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土木工程本科论文赏析八篇

时间:2023-03-13 11:16:07

土木工程本科论文

土木工程本科论文第1篇

关键词:教师发展 土木工程 教师职业 教师能力 创新教育

有幸参加“教师发展在线”网络培训学习,首先我感到这种学习方式非常好,本身就是一种创新。充分利用了现代化网络条件,让学员能够独立自主的选择需要学习的课程,同时学员可根据自己的时间灵活安排学习时间。感谢教育部全国高校教师网络培训中心对多种专业的教师进行培训学习的精心组织和安排。通过两个多月的学习,我的收获主要在以下几个方面。

一、“土木工程概论”对教师的基本要求

1.对教师宏观知识面的要求

“土木工程概论”这门课涵盖的工程类别很多,诸如房屋建筑工程、道路工程、铁路工程、岩土与地下工程、飞机场工程、水利工程、给水排水工程、土木工程施工、土木工程材料、土木工程勘察和计算机在土木工程中的应用等等,自然要求任课教师必须具备非常宽广的知识面,比如教师除了应该从宏观上懂得各类工程的技术特点,还应该懂得土木工程专业的培养目标:适应社会主义现代化建设需要,德智体全面发展,掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,获得土木工程师基本训练的,具有创新精神的高级技术人才。毕业生能从事土木工程的设计、施工与管理工作,具有初步的工程项目规划和研究开发能力。

“土木工程概论”课程是新生入学以后接触到的第一门专业课,在整个课程体系中起着十分重要的引导作用,即把学生引进土木工程领域的大门里,使学生了解并热爱这个专业,在尚未开始学习专业课程之前就使学生建立土木工程的专业荣誉感,并初步尝试今后有关课程的学习方法。其教学目的是使学生了解土木工程的发展历史和土木工程所涉及的科学技术,为后续专业课的学习提供必要的基础知识,为培养适应社会发展需要的高素质创新型工程技术人才奠定一定的基础。

作为一种科普性的概论课程,在大土木这个学科领域中所发挥的承前启后的作用是不可估量的。土木工程的专业知识只是一方面,一个全面发展的教师还应懂得科学与技术的关系、科学技术与工程的关系、土木工程与社会的关系、土木工程的发展历史与现代土木工程科学技术的关系。教师还应该明确土木工程专业技术与相关专业技术的关系、教学与科研的关系、教书与育人的关系、教的创造性与学的主动性之间的关系。在具体的教学科研工作中,教师还应该学会处理和学会把握理论知识与实践训练的关系、知识能力与技能素质的关系、严谨求实的态度与灵活运用的关系以及工程技术与人文科学之间的关系等等。

2.对教师基本素质的要求

通过学习,我进一步体会到做一名合格的土木工程专业的教师应该具有的五个基本素质,概括地说就是:①本学科的基本素质;②相关学科的基本素质;③教育理论的基本素质;④科技人文的基本素质;⑤教学方法的基本素质。在培养人才、科学研究、服务社会等方面,一个称职的高校教师应当掌握的五种方法是:①科研与教学统一的方法;②学科与工程结合的方法;③理论与实际联系的方法;④科技与人文交叉的方法;⑤一专与多能兼顾的方法。教学是教师的最基本的工作之一,搞好课堂教学的两个留(把教的创造性留给教师,把学的主动性留给学生)是处理好教师的主导性与学生的主体性之间关系的指导思想。以上所述教师的基本素质不是空洞的罗列,课程教学的效果还与教学管理机制紧密相关。比如:“土木工程概论”的理论课讲授最好是与学生的认识实习结合起来,宏观的概论讲解最好是与工程技术的专题讲座结合起来,纯理论的文字图片最好是与周围的工程实物结合起来,单调的工程建造技术最好是与人文科学和社会的发展结合起来。

学习兴趣是学生对学习活动对象的一种积极态度和特殊的认识倾向,这种倾向是在一种好奇心驱动下积极探求某种事物或现象的心理倾向,往往有一种喜欢、愉快和满意的情感体验。兴趣可以使学习的注意力集中,思想活跃,增强克服困难的意志。学习兴趣无疑是学生获得知识、发展智力的动力,也是发明创造的源泉。【1】教师在讲课时注意激发学生的学习兴趣也是教师应具备的基本素质之一。除了诙谐的语言、风趣的语句以外,在讲课时引入著名的工程案例或近期影响较大的工程事故帮助学生了解导致事故发生的原因,学会如何在以后的工作中避免类似事件的发生。比如: 通过展开对比萨斜塔现象( 由于地基不均匀沉陷导致塔体不断倾斜) 、杭州地铁施工时发生的塌陷事故( 私自修改地铁路线,导致沉陷的发生) 、上海一商住楼的突然倒塌的事故( 施工方法不当导致) 等工程案例的讨论,加深学生对地基沉陷及其造成后果严重性的认识。在讲解抗震章节的内容时,可通过回顾“5·12”汶川大地震,让学生通过惨烈的教训真正意识到抗震对建筑安全的重要性。在讲解高层建筑章节时,可以结合2010 年上海高层大火工程案例让学生意识高层建筑防火的重要性,进而增强其严谨的工程观念。【2】

本次学了叶志明老师、姚文娟老师给我留下了深刻印象以外,还有范钦珊老师、蔡克勇老师、龚绍文老师、卢德馨老师、赵洪老师等所作的长篇讲座【3】也都给我留下了深刻的难忘的印象,这些老教师的示范使我受到的教育主要是在教学理念、教学方法和教师的思维方式方面,他们超高的学术造诣、丰富的教学经验和许多充满哲理的话语深深地镌刻在我的心中,是我终身学习的榜样。

二、教师职业与能力的内涵

通过本次学习,我更加认识到“教师发展在线”网络培训的根本目的是提升教师的能力。教师的能力主要反映教师如何掌握知识、运用知识、传授知识和培养人才的一种技能,教师的能力也可以通过培养人才的效率来体现。以下浅谈我对教师职业和能力的理解。

土木工程本科论文第2篇

[关键词] 土木工程特点; 知识结构; 培养计划

[基金项目] 同济大学教育与教学改革与研究重点项目“土木工程专业本科生国际化办学的探索与实践”。

【中图分类号】 TU-4 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4244(2014)01-086-2

改革开放以来,我国的高等工科人才培养模式较多地借鉴了前苏联的模式,其主要特点是:培养目标上为社会主义计划经济服务;专业设置上表现为专业划分过细过多,缺少专业的交叉;课程安排上重视自然科学知识和专业基础知识的学习,重视理论联系实践,而对传授专业研究的最新发展缺少足够的重视;教学方法上则以教师单向传授知识为主,忽视了对学生的学习主动性和思维创造性的培养。

我国实行社会主义市场经济以后,高等工科人才培养模式原先的不足逐渐被认识,教育工作者正探索建立适合我国国情的人才培养模式。目前,这种体系已经大体建立并处于不断完善中。一方面对于许多问题比如培养目标、专业设置、教材建设等已经统一了思想并取得了成果。另一方面1998年教育部颁布的普通高等学校本科专业目录将原建筑工程、交通土建工程等8个专业综合为土木工程,以及我国加入WTO后土木工程人才面临新的挑战,有必要不断完善我们的人才培养模式。

现代土木工程的特点在很大程度上决定了土木工程师应具备的素质。了解土木工程师应具备的素质将有助于认识如何建立科学合理的土木工程人才培养模式。

一、现代土木工程的特点

土木工程最大的两个特点就在于它的”个性”和“综合性”

(一)个性

土木工程常常是单一的,在大部分时候无法连续不断地复制和销售。其规模一般较大,无法试做,做完后也很难退货。此外,由于各个国家和地区的技术水平、经济水平、地质地理、文化等方面的差异,目前土木工程项目的设计、施工和监理还没有完全国际化,各国和地区都有自己的法律规定、规范和行业标准等。这个特点决定了土木工程产品本身和制作过程具有很强的个性,从业人员应特别重视经验和工程案例的积累。

(二)综合性

建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段,需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、计算机、建筑材料、建筑设备、工程机械、施工技术、施工组织、建筑经济等学科或领域的专业知识和技术,在很多场合还应顾及社会和环境保护的需要。也就是说,土木工程师的工作对象除了物以外,还有人。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。一个土木工程师可能仅仅专长于其中某一个或某几个领域,但对其他领域的内容应当有所了解。

二、土木工程师应具备的知识结构与素质

一般认为,现代土木工程人才应具备:实践-理论-计算三极的知识结购。

工程师最终的任务是将理论和计算的东西在实践中应用,并通过实践来验证理论和计算的结果是否正确,所以工程人员必须具备实践技能。同时,土木工程师还应具有一定的实践经验,这是因为,不少工程问题的处理,由于客观情况过于复杂等原因,难于如实地进行理论分析,在很大程度上仍然依靠实践经验来解决。理论知识主要指数学、力学和专业知识,也包括必要的经济和法律等方面的知识,它对实践和计算起指导作用。计算机的出现对传统的理论分析和试验带来了冲击。面对越来越复杂的工程,应用计算机的能力已成为土木工程师必备的条件。这表现在:1.理论分析较难或无法解决的问题,采用计算机分析则有可能提出供选择的方案,有时甚至是唯一的方案。2.用计算机模拟结构的试验,一方面可以突破场地和设备的限制,在某种程度上实现结构的足尺试验,并可方便地修改参数;另一方面有些结构难于进行直接或大量试验(如构筑物倒塌分析等),用计算机模拟仿真就能体现出其优越性。3.专家系统、人工智能和多媒体技术的发展使计算机辅助设计、信息化施工等成为可能。同时,具有实时性、远程性和交互性特点的网络技术的兴起,为大量数据的传送方式提供了新的途径。土木工程综合性强的特点导致了很多问题的分析、处理、决策需要以大量的数据信息为基础。所以,网络技术必将在土木工程的规划、勘察、设计、施工和维护等方面起到积极的影响。

为适应现代土木工程的特点,具备了以上的知识结构的现代土木工程师同时也应尽可能地具备以下素质:1.具有良好的组织和社会活动能力;2.具备相关的社会人文知识(经济、文化、财政、法律、民族、宗教等);3.有较高的管理理论和能力,具备经营与开拓能力;4.关注社会、环境和资源的协调发展,具有社会责任感;5.具有良好的职业道德和素质。这样,土木工程师才有可能使其所负责的建设项目满足人们的需要和社会的发展要求,创造人与自然和谐发展的环境,从而承担相应的社会职责。

三、完善土木工程专业人才的培养模式

土木工程本科论文第3篇

关键词:土木工程;应用型人才;培养;研究

一、确立土木工程专业培养目标

土木工程专业是实践性、应用性都比较强的专业,其主要突出在实际工作中的应用,对土木工程应用型人才培养 是土木工程专业教育的核心与关键,也是土木工程学院科学定位和办学立足点。目前,土木工程学科的专业包括:工业与民用建筑、桥梁与道路工程、岩土与地下工程等专业方向。为适应快速发展的社会经济,必须改革土木工程专业的教育模式,以实现培养应用性人才为主要目标,让学生在教学过程中可以了解到企业实际的生产、管理、建设等企业需求,培养学生成为高素质和具有综合技能的实际应用人才。土木工程应用型人才的主要特点实用性、实践性、职业性和层次性都比较明确,他们具备综合的实际应用能力。所以,在对土木工程应用型人才培养上,不仅需要其掌握基本的专业实践技能,关键还是要对其进行全面的素质培养。

土木工程应用型人才培养正面对新的机遇和挑战,土木工程专业建设坚持培养具有学科性质,并且具基础技能强、职业素质强、工程能力强的现场工程师,以创新求生存、求发展,紧紧围绕工程教育这一核心让学生系统地掌握土木工程学科的基本技能和理论知识,学生通过培训步入到企业之后,可以从事监理工程、设计建设、项目管理的规划及研发等相关的工作,在房屋建筑、道路桥梁的设计、造价投资、施工管理监理、开发研究等部门从事技术或管理工作,学院通过不断的教学研究、改革、实践,正在探索土木工程应用型人才培养的教学模式,逐步形成具有科学性、合理性的土木工程专业性人才培养的教学体系,把实践教学的重要内容应用到教学过程当中。

二、土木工程应用性教学改革

2.1 理论联系实际的教学方法

传统的教学模式是以理论基础为主,实践为辅的教学模式,而新型的教学模式必须将理论知识用于实际工程当中。在课堂的学习中不断引导学生善于理论联系实际,在联系中掌握基础知识,积极运用所学的知识去解决实际应用中的问题,需要注意以下教学内容。首先,教师在传授理论知识时,要和实际工程联系起来,把教学的重心放在实际的应用当中。教师需要带学生到工程实地讲解,这样可以让理论知识通俗易懂,让学生获得更加深刻的认识,对所学理论知识进一步的加深印象。同时,培养学生对周边环境建筑的观察力,激发学生对土木工程的学习兴趣,更好的帮助学生运用所学理论知识去解决实际问题,提高了他们分析问题和解决问题的能力。其次,加强对专业课教材的应用性的讲解。专业课教材从某种意义上来说,具有一定的规范性和理解性。规范指的是工程设计有依据,在教学过程中,要结合规范进行讲解和引导,让学生学习土木工程应用设计规范,为以后进入到工作岗位中,能成为合格的工程师打下基础。再次,需要加强对学生土木工程应用性意识的培养。在教学中潜移默化地培养学生工程意识是十分重要的。可以给学生提供良好的学习氛围,收集各种典型结构的实际工程施工图纸、施工资料、技术文档、验收资料、招投标文件,以及法律法规等,目的是为了让学生了解真实的资料内容,为学生提供工程样本和工程范例。将工程内容搬进课堂,以真实的文档和工程建筑模型来对工程项目进行讲解,实现了学生在工程环境中的实践学习。

2.2 现代化的教学方法

影响教学质量的重要因素就是教学方法,现代科学的快速发展,让现代化的教学方法得到应用,打破了传统的知识传播和提取的方式,现代化的教学方法更具有丰富的表现力,交互性能更强,知识组织形式更加优越。现代化的教学有完善的教学计划,不沿用传统的板书教学模式,而是通过系统的教学软件进行对课程的讲解,软件可以编排课程内容,不仅规范了教学内容,还合理的安排了教学时间,减少了因为黑板上画图、写字等耽误的时间,学生可以通过电脑屏幕看到更具有立体感、形象感的教学内容模拟。这种现代化的教学方法解决了很多因为工程实践教学的问题,让学生可以通过课堂教学进行实践学习。重视学生的现代化的教学,把学生培养成能动脑、会实践、懂设计、精操作的工程应用型人才,应用现代化的教学技术更好的学习土木工程知识,为以后做好土木工程工作打下坚实基础。

三、教学与应用相结合

在土木工程实践课程体系的设计中,针对应用型人才综合素质进行重点培养,让学生在学习、实训中养成良好的职业道德、创新意识和合作精神,土木工程实践课程强调的是能力,也强调的是团队协作,以实践能力的提高为重点,以团队协作的思想为互动和指导思想,才能构建更全面的教学体系,才能更好的培养出土木工程应用型人才。实践教学的改革主要是对动手能力和专项技能的训练,动手能力的训练主要是指在实践课堂上或者到工地去实践中,侧重对学生综合实践能力的教学。动手能力的培养可以让学生吸更多最新的知识,增加很多应用性比较强的教学内容。课程专项技能的训练则是让学生运用所学知识来分析实际应用中,这样不仅学习了应用性知识还巩固了理论知识,培养学生独立解决问题和分析问题的能力,实现了从理论知识到实践应用的过渡。

总之,培养土木工程专业应用型人才的教学要符合现代社会发展对专业人才的需求,要以基础为培养目标,理论知识和实践教学相互结合的形式,以应用型人才为核心的思想, 以培养学生土木工程应用的综合素质,构建相互交融、相互渗透教学与实践教学体系,采用理论教学和实践教学相互结合的教学方法,强化对学生实践技能的培养,通过土木工程应用型人才培养研究,通过实践有效提高了教学质量,使得学生基础较扎实、动手能力强,工程实践能力得到极大提高,符合现代化经济发展需求的人才培养,为我国的经济建设培养更多的土木工程应用型人才。

参考文献

[1] 陈慕杰,陈宜虎. 土木工程专业实践教学体系实施方案的探讨[J]. 教育教学论坛. 2014(15):215-216

[2] 李十泉,孟玮. 以土木工程专业为例谈独立学院结构力学教学[J]. 山西建筑. 2013(12):253-254

[3] 何春保. 农科院校土木工程专业教学质量保障体系的改革与实践[J]. 高等建筑教育. 2014(02):144-146

土木工程本科论文第4篇

【关键词】土木工程;建筑;力学;材料。

引言

土木工程这门学科是极其古老的,在人类有了自己的文明之时就已经有了这一方面的知识,它与人类的生产生活密切相关。其中土木工程的三要素有“材料、施工、理论”,在这三要素之间的相互促进与渗透,我们的土木工程才能发展到今天这种地步,而其中最为关键的是材料。但是时到今日,土木工程的理论仍有很多地方不是很完善,理论与实际也有格格不入的地方,需要通过我们的努力,是土木工程的技术水平更上一层。

1.对土木工程历史、现状的认识

古代土木工程的时间跨度大致从旧石器时代到17世纪中叶。在这一时期修建各种设施主要依靠经验,没有什么设计理论。所用工具也很简单,只有斧、锤、刀、铲和石夯等手工工具。随着后期的发展,在房屋建筑、桥梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了辉煌的成就。一些文明古国的不少传世杰作,至今巍然屹立。

近代土木工程的时间跨度从17世纪中叶到20世纪中叶,前后约300年时间。在此期间,建筑材料从以天然材料为主转向以人造材料为主,建造理论也从主要以总结长期建造经验向重视科学兼顾经验转变。建造技术方面,一些性能优异的大型机械伴随着各种极为有效的施工方法的出现,使得人们开始能建造结构复杂或所处环境恶劣的土木工程。1687年牛顿总结出力学三大定律,为土木工程奠定了力学分析的基础。随后,在材料力学、弹性力学、和材料强度理论的基础上,土木工程的结构设计有了比较系统的理论指导。

现代土木工程起始于20世纪中叶,发展至今,土木工程在建筑材料、结构理论和建造技术方面都取得了极其巨大的进步。建筑材料方面,高强度混凝土、高强低合金钢、高分子材料、钢化玻璃越来越多地出现在建筑上。结构理论方面,利用电子计算机强大的运算和绘图能力,力学分析和计算的结果更加符合结果的实际情况,使得在结构设计上更为可靠。

2.土木工程的技术

土木工程是“民用工程”,它是建造各种工程的统称。它的原意是与“军事工程”相对应的。历史上土木工程、机械工程、电气工程、化工工程都属于民用性的。它还包括水利工程、港口工程;而在我国,水利工程和港口工程也成为与土木工程十分密切的相对独立分支。

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,后来在人们的反复实践中才出现瓦砖等人工材料,砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。从十九世纪中叶开始,冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材,随后又生产出高强度钢丝、钢索 。随着这种新材料钢材的出现,是土木工程建筑物的结构形式变得各式各样。

十九世纪20年代,波特兰水泥制成后,混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土构件易于成型,但混凝土的抗拉强度很小,用途受到限制。不能制造大跨度的建筑结构,但是,从三十年代开始,出现了预应力混凝土,这是通过实践与理论的力学分析之后,出现在土木工程领域的新技术。现代的建筑多用钢筋混凝土或者预应力混凝土结构,混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式,这是土木工程的又一次飞跃发展。

土木工程作为一个重要的基础学科,有其重要的属性:综合性,社会性,实践性,统一性。土木工程为国民经济的发展和人民生活的改善提供了重要的物质技术基础,因此,建筑业和房地产成为许多国家和地区的经济支柱之一。

3.土木工程的展望

在这个“世界村”的年代,我们首先考虑到的问题不是经济利益,而是当今世界的环境问题,土木工程的发展路线必然走得是可持续的科学的发展路线。随着我国改革开放的不断深入和经济的迅速发展,中国将面临一个更大规模的建设高潮。而且这样一个优良的发展环境已经受到并将继续受到西方国家的急切关注。

放眼世界,美国的现代化进程可谓先进,而现今资料表明:未来美国要投入16000亿美元来解决已建工程的不安全状态,譬如,氯离子所引发的建筑锈蚀等等。作为当代土木工程师,在传承前人辉煌成就的同时,也必须多多吸取已出事故的教训,在今后的工作中进行创新改良,实现可持续发展。

作为跨世纪的一代,这一大好形势为我们提供了空前难得的施展才干、向国际水平冲击的良好机遇。当代土木工程自动化正向着全面化发展,而计算机的运用,将使其变为现实。土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升,使其更加科学、合理,有效地提高效率,降低成本; 实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命,促使企业管理理念和手段的革新;还能使项目管理层与企业管理层及劳务作业层信息收集渠道畅通、信息资源共享。

当然,可持续发展,绝不是一味地追求节省,而是要寻求一种最合理的中间状态,既要保证建筑有足够的创意,也要追求完美的技术经济指标,以最少的投入获得最大的效益。现今,建筑世界已经进入到生态美学的时代,注重文化、生态、工程与环境之间的关系,注重人性化、节能与可持续发展,才是当代工程师的着眼方向。

4.结束语

总的来说土木工程是一门古老的学科,它已经取得了巨大的成就,未来的土木工程将在人们的生活中占据更重要的地位。土木工程师总是在不断的求索中。设计出一个最简单的结构,最少的耗费,最大的功用。这真是作为一个土木工程师所应当承受的责任与义务。作为一个未来的土木工程师,我们的道路依然相当艰辛,我们要为国家的土木工程事业发展献出属于自己的一份微薄之力。

参考文献:

[1]罗福午主编.土木工程(专业)概论.武汉.武汉理工大学出版社.2007年。

[2]丁大钧,蒋永生主编《土木工程概论》中国建筑工业出版社.2009年。

[3]江见鲸,叶志明主编.土木工程概论.北京.高等教育出版社.1992年。

土木工程本科论文第5篇

收稿日期:2012-07-10

基金项目:浙江理工大学校级教改项目;浙江理工大学科技与艺术学院教改重点项目

作者简介:刘勇(1980-),男,浙江理工大学建筑工程学院工程管理系副教授,博士,主要从事工程管理研究,(E-mail) 。

摘要:分析工程管理专业土木工程施工课程定位与特点,归纳与总结目前该课程教学中的不足之处,并在人才培养计划、教学计划、授课方式、理论和实践课教学模式等方面提出了一系列教学改革措施。研究结果应用于浙江理工大学工程管理专业土木工程施工课程理论与实践教学过程中,取得了较好的教学效果。

关键词:工程管理专业;土木工程施工;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)03-0078-04 土木工程施工是工程管理专业的一门重要专业主干课,课程涵盖土木工程施工技术和施工组织两大部分,内容庞杂繁多且章节跨度大,具有模块化、专业化的特征。该课程实践性强,“以教师为主体、书本为中心,单纯进行知识传授”的教学模式已经无法满足工程管理专业教学需求。另外,传统的“重施工技术、轻施工组织”的教学结构体系安排不能反映工程管理专业技术与组织、管理并重,“土木工程+管理” 的专业特色和人才定位。因此,在工程管理专业工程技术知识和经济管理知识的双轨制培养模式下,研究探索工程管理专业土木工程施工课程教学模式改革,为学生构筑更为坚实的专业技术平台,具有较大的理论研究意义和实际应用价值。

文章分析了现行工程管理专业土木工程施工课程教学中的种种问题,在系统识别与阐述工程管理专业定位和相关特点的基础上,对教学内容、教学方法及教学手段等进行一定范围的改革和探讨,以期有效解决工程管理专业土木工程施工课程教学中存在的弊端,强化工程管理专业技术平台,契合建筑行业对工程管理专业本科毕业生“技术过硬、管理突出”的人才需求,提高工程管理专业毕业生的竞争力。

一、工程管理专业土木工程施工课程定位及特色

随着建筑业的蓬勃发展,建筑行业对工程管理专业人才,特别是知识结构合理、技术与经济管理能力兼备的复合型人才的需求不断增大。据统计,近5年59%的学校工程管理专业毕业生就业率居学校前列[1],工程管理专业日益成为各大高校的热门专业。 对于普通高校工科教育定位,教育界一直存在争议。学术界在参照发达国家的基础上,认为工程科技人才除精通本专业外,还必须具备深厚的工学基础知识,并对相邻学科有所了解;业界则认为,高校专业设置范围广,重点不够突出,毕业生缺乏相应的专业实践能力,进入企业之后需要重新学习才能胜任工作要求。据笔者了解,一些实践性强的行业(如工程造价行业等)甚至更青睐高职高专学生。

培养模式的争议长期困扰高等学校,特别是应用型本科院校的师生。对实践性极强的工程管理专业而言,冲突尤其严重。一方面,专业化、复合型的专业知识结构是其职业规划与未来成长的基础;另一方面,对社会和岗位的适应能力以及在其所从事的工作中是否可以尽快独当一面,是其顺利就业的关键因素。在这个过程中,土木工程施工作为实践性极强的专业核心课程,其地位尤其重要。统计表明,虽然工程管理专业毕业生就业分布广泛,涵盖施工、监理、咨询、房地产等诸多行业,但其就业重心仍然集中在施工领域[1-2]。以浙江理工大学2007级工程管理专业本科毕业生为例,超过70%的毕业生毕业之后从事施工技术、施工组织与管理相关工作。因此,土木工程施工课程的定位及教学效果,直接关系到工程管理专业毕业生的就业竞争力,必须予以重视。

土木工程施工是工程管理专业的核心课程之一,其目的是通过课程学习,使学生掌握建筑施工技术、组织与管理的基本知识,具备独立分析和解决建筑工程施工技术、组织与管理问题的初步能力,为今后进一步学习有关知识和从事专业工作打下基础。从课程目标中可以看出,工程管理专业土木工程施工课程在强调施工技术的同时,也注重施工组织与管理,要求学生利用所学专业知识,根据施工技术的不同制定不同的施工方案,这不同于一般的土木工程本科专业。与开设土木工程施工课程的高职高专的建筑工程管理、工程监理等专业相比,本科专业的属性又决定了其不可能根据实际岗位问题进行课程组织,也不可能弱化学科知识逻辑体系而强调具体岗位技术或技能的熟练操作。

因此,对比土木工程专业和一般高职高专专业,土木工程施工课程具备如下特点。

(1)施工技术、施工组织与管理并重。工程管理专业的“土木工程+管理”的专业特色决定了工程管理专业必须同时注重土木工程施工技术,以及土木工程施工组织与管理的教学与实践工作。这一点在课程学时分配上体现较为明显。通常,工程管理专业土木工程施工教学大纲中,土木工程施工组织与管理的学时占总学时数的35%以上,这一点迥异于土木工程专业。

(2)注重章节之间的联系。除了分部分项工程施工工艺、施工技术等局部性规律外,工程管理专业土木工程施工课程注重章节之间的联系,努力研究土木工程施工的全局性规律,着眼解决建筑施工过程中不同分部分项工程的组织与部署、施工方案选择等问题。

(3)“行业能力导向”特征明显。不同于高职高专的岗位订单式人才培养模式,应用型本科专业将“职业岗位”扩展至“行业领域”。也就是说,工程管理专业土木工程施工课程不仅是为施工岗位设置,而是为建筑行业设置,学生通过课程学习,初步具备在建筑行业不同岗位(如工程估价、房地产开发与经营、工程监理、施工技术、施工管理等)工作的能力。

(4)与其他经济、管理课程联系更紧密。工程管理专业土木工程施工课程要求学生初步具备技术经济、项目管理等基础知识,能够在施工方案设计、施工部署、施工组织过程中熟练应用其相关原理。

二、当前工程管理专业土木工程施工课程教学中存在的问题

目前,工程管理专业土木工程施工课程的教学模式主要是教师课堂讲述,学生课后复习,课程结束后再通过对应的课程设计加深和巩固所学知识。在教学实践中,主要存在如下问题。

1.课程理论教学与工程实践脱节

土木工程施工课程综合性、实践性极强。对操作性强的施工工艺、施工机械或技术,单纯的课堂理论学习远远不能达到理解和掌握课程内容的目的,以讲述、投影、幻灯片为教学手段不如在施工现场的教学效果。然而,目前中国本科教育的特点决定了本科院校的学生不能像高职高专学生一样通过顶岗实习等手段获取施工过程的感性认识。因此,土木工程施工课程理论教学与工程实践脱节成为土建类专业亟待破解的一大难题。

2.课程学时偏少,不足以涵盖完整的项目工艺与组织程序

土木工程施工课程内容庞杂繁多,涵盖施工技术、施工组织两大部分共计16章,且每章节内容均不可或缺。以知识层面而言,课程知识结构涵盖力学、材料、测量、施工技术、网络技术、施工组织等多个方面。为满足教学要求,提升教学效果,必须科学组织教学内容,合理安排理论与实践教学学时。据分析,土木工程施工课程的合理学时(包含实践)应为80学时以上。然而,在工程管理专业教学中,土木工程施工课程多为4学分,64学时[3],课程学时偏少,难以涵盖完整的项目工艺与组织程序。

3.重施工技术、轻施工组织与管理

长期以来,国内高校土建类专业的教学体系多以土木工程技术为主,存在重技术、轻管理的人才培养误区,工程管理专业亦不例外。具体到土木工程施工课程,课程本身所具备的工科特性使其“重施工技术,轻施工组织与管理”。据笔者不完全统计,多数高校工程管理专业土木工程施工课程中施工组织与管理模块课时在16学时以下,有些甚至只有6个学时。究其原因,一方面,国内建筑行业长时间处于粗放式的增长模式下,建筑行业的快速增长导致行业对工程管理人才的需求迫切,进而影响高校工程管理专业的人才培养模式。在高就业率的光环下,工程管理专业施工技术、施工组织与管理并重的复合型培养模式进展缓慢。另一方面,我国高校,特别是应用型本科高校,工程管理专业教师大部分出身于土建类工科专业,如土木工程等,专业教师的学缘结构也导致工程管理专业教学“重施工技术,轻施工组织与管理”。

4.不同模块之间脱节严重,相互关联少

与基础课不同,土木工程施工课程章节之间跨度大、联系少,具有模块化、专业化的特点。例如,土方工程与混凝土工程之间几乎没有知识上的联系。然而,工程建设的复杂性特征使这些原本毫无关联的知识被放到同一课堂进行讲授。因此,传统的土木工程施工课程教学过程中,不同模块之间联系较少,脱节现象严重。然而,工程管理专业的复合型、全局性培养目标使学生必须注重不同施工工艺或者分部分项工程之间的联系,进而统筹安排,达到建设项目“质量一流,工期、成本合理”的目标。

三、工程管理专业土木工程施工课程教学改革探索与实践

针对目前工程管理专业土木工程施工课程教学中存在的上述问题,笔者所在团队申报了2011年度浙江理工大学教育教学改革研究项目,并获得了校内立项和科研经费支持。经过课题组一年多的研究与实践,提出了一些新的教学改革措施,并应用于工程管理专业土木工程施工课程理论与实践教学过程中,初步取得了较好的教学效果。

1.与时俱进,合理优化专业培养计划

随着建筑业的国际化,对工程管理人才的需求也发生了根本性的改变。“土木工程+管理”的培养模式,复合型的知识体系日益成为相关企业引进工程管理专业人才的基本要求。因此,以2012版人才培养模式修订为契机,经过广泛调研,积极修改、优化工程管理专业培养计划。一方面,增加土木工程施工课程学时,理论与实践教学(课程设计)共计96学时(理论学时64,实践学时2周、2学分),基本涵盖该课程的所有章节与内容;另一方面,调整部分实践课程的授课方式,使其易于进行模块化、专业化教学改革与实践,如分散课程设计教学环节(课程设计)等。

2. 施工技术与施工组织并重,凸显专业管理特色

为凸显工程管理专业特色,在优化工程管理专业培养计划的基础上,通过修改土木工程施工课程的教学大纲,调整了章节、模块之间的学时分配,做到施工技术、施工组织与管理并重。首先,在学时分配上,经过调整,工程技术模块共计40学时,施工组织与管理模块共计24学时,实践模块2周,在学时上保证施工技术、施工组织与管理的教学效果。其次,在施工技术教学模块,穿行相关的施工组织与管理类相关知识的教学与实践,由点到面,促进学生专业知识结构体系的建立与完善。在实践环节(课程设计)中,除传统的施工专项方案制定,要求学生进行施工组织与施工部署,按照要求进行流水施工组织与进度计划编制,设定相应的边界条件,引导学生进行施工组织优化与施工平面图布置,最终按小组完成完整的施工组织设计。例如,将两个班60位学生分成10个课程设计小组,每个课程设计小组负责编制一个建设项目的施工组织设计(包含4个施工专项方案,施工总平面图、单位工程施工进度计划表等6项主要任务,分别对应6位学生)。每位学生的课程考核成绩由团体成绩和个人成绩两部分组成,团体成绩由指导教师根据施工组织设计质量给出,个人成绩由课程设计小组成员讨论后投票确定。最后,将课程实践环节(课程设计)分散在理论教学中,与理论教学同步进行。理论教学伊始,指导教师同步下发课程设计任务书,组织学生开始进行课程设计,并定期进行课程设计的指导与点评工作。分散课程设计的初衷有三:一是避开学期末实践性教学的高峰,避免因为课程时间冲突而导致课程设计质量下降,确保课程设计教学时间;二是与理论教学同步,便于学生理论结合实际,加深其对理论知识的理解;三是利用团队作业(团队设计)的思想,利用课程设计小组促使学生进行交流、合作,进而加强学生对课程的认识,培养其团队协作精神。

3.以案例为主线,实训为手段,进行课程模块化教学改革与实践

为适应土木工程施工课程知识点零散、跨度大等模块化特点,课题组以实际工程案例为主线,借助实践性教学环节,以实训为手段,进行课程模块化教学改革与实践。通过讨论,课题组首先按照课程内容将土木工程施工课程分解为土方与基础工程等六大模块。其次,以一个施工工程案例为主线,分别针对上述六大模块设计课程实践环节,模拟案例项目施工组织与管理的全过程,通过施工方案设计、施工组织、施工部署等实训任务使学生掌握所学知识。经过工程管理专业的教学实践,学生反响强烈,效果较为显著。

4.构建理论与实践相结合的一体化教学模式

长期以来,实践环节一直是工程管理专业土木工程施工课程建设的薄弱环节。一方面,教师“粉笔+黑板”满堂灌的教学方式,难以适应工程管理专业人才培养目标的变化;另一方面,集中式走马观花的实践性教学模式难以达到预期的教学效果。基于此,课题组构建了土木工程施工课程理论与实践相结合的一体化教学模式,根据上述模块化划分,分散完成土木工程施工课程设计、生产实习等实践性课程,即在完成某一模块理论教学之后,立刻安排专题训练、现场参观等实践性教学环节,通过教学内容和实际工程的紧密结合,加深学生对所学理论知识的理解与掌握。

四、结语

土木工程施工是工程管理专业的一门重要专业主干课程,其教学效果直接关系学生的就业与职业发展。因此,提高教学质量,确保学生在有限的教学条件下掌握更多的施工技术、施工组织与管理理论知识和实践技能,是目前工程管理专业教学改革中的一项重要内容。

参考文献:

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Teaching reform of civil engineering constrution course for engineering

management speciatly

LIU Yong, XU Sen, ZHANG Li

(School of Civil Engineering and Architecture, Zhejiang Science and Technology University,

Hangzhou 310018, P. R. China)

土木工程本科论文第6篇

关键词:土木工程大类专业;结构力学;教学内容;教学方法

中图分类号:TU311;G6420 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2012)04-0062-04

1998年10月教育部颁布了《普通高等学校本科专业目录》,将原土木建筑类的8个专业(建筑工程专业、交通土建工程专业、城镇建设专业(部分)、矿山建设专业、工业设备安装工程专业、涉外建筑工程专业、饭店工程专业、土木工程专业)合并为土木工程专业。土木工程学科由20世纪50年代较窄的专业模式转变为如今的“大土木”模式,现今的“大土木”范畴并不是以前土木工程相关专业的简单归并与重复,而是更高意义上的整合和扩展,文章称之为“土木工程大类专业”。同时,伴随着中国经济的快速发展与市场化程度日益深化,土木工程类企业参与国际市场的机遇与挑战并存,对土木工程大类专业人才的培养质量提出了更高的要求。土木工程大类专业人才培养一直以来存在“专”与“通”的矛盾,即专业技术应用型人才和复合型人才培养的矛盾[1]。

目前,相关教育管理部门、各高校及学者基本形成共识:土木工程大类专业人才的培养应“强基础、宽口径、多方向”。其中,“强基础”是“宽口径、多方向”的前提,国内开设土木工程大类专业的高校学制4年的总学时一般控制在2 500学时左右,公共平台课(含公共基础课、专业基础课及人文社科选修课)占教学计划总学时的80%,约2 000学时,基础课和专业基础课的学时较为充裕,能较好地满足土木工程大类专业复合型人才“强基础”的培养要求。国外土木工程大类专业特别注重力学类课程的学习,如:密歇根州立大学力学类课程为17学分,占总学分(128学分)的13%;佛罗里达大学力学类课程26学分,占总学分(131学分)的20%;威斯康星麦迪逊大学力学类课程24学分,占总学分(125学分)的19%;南加利福尼亚大学力学类课程21学分,占总学分(135学分)的16%。力学类课程在总学分中所占的比重高是“强基础”的充分体现[2]。需要强调的是:基础课根据培养目标要求,重在让学生掌握必要的基础理论。基础教学不仅应从专业教育的需要来考虑,还应着眼于学生今后的发展,为“宽专业”的培养目标打下坚实的基础。

结构力学是固体力学的一个分支,主要研究工程结构受力和传力的规律、工程结构的优化等内容。结构力学任务是:研究工程结构在外载荷作用下的应力、应变和位移等规律;分析不同形式和不同材料的工程结构,为工程设计提供分析方法和计算公式;确定工程结构承受和传递外力的能力;研究和发展新型工程结构。作为土木工程大类专业承接专业基础课和专业课的重要课程,结构力学课程历来受到各高校、教学管理部门及专业协会、学会的重视。中国土木工程学会教育工作委员会江苏分会于2011年组织举办了江苏省高校首届土木工程青年教师讲课竞赛,结构力学作为四门竞赛课程之一,江苏省大部分土木工程类院校都安排青年教师参加,是参赛人数最多的课程,充分体现了结构力学课程的重要性。随着科学的发展和技术的进步,以及力学解题方法的增加和计算机的普及,结构力学涉及的内容越来越多。同时,由于中国高校本科专业的调整、压缩,相关课程学时的减少,如何在有限的学时内把结构力学教好,以及如何合理调整教学内容、改进教学方法以适应形势的发展和现实的需要,就显得尤为重要。但目前在“大土木”背景下有关结构力学的教学探讨还不够充分,文章从结构力学的学科体系出发,从课程内容设置、教学方法几个方面探讨了“大土木”背景下结构力学课程的教学工作。

一、结构力学的学科体系

结构力学根据研究性质和对象的不同分为结构静力学,结构动力学,结构稳定理论,结构断裂、疲劳理论,杆系结构理论,薄壁结构理论和整体结构理论等。

结构静力学主要研究工程结构在静载荷作用下的弹塑性变形和应力状态以及结构优化问题,是结构力学其他分支学科的基础。结构动力学是研究工程结构在动载荷作用下的响应和性能的分支学科,由于涉及时间因素,结构动力学的研究内容一般比结构静力学复杂。结构稳定理论是研究工程结构稳定性的分支,主要研究细杆、薄板和薄壳在受压时应力小于屈服极限的情况下发生失稳(皱损或曲屈)的问题。结构断裂和疲劳理论是研究因工程结构内部裂纹在外载荷作用下扩展引起断裂破坏,或在幅值较小的交变载荷作用下引起疲劳破坏的学科。另外在对各种工程结构的理论和实验研究中,针对研究对象的维度差别还形成了杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论三类。随着科学技术的不断进展,又涌现出夹层结构和复合材料结构[3]。

结构力学是一门古老且如今发展迅速的学科,新型工程材料和新型工程结构的大量涌现为结构力学提供了新的研究内容并提出了新的要求。同时,计算机技术的发展为结构力学提供了有力的计算工具。结构力学对数学及其他学科的发展起到了很好的推动作用,如有限元法这一数学方法的出现和发展就与结构力学的研究有密切关系。

土木工程本科论文第7篇

关键词:土木工程;教学;方法

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)08-0069-02

《土木工程概论》课程是土木工程专业的必修课及其他相关专业的选修课,开设时间为大一第一学期。《土木工程概论》在整个土木工程专业课程体系中起着十分重要的向导作用,肩负着把只具备数理化基础知识的高中生迎接入土木工程行业大门,并使他们了解、熟悉进而热爱这个专业的重要使命。《土木工程概论》这门课程包含的内容非常丰富,涉及的知识面非常的广,包括与土木工程专业相关的各类工程结构勘测、设计、施工、管理、监理、经济和计算机应用等内容。因此,《土木工程概论》这一门课程对任课教师提出了非常高的要求。首先,教师需具备非常丰富的专业知识,必须对大土木背景下面众多学科都有深入的了解;其次,土木工程专业是在众多工程实践中建立起来的理论和知识,这要求教师具备丰富的实际工程经验,在讲授课程中理论联系实际进行讲授;此外,《土木工程概论》是相对较新的一门课程,目前还没有比较成熟的、高效的经典教学方法。因此,对于这一课程,展开深入的教学、教法研究,切实提高课堂效率,让刚入学的大学新生对土木工程专业培养起浓厚的兴趣,培养出具备扎实的专业技能的土木工程高级专业技术人才,为祖国的现代化建设增添新鲜血液,具有重要的意义。本文基于作者近年来一直从事《土木工程概论》课程的教学工作,在教学过程中对教学定位、教学方法、教学手段不断摸索、创新。

一、教学定位准确

课程的教学定位非常重要,教学定位决定了在教学过程中所应用到的教学方法、教学手段,等等。在“大土木”背景下,《土木工程概论》课程教学目的是:使学生较全面地了解土木工程专业所涉及的领域、包含的内容、所获得的成就及未来发展情况,从宏观的视角了解土木工程专业的综合性、社会性及其在技术、经济与管理方面的统一性,初步涉及一些基础专业概念;引导学生了解自己对大土木下众多学科中感兴趣的方面,建立热爱土木工程专业的感情和对土木工程事业的责任心,为今后积极主动地学好专业课程、培养自主学习的能力打下思想基础。《土木工程概论》这一课程的定位,就是让学生通过教师的讲授,对“大土木”背景下涉及到的学科,包括建筑工程、交通工程、岩土工程、桥梁隧道工程等方向所涉及到的基础的工程各类、所需要的专业技能都有一定的了解;在了解清楚每一个学科的内容及相关方向后,逐渐对土木工程专业产生浓厚的兴趣,为今后选择方向的时候做好充分准备。兴趣是最好的老师,也是最大的前进动力,是学生在以后工作岗位上能做出贡献的最重要的前提条件。只有使土木工程学生真正选择了一个自己喜欢的方向,才能真正喜欢这一份职业,才能发挥最大的潜能。因此,《土木工程概论》这一课程应定位于激发学生对土木工程专业的兴趣,并挖掘在“大土木”背景下自己感兴趣的学科方向,为将来选择学科方向及就业方向做好充分的准备。

二、教学方法得当

教学方法是课堂的灵魂,是学生激情的催化剂。不当的教学方法,会使课堂毫无生气,教学效率低下;得当的教学方法,能使学生学习起来事半功倍,并能培养浓厚的学习兴趣。土木工程专业是一门实践性非常强的学科,众多的设计理论、施工技术方法等都是在实际的工程中遇到了相应的问题,然后集众多工程人员的智慧而提出来的。对于刚入学的新生来说,如果在还没有充分了解土木工程内涵、特点的情况下,对他们讲解一些专业术语、专业词汇、专业理论,他们是难以理解和接受的。作者认为,想要让土木工程新生快速地了解一个设计理论的来龙去脉、一种施工方法的技术要点,最直接、最有效的办法便是结合相关的工程实例进行讲解。当教师把工程实例展示给学生后,学生能非常直观、快速地领会这种理论或者方法的背景,理解起来就非常容易。加强工程实例的讲解,使土木工程专业新生快速了解土木工程专业入门知识,形象地再现土木工程所涵盖的学科内容和涉及的多方面知识,达到提高对土木工程的兴趣、提高教学效果的目的。因此《土木工程概论》课程教学中工程实例的讲解显得十分重要。在授课的过程中列举工程案例,通过分析案例的背景、发生的机制、产生后果的原因等可以加深学生对问题的理解,进而引发对此类问题处理方法的思考;其次,要求教师所列举的工程事故一定要带有较为强的时效性,接近学生的实际生活,让他们的切身感受更为强烈。例如当讲到关于地基不均匀沉降的专题时,除了讲授一些书本上已有的经典例子外,还可以列举近期上海一商住楼的突然倒塌的工程实例进行讲解分析。这样,一方面可以提高学生的学习兴趣,另一方面也可以起到培养学生现代工程意识和思维方式的作用,使这些未来的工程师们能够树立现代工程人才的价值观,养成严谨的工程观并把它贯穿于以后的学习和工作当中去。

三、教学手段灵活

教学手段是课堂的推进器,合适的教学手段能使学生更快速地掌握大量的信息。随着现代信息技术的发展和互联网应用的日益普及,多媒体技术越来越多的应用在高校教学中。多媒体技术可以是一种利用多媒体仪器,将授课内容集合文字、图像、声音以及动画等形式,多角度、多视角、全方位的呈现教学内容的教学手段。多媒体技术的使用,可以让课堂教学形式新颖、活泼。特别是对于《土木工程概论》这一信息量大、与实际工程紧密相关的专业课程的讲授,充分利用多媒体技术进行辅助教学,能够将抽象的理论通过计算机技术惟妙惟肖地演示出来,为学生提供丰富多彩的视觉、听觉和立体图像等刺激性环境,进而极大地诱发和调动学生的学习动机和愿望。在利用多媒体辅助教学的过程中,多媒体技术担当着信息载体与传达手段的角色,其教学目标、教学组织和进程控制仍需由教师掌控。因此,对于课件的制作,教师应先仔细研究教学内容,并依据教学大纲制定详细的教学计划,从而建立一个完整的教学框架结构,该结构可借鉴传统教学方式中循序渐进的结构,以体现教学方式的连贯性。对于多媒体技术的使用,不应仅仅局限于对课件的制作,还应充分利用已有的丰富的网络的资源,如一些视频资源。对于《土木工程概论》来说,英国国家地理频道推出的系列纪录片“伟大工程巡礼”就是一部非常优秀且合适的视频资源,该系列纪录片纪录全球最具野心和愿景的工程建筑案是如何展开的。藉由各式各样的档案以及高解析度、专业拍摄的影片,节目里将叙述每项工程落成背后的精彩、戏剧性、充满英雄胆识的故事。由主要设计师、工程师、专案经理及工地人员,来说明他们如何克服挑战,打造现代最高、最长、最快和最复杂的工程建筑案。在《伟大工程巡礼》系列节目中,可以见识建构我们日常生活的建筑工程奇观。因此,通过该系列片的播放,不但可以激发起学生对土木工程专业的强烈兴趣,而且看到各种伟大的建筑在自己同行手中从无到有地落成,有利于培养他们的专业自豪感与成就感,从而找到对土木工程专业的高度认同感,与此同时,也学习了相关的专业知识,了解了当今世界最全的建筑技术。因此,充分利用网络上优质的资源进行教学,是一种一举多得的教学手段。

《土木工程概论》是一门重要的专业基础课程,教师要充分掌握该课程的特点,将课程定位准确,采取理论与实际工程实例相结合的教学方法,采用合理、先进、现代化的多媒体等教学手段,主次分明、深入浅出地讲授好这门课程。同时,充分发挥教师的创造性,为学生营造良好的学习氛围,激发学生的学习兴趣,为土木工程专业的学生大学期间的学习打下良好的专业基础,培养出适合时代需要和科技发展要求的土木工程的专业人才。

参考文献:

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[5]罗福午.土木工程(专业)概论[M].第三版.湖北:武汉理工大学出版社,2005.

土木工程本科论文第8篇

关键词:弹性力学;土木工程;教学;探索

弹性力学是高等学校土木水利等专业的一门理论性与应用性都很强的基础课程,目前各高校很多学科根据本专业本科教育培养目标,实现宽口径、厚基础的教学基本要求,减少课时和精简内容。另外,土木类专业所面临的现代工程结构设计问题大多为非杆系的复杂结构体系,所以许多高等院校要求开设弹性力学和有限元课程,其目的是加强土木类本科生对复杂结构数值分析能力的培养,以提高他们从事科学研究和现代结构设计的能力。然而学生普遍认为弹性力学解决实际工程的能力远不如材料力学和结构力学,而且弹性力学理论抽象,数学推导麻烦,课程枯燥乏味,提不起学习兴趣。因此在现有的学时下如何保证教学的基本要求和基本内容,用什么方法和手段达到既增大信息量,减少教学时数,又能强化学生能力的培养,成为弹性力学教学中需要关注的问题。

一、高校弹性力学教学现状

为了提高结构力学和弹性力学的相关教学水平和研究成果,教育部高等学校力学教学指导委员会力学基础课程教学指导分委员会结构力学及弹性力学课程教学指导小组定期召开工作会议,2006年工作会议在武汉理工大学召开,2009年工作会议在成都西南交通大学举行,2014年10月工作会议在北京工业大学举行,各高校在每次会议中都对弹性力学的教学进行了教学改革成果和经验交流,对教学实践、课程建设和资源积累等问题进行了研讨。北京工业大学在弹性力学的教学中也进行了很多研究和改革,北京工业大学弹性力学课程的设置和教学与国内其他高校具有类似特点与问题。2006年之前弹性力学作为土木工程本科专业的必修或必选课,学时一般为40学时左右,使用教材以徐芝纶《弹性力学简明教程》为主要教学参考书。在2007版本科教学改革之后,弹性力学在土木工程专业本科中仍然设置为学科基础必修课,但学时改为16学时,考试时采用闭卷考试,对学生学习要求较高,较多学生仍然认为太偏重于理论,理论抽象,数学推导烦琐难以理解,并且其解决实际工程的能力远不如结构力学。在2012版教学计划后,课程性质以及学时都没变,但考试时采用开卷考试,对学生的公式推导要求降低。改为16学时时,教师和学生的感觉都是时间太紧张,学习压力大,所以在刚完成的2015版土木工程本科教学计划中,弹性力学进行了很多变化,首先课程性质发生了改变,由学科基础必修课改为学科基础选修课,让学生有选择的空间,其次学时增加为24学时,让选修弹性力学的同学能真正学习到弹性力学的主要内容。所以目前在现有的学时下,如何保证教学的基本要求和基本内容,用什么方法和手段达到既增大信息量,减少教学时数,又能强化学生能力的培养,成为教学中关注的问题,由此也产生了弹性力学教学内容多和学时少的矛盾。许多高校和研究者在弹性力学课程教学和研究上进行了教学改革,取得了较多有益成果,尽管如此,土木工程专业弹性力学课程在以下几方面尚有待研究与改革:(1)教学对象上,弹性力学通常主要在工程力学专业开设,需要充分考虑结合土木工程专业的特点。(2)教学思路上,仍然偏向工程力学方法,在内容选择上较偏向数学,主要是理论上的教学,对理论分析和数值分析结合对比方面缺少。(3)讲课内容中未能充分引入弹性力学领域的最新进展,尤其是与土木工程结构相关进展,因此在弹性力学课程的教学方式、教学内容、考试形式等方面需要进行一些思考和探讨,对弹性力学教学中的普遍与特殊问题进行研究与实践,将促进学校土木工程学科力学教学的发展。

二、尽可能地提高学生的“计算分析”理论水平

根据高等院校土木类专业本科指导性专业规范以及2015版培养方案规定的学时,需要考虑在既有学时下,使学生的理论水平能达到当今土木类专业的培养要求。

1.重点突出弹性力学分析思路和概念。

在教学中,在分析思路上,一般重点讲授弹性力学平面问题的相关问题,并且对弹性力学平面问题基本理论采取精讲的形式,对空间问题基本理论采取和平面问题基本理论相对比方法进行讲解。如果根据实际,直接从实际工程的三维问题,再到讲授二维问题可能更符合思维过程以及实际工程问题,使得思路更加自然,并且能节省教学课时。另外,在讲授方法思路中应突出思路、概念与结论。如弹性力学中的概念问题:弹性力学中应力的方向以及正负号的定义,平面应力问题和平面应变问题的区分,应力边界条件和位移边界条件的确定方法,处理局部边界条件的圣维南原理,等等,这些都是讲述平面问题基本理论中要熟练掌握的概念。

2.结合具体土木工程实例教学,附加一些分析程序和工具的介绍,拓宽学生分析方面的应用能力。

在介绍分析思路时,需要结合有实际工程背景的工程算例来分析,这样可以明确学习目的,激发学生的学习动力。在理论分析完成后,还可以介绍相应的数值分析方法,介绍Matlab计算程序或有限元分析工具,对理论分析过程数值化,让学生自己操作计算,分析结果。最后由于土木工程专业学生在实际工作中需要学会运用,可以结合一些设计规范进行学习,如:公路隧道设计规范(JTGD70-2004)建议采用弹性力学数值方法—有限元法计算围岩的隧道支护结构内力和变形等,通过在理论分析结果和数值分析对比的同时,还可以通过规范要求进行验算。

三、根据当今土木类本科生的培养要求,编写适合土木工程专业学生使用的教材

就目前而言,对于土木类本科生的弹性力学课程,各高等院校所安排的教学内容、教学时数及选用的教材均存有不同。换言之,对教学内容、教学时数及教材均没有统一的指定,仍处在各高校教师根据自己的教学经验进行不断地探索与总结。目前已出版的弹性力学教材有很多种,所使用的教材一般为《弹性力学简明教程》,徐芝仑编,高等教育出版社出版。这本教材所涵盖的内容较多、较全面,也比较深刻,对概念思路的解释较为简洁,但仍然有需要改进之处:(1)基本上从平面问题到空间问题最后到板壳一些特殊问题,分析讲解思路可以变化,让学生更快更容易的理解。(2)理论讲解较多,实际土木工程案例的分析较少。(3)理论推导比较多,数值分析对比较少,数值分析工具的应用较少等,另外学生学习的课余指导用书比较少。为此,编写更加适合土木工程专业的教材以及教材指导用书是有必要的。

四、改革单一的板书教学模式,研制《弹性力学》的CAI电子教案

作为一门强调理论与应用的课程,仅以单一的板书教学模式明显不足。例如,本课程中复杂的理论推导数学演示,这些均可通过CAI电子教案的教学来表述。此项教改工作的目的是在教学时数不足的情况下,就如何实现课堂教学气氛活跃、高效率地完成教学内容、突出理论联系实际等方面而为之。根据本课程教学大纲中教学内容的要求及依据更加丰富的教材,可以编制本门课程的CAI电子教案。在实际教学中,采用多媒体与板书相结合的教学模式,预期可以达到较好的教学效果,授课学生能给出较好的评价。另外,课内教学是本课程的主要任务。但由于本门课程在土木专业上的应用性较强,学生的课程设计、毕业设计均会遇到实际结构问题的数值分析,对此需要课外指导,因此建立教师学生互动平台和窗口也是有必要的。

五、结语

为了提高土木工程专业弹性力学课程教学质量和效果,本文分析了土木工程专业弹性力学课程的教学相关问题,并探索了土木工程专业弹性力学课程的教学改进方法。1.尽可能地提高学生的“计算分析”理论水平,使学生的理论分析水平达到当今土木类专业的培养要求。2.根据当今土木类本科生的培养要求,编写适合土木工程专业学生使用的教材。3.改革单一的板书教学模式,研制《弹性力学》的CAI电子教案,并建立教师互动平台和窗口。

参考文献:

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