導語：如何才能寫好一篇土木工程基本概念，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、獨立學院基礎力學課程建設和教材編寫定位

課程建設和教材編寫定位應符合學院的培養(yǎng)目標。獨立學院的培養(yǎng)目標是服務地方、服務基層，培養(yǎng)為地方經(jīng)濟服務的應用型人才。一般而言，課程內(nèi)容設置和教材內(nèi)容改革應該針對學院的培養(yǎng)目標，保證夠用、適用、好用。力學課程對于工科學生，特別是土木工程專業(yè)的學生，是很重要的專業(yè)基礎課程。土木工程專業(yè)的學生在大學期間學習的力學課程有理論力學、材料力學、結構力學、流體力學、土力學、彈性力學等?；A力學課程則包括理論力學和材料力學課程。因此，文章的討論主要針對理論力學和材料力學這兩門基礎力學的課程內(nèi)容改革和教材編寫定位進行討論。理論力學［2］和材料力學［3］是土木工程專業(yè)學生必修的基礎力學課程，通過課程的學習，構筑工程技術力學知識基礎，建立物體運動與受力狀態(tài)的關系，掌握質(zhì)點、質(zhì)點系和剛體的平衡，機械運動及動力學問題的基本規(guī)律及其研究方法，使學生明確桿件強度、剛度和穩(wěn)定性問題的基本概念，掌握構件的基本變形及其應力應變的求解方法。通過力學課程的學習，使學生掌握相應的理論知識，并具有比較熟練的力學計算能力，培養(yǎng)學生的力學素質(zhì)和定性、定量分析能力，以及分析解決某些實際工程問題中的力學問題能力。通過力學實驗課程，掌握測定金屬材料性質(zhì)的基本知識、基本技能和基本方法，了解實驗應力的基本概念并初步掌握驗證材料力學理論公式的方法，培養(yǎng)學生初步的實驗能力，為學生學習相關專業(yè)課程及進行結構設計奠定良好基礎。通過力學課程的學習，為一系列后續(xù)專業(yè)課程，如鋼筋混凝土結構、鋼結構、建筑施工等課程打下必要的基礎，也可為學生在今后工作中解決所碰到的力學問題提供理論依據(jù)。因此，獨立學院的學生，必須掌握基礎力學的基本知識和基本概念。2010年，土木工程專業(yè)指導委員會就土木工程專業(yè)中各知識點的需求和各個知識點的學時建議，頒布了《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》［4］，對力學系列課程知識點的需求提出了指導性的意見。但是，該規(guī)范所給出的只是對本科院校土木工程專業(yè)所需知識點的最低需求，并沒有明確各類高校的最低知識點的理論深度及其應用要求。遵照規(guī)范建議，結合獨立學院的教學實際，基礎力學課程建設和教材建設的定位應為“緊扣最新規(guī)范，體現(xiàn)區(qū)域特色，強調(diào)工程實踐，服務人才培養(yǎng)”。在課程建設和教材建設中，教學內(nèi)容的設置和教材內(nèi)容的改革都應該符合規(guī)范中對各門課程的基本要求，緊密結合獨立學院應用型人才培養(yǎng)目標，理論上高于高職學院，實踐上強于重點本科母體學校。力學課程教學內(nèi)容和教材內(nèi)容應在保證理論知識體系的基礎上，加入力學知識在實際中應用的工程實例，以便學生在掌握力學理論課程的同時，了解力學在工程中的實際應用，同時培養(yǎng)學生應用力學知識和原理解決工程實際中的力學問題的能力，以使學生在今后專業(yè)課程學習和工作中，力學知識夠用，并且會用。在教學內(nèi)容設置和教材內(nèi)容的改革中，還應該加入最新科技發(fā)展的新知識，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

二、基礎力學課程內(nèi)容和教材編寫內(nèi)容選取

按照《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》［3］中對力學系列課程知識點的需求，筆者認為獨立學院基礎力學課程內(nèi)容和教材內(nèi)容的設置應該滿足規(guī)范中的最低要求，各知識點有所側(cè)重，并在各知識點的理論介紹后，加入大量力學在工程中的應用實例。由于具體的各個知識點在《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》［3］中已經(jīng)列出，筆者只討論基礎力學課程各個知識點理論的基本講解深度和工程實際問題在基礎力學教學中的應用。在理論力學課程中，靜力學部分應為課程的重點，理論上由淺入深、循序漸進，課程設置在講解力學基本原理和基本概念之后，由平面力系到空間力系進行分析，理論上重視力學基本原理和基本概念、力系的簡化和平衡理論。在平面力系的簡化和平衡分析中，加入預制板、梁、柱子等預制構件吊裝時的吊點位置，起重機的傾覆穩(wěn)定性問題，腳手架的靜力平衡問題，以及多跨梁、剛架、桁架等多種結構的平衡問題，約束反力的求解等工程實際力學分析問題。這部分需要學生透徹掌握相關理論，熟悉各種結構，包括物體系統(tǒng)的約束反力分析和計算，以便為后續(xù)的材料力學課程和結構力學課程學習奠定一定的基礎。材料力學課程重點為5種基本變形概念，內(nèi)力和變形分析，強度、剛度和壓桿穩(wěn)定理論。要求學生熟練掌握基本變形和內(nèi)力的分析與求解，在此基礎上，再針對理論力學課程中所涉及的相同工程問題，討論起吊構件的內(nèi)力和變形條件，構件截面上的最大彎矩最小時，相應的變形最小，考慮吊裝時構件的材料特征，以便安全起吊。在討論壓桿穩(wěn)定問題時，結合起重機械如塔機的桿件穩(wěn)定性問題分析，討論塔機在達到其自由高度繼續(xù)向上頂升接高時，如何增強其穩(wěn)定系數(shù)保持起重能力，避免失穩(wěn)，以及塔機構件的壓桿穩(wěn)定等工程實際問題。在講解內(nèi)力和變形的基本概念后，加入多跨梁、剛架、桁架等具體工程問題的內(nèi)力和變形分析。在講解強度理論后，分析上述工程實例的強度問題。所有這些實際工程問題以例題和習題的形式加入教材中，使學生在學習理論的同時，學會理論知識在工程中的應用。由于現(xiàn)代科技的發(fā)展和對結構抵御地震、風災能力的重視，理論力學的運動學和動力學部分的基本內(nèi)容的掌握也是必須的。即使獨立學院學生今后主要從事工程一線的工作，也會在建筑機械的使用中碰到建筑機械的力學問題;因此，運動學和動力學部分的教學內(nèi)容和教材內(nèi)容，保留《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》［4］中對這部分知識點的最低要求，針對學生特點，在復合運動速度和加速度合成定理的推導中，采用物理意義更為明確、直觀的幾何法進行推導，與985、211大學在這門課程教學中采用解析法推導相區(qū)別，避免了復雜的數(shù)學推導。在動力學中，重點為三大普適定理及其綜合應用，以及達朗貝爾原理的掌握。隨著經(jīng)濟和科技水平的迅猛發(fā)展，土木工程建設也迎來了發(fā)展的好時期和好機遇，結構形式越來越復雜，施工方法和技術也越加先進。北京奧運場館、浦東國際機場、上海金茂大廈、國家大劇院、深圳帝王大廈，美國的亞特蘭大索穹頂、英國的千年穹頂和石油大廈、澳大利亞的天空穹頂?shù)冉ㄖ?，無一不體現(xiàn)結構的復雜性和施工的難度。結構每一階段的施工過程，都伴隨著邊界約束的變化、構件的增刪、溫度的變化以及預應力結構的預應力動態(tài)施加等變化。施工中的滑輪力學和拆撐時的力學分析問題，都需要現(xiàn)場工程師去面對。因此，在基礎力學的基本理論和實際工程應用學習的基礎上，加入滑輪力學、施工過程的時變力學、施工過程中的應力應變監(jiān)測等最新施工力學分析成果的介紹，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和今后處理實際工程中復雜問題的能力。

篇2

關鍵詞:混凝土結構基本原理;專業(yè)基礎課;教學方法

土木工程是指基礎設施的設計、建造和維護，是一門專業(yè)性和實踐性都很強的工程學科，中國開展土木工程學科高等教育已有將近一個世紀的時間?；炷两Y構基本原理是土木工程專業(yè)的核心必修課程，主要內(nèi)容包括混凝土結構的發(fā)展與設計方法、混凝土結構材料的力學性能、混凝土構件的承載力設計、混凝土結構的變形和耐久性設計、預應力混凝土構件的設計［1］。目前，世界上大部分工程結構均為混凝土結構，因此，該課程與實際工程聯(lián)系緊密，主要培養(yǎng)土木工程專業(yè)學生對混凝土結構基本構件的設計能力，對混凝土結構基本工程問題的分析和解決能力，為后續(xù)專業(yè)課程，如混凝土與砌體結構設計、高層建筑結構設計、建筑抗震等的學習奠定堅實的理論基礎。隨著全球化進程的加快，用人單位對具有國際競爭力的工程人才需求日益增加，越來越重視對國際化人才的培養(yǎng)。教育部2001年印發(fā)的《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質(zhì)量的若干意見》指出:要在高校公共課程和專業(yè)課程中積極推動使用英語等外語進行教學［2］。在該意見提出的十幾年來，全國各大高校在雙語教學實踐中進行了探索，并取得了一定的成績。土木工程是一門全球性學科，混凝土結構基本原理是土木工程專業(yè)最重要的專業(yè)課程之一，但各國制定的規(guī)范在混凝土結構的設計方法和思路上存在一定差別，因此，為培養(yǎng)學生的國際視野，開闊學生眼界，提高土木工程專業(yè)學生的國際競爭力，在土木工程學科中的重點課程開展雙語教學是非常必要的［3－5］?；炷两Y構基本原理的教學工作主要分為3個部分，即理論教學、實驗教學和課程設計。如何激發(fā)學生的學習興趣，提高學生對專業(yè)知識與設計方法的理解和掌握程度，確定英語與母語的使用比例，并將原本“枯燥乏味”的規(guī)范條文講得生動有趣，是主講教師需要認真思考的問題。如何讓學生在教學過程中深刻理解基本的理論知識，掌握基本構件的設計方法，并能熟練解決工程實際問題，是主講教師在設計教學方法時的基本出發(fā)點。學生對教學內(nèi)容是否感興趣，以及對相關知識的理解和掌握程度是衡量教學效果的主要標準。

一、教學過程中出現(xiàn)的問題

目前，中國幾百所高等院校平均每年向國家輸送幾萬名土木工程專業(yè)的畢業(yè)生，但據(jù)工程建設單位反映，土木工程專業(yè)的畢業(yè)生力學概念和常識較差，只知道照搬公式、照抄規(guī)范，缺乏獨立思考能力［6］。因此，專業(yè)課程的主講教師在教學過程中不能照本宣科，一味讓學生背公式、記規(guī)范，否則，“人才”將培養(yǎng)成只會運用工具的“工匠”?；炷两Y構基本原理教學內(nèi)容多，涉及的知識面廣，既有理論推導和實驗研究，又需要實際工程經(jīng)驗，是一門教學難度較大的專業(yè)課程。而該課程的教學學時極為有限，住房和城鄉(xiāng)建設部2011年頒布的《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》［7］僅建議60個學時，部分高校安排的教學學時更是低于該標準，因此，在教學過程中有很多課程內(nèi)容無法詳細展開，學生難以充分理解課堂上講授的理論知識，只能依靠死記硬背，從而逐漸失去對這門課程的學習興趣。對哈爾濱工業(yè)大學(深圳)土木工程專業(yè)碩士研究生新生專業(yè)英語詞匯掌握程度的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)學生專業(yè)英語詞匯掌握程度較低，有的學生甚至連一些基本的專業(yè)英語詞匯都沒有掌握。出現(xiàn)這種情況的原因可能是:在僅有的教學學時內(nèi)，連教材內(nèi)容都很難全面講解，更不用說進行雙語教學;學生對新知識的吸收能力有限，很難在短時間內(nèi)掌握外語表述的概念;重視程度不夠，專業(yè)英語掌握能力未列入考核內(nèi)容。鑒于此，為激發(fā)學生對混凝土結構基本原理的學習興趣，提高課程的學習效率和對專業(yè)英語的掌握程度，培養(yǎng)學生獨立思考的能力，結合多年的教學實踐經(jīng)驗，提出一系列創(chuàng)新的教學方法與實施建議，供廣大土木工程專業(yè)課程主講教師參考借鑒。

二、教學方法的創(chuàng)新與實踐

(一)注重培養(yǎng)學生的學習興趣混凝土結構基本原理是土木工程專業(yè)學生較早接觸的與實際工程緊密聯(lián)系的專業(yè)課程之一，學生在剛開始接觸這門課程時，往往抱有新鮮感和好奇感，如果能適時激發(fā)學生的學習興趣和熱情，培養(yǎng)學生良好的學習習慣，必將極大提高學生的學習效率，事半功倍，從而進一步增強學生學習該門課程的興趣，形成良性循環(huán)。結合多年的教學實踐經(jīng)驗，總結了以下幾點方法:(1)善用多媒體技術。由于該課程包含較多的基本概念、圖和表格，采用傳統(tǒng)的板書形式，學生很難做到全過程集中注意力記板書、聽講解，教學效率低［8］。因此，在教學過程中需要善用多媒體技術，在每一個基本概念講解后配上相應的圖片，在教學課件中引入經(jīng)典工程的施工圖片和現(xiàn)場視頻、經(jīng)典實驗的圖片和視頻，不僅縮短了板書和講解時間，而且有利于激發(fā)學生的學習興趣和科研熱情，使學生在集中注意力聽完概念或理論的講解后，通過視頻和圖片緩解學習疲勞、增長見識、加強記憶。同時，通過介紹經(jīng)典工程中的施工方法、施工技術、新材料、新工藝，以及經(jīng)典實驗中采用的實驗方法、實驗技術和注意事項等，豐富教學內(nèi)容，讓學生對土木工程專業(yè)未來的發(fā)展有一定程度的了解。值得注意的是，多媒體技術雖然節(jié)約時間，但對于公式推導，運用多媒體技術易造成教學進度過快，學生跟不上教學節(jié)奏的問題，此時應將傳統(tǒng)的教學方法與多媒體技術結合，如，在講解混凝土構件的破壞現(xiàn)象時，可以運用多媒體技術播放相應的實驗動畫或視頻，讓學生對不同的破壞模式有一個感性的認識，在應力分布和公式推導部分，宜采用板書形式，一步步推導和講解，加深學生對公式演變的理解。(2)巧用數(shù)值的表達方法。在教學過程中，學生對平淡的講述方式往往會感到厭煩，從而對一些基本概念沒有較為明確的認識?！盎炷恋目估瓘姸冗h小于抗壓強度”這一基本概念，如果表述為“混凝土的抗拉強度約為抗壓強度的1/16～1/10”，則能在學生的腦海中形成清晰的印象，加強學生對混凝土抗拉強度低的認識，自然在后續(xù)的受彎構件設計中不會考慮受拉區(qū)混凝土的貢獻。(3)勤用工程實例。在講解混凝土構件的構造措施時，列舉與基本概念相對應的工程實例，有利于加深學生對這些構造措施的理解。例如，“鋼筋加密區(qū)與非加密區(qū)”“鋼筋的連接與錨固”“架立筋、腰筋、鴨筋和浮筋”等，如果只簡單介紹基本概念，學生由于沒有實際工程經(jīng)驗，很難知道這些構造措施究竟是什么，起什么作用，就算在課堂上記住了這些基本概念，在實際工程中也很難分辨。

(二)緊抓教學內(nèi)容中出現(xiàn)的共性問題在教學過程中，應注重每個章節(jié)的共性問題。抓住共性的問題展開深入講解，學生會更容易理解，也有助于提高學習效率。針對較難理解的設計公式，要以學生能接受的方式逐步推導，并引導學生理解公式推導思路，而不是單純讓學生記憶公式。如，混凝土受彎構件和偏心受壓構件的設計公式都是基于平截面假定、力和力矩平衡條件推導出來的，且計算簡圖類似，只需要理解和掌握其中一種構件的計算簡圖和設計公式，其他相似受力構件的設計和計算自然迎刃而解。對于混凝土受彎構件承載力計算公式的推導，首先可解釋公式中各部分表示的含義，公式中的各項材料性能參數(shù)可根據(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》［9］查表求得，然后講解各種類型題目的解題思路，求解受壓區(qū)和受拉區(qū)鋼筋的截面面積，并對截面配筋和混凝土受壓區(qū)高度進行驗算，分別判斷是否滿足承載力和適筋梁的要求。對于其他類型構件的公式推導和計算，解題思路是一致的，均按照畫出計算簡圖給出力的平衡方程和力矩的平衡方程求配筋或驗算截面的流程進行計算。引導學生理解公式推導的思路，不僅能幫助學生記憶公式，更有利于激發(fā)學生的學習興趣，達到事半功倍的學習效果。

(三)注重理論與實際相結合的實驗教學模式實踐是檢驗真理的唯一標準。在教學過程中，不能只重視理論教學，而忽視實驗教學和課程設計。學生在實驗教學和課程設計中可以學到平時在理論教學中沒有注意到的知識點，進一步加深對書本上重要知識點的理解和掌握。學校十分重視本科生的實驗教學，每年投入大量經(jīng)費用于實驗設備的采購和更新，以及實驗試件的設計和加工，為實驗教學的順利開展投入了大量的人力和物力。如，混凝土適筋梁、超筋梁和少筋梁的實驗教學，學生自主設計實驗方案和實驗試件，由主講教師審核確認，再聯(lián)系相關加工廠家制作試件，預約實驗場地。實驗過程中安排實驗員與課程助教共同指導學生安裝實驗設備，布置測量儀器，開展實驗并記錄實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)。實驗教學不僅加深了學生對不同配筋率的混凝土梁破壞模式的理解，認識了理論推導公式與實驗結果的差別，而且使學生有機會提前接觸科學實驗，提高學生的動手能力，培養(yǎng)學生的學習興趣和科研熱情。在課程設計的教學中，主講教師會預約專門的設計教室供學生進行課程設計，并通過布置設計任務，引導學生自行查找相關規(guī)范和參考書籍，獨立完成設計任務。在課程設計的整個過程中，主講教師和課程助教輪流在設計教室為學生答疑，確保學生在課程設計過程中遇到問題能及時解決，提高學生課程設計的質(zhì)量，增強學生對結構設計的興趣。

(四)注重課后指導學生在課堂教學中所學的知識，很難在短時間內(nèi)消化、吸收，而且在此過程中，又會發(fā)現(xiàn)新的問題，如果不及時解決這些問題，累積的問題會越來越多，不僅影響學生對所學知識的消化和吸收，而且有可能打擊學習的積極性。此外，對于一些較難理解的內(nèi)容，一個知識點沒能及時理解可能導致學生整節(jié)課都沒聽懂，而由于教學學時有限，主講教師不可能重復講解課程內(nèi)容，因此，為不影響學生的學習進度，課后指導尤為重要。學校非常重視本科課程的理論教學，建立了課程助教制度，選拔優(yōu)秀的研究生擔任課程助教，幫助本科生及時解決課程學習中遇到的難題，如果課程助教發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學生都存在的共性問題，或?qū)δ骋徽鹿?jié)的知識點掌握程度較低，則會及時將問題反饋給主講教師，主講教師在課堂上有針對性地展開講解。此外，課程助教還利用課余時間對課后習題逐一詳細講解，幫助學生查找自身知識的缺漏和不足并及時更正。由此可見，課后指導是非常重要的教學環(huán)節(jié)，可以及時解決學生在課程學習中遇到的問題，幫助學生消化、吸收課堂教學中所學的知識，并讓主講教師及時了解學生對不同知識點的掌握程度，進而有針對性地調(diào)整教學內(nèi)容，提高教學效率。

(五)注重雙語教學在課堂上適當引進原版英文教材，采用英語教學有利于拓寬學生知識面，并為學生日后的科研、學習、工作和交流奠定語言基礎。但是，混凝土結構基本原理這門課程內(nèi)容多，公式復雜，概念較難掌握，即便采用中文進行授課，也是難度較大的一門專業(yè)課。因此，需要制定一套比較合理的雙語教學方案，使學生能在學習的過程中掌握相關專業(yè)英語詞匯。哈爾濱工業(yè)大學(深圳)所使用的教材是“十二五”國家級規(guī)劃中文教材［1］，因為學生英語水平參差不齊，盲目選用英文教材對英語水平不夠扎實的學生會造成很大的學習負擔，導致“上課講不深，學生學不進”的現(xiàn)象。在教學方法上，考慮到班內(nèi)的學生英語水平不一致的情況，采用國內(nèi)大學較為通用的嵌入式教學模式［10］，根據(jù)學科特點，確定在課堂上第二語言與母語所占的比重。在教學過程中，確定英語和母語在每章節(jié)所占的比重尤為重要，倘若英語教學占用比重較大，得到的效果往往適得其反。在《混凝土結構設計原理》［1］中，前兩章的內(nèi)容主要為基本概念，介紹混凝土結構的發(fā)展歷史與設計方法的演化、混凝土結構材料的力學性能和結構設計方法等，與前期學習的專業(yè)基礎課教學內(nèi)容，如建筑材料、建筑結構荷載等有較多重疊，且內(nèi)容相對于后續(xù)的理論推導課程較為簡單，因此，在這兩章中可側(cè)重于英語教學，通過逐步滲透的方式讓學生慢慢掌握相關概念。首先，引出每節(jié)課需要掌握的重點詞匯。課前，提出這節(jié)課所需要掌握的重點詞匯，并在講述到相應內(nèi)容時，對重點詞匯進行講解，加強學生記憶。例如:鋼筋混凝土的英文為“reinforcedconcrete”，因為以前的混凝土構件是沒有鋼筋的，容易開裂，承載力低，延性也很差，研究發(fā)現(xiàn)，在混凝土受拉區(qū)預埋鋼筋可顯著提高混凝土構件的承載力和延性，將這種鋼筋混凝土稱為增強的混凝土，因此，鋼筋混凝土的英文為“reinforcedconcrete”，“reinforcement”也衍生出鋼筋的意思。此外，混凝土徐變的英文為“creep”，混凝土的徐變是一個長期而又緩慢的形變過程，而“creep”有緩慢移動的意思，因此，將徐變這一現(xiàn)象用“creep”表述。在課程開始前就給出這些重點詞匯的英文單詞，讓學生思考為什么要這么表述，在講到相關內(nèi)容時再詳細解釋，加深學生對專業(yè)英語詞匯的掌握程度和對相關概念的理解程度。然后，反復強調(diào)。課后，帶領學生重復練習這節(jié)課所學的專業(yè)英文單詞，加強記憶。在后續(xù)的學習過程中，如果碰到所學詞匯，也應注意中英文的相互轉(zhuǎn)換。由于概念性的詞匯在混凝土結構基本原理課程中重復的概率大，學生在學習的過程中，不知不覺積累起專業(yè)英語詞匯量。最后，不定期考核。利用5～10min的課堂時間，對學生專業(yè)英語詞匯的掌握程度進行抽查，可采用課堂小測的形式，測試完畢后由助教進行批改，小測的完成情況將作為平時成績的一部分記錄在案。這種做法有利于督促學生利用課余時間復習鞏固所學的專業(yè)英語詞匯。在后續(xù)理論推導的章節(jié)，由于推導過程復雜繁瑣，經(jīng)驗公式偏多，為讓學生明白公式推導的全過程，課程講解應以中文講授為主，英文講解的重心放在解題的步驟和表述方式上。由于學生將來可能進入外企工作或出國深造，了解英文的解題步驟和表述方式將為他們未來的發(fā)展奠定基礎。

(六)重視課外活動指導在課余時間，鼓勵和支持學生參加各類相關的專業(yè)競賽，例如:混凝土設計競賽、結構設計競賽、PKPM設計競賽等，讓學生學會將所學知識運用到實際中，從競賽中學習，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和實踐能力。學校大力支持學生參加各類競賽活動，并為每組學生指派研究生和教師進行相關指導和培訓，幫助學生解決各種問題，激發(fā)學生的競賽興趣。學生在參與競賽的過程中，不僅開拓了眼界，積累了大量的學術知識，也增加了自身的職業(yè)素養(yǎng)和學科素養(yǎng)［11］。除此之外，學校的教師團隊承擔了多項國家級、省部級、市區(qū)級科研項目，其中不少是關于混凝土結構的研究項目，包括結構加固、結構修復以及結構耐久性方面的研究等，應充分利用此科研優(yōu)勢，鼓勵學生積極參與科研項目的研究工作，通過參與科研活動，培養(yǎng)學生的科研興趣，鍛煉學生的動手實踐能力，強化對課本知識的理解，認識混凝土領域最新的研究成果和研究現(xiàn)狀。積極組織學生申請大學生創(chuàng)新實踐項目，通過項目立項到結題驗收的整個流程，熟悉科研項目的研究過程，把教材“學厚”“學精”，為今后從事科研工作打下堅實基礎。

篇3

關鍵詞　結構動力學　比較研究　課程建設

0　引言

結構動力學是土木工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課程。然而，結構動力學又是一門比較難學的課程，不但對微積分學、微分方程、理論力學、材料力學、結構力學等方面的先修理論課程有比較高的要求，而且對于研習者對工程現(xiàn)象和理論概念的理解和抽象思維能力也有很高的要求。特別是在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-　2020　年）》明確提出實施卓越工程師人才教育培養(yǎng)計劃①以來，如何在有限的本科教學課時內(nèi)最有效地傳輸理論知識、培養(yǎng)工程思維、激發(fā)創(chuàng)新意識、養(yǎng)成卓越習慣更成為工程學各專業(yè)高等教師的艱巨挑戰(zhàn)。

本研究調(diào)研了若干國際著名大學土木工程專業(yè)本科培養(yǎng)計劃和結構動力學課程教學計劃，希望通過對比研究對我國土木工程專業(yè)結構動力學課程的本科教學提供有意義的建議。

1　樣本選定與資料搜集

本研究采用網(wǎng)絡調(diào)查等方法搜集了6所國際著名研究型大學土木工程專業(yè)各層次的培養(yǎng)計劃和課程大綱。這6所高校根據(jù)2011年QS世界大學排行榜土木工程專業(yè)榜單選定，②均為土木工程專業(yè)排名世界前十的高校，同時兼顧了區(qū)域和國家的分布，以期具有最好的代表性。這6所高校包括兩所美洲區(qū)高校（排名全球第一的美國麻省理工學院（MIT）③和排名全球第二的美國加州斯坦福大學（SU））④、兩所歐洲區(qū)高校（排名全球第三的英國劍橋大學（UCAM）⑤和排名全球第十的瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院（ETH）⑥）、以及兩所亞太區(qū)高校（排名全球第七的新加坡國立大學（NUS）⑦和排名全球第八的日本東京大學（TU）⑧）。

2　比較分析

基于搜集到的相關原始資料，本研究在以下5方面進行了比較分析，包括：修課要求、教學內(nèi)容、教學方式、考核方法、教學資料等。

課程修課要求主要通過比較各校培養(yǎng)計劃和課程列表來進行。各校的修課要求是：MIT和ETH將結構動力學的基礎知識作為結構力學或土木工程力學的一部分而要求本專業(yè)學生必修；UCAM工程學系本科低年級不分專業(yè)，在大一要求所有工程系學生必修與結構動力學初級課程相關的課程；NUS和UT則開設了面向本專業(yè)學生的限定選修課程；SU對相關內(nèi)容學習沒有要求，但開設有相關任意選修課程。

課程教學內(nèi)容通過比較課程教學大綱進行。如表1所示：結構動力模擬一般方法、單自由度結構動力特征與動力響應分析、多自由度結構動力特征與動力響應分析等以常微分方程的建立與求解為理論內(nèi)核的內(nèi)容6所學校都有講授；廣義單自由度系統(tǒng)模擬方法和連續(xù)系統(tǒng)動力分析方法則各有2所和3所學校在本科基礎課程中有涉及；而結構地震響應譜分析等面向具體工程應用的內(nèi)容則僅有1家高校（NUS）在本科課程中進行了介紹。

課程教學方式比較表明（如表2所示）：對于本科基礎課程，課堂講授基礎理論知識是最主要的教學方式。為了示范如何使用基礎理論知識解決課程習題，有些院校還專門開設了習題輔導課以作補充（如MIT和ETH）。同時，任課教師在課間或?qū)ｉT在課余留出時間供學生答疑，展開雙向討論也是一種鞏固課堂學習的常用方式（如MIT等）。另外，通過給出具體閱讀內(nèi)容指導學生閱讀專業(yè)書籍也是培養(yǎng)學生自主學習習慣的常用手段。

課程考核方式比較表明（如表3所示）：各校均將筆試作為最主要的考核手段，同時把平時作業(yè)的完成情況作為必要的補充，并制定了明確的對于作業(yè)晚交和抄襲的懲罰制度（如MIT）。另外，有些學校也將學生們的課堂答問情況、上課出席情況等作為課程考核的有益補充。MIT就明確規(guī)定，學生們的上課出席情況優(yōu)良可以額外加5%的分數(shù)，而如果課堂答問情況優(yōu)良則可以再額外加10%的分數(shù)。這是非常合理的。因為課堂的互動教學是學生們理解基本概念、理論體系、理論重點的重要方式，而課堂答問如果開展得巧妙的話可以很好地訓練學生們的邏輯思考能力，并加深大家對理論知識的理解。

課程教學資料使用情況比較表明：各校均以講義和指定的教科書為主要教學資料，并不列舉過多的教學參考書和參考論文。即使UCAM推薦了多達5本的教學參考書，對于每一講如何使用這些教學參考書，講師也給出了非常具體的每本書從第幾頁到第幾頁的閱讀建議。應該來說，這對于入門課程的學習來說是十分必要的，可以避免還沒有建立起基本概念的學習者一開始就被各種不同的表述和符號系統(tǒng)所誤導，方便學習者順利領會課程的本質(zhì)內(nèi)容。

3　結論

本文調(diào)研比較了國際著名高校土木工程專業(yè)本科培養(yǎng)中結構動力學相關課程的修課要求、教學內(nèi)容、教學方式、考核方法、教學資料等，得出如下結論：

篇4

【關鍵詞】土木工程；結構設計；施工技術

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、土等有關的基礎設施建設都能歸納于土木工程中。例如：道路建設、水利工程建設等。土木工程隨著時代的發(fā)展，其逐漸形成一種獨立的學科，具有綜合性，既包含了工程地質(zhì)勘察和工程力學等知識，又包含了建筑材料和建筑經(jīng)濟等內(nèi)容，結構較為復雜。土木工程是我國現(xiàn)階段重點發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一，其是社會生產(chǎn)和生活中必不可少的項目，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部分的內(nèi)容，一部分是表示的是施工技術，這一部分涵蓋了施工過程中的各個環(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象，例如市政工程、橋梁工程等。

2促進土木工程結構設計與施工技術二者形成協(xié)調(diào)關系的有效措施

2. 1加強對土木工程結構設計人員和施工技術人員的培訓

隨著時代的發(fā)展、社會的進步，我國土木工程在發(fā)展過程中需要不斷地對施工技術進行創(chuàng)新，以為土木工程建設帶來更多的新鮮空氣，促進土木工程建設質(zhì)量的提高。在土木工程發(fā)展過程中仍然還存在著一定的問題，有待進一步改善和解決。為此必須創(chuàng)新土木工程的結構設計理念，以解決結構設計和施工技術之間存在的問題，能夠統(tǒng)籌管理二者之間的關系。要加強對土木工程結構設計人員和施工技術人員的培訓，以全面提高土木工程建設隊伍的素質(zhì)。土木工程所涉及的部門比較多，每個部門的工作人員都有其職責，建設質(zhì)量的好壞也受工作人員的影響，因而不僅要對土木工程建設中的施工管理人員進行培訓，還要為結構設計人員和項目評估人員提供培訓機會，以使其提高自身的業(yè)務水平，從而更好地投入到土木工程中。在土木工程建設中，設計人員和技術人員要避免將過多的主觀因素帶入施工過程中，以免施工出現(xiàn)問題和誤差，影響了土木工程施工的質(zhì)量。

就目前而言，我國土木工程結構設計和施工技術研究取得了一定的突破，而且也擁有工作經(jīng)驗豐富的設計人員和技術人員，但是土木工程結構設計還不夠全面，未能在設計的時候考慮到施工中所存在的問題。這是由于土木工程的相關人員在理念上還較為落后，無法滿足新時期下的土木工程設計要求，所采用的施工技術也不具備時代性，為此必須加強對土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)，以為社會提供更多具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。

2. 2土木工程建筑中的深基坑支護設計和施工技術

現(xiàn)階段的土木工程建筑結構設計圖中，并不包含深基坑支護設計方案。土木工程的設計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)量和高度相結合，以提出有效的建議，然后交由施工單位自行設計。隨著計算機技術的應用，使得我國土木工程建筑中的深基坑支護設計更為科學，但卻未在整個土木工程建設行業(yè)中普及，仍然存在著一定的技術風險。為此，土木工程建設中的設計人員必須更換觀念，重視計算機技術的應用，從而在深基坑支護設計中采用科學的施工技術，確保支護工作的質(zhì)量。

2. 3采用鉆孔灌注樁基礎來進行高層建筑的建設

在過去，并未在土木工程結構設計的過程中，標注高層建筑鉆孔灌注樁基礎所需要的施工技術，而是將這一選擇權予以施工單位，不利于協(xié)調(diào)結構設計和施工技術之間的關系。設計人員可將所需要的施工技術和設備在設計中表明，以防止施工單位為節(jié)省工程造價而選擇不合適的施工技術，影響了工程質(zhì)量。將工程結構設計與施工技術相結合，可確保在實際施工過程中，所采用的施工工藝符合標準，防止設計圖中的要求與施工技術不相符而影響了樁基的質(zhì)量，從而加快施工進程。

3結語

在土木工程建設中，如何使土木工程的結構設計和施工技術有效配合是其重要的研究課題，受到業(yè)界人士的廣泛關注。土木工程建設質(zhì)量既需要科學的結構設計來予以保障，又需要先進的施工技術給以支持，缺一不可。為促使土木工程中的結構設計環(huán)節(jié)和施工技術使用的相互配合，則必須從施工各方面來探討二者間的關系，要創(chuàng)新土木工程施工工藝，規(guī)范施工工序，以使其更符合施工標準：要加強對設計人員和技術人員的培訓，以提高設計人員和技術人員的業(yè)務水平，培養(yǎng)其良好的職業(yè)素養(yǎng)，從而使其能夠友好相處、協(xié)調(diào)合作，為土木工程建設質(zhì)量提供重要的保障。

參考文獻：

[1] 李慶凱. 土木工程施工技術的重要性與創(chuàng)新分析[J].中國建材科技，2014，06：175-176.

篇5

關鍵詞：RC樓蓋課程設計；樓蓋手算；樓蓋電算

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.117

1 前言

多年來，作者的教學實踐證明，RC樓蓋課程設計對土木工程專業(yè)大學生能力的培育與培養(yǎng)起到了良好的不可或缺的作用。RC樓蓋課程設計雖然具有理論性、實踐性、實用性的優(yōu)點，但是，該課程設計也具有如下缺點：首先，這是土木工程專業(yè)大學生接觸到的第一次結構方面實踐課程設計內(nèi)容，由于W生的基本概念、基本理論還不是深入，故感覺很難、不好下手。其次，在計算過程中，對基本方法、基本構造、施工方法不是很熟悉，故結構布置、截面的選擇不是很理想、導致施工困難。最后，在計算過程中經(jīng)常有錯誤和筆誤，導致后續(xù)計算結果不正確；例如板的荷載計算有誤，那么次梁的計算必然會出現(xiàn)錯誤，主梁的計算也同樣如此。

2 RC樓蓋課程設計的實例

（1）教學實例簡介。樓面的活荷載標準值為10.0kN/m2，混凝土采用C30， 主梁及次梁鋼筋：采用HRB400級鋼筋；板內(nèi)鋼筋采用采用HPB300級。

（2）計算結果。按塑性分析法進行板設計，手算計算結果如下表1：

從表1中最后一行，可以得出CDSSRC軟件計算結果和手算計算結果的最大誤差為 ，可以忽略不計。

按塑性分析法進行板設計，電算計算結果如下表2：

從表1和表2中最后一行，可以得出手算計算結果和電算計算結果的最大誤差為 ，可以接受。

3 結論

本文通過對RC樓蓋課程設計的手算結果的準確性進行校核，并對誤差進行了分析，得出了如下結論：

（1）土木工程專業(yè)RC樓蓋課程設計是大學生必備的基本知識、基本內(nèi)容；手算計算結果的在誤差允許范圍內(nèi)，滿足要求。

（2）在計算過程中經(jīng)常有筆誤和錯誤，導致后續(xù)計算結果不正確，利用手算校核程序，可以對計算結果進行修正。

參考文獻：

[1]劉雁，鄒小靜.混凝土結構中單向板肋梁樓蓋課程設計思考[J].高等建筑教育，2012，21（01）：107-110.

[2]王強，陳慕杰，陳宜虎.單向板肋梁樓蓋課程設計教學改革探討[J].新課程，2013（08）：74-75.

[3] 魏曉.建筑學專業(yè)建筑結構課程教學設計與改革創(chuàng)新[J].教育界，2014（03）：106-106.

篇6

關鍵詞：智能材料與結構；研究生教學；實踐與探索

中圖分類號：G6432文獻標志碼：A文章編號：

10052909（2015）02004103

智能材料結構是材料學與多學科交叉融合發(fā)展起來的高新技術結構，是集傳感、驅(qū)動及信息處理等功能于一體的功能性材料結構，具有自診斷、自適應、自學習、自修復、自增值、自衰減等六大生命功能 [1]。近20年來，智能材料結構隨著材料科學、力學、控制理論、計算機技術、信息理論等學科的發(fā)展已成為國內(nèi)外最活躍的研究領域之一，國內(nèi)外學者對智能結構的研究及探索不斷深入，智能結構領域及技術迅速發(fā)展[2]。智能材料與智能結構是力學的重要分支，其研究涉及土木工程、力學、材料學、化學、信息論、電子技術、機械工程、光學、計算機技術、仿生學、控制理論等一系列學科中的先進技術，同時引發(fā)出新的研究領域。如仿生機器人、結構健康監(jiān)測、傳感材料、驅(qū)動材料、元器件及材料制造新技術和新的控制理論等[3]。

智能材料與結構在土木工程領域中有著巨大的應用前景，其發(fā)展不僅意味著增強結構功能，提高結構使用效率及優(yōu)化結構設計形式，而且也打破了許多土木工程結構在設計、建造、維護和使用控制等方面的傳統(tǒng)觀念。目前，在土木工程結構領域，智能材料結構系統(tǒng)的應用主要集中在結構的健康監(jiān)測，形狀自適應記憶合金材料及結構減振抗風降噪的自適應控制等方面[4]。為提高工程結構質(zhì)量和結構安全性及使用可靠性，將智能材料中先進的自診斷理念引入研究領域，針對重大工程中結構損傷特征及應用對象和領域，研制應用于土木工程結構的主動減振、精密位移控制、損傷主動在線監(jiān)測技術的智能材料與結構。

在土木工程專業(yè)研究生教學中開設智能材料與結構課程非常有必要。目前，智能材料與結構課程教學在課程體系上較封閉，學生知識面不夠?qū)е?/p>

學習積極性不高，且由于該門課程學時的限制，教師授課時只能挑選部分章節(jié)講授，疑難問題不斷增加，給研究生科研指導不大，忽略了這門課程對研究生實踐能力的培養(yǎng)，嚴重影響了學生學習內(nèi)容的深度和廣度。

文中針對土木工程專業(yè)研究生的研究及專業(yè)工作背景，將智能材料與結構課程作為選修課，對如何實現(xiàn)這門課程的教學目標，提高教學質(zhì)量，提高研究生學習的科研興趣和實踐能力進行了思考，對這門課程的選修內(nèi)容及教學、實踐、成績評定等環(huán)節(jié)進行了探索研究。

一、教學內(nèi)容

智能材料與結構是以材料—器件—結構—系統(tǒng)為主線，將基本理論與工程應用緊密結合，從材料與智能、智能材料、智能器件、智能材料結構和智能結構系統(tǒng)等方面循序漸進地介紹智能材料與結構系統(tǒng)的基本概念、性能特征、發(fā)展和應用等。結合土木工程專業(yè)研究生研究課題及就業(yè)背景，選擇與土木工程行業(yè)緊密相關的智能材料與結構內(nèi)容作為教學主講內(nèi)容。

首先介紹智能材料與結構的一些基本概況，包括驅(qū)動材料、驅(qū)動器與傳感器，以及自適應復合材料系統(tǒng)中的模型與應用、自適應系統(tǒng)、旋翼應用、航空器控制和智能結構應用等。根據(jù)實例引入形狀記憶合金的概況，包括工作原理及應用，重點介紹形狀記憶合金在土木工程中的隔震體系、粘彈性阻尼器、自修復埋入式智能監(jiān)測的實例。在工程結構無損中應用最為廣泛的領域中，需介紹壓電復合材料的力學原理及應用，重點介紹其作為智能驅(qū)動器與傳感器時在土木工程領域中結構健康監(jiān)測方面的應用實例。在土木工程結構抗震設計中，介紹電/磁致伸縮與電/磁流變體的工作原理，磁致伸縮智能材料是一種磁致伸縮效應強烈，具有高磁致伸縮系數(shù)并具有電磁能/機械能轉(zhuǎn)換功能的材料。磁致伸縮材料作為智能材料與結構在土木工程領域中主要用于傳感、監(jiān)測和遠距離信息傳輸方面，具有較好的應用前景。將智能器件置于土木工程結構中，實現(xiàn)其自適應的結構功能，主要介紹智能光纖材料的工作原理及其應用，復合材料中埋入光纖傳感器和驅(qū)動器是目前應用前景最廣、技術基礎最成熟的一種智能材料。最后對智能材料與結構的應用前景及發(fā)展進行總結和展望。

二、教學實踐與探索

（一）不同研究方向教師的正確引導

研究生階段的學習關鍵已不再是掌握某個知識點，死記一些書本知識，更重要的是培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力，提高學生的自主學習能力，需要在自己學習的基礎上進行創(chuàng)新性思維，實現(xiàn)再創(chuàng)造，這就需要教師的正確引導。同樣在智能材料與結構這門課程中，對土木工程類研究生的教學，需要通過師生

互動形式展開，在課堂上進行課堂互動，讓研究生體驗從未知到新知的探索過程，將智能材料與結構系統(tǒng)的各個方面實行科普性的講解，促成研究生學習的主動性，教師的基本職能從“授”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩А?，讓教師真正成為學生學習的導師。在學習智能材料與結構這門課程中，江蘇大學創(chuàng)新地采用多位教師講授同一門課程的方式，針對所學內(nèi)容。選擇相關研究方向的專業(yè)課程教師來上這一章節(jié)內(nèi)容。由于所選教師對研究方向的熟悉程度明顯高于以往同一位任課教師，這無形中大大提高了課程的深度和廣度，調(diào)動了學生學習的熱情，拓展了研究生科研知識面。

（二）理論聯(lián)系實際

智能材料與結構作為一門交叉性的課程，必須與實際相結合才能鞏固學習，激發(fā)學生的興趣。所以，在課程教學中，盡量多舉土木工程中的實例來說明各智能材料與結構的工作原理，可以從學生感興趣的結構和目前應用較廣的智能材料來闡述，如智能蒙皮、結構監(jiān)測和壽命預測、土木結構的減振與降噪、環(huán)境自適應結構以及住宅智能化等。將理論知識寓于工程應用背景中，效果顯著。如在課堂上會增加手工制作環(huán)節(jié)，采用層合空心板制作橋梁模型，采用硬幣搭建省材工程結構，將智能材料的節(jié)能減排理念運用到結構設計中。

（三）板書與多媒體演示的結合

智能材料與結構課程信息量大，屬于多學科交叉綜合，不能完全采用板書教學，插入多媒體教學，可加快教學進程，提高教學效率，結合圖案或聲音，能大大提高學生的 學習興趣和學習積極性。與傳統(tǒng)的板書形式相比，多媒體教學信息量輸入緊湊，文字圖像信息清晰直觀，風格多樣，內(nèi)容豐富，也能活躍課堂氣氛，增進教學過程中的互動。但當講解一些重要的力學基本原理時，也需要放慢講課速度，通過板書的形式來講解清楚，尤其是傳感器與驅(qū)動器等智能元器件的工作原理解釋。例如：在講解形狀記憶合金工作原理時，Ti-Ni合金的管接頭處于低溫狀態(tài)時，套在需要連接的兩根管子上，升溫到Ti-Ni合金母相狀態(tài)的室溫，套管內(nèi)徑即可回復到原來的尺寸，從而把兩根管子咬緊，完成管子的連接。采用一個版面的動畫演示即非常形象直觀地向?qū)W生解釋清楚，可以從中插入大量的工程應用實例圖片和錄像，調(diào)動課堂氣氛。同時，在課堂教學中，增加與學生之間的互動，針對不同研究方向的研究生，選擇性地

講解智能材料與結構的運用問題，從而不斷提高學生的學習興趣。因此，在課程教學中板書與多媒體教學相結合更有助于土木工程專業(yè)研究生掌握智能材料與結構的相關概念，加深學生印象，提高學習效率。

（四）實踐能力的培養(yǎng)

以智能材料與結構課程中搭建土木工程結構超聲無損檢測平臺實驗為例，采用預埋損傷的標準試塊進行結構檢測（4學時+課余時間），構建一個自動監(jiān)測、自動控制的橋梁監(jiān)測系統(tǒng)模型，可將形狀記憶合金、磁流變材料及無線傳感理念融入其中，學生分組進行，最后分組比較創(chuàng)新性（4學時+課余時間），電測應變測量及應力計算（2學時）。

通過搭建實驗，進一步鍛煉學生的動手能力，訓練學生的研究方法，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。在實驗課堂上，讓部分土木工程專業(yè)優(yōu)秀本科生參與其中，學生通過實踐訓練把所學知識應用于解決科研問題。

三、成績評定

智能材料與結構課程共設30學時，其中實驗10學時，需要預修壓電測量學。課程教學分為課堂教學、研討、實驗三部分，考核方式采用筆試（閉卷）+平時成績+實驗成績，實驗成績通過三部分的實驗總結報告及學生答辯綜合評定。其中考試成績占70%，平時成績占10%，實驗成績占20%。通過智能材料與結構課程三部分的考核與過程管理，既考核了學生的專業(yè)基礎知識掌握情況，又考核了動手操作能力，更培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識，開拓了視野。

四、結語

智能材料與結構課程列舉了很多實用性和工程性強的實例，融入了最新的科研成果，是一門理論與實驗相結合的課程。因此，該領域為廣泛新興行業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速引進和應用提供了巨大的潛力。通過本課程的學習，研究生將了解智能材料結構在土木工程領域的最新動態(tài)和進展，為后續(xù)相關課程的學習及科研打好基礎。通過智能材料與結構課程在土木研究生教學中的實踐與探索，為土木工程專業(yè)研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了指導。參考文獻：

[1] 楊大智. 智能材料與智能系統(tǒng)[M].天津：天津大學出版社， 2000.

篇7

【關鍵詞】CDIO 土木工程專業(yè)英語 教學改革

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2012）10-0121-01

1.引言

目前，我國國際交流與合作日益增加，工程勞務輸出不斷擴大、越來越多重大土木工程項目涉及國際公開招投標或咨詢以及國際援建項目等國際工程技術交流不斷增加等。土木工程專業(yè)英語已成為工程技術從業(yè)人員的必備工具。培養(yǎng)既能綜合應用現(xiàn)代科學理論和技術手段，又具備現(xiàn)代工程意識的工程技術人才，是高等工科院校急需研究解決的現(xiàn)實問題。國際最新的工程教育理念CDIO，對現(xiàn)代工程教育所要達到的目標提出了系統(tǒng)和全面的大綱要求，并對理念的實施提出了的指引。本文根據(jù)工程教育的特點，借鑒CDIO工程教育理念，就土木工程專業(yè)英語教學方法進行探討。

2.CDIO工程教育理念

為了應對經(jīng)濟全球化形勢下的產(chǎn)業(yè)發(fā)展對創(chuàng)新工程人才的大量需求，20世紀90年代末美國創(chuàng)立了CDIO工程教育理念。CDIO大綱以構思、設計、實現(xiàn)、運作為主線，綜合地考慮了專業(yè)基礎知識、個人和職業(yè)的技能以及團隊協(xié)作與溝通的人際技能，以及在整個企業(yè)，社會環(huán)境下進行CDIO的過程。CDIO理念是：充分利用大學學科齊全、學習資源豐富條件，以盡可能接近工程實際涉及技術、經(jīng)濟、企業(yè)和社會的團隊綜合設計大項目為主要載體，結合專業(yè)核心課程的教學，使學生在CDIO的全過程中不斷地在理論知識、個人素質(zhì)和發(fā)展能力協(xié)作能力和集社會、歷史、科技為一體的大系統(tǒng)適應與調(diào)控能力四個方面得到全面的訓練和提高。

3.土木工程專業(yè)外語課程CDIO模式實施措施

3.1探索靈活多樣的教學方法，增加學生在課堂中的參與度

改變過往以教師為主導的課文翻譯教學模式，啟用課文教學、課堂小組討論、英文對話、實景模擬等互動學習為主導的模式，增強學生在課堂上的參與度。

（1）課堂互動、學生練習法

為了激發(fā)學生學習專業(yè)英語的興趣，活躍課堂氣氛，課堂上可安排學生的翻譯、寫作和聽說實踐訓練，從未講的課文中選取段落或從補充教材外挑選與所講的課文內(nèi)容相近的句子、段落，隨堂布置測試多種多樣的練習。組織“專業(yè)英語詞匯比賽”、“科技論文寫作競賽”、“專業(yè)文獻翻譯競賽”、“涉外工程談判模擬”等活動，增加學生的參與度。授課時，老師一邊講解的同時應密切關注學生的反應，根據(jù)學生課堂反應，時調(diào)整適合學生學習的教學手段和方法；學生做練習、做作業(yè)后，老師應及時講解正確答案，并及時點評學生的翻譯。

（2）注重專業(yè)英語和專業(yè)知識的結合，根據(jù)學生反饋變換課程教學設計

為更好仿真實際工作環(huán)境，引導學生主動思考和練習，突出CDIO中“最佳實踐工作方法”核心，培養(yǎng)學生勤于實踐的習慣，教學中應注意強調(diào)把學習專業(yè)英語和學習專業(yè)知識緊密結合起來。分組合作，各學習單元都采用理論講練和項目實訓結合的形式，逐漸增大互動時間教學比例；教師為學生提供思路和學習資源，引導學生積極尋找教材內(nèi)容與實際工作的結合點，并開展討論。同時，結合補充材料與所學的相關專業(yè)知識或者專業(yè)英語教材中涉及到的知識，對比分析，逐漸擴大知識面。

3.2組建科學的教學團隊

高校的土木專業(yè)英語課程的授課教師有本專業(yè)教師和基礎英語教師兩類。基礎英語老師的英語基本功扎實，英語教學經(jīng)驗豐富，相對缺乏土木工程專業(yè)的基礎理論知識，在詞語的專業(yè)性上表現(xiàn)出不足。而專業(yè)教師作為土木工程專業(yè)英語老師，其英語水平參差不齊，相對基礎英語教師普遍存在口語差、聽力弱、發(fā)音不規(guī)范，對英語教學的規(guī)律和特點都不熟悉，很難將專業(yè)英語課本發(fā)揮完全。

實踐證明，專業(yè)英語的教學由專業(yè)院系組織、由專業(yè)教師授課是有一定的合理性的。專業(yè)教師在基礎英語水平及語言學教學方法等方面都有所欠缺，但在專業(yè)知識方面的優(yōu)勢明顯，專業(yè)課教師熟悉所教授專業(yè)課程的基本概念、基本原理、基本的專業(yè)詞匯和表達方法，有利于他們在專業(yè)英語的教學中突出重點，保證教學效果。

3.3重視實踐過程，采取多樣化的考核方式

專業(yè)英語的考核方式也是參差不齊，多由于種種原因流于形式。以試卷形式的居多，其中內(nèi)容也多與基礎英語考試內(nèi)容相仿，并未突出專業(yè)英語的特色。

（1）考核方式注重語言綜合運用能力

在考核形式上，專業(yè)英語考核多以偏重于翻譯能力考核的試卷考核的方式進行，以翻譯課文中的詞匯、句為主，學生將學習的重點放在課文翻譯上而不是全面掌握專業(yè)英語的聽、說、讀、寫、譯技能上。因此，應該采用較靈活的考試方式。增加考核的指標，采用卷面考核與課堂表現(xiàn)相結合；逐步增加課堂表現(xiàn)環(huán)節(jié)的權重，采用課堂回答、演講、比賽、對話、課程作業(yè)等綜合因素評價的考核方式，增加學生學習趣味性的同時，提高了學生課堂學習的積極性。

（2）延伸專業(yè)英語的考核

把專業(yè)英語的學習與運用延伸到畢業(yè)設計階段。畢業(yè)設計指導教師要求讓學生結合畢業(yè)設計題目，查閱英語參考資料和文獻，加強英文摘要的練習，強化英語知識綜合應用教學，加強學生聽、說、讀、寫、譯等各方面能力的考核。

4.結語

基于CDIO模式的土木工程專業(yè)英語教學一定程度上解決了理論教學與實踐教學脫節(jié)的問題。學習過程中，學生目標明確，注重過程考核，激發(fā)了學習興趣，提高了學習效率，而且也構建了較好的學習環(huán)境，還可鍛煉學生多方面的能力。

參考文獻：

[1]周麗.專業(yè)英語教學改革構想[J].齊齊哈爾大學學報（社會科學版），2000.（11）83-85.

[2]白梅，魏麗麗，陳曉衛(wèi).基于CDIO理念的建筑學教學改革的探索[J].長春理工大學學報，2009，（4）：152-154.

篇8

關鍵詞：土木工程施工；課程現(xiàn)狀；課程體系改革

“土木工程施工”作為土木工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課，其主要任務是使學生了解土木工程施工中的新材料、新技術、新工藝的發(fā)展和應用，掌握土木工程施工過程中各主要分部工程的施工技術和組織規(guī)律，具有發(fā)現(xiàn)并有效處理土木工程施工過程中的一般性技術和組織計劃問題的基本能力。本課程具有知識面廣、工程實踐性強、交叉性強、發(fā)展迅速等特點。要求教師們更新觀念、與時俱進，不斷探索教學方法與教學手段的改革，以滿足綜合素質(zhì)教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求。

一、土木工程施工課程現(xiàn)狀

隨著科學技術的發(fā)展，土木工程施工技術不斷推陳出新，先進的施工技術、科學的管理方法不斷涌現(xiàn)，對工程技術人員的綜合素質(zhì)要求越來越高。在厚基礎、寬專業(yè)、大土木的背景下，如何在有限的課時內(nèi)使學生扎實掌握土木工程施工技術的工藝要求、組織管理控制要點，提高實踐能力，滿足市場發(fā)展的需要，是教學過程中應重點考慮的問題。但長期以來，該課程在實際教學環(huán)節(jié)，仍存在不少問題，嚴重制約了教學質(zhì)量，主要表現(xiàn)為以下幾個方面。

1.教學內(nèi)容滯后。

隨著我國基礎建設規(guī)模的擴大，針對土木工程施工方向的研究越來越多，涌現(xiàn)出大量的新技術、新材料、新工藝、新設備。并且隨著國家對節(jié)能減排、綠色環(huán)保的重視程度日益增加，國家和地方的標準、規(guī)范、規(guī)程等也不斷更新、完善。由于各高校教材使用周期的原因，其內(nèi)容更新較慢，缺乏新意和特色，部分內(nèi)容是現(xiàn)在施工中已經(jīng)淘汰或者相對滯后的工藝與標準，很多現(xiàn)階段比較成熟的設備、技術、工藝沒有在教材中體現(xiàn)。例如，現(xiàn)在很多教材在砌筑工程中仍然以介紹黏土磚的砌筑方法為主，在教材設置中對綠色建筑的介紹較少。這造成了完全依靠教材，學生不能學以致用。

2.實踐教學環(huán)節(jié)少。

由于土木工程施工綜合性、實踐性強，要求培養(yǎng)出來的學生不但要具有一定的專業(yè)基礎，而且還要具備綜合分析和實踐能力。但是，目前高?！巴聊竟こ淌┕ぁ苯虒W仍采用課堂式教學為主導，教師對各分項工程進行施工工藝流程講解時，學生缺乏現(xiàn)場的實踐經(jīng)驗，不能對老師講授的要點知識進行深入掌握。事實上，若不重視實踐教學的安排，即使在課堂教學中穿行有限的施工現(xiàn)場觀摩學習對學生能力培養(yǎng)起不到太大作用。因為若干次脫離的現(xiàn)場觀摩，學生只看到的是某一時段的施工過程，無法對全局的施工控制進行把握，導致理論教學和實踐教學仍存在脫節(jié)現(xiàn)象。

3.教學模式單一。

傳統(tǒng)的教學模式是以板書為主，此種教學模式針對理論性強的課程有較好的效果。但針對土木工程施工課程，仍然采用傳統(tǒng)模式教學，授課內(nèi)容缺乏直觀感和立體感。教師“講”，學生“聽”，師生間缺乏互動，學生處于被“灌輸”知識狀態(tài)，學習熱情不高，課堂氣氛沉悶，教學效果欠佳。

二、教學改革的思路與方法

土木工程施工課程教學主要包括課堂教學、施工組織課程設計以及生產(chǎn)實習三個環(huán)節(jié)。如何調(diào)動學生的積極性，將各個環(huán)節(jié)有機緊密的聯(lián)系起來，形成完整的課程體系是教學改革的重點。

1.實地調(diào)研為先導。

我校的土木工程施工課程安排在學生大三階段進行學習。大二階段，學生已經(jīng)學習了土木工程材料、土木工程測量等專業(yè)課程，有一定的專業(yè)基礎。教師可以根據(jù)土木工程施工的具體實際，編制與施工技術、施工組織與管理相關的數(shù)百道題目，作為學生假期調(diào)研的方向。在大二春季期末放假前，動員學生利用假期時間參與施工管理的現(xiàn)場調(diào)研，每一位學生從題目庫中選擇一個調(diào)研方向，假期期間完成調(diào)研工作。

2.課堂教學多開花。

課堂教學作為傳授知識的主體形式，教學效果的好壞對學生知識與能力的提升有著至關重要的作用。針對土木工程施工課程自身的特點，授課過程必須重視理論與實踐的結合，探索課堂教學的新形式。（1）教材內(nèi)容整合、更新。結合現(xiàn)在教材建設存在的問題，完全依靠教材學習，無法使學生達到學以致用的目的。這樣要求教師在備課時，應重新整合教材資源，多與現(xiàn)行的國家標準、規(guī)范相結合，備課中引入典型工程案例，對教材中沒有的工藝、方法進行講解。結合國家的政策方向，引入綠色建筑的基本概念，確保教授內(nèi)容不過時，切實達到培養(yǎng)學生能力的目的。（2）多媒體教學與工程案例相結合。在教學環(huán)節(jié)中，采用多媒體教學與傳統(tǒng)教學模式相結合的手段。教師在講解施工工藝、施工工法時，可通過多媒體教學將自己在工地現(xiàn)場搜集到的視頻、圖片與課程進度相結合，直觀的展示給學生，使學生對具體的施工工藝能有直觀的認識。在理論性較強的知識講授時，比如模板設計介紹時，該部分涉及模板的選型、選材、荷載計算、組合設計等相關知識，可以采用傳統(tǒng)教學法，使學生對其基本原理進行深入掌握。在教學中，注重多種教學手段相結合，調(diào)動學生的積極性。例如在進行土方工程降排水施工時，集水井降水部分，先以動畫形式引入，使學生對該種工法基本施工工序有初步認識，接著對該種工法的具體施工要點與控制要點進行講解；對集水井降水缺點的分析引出產(chǎn)生流沙現(xiàn)象的原因以及防止措施；作為一種預防流沙的降水方法引出井點降水法；結合實際施工現(xiàn)場的操作視頻，輕型井點設備工作原理的動畫播放，對輕型井點設備組成及各部分技術要點進行講解；輕型井點的布置要求與井點計算主要采取課堂講授與實例分析的方法進行。結合現(xiàn)場施工視頻對井點施工工藝流程進行介紹。

3.專題研討貫穿理論教學。

學生通過假期的課外調(diào)研，對各自調(diào)研的主題有了一定的認識，在理論教學過程中，可以按照教學單元組織學生進行專題研討。我們按照教學基本章節(jié)為主線，每章結束后，組織學生進行專題討論。首先由參與相關內(nèi)容調(diào)研的學生結合調(diào)研情況談談自己對本章內(nèi)容的看法，然后組織學生進行討論，最后教師進行總結，對學生觀點進行評價、補充。通過專題調(diào)研，能使學生對假期調(diào)研內(nèi)容進行印證，其他同學在討論過程中能對所學知識進行很好的復習，不但調(diào)動了學習的主動性，而且有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。另外，在條件允許的情況下，可以聘請實踐經(jīng)驗豐富的工程設計師、施工現(xiàn)場管理專家到學校進行專題講座，結合他們豐富的實踐經(jīng)驗，針對工程實際建設當中常遇到的問題，提出他們各自的看法。一方面使學生獲得了與現(xiàn)場相關的第一手資料；另一方面，指引了學生今后的發(fā)展方向。

4.生產(chǎn)實習進行理論知識升華。

前期調(diào)研主要側(cè)重于“問”，課堂學習重點在“學”，生產(chǎn)實習更加強調(diào)“做”。在學期末，組織學生進行為期4周的生產(chǎn)實習，可以使學生親自參與到施工管理工作中去。我校注重學生實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)，學院與南陽市的多家建筑公司建立了合作聯(lián)盟，成立了校外實訓基地。利用資源優(yōu)勢，在生產(chǎn)實習環(huán)節(jié)，將學生分以10人左右為單位分散到學校周邊的各個工地現(xiàn)場中去，要求學生以工地技術人員助手的身份，參與工地現(xiàn)場的組織與管理工作。任課教師、實習教師與建設施工單位技術人員組成生產(chǎn)實習指導教師，生產(chǎn)實習前進行安全教育培訓，培養(yǎng)學生安全生產(chǎn)相關知識，提高學生安全生產(chǎn)責任意識。在生產(chǎn)實習過程中，指導教師全程指導，帶領學生查閱施工圖紙、參與施工現(xiàn)場放線工作及各分項工程質(zhì)量檢查工作，保證學生全程參與，引導學生對項目質(zhì)量控制、進度控制等問題進行討論，使學生能主動融入到現(xiàn)場管理的工作中去，極大提高了學生的綜合素養(yǎng)。實習結束之后，要求學生根據(jù)實習工程特點與自己實習經(jīng)歷撰寫生產(chǎn)實習報告，對工程中技術管理的要點和質(zhì)量控制的要點提出自己的看法，對土木工程施工課程的學習做總結。通過生產(chǎn)實習環(huán)節(jié)，使學生的理論知識進行整合，從而達到從“學”到“用”的升華。

三、結語

由于土木工程施工技術的飛速發(fā)展，土木工程專業(yè)人才能力需求提升，對傳統(tǒng)的“土木工程施工”課程教學體系進行改革已經(jīng)迫在眉睫，教學方法多樣可行、理論緊密貼合實際已成為課程改革的方向。教師應該在實踐經(jīng)驗、知識儲備、業(yè)務能力等方面不斷提升，多管齊下，強化教學效果，通過不斷開拓創(chuàng)新，努力培養(yǎng)出專業(yè)知識扎實、實踐動手能力強、創(chuàng)新能力高的新型復合型人才。

參考文獻：

[1]劉宗仁.土木工程施工[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]何雙華，曾桂香.“土木工程施工”課程教學現(xiàn)狀及改革初探[J].中國電力教育，2012(2)：60-61.

[3]戎賢，崔武文，閏西康.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的土木工程施工課程教學改革研究[J].河北工業(yè)大學學報(社科版)，2014，2(1)：9-13.

[4]謝攀，陳存恩.基于CDIO理念的土木工程施工課程改革的探索與實踐[J].教育與職業(yè)，2014(5)：125-127.

篇9

關鍵詞：結構模型設計競賽；應用型人才；創(chuàng)新能力；土木工程專業(yè)

一、開展結構模型設計競賽的背景及意義

結構模型設計競賽（以下簡稱“競賽”）是一項針對土木工程專業(yè)學生的重要學科競賽，是極富創(chuàng)造性，挑戰(zhàn)性的科技競賽。通過學生綜合運用結構力學、建筑材料、結構設計與實驗及土木工程施工等專業(yè)課知識，結合功能需求進行模型的設計和制作，比較全面地考察了學生從力學到結構、從掌握基本理論到自主設計模型的綜合應用能力。可見，在模型設計與制作過程中，鍛煉了學生的創(chuàng)新思維和動手能力，運用專業(yè)知識和工具解決問題的能力，這是應用型人才所需要的基本素質(zhì)之一。同時，空間桿系結構的桿件多，節(jié)點聯(lián)接質(zhì)量要求高，模型制作過程是較為繁瑣與復雜的，學生在對設計模型反復計算、重復加載及不斷改進的過程中，既提高了綜合利用所學專業(yè)知識的能力，又提高了發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力，既掌握了結構設計的基本步驟，又了解了優(yōu)化設計的主要目的，這些素質(zhì)能力的培養(yǎng)也是土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)所追求的目標。此外，為了完成一個好的結構模型作品，學生需要團隊協(xié)作，在這樣一個過程中，可以鍛煉學生的溝通能力和合作意識。因此，該大賽是對土木工程專業(yè)應用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的推動。

二、競賽是對教學的有效補充

結構模型設計競賽是對現(xiàn)有教學環(huán)節(jié)的有效補充，主要表現(xiàn)在以下三方面：

（一）實現(xiàn)專業(yè)課程知識的綜合運用為了順利完成結構模型的設計制作任務，學生不僅要掌握各門專業(yè)主干課程的相關內(nèi)容，諸如建筑制圖、結構力學、土木工程材料、結構設計原理、材料力學試驗等課程的相關知識，還要將這些所學課程的知識點進一步消化，融會貫通。因此，結構模型設計競賽為學生提供了綜合運用所學專業(yè)知識的最佳機會。

（二）培養(yǎng)結構概念設計的初步能力學院的結構模型設計競賽主要是大二和大三的學生參加。所以通過舉辦結構模型設計競賽，幫助學生從整體上認識結構組成的基本原理與結構設計的主要步驟，使他們面對復雜的結構體系時，能通過自己的分析判斷，給出清晰的結構受力情況和傳力路徑，初步具備結構概念設計的能力。

（三）以競賽促進教學相長結構模型設計競賽既是學生不斷學習不斷實踐的過程，同時有助于指導教師科研能力的提高和工程意識的增強，特別有利于青年教師在專業(yè)實踐經(jīng)驗方面的豐富和提高。青年教師在指導學生進行結構模型制作加工和優(yōu)化設計的同時，共同探討相關力學基本概念和分析計算方法的傳授方式，從而起到提高課堂教學能力，教學相長的作用。

三、競賽實施方案的規(guī)范與完善

目前，結構模型設計競賽已經(jīng)成為學校學術科技節(jié)的特色品牌活動。學院本著“實基礎、重實踐”的人才培養(yǎng)理念，將在每年的春季學期舉辦一屆結構模型設計競賽，面向全校學生。為了保障結構模型設計競賽的可持續(xù)開展，學院將從以下幾方面進一步規(guī)范和完善這項活動：

（一）建立健全大賽的相關機構與制度

建立健全相關制度對學科競賽進行規(guī)范化管理是保障競賽可持續(xù)開展的基礎。

1.建立三級組織管理機構

由于我校高度重視學科競賽，按照“學校主辦、學院承辦、目標管理”的原則，采用校、院、競賽項目負責人三級組織管理，可以確保信息流和資金流的順暢。

2.完善競賽管理制度

高效的競賽管理除了有健全的組織機構，還要有完善的管理機制。為了使競賽管理工作更加科學化、規(guī)范化和制度化，有效達到競賽目的，預先要制定競賽實施方案，然后按照方案要求，分工負責組織實施競賽。

3.構建師生激勵機制

只有構建師生雙贏的激勵機制，實施科學管理，才能充分調(diào)動大多數(shù)教師和學生的積極性，即教師認真積極指導學生，學生認真積極參加競賽，從而做到教學相長。對于競賽獲獎的學生給予一定的物質(zhì)獎勵，并在綜合測評中給予綜合素質(zhì)加分及學分認定；對于參加指導的教師，在年度評優(yōu)評先考核中，給予優(yōu)先考慮。

（二）大賽的組織運作模式

為了提高大賽的有效性，除需建立健全相關制度外，還要確定每屆大賽的主題，不斷探索競賽運作模式的多樣化。譬如，2015年舉辦的結構模型設計競賽主題為“砼力創(chuàng)新，專筑設計”。下面以2015年結構模型設計競賽為例，簡要介紹該賽事的相關流程：

1.競賽的組織

由于此次競賽是面向全校學生開展的，所以分別設置了專業(yè)組和興趣組，一般非土木工程專業(yè)的學生分在興趣組。從組織報名、競賽宣講會、模型材料的選擇、采購及領取乃至模型制作及作品提交，整個過程有條不紊。競賽是由學院學生工作辦組織跟進，競賽前制定了詳細的策劃書。

2.競賽規(guī)則及制作技能培訓

為了使結構模型設計競賽更具專業(yè)性和規(guī)范性，組織機構將邀請相關領域?qū)＜覍Ω傎愐?guī)則及模型制作技能給予專業(yè)指導，如結構模型的選型，模型材料的力學特性，設計計算書的內(nèi)容綱要等。另外，為每支參賽隊伍安排指導老師，學生可以在老師的指導下完成結構選型和初步分析。同時，召開所有報名參賽學生（數(shù)十支參賽隊伍）的培訓會，專業(yè)教師就結構選型及模型制作等開展專題講座。

3.模型制作的過程化管理

（1）材料性能試驗

對于專業(yè)組的結構模型，評價的技術指標主要是模型的荷載-質(zhì)量比，即質(zhì)量越輕而承載能力越強的結構模型將在競賽中獲勝。而材料的力學性能優(yōu)劣直接影響結構的承載能力，但是，結構模型設計競賽所用材料可能不是一般常用的土木工程材料，譬如白卡紙、竹皮等，這些材料的力學性能參數(shù)從現(xiàn)行技術規(guī)范中難以獲知。因此，參賽學生首先要自行設計試驗方案，對模型所用材料的力學性能進行測試。在此過程中，學生通過設計試驗方案、操作材料試驗機、采集和處理數(shù)據(jù)等，鍛煉和提高了動手能力，強化了對材料性能及其試驗方法的了解與掌握。

（2）結構模型制作

構模型的制作相當于實際工程結構施工過程的模擬，這是結構模型設計競賽中相當重要的一個環(huán)節(jié)。雖然前期已經(jīng)進行了結構選型及結構合理性的初步分析，但是如果模型制作不夠精細，構件之間的節(jié)點處理不得當，均可能導致前功盡棄。另外，為了減輕結構模型的自重，在設計中一般會選用薄壁構件，而薄壁桿件的截面尺寸和幾何形狀，關系到其拉、壓、彎、剪性能。這就需要學生從基本力學概念出發(fā)，充分發(fā)揮空間想象力，根據(jù)不同桿件截面的受力特點及材料力學特性，在結構模型的不同部位選用合適的桿件材料、截面形式及幾何尺寸。此外，模型的制作必須耐心細致，每一構件的幾何尺寸和空間定位都要保證精確。通過結構模型的加工制作，學生在一次次的失敗和改進過程中，既能得到專業(yè)技能訓煉，同時也能提高發(fā)現(xiàn)問題并加以解決的能力。在這一過程中，學生往往能夠設計出一些巧妙新穎的結構形式和節(jié)點連接方式，對于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)大有幫助。

（三）課程教學與競賽的融通

為了培養(yǎng)大多數(shù)土木工程本科生的創(chuàng)新能力和實踐能力，除了組織結構模型等競賽以外，還需要開設相應的創(chuàng)新實驗課程，如結構模型設計與實驗，隸屬于實踐教學環(huán)節(jié)。其課程選題及操作環(huán)節(jié)與競賽較為接近，但相對于競賽而言，在此類課程教學中，教師對學生的實踐能力輔導會多一些，具體一些，而接受相應培訓學生的動手機會要多一些，接受效果會好一些。

四、競賽成效與相關啟示

（一）競賽成效

1.學科競賽獲獎情況。兩年來，通過舉辦結構模型設計競賽，在學生發(fā)現(xiàn)了一批理論基礎扎實，實踐能力較強的苗子，如“敏捷杯”華南理工大學第十一屆土木結構模型設計競賽中，我院學生在與一本學校學生的競爭中毫不遜色，獲得了三等獎。在第五屆中南地區(qū)（七?。└咝Ｍ聊竟こ虒I(yè)結構力學競賽中，我院兩名學生分別榮獲三等獎和優(yōu)秀獎，這對于獨立學院的學生而言，實屬不易。

2.科技創(chuàng)新情況。土木工程學院創(chuàng)辦以來，積極組織學生參加各類科技創(chuàng)新活動，開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐，多次獲得相關獎項。其中大學生研究計劃共立項4項，學生在國家、省級學術期刊中2篇，2015年獲批省級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目1項。幾年來的實踐證明，華廣土木工程學院學科競賽體系運行效果良好，學生的參與面逐漸擴大，不僅提高了學習主動性，擴寬了專業(yè)知識面，動手能力也得到了明顯提高。學科競賽在促進學生全面發(fā)展，提高綜合素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面起到了重要作用。

（二）相關啟示

學科競賽在培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面具有獨特的功能，尤其在應用型本科院校的人才培養(yǎng)中更具有重要的現(xiàn)實意義。為了確保學科競賽活動的持久良性發(fā)展，需要建立相應的保障機制。

1.組織保障。校院兩級領導的重視是學科競賽活動持久有序開展的前提，學校應將學科競賽活動列為學校的常規(guī)工作，成立專門的校、院兩級學科競賽工作委員會，形成校院目標管理，過程管理機制。

2.訓練保障。學生是學科競賽的主體，只有形成科學合理的學生訓練、選拔機制，才能保證學科競賽活動的持久、健康發(fā)展。注重賽前規(guī)劃與訓練，實施項目化運行，以競賽成績作為相關考核依據(jù)，并將學科競賽納入人才培養(yǎng)計劃中，如開設與學科競賽相關的選修課，吸收學生參與教師科研活動，多種形式普及學科競賽知識等。

3.隊伍保障。指導教師對學科競賽的開展起到了主導作用，因此需要構建知識結構多樣化的指導教師隊伍，吸引教學經(jīng)驗豐富、責任心較強、有工作熱情、有一定科研經(jīng)驗的教師加入指導教師隊伍。

4.經(jīng)費保障。經(jīng)費投入是學科競賽能夠順利開展的重要物質(zhì)保證。學校應設立學科競賽專項基金，按學科競賽的性質(zhì)和類別，設定相應的經(jīng)費支持標準，例如可以考慮通過立項方式對學科競賽資金進行管理?？傊?，用保障機制推動學科競賽的可持續(xù)開展，對應用型人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是至關重要的。

參考文獻

[1]金偉良.2005第一屆全國大學生結構設計競賽作品選編[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[2]余自若，江輝，安明.土木工程實踐型人才培養(yǎng)路徑探索———以結構設計競賽為例[J].高等建筑教育，2011（6）：110-113．

[3]何穎.應用型本科院校大學生學科競賽活動的保障機制[J].江蘇社會科學，2011（S1）：123-126．

[4]范建麗，陳國平，汪小飛.依托學科競賽推動應用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)———以黃山學院為例[J].寧波教育學院學報，2013（4）：45-49．

篇10

針對土木工程專業(yè)結構類課程設計在人才培養(yǎng)和教學中存在的問題，構建了結構類課程設計的目標體系和內(nèi)容體系，基于整體性提出了結構類課程設計改革和實踐方案。實踐表明，提高了學生的工程結構設計能力和素質(zhì)，縮短了學生畢業(yè)后工作的適應期。

關鍵詞：

課程設計；結構設計素質(zhì)；土木工程；適應期

基金項目：

黑龍江省教育科學―十二五規(guī)劃課題（重點課題GBB1212055；規(guī)劃課題GBC1213115）；黑龍江科技大學教學改革項目(JY14-88)。

目前，一般院校土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)都趨向于培養(yǎng)高級應用型技術人才。土木工程專業(yè)的實踐性很強，而土木工程結構設計是土木工程專業(yè)學生必備的業(yè)務能力之一，是土木工程專業(yè)高素質(zhì)人才培養(yǎng)的一個極其重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。土木工程結構類課程設計是本科生學完混凝土結構、砌體結構、鋼結構和土力學地基基礎等專業(yè)主干課程后，針對所學的各種不同結構體系和構件的設計理論、設計方法和設計計算步驟等內(nèi)容進行的階段性總結及設計訓練。同時，進行結構類課程設計既是學生順利完成畢業(yè)設計的基礎，又是學生畢業(yè)后從事土木工程結構設計、技術咨詢等工作的前奏。結構類課程設計教學質(zhì)量將直接影響到學生畢業(yè)后從事土木工程結構設計的能力和素質(zhì)，也將直接影響到學生就業(yè)質(zhì)量，但是，大多數(shù)高等院校的結構類課程設計的實踐教學內(nèi)容、教學模式等不能適應新新形勢下土木工程人才培養(yǎng)的要求。分析表明，主要存在以下幾方面問題：（1）各門結構類課程設計的設計題目和設計內(nèi)容相互獨立，缺乏系統(tǒng)性和整體性，并沒有充分考慮各門課程設計之間相關性；（2）各門課程設計的題目來源和設計內(nèi)容的工程背景不詳，缺乏與實際工程的緊密銜接，缺乏應用性；（3）各門課程設計的任務書中所給基礎性數(shù)據(jù)和參數(shù)過于具體，不利于學生獨立分析問題解決問題能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；（4）課程設計的過程管理，質(zhì)量監(jiān)控和成績評定缺乏有效機制；（5）條件保障有待于加強，必要的課程設計指導書等資料匱乏?；谏鲜龃嬖诘膯栴}，進行結構類課程設計的改革研究與實踐勢在必行。因此，以系統(tǒng)論為先導，基于土木工程結構的整體性概念，加強結構類課程設計的多維度的研究與探索，對提高學生工程結構設計素質(zhì)，實現(xiàn)學生畢業(yè)后從事結構設計的零適應期培養(yǎng)具有重要的顯示意義。

1基于整體性構建結構類課程設計的目標體系和內(nèi)容體系

目標是改革和建設的導向，課程設計的改革亦應如此，明確培養(yǎng)目標是首要的工作。依據(jù)社會對土木工程設計人才的需求，明確結構類課程設計改革主要目標是：基于土木工程結構的整體性，培養(yǎng)學生從事工程結構設計和技術咨詢等工作的能力和素質(zhì)，實現(xiàn)畢業(yè)后從事結構設計零適應期。具體說，學生在學完混凝土結構、砌體結構、鋼結構和土力學地基基礎等結構類課程后，通過進行系統(tǒng)的課程設計進一步深化對結構體系和各結構構件的基本概念、基本理論和基本設計方法和公式的理解和應用，并且從土木工程結構整體上把握不同結構體系及其基本構件的具體設計方法和步驟；加強學生對計算機技術（結構電算分析、繪圖等）和信息技術應用能力的培養(yǎng)，加強學生設計資料和參考文獻查詢與檢索能力的培養(yǎng)，以及對不同結構體系及其構件的結構施工圖表達能力的培養(yǎng)；同時，從多維度培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)（工程意識、工程設計能力等）、創(chuàng)新意識和能力，以及團隊協(xié)作精神和品質(zhì)等。土木工程結構是由各種不同受力狀態(tài)的構件組成的一個空間結構承重體系。對于建筑工程來說，任意一個建筑結構都是由豎向結構承重體系、水平結構承重體系和下部結構承重體系組成的空間承重骨架，這三部分承重體系之間并不是孤立存在，而是相互連接，組成一個一個系統(tǒng)。這樣無論以哪一部分體系為內(nèi)容進行課程設計，都應該基于整體（系統(tǒng)）性去分析相互之間的關聯(lián)性[1-3]。傳統(tǒng)的結構類課程設計內(nèi)容體系包括單向板肋梁樓蓋結構設計、單層工業(yè)廠房排架結構設計、鋼屋架結構設計和基礎工程結構設計。由于混凝土結構的裝配式單層工業(yè)廠房排架結構在目前實際工程中應用較少，且在排架柱設計時，內(nèi)力組合理論與框架結構中框架柱的內(nèi)力組合理論相同，因此在新的課程設計內(nèi)容體系中將其取消。根據(jù)土木工程的專業(yè)主干課課程體系構建土木工程專業(yè)（建筑工程方向）結構類課程設計內(nèi)容體系。結合一幢多層混凝土框架結構工業(yè)廠房（附帶有多層砌體結構辦公樓）。從房屋建筑工程結構整體性的角度編寫結構類課程設計任務書，內(nèi)容包括總則（包含設計目的、工程背景資料、建筑圖紙等）和各分項課程設計內(nèi)容的設計要求及相關資料和參考文獻，在課程設計任務書中體現(xiàn)出：鋼屋蓋結構課程設計主要是設計框架廠房的屋蓋，混凝土梁板結構課程設計主要是設計框架結構廠房及砌體結構辦公樓的樓蓋和樓梯；通過完成屋蓋和樓蓋結構設計，即可確定出由屋蓋和樓蓋傳遞給框架和墻體的荷載，這樣就可以進行框架結構和砌體的課程設計。砌體結構課程設計主要設計砌體結構部分的墻體、墻梁、過梁、圈梁和雨篷等。上述四項課程設計內(nèi)容的完成，即完成了整個建筑結構體系的上部結構體系的結構設計，也確定出了上部結構傳遞給基礎的荷載；再根據(jù)地質(zhì)條件等其他因素，進行基礎工程的選型和設計計算，完成基礎的結構設計[1]。

2基于整體性培養(yǎng)學生結構設計能力及創(chuàng)新意識和能力

結構設計是一項富于創(chuàng)新的工作。在課程設計任務書中，根據(jù)建筑的使用功能要求和建筑模數(shù)的要求給定相關的尺寸（柱網(wǎng)尺寸、標高、層高等），通過這些尺寸的合理交叉使班級每個學生具有一組基礎數(shù)據(jù)；對于樓面的做法、樓（屋）面可變荷載等都不直接給出，由學生自己設計或查閱資料確定，這相當于每個學生的設計方案計算都不盡相同。對于結構體系的具體結構形式也不做明確的規(guī)定（如混凝土梁板結構課程設計中不明確要求必須采用何種結構形式的樓蓋和樓梯等），讓學生根據(jù)結構實際情況進行結構設計，這樣通過課程設計的訓練，既培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，又培養(yǎng)了學生獨立分析問題和解決問題的能力。學生集中在第六學期8周的時間內(nèi)系統(tǒng)地完成規(guī)定五項設計內(nèi)容，每項設計內(nèi)容完成后，要求學生要保存每項課程設計數(shù)據(jù)和成果，以便進行下一項課程設計時應用到上一項課程設計的數(shù)據(jù)，保持其設計數(shù)據(jù)的連續(xù)性和完整性。同時，建立每個學生課程設計檔案，最終完成五項課程設計后，使每個學生的各項課程設計的設計成果歸檔到一起，統(tǒng)一保管，有利于學生在第8學期進行畢業(yè)設計時提供參考?；谡w性學生系統(tǒng)地完成了任務書中規(guī)定的五項課程設計內(nèi)容，實現(xiàn)了一幢建筑的整個結構設計，既完成了結構的上部承重體系（水平承重體系和豎向承重體系）和下部承重體系的結構設計。這樣組織開展課程設計，系統(tǒng)地鞏固了學生所學的混凝土結構、砌體結構、鋼結構和土力學地基基礎等結構類課程的設計理論和設計方法，提高了學生結構設計方面專業(yè)知識的運用能力；設計既緊密結合工程實際，又提高了學生對建筑結構設計的整體性認識。計算機輔助設計在土木工程中的應用已經(jīng)非常廣泛，用于結構分析和繪圖的軟件（如PKPM、天正、CAD等）也較多，結合建筑工程計算機輔助設計課程的開設，在課程設計中，對于每一分項課程設計，要求學生手工繪圖和計算機繪圖相結合。要求至少一張手工繪圖，目的在于強化手工繪圖的基本技能；同時，要求學生至少一張計算機繪圖。對于結構設計計算，要求采用電算和手算相結合，應用電算對手算進行復核[4-5]。結構類課程大作業(yè)也是對學生所學專業(yè)設計知識在實際工程設計中的綜合性訓練，有針對性地安排設計型大作業(yè)，可以實現(xiàn)對學生所學專業(yè)知識的系統(tǒng)設計訓練，及時檢測學生生多所學知識的掌握程度；同時，實現(xiàn)對課程設計起到良好的銜接和促進作用。例如，在混凝土結構設計原理課程教學中，當講完受彎構件縱向鋼筋的彎起、截斷和錨固等內(nèi)容后，就可以及時地給學生布置一道均布荷載作用下外伸簡支梁設計的大作業(yè)，主要是強化學生對受彎構件縱向鋼筋彎起、截斷和錨固等構造要求的理解和掌握。學生完成此大作業(yè)后，有助于加深理解肋梁樓蓋結構和樓梯結構中各類梁的縱向鋼筋構造要求。此外，結構類課程設計內(nèi)容體系中取消了單層工業(yè)廠房排架結構課程設計，但單層工業(yè)廠房排架結構內(nèi)力計算及組合的方法對后續(xù)課程的學習是非常必要的。為了加強學生對這部分知識的理解和應用，可以安排排架結構內(nèi)力計算和組合的大作業(yè)。

3基于整體性加強過程管理、質(zhì)量控制和評價機制

結構類課程設計的時間比較緊，設計計算和繪圖的工作量較大；并且一般高的院校第六學期的結構類課程設計和高一年級本科生的畢業(yè)設計同時進行，教師指導課程設計和畢業(yè)設計的工作量較大。為此，在第五學期相關結構類課程的結構設計內(nèi)容講完后，就把課程設計任務書發(fā)到學生手中，使學生能結合所學內(nèi)容，有針對性地提前思考和準備課程設計。將課程設計緊密融入相關課程教學中；同時，任課教師在結構類課程教學中既要給學生講清本門課程的課程設計內(nèi)容和課程設計的必要性，又要講清課程設計直接相關的內(nèi)容，特別是指出學生設計中經(jīng)常出現(xiàn)的問題。在具體設計時，指導教師要通過正確的引導，使學生進一步重視課程設計，激發(fā)學生的積極性和主動性。指導學生制定較為詳盡的課程設計進度計劃，按計劃每天加強指導和考核，培養(yǎng)學生自我管理、自我約束的意識和嚴謹、務實的工程師品質(zhì)，保證課程設計按時高質(zhì)量完成。五個分項課程設計內(nèi)容構成一個系統(tǒng)，各分項課程設計按照“3+1”人才培養(yǎng)的要求，集中于第五學期完成，綜合性較強，因此對指導教師的指導能力和水平以及時間的保障也提出了較高要求。為保證指導質(zhì)量。依據(jù)教師專業(yè)能力優(yōu)勢，對指導教師實行分組，每組集中對一個或幾個班級進行指導，要求每組指導教師對五項課程設計內(nèi)容的指導，分工協(xié)作；對于不同分項課程設計內(nèi)容的指導實行主指導教師負責制，且對于不同分項課程設計內(nèi)容的指導實現(xiàn)指導教師的優(yōu)勢互補。避免一位指導教師集中指導一個或幾個班級課程設計時，在時間上和指導能力與水平上的不足。改革課程設計的評價辦法，基于整體性原則，在考核結構方案和結構選型的合理性、設計計算的準確性和圖紙繪制規(guī)范性的基礎上，還要結合平時的表現(xiàn)考核獨立分析問題和解決問題的能力、計算機應用能力等。并且有必要通過答辯的方式進一步考核學生課程設計是否存在抄襲、對設計基本理論的理解和應用情況[6]。同時，指導教師通過對課程設計的指導、審閱和答辯，及時進行總結和研討課程設計中存在問題和不足；并且也有必要針對學生設計中存在的問題對學生組織召開課程設計專項總結會。這樣循序漸進，逐步提高學生設計的水平。

4基于整體性加強條件保障機制建設

良好的教學條件保障是完成高質(zhì)量課程設計的基石。對于結構類課程設計的整體性改革，結合學生的特點，編制高質(zhì)量的課程設計指導書是重要的條件保障之一。結合結構類課程設計任務書編寫其課程設計指導書。針對學生初次進行結構設計的特點，指導書中應詳細說明各結構體系設計的基本理論、基本方法和設計步驟；并且編寫具有代表性的工程實例及設計計算和繪圖中應特別注意的問題。同時，指導書中的工程實例集中反映現(xiàn)行結構設計規(guī)范條文的應用、最新科研成果及工程經(jīng)驗，這樣通過工程實例引導學生加深理解所需理論知識，進一步促進理論與實踐相結合，有利于提高課程設計質(zhì)量。

5結束語

上述結構類課程設計改革的研究成果已經(jīng)過兩屆畢業(yè)生的實踐性教學中的實踐，取得了較好的效果，學生的工程結構素質(zhì)得到了提高，促進了畢業(yè)設計質(zhì)量的提升。從學生就業(yè)來看，近兩屆畢業(yè)生到設計單位就職的明顯增多；信息反饋表明，這些畢業(yè)生在實際工作中明顯體現(xiàn)出適應期短、上手快的特點，得到了工作單位的認可。

作者：薛志成 裴強 李長鳳 杜文學 楊磊 單位：黑龍江科技大學建筑工程學院 大連大學土木工程技術研究與開發(fā)中心

參考文獻：

[1]薛志成,徐曉紅.土木工程結構設計類課程體系優(yōu)化設置及建設的研究[J].高等建筑教育,2009,18(5):97-101.

[2]江樹勇,任正義,趙立紅.基于系統(tǒng)論的工程實踐教學體系設計研究[J].高教論壇,2009(3):81-83.

[3]郇筱林,戴素娟.土木工程專業(yè)鋼結構課程設計質(zhì)量監(jiān)控體系的構建[J].高等建筑教育,2015,24(5):103-105.

[4]肖鵬,李琮琦,康愛紅.基于系列化模式的土木工程專業(yè)課程設計教學改革[J].高等建筑教育,2010,19(5):128-131.