独立学院土木工程论文

2022-05-02

小编精心整理了《独立学院土木工程论文(精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。doi:10.11835/j.issn.1005-2909.2013.03.014收稿日期:2012-11-15作者简介:肖明葵(1952-),女,重庆大学城市科技学院教授,博士,主要从事结构工程、力学研究,(E-mail)xmkxy@yahoo.com.cn。

独立学院土木工程论文 篇1:

独立学院土木工程专业理论力学课程教学思考

摘要:理论力学是独立学院土木工程专业的专业基础课程,是后续材料力学、结构力学等课程的基础,在整个土木工程专业课程结构中占有相当重要的地位。文章结合课程教学实践,通过分析独立学院理论力学课程的教学现状,从课程的内容组织、教案设计和兴趣培养三个方面对课程教学进行分析,以期提高理论力学课程教学水平和效果。

关键词:独立学院;土木工程专业;理论力学;课程教学

理论力学课程是独立学院工科专业一门重要的学科基础课,是材料力学、结构力学等后续课程的基础,同时也是一门与工程实际紧密联系的课程[1]。通过学习理论力学,学生可以提高分析和解决问题的能力,建立科学的思维方式和学习方法,提高自身的动手能力和创新能力。

理论力学与生活和工程实践紧密相关,学生本应兴趣很高,但笔者在教学实践中發现,学生对理论力学课程学习,普遍缺乏兴趣,积极性不高,尤其在独立学院,形势更为严峻。若教师处理不好,最终会造成教师教不好、学生学不懂的尴尬局面。

一、独立学院土木工程专业理论力学课程教学现状

目前,中国高校改革与国际接轨,办学理念出现了很大的调整[2]。对于独立学院,特别是以工科为主的院校,向应用技术型的本科院校转型已势在必行。在此背景下,独立学院以培养全面发展的应用技术型人才为目标,优化各门课程的教学方法和手段,内容与工程接轨,教学与实践结合。面对如此形势,独立学院土木工程专业理论力学课程教学面临巨大的挑战。

(一)学时受限

在独立学院,理论力学课程教学面临“学时少,内容多”的尴尬局面。一方面,教师为了在有限的学时内完成教学大纲的要求,不断压缩有效授课课时,部分知识点无法展开甚至难以涉及,课堂上PPT完全取代板书的推导,节奏过快;另一方面,由于课堂信息量过大,讲解过快,且缺乏相应的习题课辅导,学生对所学知识理解不够,难以融会贯通,教学效果大打折扣。

(二)生源受限

独立学院本身的生源质量与一本和二本院校相比就存在差距,学生的数学和物理基础较为薄弱。此外,学生在学习上也不够积极,很难真正做到课前预习、课后复习[3]。对于相关难题的解决基本上都靠任课教师的课堂讲解,学生缺乏自主的思考,也很难做到举一反三,导致听课效率低,教学质量不高。

(三)作业受限

为了保证和检验教学效果,对于理论力学课程,教师在每节课后都会布置习题,但习题的数量和难度都有所限制。一方面,由于是大班上课,人数较多,如作业量较多的话,教师和学生的任务都较重;另一方面,由于生源质量的限制,习题若难度过大,学生基本上都不做,或相互抄袭作业,以致学生并没有真正掌握和领会解题方法和技巧,只是为了应付教师检查和获得较高的平时成绩。

以上问题,造成了独立学院土木工程专业理论力学课程考试不及格率长期居高不下,教学质量受到一定的影响。

二、独立学院土木工程专业理论力学课程教学质量提高途径

面对严峻的教学形势,笔者结合自身对土木工程专业理论力学课程的教学经验,总结了如下三点切实提高课程教学质量的途径。

(一)合理组织教学内容,处理好与交叉课程内容的衔接问题

从现行的教材中不难看出,理论力学课程教学内容包含基础和专题两个部分。基础部分包含静力学、运动学和动力学;专题部分包含分析力学基础、碰撞、机械振动等内容[4-5]。目前,对于大部分的独立学院,理论力学课程教学内容只涉及基础部分,但这部分内容与大学物理、材料力学和结构力学等课程内容都有交叉的部分,在实际教学内容组织中要处理好相互间的衔接问题。

静力学部分,围绕三个核心内容进行讨论,即力矩与力偶、主矢与主矩、平衡条件与平衡方程[6]。其中,前面两个内容重点强调力(滑移矢量)的概念,与中学物理中的相关概念要区分开,让学生建立起矢量的意识,同时还应重点讲解刚体、力偶、主矢、主矩等中学物理中没有涉及到的概念[7]。对于平衡问题,重点讲解平衡的条件和平衡方程的应用;对于静定桁架部分,在课时少的情况下可以不涉及,因为后续的结构力学课程对静定和非静定桁架内容会作详细讲解。

运动学部分,应围绕点的合成运动和刚体的平面运动两个核心内容进行讲解。运动学内容与相关课程交叉较少,但与工程实际联系紧密,是教学中的重点和难点。

动力学部分,可以说是理论力学中最难学习的部分,而这部分内容与大学物理、材料力学和结构力学课程内容均有交叉。对与大学物理课程交叉较多的三大普通定理部分(动量定理、动量矩定理和动能定理),重点应放在系统化的推进和综合运用上,且应与生活、工程实践相结合。在此基础上,可以适当增加达朗贝尔原理和虚位移原理的教学课时,一方面可以有效避免内容的重复,同时给学生分析动力学问题提供更有效的新方法;另一方面,这两个原理在材料力学和结构力学课程中均有非常重要的作用,在整个力学课程体系中起着重要的承前启后的作用。

(二) 根据授课对象实际合理进行教案设计

现在部分教师一味追求PPT多媒体教学,抛弃了传统的教案设计和板书书写的环节,或者将教案当成PPT的打印版和教材内容的摘抄,这是不对的。教案是教师不断思考如何将书本知识通过课堂教学转化为学生能力的过程和载体,教师应该针对不同的授课对象认真进行教案设计,一个优秀的教案对教师上好一门课有着重要的作用。

结合理论力学课程性质和独立学院学生的实际,教师在进行教案设计中应注意以下几点:

1.语言严谨而生动

理论力学本身具有较为严谨的理论体系,因此,教师在教学设计时要充分考虑语言的严谨性,特别是针对特定的概念。不严谨和不准确的表述会造成学生对理论理解的错误或偏差,更为严重的是,这种不准确表述如果初期得不到纠正,会逐渐成为“习惯”,教师自己却很难发觉[8]。

此外,教案的语言要生动,换句话说,要口语化、接地气。如果在教案设计中一味追求理论性和概念性较强的书面语言,而不考虑学生的接受理解能力,难以收到理想的教学效果。因此,严谨的背后,教师还要结合自身的理解、感受、经历和生活积累,设计有利于学生理解的生动鲜活的口语化内容,维持课堂的活力。

2.内容取舍要得当

在进行教案设计时,切忌堆砌教材内容,应突出重点和难点,并将难点和重点区分开来,时间安排上对重点进行倾斜,严格执行大纲的教学安排,不能不分主次地将所有内容都作讲解或只简略讲解。在例题的选择上要具有代表性和针对性,反映课程的重点。同时例题在问题的设计上可以逐步深入,使其具有一定的可拓展性和可讨论性,以便培养学生的发散思维,活跃课堂的气氛。

3.板书适当且适量

现在大部分独立学院课程都要求多媒体教学。对理论力学课程而言,由于电子课件的使用,大部分信息直接显示在PPT投影上,信息量大,切换快,学生缺乏相应的理解时间,甚至感到记笔记的时间都不够。因此,在教案设计的时候,要考虑在适当的时候进行板书,放缓课堂教学节奏,给学生一定的接受时间和空间。但板书也应适量,不宜过多过杂,避免直接摘抄PPT上的内容,最好可以做到与其相辅相成。

(三) 课程教学应环环相扣,培养学生学习兴趣

对于一篇好的文章,开头要像“虎头”一样炫丽精彩,才能引发读者看下去的冲动;文章的主体内容要像“猪肚”一样饱满充实,读者才会觉得有血有肉,不会感到空寡无味;文章的结尾要像“豹尾”一样剪短有力、耐人寻味,才会让读者觉得意味深长。同样,一门理想的课程教学,教师也应做到“虎头、猪肚、豹尾”,以引发学生学习的兴趣,思考的欲望,才能真正提高教学效果。

1.“虎头”——绪论要精彩,印象要深刻

课程的“虎头”便是绪论,是学生和教师互相交流和了解的第一课,它直接影响学生对课程学习的兴趣和对教师的第一印象,教师应充分准备,力求精彩生动。但是,很多教师往往对绪论重视不够,有的轻描淡写,有的只讲纪律要求,有的甚至跳过直奔主题,严重影响学生听课的欲望和兴趣。

对理论力学课程的绪论部分,可以先共鸣,然后看发展,紧接着回到现实,最后按课程顺序推进教学,步步深入,环环相扣。共鸣指先从高中所学的牛顿三定律引出,让学生知道课程的理论基础,舒缓学生的畏难情绪;然后,从宏观上讲解漫长的力学发展历程,让学生知道亚里士多德、阿基米德、伽利略、牛顿等力学巨匠们如何探索发现力学真理,感受力学的魅力;接下来,回到现实,介绍当前发生的与力学相关的一些重大科技事件中涉及的关键力学问题,让学生感受到力学发展到今天,不管是理论上还是方法上都仍然在深化和拓展中;最后,回到课程,论述理论力学就是将工程问题简化为力学模型,然后用数学的方法对模型进行求解,对工程设计起着重要的作用。

2.“猪肚”——生活、工程实践伴课行

理论力学课程的“猪肚”就是课程的主要内容。如果只讲定理和公式,这样只能使课程学习更加无味。应主要结合生活和工程实践,丰富教学的内容,拓展课程的实用性。为此,在理论力学课程教学中,教师平时应注意搜集和积累一些古今中外与理论力学有关的趣话和事例,对生活和工程中的问题加以总结提炼,适时适量地运用到课程教学过程中。这样,不但能激发学生对所学基本理论的学习兴趣,还能让学生学会从不同角度、不同层次出发,剖析和解决工程问题,培养学生多元化的工程观,提升学生对课程的认可度和对自我的认同感[9]。

例如,在讲解静力学的基本定理——二力平衡定理时,可以适当引入生活中的轮盘抽獎为什么可以保证公平性的原因;在讲解合成运动时,可以引入生活中看到雨点垂直落地而在车上看到的却是雨点迎面而来的现象;在讲解动量矩守恒定理时,可以播放跳水运动员比赛的视频,引导学生思考为什么运动员空中翻转时要抱膝,而入水时却要伸展身体。

3.“豹尾”——铿锵有力搭桥梁

在独立学院,理论力学课程的“豹尾”往往是达朗贝尔原理和虚位移原理。在实际教学中,这部分本应是“豹尾”的内容,却往往变成了“蛇尾”。一方面,教师为了应对期末考试,对相应的课时进行压缩,以预留较多的考试答疑时间;另一方面,部分教师认为这部分内容在材料力学和结构力学课程中会讲解,理论力学课程就没有必要过多过深地涉及。事实上,理论力学课程是材料力学和结构力学课程的基础,应该发挥其“启后”的作用,为学生搭建通向这两门课程的桥梁。如若只是草草了事,不仅不能让学生真正领会理论力学的魅力,也会导致理论力学课程在力学课程群建设中失去其应有的地位和作用。

三、结语

独立学院理论力学课程教学的难度很大,本文总结探讨了教学实践中的一些方法,在激发学生的学习兴趣和活跃课堂气氛等方面取得了一定的效果。但要真正提高独立学院土木工程专业理论力学课程的教学质量,还需要经过长期不断的实践、摸索和改革,更需要教师们的共同努力。

参考文献:

[1]刘燕,李红梅,张华,等. 基于“卓越工程师”培养的土建类理论力学教学改革研究[J]. 河北农业大学学报:农林教育版,2012, 14(1): 57-58.

[2] 陈震. 《理论力学》课程教学改革探讨[J]. 江汉大学学报:自然科学版, 2013,41(2): 101-106.

[3] 辛督强. 如何提高三本院校学生学习理论力学的兴趣[J]. 力学与实践, 2010, 32(1): 86-87.

[4]哈尔滨工业大学理论力学教研室. 理论力学[M]. 北京: 高等教育出版社,2009.

[5]张俊彦,赵荣国. 理论力学 [M]. 2版.北京: 北京大学出版社, 2012.

[6]Qing He. Innovation and Reform of Course Content of Theoretical Mechanics of Engineering Specialty[A]. The 3rd International Annual Conference on Teaching Management and Curricultum Construction[C]. Education and Research press, 2012.

[7]叶红玲,李晓阳,刘赵淼. 关于理论力学概念教学模式的一些思考[J]. 力学与实践, 2010, 32(5):93-95.

[8]刘伟,朱西平,刘洪兵,等. 结合理论力学谈高校青年教师教案的撰写[J]. 力学与实践, 2013, 35(5):85-88.

[9]张亚红,韩省亮,刘睫,等. 理论力学课程教学中工程哲学思维能力的培养与实践[J]. 中国大学教学, 2013(10): 52-54.

(编辑 王 宣)

作者:姜毅 陈蓓

独立学院土木工程论文 篇2:

独立学院土木工程专业基础力学课程及教材建设探讨

doi:10.11835/j.issn.1005-2909.2013.03.014

收稿日期:2012-11-15

作者简介:肖明葵(1952-),女,重庆大学城市科技学院教授,博士,主要从事结构工程、力学研究,(E-mail)xmkxy@yahoo.com.cn。

摘要:从应用型本科人才培养目标出发,考虑生源实际情况,结合《高等学校土木工程本科指导性专业规范》中对力学系列课程知识点的需求,提出了独立学院土木工程专业基础力学课程及教材建设的意义和方法,建议在教学中加入工程力学应用方面的具体内容,为培养应用型人才提供更好的课程平台。

关键词:基础力学;课程建设;教材建设;独立学院;土木工程专业

独立学院是由国家机构以外的社会组织或个人出资举办的本科学历教育高等学校。自2008年教育部关于《独立学院设置与管理办法》[1]出台以后,独立学院发展迅速,规模效应已经形成。独立学院办学主要定位于应用型本科人才的培养,专业设置以市场为导向,服务地方经济。因此,在西部大开发的形势下,重庆大学城市科技学院土木工程专业成为学院的特色专业之一,为地方建设培养亟需的应用型专业人才。

土木工程专业学习的重要基础课程是力学课程,力学课程是学习后续专业课程的基础,也是学生今后参加建设工作必须掌握的专业基础知识。学生无论就业于设计单位还是施工单位,力学知识必不可少,即使是在施工单位,也会碰到诸如塔吊或脚手架的强度和稳定性、模板强度等施工力学问题。因此,独立学院土木工程专业中,基础力学课程是基础课程建设的重点。

二、独立学院基础力学课程建设和教材建设现状

课程建设水平高低直接影响学校教育教学质量,课程建设的重点是教学内容改革、教材建设和师资队伍建设,其中,教材建设是重点之一。独立学院依托于母体学校,实行相对独立的运作模式,资源共享。大多数独立学院在依托母体学校办学的过程中,课程建设基本应用母体学校的建设成果,即课程设置和教材使用等都与母体学校基本一致,这是独立学院课程建设和教材建设的一大弊端。目前独立学院招收的学生入学成绩等状况不如母体学校,培养定位也与母体学校有较大差别,属于培养应用型本科层次。土木工程专业的学生就业方向基本是到基层建设单位从事施工、监理等技术工作。而能够举办独立学院的母体学校大多是211、985学校,属于研究型学校,同类课程所用教材对于独立学院的学生来说,理论教学内容偏多偏难,实践性严重不足,针对性不强,对培养应用型人才的教学也极为不利。独立学院的培养方向又有别于高职高专,属于本科层次,不应定位在仅仅培养动手操作的能力层面。因此,针对独立学院本科学生的课程和教材改革,已经提到议事日程。

三、独立学院基础力学课程建设和教材编写定位

课程建设和教材编写定位应符合学院的培养目标。独立学院的培养目标是服务地方、服务基层,培养为地方经济服务的应用型人才。一般而言,课程内容设置和教材内容改革应该针对学院的培养目标,保证够用、适用、好用。

力学课程对于工科学生,特别是土木工程专业的学生,是很重要的专业基础课程。土木工程专业的学生在大学期间学习的力学课程有理论力学、材料力学、结构力学、流体力学、土力学、弹性力学等。基础力学课程则包括理论力学和材料力学课程。因此,文章的讨论主要针对理论力学和材料力学这两门基础力学的课程内容改革和教材编写定位进行讨论。

理论力学[2]和材料力学[3]是土木工程专业学生必修的基础力学课程,通过课程的学习,构筑工程技术力学知识基础,建立物体运动与受力状态的关系,掌握质点、质点系和刚体的平衡,机械运动及动力学问题的基本规律及其研究方法,使学生明确杆件强度、刚度和稳定性问题的基本概念,掌握构件的基本变形及其应力应变的求解方法。通过力学课程的学习,使学生掌握相应的理论知识,并具有比较熟练的力学计算能力,培养学生的力学素质和定性、定量分析能力,以及分析解决某些实际工程问题中的力学问题能力。通过力学实验课程,掌握测定金属材料性质的基本知识、基本技能和基本方法,了解实验应力的基本概念并初步掌握验证材料力学理论公式的方法,培养学生初步的实验能力,为学生学习相关专业课程及进行结构设计奠定良好基础。通过力学课程的学习,为一系列后续专业课程,如钢筋混凝土结构、钢结构、建筑施工等课程打下必要的基础,也可为学生在今后工作中解决所碰到的力学问题提供理论依据。因此,独立学院的学生,必须掌握基础力学的基本知识和基本概念。

2010年,土木工程专业指导委员会就土木工程专业中各知识点的需求和各个知识点的学时建议,颁布了《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[4],对力学系列课程知识点的需求提出了指导性的意见。但是,该规范所给出的只是对本科院校土木工程专业所需知识点的最低需求,并没有明确各类高校的最低知识点的理论深度及其应用要求。

遵照规范建议,结合独立学院的教学实际,基础力学课程建设和教材建设的定位应为“紧扣最新规范,体现区域特色,强调工程实践,服务人才培养”。在课程建设和教材建设中,教学内容的设置和教材内容的改革都应该符合规范中对各门课程的基本要求,紧密结合独立学院应用型人才培养目标,理论上高于高职学院,实践上强于重点本科母体学校。力学课程教学内容和教材内容应在保证理论知识体系的基础上,加入力学知识在实际中应用的工程实例,以便学生在掌握力学理论课程的同时,了解力学在工程中的实际应用,同时培养学生应用力学知识和原理解决工程实际中的力学问题的能力,以使学生在今后专业课程学习和工作中,力学知识够用,并且会用。在教学内容设置和教材内容的改革中,还应该加入最新科技发展的新知识,以培养学生的创新能力。

四、基础力学课程内容和教材编写内容选取

按照《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[3]中对力学系列课程知识点的需求,笔者认为独立学院基础力学课程内容和教材内容的设置应该满足规范中的最低要求,各知识点有所侧重,并在各知识点的理论介绍后,加入大量力学在工程中的应用实例。由于具体的各个知识点在《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[3] 中已经列出,笔者只讨论基础力学课程各个知识点理论的基本讲解深度和工程实际问题在基础力学教学中的应用。

在理论力学课程中,静力学部分应为课程的重点,理论上由浅入深、循序渐进,课程设置在讲解力学基本原理和基本概念之后,由平面力系到空间力系进行分析,理论上重视力学基本原理和基本概念、力系的简化和平衡理论。在平面力系的简化和平衡分析中,加入预制板、梁、柱子等预制构件吊装时的吊点位置,起重机的倾覆稳定性问题,脚手架的静力平衡问题,以及多跨梁、刚架、桁架等多种结构的平衡问题,约束反力的求解等工程实际力学分析问题。这部分需要学生透彻掌握相关理论,熟悉各种结构,包括物体系统的约束反力分析和计算,以便为后续的材料力学课程和结构力学课程学习奠定一定的基础。

材料力学课程重点为5种基本变形概念,内力和变形分析,强度、刚度和压杆稳定理论。要求学生熟练掌握基本变形和内力的分析与求解,在此基础上,再针对理论力学课程中所涉及的相同工程问题,讨论起吊构件的内力和变形条件,构件截面上的最大弯矩最小时,相应的变形最小,考虑吊装时构件的材料特征,以便安全起吊。在讨论压杆稳定问题时,结合起重机械如塔机的杆件稳定性问题分析,讨论塔机在达到其自由高度继续向上顶升接高时,如何增强其稳定系数保持起重能力,避免失稳,以及塔机构件的压杆稳定等工程实际问题。在讲解内力和变形的基本概念后,加入多跨梁、刚架、桁架等具体工程问题的内力和变形分析。在讲解强度理论后,分析上述工程实例的强度问题。所有这些实际工程问题以例题和习题的形式加入教材中,使学生在学习理论的同时,学会理论知识在工程中的应用。

由于现代科技的发展和对结构抵御地震、风灾能力的重视,理论力学的运动学和动力学部分的基本内容的掌握也是必须的。即使独立学院学生今后主要从事工程一线的工作, 也会在建筑机械的使用中碰到建筑机械的力学问题;因此,运动学和动力学部分的教学内容和教材内容,保留《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[4]中对这部分知识点的最低要求,针对学生特点,在复合运动速度和加速度合成定理的推导中,采用物理意义更为明确、直观的几何法进行推导,与985、211大学在这门课程教学中采用解析法推导相区别,避免了复杂的数学推导。在动力学中,重点为三大普适定理及其综合应用,以及达朗贝尔原理的掌握。

随着经济和科技水平的迅猛发展,土木工程建设也迎来了发展的好时期和好机遇, 结构形式越来越复杂,施工方法和技术也越加先进。北京奥运场馆、浦东国际机场、上海金茂大厦、国家大剧院、深圳帝王大厦,美国的亚特兰大索穹顶、英国的千年穹顶和石油大厦、澳大利亚的天空穹顶等建筑,无一不体现结构的复杂性和施工的难度。结构每一阶段的施工过程,都伴随着边界约束的变化、构件的增删、温度的变化以及预应力结构的预应力动态施加等变化。施工中的滑轮力学和拆撑时的力学分析问题,都需要现场工程师去面对。因此,在基础力学的基本理论和实际工程应用学习的基础上,加入滑轮力学、施工过程的时变力学、施工过程中的应力应变监测等最新施工力学分析成果的介绍,有助于培养学生的创新能力和今后处理实际工程中复杂问题的能力。

五、结语

独立学院土木工程专业基础力学的课程建设和教材建设有别于母体学校和高职高专学校,从培养应用型本科人才的培养目标出发,考虑生源实际情况,结合《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[3]中对力学系列课程知识点的需求,对独立学院土木工程专业基础力学课程及教材建设提出建议,倡导在教学内容和教材中加入工程应用方面的力学知识,为培养应用型人才提供更好的课程平台。

参考文献:

[1] 教育部令第26号.独立学院设置与管理办法[Z].2008.

[2] 肖明葵.理论力学[M].北京:机械工业出版社,2007.

[3] 刘德华.材料力学[M].重庆:重庆大学出版社,2010.

[4] 土木工程专业指导委员会.高等学校土木工程本科指导性专业规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

Course and textbook construction of mechanics and materials strength for

civil engineering in independent colleges

XIAO Mingkui, REN Xiaoqin, XIANG Juan, ZOU Zhaowen

(City College of Science and Technology, Chongqing University, Chongqing 402160, P. R. China)

(编辑 周 沫)

作者:肖明葵 任晓琴 向娟 邹昭文

独立学院土木工程论文 篇3:

独立学院土木工程材料教学改革探讨

摘 要:在独立学院创新型应用人才培养目标的指导下,结合土木工程材料课程特点,在课程教学中,紧紧围绕能力培养进行课程教学内容、教学手段、实践教学等方面的改革,以培养高素质应用型人才。

关键词:土木工程材料 能力培养 教学改革

《土木工程材料》是土木工程专业课程体系中一门重要的专业基础课程,不仅要求学生掌握土木工程材料基本性质、用途和使用方法等,而且直接影响到后续课程的学习,更为重要的是为今后进行工程设计、施工、质量控制与管理提供必要的基本知识和专业技能。

独立学院是高等教育由“精英教育”向“大众化教育”转变的重要承担载体,教育部《普通高等学校独立学院教育工作合格评估指标体系》中指出,独立学院应确立“培养具有创新精神和实践能力的应用型人才的目标定位”。与普通高校本科相比,独立学院培养的人才应以能力培养为本位,培养学生理论联系实际,应用所掌握的知识和技能解决实际问题的实践能力和一定的创新能力。目前,独立学院大都是依托母体学校的教育资源而建立起来的,在人才培养模式、教学机制、管理机制、教学评价机制等方面大体沿用母体学校的,未能充分考虑到独立学校的特色。在独立学院应用型人才培养目标的指导下,在土木工程材料课程教学中,紧紧围绕着能力培养,进行课程教学内容、教学手段、实践教学的改革,以培养高素质应用型人才。

1教学现状

1.1 土木工程材料课程特点

土木工程材料课程内容庞杂,知识体系分散,叙述性知识多,公式推导少,经验表格和规范多,实用性强等;学生普遍认为土木工程材料课程内容不难,一听就懂,学习积极性不高;该课程一般安排在第三学期开设,这个时期的学生刚好过了大一时的学习劲头与新鲜感;在诸多因素的影响下,具体表现为学生对该课程的学习兴趣不大,缺乏主动性,从而导致学生对知识的理解不深,对材料的选择和使用方面知识欠缺,给到今后的工程设计、施工带来困难。

1.2 独立学院应用型人才培养模式解析

应用型人才培养目标必须坚持“以培养高素质应用型人才”为核心,以“满足社会需求,实现充分就业”为导向,在教学过程中以培养学生动手能力、应用能力为突破口,把“重实践、强能力”的理念落实到各个教学环节中。

独立学院的学生学习基础相对薄弱,学习能力不强,缺乏良好的学习习惯,学习效率低,但大多具备一定的特长,社会活动能力、动手能力和运用知识的能力较强,因此,以“应用能力”为核心,因材施教,将学生“培养成高素质应用型人才”与独立学院的受众特点相适应。

2教学改革

2.1 整体优化课程教学内容,推进教材改革

应用型人才培养目标下的本科教学应坚持“宽基础、精专业、重实践、强能力、高素质”的办学特色,精心设计知识结构和课程体系,整体优化课程教学内容。在课程教学中,应立足于学生今后工作的需要和可持续发展,专业教学的内容要精、新、联系实际,要减少对理论的验证、严密的逻辑推导,要突出专业理论知识的应用性和实践性。

目前《土木工程材料》教材版本众多,在内容和体系安排上各有侧重,但教材所面向的是普通本科受众对象,难以适应应用型本科教学的需要。笔者在教学过程中,认真研究各教材的特点,从中挑选了由苏达根教授主编、高等教育出版社出版的《土木工程材料》(第二版)做为配套教材,该教材的最大特色是每节内容的学习上有实例分析材料,较适合应用型本科教学,但是对一些新材料知识及材料检测知识介绍较少。

笔者在具体的教学中,充分研究教材与工程实际的需要,弱化了粘土砖及板材的学习,将钢筋、水泥、混凝土、沥青几大建筑材料列为主要学习对象,紧密联系工程实际,强化这几大材料基本性能、用途、使用方法的学习。同时对教材中没有提及到的土木工程材料检测知识也列入教学范围内,进一步突出了土木工程材料知识的应用性和实践性。

2.2打破传统教学方式,采用灵活多变的教学手段

(1)打破单一的课堂教学模式,采取多种教学方段。

土木工程材料教学包括理论教学和实验教学两部分。理论教学中,传统的教学模式几乎都是清一色的课堂教学模式,在有限的课堂教学时间内,教师为完成教学任务,采用的是“单向灌入式”进行授课,教与学之间的互动较少,单方面强调教师“教”的主导性,忽视了学生“学”的主体性。加之多媒体设备的辅助教学,教师若是不能把握教学信息量和适时控制教学进度,更是加剧了学生的被动接受,大大打击了学生的学习热情与兴趣,降低了课堂教学效果和质量。笔者在课堂教学中,采取多种教学方段,以调动学生学习的主动性与积极性。

1)针对生活中所常见的一些工程现象开展课堂小讨论。例如在沥青和沥青混合料一章中,结合沥青路面夏天易软化冒油,而冬天易开裂出现裂缝等现象,讨论沥青路面的高温稳定性和低温开裂性对沥青混合料的组成材料的要求不同开展讨论,充分调动了学生的主体作用,使学生在积极的思维中掌握了材料的性质和应用。同时,培养了学生善于观察、在观察中发现问题与解决问题的能力。

2)结合工程实际中出现的工程事故,开展实际案例教学法。土木工程材料课程是一门实践性很强的学科,实际工程案例是其教学活动中一项不可缺少的教学材料。以实际案例作为媒介,把现实的工程事故中的相关问题带进课堂,在教师的指导下,共同来分析事故产生的原因,从而帮助学生很快地理解所学知识,缩短理论与实际的距离,培养学生对具体问题的分析能力。例如,2007年8月湖南凤凰堤溪沱江大桥在拆模时使快建好的大桥整体倒塌,事故照片显示倒坍的大桥废墟中散落的是一大堆碎石块。在进行事故原因分析时,要透过事物的现象看到其内在的本质,原来该大桥采用的是浆砌结构,由于当地缺河砂,石块与石块之间的粘合剂是采用山上的石头磨成的粉末,和水泥搅拌制成砂浆,使用的砂子里夹杂着大量的泥土,严重影响了砂浆与骨料间的胶结能力,从而导致工程事故的发生。通过工程事故的分析,深感工程材料对工程质量的重要性,唤起了学生的工程责任意识,加深了对这门课程重要性的认识,激发了学习兴趣。

(2)开展现场教学,增强感性认知。

单纯的课堂教学无法满足学生对材料感性认知的建立,为此,在教学模式选择上,不再局限于传统的课堂教学模式,适当开展现场教学。例如在讲授混凝土的配合比设计时,将学生带到本校正在施工的某办公楼的施工现场,现场搅拌站堆放了一堆干河砂和一堆湿河砂,让学生亲眼目睹了两种不同河砂在其他配比相同的情况下所配制的新拌混凝土的和易性,从而很直观地明白了砂本身含水率的高低对拌和用水量的影响,在轻松愉快中获得了对知识的理解。采用现场教学,有利于理论联系实际,有利于培养学生的感性认知,有利于启发学生的思维,深化所学知识,从而突破了课堂教学的某些局限,在教学效果上达到事半功倍的作用。

2.3加强实践教学,培养创新型应用人才

创新型应用人才需具有较强的实践能力和创新能力,而实践能力和创新能力培养的最终目的是提高学生知识运用能力、分析问题和解决问题的能力。为此,在课程教学的各个环节中应自始自终体现这一点。

(1)加强理论联系工程实际教学。

将学生分组,让学生深入工程实际,比如施工现场、钢筋混凝土构件预制厂、材料检测中心等进行调查或参观学习,在工程实际中获得了对材料性能、使用方法、加工制作工艺、检测方法、材料质量评定等的感官认识与直接理解,然后以组为单位撰写调查报告或总结报告。通过工程实践,加深了学生对材料基本知识的理解,了解了材料在工程实际中的应用情况,拓宽了学生的视野,培养了学生解决实际问题的能力,激发了学生学习的主体性,促进了教学效果的提高。

(2)在实验教学中,增加基于实际工程为背景的开放式实验。

实验是土木工程材料课程的重要组成部分,对于培养学生的实践能力和创新能力有着重要的作用。然而土木工程材料实验多为验证性实验,其原理和操作都较易掌握,既不能调动学生的主动性与积极性,也不能发挥学生的创新能力,使得实验教学的优势难以发挥出来。

独立学院土木工程材料实验教学改革应以提高学生动手能力、培养学生创新应用能力为目标,充分调动学生的主动性和积极性,促进学生综合素质的发展,以提升学生毕业后的就业竞争力。笔者在实验教学中,除了巩固一般性的验证性实验之外,增加了基于实际工程为背景的开放式实验。作为实验的工程背景来源于母校土木学院检测中心负责的工程项目,将学生分批、分组,让学生自己针对不同工程项目送检的材料试样(如水泥、钢筋、砂浆、混凝土等)所要检测的技术指标要求,自行设计实验方案、独立进行试验,分析处理实验数据,编写实验报告,出具模拟的检测报告,参考现行土木工程材料质量标准对所检测的试样质量合格与否做出评判。同时,在实验过程中注意发挥教师的指导作用,对于学生实验中遇到的问题,要引导学生独立思考,启发学生去找出相应的解决方案,并帮助学生建立实事求是的科学探索精神和工作作风。在这种开放式实验教学中,一是由于紧密联系工程实际;二是由于学生的主动参与,既加强了学生对书本知识的理解与应用,又培养了学生的动手能力、分析问题与解决问题的能力,提升了学生的综合素质。

2.4培养“双师型”教师,保证教学质量

土木工程材料是一门应用性和实践性很强的课程,课程教学需要既具有较高的理论水平,又具有丰富的实践工作经验的“双师型”教师。独立学院要立足于自身,放弃过去对母体高校师资的完全依赖,积极引进和培养具有“双师”素质的教师。一方面着力培养自己的教师,选派一些教师参与实习、实训基地建设,鼓励青年教师挂职到企业做“访问工程师”,在现场实践中提高他们的素质和业务水平,从而打造一支高素质的专任教师队伍;另一方面,向企业聘请一些具有较强理论功底和实践能力的高级技术人员作为兼职教师、实验指导教师。只有建立高水平的师资队伍,才能保证课程教学质量,达到预期的教学效果。

3结语

独立学院土木工程材料课程教学改革是一项系统工程,改革的方向应立足于受众对象的特点,紧紧围绕着独立学院创新型应用人才培养目标来进行,以激发学生学习的主体性与积极性,切实培养学生知识应用能力、工程实践能力和创新能力。

(项目来源:湖南工业大学校级教改课题(编码09H20))

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作者:张乐红 廖明

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