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本专业生产实习的主要目的是:了解当前党和国家对基本建设的方针和政策,了解当前我国在城市规划、建筑设计、建筑施工及建筑工程管理等方面的基本经验,为下一步进行课程设计及毕业设计打下实践基础。
通过生产实习巩固并扩大学生的知识面,通过各工种施工现场的参观与学习,了解施工的基本知识,为从事建筑施工及施工组织管理打下实际基础。通过现场参观、听报告和工种操作等,进一步培养学生热爱建筑工程专业、献身于祖国欣欣向荣的基本建设事业的远大志向。
1、时间及地点安排
本专业按教学计划规定生产实习时间为4周,计4学分。
考虑到生产实习是为了实践建筑设计、结构设计及建筑施工专业课程的理论,进行毕业设计打基础的,因此,生产实习最好安排在毕业设计开始之前进行。
生产实习的地点一般可选取当地正在施工的建筑工地,施工单位宜具有国家二级建筑企业的资质,正在施工的单位工程的建筑面积宜不小于平方米。
2、实习主要内容
(1)现场调查;(2)听报告;(3)参观(包括讨论);(4)阅读工程资料、图纸等;(5)工种操作(包括混凝土工、木工、钢筋工、电焊工、吊装工等);(6)现场教(包括土石方工程、基础工程、混凝土工程、结构安装工程、装饰工程)等,现场教学可采用请现场工程技术人员对本工程项目从设计到施工方案,技术措施,施工组织管理,质量及安全保证等方面作全面、祥细的介绍;指导老师结合本案例的讲解以及学生询问相结合的方法进行。(7)撰写实习报告。
生产实习前,实习指导老师应结合所选工地的实际情况,落实各项实习任务,并制定生产实习任务书(包括安全措施要求)下达给学生。
3、生产实习报告
参加生产实习的学生必须独立完成生产实习报告,以作为评定生产实习成绩的最主要的依据。
本专业的生产实习报告的文字材料不得少于字,并按规定进行填写,由所在实习单位签署实习表现意见,指导老师按优、良、合格、不合格四级制按实评定成绩。
生产实习报告应包括如下几个方面
(1)本实习项目的工程概况;(2)其建筑设计,结构设计,施工技术和施工组织等方面的特点和经验;(3)实习工种操作的内容与体会(4)本次生产实习的收获与建议.
4、几点注意事项
(1)在生产实习期间,一定要注意学生的人身安全,进入工地一定要戴安全帽,在高空参观或进行操作时应注意防止发生意外坠落。实习学生应严格服从现场施工管理人员的指挥或调度,严格遵守施工安全操作技术规程和工地劳动纪律。
[关键词]土木工程;开放式实践教学;混凝土结构;设计课程
中图分类号:G649.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)02-0000-01
土木工程是一个传统老专业。进入新世纪以来,随着中国经济建设的飞速发展,整个土木工程行业领域也在不断焕发着新生命,作为培养土木工程人才的各类院校也应适应新形势,不断革新、探索新的教学模式。土木工程专业课程具有工程实用性强、课程复杂,内容多、难度大的特点,在理论和实践教学过程中开展“启发式”“开放式”教学非常必要。笔者结合多年土木工程专业课程教学及教改课题工作经验,对开放式教学在课程理论与实践教学中的重要作用及具体应用研究结果进行系统总结,以期与同行开展探讨。文章以混凝土结构课程教学为例探索了 “开放式” 教学活动在教学中的应用。
一、混凝土结构课程的特点
混凝土结构设计课程是土木工程专业必修的专业基础课,是一门实践性很强与现行的规范、规程等有关的专业基础课。在土木工程专业培养计划中占有重要的地位,各相关高等院校对该课程的教学工作也非常重视。课程内容分:钢筋混凝土结构设计原理及结构设计两大部分,前者是后者的基础,是原理部分的延伸和实际应用,两者互为依存、紧密联系。对于土木工程本科学生而言,通过学习,要求掌握混凝土结构学科的基本理论和基本知识,并能运用理论知识正确进行设计和综合分析,解决工程中的实际问题,具备一定的研究开发能力。同时,该课程也是研究生考试中(笔试或面试)重要的考试科目之一,在相关注册资格考试中也是很重要的必考内容。该课程特点主要有:内容多、公式多、符号系数多、涉及构造规定多“四多”特点;涉及的经验性知识较多;实用性强;解答非唯一性。
二、开放式教学在混凝土结构实践课程中的应用
(一)实验教学的开放
实验环节是土木工程学科学习的重要组成部分,强调课堂授课内容与课内试验、实习、 课程设计与毕业设计相结合,设置了必做与选做试验,并对学生实行了多方位预约式开放, 包括实验内容、实验场地、实验时间、实验器材设备的开放。更新实验教学内容,在基本实验基础上加强综合性实验和研究创新性实验,注重学生创新意识的培养。坚持“基本+提高” 的原则,使实验教学内容既达到课程基本要求,又让学生得到更好锻炼和探索的机会,具有鲜明的专业特色。实践中可将与土木工程主干课程关联密切的实验综合到一起作为学生“开放式”“综合式”实验项目。
(二)毕业设计、 课程设计的开放式
课程设计是对课程理论教学的有益补充。通过课程设计的实例练习可加深对混凝土结构课程所学内容的理解,将理论用于实际,学得更深刻。而毕业设计更是对学生学习的全面检验,通过对一个完整工程的独立设计,学以致用,真正全面地掌握所学知识。同样,课程设计和毕业设计也应做到开放式,在确定方向和设计题目前应与学生充分沟通,了解学生的想法,共同确定设计主题、范围,在设计过程中保持与学生的随时互动和沟通,同时,可将与设计相关的所有资料公布到网站上,让学生去学习、选择、讨论和发表意见,真正实现开放式和互动式。此外,还应强调毕业设计在社会效应和工程应用效应方面的开放性,即鼓励、 允许、引导学生结合实际工程进行设计,课题可来源于社会或科研课题,甚至可聘请设计、 施工单位的工程技术人员担任副导师,共同指导毕业设计。
(三)开放性实习
实习环节是混凝土课程乃至土木工程专业学生重要的实践性环节。实习环节的开放性体现在实习的具体内容及实习地点与学生商量确定,通过事先发放调查表, 统计学生选择方向的意愿和要求。如混凝土结构、砌体结构、钢结构或基坑、边坡、桥梁、道路,以及更细一步的选题方向,可与毕业设计挂钩,指导教师形成双向选择。学生可参与集中实习或自主实习,集中实习由教师带队参加在合作单位实习基地的实习,自主实习由学生自行联系工地进行(包括假期学生的自愿自主工地实习),形式上自由组合选定实习方向或实习工地。总之, 实习环节的开放式特点主要体现在指导思想、管理制度、实习具体内容及形式等方面。院系毕业设计指导小组和教师从思想上和管理上应予以支持,充分发挥学生创新性和灵活性的特点,不局限于规定的实习期,在条件允许的情况下可将自己置身于工程现场或实际工程项目氛围中开展实习活动。
三、结语
土木工程课程由于其专业特点,在教学过程中尤其应突出开放式特色。混凝土结构课程是土木工程专业的重要和典型课程,内容多、难度大、实用性强,对其教学与考评体系均宜结合实际进行,开展“开放式”“启发式”教学研究。笔者从该课程理论教学中的教学内容、 教学形式、课外教学补充、教学考评等方面,以及实践教学中的实验教学、课程设计及实习等环节,研究和讨论了如何开展“开放式”教学及其在课程中的具体应用,从实践看取得了较好的实际效果。
参考文献
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[2] 潘洪科,祝彦知, 胡江春.浅谈“混凝土结构”课程的教学方法改革[J].中国电力教育,2009(4):90-94.
[3] 董小群.开放性教学模式的探索与实践[J].中学数学教学参考,2007(12):5-7.
[4] 叶雁冰.建筑设计课程开放性教学模式探讨[J]高等建筑教育,2009,18(4):58-1.
Abstract: From the comprehensive capacity-building of civil engineering students, this paper proposed traditional teaching model which focuses on the theory. Not only pointed out that the shortcomings in the current practice, such as experiments, internships, graduate design, but also gave some suggestions for improvement.
关键词: 实践教学;土木工程;工程实践
Key words: practice section;civil engineering;engineering practice
中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)10-0208-02
0 引言
我国土木工程专业的高等教育仍然沿承着传统的教育模式,过分强调专业理论课的学习,形成了一套思路过窄、知识面过专、理论知识过深的专业课程体系,“理论型”人才培养模式突出。强化理论教育,使学生具备就业前必须掌握的知识,这一点是毋庸置疑的。但随着我国经济和科技的迅速发展,传统的“理论型”人才培养模式逐渐暴露出它的弊端,培养出来的学生知识面较窄,综合运用能力较差,适应性和创造能力不强,缺少工程实践能力。美国大学的实践表明[1]“所有对学生产生深远影响的重要事件,有4/5发生在课外”,许多已参加工作地学生也经常反映,在学校学的理论知识很难与实际工作结合起来。因此,改革土木工程传统的重理论培养模式,加强理论与实践的结合,培养适应现代化土木工程建设的“综合型、技术型、应用型”高级专门人才,力求培养少部分“创造型”或“科研型”高级专门人才[2]是构建适应我国社会经济、政治、文化需要的综合性专业教育的必然要求。
1 土木工程专业传统的教学弊端
1.1 实验课程简单化 土木工程材料实验和土工实验是土木工程专业两门重要的实验课,这两门实验课是配合《土木工程材料》、《土力学与基础工程》、《工程地质学》等课程教学的重要实践性教学环节。组织好这两门课的实验教学,可以为后续的专业课学习如《钢筋混凝土结构》、《钢结构》打下良好的基础。同时,为巩固土力学理论知识,培养学生的动手能力和独立工作能力创造了条件。但目前,这两门实验课都没有受到重视,各学校均存在学时少,实验内容简单,实验设备缺乏等问题。两门课程的实验学时安排均为6学时,所做的实验也都是很简单的专项实验,如水泥细度,液塑限测定实验等。学生在做实验的时候多个人在一组,有的学生一堂实验课下来根本就没有亲自操作的机会。
1.2 各种实习形式化 目前土木工程专业的实习主要有认识实习、生产实习、毕业实习等。认识实习,主要是让学生对整个专业有个初步的认识,增加学生对本专业学习的兴趣,一般只是用一周左右时间在本地区实习。这种实习存在的问题主要是时间较短,且所了解的只是本地区较单一的建筑物形式,学生的创造性思维很难被激活。而单一的建筑形式又会让一些学生对本专业失去兴趣。生产实习,主要是让学生了解工程施工过程,实习时间一般安排1-2周。在这段实习时间里学生只能对整个工程的一个或几个分项工程的施工过程有个初步的了解,无法对整个工程的施工进行总体把握,学生的实习内容和实习效果大打折扣,而且学生在实习的过程中很难将所学的理论课知识与现场的实际结合到一起。毕业实习,主要是鼓励学生主动到所签单位去了解今后的工作重点,搜集毕业设计的相关资料,以便毕业后能更快的进入工作角色。
这三种实习虽然目标都很明确,但由于安排的时间较短且较集中,形式化教育严重。
1.3 毕业设计模式化 毕业设计是学生大学期间的最后学习及综合训练阶段,是理论知识、科学研究与实践成果的全面总结,是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验,同时毕业设计也是学生毕业及学位资格认定的重要依据。土木工程专业学生的培养已经不仅局限于设计、施工、预算。随着科技的发展和人才的需要,土木工程专业已经成为是一个涵盖建筑工程、交通土建工程、城镇建设、矿井、隧道等多领域的专业。毕业后,学生不仅可在建筑工程、交通土建工程、铁道工程、市政工程等相关行业从事设计、研究、施工、管理工作,也可从事水利、机场、码头、水电勘测等方面的工作[3]。传统的毕业设计大多是模拟工程实例,由教师给学生指定可选设计类型,学生在该范围内进行选题。学生的设计内容也是按着固定的思路如建筑设计、结构设计等步骤进行,学生的思路受到了极大的限制,学生竞争力不强,不能满足目前就业形势的要求。
2 土木工程专业实践教学改进意见
针对传统土木工程教学存在的弊端笔者根据自己学校的教学总结了几点改进方法:
2.1 实验教学突出化 针对传统实验课存在的弊端,应适当的增加实验课学时量,使学生有机会对各种材料的性质、特性进行了解。让学生有机会亲自体会一下各种添加剂的作用和配用量。设计综合性较强的实验,让学生进行原材料性能检验、配合比设计等工作。土工实验由于可能要侧含水率等一些时间较长的实验,因此,每次应给学生足够的时间让学生亲自操作每个人步骤,体会该实验的每个细节工作。并根据实验结果总结经验,让实验教学更能更贴近于工程实际。
2.2 各种实习合理化 目前实习内容具有局限性,很难实现预期的实习效果。因此,应重新审视土木工程实习,合理安排时间,认识实习。应当鼓励学生多看不同结构形式的建筑,到不同的地区去了解不同风格的建筑形式,同时应鼓励学生多利用网络,更多的了解本专业,提高学生对本专业的学习兴趣。生产实习应分阶段了解不同阶段施工情况,如基础施工、混凝土浇筑、防水的处理等,使学生对建筑施工过程有个整体的把握。对于毕业实习,结合毕业生的就业去向和社会需求,侧重岗位技能的培养,如建筑结构设计、施工组织设计、工程概预算、监理规划等。毕业设计题目尽量来自工程实际,提倡真题真做,而教学方式则应采用校内与校外,现场参观及现场定岗等多种方式相结合。
2.3 毕业设计实际化 对于毕业设计的选题,学生应该以将来所从事的工作为参考依据,根据自己的兴趣、爱好及综合素质选取相应的工程实例来完成对自己的考核,选题的内容可以多样化,例如工程项目优化结构设计问题、施工实施方案的编制问题、工程项目经济性评价问题等,让学生实际工程结合起来,这样学生在做毕业设计的时候就会很认真,有利的调动了学生的学习兴趣,树立正确的学习动机和学习态度,激发学生的潜能。大大地提高他们的工作热情。进而也满足社会对不同土木专业人才的需要。
此外,对土木工程专业学生作业形式也应该进行改进,多增加一些实际的工程实例专项工程设计、计算,让学生提早熟悉实际工作内容,提高学生对本专业的进一步了解,发挥其主动性和创造性。另外,这种作业形式学生可以分组完成,增强了学生的协作能力。
根据土木工程专业的培养目标,实践教学俨然成了该专业一项重要内容。土木工程专业毕业的学生,不管是从事设计、管理、科研等,还是直接参与实际工程施工,都离不开实践。因此,应在大学期间有目的的组织学生参加实践学习,无论是哪种实践学习,学生都应该成为主导地位,而教师只是在必要时作指导。在理论教学中渗透实践环节,能有效的把理论与实践结合起来,同时在实践中能够巩固理论知识。在实践教学环节中提高对学生的实践能力培养,全方位培养学生专业技能和工程实践能力,使学生有目的、有意识地应用理论解决相关问题。
参考文献:
[1]郑玉刚,范栋华.关于促进高校实践教学改革的思考.教育部网站,2005,10,20.
[2]秦至谦,雷林.土木工程专业实验教学改革的探讨[J].山西建筑,2008,33(33),212-213.
论文关键词:专业评估;专业建设;土木工程
土木工程专业评估,是我国工程学士学位专业中按照国际通行的专门职业性专业鉴定(professional programmatic accreditation)制度进行评估的首例。中国土建类专业评估是随着建设行业注册师制度的建立而应运而生的。20世纪90年代初,为建立中国的建设行业注册师制度,住房和城乡建设部对英、美等国注册师制度进行了考察,认识到专业评估制度是注册师制度的重要组成部分和基础,于是从1992年起陆续建立建筑学、土木工程、城市规划、工程管理、建筑环境与设备工程以及给水排水工程各专业评估制度。桂林理工大学的土木工程本科教学始于1995年,虽然至今还没有申请过专业评估,但是近些年以来,学校始终坚持以土木工程专业评估的标准为标杆进行土木工程专业的相关建设,并且取得了重大成就。
一、专业发展总体方针
土木工程专业的总体发展方针是以培养高级专业实际应用型人才为目标,在学校建设具有鲜明特色的高水平理工大学的思想指导下,突出特色,夯实基础,全面提高教学质量。以专业评估为契机,通过“以评促建,以建迎评,评建结合”的方针,详细研究评估指标体系,对比专业教学计划,寻差距、找不足,并深层次探索问题根源,突出“厚基础、宽口径、高素质、强应用”复合型人才的培养体系。
二、加强建设的途径及成效
1.加强平台建设
桂林理工大学土木与建筑工程学院围绕土木工程专业,相继建设了一批较高水平的专业平台,并依托平台取得了一批成果。目前拥有土木工程一级硕士点,以及广西建筑工程检测与试验重点实验室、广西空间信息与测绘重点实验室、广西建筑新能源与建筑节能重点实验室3个省级重点实验室,是广西地区拥有重点实验室最多的二级学院,拥有广西区土木工程重点学科,以及“八桂学者”团队、“土木工程建筑健康检测”广西高校人才小高地创新团队各1个。在平台建设的基础上大力提高土木工程专业学生的培养水平,不断加强专业建设,近些年相应获得了各种高水平科研项目和奖励,目前承担国家“973”前期项目2项、国家自然科学基金8项,省部级项目30余项,获得省部级奖6项,其中“裂土在多雨炎热环境下的工程性状与灾变机理”获得2010年度广西自然科学一等奖、“工程结构安全分析的新型数值理论及方法”获得2007年度广西区科技进步一等奖。现有省级土木工程教学团队1个,国家级本科精品课程1门,省级精品课程3门,校级精品课程2门;获得区级实验教学示范中心1个,省级实验教学示范建设中心2个,校级实验教学示范中心1个。
2.加强师资队伍建设
学院根据专业建设需要,坚持“人才兴院”原则,在学校人才引进的基础上结合学院自身特点先后制订了人才引进和培养工作规划,明确人才引进和培养的目标、任务和要求,分层次、分学科制订引进和培养人才的具体计划。建立人才引进、成长的配套机制,在通过“以老带新”模式加快年青教师成长的同时,依托目前所拥有的各个平台为引进人才提供科研、教学等便利条件,改革人才激励机制,促进优秀教师特别是中青年骨干教师在教学以及科研岗位上脱颖而出,优化师资队伍结构,实现师资队伍的可持续发展;支持青年教师继续深造,鼓励其攻读博士学位或者出国留学,促进教师尤其是青年教师对工程界和国外先进水平的了解,提高实践教学水平和国际交流能力。
近几年,经过学校和学院的努力工作,先后引进了“中科院百人计划”1人,博士生导师3人,教授4人,优秀博士毕业生5人以及其他一些年青业务骨干,极大地优化了教师队伍,为科研、教学水平提升打下了良好的基础;同时为了提高教师的业务水平,选派了3名优秀教师赴美国、日本等国家进行访问学习,且均已如期回国。这些教师经过国外的学习生活,学术水平、外语水平和科研能力等方面有了很大程度的提高,已成为各个学科不同研究方向的骨干教师,且具有一定的双语教学的能力。学院要求并鼓励教师讲好课,将讲课效果作为考核的核心指标,在学院的评奖、评优方面重点向其倾斜。目前,已有1人获得“全国优秀教师”称号,1人获得“广西高等教育教学名师”称号、1人获“八桂名师”称号。
3.优化培养教学体系
土木工程专业与其他专业存在较大不同之处,有其自身的特点,现在土木工程专业的教学还存在一些问题,主要表现在:一方面,土木工程属于应用型学科,是工科的典型代表,突出培养学生的实际应用能力是专业培养的特点,也就是怎么样在解决好教育“脑”的同时也要教育好“手”;另一方面,随着经济的快速发展,新的工程技术、新的管理模式不断涌现,传统的土木工程专业本科人才培养方案已经不能适应新的形势需要。学院根据土木工程行业发展趋势和建设特色鲜明的高水平理工大学的指导思想,参照土木工程专业评估标准对现行的教学计划进行了调整,建立了“广基础、深专业、强实践、重创新”的培养方案,建立了基础学习模块、专业技术训练模块、综合训练模块三个构成体,在具体实施上表现为:加强实践环节学习时间,实践环节的时间较以前增加了8周;将学生分方向时间提前,保证专业课的学习时间;拓宽学生的综合技能,实现计算机、英语四年不断线计划;在完成本专业教学要求的情况下,引导学生参与科研,通过大学生科技创新计划,以及教师相关的科研项目将科研引入教学,以科研促进教学。
由于教学培养计划符合当今经济发展,满足广大企业的人才要求,近5年以来,本专业毕业生的当年就业率均保持在95%以上,是桂林理工大学就业最好的几个专业之一。先后有多名学生在“周培源力学竞赛”、“挑战杯”、“建筑节能设计比赛”以及学校的大学生科技活动中获得各种奖励,体现了学生动手创新能力的不断提升。与此同时,专业社会影响力不断增强,虽然我校是二本院校,但是土木工程专业近年来的招生平均分数达到并超过了一本分数线,且逐年提高,说明广大考生对专业建设的认可程度不断攀升。
4.加强实验室、实习基地平台建设
实验室是学生从事各类实践和创新活动的场所,通过开放实验室培养学生的创新精神,开放实验室是提高土木工程专业教学质量、培养创新人才、实现素质教育目标的客观要求,也是培养学生实践技能和培养创造型人才的有效途径。根据专业技能训练的需要,加强实习、实训基地建设,在实训设备配置上要达到先进水平,与企业现有先进设备一致,在设备数量上要满足实际“需求”。学校新建了“建筑节能实验室”并购置了大量的无损检测设备和先进仪器,可以满足目前建筑节能减排方面人才的培养需求。同时也重点引进了道路工程模拟与仿真实训项目,充分发挥仿真实训功能,使学生在学校实训室就能了解和掌握复杂的系统或工程配套设备等操作。
校外实习基地的建设对土木工程专业学生的素质培养有着不可替代的作用,良好的校外实习可极大地提高学生的知识运用能力以及未来的从业能力。通过学校及学院领导的重视,广大教工的积极努力拓宽了实习基地的范围和数量;通过让学生义务参与到现场工作,教师主动解决施工企业面临的技术等难题,与实习基地建立了良好的合作关系,使实习与“产、学、研”一体化的结合产生了经济效益和社会效益。先后新建了“OVM 柳州建筑机械总厂”、“深圳恒义建筑加固有限公司”、“西部中大建设集团”、“桂林市金辉建设发展有限工程公司”等实践教学基地,建立的校外实习基地的动态管理机制保证了学生校外实习的顺利进行。
5.改革课程体系
根据目前市场需要,对部分课程进行调整,增加了土木工程检测与试验课程(分方向进行),土木工程施工实际操做技能训练等课程,并专门建设了施工实训场地,购置了相应的施工设备以及工具。开设土木工程检测与试验课程主要是适应目前国内建筑市场的新变化,以满足目前房屋鉴定以及各类加固公司对房屋鉴定人才的需求为主要目标。开设土木工程施工实际操作技能训练课程,主要目的是通过学生亲自动手操作来加深对土木工程施工过程中各个工种的认识,并结合课程后续的施工实习,使学生能够真正深入到各个施工工序,切实掌握施工理论与实践知识,提高学生一线管理能力,以便学生毕业后更好地参与现场施工管理。另外,还开设了土木工程新理论、新技术课程(分方向进行),课程通过教师讲授以及邀请知名专家讲座的形式介绍目前不断出现的新的知识和技术,可极大提高学生专业视野和创新精神。通过精品课程、多媒体课件比赛等方式提高教学资源的质量,推动教学水平的整体提高。“十一五”期间出版教材7部,获广西高校优秀教材一等奖1个;承担省级教育科研、教学改革项目10余项,获得省部级教学成果奖9项,其中一等奖1项,二等奖7项,三等奖1项。
6.拓宽培养渠道
坚持走出去、引进来的现代化办学理念,开拓产学研联合办学的新途径,加强与土木工程专业相关的科研院所、企业的密切联系,适应现代化企业对人才培养的要求。建立合作办学、联合办学的模式,完成了与昆明理工大学等国内高校学生互换培养,与澳大利亚格理菲斯大学的“2+2”的培养模式已经连续实施了4年。在本科培养的基础上积极开拓工程硕士的培养,形成了与本科培养的互补共进态势。
一、土木工程施工理论教学的现状
(一)教学现状土木工程施工课程集实践性、综合性、独立性为一体,理论跨度大,因此,该课程的教学要求教师必须具有宽广的专业知识和丰富的实践工作经验,而在国内很多高校,绝大部分教师没有工程实践经验,这就造成了理论知识和工程实际的脱节。课程教学过程中任课教师基本沿用传统的教学模式,以课堂讲授为主,虽然也采用多媒体、施工录像等方式丰富教学手段,但是教学效果并不理想。况且,由于施工技术发展日新月异,即使是有一定实践经验的专业教师也很难全面掌握施工发展的技术,讲授中也很难运用自如。普通高校从人才培养的目标要求和就业的需要出发,均非常重视实践教学,学生对实践教学的认识也有一定提高,土木工程专业近几年由于采用了分散和集中相结合的生产实习模式,优化了过程指导和考核形式,实践教学质量有了一定的提高。但是,作为第七学期开课的土木工程施工理论教学,由于学生在第七学期面临就业和考研双重压力,学生听课的积极性较差,缺课的现象也较多,土木工程施工理论教学效果不好。(二)存在的主要问题针对以上教学现状,土木工程施工理论教学主要存在以下几方面问题。1.教学内容比较陈旧。中国正处于经济快速发展时期,城市化进程不断加快,使各种高层建筑、地下工程、道路桥梁项目在技术水平、施工难度上不断加大,各种新材料、新工艺和新的施工技术层出不穷,各种设计和施工规范的更新也不断加快。因此,有时教师的授课内容与学生在生产实习中见到的施工现场做法并不一致,特别是青年教师由于缺少工程实践经验,授课内容基本以教材为主,跟不上施工技术的快速更新。2.教学方法不够丰富。目前,一些任课教师已经习惯于注入式教学模式,课堂上基本以教师讲授为主,课后准备部分习题或参考书让学生复习。此种方法对土木工程施工这样一门实践性要求极高而理论性不强、逻辑性较简单的课程并不适用,即使任课教师备课充分、讲授准确,学生在课堂上听得很清楚明白,记忆效果也并不好,学生仅凭课堂教学很难将知识转化成能力。3.学生上课的积极性不高。普通高校本科生进入大四第一学期即面临较大的就业和考研压力。一部分学生忙于制作简历,奔波于各招聘会场,还有部分学生准备继续深造,夜以继日忙于备考,因此,学生上课的积极性较低。如果任课教师的授课内容不实用,授课方式不吸引人,学生的出勤率更难以保证,大面积缺课现象时有发生,即使来听课的学生,也有不少是“为考试而学习”的。
二、土木工程生产实习的现状
鉴于目前施工实习的实际情况,大多普通高校都采用分散和集中相结合的形式,即大多数学生几人组成一个小组(一般三人以下),自己或学校帮助联系一个施工现场进行实习。学校也一直比较重视实践教学,为确保实践教学的时间和质量,土木工程专业的生产实习安排在第六学期期末二周以及第七学期开学二周,共计四周,学生可以利用正常授课时间进行生产实习,还可以利用暑假时间。由于生产实习现场大多由学生自己联系,往往不在一个城市或地区,各实习小组分散进行,一个实习小组只能在一个施工现场实习。这是由目前土木工程施工实习的实际情况决定的,短期内很难改观。由于实习时间较短,学生在实习过程中见到和实践的施工技术环节比较单一,见到的施工工艺也不够全面,又不能互相取长补短。此方面的缺憾,要在施工理论授课时加以弥补。
三、教学改革及成果
针对以上土木工程施工理论教学以及施工实习的现状和存在的问题,课程组在土木工程施工理论教学过程中采取了一系列的改革措施,特别是将生产实习中学生发现的问题和取得的成果带到课堂上,采取学生讲授、课堂讨论的形式授课,丰富了教学内容、活跃了课堂气氛。在近两届土木工程专业学生中进行了实践,取得了较好的效果。1.加强师资队伍建设。师资队伍建设是关键,讲授土木工程施工这门实践性极强的专业课,除了需要系统的专业理论外,还要有一定的施工实践经验。对于那些毕业后即分配到学校任教的青年教师,除了要提高学历层次与学习教学方法、授课技巧外,还要加强工程实践锻炼。利用学校青年教师工程实践培训机会,首先安排拟讲授施工课的青年教师到施工企业兼职锻炼,时间不少于一年,弥补实践经验的不足。力争构建具有工程特色的土木工程施工课程教师队伍,即双师型的施工课教师队伍,以满足施工授课的需要。2.实习前布置、课前准备。土木工程专业生产实习安排在第六学期最后二周开始,至第七学期第二周结束,其间包含一个暑假,共计十周左右时间,学生可在此期间灵活安排完成生产实习任务。在实习之前,除了实习指导教师会安排学生按照实纲的要求完成实习各项任务外,土木工程施工任课教师还会专门为学生布置部分工作,即要求每个实习小组(3~5人)根据自己的实习内容制作一份多媒体课件,内容主要是在施工实习过程中,学生认为比较新的施工材料、工艺以及施工管理方法和措施。开课前提交给任课教师,并随时准备在土木工程施工理论授课时讲授。通过此种形式锻炼了学生总结工程实践经验的能力,培养了学生的团队意识,同时学生提交的多媒体课件还丰富了任课教师的教学素材和内容,及时更新的案例会更加吸引学生的注意力,有利于改善教学效果。3.理论教学采用师生双主体进行。任课教师会根据教学大纲的要求完成教学基本要求,精简教学内容,优化课堂教学,缩短理论知识的课堂时间。这样主讲教师就可以选择部分有代表性的实习内容安排课堂学习讨论。首先,任课教师会提前二周左右通知某实习小组的学生对将讨论的内容进行准备,然后在预定的时间选定学生进行课堂讲解,其他人可以补充也可以就此提出问题,大家共同探讨。由于授课内容由学生准备,学生从自己的认知角度看待、分析问题,讲授更容易接受,讨论的问题也更具现实意义。因此,将原本枯燥、单调的教学内容变得更加生动、有趣,激发了学生的学习热情,极大地调动了学生积极性。通过讨论扩展了学生知识面,在学习施工技术和施工管理知识的同时,也认识到了土木工程施工课程的重要性和自己学习中的不足之处,主动学习的积极性有明显提高,从而土木工程施工理论教学课堂秩序和授课质量均有明显改善。4.调整考核方式。考核也是激发学生学习潜能的重要方式,考核既是学生学习的压力也是动力,为了保证日常教学效果,激发学生参与课堂教学的积极性,对土木工程施工理论教学的考核进行了局部调整,将实习成果的课堂展示作为评判课程平时成绩的重要依据。为了取得较好的成绩,学生在生产实习中,非常注重对施工细节的观察,对施工中的某些做法会有更深入的思考,生产实习不再流于形式,生产实习的质量也有所改善。
土木工程测量作为专业的一项基本功,是我们学习土木专业学生必须很好掌握的一项技能。在大一学习即将结束的时候,我们在学院的组织下,在校内开展了为期10天的土木测量工程测量实习。
“这实习怎么比军训还辛苦啊?”,当几天之后,我们习惯了早上5点起床,扛着测量仪器外出测量的生活时,我们不再听到之前的牢骚。为了保证测量的精确度和测量的时间进度,我们总是在天刚蒙蒙亮的时候起床,带上“家伙”到了主
一、主二与公一交界处的测量场地开工了!当学院其他专业同学八点走向教学楼进行实践周学习的时候,也就是我们早上工作结束收工的时候。早上回到宿舍,我们并不能清闲下来,一张张原本的空白数据表等着我们去计算、校验。要是数据满足条件还好,如果像我们小组第一天测量后的那超出容许范围外的角度闭合差,只好准备第二天更好起床,重新测量原本属于第一天的工作。在下午短暂的补充睡眠之后,当其他专业同学下午下课,准备享受丰盛晚餐之时,我们再次扛着仪器,在太阳下山之前再次出工测量。在夏天的傍晚,每当太阳下山,天色暗下之时,已是晚上7点多了。放回仪器,学校食堂已不可能再有饭吃,走出校门来到小店,抬头一看,简直就是班级聚会的景象,大家都在小店狼吞虎咽了。原本以为晚上的可以放松下来休息了,可事实并不是这样,我们还需对一整天的工作进行一番总结,并制定好第二天的工作计划,提高小组工作效率,确保进度的完成。
实践总能发现许多问题,在这次测量实习中也同样存在。首先,我认为,最大的问题在于我们对仪器的使用上,课本上介绍仪器使用的知识都比较抽象,到了真正实践中的时候,我们未能很好把书本知识应用到实践中,还需要老师再次进行指导。其次,我们在实地测量的时候高效地完成测量。我们在第一天测量的时候,角度闭合差居然和容许值差距大于3倍。这个问题的出现就说明我们的能力还很有待于提高,我们忽略对中的要求要点,没有尽量对中点位,而寻求方便直接对中花杆,同时我们对天气对测量的影响没有重视。这些问题的发现也说明了我们的经验还较欠缺。最后在制图的时候,我们对陌生的地形图的绘制非常生疏,没有很好地把土木工程制图中的一些技巧方法运用到地形图的绘制中。这个也需要老师在今后教学中对我们更多的指导,促进我们水平的提高。新晨
1.讲好绪论内容,把学生引领入门
我校土木工程测量课程采用的教材是覃辉主编,同济大学出版“十一五”国家级规划教材《土木工程测量》。教材第一章绪论的一些基本原理来源于假设,概念抽象,学生难理解。学生一般是大一或大二年级,缺泛工程知识。怎样讲好绪论内容,把学生引领入门,将原理深入浅出,统领全课程,是课程教学改革的基础。
1.1利用Google地球开始讲授绪论
打开Google地球,找到校园的Google地球上的图像,以及校园数字化地形图,展现给同学,学生对校园很熟悉,了解校园的地形分布情况,开始讲授测量学的定义,使学生对地物、地貌、地形以及地形图的概念一目了然;结合学校整体规划图以及学校在建工程,讲授测定和测设的基本原理,土木工程测量的任务和作用。学生通过本课程的学习,能够掌握地形图的测绘和应用,施工测量的原理和方法,变形观测,竣工测量等基本知识。从地球的形状、大小开始,讲授重力与铅垂线的概念,水准面、水平面、大地水准面、参考椭球的概念及关系,由此引入测量基准线和基准面的概念。抓住重点与难点,绪论的重点内容是确定地面点位(X,Y,H)的概念,难点是高斯坐标系的建立过程,要求学生掌握三维坐标的概念:X=地面点到地球赤道的铅垂距离;Y=带号(前二位)+500KM+地面点到所处带中央子午线的垂直距离;H=地面点到大地水准面的铅垂距离。
1.2总结绪论内容提示后续章节内容
总结绪论内容并讲授与后续章节内容的关系,起到承前启后的作用。本课程的基本问题是确定地面点的三维坐标(X,Y,H),这三个量不能直接测出,要通过测量高差、角度、距离间接求得。后续章节内容是三项基本工作的测量原理,仪器的构造,仪器的使用,测量方法,计算方法,误差的基本知识等。课程的主线表示为“绪论——测量基本工作——控制与测绘——土木工程测量技术”。
2.综合理论教学内容
综合理论教学内容在于精心备课,教案是衡量教学质量的基本内容,是课堂教学效果的基本保证,是调动学生听课兴趣的基本保障。以确定地面点位(X,Y,H)为中心,测量的三项基本工作为主线,通领全教材。正确处理传统理论知识与现代测量技术之间的关系,既要考虑传统教学方法,又要考虑现代教学方法,从而调动学生的学习兴趣,保证学生学到与时代相应的测绘科学知识。
2.1整合传统测量内容
打破各章节的顺序和界限,合理地安排授课内容。例如将水准测量、角度测量、距离测量有机地联系在一起,重点讲授原理、仪器操作、观测计算方法;简单介绍仪器内部结构,仪器的检验与校正,误差来源等。一些内容可以不讲或让学生自学,本教材附有光盘,方便学生自学拓展知识面。讲授误差基本知识时,分析三项测量基本工作的误差来源、误差分类,要求学生重点掌握偶然误差的特性、衡量精度的指标等内容。控制测量是本课程的难点,是三项基本测量工作的综合运用。在讲授本章节前,先回顾绪论中的测量工作概述,使学生对测量工作的原则有初步认识。在控制测量概述中,讲清楚什么叫控制测量?为什么要作控制测量?怎么作控制测量?再对照校园数字化地形图,把校园看成一个测区,讲授控制测量方法,控制点选点的要求,求控制点(X,Y,H)的方法,然后讲授具体的导线测量、三角测量方法,三四等水准测量、三角高程测量方法。控制测量的实质是求地面点的(X,Y,H),测区大小不同,精度等级不同;把全国范围当测区,在全国范围内作控制测量,让学生进一步理解全国坐标系统和高程系统的概念。讲授地形图部分时,对着校园数字化地形图,讲授地形图的基本知识,地形图的测绘方法,地形图在工程建设中的应用。
2.2引进现代测量技术内容
通过对传统内容的优化整合,能节省较多的课时用于现代测量技术的讲授,内容包括全站仪和数字化测图技术,GPS原理与方法,GIS的基本知识,先进仪器的的原理复杂,但操作简单,采用现场示范或参观教学等方法。引导学生理解现代测绘技术的发展方向:自动化、数字化、统一化和高精度化,让学生了解测绘新技术及其应用,培养学生的想象力和创造力。
2.3结合案例分析讲授施工测量
施工测量是测量的三项基本工作的原理与方法在工程建设中的应用。结合学校在建工程案例,讲授施工测量内容,通过讲解每个案例把相关知识串起来,带学生到工程项目上现场讲解操作,这样不但能使学生理解专业知识,而且能够留下牢固的印象。强调测量技术原理在土木工程测量中的应用,测量技术方法与土木工程施工的密切关系,注重吸取土木工程学科的成果,使土木测量技术更好地为土木工程服务。施工测量按技术应用分为:工程用图、测设方法、工程测量、变形测量、和仪器检校;按工程类型分为:建筑工程、道路工程、桥梁工程、隧道工程、路线工程等五种类型。
3.优化实践教学内容
土木工程测量实践教学由课间实验和综合实习两部分组成。本校土木工程测量的教学时数为56学时,其中理论教学为40学时,课间实验为16学时(8个实验项目),综合实习为2周。为了提高实践教学质量,在有限的学时情况下,必须优化实践教学内容。掌握土木工程测量的基本知识、基本原理、基本方法;掌握常用测量仪器:水准仪、经纬仪、测距仪、全站仪等的使用,仪器的安置、瞄准、读数、记录、计算等基本操作方法,仪器的检验校正、维护,获得测、算、绘的基本技能。
3.1明确实验内容精选实验项目
课间实验内容分三部分:水准仪的认识与水准测量;经纬仪的认识与角度测量;全站仪的认识与距离测量。删掉了一些过时的,或工程实际中很少使用的项目,如钢尺量距、罗盘仪的使用等。水准仪测量部分开设了:(1)DS3水准仪的认识与使用;(2)普通水准测量。经纬仪测量部分开设了:(3)DJ6经纬仪的认识与使用;(4)测回法测水平角;(5)竖直角测量;(6)视距测量。全站仪测量部分开设了:(7)TOPCON全站仪的认识与使用及距离测量;(8)全站仪三维坐标测量,测量仪器的检校列入看录像课程。调整了一些实验项目到综合实习中,如DJ2仪器的使用、四等水准测量、导线测量等。每次实验对仪器性能的介绍、操作都在课堂内进行演示和讲解,采用教师手把手的演示和录像片、多媒体体课件播放相结合的方式,可以将复杂、繁琐的文字叙述变为容易接受的感性操作,缩短学生对知识的理解过程,提高学生的学习积极性。
3.2根据专业特色按排实习内容
土木工程测量的综合实习是2周的停课实习,在校园内进行。实习内容分两部分进行,一部分是控制测量和地形图测绘,是每个专业必作内容。控制测量——平面控制采用闭合导线,设6-7个点,角度用DJ6经纬仪观测二测回,全站仪测距,给定已知点坐标,按图根导线精度要求,计算各导线点坐标;高程控制测量采用四等水准测量按闭合路线求各点的高程。地形图测绘——在控制点上用经纬仪测绘1:500地形图,每个小组应完成16个方格的地形测绘任务。另一部分是与土木各专业方向相结合的施工测量实习。施工测量实习分以下几个方面:(1)建筑工程方向要求学生在已完成的地形图上作断面图、求土石方量、设计坡度线,简单房屋的基础平面图放样。(2)道路桥梁方向要求学生在已完成的地形图上作曲线设计和放样,纵横断面图测绘等。(3)规划建筑各专业要求学生能应用地形图作规划设计等内容。
4.建立合理的教学考核制度
土木工程测量的成绩评定分理论教学成绩和实践教学成绩。理论成绩根据试卷考试成绩、平时作业情况、课间实验、考勤情况等综合评定。实践教学成绩以组为单位进行,建立了统一的评价体系。将成绩评定分为多个部分,根据小组上交的资料,个人的成果资料,出勤情况,实践动手能力,实践知识掌握程度,仪器操作考核等方面进行评定。课间实验不单独计成绩,是理论课程成绩的一部分,一般占理论课程成绩的30%,根据实验过程中的表现,仪器操作情况,实验报告情况等进行评定。
5.结束语
一、传统的校外实践教学模式及不足
以往的校外实践环节通常是根据学校教学计划的安排,在学期结束或在学期开始组织集中实习,临时由实习教师联系实习工地,带领学生到现场参观,并邀请施工现场负责人讲解工程情况及施工工艺,规模一般1~2个班,3~4个指导教师带队,实习效果尚可。 随着高校扩招,学生规模扩大,传统的校外实践教学模式往往不能适应现代大学教学需要,出现了一些不足。
(一)理论课与实践课程衔接不够紧密。根据教学计划安排,一般校外实践环节安排在学期开始或结束,此时理论课还没开始或者已经结束,学生对理论学习与实践的结合不能完全结合,甚至某些实践环节与理论课程没安排在统一学期,结果校外实习的目的和效果不能体现出来。还有校外实践环节往往涉及多门课程的知识,若课程体系不配套,则学到的也局限在某门课的知识。
(二)实习经费紧张。学生学费按照国家相关规定收取,相对以往学费费,一只没有调整,因而实习经费在数值上和以前相比最多只能持平,包括指导教师的联系实习、指导实习的各种必要的差旅费,每个学生每天实习经费只有2~3 元左右。按照以前的物价水平,实习经费基本能满足其实习要求,但物价水平的提高,车费和联系指导费逐年涨价,使得实习经费相当紧张,实习经费最多只能解决学生交通的问题,住宿、吃饭等问题必须由学生自费解决。在以往的实习过程中,出现指导教师经常为联系实习学生的住宿费既耗精力,甚至还要贴钱带实习,挫伤了带队教师的积极性。
(三)学生规模大,施工单位担心出意外。随着高校扩招,学生人数大幅增加,例如我校以前土木工程专业每届才招生2-3个班,现在本专业每届招生8-10个班,这样的规模,对施工单位造成无形的压力,既可能影响施工质量,而且学生实习安全也令人不放心。
(四)实习效果不理想。一方面,师资队伍缺编,分组学生人数不得不增加,这样学生实习过程中的提问和讲解的机会就会减少,培养学生的独立解决问题能力的机会减少,采用传统的教学模式难以完成学校布置的教学任务;另一方面,实习经费的紧张,有时不得不压缩实习时间,或就近实习,这样使得实习效果不理想。
(五)考核体系不完善。在以前的校外实习中,实习成绩的考核形式单一,以实习结束时交一份实习报告就算完成实习任务,没用有效的考核体系,部分学生把实习当成出去玩玩,没有压力,实习报告雷同,失去校外实习的意义,学校有必要建立一套完善的考核指标来约束学生,使学生带着问题实习,并使实习成绩能客观反映学生的实习情况。
二、校外实践教学探索
(一)土木工程校外实践内容。土木工程专业涵盖房屋建筑工程、公路与城市道路、桥梁工程和地下工程等多个专业方向,通常包括认识实习(1周),生产实习(4周),毕业实习(2周),同时理论教学中还包含一些实践性教学环节(如测量实习等)。
(二)原则。土木工程专业是个实践性很强的专业,①实践课程应与理论课程相结合,以提高教学效果,课堂所学的理论及时通过亲身实践加以理解和消化,并加以强化;②校外实践应与实际工程相结合,实习的内容包括建筑,结构,施工和管理等方面,应到现场实习,并邀请工程师现场讲解;③认识实习和生产实习相结合,通过认识实习,学生从专业的角度初步建立对土木工程的概念,为以后理论课的学习打基础,生产实习一般安排在专业学习结束后,实习的目的是将所学知识与实际工程相结合,综合应用于实际工程,并为学生就业服务;④校外专业实习应与暑期实习相结合,学校每年安排暑期实践活动,学生可以利用这样的机会进行专业实习,既学到专业知识又与企业有了接触,为就业创造了机会 ;⑤此外,还应注意课堂实习和实习周相结合、实习与就业相结合等。
(三)实践教学的改进之处。
1.建立校外实习基地。建立校外实习基地,一方面使学生有了稳定的实习地,与实习单位长期合作可以建立一套稳定的学生实习管理与安全体系,可以借助实习基地的人力资源、施工技术、管理理念等优势资源, 开展学生的专业实习, 加深学生理论联系实际能力, 促进学生实践技能的提高, 另一方面, 实习基地最新施工技术、施工难题等信息, 可以作为教师科研的项目支撑点,同时也可以反向服务于企业。