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土木工程课题研究方法赏析八篇

发布时间:2023-07-31 17:00:11

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的土木工程课题研究方法样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

土木工程课题研究方法

第1篇

1工程类跨学科研究生培养的整体情况与方法

作为较早成立的老牌农林院校,中南林业科技大学(以下简称“林科大”)的工程类学科巳经发展得较为全面,其中建设与发展得最为成熟的特色优势学科木材科学与工程、食品科学与工程、环境科学与工程专业都已建立了国家级工程实验中心、国家重点野外科学观测研究站、教育部和国家林业局重点实验室与研究中心等。

为响应国家大力发展农林院校,发挥特色学科优势,办好多学科协调发展的高水平教学研究型大学的号召,自2008年起,林科大开始构建学科交叉性科研平台,并在校内选取了生源较好、科研能力较强、师资队伍雄厚的5个学院、5个专业作为试点,尝试探索工程类跨学科研究生(博士、学术型硕士两个层次)培养的有效模式与方法。截至2014年底,这一研究生教育教学改革计划已初见成效,并将进一步在其他学科和专业中扩展与延伸。

1.1制订跨学科研究生联合招考方案与计划,确保招生质量

林科大在国家研究生录取大纲的指导下,多次组织召开全校工科范围内的评审和专题会议,尤其是针对5个试点专业的学术委员会特别会议,以“拓宽培养口径、培养复合型人才”为目标,在保证考生具有一定的前期专业水平的基础上,分专业拟订了跨学科研究生联合招考的专业条件、招生数量和考试科目。

因跨学科研究生录取与单学科研究生招生有较大区别,在入学考试的专业课考察和面试环节中,林科大提倡以宽进严出为指导思想,实施较为宽松的、注重科研创新能力的录取政策。尤其在确定推免生录取方案时,适当放开导师自主招生的权利,并赋予导师跨学科、跨专业联合招生的特权,鼓励导师结合自身课题和培养条件招收跨学科研究生。

1.2针对不同学科要求制订培养方案,革新学习方式

跨学科研究生培养更加注重教学内容与方式的改革,以最能反映本专业领域的创新理论和研究成果为依据编排综合性、跨专业的课程。对于工程类研究生而言,则更应加强其对数学、力学和材料学科内容的学习,并在专业选修课中增加较为成熟、实用的优化理论、算法与软件学习课程,如运筹学、有限元法、神经网络工程应用等,使学生在后期的学术和学位论文撰写中尽快进人角色,解决课题研究和工程应用中的具体问题。

林科大从根本上改变了单纯依靠课堂讲授与讨论、提交作业与读书报告的形式,采用课堂教学、现场实训、模拟实践、论坛汇报等形式相结合的方法,依托各学科专业科研条件良好的研究所、实验基地和工程研究中心等,开展学生工程实践训练和科研实验模拟。与此同时,积极鼓励试点专业学生借助学科平台,结合导师科研课题和自身学习兴趣申报国家级/省级/校级研究生科技创新基金项目,并对具有一定前瞻性和创新性的基金项目给予适当的政策扶持和配套资金。

1.3有针对性地制订学位论文考核制度与办法

烟台大学的马晓丽教授曾明确指出:“跨学科人才培养应与跨学科科学研究相结合,与培育新兴学科、交叉学科相结合,跨学科研究生教育的理论创新应与实践创新相结合。”为真正实现培养工程类跨学科研究生创新思维与科研方法的目标,林科大研究生院经多方调研与论证,制订了《工程类跨学科研究生学位论文考核管理办法(试行)》,明确规定:“工程类跨学科研究生的培养及论文选题须结合科研课题实践,……研究生第二学年参与课题研究的时间不得短于8个月。”将管理办法落实到具体考核指标上,则表现为由原来的考察专业知识转变为考察学生结合专业知识解决学术前沿科学问题和独立从事科研的能力。

1.4大力调整师资结构和管理制度,强化跨学科研究生导师队伍建设

为最大限度地提升跨学科研究生导师的科研素质和指导水平,完善工程类跨学科研究生导师指导体系,林科大研究生院与各学院学术委员会和校人事处进行多次讨论与磋商,决定尝试采用“取消户籍、强强联合”和“建立小团队”两种方法,力争在3~5年时间内初步建立一支具有跨学科指导能力的导师队伍。

所谓“取消户籍、强强联合”,是指在当前现有条件下,改进导师指导体系,整合与优化现有师资力量,打破学院与学科间的“户籍”壁垒,确立多学科联合培养的基本职责。为此,研究生院建立了较为严格的跨学科研究生导师选聘制度,在充分考察每个学科内研究生导师学科背景、科研实力、指导水平、师风师德和责任心的基础上,遴选出实力较强、师德高尚、素质过硬、责任心强的导师,在课题研究、薪酬分配、研究生招生和继续教育方面给予激励政策,取消跨学科招生导师原有学科和专业的“户口”,并鼓励导师根据课题和研究需要自主建立跨学科科研团队,结合实际需求招收与培养跨学科研究生。

2构建具有专业特色的跨学科研究生人才培养模式

在培养优秀复合型人才的实践中,林科大一贯强调发挥学校特色学科优势、结合林业特点构建具有专业特色的跨学科研究生培养体系。工程类跨学科研究生培养改革实践实施6年多以来,各试点学科与专业根据自身特点和实际需求,制订课题攻关方案与研究生培养计划,整个改革实践取得了较为良好的效果。

2.1基于学科特色,搭建科研创新平台

自2009年土木工程专业实施跨学科研究生培养以来,已初步构建了土木工程学科与生态学科、木材学科、食品学科和环境工程学科相交叉的科研创新平台5个,各平台研究队伍分别来自不同学院,在增强了导师流动性的基础上,整合了学校相关仪器设备和实验场地,既避免了科研资源闲置与浪费,又提高了利用率,最大限度地实现资源共享。另一方面,土木学院还积极与行业企业、科研院所开展合作交流,在建设产学研科研基地的同时培养跨学科研究生。如与湖南省交通科学研究院开展联合研究生培养,依托行业优势和需求联合招收、指导土木工程与交通工程交叉学科研究生,为服务社会、促进合作创造了条件。仅2012~2014年3年间,土木工程学科依托各交叉学科平台已成功获批国家级课题7项、省部级课题4项、地厅级及以下科研课题10余项,跨学科研究生培养也取得了丰硕的成果。

2.2结合科研课题,制订跨学科研究生培养方案

为完善现有的培养方式与体制,各科研团队结合学科特点对不同层次、研究背景的研究生“量身定制”培养方案,并为每个跨学科研究生选派了1位导师和1~2位副导多师,保证跨学科研究生培养的综合性、灵活性、前沿性和创新性得以充分发挥和展现。如由土木院肖宏彬教授带领的科研团队结合承担的国家林业局948项目“林草一体化髙稳定性生态护坡技术引进”’于2012年招收了本科专业为生态学的土木工程专业学术型硕士1名,为使该生能够明确生态学科与土木学科对土壤、植被和生态防护研究的异同点和关联性,尽快融人课题中,课题组为其制定了包括公共选修课(多元统计分析、高等工程数学等)、生态学科课程(高级土壤学、土地生态学、土壤微生物生态学及实验技术等)、土木学科课程(高等土力学、有限单元法、岩土工程测试技术等)、学术报告与讲座(生态学前沿及专题讲座、恢复生态学与生态工程讲座、植被生态学专题、生态护坡技术研究进展等)和生产实践在内的一系列培养环节,并选定林学院一名教师为副导师,指导其学位论文研究方案中“建立网格型髙强度林草混交根系成型技术”部分内容。

2.3拓宽培养口径,构建跨学科研究生立体知识结构

土木院研究生教育改革以加强能力训练为基本思路,寻求构建跨学科研究生立体知识结构的途径与方法。具体做法是:1)按照知识结构的需求和跨学科研究生的学科背景安排选修课程,同时鼓励与引导学生参加科研实践和社会活动,激发学生的能动性与创造力。2)改变理念、调整模式。在横向上把相关学科和新兴学科研究内容纳入教学体系,在纵向上由过去的以专业理论和知识积累为中心,转向既注重积累又强调专业研究能力和创新能力训练。主要通过邀请跨学科专家讲座、举办跨学科研究生学术论坛、建立校内和校企联合实践基地、增开工程实践课程和软件分析课程等方式,压缩不必要的课程,培养在专业知识和实践创新能力积累上有充分准备的、一专多能的复合型人才。3)对于某些跨学科课程采用分学科联合授课的形式,条件允许时可采用模块式教学方法,将整个课程划分为不同模块,各模块可以课堂讲授、专题讲座、论坛等形式开课,拓宽学生的视野。如跨专业选修课“复合材料选论”目前已包括“高等胶凝材料”“新型建筑材料”“木材学”“现代材料实验技术”“材料结构表征与应用”“材料科学工程导论”“现代材料成形理论与技术”和“工程材料设计与测试”在内的8个模块。

3结语

林业院校工程类跨学科研究生培养体系的建立与机制的优化是一项长期的、复杂的系统工程,还有很多更深层次的问题需要研究与探索’林科大的改革实践虽已取得初步成效,但受客观因素的影响,在培养过程中还存在课程体系不健全、培养质量评价方法不完善、导师指导水平欠提升和跨学科研究生管理方法有待提髙等不足,这也是林科大今后在跨学科研究生管理与培养过程中需要进一步强化与完善的方向。

第2篇

关键词:应用性人才培养;土木工程;教学改革;毕业设计

培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,具备扎实的数学、物理基础,系统掌握土木工程学科的基本理论、基本知识和方法,具有较高综合素质,具备工程项目设计、施工与管理的基本能力,并具有结构抗震研究与开发的初步能力,能够在设计、施工、地震工程研究等部门从事技术与管理工作的、适应性强的高级应用型技术专门人才,这是防灾科技学院土木工程专业培养目标。

防灾科技学院的土木工程专业是学院重点建设专业之一,肩负着培养人才的重任。毕业设计是将大学四年所学知识重新梳理、综合应用的过程,是由理论走向实践的重要桥梁,是培养合格应用型人才的重要环节。

一、土木工程毕业设计中存在的问题

1.选题太单一,缺乏创新,与工程实际脱节。毕业设计通常是教师分组自拟若干题目,以工程设计居多,大部分为办公楼、教学楼、医院以及住宅等的设计,要求学生完成建筑设计和结构设计。大多数题目为钢筋混凝土框架结构的设计,形式单一。学生设计出来的建筑大多四方块,毫无美感。结构计算就参照已有模板改数据,计算方法相同,学生的主观能动性受到约束,没有创新。社会经济的发展,城市面貌不断更新,城市设计及建设者应具备与时俱进的创新能力,土木工程专业毕业设计课题也应随之变化。通过对生活中各种问题的发现和提炼,在毕业设计中解决这些问题,不断提高创新能力。目前,建筑工程中出现了多种多样的结构形式,如钢结构、剪力墙结构、框剪结构以及筒体结构等,它们主要用于高层建筑中,毕业设计选题时也可以考虑这些结构形式。

2.学生忙于找工作和考研,积极性不高。毕业设计的关键阶段放在本科教学计划的第8学期,这个时期一部分学生在找工作,另一部分学生在准备考研复试,因此他们没有心思进行毕业设计,在毕业设计中投入的时间太少。现在多数学生认为毕业设计不重要,认为找到工作才是关键,加上学校对毕业设计要求不严,做得好坏都能毕业。因此学生学习没有积极性,没有独立钻研的精神,只是机械地照着模板改参数,毕业设计质量无法提高。

3.指导教师的责任心不强,实际的经验欠缺。教师除了指导毕业设计,还有教学及科研任务,这使得指导教师精力分配不足,再加上部分教师责任心不强,指导次数很少,对学生要求不严。另一方面,部分青年指导教师从学校毕业直接到学校任教,没有参加过实际工程,缺乏对工程设计整个过程的认识,也不了解新的规范、新的计算方法以及新的施工技术。因此在指导毕业设计时难以正确指导,这也影响了毕业设计的质量。

4.毕业设计时间太短,学生企图蒙混过关。毕业设计周期长,内容多,学生还要准备研究生复试、工作面试等,因此没有把心思放在毕业设计上。前期不做,拖到后期连夜赶工,这种前松后紧的做法无法保证毕业设计的质量。

5.毕业设计成绩评定不合理。我校毕业设计成绩评定分三部分:指导教师评分、评阅教师评分和答辩成绩。答辩成绩起决定作用,这种评定方式会影响学生的积极性。有的学生设计不认真,但答辩时发挥较好,其成绩就会偏高。而有些学生平时勤勤恳恳在做设计,但是答辩时发挥不好,其成绩就会偏低,因此不能单独依据最后的成果及答辩,也要考虑设计过程。

二、土木工程毕业设计改革措施

1.结合实际,选题多样化。指导教师应结合本专业领域的发展水平和前沿动态,精心选题,使学生真正了解、参与工程设计。对于已确定工作的毕业生,在选题时尽量选择与其将从事的工作相关的设计题目,一方面使学生尽快熟悉工作性质和工作流程,另一方面有目的性地去设计,提高学生设计的兴趣。我校学生在第6学期进行生产实习,可以鼓励学生从生产实习接触的实际项目中选择自己的毕业设计题目,这样学生就能更有目的性地去实习,看图纸,了解施工工艺,找出设计以及施工中存在的问题,并能提出自己的看法,将生产实习和毕业设计充分结合。指导教师也可以让学生参与自己的科研课题。选择一部分对教师科研课题感兴趣的学生,由指导教师带领他们参与课题研究,锻炼学生科研思维能力以及动手能力。

2.提高学生素质,充分调动学生主观能动性。教师要对学生进行思想教育,增强他们对专业以及就业的认识,提高毕业设计的主观能动性。毕业设计前期要进行毕业设计动员,安排一些毕业设计及就业的讲座,提高学生对毕业设计的认识,明确毕业设计与就业的联系,充分调动学生毕业设计的积极性。

3.加强监督,提高指导教师素质,与校外工程师联合指导。学校可以成立本专业毕业设计督导组,要求指导教师一周至少指导两次,并要求指导教师填写指导手册,并随时抽查,督促教师对学生要全面的指导,提高指导教师的责任心。鼓励专业教师积极参加建设部组织的执业资格考试,让青年教师脱产进修,鼓励他们参与到工程实践中,尽快提高指导教师的工程设计经验。也可以建立多个产学研基地,跟校外的生产、设计单位合作指导学生,将理论功底扎实、实践经验丰富的工程师聘请进来,或者将学生送到这些校外单位去,使学生的设计更具有实践价值。

4.提早布置、定期检查。毕业生在第7学期只有前8周有课,除了考研的学生在复习考研外,大部分学生有大把的空闲时间。因此可以将毕业设计题目提前布置给学生,让他们收集资料,熟悉有关的规范、规程等,初步确定设计方案。然后分阶段布置设计任务,结合学生实际情况,制订详细的实施计划与考核细则。实施过程中,教师要督促和指导学生完成分阶段设计工作,并严格按照考核细则定期检查设计成果,让他们利用剩下的时间以及寒假完成一定的工作量,这样即使第8学期有事情耽误,也能保证毕业设计的时间充足。

5.最终成果与过程控制综合评定。土木工程毕业设计的周期长,前后有14周,时间跨度大,因此一定要加强学生毕业设计的过程管理,学生的设计态度、出勤次数等应作为毕业设计成绩的评定因素。因此,应将过程控制与最终成果结合起来综合评定学生的成绩。

总之,学校要通过毕业设计使土木工程专业学生对所学知识进行回顾及运用,使他们具备结构工程师的基本能力,为走上工作岗位打下坚实的基础。

参考文献:

[1]谢群,彭亚萍,于华强.土木工程专业毕业设计模式剖析[J].高等建筑教育,2009,18(2):121-123.

[2]冯郑红.土木工程专业复合应用型人才培养的探索[J].南阳师范学院学报(社会科学版),2007,6(10):68-70.

[3]郝哲.对提高土木工程专业毕业设计质量的思考[J].理工高教研究,2008,27(1):100-104.

[4]徐岩.提高土木工程专业毕业设计质量的探讨[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009(11):425-427.

[5]史文海,杨柯.土木工程专业毕业设计(论文)教学改革探索[J].高等建筑教育,2012(3):136-139.

第3篇

关键词:毕业设计 ;问题;应对措施;独立院校

Research and Practice of Graduation Design Of Civil Engineering Specialty in Independent Colleges

Ling ping ping[1], Chen zeshi[2]

(1 Huazhong University of Science and TechnologyWu Chang branch school, urban construction , Hubei Wuhan 430064;

Chen zeshi[2] ,Hubei University of Technology engineering and technology college, Department of Civil Engineering,Hubei Wuhan 430068,;)

Abstract: Starting from the experience of the author guidance,the author pointed out graduation design problems in the Independent Colleges .Then, to solve these problems, a variety of corrective measures proposed. The paper provided some suggestions to graduation design of civil engineering specialty in independent colleges .It hoped that quality of graduate design can be effectively improved through continuous exploration and practice.

Keywords: graduation design;Problems;Countermeasures;Independent Colleges

众所周知,毕业设计是学生在校学习期间必修的最后一个实践性学习环节,也是学校实现培养目标的重要环节。通过毕业设计,能够锻炼学生独立工作、解决本专业实际问题的能力以及创新能力,为即将参加工作和继续深造打好基础。因此,各所院校十分重视毕业设计这个教学环节,独立院校也不例外。但是由于独立院校的教学模式、办学模式等仍处于探索阶段,因此,逐渐探求一条适应于独立院校毕业设计的发展之路势在必行。笔者依托华中科技大学武昌城市建设学院土木工程专业指导7届的毕业设计经验,来探讨一下独立院校的毕业设计目前存在的问题及应对措施,以期为各独立院校土木工程专业的毕业设计指导提供一定的参考。

1 我校土木工程专业毕业设计安排概况

土木工程专业本科毕业设计安排在第八学期,持续时间共16周,包括毕业设计开题报告、论文撰写及答辩三个阶段,毕业设计严格按照《华中科技大学武昌分校本科毕业设计/论文工作规范》执行。建筑工程专业以中型建筑的建筑设计和结构设计为主,道路桥梁专业以公路、大跨度预应力连续梁桥为主。

2 毕业设计中存在的问题

2.1 选题流于形式,难于保证学生个体差异

选题是做好毕业设计的关键步骤之一。但是由于土木工程专业设计流程相差无几,部分教师缺乏实践经验等原因,导致学生毕业设计选题流于形式,实践性差,难度不易控制,最终导致学生毕业设计成果有雷同嫌疑,个体差异得不到体现。

2.2 学生精力很难集中于毕业设计,难于保证毕业设计质量

由于毕业设计一般在第八学期进行,学生动向不稳定,有些同学忙于找工作,有些同学忙于研究生复试,有些同学由于单位需要,已经进入工作岗位,导致做毕业设计力不从心,难于保证毕业设计质量。

2.3 毕业设计手段单一,毕业设计目的难于达到

传统的毕业设计手段比较单一,主要是学生先进行方案设计,后通过手算进行结构设计。这种传统的设计方法数学计算较为繁琐,导致学生难以提起兴趣,设计时间跨度比较大,不利于“独立院校应用型”培养目标的实现。

3 土木工程毕业设计的应对措施

3.1优化毕业选题,实现科学选题

在毕业设计准备阶段,应该将选题工作做为首要工作。为了使毕业设计切实达到培养目标,应采取如下措施:

(1)保证“一人一题”,实现学生设计内容个体差异

首先引导教师扩大选题来源,将毕业设计题型分为四类:一是参考设计单位已做过的实际工程设计项目选题;二是借鉴实际工程设计选题;三是配合学生毕业生产实习选题;四是根据用人单位要求选题。其次,教研室开研讨会,不仅做到每个学生设计参数不同,建筑设计方案不同,而且可根据地质资料和地形图的差别,给同类设计的同学,确定设计侧重点,突出个人设计特色,强化知识特长。比如:桥梁方向,可以选择不同的桥型来进行设计;而道路方向,有些选题侧重于交叉口设计,有些选题侧重于复杂地形的选线,有些选题侧重于不良地基的处理等。

(2)联系实际,坚持理论与实践相结合的原则,真题真做

我校第七学期安排了生产实习。生产实习不仅旨在熟悉现场实际操作,而且也在为毕业设计选题提供机会。有些学生在实际实习中,根据实习单位情况,可以做到真题真做。如:03级侯东杰同学真题真做,他做的广州某地铁站主体隧道综合设计,得到答辩老师的一致好评,最后综合成绩为“优”。同时,利用

毕业设计指导老师所做过的实际工程、科研课题等资源,让学生结合实际工程进行设计。

(3)题目类型多样化,实现教师和学生双向选题,增加学生学习兴趣

在第八学期,学生的工作方向、考研的研究方向基本确定,所以尽量做到教师和学生双向选题。教师布置选题题目时,通常为指导学生人数的110%-120%,选题类型不局限于实践应用,学生可和教师交流,结合自己的兴趣选题。例如:2007届由于毕业生数量多,我们增加了选题类型,不仅有实践设计型,而且有理论研究型。在323名毕业生中,有29名同学(占毕业设计人数的8%)选择了理论探究,选题如《物业管理企业品牌创建》,《我国经济适用房制度的实施现状与展望》,这为他们今后研究和工作奠定了基础。另外,对于就业方向和所学方向不一致的同学,为了使其顺利就业,同意毕业设计转方向申请,加强教师指导力度。

总之,在选题阶段,应该突出指导教师、教研室和院级领导的管理作用,层层筛选,紧密结合专业培养方向,一人一题;深度、广度适中,并注重因材施教,反映时代特点。

3.2 加强指导教师队伍建设,提高教师业务水平

为了提高毕业设计指导教师的整体水平,土木工程教研室按照学校要求,实现指导教师职称都在讲师及讲师以上,严把教师资格关。众所周知,现在独立院校一个较为突出的问题就是教师结构比例有些失衡,缺乏中年教师,呈“两头大中间小”。为了弥补这一缺陷,应该扩大指导教师来源。不仅可以聘请重点院校实践经验丰富的教师,同时,可以采用“以老带新”“以外聘教授带助教”的方法来加强青年教师队伍的建设。此外,鼓励指导教师积极参与各种社会实践与科研活动,提高教师的实践能力和科研水平,为提高毕业设计质量提供有效的保障。

3.3提前布置选题和设计任务书,加强毕业设计的灵活管理

对于第八学期不能在校完成毕业设计的同学,应该提前发放任务书。一般在第七学期就给这些学生下达任务书,学生利用双休日及寒假集中完成设计。在第八学期初,指导教师修改其设计,并完成定稿。当然,对于成绩较差的学生难以实现。

3.4 实行开题报告和开题答辩程序,切实做好开题工作

毕业设计是学生首次接触综合性课题的设计和研究,因此,为了避免学生首次做毕业设计无从下手,少走弯路,我们针对独立院校学生的情况,开设了开题报告,并举行开题报告答辩,并规定未能通过开题报告答辩,学生不能开题。这样学生在接受设计任务书后,大量查阅参考资料和相关文献,并深入消化吸收,提出可行的设计方案或设计思路,并进行全面细致的论证,提出可行的技术路线、研究方法、设计步骤,做到研究目的明确、指导思想正确、研究方法先进、设计方案可行.通过撰写开题报告,使学生对课题任务有更深刻的理解,减少适应的时间和起始阶段的盲目性,也培养了未来岗位上所需的技术论证、技术开发和课题研究的综合素质.另外,通过开题答辩,指导教师小组对其设计方案和设计思路进行鉴定和指导,为后续毕业设计的开展节约了时间,增加了效率。

3.5 强化了毕业设计过程的规范化管理,提高质量

毕业设计过程中,指导教师是主导,学生是主体,组织管理是保障。整个毕业设计工作实行校、院、专业教研室三级管理。

一是监督并严格实行校院制定的毕业设计组织管理和操作程序、答辩细则、成绩评定和考核标准,明确责任,制订完善的规章制度,使管理科学化、规范化。

二是建立“选题――过程――成果”三位一体的质量监控机制,根据毕业设计进程进行阶段性检查实施质量控制,并实行淘汰制度。在毕业设计过程中,指导教师上报指导时间、指导地点及设计进度,院级领导及教研室主任定期检查教师和学生到位情况和不定期抽查学生毕业进展状况,及设计中形成的文件(如学生毕业设计日志、计算书等)。同时,加强学生的考勤,缺勤超过1/3的学生,不允许答辩,同时原则上不允许学生外出设计,若有特殊原因,例行审批手续。

3.6 引入多种毕业设计手段,保证学生掌握设计原理的基础上,将繁琐的计算交给计算机

传统的手工设计方法费时费力 ,效率不高,学生由于计算繁琐,难于投入兴趣,并且设计方案难以做到合理。因此,我们在设计中引入以下手段,在保证学生掌握设计原理的基础上,将繁琐的计算交给计算机。

(1)利用 CAD、天正、纬地、桥博、迈达斯等软件绘制建筑施工图和结构施工图; (2)利用EXCEL进行内力统计,采用结构力学求解器等进行结构内力计算;

(3)利用PKPM 软件,对结构设计手算部分,进行核算。找出计算结果产生差距的原因,引导学生利用概念设计的方法对计算结果进行判断;

(4)毕业设计说明书、计算书等有关毕业设计材料,实现文本和电子版两套存档。

3.7 建立创新机制,培养学生创新能力

为鼓励优秀学生脱颖而出,在如下方面实行了创新:

第一,凡是能在毕业设计期间独立完成并发表在公开出版物上的论文,字数符合要求且内容与所学专业相关的学术论文,以及已被实际采用的工程项目设计,经审定同意可替代毕业设计。

第二,教师在指导毕业设计时,充分发挥学生的主观能动性。侧重于引导学生如何发现问题、提出问题、分析问题,解决问题,教给学生一种思考问题的方法,而不直接给出具体的解决步骤和结果,培养学生创新思维和创新能力。

总之,做好毕业设计工作,加强毕业设计质量控制尤为重要,主要是做好三个阶段的检查工作:前期把关,严把题目关、指导教师关、参加毕业设计学生关;中期检查和后期适度淘汰。

4 毕业设计中存在的问题及整改措施

4.1 存在的问题

(1)鼓励学生到实践单位进行毕业设计,做到真题真做,又通常会带来管理上的不便。如:现场不安全因素多,很难确定学生的实际完成进度等。

(2)由于独立院校教师教学任务重,科研项目少,毕业设计创新难于开拓,只依靠外聘教师或者工程师难于从根本上解决问题;

(3)目前,土建类毕业设计注重考虑技术上的可行性,而忽略或者忽视在经济上的适用性,使得学生对自己设计的成果没有经济认识,缺少价值。

4.2 整改措施

(1)独立院校教师可以跨校合作,集思广益,从而增加申请课题成功率,增强指导教师科研水平和实践机会,真正让学生参与实践项目,让学生受益;

(2)指导毕业设计过程中,对学生不仅进行专业指导,更要加强思想教育,充分发挥其主观能动性,提高解决问题能力,为创新打下基础;

(3)工程技术设计与造价结合,以技术设计为主,造价设计为辅,树立经济概念。

参考文献:

[1] 栾焕强.应用型本科院校土木工程专业毕业设计改革探讨[J].潍坊学院学报, 2010,10(4):144-146 ;

[2]郝淑丽 .关于有效指导学生毕业论文写作的几点思考[J].纺织教育 ,2009,10(24)

[3]杨立军,何志鹃.地方高校土木工程专业毕业设计的探索与实践[J].山西建筑,2007,33(4),21 4―2l5.

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[5]鲁晓俊.关于指导独立学院土木工程类学生毕业设计的几点思考[J].科技资讯,2010(24):205;

[6]张峰,易丹丽.土木工程专业毕业设计过程管理实践与研究[J].高等建筑教育 ,2009,18(6):135―138.

[7]陈金陵,梁桥.做好土木工程专业学生毕业设计的思考[J]. 湖南工程学院学报,2009,19(4):95―97.

[8]童乐为等.土木工程专业毕业设计质量保证体系构建探讨综合各位教师给出的成绩给出该学生的最终毕业答辩成绩。[J].高等建筑教育 ,2009,18(6):102―105.

第4篇

关键词:结构模型设计与训练基地;创新实践能力;结构设计竟赛

作者简介:付果(1979-),男,湖南株洲人,长沙理工大学土木与建筑学院,讲师。(湖南 长沙 410114)马晓娟(1979-),女,湖南株洲人,长沙县第一中学,中教一级。(湖南 长沙 410138)

基金项目:本文系长沙理工大学教研教改项目(项目编号:CN1204)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)25-0050-02

在建设创新型国家的新形势下,创新实践能力是高素质人才的重要标志,是高水平大学建设的灵魂。大学生创新实践能力的培养已成为高等学校教育与教学改革的重点和核心。[1]土木工程专业是实践性和应用性很强的专业,单一的课程教学重理论轻实践,无法实现大学生创新实践能力培养的目标,不能适应现代土木工程专业人才培养的需要。围绕培养大学生的创新实践能力,国内各高校纷纷设立并实施了以大学生结构设计实践基地、大学生科技创新项目、大学生创新性实验项目及大学生创业项目等为载体的大学生创新训练计划,探索以各种基地为载体,以学生为主体,以教师为辅导,以学科竞赛为导向,以创新为核心,自主实践,研学结合的培养方式,这是推动人才培养模式改革和教育教学模式改革的重要举措。[2]

一、土建类本科生实践能力的缺失与创新实践基地使用现状分析

土木工程专业本科生的培养计划中,力学类课程设置较多,若一味按照传统的教学模式,因缺少实践操作机会而不能灵活运用力学理论来分析和解决现实生活中的实际问题,将会导致学生学习力学与专业课程的兴趣大减,创新能力与创新意识薄弱。结构模型设计与训练基地是力学理论知识和现实问题联系的桥梁。它可以针对一个现实工程问题作出必要的简化假设,运用力学理论工具,通过力学计算得到一个合理的结构模型。我国自1994年清华大学举行了大学生结构设计竟赛以后,结构模型设计与训练基地在各大高等院校中应运而生,它是综合有限元数值计算模拟、加载试验和模型制作等功能于一体的实践教学基地。由于受传统教育思想的影响,重理论知识教育、轻实验实践教学,忽视实践教学活动在培养学生的适应能力、应变能力、创新能力上的作用,许多结构模型设计与训练基地仅服务于大学生结构设计竞赛的开展,建设效果逐渐趋于冷清,最终沦为简单的试验基地,仪器设备使用率低、管理混乱等问题逐步凸显。

二、基于结构模型设计与训练基地的创新实践活动

结构模型设计与训练基地能为大学生主动探索和勇于创新提供良好的环境,是培育高素质创新型工程人才的高效实验室。它不仅可以支撑结构模型设计的集训与竞赛的开展,也可以承担工程力学及其他相关课程的教学、实验、实训和创新项目活动的开展。将结构模型设计与训练基地作为创新实践基地,构建创新实践活动实施框架结构,着力培养和提高土木工程类本科生的创新实践能力,这为传统的教学实验室使用提供了新思路。

1.开设创新实践项目

利用结构模型设计与训练基地开设省级、校级和院级课外科技项目、研究性学习项目、创新性实验项目等创新实践活动,由具有一定科研和教学水平的教师指导学生,让学生参与到实际的课题研究,[3]激发学生学习理论知识的积极性,提高学生自主学习的能力,使学生在实践过程中掌握应用知识的方法与技巧,提高解决实际问题的能力和动手实践能力。

2.组织参加各类大学生创新实践竞赛

大学生结构设计竞赛作为大学生创新训练计划的一种重要形式,是土木工程专业创新性和实践性最强的学科竞赛,在培养学生创新思维、创新意识和合作精神等方面发挥着重要作用。大学生结构设计竞赛已经迅速发展成为教育部大学生九大学科赛事之一,每年举办一次。在这类学科大赛的导向下,结构模型设计与训练基地经过多年建设与积累,目前形成了相对稳定的各大赛事指导教师组。指导教师组由具有一定科研和教学水平的教师组成,由指导教师组织学生参加全国大学生结构设计竞赛、湖南省大学生结构设计竞赛、中南地区结构设计竞赛、“挑战杯”全国大学生课外科技作品竞赛等不同类型、不同层级的结构创新实践大赛。结构创新实践大赛对学生来说就是是一种创新实践训练,它是实现土木工程专业教育个性化的有效手段,可以打破传统以“老师为主”的被动接受知识的教育模式,向以“学生为主,老师指导”的实践型和创新型的人才培养模式转变。学生通过参加这类极具挑战性的竞赛活动可切身体会到理论知识与实践结合的重要性,在实战中开拓进取,开阔视野,大胆创新,积极实践。

3.创新课程教学方法改革

优化课程体系,将结构模型设计的思想引用到土木类相关专业课程教学体系中,注重学生学与用相结合。[4]长沙理工大学通过开设“结构模型设计与制作”等相关选修课程,充分利用了结构模型设计与训练基地的软硬件资源,采用了理论教学和动手制作实践相结合的教学手段。在实际教学过程中,除了理论知识讲解外还可以引入案例,通过真实结构模型演示引出问题,从而引导学生通过实践操作来探索和解决问题。相较于传统的教学模式,这类教学方法更能激发学生的求知欲,调动学生动手实践的积极性,营造良好的教学氛围,达到学思结合,从而培养了学生动手实践能力、团队协作能力与创新意识。

4.建立大学生毕业设计(论文)实践基地

毕业设计是本科教学过程最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。学生在毕业论文选题时,一些以实际工程问题作为背景的科学研究题目受到了大部分学生的青睐,学生面对实用性较强的课题时积极性较高。通过检索文献,查找相关资料,了解课题的相关领域,利用软硬件资源深入分析和研究课题。结构模型设计与训练基地作为一个教学研究和开发设计的重要场所,为土木类本科毕业生的毕业设计提供了良好的试验实习环境,学生可以在基地完成有限元程序模拟计算,也可以在基地制作真实结构模型,完成结构模型的加载试验,并随着基地设备的逐年增加,能完成的模型试验类别将越来越多,加载形式与范围越来越广,这样不仅提高毕业设计(论文)的质量,也提高了土木类毕业生综合应用所学理论知识的能力,顺应了现代社会对创新实践人才的新需求。

5.组建有限元软件研发兴趣小组

结构模型设计在理论分析力学建模后的数值计算一般都离不开有限元程序软件,而有限元程序模拟计算的结果也需要实验来验证其计算的可靠性,在一系列模拟计算与模型实验过程中激发了学生动手实践的兴趣,引导学生独立思考,拓宽思路,积极探索数值计算结果与实验结果差异的原因,并尝试开发实用性数值软件模块,从而唤醒学生的创新意识潜能。通过有限元软件研发兴趣小组开展的活动使学生初步养成了结构模型数值模拟与编写简单程序的技能,为将来进行科学研究或相关就业打下了坚实的基础。

三、利用结构模型设计与训练基地开展创新实践活动的注意事项

1.注意实践与理论的有效结合

工程学科理论学习的最终价值需要体现在指导工程实践上。过分侧重土木工程专业学生的力学理论与专业课学习、轻实践,教学过程将枯燥乏味,纸上谈兵终究不能解决工程实际问题;过分倾向于动手实践、轻理论教学,导致学生在动手实践时缺乏基本理论知识储备而无从下手。因此,在创新实践活动的实施过程中,应合理分配理论课与实践课的学时比例,注意理论知识学习和实践操作训练并重,科学设计结构模型设计与制作课程教学方案,最大程度激发学生的学习动力,注重培养学生运用力学与专业知识解决实际问题的能力,注重培养学生的创新意识、团队协作精神和动手实践的能力。

2.注意安全教育与科学管理

结构模型的制作离不开锯、磨、粘等多道实践工序,在制作过程中要学会安全使用各种制作工具,防止意外伤害。在结构模型的加载阶段更要注意加载设备的使用安全,要避免因结构模型的意外垮塌而出现安全事故,安全无小事,这些都需要有专门的安全教育机制。如对比较危险结构模型的加载要带安全帽,要对结构模型破坏的危险程度要有一定的预见性,这类安全教育将使土木工程专业学生受益终生,使学生在将来的工作中能积极预防安全事故。创新实践活动的开展使结构模型设计与训练基地的设备使用率大大提高。基地小吨位万能试验机和计算机系统的安全与正常使用首先需要有良好的运行环境,满足供配电、温度、湿度和防雷接地等要求。还要定期检修与保养实验设备,避免因使用过多、负荷过重而引起机器设备瘫痪。此外,还可优化实验室运行环境,加强规章制度管理,保证系统的稳定性和安全性,积极采用指纹管理系统等,让学生积极参与到训练基地的管理与建设当中来,做到科学化、人性化的维护和管理,从而提高训练基地的使用效率,使学生能够安全、高效地使用训练基地。

四、结束语

结构模型设计与训练基地是培养土木工程专业学生创新实践能力的重要平台,通过探索与开展创新实践活动,开设创新实践项目,组织参加各类创新竞赛,实施教学课程体系改革,设立毕业设计实践基地,组建有限元软件研发兴趣小组,拓展结构模型设计与训练基地的功能,提高训练基地的使用率,不仅有利于提高土木工程类本科生的创新实践能力,提升土木工程类本科毕业生的综合素质,有效克服常规教学实践存在的一些缺点,还能为社会迫切需要的创新实践人才的培养提供新思路。经过多年的教学实践和理论探索,长沙理工大学“结构模型设计与训练基地”构建了具有鲜明基地特色的创新教育体系,培养了一批具有创新精神和实践能力的高素质人才,并在2012年湖南省首届大学生结构设计竞赛中包揽前三名,创新教育成效显著。

参考文献:

[1]王军,李明,牛小玲,等.创新实践基地建设与创新人才培养探索[J].中国电力教育,2013,(10):198-200.

[2]陈玲玲,王义康.利用数学建模实验室培养学生创新实践能力的探索[J].中国电力教育,2013,(10):201-202.

第5篇

(一)教学内容陈旧

建筑材料是社会上使用最广泛的材料,随着社会的发展,对于建筑材料的使用,仍然以传统的水泥和混凝土为主,不过建筑新材料、新技术、新工艺也不断涌现,比如发泡混凝土、相变混凝土、干混砂浆以及轻质混凝土、增强钢筋、高性能混凝土、新型防水材料、新型装饰材料等都在各工程中不断被使用。为了减少环境污染,一些新型水泥材料如粉煤灰、矿渣等也不断被使用以替代原有水泥组分,这些新型材料的使用,对建筑材料实验提出了更高的标准和要求。并且,随着技术的进步,原有的一些实验方法、国家标准也不断的变革更新,这些都对建筑材料实验提出了更高的要求。这就要求对现有的建筑材料实验课程进行改革,不但要对重要材料实验项目的实验方法不断更新以适应当前的社会需求,同时要及时补充新型材料的实验方法和测试技术的学习,并且要培养学生分析问题、解决问题的能力,以便在今后的工作中能够不断顺应科学进步和技术发展的要求。

(二)学生动手能力差,无法达到课程预期效果

传统的教学方法主要是老师讲解,学生做一些验证实验,课后交一份实验报告。由于实验条件限制,多名学生一组,并且实验项目固定,以传统的水泥、混凝土各项实验为主,学生只需要按照实验教材的操作步骤进行实验即可,不需要学生在课前进行预习,也无法在实验中发挥其主观能动性,实验过程中由于几名学生一组,部分学生动手能力得不到锻炼,实验报告抄袭现象严重。此外,通过对我校毕业生调查了解到,学生毕业后往往不知道如何将学到的知识应用到工作中,而当面对新材料、新工艺出现的新问题时更是不知所措,由此可以判断传统实验课程达不到预期效果。

(三)综合性实验比重偏小

综合性实验是指运用多方面的技能、知识,多种实验方法,涉及多学科的培养和提高学生综合运用知识、实验技能和掌握分析方法的实验教学过程。而设计性实验是指指导教师选定实验内容,由学生自主制订实验方案、实验方法,选定实验设备并书写实验报告。综合性和设计性实验可以提高学生自主实验能力、组织能力和综合素质,对于培养应用型、综合型人才具有重要意义。当前建筑材料实验以验证性实验为主,学生通过阅读实验指导书就能知道实验的全部过程,学生在实验过程中也完全处于被动的模仿学习状态,不需要学生进行思考,当然就不利于学生的主动学习,也无法激发学生的探索欲望和学习热情。

二、建筑材料实验改革的内容

(一)改革教学内容

传统的实验教学内容以水泥、混凝土的性能实验为主,对于新型材料的实验内容很少,为了适应社会的进步,在以水泥、混凝土为主的建筑材料实验基础上,增设了高性能混凝土材料实验、相变混凝土性能实验和发泡混凝土性能实验,并且还增设了新型装饰材料性能实验。为了保证在有限的教学课时内充分开展实验教学任务,采取必修和选修实验内容相结合的教学方法,对基础的、主要的建筑材料以必修形式进行,而对新的一些建筑材料以选修的方式进行,不选学的学生不必书写实验报告,但是在进行实验操作的时候,分组进行,也允许他们进行旁听,如有疑问还可以由指导老师加以讲解,使学生能够对当前社会上新出现的、新发展的建筑材料有一定的感性认识,并且在实验指导书中全部的实验内容都加以介绍,以便学生在今后的工作、学习中如果遇到相关的知识可自行学习。

(二)增加综合性实验比重

传统的实验任务简单分散,不利于学生知识体系的完善,为了提高学生的自主实验能力,把原来水泥、骨料、混凝土、砂浆、外加剂、掺合料6项相对独立的实验内容,整合为某个工程需要的混凝土、砂浆配合比2个模块。由原来的分散实训活动改为集中教学活动,增加了实训周,避免了试验的间断性。将学生分成若干小组,每个小组3~5人,要求学生自行设计实验方案和确定实验方法,并且对每名学生在小组的分工加以明确,从而确保在实训过程中每名学生都得到一定程度的锻炼。另外,为了适应施工现场复杂的环境,在实训中鼓励学生在建筑材料性能测试中发挥自己的聪明才智,用一些简单的实验方法测定材料的性能,或者提出一些简便的实验方法模拟国家标准中要求的材料检测方法,如果有学生提出了合理的实验改进方法,则给予一定的成绩评定奖励。通过这样的手段,激发了学生的创造力和想象力。比如有的同学就对抗压强度这个实验提出了简单可行的实验操作方法,在施工现场使用砂子和漏斗模拟匀加力过程,可以对水泥试块进行粗略的强度测定,虽然这样实验的精度还有待提高,不过对于学生创新性的培养具有重要意义。

(三)提高动手能力,参加工程实践

在教学过程中,发现部分学习能力强的学生学有余力,因此可让这部分学生参与到教师的课题研究中。虽然由于学生的知识储备还不足,在课题研究中仅能起到很小的作用,但是通过课题研究,让学生了解到工程实践,提高了学生的动手能力,也在实验过程中由学生亲自动手操作一些实验设备,对一些实验数据进行整理、归纳、总结。由于是一个实际研究课题,参与到课题研究中的学生普遍有一种自豪感,学习热情也普遍较高,从而激发了更多的学生参与进来。在实验过程中,需要查阅大量的资料,也无形中提高了学生的文献查阅能力和分析、解决问题的能力,对以后的学习和工作都起到了很好的促进作用。

三、改革成效

对我校土木工程专业2011-2012级共约200名学生进行教学改革效果评测,证明收效显著,主要体现在以下几个方面:一是新的建筑材料实验课程充分考虑了土木工程专业对材料知识及技能的需要,补充了必要的实验项目,新增了选修项目体系,满足社会需求;二是丰富了教学内容,调动了学生的学习热情,培养了认真的学习态度,学生动手能力和分析、解决问题的能力也得到了锻炼;三是满足了不同层次的学生学习需求,也培养了学生的创新思维和工程意识;四是突出了重点材料、新材料的学习和实验技能,使学生能够密切关注建筑材料发展的动向,为今后的自主学习创造了条件。

四、结论

第6篇

[关键词]路基路面工程 研究性教学 卓越工程师培养 融合

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)04-0073-03

一、前言

“研究性教学”理念,作为大学教学改革的新向度日益受到关注。教育部自2005年以来先后出台《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(2005 年)、《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》(2007 年)等文件,积极推动研究性教学,提高大学生的创新能力。传统的教学方式是通过老师的讲解和学生的学习,来构建知识结构网络,整个教学过程围绕知识的传授和获取而展开。而研究性教学,要求学生在教师指导下,能够进行自主学习、深入探究,主动获取知识、应用知识,并用来解决问题或有所创新。相对于传统的被动接受式学习,研究性学习更多强调主动探究,它对教师的教学设计和评价水平、学生主动学习的能力等都提出了更高的要求。

“卓越工程师教育培养计划”是教育部贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。其目的在于培养造就一大批具有一定的创新能力、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才,为我国的创新型国家建设和人才强国战略服务,对促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。我校入选第二批试点学校。以前我院土木工程专业(交通土建方向)在探索校企合作、产学结合方面也做了许多工作以提高学生的实践能力和创新能力, “路桥实践性教学环节走产学结合之路的改革探索”曾获扬州大学教学成果一等奖;“毕业论文结合科研课题,创新实践催生应用成果”获江苏省教育厅教学成果二等奖。但对于 “卓越工程师教育培养计划”这样大规模、系统性地推进研究性、实践性教学则需要进一步的论证、探索和实践。目前,我院已确定本科层次的土木工程(交通土建方向)专业卓越工程师培养目标内涵和指标体系。

路基路面工程是土木工程(交通土建方向)专业的一门主干课,该课程所研究的对象是路基工程与路面工程,包括公路和城市道路的路基与路面工程的设计原理、设计标准、计算方法及施工方法。通过该课程的教学活动,学生能进行路基及路基稳定性、挡土墙、路基路面排水、沥青混凝土路面与水泥混凝土路面等内容设计与计算;能掌握路基路面工程的施工方法、质量控制及病害与防治等方面的知识,是学生就业或继续深造所需要的重要课程之一,对培养道路工程研究性和应用型人才起重要作用。该课程是一门理论和实践性都很强的课程,教学上根据我校学生的主要就业方向,重点讲解设计、计算与施工等内容,并辅以课程设计、课程实验和生产实习等环节进行强化和巩固,将理论与实践很好地统一。教学手段已采用多媒体,并增加了课程实验所需的仪器,安排了实习基地,保证了理论教学和实践教学的需要。在教学过程中探索采用研究性教学,并依托与本专业相关的工程单位或企业,建立卓越工程师校企联合培养模式和运行机制,进行学生实践能力的培养,形成一个兼具研究性教学特点、又能体现卓越工程师培养目标的课程教学和人才培养模式。在路基路面工程课程教学中,将研究性教学和卓越工程师培养这两大高等学校教育改革中重点关注的问题进行有效的结合是一个值得探讨的问题。

二、课程定位与教学目标

根据我院教学研究型学院的定位, 路基路面工程课程建设定位于教学与研究并重,考研深造与本科毕业就业并举, 引导和组织学生进行研究性学习 , 这是“卓越工程师教育培养计划”着力推行的教学组织形式和教学方式,关系到参与高校的卓越工程师培养目标的实现和培养标准的达到与否。要做好这一点,需将本科阶段的研究性教学与卓越工程师培养有机融合。

在卓越工程师培养方面,首先,增强学生的工程观念,培养学生的动手能力、创新能力和组织能力。实践教学环节,应选择具有较高技术含量的工艺性、设计性、综合性的实训项目,逐步形成工程基础实验、工程专业实验的操作技能、工程专业技术应用技能与工程综合实践能力、专业应用能力有机结合的实践教学体系。让学生自己动手进行设计和实验,使学生对典型道路工程的结构、设计和建设过程有一个全面完整的体验和认识,培养学生的工程意识,使学生对工程质量、安全、经济与组织管理等有深刻的理解,建立一个道路工程大系统的观念。其次,对于学有余力的同学以及想考研的同学,通过实际课题的参与,掌握科学的研究方法,学会进行合理的实验设计,为将来的科学研究工作打下坚实的基础。

在研究性教学方面,教学中采用与研究性教学理念相适应的授课方式、作业类型、实践训练和考核方式,建立“以学生为主体、以教师为主导”的基于探索和研究的教学模式,激励学生的好奇心、求知欲、创新和探索精神。结合路基路面工程的课程特点,通过研究性教学, 让学生牢固地掌握基础理论知识、基本实践技能,引导学生从记忆应考型向科学研究型与应用型转变,着力培养学生的搜索、筛选、运用资料的能力,提出问题、分析和解决问题的能力,以及良好的人际沟通和团体协作能力,并提高语言表达和撰写论文的能力,为其日后成为专门性研究人才或卓越工程师打下基础。

三、方法和措施

(一)提炼核心问题,讲授课程基本知识

在教学过程中,注重从课程内容中提炼问题。提出的问题可分为如下层次:基于课程内容主线的核心问题,基于知识模块群的综合问题,基于知识点的具体问题等。以问题为中心,进行分析探讨,理论联系实际,完成教学目的。学生在课堂学习过程中、在完成作业和习题的过程中也会发现问题,对学生提出的问题可选择有代表性的进行讨论和研究。通过关键问题,让学生掌握获取课程基本知识,通过查阅资料、提出观点、小组讨论、辩论提高逻辑思维能力和思辨能力。建立基于问题的研究式教学模式,能加强对学生探索精神的培养。而关键问题的选择,则要求教师对授课内容非常熟悉并全面透彻地把握。

(二)选择经典案例,提高分析能力

路基路面工程设计与施工中案例很多,实用性比较强,通过对案例的分析来学习和运用知识。将实际案例与学习连接在一起,更能吸引学生的注意力。在讲透基本概念、基本原理的基础上,结合工程案例介绍如何利用基础知识、基本原理来寻求解决工程中出现问题的方法和途径,结合工程案例中的经验教训开展课堂讨论,强调掌握基本概念、基本原理的重要性。使理论知识与实践知识有机结合,使讲授的理论知识内容更加具体、明晰,不仅大大活跃了课堂气氛,还增强了学生的学习积极性、主动性,有效地拓展了学生的视野,激发了学生的学习兴趣。

路面病害与防治是路基路面工程的主要内容之一。路面病害形式和形成的原因多种多样。在讲解路面病害的成因和防止措施时,先让学生对校园四周的道路病害进行调查,再归纳实际工程中预防和减少路面的技术措施及其机理,并探讨如何加以维修养护,让学生自己加以总结,极大地调动学生学习的热情,再通过必要的课堂教学辅导帮助学生深入理解,强化学生对路基路面从设计到施工、养护等各个环节知识点的掌握,以达到事半功倍的效果。实践教学与理论教学有机结合,既提高了学生的学习兴趣,又增强了学生的工程意识,并加深对本课程的理解。

(三)改革课程设计,加强自主创新能力培养

课程设计方案由学生自主确定,并结合中国建设教育协会立项教改课题《土木工程系列课程设计的优化与实践》,运用道路勘测设计的课程设计成果,进行挡土墙和路面结构的设计。同时根据路基路面工程课程知识,综合分析原成果的不足,在课堂教学中引入系统思维和创造性思维的概念;在各阶段实习和实践活动中,以及大学生创新实践课题中,强调系统思维和创新思维的重要性,在过程中培养创新意识,通过完成创新实践项目提高创新能力。

(四)鼓励参与课题,培养科研能力

传统的教学方式是以课本内容为基础,根据课程知识结构进行讲解,整个过程是以知识的获取过程为依托,通过实际运用达到能力的提高来达到教学目的。而研究性教学则把问题的呈现放在前面,以解决具体问题为教学的导入点,要求选择一些专题进行研究,学会运用开放性资源,需撰写研究报告,并开展课堂讨论。如果研究课题选择得当,则学生就会随着问题解决而更好地掌握知识,提高解决问题能力。在学生获取知识的过程中,通过教师的指导以及自己的思考和总结,学生就会在研究性学习的课题研究中和项目的设计中有更多的创造机会,就会在创造中感受成功的体验,在成功中感受到学习的乐趣。鼓励学生利用图书资源和网上资源,并提供了一些关于路基路面工程方面的研究选题,引导他们关注目前国内外先进的路基路面施工的新工艺、新材料和新技术,开展一些力所能及的研究工作,并通过科研小组活动,培养其获取知识、应用知识的能力和科技创新能力;通过课堂表达训练、课题成果展示和介绍,提高学生的口头与书面表达能力,从而提高竞争能力。

(五)重视生产实习,对接工程一线

按照培养目标、培养规格和需要达到的工程能力要求,选择交通工程企业作为实践教学基地。同时,聘请实践教学基地一定数量的经验丰富的工程师作为学生企业学习阶段的指导教师,对学生在企业的学习提供全面指导。在条件允许的情况下,实施企业和学校双导师指导,以交通领域相关工程实际项目为载体,深入企业参与实践和项目研究,挖掘学生的工程创新型潜质,切实提升学生的工程开发和技术创新能力,逐步形成系统的工程实践能力和管理能力,增强学生对社会的适应力和竞争力。

四、结语

在《路基路面工程》课程建设过程中,进行研究性教学实践和卓越工程师教育培养计划实施过程中,获得体会如下。

1.实施以研究性学习理念为指导的“研究性教学”,以小课题的探讨与研究等为教学的切入点,依附于路基路面工程课程教材,让学生在课题研究和项目的设计中有更多的创造机会, 有利于激发学生的学习激情、学习的潜能。

2.卓越工程师教育培养创立了高校与行业企业联合培养人才的新机制,遵循工程的集成与创新特征,强化了学生的工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力,增强了学生对未来工作的适应性。

3.在路基路面课程教学中,将卓越工程师教育培养与研究性教学有机结合,取得了一定的效果。近年来,我院先后有多名同学考入同济大学、东南大学、长安大学等高校的道路与铁道工程学科攻读硕士研究生学位,而到工程一线就业的同学,在设计、施工单位都能很快进入角色,保持了我校学生动手能力较强的优良传统。

4.做好“卓越工程师教育培养计划”与研究性教学之间的融合,不仅不会使两者产生矛盾,而且还会使其相互促进,有利于整个教育事业的发展。而建设一支具有一定工程经历的高水平专、兼职教师队伍,是实现这一目标的重要前提。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 何云峰.大学“研究性教学”的发展路向及模式建构[J].中国大学教学,2009,(10).

第7篇

【关键词】建筑结构设计;加固柱;外包粘钢法;钢筋混凝土

1 引言

在土木工程建设中,应用范围最大的建筑材料依然是钢材和混凝土。目前,建筑结构工程上常用的建筑结构加固技术有喷射混凝土技术加固法、增大截面法、外包粘钢加固法等等[1]。其中外包粘钢加固法由于具有其独特的优越性,特别是施工过程中对生产和生活影响较小等特点,在建筑及公路工程中应用十分广泛。本课题仅对外包粘钢法加固柱技术进行研究。针对钢筋混凝土柱外包粘钢加固柱的试验以往已做过一些[2-3],但由于使用的研究因素有所不同,研究结果也存在差别。本课题主要是探讨外包粘钢法加固柱在建筑结构设计中的应用。

2 混凝土外包粘钢加固柱技术的试验

2.1 实验研究的目的

以研究外包粘钢加固柱短时间轴心受压时两个参数的因素变化为主,即其强度承载力和力学性能。首先分析外包粘钢法加固柱承载力的计算方法,然后再对不同形式钢板套筒加固技术的的试验结棍进行比较,从而探讨外包粘钢法加固柱在建筑结构设计中的应用是否可行。

2.2 加载的方式

采用外包粘钢法加固柱技术时,一般是将钢板粘于梁底受拉区,来提高粱的承载力,本次研究实验在短时间内对试验对象进行平稳地一次连续地施加荷载,荷载在短时期内平稳地施加若干次预定的重复荷载后,再连续不断地增加荷载直到结构构件破坏。加载方式如下图1 所示:

图1 加载方式

2.3 试件的制作机制

为了验证以上外包粘钢法加固柱在建筑结构设计中的加固效果,有必要对钢筋混凝土的短柱轴压进行试验。未加固试件可选择短柱,其参数为柱长600mm,截面尺寸选150mm×150mm,配有4ø6纵筋,箍筋采用ø6@100,如下图2 所示。

a . 纵断面图

b . 纵断面图

图2 短柱试件尺寸及配筋

2.3.1 试件的尺寸及设计

(1)原混凝土柱的柱高为600mm,截面为b ×h=150mm ×150mm。

(2)待混凝土养护28天后,就要开始进行混凝土柱外包粘钢的加固措施。第组试件数为9根,其加固形式如下表1所示。另外两组,每组四根试件,其中2根按方型截面加固,2根不加固。此外,试件的立方体抗压强度,也如下表1所示:

表1 试件的加固形式及立方体抗压强度统计

组号 试件个数 加固形式 立方体抗压强度/N/mm2

3 未加固

3 方形 14.2

3 方形

3 未加固 22.2

3 方形

3 未加固 23.4

3 方形

2.3.2 外包粘钢法加固柱技术施工过程的步骤

钢板套筒采取以下3 种不同的规格的横截面,如以下图表显示,分别是圆形和正方形。而用边长为180mm 的正方形使柱横截面面积增加了44%;用圆形和正方形,使柱横截面面积增加了57%,如下面图3 所示。为了观测钢板箍的横向约束效果和试件在轴向加载过程中的变形,在第组试件的中部贴有横向和纵向应变片,应变片在前后两面对称布置。如下面图4 所示。

a.边长为1 8 0m m 的横截面

b.边长为1 8 8m m 的横截面

c.直径为2 1 2m m 的横截面

图3 短柱试件加固后的横截面

a .钢板 b . 原钢筋混凝土柱

图4 短柱试件应变片布置图

2.4 结果及分析

第8篇

关键词:高职;工学结合;土力学与地基基础;教学改革

推进工学结合的课改背景

为适应新世纪建设发展对应用型人才的需要,当代高等职业技术教育的人才培养目标是培养能适应生产、建设、管理、服务等第一线需要的、德智体美全面发展的高等技术应用型专门人才。这类人才主要从事技术的应用和运作,因此,他们应具备必要的理论知识和较强的实践能力。高职教育的培养目标,决定了高职教育的教学过程中各个环节必须具备其鲜明的特色,要以“应用”为主旨和特征构建课程和教学内容体系。推进工学结合的人才培养模式,探索适应经济社会快速发展的具有中国特色的职业教育发展思路,已经成为当前职业教育改革与发展的突出问题。实行工学结合是遵循职业教育发展规律、全面贯彻党的教育方针的需要,是坚持以就业为导向、有效促进学生就业的需要,是减轻学生经济负担、扩大职业教育规模的需要。坚持以就业为导向,大力推进工学结合、勤工俭学,是我国职业教育改革与发展的关键问题,是新形势下职业教育改革的重要方向,是加快职业教育发展的根本出路。职业院校要与企业建立紧密联系,改革以课堂为中心的传统人才培养模式,大力推行工学结合、勤工俭学的人才培养模式。

首先是转变教育观念,狠抓实践教学,切实从专业学科为本位向职业岗位和就业为本位转变,从传统的偏重学生知识的传授向注重就业能力提高和综合职业素质养成转变;其次是积极推进教学内容和教学形式改革,形成一套内部体系完整、外部关系协调的工学结合教学机制。

高职《土力学与地基基础》课

教学中存在的问题

《土力学与地基基础》是土木类专业的必修课程,高职、本科等多层次教育中均有本课程的授课任务。目前,高职教育多数仍存在着本科“学院式”教育的影子,即偏重理论知识的系统性、完整性,而对实践重视不够,技能训练的时间安排较少且不合理,与技能型人才培养的要求不相适应。

就《土力学与地基基础》课而言,该课程是土木类专业一门重要的技术基础课。长期以来,这门课程教学过分强调课程本身理论的系统性与完整性,教学方法陈旧,课堂气氛沉闷,再加上知识本身的枯燥,学生学习缺乏主动性与积极性,导致教学效果不理想,学生成绩不佳,从而影响后续课程的学习。

《土力学与地基基础》课是介于基础学科与工程学科之间的技术基础课,既有较强的理论,又与工程和生产实践密切联系。随着科学技术的发展,土力学的新知识不断涌现,工程技术对《土力学与地基基础》课的要求也越来越高,但教学计划中该课程的课时数却越来越少,使得教学实施过程中出现了较多的问题。而且《土力学与地基基础》作为一门技术基础课,在将来的土木工程实际应用中起着不可忽视的作用。因此,需要对《土力学与地基基础》课程教学内容和教材体系做进一步的调整,适当注重学生的创新能力培养,使学生学会应用所学知识解决一般土木工程中的基础问题,以适应当前社会对应用型、技能型人才的需要。

工学结合模式下课程改革设想

所谓工学结合是将学习与工作结合在一起的教育模式,主体是学生。它以职业为导向,充分利用学校内、外不同的教育环境和资源,把以课堂教学为主的学校教育和直接获取实际经验的校外工作有机结合,贯穿于人才培养过程之中。在这一过程中,学生在校内以受教育者的身份,根据专业教学的要求参与各种以理论知识为主要内容的学习活动;在校外,学生根据市场的需求以“职业人”的身份参加与所学专业相关联的实际工作。这种教育模式的主要目的是,提高学生的综合素质和就业竞争能力,同时提高学校教育对社会需求的适应能力。土木专业学习中实行工学交替,实现工学结合,可以使学生更好地熟悉生产情况,掌握建筑产品建造技能,获得适应生产环境、解决实际问题的能力,为学生在毕业后尽快找到工作并适应工作需要打下基础。课堂教学是实施素质能力教育的主渠道,教学模式的改革,首先应该从课堂教学上予以突破。

调整教学计划,改革教学方法在制定教学计划时,应当根据企业对技能型人才的需求状况和基本要求,分析和确定本专业学生应具备的职业能力和基本技能目标;围绕所确定的职业能力要求设置课程模块,对课程内容进行整合;从教学需要、专业特点、工程实际应用及知识结构整体优化等角度出发,合理确定删减内容和增加内容等。改革教学方法是深化教学改革的重要内容,应根据学生的特点和需要,因材施教;采用新的现代教育技术,如多媒体技术,把一些在课堂上难于表达清楚的问题,例如土力学模型、模拟实验、土力学原理、工程情况等,通过多媒体技术演示出来,使教学过程生动形象,让学生易于理解掌握,从而激发学生的学习兴趣,以提高教学效果。在保留课堂授课、课下作业和答疑等传统的教学方法的基础上,通过“项目工程教学法”的运用,达到能够解决实际工程项目知识储备的良好效果,通过工学结合,突出能力培养。

开发校本教程,取自于工,用之于学具有工学结合特点的教材在编写和选用上不同于普通高校的教材,其内容既要有校内的理论和实践内容,又要有企业生产实践的指导性内容,即取自于工,用之于学。教材内容要吸纳本专业领域的最新科技成果,反映区域经济的特点,要充分体现实用性、职业性、针对性、及时性及直观性。具体到《土力学与地基基础》课程,其重点放在基本定理的理解与应用,淡化理论与推导,同时加强土力学与后续课程的联系及在工程实际中的运用。开发校本教程,在课程的难度和广度方面,遵循“实用为先、够用为度”的原则。教学内容的更新与重组主要体现在删除陈旧内容、增加新内容以及对教学内容重新编排与组合等方面。《土力学与地基基础》课程教学体系,分土力学和地基基础两个部分,包括理论教学与实验实训教学内容。在理论教学方面,考虑专业教学需要和实际工程对土力学理论的要求,将传统理论教学内容科学重组、有机整合,形成三个知识模块,分别是变形问题模块、强度问题模块、渗透稳定问题模块。其中,变形问题模块研究土的变形性质、土体应力计算及沉降计算方法等内容;强度问题模块研究土的强度性质、地基承载力计算、土压力计算、土坡稳定计算等内容;渗透稳定问题模块研究土的渗透性质和有关渗透稳定性等内容。理论教学内容的整合优化和知识模块的划分,使土力学看似分散无序的内容变得系统、连续、协调,有助于学生对土力学知识体系的把握,有助于学生对地基基础设计内容的理解。同时,在此基础上,通过工程项目实训,将课程的知识体系学用贯通。

突出实践教学,加强实验环节加大实验实践教学力度,进一步培养学生的动手能力、独立思考能力、解决工程实际问题的能力,同时使学有余力、勇于创新、乐于实践的学生有深入学习的机会。首先,带学生到工地,进行现场观摩教学,让学生观看模拟试验演示和亲自动手实验。这在整个课程体系中占有重要地位,是土力学教学过程的有力支撑。不仅丰富了实验教学体系内容,也使整个教学过程从工程案例切入,让学生有了为理解工程现象而渴求储备理论知识的学习愿望。其次,加强实验环节,提高学生实验能力。高职教育强调对学生技能的培养,这种能力的培养主要通过实践性教学环节来实现,实验则是一个重要的实践环节。目前,多数学校该课程的实验指导书并没有对实验的全过程进行系统阐述,实验报告多是填空式,对学生认知能力和动手能力的培养极为不利。为此,实验前,教师应指导学生认真准备,让学生自己动手设计实验方案;实验过程中,让学生认真观察实验现象,分析总结实验结果,重点培养学生科学的工作方法、严谨的工作态度及踏实的工作作风。实验完成后,让学生通过思考,按实验规范自行设计、完成一份科学合理的实验报告。通过实验全过程的实施,让学生清楚地知道实验是科学研究的重要手段,使学生对土力学知识与基础工程建设有更加深入地了解。

通过顶岗实习,造就高素质技能人才如果学习内容与工作岗位紧密结合,通过岗位技能操作,学生的技能就能较快得到提升。打造高素质的技能型人才队伍,离不开校企合作。只有输出端的职业学校与输入端的企业紧密衔接,达成学习内容与工作岗位技术要求的一致,培养出来的劳动者才能受到企业欢迎。同时,只有企业的积极参与,学校才能了解企业岗位的技能要素构成,了解岗位职业能力的要求,才能按照企业生产的客观规律科学组织技能教学活动。学校可以充分利用校外实训基地,让学生带着课题进行顶岗实习。学生在实习中可以体验现实生产,感受企业文化,从而进一步明确学习目的,树立较好的就业心态,养成良好的职业道德,为继续接受技能教育和今后走上工作岗位奠定坚实的基础。

尝试将课题研究案例融于教学实验本学年,我校土木系教师申报的省教育厅课题《沿海地区软土工程性质研究》得以立项。此项研究是土力学与地基基础课程密切相关的知识运用。在研究的过程中,以项目驱动的方式贯穿在学生《土力学与地基基础》课的实践教学中,教师与学生共同参与探索,收集土样实验数据,进行分析整理,使学生从单纯的知识接受者变成探索者,在提高学生基本技能的同时强化了创新能力、实践能力和科研能力的培养,学生参与的过程中,不但提高了学生学习的积极性,也成为工学交替内容教学一个的新途径。

培养高素质的高职人才,是高职教育工作者义不容辞的任务。新形势下的教学模式改革、新教学模式下的课程改革,是一项长期而艰巨的任务。由于《土力学与地基基础》课程教学知识点涉及面广,与部分专业和实践课程联系密切,它的课程改革更需要在探索中不断总结经验,逐步完善。

参考文献: