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中圖分類號:G712 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2012)33-0090-03
隨著我國公路建設(shè)的快速發(fā)展,橋梁建設(shè)數(shù)量和規(guī)模不斷增加。2012年3月22日,交通運輸部新聞發(fā)言人何建中分析指出,我國國家高速公路網(wǎng)目前還有將近40%的路段沒有建成:國家批準的8.6萬公里的國家高速公路網(wǎng),目前只完成了5.87萬公里;規(guī)劃的34條主線,目前只有京哈、京港澳等7條線實現(xiàn)全線貫通,省際之間的斷頭路還有6000多公里。從發(fā)展需求來看,至少還需要10年的集中建設(shè)時期,才能夠比較好地適應(yīng)適度超前的原則和經(jīng)濟社會發(fā)展的需求。
面對如此巨大的公路工程建設(shè)規(guī)模,需要大量既有理論知識又有實際能力的道路橋梁工程專業(yè)技術(shù)人才作為支撐。在這樣的背景下,南京交通職業(yè)技術(shù)學院路橋工程系對道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)中原開設(shè)的橋梁施工技術(shù)課程進行了改革嘗試,主要是圍繞培養(yǎng)學生高素質(zhì)技能型人才這一高等職業(yè)教育目標,對橋梁施工技術(shù)的教學模式進行認真的思考和探索。本文根據(jù)這兩年來對該門課程的教學改革的實際情況,從提高橋梁施工技術(shù)的教學質(zhì)量和效果的角度,對教學模式進行探討。
1 圖文并茂的多媒體教學
橋梁施工技術(shù)教學過程與工程實際施工聯(lián)系非常緊密,橋梁常用的設(shè)備及施工過程很難在短時間內(nèi)用板書形式在黑板上表示出來,同時學生由于沒有現(xiàn)場實際施工的經(jīng)驗,對橋梁施工過程沒有立體的認識,所以即使教師費時費力在黑板上畫出相關(guān)圖形,學生也較難理解其中意義。因此,要求在本門課程之前的橋梁結(jié)構(gòu)與識圖教學中要加強對橋梁的認知實習,讓學生能在空間上對橋梁的各個組成部分有深刻的認識。這樣在進行橋梁施工技術(shù)學習過程中就比較容易建立立體的概念。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用多媒體教學,由于多媒體教學可以將現(xiàn)場圖片、建模圖片、錄像、動畫直觀地體現(xiàn)在學生眼前,在很大程度上解決了學生對學習施工過程比較抽象和難以理解這一問題。
采用多媒體課件,用動畫的形式來演示樁基施工、架橋機工作等過程,學生感覺很新奇,注意力集中,學習興趣高且學習效果很好,同時學生對橋梁施工過程也有了較直觀的認識和理解。一些需要展示內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況,通過建模合成圖片,使學生能夠直觀地看到結(jié)構(gòu)內(nèi)部的情況,加深認識的同時也大大縮短教學時間,改善教學效果。
多媒體教學的應(yīng)用,使過去書本中比較抽象難以講解的內(nèi)容可以讓學生在課堂有限的時間內(nèi)建立直觀的認識,同時增加部分趣味圖片和動畫,使學生在學習中覺到學習橋梁施工技術(shù)課程是一個輕松加愉快的過程。同樣的教學內(nèi)容在采用多媒體教學后可以在更短的時間內(nèi)學習掌握,這樣就極大地提高了教學效率,在有限的課程時間可以讓學生接觸到更多的知識。
總之,多媒體教學方法的使用使原本有些抽象、枯燥甚至略顯乏味的知識點變得更加有趣和生動,提高了學生學習的積極性,增強了課堂互動。多媒體教學方法的引入,改變了教學形式,并使整個教學效果得到很大的增強。
2 熱情主動的互動式教學
舊的教學模式為教師講學生聽,教師忙于完成教學任務(wù),學生忙于記聽課筆記,教師講什么學生就記什么,大部分學生很少動腦筋去問一問為什么,甚至對教師的口誤也當作真理進行記錄和學習。學習處于被動接受狀態(tài),缺少主觀能動性,學習熱情不高,學習效果較差,創(chuàng)新性思維和實際動手能力得不到鍛煉。學生在上課前不預(yù)習課后不復(fù)習,就等著期末復(fù)習時劃重點,所以這樣的學習方式學生只是教條地死記硬背,學生的實際能力并沒有得到提高。
針對這種狀況,在學習過程中采用互動式教學。強調(diào)課堂上的師生互動,要求學生在上課前對本次課待講內(nèi)容要先進行預(yù)習和必要的拓展學習,這樣對課堂上教師提出的問題才能進行互動交流。在教學過程中教師會在課程講解的過程中穿插一些提問,對于回答不出來的學生允許其求助于同學,或與周邊的同學討論后回答,這樣就會調(diào)動所有學生的注意力和積極性來參與到問題的解決過程中來。而且對于多次回答不出問題的學生來說,他也不會感到有壓力,無論是課前預(yù)習還是課堂上聽講的認真程度都大大得到提高。通過鼓勵學生發(fā)表自己的觀點,不管學生的觀點是對還是錯都加以鼓勵,激發(fā)學生學習的主動性,營造一種輕松的課堂氣氛,通過師生自由的交流,提高學生對橋梁施工技術(shù)的認識,這就提高了學生學習的積極性和在課堂中的參與度,鍛煉了學生主動思維的學習慣,同時也提高了學生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。
3 系統(tǒng)全面的案例教學
工程案例教學是橋梁施工技術(shù)教學過程中重要的一環(huán)。結(jié)合教學的不同階段,在一個單元或項目教學完成后,通過真實工程案例對已學習過的專業(yè)知識時行綜合性應(yīng)用檢驗,加深學生對知識的掌握,同時也進一步鍛煉其發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。在工程案例教學過程中,結(jié)合階段教學進度選取有代表性的案例,教師布置一些教學內(nèi)容相關(guān)的問題讓學生分組對案例進行討論并得出結(jié)論,先是組內(nèi)討論,然后是組間討論,這樣在相互的討論和交流中加深認識和理解。由于橋梁施工技術(shù)教學內(nèi)容比較豐富,因此,教師根據(jù)不同階段的教學內(nèi)容,為學生尋找代表性的真實工程實例作為教學內(nèi)容。目前主要是選取南京周邊有代表性的橋梁施工案例進行教學,結(jié)合后期的實踐教學環(huán)節(jié),讓學生在實踐教學中能夠?qū)嵉貙Π咐虒W中的橋梁進行學習,加深對這一橋型的認識。
4 真實高效的實踐教學
實踐教學是學生在學習了一定的理論知識的基礎(chǔ)上對施工現(xiàn)場的實際施工過程進行認識和學習的過程,是理論知識與實踐相聯(lián)系的重要途徑,是學中做、做中學的體現(xiàn)。橋梁施工技術(shù)具有工程規(guī)模較大、工序多且復(fù)雜、現(xiàn)場雜亂、工期較長等特點,一兩周的實習時間常常很難參觀學習到橋梁施工的整個過程。由于實習時間和實習經(jīng)費原因,實習也不可能到較遠且有針對性的工地實習,使得有些實習變成認識性的實習,只能是走馬觀花,流于形式。
針對這種狀況,結(jié)合橋梁施工技術(shù)課程的特點,進行改革探索。1)建立校內(nèi)橋梁仿真實訓(xùn)室和校內(nèi)橋梁綜合實訓(xùn)基地,使學生不出校門即可完成對道路和橋梁施工中常規(guī)的道路和橋梁的實習任務(wù)。2)建立學校周邊的校外實訓(xùn)基地。校外實訓(xùn)基地在建設(shè)之初就考慮到學生實習的特殊要求——需要距離近、施工規(guī)范的工地進行實習,在校外實訓(xùn)教學基地建設(shè)方面,充分利用地域位置,與南京城投集團、南京交通控股集團等在南京路橋施工領(lǐng)域規(guī)模較大的業(yè)主單位建立合作關(guān)系,以便學生能夠到其南京周邊的施工現(xiàn)場進行現(xiàn)場實習。3)在實踐教學師資隊伍方面,學院聘請校外緊密型實訓(xùn)基地的實踐經(jīng)驗豐富、專業(yè)技術(shù)水平高的高級工程師和專家參與指導(dǎo)學生實踐,保證整個實踐教學環(huán)節(jié)的質(zhì)量。4)實行雙導(dǎo)師指導(dǎo)制度。在聘請校外指導(dǎo)教師的同時,安排校內(nèi)有過企業(yè)一線施工經(jīng)驗的教師對學生進行指導(dǎo),校內(nèi)、校外教師共同指導(dǎo)學生。雙導(dǎo)師的對口指導(dǎo)與培養(yǎng),可以使兩位指導(dǎo)教師實現(xiàn)優(yōu)勢互補,拓展學生的知識面,同時可以使學生在課上、課下隨時通過不同的途徑向校內(nèi)外指導(dǎo)教師進行請教,高質(zhì)量地完成規(guī)定的學習與實踐任務(wù)。
5 平等友好的師生溝通
當前學生接受信息的渠道較多,思維活躍,對于生活及學習中所遇到的問題有自己理性的認識和想法。在教學過程中應(yīng)注意觀察不同學生對橋梁施工技術(shù)這門課的不同認識:有一部分學生認為橋梁施工現(xiàn)場條件比較臟、較危險、施工環(huán)境惡劣、工作艱苦,今后不打算從事路橋施工方面的工作,其學習目的通常以完成學習任務(wù)為主,能通過考試、拿到學分,因此對橋梁施工技術(shù)的學習興趣較低;部分學生對橋梁施工技術(shù)有極大的興趣,并表示今后將以橋梁施工作為自己的首選就業(yè)崗位;少部分學生對該課程不夠重視,認為課堂上不認真聽講沒關(guān)系,下課后通過自己學習或者考前的突擊能夠趕回來。
針對一些學生錯誤的學習態(tài)度,利用課間和課余時間,主動與學生交流,聽聽他們的想法,及時指出他們在認識上的誤區(qū),指出橋梁施工技術(shù)這門課的特點和特殊性,強調(diào)課堂認真聽講的重要性,幫助學生端正學習態(tài)度,提高學習積極性。對于那些對橋梁施工技術(shù)有濃厚學習興趣的學生,則積極引導(dǎo),鼓勵他們把專業(yè)基礎(chǔ)理論知識掌握好,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。
6 緊貼前沿的教師實踐
橋梁施工技術(shù)是實踐性很強的課程,如果教師只是對著書本講解,學生會感到所學內(nèi)容比較枯燥,很難激發(fā)學習興趣。同時橋梁施工技術(shù)發(fā)展十分迅速,新技術(shù)、新工藝、新材料、新方法層出不窮。在進行傳統(tǒng)橋梁施工技術(shù)內(nèi)容教學的基礎(chǔ)上,應(yīng)將施工現(xiàn)場實際應(yīng)用的“四新”內(nèi)容及時引入課堂教學中,這不僅能夠激發(fā)學生的學習興趣,同時能培養(yǎng)學生獨立思考和創(chuàng)新的精神,更重要的是使學生了解到本門學科發(fā)展的前沿,做到教學與就業(yè)崗位知識能力目標相一致,達到“零距離”上崗。同時使學生擴展視野,擴大知識面和學習思路,培養(yǎng)和鍛煉學生的科研意識和創(chuàng)新能力。
而要想了解施工一線的具體技術(shù)應(yīng)用情況,最直接的方法就是教師通過假期下企業(yè)實踐活動,獲得橋梁施工技術(shù)的新知識,提高教師自身綜合素質(zhì),開闊視野,加深對橋梁施工技術(shù)教學內(nèi)容的理解。同時,將平時接觸到的科研成果與探索體會融入教學中,提高教學的理論水平起點,深化教學內(nèi)容,使課程教學跟上橋梁施工技術(shù)學科新進展的步伐,并緊密聯(lián)系施工一線的實際施工情況,促進教學和科研水平的提高。
7 結(jié)束語
隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的進一步快速發(fā)展,橋梁工程建設(shè)的投資規(guī)模和數(shù)量將不斷增加,這將迫切需要大量的橋梁施工和管理等方面的高級技能人才。橋梁施工技術(shù)作為道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)群的主干課程之一,積極探索科學合理、高效可行的教學方法和手段,對于激發(fā)廣大熱愛路橋施工的學生的學習主動性、改善教學效果及促進高技能人才的培養(yǎng),都有重要意義。
參與文獻
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[關(guān)鍵詞] 高職教育;“橋梁工程施工技術(shù)”課程;實訓(xùn)教學
[DOI] 10.13939/ki.zgsc.2016.28.218
1 實訓(xùn)教學環(huán)節(jié)的重要作用
課程的實訓(xùn)環(huán)節(jié)一直是高職教育的一個重要教學內(nèi)容,如何安排實訓(xùn)內(nèi)容,并進行科學的開展是提高實訓(xùn)教學成效的重要保證。
總體來說,實訓(xùn)環(huán)節(jié)在教學中的作用主要有以下幾個方面:
(1)激發(fā)學生的動手能力,引發(fā)學生的學習興趣。
(2)培養(yǎng)學生分析問題,解決問題的能力。實訓(xùn)環(huán)節(jié)在設(shè)置時,都是帶著學習任務(wù)進行的。在任務(wù)面前,學生們?yōu)榱私鉀Q它,通常會采取各種應(yīng)對措施,如找各種資料,設(shè)計規(guī)范、施工規(guī)范、視頻資料等,然后進行分析,找到解決問題的辦法。在實訓(xùn)環(huán)節(jié)的進行過程中,學生們通過自己動手尋求答案,增加了學生自主學習的興趣和自信心,培養(yǎng)了他們分析問題和解決問題的能力。從教學角度來說,動手做獲得的效果也遠比老師講要來得好。
(3)實訓(xùn)教學培養(yǎng)了學生們的團體合作精神,提高學生學習的主觀能動性。對于一些實操性的實訓(xùn)內(nèi)容,如搭設(shè)腳手架項目,必須要小組成員共同努力,協(xié)同工作才能完成。通過實訓(xùn)培養(yǎng)學生們的團體意識,合作精神,以及不怕吃苦的精神等,這些非專業(yè)素質(zhì)能力的培養(yǎng)對今后的工作也是極其有利的。
“橋梁工程施工技術(shù)”課程,作為道橋工程技術(shù)專業(yè)的一門應(yīng)用型核心課程,在專業(yè)課程中起著舉足輕重的作用,在教學過程中更應(yīng)抓好實訓(xùn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用,發(fā)揮其作用,推動教學的進行。
2 實訓(xùn)環(huán)節(jié)的類型分析
2.1 室內(nèi)設(shè)計型實訓(xùn)
“橋梁工程施工技術(shù)”課程為一門應(yīng)用型專業(yè)課程,但教學內(nèi)容上還是存在大量理論教學內(nèi)容,這些內(nèi)容相應(yīng)的實訓(xùn)項目可在室內(nèi)進行。如各種橋梁結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的學習,這些內(nèi)容要求學生掌握一定的讀圖能力和工程量計算能力。另外,還可根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)、地域環(huán)境特點等,要求學生進行橋梁施工方案設(shè)計等。這些實訓(xùn)內(nèi)容,只需在室內(nèi),給出特定的橋梁圖紙及其他設(shè)定條件即可進行。
2.2 室外操作型實訓(xùn)
“橋梁工程施工技術(shù)”課程中還有大量的設(shè)計橋梁施工的內(nèi)容,如施工放樣、工藝流程的學習,質(zhì)量檢測等內(nèi)容,僅給出圖紙也是無法完成的,必須到實際的施工現(xiàn)場,結(jié)合具體的工程實體來進行。當然,如模板的設(shè)計及拼裝;支架及腳手架的設(shè)計及搭設(shè);混凝土的攪拌、振搗、養(yǎng)護等內(nèi)容也可在實訓(xùn)室內(nèi)進行,但這需要學校有配套的綜合實訓(xùn)室才能進行。
3 實訓(xùn)教學項目的設(shè)計與實施
3.1 實訓(xùn)教學項目的設(shè)計
課程的教學一定要切合橋梁建筑市場的能力需求來進行,在教學上應(yīng)該與時俱進,多講新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料、新方法等,而對市場逐漸淘汰的施工方法、工藝等,則可少講或不講,在實訓(xùn)教學項目的設(shè)計上也應(yīng)符合此要求。因此,課程實訓(xùn)項目在內(nèi)容設(shè)計上,教師應(yīng)精心挑選題目進行設(shè)計,以便將實訓(xùn)所獲能較多地應(yīng)用于實際工程。
根據(jù)橋梁建設(shè)市場的需求,對用人要求有識圖、算量、放樣、施工管理、質(zhì)量檢測等技能。根據(jù)這些要求,分別進行實訓(xùn)教學項目的設(shè)計。
在課程教學中,可以進行的實訓(xùn)項目主要包括以下幾種:
(1)結(jié)合具體橋梁構(gòu)造圖(如板橋的梁板構(gòu)造圖,輕型橋墩構(gòu)造圖或重力式橋臺構(gòu)造圖等),進行工程量的計算。要求學生正確計算混凝土、鋼筋、砌體等工程量,以考核學生的識圖、工程量計算能力。
(2)結(jié)合具體上部結(jié)構(gòu)布置圖(如一定跨徑和寬度的梁橋或拱橋結(jié)構(gòu)布置圖),進行模板、支架的計算及設(shè)計,或進行橋跨結(jié)構(gòu)施工方案設(shè)計。前者要求學生能掌握模板、支架荷載計算方法,并能進行模板和支架結(jié)構(gòu)設(shè)計,并完成模板的拼裝,支架的搭設(shè)及拆除等工作。后者要求學生能掌握橋梁的各種施工方法,并在不同外部條件下靈活選用適宜的施工方法。
(3) 結(jié)合具體鋼筋結(jié)構(gòu)圖,進行梁體鋼筋綁扎任務(wù)。要求學生能正確識讀鋼筋結(jié)構(gòu)圖,正確計算鋼筋下料長度,熟悉梁體的鋼筋構(gòu)造,并完成鋼筋骨架的綁扎任務(wù)。
(4)結(jié)合具體橋梁施工項目,進行橋梁結(jié)構(gòu)的施工放樣,施工過程管理控制及成品質(zhì)量檢測等。要求學生具有橋梁放樣能力,基本的施工管理能力,并熟悉橋梁各部位的檢測要點,檢測方法及質(zhì)量標準等。此實訓(xùn)任務(wù)相對來說最難完成,因為橋梁工程總是不斷完成的,要找到一個符合學生實訓(xùn)項目難度,并具可操作性的項目實體對教學來說是一大難題。若有配套的實訓(xùn)建設(shè)基地,能夠不間斷提供工程實體供學生進行實踐操作則是最好的。
3.2 實訓(xùn)教學項目的實施
以“鋼管扣件式腳手架搭設(shè)實訓(xùn)項目”為例,介紹實訓(xùn)項目的實施步驟。
首先,由教師寫出內(nèi)容翔實可行的實訓(xùn)項目任務(wù)書和指導(dǎo)書,這是實訓(xùn)項目能順利實施的前提和保證。任務(wù)書應(yīng)寫明實訓(xùn)目的,內(nèi)容,要求,提交成果,考核方法等。指導(dǎo)書應(yīng)寫明實訓(xùn)的具體操作步驟,操作要點,應(yīng)注意事項等。
其次,在任務(wù)實施前,教師需將實訓(xùn)任務(wù)書和指導(dǎo)書下發(fā)給學生,進行任務(wù)交底和安全交底,將實訓(xùn)的目的、內(nèi)容、要求、考評方法等一并交代給學生,確保每位學生能明確自己的實訓(xùn)任務(wù),操作步驟和要點,以及操作的注意事項、安全問題等。
再次,要求學生按照實訓(xùn)任務(wù)書做一定的相關(guān)準備。例如:學習《腳手架搭設(shè)的構(gòu)造規(guī)范》《腳手架安全技術(shù)規(guī)范》知識,進行腳手架構(gòu)造圖設(shè)計,繪出腳手架構(gòu)造詳圖等。
最后,指導(dǎo)學生進行腳手架的搭設(shè)和拆除。腳手架搭設(shè)和完成后,還要分別組織學生對搭設(shè)過程和拆除過程進行總結(jié),找出不足之處,并將正確做法進行總結(jié)和積累,以便今后使用。
“鋼管扣件式腳手架搭設(shè)實訓(xùn)項目”按照上述方法進行操作后,在學生中取得一定好評,感覺受益頗多。通過學生自己動手,掌握了扣件的類型及使用方法,學習了腳手架的構(gòu)造要求,搭設(shè)要點及安全技術(shù)。通過該實訓(xùn)項目,同學們之間建立了良好的協(xié)同工作氛圍。在實訓(xùn)項目完成后,同學們也對自己的成果進行分析,找到其中的問題和不足,以及解決和避免辦法等。
4 實訓(xùn)教學項目的評價
實訓(xùn)的評價方法采用自評、同學之間互評和教師評價三者相結(jié)合,綜合得分。
學生在完成實訓(xùn)后,對自己的成果進行評價,總結(jié)自己成功和不足之處,形成總結(jié)意見。然后,同學們之間互評。通過學生們的討論交流,得出結(jié)論,對于該實訓(xùn)項目應(yīng)如何操作才能做得更好。最后,由老師對結(jié)果進行總結(jié)評價,并給出成績。
實訓(xùn)成果的評價是實訓(xùn)教學的一個重要內(nèi)容,一定要從實訓(xùn)過程中有所反思,有所體會,并從中總結(jié)出經(jīng)驗,才能有所收獲,才能達到本次實訓(xùn)的最終目的。
1.將已學基礎(chǔ)課程系統(tǒng)化,與專業(yè)課程相互融合橋梁工程是一門專業(yè)課程,需要很多基礎(chǔ)課程的支撐,如結(jié)構(gòu)力學、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、建筑材料等等。要調(diào)動學生對該課程主動學習的積極性,提高學習實效,必須首先將此類基礎(chǔ)知識進行梳理,使其系統(tǒng)化。在教學時也應(yīng)精心設(shè)計各個教學內(nèi)容的講授方法,使專業(yè)課與基礎(chǔ)課的知識點融合起來,幫助學生了解基礎(chǔ)課程與橋梁工程課程的聯(lián)系,而且在以后的學習中遇到問題時也能獨立解決問題。將基礎(chǔ)知識融入專業(yè)課程教學中,還提高了學習實效,促進學生主動學習。結(jié)構(gòu)力學課程講授的是簡化的結(jié)構(gòu)受力圖式在各種力的作用下的受力和變形,與實際結(jié)構(gòu)有很大的差別,很多學生很難將其與橋梁工程課程中的每種橋梁相聯(lián)系。因此講授橋梁工程課程概述中的橋梁分類時(橋梁分為梁式橋、拱式橋、剛架橋、懸索橋以及組合體系橋梁5大體系)先展示各類橋梁照片,然后繪出每種橋型的簡化受力圖式,再在相同位置作用豎向力,分析其支點反力和截面內(nèi)力,最后強調(diào)實際的每類橋梁與結(jié)構(gòu)力學課程中的各種受力結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系,使學生理解其中道理,同時也把自己原來學的結(jié)構(gòu)力學課程中的抽象知識與實體橋梁工程相聯(lián)系,將理論與實際結(jié)合起來。
2.精心設(shè)計教學課題要提高學習實效,激發(fā)學生的學習主動性、積極性,討論題目的選擇非常重要。筆者認為應(yīng)該重點關(guān)注以下四點:學生感興趣的課題;教材的重點難點;實際的工程事件;結(jié)合學生專業(yè)情況。精心設(shè)計教學討論課題,使學生有興趣參與討論,也有能力分析解決問題。在橋梁工程課程教學中,由于缺乏工地實踐經(jīng)驗,各種橋梁施工方法是學生較難理解的知識。現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上各種橋梁施工圖片、視頻很多,可選取一種橋梁施工方法如較難理解的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)ΨQ懸臂施工法,布置題目和問題:對稱懸臂施工法的適用場合;對稱懸臂施工法的構(gòu)造組成;對稱懸臂施工法施工工序;對稱懸臂施工法如何行走。推薦制作較好的施工視頻,讓學生在課外帶著題目自學,然后課堂組織討論其中未理解的問題,以此引導(dǎo)學生積極思考,在討論中互幫互助,最終解決問題。
3.各種有效的課堂討論方法的綜合應(yīng)用組織課堂討論時,必須考慮討論的實效性,最初可以采取學生與教師討論的方法,請學習比較積極的學生如學習委員等先參與,再帶動其他學生參加,后期也可采用學生分小組自己討論的方法,力求滿意的效果。根據(jù)實施情況,改進課堂討論方法由于學生已習慣了填鴨式教學,最初的課堂討論效果也許并不太好,很容易出現(xiàn)冷場,教師必須適時針對討論時出現(xiàn)的問題和情況做出課題和方法的調(diào)整。方法如下:一是改進課堂討論方法。學生之間的討論、學生與教師的討論或?qū)W生與專家的討論可輪換進行。二是提高學生參與的積極性,優(yōu)化課堂討論形式,可以是全班討論、小組討論,也可以同桌之間進行討論。無論選擇哪種討論方式,教師都要及時關(guān)注學生參與的范圍,力求做到人人參與。同時,討論過程中要及時歸納小結(jié),對學生的不同見解進行歸類分析,糾正錯誤認識,肯定合理意見,保護學生的積極性。三是加強教師在討論中的指導(dǎo)和調(diào)控作用,不要讓討論無序和漫無目的地進行。教師以“平等中的首席”身份參與到學生的討論中,及時了解學生的實際情況,分析學生的發(fā)言,適時提出學生尚未覺察或需要進一步深入思考的問題;對討論中有爭執(zhí)的重要問題要及時有效地引導(dǎo)和解決,使課堂討論順利開展,取得實效。
二、結(jié)語
【關(guān)鍵詞】橋梁工程 多媒體 探討 實踐
一、多媒體輔助《橋梁工程》課程教學的必要性
《橋梁工程》課程是走進橋梁世界的入門課,大部分中職學生在初學時頭腦中未完全形成“橋梁”的概念,空間想象力不足,因此對橋梁的整體結(jié)構(gòu)缺乏感性認識。在實際教學過程中發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的教學方法使學生在理解橋梁的構(gòu)造原理和施工要點時難度較大。橋梁構(gòu)造知識是經(jīng)人們長期實踐經(jīng)驗積累與力學理論分析的結(jié)果,而傳統(tǒng)的教學方法比較適合于力學分析、公式推導(dǎo)。對于很多橋梁的施工方法及施工工藝的教學僅通過文字或靜態(tài)圖片的講解效果不佳,如果能在施工現(xiàn)場進行講解則效果顯著。然而,橋梁施工的長周期及多形式使得現(xiàn)場教學的組織比較困難,這種現(xiàn)狀勢必使理論教學與工程實踐相脫節(jié),大大影響了教學效果和質(zhì)量。但是,一旦運用工程圖片、施工動畫和視頻制作的多媒體課件輔助教學,就能將橋梁構(gòu)造與施工方面的內(nèi)容反映得形象直觀、生動逼真,這不僅降低了學生的學習難度,而且還調(diào)動了他們學習的積極性。因此,運用豐富的圖文和影音資料制作多媒體課件來彌補中職《橋梁工程》課程實踐教學環(huán)節(jié)的不足是十分必要的。
二、多媒體輔助《橋梁工程》實際教學的效果初探
多媒體課件注重圖文并茂,筆者根據(jù)不同授課階段分別制作了多媒體課件輔助教學,并取得了較好的教學效果。例如:在運用多媒體課件講授橋梁建筑概況的過程中,向?qū)W生展示大量源于世界各國具有代表性的橋梁圖片,發(fā)現(xiàn)學生在欣賞這些精美的橋梁圖片后興趣大增,不僅活躍了課堂氣氛而且使學生對各類橋型產(chǎn)生了深刻的印象,為后續(xù)內(nèi)容的學習奠定了基礎(chǔ)。又例如:在講解T型簡支梁橋主梁構(gòu)造特點時,在課件中向?qū)W生展示T梁結(jié)構(gòu)示意圖,然后對照該圖跟學生分析T型梁橋的梁肋、翼板、橫隔梁、馬蹄形加寬以及加寬漸變段等細部構(gòu)造知識,發(fā)現(xiàn)大部分學生能夠較快地掌握。再如:向?qū)W生展示預(yù)制簡支梁橋施工過程動畫,每一施工步驟都配有相應(yīng)的文字說明,對簡支 T 梁橋的吊裝成橋過程表達得十分清楚,這不僅節(jié)省了授課時間,而且促進了學生的理解,提高了教學效率。施工視頻能反映施工現(xiàn)場橋梁的建造過程,筆者在講授裝配式混凝土簡支T型梁橋時,除了介紹國內(nèi)一些很好的案例外,還給學生播放了同濟大學橋梁工程系與電教中心聯(lián)合制作的裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁橋施工工藝(后張法)的影音文件,從架設(shè)模板、綁扎鋼筋到澆筑混凝土、張拉預(yù)應(yīng)力筋,以及最后的養(yǎng)生整個過程,都讓學生有身臨其境般的感受,學生觀后很快熟悉了施工中所有的機具、施工工藝及流程等,教學效果不遜于施工現(xiàn)場參觀。
三、注重《橋梁工程》課程多媒體課件的整合與優(yōu)化
中職《橋梁工程》課程與《結(jié)構(gòu)力學》《工程地質(zhì)與橋涵文》 《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》《基礎(chǔ)工程》這幾門先行課程是相互影響、互動有序的,其相互之間構(gòu)成了完整教學內(nèi)容的有機整體。但一直以來,這幾門課程的教學自成一體,教學內(nèi)容缺乏整體優(yōu)化,造成課程與課程之間部分內(nèi)容脫節(jié),使學生綜合運用所學知識分析問題、 解決問題的能力得不到強化,以致畢業(yè)生走上工作崗位后不能很快地適應(yīng)市場變化和工程開發(fā)的需要。例如,筆者在講解橋梁墩臺這一章節(jié)的時候不僅給學生播放了各種橋梁墩臺的圖片及其施工視頻,還添加了《基礎(chǔ)工程》課程中關(guān)于鉆孔灌注樁施工、水中圍堰施工的動畫,這將橋梁的整個下部結(jié)構(gòu)的施工有機地結(jié)合起來,形成了一個完整的施工過程,再適時地給學生提示、講解,發(fā)現(xiàn)學生也能夠很快地將之前所學的專業(yè)基礎(chǔ)課程融會貫通起來,效果良好。因此,制作橋梁工程多媒體教學課件時應(yīng)重新制訂橋梁工程系列結(jié)構(gòu)類課程新的教學大綱,優(yōu)化教學內(nèi)容與學時安排,尤其是關(guān)于橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算方面內(nèi)容在多媒體課件中還可做適當刪減,使橋梁工程多媒體課件達到真正優(yōu)化的目的。
四、結(jié)束語
《橋梁工程》課程所講授的內(nèi)容具有較強的直觀性,傳統(tǒng)的教學方法往往不形象、不直接,容易導(dǎo)致理論與實踐脫節(jié),而且有些專業(yè)術(shù)語、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、施工方法的講解很枯燥、很抽象,也很難激發(fā)學生的學習興趣。在講授理論知識時多與工程實際相結(jié)合,并運用好多媒體輔助中職《橋梁工程》課程教學,從而激發(fā)學生學習的積極性、主動性和創(chuàng)造性,提高教學質(zhì)量。
【參考資料】
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關(guān)鍵詞:橋梁工程;教學改革;CDIO;工程能力
作者簡介:梁曉飛(1978-),女,吉林九臺人,山東理工大學建筑工程學院,講師;師郡(1966-),男,山東淄博人,山東理工大學建筑工程學院,教授。(山東 淄博 255049)
基金項目:本文系山東理工大學校級教學研究項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)13-0114-02
根據(jù)高等學校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范的要求,高校要以強化工程實踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力為核心,重構(gòu)課程體系和優(yōu)化教學內(nèi)容。[1]“橋梁工程”課程作為道路與橋梁工程方向的專業(yè)核心課程,是一門實踐與理論并重的專業(yè)技術(shù)課,能體現(xiàn)材料力學、結(jié)構(gòu)力學、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理等專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課在橋梁工程中的綜合應(yīng)用,其教學效果將直接影響到人才的培養(yǎng)質(zhì)量,因此對其進行教學改革具有重要的現(xiàn)實意義。
CDIO是當前國內(nèi)外先進的教育教學理念,CDIO即構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)、運作(Operate),它注重學生工程基礎(chǔ)知識、實踐能力、團隊能力和工程系統(tǒng)能力的培養(yǎng)。[2-3]“橋梁工程”課程改革以CDIO工程教育理念和高等學校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范為指導(dǎo),整合課程體系、優(yōu)化教學內(nèi)容、改進教學方法、調(diào)整學生考核方式,使本課程教學適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要,為本專業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新能力強、適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需要的應(yīng)用型土木工程師搭建平臺。
一、課程教學改革背景
“橋梁工程”課程內(nèi)容多、概念多、構(gòu)造要求多、計算多、規(guī)范條文多、涉及到前期課程多,實踐性、綜合性強,學生在缺乏實際工程經(jīng)驗的情況下,難于掌握。教學形式單一,主要以灌輸式和知識傳授為主,忽視了學生在課程中的主體作用,使得學生缺乏自主學習的積極性。
受到“厚基礎(chǔ),寬口徑”人才培養(yǎng)理念的影響,學校開設(shè)的課程要求多樣化,重視自然科學知識和人文社會科學知識,突出英語教學和計算機技術(shù)應(yīng)用,因此,在專業(yè)總的授課學時不能變更的前提下,專業(yè)課程的授課學時就被大幅度精簡。鑒于授課學時有限,本課程的授課內(nèi)容著重講授簡支梁橋和拱橋的構(gòu)造與計算,對連續(xù)剛構(gòu)、鋼管混凝土拱橋、混凝土斜拉橋和懸索橋等大跨度橋梁則以簡介兼自學為主,這種授課安排與我國迅速發(fā)展的橋梁建設(shè)事業(yè)不相適應(yīng)。“橋梁工程”教學既要重視基本理論、基本方法和基本技能的培養(yǎng),更應(yīng)該重視新橋型、新技術(shù)、新材料和新方法在橋梁工程中的應(yīng)用。
長期以來,“橋梁工程”課程的教學模式主要是課堂教學+1周課程設(shè)計+2周生產(chǎn)實習。實習時間較短,學生在實習中多為靜態(tài)的參觀。因橋梁建設(shè)周期較長,認識實習只能了解其中的部分工程或某個工序,無法全面了解整個設(shè)計、施工過程,更無法參與其中,達到理論與實踐相結(jié)合的實習目的。對此,學生普遍反映所學的理論知識無法在生產(chǎn)實習中應(yīng)用,對于橋梁建設(shè)從設(shè)計到施工的全過程沒有清晰的思路。橋梁工程的課程設(shè)計在手算的前提下,設(shè)計的橋型被限定在混凝土簡支橋,這也顯然是遠遠落后于橋梁建設(shè)發(fā)展需求的。
二、教學改革思路
山東理工大學(以下簡稱“我校”)以往6屆道路與橋梁方向畢業(yè)的本科生就業(yè)情況如圖1所示,可以看出我校輸送出的學生接近80%在施工、監(jiān)理、管理等部門就業(yè),繼續(xù)深造學業(yè)和在設(shè)計單位工作的僅占17%。由此可知,“橋梁工程”課程的改革目標應(yīng)該集中在培養(yǎng)學生從事橋梁工程技術(shù)及管理工作的基本能力和社會急需的實踐能力上。其總體思路是以實際工程為背景,以工程技術(shù)為主線,改革課程體系、知識學習方式、考核方式和評價標準,加強實踐教學及能力培養(yǎng)方式等關(guān)鍵環(huán)節(jié),提高學生的工程意識和工程實踐能力,培養(yǎng)出創(chuàng)新能力強、適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需要的應(yīng)用型土木工程師。
三、課程改革的具體措施
1.基礎(chǔ)教學
選用國家規(guī)劃教材,以“精、寬、新”的理念整合教學內(nèi)容。精:以一種橋型的橋梁建設(shè)過程為主線,由點到面、深入淺出把繁雜的內(nèi)容講活、講透,使學生舉一反三,即可對其他結(jié)構(gòu)形式采用粗講。建立以“學生為主體,以教師為主導(dǎo)”的教學模式,將工程實例(最基礎(chǔ)的混凝土梁橋、拱橋)引入課程教學。通過實施一個完整的項目來組織教學活動,采用類似科學研究與實踐的方法,促進學生主動學習。具體做法是將5~6名學生分成一個小組,給每個小組下發(fā)一份既有實際工程的設(shè)計圖紙,抓住橋梁建設(shè)過程主線,講授橋梁設(shè)計基本原則、平縱橫斷面設(shè)計內(nèi)容、橋梁建設(shè)程序和方案比選、橋梁上的作用、橋面布置與構(gòu)造、上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算、支座、下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算和施工技術(shù)。對其他結(jié)構(gòu)類型橋梁則以課上簡介課下大作業(yè)的方式學習。寬:采用國家新標準《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG D62-2004)教學,對連續(xù)剛構(gòu)、鋼管混凝土拱橋、斜拉橋和懸索橋等大跨度橋梁進行類比性、歸納性講解,使學生適應(yīng)我國迅速發(fā)展的橋梁建設(shè)事業(yè)。新:利用三維動畫模擬、電視錄像片和紀錄片等教學手段,把本專業(yè)最新動態(tài)和發(fā)展、科研成果、施工技術(shù)引進課堂,拓寬學生視野。
依據(jù)CDIO教學模式,實施多樣化教學方法。
(1)引導(dǎo)性教學和自主性學習相結(jié)合。樹立學生為主體的教學思想,組建學習小組,開展課堂互助討論教學,隨著課程進展預(yù)留聯(lián)系工程實例的“大作業(yè)”,這些“大作業(yè)”可以是課程的重點難點、行業(yè)的動態(tài)或綜合性的知識,作業(yè)以小組提交。這種教學方法能調(diào)動學生學習的主動性,增加學生之間的相互交流,在鍛煉學生的獨立分析能力的同時加強團隊合作精神培養(yǎng),以課外補課內(nèi)來提高教學效果。
(2)項目教學法教學。教學全過程中充分突出實踐、強化應(yīng)用,以實際工程項目為背景,將行業(yè)規(guī)范、現(xiàn)場案例、施工圖紙和錄像融入教學,培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)和工程能力。
(3)網(wǎng)絡(luò)化和信息化教學。通過課程網(wǎng)站建立網(wǎng)上互動平臺,學生可以在網(wǎng)站上查看并下載教學大綱、教學課件、各章習題、課程設(shè)計的任務(wù)書和指導(dǎo)書、工程實例、行業(yè)動態(tài)等,也可以在網(wǎng)站上留下自己的心得和疑問,由師生進行開放性討論,從而提高學生的學習自主性。
2.實踐教學
基于應(yīng)用型土木工程人才培養(yǎng)目標的定位特點,構(gòu)建以能力培養(yǎng)為核心,多模塊、相對獨立、相互銜接的實踐教學體系,該體系由計算機輔助設(shè)計軟件學習、課程設(shè)計、模型制作、專題講座和認識實習等部分組成。
鼓勵并引導(dǎo)學生使用橋梁博士、橋梁通等橋梁工程計算機輔助設(shè)計軟件,改變課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計完全手算及手工繪圖的現(xiàn)狀,邀請設(shè)計院技術(shù)負責骨干進行專題講座,依托實際工程進行課程設(shè)計,在“做中學,做中教”,培養(yǎng)學生的工程設(shè)計能力。[4]利用課程設(shè)計的成果,以學習小組為單位按比例制作橋梁的上部結(jié)構(gòu)模型,結(jié)合工程已有的其他部分圖紙補充下部結(jié)構(gòu)、支座、橋面鋪裝、欄桿、排水和照明完成全橋模型。在建造過程中,要求嚴格按照設(shè)計圖紙施工,不能隨意變更設(shè)計,在課程結(jié)束時提交實體模型和設(shè)計說明書,利用PPT演示建橋的全過程并對成果進行答辯,通過熟悉設(shè)計圖紙課程設(shè)計制作模型成果答辯使理論知識具體化、實體化,不知不覺中培養(yǎng)學生的工程能力。
3.考核方法
為鼓勵學生個性化發(fā)展,打破應(yīng)試教育的桎梏,采取多元化考核模式,在強調(diào)測試理論知識的同時注重工程實踐能力和工程設(shè)計能力的評價與考核。在考核方式上,采用閉卷筆試、小論文、大作業(yè)、模型制作、答辯、互評、自評相結(jié)合的形式。
4.課程教學體系建設(shè)
畢業(yè)設(shè)計是教學過程最后階段采用的一種總結(jié)性的實踐教學環(huán)節(jié),要求學生綜合應(yīng)用所學各種理論知識和技能。橋梁工程課程的改革建立的“課堂教學、課程設(shè)計、認識實習”三元一體模式實質(zhì)上是對畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的基本訓(xùn)練,因此改革后的橋梁工程教學模式可和其他教學環(huán)節(jié)構(gòu)成如圖2所示的教學體系。
四、橋梁工程課程改革效果
經(jīng)過兩級六個自然班的課程實踐,橋梁工程課程改革取得了顯著的成效,主要表現(xiàn)在:
第一,構(gòu)建了以學生工程能力培養(yǎng)為主線,分層次(基礎(chǔ)教學課程設(shè)計橋梁模型)、多模塊(認識實習—課程教學—專題講座—畢業(yè)設(shè)計)、全過程、遞進式的實踐教學課程體系,通過連續(xù)漸進的典型工程項目設(shè)計,培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)、工程能力和設(shè)計能力。
第二,實施多元化考核評價方式,增加小組討論、大作業(yè)、模型制作、答辯等環(huán)節(jié),激發(fā)了學生學習主動性,提高了學生學習能力、研究能力和工程實踐能力。在后續(xù)的生產(chǎn)實習中,教學培養(yǎng)基地企業(yè)反映該批次學生較之往屆“上手快,操作能力強”。
第三,課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計成果質(zhì)量提高顯著。將項目教學法納入課程,使學生對現(xiàn)行規(guī)范的把握、識圖、畫圖能力加強,將計算機輔助設(shè)計軟件應(yīng)用于設(shè)計驗算,在內(nèi)容難度加大的情況下學生的成績沒有出現(xiàn)下降趨勢。
五、結(jié)語
“橋梁工程”課程教學改革以實際工程為背景,以工程技術(shù)為主線,完成了課程體系、知識學習方式和考核方式的革新,兩屆學生實踐的良好效果證明本次教改構(gòu)建的分層次、多模塊、全過程、遞進式教學課程體系能夠加強學生實踐教學及能力培養(yǎng),提高學生的工程意識、工程素養(yǎng)和工程實踐能力。
參考文獻:
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道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)對學生的專業(yè)理論與實踐能力有著很高的要求,學校在進行實習實訓(xùn)教學時不僅要注重完成專業(yè)的教學任務(wù),還要重視教學內(nèi)容與實際接軌,讓學生積累足夠的實踐經(jīng)驗便于未來更好的發(fā)展。在進行該專業(yè)的實習實訓(xùn)教學過程,學校應(yīng)始終將重視學生實踐經(jīng)驗的累積,重視實習實訓(xùn)環(huán)境與實際工作環(huán)境接軌作為實習實訓(xùn)教學改革的核心。
1 傳統(tǒng)實習實訓(xùn)教學方式的不足
道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)掌握道路與橋梁工程基本理論和知識,具備道路與橋梁工程現(xiàn)場的施工技術(shù)和工程管理能力,從事道路與橋梁工程生產(chǎn)一線技術(shù)與管理工作的高級技術(shù)應(yīng)用性專門人才的專業(yè)性人才,由此可見道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)對于學生的專業(yè)理論知識和實踐能力有著較高的要求[1]。
學校組織進行學生統(tǒng)一實習實訓(xùn)的教學方式主要存在學校缺乏足夠的教學資源,學校實習經(jīng)費有限及實習實訓(xùn)教學內(nèi)容不全面等問題。道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)沒有一個專門固定的實習場所,并且大型的道路橋梁工程現(xiàn)場基本上都處于城市的偏遠地區(qū),交通及實習實訓(xùn)都非常不便利。學校的實習經(jīng)費有限,不可能為學生提供一個相對便利的實習環(huán)境。即便學校組織學生去往現(xiàn)場參觀,可道路橋梁工程單位也經(jīng)常出于學生的安全問題及相關(guān)的管理問題的考慮,一般是不愿意接受學生來實地參觀實習的。
學校的實習參觀多為畢業(yè)前半年或者一年,但道路橋梁工程工期時間長,學生不可能在規(guī)定的時間內(nèi)完成所有的實習內(nèi)容。而且需要實習的學生數(shù)量較多,帶隊的專業(yè)教師及管理人員數(shù)量較少,致使學校組織的實習參觀最后往往流于形式。
如果學生自己聯(lián)系實習單位完成實習的方式也存在學生實習單位散,專業(yè)教師沒有辦法進行統(tǒng)一有效的管理與指導(dǎo)等方面的缺陷。
2 實習實訓(xùn)教學的改革方法
2.1 確認實習實訓(xùn)教學的目標
高職院校道路工程技術(shù)專業(yè)的教學目標是為道路橋梁工程單位和企業(yè)提供合格的道路橋梁工程專業(yè)人才,因此在計劃實習實訓(xùn)教學時學校一定要注重培養(yǎng)學生對道路橋梁專業(yè)的理論知識與實踐能力相結(jié)合,重視提高學生的就業(yè)能力。在組織道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)實習時,學校要以企業(yè)對人才的具體要求為導(dǎo)向,努力提升學生的專業(yè)理論知識和應(yīng)用能力,提升學生的實踐經(jīng)驗,培養(yǎng)寫生的創(chuàng)新能力[2]。
2.2 實習實訓(xùn)課程內(nèi)容與企業(yè)要求相結(jié)合
教師可以對企業(yè)進行實習考察,了解企業(yè)崗位真正需求。教師在設(shè)計實習實訓(xùn)課程內(nèi)容時可以與將企業(yè)的具體要求相結(jié)合,讓實習實訓(xùn)課程內(nèi)容更貼近學生未來工作環(huán)境的要求。如此既保證了實習實訓(xùn)教學課程專業(yè)性、開放性和實踐性,也提升了實習實訓(xùn)教學效率,讓學生在實習實訓(xùn)教學中真正得到了鍛煉的機會,積累了專業(yè)實踐經(jīng)驗。
2.3 建立完善的實習實訓(xùn)教學管理辦法
實習實訓(xùn)教學與傳統(tǒng)的教學方式不一樣,學生需要進入到實習現(xiàn)場進行實踐操作,因此良好的實習實訓(xùn)教學管理辦法就顯得尤為重要。它不僅能保證學生安全完成實習實訓(xùn)教學,也直接影響著實習實訓(xùn)教學的質(zhì)量。
在制定實習實訓(xùn)教學管理辦法時,學校應(yīng)注意四個方面:①細致全面的規(guī)定實習實訓(xùn)教師及相關(guān)管理人員的管理工作內(nèi)容,做到權(quán)責分明;②監(jiān)督檢驗實習實訓(xùn)教學每一階段的教學成果,保證實習實訓(xùn)教學的整體效果;③對實習實訓(xùn)期間所使用的設(shè)備均要做好記錄,制定完善的申請使用與歸還驗收制度,為實習實訓(xùn)教學提供良好的硬件支持;④完善實習實訓(xùn)教學的監(jiān)督管理體制,保證學生在非集中式實習實訓(xùn)教學質(zhì)量[3]。
2.4 建立完善的實習實訓(xùn)基地
學校應(yīng)學校應(yīng)加大建設(shè)力度,建立完善的實習實訓(xùn)基地。室內(nèi)實訓(xùn)室配備成套的儀器設(shè)備,基于常規(guī)試驗及檢測的相關(guān)項目,編制出更適合教學的實訓(xùn)項目,使學生們不出校門就能進行相關(guān)的試驗及檢測;室外實訓(xùn)基地建設(shè)模擬施工現(xiàn)場情況及可能出現(xiàn)的各種病害情況,讓學生們能進行相關(guān)的路基路面檢測、橋隧外觀和內(nèi)部檢測、橋梁樁基檢測等,并判斷出各病害類型及應(yīng)采取的處理方法。建立完善的實訓(xùn)基地的同時,系統(tǒng)的設(shè)置實訓(xùn)項目,使“工學”有機地結(jié)合在一起,使同學們能更快地適應(yīng)施工現(xiàn)場工作。
2.5 建立有質(zhì)量的實習實訓(xùn)教學團隊
道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)是一個專業(yè)性與實踐性都非常強的專業(yè),需要專業(yè)教師在掌握足夠的專業(yè)理論知識的同時,也能對學生的進行有建設(shè)性的實踐指導(dǎo)。學校要有意識地建立起專業(yè)理論知識過硬,又能對學生實習實訓(xùn)學習進行有效的指導(dǎo)的實習實訓(xùn)教學團隊,以保證實習實訓(xùn)教學的教學質(zhì)量和教學效率。在建立實習實訓(xùn)教學團隊時,學校及相關(guān)部門要重視以下幾點:①為該類型教師制定詳細的準入制度與任職標準;②對現(xiàn)有專業(yè)教師進行培訓(xùn),提升現(xiàn)有教師的專業(yè)實踐能力;③推進高職院校人事管理制度,加大對教學人才的重視[4]。
國務(wù)院《關(guān)于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》,明確要求創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制、改革教學方法和考核方式,以提高學生的創(chuàng)新能力和增強創(chuàng)新精神。教師如何采用創(chuàng)新教育模式,改革教學方法,在以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目標的指導(dǎo)下,突出學生的自主學習能力,提高?W生的工程能力和創(chuàng)新能力,是工科專業(yè)需要深入解決的問題。PBL(Problem―Based Learning)模式作為國際上先進的教學方法之一,其理念正好和我國當前教育改革的目標一致,在于激發(fā)學生的自主學習意識,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維,提高學生的綜合素質(zhì)。為適應(yīng)新形勢下的人才培養(yǎng)要求,我們將PBL模式應(yīng)用到“橋梁工程”課程教學改革中,結(jié)合近幾年的“橋梁工程”課程的教學實踐,對教學方法進行了改革探索。
一、橋梁工程教學現(xiàn)狀
“橋梁工程”課程是土木工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課,除了課堂理論教學之外,還包括課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的橋梁工程教學存在以下問題。
(一)理論課和課程設(shè)計單獨完成
通常橋梁工程教學將理論課和課程設(shè)計作為兩門單獨的課程,課程設(shè)計一般安排在理論課程結(jié)束后,在學期末1―2周內(nèi)一人一題單獨完成。這種設(shè)置任務(wù)重且時間緊,學生往往是單純地模仿,對課堂上已經(jīng)講授的理論知識不能很好地運用和掌握,設(shè)計成果不理想,分析問題和解決問題的能力并未得到很大的提高,且團隊合作和創(chuàng)新精神得不到培養(yǎng)[1]。
(二)教學方法單一
傳統(tǒng)的課堂教學,以教師為主體,通過教師的講授來傳授知識,學生被動接受,大部分學生缺乏學習的主動性和積極性,學習效果不理想。教學過程中,缺乏理論知識與工程實踐的有效結(jié)合,學生的專業(yè)知識實際應(yīng)用能力較差。教師普遍注重專業(yè)知識的傳授,而對學生的溝通表達能力、合作意識和創(chuàng)新能力不夠重視[2]。
(三)考核存在局限性
一般采用考試成績+平時成績的形式考核學生的學習效果,注重期末理論筆試成績,雖然能反映學生對基本知識的掌握程度和學生的學習態(tài)度,但對學生平時的學習過程和效果難以考核,不能全面反映學生綜合運用知識的能力,不利于培養(yǎng)學生的自學能力、工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。
二、PBL模式應(yīng)用于橋梁工程設(shè)計課程的意義
PBL模式是“以學生為主體、以問題為起點、以項目工作為重要環(huán)節(jié),將知識獲得與知識應(yīng)用相結(jié)合的探究型學習模式”[3]。PBL 教學模式強調(diào)學生的主動學習,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和提高綜合素質(zhì)為目標,學生以小組討論的形式共同解決問題,提升學生的團隊意識和實踐能力[4]。PBL 模式下的課程教學注重教學方法的改革,以學生為本設(shè)計各個教學環(huán)節(jié),將項目貫穿于教學始終,改進了傳統(tǒng)教學中的弊端,提高了學生的創(chuàng)新能力。“橋梁工程”課程強調(diào)學生的理論學習與實踐應(yīng)用的結(jié)合,PBL 教學模式符合橋梁工程設(shè)計課程教學的需求,應(yīng)用PBL模式的橋梁工程設(shè)計教學,更能激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新思維能力,提高學生的綜合素質(zhì)。
三、PBL模式下的橋梁工程教學改革措施
“橋梁工程”課程教學改革以課程設(shè)計任務(wù)帶動理論學習,以設(shè)計任務(wù)為載體,以問題為導(dǎo)向,實行項目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動式的教學;以提高學生工程能力和綜合素質(zhì)為教學目標,改革教學方法,改變考核方式,培養(yǎng)適合企業(yè)需求的應(yīng)用型人才。
(一)優(yōu)化課程設(shè)計
依托工程項目結(jié)合理論知識進行課程設(shè)計,采用 “邊學邊做,邊做邊學”的模式,培養(yǎng)學生的分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。選定實際工程項目作為課程設(shè)計內(nèi)容貫穿在整個教學過程中,由傳統(tǒng)的理論講授為主、以課程設(shè)計為輔的模式轉(zhuǎn)換為以課程設(shè)計為主、以理論講授為輔的新模式[5]。
基于實際項目的課程設(shè)計任務(wù)書從理論課開始開始就下發(fā)給學生,讓學生先熟悉任務(wù),查找資料,理清思路,在理論課講授的同時完成各階段的任務(wù)。課程設(shè)計的具體安排如下。
1.在開學第1周,以自愿組合的形式組成小組,一般4人一組,最多不超過5人,每組選定1名組長,組長任務(wù)分工并協(xié)調(diào)各成員工作。除課程設(shè)計之外,調(diào)查報告和案例分析等任務(wù)都以小組的形式完成任務(wù)。
2.教師根據(jù)工程常用的簡支梁橋截面形式提供4
大類設(shè)計題目和任務(wù),根據(jù)不同的跨徑和橋面凈寬,各小組自選題目。要求各組內(nèi)成員的題目具有可對比性,每班一人一題,不得重復(fù),選題在第2周內(nèi)完成。
3.查找和自己設(shè)計題目相似的橋梁通用圖,看懂構(gòu)造設(shè)計,根據(jù)理論授課知識和規(guī)范要求自己設(shè)計構(gòu)造,小組討論分析形成初步的構(gòu)造設(shè)計方案,經(jīng)教師修改后定稿構(gòu)造設(shè)計方案。結(jié)合課堂的簡支梁計算知識點完成主梁的內(nèi)力計算,復(fù)習“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”課程完成主梁的配筋及驗算,參考通用圖的繪圖標準完成圖紙的繪制。課程設(shè)計過程中,隨機抽查學生的完成情況,在自愿的原則上,要求學生在課堂上講解自己在設(shè)計中遇到的問題、解決方法和收獲。課程設(shè)計穿插在整個教學過程中。
4.課程設(shè)計答辯階段,每組在15分鐘內(nèi)完成課程設(shè)計的PPT匯報并回答其他學生的提問,其他組的組長檢查該組的課程設(shè)計并對答辯評分,教師對每組的答辯進行點評。
5.課程設(shè)計計算書和圖紙的修改和完善,以小組提交課程設(shè)計總結(jié)報告,教師對課程設(shè)計進行評定。
(二)創(chuàng)新教學方法
在理論教學中,以課程設(shè)計項目為驅(qū)動、以問題為導(dǎo)向、輔以典型工程案例,在課堂上堅持“教師是主導(dǎo),學生是主體”的教學原則,充分調(diào)動學生的主動性,激發(fā)學生的學習積極性,培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力。
授課內(nèi)容不拘泥于教材的章節(jié)編排,以項目為核心設(shè)計教學內(nèi)容。本課程要求學生掌握的主要橋型是簡支梁橋,課程設(shè)計的內(nèi)容也是簡支梁橋的上部結(jié)構(gòu),授課中提供給學生一套橋梁圖紙,包括常用的各種截面形式的上部構(gòu)造圖和下部結(jié)構(gòu)圖,始終以橋梁的圖紙為主線,講解橋梁的規(guī)劃設(shè)計、梁橋的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)等理論知識點。PBL模式在“?蛄汗こ獺崩礪勱萄е械木嚀遄齜ㄈ縵隆?
1.提出問題。授課方式上,將知識點以問題形式提出,引導(dǎo)學生分析問題并解決問題,調(diào)動學生自主學習的積極性,讓學生了解所學知識與實際工程的關(guān)系,增加學習興趣。在講授新的知識點前,先將問題以課后思考題布置給學生,課堂上學生回答問題,教師點評并補充講解知識點。問題的設(shè)計盡可能緊密結(jié)合工程實際,難度不宜太大,讓學生思考出問題有成就感,充分調(diào)動學生的學習熱情。
2.小組討論。組長協(xié)調(diào)好組內(nèi)各成員的分工,搜集資料,分析問題,解決問題后形成課程論文、調(diào)查報告和案例分析報告。
3.課堂PPT匯報。課堂上每組分別派代表講解調(diào)查報告和案例分析內(nèi)容,并回答其他學生的提問,組內(nèi)其他學生可以補充回答,其他組的學生給該組學生打分,教師點評學生發(fā)言,對學生討論有疑問的問題進行指點和補充回答,并啟發(fā)學生開拓思維和深入思考。
(三)變革考核方式
新的考核方法注重引導(dǎo)學生從“考試結(jié)果”向“學習效果”轉(zhuǎn)變,在重視理論知識、專業(yè)知識考核的同時,也著重考核學生的學習過程、自學能力、分析能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,盡可能反映學生的綜合素質(zhì)。考核分為基礎(chǔ)能力考核和創(chuàng)新能力考核兩部分,基礎(chǔ)能力的考核主要包括課堂表現(xiàn)、作業(yè)和理論考試、課程設(shè)計等考查學生對課程基礎(chǔ)知識的掌握程度,創(chuàng)新能力考核主要包括課程論文、調(diào)查報告等考核學生的知識運用能力、分析能力和創(chuàng)新能力[6]。
在“橋梁工程”課程成績評定方法中,在平時成績的考核中除了課堂表現(xiàn)、作業(yè)外,還將課程論文、調(diào)查報告、案例分析等方面納入考核范圍,其中課堂表現(xiàn)占平時成績的20%,作業(yè)完成情況占40%,調(diào)查報告占20%,課程論文占10%,案例分析占10%。試卷考試成績含理論課考試成績(占50%)和課程設(shè)計成績(占50%)。課程的最后成績由平時成績(占30%)和理論考試成績(占70%)組成。
【關(guān)鍵詞】橋梁施工 課程 BIM 改革
2015年度陜西高等教育教學改革研究項目(重點),項目名稱:BIM技術(shù)在道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)教學改革中的應(yīng)用研究與實踐,項目編號:15Z31。
中圖分類號:G712
引 言
2015年7月1日,住房城鄉(xiāng)建設(shè)部了《推進建筑信息模型應(yīng)用指導(dǎo)意見》,要求到2020年末,特級、一級房屋建筑工程施工企業(yè)應(yīng)掌握并實現(xiàn)BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術(shù)的一體化集成應(yīng)用。BIM即建筑信息模型(Building Information Modeling)的簡稱。近兩年,我國BIM技術(shù)的發(fā)展可謂是日新月異,不僅僅在房屋建筑領(lǐng)域,而且在公路及鐵路領(lǐng)域的發(fā)展也非常快。在這種形勢下,促使從事高職教育的工作者們開始思考BIM技術(shù)對于教學工作有什么幫助?《橋梁施工》課程對于高職層次的學生而言是接受比較困難的一門課程,如果在《橋梁施工》課程中引入建筑信息模型將會是該課程一次非常大的變革。
二維多媒體教學資源的局限性
1.橋梁結(jié)構(gòu)種類非常多,包括梁橋、拱橋、剛架橋、懸索橋、組合體系橋五種基本橋型,每種橋型下又分為好多種類型,如梁橋又可以分為簡支梁橋、連續(xù)梁橋和懸臂梁橋,僅僅依靠二維多媒體資源很容易使學生在各種相似橋型之間造成混淆。
2.橋梁的各種零構(gòu)件非常多,大的方面來分有五大部件和五小部件,再細化部件數(shù)不勝數(shù),如伸縮縫、防撞擋塊、箱型梁等,僅僅利用多媒體資源使學生的認知片面化,對結(jié)構(gòu)的三維造型不能夠全面掌握。
3.橋梁結(jié)構(gòu)中的鋼筋布置非常復(fù)雜,有構(gòu)造鋼筋、受力鋼筋,受力鋼筋中又包含普通受力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋,這其中預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置是非常復(fù)雜的,絕大多數(shù)都是呈曲線布置的,與其他鋼筋的相對位置利用二維多媒體資源很難展現(xiàn)清楚。
橋梁三維多媒體資源的開發(fā)
BIM技術(shù)在建設(shè)工程各種領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,BIM技術(shù)的載體就是各種各樣的三維實體模型。將結(jié)構(gòu)物(如房屋、廠房、軌道板、隧道、橋梁)根據(jù)圖紙在建模軟件中按照1:1的比例構(gòu)建起來,可以720°無死角地對結(jié)構(gòu)物各個部位的構(gòu)造進行展示,可以依據(jù)模型提取指定部位的工程量,可以給指定部位模型添加相應(yīng)的施工信息,成為名副其實的建筑信息模型。滿足課程所有要求功能的橋梁三維多媒體資源如圖1所示。它的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
⑴可以實現(xiàn)各個橋梁構(gòu)件全方位無死角的展示,比如橋梁橋面鋪裝中的伸縮縫,不僅可以通過視角的切換展示伸縮縫的整體外觀,另外對于伸縮縫中的彈條、鋼構(gòu)件等零件通過隱藏/顯示功能可以單獨或一起全面展示。
⑵可以通過三維模型進行二維出圖,展示橋梁的立面、側(cè)面和橫斷面,與傳統(tǒng)的施工圖紙有效對應(yīng)。
⑶以往在教學中常用的施工動畫或者視頻多數(shù)是施工單位與動畫公司合作制作的某個工程項目的施工動畫,著重于施工工藝的完整性,而對教學工作的針對性滿足不了教學的需求。利用三維模型可以開發(fā)三維施工動畫,如法國達索公司的建模軟件CATIA就可以與動畫制作軟件DELMIA實現(xiàn)無縫對接,這是二維多媒體資源無法辦到的。
BIM技術(shù)在《橋梁施工》課程中的應(yīng)用
1.建模軟件的選用
通過BIM技術(shù)對《橋梁施工》課程進行改革,必須合理選擇相應(yīng)的建模軟件。目前市場上還沒有專門針對橋梁工程開發(fā)的建模軟件,只能通過其他行業(yè)的建模軟件對橋梁工程進行建模。常用的橋梁建模軟件有Autodesk公司出品的Revit和Dassault公司出品的Catia。要求建模軟件具備以下功能:
⑴具有良好的表現(xiàn)能力,可以完成對于不同橋型的橋梁的建模工作。
⑵有利于進一步開發(fā)三維動畫。
⑶有利于進一步進行施工管理工作,如進度管理、材料管理。
2.依靠橋梁建筑信息模型的課程改革
⑴教師可以根據(jù)教學內(nèi)容以不同的模型作為載體完成教學任務(wù),教學任務(wù)設(shè)計及教學手段更加多樣化。如橋臺的構(gòu)造一直是教學過程中學生難以理解的一個知識點,引入建筑信息模型,不僅可以展示橋臺整體模型,而且還可以展示橋臺各個部件,如圖2所示。利用橋梁建筑信息模型,教師可以布置相應(yīng)的教學任務(wù),如某個部位工程量的復(fù)核,學生計算出來的量可以直接與模型提取的量進行對比,大大縮短了教師的備課時間。
⑵可以通過橋梁建筑新模型在教室就進行施工技術(shù)交底,大大縮短了學生閱讀施工資料的時間,各種施工情況、地質(zhì)、結(jié)構(gòu)等一目了然,如圖3。相當于在施工現(xiàn)場給學生交代施工步驟,而且隨著講解進度相應(yīng)的結(jié)構(gòu)實體也是按照真實施工進度逐步完成的,給學生提供了一種真實的體驗,不僅使學生掌握相應(yīng)的施工方法而且可以讓學生驗證這種施工方法的準確性,并能夠提出合理化的施工建議,是傳統(tǒng)教學辦不到的,身臨其境才能行知合一。圖4展示了連續(xù)梁懸臂施工所劃分的施工階段,可以按照施工過程讓不同的階段先后出現(xiàn)。
⑶鋼筋的構(gòu)造一直是學生學習的難點,引入橋梁信息模型,將其變成一件很簡單的事情,如圖5所示。
結(jié)論及展望
BIM技術(shù)在工程領(lǐng)域的推進勢不可當,同樣作為與工程行業(yè)密切相關(guān)的高職課程在BIM技術(shù)的引導(dǎo)下的改革也是勢在必行。通過改革,《橋梁施工》課程的學習更加適合高職層次的學生,將以往大量花在該課程上的時間可以用于培養(yǎng)其他技能,使課堂與工地真正地實現(xiàn)零對接,學生畢業(yè)以后就是一位很有施工經(jīng)驗的橋梁技術(shù)人員。但是同時也對教授《橋梁施工》課程的教師提出了更高的要求,教師不僅要具備更高更全面的專業(yè)素養(yǎng),而且還要懂得建模軟件的應(yīng)用及開發(fā)。目前《橋梁施工》課程的改革緊緊依托于Catia軟件,基于動畫軟件Delmia的課程改革還需要進一步推進。
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關(guān)鍵詞:土木工程;道橋方向;課程體系;實際工程;整合優(yōu)化
中圖分類號:TU-4 文獻標志碼:A 文章編號:
10052909(2015)04008103
1996年國家教委進行改革,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。如何保證學生在學習了大量為拓寬就業(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)學校的人才培養(yǎng)目標并結(jié)合社會需求制定適合的課程體系,是高校在制定專業(yè)教學計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)道橋方向的實踐性極強,與實際應(yīng)用聯(lián)系緊密,然而多數(shù)院校仍然沿用傳統(tǒng)的教學手段和方法,偏重理論輕實踐,不利于學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,著力于研究實際工程與課程體系的有機結(jié)合;對畢業(yè)設(shè)計、課程設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)進行統(tǒng)一規(guī)劃,力爭提高學生的實踐能力和創(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,不同教學目標下的課程教學內(nèi)容也有一定差異。華中科技大學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。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。
課程體系實踐環(huán)節(jié)包含橋梁工程課程設(shè)計、道路勘測設(shè)計課程設(shè)計、路基路面工程課程設(shè)計以及橋梁方向畢業(yè)設(shè)計、道路方向畢業(yè)設(shè)計。
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
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),具有知識點多、教學難度大的特點[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,如橋梁設(shè)計荷載等課程本身需要在知識點設(shè)置上結(jié)合工程實際來安排;還需要考慮與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理及力學等專業(yè)基礎(chǔ)課程相關(guān)知識點的回顧、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,而學生進行課程設(shè)計時,預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)可能由于受到教學學時安排限制并未開設(shè)或未學完。
因此,需要對以上課程進行系統(tǒng)的內(nèi)容整合,在遵循科學的專業(yè)教學體系完整性和連貫性的同時,提高教學效率,減少不必要的重復(fù),形成完善的適應(yīng)社會需求的教學體系。
2.教學內(nèi)容改革措施
為提高教學效率,在有限的課堂教學課時內(nèi)教授更多的專業(yè)知識,避免出現(xiàn)多門課程教學內(nèi)容的交叉和重復(fù),學校在新版人才培養(yǎng)計劃中,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學時,使其在教學內(nèi)容和學時分布上更合理,不同課程分工明確,形成穩(wěn)定的教學體系。
同時,對橋梁工程的教學內(nèi)容進行整合優(yōu)化,增加課內(nèi)實踐環(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),為學生提供工程實際案例的施工圖紙或標準圖集,使其能夠看懂圖紙,提高識圖能力,并了解施工圖的規(guī)范布局和制圖標準;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)練提高實踐能力,增加實踐經(jīng)驗,以適應(yīng)現(xiàn)代社會對應(yīng)用型人才的需求。
3.教學方法改革措施
在教學方法和手段上,改變傳統(tǒng)教學模式,突出實踐性,通過引入實際工程案例教學、事故案例教學、多媒體教學、課堂教學+現(xiàn)場教學等豐富的教學手段,使專業(yè)知識立體化呈現(xiàn)給學生。
為增強學生工程意識、提高學生工程實踐能力,在新構(gòu)建的教學體系中加大實踐教學的比重,以提高學生綜合實踐能力,使應(yīng)用型人才培養(yǎng)真正實現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)、實踐能力和綜合素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展[3]。除認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)外,為增強學生實踐能力,在理論知識的講授過程中,穿行課堂外教學,例如結(jié)合學校“卓越土木工程師實踐教學基地”的橋梁結(jié)構(gòu)實體模型進行現(xiàn)場講解,結(jié)合施工圖紙讓學生了解連續(xù)梁橋采用懸臂施工法的構(gòu)造和配筋特點、熟悉預(yù)應(yīng)力材料及設(shè)備等,甚至讓學生親自體驗綁扎鋼筋、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)課教學有促進作用,可以作為橋梁工程教學中一種開放的實踐環(huán)節(jié)[4]。學校每年定期舉辦結(jié)構(gòu)模型設(shè)計競賽,并多次組織學生參加省級、中南地區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽。在2015年舉辦的“中辰杯”中南地區(qū)第四屆大學生結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽中,由學生獨立設(shè)計計算并制作的橋梁結(jié)構(gòu)模型承受住了荷載考驗,獲得二等獎。類似的活動對學生的學習積極性和實踐能力的提高有促進作用,對教師的實踐教學水平的提高亦有促進作用。
(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、實驗和上機三大環(huán)節(jié),特點是知識點繁雜、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。
對于該課程的教學改革,除了對理論教學環(huán)節(jié)進行知識點梳理以外,重點對實驗環(huán)節(jié)進行改革,以實驗室為基地,加強實驗大綱要求中的基礎(chǔ)實驗部分教學,并通過增加新型演示性實驗內(nèi)容,豐富學生的工程實踐觀。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。
該課程理論教學與實踐教學相結(jié)合,尤其重視學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。大多數(shù)院校將教學內(nèi)容體系分為理論教學與實踐教學兩部分,制作可視化操作模型,并輔之以圖片、視頻等教學手段,在有限的課時中盡可能地增加課堂教學的信息量,提高學生學習興趣,讓其有一定的感性認識[5]。然而看似立體的圖片和視頻展示,卻不能完全達到路基路面實體結(jié)構(gòu)帶給學生的視覺沖擊。為此,學校在土木工程專業(yè) “專業(yè)綜合改革試點”項目下的“卓越土木工程師實踐教學基地”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,提供給學生參觀學習。
(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)計企業(yè)為就業(yè)去向的學生設(shè)置,致力于提高其專業(yè)核心能力中的“設(shè)計基本能力”和“施工基本能力”。前者偏重施工,僅靠課堂上的理論教學不足以滿足學生對施工知識的學習要求,需進行教學方法、手段上的改進。施工類課程在教學內(nèi)容上以工程實例和施工圖紙為載體,理論知識由實際案例引出,加強學生識圖能力培養(yǎng)的同時,讓其積累工程經(jīng)驗,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)計軟件為工具,以建成的各類型道路、橋梁實際設(shè)計案例為向?qū)В箤W生具備常規(guī)道橋設(shè)計軟件應(yīng)用能力。
(四) 課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計改革措施
本科畢業(yè)設(shè)計是本科教學計劃的重要組成部分,然而由于種種原因,這一教學環(huán)節(jié)僅流于形式,畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量急劇下滑,學生未能通過畢業(yè)設(shè)計真正提高實踐能力,嚴重影響了人才培養(yǎng)的質(zhì)量[6]。
為解決這一共性問題,利用學校所在城市擁有多家大型設(shè)計、施工企業(yè)這一有利條件,將企業(yè)的實際工程引入設(shè)計環(huán)節(jié),真題真做,突出面向工程實際的主旨。
同時,本環(huán)節(jié)還致力于使課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計形成由淺入深、循序漸進的關(guān)聯(lián)體,改變原來實踐環(huán)節(jié)獨立分離的局面。以橋梁方向為例,課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計按“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”兩種方案進行關(guān)聯(lián)性規(guī)劃。
另外,學生在畢業(yè)設(shè)計期間還要忙于考研或就業(yè)實習等工作,難以專心做設(shè)計。若能將課程設(shè)計作為畢業(yè)設(shè)計的演練,按畢業(yè)設(shè)計的深度來要求課程設(shè)計,則學生在進行畢業(yè)設(shè)計時,由于對設(shè)計內(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準。
為提供更好的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo),2013年初,學校已建成功能全面的土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計網(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)站已用于學校近兩屆學生的畢業(yè)設(shè)計,符合畢業(yè)階段學生的學習特點,效果良好。
三、 結(jié)語
通過一系列的整合優(yōu)化措施,優(yōu)化教學內(nèi)容和教學手段,建立面向工程實際的道橋課程體系,使其與社會需求和就業(yè)趨勢掛鉤;優(yōu)化實踐環(huán)節(jié),在實踐中加強理論基礎(chǔ)教學,圍繞土木工程專業(yè)的核心能力中的“設(shè)計基本能力”和“施工基本能力”,提高學生的實踐和創(chuàng)新能力;優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)、加強專業(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)計劃,另一方面培養(yǎng)和鍛煉專業(yè)教師隊伍,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:
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[4] 林春姣.淺談橋梁結(jié)構(gòu)模型競賽對橋梁工程教學的促進[J].廣西大學學報:自然科學版,2006(31):34-35.