道路建筑材料知识点范例6篇

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道路建筑材料知识点

道路建筑材料知识点范文1

关键词 建筑材料 设施农业技术 课程改革

中图分类号:G424 文献标识码:A

Some Thoughts on Construction of Higher Vocational Facility Agricultural Technology Specialty with Building Material Curriculum Reform

CHEN Jin

(Zhejiang Tongji Vocational College of Science and Technology, Hangzhou, Zhejiang, 311231)

Abstract Building materials as a basic course of agricultural technology specialty mainly cultivate students' ability to correctly select and test building materials of agricultural facilities. As the knowledge of building materials course with disorder characteristics, make it harder for the combination of professional teaching. In this paper, based on the analysis of the professional background and learning, carry on the exploratory reform of the building materials course of facilities agricultural technology specialty.

Key words building materials; facilities agricultural technology; curriculum reform

1 专业分析

设施农业属现代化农业范畴,科技含量高,涉及学科多,它涵盖了建筑、材料、机械、自动控制、农作物品种、栽培、管理等多类学科和系统。它不仅仅是保温、加温、降温设施,还包括灌溉、遮阳、避雨、施肥、无土栽培、组织培养等设施应用和技术等。

随着我国改革开放及经济和科技的快速发展,设施农业才得到了迅速的发展。至2002年,设施农业栽培面积已突破210万hm2,总面积达世界第一。之后每年以数十万hm2的速度增长,至2008年仅设施蔬菜栽培一项就达335万hm2;且设施农业涵盖的范围越来越广,不仅在蔬菜、水果、花卉等种植业上应用,还扩展到水产、畜牧等养殖业、生态观光、生态餐饮应用等等。

设施农业技术的发达程度,往往是一个国家或地区农业现代化水平的重要标志之一。而先进的生产和管理技术的载体——专业技术人才,其培养速度和质量,直接制约了设施农业技术的发展。以每发展100hm2设施农业需配备一名专业技术人员,预计每年就需新增数千名该专业技术人才。根据2006年调查,全国高职院校开办设施农业技术专业的学校仅有8所(江西农业工程职业学院、承德职业学院、沧州职业技术学院、宿州职业技术学院、池州职业技术学院、黑龙江农业工程职业学院、辽宁农业职业技术学院、潍坊职业技术学院)。年培养设施农业专业技术人才仅千人左右,远远满足不了行业发展对人才的需求。

而2005年,浙江省大棚等设施栽培面积已达6.5万hm2,且近年以每年1万余hm2的速度发展;同时,还有喷微灌等设施农业面积也每年以1万余hm2的速度发展。鉴此,2006年我院于浙江省率先开设设施农业技术,并于2007开始招生。经历了几年的教学探索,综合专业核心能力及学生学情分析,专业的各门课程改革提上日程。尤其在2010年,我院的“设施农业技术”被列为水利部示范专业建设项目,课程改革势必成为专业建设的重中之重。

2 课程改革的基础

高职课程目标要满足三个方面的需要:即社会需求、学习者个性的需要和学科的发展需要,这也是高职课程开发的三个基本维度。①为此,设施农业技术专业的建筑材料课程改革思路,需从以下几个方面着手总结:

(1)专业核心能力分析。设施农业专业学生的培养目标是掌握职业岗位必备的专业知识和专业技能,满足设施农业建设生产管理一线需要的高素质岗位技能型人才。即除具备设施条件下作物栽培能力及种子种苗生产能力和植物病虫害的识别和综合防治能力外,还能够从事农业设施的设计、施工和维护管理能力。

(2)课程设置情况。由于浙江省乃至全国开办设施农业技术专业的学校较少,办学初期将课时定为52.5学时,学分3.0分。教学大纲涵盖了所有土工材料的内容,学生学习负担重。

表1 历年使用的教材

(3)教材分析。建筑材料是土木建筑类各专业(建筑工程、道路桥梁、水利)的一门技术基础课,而且这些专业在高校普及率很高,其教材配套性完善。市面上基本都是这些专业方向的建筑材料教材。

结合其他专业的建筑材料课程讲授,笔者共使用过7个不同出版社、不同专业方向和不同层次的《建筑材料》教材(表1),同时使用过4本《建筑材料》参考用书。这些书的工程专业适用性较强,知识点涵盖较全,且要求较高。同时,对农业设施所用材料提及甚少。

(4)学情分析。教材的面面俱到且毫无关系的知识点,使设施农业技术专业的学生有较大的厌学情绪。同时,该专业的学生自我导向性较强,倾向于栽培方面的能力发展,而忽略工程方面的知识积累和能力培养。

(5)教学团队建设。目前,该课程教学团队共有6位老师,教学经验丰富。

3 课程改革要点

3.1 准确定位,精简课时

根据设施农业技术专业核心能力分析,开设建筑材料课程,是为了满足工程能力方面的培养要求。旨在帮助学生熟悉设施农业常规建筑材料,使学生掌握主要材料的检测方法。为农业设施建设工程相关的课程学习和日后工作打下必备基础。因此,该课程的教学目标设定在培养学生熟悉设施农业常规建筑材料,并根据工程实际正确选材,且能够独立完成主要材料的检测。

故而,课程需主要介绍设施农业常规建筑材料,精简相关性小的知识点,缩短课时。把知识传授和动手能力的培养结合起来,在基础理论“必需”“够用”基础上,②加大实践教学的比重。避免给照本宣科,摈弃书本理论照单全收的惯性。注重专业针对性,着重农业设施建筑材料的介绍,做到深入浅出,使学生易于接受。同时,以与专业结合度较高的材料检测来提升学生的动手能力,激发兴趣,减少抵触心理。

3.2 自编教材

目前使用的7个版本的建筑材料教材,内容与编排大同小异。基本内容包括:材料的基本性质、气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、砂浆、砌筑块材、建筑钢材、高分子合成材料、土工合成材料等,各种材料相对独立、联系较少,且每一种建筑材料的内容庞杂。主要包括原材料、生产过程、组成、结构、构造、性能、应用、检验及储运等各方面的内容,公式推导少,图表、规范多,多以叙述为主。一本通用性高的教材往往存在知识点过于陈旧,新工艺、新材料等的介绍很少,看似面面俱到,实则专业针对性不强的现象。造成老师难讲,学生难学的问题。为此,一本符合定位,专业结合性强,难易适中的教材的编写显得尤为重要。当然,该书也可作为相关领域从业人员的参考用书。

为突出该教材的专业特性,特将书名定为《农业设施建筑材料》。教材内容的编排充分以专业需求为出发点,最终以服务于专业人才工程能力的培养为目标。结合农业设施建筑特点,将所用建筑材料按骨架材料、墙体材料、覆盖材料、防水材料等方面进行编排,去除材料基本特性章节和无关的知识点延伸,将涉及到的知识点随时以注解的形式穿教材,以此满足有进一步深入学习意愿的学生要求。

由于农业设施大规模地使用了玻璃、聚酯板、塑料薄膜等透光材料,这在一般的建筑材料教材里是没有特别介绍的。为此,教材将这些材料并入覆盖材料进行详细介绍,体现农业设施建筑材料的鲜明专业特色。同时,教材将附常用材料的检测方法(表3)及现行有关规程、规范,使学生达到通晓“是什么”和学会“怎么样”的层次,以满足高职培养技术性人才的要求。③

3.3 配套建设

从课程的准确定位出发,增加专业相关知识点,删减无关知识点,并降低知识点难度,精简了课时。要在有限的时间内将课程条理分明,重点突出地讲解完,课程的教学大纲亦需要根据改革思路重新编写。

以新大纲为基础,进一步进行课程的整体教学设计(表2),将学习内容、教学目标、能力培养项目和考核方案明确规定下来。再由单元设计进一步细化教学过程。

同时,学生正确识读和选择材料的能力,需要通过丰富的图片和影像资料来培养。实验室实验和农业(下转第256页)(上接第171页)设施大棚的现场教学是更为直观有效的教学方法,能很好地提升学生的学习兴趣,掌握检测方法,巩固和深入学习的理论知识。

4 总结

在建筑材料这门课程的改革过程中,笔者针对设施农业技术专业的学生实际情况,进行了职业岗位分析和核心能力分析,并结合建筑材料的学科特点,从授课内容、授课方法、考核方法及实验教学设备等方面均进行了不同程度的建设和完善。

建筑材料课程改革以我院设施农业技术作为“水利部示范专业建设项目”为契机,以切合学情实际为出发点,将专业特点很好地融合到建筑材料的课程当中。

项目基金:全国水利示范专业建设项目(设施农业技术)二级子项目(STZ1002B07)

注释

① 姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007.

道路建筑材料知识点范文2

(1)注重与相关专业知识衔接“路基路面工程”课程与“土力学”、“道路材料”、“材料力学”、“弹性力学”等多门土木工程课程相关,应注意与这些课程的有机衔接。例如路面工程中面层、基层的建筑材料,如沥青特性和沥青混合料的配合比设计、水泥和水泥混凝土的类型与构造、石灰和粉煤灰等半刚性基层材料的力学特性,都是路面结构设计的重要影响因素。在“路基路面工程”课程之前开设的“建筑材料”课程的学习中,“路基路面工程”任课老师就与“建筑材料”任课老师沟通,注意相关建筑材料知识的讲授及补充,为学生学习路面工程打下扎实基础。还有如路基稳定性分析和挡土墙设计涉及到的基本分析方法、土压力计算和稳定性验算等都需要用到土力学相关知识,要求学生有扎实的土力学基础。这些都强调土木工程各专业课程的有机衔接,教师应对各相关知识点融会贯通,这也是对任课老师的基本要求。

(2)注重理论与实践教学相结合在理论教学中,在讲透基本概念、基本原理的基础上,结合工程案例介绍如何利用基本概念、基本原理来寻求解决工程中出现问题的方法和途径,使理论知识与实践知识有机结合,例如讲解特殊路基设计的内容,可以结合学校地处塔克拉玛干沙漠北缘的区域特性,根据阿拉尔市区道路盐胀-冻胀破坏特点具体分析南疆硫酸盐渍土工程特性及沙漠公路综合防沙和路基防护加固措施,通过分析实际工程案例和现场观测,学生对于盐渍土和风沙地区路基设计和施工都有较深刻的认识;对于沥青路面设计这一章节,我带领学生参观了阿拉尔-阿克苏公路拓宽改造工程,并邀请现场施工的工程技术人员现场讲解道路的设计思路和施工工艺。该道路的路面设计就是采用沥青混凝土面层,水泥稳定碎石基层和底基层,风积砂垫层。学生通过现场参观获得感性认识,对沥青路面的组成和材料的选用原则掌握的比较快,既提高了学生的学习兴趣,又增强了学生的工程意识,收到了很好的教学效果。此外,根据社会需求,课堂融入建造师考试,尤其是公路和市政方向管理和实务科目的一些重要知识,大大增加了学生的学习主动性,达到一定的教学目的,更突出了本课程工程性和实践性强的特点。

2实践教学的改革

(1)改革课程设计在实践教学环节的安排上,增加了为期一周的路面课程设计训练,设计题目多样化,尽量结合工程实际,要求每位学生的设计参数均不相同,让学生多角度考虑问题,尝试多种解决问题的途径,同时要加强计算机绘图等CAD技术的应用,切实提高学生动手能力。通过训练使学生更加准确地掌握一般路面的设计方法和设计的基本理论,有效地培养了学生的自学能力和工程技术应用能力。

(2)增加实验教学为了能够很好配合课堂教学,增强学生对路基路面的直观认识及其动手能力,结合教学实际开设12学时的试验课程,主要有沥青混合料试样的成型、路面的弯沉、平整度、抗滑性实验,渗水实验及沥青路面使用性能评价等,实验要求学生尽量能亲自操作,并掌握每个实验的基本步骤,能独立完成整个实验并写出完整的实验报告,考核结果按15%记入理论课成绩。通过实验教学,学生掌握了公路检测管理的必备知识,能熟练进行现场检测,提前培训了学生的工作技能,对日后学生的实际工作有着极其重要的作用。

(3)完善现场调查与实习环节为了进一步提高理论联系实际的效果,增设了教学实习环节,在第六学期末,安排了为期五周的施工实习,在第七学期初,安排为期四周的毕业实习。这两个实践环节中,均由学院联系相关的施工单位,推荐学生生产实践,学生可以深入到道路建设的生产第一线,在工地现场结合实习工程实际,进一步深化路基路面工程的相关理论和具体施工方法,同时建立毕业实习信息反馈制度,进行动态管理,有利于提高实习质量,例如土木10届8位参与到玉阿新公路旧路改建项目的学生,与施工技术员同吃住在公路沿线,勤奋好学,深受实习单位的好评。

(4)提高毕业设计质量在毕业设计实践环节中,学生应完成系统的道路工程结构物设计或道路工程施工类设计课题,选题应与教师科研工作相结合,并融入具体工程实例,学生全面系统应用理论知识和设计方法,完成毕业设计;在设计过程中,应建立合理的监控和管理体系,做好开题、中期检查、后期检查、答辩各项工作,保证毕业设计规范有序进行,为学生毕业后踏入社会工作做好充分准备。

3培养学生专业兴趣,提高学习主动性

(1)采取多种教学方式为提高学生的学习兴趣,增强实践应用能力的培养,除了课堂讲授、讨论外,路基路面工程课程还采用新技术讲座、参观实际工程等多种形式增加学生对本专业知识的认识,了解本学科领域科技发展的重要成就和最新发展趋势,扩大学生和老师的视野,培养学生对专业的兴趣。

(2)改革作业方式为了深化课堂理论知识和扩大视野,除了布置各章节课后习题,还可以根据课程的进展情况适当布置课后调研论文,提交相应的调研报告,同时也培养了学生查阅文献、编写学术论文的综合能力。

(3)改革考核方式以往开卷考试学生普遍都死记硬背,囫囵吞枣,试题稍作变动,就不会变通,可将考试形式由闭卷变为开卷。试卷内容多增加一些与实际工程相关的案例分析题,要求学生在理解专业知识的基础上,可以利用辅助资料解决问题,按识记理解运用深层次培养学生分析和解决问题的能力。

4结语

道路建筑材料知识点范文3

良好绪论部分的教学是课程教学的良好开始。在桥梁工程课程绪论部分的课堂教学中,通过优化整合绪论部分的内容,如桥梁的定义与功能、桥梁分类、桥梁跨径发展、桥梁美学与造型、技术创新、灾害与应对措施以及全球交通网络等知识点,让学生对该门课程有个整体的认识,了解桥梁工程的发展现状与发展历史,激发学生学习该门课程的积极性,增强学生将理论知识和工程实践密切联系的能力,提高教学质量,以培养素质高和创新能力强的桥梁工程专业人才。

关键词:

土木工程专业;桥梁工程;课程教学;教学研究

一、桥梁工程课程绪论部分内容的重要性

桥梁工程课程是土木工程专业的一门必修课,其内容主要是各门专业基础课知识在桥梁工程中的综合应用,是一门实践与理论并重的专业技术课[1]。桥梁工程课程实践性很强,教学中应注意激发学生对桥梁工程课程的兴趣,充分调动学生学习的积极性和能动性;此外,课堂教学还应注意与工程背景相结合,以提高教学质量。“绪论”是课程的开始,良好的绪论教学是课程教学的良好开始。在桥梁工程课程绪论部分的教学中,通过优化整合桥梁的定义与功能、分类、跨径发展、桥梁美学与造型、技术创新、灾害与应对措施以及全球交通网络等知识点,可以让学生对该门课程有个整体的认识,了解桥梁工程的发展历史与发展现状,激发学生学习该门课程的积极性。同时,适应土木工程专业培养方案的需要,结合桥梁工程自身特点,在课堂讲授中整合与优化绪论的讲解内容,改善教学手段,对提高课程教学质量是十分重要和必要的。

二、桥梁工程课程绪论部分内容的整合优化

(一)桥梁的定义与功能

按百科全书的定义,桥梁是跨越障碍(河流、峡谷、道路等)的结构工程物。桥梁在学科分类上,属于土木工程专业的一个分支,是道路工程的关键部位与核心工程;在环境美学上,桥梁往往又是当地的标志性建筑物。相对于隧道,桥梁固定于地表各处,形体庞大,构造各异,承受交通荷载及自然环境的影响。桥梁的本质特征为用自身的跨越能力实现连接,跨越行为是桥梁结构的本质。在课堂教学中,可以结合学校周围或本地的桥梁来讲述桥梁的作用与重要性。

(二)桥梁的分类

桥梁的分类很多,按桥梁用途来划分,有公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、人行桥、农桥、运水桥(渡槽)以及其他专用桥梁(如用作通过管路、电缆等的桥),当然主要的是公路桥与铁路桥。随着轨道交通的发展,公路铁路两用桥也日益增多。按跨径大小分类,依据中国《公路工程技术标准》(JTGB01-2003),桥梁可以分为特大桥、大桥、中桥与小桥。多孔跨径总长L>1000m,单孔跨径Lk>150m,属于特大桥;多孔跨径总长100m≤L≤1000m,单孔跨径Lk>150m,属于大桥;多孔跨径总长30m(40m)<L<100m,单孔跨径20m≤Lk<40m,属于中桥;多孔跨径总长8m<L<30m(40m),单孔跨径5m≤Lk<20m,属于小桥;单孔跨径Lk<5m,则属于涵洞。按主要承重结构所用的材料来划分,桥梁分为木桥(属于临时桥梁)、圬工桥、钢筋混凝土桥、组合梁桥、钢桥等。按跨越障碍的性质分,有跨河桥、跨线桥(立交桥)和高架桥。按施工方法分,有整体施工桥梁(上部结构一次浇筑而成)、节段施工桥梁(上部结构分节段组拼而成)。按行车道的位置划分,有上承式———视野开阔,但建筑高度相对较大;下承式———建筑高度小,视野较差;中承式———兼有前两者的优缺点。按跨越方式(是否固定)分,有固定桥、活动桥(又称开启桥或开合桥,分平转、立转或升降)、浮桥、漫水桥。由于桥梁分类众多,课堂讲授时应突出重点,根据学生的专业特点,抓住主要的分类方式,如按结构体系、建筑材料、用途等进行分类的方式应作重点讲解;而把按行车道的位置划分桥梁的内容放到拱桥章节去讲授,因为拱桥的主要分类方式是按行车道的位置来分类的。在后续讲授斜拉桥或悬索桥内容时,也会涉及到按材料进行桥梁分类的知识点。同时,授课时还应注意各个分类之间的组合,如大跨度预应力混凝土连续刚构等。

(三)桥梁的跨径发展

近年来,中国的桥梁建设发展迅速,桥梁跨径不断增加,许多桥梁建设达到世界水平,取得了举世瞩目的成就。已建成的著名桥梁有:主跨1088m的苏通长江大桥(钢箱梁斜拉桥),2012年前是世界第一跨度斜拉桥;主跨1650m的舟山西堠门悬索桥(世界第二跨度悬索桥);主跨550m的上海卢浦大桥(钢箱拱桥);主跨552m的重庆朝天门长江大桥(钢桁拱桥)。这些著名桥梁代表着中国桥梁建设的水平,受到世界桥梁界的高度赞誉。课堂讲授时,应该对不同桥型展开讲授,并注意内容的侧重点,抓住几种有代表性的桥型进行讲述,力求简单明了,与生活贴近。如,钢悬臂桁架梁桥的主跨在19世纪初超过500m,而后极少修建,该类桥梁中国也较少见,课堂讲授时一般仅简单提及。钢连续桁架梁桥19世纪50年代至今,单孔跨度控制在200m~300m之间,向更大跨度发展的可能性较小,课堂教学时,可以结合武汉长江大桥与南京长江大桥来讲授。中国混凝土拱桥,即万县长江大桥,则在1997年达到了420m,超过了克罗地亚主跨390m的KRK-1号桥。钢拱桥在20世纪30年代就超过500m,发展相对平稳。进入21世纪后,在中国出现了2座主跨500米以上的钢拱桥,即主跨550m的卢浦大桥与主跨552m的朝天门长江大桥。钢斜拉桥从1950年主跨约200m到今天主跨超过1000m,钢悬索桥主跨从1930年主跨约1000m到今天约2000m,发展都很迅速。课堂讲授时,应重点突出中国桥梁在跨径上的突破,并配以相应的桥梁图片,增强教学效果,激发学生的学习兴趣,以达到事半功倍的效果。

(四)桥梁的美学与造型

相对隧道而言,桥梁的直观性强,造型优美,视觉效果较好,往往给人以较强的震撼力;相对道路而言,桥梁是交通的关键部位,更能引起人们的关注。对桥梁的美学与造型应给予重点关注,讲授桥梁的跨径发展时,也需要借助图片或动画予以讲解。桥梁是土木工程皇冠上的明珠[2-3]。桥梁结构的形式与造型多种多样,为桥梁工程师们的设计提供了无限的空间,也最能体现桥梁工程师们对桥梁结构的理解和热爱[2]。在课堂教学中引入美学思想,可以激发学生学习该课程的兴趣和求知欲望,引导学生更好地理解与认识桥梁,提高学生的审美情趣,达到更好的教学效果。

(五)桥梁的技术创新与发展动力

桥梁的发展史其实就是一部技术创新史。最早的桥梁可能源自雷击而倾于河上的树木。拱是曲线中最优美的线型,中国文字“桥”即是“木”与“拱”象形复合而成的。因此,绪论部分的课堂教学应重视这一内容的讲解。赵州桥又名安济桥,建于公元610年,是位于中国河北的一座著名石拱桥,也是目前世界上最古老的保存得最完好的大跨度单孔敞肩坦弧石拱桥。赵州桥圆弧拱的跨度大,通航净空大。这种跨度大、扁平率低的单孔1/4圆拱桥梁结构,是桥梁史上的一个奇迹。赵州桥被誉为“国际土木工程里程碑建筑”。桥梁结构设计分析理论、电子计算机技术、建筑材料、施工工艺、行业竞争等因素的发展和进步,是推动桥梁工程发展的内在动力[4]。经济发展、社会需求和技术创新,为桥梁工程提供了所需要的设计计算理论、计算手段、建筑材料、机械装备、施工技术等,对桥梁工程的发展有着直接的支撑作用。英国工业革命后,世界钢铁产量快速增长,以钢材为主要承重材料的工程结构得到较大的发展,钢桥开始大量出现。20世纪30年代经济大萧条后,美国为了经济的恢复和持续增长,修建了大量高速公路,钢拱桥和钢悬索桥由此得到了较快的发展。二战后,由于钢材短缺,混凝土桥梁大量出现,斜拉桥、正交异性钢桥面板、混凝土塔、挂篮悬浇、预应力技术、连续刚构、钢砼组合结构等新的结构和技术应运而生,并出现了许多先进的施工技术,如悬臂拼装、顶推、移动模架、大型浮吊整体吊装架设等[4]。日本经济的发展,推动了高速铁路的发展,相继建成了多座世界级的大跨度斜拉桥和悬索桥。20世纪80年代以来,中国改革开放,经济的腾飞促使公路铁路迅猛发展,桥梁建设成就辉煌,建成了大量连续刚构拱桥、大跨斜拉桥、大跨度悬索桥等世界级的大跨度桥梁。

(六)桥梁灾害事件的发生与应对措施

尽管桥梁建设取得了瞩目的成就,但是不时出现的桥梁事故与灾害仍无法回避[5]。古今中外发生的桥梁灾害事故很多,2007年8月,美国《时代周刊》杂志评选了百年世界十大最恶劣塌桥事故。每次事故都是一个血的教训,重要的是应思考导致桥梁事故发生的原因。1940年11月7日,在风中振颤的塔库马大桥在八级大风荷载的动力作用下,经过剧烈扭曲震荡后,吊索崩断,桥面结构解体损毁,半跨坠落水中,桥梁最终倒塌。当年人们未能全面认识悬索桥受力体系,也没有足够重视空气动力对桥梁的影响。塔库马大桥的倒塌促使桥梁风工程学的诞生,推动了桥梁工程的发展,至今仍有警示意义。魁北克大桥在施工中先后出现2次工程垮塌事故(见图2)。这座桥主跨度为549米,是当时全世界最长的悬臂桥。1907年8月,大桥杆件失稳引起全桥倒塌,19000吨钢材落入水中,造成75人死亡。1916年9月,中间跨度最长的一段桥身在被举起过程中掉落水中,11名工人被夺去了生命。垮塌的原因之一是南锚跨靠近主墩的下弦杆的压屈导致大桥在施工过程中倒塌。稳定问题是力学中的一个重要分支,桥梁失稳事故促进了桥梁稳定理论的发展,桥梁技术的发展使桥梁稳定问题更显重要。1970年,位于澳大利亚墨尔本的一座钢箱梁桥(密尔福德天堂桥)倒塌。钢箱梁桥本来已有很长的历史了,由于二战后钢结构焊接与安装技术的发展,钢箱梁桥跨度做得越来越大,箱壁尺寸越来越薄。最终由于钢箱梁板件的焊接残余应力、几何缺陷发生失稳,导致该桥倒塌。工程师从该桥的垮塌中认识到薄壁箱梁的剪力滞后效应,由此推动了薄壁构件设计理论的发展。湖南凤凰桥在拆除桥上的脚手架时发生垮塌,事故造成64人遇难。2008年汶川大地震,2010年青海玉树大地震,均造成道路、桥梁损毁严重。位于震中的汶川县附近道路基础设施受到严重破坏,其中桥梁震害最为典型和严重。因此,在课堂教学中,应适时引入桥梁灾害事故的介绍,并适当进行评述,既完成了教学内容的讲授,也活跃了课堂气氛,还拓展了学生的工程视野,能收到较好的教学效果。此外,这些桥梁灾害事故案例,与后面章节教学的内容是相关的,在绪论部分引入这些章节,为后面章节的教学提前作好铺垫。

(七)全球交通网络

加拿大人类学家费利克斯—菲兰德将美国国家海洋与大气管理局、国家地理空间情报局等机构的人类出行数据与地球夜景照片进行叠加,形成了地球上错综复杂的交通网络。从中可以看出,空中交通与海路交通已相对完善,但是陆路交通还较匮乏,尤其是洲际公路中跨越海峡的桥梁建设较薄弱。由于全球化与世界经济的发展,跨海工程也不再是可望而不可及的宏伟蓝图,21世纪或将迎来世界范围内更大规模的桥梁建设[6-8]。著名海峡通道方案有白令海峡工程、直布罗陀海峡工程、墨西拿海峡工程、厄勒海峡工程、马六甲海峡工程、大带海峡工程、博斯普鲁斯海峡工程等。中国交通运输部已制定了“五纵七横”国道主干线规划,其中“二纵二横”已基本连通。全部工程要求2020年前完成五个跨海工程,自北向南依次跨越渤海海峡、长江口、杭州湾、伶仃洋、琼州海峡。其中,渤海海峡与琼州海峡跨海工程尚在规划中,长江口与杭州湾跨海工程已经建成通车,伶仃洋(粤港澳)跨海工程正在建设中。通过这部分知识点的讲授,帮助学生认识到作为土木工程的桥梁工程建设是一项大有可为的事业,有很大的发展空间,学生们毕业后能够施展自己的才能。由此使学生感到学习桥梁工程不再是一门枯燥的事情,而是跟自己的事业发展和自身的生活密切相关,学习桥梁工程课程还能与世界相联系,从而激发学生课程学习的热情与积极性。

三、结语

良好的绪论教学是桥梁工程课程教学良好的开始。在桥梁工程课程教学中,应结合土木工程专业培养方案要求和桥梁工程课程的自身特点,优化整合绪论部分的内容,改善教学方法,活跃课堂教学气氛,激发学生学习知识的兴趣,提高教学效果,培养素质高、实践能力强的桥梁工程专业人才。

作者:曾勇 谭红梅 吴国雄 董莉莉 单位:重庆交通大学土木工程学院 重庆建筑工程职业学院 重庆交通大学建筑与城市规划学院

参考文献:

[1]周水兴.桥梁工程[M].2版.重庆:重庆大学出版社,2011.

[2]陈艾荣,盛勇,钱峰.桥梁造型[M].北京:人民交通出版社,2004.

[3]曾勇,谭红梅.桥梁工程教学中若干能力培养的探索[J].高等建筑教育,2014,23(2):66-69.

[4]李亚东.桥梁工程概论[M].北京:人民交通出版社,2008.[5]阮欣,陈艾荣,石雪飞.桥梁工程风险评估[M].北京:人民交通出版社,2008.

[6]万明坤,等.桥梁漫笔[M].北京:人民交通出版社,1997.

道路建筑材料知识点范文4

关键词:工程造价专业 项目引导 工作过程

随着我国改革开放的深入,基础设施建设投资持续增加,建筑行业必将在较长的一段时间内依然是国家的支柱产业,工程造价人员的总体需求量还会有一个较大的增长趋势。但由于经济的转型和升级,建筑业对工程造价人员的要求越来越高。不再是简单的预算,而是要求工程造价贯穿整个工程项目建设中,从项目的可行性研究一直到施工结束的全过程工程造价管理。如何让高职学生具备更强的适应能力和职业素质,更好地满足用人单位的需求,满足现代建筑业的需要,拉近学校教育和企业需求之间的差距,是每一个高职教师需要考虑和深思的问题。

1 “项目引导式――工作过程”教学改革的背景

江西工程职业学院工程造价专业创办于2006年,迄今为止为社会输送工程造价专门人才1000余名,在对毕业生进行跟踪调查及用人单位反馈信息的基础之上,结合教学中出现的问题,发现毕业生普遍存在很多急待解决的问题,归纳起来有以下几点。

1.1 学生对专业知识的融汇能力较差。专业课程由不同的教师来任教,教师之间的教学交流不够,致使课程之间的横向联系缺失,造成教学过程中,各门功课相对独立,知识点分散,课程之间的连贯性不足。而实际工作非常注重专业知识的融合,一项工作常常需要好几门课程作为支撑,学生这方面的能力往往很差。

1.2 造价工作的程序不清楚。从江西广播电视大学调查的十个用人单位反馈信息中,毕业生进入工作角色的能力和速度不能让用人单位满意,并且对工作岗位需要完成的工作任务知之甚少。需要用人单位花大量的时间进行再培养。

1.3 对全过程工程造价认识不足。很多学生认为工程造价等同于工程预算,在学习的时候,往往只重视工程预算方面的能力提升,而忽视工程估算、设计概算、招投标价款、工程造价管理等专业知识的学习。导致在工作中不能将各阶段工程造价连贯起来考虑问题,偏科情况较为严重,最后导致事倍功半的工作效果。

1.4 工程计价不准确。学生工程算量的学习热情,明显高于工程计价。定额条款和清单计价的专业知识相对比较枯燥,工程计价的灵活性较大,要求学生对建筑构造、工程做法、施工工艺、合同条款等专业知识有一定的了解。在实际工作中,对工程计价的套用方法极其不准确,甚至不知道应该套用何种子目。

针对这些问题,该校工程造价专业教学团队,以该校教学信息化改革和专业综合改革试点为契机,进行大量的社会调研,并借鉴国内外先进的职业教育理念为基础,结合用人单位的实际需求,提出并探索“项目驱动――工作过程”的教学模式。希望探索出一条职业教育的新模式、新道路。

2 “项目引导式――工作过程”教学模式的内涵

2.1 项目引导式:即工程造价专业课程遵循“项目引领、能力递进”的原则,选用典型工程项目作为教学重点,将理论知识融入项目中,让学生在项目引导下完成专业知识的学习。

2.2 工作过程:每个项目按照实际工作过程安排组织教学,将工作引入课堂,利用该校工程造价专业实训室,将教和学的过程落实到真实的工作过程上,让学生在工作过程中以“职业人”直接参与进来,提高职业能力,掌握最新专业知识、工作技能和技巧。

3 “项目引导式――工作过程”教学改革思路

3.1 教学模式改革总目标。以“信息技术为支撑,构建“双融”职业教育”为特色,以“项目引导式――工作过程”教学模式为核心,以工程造价项目化为前导,以市场需求为导向,以技能训练为重点,以全过程工程造价工作控制为目标,依托各造价单位,施工单位、工程咨询单位及该校建筑专业实训中心,按照“推进个性化特色教育,着力培养学生的创新能力”的建设思路,建设成江西省具有鲜明特色的一流专业,成为工程造价人才培养的摇篮。

3.2 教学改革思路。以校企合作教育、工作过程培养模式为根本,以“四结合”为具体实施步骤,建立了一个以“零距离上岗”为教育目标、教学与工作过程“零距离”为接口、校企合作教育、“基于项目引导式――工作过程”的人才培养模式,为专业教学改革指导思路,全面深化改革工程造价专业。

在四结合的基础上围绕“4+4+6”项目驱动,整体考虑学生的岗位需求和职业发展规划,制定改革思路,即“四大工程造价”、“四个基本工作过程”、“6个相关工作岗位”重新组织教学。

注重理论与实践教学相融合,在教学计划安排中,以 “理论与实践教学――校内真实实训――工学交替结合与岗位技能强化训练――顶岗实习”为主线,在课程内容的编排上按照“理论教学为项目服务”、“工作过程为主”的思路,将实践教学前置,理论教学后置。重点推进以“四大基本技能”(以四个基本预算能力培养中心)、“四个工作过程”(以四个基本工作过程为实践基础)和 “三级实训”(单项、综合、岗位)为核心的实践教学模式。

3.3 实践性教学改革思路。实践性教学环节,是本次改革的核心环节。改变教学和实践脱离的情况,务必要实现“零距离上岗”、“教学与工作过程零距离”为接口、借助校企合作,完成“项目驱动――基于工作过程”的人才培养模式。借鉴兄弟院校的经验,结合该校实际,遵循行业对造价人才知识结构的需求,合理科学地安排教学实践性环节,具体思路如下:

①大一上学期完成构造与识图、建筑材料等工程造价基础知识的学习。依托该系即将建设完成的国家级实训基地,使学生对建筑工程有一个较好的认识。本阶段的重点在于识读建筑施工图、结构施工图、认识建筑材料及特性、掌握建筑工程的构造要求,为以后的学习打下基础。

②大一下学期及大二上学期,引入工程项目,以项目引导为基础,以工作过程为手段,将知识以工作的形式传递给学生。从土建工程预算为第一个工程项目,依次完成安装工程预算、装饰工程预算、市政园林工程预算,每个工程项目预算都必须经历工程识图、工程算量、工程套价三阶段实践教学环节。学生以小组为单位,配合完成四大工程预算。在此阶段对上学期专业知识进行加深,上学期的专业知识在此时得到应用。同时开设建筑工程定额与预算、安装工程识图与概预算、装饰工程概预算、市政园林工程预算、建筑施工技术等相关课程,旨在完成四个单项工程预算项目的工作过程。

③大二下学期,建立在工程预算的基础之上,重点进行工程招投标方面及计算机进行工程造价方面的实践教学,将一年以来的预算成果,在这个学期进行总结,对专业知识进行再认识和提高。发现问题,找出不足,提升专业水平。同时应开设计算机在工程造价中的应用、工程招投标、建筑法规、建筑工程清单编制、工程经济学等课程。旨在完成工程造价软件的应用,清单的编制、清单报价、招投标文件的编制以及招标控制价的编制等四个项目的工作过程。

④大三上学期,本学期的教学基本在实训室进行,拓展与工程造价相关的动手能力,如工程投资分析、工程估算的编制、设计概算的编制,并且通过情景模拟教学和角色扮演等多种教学手段,完成工程价款的支付、工程决算书的编制以及工程审计等相关知识的学习。通过角色扮演等多种教学手段完成工程审计等相关知识的学习。同时,应开设工程造价管理、工程项目管理、资料编制、建筑企业会计等专业课程,最终完成一个工程项目的全过程造价控制的工作过程。

⑤上述各教学环节,必须由院项目负责人和行业专家共同制定工程项目,并亲自指导,也可通过信息化技术,行业专家以双向视频的形式进行实践性指导教学,让学生在每个阶段都能看到工程人员实际的工作过程。

4 体会和反思

4.1 “项目引导式――工作过程”教学模式改革,必须紧紧围绕工程项目和工程造价过程的实际工作为重点,努力将教和学的过程落实到真实的项目和工作过程上,让学生带着任务去学习,学习的方向感明确,工作过程的融入,让学生直接的在工作中去吸取专业知识,学生可以在明确方向的前提下,主动学习专业知识,提高动手能力。

4.2 “项目引导式――工作过程”教学模式不同于纯理论教学,也不同于一般的实践课程,它是一个培养完成工程造价工作和解决工程造价工作中遇到各种问题能力的教学模式。意味着教学模式的制定者必须对行业现状进行长期的调研,并对行业的发展有敏锐的洞察力。这样,人才培养方案的制定才能有超前意识。同时,也对教师有了更高的要求,要求教师不仅是一名优秀的知识传播者,还应该是一名优秀的工程造价人员。

4.3 “项目引导式――工作过程”教学模式对实训基地的要求更高,只有在设备齐全、功能先进的校内仿真实训室实施教学,才能使这种教学模式发挥更大的作用,学生才能真正体会到真实的工作环境,所以校企共建实训室是一个很好的选择。

4.4 “项目引导式――工作过程”教学模式注重的是工作过程,是将零散的知识点,在工作中整合,教材的适用性非常关键。高校应根据自身教学的特点及培养目标,和企业人员合作完成自编教材,打破现有教材的局限性。

5 总结

“项目引导式――工作过程”教学模式是对现有学科体系教学模式的完全颠覆,此教学模式的优点在于培养学生的职业适应力和职业竞争力,符合工程造价行业和企业对技能型人才的要求。这个教学模式培养人才的后劲稍显不足,不如学科体系教学模式的教学严谨性好,学生对专业知识的广泛度不够。如何在两者之间找到平衡点,将是值得广大教育工作者去研究和深思的问题。

参考文献:

[1]颜红艳.工程造价专业人才培养体系研究[J].长沙铁道学院学报,2014,2:212-214.

[2]肖毓珍.浅析高职高专工程造价专业人才培养目标[J].职业教育[J].2013(11).

[3]向群.基于多维立体化教学思路的工程造价课程教学改革探索[J].大学教育,2014年1月.

道路建筑材料知识点范文5

[关键词]CDIO;路基路面;教学;改革

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1671-5918(2016)02-0101-03

一、引言

CDIO是2001年由美国麻省理工学院与瑞典的林克平大学、查尔姆斯技术大学以及皇家技术学院等3所高等院校共同开发的新型的现代工程教育模式和实施体系。CDIO是“构思”(conceive)、“设计”(Design)、“实施”(Implement)及“运行”(Operate)四个英语单词的缩写,是“做中学”和“基于项目的教育和学习”(简称PBL)的具体概括与抽象描述。CDIO教育理念是以产品全生命周期为载体,建立集成的课程体系,让学生以主动、实践的方式学习工程理论知识,积累工程实践经验,提升工程技能。在本科高校和高等职业技术院校,经过学者多年的理论研究与实践探索,逐步形成了诸多典型的工程教育的案例,有力推动了工程教育人才培养改革。然而,在运用CDIO的实践中,高校更聚焦的是宏观层面的人才培养路径、专业建设、课程体系等,对CDIO模式如何适应具体某一门课程尚缺乏系统研究。为此,借鉴CDIO基本原理,建立以“学生为主体、教师为引导、项目为载体、工程技能培养为目标”的培养体系,并以路基路面课程改革为例,阐述在高职院校教学过程中,如何合理有效地在微观视角实践CDIO教育理念。

二、路基路面课程目标

根据学院道桥专业培养方案,《路基路面工程》课程是开设在大学二年级,这个阶段的学生已经学习了与专业相关的课程有:建筑材料、工程力学、工程测量和道路勘测设计,而在此课程之后的后续课程有:公路施工技术、工程项目管理、工程概预算以及开展毕业设计综合实践,因此,《路基路面工程》起着承上启下的作用。为了更好地适应社会对技能型人才的需求,借鉴国内示范性高职院校道桥专业教学经验,在课程教学过程中,紧密结合实际工程,以培养专业技能和职业素养为教学目的,依据CDIO能力大纲中对学生能力的描述与要求,主要针对学生技术知识和推理能力、个人职业技能和职业道德、人际交往技能的培养,运用情境案例分析,具体从基础科学知识、核心工程基础知识、工程推理和解决问题能力、实验中探索知识、系统思维、个人技能和态度、职业技能和道德、团队精神、交流、外部和社会环境、构思与工程系统、设计实施等方面,并结合实际工程问题引出知识点,分析、探讨、归纳项目特征,且尝试解决问题。

路基路面工程课程建设目标从三方面考虑,首先让学生了解路基路面工程方面的基本概念,熟悉相应结构层的性能、作用和结构特点,明确路基与路面结构层的施工工艺知识。其次是掌握路基工程土的分类及性质、路基修筑方法、压实方法及质量检验评定标准;通过典型路基路面工程设计实践环节,让学生建立路基施工及路面设计的理论体系,根据施工特点明确路基排水设施的构成,边坡防护及加固设施的确定,路面类型的选取,以解决问题的形式完成对路基施工方案的编写,完成路面各结构层厚度、材料的确定,为后续课程学习奠定基础。最后通过课程学习,了解工程师应具备的基本工程素养,体验处理实际工程的过程,开展团队协作。

二、路基路面课程内容

路基路面工程主要有认识、理论、实践和考核四个部分。在理论教学部分主要包括路基工程和路面工程,而路基工程中又涉及排水设施、边坡稳定验算及防护设施、挡土墙设置等内容,路面工程中主要涉及沥青路面和水泥混凝土路面的计算。由于课程内容庞杂,涉及的知识面广,受课时量不足、教学设施不够完善等因素制约,应完善课程结构体系,在路基部分,以与路基稳定紧密关联的排水、边坡加固及防护、地基处理为教学重点,在路面部分,以现在工程中最常用的沥青路面为重点,侧重路面结构层设计理论与方法。

(一)认识环节

认识环节主要内容形式有讲座和参观。具体的目标要求是对专业的现状、道路发展、关键技术变化、施工工艺进行客观认识,了解社会及用人单位对人才的需求与标准,引导学生对未来职业的思考和人生规划,激发对工程的兴趣与学习动力。

在认识环节中,邀请相关专家、学者、一线工程师开展道路工程科学与技术的重要成就和最新发展趋势、工程技术规范等方面的专题讲座,拓展学生视野,加深对课程内容的理解。同时参观试验室和施工现场,形成直接经验的积累,激发学习兴趣。

(二)理论环节

在整个教学全过程中体现学生积极思考与解决工程问题的教学理念,理论环节主要内容形式有案例分析、项目任务和讨论。具体目标要求是通过多种授课方式使学生了解课程相关的基本概念、原理;理解路基稳定性的影响因素和加固防护措施;以及与路基路面相关的交通分析、材料参数选取与路面结构设计方法。

(三)实践环节

实践环节主要内容形式有课程设计、调查和展示汇报。具体目标要求是学生直接参与道路的构思、设计和实施。分析采取适宜的材料,确定道路各结构层的厚度。通过对沥青混凝土路面的课程设计,在理解道路设计步骤的基础上,对设计方案进行经济技术比较。

在实践过程中工程实践情景和内容的筛选特别重要,经过多次研讨,在路基路面设计实践环节中选取现在工程中最常用的沥青路面作为典型的工程,分别让学生自己负责收集材料、拟定设计方案等,教师可以提供适当指导,以使前修课程所学知识传递到课程设计环节。

(四)考核环节

考核环节主要内容形式有总结和答辩。具体目标要求是在学习活动过程中及时交流,反馈工作评价。通过思考所完成工作,总结工作成果及工作方法,从技术描述以及团队工作方式与组织分工等方面总结交流,锻炼学生表达、交流总结能力。

通过一周的实践活动,学生分组完成沥青混凝土路面设计,内容主要包括道路交通量的调查、路面结构层次的确定、设计方案选取及比较、各成员的任务分工和贡献率、总结等。同时根据课程设计报告制作相应的PPT演示课件,进行口头汇报。而考核环节,利用学生完成任务为载体,对其运用专业知识技能、创新能力、团队协作能力等进行考查。

三、路基路面课程教学方法

根据CDIO教育模式要求,《路基路面工程》课程教学过程中将CDIO中构思、设计、实现、运作理念有机融入于教学的各个阶段。在授课过程中,师生将课堂环境演化为知识交换空间,教师合理组织课程教学内容,凸显课程知识点的重点、难点,灵活采用课堂引导、答疑解惑及研讨等方式共享学习成果。例如就某水泥混凝土路面破坏问题让学生展开讨论,以“问题――原因――措施”的基本思路引导学生去思考,调节课堂气氛,提高学生课堂学习的参与性,为推动学生主动养成一体化的学习习惯创造有利条件。其次,采用案例教学,利用沥青路面和水泥混凝土路面施工典型工程案例及多媒体网络资源,力图向学生提供直观形象的工程图片及动态的施工作业过程,在增加课堂教学信息容量的同时,实现课堂教学与实际工程项目的有机结合。第三,在系统把握和教授课程基本概念的基础上,不仅要强调学生实践动手能力的培养,而且结合专业工程标准、行业规范和一线施工单位要求规范学生行为,充分发挥学生独立能力和团队协作精神,着力培养学生分析和解决具体工程的思维。

四、路基路面课程考核

合理的课程考核是有效开展教学活动的保证。结合一线施工企业和CDIO工程教育模式与技能型人才培养目标的契合度,为了有效的对学生学习投入及获得成绩进行鉴别,根据课程设置目标优化传统考核模式,采用过程管理及结果考核相耦合的方式,从出勤、课堂参与程度(汇报)、平时项目作业和期末考试成绩等进行综合考评。特别是在过程考评阶段通过对实践过程中设计作业完成情况、同一小组中各成员之间互评及平时成绩等维度进行全面评价,突出团队整体的作用。而在课程考试时,参照公路和市政方向建造师考试的要求,引入考试相关科目的重要内容,突出课程工程性和实践性强的特点。实践表明,采用这种考核形式,强化了学生全员参与的意识,有利于学生在学习过程中学习态度、职业素养、人际团队能力与工程系统能力的培养。

五、结论

路基路面工程课程以CDIO工程教育理念为理论指导,实行项目驱动法教学。通过2年的时间对课程目标、教学内容和教学方法等方面进行了有益探索,把考核融入教学全过程,架设教与学良性循环路径。通过对学生与施工企业调查访谈表明,将CDIO教学模式应用到路基路面课程教学过程中,使知识传播与工程能力培养融合在课程实施过程中,取得了良好的实践效果。

(一)提升了学生主动学习的积极性,构建了学生开放式的知识体系。项目从到逐步实施,学生依据项目的目标要求查询各种文献资料,使学生从中体会到学习的源动力,扭转了被动学习的局面,确立了以学生为中心的主导地位。其次在项目多层次目标的驱动下,促使学生务实的将零散的知识点逐级梯度推进,汇总成系统的知识结构。同时,不仅仅把视野只聚焦于某个知识点,而是逐步向多门课程甚至整个专业扩散,并能融会贯通。

道路建筑材料知识点范文6

【关键词】卓越工程师 水工钢筋混凝土结构课程 教学改革

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889(2015)06C-0071-03

教育部“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,是高等工程教育改革的里程碑。其宗旨是要培养、造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的、高质量的各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。通过实施“卓越计划”,主要强化培养学生的工程意识、工程素质和工程创新理念,提升学生的工程实践能力、创新能力,培养一大批卓越的后备工程师。

广西大学的水利水电工程专业是国家特色专业,经80多年建设,已形成了“本―硕―博”的人才培养体系,在以宽口径、厚基础为培养目标以及“面向广西与东盟的水利水电工程专业人才培养模式创新试验区”的专业改革中,不仅积累了丰富的教学改革经验,与时俱进提升了教学质量,而且逐渐形成了显著的办学特色。为适应“卓越计划”新举措下的人才培养模式,以及继续强化专业基础、拓宽专业口径的培养目标的需要,对水利水电工程专业课程教学进行相应改革势在必行。本文在分析传统的水工钢筋混凝土结构课程教学存在不足的基础上,基于强化学生工程能力和创新能力培养的目的,分别从该课程的教学内容组织、教学方式应用两个方面对水工钢筋混凝土结构课程的教学改革进行探索。

一、传统课程教学存在的不足

水工钢筋混凝土结构属于专业基础课,由三部分的内容构成:一是理论性较强的“基本构件”部分,二是实践性极强的“结构设计部分”,三是水工钢筋混凝土结构设计计算中的若干特殊问题。因此,该课程是水利水电工程专业的最重要的专业基础课之一,是综合理论与试验来指导工程实践的课程,广泛应用于水工结构、港工结构以及房屋建筑结构的工程领域中,具有很强的理论性和实践性。课程的教学效果将直接关系到学生工程素质、工程技能和创新能力的培养水平,课程是“卓越计划”培养模式下的核心课程。

水工钢筋混凝土结构课程传统的教学方式注重传授系统的理论知识,有助于学生在短期内形成混凝土结构的知识架构与体系等,但由于传统的教学方式通常是以教师为主体,学生是被动地接受知识,甚至不乏“满堂灌”的情形,已不符合“卓越计划”的人才培养理念及要求。归纳起来,不足主要有:

第一,不利于充分挖掘或培育学生的创新能力。在培养目标上,重视传授知识,但对发展分析问题和解决问题能力的力度不足,且一般均设置统一的人才培养标杆,按单一模式培养学生,培养理念相对保守、封闭,不利于创新思维和创新能力的培养,已不能满足学生发展的需要和“卓越计划”的培养目标的要求。

第二,教学内容与工程实际的联系不够紧密。传统教学在教学内容组织上,教材基本上是学生唯一的学习内容,是学生知识的主要来源,如果教材结合工程实际或引进案例的程度不足,将会对“卓越计划”下的人才培养目标和要求产生不利影响。同时,水工钢筋混凝土结构是一门理论性和实践性较强的课程,教学内容纷繁复杂,跨度广、难度高,同时还涉及许多结构规范或规程,在“卓越计划”人才培养模式下,紧密与工程实际的联系力度、优化教学内容的组织势在必行。

第三,不能充分发挥学生的自主学习能力。在教学方法上,传统教学以“传递―接受”为渠道,强调的是教师怎样去“教”,不重视学生如何去“学”,往往以单一化的课堂教学为中心,课堂外教学不足,学生对知识的掌握主要以死记硬背为主,不利于学生探究基本原理的能力及灵活掌控公式运用能力的培养,不利于发挥学生的自主学习能力,调动学生学习的积极性。

二、教学改革探索

(一)课程教学内容的改革。水工钢筋混凝土结构含主讲教学学时70学时,课程设计1.5周,相对于教学内容,学时相对偏少。在对课程教学内容进行优化组织时,需综合“卓越计划”的要求以及该实际课时条件进行教学内容的调整改革。

1.强化基本原理内容,优化与相关课程知识的联系。构成水工钢筋混凝土结构课程的三部分内容中,基本构件部分包括钢筋混凝土结构材料性能、设计计算原理,以及拉、压、弯、剪、扭五大类基本构件和复合受力构件的受力机理、破坏形态、承载力计算和构造要求等内容,是本课程的基础内容,是学生学习后续的结构设计内容的基础和前提,也是夯实基础、拓宽专业口径的主要切入点之一,具有经验性和理论性强的特点。学生只有理解和把握了该内容的基本概念和基本原理,才能从源头上掌握钢筋混凝土结构的基本理论体系,从而为今后的工程灵活应用及工程创新打下坚实基础。因此,对课程教学内容的组织和优化,应确立基本概念和基本原理的核心地位,根据该部分知识的特点建立其理论主干线,并围绕主干线有序、有条理组织知识点,达到强化基本原理的目的。

同时,这些内容与概率统计理论、建筑材料、理论力学和材料力学等课程联系十分紧密,是以这些课程的知识为基础的。例如,设计计算原理讲授的极限状态设计法,其基于可靠度的设计表达式、荷载和材料强度的取值等,均以概率统计理论为基础;钢筋混凝土结构的钢筋(或型钢)、混凝土的力学性能与建筑材料课程的知识联系紧密;基本构件的受力分析、计算简图和平衡方程的建立则是理论力学、材料力学的基本原理的具体应用。因此,在本课程的教学计划中,在强化基本构件理论内容的同时,还需注重并合理组织与其他相关课程知识点的联系,并结合教学方法上的配套改革,综合实施教学内容的优化。

当然,由于教学学时的限制,在引进相关课程知识点的教学内容的组织上,必须注重引进或联系的方式。行之有效的方式,如将联系的知识点合理穿插于本课程的相关内容的教学中,即课堂插花方式,以及课前安排学生预习相关课程知识点、布置预习主题等,即课外延伸方式,这样不仅可以解决教学学时紧的问题,而且有利于发挥学生学习的积极性和主动性,提高学生的自主学习能力。

2.强化专业实践教学环节。为强化学生工程素质、工程技能和工程创新能力的培养,使学生能够在踏上工作岗位后很快进入角色,首先必须强化实践教学环节。作为富于实践性的专业基础课程,在水工钢筋混凝土结构教学内容中强化专业职业实践教学环节成为必然。这些专业职业实践教学环节,宜包括校内实践教学和校外企业工程实践环节两大部分。校内实践教学又可分为混凝土试验课教学环节、课程设计教学环节、钢筋混凝土结构主题的科学试验和研究环节,以及为满足各种职业资格考试(如注册建造师、注册土木工程师等考试)需要的、与该考试相关的钢筋混凝土结构知识的培训、混凝土结构专业设计软件实训等实践教学环节。校外企业工程实践环节主要有设计单位的工程设计实践环节、施工企业的工程施工实践环节、工程监控和检测的工程实践环节,等等。

(二)教学方式的改革。若改革和优化仅对教学内容进行,没有适当的教学组织形式、教学方法和技术配套跟进,将很难取得理想的教学成效和实现预期的培养目标。为达到强化基本原理和专业实践教学环节的教学内容的目的,以强化学生的工程能力和创新能力培养,采用讲授法与探究法有机结合、练习法与实验法有机结合、强化案例教学不失为可选和可行的教学方式。

1.讲授法与探究法有机结合,强化基本原理的教与学。水工钢筋混凝土结构课程内容繁杂,具有“六多”的特点,即概念多、原理多、公式多、参数多、条件多、构造多,且与多门课程的知识密切相关,内容综合性强,抽象难懂,初学者很难准确理解和把握,有必要先讲授,让学生对钢筋混凝土结构知识体系有所认识,然后再放手让学生探究学习。因此,在开始的前四章(包括钢筋混凝土结构材料性能、设计计算原理、受弯和受剪构件的承载力计算)的学习中,宜以讲授法为主,采用课堂讲授的方法给学生讲解基础性的基本概念和基本原理,使学生理解和掌握必备的钢筋混凝土结构基础知识,对钢筋混凝土结构的学习方法有所认识和感悟。讲授中,宜结合本课程的特点,以构件的“截面设计和截面承载力复核”为中心,以“试验研究―截面受力分析―破坏形态和破坏特征―基本假定―计算简图―公式推导―公式应用―总结”为主线,组织教学和展开讲解,并根据学生的实际情况、接受程度,采取启发式教学,突出重点和难点,因材施教。在第四章之后的内容的教学中,则可以采取讲授法和探究法相结合进行,并加大探究教学的比重。例如,对受压构件承载力计算的教学,有了受弯构件的知识基础,就可以分别以构件的破坏形态和破坏特征、受力分析和计算简图建立、界限破坏和界限受压区高度、承载力计算公式推导和公式应用为主题,放手让学生成为主体,观看轴心受压、偏心受压试件试验的视频,在老师的启发和引导下,主动地探索、分析、认识、构建和掌握上述主题的新知识,进而主动将原理和公式灵活应用于习题或工程实例的求解中,避免以继承为中心的教学模式的仅仅强调知识的记忆、模仿和反复练习带来的抑制学生的创新力的弊端,达到调动学生学习的主动性和积极性、培养和提高学生的动手能力和创新能力的目的。同时,学生通过主动学习构建的对知识的理解和掌握是自主的、本源性的,因此也是根深蒂固和融会贯通的,为今后的灵活工程应用和创新发展奠定了坚实基础,具有“可持续发展性”,达到了强化基本概念和原理的教与学的目的。

受限于教学学时,目前广西大学的水工钢筋混凝土结构课程仅开出了适筋梁的实验课,该实验从粘贴钢筋应变片―绑扎钢筋―浇筑混凝土―养护―刷白―划线―粘贴混凝土应变片―加载实验,全部由学生自主完成,而少筋梁和超筋梁的加载实验则是由老师主导完成。显然,实验的数量过少,不利于探究式教学的开展。采取的弥补措施有:一是组织学生现场观摩或参与研究生的构件实验。每年研究生都会进行大量的梁、柱、墙试件或结构体系的实验研究,实验室基本处在连续工作的状态中,这就给本科生的观摩学习提供了良机,部分同学甚至通过导师制培养机制直接参与到了实验研究中。另有部分同学通过各类本科生创新项目的申请立项,参与了实验研究创新实践。二是充分利用多媒体技术,组织学生观看结构实验的视频,并在观看后举行主题讨论活动,让学生探索构件的受力过程、截面的应力应变分布和破坏形态等。

2.强化解决工程实际问题的案例教学。在水工钢筋混凝土结构教学中,可强化的实践教学环节有校内、校外的多种实践教学环节。除了前面阐述的实验课教学环节、钢筋混凝土结构主题的科学实验环节之外,在该课程的课程设计和习题教学中,强化工程案例教学,也是强化实践教学、促进学生工程素养和工程能力提升的途径。通过案例教学并在其中强化对现行规范条文的学习和应用,有利于在理论知识和工程实际之间建立起联系的桥梁,促进实践教学与实际工作技能实现“无缝对接”。

案例教学的关键在于案例素材的组织。作为案例教学的核心,案例应具备工程背景性、典型性、启发性和实效性的特点,即案例应取材于实际工程,经精心筛选、比对后择优选用,具有代表性或一般性,能体现出同类构件或结构的工程特性,并可使案例教学取得实效。同时,应能提供从引入边界条件简化、建立内力计算简图的环节开始,逐步展开构件或结构的设计案例教学,启迪思路,并留给学生必要的多种设计方案的自主发挥空间。

《水工钢筋混凝土结构学》教材是高等学校水利类专业的经典教材,曾获原国家教委全国高校优秀教材奖和原水利电力部优秀教材一等奖。教材中,针对基本构件的截面设计和承载力复核编写的许多例题,均来源于实际工程,且问题的求解一般始于荷载分析和受力分析环节,十分有利于学生认识和了解工程实际状况,有利于将理论知识应用于求解工程实际问题的思路的构建,是实践教学与实际工作技能培养实现“无缝对接”的、很好的习题或案例素材组织形式。受教材启发,笔者选取了某水利枢纽工程的坝后式厂房坝段为工程实例,系统地将其坝顶人行道板、尾水平台板、厂房屋面板、吊车梁、屋面大梁集成为受弯、剪、扭构件案例,将厂房排架柱、启闭机排架柱、工作桥刚架柱等集成为偏心受压构件案例,应用于例题讲授和学生作业中,结果学生提出问题的现象增多了,课间讨论的现象增多了,激发了学生浓厚的学习和探究兴趣,也得到了学生的肯定。同时,为拓展学生的专业口径,在课程设计中,选取实际的工业厂房结构或较规则的低层建筑结构为题,促进学生对工业建筑和民用建筑结构的认识和了解,拓宽学生的专业视野。

总之,“卓越计划”下,水工钢筋混凝土结构教学内容的改革应以强化基本概念和基本原理、强化专业实践教学环节等为重点,并推行符合工程能力培养规律的教学方法,注重讲授法与探究法的有机结合、练习法与实验法的有机结合,强化案例教学环节。“卓越计划”培养模式下的水利水电工程教育教学改革是一项系统的工程,任重道远,课程的教学内容和教学方法的改革必须纳入到水利工程专业“卓越工程师”的总体培养方案和计划中,成为系统性的工程人才培养工程中结构得到优化的、起积极作用的“一根柱子”。

【参考文献】

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[4]河海大学,武汉大学,大连理工大学,郑州大学.水工钢筋混凝土结构学[M]. 北京: 中国水利水电出版社,2009

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[6]邢贞相,李晨洋. 水工钢筋混凝土结构教学方法探讨[J].高等建筑教育, 2009(3)

【基金项目】2015年度广西高等教育本科教学改革工程立项项目(2015JGZ107)

【作者简介】蓝文武(1966- ),男,广西都安人,广西大学土木建筑工程学院副教授,硕士生导师,研究方向:混凝土结构、组合结构和工程抗震研究。