培养结构检算能力的高职课程开发与实践

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摘要：高职教育人才培养目标的职业性、应用性和实践性，决定了高职课程是通过工作过程连接起来的应用性知识体系。在传统“学科本位”教学体系存在不足的基础上，以“应用”为特点来组建课程体系，开发新课程来适应职业岗位对工程力学在实践中的应用需求。

关键词：工程力学；施工临时结构；检算能力；职业岗位；课程开发

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）53-0231-02

一、引言

高等职业教育的人才培养目标具有职业性、应用性和实践性[1]，高职课程是通过工作过程连接起来[2]的应用性知识体系。在分析传统“学科本位”教学体系存在不足的基础上，以“应用”为特点来组建能力本位的课程体系，理论教学以“必需、够用”为度。工程力学是高职院校工科专业必修的技术基础课程，是一门与力学和工程密切相关的课程。但市场对高职人才岗位职业能力要求的进一步提高，使得在传统教学方式下工程力学课程的学习已经与之不适应，必须开发新课程来适应职业岗位对工程力学在实践中的应用需求。《铁路施工临时结构检算》课程就是在这种情形之下诞生的。

二、工程力学课程教学现状

传统的工程力学课程内容比较强调作为一门独立学科的知识系统性与完整性，较为轻视工程力学的技术实用价值。工程力学教学存在着学科化的倾向，与工程实践联系不够紧密，缺乏针对具体专业的培养目标和学生的职业岗位而编制的内容，作为工程分析的重要工具没有充分体现出来。进入高职学习的学生，因为学习基础不好以及工程背景知识的不足导致有些学习障碍。按照传统的学科方式教学，学生很难把具体的工程结构抽象为力学计算简图而进行受力分析，不会自动联系实际解决问题。现有的工程力学教学不够重视工程意识的培养，也缺乏系统的工程意识训练。工程力学不仅是为后续课程服务的，而且应该是去解决工程实际问题的。

三、新开发课程的优势

1.工程意识的培养。工程意识是人在分析、处理工程实际问题时持有的思想观点。它是人主观能动地把从客观现实中得到的思想理念有目的、有预见地来指导自己的行动。具备工程意识对于指导工程实践、解决工程问题具有十分重要的意义。《铁路施工临时结构检算》课程的教学内容具有深刻的工程背景，新课程的教学能使学生训练和积累工程意识，并逐渐牢固树立起这种工程意识，工程意识的培养是新课程教学的一项重要任务。新课程教学有选择地分析实际工程案例，在保证安全性和经济性的前提下，讲解结构构件检算的强度、刚度和稳定性要求，更重视学生使用理论的结论来解决工程实际问题的能力，淡化力学公式化的理论推导过程。为避免学科化的倾向，教材编写采用工程检算案例，提高学生在生产实际中对工程力学的应用能力，有针对性地培养学生的职业能力。

2.力学建模能力的培养。在传统工程力学的教学中，直接按照力学模型讲授理论的应用，忽略了从工程问题中抽象出力学模型的环节，与实践应用脱节，不利于学生的应用能力培养。新课程教学体现了力学建模，它是把工程实际与力学理论结合起来的必要环节，在教学中强化了这个能力的培养。力学理论是对工程实际应用规律的描述，学生理解力学理论的必要过程就是力学建模，这个建模过程可使学生加深对理论本质的理解。力学建模的基本要求，就是要把握理论核心，抓住在应用中的主要因素，剔除次要因素。

3.软件应用能力的培养。传统的高职工程力学的讨论对象多是一些基本杆件（构件）或其组成的简单系统。单调、枯燥、抽象地教学讲解会使学生很难理解杆件的变形形式、约束与荷载的简化以及应力分布的规律，他们很快会失去对工程力学课程的兴趣。数值模拟软件（Ansys、Midas civil）在新课程教学中的使用可使学生对力学计算产生浓厚的学习兴趣，降低学习难度，使教学内容更加丰富生动，提高学生结构分析的能力。数值模拟软件前处理模块建模具有简单、形象、直观的特点，有利于结构的感性认识；求解模块避免了高职学生不擅长的数学演算过程及对复杂力学原理的理解；后处理模块能以彩色云图的方式显示内力图与挠度图，还能以动画方式显示结构在荷载作用下变形的整个过程，会使得教学更加生动活泼。数值模拟软件的使用可以弥补高职学生数学基础较差的短板，可以不必过度关注力学计算的机理与过程而重视计算结果的应用。数值模拟软件可以开拓学生的空间想象能力，加深工程背景的理解，在工程结构检算案例中的应用更能促进提高解决工程实际问题的能力。学生将来在职业岗位上要面对一些更为复杂的工程结构，强大的数值模拟软件能够培养学生良好的工程意识，为提高学生的职业行动能力做好准备。

四、新开发课程的设置

今天铁路、公路、市政工程建设的快速发展带来了各种各样的结构形式，施工中的临时结构形式也呈现出多样性，施工技术难度与经济投入也逐渐加大。工程结构施工应包括选择施工方法，进行必要的施工检算。在施工过程中，临时性结构的设计制作对保证施工安全和质量上具有重要意义，同时也是施工过程中必须考虑的重要问题。在设计施工临时结构时，不仅要考虑结构的使用要求，而且要考虑结构的受力要求，即施工临时结构必须满足强度、刚度和稳定性的要求。在提高资源利用率、降低施工成本方面，施工企业对临时结构设计方案的优化比选是一条十分有效的途径，对企业管理和经济效益都具有重大的现实意义。按照高职的教学要求，要体现出工程力学的技术实用价值，培养学生的技术应用能力，因此在铁道工程技术专业拓展学习领域课程中，开发了《铁路施工临时结构检算》课程来培养施工临时结构的检算能力，探索如何在工程力学理论知识的内化过程中，实现工程力学应用的实践性和职业性。《铁路施工临时结构检算》采用基于施工临时结构检算工作过程的课程开发思路，引入相关的行业规范和技术标准，以施工检算项目为载体创设学习项目，将教学内容构建为4个学习项目，并紧紧围绕工作任务选择教学内容，设计教学活动。以技术员、施工员等技术岗位为教学对象，积极推行项目导向、任务驱动等行动导向的教学模式，学生通过学习过程提升工作岗位所需的职业能力。

1.学习项目。《铁路施工临时结构检算》的工作过程转化为以下四个学习项目（总课时42学时）：工程模板检算（12学时）、支架常备式构件检算（12学时）、预应力砼构件预制台座检算（12学时）、悬浇挂篮墩梁临时固结检算（6学时）。

2.教学设计。现以《铁路施工临时结构检算》四个学习项目之一“工程模板检算”为例，展示其课程教学设计如下（表1）。

《铁路施工临时结构检算》课程实训项目有：模板支架检算、贝雷架及碗扣式支架检算、张拉台座检算，均为4课时，在铁道工程专业软件实训中心进行。

五、结语

高职课程《铁路施工临时结构检算》以“应用”为特点来设置能力本位，从学习项目、学习目标、学习内容、学习任务设计的角度来体现“能力本位”这个改革核心，是对传统工程力学的拓展与升华，是高职教育人才培养目标所具有的职业性、应用性和实践性的探索结果，体现了具有从事专业实际工作的职业能力的人才规格要求，适应了职业岗位对工程力学在实践中的应用需求，在我校的实际教学中取得了一些效果。如何继续优化课程教学内容和积极探索有效的教学方法和手段是我们下一步努力的目标。

参考文献：

[1]杨金土.关于高职教育课程建设的几个认识问题[J].成都航空职业技术学院学报，2002，（2）：2.

[2]刘哲，于志云.工作过程能力对职业能力培养的作用分析[J].中国职业技术教育，2007，（33）：37.