè)人員的生命安全帶來(lái)直接影響,也會(huì)造成較大的社會(huì)影響,因此應(yīng)該引起足夠的重視。安全文化的建立會(huì)給從業(yè)人員的安全觀念產(chǎn)生較大影響,幫助完善設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中的管理制度,確定以安全為第一目標(biāo)的施工觀念,有助于形成良好的安全文化氛圍,在土木工程建設(shè)的全過(guò)程中,最大限度的減少安全事故的發(fā)生,保證工程良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
二、土木工程安全文化現(xiàn)狀與問(wèn)題
(一)土木工程安全文化現(xiàn)狀。盡管我國(guó)土木工程發(fā)展迅速,近些年相關(guān)技術(shù)也取得了舉世矚目的成就,但由于我國(guó)在土木工程安全文化方面研究較少,目前國(guó)內(nèi)還處在初步階段,因此還存在較大的進(jìn)步空間。近些年建筑市場(chǎng)的火熱也在一定程度上帶動(dòng)了土木工程安全文化的發(fā)展,一些學(xué)者根據(jù)實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境特點(diǎn)和工程特點(diǎn)建立了相關(guān)的評(píng)價(jià)模型,用來(lái)給土木工程安全管理提供指導(dǎo)和參考,人們對(duì)于土木工程安全文化建設(shè)的重視程度也在逐漸提高,并將安全文化作為施工管理的一種方式。因此,從總體上來(lái)看,我國(guó)土木工程安全文化的建設(shè)一直在進(jìn)步,也取得了一些較為重要的成績(jī),但由于種種因素的限制,我國(guó)土木工程安全文化建設(shè)還存在一些問(wèn)題需要解決。
(二)土木工程安全文化建設(shè)的問(wèn)題。對(duì)我國(guó)土木工程建設(shè)中出現(xiàn)的安全問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)計(jì),可以將事故原因歸納為人為因素與責(zé)任事故,這些都與土木工程文化的建設(shè)有直接關(guān)系,具體來(lái)說(shuō),主要存在以下幾方面的問(wèn)題:(1)施工人員安全意識(shí)的匱乏。這一點(diǎn)是當(dāng)前土木工程安全文化中的重要問(wèn)題,國(guó)內(nèi)發(fā)生的很多安全事故都有雨施工人員安全意識(shí)不強(qiáng),沒(méi)有正確認(rèn)識(shí)到安全施工對(duì)于保護(hù)生命安全和企業(yè)財(cái)產(chǎn)的重要意義,在施工過(guò)程中不能嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作,給土木工程的施工帶來(lái)了較大的安全隱患。(2)安全管理不到位。對(duì)我國(guó)土木工程事故進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果顯示,由于安全管理不到位引起的土木工程事故占據(jù)了相當(dāng)高的比例,很多施工單位沒(méi)有建立明確的安全管理標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工管理過(guò)程中過(guò)于隨意化,強(qiáng)調(diào)進(jìn)度而忽視了安全性。盡管我國(guó)的建筑行業(yè)隨著近幾年的快速發(fā)展已經(jīng)逐漸趨向于成熟,但在具體的施工中,很多施工單位并沒(méi)有將完善的管理制度落實(shí)到實(shí)處,在安全管理方面也是流于形式,導(dǎo)致安全事故時(shí)有發(fā)生。(3)施工人員素質(zhì)較低。這一點(diǎn)也是引起土木工程事故發(fā)生的重要因素,由于目前我國(guó)進(jìn)行工程實(shí)際施工的人員多為農(nóng)民工,這些工人缺乏必須的專業(yè)素質(zhì)與工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)于工程施工安全沒(méi)有足夠的認(rèn)識(shí),在施工過(guò)程中也無(wú)法按照相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行操作,導(dǎo)致整個(gè)施工隊(duì)伍的素質(zhì)不高,更加容易引起施工安全事故。(4)管理人員素質(zhì)不高。隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步以及管理思想的成熟,當(dāng)前土木工程中的很多事故都可以采取一些措施進(jìn)行提前防范,這就給管理人員的綜合素質(zhì)提出了較高要求。由于我國(guó)土木工程行業(yè)發(fā)展速度太快,導(dǎo)致很多管理人員盡管素質(zhì)和能力不能滿足安全施工的要求,還是參與到了實(shí)際的管理 ,這些人員無(wú)法對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題進(jìn)行提前方法,出現(xiàn)事故后也沒(méi)有足夠的經(jīng)驗(yàn)將事故的影響降到最低,也給土木工程施工安全帶來(lái)了危害。(5)監(jiān)理單位水平不足。土木工程在施工中,需要監(jiān)理單位進(jìn)行配合監(jiān)督,提前發(fā)現(xiàn)施工中的安全隱患,并采取必要的措施進(jìn)行規(guī)避,但目前國(guó)內(nèi)的監(jiān)理單位無(wú)論從監(jiān)理人員的素質(zhì)還是從整個(gè)建立隊(duì)伍的制度建設(shè)等方面都存在較多的問(wèn)題,監(jiān)理單位無(wú)法按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)對(duì)土木工程施工安全性的保障。(6)過(guò)于強(qiáng)調(diào)施工進(jìn)度,影響施工安全。這一點(diǎn)是國(guó)內(nèi)施工單位的通病,為了獲得更多的利潤(rùn),過(guò)于強(qiáng)調(diào)施工進(jìn)度,忽略了施工的安全性,一些施工單位存在明顯的工期壓縮現(xiàn)象,給施工現(xiàn)場(chǎng)帶來(lái)安全威脅的同時(shí),也影響了施工質(zhì)量,對(duì)工程的后期使用也帶來(lái)了危害,這一點(diǎn)也是我國(guó)土木工程施工事故頻發(fā)的重要原因。(7)前期勘查設(shè)計(jì)工作不足。土木工程施工的前期勘查設(shè)計(jì)工作十分重要,有助于幫助施工單位根據(jù)不同的環(huán)境特點(diǎn)調(diào)整施工方案,進(jìn)而提高施工效率,對(duì)于提前了解施工現(xiàn)場(chǎng)的安全隱患也有較大幫助,但我國(guó)土木工程的前期勘查設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性不佳,一些明顯的安全隱患無(wú)法通過(guò)前期勘查辨別,給后期的安全施工帶來(lái)了較多的麻煩。
總的來(lái)說(shuō),在以上多個(gè)方面的原因共同作用下,我國(guó)的土木工程安全文化建設(shè)還有較大的進(jìn)步空間和改進(jìn)空間,安全文化的建設(shè)還需要各方面的努力。
三、土木工程安全文化的改進(jìn)措施
根據(jù)以上分析,我國(guó)土木工程文化建設(shè)還需要繼續(xù)努力,針對(duì)我國(guó)目前土木工程安全文化的現(xiàn)狀,提出以下幾點(diǎn)改進(jìn)措施:(1)建立科學(xué)有效的土木工程安全文化模型。結(jié)合我國(guó)目前土木工程安全現(xiàn)伏,將人、組織、環(huán)境作為安全文化模型的三個(gè)層而,進(jìn)行安全行為、安全意識(shí)、安全知識(shí)的教育培訓(xùn)來(lái)指導(dǎo)安全文化建設(shè)工作。(2)建立健全施工項(xiàng)目安全管理組織,保證安全管理的有效執(zhí)行。在土木工程建筑施工項(xiàng)目中,形成多級(jí)安全管理體系,根據(jù)不同崗位制定相關(guān)安全知識(shí)教育工作計(jì)劃,并且監(jiān)督實(shí)施。同時(shí),注意加強(qiáng)施工管理人員的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)以及風(fēng)險(xiǎn)管理的能力,做好日常安全監(jiān)測(cè)工作。(3)工程項(xiàng)目利益相關(guān)者的不利影響,施工過(guò)程中需要與業(yè)主達(dá)成安全事故后果認(rèn)識(shí)的一致,設(shè)計(jì)方案的確認(rèn)以及監(jiān)理工作的認(rèn)可等建筑各利益相關(guān)方能夠及時(shí)有效溝通,良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作有助于消滅安全隱患,預(yù)防安全事故的發(fā)生。(4)提高施工管理人員與施工人員的專業(yè)技能與安全理念。施工過(guò)程中,應(yīng)該根據(jù)崗位需要,有針對(duì)性的進(jìn)行相關(guān)專業(yè)技能的培訓(xùn)與安全理念的灌輸,使管理者與施工者能夠形成止確的安全文化價(jià)值觀,提高管理能力與施工技術(shù)水平,增強(qiáng)處理安全隱患與事故的能力。(5)提高監(jiān)理隊(duì)伍的專業(yè)素養(yǎng)。安全管理素質(zhì)對(duì)于監(jiān)理人員非常重要。具備充足的安全知識(shí)與專業(yè)知識(shí),能夠使監(jiān)理人員在工作時(shí),很好的履行監(jiān)督職責(zé),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除安全隱患。
總之,我國(guó)土木工程安全文化的建設(shè)還有較多的問(wèn)題和挑戰(zhàn),需要從多個(gè)方面多個(gè)角度共同努力,建立完善的管理制度、提升從業(yè)人員的安全觀念、建立完善的安全文化,才能從根本上改變當(dāng)前土木工程施工現(xiàn)狀,提高施工安全性。
結(jié)語(yǔ):我國(guó)土木工程經(jīng)過(guò)幾十年的快速發(fā)展,相關(guān)的施工工藝與施工技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。但在安全文化的建設(shè)上相比于發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距,需要通過(guò)多個(gè)方面的共同努力,促進(jìn)安全文化建設(shè)的進(jìn)步,最大限度的保障土木工程施工的安全性。改變從業(yè)人員的安全觀念、建設(shè)完善的安全管理制度、提高施工人員的綜合素質(zhì)等措施能夠有效促進(jìn)安全文化的建設(shè),推動(dòng)土木工程安全施工的進(jìn)步和發(fā)展。
1.改善理論教學(xué)體系
1.1 土木工程材料課程的地位與作用
土木工程材料是以高等數(shù)學(xué)、建筑力學(xué)、化學(xué)等課程為基礎(chǔ)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,同時(shí)又與建筑學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)、建筑施工、建筑工程經(jīng)濟(jì)等課程有著密切的聯(lián)系,所以在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,土木工程材料的教學(xué)肩負(fù)著使學(xué)生具備常用建筑工程材料的基本知識(shí),為在建筑工程實(shí)踐中具有合理選擇與使用建筑工程材料的能力,并為后續(xù)課程打下基礎(chǔ)的使命[3]。結(jié)合我院以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主要目標(biāo)的辦學(xué)方針,要求學(xué)生掌握適度專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí),具備一定的工程實(shí)踐能力,為適應(yīng)未來(lái)就業(yè)環(huán)境和自主創(chuàng)業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。所以,土木工程材料這門課程應(yīng)兼顧理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段上改革創(chuàng)新,在此基礎(chǔ)上,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法。
1.2 精心設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建理論教學(xué)體系
土木工程材料課程內(nèi)容龐雜,毗鄰知識(shí)多。如何根據(jù)課程特點(diǎn),組織好教學(xué)內(nèi)容,使主線分明,簡(jiǎn)潔明了,激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程的興趣,是精選教學(xué)內(nèi)容首先考慮的問(wèn)題。雖然每一種土木工程材料的性能各異,但相互之間都存在著一定的聯(lián)系,因此,每堂課所教的內(nèi)容不是孤立的,前后教學(xué)都會(huì)有一定的關(guān)聯(lián),授課時(shí)必須考慮內(nèi)容的過(guò)渡與銜接,應(yīng)與本專業(yè)開(kāi)設(shè)的相關(guān)課程有機(jī)地結(jié)合,使教學(xué)內(nèi)容突出重點(diǎn),點(diǎn)面結(jié)合。
1.2.1 突出重點(diǎn)、刪繁就簡(jiǎn)
根據(jù)專業(yè)性質(zhì),確定課程內(nèi)容和要求,分清主次,哪些是必須講深講透的,哪些是適合學(xué)生自學(xué)的,哪些內(nèi)容應(yīng)該刪減,哪些內(nèi)容必須更新;各章講授時(shí)必須抓住“重點(diǎn)”,突破“難點(diǎn)”,系統(tǒng)講授“基本理論”。精選內(nèi)容的原則是既要保證學(xué)生學(xué)到最必需的知識(shí),打好扎實(shí)的基礎(chǔ),又要有一定的時(shí)間與精力去獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題,以利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。同時(shí)課程教學(xué)內(nèi)容還要有一定的廣度,避免過(guò)窄,使教學(xué)的對(duì)象具有一定的建材知識(shí)面。應(yīng)該突出兩個(gè)重點(diǎn),即材料的基本性質(zhì)與結(jié)構(gòu)材料。材料的基本性質(zhì)是研究材料具有的共性的問(wèn)題,通過(guò)研究如何充分利用材料的各種性質(zhì)來(lái)滿足建筑物各部位的要求,對(duì)這部分內(nèi)容應(yīng)較詳盡講授材料的微觀結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)與力學(xué)性質(zhì),不僅要清楚基本概念,還要把這些概念與工程實(shí)際緊密結(jié)合,為學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題打下理論基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)材料能否正確使用,直接影響建筑物的安全,應(yīng)圍繞當(dāng)前土木工程中應(yīng)用最普遍的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等方面考慮,把水泥、混凝土及鋼材三章列為重點(diǎn)。同時(shí),將土木工程中使用較少的材料、敘述性的部分以及先后課程重疊覆蓋部分的內(nèi)容刪減,或安排自學(xué)。如木材、裝飾材料等。
1.2.2 加強(qiáng)理論
土木工程材料是建立在相關(guān)專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)上的綜合性學(xué)科,就整個(gè)土木工程材料課程而言,物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、力學(xué)等都是它的基本理論,各類材料又有各自的基本理論。在教學(xué)中,可以以材料科學(xué)的觀點(diǎn)去充實(shí)課程的基礎(chǔ)理論知識(shí),在重點(diǎn)章節(jié)中,應(yīng)盡可能以基本理論為綱領(lǐng),覆蓋全章內(nèi)容,深入淺出地闡明問(wèn)題,為學(xué)生認(rèn)識(shí)和掌握材料性質(zhì)及應(yīng)用的途徑和方法提供必要的基礎(chǔ)理論知識(shí)。同時(shí),不斷提高教師自身的業(yè)務(wù)素質(zhì),完善知識(shí)結(jié)構(gòu),豐富文化底蘊(yùn),加快知識(shí)更新,儲(chǔ)備豐富的有關(guān)材料研究和應(yīng)用的實(shí)例,是精選教學(xué)內(nèi)容、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、改善教學(xué)效果的必要條件。
1.2.3 追蹤前沿
為了使學(xué)生更好地掌握基本理論知識(shí),了解學(xué)科前沿發(fā)展方向,必須深化課程內(nèi)容設(shè)置,精心組織教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)中,對(duì)當(dāng)前大量使用的傳統(tǒng)材料,要介紹其成熟的理論和實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn);對(duì)不斷涌現(xiàn)的新材料、新技術(shù)和新的研究成果要有選擇地及時(shí)向?qū)W生介紹。首先在課程內(nèi)容設(shè)置上要求新,就是將最新的材料方面的科技信息安排在教學(xué)內(nèi)容中,如近年來(lái)高性能混凝土發(fā)展迅速,在講述混凝土這一章時(shí),就應(yīng)增加高性能混凝土的制備、使用性能及國(guó)內(nèi)外應(yīng)用高性能混凝土的現(xiàn)狀等內(nèi)容;再如節(jié)能建筑使用的保溫隔熱材料;高等級(jí)公路使用的新型路面材料等,以使學(xué)生對(duì)國(guó)內(nèi)外的材料發(fā)展動(dòng)態(tài)有個(gè)基本的了解,以保證教學(xué)始終追蹤學(xué)科發(fā)展前沿。其次要及時(shí)地將教學(xué)研究和科研成果引入教學(xué)中,讓學(xué)生了解老師的科研情況及成果,以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果。第三是注重前后內(nèi)容的銜接,就是處理好課程內(nèi)容中基礎(chǔ)知識(shí)與前沿知識(shí)的內(nèi)在關(guān)系;處理好經(jīng)典理論知識(shí)與現(xiàn)論的關(guān)系;處理好課程內(nèi)容的詳略安排。在授課時(shí)將相關(guān)知識(shí)理成一條主線:即各種土木工程材料的制備—→各種土木工程材料的組成—→各種土木工程材料的建筑性能—→各種土木工程材料在建筑工程中的實(shí)際應(yīng)用,貫穿始終。采用這條主線編排教學(xué)內(nèi)容,使之章節(jié)分明,詳略得當(dāng),具有系統(tǒng)性。要求學(xué)生了解前沿知識(shí),并及時(shí)查閱相關(guān)資料,掌握其特點(diǎn),與基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)系起來(lái),理解其理論上的發(fā)展和應(yīng)用上的創(chuàng)新,同時(shí)要求學(xué)生用掌握的專業(yè)知識(shí)來(lái)分析解決相關(guān)問(wèn)題[4]。
二、當(dāng)前土木工程地質(zhì)教學(xué)存在的問(wèn)題
通過(guò)以上詳細(xì)的調(diào)查和對(duì)比分析,目前土木工程地質(zhì)教學(xué)仍存在以下問(wèn)題:
1、土木工程地質(zhì)教材的使用各自為政。目前各個(gè)高校使用的教材基本上是各自高校的老師根據(jù)自己的講義編排而成,缺乏一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),因而導(dǎo)致經(jīng)典精品教材較少。單從教材的題目上足可看出目前教材缺乏統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性。例如中南大學(xué)所用的教材為《土木工程地質(zhì)概論》,浙江大學(xué)的教材題名為《土力學(xué)與工程地質(zhì)》,石家莊鐵道大學(xué)所用教材題名為《工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》等。
2、在教學(xué)內(nèi)容上與其它課程交叉重復(fù),無(wú)法突出本門課程的特色。工程地質(zhì)是一門基礎(chǔ)課程,是巖土工程、隧道工程等課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),因此,由于與其它學(xué)科老師交流不夠充分,往往存在重復(fù)講授的情況。比如,以有效應(yīng)力這個(gè)概念為例,在工程地質(zhì)、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程等課程都涉及到,由于這個(gè)概念的重要性,各科老師為了追求各門學(xué)科的系統(tǒng)性和完整性,都會(huì)著重講解這個(gè)概念,雖然在一定程度可以加深學(xué)生對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解,但是從側(cè)面也可說(shuō)明知識(shí)的重復(fù)交叉導(dǎo)致學(xué)業(yè)內(nèi)容的累贅。
3、課時(shí)安排過(guò)少。目前各所高校對(duì)土木工程地質(zhì)這門課的重視程度,課堂課設(shè)課時(shí)大多是32~48個(gè)學(xué)時(shí),因此,老師在安排教學(xué)進(jìn)度時(shí)顯得極為緊張而緊湊。從實(shí)際教學(xué)安排來(lái)看,基本上講解完三大巖石、地下水、地質(zhì)構(gòu)造基本概念后,沒(méi)有足夠的時(shí)間深入來(lái)探討地質(zhì)條件對(duì)工程的影響,往往后面工程應(yīng)用的章節(jié)皆為學(xué)生自學(xué)。
4、知識(shí)學(xué)習(xí)與工程案例結(jié)合程度不夠。由于部分老師本身參與的工程項(xiàng)目不多,同時(shí)又由于課時(shí)的不夠,這兩部分原因?qū)е聦W(xué)習(xí)的主要內(nèi)容集中在枯燥的理論知識(shí)部分,學(xué)生容易產(chǎn)生枯燥情緒。
三、土木工程地質(zhì)教學(xué)改革措施
為了很好地解決當(dāng)前土木工程地質(zhì)教學(xué)中存在的問(wèn)題,讓學(xué)生從這門課程中更多地學(xué)習(xí)到有助于工程實(shí)踐的知識(shí),必須有針對(duì)性對(duì)當(dāng)前教學(xué)實(shí)踐中存在的問(wèn)題進(jìn)行改革,具體改革措施如下所述:
1、建立和完善土木工地質(zhì)程精品課程精品課程建設(shè)既是壓力,又是動(dòng)力。通過(guò)精品課程建設(shè),可以找出當(dāng)前教學(xué)中存在的薄弱環(huán)節(jié),精簡(jiǎn)重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容,突出本門課程的特色,使土木工程地質(zhì)這門課的教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)更加明確。精品課程建設(shè)首先就是教材建設(shè),因此,有必要根據(jù)新時(shí)期土木工程培養(yǎng)目標(biāo),并結(jié)合當(dāng)前土木工程建設(shè)中出現(xiàn)的新問(wèn)題、新方法、新技術(shù),編寫一本深入淺出的教材,教材中不僅包含傳統(tǒng)的知識(shí)要點(diǎn)和概念,還應(yīng)包含當(dāng)前新的地質(zhì)知識(shí)觀點(diǎn)、新的地質(zhì)勘查手段等,同時(shí)還應(yīng)包含工程實(shí)例,讓學(xué)生盡可能地更深入地建立起工程地質(zhì)與工程項(xiàng)目的聯(lián)系。精品課程建設(shè)中重要的一條就是教師隊(duì)伍的建設(shè),因此,有必要加大對(duì)教師隊(duì)伍的培養(yǎng)力度,引進(jìn)和培養(yǎng)一批有新視野、新知識(shí)的老師,以此給課堂注入新的氣象。
2、注重教學(xué)手段和教學(xué)方法的革新注意授課的科學(xué)性與藝術(shù)性,在教學(xué)過(guò)程中,善于發(fā)揮學(xué)生的主導(dǎo)地位,采用“討論試”、“啟發(fā)式”教學(xué)模式。同時(shí),要注重課前的準(zhǔn)備,精心備好每一節(jié)課,善于總結(jié)歸納每節(jié)課的重點(diǎn),以“主線法”講授課程知識(shí)。
3、增強(qiáng)對(duì)工程地質(zhì)教學(xué)的重視對(duì)工程地質(zhì)教學(xué)的重視首先就體現(xiàn)在教學(xué)和學(xué)習(xí)的時(shí)間上。盡量安排更多的課時(shí),讓老師有足夠充分的時(shí)間去講解基礎(chǔ)概念和工程實(shí)例。同時(shí),老師也可以通過(guò)其它方式來(lái)增加學(xué)生們的學(xué)習(xí)時(shí)間,比如規(guī)定某個(gè)主題,要求學(xué)生自主獨(dú)立進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研,完成該主題相關(guān)文獻(xiàn)的歸納總結(jié),并加大平時(shí)學(xué)習(xí)報(bào)告在總成績(jī)中的比例。另外,強(qiáng)化考試試題庫(kù)建設(shè),完善考試規(guī)范和制度,強(qiáng)化對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)知識(shí)訓(xùn)練。最后,要重視工程地質(zhì)實(shí)習(xí)在教學(xué)中的作用,因?yàn)樵撻T課程的實(shí)踐性很強(qiáng),需要從大自然中去認(rèn)識(shí)和掌握工程地質(zhì)現(xiàn)象,使學(xué)生鞏固在書本上學(xué)到的知識(shí),有感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),同時(shí)在野外地質(zhì)實(shí)習(xí)過(guò)程中,亦可鍛煉學(xué)生們的體魄和吃苦耐勞的能力。
4、緊密聯(lián)系工程實(shí)踐學(xué)習(xí)的目的最終是為解決實(shí)際工程的問(wèn)題,在教學(xué)的過(guò)程中融入工程實(shí)例有助于學(xué)生在正式進(jìn)入工作崗位之前對(duì)其有初步的認(rèn)識(shí)和了解,因此,工程實(shí)例教學(xué)是一個(gè)非常重要的手段。比如,老師可以把自身主持或參與的工程項(xiàng)目作為案例,結(jié)合書本知識(shí)講解如何解決工程問(wèn)題,分享在解決工程問(wèn)題過(guò)程中的心得體會(huì),這樣寓教于樂(lè)的方式既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能讓他們積累相應(yīng)的工程經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。
1引言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)教學(xué)過(guò)程中最后一個(gè)綜合性的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié),是學(xué)生綜合運(yùn)用基本理論和專業(yè)技能分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題、實(shí)施獨(dú)立工作和創(chuàng)新研究的演練過(guò)程。它是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和專業(yè)素質(zhì)的全面檢查,同時(shí)也是對(duì)教師的教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)。土木工程專業(yè)目前主要就業(yè)去向是設(shè)計(jì)公司、施工企業(yè)、咨詢單位和建設(shè)單位,這些單位在工程建設(shè)過(guò)程中或多或少與工程造價(jià)有一定的聯(lián)系。因此,在高校進(jìn)行工程造價(jià)畢業(yè)設(shè)計(jì),鞏固專業(yè)知識(shí),加強(qiáng)工程造價(jià)的綜合訓(xùn)練和利用經(jīng)濟(jì)知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題尤為必要。BIM是以三維數(shù)字為基礎(chǔ),以建設(shè)工程的全壽命周期為主線,將建設(shè)工程的可行性研究、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工、竣工移交、運(yùn)營(yíng)等各個(gè)環(huán)節(jié)并聯(lián)起來(lái),集合成建設(shè)工程整個(gè)壽命期的相關(guān)信息數(shù)據(jù)模型,具有直觀、快捷,便于管理等特點(diǎn),可應(yīng)用在工程建設(shè)各個(gè)階段,是建筑業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。本文以安徽建筑大學(xué)土木工程專業(yè)工程造價(jià)方向畢業(yè)設(shè)計(jì)為例,介紹基于BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)工程造價(jià)畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題、設(shè)計(jì)內(nèi)容、成果類型、成績(jī)?cè)u(píng)定以及設(shè)計(jì)過(guò)程如何組織等,供同行借鑒與交流。
2基于BIM的工程造價(jià)方向畢業(yè)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
傳統(tǒng)的土木工程專業(yè)工程造價(jià)方向畢業(yè)設(shè)計(jì)是結(jié)合一套完整的施工圖紙,主要采用手工和少量應(yīng)用相關(guān)軟件計(jì)算工程量,計(jì)算鋼筋用量和工料分析等,而B(niǎo)IM技術(shù)主要采用軟件計(jì)算,其主要有如下幾個(gè)特點(diǎn)。(1)設(shè)計(jì)選題均為綜合性選題,團(tuán)隊(duì)合作、任務(wù)分解、分工協(xié)作、交流學(xué)習(xí),能培養(yǎng)學(xué)生的集體精神;(2)主要采用計(jì)算機(jī)軟件分析、計(jì)算和繪圖,選題廣泛,便于修改,也易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;(3)成果形式豐富多樣,便于溝通和理解,分工協(xié)作關(guān)聯(lián)成果,增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感和集體榮譽(yù)感;(4)畢業(yè)答辯體現(xiàn)集體答辯與個(gè)人答辯相結(jié)合,集體成果與個(gè)人成果相結(jié)合,突出個(gè)人在團(tuán)隊(duì)中的合作和貢獻(xiàn)等。
3基于BIM技術(shù)工程造價(jià)畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要選題
土木工程專業(yè)除基礎(chǔ)課和相關(guān)的結(jié)構(gòu)課程外,與工程造價(jià)相關(guān)的課程主要有:土木工程施工技術(shù)、施工組織、工程造價(jià)、建設(shè)工程經(jīng)濟(jì)、建設(shè)工程法律法規(guī)、建設(shè)工程合同管理等,基于BIM技術(shù)土木工程專業(yè)工程造價(jià)方向畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題,主要考慮與工程造價(jià)密切相關(guān)的知識(shí),如施工方案、土建造價(jià)、安裝造價(jià)、招投標(biāo)文件、竣工結(jié)算所需資料等。
4基于BIM技術(shù)工程造價(jià)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐
基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容多,任務(wù)量大,各內(nèi)容間關(guān)聯(lián)性大。安徽建筑大學(xué)的做法是在第7學(xué)期結(jié)束前1個(gè)月,教師網(wǎng)上公布畢業(yè)設(shè)計(jì)選題后,全體師生見(jiàn)面,教師介紹畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的內(nèi)容和要求,然后師生網(wǎng)上互選,確定人員后召開(kāi)第一次畢業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)會(huì)議,布置利用寒假學(xué)習(xí)軟件和復(fù)習(xí)相關(guān)知識(shí)。在寒假期間,要求學(xué)生每星期在群上匯報(bào)學(xué)習(xí)進(jìn)程,學(xué)生之間相互比較、督促,教師也能全面掌握學(xué)生情況。
4.1畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程安排
安徽建筑大學(xué)土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)在第8學(xué)期整個(gè)學(xué)期進(jìn)行,持續(xù)時(shí)間16周(不含畢業(yè)實(shí)習(xí)2周,畢業(yè)答辯1周)。
4.2畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程督促與檢查
畢業(yè)設(shè)計(jì)是個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程,一環(huán)緊扣一環(huán),前面的任務(wù)就是后續(xù)任務(wù)的基礎(chǔ),某一環(huán)節(jié)耽擱時(shí)間或疑難點(diǎn)沒(méi)有解決,就影響下一個(gè)環(huán)節(jié)。基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)尤為明顯。例如:識(shí)讀圖紙是造價(jià)建模與軟件計(jì)算工程量的基礎(chǔ);施工措施的確定是計(jì)算措施費(fèi)的前提;工程量計(jì)算完畢才能組價(jià)和取費(fèi)等。因此,必須加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程的督促、檢查與指導(dǎo)教師的引領(lǐng)。期初答辯:開(kāi)學(xué)后的第一周,即畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)始的第一周,答辯組織者和成員是指導(dǎo)教師,目的是檢查學(xué)生寒假期間的準(zhǔn)備和軟件學(xué)習(xí)情況。中期答辯:大約在第十周(含2周畢業(yè)實(shí)習(xí)),答辯組織者是指導(dǎo)教師,成員是指導(dǎo)教師和相關(guān)專業(yè)教師,目的是檢查進(jìn)度情況、基本概念掌握情況、存在的問(wèn)題和下一步的計(jì)劃和安排等。模擬畢業(yè)答辯:大約在第十七周(含2周畢業(yè)實(shí)習(xí)),答辯組織者是指導(dǎo)教師,成員是指導(dǎo)教師、相關(guān)專業(yè)教師和相關(guān)工程單位的工程師,目的是檢查成果情況、基本概念掌握程度、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,以及存在問(wèn)題和解決辦法等,同時(shí)也是為畢業(yè)答辯做準(zhǔn)備。畢業(yè)答辯:在第十九周,答辯組織者是土木學(xué)院,答辯成員是本院和其他院系相關(guān)專業(yè)教師和相關(guān)工程單位的工程師,目的是檢查畢業(yè)設(shè)計(jì)完成質(zhì)量、基本概念掌握程度、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、集體成果與個(gè)人成果等。
4.3基于BIM技術(shù)土木工程專業(yè)工程造價(jià)畢業(yè)設(shè)計(jì)成果
畢業(yè)設(shè)計(jì)成果有集體成果和個(gè)人成果。集體成果:每人都要完成和掌握。主要有單位工程三維實(shí)體模型;進(jìn)度計(jì)劃(橫道圖、時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖、單代號(hào)網(wǎng)絡(luò)圖);單位工程施工組織設(shè)計(jì);基礎(chǔ)、主體、裝飾裝修、屋面等工程量清單;鋼筋翻樣、土建工程組價(jià)和成果集成等。個(gè)人成果:根據(jù)任務(wù)分工,每人必須完成的內(nèi)容。主要有水衛(wèi)安裝工程造價(jià);電氣安裝工程造價(jià);招標(biāo)文件與投標(biāo)書編制;工程結(jié)算編制;單位工程竣工資料等。
4.4畢業(yè)答辯方式與成績(jī)?cè)u(píng)定
基于BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)工程造價(jià)畢業(yè)設(shè)計(jì)是團(tuán)隊(duì)力量與個(gè)人貢獻(xiàn)的融合,團(tuán)隊(duì)成果與個(gè)人成果的展示,畢業(yè)答辯如何體現(xiàn)團(tuán)隊(duì)合作、個(gè)人在團(tuán)隊(duì)中的作用以及知識(shí)掌握程度是個(gè)難點(diǎn)。安徽建筑大學(xué)土木工程專業(yè)采取的辦法是集體答辯與個(gè)人答辯相結(jié)合。首先在每組隨機(jī)抽一人匯報(bào)整體設(shè)計(jì)情況,對(duì)共性部分答辯教師提出問(wèn)題隨機(jī)抽學(xué)生回答,對(duì)專題設(shè)計(jì)部分由設(shè)計(jì)學(xué)生匯報(bào)情況,答辯教師提出問(wèn)題由該學(xué)生回答,若答不出來(lái)或回答不正確,其他學(xué)生可以回答,因?yàn)橛械膶W(xué)生在完成了自己的內(nèi)容外還學(xué)了其他專題,為鼓勵(lì)和激勵(lì),回答正確的加分,通過(guò)這種方式,促使每個(gè)學(xué)生必須掌握共性設(shè)計(jì)部分,同時(shí)突出自己的優(yōu)勢(shì),展示自己。成績(jī)?cè)u(píng)定按照平時(shí)成績(jī)40%,由指導(dǎo)教師給出;中期答辯10%,由答辯組給出;其他教師評(píng)閱10%,由評(píng)閱教師給出;畢業(yè)答辯40%,由答辯組給出。
5基于BIM技術(shù)土木工程專業(yè)工程造價(jià)畢業(yè)設(shè)計(jì)的體會(huì)和感悟
5.1培養(yǎng)學(xué)生能力與學(xué)習(xí)熱情
5.1.1激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和熱情
興趣是學(xué)習(xí)的動(dòng)力源泉,基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計(jì),每完成一步都能實(shí)現(xiàn)可視化,因此,成功的喜悅感能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和熱情。就工程造價(jià)畢業(yè)設(shè)計(jì)而言,部分內(nèi)容以前沒(méi)有學(xué)過(guò)或?qū)W的深度達(dá)不到畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求,但由于有興趣,極大地激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情,每人都完成了2個(gè)以上的模塊。
5.1.2加強(qiáng)學(xué)生的溝通能力
BIM技術(shù)是團(tuán)隊(duì)力量集成的成果,因此,需要成員間不斷溝通和交流,這是課本知識(shí)所學(xué)不到的,也正是需要培養(yǎng)的。安徽建筑大學(xué)土木工程專業(yè)的做法是經(jīng)常討論,集思廣益,使學(xué)生懂得團(tuán)隊(duì)合作的重要性和作用,潛移默化培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力。
5.1.3學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到問(wèn)題的解決方法
基于BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)工程造價(jià)畢業(yè)設(shè)計(jì)需掌握的軟件較多,僅共性部分就涉及4個(gè),專題部分每人至少要掌握1個(gè)軟件,同時(shí)理論知識(shí)點(diǎn)要能正確應(yīng)用,學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題很多,主要是通過(guò)教師指導(dǎo)、小組集體討論、網(wǎng)絡(luò)咨詢、軟件開(kāi)發(fā)商指導(dǎo)等方法解決。其中小組集體學(xué)習(xí)能達(dá)到事半功倍的效果,做法是由組長(zhǎng)牽頭召集小組成員,每周不少于2次,學(xué)生集體交流、討論、互相學(xué)習(xí),每人必須帶著問(wèn)題和體會(huì)集體學(xué)習(xí)。
5.2教師引導(dǎo)
5.2.1指導(dǎo)教師貫通講解,加強(qiáng)學(xué)生基本理論知識(shí)的掌握
基于BIM技術(shù)的土木工程專業(yè)工程造價(jià)畢業(yè)設(shè)計(jì),由于實(shí)踐性和應(yīng)用性較強(qiáng),極易導(dǎo)致學(xué)生重軟件操作輕基礎(chǔ)理論知識(shí),設(shè)計(jì)成果重觀感輕質(zhì)量的問(wèn)題。為避免此類問(wèn)題發(fā)生,指導(dǎo)教師的指導(dǎo)思想、指導(dǎo)方式方法和內(nèi)容安排十分重要。安徽建筑大學(xué)土木工程專業(yè)指導(dǎo)教師每周不少于3次貫通講解學(xué)生即將要進(jìn)行學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論知識(shí),例如:造價(jià)計(jì)算程序、依據(jù),各分部分項(xiàng)工程工程量計(jì)算方法;鋼筋在圖紙中的放置形狀,鋼筋下料的原理與方法;水電安裝工程識(shí)圖,水電安裝工程與土建工程造價(jià)計(jì)算的異同點(diǎn)等。雖然教師的指導(dǎo)量非常大,但通過(guò)系統(tǒng)性串通講解,不僅加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
5.2.2充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用
由于知識(shí)點(diǎn)多,實(shí)踐性與應(yīng)用性強(qiáng),指導(dǎo)教師不僅要具有深厚的理論基礎(chǔ),而且更要有豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),同時(shí)選題廣,涉及面寬,教師指導(dǎo)量非常大。師資力量不具備時(shí)可聘請(qǐng)校外工程單位工程師兼職指導(dǎo),同時(shí)對(duì)一些涉及工程實(shí)踐方面的問(wèn)題,設(shè)計(jì)組集體到工地現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)學(xué)習(xí),效果非常明顯。
5.3校方配合
5.3.1如何解決設(shè)計(jì)過(guò)程需要的軟件和硬件問(wèn)題
基于BIM技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)需要很多軟件,可以采取學(xué)校購(gòu)買的辦法,但必須是購(gòu)買網(wǎng)絡(luò)版,這樣可以多個(gè)學(xué)生同時(shí)學(xué)習(xí);也可結(jié)合一些BIM設(shè)計(jì)比賽,利用一些軟件供應(yīng)商提供的試用版;也可利用學(xué)生交叉學(xué)習(xí)時(shí)間解決等。硬件方面主要是計(jì)算機(jī)配置,可利用學(xué)生的個(gè)人電腦、借用他人電腦和學(xué)校的公共機(jī)房等。
5.3.2如何處理畢業(yè)設(shè)計(jì)與就業(yè)的關(guān)系
畢業(yè)設(shè)計(jì)階段也是學(xué)生就業(yè)階段,要處理好二者之間的關(guān)系,不至產(chǎn)生嚴(yán)重的沖突。安徽大學(xué)土木工程專業(yè)的做法是根據(jù)學(xué)生就業(yè)面試的時(shí)間,調(diào)整集體學(xué)習(xí)和指導(dǎo)時(shí)間及內(nèi)容,早晨、中午、晚上、周六或周日等都可以,同時(shí)盡可能利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行文件傳輸、問(wèn)題解答和視頻輔導(dǎo)等。
5.3.3學(xué)校要積極支持教學(xué)改革和實(shí)踐
基于BIM技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及的人力、物力、財(cái)力較多,學(xué)校要積極支持教師的教學(xué)改革和實(shí)踐,要分期分批組織對(duì)教師進(jìn)行BIM技術(shù)培訓(xùn),送教師到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐性鍛煉,積極引進(jìn)BIM人才,對(duì)教師教學(xué)工作量的考核要有所傾斜,加強(qiáng)校企合作聯(lián)合培養(yǎng);同時(shí)要根據(jù)教學(xué)要求配置相關(guān)硬件與軟件等,只有這樣才能使基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)得以很好的實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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近年來(lái),BIM技術(shù)引發(fā)熱烈的研究和討論,取得了較大成果,也存在一定不足,文章整理土木工程學(xué)習(xí)這一技術(shù)的理論體系,以此使得BIM技術(shù)的知識(shí)框架更為清晰,一方面有助于土木工程專業(yè)的教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展,另一方面,也是為了學(xué)生能夠從中發(fā)現(xiàn)知識(shí)體系的漏洞并能夠深入研究,更好的應(yīng)用該技術(shù),并能夠有所完善。
1BIM技術(shù)的背景及概念
二十世紀(jì)九十年代,CAD技術(shù)開(kāi)始逐漸廣泛地應(yīng)用于工程規(guī)劃設(shè)計(jì)和施工之中,但是隨著信息的復(fù)雜化和信息交流的一體化趨勢(shì)的發(fā)展,CAD技術(shù)的弊端逐漸顯現(xiàn),建立在幾何圖形交流上的數(shù)據(jù)交流方式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)時(shí)代需求,于是BIM技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。BIM技術(shù)就是通過(guò)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)為工程各項(xiàng)流程提供數(shù)據(jù)支持的信息共享資源,相對(duì)于CAD技術(shù)而言,BIM的統(tǒng)一化知識(shí)庫(kù)能夠容納幾何信息和非幾何信息,數(shù)據(jù)更加全面,能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交流,貫穿于工程規(guī)劃到實(shí)施完成的所有過(guò)程。并且,BIM知識(shí)庫(kù)中的數(shù)據(jù)具備即時(shí)性和連續(xù)性,即數(shù)據(jù)快速更新的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)前后數(shù)據(jù)的連接,數(shù)據(jù)具有參考價(jià)值且具有一致性。數(shù)據(jù)庫(kù)中資料以IFC格式為基礎(chǔ),為不同階段的工作人員創(chuàng)設(shè)了一定的協(xié)作標(biāo)準(zhǔn),使得交流更加便捷,而信息的修改以及綜整合等都能更加快捷而且便利地實(shí)現(xiàn)。
2BIM技術(shù)的理論知識(shí)體系
2.1BIM信息數(shù)據(jù)模型
數(shù)據(jù)信息模型的學(xué)習(xí)中,首先需要了解的是IFC格式的基本概念以及其空間架構(gòu),其次是學(xué)習(xí)STEP的基礎(chǔ)知識(shí),融會(huì)貫通之后,能夠以STEP的語(yǔ)言規(guī)范來(lái)講解IFC使用的語(yǔ)言,對(duì)二者的表達(dá)格式進(jìn)行比較,并解析IFC的空間層次,總結(jié)其表達(dá)規(guī)則及符號(hào)意義。總而言之,數(shù)據(jù)信息模型中,主要是IFC格式的學(xué)習(xí),以STEP的語(yǔ)言來(lái)學(xué)習(xí)IFC的語(yǔ)言,而后是空間層次,最后總結(jié)表達(dá)規(guī)則及符號(hào)意義,IFC的學(xué)習(xí)分為這三大板塊。IFC是BIM技術(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)格式,數(shù)據(jù)交流體系中最為基礎(chǔ)的語(yǔ)言輸入和輸出形式,如果不能掌握,則土木工程專業(yè)便無(wú)法融會(huì)貫通地使用BIM技術(shù),可以說(shuō),IFC是BIM的語(yǔ)言。
2.2協(xié)同工作技術(shù)
協(xié)同工作模塊的主要內(nèi)容是其概念、目標(biāo)以及現(xiàn)今的發(fā)展情況,具體而言,首先學(xué)習(xí)協(xié)同技術(shù)的三個(gè)模式,初級(jí)、中級(jí)和高級(jí),結(jié)合圖標(biāo)進(jìn)行學(xué)習(xí),其次,介紹協(xié)同技術(shù)的多種類型,主要包括:狹義協(xié)同和廣義協(xié)同,前者指企業(yè)自身的協(xié)同工作,后者還包括企業(yè)外的協(xié)同工作,都需要做一定了解及區(qū)分,類型的學(xué)習(xí)中,主要的知識(shí)點(diǎn)是各類協(xié)同技術(shù)的概念、相同點(diǎn)以及區(qū)別都需要認(rèn)真學(xué)習(xí)并熟練掌握。協(xié)同工作技術(shù)中的重點(diǎn)對(duì)象,或者是重點(diǎn)章節(jié)是協(xié)同工作技術(shù)在BIM技術(shù)中的應(yīng)用,即BIM技術(shù)如何應(yīng)用協(xié)同工作技術(shù),實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作,學(xué)習(xí)的內(nèi)容主要是應(yīng)用的方法,支持的原理以及存在的問(wèn)題,這部分內(nèi)容較為復(fù)雜,與現(xiàn)實(shí)對(duì)接性強(qiáng),需要大量圖示的理解,同時(shí),也需要結(jié)合具體的案例進(jìn)行細(xì)致的分析。
2.3數(shù)據(jù)信息集成
土木工程專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)BIM技術(shù)時(shí),首先需要了解的是其背景及內(nèi)涵,也相當(dāng)于BIM的理論概述,其次是具體的技術(shù)應(yīng)用,即數(shù)據(jù)模型、協(xié)同工作及信息集成。信息集成技術(shù)需要掌握的知識(shí)點(diǎn)包括概念、發(fā)展過(guò)程、集成方法以及模式。具體學(xué)習(xí)而言,首先對(duì)于數(shù)據(jù)信息集成是什么以及其在BIM技術(shù)中所起的作用展開(kāi),然后學(xué)習(xí)其發(fā)展過(guò)程,對(duì)于其具體的模式以及應(yīng)用方法和利弊衡量進(jìn)行了解掌握,通過(guò)過(guò)程集成以及組織集成模式的細(xì)致分析系統(tǒng)學(xué)習(xí)信息集成模式的運(yùn)行,聯(lián)系BIM技術(shù)的發(fā)展過(guò)程,詳述其信息累計(jì)過(guò)程。信息集成是BIM技術(shù)能夠創(chuàng)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)的重要技術(shù)支撐,是容納大量數(shù)據(jù)并進(jìn)行有效整合的關(guān)鍵,也是BIM技術(shù)能夠突破CID技術(shù)弊病的重要原因。
3土木工程中BIM的實(shí)踐知識(shí)體系
從實(shí)踐知識(shí)體系而言,可以從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑節(jié)能效果、建筑成本控制等多方面進(jìn)行實(shí)例研究,使得理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐接軌。BIM的知識(shí)體系從理論與實(shí)踐出發(fā),將技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行細(xì)致的分析講解,使得土木工程的學(xué)生對(duì)于該技術(shù)有了全方位細(xì)致而深入的了解。建筑結(jié)構(gòu)作用可以以水立方工程或者墨爾本的Eureka作為講解案例,BIM技術(shù)在這兩座建筑的設(shè)計(jì)中起到了至關(guān)重要的作用。施工管理中的BIM技術(shù)應(yīng)用可以以AR公司為例,同時(shí),以此為例還能夠?qū)τ贐IM技術(shù)的節(jié)能、成本控制等進(jìn)行分析,經(jīng)典的應(yīng)用案例在現(xiàn)今的世界各地已經(jīng)不少,其中既有效果突出的地方,也不乏缺陷漏洞,土木工程學(xué)生對(duì)該技術(shù)的學(xué)習(xí)不能止步于了解已有的知識(shí)更是要從實(shí)際中的不足出發(fā)進(jìn)行探討,力求完善這一技術(shù),這也是筆者將實(shí)踐納入知識(shí)體系中的原因。
4總結(jié)
希望筆者的研究能夠?qū)ν聊竟こ虒I(yè)的BIM教學(xué)活動(dòng)有所幫助,促進(jìn)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)深度,更為系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)。
參考文獻(xiàn)