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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,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12篇國外土木工程論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞 土木工程 專業英語 教學改革
一、國際化視域下土木工程專業英語課程的重要性
土木工程專業英語是土木工程專業本科階段的一門專業基礎課程,同時也屬于專門用途英語教學范疇,旨在土木工程領域技術交流與合作日趨全球化的趨勢下,培養既精通土木工程專業知識,又能夠熟練運用英語進行專業學習與工作中的交流與合作的復合應用型人才。隨著全球經濟一體化的發展,國際土木工程技術交流與合作日益頻繁。2011年,中國建筑企業海外營業總額占全球國際承包商海外營業總額的1/7以上;2012年,在全球最大的225家國際承包商中,中國內地有52家企業上榜。[1]越來越多的世界各國大型項目在國際公開招投標,因此土木工程技術的輸入與輸出不斷擴大。很多如中鐵集團的國內大型企業開始緊跟國際化趨勢,積極開拓海外工程項目市場,國外的援建項目和中標項目數量不斷增多,因此工程項目的勞務輸出不斷擴大。對于土木工程科研技術人才而言,需要通過閱讀國外原版的技術文獻資料并撰寫英文的科研論文,把握行業發展的國際前言信息和動態,并且熟練掌握專業英語是參與各種國際性學術會議,進行國際技術交流與學習的重要途徑。在這種國際化大環境和趨勢下,土木工程專業英語教學的重要性日益凸顯。但是目前我國高校的土木工程專業畢業生很多仍無法以英語為工具進行專業信息交流。在土木工程勞務與技術的輸入與輸出中,懂外語的土木工程技術人才極度缺乏,這一問題嚴重影響了我國某些企業涉外項目的進行和開展。[2]這些問題的存在都說明了當前我國的土木工程專業英語教學并未取得預期的教學效果,在專業人才的專業英語水平提高方面成效甚微,因此需要對當前的專業英語教學進行改革。
二、明確教學目標,加強應用能力和實踐能力培養
雖然大部分高校開設了土木工程專業英語課程,但是課程教學大綱和教學計劃的制定沒有針對目前國內外相關行業市場對人才的需求以及學生自身專業發展的需求,造成教師教學與實際人才需求脫節,教學目標不明確,學生學習的熱情和積極性不高的問題。土木工程專業英語首先應為部分學生出國留學深造打好專業英語的基礎,避免出現出國以后難以適應專業學習的問題。其次,土木工程專業英語教學是為專業學生未來參與和從事涉外項目培養必要的英語應用能力,使學生在實際的工程建設國際項目中能讀懂英文的設計規范資料、施工圖紙、招投標文件等技術性文件,能進行準確的專業知識表達和交流,保障工程項目的順利開展。從國際土木工程規范理解的準確性和國際項目招投標文件的法律效應來看,教學中應重點培養學生的專業英語實踐能力。最后,土木工程專業英語課應為有志于繼續研究生階段學習和從事科研工作的學生未來的學習打下良好的專業英語基礎,教學中不僅要求學生能讀懂外文文獻,還要具備文獻檢索能力;閱讀專業論文時還應擅長推敲詞義,力求理解準確。
三、改革土木工程專業英語課程教學內容和方法
土木工程專業英語教學一直存在教學形式單調、教學行為單向和教學內容單一的問題。[3]在教學中仍以教師講授為中心,逐字逐句地翻譯文章為主,教學內容或不能反映該領域的最新發展趨勢,或者專業性過強,本科生難以理解。專業英語教師應充分利用現代教育技術手段,提供給學生內容豐富、語言地道、知識信息量大、圖文并茂的慕課或微課資源供學生線上學習,課堂針對專業知識問題用英語展開討論,強化英語思維習慣的同時鍛煉學生用英語表達和理解專業知識的能力。教師還可以要求學生課下通過課文的自主學習和完成翻譯練習,加深對專業詞匯的理解和記憶,掌握專業文章的文體結構和語言特點。課外還可以布置招投標等實用性英文寫作任務和專業論文英文摘要撰寫任務,將專業英語的聽、說、讀、寫、譯各方面技能訓練整合。最后,通過布置文獻檢索任務激發學生學習興趣的同時擴大其專業知識面。
四、加強土木工程專業英語教學師資建設
目前大部分高校的土木工程專業英語課程是由土木工程專業教師擔任,也有少部分院校是由大學英語教師擔任教學工作,但是都存在教學師資方面的欠缺。首先,專業教師有較豐富的專業知識背景,對專業英語教學中專業詞匯含義的講解比較準確,對文章涉及的專業背景知識能分析到位,然而由于專業課教師沒有經過系統的英語教學訓練,在語言基本功方面比較薄弱,因此教學偏重專業知識講解,課堂主要內容成了課文翻譯,達不到培養學生用英語交流專業知識的目的。其次,對于大學英語教師而言,扎實的英語基本功和豐富的英語教學經驗是優勢,但專業知識的缺乏,對專業術語的知之不解嚴重影響和制約了專業英語的教學效果。作為一名合格的專業英語任課教師,不僅要有深厚的專業知識背景,更要有扎實的英語功底表達專業知識,分析專業理論,具備實際的英語專業交流與溝通能力。各高校應根據自身情況,加大外引內培的師資建設,引進有海外留學或工作經歷的教師任教的同時積極鼓勵大學英語教師向專業英語教師轉型發展,建立專業教師與大學英語教師發展共同體,整合知識資源、專業互幫互助,共同參與課程建設和教學工作。
(作者單位為湖南工學院)
參考文獻
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2012-09-04/170149,html.2012-09-04.
關鍵詞:土木工程;專業英語;高校
進入21世紀以來,互聯網迅猛發展,社會信息化進程不斷加快,同時,隨著我國綜合國力的增強,參與國際化工程與事務不斷擴大,英語的作用越來越重要。如何培養既懂專業又會英語同時具備創新能力的高素質復合型人才是時代對高等院校提出的迫切要求。因此,高校專業英語教學的重要性日益突顯。為適應時代要求,筆者就如何改變傳統教學模式,探索將土木工程專業英語教學與學生創新能力培養相結合的教學之路做了有益嘗試。
一、高校專業英語教學現狀
目前,全國各高等院校在專業英語教學方面采取了各種措施以提高英語教學水平,加強學生的英語應用能力。然而,高等學校專業英語教學中還存在以下較為突出的矛盾和問題。比如仍然采用傳統教學內容、方法,教學手段缺乏創新;專業英語課程不受重視;師資力量薄弱;生源基礎相對較弱,學習興趣與動機不一;學生不會自主學習,應用與創新能力明顯不足等。
二、土木工程專業英語教學實踐的策略
(一)多角度與多目標激發學生的興趣
為了激發學生求知欲、積極性、主動性,針對不同類型、不同目標的學生,向他們介紹專業英語課所能起到的多重作用:其一,有助于鞏固學生的英語知識,激發學生考過大學英語四六級的興趣,對于準備考研的學生,專業英語對其入學英語考試及考研面試有極大的幫助。其二,促進學生學習專業知識,尤其是遇到專業英語句子翻譯不通順和不理解時,激發學生鉆研專業知識,幫助學生擴大知識面。其三,有助于提高畢業設計質量,順利通過畢業設計答辯環節。其四,提高英語知識的應用水平,不僅掌握專業方面的英語表達方式、翻譯以及寫作技巧,而且提高了學生的綜合素質與交流能力。利用多媒體與互聯網絡,從文字、動畫、圖片、視頻、聲音等多角度激發學生的興趣,增加課堂信息量,從而形成一套完善的多媒體教學課件,為專業英語教學提供新手段,提高了教學效率。
(二)應用基于工程實踐的教學方式
課堂教學中,除重點講授與專業相關的詞匯、句法、語義以及語篇分析外,更注重提高與土木工程實踐有關的應用能力培養。例如,介紹土木工程專業領域內大型商業仿真軟件ANSYS、FLAC、ADINA、ABAQUS等的英文說明書,在學習專業英語的同時,也使他們真正理解和掌握軟件的使用方法以及計算原理。把本專業相關的圖片、視頻等有機地融入到課程教學中,例如美國的探索頻道,國家地理偉大工程巡禮等節目,對馬來西亞精明隧道做了較專業的專題介紹,課堂上邊觀看錄像邊講解,直觀生動,不僅引發了學生學習興趣,也提高了學生的專業知識水平和英語聽力水平。鼓勵學生網上收集和學習土木工程領域專家的英語講座,使他們更應珍惜校內的英文學術講座,這一過程不僅能使他們了解本專業的科技前沿,又能提高自身英語聽說的交流能力。在教學中引入工程實例,閱讀工程實踐的專業資料,如英文學術論文、英文圖紙、英文合同等,以達到培養學生綜合應用專業英語于工程實踐能力的目的。
(三)加強學生自主學習與創新能力的培養
專業英語應把教學的重點從學習語言本身轉移到通過學習學科知識來獲得目標語言的能力上,基于CBI教學理念,專業英語教學中變以教為主為以導和練為主,課前自學,課堂上進行講授與討論,課后探究。從教學的全部過程中對學生進行知識應用和創新能力訓練。課前為學生布置任務,三人一組,充分利用圖書館與互聯網檢索查找與專業相關的英文文獻資料,進行自主探究式學習,制作ppt課件準備進行課堂匯報。課堂教學中,精講內容限于教材重難點或新進展鼓勵學生上講臺對課下準備的ppt進行英文匯報和講解,在匯報(實踐)的過程中,將專業知識和語言技能結合起來,有助于培養學生專業和語言知識的綜合運用能力。匯報后,就講解或匯報內容展開交流與討論,為學生提供充分自由表達、質疑、討論問題的機會,激發學生的想象力和創造性思維,培養他們的創新精神,課堂上就學生ppt匯報和討論中學生不能正確理解和掌握的內容再進行講解,鼓勵新思想、新改進、新發現。由于活動內容涉及面廣,信息量大,通過討論與交流,極大地拓寬了學生的知識面。鍛煉學生ppt課件制作,上講臺講解,為學生大四畢業設計及答辯和將來的工作匯報打下基礎。學生在活動中學習了知識,培養了人際交往、思考、決策和應變能力,有利于學生的全面發展。鼓勵學生撰寫英文論文,通過此練習活動,不僅掌握英文論文的撰寫格式,也將其創新思想表達出來,為學生將來撰寫論文和進行專業領域的創新打下了堅實的基礎。
(四)注重形成性考核,考核方式靈活總結性考核評價
注重期末最終的考試結果,忽略了學生平時的學習狀態,這樣造成部分學生平時不學習,只在學期末幾周突擊各門課程,而且往往能夠順利過關。為改變這種現象,采用了形成性考核。形成性考核強調對學生學習過程的考核評價,從學生平時課堂出勤、課堂口語表達、翻譯情況、ppt匯報、小組討論以及撰寫英文小論文等多方面進行考核,這樣,學生除了在課堂上學習教材上的知識外,課后還需要自主學習更多的專業和英語知識。靈活多樣的考核方式有利于全面評價學生的能力,為他們提供了展示其個性特征、創造性思維和實踐能力的空間,促進了學生的學習自主性和探索性,有利于培養學生的創新意識和綜合實踐能力。
三、土木工程專業英語教學創新的設想
(一)提升專業英語師資力量
加強本校專業英語教師的培訓。對于愛崗敬業、勇于創新、獻身教育的專業英語教師應把他們派往名校甚至讓其出國培訓。積極引進國外智力資源進課堂。不僅對英語專業的任課教師引入外籍教師,更應該在各個專業領域引入專業課教師,讓學生了解本專業領域前沿知識的同時,提高了自己的專業英語水平,也為校內專業英語教師創新教學起到拋磚引玉的作用。
(二)加強專業英語教材建設與更新
研究型高校專業英語教材不適于普通本科高校專業英語教學,需要有相應的教材,然而現有的一些普通本科院校專業英語教材質量卻不是很高,與之相應的教輔書更是少而又少,遠不如公共英語課的聽、說、讀、寫、譯教程來得全面系統,所以精心打造高質量的重在應用的專業英語教材與教輔書并不斷更新是目前應當著力建設的。
(三)增加專業英語課時,建立專業英語等級制度
由于我國英語學習起步階段已經提前至小學甚至幼兒園階段,大學階段學生的英語知識已經較為系統和扎實,因此,可適當縮短大學英語的課時,而把結余的這部分課時補到專業英語上。同時,可仿照大學英語四六級證書,建立各專業英語等級證書制度,這樣一方面引起學生、學校的高度重視。另一方面,真正將英語教學引入重在專業應用的正確軌道。
(四)營造專業英語學習環境
校園內可開辦校園專業英語角、播放專業動態的校園英語廣播、專業英語演講賽、辯論賽、專業英語板報等。實驗室設備操作等附帶英文說明,中英文的專業教材甚至采用原版的英文專業教材,鼓勵和激勵專業課教師進行英文教學,比如在課時量計算時給予適當提高,評優評先,晉升職稱給予傾斜等,以激勵專業課教師采用英文教學。鼓勵和激勵學生畢業設計成果采用英文,畢業答辯采用英文匯報等。同時,擴大對外交流,讓校內教師和優秀學生到國外學習,引進國外師生來校任教和學習,吸收國外先進的教學方法和經驗,不斷探索適應本校的基于工程實踐和創新能力培養的教學方法。逐步開發人機對話學習和考核輔助系統,實現方便、快捷、高效、具有難度區分的自主式學習和客觀、公正的考評結果。專業英語在大學英語教學中具有舉足輕重的地位。
在專業英語教學中應當轉變觀念,強調以學生為中心,使學習過程由“被動適應型”變為“自主學習式”,讓學生由“知識接受者”變為“知識參與者”,從英語口語表達、翻譯、英文論文寫作、ppt課件制作、互聯網檢索與利用等多方面拓展學生專業英語的綜合運用能力,激發學生的創造性思維、注重培養能力,引導學生學會自主探究式學習方法,采用靈活多樣的形成性考核方式,探索專業英語課程教學的創新之路,不斷培養出能夠走出國門,適應時代要求的應用型創新人才。
參考文獻:
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論文關鍵詞:土木工程;專業英語;教材建設
進入21世紀,中國經濟迅猛發展,許多大型企業在國外承攬了大量的工程項目,涉及公路、鐵路、水利等多項基礎設施,這就為高校土木工程專業發展指明了方向。如何培養能熟練掌握土木工程專業英語的優秀畢業生是當前高校急需解決的問題。根據高校對土木工程專業英語教學的要求,學生應能順利閱讀、正確理解與土木工程相關的書刊和文章,借助相關工具能將英文準確翻譯成漢語。這就要求學生既要學好基礎英語,又要學好專業英語。學好基礎英語能熟知國外風俗、習慣,避免出現一些不必要的麻煩;學好專業英語能熟知本專業研究方向及學術動態,加強國際間的信息和學術交流與合作。針對高校目前專業英語學習存在的諸多問題,例如學生學習興趣不高、教材枯燥無味、教學手段簡單等,結合河南理工大學土木工程學院(以下簡稱“我院”)教學實際情況,對土木工程專業英語的教學方法和實踐進行了深入探討。
一、教學現狀
隨著網絡資源的普及,學生接觸英語多了,水平很高,一些學生剛上大學就過了國家四、六級考試,這為學好專業英語打下了良好的基礎。自2008年以來,筆者積極從事我院土木工程專業英語教學,在教學過程中發現許多問題,主要集中在如下幾個方面。
1.專業知識相對匱乏、學習興趣不高
專業英語和基礎英語之間有一段英語學習盲區,加上繁重的專業課,許多學生放松了基礎英語的學習,甚至對英語學習產生抵觸情緒。除部分學生考研、出國深造以外,一部分學生對專業英語的學習僅僅局限于認識一些單詞,沒有把就業和學習有機結合起來,認為能大致看懂英語專業書籍、說兩句英語就算學好專業英語了,沒把專業英語的學習作為進一步進行英語綜合能力培訓的重要環節來對待,加上專業英語考核相對簡單,致使學生的學習動力不足。另一部分學生雖然對這門課有較濃厚的興趣、學習熱情很高,但專業英語課和其他專業課基本同時開設,甚至超前,致使學生專業資料的理解程度不足,僅僅停留在字面上,嚴重打擊了學生學習專業英語的興趣。土木工程專業知識范圍較廣,教師不可能把所有知識都掌握,例如合同、法律等相關知識,對該課沒有很好地把握,加上學生對專業英語學習的方向性、目的性不明確,學習缺乏能動性,最終導致教學質量上不去。
2.教師隊伍年輕化,教學方式簡單化
近幾年,高校面臨擴招,出現師生比不協調,許多專業課由年輕教師和剛引進的博士擔任。年輕教師讀博士或到國內外做訪問學者,造成專業課教師經常換,教學隊伍缺乏穩定性。剛來的博士科研能力較強,但上課經驗不足,特別是駕馭英語能力。上課內容枯燥無味,把握不住上課重點,造成課堂氣氛不活躍,學生學習興趣不濃厚。在教學方面,采用“填鴨式”教學模式,即采用教師閱讀和翻譯原文,講解專業概念和復雜語句,學生被動接受,這對教學質量產生了嚴重影響。土木工程專業英語教學對教師的英語水平、專業知識及教學水平要求較高,這都需要教師經常苦練“內功”。因此,提高教師專業知識和駕馭語言的能力勢在必行。 轉貼于
二、教學方法探討
針對上述專業英語教學中存在的諸多問題,結合自己多年來的教學體會,提出一些合理的改進措施和意見,具體內容如下。
1.端正學習態度,促進專業英語學習
學生土木工程專業英語學得怎么樣,關鍵取決于學校方針政策、學習態度。方針政策是指導方向,需要多部門緊密配合,給學生營造良好的英語學習氛圍,如定期舉辦英語學術講座、英語沙龍、英語角及相關對話交流等活動,積極引導學生參加比賽。另外,學校要組織學生參加人生規劃、就業方向培訓,讓學生知道學習土木工程專業英語的重要性,激勵學生學好專業英語。端正學習態度,讓他們知道學好專業英語的目的是什么,怎樣學好它,學好它對今后學習、工作有什么幫助。在學校開辦的雙語教學環節中,任課教師要多用英語上課,不能因為學生英語差就用漢語上課,使學生喪失學專業英語的機會。
2.重視教師能力培養,加強教學方法研究
目前,高校都注重教師的科研能力,許多教師忙于科研,忽視基礎教學,致使教學質量難以提高。高校要想提高教學質量,必須制定側重教學的政策,鼓勵教師先上好課,在此基礎上搞好科研;經常組織上課競賽,對老師上課進行點評,提高教師教學水平。在教學中,教師應體現以人為本,避免“填鴨式”灌輸,應洞察學生學習個性特征,善于了解他們的興趣,并因材施教。網絡信息資源巨大,學生能從中下載自己所需資料,提高自己的英語水平;教師也可利用網絡資源,將動畫、視頻制作到多媒體課件中,使學生在視覺和聽覺上受到直接的刺激,激發學生的學習熱情。這可以彌補任課教師口語表達能力的不足,提高學生聽、說方面的能力。就課堂討論而言,筆者有自己的看法:課前,教師要布置上課時討論的內容,內容要多樣性,要讓學生通過各種方式查閱相關資料幫助理解;上課期間,教師可根據教學、討論內容和學生互動,配合學生展開討論式教學,并做出相應的點評。學生們在討論過程中,發揮自己的主觀能動性,敢于和別人交流,創造融洽的學習氣氛和寬松的環境,給每一位學生展現自己的機會;課后,教師讓學生翻譯一些簡單的小短文或最新中文期刊摘要,這樣既可以讓學生了解本學科發展動態,又可以鍛煉學生的寫作水平。通過這樣的教學,可以提高學生在聽、說、讀、寫方面的能力。
3.重視專業外語教材建設、精選教學內容
根據普通高校學生培養目標和學習現狀,學院應提倡教師自編教材或選用內容較豐富的國外教材,內容可根據教學情況選擇,教學內容的好壞直接關系到學生學習專業課的興趣和積極性。目前,教材內容大部分以介紹專業基礎知識為主,很少涉及專業領域最新動態,學生上課感覺枯燥乏味、昏昏欲睡,毫無興趣可言,無法激發學生學習英語的興趣。在課堂上,教學內容不一定拘泥于教材,可適當補充一些學科相對較新的學術期刊或國外經典案例,進行分析講解,擴大學生的視野。學院通過專業英語的教學,培養了一大批既精通專業英語又熟悉土木工程專業的優秀大學生,為中國企業走出國門儲備了大量人才。
關鍵詞:土木工程;結構設計;安全問題;策略
中圖分類號: TU318 文獻標識碼: A 文章編號: 1673-1069(2016)34-166-2
0 引言
土木工程結構設計是確保整個土木工程安全與質量的關鍵環節,在土木工程建設數量日益增加的今天,人們越來越重視其設計安全問題。所以深入分析土木工程結構設計安全問題,并制定相應的改進措施,對提升土木工程結構的安全性具有重要的現實意義。
1 現代土木工程的特點分析
社會與經濟的飛速發展,對土木工程的建設提出了更高、更多元化的要求,為了進一步滿足這些需求,大規模、大跨度、超高層、輕型、大型以及精密設備現代化的建筑物逐步成為時展的重點,這些建筑物具有高質量、高效益和快施工的基本特點,使得土木工程出現了新的特點,主要包括:
1.1 建筑材料方面
科學技術的發展推動了各項新技術、新材料的研發和應用,土木工程中使用了越來越多的新型高強輕質材料,例如比鋼輕的鎂合金、玻璃鋼(玻璃纖維增強塑料)等。在應用這些新材料時,我們還要注意其各項參數的研究,比如有些材料的彈性模量偏低,還有些材料價格高昂,限制了其應用范圍。同時,在提升現用鋼材和混凝土的強度和耐久性方面雖然已經取得了一些成果,但為了緊隨時代的發展需求,仍需加大研究力度[1]。
1.2 工程地質與地基方面
土木工程結構的設計與施工與施工現場的地質與地基構造以及自然的應力情況和力學性能有著直接的關系。同時這些因素還對工程設施的選擇、結構體系以及建筑材料的選取有很大的影響,尤其是地下工程,其影響巨大。現階段,應用在工程地質和地基勘察的技術主要是現場鉆探取樣,室內分析實驗,這種模式的勘察存在適用于小型建筑的局限性。現代化大型建筑的發展需求要求亟需研發滿足時展的新型勘察技術與方法。
1.3 工程規劃方面
在傳統的工程總體規劃時,工程經驗占據很大成分,但日益擴大的土木工程規模對工程規劃有了更嚴格的要求,所以必須運用系統工程的理論和方法,進一步提升工程規劃的科學水平。對于特大型土木工程,比如高大水壩,會對當地的生態平衡以及農業生產產生深遠影響,并且會對自然環境起到改變作用,此類工程的社會效益利弊兼存,其總體規劃必須全面考慮,趨利避害[2]。
1.4 工程設計
土木工程設計應堅持適用、安全、經濟、美觀的原則,根據實際情況開展合理的工程設計。目前,在分析確定工程荷載值以及材料強度值時常用的方法是概率統計,對自然因素作用在時間與空間上的分布與統計規律進行科學研究,如風力、地震波、海浪等因素,深入探索反映材料非彈性以及結構大變形、動態、與巖同作用,完善并深化結構可靠度極限狀態設計法和結構優化設計等理論[3]。另外,還要結合現代化的計算機系統,利用其高效能的計算和設計方法開展工程設計,保障工程設計的科學合理與可操作性。
2 土木工程結構設計存在的主要安全問題分析
2.1 結構設計的穩固性偏低
工程結構設計中的穩固性指的是當工程局部出現破損時,工程的整體安全不會受到巨大的沖擊。例如,土木工程受到地震、火災、爆炸或其他人為事故等災害時,只有結合工程的地質以及土質承載力,合理論證工程的結構設計,才能保障設計中的延性及冗余度達到最佳狀態,進行將建筑的損壞程度降至最低。由于結構的穩固性直接決定了整個工程的安全,所以進行土木工程結構設計的首要前提就是要確保結構的穩固性。但從目前我國的土木工程結構設計現狀來看,其穩固性偏低,不符合相關的規定標準,造成災害來臨時傷亡慘重。
2.2 結構設計的規范安全設置較低
目前,我國的土木工程結構設計安全規范還不完善,權威性與約束力較差,導致工程的質量令人堪憂,有的土木工程甚至使用年限僅為幾年,使用過程中常出現墻壁開裂、變形等問題。究其原因,就是結構設計的安全規范設置偏低。如與國外對比,我國規定的辦公樓樓板承受的活荷載值是200kg/m2,而美國是240kg/m2,英國是250kg/m2,以此為標準建造出來的工程質量顯然偏低。
2.3 無法明確區分構造柱和承重柱
土木工程結構設計中若無法準確區分構造柱和承重柱,則會直接影響工程的牢固性,降低工程的安全性。一般構造柱指的是與梁配合,避免墻壁出現裂縫,提高建筑物抗震能力的墻柱。若設計人員將構造柱當成承重墻使用,其強度遠不如承重墻,在遇到例如地震等劇烈震動時,就會由于抗震能力不足導致建筑物出現裂縫、沉降等現象,嚴重時會造成建筑物倒塌。此外,承重柱截面積設計偏小也是影響工程安全的重要問題。為了方便分析受力,在抗震要求不高的工程結構設計中,設計人員會設計偏小的承重柱截面積,這樣一來在有外力作用時,會造成柱、梁開裂等問題,極大地降低了建筑的使用壽命[4]。
3 改進土木工程結構設計安全性的有效策略
3.1 制定規范化的標準和體制
土木工程的結構設計必須有完善的、規范化的國家標準和要求,在嚴格遵守相關法律規定的前提下進行科學合理地設計。建議我國的土木工程結構設計結合我國的實際情況,吸取外國的先進經驗,推動規范化設計標準的發展,積極促進土木工程結構設計水平的有效提升[5]。同時,建立健全管理制度、人員規范要求等,嚴格監督其各項制度的執行效力,提高工程設計行業的規范化、制度化。另外,還要定期對土木工程結構設計進行安全性檢查,及時上報并整改不符合安全要求的設計項目。
3.2 強化設計人員專業能力和綜合素質的培養
設計人員的專業能力和綜合素質直接關系著土木工程結構設計的科學合理性,所以,強化設計人員專業能力和綜合素質的培養尤為重要。首先,加強對設計基本知識內容和技能的培訓。設計人員應全面、系統化地了解和掌握土木工程項目設計,在結合具體的工程勘察情況進行科學的設計。其次,著重培養設計人員的安全意識,確保工程結構設計的安全性。在進行工程設計時,設計人員要準確識別存在的安全問題,并進行反復的論證后再進行相應的設計。最后,時代的發展推動了各類新型的結構設計技術和方法的層出不窮,應積極組織設計人員進行培訓和學習,使其設計成果能夠跟上時代的發展需求。
3.3 定期檢測土木工程設計中的各項指標
土木工程是一項復雜的工程,涉及的學科眾多,這也就決定了結構設計需要很多的參數,各個參數對整個工程的安全有著重要的影響。例如,建筑材料的數量、價格、使用面積等,直接影響著建筑物的結構、安全性及質量。所以,必須嚴格控制設計中參數的安全積累,確保其符合國家相應的規范和標準,提高土木工程的安全性[6]。此外,土木工程安全對社會有著重要的影響,必須嚴格監督檢測其安全性,所以應建立完善的監督制度以及管理制度,加強制度執行力度,并定期檢測土木工程設計中的各項指標,保證土木工程的安全性。
4 結束語
總之,土木工程的結構設計事關我國社會與經濟的良好發展,在國內外經濟形勢不斷變化的今天,必須做好土木工程結構的安全設計工作,以優質的土木工程更好地服務我國經濟實力的有效提升,促進我國綜合國力的顯著提高。
參 考 文 獻
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工程力學課程的定位,決定了課程的重要性,作為土木工程專業學生來說需要熟練掌握。所以針對所提出的問題,提出一些改革建議,以供參考。
1教學內容的改革
工程力學課程是一門應用性較強的課程,是土木工程專業的核心基礎課程之一,是連接高等數學、大學物理與結構力學、彈性力學、土力學、混凝土結構設計、鋼結構設計、砌體結構設計等課程的橋梁,是土木工程專業學生教學由基礎教育向工程實踐教育的重要轉折點,其在實踐教學中的作用越來越明顯,但是教學內容過分強調力學作為一門獨立學科的系統性和完整性,而忽視力學作為應用學科的實用價值。工程力學的任務是學會如何對力學問題建模、如何將模糊的問題和想法用數學來描述,并培養提出、分析、設計以及解決科學和工程問題的能力[6]。為了能夠更好的培養學生分析和解決實際問題的能力,拓寬學生運用力學的方法解決實際的工程問題,應從教學內容上加以優化。一是重視基本概念、原理和方法的更新,增加新的教學內容,如工程力學領域的新技術、新進展、新概念、新實驗以及國內外土木工程等領域的實際問題。二是為了使學生對力學課程產生興趣,在緒論課程中應引入經典力學的發展史。目前,在教材編寫中,由于“少而精”的要求,緒論中更多的是介紹課程的研究內容、研究任務、研究方法以及研究目的,而弱化了力學發展史的介紹。從古代墨子“力,形之所以奮也”到牛頓力學《自然哲學原理》的編寫,再到哈密頓《一個動力學普遍方程》的發表,經典力學的發展經歷的漫長的時間,期間出現了很多促使力學發展的科學家,如牛頓、麥克斯韋、達朗伯、拉格朗日、哈密頓等等。這些歷史及歷史人物的介紹,可以達到喚醒、激勵、鼓舞學生的目的。三是強調概念性和實踐性內容的重要性,適當減少計算性內容。工程力學具有基礎性和應用性的特點,在教學內容安排中,一方面弱化理論推導過程,另一方面應適量增加一些具有實踐性或趣味性的教學素材;例題中,應突出對實際問題的力學模型建立過程的描述,在課后習題中引入基于力學分析的工程實踐的綜合運用實例,以調動學生的學習積極性和培養學生用力學方法分析問題和解決問題的能力。
2教學方法的改革
工程力學教學方法的改革,關鍵在于提高學生的學習興趣。一方面可以通過制作精美的教學課件增加課堂的趣味性和直觀性。現有的課件和通常意義上所說的板書并沒有多大區別,只是將原來用在黑板上推導完成的公式,放到了多媒體課件中加以展示。這樣的課件在教學過程中,達不到吸引學生的目的,自然無法引起學生的興趣。考慮到在工程力學課程教學中會用到大量的力學簡圖和實驗結論,如果可以將這些力學簡圖和試驗項目(如在理論力學課程運動學篇中出現的連桿機構,材料力學課程中桿件的各種變形等等)用類似flas的直觀方式表現出來,就可以豐富課件的內容,增加學生的興趣。另一方面是引入課堂試驗。力學課程中的基本原理都是建立在實驗基礎上,但目前力學的教學中,由于條件所限,工程力學課程中的實驗部分主要集中在材料力學的一些驗證試驗中,如金屬材料的拉伸壓縮試驗、梁的彎曲正應力試驗、扭轉試驗等等。這些試驗的開設,能在一定程度上提高學生的學習興趣和動手能力,但要達到力學教學的目的,還有一定的距離。為了改變這一現狀,可以借鑒一些國外大學經典力學的教學方法,在這些課程的教學中,教師在每堂課的教學中會會通過隨堂實驗的方式,驗證本堂課所涉及到的相關內容和原理,盡管這些實驗的結果大家都是非常熟悉的。此外還可以采用離開教室的現場教學。土木工程專業是應用性較強的一門學科,作為土木工程專業重要的基礎課程,應該在在學期中,安排2-4個學時將教學從教室搬到現場,通過利用現場的工程實物,教會學生如何對實際工程問題模型化,并用所學的力學知識進行分析解答。
3教學模式的改革
傳統教學模式是以教師為中心的“填鴨式”教學,教師起主導作用。由于高校教師一職多能的特點,使得教學過程質量控制稍顯不足。鑒于這種情況,應對傳統教學模式加以改革,形成以學生為中心的教學模式。在這一過程中,應以班級為基礎建立4-6人為一組的學習小組進行研討式教學。研討課教學是讓學生參與教學,教學相長,師生互動,通過專題研討使學生主動建構和拓展知識,培養學生的發散思維和創新能力。教師可以針對課程重難點問題,設置相關專題討論課。教師通過引導,教師與學生,學生與學生間通過互動交流,對所學的知識進行拓展。也可以設置一些與學科前沿相關的內容及熱點,學生通過課后查閱文獻,以小組為單位,通過板書、圖片、多媒體、實物模型等靈活的形式展示,并由教師與其他同學進行提問、討論,最后教師進行總結和點評。此外,在作業形式中也應該改變傳統以課后習題為主的作業模式,為了能夠更好的培養學生的能力,提高學生的綜合素質,可以布置一些研究型的題目,通過查閱文獻,以論文的形式的完成。比如通過材料力學課程中梁的合理設計問題,可以提出鋼筋混凝土梁的合理設計問題、鋼梁的合理設計問題等等,然后將這些題目布置下去,讓學生查閱資料,并完成相關論文。總之,要以這種教學形式改變傳統的“填鴨式”教學,實現課堂教學從“以教師為中心”向“以學生為中心”的轉變。
4結論和總結
工程力學課程是土木工程專業重要的專業基礎課程,具有基礎性、應用性和職業性的特點,結合作者的教學和研究體會,針對目前在教師教學和學生學習過程中存在精力不夠和興趣不濃的問題,從課程的教學內容、教學方法和教學模式三個方面進行了思考和探索,提出了相應的改革措施。旨在提高學生的實踐和力學應用能力,改進工程力學的教學效果,促進教學改革,達到培養合格工程人才的目的。
作者:楊永東張斌偉單位:隴東學院土木工程學院
關鍵詞:研究生教育;暑期學校;土木工程專業;資源共享;學科優勢;東南大學
中圖分類號:G643 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2016)05-0029-06
暑期學校是匯集中外優質教育資源、搭建資源共享平臺、追求教育效益最大化、激發教育創新思維的國際通行教育模式。中國開設研究生暑期學校的主要目標是通過共享高校的優質教學資源,擴展研究生學術視野,激發研究生創新思維,提升研究生創新能力[1-2]。暑期學校主要是在暑期,聘請國內外教學經驗豐富以及科研水平高的專家和學者授課,國內各高校的優秀研究生和本科生為主要學員。從內容上來說,根據不同的學科領域,有關專家學者講授相關領域的基礎課程,以及該領域最新的科研學術成果。學員學習結束參加結業考試,通過后頒發暑期學校畢業證書。
為了推動中國高等教育邁上新的臺階,探索新的教學途徑,自2010年至2014年,中國土木工程學會和東南大學等單位聯合主辦,東南大學土木工程學院、江蘇省土木工程研究生創新與學術交流中心、混凝土及預應力混凝土結構教育部重點實驗室等聯合承辦了五屆全國土木工程研究生暑期學校。創辦五年來,獲得了社會和國內外一些高校的肯定,贏得了良好的聲譽,成為學校教學教育改革的優秀成果。
一、國內外暑期學校實踐
(一)國外暑期學校實踐
早在1871年,美國的哈佛大學就已嘗試開辦暑期學校,目的是將該校的優質教育資源面向社會開放,搭建一個學術文化平臺供優秀學子交流共享。在英美等西方國家,很多大學都實行“兩長一短”的學年組織模式,即一個學年包括兩個學期和一個為期5~10周暑期學校的課程。各個地域大學的暑期學校課程也不盡相同。歐洲大學的暑期課程語言類居多,主要為訪學、留學人員設計。日本大學在暑期主要為留學生提供語言課程[3]。美國的暑期學校主要分為兩種類型,即知識普及型的基礎教育與技能提高型的加強教育。知識普及型的特點是具有較大的開放性和國際性,學生來源廣泛。以哈佛大學為代表,不僅在國外開設暑期學校,還積極支持本校學生去其他國家參加暑期學校的學習。技能提高型暑期學校以加利福尼亞大學和斯坦福大學合辦的同步加速器輻射研究暑期學校為代表,重點在于拓展學員的科研項目研究能力[1]。總體上來說,國外著名大學的暑期學校具有開放、多元、國際化程度高、不斷變革以適合不同群體的需求等特點。
(二)國內暑期學校實踐
國內的教學組織模式不管是兩學期式的還是“兩長一短”三學期式的,都通過制度和計劃嚴格規定了每學期的教學任務和教學內容。這種教學組織方式存在一定的弊端,如教學資源不能得到有效和充分的利用,學生的學習和學術范圍只能限定在本校內,缺乏有效的和其他高校科研機構的溝通和交流,難以形成培養學生綜合素質與創新能力的長效環境和機制等。在此形勢下,中國高等教育對人才培養模式進行了研究和探索,在著名數學大師陳省身先生的倡議下,1995年,由教育部和國家自然科學基金委員會開始共同舉辦暑期學校[4]。縱觀國內研究生暑期學校的發展史,2004年,北京大學、山東大學在全國高校中率先開設暑期學校,社會反響良好。隨后南京大學、蘭州大學等高校也先后嘗試舉辦暑期學校。各高校在借鑒國外暑期學校的基礎上都進行了自身的探索和發展。總體上來說,國內暑期學校均處于初期的探索階段,一些學校并未能突出自身的特色,發揮本校的學科優勢,這需要不斷的實踐探索和理論上的總結,以此推動國內研究生暑期學校的不斷發展[5]。
二、暑期學校開設的必要性
暑期學校是教學組織方式和人才培養模式上的一次創新。它的興起因應教學改革、建設學習型社會、提升國際競爭優勢的需要。
(一)提升學生綜合素質的需要
在以往的教學組織方式和教學模式中,學生學習和科研方面的交流大多局限于本校之內,因而學生的學習方法和思維方式也都很大程度上受到了限制,塑造了封閉的“象牙塔式”的大學。通過舉辦研究生暑期學校,可以充分利用國內外高校和科研機構優秀的學術資源,促進各校研究生教育的交流、合作與創新,擴展研究生的學術視野,激發研究生創新思維與科研興趣,提高研究生教育水平。
(二)建設學習型社會的需要
在當代社會,知識創新和傳播速度的加快導致對人的素質要求更高。因此,終身學習、建設學習型社會成為個人和社會發展的共同趨勢。暑期學校則為此提供了有效的途徑。在常規的春秋學期之外,研究型大學開設暑期學校,可以為社會各類人群提供學習、交流的機會,憑借師資、教學方法、教學組織的優勢和實驗室、教室等場所的便利,暑期學校可以實現效益最大化,促進學習型社會的建設。
(三)增強國際化競爭優勢的需要
隨著中國國際化程度的不斷加深,中國研究型大學邁向國際化的步伐也不斷加快。在人員流動、人才培養合作、課程合作、項目合作等各個方面,大學要提高自身的國際化競爭優勢,必須積極同國外大學進行學術交流,進而開展相關合作,促進國際學生和國際一流師資的加入暑期學校的開設則為此提供了這樣一個平臺。而且對國際會議、國際前沿課程和項目的開展有著十分重要的促進作用。2009年中國人民大學把暑期學校定位于國際小學期就獲得了成功[3]。
三、暑期學校五年實踐情況和效果
東南大學舉辦暑期學校的目的在于發揮學校的學科優勢,實現教育資源利用的最大化。東南大學土木工程學院是在創立于1923年的土木工程學科的基礎上建立起來的。在著名專家學者茅以升、金寶楨、徐百川、梁治明、劉樹勛、丁大鈞、方福森、胡乾善、唐念慈、鮑恩湛、李蔭余、呂志濤和蔣永生等教授的嚴謹治學、開拓創新下,土木工程系迅速發展壯大,向交通運輸工程、材料科學與工程、環境科學與工程、工程力學、工程管理等領域拓展。在教育部學位與研究生教育發展中心全國學科評估排名中,東南大學土木工程專業名列第三,土木工程儼然成為東南大學的優勢學科。在此形勢下,東南大學土木工程學院從2010年起連續承辦了五屆全國土木工程研究生暑期學校,辦學質量得到了社會的高度肯定。
(一) 2010年全國暑期學校
2010年暑期學校有全國四十余所高校和科研單位的二百余名博士研究生和碩士研究生應邀提出申請,最后根據申請者所學專業、個人成績、院校、地域等因素擇優,錄取了全國36所高校和科研院所的79名正式學員、18名旁聽學員。暑期學校為期9天,從8月2日開學至8月10日結束,經考勤、考試,合格者由中國土木工程學會與江蘇省土木工程研究生創新與學術交流中心頒發全國研究生暑期學校結業證書。
此次全國研究生暑期學校圍繞京滬高鐵開展系列學術活動和參觀活動。京滬高速鐵路是中國《中長期鐵路網規劃》中投資規模最大、技術含量最高的一項國家重大戰略通工程,也是中國第一條具有世界先進水平的高速鐵路,全長約1 318公里,設計時速為350公里。暑期學校邀請了包括院士、長江學者、杰出青年基金獲得者及國內外專家等在內的知名學者舉行了17場高水平學術講座,展示了院士、專家們的最新研究成果和研究動態,期間組織學員參觀了京滬高鐵南京站等4個重大工程。研究生暑期學校的舉辦為全國土木工程研究生提供了一個學習、交流的平臺,提供了聆聽國內大師級專家學者精彩演講的難得機會,拓寬了學員的學術視野,提升他們的專業知識能力。同時,通過參觀國家的重大工程,目睹祖國日新月異的變化,激發學員們的民族自豪感。在專業知識方面,引導研究生們將自己所學的理論知識與工程實際相結合,啟迪創新思維,幫助他們樹立從工程實踐中尋找科研課題、服務于工程實踐的科研觀念,使之將來的科學研究更具活力,以培養應用創新型人才。
學員們對此次暑期學校的舉辦給與了高度評價,對以后暑期學校的開辦也提出了更高的期望和一些積極的建議,如希望加大宣傳的力度,或者開設一些英語教學的課程,提高學員的英語口語和科研水平。
(二)2011年全英文暑期學校
2011年暑期學校,全國59所高校和科研單位的502名博士研究生和碩士研究生應邀提出申請,創新中心擇優最終錄取了100余名正式學員參加了從7月5日開始至7月12日結束為期8天的暑期學校。
此次暑期學校為國內土木工程領域的第一個研究生暑期學校,邀請了來自牛津大學、加州大學洛杉磯分校等學校的12位國際知名專家。他們就土木工程領域熱點、難點問題精辟闡述自己的學術觀點和學術成果。由于英語口語和英語專業能力一直是學員的弱項,因此,此次暑期學校所有學術講座語言均為英語。通過此次暑期學校的舉辦,學員們能更好地了解本學科本領域國際前沿的學術方向和研究動態,開闊學術視野,拓寬科研思路,提高學術素養和英語水平,強化研究生創新意識與創業精神,全面提高研究生的創新能力。在暑期學校結束后,學員們普遍表示獲益匪淺,不僅領略了大師們的風采,還對自己感興趣的內容有了更深層次的認識,開闊了視野,結交了更多同專業的學員,對學術的交流與促進起到了很好的作用。
(三)2012年全國暑期學校
2012年暑期學校于2012年6月16日由東南大學土木工程學院網站和江蘇省土木工程研究生創新與學術交流中心創新中心網站發出邀請函,全國51所高校和科研單位的225名博士研究生和碩士研究生應邀提出申請,最終來自全國35所著名高校的163名優秀學生參加了從7月1日至7月7日為期7天的暑期學校的學習。
此次暑期學校以“創新”為主題,旨在建立學術交流平臺,營造創新氛圍。包括3名院士在內的16位國內外知名專家學者就土木工程領域熱點和難點問題,精辟闡述了自己的學術觀點和學術成果,內容涵蓋了抗震、減災、巖土、結構及工程材料等技術和學術領域。課程內容包括開設系列學術報告會、參觀、素質拓展訓練、小型分組論壇等。通過此次暑期學校的學習,很多學生深有感觸地表示,做學術一定要積極了解研究領域內最前沿的學術成果,不能閉門造車,只要不斷用最新的學術理論來充實自己的大腦,才能走在正確的學術道路上。
(四) 2013年全英文暑期學校
2013年全國研究生本科生暑期學校為全英文暑期學校,旨在為全國土木工程專業的研究生和本科生建立學術交流平臺,營造創新氛圍。共有來自全國70所著名高校和科研單位的221名優秀研究生和本科生參加了的學習。此次暑期學校開設了系列學術報告會、參觀、素質拓展訓練、小型分組論壇等活動。
7月1日至7月6日,暑期學校邀請了美國、英國、日本、香港和臺灣等國家和地區的10位國際知名專家學者進行了專業知識的講座,并邀請了Mohammad Noori教授講授了科技論文寫作方法。另外,7月7日上午中國工程院院士、東南大學呂志濤教授為學員們帶來了主題為“未來工程技術專家應具有的素質”的精彩報告。呂院士的報告得到了暑期學校學員的一致好評,在互動提問環節,在場學員十分踴躍,和呂志濤院士進行了熱烈的交流和討論。考核采取分組口頭匯報的形式,包含自我闡述和考官提問兩個環節。答辯現場的氣氛十分熱烈,學員匯報了自己在專業知識方面的收獲、與知名學者專家近距離接觸的心得體會,學員之間就所研究課題的現狀與困惑進行了探討。學員們還表達了對東南大學舉辦暑期學校的肯定與贊賞,并提出了寶貴意見。
(五) 2014年全國暑期學校
2014年的暑期學校有來自全國70余所高校的300多位博士生、碩士生和大三本科生以及20多位工程師,參加了從7月1日至7月7日為期8天的暑期學校的學習。
此次暑期學校邀請了3位中國工程院院士做特邀報告,闡述最新科研進展、創新體會等;分設了結構與防災、橋梁、工程管理三個專題,邀請了美國、澳大利亞、新加坡、中國香港和中國大陸等國家和地區的29位國際知名專家,就土木工程領域熱點、難點問題,介紹自己的學術觀點和學術成果,這是研究生教育多元化的一次實踐。暑期學校的每位學員有機會聆聽十余位院士、國際知名專家學者的精彩演講,并參加工程項目參觀、素質拓展訓練等活動。另外,這次暑期學校的橋梁專題首次嘗試采用全英文在線網絡課程,學員通過網絡聆聽美國專家的報告,并通過網絡進行互動。
四、特色與成果
一是,2010年暑期學校安排了4天參觀國家重大工程。祖國日新月異的變化,激發了研究生們的民族自豪感。在專業知識方面,研究生將自己的書本知識與工程實際相結合,啟迪創新思維,樹立從工程實踐中尋找科研課題、服務于工程實踐的科研觀念,使其將來的科學研究更具活力,有效促進了應用創新型人才的培養。
二是,2011年暑期學校是國內土木工程領域舉辦的第一個全英文研究生暑期學校,邀請國際一流學者進行全英文的講座。研究生們不僅了解了國際最新的研究動態,以及國外高校學習及生活、英語國家社會與文化等,而且學習了國際學術交流技巧、學術論文寫作技巧。在最后的考核階段,許多研究生均能用英語流利地進行匯報。
三是,2012年暑期學校將學員范圍從研究生拓展到了985高校的優秀本科生。這屆暑期學校在前兩屆的基礎上,增加了學術與專業素養小型論壇,使研究生和優秀本科生與院士、知名學者等零距離地接觸,學生們耳濡目染他們的精神與風范,在學習、科研、做人、做事等多方面都大受教誨和啟發。
四是,2014暑期學校設置結構防災、橋梁和工程管理三個專題。其中橋梁專題講座首次采用網絡課程方式,實現與遠在大洋彼岸的美國土木工程專家的學術交流,免費為國內學員提供了一個開拓視野、與世界級專家零距離接觸的交流平臺,加強了中美學術交流,對于國際土木工程學術界也有重大影響。而網絡交互平臺的創新應用,也為國際學術交流提供了新的思路。此外,工程師學員、研究生學員與專家的討論交流,對土木工程實際及理論研究的結合也有著很好的促進作用,也為土木工程人才培養模式提供了新的啟發。
五是,東南大學暑期學校的影響力逐年擴大。從報名人數來看,從最初的40余所高校和科研單位的200余名研究生上升到70所高校和科研單位的500余名學生;從參加人數來看,從最初的100余名研究生上升到300余名本科生和研究生;從學員來自的單位看,幾乎包含了國內的所有著名高校和科研單位,如清華大學、浙江大學、同濟大學、哈爾濱工業大學、東南大學、大連理工大學、天津大學、湖南大學、中南大學以及中國科學院等;從學員的范圍來看,從研究生擴展到本科生,從學生擴展到工程師;從授課方式來看,從講座延伸到小型論壇,再擴展到網絡授課等多種方式。
五、結語
總的來說,東南大學研究生暑期學校辦學取得了初步的成果。通過暑期學校的開設,為廣大學生提供了一個難得的補充知識、與大師們近距離學術交流的機會,初步實現了發揮學科優勢、開放性、國際化和服務社會的要求。當然,暑期學校取得成功的關鍵在于能夠邀請到國內外土木工程領域的優秀專家和學者。事實證明,聘請高水平的教師來暑期學校講課和作前沿學術報告,是暑期學校能夠達到較高學術水平和教學質量的根本保證。
暑期學校的舉辦也取得了一些積極的成效。首先,通過暑期學校擴大了東南大學和東南大學土木工程學院的國際影響力,展現了東南大學土木工程學院的雄厚實力,和其他學校和科研機構的學員分享了學院近年來的科研成果,有利于提升東南大學的國際化水平。同時邀請國外的專家來學校講學,也讓他們更加了解國內的教學和科研水平,為今后進行學術交流打下了良好的基礎。另外,開辦暑期學校對學生和教師來說都有很大的益處,對學生而言,為他們創造了新的學習機會和學習體驗,有助于學生擴大國際視野、學習學科前沿知識;對教師來說,他們可以接觸到一些新的教學理念,了解一些新的教學模式和方法,為日后的教學提供借鑒。通過開辦暑期學校讓來自不同學校的學員彼此認識,促進交流,在開辦土木工程專業的高校間也建立了更多的學術溝通和交流的空間。然而暑期學校的開辦也遇到了一些問題,對此本文也提出了相關建議,作為今后暑期學校朝著更好方向發展的參考。
(一)擴大宣傳力度
首先從學校的角度來說,希望建立網站,并進行一定的宣傳,或者在學校的官網上設立專門的鏈接入口,讓學生及時了解學校研究生暑期學校的實時信息,讓更多的學生了解暑期學校,并加入暑期學校課程的學習。另外,更重要的一個宣傳方式是,希望中國研究生教育創新網站在公布當年各期研究生暑期學校名稱的基礎上,為各個學校建立相關鏈接,并及時更新暑期學校的進展狀況。此外,希望可以專門創建一個已舉辦的研究生暑期學校情況介紹的網址,對于舉辦得較好的暑期學校可以列出專欄,也可以專門建立一個為各單位交流承辦研究生暑期學校經驗的論壇或者其他的平臺,使得學生通過該網站,不僅可以了解最近暑期學校開辦的動向,也可以為其他高校提供暑期學校辦學的指導資源[6]。
(二)暑期學校辦學內容及運營
學校承辦的暑期學校的辦學內容主要以邀請國內外本領域的學術大師進行國際前沿的學術方向和研究動態的講解,以拓寬學員的視野,為學員們的學科研究明確方向。然而我校土木工程學院的一些有特色的學科和課程并沒有得到有效的展現。因此,希望在今后的辦學中可以開設部分專業課程,學員可選擇性地聆聽,并希望能和國內其他高校建立起統一的課程互認和學分轉換機制,讓學員在我校暑期學校所學的課程學分可以代替其學校的課程,這樣可以實現教育資源利用的最大化,讓學員能夠在全國范圍內接受各個高校的優秀課程學習,也能夠大大激發學員的學習熱情。另外,就是暑期學校的經費問題。我校承辦的暑期學校為正式學員免費安排食宿,報銷路費(硬座客票),并為所有學員提供免費資料。旁聽學員僅參加學術講座活動,并自行解決交通費和住宿費。這是一筆不小的開銷,如何既促進學校辦學目標的實現,又能適應市場、受益于市場。只有這些問題得到較好的解決,才能確保暑期學校的開辦朝著更好的方向發展。
(三)暑期學校的規模
從2010年至2014年東南大學土木工程學院已承辦的暑期學校來看,暑期學校的報名人數逐漸增多,經過適當的甄選后,參加暑期學校培訓的學員數量也在逐年增長,由原先的79名正式學員、18名旁聽學員發展到最近的300余名學員,這一方面體現了我院承辦的暑期學校得到了廣泛的認可和支持,另外一方面也帶來了一些問題。例如一些分組的討論課,只有進行充分的交流,學員們才能
真正有所收獲。然而在學員人數較多的情況下,授課教師不能和學員進行有效的互動和溝通,不能充分達到預期的效果。此外一些校外實踐課程也因為學生人數眾多而難以管理和組織。因此,建議今后應該根據情況確定合理的學員數量,以期達到高水平的教學效果。
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畢業論文是教學環節中很重要的一個部分,是考察學生綜合使用所學理論知識的一個應用能力,發現和解決問題的能力也得到了重要體現。比如土木工程專業的學生,就能獲得在施工單位從方案環節到施工的整個過程的鍛煉,然后把這些理論和實踐都融匯到土木工程畢業論文中去。
通過畢業設計這一重要的教學環節,培養土木工程專業本科畢業生正確的理論聯系實際的工作作風,嚴肅認真的科學態度。 畢業設計要求我們在指導老師的指導下,獨立系統的完成一項工程設計,解決與之有關的所有問題,熟悉相關設計規范、手冊、標準圖以及工程實踐中常用的方法,具有實踐性、綜合性強的顯著特點。因此畢業設計對于培養學生初步的科學研究能力,提高其綜合運用所學知識分析問題、解決問題能力有著重要意義。
在完成本次畢業設計過程中,我們需要運用感性和理性知識去把握整個建筑的處理,這其中就包括建筑外觀和結構兩個方面。還需要我們更好的了解國內外建筑設計的發展的歷史、現狀及趨勢,更多的關注這方面的學術動態,以及我們在以后的土木工程專業發展的方向。同時積極、獨立的完成本次畢業設計也是為今后的實際工作做出的必要的準備。
1.1研究現狀:
土木工程是建造各類工程設施的科學,技術和工程的總稱。土木工程是伴隨著人類社會的發展而發展起來的。它所建造的工程設施反映出各個歷史時期社會經濟、文化、科學、技術發展的面貌,因而土木工程也就成為社會歷史發展的見證之一。土木工程在我國可以分為:建筑工程、橋梁工程、公路和城市道路工程、鐵路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、給水和排水工程、環境工程。作為土木工程專業的學生,深知土木工程設計范圍之廣,以及和社會生活聯系之密切。我們在校只是學習了土木工程這一個小的分支并且著重學習了工民建部分。工民建方面就結構布置部分有以下幾種結構:框架結構、剪力墻結構、框架-剪力墻結構、板柱-剪力墻結構、框架-支撐結構、筒體結構、框架-核心筒結構、巨型結構等等。
就此次的設計題目,以及結合任務書所給定的各項條件,選擇了框架結構比較合理并且切合實際。
1.2發展趨勢:
框架結構由梁柱構成,構件截面較小,因此框架結構的承載力和剛度都較低,它的受力特點類似于豎向懸臂剪切梁,樓層越高,水平位移越慢,高層框架在縱橫兩個方向都承受很大的水平力,這時,現澆樓面也作為梁共同工作的,裝配整體式樓面的作用則不考慮,框架結構的墻體是填充墻,起圍護和分隔作用,框架結構的特點是能為建筑提供靈活的使用空間,可提供較大的使用空間,也可構成豐富多變的立面造型。國外多用鋼為框架材料,而國內主要為鋼筋混凝土框架,框架結構可通過合理的設計,使之具有良好的延性,成為“延性框架”,在地震作用下,這種延性框架具有良好的抗震性能。
[1]鋼筋混凝土多層框架結構作為一種常用的結構形式, 具有傳力明確、結構布置靈活、抗震性和整體性好的優點, 目前已被廣泛地應用于各類多層的工業與民用建筑中。隨著社會的發展,多層框架結構的建筑越來越多了。但隨著結構高度增加,水平作用使得框架底部梁柱構件的彎矩和剪力顯著增加,從而導致梁柱截面尺寸和配筋量增加,到一定程度,將給建筑平面布置和空間處理帶來困難,影響建筑空間的正常使用,在材料用量和造價方面也趨于不合理。框架結構住宅是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱,再用預制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、浮石、蛭石、陶爛等輕質板材隔墻分戶裝配成而的住宅。適合大規模工業化施工,效率較高,工程質量較好。
[2]框架結構房屋的布置應對稱、均勻,減小抗側剛度中與水平荷載合力作用線的距離,減小結構重心和剛度中心之間的距離,以減小結構發生的扭轉。由于框架構件截面較小,抗側剛度較小,在強震作用下結構整移和層間位移都較大,容易產生震害。此外,非結構性破壞如填充墻、建筑裝修和設備管道等破壞較嚴重。因而其主要適用于非抗震區和層數較少的建筑,抗震設計的框架結構除需加強梁、柱和節點的抗震措施外,還需注意填充墻的材料以及填充墻與框架的連接方式等,以避免框架變形過大時填充墻的破壞。框架結構是柔性結構,有水平位移,房屋的總水平位移越大,人的感覺越不舒服,而層間位移會影響建筑物的裝修和隔墻開裂,因而對這兩種水平位移進行限,這樣在設計中要增大房屋的抗側剛度。在框架結構的抗震設計中,柱頂、柱底、梁端易出現裂縫。
[3]作為一座辦公樓設計,在設計之前作為設計者必須深入實際,調查研究,了解其所屬位置地理、經濟條件。而作為本課題中框架結構的辦公樓,必須整體設計、大門入口設計要體現行政辦公特征。設計要滿足室內水、電、暖、訊、消防、抗震等配套設計要求。因此必須察看相應的規范、標準等。
1.3研究方法:
框架是典型的桿件體系,近似計算的方法很多,工程中最實用的是力矩分配法及D值法,前者多用于豎向作用下求解,后者用于水平作用下求解。
這些方法的使用都作了以下幾點的假定:
[1]忽略粱,柱軸向變形及剪切變形。
[2]桿件為等截面(等剛度),以桿件軸線作為框架計算軸線。
[3]在豎向荷載下結構的側移很小,因此在做豎向荷載下計算時,假定結構無側移。
1.4應用領域:
框架結構可設計成靜定的三鉸框架或超靜定的雙鉸框架與無鉸框架。框架鋼結構常用于大跨度的公共建筑、多層工業廠房和一些特殊用途的建筑物中,如劇場、商場、體育館、火車站、展覽廳、造船廠、飛機庫、停車場、輕工業車間等。
2、課題任務、重點研究內容、實現途徑
本次畢業設計任務包括三個部分:建筑設計,結構設計和施工組織設計。
2.1建筑設計
2.1.1設計任務
根據設計任務書要求完成建筑平面、剖面及立面設計;根據相應的建筑設計規范并結合實際情況初步確定預設建筑物的平面形狀,立面外觀,側面外觀,單層平面尺寸,以及建筑物的層數;由功能分區的相關原則初步確定建筑物各部分的功能,最終初步確定出建筑設計部分的輪廓。
2.1.2設計成果:
(一)總平面圖:1:500要求標明建筑物位置、道路、綠化、標高、朝向等。
(二)平面圖:1:100或1:200平面圖應標明各房間名稱,固定設備布置。
1.底層平面圖:標注三道尺寸,注標高。
2.標準層平面圖:標注三道尺寸,注標高。
3.頂層平面圖:標注兩道尺寸,注標高。
(三)剖面圖:比例1:100或1:200(一個)
要求剖到樓梯,標注層高、樓梯平臺、屋頂、室內外地坪標高、標注兩道尺寸(門窗洞口、層高)。
(四)立面圖:比例1:100或1:200(二至三個)
1.入口立面
2.側立面或背立面
標注三道尺寸(墻段及洞口、層高、總高),標明室內外地坪標高,屋頂標高。
(五)節點詳圖:(二至三個)比例自定
(六)設計簡要說明:
1.建筑總平面及概況。
2.方案特點及主要建筑技術措施。
3.防火設計簡要說明。
(七)主要技術經濟指標
1.總用地面積
2.總建筑面積
3.建筑密度(底層建筑面積/總用地面積)
4.容積率(總建筑面積/總用地面積)
5.綠地率(綠地面積/總用地面積)
2.1.3進度安排
第1周:講解建筑設計基本原理、建筑設計基本步驟,了解并掌握辦公建筑基本設計知識。完成“一草”。
第2周:深入方案,細化初步設計,為結構設計提供必要的條件。完成“二草”。
第3周:結構設計完成之后,完成施工圖設計。
2.2結構設計
2.2.1設計任務
根據建筑設計方案及設計原始資料,選擇結構體系,布置結構構件,進行結構內力分析,確定構件配筋,繪制結構施工圖。
2.2.2設計內容和步驟
1.根據房屋基本情況確定結構設計基本參數
2.進行結構平面布置
3.手算一榀框架,并用計算機程序PK復核
4.使用PMCAD,建立結構整體計算模型,用SATWE進行結構空間分析與設計
5.設計一部現澆板式樓梯
6.基礎設計
7.整理計算書,繪制結構施工圖
關鍵詞:鋼結構基本原理;雙語教學;雙語教學師資;雙語教學方法;雙語教材與課件
中圖分類號:G6420文獻標志碼:A文章編號:10052909(2015)06008303近十年來,我國一直在進行大規模的交通基礎設施建設,新型、復雜橋梁結構體系大量涌現,迫切需要大批具有較強工程設計能力的高素質專業人才,這對橋梁工程專業人才培養提出了新的要求[1]。此外,為進一步擴展國際交流與合作,培養具有較強國際交流能力的高級工程人才,推動本科生聯合培養項目在層次和規模上的新跨越,同時吸引留學生來校就讀,開展土木工程專業課程雙語教學勢在必行。
鋼結構基本原理作為橋梁工程專業一門重要專業基礎課程,在本科教學中必須開展雙語教學[2]。經過近幾年教學實踐,筆者在建立雙語教學模式,制作雙語教學電子課件,以及理論與實踐結合培養方面進行了一些探索,取得了較好的效果。
一、 改變雙語師資匱乏現狀,提高師資水平
師資力量是實施雙語課程的基礎條件,雙語教學師資缺乏是普遍現象[3]。解決這類問題,可以采取下列幾種方法:第一,盡量引進“海歸派”教師;第二,聘用外籍教師;第三,培養本土教師,這也是最根本的措施。積極推動雙語教學,與教師的考核機制及待遇也有一定關系。可從兩方面進行控制:一是規定雙語教學評定標準及授課內容,以確保教學質量;二是將雙語授課工作量折合為普通授課工作量的2~4倍,用以調動雙語授課教師的積極性。在教授課程時,教師需明確雙語教學與專業英語的區別,處理好兩者的關系。專業英語主要是為了提高學生英語科技論文寫作水平及理解和閱讀英語科技論文的能力。在鋼結構基本原理雙語課程中,應以專業基礎為主,專業英語詞匯講解為輔,切勿本末倒置。專業英語與雙語教學內容雖然不同,但可相互促進。
筆者參編了國家精品課程結構設計原理的雙語教材《Principle of Structural Design》,赴美國大學訪問學習一年,能夠熟練使用英文,為保證該課題完成奠定了良好的基礎。此外,筆者還主講了巴基斯坦留學生的鋼結構基本原理課程,對雙語教學進行了有益的嘗試,并通過指導巴基斯坦留學生畢業設計,探討了該課程在鋼結構設計中的應用。
二、 改進教學方法和手段,調動學生學習積極主動性
教學方法是教師和學生為傳授與學習課程內容,完成教學任務所運用的所有途徑的總和,是特定教學價值觀和教學理念的具體表現,也是實現特定教學目標的具體實施手段,受參與課程的教師、學生、教學媒介和教學環境影響[4]。針對以上特點,鋼結構基本原理課程雙語教學,應采取如下幾個方面的教學手段與方法:首先,應該考慮學生的接受能力,在教授過程中逐步向全英文教學模式拓展,采取循序漸進的策略進行簡單滲透。使用英文教材的原詞、原句講述基礎課程中的定義定理、公式推導以及關鍵詞。提高專有詞匯使用頻率,盡量將學生已經掌握的英文定義及單詞融入講解之中,使學生溫故知新。擴大學生專業詞匯時,盡量避免應用大量修辭性語言講解專業內容,以便減輕學生語言負擔。其次,鼓勵課堂上學生與教師的互動,講課時應配有豐富的肢體語言及面部表情,吸引與調動學生學習主動性與注意力。耐心處理部分學生的畏難情緒,在學習過程中,及時給予學生表揚與鼓勵,幫助學生克服語言困難。課后作業和考試,都應采用全英文模式,為學生提供良好的雙語學習環境。
高等建筑教育2015年第24卷第6期
袁明,等鋼結構基本原理課程雙語教學研究
筆者在雙語教學過程中,將英語與中文兩種語言綜合運用,以英文作為溝通的主要語言,對不易解釋的知識點和難點,則采取中文進行詳細講解。在推進課程內容的同時,逐步提高英文(中文)的使用比例,逐步提高學生的英語交流及運用能力。從學生反響及期末成績來看,鋼結構基本原理雙語教學取得了較好的效果。
三、完善雙語教材和配套課件,確保“雙語教學”有效開展
教材是學生和教師交流的重要課程資源。師生在圍繞教材的互動過程中,實現語言、知識、思維的提高。因此,選擇合適的雙語教材是雙語教學實驗成功的重要因素[5]。編寫鋼結構基本原理課程的雙語教學資料刻不容緩。
2013年底,通過廣泛深入調研,結合21世紀工程建設對人才培養的要求,討論并制定了適用于一般工科院校土建類專業雙語教學計劃和相應的教學大綱。2014年筆者組織編寫了鋼結構基本原理課程的雙語教學大綱、教學指導書。
目前為止還沒有完全適合鋼結構基本原理課程的英文原版教材,因此,在制作多媒體課件和編寫英文講義上需要花費較長時間。除此之外,還須考慮學生興趣、接受能力以及專業基礎知識上的差異,不斷對講義與課件進行調整。
四、 拓展課程教學實踐應用,鞏固“雙語教學”效果
我國土木工程專業教學的理論水平較高,但實踐環節和工程應用重視不夠,學生照貓畫虎,不能做到舉一反三,綜合能力和創新意識不強。如何提高學生的工程設計能力和創造優秀的作品是工科教育長期以來探索的課題,國內有關高校開展了土建類專業工程素質和實踐能力培養的研究與實踐,著眼工程素質、實踐能力和創新精神的培養,構建、實施了相應的課程體系和實踐教學體系。另一方面,國外留學生動手實踐能力比國內學生要強,如何將兩者進行結合,開展卓有成效的雙語教學實踐,值得深入研究。
針對上述情況,筆者根據教學、工程實踐經驗以及工程建設發展的動向,以培養學生結構設計能力為主線,以提高實踐能力、創新意識為目標,以加強基本理論、基礎知識為根本,提出將基本理論、實驗操作、工程實踐、知識拓展、創新應用等教學環節組成有機整體,開展全面建設與改革探索。在實際教學過程中將留學生的鋼結構基本原理課程學習與畢業設計相結合,通過課程學習―工地實踐―專項畢業設計這三個流程的培養,豐富留學生的雙語教學實踐內容。2013年―2014年期間,通過兩屆留學生實踐教學,取得了較好的教學效果。
五、結語
經過近幾年鋼結構基本原理課程教學的探索,教學改革的一些成效主要體現在以下幾個方面。
(1)學校教師與國際同行的廣泛交流,相關國際會議的積極參與,以及教師國外學習或者從事訪問的背景都為鋼結構基本原理雙語教學提供了堅實可靠的基礎。
(2)教師教學方法與手段的改進,中英文結合的授課方式以及課堂內外雙語氛圍的營造調動了學生雙語學習的積極主動性。
(3)相應的教學計劃、教學大綱以及課件的完善,為進一步擴大雙語教學范圍與提升教學效果創造了良好的條件,確保了實質性“雙語教學”的進行。
(4)通過課程學習―工地實踐―專項畢業設計這三個流程的培養,豐富了留學生的雙語教學實踐內容。
參考文獻:
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[5] 徐飛,萬澤青,朱衛東. 土木工程專業雙語教學的研究[J]. 高教論壇, 2006 (1): 76-78.
Bilingual teaching of the principle theory of steel structure course
YUAN Ming, LUO Yuan, LIU Xiaoyan
(School of Civil Engineering and Architecture, Changsha Unversity of Science &
Technolgy, Changsha 410114, P. R. China)
關鍵詞:橋梁工程;畢業設計;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)38-0097-02
我國“十三五規劃綱要”第七篇“構筑現代基礎設施網絡”中提到2020年,我國高速鐵路營業里程達到3萬千米,覆蓋80%以上的大城市,新建改建高速公路通車里程約3萬千米,新增城市軌道交通運營里程約3000千米,基本建成京津冀、長三角、珠三角等城市群城際鐵路網,建設其他城市群城際鐵路網主骨架。從此規劃可以看出,隨著經濟發展和鐵路、公路網、軌道交通新建及改造建設工作的不斷深入,道橋工程技術人員在當前和今后一段時期內需求量還將不斷上升。但隨著高校畢業生的增多,在人才市場上的競爭越來越激烈,用人單位對畢業生也提出了更高的要求。如何提高學生在就業市場中的競爭力,高校的培養教育是非常重要的。
2004年由麻省理工學院、瑞典皇家工學院等4所大學創立CDIO教育模式。CDIO是構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)、運行(Operate)4個英文單詞的縮寫,它是“做中學”和“基于項目教育和學習”的集中概括和抽象表達,它以工程項目從研發到運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程,使學生養成現代工程技術的職業素養[1]。
2007年,美國土木工程師學會(ASCE)出版的專題報告《2025年的土木工程》,在有關工程師培養改革方面,進一步明確了大學教育將工程理論和工程實踐結合的重要性,指出了持續學習的能力、團隊協作與溝通能力、創造性的思維能力是21世紀土木工程師的立業之本。這與CDIO工程教育理念(全過程培養學生的工程能力)基本相同。
綜上所述,對土木工程這一與實踐緊密結合的學科專業,我國及世界多個國家都認識到:當今社會,學校不僅要培養學生的專業知識,還要培養學生的動手實踐能力、團隊協作能力、溝通能力、創新思維、工程管理等多方面的素質,造就適應現代土木工程需求的“高素質”人才[2-3]。
本文將結合我校土木工程道橋方向橋梁工程畢業設計這一教學計劃中最后的重要教學實踐環節。首先指出我校在畢業設計這一環節中出現的問題,接著,針對這些問題分析討論如何在畢業設計環節更好地貫徹實施“高素質”具備工程能力本科畢業生培養的途徑和方法。
一、橋梁工程畢業設計中存在的問題
1.學生對待畢業設計態度不夠端正,不認真,不積極主動,缺少鉆研精神。相當一部分同學對待畢業設計的態度是敷衍了事,但求及格能畢業就行。在這樣的態度下,進行橋梁方案比選時盡可能地選擇較為容易完成的等截面的簡支轉連續橋型方案。只有少部分同學進行變截面連續梁或者連續剛構的設計。對于鋼管混凝土等橋型則基本沒有同學愿意做。在進行橫向分布系數計算、沖擊系數等手算內容時也是根據范例照葫蘆畫瓢,缺少自己的獨立思考,對于計算結果的對錯也不加判斷,直接將其帶入進行后續的內力計算,從而導致最后的結果也是錯誤的。例如:有的同學連續梁的基頻算出來小于1.5HZ,有的是大于14HZ,明顯不符合連續梁的基頻合理范圍,從而導致求得的沖擊系數過小或是過大,影響活載內力結果。
2.CAD工程圖繪制能力弱,缺少基本的繪圖常識。畢業設計要求提交的圖紙成果較多。主要有方案比選圖、橋型布置圖、主梁構造圖、鋼束布置圖等。很多同學在圖紙繪制時犯一些低級錯誤:例如不按實際尺寸繪圖,各部分構造比例不協調;立面圖與平面圖不對應,尺寸標注字體太小,圖紙布局不合理等。由此反映出很多同學對于基本的繪圖常識不了解,平時對實際工程圖紙關注少,對一些基本的繪圖命令掌握不好,沒有養成良好的圖紙繪制習慣。
3.利用專業軟件完成畢業設計主要的計算內容,缺乏對結果正確與否的判斷。由于畢業設計橋型為多跨連續梁,為多次超靜定結果,學生主要依靠橋梁博士軟件或者MIDAS完成主體計算內容。在畢業設計中需要花時間學習如何利用軟件進行建模,特別是施工過程如何準確地在軟件中加以模擬費時較多。所以很多同學只管利用軟件能算出個結果,而對于結果的對錯卻缺少初步的判斷。例如有同學在支座不均勻沉降值輸入時小數點搞錯,多輸入10倍,造成活載內力結果很大卻還繼續往下配筋,做了無用功。有的同學在施工過程中邊界條件設置錯誤造成計算結果有誤卻不知道問題出在哪里。在進行配筋后的驗算時,很多同學對于截面應力驗算不能通過的情況不知道如何進行調整,亂調一氣,造成越調整問題越多。出現以上問題,總的來說還是學生基本力學概念不清晰,出現問題時不懂得如何從受力原理出發分析產生問題的原因從而有的放矢地進行調整來解決問題。
4.部分同學對畢業設計投入時間、精力不夠。部分同學在畢業設計初期尚未找到工作,因此無心做畢業設計,耗費較多時間外出找工作。另外,考研同學因為要準備研究生復試,在接近一個月的時間里也基本沒有進行畢業設計。這樣就導致這部分同學需要在畢業設計剩下的時間內趕進度,造成畢業設計質量不佳。
5.“雙師型”畢業設計指導教師數量嚴重不足。近幾年學院教師學歷學位的不斷提升,一大批高學歷的年輕教師走上了大學的講壇,盡管這些年輕教師理論基礎雄厚,自學能力強,思維敏捷,但大多從高校到高校,從書本到書本,理論知識具備但缺乏實踐鍛煉,動手能力欠缺,普遍存在“重科學研究,輕工程實踐”,再加上高校“重論文、輕應用”等評價體系的錯位,使專業教師自身不重視工程實踐。
二、橋梁工程畢業設計教學改革途徑和方法
1.將生產實習與畢業設計及今后工作相結合。我校道橋專業學生的生產實習安排在大四上學期,總共八周。同時將暑假的時間也利用起來實習,所以學生在實習單位能夠有16周的實習時間。在安排實習時,詳細了解實習單位將來的用人需求,然后將符合條件的學生安排過去。由于有足夠長的實習考察期,用人單位一般都會優先錄用在實習期間表現良好的學生。這些同學的畢業設計題目跟生產實習期間的工程項目結合起來做,學生進行畢業設計的興趣較高,愿意主動思考解決在畢業設計中遇到的問題。還有的同學畢業設計選題為今后工作的內容,為了提高在今后就業單位的競爭力,這部分同學愿意選擇一些具有挑戰性的題目,并且很積極主動地完成。例如:有個同學的就業單位主要是進行鋼管混凝土拱橋的施工,他的畢業設計橋型就選擇了鋼管混凝土拱橋,且利用MIDAS軟件進行建模計算,雖然該同學之前從未用過該軟件。但在老師的指導和自己的鉆研下順利地利用MIDAS軟件完成了鋼管混凝土拱橋的3維建模以及施工過程的模擬,最終很好地完成了畢業設計,該畢業設計還被評為學校優秀畢業設計。
2.對學生進行工程圖紙繪制基本常識的培訓。在進行畢業設計前,在計算機房,花兩天時間對畢業生專門講解工程繪圖的一些常識,包括圖框怎么確定;說明字體、標題、標注字體大小如何確定;如何利用分層進行繪圖;圖紙如何合理布局;常用的一些繪圖命令的講解。并且針對以往同學容易犯的錯誤專門進行強調。然后結合交通部T梁和斜腹板小箱梁標準圖進一步讓同學們認識到正規的施工圖紙應該繪制成什么樣。實踐表明通過這樣集中培訓后,基本可以杜絕以往同學易犯的繪圖中的一些低級錯誤,且繪圖效率和圖紙質量明顯提高。
3.加強過程控制,定期組織集中討論。指導老師除了平時在網上通過QQ、微信等方式及時解答同學在畢業設計中遇到的問題外,每周至少組織所帶同學集中在一起面對面的交流畢業設計進展以及討論相關問題。通過這樣的交流討論更能激發同學的學習熱情,許多問題也在討論中迎刃而解,且大家印象深刻。同時也鍛煉了大家的團隊協作能力。
4.提高專業課程教師工程素養,加強“雙師”型師資隊伍建設。一是向專業教師開展有計劃、有步驟、有重點的培養培訓工作,健全專業教師到生產單位進行工程實踐、學習交流的機制。鼓勵支持教師赴企業掛職鍛煉,參加工程項目設計、產學研合作項目研究和技術服務。二是積極開展國際合作與技術交流,培養具有國際視野的教師隊伍,選派教師到國外高等院校學習和開展合作項目研究,選派教師到國際知名企業進行培訓。三是建立一支數量質量穩定、來自生產一線、實踐經驗豐富的兼職教師隊伍,健全專兼結合、校外專家兼職授課機制。四是提倡、鼓勵、促進教師積極參加注冊工程師考試認證、申報工程系列職稱,努力承擔工程設計、檢測、鑒定、咨詢等技術服務項目,參與各種工程技術評審會議,全方位地提升專業教師的工程素養。
三、結語
通過對近幾年來在道橋方向橋梁工程畢業設計中存在的問題分析及探討。文章給出針對性的解決問題的方法及手段。通過將其運用于橋梁工程畢業設計指導中取得了比較明顯的教學效果改善,畢業設計以及人才培養的質量也得以提高。
參考文獻:
[1]包秋燕.基于CDIO理念探討大學生現代工程意識培養[J].福建工程學院學報,2008,6(5):451-454.
關鍵詞:橋梁工程;卓越工程師;教學改革;課程建設
為滿足國家對高層次工程人才的需求,國家把培養創新型卓越工程師計劃上升為高等工科教育改革的國家戰略,并列入國家長期發展改革綱要。創新型卓越工程師計劃要求通過高等工程教育培養一大批創新性強、能夠適應國家經濟和社會發展需求的各類工程科技人才,著力解決高等工程教育中的實踐性和創新性問題,提高科技創新能力,最終為社會培養一大批具有卓越人才特征的高級專門人才和拔尖創新人才。本文介紹針對卓越工程師培養計劃的要求以及先前的橋梁工程教學中存在的問題和不足,進行《橋梁工程》課程教學內容、教學方法、教學手段及成績評價標準的創新研究和改革的情況
一、創新型卓越橋梁工程師培養體系與課程建設的重要意義
同濟大學橋梁工程系的本科土木工程專業橋梁工程課群組、研究生橋梁與隧道工程專業歷史悠久,辦學特色鮮明,特別強調理論聯系實際,過去多年中參與了國內眾多特大橋梁工程項目的建設和科研工作,解決了許多技術難題,培養出一批批優秀的本科生、碩士生和博士生,其中多數已成為國內相關領域的領導和技術骨干。現今國家進一步加大基礎設施建設投入,大量鐵路、公路橋梁項目投入建設既為橋梁工程專業提供了廣闊的實踐平臺,但同時也給本專業提出了新的挑戰。為了更好地面對國際化、創新型、競爭性的社會,保持專業的特色和優勢,為社會培養出更多有用的人才,我們必須落實同濟大學提出的“卓越工程師”的培養計劃,建立一個完善的課程體系、實踐教學平臺、國際交流平臺。作為土木工程學院下屬的重要單位之一,橋梁工程系應當著眼于土木工程專業的未來發展方向,根據《同濟大學深入開展高等工程教育改革實施方案》的精神,著力于培養具備人文精神、創新精神、國際視野和專業特色的卓越工程師。通過對當今社會需求以及橋梁工程學科發展需求的透徹分析,橋梁工程系在原有基礎上,經過教授沙龍的多次討論,最終對本科生培養計劃做了大幅度調整。由于學生選擇專業方向之前的大部分課程由其他系老師教授,故新修訂的培養計劃主要針對專業課和實踐環節課程設置。新修訂的培養計劃中,大部分課程自2009年以來首次開課,部分課程由原有課程局部修訂而來,只有極少部分課程沒有改動,所以在未來四年中,新修訂的課程都將納入到“教學質量工程”建設中。同濟大學橋梁工程系將繼續堅持不懈、全面深入地進行本科“教學改革與教學質量工程”建設,以全面提升橋梁工程系的教學水平和質量。因此,開展創新型橋梁工程系卓越工程師培養體系與課程建設項目的教學改革研究,對該領域卓越工程師的培養是非常有必要和實際意義的。
二、先前的橋梁工程教學中存在的不足及原因
創新型卓越工程師的培養內涵就是著力于創新能力的提高,創新意識的訓練,特別是重視強化培養工程意識、工程素質和工程創新精神,以達到提升學生的工程實踐能力、創新能力和國際競爭力為目標,同時高等教育要在培養過程中和行業企業深化合作,創新高校與行業企業聯合培養卓越人才的機制,理論與實踐相統一的工程教育人才培養模式,構建布局合理、結構優化、類型多樣、主動適應經濟社會發展需要的創新型卓越工程師的培養機制。針對這一要求,現行的橋梁工程教學存在以下問題。
1.教學內容滯后于橋梁發展現狀。目前,各專業在總的課程學時保持不變的情況下,通過大幅度精簡課程學時,來增加課程的數量。由于授課學時有限,橋梁工程課程的授課內容仍然重點講授簡支梁橋和拱橋的構造與計算,對于其它橋型只作簡要介紹。根據對學生的調查訪問,我們發現很多學生對橋梁建設技術水平的認識還停留在十幾年前,對最新的科研方向和技術水平知之甚少。
2.對橋梁施工與養護技術不夠重視。近年來,隨著我國交通事業的快速發展,需要修建更多的大跨度橋梁以跨越江河海峽等。橋梁跨度越大,其施工難度也越大。另外,我國既有橋梁坍塌事故頻頻發生,橋梁病害問題令人堪憂,種種現象表明,建國后第一個橋梁養護高峰已經來臨,而養護管理是解決養護工作的靈魂。然而,在教學中我們對這兩方面的重視還遠遠不夠。
3.師生互動交流不足。在國家大力發展教育的背景下,各大學紛紛擴招,專業人數大幅增加。很多學校往往把同一專業的學生們集中在一個大教室中,集體授課。由于在上課時,老師要面對更多的學生授課,從而無法顧及到每個學生具體的學習狀況,師生之間就專業問題也會缺乏充分的交流。
4.實習內容繁雜,缺乏針對性。為了讓學生能夠把所學理論與實踐相結合,教學中學生往往會被安排很多的實習內容。然而,由于教學實踐環節總學時保持不變,從而使每個實踐活動安排的時間減少,這就使得學生對所參加的實踐項目缺乏充分的準備,往往草草了事。
三、針對創新型卓越橋梁工程師培養而進行的課程改革
1.調整橋梁工程課群方向的專業課設置。進一步提高本科教學質量和辦學水平,針對當前社會需求以及橋梁工程學科發展的需求進行透徹分析,在原有的基礎上對本科生培養計劃做適當調整,對本科生教學的課程進行完善,同濟大學橋梁工程系在2009年2月20日、26日和3月3日分別召開討論會和教授沙龍專題討論土木工程專業(橋梁課群方向)專業課設置調整。經過再三討論決定,在學生的培養計劃任選課部分增加“橋梁施工與養護”、“橋梁工程發展與展望”和“軌道交通橋梁”三項內容,相應取消了“橋梁抗震與抗風”、“橋梁電算”和“箱梁分析”三項可選內容;在實踐環節將“簡支梁橋課程設計”、“連續梁橋課程設計”、“拱橋課程設計”和“墩臺與基礎大作業”四項內容穿插在“大跨度混凝土橋梁課程設計”和“鋼與組合結構橋梁課程設計”中。
2.所有課程開設小班教學。在專業課總學分和總學時不變的情況下,為了提高專業課教學效果,鑒于目前土木工程專業(橋梁課群方向)學生人數已達80人左右,滿足開設兩個平行班的基本條件,因此,擬將所有專業課限選課由原來的一個班,修訂為平行開設兩個班。
3.創新教學評價方法。創新型卓越工程師人才的綜合素質綜合了知識、能力及人格的培養要求,在教學評價上不僅要重視書本理論知識、專業知識的評價,也要考查學生的自我學習能力、實踐能力及創新能力,要實現能力的培養就要改革傳統的考試方式,重視對學生獲取能力的考核與評價,為不同類型的能力制定相應的操作標準和評價方法,明確能力考核目標。通過建立興趣團隊小組共同完成一個工程實踐或研究項目,學習團隊建設以及團隊成員間的分工合作,討論、答辯以提高運行效率。專業知識通過課堂講授、實驗、訓練、習題練習、課程設計等多種形式進行教與學,具體內容根據課程大綱要求,結合專業課程要求確定實施;專業知識的評價方法可以期中、期末考試成績為主,參考平時能力及人格的表現能力,可采用多種形式如專題論文、課程設計、平時訓練、小組合作完成課程課題等進行單獨或綜合評價。
4.加強師資隊伍、教材方面建設。安排知名教授擔任各課程建設的項目負責人,參與和督促各課程教學大綱的修訂和執行。在教學中,原則上每位教授所帶課程不超過2門,其中專業課老師優先考慮教授。在調研和分析國外著名大學同類課程授課教材的基礎上,參考編著適合本課程的雙語教材,制作、完善各課程的多媒體教學課件。
實踐證明,通過改進課程教學內容、教學方法、教學手段及成績評價標準的創新,同濟大學橋梁工程系形成了具有鮮明特色的創新型卓越工程師課程教學標準方法與途徑,在教學實踐中取得了良好的效果,提高了橋梁工程各課程的教學質量,激發了學生的興趣和積極性。學生的學習熱情,無論是在橋梁工程的理論學習還是在課程實踐方面都有很大的提高,同時學術能力和職業能力得到普遍提升。
參考文獻:
[1]趙洋,焦紅波,趙順波.橋梁工程課程的教學內容改革研究[J].華北水利水電學院學報,2011,27(3).
一、國外期刊
目前很多科研工作者為了提高論文的價值和影響力,會更多的選擇國外的期刊發表文章。小編在這里介紹一下國外影響力比較大的期刊,主要包括:SCI、EI和ISTP,俗稱國際三大檢索。
1、SCI期刊:是由美國科學信息研究所創建的,收錄文獻的作者、題目、源期刊、摘要、關鍵詞,不僅可以從文獻引證的角度評估文章的學術價值,還可以迅速方便地組建研究課題的參考文獻網絡。SCI涵蓋學科超過100個,主要涉及農業、生物及環境科學;工程技術及應用科學;醫學與生命科學;物理及化學;行為科學。目前有兩種分區方法,一是JCR自身分區,按照某一學科期刊影響因子從高到低排列,然后平均四等分;另一種是中科院的JCR分區,中科院分區參考3年平均IF,一分區是某學科影響因子前5%的期刊,二分區取5%-20%,3分區為20%-50%,4分區50%以后。
2、EI期刊:是供查閱工程技術領域文獻的綜合性情報檢索刊物。每年摘錄世界工程技術期刊約3000種,還有會議文獻、圖書、技術報告和學位論文等,報道文摘約15萬條,內容包括全部工程學科和工程活動領域的研究成果。EI論文涵蓋的學科有:機械工程、機電工程、船舶工程、制造技術;土木工程、建筑工程、結構工程、海洋工程、水利工程等;有涉及以上專業并且是需要發表國際核心期刊的作者,可以參考一下。
3、ISTP期刊:ISTP是科技會議錄索引的簡稱,該索引收錄內容為各學科的會議文獻,包括一般性會議、座談會、研究會、討論會、發表會等。ISTP與EI、SCI并列成為國際知名的三大檢索工具,所以ISTP是有它自身的價值的。ISTP的關鍵在于會議的選擇,選擇了合適的會議會讓整個發表過程事半功倍,篩選會議需要重點關注會議的主辦方、舉辦頻次、會議官網、有無論文集的出版等等,都是需要考慮到的,ISTP需要英文寫作,這一點同SCI相同。
二、國內期刊
核心期刊一般是指所含專業情報信息量大,質量高,能夠代表專業學科發展水平并受到本學科讀者重視的專業期刊。國內方面如果期刊被CSCD、中文核心期刊目錄、CSSCI,那么就可以認為期刊在它所屬的領域是較為優秀的期刊。
1、CSCD期刊:CSCD中國科學引文數據庫創建于1989年,收錄我國數學、物理、化學、天文學、地學、生物學、農林科學、醫藥衛生、工程技術、環境科學和管理科學等領域出版的中英文科技核心期刊和優秀期刊千余種。核心庫的來源期刊經過嚴格的評選,是各學科領域中具有權威性和代表性的核心期刊。擴展庫的來源期刊也經過大范圍遴選,入選者是我國各學科領域較優秀的期刊。CSCD更加適合理科專業的作者投稿發表。
2、中文核心期刊目錄:北大核心是北京大學圖書館聯合眾多學術界權威專家鑒定,國內幾所大學的圖書館根據期刊的引文率、轉載率、文摘率等指標確定的。確認核心期刊的標準也是由某些大學圖書館制定的,而且各學校圖書館的評比、錄入標準也不盡相同,受到了學術界的廣泛認同。從影響力來講,其等級屬同類劃分中較權威的一種。是除南大核心、中國科學引文數據庫(CSCD)以外學術影響力最權威的一種。
CSSCI期刊:為《中文社會科學引文索引》(Chinese Social Science Citation Information)英文名稱首字母縮寫,是由南京大學研制成功的、我國人文社會科學評價領域的標志性工程。也就是我們常說的C刊,在國內社會科學領域一年能發幾篇C刊就屬于比較牛的作者了。目前收錄包括法學、管理學、經濟學、歷史學、政治學等在內的25大類的500多種學術期刊。
【關鍵詞】 工程教育 創造力 實踐能力 制度導向 培養層次
基金項目:遼寧省教育科學“十一五”規劃課題(JG10DB249)。
引 言
工程教育改革運動發端于1970年前后, 旨在通過培養學生工程實踐能力來滿足個人職業期望與社會發展要求[1]。我國雖然是人力資源大國,但是僅近些年才真正把工程教育提到重要位置,還存在很多差距和不足。如何使工程教育的現實情況與理論構想相一致,需要深入的分析和解決。
工程教育的基本思想和理念
按照美國國家研究委員會(The National Research Council,簡稱NRC)的理解,工程教育的目標可概括為:培養學生進行工程實踐的能力;提供足夠寬廣的教育以至能讓學生追求其他方面的職業;將工程與社會的需要聯系起來[2]。而2004年麻省理工學院和幾所瑞典大學提出的CDIO工程教育理念則更具有操作性,CDIO代表構思(conceive)、設計(design)、實施(implement)、運行(operate)。CDIO的愿景是為學生提供一種強調工程基礎、建立在真實世界的產品和系統的構思―設計―實施―運行過程的環境基礎上的工程教育,將學生培養成能夠掌握深厚的技術基礎知識、領導新產品和新系統的開發和運行、理解技術的研究與發展對社會的重要性和戰略影響的人。CDIO工程教育改革的基本思想是以能夠領導現代工業產品、過程或系統開發的現代工程師所需要具備的知識、能力和素質為目標,以現代工程實際為背景環境,采用相互聯系、相互支撐課程體系培養學生,并讓學生在現代學習和實踐環境中取得豐富的設計―制作和主動學習的經驗,促進學生知識、能力和素質的一體化成長[3-4]。
矛盾分析與解決途徑
目前的國內教育體制和環境下,工程教育的實施存在幾點矛盾:
1.創造力缺失方面的矛盾
全面工程教育要求覆蓋從幼兒園、小學、中學到大學乃至后學歷教育的整個教育過程,在每個教育階段,都要發揮積極的作用[5]。新的工程教育理念讓孩子們從小開始,就理解工程的創造性與綜合性,鼓勵他們在解決問題時充分發揮奇思妙想。然而在當前高考指揮棒導向下的應試教育是無法完成新課題新任務的。在整個接受初等教育階段,沒有或很少有進行創造性活動的時間和機會,大量有用沒用的甚至是重復性的作業,沒完沒了的復習和題海戰術,使孩子始終在圍繞書本打轉,這樣的思維一般要持續12年,思維最活躍的黃金創造期被無情地給凍結僵化了,習慣的養成是需要時間的,因此,造就了中國的大學生普遍基礎牢固,創造力缺失。
適應工程教育要求,解決這一問題的最佳方法就是結合中國國情,在12年的初等教育階段,逐步改變人們“分分是命根”的教育思想觀念,修改教學培養方案,將激發學生創造力和動手能力的內容適當加入到教學內容中來,當然更需要高考錄取評價學生的方法體系這根導向棒偏向與側重,教育部把自主招生權利下放到部分高校就是對此的一個很好的推動作用。
2.實踐能力缺失方面的矛盾
工程教育要培養學生具有工程實踐的能力,這種能力在英國相當多的工科院校實行 “三明治”式教學大綱,即第一、二、四學年在校學習,第三學年為工程實踐(作為教學計劃的一個組成部分)是可以實現的[6]。而目前國內高校很少能做到這一點。現在對高校科技成果的評價方向強調論文和SCI,多數大學教師對自己的發展定位也勢必會向這個方面努力,于是工程背景被淡化[7]。實際上,他們對學生的幫助更多地趨向在科學方面。要適應工程教育發展要求,對高學歷的新教師應該給予至少脫產半年以上的下廠實踐的機會和待遇。有時高校自身的定位也是很矛盾的,還想靠科研領域提升學校知名度(資源流向學術),還想培養合格拔尖的工程技術人才(資源流向教學與實踐),而資源是一定的,處理不好往往顧此失彼;另一方面,在校學生的工程實踐地點和單位的確定和選擇也是一個不可忽視的問題,潘云鶴院士在《關于國家創新型工程科技人才培養的研究》報告中雖然肯定了我國工科中的土木類專業在工程教育中較為成功,但是事實上,土木類專業的學生在實踐環節上不確定的因素還很多,很難形成相對固定的有效機制,如工程單位接收學生實踐的條件和協議問題、項目工期長短對學生實踐效果的影響問題等等。
如何解決這一方面的矛盾,方法有很多,如某些高校集中力量和資源,大力發展特色專業。特色專業發展好了,學校也就有名氣了,然后可以向產業化發展,學校本身自建產學研結合體系,工程教育和學術研究就相輔相成了。
3.制度導向方面的矛盾
工程教育的推進應該是學校教育模式和方法與學生的思想行動互相配合,不斷完善的過程。而多數高校對在校學生的考核標準和方法與工程教育中重視工程實踐相背離,沒能真正把握工程教育的內涵和本質――寬泛的專業面與較強的創造力和實踐能力的有機結合[8]。應該在制度導向上加以完善工程教育的改革,可以逐步引進類似于英國工程理事會的做法,以權威的政府認證或行業協會認證,來評價學生的水平和能力,以讓畢業生取得專業頭銜(即專業資格,professional qualification) 為主要目標之一[9-10];使學士學位只是獲得專業資格的必要條件,假如能夠建立起這樣的指導,工程教育的實踐環節成效將是立竿見影的。
4.培養層次方面的矛盾
我國目前的試點模式應該深入探索,工程教育在國際一流的研究型大學與普通的以教學為主的本科院校相區別,即使在同一所大學也應該以寬泛的專業相區分,另外對實行工程教育的學生來講也應該分類分級進行培養和教育,這種分類分級應該以學生自愿為主,總的培養層次模式大體上應該是金字塔形,至少在目前狀態下如此,金字塔頂層應該是服務全球的國際工程師一類,中間部分是滿足國內經濟建設需要的工程師,最底下部分應該是意愿不強的或技術員級別的技術人才[11]。否則我們的工程教育就會陷入機械主義、一刀切的泥潭。
結束語
由于長期象牙塔模式的傳統教育的積累,工程教育在我國實施得還比較緩慢,教育部門應該加大投入和宣傳力度,腳踏實地,逐步推進。我們不能原封不動地照搬國外的模式,應該積極消化吸收國外長期積淀下來的理念和精神,結合中國國情,加快研究與發展,縮小差距,適應現展潮流,培養中國未來的工程師,逐步形成具有中國特色的工程教育體制和模式。
參考文獻:
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