發布時間:2023-09-21 09:58:28
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇土木工程的概念,期待它們能激發您的靈感。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)06-0199-02
一直以來,我國土木工程專業本科培養的學生具有一定的理論水平,但應用實際工程的能力較差,獨立和創新的工程意識較低。原因是以往的教學中,教師單純地講授理論知識,學生實踐能力訓練不足,缺乏理論與實際工程相結合的鍛煉,教學與實踐無法有效銜接。目前,土木行業越來越多的地方用到了概念設計,這種理念在很多實際的建筑方案中得以應用,對土木工程影響巨大[1]。因此,概念設計在土木建筑工程專業教學環節中應當加以體現、反映。針對這樣的現狀,土木工程專業進行《結構概念與創新設計》課程教學研究就十分有意義。這對改革工程教育的教學模式有利,又能檢驗學生對所學理論知識的掌握,并且鍛煉他們提出問題、分析問題、解決問題的能力,激發其建立工程意識和培養創新能力[2]。
一、《結構概念與創新設計》課程教學內涵和意義
土木工程結構概念設計是工程當中結構設計的靈魂,是利用設計概念并以自身為主線貫穿全部設計過程的一種設計方法。概念設計是完整和全面的設計過程,它將設計者繁復的感性和瞬間思維上升到統一的理性思維從而完成整個設計[3]。社會經濟的飛速發展,人們的生活水平日益提高,對建筑結構設計也有了一個更高的要求。如何打破土木工程結構設計過于墨守成規,能將結構工程師的創新能力充分發揮出來,對于現代社會是迫切需要的。因為他們才是結構設計革命的推動者和執行者[4]。
《結構概念與創新設計》課程是在原《結構創新設計》課、《結構概念與體系》課及《事故分析與結構原理》等土木工程專業課程基礎之上,發展整合及改造后新設立的課程。該課主要是以學生創新性設計制作實驗為主線,訓練學生工程意識、動手能力、創新能力、實踐能力等。它體現了工程教育的特色,以結構設計制作實驗項目為載體,探索在干中學、理論與實踐緊密結合的教學模式。把工程培養所必要的基礎知識、工程設計思想和方法、自學和終身自學的能力和興趣的培養等內容放在第一位。《結構概念與創新設計》課提出建筑結構概念設計的概念和原則,并結合學生的創新性設計制作實驗案例進行點評分析。概念與體系部分介紹結構概念設計的背景、思路、基本做法、設計過程中經常用到的結構概念。
該研究的理論意義和實際意義在于探索通過該課程的教學設計,教學內容和教學方法的改革研究,適應新的教育理念和人才培養模式。培養學生的創新和實踐能力,掌握善于主動學習的方法,形成良好的學習和工作習慣。
二、我校的教學改革研究的基礎和環境
1.專業建設基礎好。河北工程大學土木工程學院以開設創新性結構設計大賽10年。完成了校教研項目《土木工程專業創新性結構實驗探索研究》和《結構創新設計等系列課程的教學研究》兩項。學院已開設《結構創新設計》、《結構概念與體系》、《事故分析與結構原理》、《混凝土結構設計》、《結構抗震設計》等課程。
2.師資力量強。上述這些課程由多位建筑工程系的老師擔任,職稱結構合理,形成了相對穩定的老中青隊伍結構。因此,對于結構概念與創新設計教學改革研究的可持續性提供了保證。
3.實驗室基地條件良好。本專業下設的結構實驗室是河北省結構實驗教學示范中心,為學生建立模型實驗提供了科學的、可靠的硬件條件。
三、《結構概念與創新設計》課程教學方案設計
1.教學目標。初步形成《結構概念與創新設計》課的教學理念和教學思想,完成《結構概念與創新設計》課的教學大綱制定,確定教學內容,初步形成教學方法和教學模式,為指導其他工程設計課程教學改革探索經驗。
2.教學內容。《結構概念與創新設計》課程教學內容包括教學設計、教學內容和教學方法研究。
教學內容:創新性設計制作實驗項目的設計,項目要包含若干個結構和力學的概念的運用,如拉、壓、彎、剪、扭、穩定、傾覆等,使用材料應宜于制作,實驗的方法要直觀。項目的要求應是概括性的,應用較少的約束,以使學生開闊思路。給出的條件應盡量少,要學生自己尋找所需的條件。布置結構設計制作實驗項目,首先讓學生以小組形式討論分析項目,提出問題。學生分析問題并尋找解決問題的方法,通過自學、討論、查閱相關資料等方法解決問題。學生應經過結構方案設計、一定的計算分析、繪制施工圖、施工制作結構模型、進行結構實驗、實驗分析、總結等過程。
教學方法:本課程的教學手段主要以講課、學生設計、模型制作和模型實驗相結合的方式,從不同的角度和理念啟發學生將所掌握的基本結構概念有機地結合起來,培養學生的創造力。在模型實驗之前教師上課以引導為主,主要由學生自學、討論和分析計算設計制作出結構模型。教師引導學生將自己的設計與所學內容聯系起來,甚至產生出學生還未學到的問題,讓學生自己思考分析。
教師的教學主要以指導為主,如結構概念設計的原則、路線、方法,基本思路、基本做法以及設計中常用到的結構概念等,并結合學生的創新性設計制作實驗案例進行點評分析。
基本教學過程:布置題目――學生以小組討論學習――提出問題――教師指導學生分析問題解決問題(教師重點要起到啟發、督促、指導、控制進度的作用)――學生形成方案――教師根據方案指導學生改進方案――學生制作模型――學生實驗――教師點評總結(重點是設計思路和設計方法及學生學習方法的總結)――學生總結(學習過程總結)
3.存在的問題。(1)如何將“培養學生提出問題、分析問題、解決問題的能力,培養學生自學和終身學習的能力等”教學理念落實到教學實踐中,是本教學課程首要解決的關鍵問題。(2)研究創新性設計制作實驗題目。研究題目的內涵、題目的難易程度、題目的適用性、題目的趣味性、題目對學生學習的引導性等。(3)研究課程的教學內容和教學方法,形成即穩定又靈活的教學內容和方法。穩定是要教學理念要堅持不懈,總結提高,教學模式要穩定形成套路和程序,便于教師掌握和控制教學進度。靈活是具體的教學內容,比如涉及的結構概念很多不可能在課堂上全講,需教師具有靈活性和啟發性的教學方法指導學生學習。(4)初步形成課程所需的教學文件。如教學大綱、教學設計、教學教案、教學講義、題目庫、教學錄像等內容。
四、《結構概念與創新設計》課程的實施
我校土木工程專業開設《創新性結構設計》等一系列課程以來,我們在不斷探究和改進教學方法,對于啟發式教學、案例教學、項目教學法均有了一定程度的研究,并取得了階段性成果。我們已經完成了《土木工程專業創新性結構實驗探索研究》和《結構創新設計等系列課程的教學研究》兩項校級的研究,并開設了相應的課程。相關教師在工程教育方面有長期的思考和教學實踐探索,并且已成功組織土木工程結構大賽10年。已開設《結構創新設計》、《結構概念與體系》、《事故分析與結構原理》、《混凝土結構設計》、《結構抗震設計》等課程,相關教師教學水平高,有豐富的教學經驗。具體實施如下:
1.修訂《結構概念與創新設計》課程教學大綱,包括課程目標、內容安排及學時安排。
2.選擇土木工程專業和工程力學專業大學三年級學生的第二學期開始該課程教學。
3.自土木工程專業和工程力學專業大學三年級學生的第一學期期末,研究確定題目及相應的教學安排。
4.將大學三年級專業學生按班級分給不同的教師,教師則分頭實施教學,定期討論交流改進教學。在教學實踐中,將教師授課、學生設計、模型制作和模型實驗相結合,啟發學生將理論知識與工程實際相結合,培養學生工程概念設計與創新能力、自學能力。
5.在大學三年級專業學生的第二學期期末,教師對課程實踐進行總結,提出改進措施和方法。
五、總結和探討
本文方案結合新的科研成果開設出新的課程以及課程標準化建設。探索建立新課程的教學理念、教學內容和教學方法。本方案突出土木工程專業特色,加強了實踐教學環節的創新研究與實踐。將工程項目、創新能力培養融入課程體系建設中,進行課程計劃和實踐內容的一體化設計,培養學生的工程創新意識。本方案突出啟發式教學和指導式教學,培養學生的學習興趣、善問求知和動手實踐能力。
參考文獻:
[1]張海峰,喬安宇.論建筑結構設計中的概念設計及其措施[J].黑龍江科技信息,2012,(12):36-39.
[2]劉彥艷.淺談建筑結構概念設計[J].科技風,2009,(13):52-55.
關鍵詞:土木工程材料;課程建設;應用型人才;特色名校建設
項目來源:青島農業大學應用型人才培養特色名校建設工程校級精品課程建設項目
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:
根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》和《山東省中長期教育改革和發展規劃綱要(2011-2020年)》,以及《山東省高等教育內涵提升計劃(2011-2015年)》(魯教高字[2011] 1號)的要求,為加強對高等學校的分類指導,強化內涵和特色發展,提高人才培養質量,發揮名校帶動作用,增強高等教育服務本區域經濟社會發展的能力,“十二五”期間山東省在地方高校中遴選一批應用基礎型、應用型和高素質技能型人才培養特色名校,進行重點建設。2012年,青島農業大學成為了山東省應用型人才培養特色名校首批立項建設單位,而建筑工程學院的土木工程專業是我校重點建設的十五個專業之一。
《土木工程材料》課程是土木工程專業的專業基礎課程之一,為學生學習房屋建筑學、混凝土結構原理、土木工程施工、建筑工程經濟管理等后續專業課奠定了工程材料基礎知識,在土木工程人才培養中發揮構建學生專業基礎知識的作用。因此,如何通過對該課程不斷的改革和優化,以期達到應用型人才培養目標是課程教學工作者必需長期堅持的工作。[1]-[3]
一、《土木工程材料》課程教學中存在的問題
1.教學內容繁雜、邏輯銜接較差
土木工程材料課程內容繁雜,涉及工程中眾多工程材料,包括水泥、石灰、石膏等無機膠凝材料、混凝土、建筑砂漿、建筑鋼材、木材等10多類材料。對于每一種材料在建筑過程中均有所體現,同r每一種材料又是相對獨立的,各類材料之間缺乏橫向聯系,敘述性內容偏多,知識點之間銜接不緊密,邏輯性較差。因此要求學生能夠全面掌握各種建筑材料,靈活使用。對于長期以來適應邏輯推理的學習與思維方法,且對于建造過程又缺乏實際體驗的學生來說,會感覺課堂教學枯燥無味,難以調動學生的學習興趣。導致學習積極性不高,這種狀況在某種程度上也影響了教學效果。
2.教材內容相對滯后、且版本多難以統一
近年來,土木工程領域新材料、新技術不斷涌現,各類技術標準不斷推陳出新。同時, 由于教材的編制和出版周期較長,教材的內容往往滯后于技術標準的推出,落后于工程實際。 另外,目前《土木工程材料》教材版本多,有些教材內容敘述性強,概念偏多,有些理論推導及公式類內容較多,而有些則偏重工程實際,對材料的結構組成、理論分析方面敘述偏少。因此,在教材的選擇上存在一定的困難。
3.教學方法單一、已不適應教學目標的要求
《土木工程材料》課程按照主要的工程材料劃分章節、組織教學進程,缺乏靈活性和適應性。使得學生學習起來單調乏味,學習興趣和積極性差,易使學生對課程理解不深、應用不靈活,最終導致材料的選擇和使用方面知識和能力的欠缺,甚至認為“材料課的學習就是背誦記憶”。尤為重要的是學生很難掌握課程的重點,總感覺所有的內容似乎都是重點、都需要掌握,學生認為這門課程既難以記憶又難以理解,從而產生厭學心理。另外,由于《土木工程材料》課程內容涉及材料的性能檢測及工程應用,實踐性強,應用強,傳統的教學方法和手段不能充分展示材料的外觀特征、技術性質指標及工程應用,也會影響教學效果。
4.考核內容及形式過于單一
閉卷的書面考試仍然是目前最主要、有時甚至是唯一對學生考核的形式。由此造成了學生“考前背,考后忘”的現象。
5.綜合性、設計性實驗周期長,開設繁瑣
傳統的材料試驗都是隨著課程進度而進行的課 中實驗,這種模式的優勢是實驗與理論課同步進行,有助于學生對知識的及時消化和理解,但是由于受時間所限,只適合開設一些耗時短的驗證性實驗,而綜合性、設計性實驗往往由于過程繁瑣、費時費力、周期長而受到限制。
因此,傳統的《土木工程材料》課程體系和教學模式遠不能適應應用型人才培養的需要,必須進行全方位改革。
二、《土木工程材料》課程教學改革與實踐
1.優化教學內容
《土木工程材料》課程教學內容應緊跟行業發展動態,保持教學內容的先進性。可以適時講授土木工程領域新材料、新技術、新標準。如在第二章“建筑金屬材料”里,介紹日本已開發出LY225鋼、LY100鋼,美國生產出屈服點高達690N/mm2的可焊接合金鋼板;在第四章“水泥混凝土及砂漿”里,講解國內外混凝土技術新進展。通過向學生傳授新知識、新信息,可以開闊學生視野,培養學生的創新意識。
2.積極參與教材編寫,實時更新教材
由于材料科學的自身特點(如發展快、新技術、新材料層出不窮),使得教材必需適時更新,需要選擇版本較新且內容具有前瞻性的教材。因此,本教研組作為副主編單位積極與其他高校合作, 強調應用型人才的培養目標,結合土木工程專業方向學生的定位,編寫了內容新穎、知識面廣、不斷融入新型材料內容、相對系統、注重基礎知識并且與工程實際聯系緊密的教材。該教材是普通高等教育“十二五”規劃教材,由科學出版社出版。
3.改革教學方法和教學手段
《土木工程材料》課程內容涉及材料種類繁多,不同材料有不同的外觀特征、性能特點和適用范圍,單純的板書教學效果不佳,只有通過采用立體化的教學方法和手段才能收到良好的效果。
(1)采用案例教學法
應用型本科院校培養的目標是應用技能型人才。在教學內容中不斷融入工程實例,結合課程內容特點及學校對學生的的培養目標,在知識傳授過程中注意基本理論知識與工程具體實踐的相結合。引導學生用分析和發展的思路來看待現有的材料,掌握各種材料的性能,并正確使用各種土木工程材料,做到舉一反三,從而激發學生的創新精神。例如,講解混凝土摻和料這一節時,先列舉各種摻和料在大型工程中的應用,如粉煤灰在三峽大壩中的應用。然后讓同學們觀看粉煤灰、礦渣及硅灰的微觀照片,并比較三者問的相貌特征差異。采用表格的形式給出三者的化學組成和礦物組成,引導學生進一步思考,當這三種摻和料用于水泥混凝土時,對混凝土流動性、強度的影響等。
(2)合理有效利用先進教學手段
《土木工程材料》課程涉及材料種類繁多,知識面廣,作為一門專業基礎課,開課時間較早,學生又是初次接觸專業知識,感性認知較少,教師授課也很難調動學生的興趣;另外有些材料的性狀特點等需要很多時間解釋,如果輔以現代多媒體和網絡教學的手段,通過計算機動態模擬并配合適當的聲、光、圖和文字等,使學生在課堂上獲得最直觀、最形象、最生動的知識, 可以調動學生學習的興趣和積極性,并且能夠提高學習效率。但多媒體等的使用容易使部分學生思想不集中,應將多媒體和傳統的板書相結合授課是最理想的教學方法。還有,教師個人可建立自己的教學網站,通過教學網絡,在課余時間與學生進行網上互動和答疑。
4.革新考評方式
在考核方式上,改變傳統的、單一的閉卷考試模式,實施過程性考核與終結性考核相結合模式。雖然學生成績構成仍為:考勤10%/平r20%/考試70%,但體現了“以能力考核為核心,知識、能力相結合”的原則,其中平時成績包括課堂討論、課堂答辯、小測驗等內容,閉卷考試注重能力考核,增加與實踐相結合的綜合案例題型。例如“某工程實際施工中,石灰砂漿粉刷過的墻壁出現了鼓包開裂現象,試分析原因并提出如何防止這樣的現象再次出現”、“某大體積的混凝土工程,澆注兩周后拆模,發現擋墻有多道貫穿型的縱向裂縫,試分析其原因。”等與實際工程相關聯的內容。
5. 加強實驗教學環節,注重學生能力培養
《土木工程材料》是一門實踐性很強的課程,實踐性教學環節是該課程中又一重要組成部分,起著理論課不能替代的作用。為了提高教學效果,在實驗教學環節上也要不斷改革和探索。首先,優化實驗教學內容,削減驗證性實驗,整合綜合性實驗,增加設計性實驗,開辟應用研究型實驗,逐步形成“基本型實驗一綜合型實驗一應用研究型實驗”多層次遞進式的實驗教學體系。例如開設混凝土強度試驗時,讓學生選擇所配混凝土的品種以及強度標號并計算混凝土的配合比,按照實驗規范成型混凝土試件,測定其強度。這樣可以讓學生利用所學配合比的知識設計混凝土,做到學以致用,同時還提高了學生的動手能力。其次,授課教師可以擬定一些試驗研究題目供學生參考和選擇,或讓學生參與到科研或科技開發活動中,提高學生的自主性和科研水平。例如,學生以目前研究比較熱門的高性能混凝土為試驗對象,自己配制混凝土并檢測其強度和耐久性。
三、結語
“應用型人才培養”是我國未來大多數高等學校發展的趨勢,其本質是工程能力、實踐能力的培養,《土木工程材料》是土木工程專業重要的一門專業基礎課,是本專業工程能力、實踐能力培養的窗口及平臺。只有根據“應用型人才培養”的目標與要求,對《土木工程材料》課程教學內容進行調整,采用以培養學生自主研究性學習能力、綜合分析能力、實踐能力、創新能力與團隊協作能力為目標的教學方法和復合式考核方法,并在教學過程中強化學生工程能力的培養和綜合素質的養成,才能培養出復合型、高素質、滿足未來需要的優秀工程應用型人才。相信通過廣大教師的不懈努力,《土木工程材料》課程的教學水平會有更大的提高。
參考文獻:
[1]安明矗余自若.土木工程材料教學中學生實踐能力的培養[J]. 高等建筑教育,2010,19(1):102-105.
[2]劉煥陽,韓延倫.地方本科高校應用型人才培養定位及其體系建設[J].教育研究,2012(12):67-70.
關鍵詞:概念圖 項目教學 案例
概念圖(concept map)是20世紀70年代美國康奈爾大學(Cornell University)的Joseph D.Novak教授提出的用于表征和揭示知識結構中的意義聯系的圖表,它是以視覺再現認知結構、外化概念和命題的一種方法,又稱概念構圖(concept mapping)、概念地圖(concept maps)或概念網(concept webbing)①。這里的概念泛指存在于事件或對象中的知覺共性,它們可以是科學概念,也可以是思想、理論、符號、詞匯等。研究表明,這種視覺圖表容易被學習者快速識別并迅速掌握,有助于提高學習者對知識系統的梳理和整體理解力②。同時,由于概念圖具有信息量大、內涵豐富、層次分明、可讀性強、易于理解、延展性強、填補修復容易等特點,所以引起了人們的普遍關注。于是,人們嘗試把它作為一種有效的工具應用于不同的研究領域,如評估工具、遠程教學系統及網絡課程的開發、計算機人工智能、企業管理等。本文擬用概念圖策略進行高職《電工技術》課程項目教學的案例研究。
一、用概念圖展示高職教育中項目教學的實施模式
項目教學是師生通過共同完成一個完整的項目而進行的教學活動。高職教育中的項目教學是指學生在教師的指導下通過完成工作任務(與學生的職業崗位緊密相連),進而提高綜合職業知識、技能和職業能力的教學活動,具有內容職業化、實施一體化、結果具體化、評價開放化的特點。基于高職教育中項目教學的特點和概念圖的優勢,我們可用概念圖策略對高職教育中的項目教學進行研究。用概念圖策略實施的具體模式如文末附圖1所示。
二、概念圖應用于高職項目教學的案例
我們以某一房間日光燈的安裝與調試為例,展示基于概念圖策略下項目教學的實施過程。本教學案例實施時長90分鐘,需2學時。
(一)布置項目任務(5分鐘)
在該步驟中教師向學生展示項目任務概念圖(如文末附圖2所示),通過該圖使學生明確本項目任務的四項子任務以及每項子任務應達到的目標。學生在該步驟中先自愿分組并推舉出負責人,然后領取項目任務。
(二)完成工作任務(75分鐘)
該步驟是我們教學過程中最重要的一環,這一環節中學生是主體,主要由學生自主完成。學生首先根據情境確立方案,然后制定計劃,再實施計劃,逐一完成各個子任務。教師在本環節中起輔助作用,主要是解決學生所遇到的困難。
子任務1(40分鐘):學生完成子任務1安裝日光燈電路的過程如文末附圖3所示。
明確任務:安裝日光燈電路。
制定任務完成方案:小組研究成員一起討論任務完成的步驟、時間進程、人員分工等,把所想到的問題用概念圖展示出來,形成完備的研究方案,便于操作。學生制定的子任務1完成方案如文末附圖4所示。
任務完成過程:按圖4進行分工實施。在調試前,教師檢查接線是否正確,注重接線工藝的指導,通過嚴格細致的檢查以防燒壞元器件及意外事故的發生。
收集整理資料:收集整理任務完成過程中的資料,準備下一步交流討論。
任務完成結果展示:在確保電路的正確安裝、工作臺安全的情況下,通電試驗,通電展示電路安裝結果。各組間相互討論,為完成子任務2做好準備工作。
子任務2(15分鐘):了解日光燈電路各部分作用和工作原理。該任務主要以小組討論、學生敘述、小組間互相補充更正的方式完成。
設計的問題有:
1.燈管中的水銀蒸氣是如何激活的?
2.啟輝器內部的主要結構?是如何工作的?日光燈正常發光時,能否取出啟輝器,為什么?
3.鎮流器在日光燈點燃和正常發光時分別起什么作用?③
學生通過討論以上問題,了解了日光燈電路各部分作用,并進一步掌握了日光燈工作原理。在整個過程中,教師引導學生小組間提問、互答,讓學生自由發表見解,在充分交流中促進了學生對問題的深入理解。
另外,在該任務當中教師要適當介紹新型日光燈,并讓學生課下搜集新型日光燈資料以調查報告形式上交匯報。
子任務3(20分鐘):日光燈電路常見故障分析并排除。該子任務先由教師設置故障,然后由學生檢修。
設置的常見故障有:
故障現象Ⅰ:接通電源,燈管完全不發光。
故障現象Ⅱ:燈管兩頭發紅,不啟輝;燈管兩端不斷閃爍,中間不啟揮;燈管兩頭發黑。
故障現象Ⅲ:斷開電源,燈管能發微光。④
學生在了解日光燈工作原理的基礎上,通過故障現象,分析故障原因,進而進行檢修。在該子任務中主要以學生自主研討的形式來完成。教師起引導作用,但要特別注意安全問題。學生根據故障現象找出原因后,先要跟教師進行交流,然后在教師的監督下完成檢修。教師要對學生操作過程中的不當之處,及時給予指正,以防止意外的發生。
(三)反思工作過程(10分鐘)
教師引導學生反思整個工作任務完成的過程,學生自主交流提出整改意見。學生自制的反思工作過程概念圖如文末附圖5所示。
三、結語
概念圖是表征知識的有效工具,用它來解讀高職教育中項目教學的模式,可以使我們輕松地理解其內涵。將概念圖引入到項目教學的實踐中去,可以使學生思路明確,輕松把握研究過程,最終提升自主學習能力。
注釋:
①Joseph.D.Novak & D.B.Gowin(1984).Learning How to Learn. New York and Cambridge , UK: Cambridge University Press.
②Klein, S. P., Kuh, G. D., Chun, M., Hamilton, L., & Shavelson, R. (2005). An approach to measuring cognitive outcomes across higher education institutions. Research in Higher Education, 46(3):251-276.
③王金玉.“電工基礎”項目教學課例開發與思考[J].科教文匯,2010(11):55―57.
④陳綏.項目教學法在《電工基礎》課程教學中的實踐[J].福建輕紡,2008(4):18―22 .
作者簡介:
關鍵詞:土木工程 研究生教育 質量
中圖分類號:G643 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)001-178-02
當前國家正處于經濟高速發展時期,大量土木工程正在興建與建設,對土木工程專業研究生的需求量迅速提高,但是與此同時社會對土木工程專業的研究生也提出了一些質疑和要求。由于土木工程專業研究生有其自身特點,有別于其他專業,因此探索如何培養出高質量的土木工程專業研究生是本文的出發點。
與此同時,研究生規模迅速擴大。如何在研究生規模擴張的背景之下,保障土木工程專業研究生的教育質量是一個比較迫切的實際問題。要解決這個問題首先需要明晰的幾個概念是:質量、教育質量、研究生教育質量。只有將這幾個概念明確,我們才能有的放矢,對土木工程專業研究生教育質量的概念進行界定,建立起合適的土木工程專業研究生教育質量保障體系。
1質量
質量是一個多維度的概念,目前國內外對于質量的概念并沒有一個統一的標準和說法。
管理學中有關質量主要代表性的概念有:
(1)全面質量管理創始人德明(William Edwards Deming)定義:低成本為顧客提供滿意的新產品或服務。
(2)美國著名的質量管理專家朱蘭(Joseph Juran)博士從顧客的角度出發,提出了產品質量就是產品的適用性,即產品在使用時能成功地滿足用戶需要的程度。用戶對產品的基本要求就是適用,適用性恰如其分地表達了質量的內涵。
(3)世界質量先生克勞斯比(Philip Crosby)定義:符合預設標準與要求。
(4)ISO8402(1994年版)定義。質量:反映實體滿足明確或隱含需要的能力的特性總和。
(5)ISO9000(2000年版)定義。質量:產品或服務應具備的特征、期待的特征。
關于“質量”的定義,以上列舉出筆者認為比較有代表性的幾種定義。學術界關于“質量”的定義是多樣化的,并且由于出發點和立場不同,定義的角度和內涵也是不一樣的。
在以上定義中,我們可以總結出:質量是一個多維度的概念,有著豐富的層次,是多元化的組合。其核心要素在于滿足某種需要,同時隱含著比較的特征。
2教育質量
“教育質量”是“質量”的派生概念。目前關于“教育質量”的定義并沒有
固定的定義。對此學術界是見仁見智,眾說紛紜。列舉幾種如下:
(1)“不可界定論”。持這種觀點的學者認為質量是什么很難說清楚,其概念難以界定。
(2)“產品質量說”。這種觀點起源于將工業產品的質量標準引入到了高等教育領域,將質量看作是“產品優劣的程度”。
(3)“測量觀”或“達成度觀”。指事物達到既定目標的程度,或者說是符合目的的質量。通常是將質量與目標相比較,認為質量即是對于目標的適切性,滿足或符合一些既定標準,或達到目標的程度。
(4)“替代觀”。這類觀點是用卓越的、第一流的、優秀等詞替代質量的本義。
(5)“實用觀”或重實效的、適應社會的“外適性質量觀”。它是以有用和實效作為衡量質量的準繩。強調高等教育質量應該滿足消費者(學生及其家長、雇主、社會和政府等)規定的和潛在的需要的質量。這種觀點強調的是一種需求導向,反映了市場本位論和社會本位論的價值導向。
(6)“績效觀”。這種觀點主要是從投入產出角度來考察和評判質量。
(7)“內適性”或“學術性”質量觀。這種觀點主要認為高等教育應按自身所固有的規則和權限運行,因而十分注重立足于未來的基礎研究,注重長期的發展,而不注重短期的結果。
以上列舉關于“教育質量”的觀點并未涵蓋所有的“教育質量”相關觀點。但我們可以判定這樣一個基本事實,這些不同的觀點都存在著其合理性和局限性。
隨著高等教育的發展,對于高等教育質量的內涵和概念具有多樣性和多元化的這一觀點已經基本形成共識。因此承認質量及教育質量標準的相對性和多樣性,從自身的需要選擇適當的視角來確定質量的定義及標準是本文的基礎。
3研究生教育質量
根據上文朱蘭的定義,質量不是一個固定不變的概念,它是動態的、變化的、發展的;它隨著時間、地點、使用對象的不同而不同,隨著社會的發展、技術的進步而不斷更新和豐富。同樣的,我們不難斷定研究生教育質量的概念也是一個動態的概念,它隨著社會的發展、技術的進步而不斷更新和發展。但是它的定義和概念不應該孤立于社會邊緣而是受整個社會背景的影響與制約。
當今中國,研究生教育規模迅速擴大。研究生規模的迅速擴大既有社會發展的需要也有本科生擴招的影響,與此同時還受到有限的工作機會的桎梏。我們對研究生教育質量進行定義的時候必須考慮到整個社會背景。由于中國國情所限,研究生教育質量主要由教育部的方針政策及所在學校(主要是執行政策)決定。近年來,隨著市場經濟的迅速發展,以及高校自的提高,研究生教育的質量越來越多地受到用人單位(市場)以及高校自身定位與發展的制約。可以認為國內研究生教育質量的決定要素從一元維度已經轉化為三元維度即:教育部、市場、高校。研究生教育質量的衡量應該從這三個維度來予以考慮。
根據上文對質量的有關界定,我們可以把研究生教育質量界定為:研究生教育質量是一個多維度的概念,它包含基礎設施、師資隊伍、科學研究、獎學金、培養環節過程控制、學術氛圍、校園文化等。從環節上考慮包含輸入資源的質量、培養過程的質量以及產出結果的質量(學位授予質量、畢業研究生質量)。它受教育部、市場、高校三方面制約。
由于研究生教育是本科后以研究為主要特征的高層次的專業性教育,探究性與專業性是其基本特性,具有探究精神和創新能力就應該是其質量最重要的特征。因此,研究生教育不僅要滿足社會發展以及個人全面發展需要,還要發展科學、發現新知識、促進學科專業發展需要。
4土木工程專業研究生教育質量
土木工程,在英語里稱為Civil Engineering,直譯為“民用工程”。它的原意是與“軍事工程”(Military Engineering)相對應的。在英語中,歷史上土木工程、機械工程、電氣工程、化工工程都屬于Civil Engineering,因為它們都具有民用性。后來,隨著工程科學技術的發展。機械、電氣、化工已逐漸形成獨立的學科,Civil Engineering就成為土木工程的專門詞。至今,在英語中,Civil Engineering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已成為與土木工程十分密切的相對獨立分支。
土木工程是建造各種工程的統稱。它既指建設的對象,即建造在地上,地下.水中的工程設施,也指應用的材料設備和進行的勘測,設計施工,保養.維修等專業技術。土木工程一級學科目前包括巖土工程、結構工程、市政工程、供熱供燃氣通風及空調工程、防災減災工程及防護工程、橋梁與隧道工程六個二級學科。
土木工程專業具有四個基本屬性:
(1)綜合性。隨著科學技術的進步和工程實踐的發展,土木工程這個學科也已發展成為內涵廣泛、門類眾多、結構復雜的綜合體系。要求土木工程綜合運用各種物質條件,以滿足多種多樣的需求。
(2)實踐性。土木工程是具有很強的實踐性的學科。在早期,土木工程是通過工程實踐,總結成功的經驗,尤其是吸取失敗的教訓發展起來的。從17世紀開始,以伽利略和牛頓為先導的近代力學同土木工程實踐結合起來,逐漸形成材料力學、結構力學、流體力學、巖體力學,作為土木工程的基礎理論的學科。這樣土木工程才逐漸從經驗發展成為科學。在土木工程的發展過程中,工程實踐經驗常先行于理論,工程事故常顯示出未能預見的新因素,觸發新理論的研究和發展。至今不少工程問題的處理,在很大程度上仍然依靠實踐經驗。
(3)社會性。當今中國正處于社會轉型期,基礎設施的興建如道路、橋梁、地鐵、隧道以及大廈、核電站、堤壩、機場、海港等均與土木工程密切相關。可以說土木工程為人類社會創造嶄新的物質環境,成為人類社會現代文明的重要組成部分。它的發展水平受制約于所處社會的政治經濟發展程度。
(4)社會人文及倫理統一性。土木工程是為人類需要服務的,由它所產生的一系列活動以及構造物宏觀上反映了所處時期所在社會的人文和藝術以及工程倫理的高度統一。
根據以上土木工程專業的基本屬性,綜合性對應的是扎實的基礎知識以應對土木工程不同的需要,其中還包含應對不同情況應用不同物質條件的創新能力及綜合應用能力。實踐性對應的是校內學習應該加強實踐課程及外出實地踏堪實踐環節。當前用人單位普通對土木工程專業學生的實踐性要求較高,要求學生能夠很快地進入實踐環節從事具體與工程相關的生產實踐。然而我國目前培養的研究生較多地偏重于學術性,在實踐環節上相對較弱。用人單位普遍反映碩士研究生將知識內化為實踐能力的時間周期比預想的要長,但與此同時也普通反映較之本科生碩士畢業生的綜合能力及成長速度更加迅速。而社會性及社會人文及倫理統一性則要求加強對學生教育的文化藝術及人文社科方面的薰陶,使得基礎設施的興建一方面滿足基本要求,另外也要兼顧社會的文化需求和藝術需要,使得構筑的土木工程既有實用性又能滿足社會性及美學要求。創造嶄新的物質環境同時,兼顧社會文化需要及美學價值。與此同時,現代工程對于工程倫理有著一個較高的要求。1914年美國土木工程師學會(ASCE)就已經制訂了自己的倫理準則。美國工程與技術認證組織(ABET)在90年代末新推出的EC2000認證標準中對工程倫理教育提出了更高更綜合的認證要求。例如其通用標準中要求工程教育的畢業生應具備11項能力,其中2項就明確涉及到工程教育的倫理標準。所有這些對我們的土木工程研究生提出了更高以及明顯區別于其它專業的要求。
綜上所述,我們對土木工程專業研究生教育質量的定義是這樣的:它是一個多維度的概念,它包含基礎設施、師資隊伍、科學研究、獎學金、培養環節過程控制、學術氛圍、校園文化、實踐環節、社會人文及工程師倫理教育等。從環節上考慮包含輸入資源的質量(土木工程專業的本科生)、培養過程的質量以及產出結果的質量(學位授予質量、畢業研究生質量),其中培養環節的過程控制需要考慮到土木工程專業的四個基本屬性即綜合性、社會性、實踐性、社會人文及倫理統一性。宏觀上土木工程專業研究生教育質量受教育部、市場、高校三方面制約。
參考文獻:
[1] 李遠瑛.地方性院校土木工程專業學生工程素質培養探討[J].嘉應學院學報(自然科學版),2009,27(3).
[2] 潘武玲.我國研究生教育質量評價體系研究[D].華東師范大學,2004.
關鍵詞:土木工程抗震;教學改革;教學實踐;教學方法
中圖分類號:TU-4 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2016)01-0085-03
地震是一種突發的自然災害,是地球內部構造運動的結果。地球上每年發生的地震約500萬次,其中有感地震約15萬次,造成嚴重破壞的地震約20次。中國是一個多地震國家,地震發生的區域范圍廣、強度大。20世紀全世界發生過20多次7級以上的大地震,死亡100多萬人。1920年中國海原8.5級地震死亡20萬人;1976年中國唐山7.6級地震死亡24萬人,16萬人傷殘,財產損失30億元以上,名列20世紀世界地震史死亡人數之首;2008年中國汶川8.0級地震造成約7萬人死亡,約37萬人受傷,約1.8萬人失蹤,直接經濟損失8452億元,是以來破壞力最大的地震,也是繼唐山大地震后傷亡最慘重的一次。為了減輕建筑的地震破壞,減輕人員傷亡,減少經濟損失,將損失降低到最小程度,土木工程專業技術人員需要掌握有關抗震的知識,對結構進行抗震設計。
一、土木工程抗震課程教學中存在的問題
土木工程抗震是土木工程專業的一門重要專業課,土木工程專業學生學好這門課將會受益匪淺,但是現狀卻不令人滿意。目前在本科教學中,該課程課時一般在40學時左右,課時相對較少,但該課程涉及到的內容又較多,主要涉及到結構動力學、混凝土結構抗震設計、砌體結構抗震設計、鋼結構抗震設計、工業廠房抗震設計、橋梁工程抗震設計等。該課程一般安排在第六學期或第七學期,這一時期是學生忙于研究生考試復習和找工作階段,一部分學生身在課堂但心在別處,往往心不在焉,學生學習該課程積極性不高。如何在有限的教學課時內完成教學任務,提高課堂教學效果,對教師來說是一大挑戰。土木工程抗震課程教學改革的目的是在有限的課時內提高該課程的教學質量,增強學生對土木工程專業課程的興趣,以培養既掌握專業所要求的知識和技能,又熟悉相關專業知識的較全面型人才[1]。
二、土木工程抗震課程教學改革采取的措施與實踐
近年來,作者結合自身的教學實踐,積極進行土木工程抗震課程教學改革,在教學手段、教學內容、教學方式等方面進行了一些有益的改革與實踐,取得了良好的教學效果。
(一)上好緒論課,激發學生學習土木工程抗震的興趣
緒論課是土木工程抗震的開篇,作為教師來說應高度重視緒論課的教學。因為緒論課是學生了解土木工程抗震這門課的窗口。緒論課上得好不好對整個課程的教學成功與否至關重要。通過緒論課的學習,要讓學生對土木工程抗震這門課有一個大致的了解,深刻理解學習這門課的目的是什么,為什么要學習這門課,這門課對土木工程專業學生來講起多大的作用,使學生深切地感受到土木工程抗震這門課的重要性,使學生深刻認識到現在不學好土木工程抗震方面的知識,將來在實際工作中萬一出現失誤,有可能造成重大人員傷亡和財產損失,提高學生學習這門課程的自覺性、主動性和積極性。怎樣才能上好緒論課呢?作者認為不妨采用多媒體條件下的案例教學法[2]。多媒體案例教學通過采用大量真實、典型的案例和大量的圖片資料,使教學更加直觀、形象。例如將汶川地震的相關資料引入課堂,“2008年5月12日14時28分04秒,在四川省阿壩藏族羌族自治州汶川縣發生里氏8.0級地震,震源深度14公里,震中烈度11度,地震持續時間約為2分鐘,地震造成69227人遇難,374643人受傷,17923人失蹤,直接經濟損失8452億元。”通過上述資料,可以啟發學生認真思考以下問題:(1)為什么這次地震稱為汶川地震,引出“震中”這個概念;(2)里氏8.0級地震是怎么測定的,引出“里氏震級”概念和震級的測定方法;(3)從“震源深度14公里”可以引出“震源深度”這個概念,根據震源深度地震可以劃分為哪些類型,汶川地震屬于哪一個類型。在緒論中給學生講述地震災害時,可以通過多媒體將汶川地震造成的震害分類給學生顯示出來。在給學生演示汶川地震所造成的災害時,啟發學生思考為什么會造成這樣的破壞,通過這些破壞現象,我們能否從中發現一些地震破壞規律,在今后的設計中我們可以采取什么樣的措施來減輕這些震害。
(二)多媒體與板書相結合,提高課堂教學效果
在進行土木工程抗震課程教學中,盡可能采用多媒體與板書相結合的方式提高課堂教學效果。一方面采用多媒體教學具有形象、生動、直觀、易于理解優點。土木工程抗震課中,一些內容適合采用多媒體教學,例如地震災害(主要包括地表破壞、工程結構破壞、次生災害、人員傷亡等),采用多媒體教學可以直觀地把災害顯示給學生,學生從地震災害圖片中也更容易理解和掌握有關地震造成的破壞。當然,并不是任何問題都適合采用多媒體教學。土木工程抗震課中有些內容適合采用板書教學,比如給學生講解振型分解反應譜法和底部剪力法算例時,采用板書教學更合適些。這樣的算例采用板書教學可以給學生留有足夠的時間思考、琢磨和消化,讓學生更容易掌握振型分解反應譜法和底部剪力法的計算步驟,知道采用上述方法計算地震作用時需要哪些步驟。因此,對于該課程來說,最好的教學手段是多媒體與板書相結合,優勢互補,提高課堂教學效果。此外,在土木工程抗震的課堂教學中,作者嘗試采用雙語教學[3]。將課堂上易于用英語表達清楚的內容做成英語課件,一些專業詞匯用英語來表達。在近幾年的雙語教學實踐活動中,作者發現采用雙語授課在一定程度上能夠幫助學生理解專業知識。但是采用雙語教學也存在較大的難度,最大的難度在于沒有合適的符合《建筑抗震設計規范》(GB50010-2010)的英語教材。
(三)調整教學內容,適應新的教學要求
土木工程抗震教學內容可以分為“基礎篇”和“應用篇”兩部分[1]。基礎篇是土木工程抗震基礎知識,主要包括地震基礎知識,土木工程抗震概念設計,場地、地基和基礎,地震作用與結構抗震驗算,結構隔震與消能減震等內容。在進行基礎篇講解時,應重點講授基本概念和原理,注重基本概念和基本原理的講解。土木工程抗震概念設計是根據地震災害和工程經驗等所形成的基本設計原則和設計思想,進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。抗震概念設計在整個土木工程抗震設計中占有重要位置,它貫穿于整個工程設計過程中,從一定意義上說,它比抗震計算更為重要,原因在于地震具有很強的不確定性、隨機性等,想要精確進行抗震計算比較困難。要想使結構具有良好的抗震性能,很大程度上取決于良好的概念設計,有必要加強學生抗震概念設計的能力。應用篇是抗震設計原理在不同結構形式中的具體應用,主要包括混凝土結構房屋抗震設計、砌體結構房屋抗震設計、鋼結構房屋抗震設計、單層工業廠房抗震設計、橋梁工程抗震設計等。該部分內容應根據不同的專業方向有重點地講解其中的內容,做到因專業方向而異,根據不同的結構形式特點重點從抗震概念設計、抗震計算和抗震構造措施等方面進行講解,拓寬學生的專業知識,使其學會靈活運用工程專業知識解決工程實際問題的能力。
(四)將最新科研成果融入課堂教學中
在講授土木工程抗震課程時,作者結合自身的科研工作專門抽出時間,給學生進行有關抗震的專題講座,例如進行基于性能的抗震設計專題講座、基礎隔震設計專題講座、振動控制專題講座等,將最新的科研成果融入課堂教學中。進一步加強科研與教學的結合,及時將最新科研成果引入到課堂教學中,盡可能發揮科研對教學的支撐和反哺作用。
三、結語
土木工程抗震課程課時少,內容多,具有較強的綜合性。作者通過對該課程在教學手段、教學內容、教學方式等方面的教學改革與實踐,在一定程度上提高了課堂教學效果,在激發學生使命感的同時,增強了其主人翁意識。當然,課程教學改革永無止境,還有許多地方需要進一步完善,達到進一步提高課堂教學效果的目的。
參考文獻:
[1]尚守平,封周權,李崢.“工程結構抗震”課程教學改革研究[J].建筑教育改革理論與實踐,2006(8):221-224
[2]梁炯豐,易萍華,何春鋒.多媒體條件下案例教學法在建筑抗震設計中的應用[J].高等建筑教育,2009,18(1):134-136