緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇土木工程認識實習范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
土木工程是建造各類工程設施的學科、技術和工程的總稱。它既指與與人類生活、生產活動有關的各類工程設施,如建筑公程、公路與城市道路工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程等,也指應用材料、設備在土地上所進行的勘測、設計、施工等工程技術活動。土木工程是社會和科技發展所需要的“衣、食、住、行”的先行官之一;它在任何一個國家的國民經濟中都占有舉足輕重的地位。
作為一名剛剛接觸專業知識的大學生來說,如果在學習專業課之前直接就接觸深奧的專業知識是不科學的,為此,學院帶領我們進行了這次實習活動,讓我們從實踐中對這門自己即將從事的專業獲得一個感性認識,為今后專業課的學習打下堅實的基礎,為今后書本與實踐的結合打下基礎。
緊張的兩周的實習生活結束了,在這兩周里我還是有不少的收獲。實習結束后好好總結一下。在實習過程中我們共進行了七項工地參觀,包括故宮博物院,首鋼液壓車間,學校實驗樓留學生公寓,兩處住宅小區工地,和豐臺構件廠共七天的參觀。在每次參觀結束后我們都做了很認真的總結,把自己在參觀時學到的,了解到的知識進行梳理,也同時為今后的學習打好基礎,雖然我們不能完全明白老師講解的所有知識,但終歸是學習的過程,不同程度上都會有收獲。而實習的意義也在于此。首先,通過實習,通過實踐,使我學到了很多實踐知識。通過參觀,使我近距離的觀察了整個房屋的建造過程,廠房的結構,學到了很多很適用的具體的施工知識,這些知識往往是我在學校很少接觸,很少注意的,但又是十分重要、十分基礎的知識。比如,鋼筋的綁扎,底層基礎鋼筋的綁扎首先要放樣,每一跨度里鋼筋的接頭數只有25%,即4根鋼筋里只有一個接頭,另外,接頭要盡量放在受壓區內。在砌墻的過程中,如遇到墻要轉角或相交的時候,兩墻要一起砌起來,在留槎的過程中,可以留斜槎,如果要留直槎,則必須留陽槎,且要有拉結筋,不能留陰槎。在進行混凝土施工的過程中,要特別注意混凝土的配合比,在天熱的時候要注意養護。其次我們還對一些細部的作法有所認識,了解了設計與施工間是有距離的,要靠施工工程師在技術上給予合理設計才能保證施工的順利和高質量。針對每次的參觀我做了以下的總結。
對于像故宮一樣古老的建筑在施工上可以算是大興土木,但以后使用的機會較少,但針對對古建筑的修復這一需要,為保存祖國的文化,古國風貌,是不可或缺的。所以研究古建筑的構造是有必要的。對于廠房,我們今后會有單層廠房這門課程,以后走向社會我們或許現場房建設方面發展,而且本身各種建筑理論的基礎知識本都是相通的,因此無論是為今后的學習還是以后投入社會的需要對廠房的認識都是必不可少的。廠房由山墻,梁,柱,屋蓋,水平支撐,豎直支撐組成。整體是鋼筋混凝土結構。在梁上設有吊車的槽鋼軌道,為了使整體結構穩定,在廠房的第一段,最后一段是有行家結構的水平支撐,在進深超過六十米時,中間的某一關也要加上水平支撐。豎直支撐則是在沉重的梁上起加固作用。而對于建筑工地,我的體會就更深了,無論是對施工過程還是對施工工藝我都產生了很大的興趣。當今的不同建筑多采用橡膠混凝土的方式,結構殺害能夠多為框架剪力墻。對于鋼筋的使用有著嚴格的規范,從配筋到綁扎,到架模板,再到灌漿,這一系列的工作,一項都不能出錯,小小的偏差可能會釀成無法收拾的嚴重后果。而在施工工藝方面,腳手架,模板,包括新材料的使用都更加直觀的展示在我們面前。
我們見到了滿堂紅式和爬升式兩種形式的腳手架,施工時,柱子的模板應在澆筑混凝土后的第二天拆除,而樓板的施工需要在十五天左右后才能拆除模板,要配備3—4層的樓板的模板,以便施工。單樓體抗震性能不是很好時,比如l型樓會設計抗震縫,沉降縫,縫一般設計在l拐彎處。輕質材料是未來的主導材料,由于輕質材料總量比原有混泥土結構可減少20%,可大大減輕建筑的自重,節約資源。而最讓人大開眼界的預制構件著實讓人驚嘆不已。為加快施工,縮短施工周期使用預制混凝圖構件是首選,尤其是大型的建筑需要,預制構件的生產減少了很多問題。雖然在運輸上大型的構件有困難,但還可以使用現場預制現場裝配的辦法,更加高效。
但是通過在課余時間對當代建筑業進行分析,也產生了一些我個人的看法。
建筑結構設計是建筑的主要部分,他關系到建筑的安全,可靠的程度,還有是否能夠滿足人們的使用要求。現在的建筑結構是從解放的時候繼承下來的,所以,有很多東西雖然還是適合建筑,但是,卻不適合時代的發展了,所以,建筑結構的設計有待提高。首先,要從建筑結構安全的角度來提高,其次,在從建筑結構的材料、使用方面來提高,建筑結構的提高將會給我們國家的建筑業的發展帶了很大的影響。我們常說百年大計,這是建筑的年限,和你的身體是一樣的,如果一個人的骨骼非常的結實,那么他會是一個健康的人,也是能夠提供很多的勞動力,反之,則會給社會帶來很多不便。同樣,建筑的結構和人的骨骼是一個概念的兩種事物。我們提倡全民健身運動的目的就是要我們的都有個健康身體來適合這個社會的發展,所以,建筑結構的發展也同樣會帶來建筑業的發展。
建筑的發展歷史是悠久的,從原來的草棚到后來的用木頭做房子再到用石頭及其他的材料,這樣的發展過程;每一次的發展都帶來一次新的社會的變化,一種是社會制度變化,一種是社會的科技發生了變化,所以,我們現在就面臨著這樣一個問題,是如果在現在的社會中找到一種適合人民生活水平和科學技術的建筑,因為,我們人類一直居住在一個能夠遮風擋雨的地方,原來人們想的是如何能夠生活的溫暖和不受外界動物的侵襲,而現在,我們的社會發生了變化,現在,在人們的思想觀念里,居住的環境要舒心才行,所以說,建筑業有待于發展,現在我們已經發現一種建筑正在來臨,那就是——人工智能建筑。他是社會發展的產物,是人們心理趨向的一個產物,所以,他是合理的。我們現在就應該想一下現在的建筑是不是真的要走向人工智能,是不是下面還有更加先進的建筑等待我們,我們面臨著這樣一個社會就不能推辭什么,只有,為了建筑業的新發展去努力,才是我們當前應該做的。不難看出,建筑業的發展不是單一方面的問題,而是,需要很多方面的協助才能有所發展的,對于,我們應該勇于探索先進的科學技術,使我國的建筑能夠成為國民的滿意產品,也同樣成為國際市場的搶手產品。
2009年7月20日下午,到在建的云霞小區參觀,到結構廳參觀;21日全天,參觀三峽大壩,
2009年7月22日上午,道橋和巖土講座;
2009年7月22日下午,參觀宜昌公路大橋和夷陵長江大橋;
2009年7月23日全天,自行參觀學校的建筑物,并交見習報告。
二、實習目的:
認識實習是整個實習教學計劃中的一個有機組成部分,是土木工程專業的一個重要的實踐性環節。通過組織參觀和聽取一些專題技術報告,收集一些與實習課題有關的資料和素材,為順利完成實習打下堅實基礎。通過實習應達到以下目的:
1、了解一般道路與橋梁工程的整個設計過程;
2、了解建筑物的總平面布置、建筑物分類及功能作用、結構類型及特點、結構構件的布置及載荷傳遞路線、主要節點的細部結構和處理方法等;
3、了解建筑物的施工方法;
4、了解建筑、結構、施工之間的相互關系;
5、了解建筑結構領域的最新動態和發展方向。
6.培養專業興趣,明確學習目的
三、實習過程及內容:
2009年7月20日 星期日 雪
為期四天的認知實習從今天下午正式開始了,上午徐老師和黃老師為我們作了一個建設方面的講座,他們以不同角度向我們講述了建筑工程的概況,并且就當前國內形勢以及三峽大學的實際,展望了我們專業的前景,給我感觸最深的是他們的嚴謹的冶學態度,使我認識到作為一個土木工程工作者,必須有嚴謹的作風和負責的態度,“干土木這行的已經有一只腳踏進了監獄”
下午,我們開始了認知實習的第一項:參觀建筑工地和結構廳。
下午2:30我們準時到達實習現場:三峽大學云霞小區1#樓,在樓下的公告欄中我們了解到該樓的建筑面積是47000平方米,工程造價是4036。48萬元,再仰望旁邊的在建的13層的公寓樓,不禁有一種崇敬之感!
然后,在趙工的帶領下,我首先參觀了這樓的地下室,經趙工介紹,我們才知道,這不是一個普通的地下室。平時這是一個很大的地下停車場,而在戰時則將作為這個社區的人防地下室。在地下室,趙工向我們詳細介紹了這棟樓的結構。之后我們上了二三層進行,參觀了該樓的內部布局。我們了解到這樓應用了很多新工藝新材料,比如該樓的自重墻用的是粉煤灰磚,其每立方米的質量不超過800kg,也就是說把這種磚放入水中,會浮在水面上。這無疑減輕了梁柱的承重。而使用的水泥是親水水泥,可以不用粉刷就可直接上涂料,而在外墻的表面使了保溫材料和高強防裂纖維,使房子既節能又美觀。
參觀完了建筑工地之后,我們又參觀了三峽大學的結構廳,看到了很多我們專業的實驗設備和大致的實驗流程,了解到實驗在土木工程中的重要性。
通過今天的實習,我對我們專業又有了一些新的認識。
2009年7月21 星期二 小雪
今天下午,我們從學校乘車去三峽大壩認知實習,車子出校門不久便上了三峽專用通道,這條路素有世界隧道與橋梁博物館,果然名不虛傳,由于西陵峽山峻水險,專用公路南昌逢山開洞,逢水架橋,從使整條路的路基都很平坦,坐在車上感覺忽而飄游于山間,忽而潛入地下,令人感嘆的是隧道之長,幾乎有一半的路程是在穿越隧道,經過了一個半小時的行程,我終于到達了壩區。
首先,我們參觀了五級船閘,正巧碰上第二級船閘在閉門,只見巨大的鋼門
緩緩閉合,最后合在一起,并奇怪的是閉合的的形狀不是一字形而是人字形,聽老工程師講解,這樣閉合的目的是為了減少為壓力對門軸的作用,使其閉合式得更加密實,細觀之果然滴水不漏,難怪美國訪問團的專家懷疑此門不是中國制造的。接著我們又驅車來到壩頂,腳下踩著這個混凝土巨物,學過工程材料就會知道,澆注這么一個巨物難度很高,再加上配套的巨型機組,和其他設備,此刻方能真正體味三峽工程為何用 “舉世矚目“來形容。
壩里是高峽平湖,壩外如萬丈深淵,而我們站在寬厚的壩上,此時心中有一種很美妙的感覺。
接著我們又乘車來到了壩底,令人稱奇的是,江水經過了一百多米的高差,竟絲毫沒有波濤洶涌的脾氣,而是波平浪盡地翻滾流淌著,經老工程師的介紹,這是由于水的熱能的98.6%的被水能機吸收了。而一臺機組每天能造價值六千萬的電能,嘆為觀止!再次仰望大壩,不能不感嘆土木人的智慧與力量,這使我大受鼓舞!
下午5時,驅車回校!
2009年7月22日 星期二 天氣陰
今天以是實習的第三天了,老師是安排上午聽關于道路與橋梁的講座。下午是去參觀宜昌公路大橋和夷陵長江大橋。
上午8點半由樊老師和黃老師分別做了道路與橋梁兩個方面的講座。樊老師給我們大致的介紹了公路的等級的劃分,公路的路基的防護以及路面的構成等方面的知識。黃老師則給我們講述了巖土方向的知識,他以自已豐富的閱歷向我們展示了巖土工程在城市建設中的應用,使我了解到基坑工程的特點和施工方法。
下午兩點我們乘校車去參觀了夷陵長江大橋和宜昌公路大橋,有了之前的講座我們這次不再向以前那樣只是看風景了而是以一個土木工程專業的視角距離的觀察了橋的結構和承重部分。
宜昌公路大橋是一座現代化的懸索橋給我印象最深的是該橋的錨錠,該橋主索分為104個副索,在地下40多米的深處固定在錨錠上,使得橋面的全部受力都作用在錨錠上,而夷陵長江大橋是一斜掛橋與宜昌公路大橋不同的是其橋的全部重力通過斜索集中到三個主橋塔上。這些斜索的角度都是通過精密力學計算設計的。這么雄偉壯麗的工程,其實和我們的力力學專業課有緊密的聯系的。所以平時我一定要把專業學好,為以后打好礎。
下午五點半,我們坐車回來了。
2009年7月23日 星期三 陰
今天,我們的實習安排是在校園內自由見習建筑物,于是我選了我們學校比較典型的建筑三峽大學圖書館進行參觀。
三峽大學的圖書館從外觀上看像一本厚重的書,于2003年完工,所以看上去就很現代化。盡管平時也經常來圖書館,但今天我更深切的體會到了圖書館的設計的特點。其最大的特點就面積大,空間跨度大,而透光性很好,即使在圖書室館的中央位置也不會有絲陰暗的感覺,再觀察圖書館的窗戶,發現其高度和大小都設計得很合理。
參觀完后,本次實習就落下了圍幕。但是這次實習讓我學到了很多東西,使我了解到了土木工程專業的前景廣闊,培養了我對我們土木工程專業的興趣,使我在以后的學習中有了方向。
四、實習心得
實踐是認識的唯一來源,的確不錯,通過此次實習,使自己對土木工程這個專業又有了進一步的認識,真正知道了理論和實際的差別,激發了對這一專業的興趣,學到了一些在書本上學不到的東西,為以后的課程積累了許多感性認識,為今后的學習打下了很好的基礎,自己的知識和能力在潛移默化中得到完善與提高,同時團隊意識也有著明顯增強。此次學院安排這次實習活動,對我們這些剛剛接觸此專業的大學生來說,是真真正正一次很好的機會。總之,通過此次實習,受益頗多。具體的實習內容如下:
實驗室的作用在于給結構設計師一個能檢驗其設計可行性的場所,這對建筑物的安全性和可靠性是至關重要的,同時也是科學實驗所必備的。在實驗室,我們看到了許多大型的實驗儀器,通過老師的講解,我們初步認識了一些實驗儀器及其用法,及在使用過程中的注意事項,
2009年7月20日下午,到在建的云霞小區參觀,到結構廳參觀;21日全天,參觀三峽大壩,
2009年7月22日上午,道橋和巖土講座;
2009年7月22日下午,參觀宜昌公路大橋和夷陵長江大橋;
2009年7月23日全天,自行參觀學校的建筑物,并交見習報告。
二、實習目的:
認識實習是整個實習教學計劃中的一個有機組成部分,是土木工程專業的一個重要的實踐性環節。通過組織參觀和聽取一些專題技術報告,收集一些與實習課題有關的資料和素材,為順利完成實習打下堅實基礎。通過實習應達到以下目的:
1、了解一般道路與橋梁工程的整個設計過程;
2、了解建筑物的總平面布置、建筑物分類及功能作用、結構類型及特點、結構構件的布置及載荷傳遞路線、主要節點的細部結構和處理方法等;
3、了解建筑物的施工方法;
4、了解建筑、結構、施工之間的相互關系;
5、了解建筑結構領域的最新動態和發展方向。
6.培養專業興趣,明確學習目的
三、實習過程及內容:
2009年7月20日 星期日 雪
為期四天的認知實習從今天下午正式開始了,上午徐老師和黃老師為我們作了一個建設方面的講座,他們以不同角度向我們講述了建筑工程的概況,并且就當前國內形勢以及三峽大學的實際,展望了我們專業的前景,給我感觸最深的是他們的嚴謹的冶學態度,使我認識到作為一個土木工程工作者,必須有嚴謹的作風和負責的態度,“干土木這行的已經有一只腳踏進了監獄”
下午,我們開始了認知實習的第一項:參觀建筑工地和結構廳。
下午2:30我們準時到達實習現場:三峽大學云霞小區1#樓,在樓下的公告欄中我們了解到該樓的建筑面積是47000平方米,工程造價是4036。48萬元,再仰望旁邊的在建的13層的公寓樓,不禁有一種崇敬之感!
然后,在趙工的帶領下,我首先參觀了這樓的地下室,經趙工介紹,我們才知道,這不是一個普通的地下室。平時這是一個很大的地下停車場,而在戰時則將作為這個社區的人防地下室。在地下室,趙工向我們詳細介紹了這棟樓的結構。之后我們上了二三層進行,參觀了該樓的內部布局。我們了解到這樓應用了很多新工藝新材料,比如該樓的自重墻用的是粉煤灰磚,其每立方米的質量不超過800kg,也就是說把這種磚放入水中,會浮在水面上。這無疑減輕了梁柱的承重。而使用的水泥是親水水泥,可以不用粉刷就可直接上涂料,而在外墻的表面使了保溫材料和高強防裂纖維,使房子既節能又美觀。
參觀完了建筑工地之后,我們又參觀了三峽大學的結構廳,看到了很多我們專業的實驗設備和大致的實驗流程,了解到實驗在土木工程中的重要性。
通過今天的實習,我對我們專業又有了一些新的認識。
2009年7月21 星期二 小雪
今天下午,我們從學校乘車去三峽大壩認知實習,車子出校門不久便上了三峽專用通道,這條路素有世界隧道與橋梁博物館,果然名不虛傳,由于西陵峽山峻水險,專用公路南昌逢山開洞,逢水架橋,從使整條路的路基都很平坦,坐在車上感覺忽而飄游于山間,忽而潛入地下,令人感嘆的是隧道之長,幾乎有一半的路程是在穿越隧道,經過了一個半小時的行程,我終于到達了壩區。
首先,我們參觀了五級船閘,正巧碰上第二級船閘在閉門,只見巨大的鋼門
緩緩閉合,最后合在一起,并奇怪的是閉合的的形狀不是一字形而是人字形,聽老工程師講解,這樣閉合的目的是為了減少為壓力對門軸的作用,使其閉合式得更加密實,細觀之果然滴水不漏,難怪美國訪問團的專家懷疑此門不是中國制造的。接著我們又驅車來到壩頂,腳下踩著這個混凝土巨物,學過工程材料就會知道,澆注這么一個巨物難度很高,再加上配套的巨型機組,和其他設備,此刻方能真正體味三峽工程為何用 “舉世矚目“來形容。
壩里是高峽平湖,壩外如萬丈深淵,而我們站在寬厚的壩上,此時心中有一種很美妙的感覺。
接著我們又乘車來到了壩底,令人稱奇的是,江水經過了一百多米的高差,竟絲毫沒有波濤洶涌的脾氣,而是波平浪盡地翻滾流淌著,經老工程師的介紹,這是由于水的熱能的98.6%的被水能機吸收了。而一臺機組每天能造價值六千萬的電能,嘆為觀止!再次仰望大壩,不能不感嘆土木人的智慧與力量,這使我大受鼓舞!
下午5時,驅車回校!
2009年7月22日 星期二 天氣陰
今天以是實習的第三天了,老師是安排上午聽關于道路與橋梁的講座。下午是去參觀宜昌公路大橋和夷陵長江大橋。
上午8點半由樊老師和黃老師分別做了道路與橋梁兩個方面的講座。樊老師給我們大致的介紹了公路的等級的劃分,公路的路基的防護以及路面的構成等方面的知識。黃老師則給我們講述了巖土方向的知識,他以自已豐富的閱歷向我們展示了巖土工程在城市建設中的應用,使我了解到基坑工程的特點和施工方法。
下午兩點我們乘校車去參觀了夷陵長江大橋和宜昌公路大橋,有了之前的講座我們這次不再向以前那樣只是看風景了而是以一個土木工程專業的視角距離的觀察了橋的結構和承重部分。
宜昌公路大橋是一座現代化的懸索橋給我印象最深的是該橋的錨錠,該橋主索分為104個副索,在地下40多米的深處固定在錨錠上,使得橋面的全部受力都作用在錨錠上,而夷陵長江大橋是一斜掛橋與宜昌公路大橋不同的是其橋的全部重力通過斜索集中到三個主橋塔上。這些斜索的角度都是通過精密力學計算設計的。這么雄偉壯麗的工程,其實和我們的力力學專業課有緊密的聯系的。所以平時我一定要把專業學好,為以后打好礎。
下午五點半,我們坐車回來了。
2009年7月23日 星期三 陰
今天,我們的實習安排是在校園內自由見習建筑物,于是我選了我們學校比較典型的建筑三峽大學圖書館進行參觀。
三峽大學的圖書館從外觀上看像一本厚重的書,于2003年完工,所以看上去就很現代化。盡管平時也經常來圖書館,但今天我更深切的體會到了圖書館的設計的特點。其最大的特點就面積大,空間跨度大,而透光性很好,即使在圖書室館的中央位置也不會有絲陰暗的感覺,再觀察圖書館的窗戶,發現其高度和大小都設計得很合理。
參觀完后,本次實習就落下了圍幕。但是這次實習讓我學到了很多東西,使我了解到了土木工程專業的前景廣闊,培養了我對我們土木工程專業的興趣,使我在以后的學習中有了方向。
四、實習心得
實踐是認識的唯一來源,的確不錯,通過此次實習,使自己對土木工程這個專業又有了進一步的認識,真正知道了理論和實際的差別,激發了對這一專業的興趣,學到了一些在書本上學不到的東西,為以后的課程積累了許多感性認識,為今后的學習打下了很好的基礎,自己的知識和能力在潛移默化中得到完善與提高,同時團隊意識也有著明顯增強。此次學院安排這次實習活動,對我們這些剛剛接觸此專業的大學生來說,是真真正正一次很好的機會。總之,通過此次實習,受益頗多。具體的實習內容如下:
實驗室的作用在于給結構設計師一個能檢驗其設計可行性的場所,這對建筑物的安全性和可靠性是至關重要的,同時也是科學實驗所必備的。在實驗室,我們看到了許多大型的實驗儀器,通過老師的講解,我們初步認識了一些實驗儀器及其用法,及在使用過程中的注意事項,
我國處在社會經濟高速發展時期,現代化建設進程不斷加快,城市建設、基礎建設以及工業建設規模不斷擴大,需要更多的人才從事這一行業,對人才的數量和質量要求不斷提升。土木工程專業是我國高等教育的重要專業,也是培養我國現代化建設人才的重點專業。一方面需要認真研究現代土木工程的特點,根據我國現代工程建設的特點和行業需求制定科學合理的人才培養目標和計劃;另一方面,我國土木工程專業的人才培養模式關乎人才培養的質量,關系學生的未來就業,關系專業的可持續發展,更關涉我國現代化建設的進程和成敗。
一、現代土木工程的特點分析
現代土木工程加上了“現代”這個定語,就有著特殊的內涵和外延,從時間角度來看,現代土木工程的發展和人類科技的進步有著十分密切的關系。傳統的土木工程建設都是依靠經驗,雖然其中也體現了一定的科學技術含量,更多的是經驗和技術的熟練程度。隨著科技的發展進步,土木工程從構思到設計到選材再到施工都是和科技發展緊密聯系。例如,土木工程在圖紙設計之前需要進行大量的科學數據采集,最工程施工需要的環境、條件以及造成的影響進行全方位評估,在數據計算分析等方面力求精確,在施工過程中還要進一步分析改進,力求工程最為科學合理。現代土木工程主要有以下幾個方面的突出特點。首先,現代土木工程有著非常高的精確度,從評估到設計再到施工都要求精確,運用較為具體的數據來指導施工,并根據施工過程的采集的數據進行對比,根據相關數據進行監督檢測,確保工程科學,不出問題。其次,現代土木工程做到了理論與實踐的高度吻合,尤其是在施工過程中嚴格按照設計操作,并根據設計進行評估,確保施工實際和設計設想高度一致,學術研究不再僅僅停留在理論階段,而是對施工進行很好地指導,并在施工過程中做好驗證,確保更高水平的現代工程施工,無論是工程施工進度還是施工質量都能嚴格保障。再次,創新突破是現代土木工程的突出表現。傳統的土木工程更多的經驗延續,而現代土木工程更多的在繼承的基礎上不斷創新,不斷融合新的設計理念,體現新的科技進步,表現為新的工程設計。確保和社會發展一直,與科技發展同步,新材料、新理論都能得到很快的體現和應用。
二、現代土木工程專業人才培養模式分析
1、科學優化課程結構,合理調整教學內容
現代土木工程需要更多的專業化人才,需要的是實踐技能型人才。專業化人才培養需要有科學合理的課程結構和教學內容,適應人才發展需要,適應社會發展需求。根據人才培養要求可以從以下幾個方面進行課程結構和內容優化。首先對現有的教學內容進行調整,我國當前的土木工程專業人才培養更多的是綜合培養,力求實現一專多能,以后的專業教學內容安排應該更多的突出專業化人才培養,突出學生的專業能力,培養專業化人才,保證學生畢業以后能夠在工作中勝任工作需要,能夠在專業領域有深入獨到的認識和研究,提高他們的工作效率,保障工程質量和創新。其次,需要對現行的課程結構進行優化。從教材編寫和使用的角度來看,正在使用的大多數課程結構基本符合工作需要。但是,社會發展非常迅速,競爭日益突出,尤其是現代土木工程發展進步非常快,社會需要更多的定制化專業人才。新的工程質量類型不斷增加,各種設計和應用不斷發展,現有課程結構需要及時做到優化,學生需要掌握豐富的理論,需要研究最新的發展方向和趨勢,也需要更多的實踐應用型人才,在課程設置上需要更加重視學生的實踐操作技能,需要把學生的理論學習和實踐應用能力提升有機結合,盡量不要在前期安排理論學習,后期安排實踐實習,這樣的課程結構和教學安排不利于學生能力提升,不利于培養高素質人才。
2、強化師資隊伍建設,突出學生應用能力
土木工程專業人才的應用能力在很大程度上與教師的隊伍結構與綜合能力密不可分。很多學生他們有著很強的專業學習興趣,有著工程設計的天賦,需要良好的教育和指導才能快速的成長,才能更加高效地提升他們的專業應用能力更好地培養自己的創新思維,提高學習能力,豐富工作經驗提升綜合素質。科學的教師隊伍結構能夠幫助學生更好地豐富專業知識、提升實踐能力,教師豐富的實踐經驗和指導能力能夠讓學生真正成為實踐性專業人才。為此,需要注重教師隊伍建設,以更好地服務學生的應用能力培養。
首先,完成每一個階段的教學任務以后,需要教師能夠及時帶領學生完成相關操作,教師能夠讓學生掌握扎實的專業理論知識,又要及時引導學生把這些知識在實踐中更好地感知,并在實踐中轉為自己的經驗和能力,讓學生在學習過程中培養分析和解決問題的能力。其次,需要做好與工程施工企業的通力合作,為學生提供更好地的實踐和實習平臺,讓學生能夠在具體實踐中獲取知識,學校的教師理論知識較為豐富,企業的工程技術人員有著扎實的實踐經驗,聘請他們做學校的兼職教師,能夠為學提供最為有效的實踐指導,能夠優化教師隊伍結構,做到學校教學和社會發展的有效銜接,實現學校教育和社會發展變化的無縫對接。再次,注重現有經驗知識的感悟,又要突出學生的創新思維和能力培養,教學過程中注重學的創新意識,對于學生表現來的新的看法和意見應該首先給予肯定,并鼓勵學生合作探討,培養多元思維。
3、強化工程意識訓練,培養應用實戰人才
現代土木工程專業教學需要突出學生的主體地位,為學生提供更多的實踐應用機會,讓學生在具體實踐鍛煉中強化工程意識,造就應用型實戰人才。首先讓學生獨立面對工程,讓學生能夠較短時間內了解工程的基本情況,熟悉工程環境,強化他們的工程意識訓練,促進學生更好地工作學習。其次,注重應用型人才培養,讓學生能夠在具體實踐中感知各種知識的具體應用,熟悉具體方法的應用情境,提高處理問題的基本能力,能夠從多個角度培養學生的專業應用能力。
4、充分利用現代科技手段,提高工程技術含量
現代土木工程的突出表現就是科技手段的應用和新材料的選擇,依托科技進步提高工程質量,創新工程設計。首先學會運用計算機數據運算和處理,運用現代信息技術手段繪制工程圖紙。其次,引導學生熟悉新材料的應用和發展,在工程設計中選用新材料建筑工程,運用新儀器設備輔助工程檢測。再次鼓勵學生感知今年土木工程的經典案例,例如,央視大樓、上海金茂大廈、上海金融中心等,引導學生感知科技對工程的影響,科技在現代土木工程中的推動作用。再次,引導學生積極參與各種土木工程設計和施工,讓學生工程技術人員近距離接觸,讓學生把學到的技術與現實聯系起來,具體感知科技手段對提高工程技術含量的意義。
總之,從現實情況來看,不少土木工程專業的學生專業化程度并不高,土木的工作能力明顯不足,也有不少學校的教學模式有待進一步改善。人才培養是世紀工程,不能操之過急;建筑工程關系百年大計,需要保證人才質量,才能保障工程質量。
關鍵詞:境內外認知實習; 土木工程; 本科階段教育;教學探索
中圖分類號:G64244文獻標志碼:A文章編號:
10052909(2017)01006504
近年來,國內一些高校為土木工程專業的本科生提供了境內外認知實習的機會。對于認知實習的目的,較多的說法是“使本專業的學生對土木工程有一個感性認識”[1-2]。那么認知實習能培養學生對土木工程有哪些感性認識,文章就此展開探討。
近代中國對西方的學習經歷了從學習器物到學習制度,再到學習思想文化的過程。這表明,一般的認知過程是先了解器物一類的表象,再看到器物背后的運作制度,再去思考和深究制度背后的思想文化。這是一個由表及里,由淺入深的過程,在認知實習中,學生的認知過程也是如此。
一、境內認知實習
(一)了解國內土木專業相關的器物
“器物”有兩個方面的含義:一方面是指建筑物本身;另一方面指建造建筑物的各種測繪儀器、施工機械和相關工藝。初步了解專業相關器物,是學生認知實習要達到的第一個目的。
對建筑物本身的了解,第一使學生對土木工程概論課程中介紹的房建、地下、路橋等不同土木工程類型有清晰認識,讓學生明白土木工程主要涉及哪些方面;第二使學生不再受限于
書本上平面示例和文字的抽象解釋,可以對建筑物的組成部分有直觀、立體、形象的認識,實地了解它們在建筑物中發揮的作用,實現學生知識寬度的拓展;第三,對建筑物的觀察認知還有助于學生初步
建立結構概念,了解砌體結構、框架結構、框筒結構等各自的結構特點,激發學生思考每種結構的力學性能,實現學生思維深度的拓展。
對測繪儀器、施工機械和相關工藝的實地認知,首先使得學生不再局限于文字和圖片的介紹,有機會近距離了解各種儀器、機械的功能和使用方法,為未來的學習和工作打下基礎;其次,使學生了解到了建筑物建造的各個環節和相關的工藝、工序,讓學生對建筑的建造過程有一個全面的、連貫的、動態的認識。
(二)了解國內土木工程行業的相關制度
一些高校在安排土木工程專業認知實習時,選擇了與企業合作,這對學生了解未來的就業方向以及就業環境十分必要。與企業合作,學生能真切地了解企業的運行制度和管理制度,知曉每個職位的責任所在,使學生不僅僅把眼光放在科研和學習上,而是對整個土木工程行業有一個全面的認識,為今后走向社會,選擇就業方向打下了基礎。
以華南理工大學為例,2014年華南理工大學組織2013級土木工程卓越全英班學生到廣東省長大公路工程有限公司的技術開發部門、行政管理部門以及橋梁施工工地等地進行認知實習,學生對不同部門的分工、相應的職責和管理制度都有了初步的了解。在了解了這些信息之后,學生對照自己的興趣和長處,有意識有目標地鍛煉自己,為將來就業做好前期準備。
(三)了解土木工程相關文化
1.學科文化與素質培養
在土木工程教學中,培養學生認真細致的辦事態度和對生命負責的責任感十分重要。這一點僅僅通過課堂講授和提醒,展示工程事故的照片和視頻遠遠不夠。通過讓學生親自上工地,可以很好地彌補課堂教學的不足。學生參觀完施工工地之后,可以實地感受到工程質量與人的生命息息相關,建設過程中的每一環都必須小心謹慎,不能馬虎大意。這種實地參觀、親身體驗的方式可以給學生留下深刻的印象。
2.了解國內的企業文化
對于學生未來的就業而言,除了要了解未來各個崗位的工作內容之外,還需要初步了解企業文化和工作氛圍。對工作場地的了解,以及同有關人員的交談,有助于學生從心理上認同企業文化和工作氛圍。
當然,認知實習能夠去到的單位極其有限,實習時間短,因此對企業文化的了解僅僅停留在一個表觀、粗淺的層次,讓學生對國內的企業有一個初步籠統的認識。
3.了解國內的建筑文化
當前中國正處于經濟穩步快速增長階段,各地的建設事業正蓬勃開展。在這樣一個大環境下,“千城一面”的問題逐漸浮現,城市建筑缺少文化特色是近年來被社會廣為詬病的。
了解建筑文化、傳承建筑文化,是當代學習建筑相關專業大學生應該肩負的責任。在認知實習的過程中,學生將有機會接觸到如嶺南的騎樓、圍屋等各種富有文化底蘊的建筑,從而生動思考這些建筑的結構特點和功能,以豐富對建筑文化的理解。
對于以結構為主的土木工程學生而言,許多人認為了解建筑文化并無必要。然而,樹要參天,其根必深。如果要在建筑行業追求更高造詣,必須要有深厚的建筑文化底蘊作為基礎。認知實習在這方面也為學生作了準備。
二、境外認知實習
部分高校(如華南理工大學)為土木工程專業的本科生提供了境外(即中國大陸以外)實習的機會。一般境外實習包括四個部分:境外高校認知實習、境外企業認知實習、境外工程認知實習和城市參觀。境外認知實習的重點在于比較和發現,即比較境外與中國大陸建筑的不同之處,發現其異同之處。如果耗費人力物力財力組織境外實習,學生所看到、了解到的|西在境內也完全可以看到、了解到,那么境外實習的價值便蕩然無存。
【中圖分類號】G622.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-9646(2008)09(a)-0139-02
1 引言
當前我國高等教育正處于一個高速發展時期,高等教育已由過去的精英教育轉向大眾化教育。為了滿足社會發展和經濟建設對人才的需求,近年來全國有300余所高職高專學校升格成為本科院校。這些學校升格以后,一方面提升了辦學層次,擴大了辦學規模,增強了辦學實力,拓展了辦學空間,但同時,如何實現從專科教育向本科教育的實質性轉變,如何進行學校和人才培養的目標定位,設計什么樣的人才培養模型式,如何保證本科層次的人才培養規格和質量,如何在本科層次上辦出特色等等,也是這些學校面臨的新問題。
黑龍江工程學院是2000年升本的院校,為了探索應用型本科學校的辦學理念、辦學思想和辦學特色以及應用型人才培養的定位、目標、規格,知識、能力、素質結構等,我院參加了全國教育科學“十五”國家規劃課題“21世紀中國高等學校應用型人才培養體系的創新與實踐”以及“十一五”國家規劃課題“我國高校應用型人才培養模式研究”等項目的研究。通過幾年的研究與實踐,取得了顯著的成效,明確了辦學定位、制定了人才培養目標與人才培養方案。基于學院“應用型本科”的發展定位,我們結合土木工程專業自身特點,確定了土木工程專業應用型本科人才培養目標的基本定位,即立足行業,面向社會,培養基層和生產一線需要的,德智體美全面發展,基礎扎實、知識面寬、實踐能力強、綜合素質高,富有創新精神,系統掌握土木工程專業的基本理論、基本知識,能在工程單位從事道路、橋梁工程及一般土木工程的勘測、設計、施工和管理工作,亦可在教育與研究機構及技術與行政管理部門從事本專業的教學、科研和技術管理工作的工程技術應用型高級專門人才。
2 土木工程專業就業崗位群對人才的實踐能力的要求與實踐教學體系的構建
我院在構建土木工程專業(道橋方向)實踐教學體系過程中,針對專業特點及畢業生就業崗位群的職責、任務和功能要求,把學生必須具備的實踐技能與能力歸納為基本技能、專項能力、工程技術應用能力和綜合能力等四個層次。在進行實踐教學體系的設計時,分別按這四層次精心規劃實訓內容和項目,實行分層次系列化實踐訓練的實踐教學方案,堅持產學結合原則,提高畢業生分析問題和解決工程現場實際問題的能力,形成了由單一到綜合,由相對獨立到科學融合的實踐教學體系,培養工程實踐能力和三創精神,以適應培養應用型人才的目標要求。
土木工程專業(道橋方向)學生應掌握與從事道路、橋梁以及一般土木工程的施工、勘測、設計、維護、管理以及相關的科研與教學等有關崗位群所必需的基本技能、能力的具體要求為:
(1)基本技能:繪制工程圖技能、測量技能、計算機進行文字表格處理的基本技能等;
(2)專項能力:巖土及道路建材等試驗能力、施工測量、路線測量、橋位控制測量及小區域地形測量等能力、道路建筑材料組成與配合比設計能力等;
(3)工程應用能力:公路路線、路基路面和一般橋梁結構、基礎工程、涵洞等工程實體設計的能力;施工組織設計、工程造價管理(工程概算、施工圖預算和投標報價)的能力;路橋工程質量檢測能力等。
(4)綜合能力:道路、橋涵施工技術與管理的能力;分析解決公路工程中實際問題、預防和分析處理工程質量事故的初步能力;公路維護、運營管理的初步能力;團隊協作精神、社會交流能力和適應能力;信息獲取能力、自主學習、自我發展能力和創新精神等。
3 四層次系列訓練的實踐教學體系設計
在制定本專業人才培養方案時,我們針對本專業學生所需的知識、技能與能力結構,設置相應的理論課程與實踐教學環節,通過理論教育與實踐訓練,使學生獲得所需的知識、基本技能與能力,實現應用型人才培養目標。整體培養方案是:
理論教學體系由通識教育課程、專業基礎課程及專業課程等構成。教學總時數安排了2424學時。其中通識教育課程必修課12門836學時、選修課6門160學時,共65.5學分;專業基礎課必修課13門674學時、限定選修課4門264學時、任意選修課9門288學時,共80學分。理論課總學分147.5。
實踐教學體系是由通識教育、專業教育及綜合教育等三項實踐構成的。具體實踐教學環節共設置36項,51周,6分。其中有通識教育9項18學分;專業教育15項41學分;綜合教育12項不少于10學分。
學生必須修滿 210學分(綜合教育學分至少10學分)以上,方可畢業。
實踐教學環節的實施方案是把所有36項實踐環節按功能化分為四個層次,分別設計相應的實訓內容,采取不同的訓練方式加以實施。具體方案設計如下:
3.1 基本技能訓練(第一層次)
針對某一專業技術基礎的動手能力進行的基本技能訓練。其功能是了解、認識、描述土木工程產品的功能要求,內部結構。包括認識實習、道路CAD制圖訓練、測量基本技能訓練等。
(1)道路CAD制圖訓練:1周
學生的手工繪圖與識圖、以及計算機繪圖技能是工科學生必備的基本技能,也是學習專業課程的基礎。本項實踐教學是配合道路工程制圖課程設置的。該課程對先修課程沒有特別要求,所以在人才培養方案中把該課程等安排在第一學期。學習完理論課后在第一學年第2學期安排1周時間的集中訓練,進行計算機繪制工程圖的基本功訓練,要求學生能夠掌握工程制圖的有關基本規定, 能夠應用計算機迅速完成具有較高質量的工程圖。
(2)認識實習:1周
認識實習內容為了解路橋結構的組成、功能、特點,為專業課學習計打基礎。在學習專業課程之前,應該先讓學生獲得路橋工程實體的感性認識,形成專業概念,了解所學專業的工作內容和成果表現形式,培養學生的專業興趣。安排在第二學年第4學期時間為1周。實行方式為集中組織學生參觀已建成的公路與橋梁的構造和結構類型、以及到路橋施工現場了解施工過程、方法和基本操作工藝等,并結合現場講解,使學生獲得路橋工程的初步認識,為后續的專業課教學打好基礎。
(3)測量基本技能訓練(測量實習I):2周
測量技能是本專業學生必須掌握的基本技能之一。也是從事路橋工程施工與設計的專業人員的必備的基本技能。為加強對測量技能的訓練,測量實習共安排了4周,分兩個階段實施。第1階段為測量技能基本訓練(前2周),主要內容為熟悉測量儀器的使用原理,進行各種測量儀器的基本操作訓練。本項實踐教學是配合測量學課程設置的。安排在第三學年第5學期學習完測量學理論課后進行。
3.2 專項能力訓練(第二層次)
是針對某一專業技術方向開展的專項能力訓練。其功能是掌握巖土、建料的性能分析、地質構造與地形地貌的識別與標定、路橋結構的布設與控制技術等。
本項實踐環節包括道路測量技術的應用訓練(測量實習II)、地質實習、道路建筑材料集中訓練、土工集中訓練等四項。
(1)測量技術應用訓練(測量實習II):2周
測量技術應用訓練為測量實習的第2階段(后2周)。主要內容是施工測量、路線測量、橋位控制測量、地形圖測量等,培養學生使用各種測量儀器解決工程測量任務的能力。要求學生掌握公路及橋涵勘測、施工中的恢復定線及施工放樣等測量方法。
(2)地質實習:1周
地質實習的內容為認識辨別常見的巖石、礦物和地質構造;認識地形、地貌的特征、地表水系分布與地下水分布等。本項實踐教學是配合工程地質課程設置的。安排在第二學年第4學期學習完工程地質理論課后進行。
(3)道路建筑材料集中訓練:4周
道路建筑材料集中訓練的內容為進行工程實際要求的有關道路建筑材料的性質、技術性能等方面的試驗技術的綜合訓練。該課程是一門理論教學與實踐教學并重的課程。安排在第二學年第3學期,學生學習完道路建筑材料理論課后直接安排4周時間進行道路建筑材料試驗的集中訓練。要求學生熟悉常用筑路材料性質、技術性能、礦料級配、混合料組成等方面的常規試驗原理;掌握路橋結構配合比設計水泥混凝土與瀝青混凝土材料組成、混合料配合比設計及試驗方法。
(4)土工試驗集中訓練:2周
土工試驗程集中訓練的內容是進行工程實際要求的有關土壤、巖石的性質與技術性能等方面的試驗技術的訓練。本項實踐教學是配合土質學與土力學課程設置的。安排在第二學年第4學期講,學生學習完土質學與土力學理論課后直接安排2周時間的土工試驗的集中訓練。要求學生掌握土的物理性質及力學性能等方面的試驗原理;熟練掌握試驗操作方法、程序及數據分析與整理方法。
3.3 工程應用能力訓練(第三層次)
是針對專業開展的工程應用能力的全面訓練。其功能是掌握工程實體檢驗與分析、設計、施工、組織和控制方法。包括道路與橋梁結構檢驗以及課程設計等。
(1)預應力混凝土簡支梁設計:1周
預應力混凝土簡支梁設計課程設計的內容為預應力混凝土簡支T梁設計與計算。本項實踐教學是配合結構設計原理課程設置的。該課程是本專業的一門重要的主干專業基礎課,該課程必須先修完結構力學課程,故安排在第三學年第5學期開課。學生在學習完結構設計原理理論課后直接安排1周時間進行課程設計。要求學生掌握預應力砼簡支梁的受力分析、結構設計與計算方法。
(2)預應力混凝土梁橋設計:1周
預應力混凝土梁橋設計課程設計的內容為預應力混凝土簡支或連續梁橋的主梁設計與計算。本項實踐教學是配合橋梁工程課程設置的。安排在第三學年第6學期開課。
(3)路線平縱橫綜合設計:1周
路線平縱橫綜合設計課程設計的內容為進行公路路線平面、縱斷面及橫斷面設計并計算路基土石方數量。本項實踐教學是配合道路勘測設計理論課程設置的。該課程是本專業的一門重要的主干專業課程,該課程必須先修完測量學、路基工程等課程,安排在第三學年第6學期進行。
(4)基礎工程設計:1周
基礎工程課程設計的內容為重力式橋墩及剛性擴大基礎設計或多排樁基礎設計。本項實踐教學是配合基礎工程理論課程設置的。安排在第四學年第7學期開課。要求學生掌握橋梁墩臺與基礎設計的基本內容和方法,以培養橋梁基礎施工及一般橋梁基礎設計計算能力。
(5)路基路面綜合設計:2周
路基路面綜合設計的內容為路基擋土墻設計和水泥混凝土/瀝青混凝土路面設計。要求學生掌握路基擋土墻設計的程序與方法、路基橫斷面設計、路基干濕類型劃分、路面等級與類型確定、路面結構組成設計(包括瀝青和水泥混凝土路面)、路面厚度計算及路面各結構層強度驗算等。本項實踐教學是配合路基路面工程理論課程設置的。安排在第三學年第5、6學期進行。
(6)公路工程項目施工組織設計與概預算編制:2周
施工組織設計與概預算編制課程設計的內容為編制一個公路工程項目的施工階段實施性施工組織設計及施工圖預算。本項實踐教學是配合公路施工組織與概預算理論課程設置的。安排在第三學年第6學期和第四學年第7學期分兩學期。要求學生掌握施工組織設計的程序、內容和方法;熟練掌握手工預算編制方法及應用計算機軟件進行施工圖預算編制的技術。
(7)路橋工程測試技術訓練:16學時
路橋工程測試技術訓練內容為道路、橋梁工程施工期間與竣工通車后各種結構、構件的性能檢驗與分析方法的訓練。本項實踐教學是配合路橋工程測試技術理論課程設置的。安排在第四學年第7學期開課。要求學生掌握路橋工程實體的性能檢測技術與方法。培養路橋工程質量的檢測能力。
3.4 綜合能力訓練(第四層次)
針對某一專業領域進行的綜合能力訓練。包括畢業實習(施工實習、路線勘測實習)和畢業設計、畢業教育、就業指導、科技創新活動、社團活動與社會實踐等項目構成。
(1)畢業實習:(路橋施工實習、道路勘測實習。各3周)
路橋施工實習內容是學生到路橋工程施工現場進行工程實踐鍛煉。參加路基、路面、橋梁等方面的施工技術工作。安排在第三學年第6學期最后3周。要求學生熟悉路基、路面、橋梁及涵洞的施工程序、內容和方法;了解施工組織與管理的基本方法與內容;掌握路橋工程項目的施工的組織實施技術。
路線勘測實習內容是完成一段公路的外業勘測任務。本項實踐教學是配合路基路面工程、道路勘測設計、橋梁工程、基礎工程課程等理論課程設置的。安排在第四學年第7學期開學最初3周。要求學生掌握勘測設計的程序、內容和方法,掌握路線外業數據采集方法及內業資料處理、整理的能力。培養學生的公路現場實測技術與能力。
(2)畢業設計(含畢業答辯):13周
畢業設計是學生的最后一個教學環節,也是綜合能力培養的最重要的環節。學生必須修完全部專業課程才能開始,故安排在第四學年第8學期,時間為13周。要求學生熟練掌握路橋工程的設計的程序與方法;主要培養學生的綜合設計、研究能力、分析、解決問題的能力和創新精神。畢業設計題目應選自工程實踐,分為公路設計、橋梁設計等選題。公路設計選題的內容包括路線方案的選擇、平面線形設計、縱橫斷面設計、路基路面設計、小橋涵設計、工程數量計算、施工組織設計和施工圖預算的編制。橋梁設計選題的內容包括 橋梁方案比較、結構計算、施工圖繪制、工程數量計算、施工組織設計和施工圖預算編制等。
4 結語
在應用型人才培養的實踐中,我們應始終以學院應用型人才培養的基本定位為出發點,不斷探索、不斷創新,努力開創出教學、科研、工程相結合的可持續發展的應用型人才培養的辦學新模式、新路子,要以提高實踐教學質量和培養學生創新能力為宗旨,形成科學的實踐教學管理體制和運行機制、適應學科發展和實驗科學規律的實踐教學體系,為培養適應21世紀社會需求的人才做出我們的貢獻。
參考文獻
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1.1 ??驗能力目標不明確,不能體現人才分類培養
改革前,對學生各階段實驗能力培養目標缺乏系統性的規劃設計。對兩類人才實驗能力培養目標定位不明確。實驗課程以分散的附屬于理論課的單科實驗為主。實驗項目也不能區分分類培養的能力需求,側重點不明顯。綜合型、創新型實驗項目少,項目內容陳舊。因此,建立層次清楚、能力目標明確、適應人才分類培養的實驗教學體系成為實驗教改的首要任務。
1.2 開放實驗受到諸多限制,未能全面開放
實驗室開放包括以下方面:一,面向所承擔的實驗課題、課程等實驗內容開放;二,面向師生及校內外同行的實驗服務對象開放;三,實驗時間、設備、用房、材料經費等的管理開放。實驗開放能為師生、同行提供一個良好的學習和科研創新基地。改革前,實驗室實現了部分開放,但受到實驗經費、設備、人員等諸多因素限制,沒能實現全面開放。
開放性實驗課程、項目多是預先制定好的,既不能滿足應用型人才根據業務需求進行工程應用性實驗的需要,又不能滿足研究型人才根據研究的問題自行設計實驗的需要。學生根據需要自由進入實驗室開展實驗的機會較少,對發現問題、解決問題的能力培養作用甚微,達不到實驗能力培養目標需求。
參與開放實驗教學和管理的人員嚴重短缺。在開放時間、經費等方面受諸多限制,開放程度較低。校外人員、硬件、項目等資源融合不夠。應用型師資嚴重短缺致使應用型人才實驗能力培養難于實現;研究型師資游離于實驗室之外,處于無序管理狀態,不能持續地參與實驗教學。
因此,立足學院實驗室的實際,研究和探索與分類培養實驗教學體系相適應的實驗室開放模式,實現全面深度開放,成為實驗教改面臨的主要難題。
1.3 實驗資源配置不合理,不能充分發揮各方資源優勢。
資源整合是實驗教改的重要內容。改革前,實驗附屬于理論教學,實驗室按照課程設置,由教研室管理,功能單一。使用權限于本各系師生,與校內其他院、系實驗資源不能共享。實驗設備分散布置,各室擁兵自固,形成使用壁壘,造成平時閑置、用時緊張,跨專業、跨學科的研究創新實驗難以開展。各自為政,重復建設,沒有整體觀念和全局意識,有限的經費投入很難有效改善實驗教學條件,經費緊張問題突出。
隨著建筑信息化等技術的快速發展,行業對人才提出了更高要求,原有實驗室已經無法滿足對人才分類培養的目標,既需要通過不斷挖掘潛力整合現有實驗資源,還需要加強與外界的合作交流,共建共享、協同創新。因此,探索建立適應人才分類培養的實驗教學平臺成為實驗改革的當務之急。
2 實驗教學改革內容
2.1 建立體現分類培養的“兩類型-三模塊”實驗教學體系
(1)根據兩類型人才培養目標,構建人才分了實驗能力目標。
應用型人才培養注重學以致用,突出“應用性”,把基礎理論扎實、實踐應用能力強、具有一定創新創業精神、職業素質較高的行業人才作為培養目標。研究型人才培養注重知識創新,突出“研究性”,把基礎知識扎實面廣、創新能力強、具有一定科研探索精神的高素質專業人才作為培養目標。實驗能力是一種綜合能力,是實踐能力培養的關鍵環節。在扎實的基礎和專業實驗能力基礎上,把培養專業實踐能力、技術轉化能力和創業創新精神作為應用型人才實驗能力培養目標;把培養科研實驗能力、技術創新能力和科研創新精神作為研究型人才實驗能力培養目標。
(2)以能力目標為導向,構建“兩類型-三模塊”的實驗課程體系。
依據實驗能力目標,構建模塊化實驗課程體系。應用型課程體現“應用性”,重在理論緊密聯系實際。“研究型”課程體現“創新性”,重在理論、技術創新。將實驗課程體系劃分成三個模塊:一,基礎及專業基礎實驗;二,專業實驗;三,創新實驗(應用型:工程實踐項目實驗或創業創新實驗;研究型:科研項目實驗或學生科技創新項目實驗)。第一、二模塊必修,第三模塊分類限選。每個模塊采用分組預約、開放實驗模式,既增加了學生動手動腦機會,又能培養學生自主實驗能力、綜合分析解決問題的能力。進一步通過整合課程內容、優化實驗項目,提高課時比例、改變教學方法手段、增加實驗設計環節等提高實驗教學效果。
(3)依托實驗導師制,整合適應兩類型人才培養的實驗室人力資源。
建設一支相對穩定的師資隊伍是提高驗教學質量的重要保證。將學院教師劃分為教學型、應用型和科研型。分別承擔基礎實驗、專業實驗和創新實驗(工程應用型實驗,科研創新實驗),各取所長,術業有專攻。引入本科階段全過程實驗導師制,學生在低年級配備教學型教師作為學生的基礎實驗導師,應用型學生在三四年級配備應用型導師。研究型學生在三四年級配備科研型導師。實驗導師制以實驗團隊模式運作,按“老-中-青、教學型-應用型-研究型”相結合做好傳幫帶,傳好人才能力培養的接力棒。
2.2 體現學生主體地位的實驗室開放模式試點
與模塊化實驗教學體系相適應,改革實驗開放模式。引入學生參與實驗室管理,成立學生實驗社團,體現學生的主體地位。主要采取以下措施實現了實驗室全面開放。
一,引入學生助教參與實驗教學指導。設立實驗助教崗,崗位補貼,吸引實驗愛好者參與實驗指導,形成穩定的實驗助教隊伍,減少開放實驗對教師的教學壓力;二,組建學生社團參與實驗管理。給與學分、綜合表現分等多種激勵措施,吸引優秀學生參與實驗管理。學生采取“高-中-低”年級相結合形成實驗社團。三,借助外力,校地共建、共享實驗資源。引入校外人員參與開放實驗教?W、研究,最大程度的利用外界硬件平臺、人力和項目資源。很好的解決了應用型人才培養中實驗項目的“應用性”問題。四,實驗開放管理引入工程項目管理方式。采用項目負責制,對實驗模塊進行穩定、持續性的分區管理。實驗室對人員、經費等進行全面開放,經過試點取得了較好的效果,有效地緩解了實驗開放與資源短缺之間的矛盾。
2.3 整合平臺資源,加強導師培養平臺建設
Thoughts and explorations to the improvements of civil engineering specialty practical teaching quality
Zhang Minxia, Xu Ping, Wang Youkai
Henan polytechnic university, Jiaozuo, 454000, China
Abstract: Civil engineering specialty is strong professional, practical, comprehensive and social. Practical teaching in the teaching of civil engineering plays a very important position. By analyzing the problems and shortcomings of college teaching of civil rngineering, optimizing the practice sessions, various multi-level experimental teaching and increasing the construction of teachers are proposed so as to improve the quality of practice teaching for civil engineering specialty.
Key words: civil engineering; practical teaching; teaching quality
近十多年來,隨著我國改革開放的不斷深入和社會經濟的飛速發展,以及城鎮化建設和大型基礎設施建設項目的不斷推進,我國土木工程行業迎來了前所未有的大發展,但也面臨著嚴峻的挑戰:社會急需一批基礎過硬、適應面寬、創新能力強、綜合素質高的多層次復合應用型土木工程專業人才[1-2]。但在新形勢下,我國土木工程教育出現了比較大的“弊病”—畢業生缺乏工程實踐背景、創新意意識薄弱、理論與實踐嚴重脫離、動手能力較差。為迎接挑戰,適應我國土木工程發展的新形勢,我國高等院校土木工程專業人才培養模式需不斷改進完善,教學質量亟待提高。土木工程專業課程結構體系分理論與實踐兩大教學環節,而傳統教學更關注理論課程教學,事實上土木工程專業是一個理論與實踐緊密結合的學科,實踐性很強。實踐教學將理論與實踐相結合,不但能激發學生的學習興趣,同時能讓學生綜合運用所學理論知識,系統解決實際工程問題。因此,提高土木工程專業實踐教學質量,有利于培養具有創新精神、實踐能力和國際視野的高質量、高層次、高素質的土木工程師。
1 土木工程專業實踐教學存在的問題
土木工程專業具有很強的專業性、實踐性、綜合性和社會性。實踐教學旨在培養學生應用專業理論知識和方法解決工程實際問題的能力,培養學生在實際工程環境和社會環境中的創新能力、協調能力、交際能力、溝通能力、團隊合作精神等。長期以來,由于高等教育中一直存在著重理論輕實踐的傾向,造成實踐教學管理松散、系統性差、實踐教學資源投入不足、學生實踐較少等問題,影響了對學生動手能力、工作適應能力和創新能力的培養,無法滿足土木工程行業對復合應用型人才的需求。近些年來,由于我國土木工程行業的飛速發展和高校土木工程專業的整合與擴招,造成師資隊伍緊缺和教育資源(尤其是實踐教學資源)投入相對不足,在實踐教學環節出現了一些亟待解決的問題[3]。
1.1 實踐教學計劃和內容不夠完善
土木工程專業實踐教學環節的形式是多樣化的,包括實驗教學、課程設計以及實習等環節。其中實驗教學和課程設計主要是針對一門課程進行,在實驗教學中由于教學計劃的調整,專業課學時壓縮使實驗課學時減少,致使有些基礎實驗變成了課堂演示實驗,全部實驗由教師演示多媒體課件,學生只是觀看瀏覽,實驗仍停留在書本上,學生動手操作的能力得不到有效鍛煉與提高。課程設計主要存在設置的內容過于單一,在課程設計中學生存在抄襲現象,其創新意識得不到有效提升。實習環節主要包括地質實習、測量實習、認識實習、生產實習、畢業實習等多個環節,實習環節多而渙散,內容缺乏綜合性和系統性。在時間安排上,生產實習和畢業實習時間過短,學生實習流于形式,系統性不強。另外,實踐教學內容難以與工程實際結合,有部分內容滯后,脫離社會需求,學生缺乏對工程項目整體性、過程性的認識和理解,教師難以對學生進行綜合訓練和全面檢驗,更談不上對學生工程素質和工程實踐能力的培養。
1.2 師資匱乏嚴重影響實踐教學質量[4]
隨著學生的擴招,學生人數成倍增加,給實踐教學質量的提高帶來更大的困難。近年來,雖然高校不斷加大人才引進力度,師資隊伍得到擴充,但教師數量相對匱乏。在實驗教學、課程設計、畢業設計中,教師常常要同時指導很多的學生,學生難以與教師及時深入交流。在實習環節中,由于招生規模的擴大,聯系實習單位和教師指導的難度越來越高。實踐教學中,學生和教師之間缺乏及時和足夠的溝通交流,學生的疑惑得不到及時有效解答,嚴重影響了學生動手能力和創新能力的提高。同時,由于實踐指導教師相對較少,造成一些高校實踐環節的教學管理松散,不能有效建立和落實一整套切實可行的實踐教學管理制度和質量保證體系,對實踐環節的教學管理與考核達不到細致嚴格的要求,實踐教學質量難以保證。
1.3 實踐教學資源投入的問題
教學資源投入不足一直是各高校面臨的突出問題,在實踐教學環節顯得尤為明顯。在實驗教學中的實驗儀器設備購置、實驗消耗材料和實驗室建設等方面,部分高校由于教學資源投入不足,使得實驗教學存在較大的困難。在實習環節中,土木工程專業一般包括認識實習、生產實習和畢業實習等,實習中需要投入的教學經費較大,而部分高校投入實習經費相對較少,不能有效保證實習的質量和時間。實踐教學資源不足已經嚴重影響到實踐教學的質量。
1.4 實踐教學基地建設困難[3]
土木工程專業實踐環節較多,建設校內外實踐教學基地,能在目前較大的教學規模下保證學生參與社會實踐,培養學生實踐能力和工程素質,提高實踐教學質量。實習基地能使學生在實習過程中“看到、學到、做到”,實習基地的指導教師來自企業研發和生產的第一線,有豐富的實踐經驗和獨特的思維模式。這種實踐經驗和思維模式將潛移默化地影響學生。由于土木工程項目的一次性、復雜性和風險性特點,長期以來,高校對實訓場所、設備和外出實習經費的投入嚴重不足,于是傾向于與企業合作,尋求企業對實踐教學的支持。由于校企雙方目標不同,特別是企業受現實生產環境與接納能力所限,很難投入一定的精力和財力來支持高校的教學,即使學校能支付少量的費用,企業也不愿意放手讓學生去現場實踐。除此之外,各方對于學生的安全責任也是制約企業支持實踐教學的一大瓶頸。
2 提高實踐教學質量的方法與探索
2.1 優化實習環節,提高教學質量
實習是實踐教學的重要環節,土木工程專業實習一般包括認識實習、生產實習、畢業實習和課程實習(如工程地質實習、測量實習等)。在實習內容制定時,應該緊密結合工程實際,拓寬學生的專業視野。如在工程測量實習中,測繪工程專業、工程地質專業、土木工程專業都需要進行,但在內容安排方面應該有所區分,土木工程專業測量實習內容不能只停留在導線、高程、角度等方面,要結合工程項目或擬訂工程項目,使學生學會如何根據工程特點進行施工放線、場地測設、標高控制、道路中線測設等方面的工作, 以提高學生適應工程實際的能力,真正做到學以致用。生產實習和畢業實習應該深入生產企業,讓學生深入生產一線,結合所學專業知識,采用靈活多樣的方式進行。此外,學校可以經常舉辦小型工程項目設計大賽,讓學生真正參與結構設計、優化、施工環節等,讓學生自己動手,積極參與,切實提高學生的創新意識和工程意識。
2.2 多方面、多層次開展實驗教學,提高學生的分析研究能力
土木工程專業實踐性很強,要讓學生理解理論知識,實驗是不可缺少的實踐環節。土木工程專業實驗可分為基礎性實驗、設計性綜合實驗及研究性實驗等3個層面。基礎性實驗要求學生對材料的物理、力學、化學特性進行實驗分析,要求學生掌握實驗基本原理和實驗方法,熟悉土木工程專業常用儀器設備的操作,目的是提高學生進行實驗的基本技能、動手能力及實驗數據分析能力。設計性綜合實驗是在指導教師和學生共同參與下,綜合運用所學專業知識,創造性地設計實驗。旨在鍛煉學生的思維,讓他們熟練運用專業基礎知識,提高創新意識。研究性實驗主要是針對高年級的本科生或研究生開設的具有較強研究性、前沿性的實驗項目,目的是提高學生的分析研究能力。許多高校土木工程專業都對學生開設有基礎教學性實驗和開放性實驗,通過多方面、多層次開展實驗教學,提高學生的分析研究能力。
2.3 加大師資隊伍建設,保證實踐教學質量
實踐教學相對理論教學需要的師資力量更大,但目前許多高校師資隊伍嚴重不足。在土木工程專業中,要求畢業設計中每位教師指導的學生人數一般不能超過10人;課程設計、專業實習中每位教師指導的人數一般不能超過一個自然班(30人左右)。但許多高校師資力量相對較弱,難以保證實踐教學質量。因此,切實加大師資隊伍建設是提高實踐教學質量的基礎。加大師資隊伍建設,確保合理的師生比,學生在實踐教學環節中有更多與教師溝通交流的時間,學生的疑惑可以得到及時解答,思維可以得到系統的訓練,實踐教學質量得以穩步提升。
3 結束語
隨著我國土木工程行業的飛速發展,高校人才培養應該注重培養滿足國家戰略需求、滿足行業企業發展需求的人才,確立全面發展的人才培養理念,建立高校與行業企業聯合培養人才機制,不斷提高學生的工程意識、實踐水平、創新能力和綜合競爭力。實踐性教學作為土木工程專業教學的重要環節,其教學質量關系到人才培養的質量。在土木工程實踐性教學方面還存在許多不足,需要廣大高校教育工作者不斷總結經驗和探索提高。
參考文獻
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1.基本實踐能力
(1)表達能力。是指學生完成畢業設計(論文)能力、課程演講能力、完成課程論 文能力、文化活動能力、社會交往能力和社會調查能力。
(2)計算機應用能力。是指計算機應用技巧能力、應用土木工程設計軟件能力、應 用工 程項目管理軟件能力、應用土木工程施工管理軟件能力、應用土木工程施工監理軟件能力和 網絡技術應用能力。
(3)外語能力。是指外語交流能力、土木工程專業外語應用能力、工程管理專業外 語應用能力和外文文獻閱讀能力。
2.工程實踐能力
(1)知識積累能力。是指完成專業課程設計能力、課程實習中掌握知識能力、崗位 實訓能力 、認識實習中掌握知識能力、生產實習中掌握知識能力、畢業實習中掌握知識能力、實習過 程中探索性學習能力、工程實際知識的接受能力、工程實踐經驗的積累能力和實習中掌握“ 三新”的能力。
(2)主動實踐能力。指對土木工程實踐問題的質疑能力、對土木工程實踐問題的觀 察能力、解決土木工程實踐問題的能力、土木工程實踐協同工作能力、工程實踐小組領導能 力、深入 工程設計的實踐能力、深入工程施工的實踐能力、探索性工程實踐能力、專業基礎理論的應 用能力和專業課知識應用能力等。
二、土木工程專業學生實踐能力的培養途徑
1.理論課程對學生實踐能力的培養
工程測量與檢測技能應包括工程測量、結構檢測、道路檢測和橋梁檢測等方面的技能。 這些是工程建設過程中,保證工程質量的重要手段和工程技術人員應具備的常規技能。應屆 畢業學生走上工作崗位后,用人單位對畢業生進行考核的首要技能就是工程檢測操作技能。 由于畢業 生畢竟缺乏工程經驗,不能馬上從事管理崗位的工作,因此工程檢測操作技能就成為畢業生 的基 本技能。理論課的教學應該使學生在校期間具備熟練掌握常規的工程檢測操作的理論知 識。同時,在教學中,需要從多個方面加強實踐內容的教學,為提高學生工程測量實際能力 ,奠定堅實的基礎。
工程技術應用技能應包括工程管理、工程施工技術中的新工藝、新技術并能發現工 程常 見技術問題和解決常見技術問題的能力。當畢業生在崗位上工作一段時間后,在熟練掌握工 程檢測操作技能的基礎上,用人單位會將工作優秀者安排在適當的管理崗位上,從事工程技 術的管理工作。這也是用人單位對畢業生的第二階段的考核。必要的施工計劃、合理組織可 行的施工方案,實施過程中有關技術問題的發現和解決,這些是保證工程進度和降低施 工成本的決定因素。
2.實驗課程對學生實踐能力的培養
在土木工程施工中,質量控制離不開建筑材料質量的驗證試驗、混合料的配比試驗、施工 過程中分項工程及分部工程的質量抽檢試驗和交工竣工時的驗收試驗。學生畢業成為工程 技術人員后,這些相關的試驗在工程建設過程中是經常性的、非常重要的工作。學生在校期 間所學的建 筑材料試驗、建筑結構質量監測、道路工程施工質量監測和橋梁工程施工質量檢測等課程都 是實踐性非常強的。在實驗教學過程中,實驗項目應覆蓋工程全過程的的實驗內容,精度要 求要符合工程實際的要求,以此縮短從試驗室到施工現場之間的距離。
根據土木專業的特點,我們把四年的實驗教學作為一個整體來統一考慮,堅持實驗教學四年 不斷線并將土木工程 的封閉實驗室變為開放實驗室,為學生提供便利的實驗條件。大 學一、二年級開展結合工程測量、工程材料、力學等基礎課的實驗教學,幫助學生掌握各種 實驗 設備和儀器的操作,了解實驗環境和實驗室管理,掌握基礎性驗證實驗的基本步驟和數據處 理的方法。大學三年級結合道路、橋梁、混凝土結構、鋼結構等專業基礎課的學習,安排設 計 綜合性實驗、建筑工程檢測試驗、道路檢測與橋梁檢測試驗,由教師提出課題,學生組成小 組設計實驗方案,選擇實驗設備,擬定實驗步驟,完成實驗課題的報告和技術總 結。大學四年級學生進入了專業課學習,結合橋梁工程、砌體結構等專業課的學習,由學生 選擇工程實用性實驗課題,經指導教師推薦,經相關程序審批,由學生獨立完成實驗報告和 技術總結。優秀的實驗成果,學校要給予資助。
3.工程實習對學生實踐能力的培養
實踐教學是土木工程專業教學的重要組成部分,特別是認識實習、生產實習和畢 業實習。
認識實習的目的是增加新生對土木工程專業的感性認識,使其對本專業有一個初步的了 解。首先開設土木工程概論課程,將土木工程概論按專業學科劃分成總論、力學、建筑、巖 土、道路、橋梁、結構、施工、防災等幾個單元,每個單元分別由對此領域的應用、現狀及 發展都了解比較透徹的、在該學科有較深造詣的專家或教授進行講課。在期末的認識實習中 ,讓同學們根據實習的感受,結合上課的內容寫出圖文并茂的實習報告,從而做到理論指導 實踐,提高學生對土木工程專業的感性認識,為學生今后進一步學習專業知識打下了良好的 基礎。
轉貼于
在生產實習、畢業實習中,組織學生參加指導教師的科研、工程技術服務項目。在進行 特殊工程項目的設計和施工中,指導老師聘請工程技術專家結合實際工程中出現的疑難問 題,對學生進行精心指導,培養學生解決實際問題的能力。同時,要讓學生接觸到一些新的 技術問題,并指導學生對新技術問題進行一定的研究,增長學生的知識面。在實習的過程中 ,為學生創造深入施工現場的條件,讓學生真正接觸實踐,親自動手,完成實際項目上的工 程測量、工程試驗、結構檢測、道路檢測和橋梁檢測等方面任務。
三、土木工程專業學生實踐能力的培養方法
1.項目教學法
土木工程專業的畢業生要具有較強的實踐能力,僅靠學生到施工單位實習是遠遠不夠的 ,這就要求教師自始至終地結合專業特點,運用多種實踐性的教學方法來培養和提高學生的 實踐能力。
項目教學法是師生通過共同實施一個完整的生產科研項目而進行教學活動的教學方法。 我校與施工生產單位建立了教學實習基地,項目來自于教學基地。選擇的項目要具有一定的 應用價值,能將某一個教學課題的理論知識和實際技能結合起來,與工程施工企業實際生產 過程有直接的關系;學生有獨立制訂計劃并實施的機會,有明確而具體的成果展示,學生能 自己克服、處理在項目工作中出現的困難和問題;項目工作具有一定難度,要求學生運用新 學習的知識和技能,解決過去從未遇到過的實際問題;學習結束時,教師與施工企業專家共 同評價學生的項目工作成果。
通過項目教學,可以使學生真正做到將理論與實踐相結合。教學與工程實踐相結合,既 提高了理論學習的主動性與積極性,又使得學生通過實際的工作,鍛煉專業技能,提高環境 適應能力和工作能力。
項目教學過程的多樣性使學生不僅具有實踐能力而且具有發展能力,可以隨社會的發展 和職業的不同而不斷提高和發展自己,可以在畢業后以一個熟練技術人員的身份立即進 入社會和工程施工生產領域。這不僅有助于學生的就業選擇,而且可以改變學生的從業觀念 ,有助于畢業生得到社會的認可。
2.實錄案例模擬教學法
開設實錄案例教學課程,可以對畢業班的學生進行實際工程教育。在教學中應用多媒體教室 進行實例教學,利用形象生動的畫面,可以培養學生的學習興趣,提高學生對一些實際問題 的感 性認識。尤其是對于工程測量、工程試驗、結構檢測、道路檢測和橋梁檢測等方面在實習的 過程中沒有接觸到的,或者是目前學校實驗條件不具備的試驗檢測項目,都可以通過多媒體 進行演示。對于工程設計、工程施工新工藝和新技術,發現工程常見技術問 題和解決常見技術問題等方面,學校給予立項,組織部分教師深入工程實際,進行工程全過 程的實錄,采集成影像教材給學生播放,并由教師配合講座,從而使學生掌握施工全過程的 施工工藝。
目前,土木工程專業的工程管理課程的教學,由于教師普遍缺乏施工企業管理實踐 工作經驗,因此造成理論知識與施工企業實踐技能脫節,造成學生也缺乏工程管理實踐學 習。學生的實踐能力和綜合素質的培養需要真實的社會實踐環境。土木工程專業學生不能到 真實的工程管理崗位實習,必然降低畢業生的管理實踐能力。我們采用模擬教學法構建師生 之間的互動平臺,正確引導學生主動、積極地參與工程管理實驗教學,使學生在模擬的工程 管 理崗位上扮演職業角色,聘請有經驗的施工管理企業經理加以指導,這就從根本上彌補了客 觀條 件的不足。為學生提供近似真實的施工企業經營環境,可以全面提升學生職業素質,提高學 生就業能力。
參考文獻
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中圖分類號: TP337 文獻標識碼: A 文章編號:
實踐能力的培養在土木工程專業教學中具有重要的地位。實踐能力培養主要通過各類實驗、實習(認識、生產和畢業實習等)、課程設計及畢業設計等實踐性教學環節來實現。其中,實習教學是土木工程專業最為活躍的實踐教學環節,是實施專業知識教育、獲得感性認識、提高實踐能力和創新意識的有效途徑,在高素質的土木工程人才綜合培養中具有不可替代的重要作用。因此,如何有效地開展實習教學,保證實習環節的教學質量,切實提高學生的實踐動手能力成為眾多高校土木工程專業人才培養面臨的一個重要課題。
1土木工程專業實習存在的問題
土木工程專業實習具有其自身特點,一是實習地點多為工程施工現場,環境復雜,具有一定安全隱患;二是工程進度受工程規模和氣候影響較大,學生實習期間一般只能觀察到某一項靜態工程或工程的部分施工環節,不可能是全部施工工程;三是由于教學計劃安排上的要求和人員組織上的需要,實習一般具有集中性,即時間集中、人員集中;四是實習地點一般較為分散。
由于以上特點,土木工程實習長期以來存在以下問題[1-3]:
一是實習安排常與實習內容脫節。按照教學計劃,專業實習一般均集中安排在學期初、學期末或某一集中時間段,這種時間上的集中安排,無力考慮工程的實際進度狀況,施工現場條件往往與教學大綱的要求存在偏差。而且由于施工過程一般較長,在集中安排的實習時間內僅能觀摩到幾個分項工程的施工過程,無法掌握項目施工的全部過程。
二是實習手段落后、教學模式單一。長期以來,實習教學模式多為教師統一指導下的集體行動,教師講、學生聽,只觀摩、無實踐的現象較為普遍。
三是實習經費不足、條件受限。近年來,高校招生規模不斷擴大,辦學經費日趨緊張,在實習地點的選擇上受到極大限制。而且由于學生人數增多,真正動手及細致觀察的機會大大減少,大大降低了實習效果。
四是施工企業接待實習熱情不高。企業一般更多顧及管理上和生產上的問題,不愿接待學生實習,即使勉強接受,也很少安排學生親自動手操作,也極大地影響了實習效果。
五是指導教師缺乏實踐經驗。高校教師尤其是青年教師,多數是從普通高校畢業直接進入高校任教,他們理論水平雖然較高,但從校門到校門的工作經歷使得實踐經驗普遍缺乏。再加之很多學校師資有限,實習學生多,指導教師少,很難保證對學生的有效指導。
針對上述問題,各高校采取了各種措施以期解決學生實踐能力培養的問題,如加大實踐教學學時、改變組織形式或在實踐內容上做局部調整等等,但問題并未得到根本解決。
2仿真教學的概念
仿真也稱為模擬,就是用一個虛擬的系統模仿另一個真實系統的技術,是用計算機生成一個虛擬世界,使用戶借助視覺、聽覺及觸覺等多種傳感通道與虛擬世界進行自然的交互。仿真科學與技術是人類繼理論、實驗之后的一種全新的認識、改造和創造客觀世界的重要手段。
仿真教學是一種多通道綜合作用的教學方法,是仿真技術在教學實踐中的具體應用,是教育信息化建設的具體化。通過將學員置身于仿真環境之中,從而充分調動其感覺通道、運動通道和思維通道的學習機能,大幅提高接受知識的效率。研究資料已經表明,對采用仿真和傳統的教學方法對比教學后,學員記憶內容前者約為后者的二倍以上[4]。
仿真教學相比于傳統的教學方法,具有節約成本、安全無風險、不受時空限制、形象直觀等優點,能夠為學生提供生動、逼真的虛擬學習環境,從而加速和鞏固學生學習知識的過程。
3土木工程專業仿真教學的層次及定位
仿真技術對于軟、硬件的要求較高,限于目前的研究水平和資金支持狀況,不同領域對于仿真的程度有不同的要求。根據用戶參與仿真的不同形式以及沉浸的程度不同,一般可以把仿真劃分為四個層次。
1)桌面式:桌面仿真以計算機的屏幕作為用戶觀察虛擬境界的窗口,一般通過各種外部設備(如鼠標、追蹤球、力矩球等)來駕馭虛擬環境。參與者利用計算機屏幕觀察虛擬環境,并操縱其中的物體,但由于周圍現實環境的干擾,參與者并不能完全投入虛擬環境中。這種仿真盡管缺乏完全投入的功能,但是相對容易實現,成本相對較低,因而,應用面比較廣。
2)沉浸式:高級仿真系統提供完全投入的功能,使用戶有置身于虛擬境界之中的感覺。它利用頭盔式顯示器或其它設備,把參與者的視覺、聽覺和其它感覺封閉起來,并提供一個新的、虛擬的感覺空間,并利用位置跟蹤器、數據手套、其它手控輸入設備、聲音等使得參與者產生一種身在虛擬環境中、并能全心投入和沉浸其中的感覺。
3)增強式:增強式不僅是利用虛擬現實技術來模擬現實世界,而且要利用它來增強參與者對真實環境的感受,也就是增強現實中無法感知或不方便感知的感受。
4)分布式:分布式虛擬現實系統就是多個用戶通過計算機網絡連接在一起,同時參加一個虛擬空間,共同體驗虛擬經歷。如,虛擬作戰演習。
考慮到土木工程專業實習教學的特點以及目前的仿真技術水平,一般的仿真模擬可定位在桌面式層次,即利用數字攝影、攝像技術對實際工程主要工序的施工環節進行記錄,建立作為虛擬場景的背景;或者利用三維圖形繪制技術對虛擬世界進行建模。然后對基本資料進行“深加工”,利用虛擬仿真技術,模擬施工的全過程。這樣,既基本可以滿足教學的需要,也相對容易實現。較高級的仿真模擬可以考慮其他層次。
4結語
將計算機仿真技術引入土木工程專業實踐教學環節,創建土木工程虛擬仿真與現場實踐相結合的實踐教學模式,是一種創新性改革,具有重要理論和實踐意義。仿真技術應用于實習可以有效提高和完善實踐教學,加強學生實踐能力的培養。在實踐教學中利用多媒體和虛擬現實技術,許多施工操作程序可以在模擬環境中演練,可以再現和虛擬工程的作業過程,把工程現場、實驗等搬進課堂,讓學生通過室內“實習”去認識工程、獲取經驗、開闊視野、提高專業素養。將仿真技術應用于實踐教學是利用虛擬現實技術仿真或虛構某些情境,供學生觀察、操縱、建構其中的對象,使他們獲得實際實踐過程得到的體驗,可以作為現場實習的有益補充。
參考文獻:
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2土木工程專業實踐教學改革的主要措施
2.1轉變教學觀念,增強實踐教學力度
思想觀念是教學改革的關鍵指導要素。進行土木工程專業實踐教學改革,首先要從思想認識上轉變對教學的看法,改善之前“重理論、輕實踐”的教學現狀,結合先進經驗,不斷轉變和更新思想觀念,將理論教學和實踐教學有機地結合起來,為培養較強動手能力、科研能力以及實踐創新能力的優秀人才提供有效的途徑和手段。
2.2加大土木工程相關實驗室、實踐基地的建設
基礎設施建設是進行土木工程專業實踐教學改革的重要保障,要加大對土木工程綜合實驗室的建立,綜合實驗室應該能夠支撐土工、結構、材料力學、沖擊動力學、凍土、測繪儀器等方面的實驗研究,教師和學生可以合理使用這些實驗設施,增強實踐探索。同時,還要積極打造土木工程實踐基地,讓學生可以親身參與到企業真實的工程建設的全過程中去,取得良好的實習實踐效果。2.3改善實習實踐的方式,積極采用小組跟蹤實習方式在傳統的土木工程專業實習實踐中,多采用集中式生產實習的方式,學生對工程項目只有一個粗淺、宏觀的認識。要提高土木工程專業實踐教學的效果,就是改善集中式的生產實習方式,采用小組跟蹤實習方式。即將學生分成若干小組,每個小組均由教師進行帶隊跟蹤實習,讓學生參與到工程建設的細節中去,讓學生對施工準備、放線、施工、項目管理、項目預決算等環節有相對全面的了解,讓學生在實習實踐中學到更多的知識。
2.4以教促學,有效提升教師的實踐技能
教師是教學活動的主導,其自身的實踐技能對學生實踐技能的培養有著巨大的影響。一般來說,高校大部分的年輕教師都是科班出身,工程實踐方面的經驗不是很豐富,而且學校也基本不提供相關的機會讓教師去參加生產實踐。因此,學校要重視對教師實踐技能的培養,通過舉辦專家講座、引進“雙師型”教師、掛職鍛煉等等方式,讓教師在一線工作中積累實踐經驗,有效地提高教師的實踐動手能力,從而為開展土木工程專業實踐教學打下良好的基礎。
2.5加強產學研一體化發展,積極開展對外交流
作為一門實踐性非常強的學科,土木工程專業的實踐教學必須將教學、科研、產業有效結合起來,圍繞學科帶頭人,通過科研課題對實踐中的有關問題進行探索研究,促進學科本身的發展及學校實力的提升,同時還為產業的發展提供了創新的動力源和機制。