土木工程實(shí)踐教學(xué)模式探索

Word版本，下載可自由編輯土木工程實(shí)踐教學(xué)模式探索土木工程是一門應(yīng)用實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)踐環(huán)節(jié)是其專業(yè)教學(xué)的重要組成部分。合理設(shè)置并順當(dāng)開展實(shí)踐活動(dòng)對提升專業(yè)教學(xué)質(zhì)量以及提高同學(xué)的專業(yè)素質(zhì)舉足輕重。然而，在土木工程專業(yè)教學(xué)過程中，因?yàn)橥瑢W(xué)人數(shù)較多，同時(shí)受到經(jīng)費(fèi)、時(shí)光、老師配置以及實(shí)習(xí)環(huán)境等客觀條件的限制，傳統(tǒng)實(shí)踐環(huán)節(jié)在各階段實(shí)習(xí)、專業(yè)課程的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等方面仍存在不足［1－5］:(1)實(shí)習(xí)不夠深化，實(shí)際動(dòng)手操作匱乏，同學(xué)樂觀主動(dòng)性不高，專業(yè)技能訓(xùn)練有限;(2)實(shí)踐環(huán)節(jié)與專業(yè)課程教學(xué)聯(lián)系不夠緊密;(3)專業(yè)課程設(shè)計(jì)僅關(guān)注本課程學(xué)問點(diǎn)，各課程之間聯(lián)系較少;(4)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)在一定程度上忽視了對施工技能的訓(xùn)練?？偟膩碇v，傳統(tǒng)實(shí)踐環(huán)節(jié)雖然內(nèi)容豐盛、形式多樣，但各環(huán)節(jié)之間聯(lián)系不夠緊密。一方面，同學(xué)在這些環(huán)節(jié)中取得對專業(yè)學(xué)問實(shí)踐熬煉的效果受到較大影響，另一方面，也影響同學(xué)全面學(xué)問體系的建立以及專業(yè)素養(yǎng)的提升。因此，有須要針對土木工程的專業(yè)特點(diǎn)，在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，探究新的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式。建造結(jié)構(gòu)模型解析的實(shí)踐教學(xué)模式，即給定開放式選題，由同學(xué)成立項(xiàng)目組，完成建造結(jié)構(gòu)的計(jì)劃構(gòu)思、建造設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)，以及建造結(jié)構(gòu)模型制作等實(shí)踐任務(wù)，以模擬真切工程項(xiàng)目的完成流程，實(shí)現(xiàn)對專業(yè)素質(zhì)和技能訓(xùn)練的目的。

一、建造計(jì)劃構(gòu)思與設(shè)計(jì)對專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)

建造設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是兩個(gè)密切相關(guān)的專業(yè)，建造物是二者的有機(jī)結(jié)合體。然而，土木專業(yè)對計(jì)劃構(gòu)思和建造設(shè)計(jì)課程涉及較少，存在對建造學(xué)專業(yè)熟悉深?yuàn)W，思維狹隘的問題，有可能在項(xiàng)目合作中造成交流與協(xié)作障礙。在實(shí)踐過程中，利用現(xiàn)場請教、集體講座的方式對建造計(jì)劃舉行專業(yè)指導(dǎo)，引領(lǐng)同學(xué)精確?????定位自己的創(chuàng)作作品，完成計(jì)劃構(gòu)思以及建造功能和造型的設(shè)計(jì)，調(diào)動(dòng)同學(xué)的主觀能動(dòng)性。該過程能直觀、全面地熬煉同學(xué)的計(jì)劃構(gòu)思及建造設(shè)計(jì)相關(guān)專業(yè)技能，有助于協(xié)助同學(xué)構(gòu)建完整的專業(yè)學(xué)問體系。

二、結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)對專業(yè)技能的訓(xùn)練

在模型設(shè)計(jì)制作的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)階段，同學(xué)將完成包括結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)布置、傳力體系分析及結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置、結(jié)構(gòu)受力分析及構(gòu)件設(shè)計(jì)等結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)工作，達(dá)到深化理解各專業(yè)課程學(xué)問點(diǎn)，并靈便運(yùn)用的目的。同學(xué)首先按照自身作品的建造計(jì)劃舉行結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)布置，加深同學(xué)對各種結(jié)構(gòu)體系特點(diǎn)的理解，熬煉其結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的能力。同學(xué)利用綜合運(yùn)用、研究、對照和分析來完成對傳力體系的合理設(shè)置，以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置，在實(shí)踐應(yīng)用中強(qiáng)化相關(guān)學(xué)問點(diǎn)，并理解各學(xué)問點(diǎn)之間的相關(guān)性。在結(jié)構(gòu)受力分析和構(gòu)件設(shè)計(jì)階段，同學(xué)需要針對已布置完成的結(jié)構(gòu)體系舉行內(nèi)力和變形分析，并按照分析結(jié)果舉行構(gòu)件及其銜接設(shè)計(jì)。該環(huán)節(jié)同學(xué)將以自身作品為對象，綜合應(yīng)用“荷載”、“結(jié)構(gòu)力學(xué)”、“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”、“工程材料”以及針對相關(guān)工程結(jié)構(gòu)等專業(yè)課程的學(xué)問，以實(shí)踐的方式培養(yǎng)靈便運(yùn)用所學(xué)學(xué)問的能力，并利用自學(xué)和資料收集實(shí)現(xiàn)學(xué)問拓展。因?yàn)楦鲗I(yè)學(xué)問均匯合于同一個(gè)結(jié)構(gòu)體系，能讓同學(xué)直觀生動(dòng)地理解各學(xué)問點(diǎn)之間的聯(lián)系以及各課程學(xué)問在專業(yè)中的地位和作用，進(jìn)而有助于同學(xué)建立完整的專業(yè)學(xué)問體系。在該實(shí)踐階段，同學(xué)還需要適當(dāng)運(yùn)用PKPM、3D3S、SAP2000等結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)軟件，拓寬專業(yè)技能，提升對實(shí)際工作的適應(yīng)能力。

三、模型制作對工程施工的模擬

建造結(jié)構(gòu)模型制作是實(shí)踐教學(xué)模式的最后一個(gè)階段，即以各階段設(shè)計(jì)分析成績?yōu)橐罁?jù)，制作建造結(jié)構(gòu)實(shí)體模型，模擬將工程設(shè)計(jì)付諸于施工的過程。同學(xué)在該階段不僅需要讓模型的外觀造型與設(shè)計(jì)內(nèi)容保持全都，更需要從材料的選用，構(gòu)件外形、構(gòu)件安裝與銜接等方面反映設(shè)計(jì)內(nèi)容，從而盡可能形象真切地模擬建造結(jié)構(gòu)，達(dá)到模擬實(shí)際工程施工的目的。在模型選材方面，需從材料力學(xué)性能、材料類型、外觀等方面近似模擬真切工程材料，保持模型材料與真切工程材料在剛度、強(qiáng)度、質(zhì)感、類型上的近似性。比如:鐵絲、鐵片等用以模擬鋼筋、鋼桿件、鋼板材等;柔性半透亮?????且便于成型的泡沫玻璃紙用以模擬建造膜材;木塊或木板便于切割挖孔，且剛度和強(qiáng)度均較高，可用來模擬地基、混凝土基礎(chǔ)或混凝土板;用剛性玻璃板模擬玻璃;夾芯泡沫板模擬復(fù)合墻板，等等。在構(gòu)件外形方面則以設(shè)計(jì)內(nèi)容為依據(jù)由選定的模型材料加工成型。構(gòu)件安裝與銜接主要包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件與地基的銜接、結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的組裝和銜接，以及建造功能構(gòu)件的組裝等。這些構(gòu)造細(xì)節(jié)的處理均考慮與工程實(shí)際相像。在選材、構(gòu)件加工、組裝過程中，指導(dǎo)同學(xué)收集資料，現(xiàn)場調(diào)研，使模型制作過程與工程實(shí)際狀況相類比。同學(xué)從中形象生動(dòng)地了解實(shí)際工程相關(guān)處理方式，加深同學(xué)對工程材料、工程施工等專業(yè)學(xué)問的理解和應(yīng)用。此外，在模型制作過程中熬煉同學(xué)分析解決問題的能力，提升實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)配合精神。

四、建造結(jié)構(gòu)模型解析實(shí)踐模式的實(shí)施

考慮模型解析所需設(shè)計(jì)及制作分工狀況，跨班級組建項(xiàng)目組，并按照各班級專業(yè)課程的特點(diǎn)，分工合作。項(xiàng)目組普通6人，組成及大致分工狀況如下:(1)由開設(shè)“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”、“鋼與組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”、“土木工程施工”等課程的三班級成員2人，負(fù)責(zé)整體模型設(shè)計(jì)和制作的總體計(jì)劃設(shè)計(jì)及實(shí)施開展，解決詳細(xì)的技術(shù)問題;(2)由開設(shè)“房屋建造學(xué)”、“結(jié)構(gòu)力學(xué)”、“土木工程材料”等課程的二班級成員2人，負(fù)責(zé)建造設(shè)計(jì)規(guī)劃，部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，模型制作計(jì)劃的設(shè)計(jì);(3)尚未接觸專業(yè)課程大一新生2人，主要負(fù)責(zé)模型材料匹配、詳細(xì)模型制作以及相關(guān)幫助工作。此外，項(xiàng)目組還配有專業(yè)指導(dǎo)老師以及大四同學(xué)作為顧問，保障項(xiàng)目正常舉行。以模型解析和制作項(xiàng)目為背景，按照分工狀況和詳細(xì)工作內(nèi)容，指導(dǎo)老師將其與相關(guān)課程內(nèi)容建立聯(lián)系，將項(xiàng)目工作舉行拆解、組合和深入，合理設(shè)定與專業(yè)課程相對應(yīng)的任務(wù)，依托項(xiàng)目開展進(jìn)一步完成相應(yīng)的計(jì)算分析、設(shè)計(jì)說明、施工圖繪制、深入總結(jié)等工作，完成相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)或課程試驗(yàn)。在與相關(guān)專業(yè)類競賽賽題任務(wù)相結(jié)合開展專業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練的同時(shí)，將項(xiàng)目實(shí)施成績作為參賽作品參加專業(yè)類競賽。一方面，以專業(yè)競賽的方式提高同學(xué)實(shí)踐教學(xué)的競爭性和成就感;另一方面，也將原本作為愛好興趣的專業(yè)類競賽融入到實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，以提高同學(xué)對專業(yè)類競賽的參加度和主動(dòng)性。

五、結(jié)語

在建造結(jié)構(gòu)模型解析的實(shí)踐教學(xué)模式中，同學(xué)將完成對創(chuàng)新型建造物計(jì)劃構(gòu)思、建造設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)、模型制作，實(shí)現(xiàn)對真切建造從構(gòu)思到終于建成囫圇過程的模擬。該實(shí)踐教學(xué)模式具有如下優(yōu)點(diǎn)。一是，該實(shí)踐教學(xué)模式突破了對資金、社會(huì)資源等方面的條件限制，作為教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)具有很高的可操作性。二是，該實(shí)踐教學(xué)模式充分調(diào)動(dòng)了同學(xué)的主觀能動(dòng)性，并富好玩味性和挑戰(zhàn)性，能夠充分熬煉同學(xué)的實(shí)踐動(dòng)手能力，提升分析和解決問題的能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)配合精神，能較好地保證明踐教學(xué)效果。三是，該實(shí)踐教學(xué)模式亦有助于加深同學(xué)對工程結(jié)構(gòu)學(xué)問的直觀理解，加強(qiáng)對各學(xué)問點(diǎn)之間的聯(lián)系、理解和綜合應(yīng)用，便于建立和強(qiáng)化專業(yè)學(xué)問體系。從該實(shí)踐模式的實(shí)施成效來看，該實(shí)踐模式極大地豐盛了課程設(shè)計(jì)、課程試驗(yàn)的形式和內(nèi)容，開放式、趣味性的特點(diǎn)吸引了各班級同學(xué)的樂觀參加，利用跨班級組隊(duì)一方面使高班級同學(xué)能在項(xiàng)目開展以及專業(yè)學(xué)習(xí)方面起到傳幫帶的作用，保證明踐模式能夠可持續(xù)、有序開展;另一方面，低班級同學(xué)一定程度上還能突破高班級同學(xué)的慣性思維，為項(xiàng)目實(shí)施帶來特殊的創(chuàng)新思想，