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結(jié)構(gòu)類系列課程土木工程論文
一、優(yōu)化、整合結(jié)構(gòu)類系列課程的教學(xué)內(nèi)容
土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)類系列課程的內(nèi)容、體系之間存在一定的相互影響和制約關(guān)系,但在教學(xué)過程中各門相互獨(dú)立的教材中有許多重復(fù)的內(nèi)容。傳統(tǒng)的課程教學(xué)各自為政、相互脫節(jié)和內(nèi)容重復(fù)講授。針對目前教學(xué)內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少,同時(shí)要留給學(xué)生必要的思考空間,開闊學(xué)生視野,對學(xué)生進(jìn)行必要的工程訓(xùn)練的實(shí)際情況,必須優(yōu)化整合結(jié)構(gòu)類系列課程的教學(xué)內(nèi)容。
1.把專業(yè)課程中共性課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化、整合和重組
把混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)中的基本原理部分從原課程中剝離出來,整合為學(xué)科基礎(chǔ)平臺課程。如混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)課程整合為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理（平臺課，第5學(xué)期，56學(xué)時(shí)）、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（專業(yè)課，第6學(xué)期，40學(xué)時(shí)）、砌體結(jié)構(gòu)（選修課，第6學(xué)期，24學(xué)時(shí)）；鋼結(jié)構(gòu)分解為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理（學(xué)科基礎(chǔ)課，第5學(xué)期，40學(xué)時(shí)）和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（選修課，第6學(xué)期，24學(xué)時(shí)）。
2.對專業(yè)課程中重復(fù)的內(nèi)容進(jìn)行整合,并在合適的課程中講授
例如,“荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法”中有關(guān)地震作用的計(jì)算、風(fēng)荷載的計(jì)算、結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算原理等內(nèi)容在后續(xù)專業(yè)課程中都有涉及,后續(xù)課程涉及上述內(nèi)容將不再重復(fù)講授,只進(jìn)行簡單的復(fù)習(xí),通過課堂提問的方式了解學(xué)生對該部分內(nèi)容的掌握情況。又如：“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”和“高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程中重復(fù)內(nèi)容有框架內(nèi)力計(jì)算和框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及構(gòu)造；“建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)”和“砌體結(jié)構(gòu)”重復(fù)內(nèi)容有多層混合結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)和多層框架結(jié)構(gòu)房屋抗震等。針對上述情況，修訂我校結(jié)構(gòu)類系列課程教學(xué)大綱，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)安排，明確各課程教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)，使相關(guān)課程內(nèi)容能全面、系統(tǒng)地串聯(lián)起來形成整體，改變傳統(tǒng)的各課程課堂教學(xué)各自為政、相互脫節(jié)或教學(xué)內(nèi)容重復(fù)等問題。本著學(xué)以致用，服務(wù)于工程設(shè)計(jì)的原則，重點(diǎn)列出結(jié)構(gòu)類課程之間相互影響、制約的章節(jié)內(nèi)容及知識點(diǎn)，取得了良好的教學(xué)效果。
二、推進(jìn)結(jié)構(gòu)類系列課程的一體化課程設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識、基礎(chǔ)理論和基本技能解決實(shí)際問題的能力。但在傳統(tǒng)的教學(xué)中,課程設(shè)計(jì)只由該課程的任課教師進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置，課程設(shè)計(jì)往往自成一體、自設(shè)參數(shù)，相互之間缺少應(yīng)有的關(guān)聯(lián)，在課程設(shè)計(jì)中訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)知識缺乏連貫性、系統(tǒng)性和整體性。為配合我校實(shí)行的“721”人才培養(yǎng)模式改革要求，優(yōu)化整合土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)類系列課程的課程設(shè)計(jì)，積極推進(jìn)一體化新型教學(xué)模式，通過分析系列課程的相關(guān)性、互補(bǔ)性和連續(xù)性關(guān)系，整合相關(guān)課程設(shè)計(jì)的不同內(nèi)容和要求，將各門課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容分解到一個(gè)完整的工程設(shè)計(jì)中去，某項(xiàng)工程的主體設(shè)計(jì)的不同部分作為各課程設(shè)計(jì)的單元，各課程設(shè)計(jì)的成果組合起來可形成某項(xiàng)工程完整的設(shè)計(jì)文件。課程設(shè)計(jì)的一體化要求設(shè)計(jì)資料前后統(tǒng)一、內(nèi)容循序漸進(jìn)。如結(jié)構(gòu)類系列課程設(shè)計(jì)統(tǒng)一題目為：某中學(xué)總體平面及單體建筑設(shè)計(jì)，要求學(xué)生完成建筑、結(jié)構(gòu)、施工三個(gè)階段的設(shè)計(jì)內(nèi)容（如圖1所示）。通過重新制訂系列課程設(shè)計(jì)的教學(xué)大綱，編寫課程設(shè)計(jì)任務(wù)書、指導(dǎo)書和相應(yīng)的設(shè)計(jì)范例，并制訂統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和考核辦法，我校土木工程專業(yè)針對一體化課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐性環(huán)節(jié)開展了試驗(yàn)性研究，主要分以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：1.選定課程設(shè)計(jì)班級，確定課程設(shè)計(jì)任務(wù)。2.制訂工作計(jì)劃和實(shí)施方案。3.課程設(shè)計(jì)一體化效果評估。課程設(shè)計(jì)一體化教學(xué)實(shí)踐，使學(xué)生學(xué)到的專業(yè)知識得到了系統(tǒng)化訓(xùn)練，學(xué)生對工程設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和系統(tǒng)性有了初步的認(rèn)識，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣，激發(fā)了學(xué)生自我設(shè)計(jì)的欲望，體會(huì)了逐步完成設(shè)計(jì)成果的過程，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識和工程實(shí)踐能力，為后期畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)一體化課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)過程對相關(guān)教師也是一個(gè)相互學(xué)習(xí)、不斷提高的過程，增進(jìn)了各專業(yè)教師之間的相互合作交流，有利于進(jìn)行教學(xué)改革。
三、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)類課程的實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力
實(shí)踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用和創(chuàng)新精神的重要途徑，依據(jù)我校《關(guān)于全面深化“721”人才培養(yǎng)模式改革的指導(dǎo)意見》精神，土木工程專業(yè)的實(shí)踐學(xué)分不低于總學(xué)分的30%，培養(yǎng)體系采用“實(shí)驗(yàn)教學(xué)—實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)—畢業(yè)設(shè)計(jì)—?jiǎng)?chuàng)新教育—課外科技活動(dòng)—社會(huì)實(shí)踐”等實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。明確提出培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的內(nèi)涵和要求，組織開展社會(huì)實(shí)踐、學(xué)科競賽、文體競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練、學(xué)術(shù)研究和技能培訓(xùn)等活動(dòng)。上述素質(zhì)拓展教育納入人才培養(yǎng)計(jì)劃中，所取得的學(xué)分是學(xué)生畢業(yè)的必備條件，確保實(shí)踐教學(xué)的實(shí)效性。
1.深化試驗(yàn)課教學(xué)改革
試驗(yàn)教學(xué)是提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)教學(xué)大多屬于驗(yàn)證性試驗(yàn)或示范性試驗(yàn)，學(xué)生自主發(fā)揮的余地極小。受試驗(yàn)條件、時(shí)間和成本的限制，學(xué)生動(dòng)手參與試驗(yàn)過程較少，學(xué)生積極性不高，不能充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。在我校試驗(yàn)教學(xué)改革中，一方面，依托我校湖北省試驗(yàn)教學(xué)示范中心開展設(shè)計(jì)性和綜合性試驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生獨(dú)立完成試驗(yàn)?zāi)康�、試�?yàn)方案設(shè)計(jì)、制訂試驗(yàn)方法和步驟，要求學(xué)生在試驗(yàn)周和業(yè)余時(shí)間到開放實(shí)驗(yàn)室完成，通過試驗(yàn)鍛煉學(xué)生對專業(yè)知識的綜合應(yīng)用能力，提高分析和解決問題的能力。另一方面，依托我校湖北省土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心，開展計(jì)算機(jī)仿真試驗(yàn)研究，如結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在加載過程中的荷載—變形關(guān)系的仿真分析，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞全過程的仿真模擬、結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌仿真分析等。仿真試驗(yàn)內(nèi)容豐富，學(xué)生能夠?qū)Ω鞣N結(jié)構(gòu)形式在各種工況下的力學(xué)性能和變形情況進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)和觀摩。在有條件的情況下與真實(shí)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析，虛實(shí)結(jié)合，可以很好地實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。
2.依托結(jié)構(gòu)競賽，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力
從我�！�721”人才培養(yǎng)模式角度出發(fā),讓學(xué)科競賽作為實(shí)踐環(huán)節(jié)的一部分內(nèi)容,為培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才服務(wù)。我校實(shí)行了校級、省級、國家級大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽三級選拔機(jī)制,有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)。其中，校級比賽為省級和國家級結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽選拔優(yōu)秀參賽隊(duì)員奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，取得了較好的成績。通過參加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽，參賽隊(duì)員在模型制作階段對模型要做很多次破壞性試驗(yàn),在這一過程中有關(guān)結(jié)構(gòu)承載強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的基本原理都可以得到充分體現(xiàn)。另外，不同類型結(jié)構(gòu)的受荷形式、不同荷載的作用特點(diǎn)和荷載的傳力路徑等專業(yè)知識均能在競賽中獲得最直觀的試驗(yàn)驗(yàn)證，如桿件的力學(xué)性能試驗(yàn)、大跨結(jié)構(gòu)的靜力加載試驗(yàn)、古建筑的抗震性能試驗(yàn)等。上述認(rèn)知過程是目前課堂教學(xué)以及試驗(yàn)教學(xué)難以再現(xiàn)的，對于培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識的感性認(rèn)識能力、促進(jìn)理論知識的學(xué)習(xí)及創(chuàng)新實(shí)踐能力具有非常重要的作用�？梢哉f,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽是對日常教學(xué)內(nèi)容在試驗(yàn)方面的有益補(bǔ)充。
四、結(jié)語
通過我校土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)類系列課程一體化教學(xué)改革與實(shí)踐，使結(jié)構(gòu)類系列課程內(nèi)容前后相互連貫，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力，使學(xué)生的工程設(shè)計(jì)創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力得到了顯著的提高。本課題的研究成果在我校土木工程專業(yè)的教學(xué)過程中得到了實(shí)施和逐步完善，為我�！�721”人才培養(yǎng)模式改革的推進(jìn)和方案的制定奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，取得了良好的效果。
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