余嬋娟 凌平平 張苡銘
摘要:文章立足于面向工程實(shí)際的土木工程專業(yè)道橋方向課程體系建設(shè)思想,著力于研究實(shí)際工程與課程體系的有機(jī)結(jié)合,整合優(yōu)化課程體系教學(xué)內(nèi)容,完善教學(xué)方法,對畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃,力爭提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,以期培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的高素質(zhì)應(yīng)用型專業(yè)人才。
關(guān)鍵詞:土木工程;道橋方向;課程體系;實(shí)際工程;整合優(yōu)化
中圖分類號:TU-4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:
10052909(2015)04008103
1996年國家教委進(jìn)行改革,把建筑工程、橋梁與隧道工程、巖土工程、道路與鐵路工程4個專業(yè)合并成為一個大專業(yè),稱為“土木工程專業(yè)”。一般高校在土木工程專業(yè)上設(shè)置建筑工程和道橋兩個方向。如何保證學(xué)生在學(xué)習(xí)了大量為拓寬就業(yè)口徑而設(shè)置的專業(yè)基礎(chǔ)課程后,還能保質(zhì)保量完成主攻方向的專業(yè)課程,既對大土木“通”又對小方向“精”,是許多高校力爭解決的一個難題。如何根據(jù)學(xué)校的人才培養(yǎng)目標(biāo)并結(jié)合社會需求制定適合的課程體系,是高校在制定專業(yè)教學(xué)計(jì)劃時需解決的另一個難題。土木工程專業(yè)平臺課程的拓寬是可能的,但拓寬的方向和步伐需考慮國內(nèi)目前
的情況,取決于社會需求的迫切感和校內(nèi)條件的創(chuàng)造[1]。土木工程專業(yè)道橋方向的實(shí)踐性極強(qiáng),與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系緊密,然而多數(shù)院校仍然沿用傳統(tǒng)的教學(xué)手段和方法,偏重理論輕實(shí)踐,不利于學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用。
文章立足于面向?qū)嶋H工程的課程體系建設(shè)思想,以道橋工程課程體系作為對象,著力于研究實(shí)際工程與課程體系的有機(jī)結(jié)合;對畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃,力爭提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,以期培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的高素質(zhì)應(yīng)用型專業(yè)人才。
一、 道橋工程課程體系設(shè)置情況
不同高校相同專業(yè)課程設(shè)置略有不同,不同教學(xué)目標(biāo)下的課程教學(xué)內(nèi)容也有一定差異。華中科技大學(xué)武昌分校土木工程專業(yè)下的道橋?qū)I(yè)課程體系包含8門課程,即橋梁工程、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)、橋梁施工、橋梁電算、路基路面工程、道路CAD、道路施工和道路勘測設(shè)計(jì)。8門課程之間聯(lián)系緊密,均屬于知識鏈上不可缺少的組成部分。
課程體系實(shí)踐環(huán)節(jié)包含橋梁工程課程設(shè)計(jì)、道路勘測設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、路基路面工程課程設(shè)計(jì)以及橋梁方向畢業(yè)設(shè)計(jì)、道路方向畢業(yè)設(shè)計(jì)。
二、道橋工程課程體系改革措施
文章列舉部分主干課程的改革措施,研究其與土木工程專業(yè)其他方向課程及專業(yè)基礎(chǔ)課程的相互關(guān)聯(lián)和滲透關(guān)系。
(一)橋梁工程、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)課程改革措施
1.橋梁工程、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)課程特點(diǎn)
橋梁工程作為土木工程專業(yè)道路橋梁方向的一門專業(yè)必修課程,在教學(xué)中占有非常重要的地位。橋梁工程是預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)、橋梁施工、橋梁電算等課程的基礎(chǔ),具有知識點(diǎn)多、教學(xué)難度大的特點(diǎn)[2];還需兼顧由于大土木平臺課未顧及到的相關(guān)橋梁知識點(diǎn),如橋梁設(shè)計(jì)荷載等課程本身需要在知識點(diǎn)設(shè)置上結(jié)合工程實(shí)際來安排;還需要考慮與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理及力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課程相關(guān)知識點(diǎn)的回顧、搭接和深化。
對于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu),一方面,隨著人們對大跨度橋梁的追求,預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用越來越普及,課程內(nèi)容就顯得十分重要;另一方面,該課程有其獨(dú)立的知識體系,然而在其知識構(gòu)成里,部分內(nèi)容與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理(基礎(chǔ)專業(yè)課程)重復(fù),課程安排上與橋梁工程產(chǎn)生矛盾:預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)在橋梁工程之后開設(shè),橋梁工程課程設(shè)計(jì)卻需要預(yù)應(yīng)力
混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的知識才能完成,而學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時,預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)可能由于受到教學(xué)學(xué)時安排限制并未開設(shè)或未學(xué)完。
因此,需要對以上課程進(jìn)行系統(tǒng)的內(nèi)容整合,在遵循科學(xué)的專業(yè)教學(xué)體系完整性和連貫性的同時,提高教學(xué)效率,減少不必要的重復(fù),形成完善的適應(yīng)社會需求的教學(xué)體系。
2.教學(xué)內(nèi)容改革措施
為提高教學(xué)效率,在有限的課堂教學(xué)課時內(nèi)教授更多的專業(yè)知識,避免出現(xiàn)多門課程教學(xué)內(nèi)容的交叉和重復(fù),學(xué)校在新版人才培養(yǎng)計(jì)劃中,將預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)并入橋梁工程,課時由“56+32”并為72學(xué)時,使其在教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時分布上更合理,不同課程分工明確,形成穩(wěn)定的教學(xué)體系。
同時,對橋梁工程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合優(yōu)化,增加課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié),如在簡支梁橋相關(guān)內(nèi)容介紹完后,增加簡支梁橋施工圖識圖環(huán)節(jié),為學(xué)生提供工程實(shí)際案例的施工圖紙或標(biāo)準(zhǔn)圖集,使其能夠看懂圖紙,提高識圖能力,并了解施工圖的規(guī)范布局和制圖標(biāo)準(zhǔn);在連續(xù)梁橋理論知識講解完后,增加連續(xù)梁施工圖識圖環(huán)節(jié),向?qū)W生展示不同施工方法下的連續(xù)梁橋施工圖紙,使其熟悉不同施工方法下的連續(xù)梁鋼筋構(gòu)造的區(qū)別,通過識圖的訓(xùn)練提高實(shí)踐能力,增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以適應(yīng)現(xiàn)代社會對應(yīng)用型人才的需求。
3.教學(xué)方法改革措施
在教學(xué)方法和手段上,改變傳統(tǒng)教學(xué)模式,突出實(shí)踐性,通過引入實(shí)際工程案例教學(xué)、事故案例教學(xué)、多媒體教學(xué)、課堂教學(xué)+現(xiàn)場教學(xué)等豐富的教學(xué)手段,使專業(yè)知識立體化呈現(xiàn)給學(xué)生。
為增強(qiáng)學(xué)生工程意識、提高學(xué)生工程實(shí)踐能力,在新構(gòu)建的教學(xué)體系中加大實(shí)踐教學(xué)的比重,以提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力,使應(yīng)用型人才培養(yǎng)真正實(shí)現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)、實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展[3]。除認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)外,為增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力,在理論知識的講授過程中,穿插進(jìn)行課堂外教學(xué),例如結(jié)合學(xué)校“卓越土木工程師實(shí)踐教學(xué)基地”的橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)體模型進(jìn)行現(xiàn)場講解,結(jié)合施工圖紙讓學(xué)生了解連續(xù)梁橋采用懸臂施工法的構(gòu)造和配筋特點(diǎn)、熟悉預(yù)應(yīng)力材料及設(shè)備等,甚至讓學(xué)生親自體驗(yàn)綁扎鋼筋、澆筑混凝土等,
有如親臨施工現(xiàn)場,有助于其對理論知識的理解。
當(dāng)前一些國家級、省級及高校組織舉辦的結(jié)構(gòu)模型競賽活動對專業(yè)課教學(xué)有促進(jìn)作用,可以作為橋梁工程教學(xué)中一種開放的實(shí)踐環(huán)節(jié)[4]。學(xué)校每年定期舉辦結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)競賽,并多次組織學(xué)生參加省級、中南地區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽。在2015年舉辦的“中辰杯”中南地區(qū)第四屆大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽中,由學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)計(jì)算并制作的橋梁結(jié)構(gòu)模型承受住了荷載考驗(yàn),獲得二等獎。類似的活動對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和實(shí)踐能力的提高有促進(jìn)作用,對教師的實(shí)踐教學(xué)水平的提高亦有促進(jìn)作用。
(二)路基路面工程課程改革措施
路基路面工程是土木工程專業(yè)路橋方向的一門專業(yè)必修課。設(shè)有理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和上機(jī)三大環(huán)節(jié),特點(diǎn)是知識點(diǎn)繁雜、難度大,與前期多門專業(yè)基礎(chǔ)課聯(lián)系緊密,同時對后期的施工課程有重要影響。
對于該課程的教學(xué)改革,除了對理論教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行知識點(diǎn)梳理以外,重點(diǎn)對實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革,以實(shí)驗(yàn)室為基地,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)大綱要求中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)部分教學(xué),并通過增加新型演示性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,豐富學(xué)生的工程實(shí)踐觀。研究該課程的考試環(huán)節(jié),建立適應(yīng)課程需要的新型考試形式。
該課程理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合,尤其重視學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。大多數(shù)院校將教學(xué)內(nèi)容體系分為理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)兩部分,制作可視化操作模型,并輔之以圖片、視頻等教學(xué)手段,在有限的課時中盡可能地增加課堂教學(xué)的信息量,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,讓其有一定的感性認(rèn)識[5]。然而看似立體的圖片和視頻展示,卻不能完全達(dá)到路基路面實(shí)體結(jié)構(gòu)帶給學(xué)生的視覺沖擊。為此,學(xué)校在土木工程專業(yè) “專業(yè)綜合改革試點(diǎn)”項(xiàng)目下的“卓越土木工程師實(shí)踐教學(xué)基地”建設(shè)時,特開辟路基路面工程專區(qū),設(shè)置一批與施工現(xiàn)場高度一致的路基路面模型和材料設(shè)備,提供給學(xué)生參觀學(xué)習(xí)。
(三)橋梁施工、道路施工和橋梁電算、道路CAD課程改革措施
這些課程分別為以施工企業(yè)和設(shè)計(jì)企業(yè)為就業(yè)去向的學(xué)生設(shè)置,致力于提高其專業(yè)核心能力中的“設(shè)計(jì)基本能力”和“施工基本能力”。前者偏重施工,僅靠課堂上的理論教學(xué)不足以滿足學(xué)生對施工知識的學(xué)習(xí)要求,需進(jìn)行教學(xué)方法、手段上的改進(jìn)。施工類課程在教學(xué)內(nèi)容上以工程實(shí)例和施工圖紙為載體,理論知識由實(shí)際案例引出,加強(qiáng)學(xué)生識圖能力培養(yǎng)的同時,讓其積累工程經(jīng)驗(yàn),提高就業(yè)競爭力。后者以緯地、橋梁博士和MIDAS等市場上常用的設(shè)計(jì)軟件為工具,以建成的各類型道路、橋梁實(shí)際設(shè)計(jì)案例為向?qū)В箤W(xué)生具備常規(guī)道橋設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用能力。
(四) 課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)改革措施
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分,然而由于種種原因,這一教學(xué)環(huán)節(jié)僅流于形式,畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量急劇下滑,學(xué)生未能通過畢業(yè)設(shè)計(jì)真正提高實(shí)踐能力,嚴(yán)重影響了人才培養(yǎng)的質(zhì)量[6]。
為解決這一共性問題,利用學(xué)校所在城市擁有多家大型設(shè)計(jì)、施工企業(yè)這一有利條件,將企業(yè)的實(shí)際工程引入設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),真題真做,突出面向工程實(shí)際的主旨。
同時,本環(huán)節(jié)還致力于使課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)形成由淺入深、循序漸進(jìn)的關(guān)聯(lián)體,改變原來實(shí)踐環(huán)節(jié)獨(dú)立分離的局面。以橋梁方向?yàn)槔?,課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)按“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)—預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)”或“簡支體系—連續(xù)體系”兩種方案進(jìn)行關(guān)聯(lián)性規(guī)劃。
另外,學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間還要忙于考研或就業(yè)實(shí)習(xí)等工作,難以專心做設(shè)計(jì)。若能將課程設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的演練,按畢業(yè)設(shè)計(jì)的深度來要求課程設(shè)計(jì),則學(xué)生在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)時,由于對設(shè)計(jì)內(nèi)容已十分熟悉,論文質(zhì)量上有所保障,不至于因時間不足而降低標(biāo)準(zhǔn)。
為提供更好的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo),2013年初,學(xué)校已建成功能全面的土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)站,涵蓋結(jié)構(gòu)工程、道路工程、橋梁工程三方向。網(wǎng)站內(nèi)容包括相關(guān)專業(yè)技術(shù)規(guī)范、設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、優(yōu)秀范例等,并設(shè)置互動師生平臺、網(wǎng)上答疑等功能。該網(wǎng)站已用于學(xué)校近兩屆學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì),符合畢業(yè)階段學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),效果良好。
三、 結(jié)語
通過一系列的整合優(yōu)化措施,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段,建立面向工程實(shí)際的道橋課程體系,使其與社會需求和就業(yè)趨勢掛鉤;優(yōu)化實(shí)踐環(huán)節(jié),在實(shí)踐中加強(qiáng)理論基礎(chǔ)教學(xué),圍繞土木工程專業(yè)的核心能力中的“設(shè)計(jì)基本能力”和“施工基本能力”,提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力;優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、提升人才培養(yǎng)水平,一方面順應(yīng)國家“大土木”的方針和“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃,另一方面培養(yǎng)和鍛煉專業(yè)教師隊(duì)伍,提高其專業(yè)素養(yǎng),適應(yīng)高校對“雙師型”人才的需求。參考文獻(xiàn):
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