發(fā)布時間:2022-05-10 09:52:58
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇土木概論論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
摘 要 土木工程既是一門科學(xué),同時也是一門應(yīng)用技術(shù),是為人服務(wù)的的職業(yè),它建設(shè)了整個文明的物質(zhì)基礎(chǔ)。土木工程的根本工作目的是不斷的提高生活的質(zhì)量。所以我們不僅僅是一個工程技術(shù)人員,也是社會的建設(shè)者,積極的投身社會建設(shè)是我們應(yīng)盡的責(zé)任。
關(guān)鍵詞 土木工程 自然科學(xué) 工程師 現(xiàn)狀及未來
現(xiàn)代的土木工程已經(jīng)是一門多學(xué)科交叉的綜合,相關(guān)的自然科學(xué)和社會科學(xué)學(xué)科的進步都會對土木工程的發(fā)展產(chǎn)生影響。作為土木工程理論的一個支柱,力學(xué)在19-20世紀取得了巨大的發(fā)展。由于實際需要的推動,力學(xué)發(fā)展出許多小的門類,如彈性力學(xué),損傷力學(xué)等,都服務(wù)于土木工程。現(xiàn)在的理論力學(xué)已經(jīng)達到了一個相當(dāng)成熟的境界。數(shù)學(xué)工具和計算機技術(shù)的發(fā)展也使得一些以前無法分析的問題可以為工程師們所掌握。本時間初,隨著邊界層理論的發(fā)展,流體力學(xué)逐漸發(fā)展,并在此基礎(chǔ)上發(fā)展出了湍流理論。固體力學(xué)也有很大的發(fā)展,對土木工程有直接作用的斷裂力學(xué)的發(fā)生使得工程師們可以比較可靠的估計建筑物的強度和可靠性。這一發(fā)展改變了設(shè)計的觀念。大大推動了結(jié)構(gòu)研究的發(fā)展。預(yù)應(yīng)力理論的提出標志著力學(xué)理論進入了一個新時期。另一方面,有限元分析等新的數(shù)學(xué)分析方法在計算機技術(shù)的支持下迅速發(fā)展,拓寬了工程師的研究對象,使得工程師們能夠把握更加復(fù)雜的系統(tǒng)。數(shù)學(xué)工具的發(fā)展不但作用在結(jié)構(gòu)分析計算上,也體現(xiàn)在優(yōu)化設(shè)計當(dāng)中。概率與數(shù)例統(tǒng)計的應(yīng)用完善了各種結(jié)構(gòu)物的計算。材料科學(xué)的發(fā)展為土木工程帶來了廣闊的發(fā)展空間,新的工程材料,如碳纖維,高強度混凝土,高分子復(fù)合材料等加入到土木工程的應(yīng)用中來,為工程師提供了更多的選擇。
在不同的專業(yè)方向上,隨著超高層建筑的發(fā)展,結(jié)構(gòu)理論也不斷發(fā)展,從框架到剪力墻再到筒式體系,越來越成熟。在橋梁工程方面,從比較原始的板梁橋,拱橋發(fā)展到現(xiàn)代常用的斜拉橋,懸索橋。發(fā)展不但體現(xiàn)在形式上,而且也體現(xiàn)內(nèi)涵上。多種技術(shù)的交叉運用突破了單純的橋梁結(jié)構(gòu)的種類劃分。并且出現(xiàn)了一些獨特的斜橋和曲線橋。 電腦在土木工程設(shè)計上的重要性,已不再需要辯論。利用電腦繪制各類平面、立面、剖面、細部等二度空間圖集已成為全球事務(wù)所的標準方法。CAD技術(shù)使得工程師從煩瑣的繪圖作業(yè)中解放出來,大大提高了效率。CAD最重要的一個功能是它的虛擬現(xiàn)實功能,可以直觀的反應(yīng)和模擬建筑的外觀,結(jié)構(gòu),以及在不同外力作用下的效果。在國家大劇院的設(shè)計中,太原理工大學(xué)土木系結(jié)構(gòu)分析工作站,采用ANSYS軟件成功地對中國國家大劇院進行了結(jié)構(gòu)分析。驗證計算內(nèi)力、多種載荷組合工況下的變形、結(jié)構(gòu)抗震分析以及驗證結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性與可靠性。
和工業(yè)化大生產(chǎn)相適應(yīng),土木工程也經(jīng)歷了一個標準化規(guī)范化的過程。現(xiàn)在土木工程的規(guī)范化和標準化已經(jīng)達到了相當(dāng)?shù)母叨龋粌H僅完成了單位和術(shù)語的統(tǒng)一,也形成了一整個由行業(yè)規(guī)范和國家強制標準共同構(gòu)成的標準體系。統(tǒng)一的標準和規(guī)范使得技術(shù)資料有更大的通用性,同時也保證工程設(shè)施的可靠性。現(xiàn)代土木工程的建設(shè),尤其是大型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),牽涉到社會的各個方面。對社會產(chǎn)生巨大的影響,包括經(jīng)濟的,政治的,甚至思想觀點的影響。廣泛的社會協(xié)作是現(xiàn)代土木工程的一個重要特點。小到一個城市道路岔口的改造。大到三峽工程這樣的世紀工程,都體現(xiàn)了社會對土木的影響,有協(xié)助也有干預(yù)。從工程建設(shè)的規(guī)劃,立項,預(yù)算到建設(shè)過程,社會力量廣泛的參與其中。同時工程自身也會對社會影響產(chǎn)生回饋。工程對資金,材料,設(shè)備,人員的要求,工程對周圍環(huán)境的影響,工程建成后使用過程中的經(jīng)濟,環(huán)境等問題,都不僅限于土木工程技術(shù)本身。
在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的優(yōu)秀部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對復(fù)雜結(jié)構(gòu),流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進的電子計算機的應(yīng)用,使得對復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實。力學(xué)也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中,重點是但又不僅僅限于CAD方面,也對工程進度的管理。運行中數(shù)據(jù)資料的收集,分析,整理。對建筑物結(jié)構(gòu),強度,可靠性的分析和相應(yīng)對策的決策等。這些也是主動控制和智能化實現(xiàn)的基礎(chǔ)。全過程信息化對今后的土木建筑構(gòu)造物的維護有很大的意義。我國現(xiàn)在正是基本建設(shè)的高潮。信息化也成為專家系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)。程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式,而且取決于它所擁有的知識。要使一個程序具有智能,必須向它提供大量有關(guān)問題領(lǐng)域的高質(zhì)量的信息輸入。
人性化則是近年來興起的,主要是在體現(xiàn)在關(guān)系到人們?nèi)粘I钍褂玫墓I(yè)民用建筑方面。設(shè)計,施工,維護,使用都對土木建筑提出了人性化的要求。國外為此提出過3E的概念。實用 、經(jīng)濟、優(yōu)美,是一個逐漸提高的要求。我國現(xiàn)在在這方面還有欠缺,更多的注重了第一層次實用性的要求,對后兩者有所欠缺。
土木工程發(fā)展到今天已經(jīng)深入到社會的各個方面,發(fā)揮著重要的作用,并且必然會隨著社會的發(fā)展而繼續(xù)進步。我們作為未來的土木工程師,不但要繼承和發(fā)揚老一輩工程師的嚴謹求是,正直誠信,創(chuàng)新進取的優(yōu)良品質(zhì),也要用現(xiàn)代的科學(xué)理論武裝自己,不單包括專業(yè)知識,也包括的其他方面的知識。而且我們更應(yīng)該在實踐中鍛煉,總結(jié),提高。
摘要:隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展,建筑行業(yè)的崛起,建筑工程的質(zhì)量成為人們關(guān)注的焦點,而作為建筑工程項目最根本的項目基礎(chǔ)施工就成為了整個項目的重中之重,故本文主要從土木工程基礎(chǔ)施工技術(shù)要求、基礎(chǔ)施工技術(shù)特點、基礎(chǔ)施工技術(shù)及土木工程基礎(chǔ)施工技術(shù)要點四個方面進行了詳細的分析與介紹,以供參考。
關(guān)鍵詞:技術(shù);要點;特點;
前言:建筑工程項目中基礎(chǔ)工程的施工關(guān)系著整個工程的質(zhì)量,對工程的質(zhì)量起著決定性的作用,所以對基礎(chǔ)工程施工中存在的問題進行科學(xué)合理的解決是非常必要的。
一、土木工程基礎(chǔ)施工技術(shù)要求分析
(一)基坑土方的開挖
進行基坑的開挖時應(yīng)遵循如下原則:“分層開挖,先撐后挖”,先進行開挖順序以及分層厚度的確定,然后進行連續(xù)施工,以防地基土出現(xiàn)擾動現(xiàn)象。整個開挖過程都必須認真進行檢查,進行地下水位以下的挖土施工應(yīng)進行科學(xué)降水。
(二)土方填筑及其壓實
在進行土料的選用過程中應(yīng)注意如下問題:一是碎石類、砂土及其含水量同壓實要求相符的黏性土可選為填筑土料。二是淤泥,膨脹性土,凍土及有機含量超過8%、含硫酸鹽超過5%的土等不能當(dāng)作填筑土。壓實的方法包括振動法、碾壓法、夯實法及通過工具進行壓實等方法。壓實過程中必須注意壓實功、土的含水量及每層鋪土厚度。填土應(yīng)由低到高,由下向上整個寬度分層鋪填碾壓或夯實。填方要分層實施并盡可能使用同類土進行填筑。要在相對的兩邊或者周圍一起進行回填和夯實。并且當(dāng)天的填筑要在當(dāng)天進行壓實。而且要保證填土壓實的質(zhì)量符合規(guī)范的要求。
二、土木工程基礎(chǔ)施工技術(shù)特點分析
(一)復(fù)雜性分析
我國工程地質(zhì)條件非常復(fù)雜,淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、凍土、溶巖地質(zhì)等廣泛分布。同時我國地震頻發(fā),地基基礎(chǔ)的影響是非常大的。如此復(fù)雜的地質(zhì)條件加大了地基基礎(chǔ)工程的勘察設(shè)計處理以及工程施工的難度。
(二)嚴重性分析
從某種程度上講,建設(shè)工程一旦建成投入使用,地基基礎(chǔ)出現(xiàn)質(zhì)量事故問題往往是無法彌補的,它所帶來的損失遠遠大于地基基礎(chǔ)工程建設(shè)所要投入的成本。地基基礎(chǔ)工程一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題,往往會引起地基失穩(wěn)。建設(shè)工程整體結(jié)構(gòu)的破壞,這是建設(shè)工程致命性、毀滅性的重大質(zhì)量事故,直接危及人們的生命和財產(chǎn)安全。由于地基基礎(chǔ)承受上部建筑實體的全部荷載,因此一旦出現(xiàn)局部損壞,其損壞程度擴散很快,而事故的發(fā)生又往往是突發(fā)性的,加劇了其危害性和嚴重性。
(三)隱蔽性分析
從主體結(jié)構(gòu)本身復(fù)雜的工序銜接來看,房屋建筑地基及基礎(chǔ)工程施工后一道工序都在不同程度上覆蓋前一道工序,工序質(zhì)量具有明顯的隱蔽性,這就是加強隱蔽工程的檢查驗收的原因所在。
(四)多發(fā)性分析
在過去的一段時間內(nèi),由于地基基礎(chǔ)設(shè)計或施工不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е碌姆苛盐莸宫F(xiàn)象時有發(fā)生造成了嚴重的損失。
(五)困難性分析
由于地基基礎(chǔ)工程是地下工程,具有隱蔽性,事故處理的施工操作困難性較大。另外,地基基礎(chǔ)承擔(dān)了上部荷載,如果發(fā)生質(zhì)量問題,采取措施進行必然會影響到建筑物上部結(jié)構(gòu)的性能因此它的處理是非常困難的。
三、 土木工程基礎(chǔ)施工技術(shù)
土木工程的施工過程中較為常見的基坑開挖技術(shù)包括淺基坑的開挖技術(shù)和深基坑的開挖技術(shù),以下分別對其進行闡述。
(一) 淺基坑的開挖及其支護技術(shù)
1、土方的邊坡應(yīng)以當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)、開挖的深度及其方法、邊坡的留置時間、坡頂?shù)暮奢d情況、排水及降水狀況以及當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件等因素為依據(jù)進行確定。
2、在土質(zhì)均勻及濕度正常,基坑或管溝地面的標高高于地下水位,且敞露時間較少時,在挖土深度一定的情況下可不進行放坡和加支撐,但是,開挖深度不可超過相關(guān)規(guī)定。再次,土質(zhì)及其濕度適宜,且地質(zhì)情況相對較好的情況下,當(dāng)基坑或管溝的底面標高高于地下水位時,開挖深度應(yīng)不超過5m,且可不加支撐。
3、對于永久性的挖方邊坡而言,應(yīng)根據(jù)設(shè)計的相關(guān)要求進行放坡。最后,在山體整體穩(wěn)定的情況下,臨時挖方的邊坡若相對使用時間較長且高度低于10m 時,可以以實際條件設(shè)計坡度。淺基坑的土壁支撐技術(shù)一般包括灌注樁、板樁、橫撐、深層攪拌樁及地下連續(xù)墻等。
(二) 深基坑的開挖及其支護技術(shù)
在深基坑的開挖過程中,為了保證坑基開挖過程中土壁的穩(wěn)定性,通常采用臨時支擋來確保深基坑土壁的穩(wěn)定性。對于透水擋土支護結(jié)構(gòu)而言,可采用工字鋼樁加橫擋板、預(yù)制樁、雙排灌注樁等進行擋土;對于止水擋土結(jié)構(gòu)而言,主要包括了鋼板樁、地下連續(xù)墻、化學(xué)注漿樁以及深層攪拌水泥土墻等結(jié)構(gòu);對于支撐部分的結(jié)構(gòu)而言,可采用懸臂、錨拉式支護,或土層錨桿、型鋼水平支撐等結(jié)構(gòu)。
四、 土木工程基礎(chǔ)施工技術(shù)要點
(一)土壁的穩(wěn)定
土壁穩(wěn)定的關(guān)鍵在于土體內(nèi)粘結(jié)力與摩擦阻力之間的平衡。如果土體失去此平衡,就會發(fā)生塌方,從而影響工程工期,也會給周圍的建筑和人造成危害。要保證土壁穩(wěn)定,應(yīng)先放足邊坡,并且邊坡的留設(shè)要符合一定的要求。另外,邊坡坡度的大小則要依據(jù)土壤特性、地質(zhì)條件和施工的條件和方法等多種因素而定。比如,粘性土質(zhì)的邊坡應(yīng)陡些,人工或機械挖土、明溝排水時邊坡不宜太陡,應(yīng)平緩些;基坑旁邊有主要建筑物的情況下,邊坡比例宜在1∶1.0~1∶1.5 范圍內(nèi);無地下水且工期較短,可不放坡而留設(shè)直槽時,開挖的深度不能超過以下數(shù)值:以砂土為填充物的密實、中密實砂土及碎石類土為1m;可塑、硬塑的輕亞粘土和亞粘土為1.25m;以粘性土為填充物的可塑、硬粘粘土及碎石類土為1.5m:堅硬粘土為2m。此外,為了土壁的穩(wěn)定,還應(yīng)設(shè)置支撐,不僅可以降低土方量、減少施工面,還可以使放坡不受場地限制。在坑槽的邊緣應(yīng)盡量不要堆置大量的材料和土方或者機械設(shè)備;在挖好坑槽后應(yīng)當(dāng)立即進行地下和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的建造;雨期不宜對滑坡地段進行挖方,應(yīng)先整治,然后開挖,開挖順序為由上至下;如果有危險不穩(wěn)定的情況時,應(yīng)先進行妥善的處理。
(二)排水技術(shù)要點
土體干燥是土方施工中最為關(guān)鍵的因素,因此,在施工過程中,排水工作一定要做好。一般而言,施工的排水可分為兩種:明排水法,即運用截、抽和疏的排水方法。截,截住水流;抽,開挖基坑時,在坑底留設(shè)集水井和排水溝,使水流順著排水溝匯集到集水井中,之后用水泵將水抽出;疏,疏干積水。人工降低地下水位法:在開挖基坑之前,在基坑的周圍安設(shè)足夠數(shù)量的濾水管,將水抽走,在工程完工之前,保證地下水位始終在坑底之下。保證了坑基土體的干燥,可以有效的防止流砂,并改善施工條件。盡管如此,在降水前,一定要考慮原有的工程建筑物可能產(chǎn)生的附加位移和沉降引起傾斜、開裂、倒塌及地面塌陷。因此,在施工必要時,要采取一定的防護措施。
(三) 填土及壓實技術(shù)
設(shè)計合理的填方邊坡,選擇合適的土料及填筑方法,可以確保填土的強度和水穩(wěn)性。土壤中如果有機物含量較大或石膏含量超過2%,則不能作為填土所用。施工時,填方工程宜分層鋪土然后壓實,若用同類的土壤來填筑最好。如采用了不同類型的土壤填筑時,應(yīng)當(dāng)把透水性較小的土壤放置于透水性較大的土壤之上。為了避免填方內(nèi)有水囊形成,嚴禁將不同類型的土壤混合且不均一的使用。
(四) 基坑監(jiān)測技術(shù)
基坑監(jiān)測技術(shù)是為了防止基坑施工發(fā)生意外,確保安全,一般分為以下幾方面:
1、基坑邊坡變形觀測,了解基坑支護的變化狀態(tài),以監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù),結(jié)合開挖的地質(zhì)情況,對支護參數(shù)進行適當(dāng)調(diào)整,確保工程的安全性。如果發(fā)現(xiàn)基坑支護存在異常情況,則應(yīng)該采用支撐或者回填等方法,提高基坑邊坡的安全系數(shù)。
2、監(jiān)測的內(nèi)容除了量測基層位移情況和觀察地表開裂的位置和列寬,還要對基坑的滲水情況和漏水情況變化進行觀察。
3、布置監(jiān)測點,選擇在基坑支護變化最大的地段,或者局部地質(zhì)條件不利的地段。
4、監(jiān)測技術(shù)的施工內(nèi)容有以下幾個方面:以施工單位為主體,量測基坑的位移,如果基坑支護工程已竣工,則由建設(shè)單位負責(zé)測量,將測量點布置在基坑支護的施工圖紙上;在支護的施工期間,保持每天監(jiān)測一次的密度,在完成基坑開挖或者基坑變形穩(wěn)定后,再適當(dāng)減少監(jiān)測的次數(shù);雨水季節(jié)的監(jiān)測和支護安全水害來源的監(jiān)測,要查明滲水的原因,譬如生產(chǎn)排水、生活排水、管道滲水、貯水池、化糞池滲漏水等,以便及時采取排水措施;在施工開挖期間,加強基坑頂部側(cè)面位移和開挖深度比值的觀察,及時分析原因,為提出適當(dāng)支護方法和加固措施提供基本條件。
總之,對土木工程中基礎(chǔ)施工技術(shù)進行科學(xué)的研究,能夠在很大程度上保證施工的進度和施工的質(zhì)量,實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。
【摘要】本文根據(jù)土木工程概論課程的性質(zhì)與特點,結(jié)合我院人才培養(yǎng)方案和個人實際教學(xué)經(jīng)驗,提出了提高教學(xué)效果與教學(xué)質(zhì)量的意見和建議,對改進高等院校《土木工程概論》課程的教學(xué)方式和方法具有一定的借鑒作用。
【關(guān)鍵詞】土木工程概論 教學(xué)效果 教學(xué)質(zhì)量
《土木工程概論》是高等院校土木工程專業(yè)及其相關(guān)專業(yè)本科生必修的專業(yè)入門課,通過對本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生可以全面了解土木工程所涵蓋的領(lǐng)域及其各個分支學(xué)科所涉及的內(nèi)容。
一、學(xué)情分析
《土木工程概論》是我院工程管理專業(yè)大一學(xué)生的一門基礎(chǔ)必修課,由于工程管理類學(xué)生與土木工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標不同,目前,對14級工程管理專業(yè)85名學(xué)生做了一項簡單的調(diào)查,有90%的學(xué)生能夠通過對該門課程的學(xué)習(xí)增強對專業(yè)的熱愛和興趣,有5%的同學(xué)處于中立狀態(tài),有3%的同學(xué)越來越不喜歡這個專業(yè),還有2%的同學(xué)很少參與到教與學(xué)的過程中來。
針對這種情況以及學(xué)生對該門課程的認識與態(tài)度,結(jié)合自身在教學(xué)過程中的一些體會,就如何提高《土木工程概論》課程的教學(xué)效果做了一點思考。
二、課程的特點
《土木工程概論》課程主要講授土木工程的各個層面的知識和內(nèi)容,較為詳盡地介紹了土木工程各個分支學(xué)科所涉及的主要內(nèi)容和知識,其課程的主要特點如下:
1.課程內(nèi)容范圍廣泛
《土木工程概論》這門課程的主要特點是其包含的內(nèi)容非常多,涉及的知識面非常的廣,包括各類工程結(jié)構(gòu)勘測、設(shè)計、施工、管理、監(jiān)理、經(jīng)濟和計算機應(yīng)用等多方面的內(nèi)容,其中每一章的內(nèi)容實際上是一門課程甚至是一門學(xué)科。
2.教學(xué)內(nèi)容比較陳舊、更新較慢
教材對于任何專業(yè)任何課程的學(xué)生和教師而言都是極為重要的,沒有了教材,學(xué)生對知識的掌握如同沒有載體且很難實現(xiàn),而優(yōu)秀的教材是促使學(xué)生快速掌握知識并引領(lǐng)學(xué)生入門的最佳途徑。目前我院所采用的《土木工程概論》教材是國家“十一五”規(guī)劃教材,內(nèi)容涉及面是很廣、很全,但教材內(nèi)容僅僅涉及專業(yè)知識的表面問題,對深層次的專業(yè)知識接觸較少,而且對建筑領(lǐng)域最新的產(chǎn)品、前沿學(xué)科的介紹偏少,當(dāng)然,這是任何教材都不能解決的根本性問題,因為教材的更新遠遠跟不上時代引領(lǐng)下的土木工程學(xué)科發(fā)展。
3.教學(xué)內(nèi)容以理論實踐相結(jié)合為主
《土木工程概論》課程涉及的教學(xué)內(nèi)容雖然淺顯,但與工程實際聯(lián)系又非常密切,教材內(nèi)容應(yīng)該以工程案例為切入點,全面展示土木工程的經(jīng)濟技術(shù)、建筑風(fēng)貌和所采用的新型建筑材料,以及土木工程中常見問題的處理方法,從而適度地拓展學(xué)生的視野,為學(xué)生了解專業(yè)、學(xué)習(xí)專業(yè)知識以及確定學(xué)習(xí)目標和方向奠定了一定的基礎(chǔ)。
二、提高教學(xué)效率與課堂教學(xué)的思考與建議
1.教師自身水平的提高
良好的教學(xué)效果需要高素質(zhì)的任課教師來保障。今年是我院教學(xué)質(zhì)量建設(shè)年,我院在如何提高教學(xué)效果以此來提高整體教學(xué)質(zhì)量方面做了很多努力,如:教學(xué)過程的教學(xué)督導(dǎo),在《土木工程概論》課程的教學(xué)督導(dǎo)中,督導(dǎo)專家提出,要加強教師自身對建筑領(lǐng)域的新思想、新材料、新工藝以及新產(chǎn)品的積累,通過實際工程案例來豐富課堂,不斷提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
2.教材內(nèi)容的及時更新
《土木工程概論》課程的教學(xué)內(nèi)容往往以理論為主,而且傳統(tǒng)的都是課堂灌輸。在我院16學(xué)時的課程課時安排下,要全面的了解每個章節(jié)、每個過程,這無疑是一個難題,所以要不斷的通過更新教材的內(nèi)容,結(jié)合現(xiàn)有的建筑實物,去激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容,與時俱進,如在講解隧道工程時,可以以今年在中國揚州新建的揚州瘦西湖雙層公路隧道工程、蘭州新建的南山路伏龍坪隧道工程為支撐,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、積極性。
3.教學(xué)方法的提高與改變
《土木工程概論》的根本使命是為學(xué)生以后學(xué)習(xí)專業(yè)課程開好頭,旨在提高學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣,所以,學(xué)習(xí)方法的改進與引導(dǎo)就顯得更為重要,在本門課程的教學(xué)過程中,我們在傳統(tǒng)的理論的教學(xué)方式的基礎(chǔ)上,充分利用多媒體資源,如進行建筑材料講解過程中盡可能多地使用圖片去認識;如在活動橋講解時使用動畫來理解;如隧道的施工等使用視頻來講解,諸如此類的方式方法顯得更加直觀、立體,真正能夠體現(xiàn)出淺顯易懂,取得事半功倍的效果。
4.加強學(xué)生對課余時間的利用引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)
大學(xué)學(xué)習(xí)時間比較自由,課后少了很多的作業(yè),這樣就多了很多能夠自己安排的時間,如何利用好這些時間去學(xué)習(xí)更多的知識,我們在本門課程中,針對每次所學(xué)內(nèi)容,要求學(xué)生課后檢索相關(guān)的信息,如檢索目前世界上或中國最高的建筑物及其基本概況等,通過這樣的方式去引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方法、習(xí)慣和能力。
5.課堂上采用簡單的專業(yè)詞語
在國家教育部2001年提出的在本科教育中推進雙語教學(xué)的意見后,很多高等院校逐漸要求雙語教學(xué)。而我院作為一所獨立院校,從實際出發(fā),在進行本門課程的教學(xué)過程中,使用一些簡單的專業(yè)詞匯(如:梁beam、板plate、柱column等),使學(xué)生熟悉相關(guān)的專業(yè)詞匯,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、廣泛查閱專業(yè)文獻起到幫助與促進作用。
三、結(jié)束語
《土木工程概論》課程,雖然內(nèi)容多、廣、全、專業(yè),但是要做到授課內(nèi)容涵蓋面廣、力求淺顯易懂、課程結(jié)構(gòu)清晰,這就需要所有老師和學(xué)生的共同努力。我們在這里主要是通過這樣一門專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),讓學(xué)生在學(xué)好專業(yè)知識的同時,初步樹立專業(yè)思想和工程方法,提高學(xué)生對土木工程專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生利用好自己的大學(xué)學(xué)習(xí)時間,遵循學(xué)習(xí)規(guī)律,培養(yǎng)專業(yè)興趣,建立熱愛土木工程專業(yè)的感情和對土木工程事業(yè)的責(zé)任心,努力完成從中學(xué)到大學(xué)的轉(zhuǎn)變,為今后積極主動地學(xué)好專業(yè)課程、培養(yǎng)良好的自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣與能力打下基礎(chǔ)。更重要的是使學(xué)生在大學(xué)階段樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀,確定好自己今后所要奮斗的方向與目標,成為一個社會有用之人。
摘要:《土木工程概論》作為大土木背景下土木工程專業(yè)學(xué)生接觸到的第一門專業(yè)課,肩負著把新生引入土木工程行業(yè)大門、使他們了解并熱愛這個專業(yè)的重要使命。在該課程的教學(xué)過程中,教師要對該課程準確地定位,采用理論與實際工程事例相結(jié)合的教學(xué)方法,采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,提高教學(xué)效率、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)出適合時代需要和科技發(fā)展要求的土木工程專業(yè)人才。
關(guān)鍵詞:土木工程;教學(xué);方法
《土木工程概論》課程是土木工程專業(yè)的必修課及其他相關(guān)專業(yè)的選修課,開設(shè)時間為大一第一學(xué)期。《土木工程概論》在整個土木工程專業(yè)課程體系中起著十分重要的向?qū)ё饔茫缲撝阎痪邆鋽?shù)理化基礎(chǔ)知識的高中生迎接入土木工程行業(yè)大門,并使他們了解、熟悉進而熱愛這個專業(yè)的重要使命。《土木工程概論》這門課程包含的內(nèi)容非常豐富,涉及的知識面非常的廣,包括與土木工程專業(yè)相關(guān)的各類工程結(jié)構(gòu)勘測、設(shè)計、施工、管理、監(jiān)理、經(jīng)濟和計算機應(yīng)用等內(nèi)容。因此,《土木工程概論》這一門課程對任課教師提出了非常高的要求。首先,教師需具備非常豐富的專業(yè)知識,必須對大土木背景下面眾多學(xué)科都有深入的了解;其次,土木工程專業(yè)是在眾多工程實踐中建立起來的理論和知識,這要求教師具備豐富的實際工程經(jīng)驗,在講授課程中理論聯(lián)系實際進行講授;此外,《土木工程概論》是相對較新的一門課程,目前還沒有比較成熟的、高效的經(jīng)典教學(xué)方法。因此,對于這一課程,展開深入的教學(xué)、教法研究,切實提高課堂效率,讓剛?cè)雽W(xué)的大學(xué)新生對土木工程專業(yè)培養(yǎng)起濃厚的興趣,培養(yǎng)出具備扎實的專業(yè)技能的土木工程高級專業(yè)技術(shù)人才,為祖國的現(xiàn)代化建設(shè)增添新鮮血液,具有重要的意義。本文基于作者近年來一直從事《土木工程概論》課程的教學(xué)工作,在教學(xué)過程中對教學(xué)定位、教學(xué)方法、教學(xué)手段不斷摸索、創(chuàng)新。
一、教學(xué)定位準確
課程的教學(xué)定位非常重要,教學(xué)定位決定了在教學(xué)過程中所應(yīng)用到的教學(xué)方法、教學(xué)手段,等等。在“大土木”背景下,《土木工程概論》課程教學(xué)目的是:使學(xué)生較全面地了解土木工程專業(yè)所涉及的領(lǐng)域、包含的內(nèi)容、所獲得的成就及未來發(fā)展情況,從宏觀的視角了解土木工程專業(yè)的綜合性、社會性及其在技術(shù)、經(jīng)濟與管理方面的統(tǒng)一性,初步涉及一些基礎(chǔ)專業(yè)概念;引導(dǎo)學(xué)生了解自己對大土木下眾多學(xué)科中感興趣的方面,建立熱愛土木工程專業(yè)的感情和對土木工程事業(yè)的責(zé)任心,為今后積極主動地學(xué)好專業(yè)課程、培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力打下思想基礎(chǔ)。《土木工程概論》這一課程的定位,就是讓學(xué)生通過教師的講授,對“大土木”背景下涉及到的學(xué)科,包括建筑工程、交通工程、巖土工程、橋梁隧道工程等方向所涉及到的基礎(chǔ)的工程各類、所需要的專業(yè)技能都有一定的了解;在了解清楚每一個學(xué)科的內(nèi)容及相關(guān)方向后,逐漸對土木工程專業(yè)產(chǎn)生濃厚的興趣,為今后選擇方向的時候做好充分準備。興趣是最好的老師,也是最大的前進動力,是學(xué)生在以后工作崗位上能做出貢獻的最重要的前提條件。只有使土木工程學(xué)生真正選擇了一個自己喜歡的方向,才能真正喜歡這一份職業(yè),才能發(fā)揮最大的潛能。因此,《土木工程概論》這一課程應(yīng)定位于激發(fā)學(xué)生對土木工程專業(yè)的興趣,并挖掘在“大土木”背景下自己感興趣的學(xué)科方向,為將來選擇學(xué)科方向及就業(yè)方向做好充分的準備。
二、教學(xué)方法得當(dāng)
教學(xué)方法是課堂的靈魂,是學(xué)生激情的催化劑。不當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,會使課堂毫無生氣,教學(xué)效率低下;得當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,能使學(xué)生學(xué)習(xí)起來事半功倍,并能培養(yǎng)濃厚的學(xué)習(xí)興趣。土木工程專業(yè)是一門實踐性非常強的學(xué)科,眾多的設(shè)計理論、施工技術(shù)方法等都是在實際的工程中遇到了相應(yīng)的問題,然后集眾多工程人員的智慧而提出來的。對于剛?cè)雽W(xué)的新生來說,如果在還沒有充分了解土木工程內(nèi)涵、特點的情況下,對他們講解一些專業(yè)術(shù)語、專業(yè)詞匯、專業(yè)理論,他們是難以理解和接受的。作者認為,想要讓土木工程新生快速地了解一個設(shè)計理論的來龍去脈、一種施工方法的技術(shù)要點,最直接、最有效的辦法便是結(jié)合相關(guān)的工程實例進行講解。當(dāng)教師把工程實例展示給學(xué)生后,學(xué)生能非常直觀、快速地領(lǐng)會這種理論或者方法的背景,理解起來就非常容易。加強工程實例的講解,使土木工程專業(yè)新生快速了解土木工程專業(yè)入門知識,形象地再現(xiàn)土木工程所涵蓋的學(xué)科內(nèi)容和涉及的多方面知識,達到提高對土木工程的興趣、提高教學(xué)效果的目的。因此《土木工程概論》課程教學(xué)中工程實例的講解顯得十分重要。在授課的過程中列舉工程案例,通過分析案例的背景、發(fā)生的機制、產(chǎn)生后果的原因等可以加深學(xué)生對問題的理解,進而引發(fā)對此類問題處理方法的思考;其次,要求教師所列舉的工程事故一定要帶有較為強的時效性,接近學(xué)生的實際生活,讓他們的切身感受更為強烈。例如當(dāng)講到關(guān)于地基不均勻沉降的專題時,除了講授一些書本上已有的經(jīng)典例子外,還可以列舉近期上海一商住樓的突然倒塌的工程實例進行講解分析。這樣,一方面可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,另一方面也可以起到培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代工程意識和思維方式的作用,使這些未來的工程師們能夠樹立現(xiàn)代工程人才的價值觀,養(yǎng)成嚴謹?shù)墓こ逃^并把它貫穿于以后的學(xué)習(xí)和工作當(dāng)中去。
三、教學(xué)手段靈活
教學(xué)手段是課堂的推進器,合適的教學(xué)手段能使學(xué)生更快速地掌握大量的信息。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的日益普及,多媒體技術(shù)越來越多的應(yīng)用在高校教學(xué)中。多媒體技術(shù)可以是一種利用多媒體儀器,將授課內(nèi)容集合文字、圖像、聲音以及動畫等形式,多角度、多視角、全方位的呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)手段。多媒體技術(shù)的使用,可以讓課堂教學(xué)形式新穎、活潑。特別是對于《土木工程概論》這一信息量大、與實際工程緊密相關(guān)的專業(yè)課程的講授,充分利用多媒體技術(shù)進行輔助教學(xué),能夠?qū)⒊橄蟮睦碚撏ㄟ^計算機技術(shù)惟妙惟肖地演示出來,為學(xué)生提供豐富多彩的視覺、聽覺和立體圖像等刺激性環(huán)境,進而極大地誘發(fā)和調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和愿望。在利用多媒體輔助教學(xué)的過程中,多媒體技術(shù)擔(dān)當(dāng)著信息載體與傳達手段的角色,其教學(xué)目標、教學(xué)組織和進程控制仍需由教師掌控。因此,對于課件的制作,教師應(yīng)先仔細研究教學(xué)內(nèi)容,并依據(jù)教學(xué)大綱制定詳細的教學(xué)計劃,從而建立一個完整的教學(xué)框架結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)可借鑒傳統(tǒng)教學(xué)方式中循序漸進的結(jié)構(gòu),以體現(xiàn)教學(xué)方式的連貫性。對于多媒體技術(shù)的使用,不應(yīng)僅僅局限于對課件的制作,還應(yīng)充分利用已有的豐富的網(wǎng)絡(luò)的資源,如一些視頻資源。對于《土木工程概論》來說,英國國家地理頻道推出的系列紀錄片“偉大工程巡禮”就是一部非常優(yōu)秀且合適的視頻資源,該系列紀錄片紀錄全球最具野心和愿景的工程建筑案是如何展開的。藉由各式各樣的檔案以及高解析度、專業(yè)拍攝的影片,節(jié)目里將敘述每項工程落成背后的精彩、戲劇性、充滿英雄膽識的故事。由主要設(shè)計師、工程師、專案經(jīng)理及工地人員,來說明他們?nèi)绾慰朔魬?zhàn),打造現(xiàn)代最高、最長、最快和最復(fù)雜的工程建筑案。在《偉大工程巡禮》系列節(jié)目中,可以見識建構(gòu)我們?nèi)粘I畹慕ㄖこ唐嬗^。因此,通過該系列片的播放,不但可以激發(fā)起學(xué)生對土木工程專業(yè)的強烈興趣,而且看到各種偉大的建筑在自己同行手中從無到有地落成,有利于培養(yǎng)他們的專業(yè)自豪感與成就感,從而找到對土木工程專業(yè)的高度認同感,與此同時,也學(xué)習(xí)了相關(guān)的專業(yè)知識,了解了當(dāng)今世界最全的建筑技術(shù)。因此,充分利用網(wǎng)絡(luò)上優(yōu)質(zhì)的資源進行教學(xué),是一種一舉多得的教學(xué)手段。
《土木工程概論》是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,教師要充分掌握該課程的特點,將課程定位準確,采取理論與實際工程實例相結(jié)合的教學(xué)方法,采用合理、先進、現(xiàn)代化的多媒體等教學(xué)手段,主次分明、深入淺出地講授好這門課程。同時,充分發(fā)揮教師的創(chuàng)造性,為學(xué)生營造良好的學(xué)習(xí)氛圍,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為土木工程專業(yè)的學(xué)生大學(xué)期間的學(xué)習(xí)打下良好的專業(yè)基礎(chǔ),培養(yǎng)出適合時代需要和科技發(fā)展要求的土木工程的專業(yè)人才。
摘要:針對高職院校《土木工程概論》課程教學(xué)內(nèi)容多、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱、教材相對落后、教師實踐經(jīng)驗不足等問題進行了探討,提出了提高《土木工程概論》課程教學(xué)質(zhì)量的意見和建議,對改進高職院校《土木工程概論》課程的教學(xué)方式和方法具有一定的借鑒作用
關(guān)鍵詞:高職院校;土木工程;概論;教學(xué);探索
《土木工程概論》課程是土建類各專業(yè)的一門非常重要的職業(yè)基礎(chǔ)課程,在整個課程的設(shè)置體系中起著先導(dǎo)和啟蒙作用,肩負著把完全不具備專業(yè)知識的學(xué)生引入到土木工程行業(yè)的大門,使學(xué)生從綜合教育跨入到土木建筑專業(yè)教育的重任。通過《土木工程概論》課程的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生了解土木工程行業(yè)的基本情況,了解土木工程行業(yè)在整個國民經(jīng)濟中的地位和作用,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣,樹立專業(yè)思想,為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)技能課程理清思路,指明方向。因此,《土木工程概論》課程在整個土建類專業(yè)的教學(xué)中具有非常重要的現(xiàn)實意義。
一、《土木工程概論》課程的主要特點
《土木工程概論》課程主要講授土木工程的各個層面的知識和內(nèi)容,較為詳盡地介紹了土木工程各個分支學(xué)科所涉及的主要內(nèi)容和知識,其課程的主要特點如下。
1.課程內(nèi)容范圍廣泛。《土木工程概論》課程的內(nèi)容非常廣泛,其涉及的教學(xué)內(nèi)容囊括了土木工程專業(yè)的所有領(lǐng)域,甚至包括了土木工程專業(yè)的許多相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容[1]。由于土木工程概論課程為土木工程專業(yè)的引導(dǎo)課程,編寫《土木工程概論》課程教材者往往在教材編寫時涵蓋的內(nèi)容非常寬廣,但知識點的內(nèi)容卻非常淺顯,很多內(nèi)容如基礎(chǔ)工程、港口工程、交通工程、建筑材料等在內(nèi)容的安排上基本上都是點到為止。因此,在《土木工程概論》課程的教學(xué)過程中如何有效地取舍教材內(nèi)容,是每位任課教師所面臨的主要問題。
2.教學(xué)內(nèi)容以理論實踐相結(jié)合為主。《土木工程概論》課程涉及的教學(xué)內(nèi)容雖然淺顯,但與工程實際聯(lián)系又非常密切,教材內(nèi)容應(yīng)該以工程案例為切入點,全面展示土木工程的經(jīng)濟技術(shù)、建筑風(fēng)貌和所采用的新型建筑材料,以及土木工程中常見問題的處理方法,從而適度地拓展學(xué)生的視野,為學(xué)生了解專業(yè)、學(xué)習(xí)專業(yè)知識以及確定學(xué)習(xí)目標和方向奠定了一定的基礎(chǔ)。
3.教學(xué)內(nèi)容需要不斷更新和補充。《土木工程概論》課程所涉及到的課程內(nèi)容往往與現(xiàn)有的工程實際緊密相關(guān),隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,建筑行業(yè)的不斷壯大,我國的建筑業(yè)得到了前所未有的發(fā)展,但《土木工程概論》課程的教材在很長一段時間內(nèi)卻不能如建筑工程的發(fā)展一樣快速進行更新,導(dǎo)致很多內(nèi)容滯后于工程實際。如出現(xiàn)在許多教材中的世界排名第一高樓:臺北101大樓,現(xiàn)早已被迪拜的迪拜塔所超越。教材內(nèi)容的滯后使得學(xué)生不能及時了解到建筑界新的發(fā)展,極大地阻礙了學(xué)生與工程實際的有效接軌,不利于學(xué)生的有效成長。因此,如何在教材內(nèi)容滯后的情況下,要求教師密切關(guān)注建筑界的發(fā)展動向,靈活地增加新的教學(xué)內(nèi)容和工程案例,是每位承擔(dān)《土木工程概論》課程任課教師的職責(zé)和義務(wù)。
二、《土木工程概論》課程的教學(xué)現(xiàn)狀
1.實踐教學(xué)環(huán)節(jié)缺乏。在土木工程概論課程的教學(xué)過程中,我們不難發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)一部分在讀學(xué)生,甚至極個別任課教師都片面地認為:《土木工程概論》課程僅僅是土建工程類專業(yè)的入門課程,是一門新生剛剛?cè)雽W(xué)后的專業(yè)思想教育課程,其作用僅僅是學(xué)生了解到本專業(yè)的概況和基本風(fēng)貌,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣和熱情。該課程的主要學(xué)習(xí)目標見下頁圖1。這種片面的認識導(dǎo)致很多高職院校在教學(xué)計劃的制定過程中,將《土木工程概論》課程僅作為專業(yè)的職業(yè)選修課程,課時量極少(大多數(shù)院校該課程為32學(xué)時,2個學(xué)分,個別院校該課程僅僅為24學(xué)時,1.5個學(xué)分),為了將《土木工程概論》中的眾多章節(jié)(一般該課程共計15章左右,涵蓋了土木工程的各個領(lǐng)域,如土木工程發(fā)展史、土木工程材料、基礎(chǔ)工程、建筑工程、交通工程、橋梁工程等)都講完,絕大多數(shù)教師以純理論的授課形式蜻蜓點水般地完成《土木工程概論》課程枯燥的教學(xué)任務(wù),缺少非常必要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高,這和在制定人才培養(yǎng)方案時將土木工程法概論課程作為土建工程類各專業(yè)的先行引導(dǎo)課程,以此來提高學(xué)生對專業(yè)的了解及熱愛度的初衷發(fā)生了一定的背離,久而久之學(xué)生將會慢慢產(chǎn)生一種對專業(yè)的排斥心理,這對培養(yǎng)學(xué)生有效的學(xué)習(xí)專業(yè)技能課程的興趣極為不利,甚至產(chǎn)生一定的消極影響。
2.教材內(nèi)容更新較慢。教材對于任何專業(yè)任何課程的學(xué)生和教師而言都是極為重要的,沒有了教材,學(xué)生對知識的掌握很難實現(xiàn),而教學(xué)中優(yōu)秀的教材是促使學(xué)生快速掌握知識并引領(lǐng)學(xué)生入門的最佳途徑。目前我國《土木工程概論》課程的教材很多,但是大多數(shù)教材中不乏許多“十二五”規(guī)劃教材,內(nèi)容涉及面極廣,但教材內(nèi)容僅僅涉及專業(yè)知識的表面問題,對深層次的專業(yè)知識接觸甚少,而對于建筑領(lǐng)域中的新工藝、新產(chǎn)品及建筑的前沿學(xué)科的介紹普遍偏少,教材內(nèi)容比較陳舊,不能反映當(dāng)今社會的土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀,這是因為當(dāng)今我國的土木建設(shè)發(fā)展速度極快,無論是高層建筑、大跨度橋梁,還是超長的隧道工程和地下工程的結(jié)構(gòu)形式、施工工藝以及建筑材料的發(fā)展速度都是日新月異的,然而教材的更新遠遠跟不上土木工程學(xué)科的發(fā)展速度[2],任課教師如何根據(jù)時代的發(fā)展及時補充教學(xué)內(nèi)容是《土木工程概論》教師面臨的主要問題。
3.教學(xué)安排不盡合理。(1)課程的重視度不夠,教師安排缺乏考慮。許多高職院校對《土木工程概論》課程不夠重視,在該課程教師的安排上,往往認為任何教師都可以上,更為嚴重的是很多高職院校將該課程交給剛剛從學(xué)校畢業(yè)的年輕教師負責(zé)講授,由于教材本身的缺陷,再加上青年教師教學(xué)經(jīng)驗和工程實戰(zhàn)經(jīng)驗都不足,在教學(xué)過程中,難以用理論聯(lián)系實際,這樣就會導(dǎo)致教師會根據(jù)自己的喜好選擇講授內(nèi)容,講授過程找不到章節(jié)的相互聯(lián)系性,導(dǎo)致授課章節(jié)相對獨立,課程的整體性較弱,使得大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中“知其然而不知其所以然”,對課程內(nèi)容體系的掌握不足很容易造成學(xué)生“只見樹木,不見森林”不良的結(jié)果。(2)教學(xué)學(xué)時不夠,考核方式過于簡單。通過走訪、調(diào)研發(fā)現(xiàn),很多高職院校《土木工程概論》課程的授課課時普遍偏少,授課課時最少的院校只有16學(xué)時,大多數(shù)都在30學(xué)時左右。由于《土木工程概論》這門課程所包含的內(nèi)容非常廣泛,并且部分內(nèi)容在今后的教學(xué)過程中很難再涉及到,若按專業(yè)課程的標準進行講解,如此少的教學(xué)時數(shù),怎能達到教學(xué)計劃設(shè)置本課程的預(yù)期教學(xué)目標。同時,在走訪中了解到,很多高職院校在本門課程的教學(xué)過程中,所采用的考核方式基本上都過于簡單,有的院校通過做作業(yè)的形式完成,有的院校因為課程內(nèi)容過多,采用開卷考試的形式完成,有的院校以期末對本課程的總結(jié)完成,有的院校以閉卷記憶性基礎(chǔ)知識為考試內(nèi)容,考試內(nèi)容并未突出專業(yè)的基本特色。眾多的考核形式,僅僅限于一些基本的常識,使得考核流于形式,學(xué)生經(jīng)過這樣的考核,基本上全部過關(guān),這就給剛剛進入大學(xué)校園的學(xué)生造成一種錯誤的認識:學(xué)習(xí)不學(xué)習(xí)都能過關(guān),學(xué)好學(xué)不好都是一樣[3],這種錯誤的認識使得很多大學(xué)生缺失了學(xué)習(xí)熱情,得過且過,部分學(xué)生沉迷于網(wǎng)絡(luò)游戲不能自拔。這與我們開設(shè)本課程對學(xué)生所學(xué)專業(yè)起到啟蒙、引導(dǎo)作用的初衷發(fā)生背離。
4.教學(xué)方法與手段落后。調(diào)查表明,大多數(shù)高職院校《土木工程概論》課程缺乏相應(yīng)的實踐教學(xué)內(nèi)容,很多任課教師在課程的教學(xué)過程中,以課堂理論灌輸式的教學(xué)方式為主,輔以簡單的工程案例教學(xué)法;課堂上,任課教師陶醉于自己的講授內(nèi)容中,講課講得口干舌燥,而講臺下的學(xué)生卻聽得耐性全無,睡覺的睡覺,說話的說話,開小差的開小差,玩手機的玩手機;師生之間缺乏應(yīng)有的互動以及學(xué)生進行獨立思考的時間和動手訓(xùn)練的機會,結(jié)果使得教師“一廂情愿”的陶醉于自己賣力的課程講授中,而學(xué)生始終不知所云[1]。此外,教學(xué)手段也過于單一,傳統(tǒng)板書教學(xué)和播放課件的教學(xué)手段已難以滿足當(dāng)前《土木工程概論》課程的多元化教學(xué)方式的需要,使剛進校的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣急劇降低,始終處在被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)中,不利于今后專業(yè)課程的教學(xué)。
三、提高教學(xué)質(zhì)量的思考與建議
1.重視師資隊伍的建設(shè)。良好的教學(xué)效果需要高素質(zhì)的任課教師來保障。由于《土木工程概論》課程涉及的土木工程領(lǐng)域非常廣泛,涉及建筑工程、交通工程、橋梁工程、港口工程、地下工程、水利水電工程等相關(guān)知識,這就要求任課教師不僅有豐富的教學(xué)經(jīng)驗,更應(yīng)當(dāng)積累一定的工程管理和工程處理的經(jīng)驗以及扎實的專業(yè)知識背景。因此,高職院校土建類專業(yè)建立起一支穩(wěn)定的,老中青相互結(jié)合的高素質(zhì)教師隊伍是提高并保證教學(xué)質(zhì)量的前提條件.同時,由于社會的快速發(fā)展,新的施工手段和新型材料不斷出現(xiàn),而教材往往滯后于現(xiàn)代科技很長一段時間,因此,各高職院校應(yīng)要求任課教師平時注意知識的搜集、積累、整理和總結(jié),及時將現(xiàn)代土木工程領(lǐng)域中的新的知識、新工藝、新材料及時地補充給學(xué)生,使學(xué)生能夠及時融入到社會中,跟上時代的發(fā)展。
2.重視教學(xué)方法的創(chuàng)新。《土木工程概論》課程的教學(xué)內(nèi)容常常以理論偏多,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高,對一些極為專業(yè)的、抽象的教學(xué)內(nèi)容很難理解甚至不理解。為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,這就要求我們的教師充分備課,在課堂上用簡單、易懂、簡明的教學(xué)方法使初學(xué)的學(xué)生能夠盡快地消化和理解教學(xué)內(nèi)容。
為培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)新思維能力,任課教師應(yīng)不斷嘗試和不斷完善教學(xué)方法,如采用啟發(fā)式、討論式、案例式等一系列教學(xué)方法相互融合的多元化教學(xué)方法[4],以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的主動性。例如,很多教師在本課程的教學(xué)過程中常采用的教學(xué)方法――案例教學(xué)法及討論式,多種教學(xué)方法的靈活綜合應(yīng)用,可以有效地引導(dǎo)學(xué)生自主探究和體驗知識的發(fā)生過程,還原學(xué)生原來的科學(xué)思維活動,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力[5]。其教學(xué)方法的應(yīng)用見下頁圖2。
3.提倡多元化教學(xué)手段的綜合應(yīng)用。采用傳統(tǒng)的一支粉筆、一塊黑板為教學(xué)手段的授課方式,很難生動地講授《土木工程概論》課程的教學(xué)內(nèi)容。因此,各高職院校應(yīng)提倡任課教師積極探索先進的、現(xiàn)代化的教學(xué)手段,如,多媒體、網(wǎng)絡(luò)、投影等。通過圖像、聲音、文字、板書等幾方面的有機結(jié)合,把教學(xué)內(nèi)容立體地展現(xiàn)在學(xué)生面前,以彌補采用傳統(tǒng)教學(xué)手段授課帶來的不足。《土木工程概論》課程的另一個重要手段就是任課教師應(yīng)及時對學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的一些問題盡行有效地反饋,可通過作業(yè)、答疑、測試,跟學(xué)生網(wǎng)上聊天等各種渠道和形式來了解學(xué)生對知識的需求情況,以及學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的疑惑,這樣任課教師就可以及時引入新的教學(xué)手段來保證教學(xué)質(zhì)量的有效提高,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
另外,在考核方式上,任課教師應(yīng)不斷探索,尋找并不斷完善教學(xué)評價體系。課程考核是檢查任課教師教學(xué)效果、評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果的有效手段之一,為了有效地提高《土木工程概論》課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,對現(xiàn)行的以期末閉卷考核為主的教學(xué)評價體系必須進行改革。探索靈活多樣的考核方式,如,開卷和閉卷相結(jié)合、平時小論文和期末綜合論文相結(jié)合、基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力相結(jié)合等多種考核方式,逐步形成有利于學(xué)生綜合素質(zhì)提高和能力培養(yǎng)的新的考核評價機制[1]。
四、結(jié)束語
《土木工程概論》課程是土木工程各專業(yè)的一門職業(yè)基礎(chǔ)課程,教學(xué)內(nèi)容多、涉及面廣,這就要求任課教師采用合理的、多元化的教學(xué)手段和方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而培養(yǎng)出適合當(dāng)今時代需要的專業(yè)技能復(fù)合型人才。
作者簡介:蔡小玲(1970-),女,陜西西安人,碩士,副教授,研究方向:土木工程專業(yè)理論教學(xué)及學(xué)院基建工程管理工作。
[摘 要]水文與工程地質(zhì)在各種土木工程建設(shè)選址、勘察及工程運行對環(huán)境影響評價中意義重大。土木工程概論具有內(nèi)容覆蓋廣、發(fā)展變化快的特點,同時存在現(xiàn)有的教材內(nèi)容滯后、教學(xué)方式單調(diào)、授課素材收集困難等不足。如何開展土木工程概論課程教學(xué),以確保得到良好的教學(xué)效果,是亟待探討的問題。根據(jù)水文與工程地質(zhì)專業(yè)與土木工程的關(guān)系,從精選教學(xué)內(nèi)容、改進課堂教學(xué)模式、穿插專題講座、知名人物與實驗平臺介紹、新近土木工程建筑介紹及授課教師優(yōu)選與培養(yǎng)等方面對土木工程概論的教學(xué)進行了探討,并把探討結(jié)果運用于教學(xué)實踐。改進后的教學(xué)效果表明學(xué)生能夠全面掌握本課程的知識,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率及學(xué)習(xí)本課程的興趣,并激發(fā)了從事土木工程的就業(yè)熱情。
[關(guān)鍵詞]土木工程 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)模式
我國土木工程建設(shè)有著飛快的進步,房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)和住宅的大發(fā)展、高速公路和高速鐵路網(wǎng)的迅猛興起,增強了我國的綜合實力。城市建設(shè)中的基坑開挖不僅越來越深,而且開挖對周圍環(huán)境的影響越發(fā)敏感;全國30多座城市已建或在建地鐵,大冶露天鐵礦開采的邊坡高度達到800多米,海底隧道、煤礦開采的深度最深達到1000多米。同時,近些年我國工程建設(shè)中事故頻發(fā),如杭州風(fēng)情大道地鐵基坑倒塌事故、上海蓮花河畔景苑7#樓傾倒事故、青島輸油管道爆炸事件。因此,我國對工程建設(shè)場地選址及場地內(nèi)地質(zhì)條件要求越來越高,水文與工程地質(zhì)工作是土木工程建設(shè)重要的、不可缺少的基礎(chǔ)工作。
1998年教育部頒布《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》,將原來的結(jié)構(gòu)、橋梁、道路、巖土、礦井建設(shè)、城鎮(zhèn)建設(shè)等8個專業(yè)合并為土木工程專業(yè),成為一個寬口徑的大專業(yè)土木工程,具有內(nèi)涵廣泛、支系眾多、科目復(fù)雜的特點,涵蓋領(lǐng)域極為廣泛,對學(xué)科全貌充分認識與把握,以期培養(yǎng)出的學(xué)生“理論基礎(chǔ)扎實,專業(yè)知識面廣,實踐能力強,綜合素質(zhì)高,并有較強的科技運用、推廣、轉(zhuǎn)換能力”。[1] [2]土木工程概論課程涵蓋工業(yè)與民用建筑、交通土建、地下工程、巖土工程、市政工程、水利水電工程及國防工程等廣泛領(lǐng)域。[3] [4] [5]通過對土木工程概論課程的學(xué)習(xí),對剛進入大學(xué)的水文與工程地質(zhì)專業(yè)學(xué)生以后從事土木工程相關(guān)的勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)理、管理等領(lǐng)域從事技術(shù)或管理工作有個較為全面的認識。
一、水文與地質(zhì)專業(yè)對土木工程的重要性
資源開發(fā)和基礎(chǔ)建設(shè)在國民經(jīng)濟中有著十分重要的意義。道路橋梁建設(shè)、煤礦資源調(diào)查等項目開展初期和建設(shè)過程中都必須對工程地質(zhì)自然災(zāi)害、水文與工程地質(zhì)條件、不良地質(zhì)現(xiàn)象及工程對周圍環(huán)境的影響進行評價和調(diào)查。資源開發(fā)利用、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)造成的水文與工程地質(zhì)條件的惡化,對人類的生產(chǎn)和生活造成極大的影響,如采礦導(dǎo)致的地面沉降、人工開挖對邊坡穩(wěn)定性的影響、尾礦庫對地下水的污染、水庫蓄水誘發(fā)區(qū)域性地震,特別是近年來由于經(jīng)濟發(fā)展導(dǎo)致的全國大范圍的霧霾天氣。故此在各類地質(zhì)環(huán)境評價、資源開發(fā)利用以及地基基礎(chǔ)工程建設(shè)等過程中,不僅需要從業(yè)人員懂得水文與工程地質(zhì)專業(yè)知識,而且會科學(xué)管理各種工程。但從現(xiàn)實情況來看,高級應(yīng)用型技術(shù)人才普遍不足。
水文與工程地質(zhì)的畢業(yè)生,既有厚實的專業(yè)理論基礎(chǔ)、寬廣的專業(yè)知識,又有較強的實踐技能,可在大型工礦企業(yè)、城市、城鎮(zhèn)從事給排水、地下水及區(qū)域環(huán)境評價等方面從事水文地質(zhì)調(diào)查工作,也可在有關(guān)部門從事飛機場、港口、海岸帶海洋環(huán)境、鐵路、公路、隧道、水庫等土木工程方面的工程地質(zhì)勘查工作。
二、土木工程概論課程的特點
(一)涵蓋內(nèi)容全面
本課程包括材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)概念、建筑工程類型及施工工藝、飛機場工程的選址及建設(shè)、地下工程類型及施工工藝、橋梁工程的類型及施工工藝、道路工程的選線及種類、鐵路工程、海口工程、給排水工程、海洋工程、土木工程中的災(zāi)害等內(nèi)容,其中不僅涉及材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等力學(xué)內(nèi)容,還涉及規(guī)劃、施工及監(jiān)理方面的內(nèi)容,因此學(xué)好這門課程,對于剛跨進高等學(xué)校大門的水文與工程地質(zhì)專業(yè)的學(xué)生而言,理解本專業(yè)的培養(yǎng)目標意義重大。
(二)發(fā)展變化快
土木工程雖然是一門古老的學(xué)科,但其領(lǐng)域隨相關(guān)學(xué)科的發(fā)展、經(jīng)濟建設(shè)和社會進步的需要而不斷深化、不斷拓展。
(三)應(yīng)用性廣
隨著城市化的發(fā)展,我國對能源需求越來越大,高層及超高層建筑越來越多,建筑基礎(chǔ)形式多以樁基礎(chǔ)等深基礎(chǔ)為主,這不僅要求水文與工程地質(zhì)專業(yè)畢業(yè)生掌握扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識,同時又為畢業(yè)生就業(yè)提供了更多的機會。
三、土木工程概論課程存在的不足
(一)教材內(nèi)容的滯后
土木工程建設(shè)種類、規(guī)模發(fā)展日新月異,由于時效性,教材不可能及時反映土木工程的變化,已淘汰的施工工藝技術(shù)甚至還有可能在現(xiàn)有的教材中出現(xiàn)。
(二)課堂教學(xué)方式不豐富
土木工程概論課程涉及的工程種類多、工程性很強。現(xiàn)代多媒體的運用相較于傳統(tǒng)的黑板教學(xué)而言,能夠大大提高教學(xué)效率,在很短的時間內(nèi)擴大了學(xué)生的知識面。涉及高層建筑、橋梁、隧道等工程的施工工藝的流程、各種施工機械的操作過程,學(xué)生如不到工地現(xiàn)場則不能很好地掌握關(guān)鍵施工技術(shù),這就導(dǎo)致教學(xué)效果不理想,學(xué)生對知識的掌握不牢靠。
(三)教學(xué)素材收集難
由于土木工程涉及交通、土建、港口、海洋等方面,其覆蓋面相當(dāng)廣泛,要收集各種工程的典型性素材有相當(dāng)?shù)碾y度。
四、土木工程概論課程教學(xué)改革
(一)精選教學(xué)內(nèi)容
土木工程概論課程的教學(xué)目標是開拓學(xué)生土木工程的視野、培養(yǎng)學(xué)生土木工程的意識、激發(fā)學(xué)生持久的學(xué)習(xí)動力。因此在講課時可選擇生動宏偉的建設(shè)場景和案例,如上海中心基坑施工、廣州東塔基坑施工、三峽大壩工程、港珠澳大橋建設(shè)及世界各地的海底隧道工程等,以此來讓學(xué)生建立土木工程的整體和發(fā)展思維,從而提高他們學(xué)習(xí)后續(xù)課程的興趣和質(zhì)量。同時,在教學(xué)中將學(xué)生帶到實際工程現(xiàn)場,進行現(xiàn)場教學(xué),讓學(xué)生提前接觸生產(chǎn)實際,掌握一些現(xiàn)場施工的知識,為他們走向工作崗位奠定堅實基礎(chǔ)。
(二)采用形式多樣的教學(xué)方法
為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高課堂效率,各種如橋梁類型、隧道類型、飛機場形式等可以用靜態(tài)多媒體直觀、形象地展現(xiàn)出來,以此提高學(xué)生對工程的直觀認識,加深學(xué)生的理論知識,以較少的教學(xué)時間收到很好的教學(xué)效果。土木工程概論內(nèi)容豐富多彩,為避免課程內(nèi)容變得枯燥無味,教師在課堂教學(xué)中不應(yīng)僅僅以靜態(tài)圖片的形式向?qū)W生講解土木工程的有關(guān)概念、理論,這樣易讓學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。課間播放一些隧道施工、深基坑維護施工的教學(xué)短片,如人工挖孔樁、港珠澳大橋施工錄像、廣州東塔的施工動畫、管樁打入施工過程、雙排樁施工過程、錨桿支護施工過程、越江隧道施工動畫、邊坡加固施工過程。通過教學(xué)錄像的播放,讓學(xué)生掌握各種土木工程的施工方法。
(三)穿插專題講座
為了讓學(xué)生了解土木工程的最新發(fā)展?fàn)顩r,針對新近的一些深大基坑工程、橋梁工程及土木工程方面的試驗平臺做專題講座,如上海蓮花河畔景苑7#樓傾倒事故分析、上海中心深基坑支護工程、港珠澳大橋施工、國內(nèi)外離心機試驗、動態(tài)空心圓柱剪切試驗等。隨著城鎮(zhèn)化的進展,近年來淮南新建了一批深基坑工程、橋梁工程、隧道工程。在教學(xué)過程中,邀請現(xiàn)場技術(shù)人員到課堂上來給學(xué)生做講座,如進行過“攪拌樁維護施工”、“地下連續(xù)墻施工”、“拉森板樁維護施工”、“地下空間施工”、“打入樁施工”等專題講座。專題講座不僅充實了教學(xué)內(nèi)容、開拓了學(xué)生的知識面,而且能引導(dǎo)學(xué)生從事土木工程的就業(yè)方向。
(四)知名人物及實驗平臺介紹
為增加水文與工程地質(zhì)專業(yè)學(xué)生對國內(nèi)外高校土木工程專業(yè)的認識及針對部分學(xué)生今后考研的情況,教師在講解到各種土木工程時,可穿插些相關(guān)的歷史人物、當(dāng)代知名學(xué)者及國內(nèi)的一些重點實驗室的介紹。如講到橋梁工程時,可講一講茅以升事跡、盧溝橋事件、國內(nèi)外知名高校橋梁工程專業(yè)的知名學(xué)者及同濟大學(xué)的橋梁結(jié)構(gòu)抗風(fēng)技術(shù)交通行業(yè)重點實驗室;講到地下工程時,可介紹同濟大學(xué)巖土及地下工程教育部重點實驗室的離心機試驗機、動態(tài)空心圓柱剪切儀;講到鐵路工程時,可介紹一下中國首位鐵路工程師詹天佑、同濟大學(xué)的道路與交通工程教育部重點實驗室;講建筑工程時,可說一說建筑大師貝聿銘的杰出成就等;講到土木工程災(zāi)害時,可介紹同濟大學(xué)的土木工程防災(zāi)國家重點實驗室。
(五)新近知名土木工程建筑介紹
國內(nèi)外的知名建筑發(fā)展日新月異,現(xiàn)有的教材很難跟上其發(fā)展變化。因此,在講授土木工程概論時,應(yīng)介紹國內(nèi)外最新的土木工程建設(shè)進展,以增加本課程的時效性,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。講土木工程材料時,可穿插裝修材料的最新發(fā)展?fàn)顩r;講高層建筑時,可介紹國內(nèi)正在建設(shè)的摩天大廈,如上海中心大廈;講橋梁工程時,可穿插東海大橋、杭州灣大橋的建設(shè)情況;講高鐵建設(shè)工程時,可結(jié)合京福高鐵來講;講水利工程時,可以介紹一下我國西南地區(qū)正在建設(shè)的水電站,如向家壩水電站、白鶴灘水電站以及金沙江、雅礱江、大渡河等“三江”水電基地。通過講解一些知名重大工程建設(shè)的情況,可以拉近水文與工程地質(zhì)專業(yè)學(xué)生與土木工程之間的距離,以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的興趣。
(六)授課教師的優(yōu)選與培養(yǎng)
土木工程概論涉及現(xiàn)有的各種工程,要求授課教師不僅要具有寬廣的知識面,而且要有豐富的實踐經(jīng)驗,為此要選具有豐富科研經(jīng)歷的教師授課本門課程。近年來,由于高等學(xué)校招生規(guī)模的擴大和高校教師數(shù)量的不足,尤其是有一批青年教師缺乏實踐經(jīng)驗,致使土木工程概論的教學(xué)存在一些問題。因此,不僅要求有經(jīng)驗的教師對年輕教師進行傳、幫、帶,鼓勵年輕教師參與相關(guān)研究課題中,而且為了掌握土木工程的最新進展,年輕教師要經(jīng)常參加國內(nèi)外的相關(guān)學(xué)術(shù)會議,在寒暑假期間,盡量去工地實習(xí)、鍛煉,掌握現(xiàn)場施工的細節(jié),不斷更新土木工程概論的教學(xué)內(nèi)容。
五、結(jié)論
土木工程概論課程教學(xué)改革可起到幾點作用:1.提高學(xué)生學(xué)習(xí)土木工程概論課程的興趣、效率,激發(fā)了水文與工程地質(zhì)專業(yè)學(xué)生將來從事土木工程建設(shè)的熱情。2.使學(xué)生更深刻地認識到土木工程概論課程的重要性,加深理解水文工程地質(zhì)對各類工程的影響,以及各類工程與水文工程地質(zhì)間的相互作用與關(guān)系。3.提高了學(xué)生在土木工程建設(shè)中,保護水文與工程地質(zhì)環(huán)境的自覺性,能夠讓學(xué)生認識并分析不良水文與工程地質(zhì)條件,并能針對具體問題提出處理措施。
摘要:“土木工程概論”是土木工程及其相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,在整個課程體系中起著十分重要的先導(dǎo)作用,它對培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)興趣、開拓專業(yè)視野和形成創(chuàng)新思維具有積極意義。分析了該課程教學(xué)中存在的四個主要問題:內(nèi)容寬泛粗淺,缺乏實踐性的內(nèi)容;經(jīng)典教材匱乏;對任課教師的要求很高;課時過少,考核方式簡單。結(jié)合課程定位與專業(yè)特點,提出了對“土木工程概論”課程教學(xué)改革的幾點建議,包括增加課時量和實踐性,重視教材及教師隊伍建設(shè),改革教學(xué)方法與考核方式,以及提高人文素養(yǎng)與綜合素質(zhì)等,并提出了一些具有可操作性的措施。
關(guān)鍵詞:土木工程概論;課程教學(xué);教學(xué)方法;考核模式
土木工程作為一個專業(yè)覆蓋面廣、行業(yè)涉及面寬、對國民經(jīng)濟發(fā)展具有巨大推動作用的行業(yè),在國民經(jīng)濟中具有非常重要的作用。1998年教育部頒布《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》,將原來的橋梁、道路、巖土等專業(yè)合并為土木工程,形成了一個寬口徑的“大土木”專業(yè),這一調(diào)整的目標是培養(yǎng)具有較寬理論基礎(chǔ)、較強適應(yīng)能力、較廣專業(yè)視野的土木工程專門人才。在這一大背景下,“土木工程概論”課程應(yīng)運而生。目前,國內(nèi)各高校普遍針對土木工程及其相關(guān)專業(yè)本科生開設(shè)了該課程。“土木工程概論”的教學(xué)目的是:[1-4]使學(xué)生較全面了解土木工程專業(yè)所涉及的領(lǐng)域、包含的內(nèi)容、所獲得的成就及未來發(fā)展方向;從宏觀視角了解土木工程專業(yè)的綜合性、社會性及其在技術(shù)、經(jīng)濟與管理方面的統(tǒng)一性,初步涉及一些基本專業(yè)概念;引導(dǎo)學(xué)生了解自己對大土木下屬眾多學(xué)科中最感興趣的方面,建立熱愛土木工程專業(yè)的感情和對土木工程事業(yè)的責(zé)任心,為今后積極主動地學(xué)好專業(yè)課程、培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力打下基礎(chǔ)。
相對于“土力學(xué)”或“畫法幾何”等專業(yè)基礎(chǔ)課程,“土木工程概論”課程開設(shè)歷史較短,目前還沒有形成較為成熟的、被普遍認同和推崇的教學(xué)方法。因此,針對該課程展開深入的教學(xué)教法研究,對于切實提高課堂效率、改善教學(xué)效果無疑都大有裨益。
一、課程教學(xué)中存在的問題
現(xiàn)階段“土木工程概論”課程在高校一般是作為土木工程專業(yè)的必修課及其他相關(guān)專業(yè)的選修課,開設(shè)時間一般為大一或大二期間。“土木工程概論”范圍涵蓋本專業(yè)全貌,這就要求學(xué)生必須站在學(xué)科全局的高度,對學(xué)科全貌充分認識與把握,以期做到理論基礎(chǔ)扎實、專業(yè)知識面廣、實踐能力強、綜合素質(zhì)高,并有較強的運用和推廣能力。[5]“土木工程概論”課程的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生認識土木工程的專業(yè)范疇,初步建立解決問題的工程方法,掌握各類土木建筑工程的基本概念、基本理論和基本方法,為學(xué)習(xí)相關(guān)的后續(xù)課程打好必要的基礎(chǔ),能應(yīng)用土木工程的理論和方法對一些簡單的工程實際問題進行定性分析。[6-8]目前“土木工程概論”課程教學(xué)中主要存在以下問題:
1.內(nèi)容寬泛粗淺,缺乏實踐性的內(nèi)容
作為一門引論性質(zhì)的課程,它所涵蓋的領(lǐng)域極為廣泛,其內(nèi)容涉及到工程材料、建筑工程、道路與鐵道工程、橋梁工程、隧道與地下工程、巖土工程、水利工程、給排水工程、海洋工程、機場工程、項目管理、防災(zāi)減災(zāi)等,內(nèi)容龐雜粗淺,課本往往只能點到即止。另外,書本概述性文字偏多,但囿于課時,課堂上大部分時間只能用于理論知識的講解,缺少實踐性的內(nèi)容作為支撐。土木工程是一門實踐性很強的學(xué)科,所有相關(guān)理論的出發(fā)點和歸宿都是工程實踐。[9]若能將講授與實踐有機結(jié)合起來,對于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和學(xué)習(xí)效果的改善都將產(chǎn)生巨大的幫助。
2.經(jīng)典教材匱乏
開設(shè)土木工程專業(yè)的高校很多,相應(yīng)的《土木工程概論》教材不一而足。事實上,出于各種原因,各高校往往熱衷于組織本校師資力量來編纂教材,以滿足課程開設(shè)需要。筆者認為,這樣做雖然可行,但其合理性仍值得商榷。一方面,由于“土木工程概論”是一門內(nèi)涵豐富、更新迅速、適用廣泛的專業(yè)基礎(chǔ)課,對于上海地區(qū)高校適用的《概論》教材,在四川或北京的高校同樣適用,各校各自為政式地編著自己“獨特的”《概論》教材實非必要,反而造成了人力物力財力的巨大浪費;另一方面,當(dāng)師資力量不足時,教材之間抄襲嚴重,內(nèi)容編排幾近相同,與其說是自力更生,還不如說是自欺欺人。
3.對任課教師的要求很高
鑒于課程的重要性,教育部曾要求“要配備對土木工程有著深刻認識且具有豐富實踐經(jīng)驗的教師來講授這門課”。高校的實際情況是,具有豐富實踐經(jīng)驗的教師往往還承擔(dān)著更為繁重的專業(yè)課程的教學(xué)任務(wù),而“概論”課程常常是由經(jīng)驗不豐富的講師承擔(dān)。但青年教師通常對自己的研究方向比較熟悉,而對于其他不相關(guān)的方向則知之甚少。由于實踐不足,在講述工程實例時就難以做到旁征博引、生動活潑、深入淺出。
4.課時過少,考核方式簡單
就筆者的教學(xué)經(jīng)歷來看,“土木工程概論”課程的授課學(xué)時介于16~24學(xué)時之間,也就是說,每次上課(90分鐘)都要講完一章的內(nèi)容,如建筑工程、道路與鐵道工程等,由于知識點很多,難度較大,教學(xué)效果令人擔(dān)憂。“概論”的考核方式大多采取開卷考試或提交小論文的形式,急功近利的學(xué)生常常只盼著“畢其功于一役”,疏于平時的學(xué)習(xí)積累,掌握知識的牢固性大打折扣。
二、“土木工程概論”的教學(xué)改革
1.增加課時量,增添實踐性內(nèi)容
建議在以后的課程設(shè)置中適當(dāng)增加課時量。在現(xiàn)階段的教學(xué)中,由于課時較少,課程教學(xué)質(zhì)量難以保障。對于關(guān)鍵問題的講解,應(yīng)當(dāng)更為全面而周詳?shù)刂v述,盡量講細講透。例如講述斜拉橋與梁橋的關(guān)系時,應(yīng)結(jié)合“構(gòu)造特點”“傳力路徑”“受力特征”“建造材料”等要點來綜合講述,這就需要增加課時量作為前提和保證。
“土木工程概論”的教學(xué)內(nèi)容必須“理論聯(lián)系實際”,從而培養(yǎng)出實用型人才。一方面,任課教師在授課前可通過網(wǎng)絡(luò)等渠道收集關(guān)于土木工程的最新案例,對其新知識、新技術(shù)等進行整理、分析和總結(jié),確保傳授的知識與現(xiàn)實世界不脫節(jié)。另一方面,為了讓學(xué)生更直觀地認識各種土木工程,可適當(dāng)安排一些現(xiàn)場教學(xué),增加其感性認識,加深其對于土木工程的認識和理解,同時也有利于增加其學(xué)習(xí)興趣。
2.重視教材及教師隊伍建設(shè)
教材是教學(xué)觀念和方法的反映,教材建設(shè)是提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的關(guān)鍵。教材合理與否直接關(guān)系到教學(xué)效果。教材的內(nèi)在質(zhì)量要求教材具有科學(xué)性、可讀性、知識性、思維性、啟發(fā)性和教學(xué)的適用性。《土木工程概論》教材應(yīng)當(dāng)堅持實用性原則,盡量選用內(nèi)容淺顯易懂、條理清晰、圖文并茂,且著重以介紹土木工程各學(xué)科的基本知識和共同特性為重點的教材。筆者建議應(yīng)由全國性的各大學(xué)會組織人手聯(lián)合編纂教材(每3~5年更新修訂一次),然后在高校推廣使用。
從教學(xué)規(guī)律上說,教師在教學(xué)過程中起主導(dǎo)作用,教學(xué)效果與教師素質(zhì)直接相關(guān)。本課程由于涉及工程領(lǐng)域較多,這就要求任課教師不但要有豐富的教學(xué)經(jīng)驗,而且還要有扎實的專業(yè)背景知識和豐富的工程實踐經(jīng)驗。因此,建立一支穩(wěn)定的、高素質(zhì)的教學(xué)隊伍是改善教學(xué)效果的必要條件。就目前國內(nèi)高校實際情況而言,主要有以下兩種途徑:一是在中青年教師中培養(yǎng)一批專業(yè)知識廣博、科研實踐能力強、教學(xué)基本功扎實的專業(yè)骨干教師承擔(dān)本課程的教學(xué)任務(wù);二是采取不同學(xué)科多位骨干教師共同授課的方式,每位教師講授自己最擅長的學(xué)科方向,共同完成整門課程的教學(xué)任務(wù)。此外,應(yīng)鼓勵開設(shè)課程教法研討會,各相關(guān)學(xué)科的教師聚集一堂,共同商討、探索教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法。對于有條件的高校,還可提倡國際合作交流,盡快了解和吸收國內(nèi)外土木工程領(lǐng)域的最新成果,以不斷提高自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)。
3.教學(xué)方法和手段創(chuàng)新
為了培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維,應(yīng)逐步推廣和不斷完善啟發(fā)式、討論式、參與式教學(xué)方法,處理好教師主導(dǎo)和學(xué)生主動的關(guān)系,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。對于認真思考、積極回答問題的學(xué)生可以給予適當(dāng)?shù)莫剟羁凕c,計入期末總成績。要重視現(xiàn)代化教學(xué)技能,積極探索多媒體等現(xiàn)代信息技術(shù)手段,通過圖像、聲音、文字三者的有機結(jié)合,把教學(xué)內(nèi)容立體、有序、生動地展現(xiàn)在學(xué)生面前。尤其是對于信息量大、難以描述的教學(xué)內(nèi)容和最新研究成果、重大工程介紹等,更應(yīng)該采用現(xiàn)代信息技術(shù)。例如在每一章講授部分結(jié)束后,筆者會給學(xué)生播放一段事先精心準備好的土木工程教學(xué)視頻,并同步進行必要的講解,如“超級工程”“Discovery”等都為“土木工程概論”課程教學(xué)提供了豐富的素材。
4.考核方式改革
考核是檢查教學(xué)效果的有效手段,為了提高“土木工程概論”課程的教學(xué)質(zhì)量,對現(xiàn)行的考核方式進行改革勢在必行。應(yīng)積極探索靈活多樣的考核方式,消除傳統(tǒng)考核方式的弊端。筆者建議豐富考核內(nèi)容,采取多種手段和方式對學(xué)習(xí)效果與成績進行評價,如考勤、課堂問答、課后作業(yè)、讀書(考察)報告、課程論文、開卷考試等,這樣可以彌補單一、枯燥的考核方式的不足,逐步形成有利于促進學(xué)生綜合素質(zhì)提高和能力培養(yǎng)的考核評價機制。有條件的高校還可以推行理論考試和實踐考試相結(jié)合的方式。
5.人文素養(yǎng)與綜合素質(zhì)的養(yǎng)成
人文素養(yǎng)的優(yōu)秀內(nèi)容是對人類生存意義和價值的關(guān)懷,這就是“人文精神”。這其實是一種為人處世的基本的“德性”“價值觀”和“人生哲學(xué)”,科學(xué)精神、藝術(shù)精神和道德精神均包含其中。人文社會學(xué)科包括美學(xué)、藝術(shù)、社會學(xué)、經(jīng)濟、人文歷史、文學(xué)、哲學(xué)等等。[10]這些學(xué)科不直接對專業(yè)發(fā)展提供作用,但對于造就土木工程師的社會與人格素質(zhì)具有極大的意義,并由此影響著其價值觀與相應(yīng)的思維、行動。人文素養(yǎng)是培養(yǎng)綜合型人才的前提和基礎(chǔ),這對于理工科學(xué)生的教育具有獨特而重要的作用。在對學(xué)生進行專業(yè)教育的同時,進行人文社會學(xué)科的灌輸和熏陶,并把這些納入人才培養(yǎng)計劃和教學(xué)計劃,從教育內(nèi)容、教育主體、教育環(huán)境和教育方式上把德智體美幾方面有機統(tǒng)一起來,促進學(xué)生全面發(fā)展,實現(xiàn)培養(yǎng)目標。
三、結(jié)語
第一,應(yīng)根據(jù)“土木工程概論”課程特點,編制淺顯易懂、條理清晰、圖文并茂、與時俱進,且著重以介紹土木工程各學(xué)科的基本知識和共同特性為重點的教材,同時建設(shè)一支高素質(zhì)的教學(xué)隊伍。
第二,增加課時量,增加實踐性內(nèi)容,采用啟發(fā)式、討論式、參與式的教學(xué)方法,處理好教師主導(dǎo)和學(xué)生主動的關(guān)系,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。重視現(xiàn)代化教學(xué)技能,積極探索多媒體等現(xiàn)代信息技術(shù)手段。
第三,豐富考核內(nèi)容,采取多種手段和方式對學(xué)習(xí)效果和成績進行評價,彌補單一、枯燥的考核方式的不足,逐步形成有利于促進學(xué)生綜合素質(zhì)提高和能力培養(yǎng)的考核評價機制。有條件的高校還可以推行理論考試和實踐考試相結(jié)合的方式。
第四,在對學(xué)生進行專業(yè)教育的同時,進行人文社會學(xué)科的灌輸和熏陶,從教育內(nèi)容、教育主體、教育環(huán)境和教育方式上把德、智、體、美幾方面有機統(tǒng)一起來,促進學(xué)生的全面發(fā)展,并為其以后的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ),培養(yǎng)出適合時代需要和科技發(fā)展要求的土木工程專業(yè)人才。
摘要土木工程概論是在教育部1998年進行專業(yè)目錄調(diào)整,大土木專業(yè)建立后新出現(xiàn)的一門面向入學(xué)新生的必修課程,也是一門新興課程。主要介紹土木工程(專業(yè))內(nèi)涵、土木工程形式、特點、最新成就、發(fā)展方向以及土木工程材料、建造方式等內(nèi)容,還包括土工程學(xué)生應(yīng)具備的知識、能力和學(xué)習(xí)方法。目的是使學(xué)生一入學(xué)就了解土木工程的廣闊領(lǐng)域,感覺到專業(yè)成后可以大有作為,從而產(chǎn)生強烈的學(xué)習(xí)欲望,建立對專業(yè)的深厚感情,樹立投身祖國建設(shè)事業(yè)的信念。
關(guān)鍵字職高;土木工程;概論教學(xué)
為提高職高土木工程概論課程的授課效果,在總結(jié)同行相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上,從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、樹立專業(yè)榮譽感、改革教學(xué)方法、灌輸可持續(xù)發(fā)展理念、設(shè)計職業(yè)規(guī)劃、提高教師執(zhí)教水平等方面,結(jié)合該課程的知識結(jié)構(gòu)特點對授課方法進行了系統(tǒng)探討。實踐表明,相關(guān)教學(xué)方法的改革有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,豐富了教學(xué)內(nèi)容, 提高了教學(xué)質(zhì)量。
1注重對學(xué)生工程意識與專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)
土木工程的綜合性、實踐性比較強,要求工程技術(shù)人員要具有很強的工程意識和專業(yè)技能。專業(yè)技能有待于日后不斷學(xué)習(xí)與實踐訓(xùn)練得到充實,而工程意識的養(yǎng)成非一朝一夕之功,它是集專業(yè)知識、技能、經(jīng)驗、甚至是教訓(xùn)的不斷積累而逐漸形成的綜合素質(zhì)。在現(xiàn)階段,學(xué)生還沒有積累足夠的專業(yè)知識與技能,主要是使學(xué)生建立完整的工程概念并從專業(yè)角度理性分析問題的意識。如:在討論房屋工程的建設(shè)過程時,介紹它包括規(guī)劃、審批、勘察、設(shè)計(建筑、結(jié)構(gòu)和設(shè)備)、施工、驗收、交付使用等階段,使學(xué)生清楚工程建設(shè)的過程是各部門、多工種全面協(xié)調(diào)合作的過程,牽一發(fā)而動全身,從而建立統(tǒng)籌整體、協(xié)同工作的大局意識。工程意識的培養(yǎng)關(guān)鍵在于教學(xué)過程中不能照本宣科,而要理論聯(lián)系實際,灌輸實際工程具有系統(tǒng)性和完整性的思想,使學(xué)生對土木工程有一個感性認識,形成一個完整的工程概念,樹立專業(yè)的思維方式,為工程意識逐漸形成日后的自覺行為打下堅實的基礎(chǔ)。
2根據(jù)課程特點采用啟發(fā)性、典型工程實例引導(dǎo)等教學(xué)方式
孔子說:“不憤不啟,不悱不發(fā)”,這八個字的意思就是要實行啟發(fā)式教育,把學(xué)生作為教學(xué)的中心,使學(xué)生在學(xué)習(xí)的整個過程中保持著主動性,主動地提出問題,主動地思考問題,主動去發(fā)現(xiàn),主動去探索。啟發(fā)式教育的優(yōu)秀就是要培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新思維。所謂教是為了不教,就是要使學(xué)生自己掌握學(xué)習(xí)的方法,提高創(chuàng)新的能力。該課程面向剛?cè)雽W(xué)還沒有建立工程、專業(yè)概念的新生,既要向他(她)們介紹土木工程形式、建造技術(shù)、發(fā)展等知識,更要傳授他(她)們專業(yè)的知識體系、學(xué)習(xí)方法,包括課程學(xué)習(xí)、設(shè)計、實習(xí)和實驗等環(huán)節(jié)的注意問題,幫助他們轉(zhuǎn)變思維方式,還要幫助他(他)們樹立專業(yè)觀念、工程意識,通過課程學(xué)習(xí)讓他(她)們熱愛上建設(shè)事業(yè),熱愛上土木工程專業(yè),激發(fā)起學(xué)好專業(yè)的興趣,使學(xué)生在進一步接觸專業(yè)的其他課程前,充分了解將來可能的工作崗位、工作環(huán)境,極大提高學(xué)生在本科的學(xué)習(xí)過程中尋找適合自己的方向,有目的性地學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)的有效性。組織學(xué)生根據(jù)自己的愛好結(jié)合課程內(nèi)容進行專題演講,可極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鍛煉學(xué)生的能力,效果更好。有條件的話課余時間安排若干場有關(guān)土木工程各領(lǐng)域發(fā)展前沿的講座,聘請設(shè)計或施工企業(yè)知名的設(shè)計、建造師、和其他專家,讓學(xué)生與工程領(lǐng)域的專家學(xué)者見面,探討土木工程發(fā)展成就、專業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展前景等彌補課程教學(xué)之不足。
3改進教學(xué)方法與手段是提高教學(xué)效果的關(guān)鍵
《土木工程概論》課的內(nèi)容繁雜,涉及面廣,圖片豐富,敘述性強,如果以課堂灌輸?shù)姆绞浇虒W(xué),不僅教師講的口干舌燥,而且學(xué)生聽得枯燥乏味,為了提高教學(xué)效果,關(guān)鍵是要采取靈活多樣的教學(xué)方法與手段。首先,利用多媒體教學(xué)。以多媒體為載體,通過豐富的圖片、視頻和動畫等素材實現(xiàn)理論知識與工程實際的結(jié)合,使學(xué)生對土木工程的知識結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展動態(tài)能夠有比較清晰的了解和感知。制作與教學(xué)內(nèi)容相符的教學(xué)課件,通過大量直觀明了的圖像配合抽象內(nèi)容的敘述,并結(jié)合參觀進行現(xiàn)場教學(xué),如充分利用校內(nèi)實踐教學(xué)基地;或者通過參觀校園內(nèi)的現(xiàn)有建筑及建筑工地現(xiàn)場等進行現(xiàn)場教學(xué),使學(xué)生的工程意識得到極大提高。可觀看與土木工程有關(guān)的DVD錄像片,欣賞優(yōu)雅聞名的悉尼歌劇院、令人驚嘆的埃及金字塔、氣勢恢宏的故宮建筑群、雄偉壯觀的萬里長城、融合最前沿技術(shù)的奧運場館等,這些古今中外優(yōu)秀的工程范例深深吸引著學(xué)生,激勵學(xué)生為之奮斗,既對學(xué)生進行了工程美學(xué)教育,也增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力與社會責(zé)任感。其次,結(jié)合問題式教學(xué),使學(xué)生養(yǎng)成查閱文獻的學(xué)習(xí)習(xí)慣。 “填鴨式”的課堂教學(xué)使師生間缺少必要的互動與學(xué)生的獨立思考,況且學(xué)時有限,學(xué)習(xí)知識光靠老師課堂傳授是遠遠不夠的,采用問題式教學(xué)可啟發(fā)學(xué)生深入思考。如古代土木工程離我們較遠,講起來比較抽象、乏味,若提問:山西應(yīng)縣木塔為何歷經(jīng)多次大地震仍完好無損?埃及金字塔在歷史上有什么作用?古人是怎樣開采如此巨型石材的?又如何建造高程如此精確的工程的?這些問題既活躍了課堂氣氛,又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師也可留些問題讓學(xué)生課后解決,如在“土木工程中的災(zāi)害”之“地震”一節(jié)中,在講解地震發(fā)生的原因、危害及抗震防震的方針及措施等問題后,聯(lián)系1906年美國舊金山大地震,1923年日本關(guān)東大地震,1976年唐山大地震,再讓學(xué)生回去查閱5.12四川汶川地震的發(fā)生原因、強度等級、危害范圍、社會影響等文獻,并思考今后如何防震減災(zāi),作為工程技術(shù)人員應(yīng)肩負起哪些社會責(zé)任等。學(xué)生通過查閱資料將課本知識融會貫通,學(xué)會汲取前人或他人的知識,提升理性的思維能力;并通過撰寫讀書報告或總結(jié)報告,訓(xùn)練學(xué)生寫作的能力,為今后書寫摘要、論文、報告等文章奠定寫作基礎(chǔ),養(yǎng)成遇到問題查閱文獻的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
總之,《土木工程概論》課的內(nèi)容十分龐雜,而實踐性、綜合性又強,需要在“大土木”工程要求的基礎(chǔ)上建立合理的教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容,引入工程美學(xué)教育,通過現(xiàn)場教學(xué)和參觀等實踐環(huán)節(jié),采取靈活多樣的教學(xué)方法與手段,激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生形成完整的工程脈絡(luò),具備初步的專業(yè)知識,引導(dǎo)學(xué)生順利邁進專業(yè)的大門。
摘要:“土木工程概論”是工程管理專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,在整個課程體系中起著十分重要的先導(dǎo)作用,同時該課程也是電力工程管理專業(yè)的專業(yè)課,是對學(xué)生專業(yè)知識的必要補充。針對該課程內(nèi)容廣泛而不深入、理論多而實踐少的特點,結(jié)合在實際教學(xué)中遇到的學(xué)時少、學(xué)生基礎(chǔ)知識缺乏的問題,立足兩專業(yè)不同的培養(yǎng)目標,從教學(xué)內(nèi)容的取舍、教學(xué)方法與教學(xué)手段的運用、考核模式的確定以及教師隊伍建設(shè)等方面進行探討,提出了提高教學(xué)效果的具體措施。
關(guān)鍵詞:電力工程管理;土木工程概論;課程教學(xué)
作者簡介:王素芳(1977-),女,山西黎城人,上海電力學(xué)院經(jīng)濟與管理學(xué)院,副教授;楊太華(1963-),男,貴州仁懷人,上海電力學(xué)院經(jīng)濟與管理學(xué)院,教授。(上海 200090)
基金項目:本文系上海電力學(xué)院教改基金資助項目(項目編號:20101412)的研究成果。
上海電力學(xué)院目前共有兩個工程管理類專業(yè),即工程管理專業(yè)和電力工程管理專業(yè),在兩專業(yè)的本科教學(xué)中均涉及土木工程相關(guān)知識的認知性教育,且均以“土木工程概論”這門課程為載體,具有內(nèi)容寬泛、信息量大的特點。而兩專業(yè)的培養(yǎng)目標不同,在對土木工程認知教育的定位與教學(xué)目標上也有所不同。對于工程管理專業(yè),“土木工程概論”課程安排在大一第二學(xué)期,是學(xué)生入學(xué)以后接觸到的第一門土木類專業(yè)基礎(chǔ)課,在整個課程體系中起著十分重要的先導(dǎo)作用,[1]旨在培養(yǎng)學(xué)生基本的土木工程素養(yǎng),使學(xué)生對土木工程知識從概念、原理、過程、技術(shù)等各環(huán)節(jié)有初步的認識,[2]從而激發(fā)其學(xué)習(xí)的興趣,尤其土木工程技術(shù)類課程肩負著把這些完全外行的學(xué)生引入土木工程行業(yè)大門,使他們了解并熱愛本專業(yè)的重要使命。對于電力工程管理專業(yè),“土木工程概論”課程作為專業(yè)類課程安排在大三第一學(xué)期,是學(xué)生專業(yè)知識的必要補充,學(xué)生關(guān)于電力工程建設(shè)中土建工程方面的知識將主要來源于本課程,教學(xué)目的旨在使學(xué)生了解土木工程的基本知識,具備建筑識圖的能力,熟悉建筑構(gòu)造、建筑結(jié)構(gòu)、建筑施工和建筑材料等關(guān)于建筑工程的基本內(nèi)容,為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
鑒于此,本文旨在探索針對兩專業(yè)的土木工程認知教學(xué)模式,力求在充分利用現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上,提高教學(xué)效果,實現(xiàn)學(xué)生對土木工程知識的最大認知度。
一、課程的特點
鑒于兩專業(yè)課程目標的不同定位,在制定教學(xué)計劃時選擇了不同的教材。對于工程管理專業(yè)側(cè)重于全面介紹土木工程的基本情況,即大土木的知識,包括土木工程材料、建筑工程、基礎(chǔ)工程、交通工程、橋梁工程、港口工程、水利水電工程、給排水工程、土木工程施工、建設(shè)項目管理等基本知識;[3]而電力工程管理專業(yè)在認知教育上側(cè)重于建筑工程的相關(guān)知識,包括建筑制圖、建筑構(gòu)造、建筑結(jié)構(gòu)、建筑施工、建筑設(shè)備和建筑材料等,[4]針對專業(yè)特色還適當(dāng)補充了電力建筑的知識。
雖然授課內(nèi)容有較大不同,但是作為概論類課程,兩門課程有以下共同特點。
1.課程內(nèi)容廣泛而不深入
對于工程管理專業(yè),課程范圍涵蓋本專業(yè)土木工程技術(shù)類課程全貌以及部分優(yōu)秀的管理類專業(yè)課程,涉及本專業(yè)許多相關(guān)課程的內(nèi)容,對于電力工程管理專業(yè),課程范圍也基本涵蓋了所有主要的建筑工程類課程內(nèi)容。每一章的內(nèi)容就是一門課程甚至一門學(xué)科,如橋梁工程這一章涉及橋梁學(xué)科的內(nèi)容,而建筑施工這一章涉及了施工技術(shù)和施工組織學(xué)兩門課程的內(nèi)容,教材在編著時考慮覆蓋的內(nèi)容廣泛而不深入,因此在深度上都是點到為止。[2]
2.課程教學(xué)理論多而實踐少
課程內(nèi)容大都介紹一些基本概念和基本理論,對于某些內(nèi)容雖然也會列舉工程實例,但只是進行理論性地闡述和介紹,沒有實踐內(nèi)容或者實踐課程來支撐。有些章節(jié)雖然也涉及一些具體的專業(yè)知識(如電力工程管理專業(yè)中的建筑識圖知識、建筑構(gòu)造知識和電力建筑知識等),但沒有安排相應(yīng)的實踐課程。
二、教學(xué)中存在的主要問題
在土木工程類課程中,“土木工程概論”是一門較新的課程,相對于其他已經(jīng)講授多年的課程而言,本課程的教學(xué)實踐和教學(xué)研究都不是很成熟,[5]而且無論是教材還是教學(xué)研究多數(shù)是面向土木工程專業(yè)的學(xué)生,在針對工程管理專業(yè)和電力工程管理專業(yè)學(xué)生的教學(xué)中,主要存在以下問題:
1.教材內(nèi)容多而學(xué)時少
鑒于本課程的特點,教材涵蓋內(nèi)容非常廣泛,而課時只有32個,要想在較短的時間里將豐富的專業(yè)基礎(chǔ)知識傳授給學(xué)生,是一件較困難的事情。
2.學(xué)生缺乏相關(guān)基礎(chǔ)知識
工程管理專業(yè)的學(xué)生在大一第二學(xué)期即學(xué)習(xí)本課程,而電力工程管理專業(yè)的學(xué)生雖然在大三第一學(xué)期才接觸本課程,但是前期幾乎沒有任何先修的相關(guān)課程,也就是說,兩專業(yè)的學(xué)生都是在不具備任何專業(yè)基礎(chǔ)的情況下來學(xué)習(xí)本門課程,而課程內(nèi)容多學(xué)時少,使得講課進度較快,學(xué)生對部分內(nèi)容理解困難,進而影響學(xué)習(xí)興趣。
三、提高教學(xué)效果的措施
1.根據(jù)專業(yè)特點,對授課內(nèi)容進行取舍
由于課時較少,沒有條件詳盡介紹教材各章節(jié)的內(nèi)容,這就需要教師充分了解教材內(nèi)容,再根據(jù)各專業(yè)特點對教材內(nèi)容進行取舍,在盡可能反映課程全貌的基礎(chǔ)上,利用有限的課時抓住重點及難點,其他內(nèi)容則簡單帶過留給學(xué)生自行閱讀。[2,6]比如對于工程管理專業(yè),教學(xué)的重點應(yīng)該是土木工程材料、建筑工程、基礎(chǔ)工程、土木工程施工和建設(shè)項目管理等。結(jié)合學(xué)校電力特色的教育,在特種工程中可以重點介紹火電廠的冷卻塔、輸變電工程中的輸電塔,在水利水電工程中可以重點介紹水電站廠房及各種壩體,而對于交通工程、橋梁工程和港口工程等內(nèi)容可以簡單介紹。對于電力工程管理專業(yè),重點是使學(xué)生具備建筑識圖的能力,熟悉建筑物的構(gòu)造和建筑結(jié)構(gòu)特點,熟悉各種建筑材料,尤其是與電力建筑關(guān)系較密切的鋼材和混凝土等材料,了解建筑施工技術(shù);而建筑設(shè)備中應(yīng)重點講解建筑電氣的知識,其他內(nèi)容可以簡略。現(xiàn)有教材均沒有專門介紹電力建筑的章節(jié),教師在教學(xué)中還需搜集資料,補充發(fā)電廠建筑、輸變電建筑和變電站建筑等電力建筑的基本知識。
任課教師應(yīng)在確定了全部教學(xué)內(nèi)容并確定了章節(jié)學(xué)時后,再開始準備每堂課的教學(xué)內(nèi)容,并且必須明確每堂課的內(nèi)容重點和難點,然后有意識地引導(dǎo)學(xué)生去領(lǐng)會這些問題,只有這樣才能起到事半功倍的效果。
2.采用啟發(fā)式、互動式教學(xué)和案例教學(xué)
土木工程和人們的生活相關(guān),能夠在日常生活中舉出很多鮮活的例子,盡管學(xué)生尚不具備專業(yè)基礎(chǔ)知識,但他們已具有一定的生活積累和較高的思維活動能力。教師在講授具體的專業(yè)知識時,可以以學(xué)生熟悉的工程建筑為切入點,首先吸引學(xué)生的注意力,繼而結(jié)合專業(yè)知識進行講解,這樣就容易使學(xué)生在輕松的氛圍下接受枯燥的專業(yè)知識。比如在講授地基沉降時,可以將比薩斜塔作為一個重點案例來介紹,通過比薩斜塔的建造過程使學(xué)生理解地基沉降的知識,圍繞比薩斜塔展開的糾偏大討論又可以使學(xué)生了解很多關(guān)于建筑糾偏的知識。
在教學(xué)過程中除了利用豐富的案例,教師還應(yīng)鼓勵學(xué)生積極思考,通過各種各樣的啟發(fā)或暗示來引導(dǎo)學(xué)生,通過營造互動的教學(xué)環(huán)境來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,活躍學(xué)生的思維,在充滿樂趣的情景中進行教學(xué),達到既傳授知識又提高綜合能力的目的。[2,5]如在講授房屋基本構(gòu)件梁、板、柱時,可啟發(fā)學(xué)生在教室里觀察,根據(jù)自己感官認識和課堂講授內(nèi)容來理解各種構(gòu)件的特點及其在建筑物中的作用,在此基礎(chǔ)上教師可以進一步拓展,介紹更多不同截面形式與材料的基本構(gòu)件。在介紹建筑結(jié)構(gòu)實例時,可以以學(xué)生熟悉的教學(xué)樓或圖書館為例,事先拍攝相關(guān)圖片,由教師提出問題,讓學(xué)生討論,然后由教師進行點評或給出正確答案。還可以師生互換角色,讓學(xué)生來講授有關(guān)內(nèi)容,然后由教師和同學(xué)進行討論,這樣都能收到良好的效果。
3.豐富教學(xué)手段
目前的“土木工程概論”課程在課堂講授中主要采用多媒體為主、板書為輔的教學(xué)手段,通過多媒體所展現(xiàn)的圖片和視頻,可以彌補實踐環(huán)節(jié)的不足,[6]使學(xué)生全方位地了解工程建筑的各方面知識。但是單純按課件內(nèi)容來講,很容易讓學(xué)生產(chǎn)生視覺疲勞,影響聽課效果,因此,除了對學(xué)生進行啟發(fā),引入案例和增加師生互動之外,教師還應(yīng)注意及時更新自身儲備的知識,隨時搜集身邊有用的信息并將其帶入到課堂中,增強講課內(nèi)容的知識性、趣味性和時效性。比如在講到超高層建筑時,可以講在建的上海中心;在講高速鐵路時,可以講我國高鐵建設(shè)的歷程及其中的一些重要事件。結(jié)合這些熱點事件去講,會提高學(xué)生聽課的興趣,另外還可以適時引入一些歷史典故和人物故事,這都需要教師平時的積累。
在教學(xué)過程中,增加與學(xué)生的溝通,注重學(xué)生的反饋也是一個很重要的教學(xué)手段。及時了解學(xué)生的接受知識的程度,課外通過作業(yè)、答疑和小測驗了解學(xué)生對知識的掌握,與學(xué)生聊天、發(fā)郵件和發(fā)放調(diào)查問卷可以全方位了解學(xué)生對本門課程的看法和意見,教師通過學(xué)生的反饋信息,可以及時引入解決辦法,提高教學(xué)水平。
本課程課時較少,為了完成教學(xué)任務(wù),除了在授課過程中突出重點、詳略得當(dāng)以外,可以采用布置課程論文和布置課程調(diào)研的方法,調(diào)動學(xué)生在課余時間學(xué)習(xí),彌補課時的不足。比如要求工程管理專業(yè)學(xué)生完成一篇與土木工程內(nèi)容相關(guān)的課程論文,教師給出參考題目和科技論文范文,學(xué)生可以靈活選擇自己感興趣的題目,最終論文成績與平時成績相結(jié)合,作為總評成績的一部分。實踐證明,這一方法能有效地促使學(xué)生發(fā)揮主觀能動性,在搜集素材完成論文的過程中,拓寬了學(xué)生視野,使其學(xué)到了一些較為前沿的知識,同時鍛煉了學(xué)生撰寫科技論文的能力。而對于電力工程管理專業(yè)學(xué)生,則根據(jù)其學(xué)習(xí)內(nèi)容安排了課程調(diào)研,在學(xué)習(xí)完建筑構(gòu)造和建筑結(jié)構(gòu)的知識后,要求學(xué)生以小組為單位完成對一個獨立建筑物的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)情況調(diào)查,并寫出調(diào)查報告。實踐證明,這一方法鞏固了課堂知識,培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作能力。但通過學(xué)生反饋也發(fā)現(xiàn),每一調(diào)查小組人數(shù)(5~6個)偏多,限制了學(xué)生積極性的發(fā)揮,這在今后教學(xué)中可以改進。
4.與工程實踐相結(jié)合
土木工程是一門實踐性很強的學(xué)科,在土木工程的發(fā)展過程中,實踐經(jīng)驗常先行于理論知識,[7]在教學(xué)過程中適當(dāng)安排實踐教學(xué)是十分必要的。對于實踐教學(xué)可以采用以下幾種方式的組合:播放工程錄像,了解工程建設(shè)的內(nèi)容;安排學(xué)生參觀校內(nèi)實驗室,一方面參觀實驗室的建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)成,一方面參觀實驗室的儀器設(shè)備,通過教師的講解,增強學(xué)生對課堂知識的理解和所學(xué)專業(yè)的認識,提高學(xué)習(xí)興趣;布置課程調(diào)研,通過學(xué)生自主地觀察和實踐,了解身邊建筑物的構(gòu)造和組成;安排學(xué)生參觀已建成的典型工程和有代表性的在建工程,使學(xué)生對土木工程知識有一個感性的認識,增強學(xué)習(xí)的興趣和信心。
5.引入靈活多樣的考核模式
由于本課程知識覆蓋面大而內(nèi)容不夠深入,如果采用傳統(tǒng)的單一理論考試方式,則缺乏靈活性,限制了學(xué)生的思維空間,給學(xué)生帶來較大負擔(dān),也違背了本門課程的培養(yǎng)目標。采用課程論文的考核方式比較靈活,但無法杜絕學(xué)生的抄襲現(xiàn)象,在成績評價時難以解決公平的問題,還可能導(dǎo)致學(xué)生不重視平時學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。
為了準確全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,對學(xué)生的考核應(yīng)包括平時考核與期末考核。平時成績主要由考勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)情況、小測驗、課程論文或課程調(diào)研成績組成,目前平時成績所占比例為30%,有條件時應(yīng)適當(dāng)加大平時成績比例。在平時成績中,課程論文或課程調(diào)研的成績應(yīng)至少占到總評成績的15%。期末成績可采用開卷或閉卷考試。總之,考核只是手段,不是目的,學(xué)生只有掌握了正確的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)了學(xué)習(xí)興趣,理解了所學(xué)內(nèi)容才能真正達到教學(xué)目的。
6.加強教師隊伍建設(shè)
本課程教學(xué)內(nèi)容十分廣泛,涉及大土木的各個領(lǐng)域和建筑工程的方方面面,每一章的內(nèi)容就是一門課程甚至是一門學(xué)科。因此,本課程的教與學(xué)都有一定的難度。[8]要想每一章都講得非常精彩,最好分別由不同專業(yè)方向的老師來講授,但只有土木學(xué)科比較齊全的高校才具備這樣的條件。這就要求學(xué)校必須建立一支高素質(zhì)的教學(xué)團隊,建立一支理論知識扎實、實踐經(jīng)驗豐富的“雙師”型教師隊伍,積極鼓勵教師到國內(nèi)外優(yōu)秀高等院校進修深造,鼓勵教師開展科學(xué)研究,從事科技論文的寫作,參加國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流會議,從事教學(xué)改革的探討,到生產(chǎn)第一線鍛煉,拓寬教師視野,提高教師素質(zhì)。
四、結(jié)論
“土木工程概論”課程涉及內(nèi)容廣泛,教與學(xué)都有一定的難度。本文總結(jié)了該課程的特點,根據(jù)在教學(xué)實踐中遇到的問題,結(jié)合學(xué)生的反饋,立足兩專業(yè)不同的培養(yǎng)目標,從教學(xué)內(nèi)容的取舍、教學(xué)方法與教學(xué)手段的運用、考核模式的確定以及教師隊伍建設(shè)等方面進行探討,以期提高教學(xué)效果,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,為工程管理專業(yè)學(xué)生順利進入專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ),為電力工程管理專業(yè)學(xué)生補充扎實而必要的土木工程知識。
摘要:“土木工程概論”課程是土木工程專業(yè)一門重要的專業(yè)入門課程。闡述了進行工程實例教學(xué)的思路和優(yōu)點,指出在具體教學(xué)過程中可根據(jù)教學(xué)需要, 通過教學(xué)設(shè)計將典型的工程案例、媒體熱點和身邊的工程項目補充到課程教學(xué)中去, 將工程實例所涉及的知識點進行有針對性的分析講解,做到課堂教學(xué)和工程實踐教學(xué)有機結(jié)合。實踐表明,在課堂教學(xué)中進行工程實例教學(xué)可有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有效提高課堂教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:土木工程概論;工程實例教學(xué);課程教學(xué)
作者簡介:卓德兵(1985-),男,湖南張家界人,吉首大學(xué)城鄉(xiāng)資源與規(guī)劃學(xué)院,助教。(湖南 張家界 427000)
土木工程是建筑、巖土、地下建筑、橋梁、隧道、道路、鐵路、礦山建筑、港口等工程的統(tǒng)稱,其內(nèi)涵為用各種建筑材料修建上述工程時的生產(chǎn)活動和相關(guān)工程技術(shù),包括勘測、設(shè)計、施工、維修、管理等。[1]
對于剛剛經(jīng)歷高考,跨入大學(xué)校門的大多數(shù)土木工程專業(yè)新生來說,“土木工程”是一個比較陌生的概念。對于土木工程究竟是什么,土木工程專業(yè)大學(xué)四年到底學(xué)什么,學(xué)生畢業(yè)以后能夠干什么似乎知之甚少。而作為土木工程專業(yè)重要的專業(yè)入門基礎(chǔ)課程——“土木工程概論”的開設(shè),旨在以較少的課時和通俗易懂的方式將土木工程豐富的內(nèi)容展示給剛?cè)胄5耐聊竟こ虒I(yè)新生,讓學(xué)生能夠在較短的時間內(nèi)熟悉土木工程專業(yè)的歷史進程、土木工程的基本屬性、主要內(nèi)容、大學(xué)本科的課程設(shè)置、就業(yè)前景以及職業(yè)規(guī)劃等內(nèi)容,以便學(xué)生盡快了解并熱愛這個行業(yè),培養(yǎng)專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣,樹立學(xué)習(xí)的目標,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。
由于“土木工程概論”是一門相對較新且內(nèi)容十分寬泛的課程,各高校在開設(shè)這門課程的時候,由于各自的辦學(xué)歷史、專業(yè)設(shè)置和發(fā)展定位不一樣,在教學(xué)內(nèi)容取舍、學(xué)期安排、課時設(shè)置、教學(xué)方法與教學(xué)手段的選擇等方面都會不盡相同,目前也無成熟的參照模式,雖然有關(guān)學(xué)者已對此做了大量改革探索,但目前仍然不算成熟。[2]吉首大學(xué)根據(jù)自身特色結(jié)合新頒布的《高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》,將課時設(shè)置為16,具體是安排到大一第一學(xué)期進行授課。本文結(jié)合筆者在吉首大學(xué)土木工程系多年的教學(xué)實踐經(jīng)驗,對如何在“土木工程概論”課堂教學(xué)中運用工程實例教學(xué)法輔助教學(xué)進行了有益的探索。
一、傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題
相對于土木工程專業(yè)其他已經(jīng)講授多年的課程而言,“土木工程概論”是一門較新的課程,在拓寬專業(yè)范圍的特定背景下,這門課程教學(xué)存在的主要問題有:課程內(nèi)容特別多,而學(xué)時安排相對比較少,教師在較少的課時里將豐富的專業(yè)知識傳授給大一新生存在一定的難度;傳統(tǒng)的教學(xué)方法與手段比較單一,通常是以教師課堂全講授為主,學(xué)生往往處于被動接受狀態(tài),上課積極性不高;教學(xué)過程中無實踐教學(xué)環(huán)節(jié),純理論的授課方式難以提起學(xué)生的興趣,教學(xué)效果難以保證;教材更新速度不能適應(yīng)教學(xué)實際。土木工程行業(yè)發(fā)展非常迅速,但是學(xué)生所使用教材因為各種原因無法跟上行業(yè)的發(fā)展,課程的教材建設(shè)存在滯后問題。[3]
二、工程實例教學(xué)法
1.工程實例教學(xué)的思路
工程實例教學(xué)是指根據(jù)教學(xué)需要,通過教學(xué)設(shè)計,挖掘教材內(nèi)涵,將新聞中和身邊的有關(guān)土木工程的新鮮事物、前沿知識、工程案例(成功的、失敗的、令人鼓舞的、令人震撼的)補充到課程教學(xué)中去,充分發(fā)揮任課老師的主觀能動性,將工程實例所涉及的課本相關(guān)章節(jié)的專業(yè)知識點進行有針對性的分析講解,使學(xué)生在聽工程實例講解的同時,深刻理解該案例所涉及的專業(yè)知識點。
2.工程實例教學(xué)的優(yōu)點
工程實例教學(xué)法打破了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式,能很好地做到理論聯(lián)系實際,密切結(jié)合當(dāng)前典型的工程案例、媒體熱點和身邊的工程項目,做到課堂教學(xué)和課外實踐有機結(jié)合,有效提高課堂教學(xué)效率,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時還能克服課堂內(nèi)容多而學(xué)時少、教學(xué)方法和教學(xué)手段單一、教材建設(shè)滯后、更新速度慢、信息量不足等缺點。生動形象地對學(xué)生進行系統(tǒng)的工程實例教育,使學(xué)生從心靈深處接受現(xiàn)代工程的熏陶,開拓學(xué)習(xí)視野,活躍工程思維,激活學(xué)習(xí)動力,確定人生奮斗方向。[4]
三、工程實例教學(xué)的具體應(yīng)用
1.列舉典型工程案例
(1)超高層建筑。在講解超高層建筑的時候,可列舉2010年建成的當(dāng)前世界第一高樓——迪拜哈利法塔,說明高層建筑在設(shè)計和施工過程中需要注意的事項。比如設(shè)計上著重解決側(cè)向受力和豎向受力問題,側(cè)向重點在于抗側(cè)力體系的選擇,抗風(fēng)設(shè)計和抗震設(shè)計,而豎向重點解決豎向壓縮、徐變收縮等豎向變形問題。另外在施工中要考慮將高強混凝土一次泵送到600多米高的問題等等。
(2)鋼結(jié)構(gòu)。在講解鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點時,可結(jié)合美國的世界貿(mào)易大廈案例來進行說明,先重點介紹其所采用的材料和結(jié)構(gòu)形式,說明鋼結(jié)構(gòu)適用于建造高層建筑結(jié)構(gòu),然后播放一段世貿(mào)大廈在911恐怖襲擊中轟然倒塌的視頻,并分析其倒塌的原因來說明鋼結(jié)構(gòu)的致命缺點是其抗火性能差。
(3)橋梁。在講解橋梁抗風(fēng)設(shè)計的時,可給學(xué)生介紹橋梁典型的風(fēng)載破壞案例,例如最具代表性是位于美國華盛頓州塔科馬海峽大橋,該橋于1940年7月1日通車,而就在四個月后戲劇性地被微風(fēng)摧毀。通過給學(xué)生播放該橋被微風(fēng)摧毀的視頻,復(fù)原當(dāng)時的場景,讓學(xué)生深刻體會到橋梁抗風(fēng)設(shè)計的重要性。
2.結(jié)合身邊工程項目
在進行“土木工程概論”授課的時候,可充分利用身邊的教學(xué)資源及工程項目對學(xué)生進行現(xiàn)場教學(xué),利用課余時間組織學(xué)生參觀校內(nèi)和當(dāng)?shù)乇容^具有代表性的項目,來加深學(xué)生對書本知識的理解和掌握。例如,在講解混凝土結(jié)構(gòu)建筑時,筆者引導(dǎo)學(xué)生到學(xué)校主教學(xué)樓、圖書館、食堂以及附近的高層住宅等參觀,讓學(xué)生加深對框架、框架剪力墻和剪力墻等建筑結(jié)構(gòu)形式的認識,并現(xiàn)場觀察梁、柱、板、墻等重要受力構(gòu)件,熟悉每一類構(gòu)件的作用、形狀、尺寸、布置以及受力變形特點,并理解力在構(gòu)件中的傳遞過程。而在講解不同結(jié)構(gòu)形式的橋梁的時候,筆者組織學(xué)生到附近的矮寨特大懸索橋、鸕鶿灣剛架橋、大庸橋、觀音橋等典型的懸索、斜拉、拱橋、剛架橋等進行現(xiàn)場參觀教學(xué),讓學(xué)生理解不同結(jié)構(gòu)形式橋梁的組成、受力特點以及相互間的區(qū)別。通過現(xiàn)場教學(xué)拉近了土木工程與學(xué)生之間的距離,使學(xué)生認識到每天的生活都與土木工程息息相關(guān),也會讓學(xué)生在以后的生活和學(xué)習(xí)當(dāng)中更加留意身邊的工程案例。
3.聯(lián)系當(dāng)前媒體熱點
(1)上海樓脆脆。在介紹基礎(chǔ)工程這一章節(jié)樁基特點時,筆者給學(xué)生重點介紹了當(dāng)前媒體特別關(guān)注的“上海樓脆脆”。2009年6月27日,上海一棟剛竣工還未交付使用的高樓,由于不正確的兩次堆土施工導(dǎo)致房屋樁基礎(chǔ)在側(cè)向擠壓力作用下斷裂,從而導(dǎo)致樓房整體倒覆。通過此案例說明樁基主要用來承受軸向壓力作用,而在側(cè)向力作用下,樁基極容易破壞。
(2)蘆山樓堅強。在講到防災(zāi)減災(zāi)這一章節(jié)內(nèi)容時,筆者給學(xué)生介紹了被媒體譽為“樓堅強”的蘆山縣人民醫(yī)院。2013年4月20日四川省雅安市蘆山縣發(fā)生7.0級地震。距離震中10余公里的蘆山縣城,當(dāng)時地震烈度等級介于八九度之間,設(shè)計烈度為七度的蘆山縣人民醫(yī)院新門診綜合樓卻幾乎毫發(fā)未傷。究其原因,是大樓地基與地面建筑之間采用了83根橡膠支座,形成良好的隔震,從而阻止地震作用向上傳遞。此案例說明了隔震能有效減弱結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng),從而達到減小地震對房屋結(jié)構(gòu)破壞作用的目的。
(3)三亞樓歪歪。在講解地基不均勻沉降的時候,則可以以三亞市中級人民法院為例。該法院辦公樓建于1996年,主樓共12層,在投入使用13年后,三亞中院啟動了裝修、改造計劃。而在辦公樓改造、裝飾過程中,由于加裝了過重的鋼結(jié)構(gòu)和使用了過多的大理石等裝飾材料,大樓樓體嚴重超負荷,使得大樓原有的地基無法承受新增的壓力,導(dǎo)致大樓主體出現(xiàn)傾斜,成為危房。
(4)武漢橋堅強。在介紹橋梁施工時,筆者列舉了武漢長江大橋,該橋竣工于1957年10月,大橋修起后經(jīng)歷了70多次撞擊仍無恙,最大一次撞擊發(fā)生在2011年6月6日,一艘萬噸級油輪撞上7號橋墩,撞擊后,大橋橋墩除有擦痕外,沒有其他問題。該橋之所以如此堅固,是因為在修建過程中采用了當(dāng)時世界領(lǐng)先的“栽牙齒”工藝。通過這個案例,有效地說明了施工工藝對橋梁的安全和可靠是否能達到設(shè)計要求起到至關(guān)重要的作用。
四、結(jié)論
“土木工程概論”是土木工程專業(yè)一門重要的專業(yè)入門課程,通過這門課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生在較短時間內(nèi)熟悉土木工程所涉及領(lǐng)域的內(nèi)容和發(fā)展情況,以便學(xué)生盡快了解并熱愛這個專業(yè),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,樹立學(xué)習(xí)的目標,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。工程實例教學(xué)是指根據(jù)教學(xué)需要,通過教學(xué)設(shè)計將典型的工程案例、媒體熱點和身邊的工程項目補充到課程教學(xué)中去,充分發(fā)揮任課老師的主觀能動性,將工程實例所涉及的課本相關(guān)知識點進行有針對性的分析講解,使學(xué)生在聽工程實例講解的同時深刻理解該案例所涉及的專業(yè)知識點。它打破了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式,有效克服傳統(tǒng)教學(xué)的不足,做到課堂教學(xué)和工程實踐教學(xué)有機結(jié)合。實踐表明,在課堂教學(xué)中進行工程實例教學(xué)可有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有效提高課堂教學(xué)效果。
摘要:加強基坑土方開挖在土木工程中的應(yīng)用的研究是十分必要的。本文作者結(jié)合多年來的工作經(jīng)驗,對基坑土方開挖在土木工程中的應(yīng)用進行了研究,具有重要的參考意義。
關(guān)鍵詞:深基坑;土方開挖;施工技術(shù)
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
1工程概況
某建筑工程樓高9層,地下室設(shè)有2層,基礎(chǔ)采用高強度預(yù)應(yīng)力管樁,主體采用筋混凝土框架結(jié)構(gòu),地下室開挖深度在10.4~8.4m。
2深基坑施工技術(shù)
2.1施工順序
根據(jù)目前現(xiàn)場的施工條件,結(jié)合現(xiàn)場和地質(zhì)環(huán)境情況,擬定以下施工順序:坡頂排水溝施工降水井施工土方開挖土錨施工噴射混凝土施工土方開挖至坑底竣工驗收場地移交。
2.2土方開挖原則與施工
根據(jù)設(shè)計圖紙及場地地質(zhì)條件,本基坑擬分4~5層開挖,每層開挖深度不超過2m,開挖過程嚴格遵守“先撐后挖,嚴禁超挖”的坑槽挖土原則,同時根據(jù)基坑監(jiān)測數(shù)據(jù),調(diào)整開挖深度及開挖范圍,做到信息化施工;在土方開挖前,認真熟悉預(yù)應(yīng)力管樁的施工資料,對樁頂未送至設(shè)計標高的工程樁的樁位在土方未開挖前做好標識,避免工程樁在土方開挖中被挖掘機碰傷。
2.2.1開挖機械選擇
第二層土方開挖中管樁較稀時和第一層土方開挖時選用進口型履帶式1m3反鏟挖機;第二層土方開挖中管樁較密時和第三層土方開挖時選用進口型履帶式0.7m3反鏟挖機,以免碰壞工程樁。
2.2.2開挖路線及車輛行駛路線
基坑開挖以機械開挖為主,人工修理邊坡和清理坑底為輔,自卸汽車運土、棄土。開挖由南到北,由西到東,分區(qū)開挖,每個開挖區(qū)安排兩個作業(yè)面,其中一個為沿基坑圍護四周開挖6m寬邊槽的開挖作業(yè)面,以滿足噴錨施工工作面的要求;另一個作業(yè)面為基坑大面積土開挖。
開挖方法為反向逆向循環(huán)漸進的施工方法,車輛從主入口進場后直接由坡道下至基坑,裝土后直接由坡道駛出基坑。基坑坡道采用雙車道,坡面填碎碴以防陷車。坡道處管樁需提前截樁,以保護管樁。開挖施工中沿基坑周邊設(shè)置滲水、積水坑,用潛水泵抽水、排水,且利用流水段開挖層次高差作為降水、排水措施。
基坑開挖前先放基坑開挖邊線及每層開挖的坡底線,基坑開挖中,隨基坑開挖進程逐個放出每個承臺挖土邊線和挖土標高,以及時控制機械挖土和人工清土。
2.2.3土方開挖施工
(1)基坑開挖層次標高。第一層開挖至設(shè)計標高-1.50,開挖深度在1.2~3.0m;第二層開挖至設(shè)計標高-3.50,開挖深度2m;第三層開挖至設(shè)計標高-5.50,開挖深度2m;第四層開挖至設(shè)計標高-7.50,開挖深度2m;第五層開挖至設(shè)計標高-9.50,開挖深度2m。
(2)開挖順序自南往北推進,東西兩側(cè)向中間集中推進,機械運行路線為反向逆行接力式循序漸進的開挖,開挖型式采用溝端開挖、單溝側(cè)面開挖和挖寬溝相結(jié)合的形式,汽車為單側(cè)向裝土。
(3)汽車場內(nèi)層次間上、下交通運行擬采用斜坡道直接下坑底的平面開挖運行,坡道凈寬8m,i=1∶6。
(4)在開挖過程中應(yīng)預(yù)先挖出一些臨時集水坑,將基坑內(nèi)的水導(dǎo)入集水坑中,通過水泵將坑內(nèi)的水抽至地面上的集水坑,再通過城市污水管排走。
2.2.4土方開挖施工要點
(1)土方開挖必須嚴格按照本方案設(shè)定的順序進行分段分層開挖,嚴格做到開挖一層,支護一層;上層未支護完、混凝土未達到設(shè)計強度的100%,不得開挖下一層,同時不得在大雨天開挖施工。
(2)機械開挖應(yīng)留300mm的土層用于人工清底、修坡、找平,以保證基底標高和邊坡坡度正確、平整,避免超挖和土層遭受擾動。
(3)土方開挖前必須先放邊坡線,土方開挖中必須隨開挖進度放出各承臺的開挖邊線及各承臺的開挖標高,以便及時控制開挖深度及邊線,避免超挖或開挖不足,以避免夯填土或大量的人工挖土和大量的人工運土。
(4)坑底人工的清土、基坑邊角部位和樁邊機械開挖不到之處的土方應(yīng)配備足夠的人工及時清運至挖機作業(yè)半徑范圍內(nèi),及時通過挖機將土方挖走,以免誤工誤時。
(5)基坑開挖尤其是最底一層開挖中必須特別小心,避免挖斗碰撞基樁;在各層開挖中均應(yīng)避免挖機直接碾壓樁頭,若挖機無法避開密集的樁頭時,需先截掉部分樁頭。
2.3坡頂排水溝及防護欄施工
(1)坡頂排水溝施工。據(jù)設(shè)計圖紙中提供的數(shù)據(jù),每10m及各個剖面的轉(zhuǎn)點測放出剖面坡頂排水溝中心軸線的平面位置(坡頂線往外0.65m處為排水溝中心位置),打竹片樁做記號,再用水準儀測出該點的高程,結(jié)合設(shè)計圖紙中提供的高程及尺寸計算出該點的開挖深度及寬度,用挖掘機進行開挖施工,人工配合基底及坡頂整平。排水溝采用12墻機磚砌筑,溝底用M10砂漿抹平。排水溝高度及寬度按設(shè)計圖紙中尺寸(300×300mm)進行砌筑施工。排水溝按0.3%的坡度從中間向兩邊排水,在四個角點位置各設(shè)置一組沉淀池對坡頂?shù)牡乇硭⑼饨缌魉盎觾?nèi)抽出的積水進行三級沉淀處理后再排入市政管道網(wǎng)。
(2)防護欄施工。防護欄采用Φ48壁厚3mm的鋼管組裝而成。欄桿立柱采用鋼管立柱,每4m設(shè)置1根,埋深1m,露出地面高度為2m;欄桿橫向利用鋼扣件固定鋼管,每0.5m設(shè)置一道。防護欄桿設(shè)置在排水溝與坡頂邊線中間,即坡頂邊線往水溝方向0.5m。
3質(zhì)量控制
在基坑開挖之前,對相關(guān)已有工程項目的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),已往施工的類似深基坑工程中基坑坡頂水平位移存在不足與缺陷所占的比例最高,為72.50%。究其原因,主要是地面超載、基坑降排水不當(dāng)造成的,與土方開挖順序不合理、開挖速度過快及支撐混凝土養(yǎng)護時間不足也存在一定的相關(guān)關(guān)系。結(jié)合本工程的實際,在基坑開挖期間對不同的工序采取對應(yīng)的施工預(yù)防措施。
(1)根據(jù)施工場地周圍建筑物和地下管線、現(xiàn)行技術(shù)標準、地質(zhì)資料做好深基坑施工方案和施工操作規(guī)程,通過技術(shù)交底,使施工人員認識到:深基坑開挖支撐施工是整個基坑施工中的關(guān)鍵工序;基坑開挖應(yīng)嚴格按照“時空效應(yīng)”理論,采用分區(qū)、分層、分段挖土,并遵循“開槽支撐、隨挖隨撐、分層開挖、嚴禁超挖”的原則,沿支撐橫向按規(guī)定長度逐段開挖,隨挖隨撐,并及時加設(shè)支撐軸力。
(2)采用拉槽開挖時,必須留護壁土;每層拉槽高度不超過3m,護壁土頂部支撐緊跟拉槽工作面。
(3)因基坑開挖面以上為粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)粘土,在基坑開挖前15d及開挖過程中對基坑內(nèi)進行輕型井點疏干降水,疏干粘土層中的潛水或上部滯水,達到地基加固目的,以提高土體的抗剪強度,便于基坑抽槽開挖時倒運土方車輛行走。
(4)在基坑開挖過程中,要緊跟支撐的進展,對圍護結(jié)構(gòu)變形和地層移動進行監(jiān)測,根據(jù)監(jiān)測資料及維護結(jié)構(gòu)變形警標,及時采取措施改進,控制變形。
(5)開挖至坑底時,應(yīng)避免人為及自然因素對坑底土體造成擾動,減少坑底土的暴露時間,及時在坑底形成“水平支撐”,避免發(fā)生支護樁“踢腳”及坑底土體隆起等現(xiàn)象,確保基坑的整體穩(wěn)定。
4結(jié)束語
本工程自開挖至開挖結(jié)束,全過程基坑無論是當(dāng)日變形量還是累計變形量均穩(wěn)定受控。項目從開始就十分重視土方開挖和地下水問題,項目部事前做好了應(yīng)急預(yù)案,應(yīng)對復(fù)雜的問題,由于各項措施有效,技術(shù)保障到位,基坑施工基本取得成功。
摘 要: 本文主要介紹了土木工程結(jié)構(gòu)減震控制方法, 詳細闡述了4 種方法的原理與應(yīng)用研究概況, 介紹了結(jié)構(gòu)控制Benchmark 問題, 最后對今后的發(fā)展趨勢做了展望,以供工程人員參考。
關(guān)鍵詞: 土木工程;結(jié)構(gòu)減震控制;發(fā)展趨勢
1被動控制
被動控制不需要提供外部能量, 而通過減震、隔震裝置來消耗振動能量, 同時阻止振動在結(jié)構(gòu)中的傳播, 它具有構(gòu)造簡單、造價低、易于維護且無需外界能源支持等優(yōu)點而被
廣泛應(yīng)用。被動控制主要包括基礎(chǔ)隔震、耗能減震和調(diào)諧減震。
1. 1基礎(chǔ)隔震
“基礎(chǔ)隔震”是在建筑物與基礎(chǔ)之間設(shè)置一層具有足夠可靠度的“隔震層”(也稱“隔震系統(tǒng)”), 以控制地面運動向上部結(jié)構(gòu)的傳遞。它包括上部結(jié)構(gòu)、隔震裝置和下部結(jié)構(gòu)三部分, 如圖1。基礎(chǔ)隔震裝置主要有橡膠墊和滑動支座。
1.1.1基本原理
由結(jié)構(gòu)力學(xué)可知, 延長結(jié)構(gòu)的周期, 給于適當(dāng)阻尼會使結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)大大減弱, 而隔震層確實能夠延長結(jié)構(gòu)的水平自振周期, 本身又有一定的阻尼。同時, 結(jié)構(gòu)的大位移主要由結(jié)構(gòu)底部與地基之間的隔震系統(tǒng)提供, 而不是由結(jié)構(gòu)自身的相對位移承擔(dān), 從而也就減小了上部結(jié)構(gòu)的地震位移反應(yīng)。因而通過“隔震層”使建筑物與地基隔開, 可以延長建筑物的水平自振周期, 使地震各種破壞力對上部建筑無直接拉力, 減小上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。
圖1結(jié)構(gòu)隔震體系的組成
1.1.2適用場地及結(jié)構(gòu)
隔震建筑所在場地應(yīng)屬于抗震有利地段或是采取抗震措施的不利地段。隔震建筑適合于比較穩(wěn)定的地基, 土質(zhì)越硬, 隔震效果越好。地震波穿過地基土到達結(jié)構(gòu)基礎(chǔ), 如果土質(zhì)非常軟, 地震波中的高頻成分被濾掉, 地基土產(chǎn)生長周期運動, 延長剛性結(jié)構(gòu)的周期將放大而不是減小結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。對于可能產(chǎn)生液化的土層, 應(yīng)采取相應(yīng)的措施進行處理。“基礎(chǔ)隔震”只能用于抗震, 不能用于抵御風(fēng)振。
1.1.3結(jié)構(gòu)計算方法
隔震建筑計算包括上部結(jié)構(gòu)計算、基礎(chǔ)計算和隔震層變形計算。隔震層的計算要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡卣鸩ㄇ闆r進行。在保證大震時隔震層安全的前提下, 隔震使上部結(jié)構(gòu)的地震作用比不隔震時有所降低, 確認與降低后的地震作用相應(yīng)的不隔震時的地震烈度及隔震后地震作用進行上部結(jié)構(gòu)設(shè)計計算。上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)對自重、風(fēng)荷載、積雪荷載等的驗算, 采用與非隔震相同的方法進行。因為目前的隔震支座只具有隔離水平地震的功能, 對垂直地震沒有隔震效果。
1. 2吸振減震
吸振減震技術(shù)是在主體結(jié)構(gòu)中附加子結(jié)構(gòu), 使結(jié)構(gòu)的振動發(fā)生轉(zhuǎn)移, 即使結(jié)構(gòu)的振動能量在原結(jié)構(gòu)和子結(jié)構(gòu)之間重新分配, 從而達到減小結(jié)構(gòu)振動的目的。常見的吸振減震裝置有調(diào)頻質(zhì)量阻尼器( TMD) 、調(diào)頻液體阻尼系統(tǒng)( TLD) 、調(diào)頻液柱式阻尼系統(tǒng)( TLCK ) 、質(zhì)量泵和液壓—質(zhì)量控制系統(tǒng)( HMS) 等。類似地, 樓層加層減震技術(shù)是運用結(jié)構(gòu)被動調(diào)諧質(zhì)量減震的基本原理, 在已有樓房上加層, 達到提高已有樓房耐震性能的一種技術(shù)方法。
1.3耗能減震
耗能減震技術(shù)是把結(jié)構(gòu)物中的某些構(gòu)件( 如支撐、剪力墻等) 設(shè)計成耗能部件或在結(jié)構(gòu)物的某些部位( 節(jié)點或連接處) 設(shè)置阻尼器, 在小荷載作用下, 耗能桿件和阻尼能處于彈性狀態(tài), 在強烈地震作用下, 耗能裝置首先進入非彈性狀態(tài),大量消耗輸入結(jié)構(gòu)的能量, 使主體結(jié)構(gòu)避免進入明顯的非彈性狀態(tài), 從而保護主體結(jié)構(gòu)不受破壞。
按照耗能裝置的不同, 耗能減震體系可分為兩類: 耗能構(gòu)件減震體系和阻尼器耗能減震體系。前者包括各種耗能支撐( 如方框耗能支撐、圓形耗能支撐、K 形偏心耗能支撐等) 和耗能剪力墻( 如橫縫剪力墻、豎縫剪力墻、周邊縫剪力墻和阻尼器剪力墻等) 。后者包括摩擦阻尼器、彈塑性耗能器( 軟鋼耗能器、鉛擠壓阻尼器、記憶合金耗能器等) 、粘彈性阻尼器、粘滯阻尼器等。耗能減震技術(shù)吸收了傳統(tǒng)的延性結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想, 同時又克服了延性構(gòu)件損壞后難以修復(fù)的缺點, 具有性能穩(wěn)定、技術(shù)條件簡單、適用范圍廣、經(jīng)濟可靠等優(yōu)點, 已在新建工程、建筑抗震加固及震后修復(fù)工程中得到廣泛的應(yīng)用。耗能減震體系適用于高層建筑、超高層建筑和高聳構(gòu)筑物, 對抗震和抗風(fēng)都有效, 而且性能可靠, 但裝設(shè)數(shù)量少時作用不大,數(shù)量多時造價顯著增加。
2主動控制
結(jié)構(gòu)主動控制是利用外部能源, 在結(jié)構(gòu)受激勵振動過程中, 對結(jié)構(gòu)施加控制力或改變結(jié)構(gòu)的動力特性, 從而迅速地減小結(jié)構(gòu)的振動反應(yīng)。主動控制系統(tǒng)主要包括傳感器、控制器和作動器3 個組成部分。
目前有關(guān)主動控制的研究內(nèi)容主要分為主動控制算法和主動控制裝置研究兩部分。主動控制裝置主要有主動質(zhì)量阻尼系( AMD) 、主動拉索系統(tǒng)( ATS ) 、主動支撐系統(tǒng)( ABS) 、主動空氣動力擋風(fēng)板控制系統(tǒng)( ADA) 和氣體脈沖發(fā)生器控制系統(tǒng)( PC) 等。主動控制算法是主動控制的基礎(chǔ), 它的目標是使主動控制系統(tǒng)在滿足其狀態(tài)方程和各種約束條件下, 選擇合適的增益矩陣, 尋找最優(yōu)的控制參數(shù), 使系統(tǒng)達到較優(yōu)的性能指標, 實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)的最優(yōu)控制。目前, 它的研究基本上是以理論分析、數(shù)據(jù)模擬分析為主, 且已取得較大的成就, 但主動控制技術(shù)尚未成熟。從目前已有的研究來看, 其可行性還受到一些條件的制約:
2.1 主動控制系統(tǒng)在地震中運作問題。日本采用AMD 和HMD 的高層建筑, 在風(fēng)振和環(huán)境振動時主動控制系統(tǒng)運作正常, 取得很好的控制效果。但在大地震時, 很大部分的主動控制系統(tǒng)因故未能運作。
2.2 時滯問題。主動控制系統(tǒng)在工作時由于信號處理、運算、電液伺服作動自動作等都需要一定的時間, 因此時間滯后問題是不可避免的。時滯對控制系統(tǒng)的性能有很大影響,它使系統(tǒng)穩(wěn)定性變差, 控制效率降低, 甚至可能產(chǎn)生負效應(yīng)。目前, 可以通過補償?shù)姆椒▉硇拚龝r滯。
2.3 能量問題。主動控制系統(tǒng)的運作需要依靠外部能源的輸入, 如何在地震中保證有可靠的能源, 需要特別注意。
2.4 設(shè)備維護問題。作為生命線工程的大跨度橋梁的使用壽命最少為幾十年, 甚至上百年, 相應(yīng)的主動控制系統(tǒng)也需要在這么長的時間內(nèi)保持使用功能完備, 如何能保證系統(tǒng)的完善, 特別是作為優(yōu)秀構(gòu)件的計算機的有效性也是需要解決的問題。
3半主動控制
半主動結(jié)構(gòu)控制參數(shù)控制, 它是依賴于結(jié)構(gòu)的振動反應(yīng)或動荷載的信息實時改變結(jié)構(gòu)的參數(shù)來減小結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。它更易于實施, 并且它的控制系統(tǒng)更為可靠。半主動結(jié)構(gòu)控制的控制效果優(yōu)于被動控制, 略遜于主動控制。半主動控制不需要外界能量輸入, 因而是一種很有發(fā)展前景的抗震控制方法。劉季研制了變剛度半主動控制系統(tǒng)并成功地完成了振動臺試驗,是我國第一個半主動振動試驗。劉文鋒對變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)進行了研究。這種措施的實質(zhì)是瞬時地改變結(jié)構(gòu)的動力特性, 使之能夠主動地適應(yīng)外荷載的變化。
4混合控制
混合控制就是結(jié)構(gòu)中簡單地聯(lián)合施加主動控制和被動控制, 以減少結(jié)構(gòu)在外界荷載作用下的動力響應(yīng), 提高結(jié)構(gòu)的抗震、抗風(fēng)能力。例如, 底層大空間高層建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量比柔性底層的多層建筑的質(zhì)量大得多。因而, 其底層和上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)就很大, 必須控制。HDS 這種被動控制系統(tǒng)能夠有效地減少底層地震反應(yīng), 但它對上部結(jié)構(gòu)的控制效果相對較差; 而安裝在結(jié)構(gòu)頂端的AMD 主動控制系統(tǒng)又有顯著的控制效果, 但它需要較大的控制力和相應(yīng)設(shè)備, 卻又較難實現(xiàn)。祁凱提出了采用混合控制系統(tǒng)HDS- AMD 控制該類建筑地震反應(yīng)的控制方法。該控制系統(tǒng)包括兩部分, 即安裝在底層的HDS 被動控制和安裝在頂層的AMD 主動控制系統(tǒng)。
5結(jié)論
目前, 被動控制的研究較熱, 這其中基礎(chǔ)隔震的技術(shù)已相對成熟, 主要用于橋梁及以剪切變形為主的剛性結(jié)構(gòu)上。上部結(jié)構(gòu)的耗能減震技術(shù)發(fā)展也較快。隨著研究工作的進展, 相信在該項技術(shù)的應(yīng)用上會有較大進展。結(jié)構(gòu)的主動控制以及以參數(shù)控制為標志的第二代結(jié)構(gòu)振動控制——半主動控制和智能控制, 至少目前還很難在我國大量應(yīng)用。這里既有技術(shù)的原因, 也有經(jīng)濟的原因。所以我國目前仍應(yīng)以研究、推廣和應(yīng)用被動控制技術(shù)為主。
摘要:隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展,土木工程項目越來越多,土木工程和我們?nèi)祟惖纳a(chǎn)生活緊密相連,涉及范圍很廣,比如城市各類建筑、市政道路交通、橋梁建設(shè)等等。但是,在這些工程建設(shè)為人們帶來便利的時候也同時消耗了大量能源。面對日益嚴重的能源危機,當(dāng)前世界各國都在倡導(dǎo)綠色環(huán)保理念,近年來,我國也致力于推行土木工程綠色施工管理,以促進我國土木工程的可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:土木工程;綠色施工;管理;措施;可持續(xù)發(fā)展
土木工程綠色施工是一個比較系統(tǒng)性的工程,涉及多種領(lǐng)域,我國的綠色施工相對較晚一些,與世界發(fā)達國家相比還存在一定的差距,因此,在管理過程中暴露出來許多問題,亟待解決。本文中對綠色施工管理中出現(xiàn)的問題進行了分析,以實現(xiàn)我國城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。
1.土木工程中綠色施工管理存在的問題
綠色施工在中國還處于起步階段,大多數(shù)企業(yè)只注重“面”上的綠色建筑,降低施工噪音,減少施工擾民,減少對環(huán)境的污染等,對綠色施工的理解不全面、不完整,對綠色施工技術(shù)也是被動接受,仍以傳統(tǒng)的思維模式和規(guī)范的施工方式進行施工,不能系統(tǒng)地運用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)和科學(xué)的管理方式進行“綠色施工”全過程管理,更不用說企業(yè)把綠色施工能做為企業(yè)的競爭力和發(fā)展方向。具體問題有:
1.1相關(guān)制度實施細則不夠具體,可操作性需在實踐中進一步提高相關(guān)制度在執(zhí)行時尚有空白之處。個別建設(shè)項目審批部門在審批建設(shè)項目時,只考慮局部利益、只重視短期經(jīng)濟效益,而忽略了或輕視了長期的環(huán)境效益,以犧牲當(dāng)?shù)丨h(huán)境為代價,而換取經(jīng)濟的一時發(fā)展。
1.2環(huán)境保護意識的缺乏與淡薄。一方面全民環(huán)境保護意識有待進一步提高。以城市垃圾處理為例,多數(shù)人已能做到垃圾收集、處理,簡單地進行“可回收”與“不可回收”分類,但對再細化的分類處置知之甚少,甚至很多環(huán)衛(wèi)工人也不清楚。另一方面包括施工管理人員及施工一線勞務(wù)人員在內(nèi)的從業(yè)人員環(huán)保意識、綠色施工理念的缺乏,會導(dǎo)致在具體的施工過程中出現(xiàn)急功近利破壞環(huán)境的行為。而更嚴重的是人們破壞了環(huán)境后,還往往意識不到自己對環(huán)境造成的傷害。
1.3部分施工企業(yè)對綠色施工不夠重視。一方面?zhèn)€別施工企業(yè)片面追求經(jīng)濟效益,將環(huán)保成本“外化”,以犧牲環(huán)境為代價,追求自己項目的利潤最大化。另一方面部分施工企業(yè)管理水平、技術(shù)水平有限,制約了其綠色施工的開展。
2.推行綠色施工實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的措施
2.1進行廣泛深入的宣傳、教育是推進綠色施工的基礎(chǔ)。目前,人們對環(huán)境保護意識淡薄,尚未形成與現(xiàn)代工業(yè)科技社會相適應(yīng)的新環(huán)境觀,對綠色施工的認識仍然不足。只有通過各種宣傳途徑,提高全社會的環(huán)境保護意識,營造全社會環(huán)保氛圍,才能提高全社會的綠色施工意識。對參與工程建設(shè)各方進行強化教育,使其正確全面理解綠色施工,充分認識綠色施工的重要性,讓企業(yè)能在綠色施工中受益并找到新的利潤增長點,從而促使其在施工過程中注重采用綠色施工工藝。同時加強對建筑一線員工的教育與培訓(xùn),提高他們的綜合素質(zhì),讓建筑施工的一線人員,認識到追求企業(yè)的利潤最大化不能以犧牲自然環(huán)境為代價,使他們自覺地、積極地參與到綠色施工的實施過程中來。
2.2建立健全科學(xué)的、系統(tǒng)的綠色施工相關(guān)法規(guī)。在人們的思想意識尚未達到理性的自覺時,需要靠政府部門制定切合實際的法規(guī)的引導(dǎo)。制定有前瞻性的市場規(guī)則和法規(guī)體系,形成一個自上而下強大推動力,才能激發(fā)自下而上的積極呼應(yīng)。繼續(xù)加強對環(huán)境保護、資源節(jié)約、綠色施工等方面的法律、技術(shù)標準及規(guī)范的要求,并不斷隨著新技術(shù)、新工藝的發(fā)展進行更新。
2.3加強行政管理部門對綠色施工的管理,是推進綠色施工的保障。完善建筑項目審批制度,以項目的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益作綜合、科學(xué)的評判,保證建筑項目的科學(xué)性、長期性。可在招標文件中明確承包商應(yīng)在投標書中說明的有關(guān)可持續(xù)發(fā)展的要求,并在工程承包合同中予以覆蓋;可提出承包商應(yīng)通過ISO14001環(huán)保認證的要求。加強行政監(jiān)管體系、健全綠色施工技術(shù)的標準支撐體系、制定綠色施工評估體系,引導(dǎo)建筑業(yè)轉(zhuǎn)向綠色可持續(xù)發(fā)展。在工程質(zhì)量驗收或文明工地評優(yōu)時增加或突出綠色施工技術(shù)的驗收或考評。還可建立綠色施工責(zé)任制、施工單位的社會承諾保證機制、社會各界共同參與監(jiān)督的制約機制。
2.4加強財政稅收等經(jīng)濟杠桿作用是推進綠色施工的重要手段。有效的經(jīng)濟體制,是促進綠色施工的有效手段。一方面通過收費遏制或減少建筑業(yè)對環(huán)境的污染。另一方面通過稅收調(diào)節(jié),政策扶持,鼓勵綠色施工技術(shù)及方法的研究及運用。對那些有力貫徹可持續(xù)發(fā)展思想新建或改建建筑物的公司,給予減稅、獎勵或使其得到更多的建設(shè)項目等優(yōu)惠措施。另外,也可以選擇補貼、預(yù)付金返、排污權(quán)交易等方式。
3.土木工程綠色施工管理的具體措施
3.1節(jié)約資源
建設(shè)項目通常要使用大量的材料、能源和水資源。減少資源的消耗,節(jié)約能源,提高效益,保護水資源是可持續(xù)發(fā)展的基本觀點。施工中資源(能源)的節(jié)約主要有以下幾方面內(nèi)容:
①水資源的節(jié)約利用。通過監(jiān)測水資源的使用,安裝小流量的設(shè)備和器具,在可能的場所重新利用雨水或施工廢水等措施來減少施工期間的用水量,降低用水費。
②節(jié)約電能。通過監(jiān)測利用率,安裝節(jié)能燈具和設(shè)備、利用聲光傳感器控制照明燈具,采用節(jié)電型施工機械,合理安排施工時間等降低用電量,節(jié)約電能。
③減少材料的損耗。通過更仔細的采購,合理的現(xiàn)場保管,減少材料的搬運次數(shù),減少包裝,完善操作工藝,增加攤銷材料的周轉(zhuǎn)次數(shù)等降低材料在使用中的消耗,提高材料的使用效率。
④可回收資源的利用。可回收資源的利用是節(jié)約資源的主要手段,也是當(dāng)前應(yīng)加強的方向。主要體現(xiàn)在兩個方面:一是使用可再生的或含有可再生成分的產(chǎn)品和材料,這有助于將可回收部分從廢棄物中分離出來,同時減少了原始材料的使用,即減少了自然資源的消耗;二是加大資源和材料的回收利用、循環(huán)利用,如在施工現(xiàn)場建立廢物回收系統(tǒng),再回收或重復(fù)利用在拆除時得到的材料,這可減少施工中材料的消耗量或通過銷售來增加企業(yè)的收入,也可降低企業(yè)運輸或填埋垃圾的費用。
3.2減少環(huán)境污染,提高環(huán)境品質(zhì)
工程施工中產(chǎn)生的大量灰塵、噪音、有毒有害氣體、廢物等會對環(huán)境品質(zhì)造成嚴重的影響,也將有損于現(xiàn)場工作人員、使用者以及公眾的健康。因此,減少環(huán)境污染,提高環(huán)境品質(zhì)也是綠色施工的基本原則。常用的提高施工場地空氣品質(zhì)的綠色施工技術(shù)措施可能有:①制定有關(guān)保護室內(nèi)外空氣品質(zhì)的施工管理計劃。②使用低揮發(fā)性的材料或產(chǎn)品。③安裝局部臨時排風(fēng)或局部凈化和過濾設(shè)備。④進行必要的綠化,經(jīng)常灑水清掃,防止建筑垃圾堆積在建筑物內(nèi),貯存好可能造成污染的材料。⑤采用更安全、健康的建筑機械或生產(chǎn)方式,如使用商品混凝土、砂漿代替現(xiàn)場混凝土攪拌,可大幅度地消除粉塵污染。⑥合理安排施工順序,盡量減少一些建筑材料,如地毯、頂棚飾面等對污染物的吸收。
3.3減少場地干擾、尊重當(dāng)?shù)丨h(huán)境
施工中減少場地干擾、尊重基地環(huán)境對于保護生態(tài)環(huán)境,維持地方文脈具有重要的意義。業(yè)主、設(shè)計單位和承包商應(yīng)當(dāng)識別場地內(nèi)現(xiàn)有的自然、文化和構(gòu)筑物特征,并通過合理的設(shè)計、施工和管理工作將這些特征保存下來,應(yīng)注意以下幾點:①場地內(nèi)哪些區(qū)域?qū)⒈槐Wo、哪些植物將被保護,并明確保護的方法。②怎樣在滿足施工、設(shè)計和經(jīng)濟方面要求的前提下,盡量減少清理和擾動的區(qū)域面積,盡量減少臨時設(shè)施和施工用管線。③場地內(nèi)哪些區(qū)域?qū)⒈挥米鱾}儲和臨時設(shè)施建設(shè),如何合理安排承包商、分包商及各工種對施工場地的使用,減少材料和設(shè)備的搬動。④廢物將如何處理和消毀,如有廢物填埋,應(yīng)分析其對場地生態(tài)、環(huán)境的影響。
4..結(jié)語
綠色施工已成為土木工程建設(shè)最為關(guān)注的焦點,雖然我中對綠色施工做出了明確的規(guī)定,但真正落實綠色施工的企業(yè)寥寥無幾,施工現(xiàn)場的資源消耗、環(huán)境污染、建筑垃圾等讓人矚目驚心。綠色施工嚴重存在著動員不夠、管理不夠、監(jiān)管不夠等問題,亟待進一步完善和加強綠色施工管理。
【摘 要】土木工程是個龐大的學(xué)科,但最主要的是建筑,建筑無論是在中國還是在國外,都有著悠久的歷史,長期的發(fā)展歷程。整個世界每天都在改變,而建筑也隨科學(xué)的進步而發(fā)展。力學(xué)的發(fā)現(xiàn),材料的更新,不斷有更多的科學(xué)技術(shù)引入建筑中。以前只求一間有瓦蓋頂?shù)姆课荩F(xiàn)在追求舒適,不同的思想,不同的科學(xué),推動了土木工程的發(fā)展,使其更加完美。
【關(guān)鍵詞】土木工程;建筑;力學(xué);材料。
引言
土木工程這門學(xué)科是極其古老的,在人類有了自己的文明之時就已經(jīng)有了這一方面的知識,它與人類的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。其中土木工程的三要素有“材料、施工、理論”,在這三要素之間的相互促進與滲透,我們的土木工程才能發(fā)展到今天這種地步,而其中最為關(guān)鍵的是材料。但是時到今日,土木工程的理論仍有很多地方不是很完善,理論與實際也有格格不入的地方,需要通過我們的努力,是土木工程的技術(shù)水平更上一層。
1.對土木工程歷史、現(xiàn)狀的認識
古代土木工程的時間跨度大致從舊石器時代到17世紀中葉。在這一時期修建各種設(shè)施主要依靠經(jīng)驗,沒有什么設(shè)計理論。所用工具也很簡單,只有斧、錘、刀、鏟和石夯等手工工具。隨著后期的發(fā)展,在房屋建筑、橋梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了輝煌的成就。一些文明古國的不少傳世杰作,至今巍然屹立。
近代土木工程的時間跨度從17世紀中葉到20世紀中葉,前后約300年時間。在此期間,建筑材料從以天然材料為主轉(zhuǎn)向以人造材料為主,建造理論也從主要以總結(jié)長期建造經(jīng)驗向重視科學(xué)兼顧經(jīng)驗轉(zhuǎn)變。建造技術(shù)方面,一些性能優(yōu)異的大型機械伴隨著各種極為有效的施工方法的出現(xiàn),使得人們開始能建造結(jié)構(gòu)復(fù)雜或所處環(huán)境惡劣的土木工程。1687年牛頓總結(jié)出力學(xué)三大定律,為土木工程奠定了力學(xué)分析的基礎(chǔ)。隨后,在材料力學(xué)、彈性力學(xué)、和材料強度理論的基礎(chǔ)上,土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計有了比較系統(tǒng)的理論指導(dǎo)。
現(xiàn)代土木工程起始于20世紀中葉,發(fā)展至今,土木工程在建筑材料、結(jié)構(gòu)理論和建造技術(shù)方面都取得了極其巨大的進步。建筑材料方面,高強度混凝土、高強低合金鋼、高分子材料、鋼化玻璃越來越多地出現(xiàn)在建筑上。結(jié)構(gòu)理論方面,利用電子計算機強大的運算和繪圖能力,力學(xué)分析和計算的結(jié)果更加符合結(jié)果的實際情況,使得在結(jié)構(gòu)設(shè)計上更為可靠。
2.土木工程的技術(shù)
土木工程是“民用工程”,它是建造各種工程的統(tǒng)稱。它的原意是與“軍事工程”相對應(yīng)的。歷史上土木工程、機械工程、電氣工程、化工工程都屬于民用性的。它還包括水利工程、港口工程;而在我國,水利工程和港口工程也成為與土木工程十分密切的相對獨立分支。
最早的土木工程的材料用的是泥土、木料和其他的天然材料,后來在人們的反復(fù)實踐中才出現(xiàn)瓦磚等人工材料,磚和瓦的出現(xiàn)使人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。從十九世紀中葉開始,冶金業(yè)冶煉并軋制出抗拉和抗壓強度都很高、延性好、質(zhì)量均勻的建筑鋼材,隨后又生產(chǎn)出高強度鋼絲、鋼索 。隨著這種新材料鋼材的出現(xiàn),是土木工程建筑物的結(jié)構(gòu)形式變得各式各樣。
十九世紀20年代,波特蘭水泥制成后,混凝土問世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土構(gòu)件易于成型,但混凝土的抗拉強度很小,用途受到限制。不能制造大跨度的建筑結(jié)構(gòu),但是,從三十年代開始,出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力混凝土,這是通過實踐與理論的力學(xué)分析之后,出現(xiàn)在土木工程領(lǐng)域的新技術(shù)。現(xiàn)代的建筑多用鋼筋混凝土或者預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),混凝土的出現(xiàn)給建筑物帶來了新的經(jīng)濟、美觀的工程結(jié)構(gòu)形式,這是土木工程的又一次飛躍發(fā)展。
土木工程作為一個重要的基礎(chǔ)學(xué)科,有其重要的屬性:綜合性,社會性,實踐性,統(tǒng)一性。土木工程為國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活的改善提供了重要的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ),因此,建筑業(yè)和房地產(chǎn)成為許多國家和地區(qū)的經(jīng)濟支柱之一。
3.土木工程的展望
在這個“世界村”的年代,我們首先考慮到的問題不是經(jīng)濟利益,而是當(dāng)今世界的環(huán)境問題,土木工程的發(fā)展路線必然走得是可持續(xù)的科學(xué)的發(fā)展路線。隨著我國改革開放的不斷深入和經(jīng)濟的迅速發(fā)展,中國將面臨一個更大規(guī)模的建設(shè)高潮。而且這樣一個優(yōu)良的發(fā)展環(huán)境已經(jīng)受到并將繼續(xù)受到西方國家的急切關(guān)注。
放眼世界,美國的現(xiàn)代化進程可謂先進,而現(xiàn)今資料表明:未來美國要投入16000億美元來解決已建工程的不安全狀態(tài),譬如,氯離子所引發(fā)的建筑銹蝕等等。作為當(dāng)代土木工程師,在傳承前人輝煌成就的同時,也必須多多吸取已出事故的教訓(xùn),在今后的工作中進行創(chuàng)新改良,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
作為跨世紀的一代,這一大好形勢為我們提供了空前難得的施展才干、向國際水平?jīng)_擊的良好機遇。當(dāng)代土木工程自動化正向著全面化發(fā)展,而計算機的運用,將使其變?yōu)楝F(xiàn)實。土木工程的信息化是用計算機、通信、自動控制等信息匯集處理高新技術(shù)對傳統(tǒng)土木工程技術(shù)手段及施工方式進行改造與提升,使其更加科學(xué)、合理,有效地提高效率,降低成本; 實現(xiàn)土木工程的信息化將引起土木工程企業(yè)管理方式的深刻革命,促使企業(yè)管理理念和手段的革新;還能使項目管理層與企業(yè)管理層及勞務(wù)作業(yè)層信息收集渠道暢通、信息資源共享。
當(dāng)然,可持續(xù)發(fā)展,絕不是一味地追求節(jié)省,而是要尋求一種最合理的中間狀態(tài),既要保證建筑有足夠的創(chuàng)意,也要追求完美的技術(shù)經(jīng)濟指標,以最少的投入獲得最大的效益。現(xiàn)今,建筑世界已經(jīng)進入到生態(tài)美學(xué)的時代,注重文化、生態(tài)、工程與環(huán)境之間的關(guān)系,注重人性化、節(jié)能與可持續(xù)發(fā)展,才是當(dāng)代工程師的著眼方向。
4.結(jié)束語
總的來說土木工程是一門古老的學(xué)科,它已經(jīng)取得了巨大的成就,未來的土木工程將在人們的生活中占據(jù)更重要的地位。土木工程師總是在不斷的求索中。設(shè)計出一個最簡單的結(jié)構(gòu),最少的耗費,最大的功用。這真是作為一個土木工程師所應(yīng)當(dāng)承受的責(zé)任與義務(wù)。作為一個未來的土木工程師,我們的道路依然相當(dāng)艱辛,我們要為國家的土木工程事業(yè)發(fā)展獻出屬于自己的一份微薄之力。
作者簡介:
楊森,出生年:1992,籍貫:四川,性別:男,學(xué)歷:本科在讀,研究方向:土木工程。
【摘要】土木工程概論是專業(yè)整合形成土木工程專業(yè)(大土木)后出現(xiàn)的一門新興課程,本文探討了該課程特點、教學(xué)中存在問題,提出了編制(選擇)優(yōu)質(zhì)教材、組成課程組授課、豐富教學(xué)方式(手段)以及改進成績評定方式等改革措施。
【關(guān)鍵詞】土木工程概論;課程;改革措施
前言
土木工程概論是在教育部1998年進行專業(yè)目錄調(diào)整,大土木專業(yè)建立后新出現(xiàn)的一門面向入學(xué)新生的必修課程,也是一門新興課程。主要介紹土木工程(專業(yè))內(nèi)涵、土木工程形式、特點、最新成就、發(fā)展方向以及土木工程材料、建造方式等內(nèi)容,還包括土工程學(xué)生應(yīng)具備的知識、能力和學(xué)習(xí)方法。目的是使學(xué)生一入學(xué)就了解土木工程的廣闊領(lǐng)域[1],感覺到專業(yè)成后可以大有作為,從而產(chǎn)生強烈的學(xué)習(xí)欲望,建立對專業(yè)的深厚感情,樹立投身祖國建設(shè)事業(yè)的信念。
該課程具有以下特點:
(1)課程較新,不同于力學(xué)、建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計等傳統(tǒng)課程,還未形成非常成熟的教學(xué)體系;
(2)受眾特殊,面向的是沒有任何基礎(chǔ)的新生,講授的卻是專業(yè)性較強的內(nèi)容;
(3)內(nèi)容涉及面廣,涵蓋土木工程(專業(yè))的方方面面,即包括專業(yè)情況、知識體系、能力要求及學(xué)習(xí)方法,還包括各種工程形式、建造以及管理等方面的知識;
(4)教學(xué)目的特殊,其他課程以傳授知識、培養(yǎng)能力為主,該課程要求學(xué)生掌握的內(nèi)容不多,主要是幫助學(xué)生了解大土木的內(nèi)涵、樹立專業(yè)觀念、培養(yǎng)專業(yè)學(xué)習(xí)興趣、了解研究發(fā)展的方向。
由于上述原因,導(dǎo)致在目前的課程教學(xué)實踐中存在一些問題,未能很好地發(fā)揮該課程的的重要作用,為改善教學(xué)效果,許多開設(shè)土木工程的院校對該課程教學(xué)改革進行了有益的探索,在分析了目前土木工程概論教學(xué)存在問題的基礎(chǔ)上,我們也結(jié)合自身情況進行了相應(yīng)的教學(xué)改革實踐。
1 存在問題
重視不足。由于課程的新興性和介紹性特點,一些學(xué)校對該課程重要性認識不足,選派教師、安排學(xué)時、教師授課以及學(xué)生學(xué)習(xí)等環(huán)節(jié)往往不如骨干課程受重視。
課程內(nèi)容把握差距大。這有教材的原因也有教師的原因,有些教材內(nèi)容帶有很強的作者或?qū)W院背景,本人(學(xué)院)哪些方面比較強,往往重點介紹;有些教材重理論介紹,有些教材重建設(shè)實例展示;有些教材注重過去發(fā)展,有些教材注重未來展望,故此教材內(nèi)容、形式不統(tǒng)一。因為該課程內(nèi)容相當(dāng)寬泛,很少有教師能夠熟悉課程涉及的全部內(nèi)容,教學(xué)實踐中有些授課教師熟悉部分多講,不熟悉部分少講、不講,所以各院校該課程的學(xué)習(xí)相差較大。
講授方式不固定。目前教學(xué)實踐中一般由一名教師主講和多名教師共同講授兩種方式。一人講存在局限性,如前述,土木工程涵蓋過去的多個專業(yè),涉及工程建設(shè)的各環(huán)節(jié),某一教師不可能是各方面的行家;有些院校組織各方面資深學(xué)者就土木工程的某些方面作專題講座的形式來講授,深度和前瞻性都能滿足,但作為課程的系統(tǒng)性不能保證。
教學(xué)方法單一。我國高校傳統(tǒng)的教學(xué)方法通常只關(guān)注教與學(xué),對學(xué)生怎樣學(xué)、學(xué)什么、學(xué)多少及學(xué)生的認同感關(guān)注不夠[2],在教與學(xué)的關(guān)系中,“教”雖然起著指導(dǎo)作用,但終究是外在的東西,只有“學(xué)”才是內(nèi)在的。學(xué)生只有通過主動刻苦的學(xué)習(xí),才能把知識內(nèi)化成自己的才能[3]。目前土木工程概論的教學(xué)實踐中也存在重知識、輕方法,重灌輸、輕互動,重教師、輕學(xué)生等問題。
教學(xué)改革實踐
選擇優(yōu)質(zhì)教材,結(jié)合專業(yè)方向設(shè)置制定教學(xué)大綱,課程內(nèi)容既考慮土木工程豐富內(nèi)涵和知識的系統(tǒng)性,又有學(xué)院自身的特點。我院土木工程專業(yè)共開設(shè)建筑工程、道路與橋梁工程兩方向,擬開設(shè)港口工程方向。首先參考了江見鯨等[4]、羅福午[5]、丁大鈞等[6]、陳學(xué)軍[7]等多版本教材,最終選定了江見鯨先生、葉志明教授主編的土木工程概論教材及相應(yīng)CAI教學(xué)課件作為教材,其余作為參考教材。江見鯨教材的優(yōu)點,根據(jù)我院專業(yè)培養(yǎng)目標要求對其內(nèi)容做適當(dāng)?shù)脑斅蕴幚恚?0學(xué)時課程,建筑工程、交通土建、土木工程施工各用4課時,工程材料、基礎(chǔ)工程港口工程、土木工程師設(shè)計方法各用2學(xué)時,其余適當(dāng)介紹主要內(nèi)容。
由于教材編制的時效性,至少落后工程實踐2年以上,所以教材使用中,應(yīng)注意及時將土木工程的新理論、新技術(shù)、新方法、新材料及新建典型工程等信息補充至教學(xué)中,保證課程的先進性。
2.組織課程組,系統(tǒng)授課。結(jié)合前述兩種授課方式的特點,我們成立了以專業(yè)負責(zé)人主的土木工程概論課程組共5人,其中教授2人、副教授3人,有博士學(xué)位2人,碩士學(xué)位2人,專長涉及建筑工程、巖土、交通工程、施工組織與管理等方面,這些教師不但有較高的專業(yè)水平還有深厚的工程或研究背景。課程組共同討論修訂教學(xué)大綱,由負責(zé)人進行課程統(tǒng)籌,制定教學(xué)計劃,基礎(chǔ)工程、交通工程、施工和設(shè)計方法等章節(jié)由4名教師主講,其余內(nèi)容由課程負責(zé)人講授。
3.根據(jù)課程特點采用啟發(fā)性、典型工程實例引導(dǎo)等教學(xué)方式。總理在會見第五屆高等教育部級教學(xué)成果獎獲獎代表和北京市優(yōu)秀教師時提出,孔子說:“不憤不啟,不悱不發(fā)”,這八個字的意思就是要實行啟發(fā)式教育,把學(xué)生作為教學(xué)的中心,使學(xué)生在學(xué)習(xí)的整個過程中保持著主動性,主動地提出問題,主動地思考問題,主動去發(fā)現(xiàn),主動去探索。啟發(fā)式教育的優(yōu)秀就是要培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新思維。所謂教是為了不教,就是要使學(xué)生自己掌握學(xué)習(xí)的方法,提高創(chuàng)新的能力。該課程面向剛?cè)雽W(xué)還沒有建立工程、專業(yè)概念的新生,既要向他(她)們介紹土木工程形式、建造技術(shù)、發(fā)展等知識,更要傳授他(她)們專業(yè)的知識體系、學(xué)習(xí)方法[8],包括課程學(xué)習(xí)、設(shè)計、實習(xí)和實驗等環(huán)節(jié)的注意問題,幫助他們轉(zhuǎn)變思維方式,還要幫助他(他)們樹立專業(yè)觀念、工程意識,通過課程學(xué)習(xí)讓他(她)們熱愛上建設(shè)事業(yè),熱愛上土木工程專業(yè),激發(fā)起學(xué)好專業(yè)的興趣,使學(xué)生在進一步接觸專業(yè)的其他課程前,充分了解將來可能的工作崗位、工作環(huán)境,極大提高學(xué)生在本科的學(xué)習(xí)過程中尋找適合自己的方向,有目的性地學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)的有效性。
組織學(xué)生根據(jù)自己的愛好結(jié)合課程內(nèi)容進行專題演講,可極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鍛煉學(xué)生的能力,效果更好。
有條件的話課余時間安排若干場有關(guān)土木工程各領(lǐng)域發(fā)展前沿的講座,聘請設(shè)計或施工企業(yè)知名的設(shè)計、建造師、和其他專家,讓學(xué)生與工程領(lǐng)域的專家學(xué)者見面,探討土木工程發(fā)展成就、專業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展前景等彌補課程教學(xué)之不足。
五、采用豐富教學(xué)方式,采用多媒體教學(xué)、典型工程實例介紹、工程現(xiàn)場講解、教師網(wǎng)絡(luò)答疑等多種方式,配合課堂教學(xué)。充分利用豐富的多媒體資源,有效使用各種媒體的信息傳遞手段,提高授課效果與效率。為使土木工程專業(yè)的新生能盡早對本專業(yè)有一定的了解,培養(yǎng)其學(xué)習(xí)興趣,多媒體授課時,盡可能采用圖片、動畫、視頻內(nèi)容,充分展示了土木工程各個領(lǐng)域的典型實例,以生動活潑的方式,以聲音、視覺的沖擊加強學(xué)生的感性認識。
教學(xué)中應(yīng)充分利用教師的個人特點,利用自己豐富的專業(yè)背景和工程及研究經(jīng)驗,將他們多年積累的工作經(jīng)驗、解決問題的思維方式傳授給學(xué)生,以自身的經(jīng)歷與成就感染學(xué)生,增強學(xué)生的認同感和專業(yè)榮譽感,才可能給予剛?cè)氪髮W(xué)校門滿載熱情、焦慮、迷茫的新生指明專業(yè)方向[2], 滿足他們的求知欲,充分挖掘和發(fā)揮學(xué)生的自學(xué)能力和表現(xiàn)能力。
改革學(xué)生成績評定方法。應(yīng)綜合考察學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)、知識水平、能力水平,要真正了解學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果。所以學(xué)生成績至少應(yīng)由四部分組成:平時出勤情況,大約應(yīng)占10%左右;課堂互動環(huán)節(jié)表現(xiàn),大約占10%左右;課程作業(yè),應(yīng)作為主要考察內(nèi)容,可以用小論文形式或調(diào)查報告形式。考慮到要求受教育者接受綜合課程的教育, 以便他們能夠在從事工程活動的同時考慮到自然界和人類社會的普通聯(lián)系, 并且學(xué)會從綜合的角度對這樣一些問題加以思考和解決[9],作業(yè)不應(yīng)是簡單的問答形式,一般需要學(xué)生對課程知識的綜合理解和應(yīng)用,通過觀察和思考,需要學(xué)生的主觀思維和邏輯判斷才能做出,以培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維方法和自學(xué)能力,例如關(guān)于工程實例的調(diào)查研究報告或?qū)W習(xí)某種工程材料、形式、建造方法的收獲體會,通過作業(yè)還可以鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實際能力,既增加學(xué)生對土木工程的充分了解,也鍛煉了寫作的能力,此部分成績至少占50%;對課程知識的掌握程度以測驗形式檢驗,可安排2-3次測驗,成績占30%左右。通過這樣的評價體系可以更好、更客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,也更符合課程的性質(zhì)及特點。
經(jīng)過幾年的改革探索,本院土木工程概論課程教學(xué)團隊已基本形成,教學(xué)效果明顯提高,學(xué)生對專業(yè)的認知有明顯提高,專業(yè)學(xué)習(xí)興趣十分濃厚,學(xué)生對該課程的評價在同專業(yè)內(nèi)名列前茅,由主講教師編制的的教學(xué)課件獲得全國高等學(xué)校土木工程專業(yè)多媒體教學(xué)課件競賽二等獎和河北省第十二屆多媒體教育軟件大獎賽三等獎。今后我們還將繼續(xù)努力進行土木工程概論課程的改革探索,為更好的實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標做貢獻。