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桥梁工程专业课程范文1
1.分析专业目标,明确课程目标
专业培养目标是通过课程的设置和实施来实现的。课程的目标要与专业培养目标相适应,满足人才培养方案对课程的整体要求。因此,要认真分析人才培养方案,按照专业培养目标中人才培养规格的职业岗位(群)要求,来确定课程总体目标及能力、知识、素质等具体目标。道路桥梁工程技术专业人才培养目标为:本专业主要面向湖北地区,服务道路桥梁行业,培养拥护党的基本路线,适应生产、建设、服务和管理第一线需要的,具有良好职业道德和敬业精神,具备道路和中、小型桥梁的施工及管理的理论知识和相应的操作技能和技术应用能力,主要从事道路桥梁工程施工及管理岗位工作,德、智、体、美等全面发展的高素质技能型专门人才。
2.开展社会调研,了解工作过程
制定课程标准应该开展充分的社会调研,了解职业岗位(群)的岗位职责、职业素质要求和技能素质要求、工作任务、工作过程和工作环境等情况,这是制定基于工作过程课程标准的前提和基础性工作。依据企业对人才需求的调查,本专业服务领域为道路、桥梁交通建设工程施工、工程管理、试验检测、勘测设计、养护管理及相关领域;主要就业去向是交通建设工程施工企业、养护企业、勘察设计单位、监理及管理等单位;主要就业岗位:工程建设施工、试验检测、工程养护施工、工程管理等技术岗位。企业对学生专业技能要求:公路勘测与设计能力;施工组织与管理能力;工程质量检验评定与控制能力;工程造价文件与标书编制能力;施工资料编制与归档能力;公路病害处治、桥梁维护加固能力等。
3.划分工作任务,构建课程体系
教师与行业企业专家在分析工作任务与职业能力的基础上,结合职业教育课程观、能力观,将工作任务以工作过程为参照,划分为互相联系的学习任务(学习情景),构建课程体系。课程体系要以基于工作过程的项目为主线,一门课程可以划分为一个或多个项目,又可将一个项目划分为若干个典型任务,以项目、典型任务为导向来组织教学。让学生在完成工作任务的过程中学习知识,在知识与工作任务的联系中培养能力。
4.描述学习任务,构建教学标准
对每个学习任务,要描述知识与技能的学习目标、教学环境、过程与方法、师生要求、考察与评价和建议学时,构建教学标准。学习任务的教学标准是课程标准的重要组成部分,要具有适用性和针对性。
5.结合高职特点,建立考核标准
考核评价标准是对本课程在知识、能力、技能、素质等方面提出的质和量的综合标准,是课程标准中不可或缺的部分。结合高等职业教育的特点,考核标准应采取形成性评价与总结性评价相结合;学习任务考核与综合考核相结合;课堂提问、现场操作与课后作业相结合。充分发挥学生的主动性和创造力,注重考核学生实际操作技能水平,检验学生获取信息的能力与运用知识综合解决实际问题的职业能力及水平,将考核标准与职业资格鉴定有机地结合起来。
二、以道路桥梁工程技术专业核心课程《桥梁工程》为例建立课程标准
1.开发思路
课程标准以学生就业为导向,改革传统教学模式,按“桥梁工程的施工工序”确定工作任务,以“施工流程”为主线,紧紧围绕完成工作任务的需要,并以典型桥梁工程施工项目为载体,模拟施工场景,设计教学活动,强化实训实操,结合职业能力,培养学生的实践动手能力,以使学生能够适应职业岗位的要求。
2.课程目标(能力目标描述)
知识目标:通过以桥梁施工中的桥梁基础施工、下部结构施工、上部结构施工、桥面系与附属工程施工典型的施工任务为载体,进行学习项目设计。在施工中结合桥梁施工组织设计、施工现场管理与质量控制要求,以及桥梁施工新技术、新规范和验收资料归档要求,培养学生对桥梁工程进行施工及管理的能力。职业能力目标:
(1)能进行桥梁工程施工;
(2)能进行合理选用施工机械、施工设备;
(3)能进行桥梁工程施工组织设计;
(4)具有对新技术、新工艺、新材料、新结构进行再学习的能力;
(5)能按照新规范、规程和新标准进行工程验收;
(6)具有收集整理工程资料、进行工程质量安全监控的能力;
(7)能完成竣工验收检验工作。在教学过程中,注重对学生职业道德的培养,提高学生观察、分析和判断问题的能力,培养学生严谨的工作作风、实事求是的工作态度,以及诚实、守信、善于沟通合作的优良品质,达到胜任道桥施工员工作要求。
三、实施建议
课程标准的实施还应包括教材选用与编写、教学组织与设计、课程考核与评价、教学资源建设等内容。
1.教材选用与编写
课程教材应优先选用校企合作编写教材,教材编写要充分体现任务引领、项目导向课程、工学结合的设计思想,教材应按学习情境进行组织。为提高学习兴趣,教材编写应图文并茂,表达精炼、准确。
2.教学组织与设计
教学过程应注重学习过程与工作过程的统一,理论与实践一体化,教学与评价一体化。通过创设工作情境,使学生在真实的工作情境中学习,针对不同工作任务需要,采用灵活多样的教学方法,如行动导向教学法、项目教学法、任务驱动法、案例教学法、教学做一体化教学法、讨论教学法等。
3.课程考核与评价
(1)评价理念。以“知识、能力、过程、结果互补”的原则对学生进行考核评价。过程评价占50%以上。
(2)评价内容。①掌握基础知识:认识、能进行知识点组建的能力;②组织和实施的能力:学生沟通交流能力、角色扮演能力、案例分析答辩能力。
(3)评价形式。采用“项目组织+角色扮演+案例分析答辩”等形式进行评价。采用多元化评价方式。学生自评20%,小组互评20%,教师评定60%。
4.教学资源建设
桥梁工程专业课程范文2
[关键词]职业课程标准;职业岗位技能标准;对接;桥梁工程
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2013)38-0057-02
1职业教育课程标准与职业岗位技能标准对接的界定
高职课程标准作为课程实施的参照,它在一定程度上引导课程改革的方向,高职课程标准的科学性和合理性,直接关系高职人才的培养质量。
1.1职业课程标准
《教育大辞典》中对课程标准作了如下解释:“确定一定学段的课程水平及课程结构的纲领性文件。高职课程标准是对高职学生“学习结果”和“认知、情感与动作技能”等的描述,它有别于教学大纲,是在一定层面上制订的对课程具有规范、指导、评价和组织的一种指导性文件。然而,职业教育具有职业性、实践性和开放性的特征,其教育课程的任务是培养学生的职业技能,为学生获得更有效的工作岗位的职业资格创造条件。
因此,高职课程标准必须能反映其服务对象如行业、企业、施工岗位、社会等多方面的要求,是职业岗位技能标准与教育标准的融合。
1.2职业岗位技能标准
职业岗位技能标准是某个职业岗位针对劳动者的素质水平提出的具体要求,具有较强的针对性和适用性。因此,我们在制订高职课程标准过程中,适当引入职业岗位技能标准,一方面符合“职业教育就是就业教育”的办学理念,将高职教育与职业资格证制度相结合,实行“双证书”教育;另一方面有利于构建以工作过程为导向、以职业岗位能力为主线的课程体系,形成新的课程内容,搭建新的建设基础与运行平台。
1.3职业课程标准与职业岗位技能标准对接
课程标准制定中课程内容的选取依赖于典型工作任务,来自于职业工作逻辑。因此,课程标准必须与职业技能要求相适应,课程标准的制订可以充分借鉴各行业各职业的技能标准,并据此标准开展教学,通过学习,学生毕业时经考核合格后可直接取得相应职业资格证书,实现了人才培养与社会需求的“零距离”。
高职院校课程建设、专业建设也只有面对社会经济发展的现实,跟随社会经济的发展、区域经济的需要、职业岗位的变化,兼顾职业岗位技能鉴定内涵,才能始终保持旺盛的生命力。
2职业课程标准制定的实施步骤
2.1分析专业目标,明确课程目标
专业培养目标是通过课程的设置和实施来实现的。课程的目标要与专业培养目标相适应,满足人才培养方案对课程的整体要求。因此,要认真分析人才培养方案,按照专业培养目标中人才培养规格的职业岗位(群)要求,来确定课程总体目标及能力、知识、素质等具体目标。
道路桥梁工程技术专业人才培养目标为:本专业主要面向湖北地区,服务道路桥梁行业,培养拥护党的基本路线,适应生产、建设、服务和管理第一线需要的,具有良好职业道德和敬业精神,具备道路和中、小型桥梁的施工及管理的理论知识和相应的操作技能和技术应用能力,主要从事道路桥梁工程施工及管理岗位工作,德、智、体、美等全面发展的高素质技能型专门人才。
2.2开展社会调研,了解工作过程
制定课程标准应该开展充分的社会调研,了解职业岗位(群)的岗位职责、职业素质要求和技能素质要求、工作任务、工作过程和工作环境等情况,这是制定基于工作过程课程标准的前提和基础性工作。
依据企业对人才需求的调查,本专业服务领域为道路、桥梁交通建设工程施工、工程管理、试验检测、勘测设计、养护管理及相关领域;主要就业去向是交通建设工程施工企业、养护企业、勘察设计单位、监理及管理等单位;主要就业岗位:工程建设施工、试验检测、工程养护施工、工程管理等技术岗位。
企业对学生专业技能要求:公路勘测与设计能力;施工组织与管理能力;工程质量检验评定与控制能力;工程造价文件与标书编制能力;施工资料编制与归档能力;公路病害处治、桥梁维护加固能力等。
2.3划分工作任务,构建课程体系
教师与行业企业专家在分析工作任务与职业能力的基础上,结合职业教育课程观、能力观,将工作任务以工作过程为参照,划分为互相联系的学习任务(学习情景),构建课程体系。课程体系要以基于工作过程的项目为主线,一门课程可以划分为一个或多个项目,又可将一个项目划分为若干个典型任务,以项目、典型任务为导向来组织教学。让学生在完成工作任务的过程中学习知识,在知识与工作任务的联系中培养能力。
2.4描述学习任务,构建教学标准
对每个学习任务,要描述知识与技能的学习目标、教学环境、过程与方法、师生要求、考察与评价和建议学时,构建教学标准。学习任务的教学标准是课程标准的重要组成部分,要具有适用性和针对性。
2.5结合高职特点,建立考核标准
考核评价标准是对本课程在知识、能力、技能、素质等方面提出的质和量的综合标准,是课程标准中不可或缺的部分。结合高等职业教育的特点,考核标准应采取形成性评价与总结性评价相结合;学习任务考核与综合考核相结合;课堂提问、现场操作与课后作业相结合。充分发挥学生的主动性和创造力,注重考核学生实际操作技能水平,检验学生获取信息的能力与运用知识综合解决实际问题的职业能力及水平,将考核标准与职业资格鉴定有机地结合起来。
3以道路桥梁工程技术专业核心课程《桥梁工程》为例建立课程标准
3.1开发思路
课程标准以学生就业为导向,改革传统教学模式,按“桥梁工程的施工工序”确定工作任务,以“施工流程”为主线,紧紧围绕完成工作任务的需要,并以典型桥梁工程施工项目为载体,模拟施工场景,设计教学活动,强化实训实操,结合职业能力,培养学生的实践动手能力,以使学生能够适应职业岗位的要求。
3.2课程目标(能力目标描述)
知识目标:通过以桥梁施工中的桥梁基础施工、下部结构施工、上部结构施工、桥面系与附属工程施工典型的施工任务为载体,进行学习项目设计。
在施工中结合桥梁施工组织设计、施工现场管理与质量控制要求,以及桥梁施工新技术、新规范和验收资料归档要求,培养学生对桥梁工程进行施工及管理的能力。
职业能力目标:
(1)能进行桥梁工程施工;
(2)能进行合理选用施工机械、施工设备;
(3)能进行桥梁工程施工组织设计;
(4)具有对新技术、新工艺、新材料、新结构进行再学习的能力;
(5)能按照新规范、规程和新标准进行工程验收;
(6)具有收集整理工程资料、进行工程质量安全监控的能力;
(7)能完成竣工验收检验工作。
在教学过程中,注重对学生职业道德的培养,提高学生观察、分析和判断问题的能力,培养学生严谨的工作作风、实事求是的工作态度,以及诚实、守信、善于沟通合作的优良品质,达到胜任道桥施工员工作要求。
3.3学习领域
4实施建议
课程标准的实施还应包括教材选用与编写、教学组织与设计、课程考核与评价、教学资源建设等内容。
4.1教材选用与编写
课程教材应优先选用校企合作编写教材,教材编写要充分体现任务引领、项目导向课程、工学结合的设计思想,教材应按学习情境进行组织。为提高学习兴趣,教材编写应图文并茂,表达精炼、准确。
4.2教学组织与设计
教学过程应注重学习过程与工作过程的统一,理论与实践一体化,教学与评价一体化。通过创设工作情境,使学生在真实的工作情境中学习,针对不同工作任务需要,采用灵活多样的教学方法,如行动导向教学法、项目教学法、任务驱动法、案例教学法、教学做一体化教学法、讨论教学法等。
4.3课程考核与评价
(1)评价理念。以“知识、能力、过程、结果互补”的原则对学生进行考核评价。过程评价占50%以上。
(2)评价内容。①掌握基础知识:认识、能进行知识点组建的能力;②组织和实施的能力:学生沟通交流能力、角色扮演能力、案例分析答辩能力。
(3)评价形式。采用“项目组织+角色扮演+案例分析答辩”等形式进行评价。采用多元化评价方式。学生自评20%,小组互评20%,教师评定60%。
4.4教学资源建设
教学资源是实现课程目标的重要保障,课程标准对教学环境,现代化、信息化教学资源,校内外实训基地,实验实训条件等方面应有明确的要求;提供学生可选用的教材、参考资料,包括国家及行业标准和规范、职业技能鉴定手册、工种培训手册和岗位工作手册等,以及可供学生使用的精品课程网站及网络资源等。
参考文献:
[1]杨立峰,吴延昌.国家示范性高等职业院校建设在行动:高职院校课程标准制订的研究与实施——以嵌入式应用与开发课程标准为例[J].计算机教育,2008(19):122-126.
[2]徐国庆.课程标准与职业能力标准[J].职教论坛,2006(9X):1.
[3]张翠红.基于工作过程导向的课程开发分析——以工程造价专业课程的开发建设为例[J].乌鲁木齐职业大学学报,2009,18(3):84-86.
桥梁工程专业课程范文3
关键词:桥梁工程;三本院校;教学方式
中图分类号:G4文献标识码:A文章编号:1672-3198(2012)23-0165-02
0引言
三本院校作为我国高等教育改革的产物,依托其母体公立院校的优势快速发展,但随着国家相关政策的出台,使三本院校失去了公立院校文凭的优势,三本院校不得不重新审视自身的教学改革问题。三本院校应该努力将自身建设称为一个应用型本科院校,构建一个学校与社会互动、理论与实践互动、教师与学生互动的应用型人才培养模式。
《桥梁工程》作为土木工程专业道桥方向一门重点专业课程,也不能仍然按照老一套的、沿袭公立院校的教学模式。在新形势下,必须研究出一套新的教学方法来满足三本院校如今的学生学习状况,提高他们毕业后的核心竞争力,这样才能奠定三本院校在高等院校中的地位,使自身能够更好更快的发展。三本院校更好的发展同时也能促使学生更好的成长、成才,让他们能够在一个优秀的环境下完善自我,成为社会的栋梁之材。
1桥梁工程的学科特点
桥梁工程是土木工程中属于结构工程的一个分支学科。它与房屋工程一样,也是用石、砖、木、混凝土和各种金属材料建造的结构工程。
桥梁工程是一门集理论与实践为一体的专业课程,尤其在桥梁构造、施工方法方面更是一门实践性很强的课程,同时,桥梁建筑技术发展迅速,教学内容必须及时更新,不能与社会发展脱节。
桥梁工程同时也是一项复杂的系统工程,包括规划、勘测、设计、施工、制造、检测、养护、维修等许多环节,如何在有限的教学时间中,对这各个方面讲解清楚,并使学生融会贯通,对教师是一个挑战。
2新形势下三本院校桥梁工程课程面临的问题
根据国家高等教育专业调整计划,桥梁工程专业课也随之作了相应的改动,总体的改革趋势为:在本科教育阶段强化基础、淡化专业,专业课深度较以前降低,但在广度方面提出了更高的要求。根据这一精神,着眼于三本院校学生这样一个特征群体,桥梁工程教学面临以下几个方面的问题:
(1)三本院校学生的学习兴趣普遍不高,学习能动性不足,学生的功利心比较强,必须找到合适的适合三本学生学习基础的方法,激发学生对相对枯燥的专业知识的学习兴趣,充分发挥其主观能动性,使学生能够自主、自发、自动的学习专业课程,同时也应选择合适的接入点,阐明该专业课对以后工作的重要性,迎合学生功利心理,让他们能够克服困难,主动学习。
(2)随着改革趋势,本科教育阶段强化基础、淡化专业,专业课程将更多地向学生介绍领域内基本理论和方法,然而这些内容需要图片、视频等多媒体手段的配合,从而给学生直观的认识,激发学生学习兴趣,提高教学质量。但目前的多媒体手段单一,并且内容比较陈旧,已经不能满足教学要求。桥梁设计理论、施工技术也发展迅速,超过了教材的更新速度,教师如何采用合适的方法讲新理论、新设备在有限的课堂上介绍给学生,也是一个挑战。
(3)三本院校的教学经费普遍不足,同时可利用的校外资源也比较少,能安排给学生的教学实习场地难度也越来越大,学生的实习仅限于走马观花式的参观学习,实习效果不理想,使学生难以将理论与实践相结合,对桥梁施工过程、施工方法、施工器械缺乏形象的认识,因而影响到学生毕业后到工作单位的适应性。
3三本院校桥梁工程教学方式探讨
(1)多媒体课件在桥梁工程教学中的应用。以前的多媒体课件教学仅仅限于将书本文字换到投影屏幕上,内容单一枯燥,并且制作完成后,很少更新,内容陈旧,不能与时俱进,而一个优秀的能被学生认同的多媒体课件是需要精雕细琢的。所以,教师首先应提高自己制作多媒体课件的能力,将课件当作一件艺术品一样展示给学生,讲解的同时更应该语言生动,避免照本宣科。同时插入一些小幽默,结合当下发生的热点事件,才能将学生的注意力引到课堂上。多媒体课件的内容应该时时更新,确保与当下的教学理念相符合,其内容应该包括:最新的理论介绍、与知识点相吻合的图片,或者一些施工分段的解析性的flash,也可以是具有代表性的清晰的施工现场视频。这样才能让学生在课堂上感受到所学知识点的实用性,激发其主观能动性,从而使知识不至于因为枯燥、深奥而被束之高阁。
(2)充分利用网络、社会资源,注重工程能力的培养。目前,一些桥梁工程专业的优秀高校,例如同济大学,在如何进行课程教学中作了很多工作,积累了大量的教学有用资源,如建立了桥梁工程图片库、桥梁工程的资料集、桥梁工程的三维模型库等,并且这些资源对大家都是开放的,三本院校教师应该充分利用这些资源,取其适合三本院校学生学习的资料,剔除掉不适合该类学生学习的较为深奥的东西,这样对三本院校将会有巨大的帮助。同时,尽量与地方企业建立实习基地,直接进入工地现场进行场地教学,在没有预期效果的情况下,可以在室内通过情景模拟进行补充教学。假设学生作为施工者来解决某些特定的问题,使学生仿佛身临其境,在课堂上能够感受实际施工过程,这样也能有效地将理论与实际联系起来。
(3)举办桥梁结构模型竞赛,激发学生自主学习兴趣。桥梁结构模型竞赛能够促进学生对桥梁工程课程的学习。桥梁结构模型的设计和制作涉及到结构选型、计算以及制作工艺等方面的知识,促使学生主动去认识和理解各种桥梁结构形式,理解各个施工过程、施工顺序和施工过程管理等,弥补教师因时间限制没法在课堂上介绍到的新知识,提高学生自主学习兴趣,提高动手能力和增强工程意识,也有利于学生团队精神的培养和竞争意识的提高。同时,举办模型竞赛对教师也有促进作用,让教师对专业知识进行完善、扩充和深化,促使教师在教学上做更充分的准备,来帮助学生解决其将要面临的问题。
4结语
桥梁工程是土木工程专业交通方向一门专业性很强的课程,而且理论性和实践性都很强,直接面对实际工程,所以桥梁工程的教学显得尤为重要,而针对三本院校学生的学习特点,如何更好的组织课堂和实践教学让学生能学好用好是一个亟需解决的问题。本文阐述了三本院校桥梁工程专业面临的问题,并针对相关问题做出了相应解决办法的探讨,希望能促进桥梁工程在三本院校的课程建设。
参考文献
[1]吴鸣,熊光晶.基于工程能力培养的桥梁工程教学改革探索与实践[J].长沙铁道学院学报,2010,(3):109-113.
[2]石雪飞,阮欣.桥梁工程教学辅助软件研究与开发实践[J].高等建筑教育,2004,(6):81-84.
桥梁工程专业课程范文4
关键词:卓越工程培养;桥梁工程施工;本科教学;课程改革
作者简介:王海良(1966-),男,河北定州人,天津城市建设学院土木工程学院,教授;赵瑞斌(1964-),男,河南中牟人,天津城市建设学院土木工程学院,教授。(天津 300384)
基金项目:本文系2012年天津城市建设学院教育教学改革与研究项目“道路桥梁工程施工组织与概论课程建设”(项目编号:JG-1182)、“结构实验课程实践教学改革研究”(项目编号:JG-1180)、2012年天津市普通高等学校本科教学质量与教学改革研究计划项目“道路桥梁施工技术”课程建设(项目编号:C05-0810)、“土建类专业实施卓越工程师教育培养计划的探索与实践”(项目编号:B01-0810)、“土木工程品牌专业建设的改革与实施”(项目编号:C03-0810)的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)34-0090-01
“桥梁工程施工”课程具有信息量大、与其他专业基础课联系密切、实践性、工程背景较强、对教师要求更高、内容更抽象等特点,[1]该课程的教学质量对土木工程专业下桥梁工程方向及道路桥梁及渡河工程专业学生的培养质量至关重要。针对该课程的特点,结合国家卓越工程师计划的推进、落实,对该课程教学模式、教学方法进行探索和改革,对提升学生实践能力、工程素质,培养高素质的工程技术人才,具有重要的现实意义和长远价值。
一、“桥梁工程施工”课程现状
天津城市建设学院土木工程学院设置土木工程专业课程教学大纲时,在土木工程专业桥梁工程方向上设置有“桥梁工程施工”限选课,在后期建设的“道桥及渡河工程”专业教学大纲中将其列为必选课,共24学时,原教学大纲中规定此课程仅设置理论教学内容,未设置实践教学环节。
选修该课程的学生主要为大四学生,开课时间在每年秋季,即大四第一学期,选修该课程的学生已完成如“材料力学”、“结构力学”、“建筑材料”、“混凝土结构设计原理”等基础课和专业基础课及“基础工程”、“桥梁工程”等专业课,已具备一定的专业基础知识和专业知识,但对结构构造、施工工艺等涉及实践性非常强的内容十分欠缺,也没有建立非常强的规范意识,且不能很好的将已学的基础知识、专业基础知识、专业知识贯通、联系在一起。
在日常教学中,学生对该课程的学习表现出了较强的积极性,但由于学生存在以上知识缺陷,导致学生对“桥梁工程施工”课程教学内容掌握不牢,存在似懂非懂的现象,背景资料发生变化后不知用何种已学知识解答、解决,对现场实际问题不知如何简化,缺乏现场应用的灵活性,解决现场问题的能力不够强,没有遵守规范的概念,而国家、行业、地方规范是工程界应严格遵守的“法律”,这些不足将影响其今后工作的质量,对我国交通建设也将埋下重大隐患。[2,3]
二、课程教学探索、改革的思路及做法
分析“桥梁工程施工”课程教学效果不佳的主要原因不难发现,在日常教学中理论教学内容偏多、实践教学环节缺乏,影响了学生的实践能力和工程素质的提高。对于没有相关从业经验的在校学生,教师如何通过实例介绍、动手操作、多媒体教学等直观性更强的教学方法和教学模式,将基础知识、专业基础知识、专业知识贯穿、联系在一起,将其中的原理更简练的介绍给学生,是一个值得深入探讨的问题。下面将对课题组已开展的课程教学方法加以介绍,意在起到抛砖引玉的作用。
1.加大实践教学环节内容
在日常教学中增加实践教学环节,使实践教学环节内容增加4学时,即将理论学时压缩到20学时,使实践教学环节的教学内容占到总学时的15%以上。增加的实践教学环节的内容为张拉千斤顶工作原理及标定,先张、后张法混凝土结构施工原理两部分,每部分实践教学环节占2学时。
选择增加这两部分实践教学内容基于以下考虑:土木工程学院结构实验中心具有张拉千斤顶、压力试验机等开展张拉千斤顶工作原理及标定实践教学所需要的设备;学校结合卓越计划培养构建了先张、后张施工台座和反力架等;此部分内容在桥梁工程施工中经常用到,可以说现在绝大部分桥梁工程会用到预应力结构;此部分内容比较抽象,对于没有接触过现场的学生来说,掌握好此部分内容比较困难。
在此部分实践教学中,学生可将张拉千斤顶拆除后组装,使学生更加直观的掌握张拉千斤顶的内部构造,了解张拉油表读数和张拉力之间的关系,理解在标定千斤顶时为何应是千斤顶顶试验机,而不是试验机压千斤顶,以及张拉千斤顶校验系数为何会是大于1等知识。
在先张法施工中,需要对端部部分钢束套上PVC管,以便将此部分钢束和混凝土隔开,使其丧失粘结力,以减小放张时预应力产生的梁体端部负弯矩,防止放张时在预应力和梁体自重作用下梁体端部上侧开裂,此称为“绝缘”。在以往单纯依靠理论教学时,学生总是和电工学中的绝缘联系,掌握效果不好,通过学生在先张法台座上自己亲身操作,再由指导教师对着实物讲解,学生可更加牢固掌握此知识点。在先张法、后张法施工内容教学中,先通过理论教学,然后再开展实际操作、测试等实践环节教学,再由教师结合理论教学内容、学生实践操作中存在的问题,加强学生对此部分内容的理解,使其知识由理论、实践再到理论的升华,使其真正掌握预应力施工的原理,以便能在今后工作中活学活用。
2.加大课程网站建设
首先,“桥梁工程施工”内容相当丰富,不同结构类型的桥梁施工方法不同,同种结构形式的桥梁所处场地情况、施工单位所具有的临时结构情况不同,施工方法也不相同,由于课程学时限制,将所有类型桥梁施工方法全部介绍清楚是不现实的;其次,随着计算手段提高、施工设备能力增强、新材料的出现等,国内外新型施工方法不断出现,在规定学时内无法完全介绍。而在校学生掌握国内外最新的桥梁工程施工进展,对于其今后的发展是必要的。另外,每年国内外桥梁工程结构由于各种原因,都会出现病害,甚至在使用过程发生垮塌事故,这些病害和垮塌事故往往和施工有很大关系,分析其病害、垮塌原因对防止今后类似事故的发生、确保交通运输的健康发展具有重要意义。
由于课程特点,在进行课程多媒体教学时需要很多图片、现场实际资料,由于时间限制,学生在课堂上对图片、现场实际资料观看时间不会太长,导致学生掌握效果不佳。
结合“桥梁工程施工”课程的以上特点,应建立课程网站,在网站上保留课堂教学中的图片、现场资料,学生在课下也可浏览课堂理论教学内容;在网站上设置课堂以外的知识拓展区,主要介绍国内外重大桥梁工程的施工特点、进展,使学生掌握国内外此领域的最新进展;设置桥梁工程病害、事故讨论专区,介绍国内外桥梁工程病害、事故情况,探讨产生病害、事故的原因,研讨避免此类事故的措施,使学生在浏览、探讨过程中逐步提升其实践能力、工程素质。结合主讲教师主持、参与的实际工程介绍,在起到以上效果的同时,还可提升学生的自豪感,激发学生的学习兴趣。
3.编制适合本科教学的教材
目前,我国有大量有关桥梁工程施工的出版物,这些出版物有的属于某种类型桥梁施工的介绍,有的内容过多、过深,基本上面向桥梁工程师,这些出版物虽然可作为本科学生的课外拓展资料,但作为本科学生的教材不是很合适,国内还没有适合本科教学的“桥梁工程施工“课程教材,大多以教师编写的课程讲义替代。[4]
笔者以为,适应本科教学的桥梁工程施工教材内容应深入浅出,重在原理的介绍,理论和实践应能兼顾,编写教材的教师应具有深厚的理论知识和丰富的一线实践背景,编写过程中应积极征求一线施工单位技术人员的意见,应适当加大实例的介绍。
三、结语
天津城市建设学院土木工程学科是天津市“十二五”一级重点学科,土木工程专业被列入天津市“十二五”卓越工程师培养计划。卓越工程师培养计划对所有单位都是全新内容,没有经验可以借鉴,“桥梁工程施工”课程是天津城市建设学院土木工程专业桥梁方向、道桥与渡河工程专业实践性较强的专业课程,开展该课程的教学方法、教学模式的探讨、研究,对将天津城市建设学院卓越工程师培养计划的落实是必要的。
卓越工程师培养的核心是实践能力和工程素质的培养,该工作的落实、执行是一个非常复杂的系统工程,涉及培养模式、课程设置、师资、课程教学方法、评价体系等多方面内容,本文只是针对“桥梁工程施工”课程特点,结合卓越工程师培养计划落实开展了课程教学方法、教学模式的探讨,意在起到抛砖引玉的作用。
笔者承担该课程教学工作以来,一直在探索课程的教学方法改革,并在日常教学中应用,从近年用人单位反映及与学生日常交流情况来看,起到了一定的效果,但仍然存在诸多不足,相信通过全体教师的努力,从一点一滴做起,真正重视课程教学方法、教学模式的改革和落实,学生培养质量一定会有更大的提升。
参考文献:
[1]王海良,董鹏,杨新磊,等.卓越工程师培养计划下“桥梁工程施工”课程建设思考[J].中国电力教育,2011,(23):115-116.
[2]徐洪涛,等.我国近年来桥梁事故发生的原因及教训[J].中国安全科学学报,2007,(11):90-95.
桥梁工程专业课程范文5
关键词:桥梁;结构计算;教与学
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)18-0065-03
同济大学土木工程本科专业自1998年开始实施宽口径人才培养模式。按个人兴趣和择优录取的原则,部分学生在第三学年进入桥梁工程课群组。这些学生在前两年的公共基础课和专业基础课学习阶段中,已经学习了《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《混凝土结构基本原理》、《钢结构基本原理》、《荷载与结构设计原则》等基础课程。经过这些课程的训练,学生已经储备了各种桥型结构计算的一些基础知识。但学生在各门专业课程中学到的计算方面的知识和方法仍然是分散的,而针对一座桥梁的系统的、全面的结构计算直到毕业设计阶段才得到锻炼,导致在有限的毕业设计时间内不能取得良好的效果。为此,同济大学桥梁工程系配合“卓越工程师”培养计划进行了课程设置改革,将桥梁课群组培养计划中涉及到的桥梁结构计算方面的内容整合成一门独立的《桥梁结构计算》课程,成为基础知识与实践能力间的重要纽带。本文着重介绍《桥梁结构计算》课程的教学目的和课程设置,并就教学特色谈谈作者的体会。
一、课程设置
桥梁结构计算是指:通过桥梁设计资料的汇集提炼出计算条件后,运用结构分析理论和方法,计算得到结构的位移、内力、应力、约束反力等效应,再对计算结果进行判断、审核,在决定取舍后将结果转换成有用的设计数据,作为评估桥梁性能和进行结构优化的直接依据提供给设计者的全过程。《桥梁结构计算》必须解决的问题是在学生学习完直到《桥梁工程》等阶段的专业课程后,通过本课程的教学,使学生掌握桥梁工程设计及科研中常用的一些桥梁结构分析基础理论、方法,并初步具备使用桥梁结构计算程序进行结构分析的能力,为后续专业课程及毕业设计中遇到的结构计算奠定必要的基础。《桥梁结构计算》课程主要设置以下内容:
1.桥梁结构分析的准备工作。荷载横向分布计算是得到广泛应用的桥梁结构空间内力计算的一种实用近似方法,对简化计算步骤,提高计算效率具有十分重要的作用。而在采用有限元程序计算结构内力和变位,乃至计算桥梁横向分布以及对桥梁构件进行承载力和应力验算时,作为结构有限元分析求解中的重要数据,我们都会遇到断面几何特性的计算。课程中介绍了梯形分块法、三角形分块法、矩形条法、分舱板法等常用的截面特性计算方法,以及杠杆法、刚性横梁法、铰接板法、铰接梁法、刚接梁法、比拟正交异性板法(G-M法)等常用的荷载横向分布方法,通过手算及电算掌握其原理和计算方法。
2.桥梁结构分析的基本理论和桥梁结构计算程序的编写原理。有限单元法作为一种数值分析方法在当今工程分析界中获得了最广泛的应用,其基本理论是在开发或使用以有限元为基础的桥梁结构分析程序之前所必须基本掌握的。课程中基于结构力学中位移法的基础知识,介绍杆系结构有限单元法分析原理和静力分析程序的编制原理,包括杆系结构的单元刚度矩阵、坐标转换矩阵、总体刚度矩阵及荷载列阵的集成、边界条件处理、方程求解得到节点位移、单元内力及支承反力计算等内容。图1给出了杆系结构静力分析程序的流程图。
3.桥梁结构殊问题的分析理论和方法,以及将一般杆系分析程序扩充为具有施工仿真分析功能程序的原理和技巧。实际桥梁工程中的一些结构特性往往超越了普通杆系结构有限单元法的适用范围,桥梁结构计算必须能够明确桥梁结构殊问题的分析方法,并能对一般的有限元程序进行改造,实现桥梁结构的特殊分析。桥梁在施工过程中后期结构的受力状态与前期结构的受力状态密切相关,因此进行施工分析程序是必要的。课程中介绍带刚臂单元、等效节点荷载、节点同位移约束、单元端点自由度释放、支座强迫变位等一些特殊问题的分析理论与方法,介绍桥梁结构施工分析程序编制原理,另外将较为复杂的预应力效应分析、徐变效应分析、活载效应分析和索力调值
计算等内容作专题进行介绍。图2给出了桥梁施工分析程序流程图。
4.初步应用桥梁专用程序系统进行各桥型的结构分析。利用桥梁结构计算原理与程序进行实桥的结构分析是桥梁结构计算的直接目的。课程中介绍梁桥的结构计算,主要涉及一次落架法与悬臂浇筑法两种典型结构施工方法,并重点关注结构挠度计算和预拱度设置、挂篮模拟、连续刚构桥群桩基础的简化模拟等内容;介绍拱桥结构计算,包括拱桥的结构体系、施工方法概述、拱桥的稳定分析、拱桥的动力分析、上承式混凝土拱桥计算、中承式梁拱组合体系桥计算、斜拉扣挂法施工中承式桁架钢拱桥计算等;介绍斜拉桥结构计算,包括斜拉桥的结构体系与施工方法概述、斜拉桥合理成桥状态及合理施工状态确定方法、斜拉桥几何非线性分析方法介绍。由于悬索桥结构计算涉及到较为复杂的几何非线性分析,超出本科生教学要求和接受能力,因此本课程暂未讲授相关内容。课程中还给出了各桥型桥梁分析的一般流程,其中具有代表性的梁式桥的结构分析流程如图3所示。
二、桥梁结构计算教学特色
同济大学桥梁工程系在国内土木工程专业较早开展了《桥梁结构计算》课程,作为桥梁工程教学改革的一部分,这门课尝试了一些新的教学方法,具有以下几个方面的特点:
1.强调手算能力向电算能力的过渡与衔接。不断推出的国内外结构分析通用程序和桥梁分析专用程序,为桥梁工作者提供了有效的分析工具,也成为土木工程专业桥梁工程课群组本科毕业生必须初步掌握的内容。桥梁课群组学生通过《结构力学》、《结构设计原理》等课程学习到了计算原理,并通过课程作业及配套的课程设计锻炼了手算能力。同济大学桥梁工程系不仅在实践教学环节开设了专门讲授常用桥梁结构计算程序使用方法的《工程软件应用》课程,更重要的是,作为手算和电算方法的过渡,开设《桥梁结构计算》课程作为基础课程和毕业设计综合应用锻炼之间的重要纽带,加强学生实践能力培养。
2.强调课程内容的循序渐进、由简入繁。课程内容考虑到学生群体多为初涉桥梁工程的中高年级本科生的现状,从桥梁结构计算的基本原理入手,再有层次地引入相关程序功能的介绍,最后实现对实桥的结构计算。这样的教学思路不仅强化了学生的基本概念,同时也符合思维认知的一般过程,降低了学生掌握课程内容的难度。
3.强调桥梁结构计算实现方法的非唯一性。桥梁结构计算实现方法的非唯一性体现在两个层面:通过对不同桥梁结构计算软件的比较,可以发现各软件的程序编制原理存在着不同,这一点在预应力、徐变等模块上体现得尤为明显;使用人员对同一计算需求采用的不同计算方案,也会导致结果不同。学生在学习完课程后,能够了解桥梁结构计算的基本原理,对于特定的结构能够进行准确的模拟与合理的简化,选择适合该结构的计算软件与相应的实现方法。
4.强调计算分析人员对程序结果的把握。程序终究只是结构计算分析人员的工具,无法替代工程师在结构计算分析中的主导性。学生要理解输入数据的计算方法(比如预应力线形输入的导线法),以及如果输入了不同数据可能造成什么后果;要具有定性判断程序计算是否合理的能力。课程特别关注了学生对程序输入模块中各输入对象的理解,例如在预应力线形的输入中,课程利用导线法示意图扼要地讲解了其原理,学生在理解了基本原理后,也就自然掌握了预应力线形的输入方法。
5.强调学生实践能力的培养。通过布置荷载横向分布电算与简支梁结构电算作业,锻炼学生的动手能力。课程本身较强的实践性成为较为偏重理论的《桥梁工程》课程的有益补充,同时配合学生之前先修的预应力混凝土简支梁课程设计(手算)以及之后需要修习的大跨度桥梁课程设计(电算)等实践课程,为学生架起了从手算到电算之间的桥梁,便于学生把握手算与电算的异同,切实提升学生的设计能力。
6.注重和先修主干课程的有机联系。在第5点中已经可以看出,作为一门整合学生已有知识,培养学生结构计算能力的重要课程,《桥梁结构计算》十分重视和其他课程的有机联系。这样的联系不仅体现在实践环节的课程上,也体现在《混凝土结构基本原理》、《钢结构基本原理》等专业主干课程上。例如在讲解受弯构件承载力计算部分的内容时,课程给出了脉络清晰的计算程序框图(图4)。
7.介绍了多种桥梁结构计算分析软件。对当今国内主流的桥梁结构计算程序桥梁博士、Midas Civil等都有简要的介绍。多种软件的介绍不仅使得学生在之后的课程设计及毕业设计中能够较快上手,胜任结构计算的工作,更能够极大地锻炼学生的思辨能力,从而增进对桥梁结构计算基本理论的理解与对相同结构在不同软件下电算结果的把握。
三、学生反应
本文的第二作者是曾选修过《桥梁结构计算》的学生,也切实地感受到《桥梁结构计算》对于提高学生能力的重要作用,给学生印象最深刻的是《桥梁结构计算》课程在桥梁工程课群组中的纽带作用。譬如在《桥梁工程》中对荷载横向分布也有介绍,但限于课程目标与课时限制,对常用的荷载横向分布方法只有原理性的介绍。而《桥梁结构计算》则通过刚性横梁法的手算联系加深了对横向分布理论的认知,同时让学生通过软件采用其他多种方法计算结构的荷载横向分布效应,节省了计算机时代前繁复而意义不大的手工计算,高效地促进了学生对各种荷载横向分布方法理论的认知。又如课程中的实桥结构计算部分,老师提供一个完整的与给定结构相关联的“桥梁博士”计算模型,学生在此基础上进行修改与扩充,并通过对结构分析基本理论的理解采用Midas Civil软件进行复核,解决了学生对于一个实桥结构难以直接上手的问题,有机地串联了课程的大部分内容,让学生在利用两种软件分别建模的过程中体会桥梁结构计算实现方法的非唯一性以及各软件在不同模块上表现的差异,对两个模型结果进行比较来相互验证,从而确保计算结果的准确性。
同济大学桥梁工程系在课程改革中开设《桥梁结构计算》这门课程,希望能够引导学生把握桥梁结构计算分析发展的时代步伐,在牢固掌握基本理论的同时注重加强程序应用实践的意识。我们有理由相信,作为未来桥梁设计中坚的他们,一定能够使我国早日实现从桥梁大国到桥梁强国的跨越。
参考文献:
[1]肖汝诚.桥梁结构分析及程序系统[M].北京:人民交通出版社,2002.
桥梁工程专业课程范文6
道路桥梁工程施工是土木工程专业的一门与实践密切相关的专业课课程,主要包括道路施工和桥梁施工两部分内容,本课程的目的与任务是:根据本学科最新发展,通过图文并茂的多媒体教学,实践教学等多种教学手段,使学生在学习完本课程后,能全面的掌握现代路桥施工技术手段,初步具有路桥设计和指导施工能力。该课程的教学质量对土木工程专业学生的专业素质和工程能力将产生很大的影响。因此,授课时应该根据我国目前对道路桥梁工程专业人才的能力需求,进行课程的教学改革与创新,提高学生的实践能力和工程应用能力,不断地提高教学质量,同时在教学内容和教学方法、考核方式等方面有所创新和突破。
1 优化重组教学内容,不断充实课程内容
本课程在土木工程专业人才培养方案中总授课实数仅有54个课时,而学生在学习本课程之前已学习的相关专业课程只有土木工程概论,路基路面,道路勘测设计及桥梁工程等课程均未开设,如何在仅有的54个课时内既补充基础知识还要让学生掌握道路桥梁工程施工这就需要教师明确教学目标,优化重组教学内容,在教学内容上进行适当取舍,突出重、难点。如路基路面施工章节中,需要让学生知道各个结构层的部位和承担的角色,然后再讲解施工方法及要求,则学生理解就非常简单了;而对于隐蔽工程的地下排水设施,在日常生活中很难见到,这时需辅助大量的施工图片教学,同学对知识点的神秘度降低了学习的难度也就降低了。授课时不断充实课程教学内容的同时也要减少某些内容的授课时数。如沥青混合料的配合比设计已经在建筑材料中涉及到了,所以授课时这一部分内容可以精简。
2 加强实践环节教学,提高学生解决问题的能力、动手操作的能力
道路桥梁工程施工课程教学包括理论教学和实践教学两个环节,在人才培养方案中理论教学与实践教学各站27课时,达到1:1,这就需要教师授课时进一步联系实践,激发学生的学习积极性,培养学生的实际动手能力和善于发现问题及解决问题的能力,教学效果才会提高,因此本课程教学的主要特征之一是重视和加强实践教学环节,可以通过以下三个方面实现。
2.1 在教学中注重应用工程资料
可以通过施工中的工程图片,比如施工机械、机具图片、施工现场的操作图片,工程图纸、工程案例、施工演示动画、工程录像等内容,使课堂教学更加具体、形象、生动,同时增加学生的感性认识,突出课程的工程特性。通过成功的或者失败的工程施工案例的详细讲解和讨论,可缩短学校和社会之间的差距,克服学生们的“恐高”心理,加深学生对桥梁及公路施工方法的理解,提高学生综合应用能力和发现问题、分析问题、解决问题的能力。
2.2 课堂搬到施工现场,进行现场教学
道路桥梁工程建设技术不断革新,新材料、新技术、新方法、新工艺的不断出现,需要教师及时了解当今道路桥梁工程的最新发展成果、发展趋势及先进的施工技术、施工方法,学校与企业建立校企合作实训基地,不仅为老师的知识更新提供充电基地,同时可以实现教学内容与实际工程的紧密结合,当然这需要灵活的授课计划以及学校完善的实训制度,毕竟工程的建设不是按照我们的授课进度而进行,因此,在安排每次现场教学之前,需要将课程内容进行有效整合,制定项目清单,提前学习相关的知识点,这样才能保障现场教学的效果,达到学习的内容是真正的工作效果。
2.3 需要教师在教学过程中善于利用身边的资源,实行开放式教学
虽然深入施工现场教学能事半功倍,但每次授课由于多种因素的制约不可能次次都将课堂搬到工地,这就需要教师善于发现并利用身边的资源。如我们学校的路面有沥青路面,水泥混凝土路面,校园地势高低错落,又有许多排水实施和边坡的防护加固设施,大小桥梁共有5座,因此授课计划安排了4课时的校内道路桥梁施工认识课程,在校园内与学生们在垂柳依依的湖边上,讨论各种桥梁的特点,施工的要求、方法;路堑的边坡加固方式;排水设施的构造、布置;沥青路面,水泥混凝土路面的结构层布置,施工方法;路面常见病害的形成原因及防治措施等,这种授课方式,学生不仅喜欢,而且讨论发言发积极性远远高于课堂。课后又布置思考作业,让学生完善未讨论到的内容。通过利用身边资源这种灵活的授课方式,不仅可以达到部分现场授课的效果,而且提高了学生学习的参与性和积极性,布置的思考作业也同时完善了学生的知识结构,提高他们的独立思考问题、分析问题、解决问题的能力及实践技能。
3 优化课堂教学设计,改革课堂教学方式
道路桥梁工程施工是一门理论与实践相结合紧密的课程,在注重实践教学的同时,理论教学也不能忽视。在人才培养方案中这门专业课在五学期开设,此时段的学习有一部分学生已经将学习的重心放在了考研及考证学习上,对专业课投入的学习精力相对较少,怎样在有限的课堂学习中让他们获得本专业课的知识能力,这需要专业课的授课教师优化课堂教学设计,改革课堂教学。经过对学生的观察,教师授课时间超过20分钟后学生的集中力会明显的下降,出现走神,玩手机,打瞌睡等状况,这时我们需要学生参与进来,通过提问的方式让同学谈谈自己对施工机械、施工流程、施工方法的认识,这时候他们会发现自己的知识掌握程度远远不及格,此时让学生带着问题观看施工视频、施工图片。最后教师再来解答学生们在学习过程中出现的困惑,会收到事半功倍的效果。比如在讲解到粒料类基层施工时,碎石的摊铺厚度、填隙料的撒铺厚度、以及施工流程、施工时需注意的事项等等内容时非常枯燥,这时授课教师可以简答讲解施工流程后,提问比如摊铺碎石、撒铺石屑后为什么采用震动碾压的方式之类的问题,然后播放视频、图片,让学生带着问题来学习,之后再通过讨论的方式解答问题并且做一些如你在施工过程中出现了什么样的状况,会采取什么样的措施之类的假设问题来讨论,这样学习的枯燥性降低了,授课效果也提高了,同时也提高了学生的综合应用能力和发现问题、分析问题、解决问题的能力。
4 改革考核方式,突出工程应用能力和创新能力考核