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楼盖课程设计论文

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楼盖课程设计论文范文第1篇

关键词:实践教学;卓越计划;人才培养体系;课程设计;毕业设计

作者简介:周清(1966-),女,江苏苏州人,南通大学杏林学院、南通大学建筑工程学院,高级工程师,国家一级注册结构工程师;黄岚(1966-),男,湖北武汉人,南通大学建筑工程学院,高级工程师,国家注册规划师。(江苏 南通 226019)

基金项目:本文系南通大学杏林学院教育教学研究项目(项目编号:2010J230)、南通大学杏林学院课程建设项目(项目编号:2011KC02)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)19-0137-02

实践教学是指包括实验、课程设计、毕业设计在内的各类实践性教学环节的总称。建筑行业具有实践性强的特点,进入21世纪建筑市场对工程一线的技术和管理人员提出了更高的要求。分析近几年的就业市场,用人单位的人才招聘不仅要求高学历,而且越来越注重学生的工作能力和实际经验,要求引进的人才能够很快地适应社会,在工作上能够尽快地独当一面。然而,目前土木工程专业普遍的现状是重理论,轻实践,实践教学环节相对薄弱,这在一定程度上影响了对学生实践能力的培养,理论与实践的脱节问题,使得学生进入工作领域后步履维艰,很大程度上影响了学生的就业。这一现象表明注重实践能力培养将是今后高等工程教育改革的重要方向,加强实践教学的改革已迫在眉睫。

一、以“卓越计划”为指导,精心构建人才培养体系

教育部“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是贯彻落实《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,“卓越计划”具有三大特点:一是相关企业深度参与学生培养过程;二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才;三是强化培养学生的工程能力和创新能力。卓越计划对不同类型的高校在人才培养类型上提出了指导意见。

不同类型的高校需根据不同的专业、不同的地区及不同的发展历史,遵循各类人才的培养规律,以学生为本,根据不同的培养目标,采取多样化的人才培养模式和相应的培养方法,具体到不同类型的工科院校,在人才培养上应有各自的重点和特色。[1]

南通大学杏林学院是一个地方性的本科院校,依托于南通建筑之乡的优势,其办学理念是以培养具有必要的理论基础、较强的实践能力、明显的技能优势的“应用型”人才为目标。

根据“卓越计划”的相关精神要求为指导,根据杏林学院对工程师培养的定位,针对杏林学院2011级土木工程专业修订了本科教学计划,逐步构建了较为系统的培养教学体系。土木工程专业原有的计划是三年半完成理论教学、课程设计、认识实习和生产实习,半年时间为毕业设计时间。此计划实践环节安排的时间较紧,特别是生产实习受实习时间的限制,严重影响了实习的质量与效果。

新修订的计划采取“3+1”的工程应用型人才培养模式,用三年时间完成常规理论教学、课程设计及认识实习,第四年主要安排实践性环节,具体方案是专业应用设计6周、专业实习12周、毕业实习1周、毕业设计16周。四年总的实践环节周数为49周,从学时上给予实践环节以保证。该计划以强化工程实践能力、工程设计能力为核心,加大了实践环节在整个本科教学的比重,给学生较多的时间理论联系实际,体现出培养学生工程实践能力的指导思想。[1]

二、结合工程案例进行实践环节教学,培养学生的工程能力

1.课程设计的实践

课程设计是学生对已学知识进行融会贯通的重要环节之一,在此,重点探讨结构类课程设计的实施。目前,南通大学杏林学院结构类课程设计主要有楼盖结构设计、基础课程设计、混合结构课程设计以及钢结构课程设计,学生在做这些设计的过程中,理论计算掌握得比较好,也具备一定的计算能力,但是定性分析、概念设计能力严重不足,特别是表现方法欠缺。[2]

在有关结构设计专业课程的学习阶段,虽然一直强调结构设计中概念设计、构造措施与结构计算同样重要,但主要学习内容还是结构计算,而概念设计要求有深厚的理论基础和丰富的实践经验,构造要求大多是些枯燥的条文,学生不易理解和掌握。由于忽视或没有掌握结构设计的构造要求,加上前期的建筑制图、建筑构造知识点掌握不够扎实,学生的课程设计成果往往与工程设计要求相差甚远。

针对存在的问题,在课程设计的实施中采取如下措施进行完善:

(1)编制课程设计指导书。指导书的编制结合设计实例将相关的规范条文及其应用方法加以强调和详细说明;同时对学生的课程设计成果提出施工图的深度要求,要求无论是表达内容还是表现方法都需要与实际工程施工图相接轨。

(2)增加工程案例教学环节。如在指导基础课程设计时,结合南通大学主校区多幢新建教学楼的基础选型、基础的设计和基础的施工图的表达进行讲解,通过对实际工程的理解,引导学生在理解基本概念、原理的基础上参考实例进行课程设计,同时使学生从中体会到如何将书本知识运用于工程实践。

(3)课程设计任务书多样化。在达到设计要求、工作量相当的前提下,布置的设计任务尽可能呈现多样性,精心构思,由原有的一个班一个任务书的模式,变换为4~5人一个任务书,这样,既培养了学生学习的主动性,也可避免少部分学生相互抄袭的现象。采用了小组下达课题的方式,其效果较好。

2.毕业设计的有效实施

土木专业毕业设计是全面考查学生综合运用所学知识解决实际问题和进行知识创新的主要途径,是理论与实践相结合的重要环节,是提高学生工程能力的一次综合训练,其重要性不言而喻。南通大学杏林学院在毕业设计题目的选取上,根据学生的就业意向,分为建筑设计类、施工类及科研论文类供学生选择。以建筑设计类课题为例来说明其实施。

建筑设计类课题主要有教学楼设计、办公楼设计、厂房设计和生产办公综合楼设计,选题来自实际工程,为常用民用建筑,课题要求学生完成全套建筑和结构图纸,同时要求手算整体结构中的一榀框架、电算整个工程结构,训练内容广,能训练学生综合运用所学专业知识解决实际问题的能力,对学生进行常规的工程训练,从而具备土木工程专业的基本功,尽可能做到与实际工程的零距离接触,“真刀真枪”做毕业设计。为了引导学生顺利完成毕业设计,南通大学杏林学院在多年的实践中,摸索出了一套行之有效的办法。毕业设计指导教师除了进行常规的答疑外,根据设计的不同阶段给学生做专题辅导,依照进度,依次讲解“建筑设计方法与制图要求”、“建筑防火要求”、“结构布置方法与传力途径”、“框架计算简图的确定”、“一榀框架的计算方法”以及“平法施工图需表达的内容”等等,讲解中引导学生逐渐熟悉相关规范和规程。由于能根据学生的进度分阶段讲解,并根据实际工程作案例教学,毕业设计收到较好的效果。

建筑行业已经实行注册工程师制度,用人单位的资质与各类注册工程师的数量密切相关,毕业生在从业的过程中,如果不具备考取注册工程师的潜能,在未来的竞争中将处于劣势。为了加强学生的市场竞争力,在土木09级毕业设计实施中,首次增加了结合注册建造师和注册结构师的相关知识点对学生的考核,考核分为基础知识部分和专业部分,其考核成绩纳入毕业设计成绩。该举措目前正处在试行阶段,其效果有待时间来检验。

三、土木工程专业课程实践教学的几点探讨

土木工程专业实践教学是一个系统工程,尚有许多值得探讨的问题。

1.人文与社会科学课程的研究

在土木工程专业教学中,针对步入土木工程专业教育之初的学生,对如何逐步引导他们从建筑、结构乃至施工全面地认识建筑物,在教学的各个环节都下了很大功夫。除了相关课程的设置外,还有认识实习、生产实习、毕业实习等实践环节,但对于如何引导他们从孤立地认识事物过渡到全面、正反面、从各个层面去认识和解释事物上下功夫不足,哲学课与土木专业教育脱节。应当把哲学、认识实习及生产实习等作为一个教学体系研究,使学生从专业入门时养成求真务实、辩证认识事物的态度。在高年级实践环节中,应加强背景调查分析,引导学生在多种因素中寻找出最佳方案,培养判断分析能力和解决问题的能力。

2.综合性课程设计的研究

在课程设计的选题上,由于每个课程设计时间从一周到二周不等,时间短,任务重,选题往往把真实工程作了简化,这样容易造成学生在设计中整体与局部、理论与实际的脱节。这就需要研究如何将课程设计的整体概念具体体现到各个课程设计中去,能使学生所学的知识实现从点到面、从局部到整体的顺利过渡,让课程设计成为一个有机的整体,而不是各个孤立的教学环节。[3]

3.工程教育师资队伍的研究

缺乏工程实践经验是目前高校工科师资队伍普遍存在的问题,即使是原来已具备工程经验的教师,如果不常规化地深入企业工作,其实践知识也难与时俱进。根据“卓越计划”要求,实践教学的教师需要具备工程实践经历,这就需要从政策层面上制定激励政策,鼓励从事实践教学的教师积极主动地承担实际工程项目,从建筑行业一线获得丰富的工程实践经验,从而提升实践教学的质量。[4]

参考文献:

[1]庞思勤.实践能力与创新人才培养的思考与行动[J].中国大学教学,2008,(11):32-34.

[2]陈以一,李国平,应惠清,等.土木工程专业实践教学环节的改革[J].高等建筑教育,1999,(3):37-38.

楼盖课程设计论文范文第2篇

关键词:水工钢筋混凝土结构;教学改革;创新性学习;计算机编程

中图分类号:G6420;TU37 文献标志码:A 文章编号:10052909(2017)02005705

水工钢筋混凝土结构是水利水电工程专业的一门重要专业基础课,理论性、实践性很强。该课程教学目标要求学生掌握水工钢筋混凝土基本构件和常用水工结构的设计计算方法、构造知识和水工结构施工图的绘制与识读。课程主要内容包括水工混凝土结构材料的力学性能,水工混凝土结构计算原理,各种水利工程混凝土受力构件的承载力计算及变形和裂缝控制验算,预应力混凝土结构的计算,梁板结构、水电站厂房刚架结构、水工非杆件结构的设计,以及SL191―2008《水工混凝土结构设计规范》简介等,其中又以正截面受弯承载力计算、斜截面受剪承载力计算以及大小偏心受压构件承载力计算为重点和难点,课程内容多,公式及符号多,计算量大,同时涉及结构力学、水力学、水工建筑材料及水工建筑物结构计算等相关知识,课程具有相当难度,易使学生失去学习信心和学习兴趣,因此,有必要不断改进课堂教学方法,激发学生探索知识的渴望,培养学生的实践能力和创新能力。

一、课程考核方式改革

采取传统考试的方式进行该课程成绩评定并不能很好地体现学生的设计能力和施工实践能力。通过减少考试成绩所占比例,增加平时成绩和创新性学习成绩比例,激发学生自主创新。创新性学习更需要扎实的水工混凝土基本知识,学生在课程学习过程中会更加注重课程基本知识的学习。水工钢筋混凝土课程教学改革需要同时改变课程成绩评定方式,提高学习积极性和自学热情。结合教学改革方案制定成绩评定方式:课堂成绩+作业成绩+创新性学习成绩+考试成绩[1],如表1所示。

二、课堂教学组织实施方案改革

改革授课形式。课堂采用启l式小组讨论结合教师讲解进行教学。教师根据教学大纲知识点提出本堂课讨论问题,然后展开分组讨论,小组代表阐述讨论结果,最后教师归纳总结,强化知识点,如下表2。

(一)讨论问题的提出

对讨论题的筛选很重要,要选择那些既能提高学生学习热情和兴趣的题目,又要兼顾到重要知识点。通过查阅资料、专家咨询和听取老教师的建议初步获取该课程主要重要知识点作为讨论题,还可从学生的疑问中提炼,最后结合教育心理学选取具备一定趣味性和可操作性的讨论题进行课堂讨论,每轮教学结束后进一步归纳总结,保留有意义的题目,舍弃效果不好的题目,逐步完善讨论题库。

(二)分组讨论

分组需要综合考虑。可根据学生的智力、能力、性别、喜好、性格、心理素质及自愿组合等情况进行分组,如将全班分成六至十组, 每小组5~6人,将内向的学生与善谈外向的学生组合, 将学习成绩偏差的学生与成绩好的学生组合, 并兼顾男女比例, 以保证学生最大限度的互补, 互相帮助, 发展智力, 培养能力,小组成员根据以上原则合理搭配。考虑后续课程创新性学习的需要,分组情况可由教师予以适当调整。在课堂讨论期间,教师要适当参与各组讨论,促进学生积极参与,确保课堂讨论正常进行。

(三) 小组代表发言

小组发言要适当兼顾多数学生,鼓励学生发言,在学期课程教学过程中尽量让每个学生至少有一次发言机会,可主动发言亦或指定发言,同组其他成员补充,小组之间形成良性竞争。由于课堂时间有限,教师需要组织好发言环节,要求言简意赅,每次发言不超过两分钟,这就要求学生必须组织好语言,做到言之有物。教师要对发言的学生给予记录和评定,纳入课堂平时成绩。

(四)教师归纳总结

教师的归纳总结要针对课堂讨论,抓住重点,起到强化知识点的作用。讨论时让大家畅所欲言,归纳时给出要兼顾的知识点,解决本堂课教学任务。对于提出的新观点、新问题要积极引导和鼓励。这种教学方式对教师也是一种考验,要求教师备课充分,课堂讨论题设计合理,课堂进度控制得力,对知识点要非常熟习[2]。

三、课后课程创新性学习环节改革

为了开发学生的创造力,鼓励学生自主学习,培养学生的实践能力。根据课程特点,创新性学习主要由构件设计竞赛、构件编程计算、研究报告组成。

(一) 课程构件设计竞赛

课程学习过程中进行两次典型构件设计竞赛,包括梁的设计和柱的设计,完成相关知识点教学后安排竞赛,成果评定主要看计算的准确性和配筋图的质量,如表3。

(二) 课程编程计算竞赛

水工钢筋混凝土结构课程基本构件承载力计算包括受弯构件正截面承载力计算、受弯构件斜截面受剪承载力计算、受压构件承载力计算、受拉构件承载力计算、受扭承载力计算,每种构件都可以编写小程序来辅助设计计算,在课程教学过程中鼓励学生结合课程特点进行计算机编程设计计算,有助于提高学生的学习自主性和创造性。

1. 区分难易程度

由于学生的认识水平和能力不同,因此有必要进行难度区分,编程成果的评定要多元化,既能面向大多数学生,又有利于发展优等生的创造力。竞赛中凡能完成水工钢筋混凝土结构某一基本构件的编程计算视为基本合格,能完成多个基本构件编程视为良好,能完成结构综合设计计算编程视为优秀,鼓励有能力的学生结合课程设计进行柱下独立基础、刚架和肋形楼盖的计算机编程。通过难易区分,确保大多数学生根据自身能力有选择地完成程序编写任务。

2. 处理好课程教学关系

要以课程基本教学环节为主,编程为辅。水工钢筋混凝土课程是以理论分析为依据,教材内容包括基本材料的力学性能,弯、剪、扭、压(拉) 、预应力等基本构件的受力性能,计算公式及适用条件,计算方法和构造措施,所以,掌握扎实的基本知识和基础理论是非常重要的。教师要将教材的基本知识讲解透彻,学生要熟练掌握该课程基本知识和技能,这是编程训练的基础。不能因为课程成绩评定中考试成绩比例的下降就注重编程而放松基本教学环节,结果是程序没编好,课程基本知识也没掌握,处理好课程教学与编程的关系非常重要,不能顾此失彼。

3.提倡团队工作

编程是一个系统工程,需要力学、材料学、混凝土结构学、逻辑学、编程语言等多学科知识。小组团队协作编程,强调分工协作、资料共享、创意交流、相互促进。整个过程有分有合,分是体现学生个体创造力,合是集中团队力量解决难题。合理的构建团队合作模式编程小组, 既是学生合作的基础, 也是实现学生群体合作的基本手段。团队模式给课堂教学带来了活力与激情, 很多学生就课程基本知识及编程问题积极地交流讨论,有效地改善了课堂内的学习氛围。与此同时,在课外,各个编程小组积极主动地查阅资料交流编程心得,培养了学生自主探究的学习能力, 以及与他人合作的技巧, 充分体现了自主、合作、参与的团队协作核心理念。

4.注重总结

成果总结是课程编程竞赛的关键步骤。从编程个人或小组来说,总结是不断提高编程水平的一项活动,是编程过程中的重要环节。在课程结束前两周,要求所有参与编程的小组提交编程成果,小组代表在课程结束前课堂上公开汇报交流。成果包含所编程序、多媒体演示汇报幻灯片、小组分工合作情况、编程心得体会总结等。尤其是编程心得体会总结要体现出收获哪些水工混凝土结构知识,存在哪些不足,取得什么经验,将编程主要经验、成绩与效果等作文字概括,还可以适当将其做成直观、可视的图表。通过总结,学生充分整理了所做的课程编程工作,熟悉掌握了课程的主要知识,有几组学生很好地完成了编程计算任务,通过程序控制界面,输入相应参数数据,即可完成受弯构件和受压构件的计算,如图1、图2所示。

(三)研究报告

完成教学大纲要求的同时,在教学过程中针对基本构件(拉、压、弯、剪、扭)承载力计算和设计构造等问题,鼓励学生对某一问题进行深入研究和探讨,研究报告可以采取多种形式,如课程某一重要知识的提炼总结、某一构件的设计方法和编程方法的经验总结、课程小论文等,学生可以根据自身能力任选其一作为研究报告的成果,教师根据成果评定学生成绩[3]。

四、课堂实施方案实例

绪论、材料力学性能、设计原理等章节以传统课堂教师教学为主,基本构件设计计算如受弯构件承载力计算、受压构件承载力计算等章节按照课堂改革方案进行教学实践。以第三章T形截面梁正面承载力计算为例介绍课堂改革实施过程。

(一) 筛选讨论题

选取以下问题作为课堂讨论题:什么是T形梁以及T形梁与矩形梁的区别?T形梁正面承载力计算简图与矩形梁正面承载力计算简图的区别?第一类和第二类T形梁的区别?T形截面梁型判断式是什么?第一、二类T形截面承载力计算公式如何理解?第一类和第二类T形截面承载力计算公式有何区别?通过计算简图推导T形截面承载力计算公式。

这几个问题基本上包含了第三章T形截面梁正面承载力计算的主要知识点,解决这几个问题基本上可以掌握该部分知识。

(二)分组讨论

针对这些问题分组讨论,教师需要声明课堂讨论和平时成绩挂钩,每个参与讨论的和发言的学生都会得到课堂平时成绩,教师参与小组讨论,适当提示,多观察学生,调动学生讨论热情,同时做好每个小组的讨论状况记录。

(三)小组代表发言

每组推选一位代表就某一讨论问题发言,发言观点代表小组讨论结果,小组成员可以及时补充,最后教师对各组发言进行点评,并依据小组讨论表现和发言效果作好记录,给予小组和发言人课堂成绩。

(四)教师归纳总结

课堂最后对主要知识点留出15分钟由教师做归纳性讲解,本章以图表的形式将主要知识点做了总结,便于学生理解记忆[4],如图3。

五、实施效果评价

通过课堂实施效果分析,该课堂教学改革方案起到了较好的效果。课程结束时对学生进行了问卷调查,如表4。

根据平时作业完成情况、创新性学习环节的成果以及期末考试成绩进行综合评价,启发式小组讨论的课堂教学效果较好,被多数学生接受。第一,改变了课堂气氛,大多数学生都积极参与;第二,促进课后预习,为了有效讨论发言,学生开始自觉预习;第三,激励学生创造性学习,学生提出了许多新想法,遇到难题课外主动查资料,相互探讨解决。教师虽然课堂上讲的少了,但教师的工作更重要了,需要准备的东西更多,扮演课堂组织者和主持人的角色,引导启发学生去学习[5]。

六、课程教学改革实施中发现的不足

在课程教学实施过程中也发现了许多不足之处有待解决。第一,教师对于课堂教学进程的把握比较困难,需要教师随时关注讨论情况,个别学生到了讨论环节不积极参与讨论,也不发言,还需要教师调动

其主动性;第二,讨论题的筛选还不完善,有些讨论题太简单,有些又太难,影响了课堂讨论的效果;第三,创造性学习环节参与度不够,有些学生基础较差,没有信心克服学习困难,还需要教师想更多办法鼓励学生参加创新性学习;第四,课程成绩评定方式还需要设置得更合理,把传统考核和激励考核相结合。由于只进行了一轮教学实践,这些问题有待在后续课堂教学中进一步探索解决。

参考文献:

[1]李萃青,阎超军,赵健东.水工钢筋混凝土结构[M].中国水利水电出版社,2009.

[2]蔡健,陈庆军,黄炎生.混凝土结构理论课程教学改革探索[J].高等建筑教育,2008,17(5):65-68.

[3]魏春明,赵星海.开放题在钢筋混凝土教学中的应用[J].高等建筑教育,2009,18(4):83-85.

[4]丁勇刚.混凝土结构设计原理教学细节探讨[J].高等建筑教育,2014,23(4):88-91.

[5]刘志勇.混凝土结构课程四位一体探究式教学法改革与实践[J].高等建筑教育,2016,25(1):96-99.