土木工程緒論范文

時間:2023-07-07 17:33:41

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土木工程緒論

篇1

土木工程也是建造各類工程設施的科學技術的統(tǒng)稱,它既指工程建設的對象,即建在地上、地下、水中的各種工程設施,也指所應用的材料、設備和所進行的勘測設計、施工、保養(yǎng)、維修等技術。

作為一個重要的基礎學科,土木工程有其重要的屬性:綜合性,社會性,實踐性,技術經(jīng)濟與藝術統(tǒng)一性。隨著人類社會的進步而發(fā)展,土木工程至今已經(jīng)演變成為大型綜合性的學科,并已經(jīng)出許多分支,如:建筑工程,鐵路工程,道路工程,橋梁工程,特種工程結構,給水排水工程,港口工程,水利工程,環(huán)境工程等學科。土木工程共有六個專業(yè):建筑學,城市規(guī)劃,土木工程,建筑環(huán)境與設備工程,給水排水工程和道路橋梁工程。

通過一個學期土木工程概論課的學習,我已經(jīng)深深地感受到土木工程涵蓋的廣泛,體味了前人取得的成就,也領悟了作為一名土木工程師的重大責任。當然,我們不能沉浸于現(xiàn)已取得的輝煌成就,止步不前。我們還應當與時俱進,去挖掘,去發(fā)現(xiàn),去思考,去想象,去創(chuàng)新。在此,作為一名中國未來的土木工程師,我想結合土木工程的歷史,結合我國的國情和世界形勢,談一談土木工程的可持續(xù)發(fā)展之路。

My knowledge about civil engineering has been broadened since I became a student of Tongji University.

Civil engineering is a form of human activity. Human beings pursued it to change the natural environment for their own benefit. Buildings, transportations, facilities, infrastructures are all included in civil engineering.

The development of civil engineering has a long history. Our seniors had left a lot of great constructions to us. For example, Zhao Zhou Bridge is the representative of our Chinese civil engineering masterpieces. It has a history of more than 1300 years and is still service at present.

Civil engineering has been so rapid development of the period. A lot of new bridges have been constructed, and many greater plans are under discussion. China is a large county. And she is still well developing. So this era will be both exciting and rewarding for the Chinese Civil Engineers. And of course, civil engineering’s future is promising.

However, civil engineers will be facing more complex problems. We should pay attention to the growing population and a lot of deteriorating infrastructures. We should prepare for the possibility of natural disasters. To meet grow needs in the future; we should also try to update all the transportation systems.

To deal with these problems, we will have to develop innovative and enterprising skills. And we should choose a way that we can go continuously. Hazard Mitigation may be a great choice. Not only can it save money in the long run, but also avoid getting into an embarrassing situation in which we have to rebuild all the broken buildings. And we should also use more environmentally friendly materials when designing or constructing new buildings.

Well, to be a brilliant civil engineer is not easy. Today, engineering is a synthetic system. It not only depends on traditional mechanics, but also closely related to advanced science. So Physics, Chemistry, Material Science, Computer Science and perhaps more are all in our civil engineering program.

To be a good civil engineer, we should have the ability to apply the knowledge, to design a system, a component, or a procedure of construction. We should also be able to conduct experiments and explain the results. Furthermore, an engineer never works alone, so we shall cooperate with working team, and try our best to communicate effectively.

I’m very glad to be a student in this wonderful field. And I will try my best to be a successful civil engineer, to make contributions to our motherland.

1.對土木工程的歷史、現(xiàn)狀和未來發(fā)展的認識

1.1.1古代土木工程

古代土木工程具有很長的時間跨度,它大致從公元前5000年的新石器時代到17世紀中葉,前后約7000年。在房屋建筑、橋梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了輝煌的成就。一些文明古國的不少傳世杰作,至今巍然屹立。譬如我國的長城,埃及的金字塔等。公元6世紀建成的趙州橋,是世界上最早的敞肩式拱橋,于1991年被美國土木工程學會選為世界上地12個土木工程里程碑。

1.1.2近代土木工程

近代土木工程的時間跨度從17世紀中葉到20世紀中葉,前后約300年時間。在此期間,建筑材料從以天然材料為主轉向以人造材料為主,建造理論也從主要以總結長期建造經(jīng)驗向重視科學兼顧經(jīng)驗轉變。建造技術方面,一些性能優(yōu)異的大型機械伴隨著各種極為有效的施工方法的出現(xiàn),使得人們開始能建造結構復雜或所處環(huán)境惡劣的土木工程。期間建成的埃菲爾鐵塔、帝國大廈和金門懸索橋,至今仍不失為偉大的土木工程。

1.1.3現(xiàn)代土木工程

現(xiàn)代土木工程起始于20世紀中葉。發(fā)展至今,土木工程在建筑材料、結構理論和建造技術方面都取得了極其巨大的進步。

建筑材料方面,高強度混凝土、高強低合金鋼、高分子材料、鋼化玻璃越來越多地出現(xiàn)在建筑上。結構理論方面,利用電子計算機強大的運算和繪圖能力,力學分析和計算的結果更加符合結果的實際情況,使得在結構設計上更為可靠。對于建筑技術,已經(jīng)發(fā)展到機—電—計算機的一體化,施工過程中,不論是上天、入地還是翻山、下海,都已不是施工的障礙了;而焊接技術的普遍使用,也使得鋼結構的發(fā)展進入了一個新的階段。

現(xiàn)代土木工程造就的舉世矚目的建筑有:我國臺北的國際金融中心,上海金茂大廈,馬來西亞吉隆坡的石油大廈雙塔樓,法國的諾曼底斜拉橋等。

1.2對土木工程的現(xiàn)狀的認識

現(xiàn)今的土木工程,正日益同它的使用功能或生產(chǎn)工藝緊密結合。

公共和住宅建筑物要求的建筑、結構、給水排水、采暖、通風、供燃氣、供電等現(xiàn)代技術設備日益結合成為整體。

工業(yè)建筑物則要求恒溫、恒濕、防微振、防腐蝕、防輻射、防火、防爆、防磁、防塵、防高(低)溫、耐高(低)濕,并向大跨度、超重型、靈活空間方向發(fā)展。

篇2

關鍵詞:土木工程 可持續(xù)發(fā)展

???土木工程是一種與人們的衣、食、住、行有著密切關系的工程。其中與“住”的關系是直接的。因為,要解決“住”的問題必須建造各種類型的建筑物。而解決“行、食衣”的問題既有直接的一面,也有間接的一面。要“行”,必須建造鐵路、道路、橋梁;要“食”,必須打井取水、興修水利、進行農(nóng)田灌溉、城市供水排水等,這是直接關系。而間接關系則不論做什么,制造汽車、輪船也好,紡紗、織布、制衣也好,乃至生產(chǎn)鋼鐵、發(fā)射衛(wèi)星、開展科學研究活動都離不開建造各種建筑物、構筑物和修建各種工程設施。?

??? 中國的土木工程建設從20世紀50年代起一直沒有停過,且發(fā)展很快,尤其在改革開放20年間,發(fā)展極為迅猛,幾乎整個中國成了一個大的建設工地。新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路及橋梁、港口航道及大型水利工程在中國各地如雨后春筍般地涌現(xiàn),新結構、新材料、新技術大力研究、開發(fā)和應用。發(fā)展之快,數(shù)量之巨,令世界各國驚嘆不已。但是土木行業(yè)在如今的飛速發(fā)展導致了很多的問題,河流被污染,河沙被掏宅,綠化面積的減少。生態(tài)鏈的失衡,資源的飛速耗盡,都與土木工業(yè)的發(fā)展有著聯(lián)系。我國雖說地大物博,但土木行業(yè)的發(fā)展卻是非常迅速,能源的消耗已經(jīng)是個很嚴重的問題。要解決這些問題,土木行業(yè)必須堅持可持續(xù)發(fā)展之路

??? 放眼世界,美國的現(xiàn)代化進程可謂先進,而現(xiàn)今資料表明:未來美國要投入16000億美元來解決已建工程的不安全狀態(tài),譬如,氯離子所引發(fā)的建筑銹蝕等等。作為當代土木工程師,在傳承前人輝煌成就的同時,也必須多多吸取已出事故的教訓,在今后的工作中進行創(chuàng)新改良,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

一、發(fā)展高新技術,應用結構健康監(jiān)測,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

??? 土木工程在實際使用過程中,會出現(xiàn)不同程度的損傷或性能退化,這將影響起承載能力和耐久性,甚至引發(fā)嚴重的工程事故,帶來重大的人員傷亡和經(jīng)濟損失,產(chǎn)生嚴重的社會影響。因此,從建筑建成的一刻起,就要做好健康監(jiān)測、修復和加固的準備。

??? 隨著現(xiàn)代傳感技術、計算機與通訊技術、信號分析與處理技術及結構動力分析理論的迅速發(fā)展,人們提出了結構健康監(jiān)測的概念,給土木工程的發(fā)展帶來革命性的變化。

??? 結構健康監(jiān)測系統(tǒng)通過在結構上安裝各種傳感器,自動、實時地測量結構的環(huán)境、荷載、響應等,對結構的健康狀況進行評估,科學有效地提供結構養(yǎng)護管理的決策依據(jù),確保結構安全運營,延長結構使用壽命。

??? 近年來,大型土木工程特別是大跨度橋梁結構的健康監(jiān)測技術成為國內(nèi)外工程界和學術界關注的熱點,通過科研和工程技術人員的努力取得了卓有成效的研究成果。國內(nèi)外近年新建的許多大型橋梁都安裝了結構健康監(jiān)測系統(tǒng),如我國的上海徐浦大橋、江陰長江公路大橋、東海大橋、香港地區(qū)的青馬大橋,韓國Seohae橋和Youngjong橋、美國Commodore Barry橋和加拿大Confedration橋等。

??? 像這樣,通過發(fā)展結構健康監(jiān)測與安全預警,在第一時間發(fā)現(xiàn)建筑可能出現(xiàn)的問題,及時進行修復與加固,既避免了可能出現(xiàn)的建筑事故,也基本解決了建筑過快老化損壞,不得不拆去重修的尷尬局面,及由此造成的大量經(jīng)濟、資源、時間上的浪費,實現(xiàn)建筑使用的可持續(xù)發(fā)展。

二、合理利用自然資源,注重既有土木工程設施的再利用,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

??? “可持續(xù)發(fā)展是在不犧牲后代并滿足其需要能力的條件下,滿足當前的需要”。

合理利用自然資源,則要在土木工程的建設、使用和維護過程中,土木工程師主動做到節(jié)能節(jié)地,并最大限度地發(fā)揮既有土木工程設施的作用。

??? 比如,我們可以充分利用建筑綠化,在夏季有效降低灰磚墻表面溫度,從而減少空調(diào)的使用量;可以使用節(jié)能保溫型的多孔磚或復合墻體作為墻體材料,達到冬季保溫隔熱的作用;還可以太陽能、地下熱能等新能源,減少不可再生資源用量的減少。

??? 另外,對既有建筑的再利用也是可持續(xù)發(fā)展的重要手段之一。這方面,上海已經(jīng)取得不少成功的經(jīng)驗:大量不用的廠房,很多已經(jīng)轉變?yōu)檎褂[廳、辦公樓、藝術家工作室等。這樣的改造再利用,既符合現(xiàn)代使用的要求,又節(jié)約了能源,避免了浪費,不失為一種有效的辦法。

三、開發(fā)利用再生資源和綠色資源,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

?

??? 世界上每年拆除的廢舊混凝土,工程建設產(chǎn)生的廢舊混凝土等均會產(chǎn)生巨量的建筑垃圾。我國每年的施工建設產(chǎn)生的建筑垃圾達4000萬噸,產(chǎn)生的廢混凝土就有1360萬噸,清運處理工作量大,環(huán)境污染嚴重。此外,我國是20年來世界水泥生產(chǎn)的第一大國,而這本身是一項高耗資源、高耗能、污染環(huán)境的行業(yè)。

與其他材料相比,鋼材和再生混凝土較為符合綠色建材的標準,應當大力發(fā)展這樣的綠色建材。

??我國建筑中,李國豪教授設計的揚浦大橋也堪稱經(jīng)典。引橋部分的螺旋式上升結構,節(jié)約人民幣數(shù)億元,是土木工程實現(xiàn)經(jīng)濟性可持續(xù)發(fā)展的典范。

??? 當然,可持續(xù)發(fā)展,絕不是一味地追求節(jié)省,而是要尋求一種最合理的中間狀態(tài),既要保證建筑有足夠的創(chuàng)意,也要追求完美的技術經(jīng)濟指標,以最少的投入獲得最大的效益。我們依舊還是要創(chuàng)造經(jīng)典,但是絕不能建立在揮霍金錢,建立在耗費更多的資源、能源的基礎之上。現(xiàn)今,建筑世界已經(jīng)進入到生態(tài)美學的時代,注重文化、生態(tài)、工程與環(huán)境之間的關系,注重人性化、節(jié)能與可持續(xù)發(fā)展,才是當代工程師的著眼方向。

這是一個不斷追求完美的行業(yè)。金字塔,壯觀吧;長城,雄偉吧......但如果沒有一代又一代人的不斷追求,今天的我們或許還用那種最古老的辦法來造這同樣的建筑。設計一幢建筑的結構是很繁,但是這都是經(jīng)歷了數(shù)個世紀的滌蕩,經(jīng)過不斷的積累,不斷改良,不斷創(chuàng)新所得到的。而且這樣的追求,絕不局限于過去。試想,如果設計一幢建筑能夠像計算一加一等于二一樣簡單而易于掌握,那何了而不為呢?因此,土木工程師總是在不斷的求索中。一個最簡單的結構,最少的耗費,最大的功用。

參考文獻:

[1]Scott,J.S.土木工程[M].中國建筑工業(yè)出版社,2006.

篇3

1.講好緒論內(nèi)容,把學生引領入門

我校土木工程測量課程采用的教材是覃輝主編,同濟大學出版“十一五”國家級規(guī)劃教材《土木工程測量》。教材第一章緒論的一些基本原理來源于假設,概念抽象,學生難理解。學生一般是大一或大二年級,缺泛工程知識。怎樣講好緒論內(nèi)容,把學生引領入門,將原理深入淺出,統(tǒng)領全課程,是課程教學改革的基礎。

1.1利用Google地球開始講授緒論

打開Google地球,找到校園的Google地球上的圖像,以及校園數(shù)字化地形圖,展現(xiàn)給同學,學生對校園很熟悉,了解校園的地形分布情況,開始講授測量學的定義,使學生對地物、地貌、地形以及地形圖的概念一目了然;結合學校整體規(guī)劃圖以及學校在建工程,講授測定和測設的基本原理,土木工程測量的任務和作用。學生通過本課程的學習,能夠掌握地形圖的測繪和應用,施工測量的原理和方法,變形觀測,竣工測量等基本知識。從地球的形狀、大小開始,講授重力與鉛垂線的概念,水準面、水平面、大地水準面、參考橢球的概念及關系,由此引入測量基準線和基準面的概念。抓住重點與難點,緒論的重點內(nèi)容是確定地面點位(X,Y,H)的概念,難點是高斯坐標系的建立過程,要求學生掌握三維坐標的概念:X=地面點到地球赤道的鉛垂距離;Y=帶號(前二位)+500KM+地面點到所處帶中央子午線的垂直距離;H=地面點到大地水準面的鉛垂距離。

1.2總結緒論內(nèi)容提示后續(xù)章節(jié)內(nèi)容

總結緒論內(nèi)容并講授與后續(xù)章節(jié)內(nèi)容的關系,起到承前啟后的作用。本課程的基本問題是確定地面點的三維坐標(X,Y,H),這三個量不能直接測出,要通過測量高差、角度、距離間接求得。后續(xù)章節(jié)內(nèi)容是三項基本工作的測量原理,儀器的構造,儀器的使用,測量方法,計算方法,誤差的基本知識等。課程的主線表示為“緒論——測量基本工作——控制與測繪——土木工程測量技術”。

2.綜合理論教學內(nèi)容

綜合理論教學內(nèi)容在于精心備課,教案是衡量教學質(zhì)量的基本內(nèi)容,是課堂教學效果的基本保證,是調(diào)動學生聽課興趣的基本保障。以確定地面點位(X,Y,H)為中心,測量的三項基本工作為主線,通領全教材。正確處理傳統(tǒng)理論知識與現(xiàn)代測量技術之間的關系,既要考慮傳統(tǒng)教學方法,又要考慮現(xiàn)代教學方法,從而調(diào)動學生的學習興趣,保證學生學到與時代相應的測繪科學知識。

2.1整合傳統(tǒng)測量內(nèi)容

打破各章節(jié)的順序和界限,合理地安排授課內(nèi)容。例如將水準測量、角度測量、距離測量有機地聯(lián)系在一起,重點講授原理、儀器操作、觀測計算方法;簡單介紹儀器內(nèi)部結構,儀器的檢驗與校正,誤差來源等。一些內(nèi)容可以不講或讓學生自學,本教材附有光盤,方便學生自學拓展知識面。講授誤差基本知識時,分析三項測量基本工作的誤差來源、誤差分類,要求學生重點掌握偶然誤差的特性、衡量精度的指標等內(nèi)容??刂茰y量是本課程的難點,是三項基本測量工作的綜合運用。在講授本章節(jié)前,先回顧緒論中的測量工作概述,使學生對測量工作的原則有初步認識。在控制測量概述中,講清楚什么叫控制測量?為什么要作控制測量?怎么作控制測量?再對照校園數(shù)字化地形圖,把校園看成一個測區(qū),講授控制測量方法,控制點選點的要求,求控制點(X,Y,H)的方法,然后講授具體的導線測量、三角測量方法,三四等水準測量、三角高程測量方法??刂茰y量的實質(zhì)是求地面點的(X,Y,H),測區(qū)大小不同,精度等級不同;把全國范圍當測區(qū),在全國范圍內(nèi)作控制測量,讓學生進一步理解全國坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)的概念。講授地形圖部分時,對著校園數(shù)字化地形圖,講授地形圖的基本知識,地形圖的測繪方法,地形圖在工程建設中的應用。

2.2引進現(xiàn)代測量技術內(nèi)容

通過對傳統(tǒng)內(nèi)容的優(yōu)化整合,能節(jié)省較多的課時用于現(xiàn)代測量技術的講授,內(nèi)容包括全站儀和數(shù)字化測圖技術,GPS原理與方法,GIS的基本知識,先進儀器的的原理復雜,但操作簡單,采用現(xiàn)場示范或參觀教學等方法。引導學生理解現(xiàn)代測繪技術的發(fā)展方向:自動化、數(shù)字化、統(tǒng)一化和高精度化,讓學生了解測繪新技術及其應用,培養(yǎng)學生的想象力和創(chuàng)造力。

2.3結合案例分析講授施工測量

施工測量是測量的三項基本工作的原理與方法在工程建設中的應用。結合學校在建工程案例,講授施工測量內(nèi)容,通過講解每個案例把相關知識串起來,帶學生到工程項目上現(xiàn)場講解操作,這樣不但能使學生理解專業(yè)知識,而且能夠留下牢固的印象。強調(diào)測量技術原理在土木工程測量中的應用,測量技術方法與土木工程施工的密切關系,注重吸取土木工程學科的成果,使土木測量技術更好地為土木工程服務。施工測量按技術應用分為:工程用圖、測設方法、工程測量、變形測量、和儀器檢校;按工程類型分為:建筑工程、道路工程、橋梁工程、隧道工程、路線工程等五種類型。

3.優(yōu)化實踐教學內(nèi)容

土木工程測量實踐教學由課間實驗和綜合實習兩部分組成。本校土木工程測量的教學時數(shù)為56學時,其中理論教學為40學時,課間實驗為16學時(8個實驗項目),綜合實習為2周。為了提高實踐教學質(zhì)量,在有限的學時情況下,必須優(yōu)化實踐教學內(nèi)容。掌握土木工程測量的基本知識、基本原理、基本方法;掌握常用測量儀器:水準儀、經(jīng)緯儀、測距儀、全站儀等的使用,儀器的安置、瞄準、讀數(shù)、記錄、計算等基本操作方法,儀器的檢驗校正、維護,獲得測、算、繪的基本技能。

3.1明確實驗內(nèi)容精選實驗項目

課間實驗內(nèi)容分三部分:水準儀的認識與水準測量;經(jīng)緯儀的認識與角度測量;全站儀的認識與距離測量。刪掉了一些過時的,或工程實際中很少使用的項目,如鋼尺量距、羅盤儀的使用等。水準儀測量部分開設了:(1)DS3水準儀的認識與使用;(2)普通水準測量。經(jīng)緯儀測量部分開設了:(3)DJ6經(jīng)緯儀的認識與使用;(4)測回法測水平角;(5)豎直角測量;(6)視距測量。全站儀測量部分開設了:(7)TOPCON全站儀的認識與使用及距離測量;(8)全站儀三維坐標測量,測量儀器的檢校列入看錄像課程。調(diào)整了一些實驗項目到綜合實習中,如DJ2儀器的使用、四等水準測量、導線測量等。每次實驗對儀器性能的介紹、操作都在課堂內(nèi)進行演示和講解,采用教師手把手的演示和錄像片、多媒體體課件播放相結合的方式,可以將復雜、繁瑣的文字敘述變?yōu)槿菀捉邮艿母行圆僮?,縮短學生對知識的理解過程,提高學生的學習積極性。

3.2根據(jù)專業(yè)特色按排實習內(nèi)容

土木工程測量的綜合實習是2周的停課實習,在校園內(nèi)進行。實習內(nèi)容分兩部分進行,一部分是控制測量和地形圖測繪,是每個專業(yè)必作內(nèi)容??刂茰y量——平面控制采用閉合導線,設6-7個點,角度用DJ6經(jīng)緯儀觀測二測回,全站儀測距,給定已知點坐標,按圖根導線精度要求,計算各導線點坐標;高程控制測量采用四等水準測量按閉合路線求各點的高程。地形圖測繪——在控制點上用經(jīng)緯儀測繪1:500地形圖,每個小組應完成16個方格的地形測繪任務。另一部分是與土木各專業(yè)方向相結合的施工測量實習。施工測量實習分以下幾個方面:(1)建筑工程方向要求學生在已完成的地形圖上作斷面圖、求土石方量、設計坡度線,簡單房屋的基礎平面圖放樣。(2)道路橋梁方向要求學生在已完成的地形圖上作曲線設計和放樣,縱橫斷面圖測繪等。(3)規(guī)劃建筑各專業(yè)要求學生能應用地形圖作規(guī)劃設計等內(nèi)容。

4.建立合理的教學考核制度

土木工程測量的成績評定分理論教學成績和實踐教學成績。理論成績根據(jù)試卷考試成績、平時作業(yè)情況、課間實驗、考勤情況等綜合評定。實踐教學成績以組為單位進行,建立了統(tǒng)一的評價體系。將成績評定分為多個部分,根據(jù)小組上交的資料,個人的成果資料,出勤情況,實踐動手能力,實踐知識掌握程度,儀器操作考核等方面進行評定。課間實驗不單獨計成績,是理論課程成績的一部分,一般占理論課程成績的30%,根據(jù)實驗過程中的表現(xiàn),儀器操作情況,實驗報告情況等進行評定。

5.結束語

篇4

關鍵詞:土木工程專業(yè);工程設計;測試實驗;土建施工圖

高職土木工程專業(yè)設計是學生對專業(yè)知識進行綜合應用的體現(xiàn),是在校期間重要的結合實際的學習實踐活動。由于學生對如何在土木工程設計中應用所學基本理論缺乏經(jīng)驗,在土木工程設計中使用規(guī)范規(guī)程的意識也不強,往往對規(guī)范規(guī)程中的要求理解不透,土木工程設計中常出現(xiàn)—些貌似細微卻導致整個過程失敗的錯誤。總結多次土木工程設計的經(jīng)驗,高職土木工程設計中應該對以下問題加以注意。

1、測試實驗設計

在試驗設計前要先了解試驗的目的,并加以理解,在試驗時必須做好記錄,每個小組必須要分工明確,要達到每個同學都能操作到儀器,并要知道原理,在實驗課后要認真的寫好試驗報告,千萬不要認為我會了,懂了,可以不寫實驗報告了,這是大錯特錯的。寫實驗報告不僅是對數(shù)據(jù)的整理,重要的是對整個過程的溫習和確保下次使用儀器,讀寫數(shù)據(jù)的詳細掌握。

設計前的歸納總結。通過一個學期的學習,學生對大部分的知識都已經(jīng)掌握,但是在設計過程中的實際問題,書本上的知識是不能夠完全解釋的,所以要對自己的筆記加以詳細的歸納如緒論中的核心問題是:

1.1點的位置確定;

1.2點位確定的原理和方法;

1.3基準面認為平面的限度。

這樣以來在實現(xiàn)設計的時候哪里有問題不是很明白,拿出筆記查閱一下,就能快速的解決問題,這對將來在工作上遇到問題時,解決起來也是很方便的。

實地設計就好比自我測試,從中找出自己薄弱之處,并加以強化。不理解的問題千萬不能逃避,因為這是最后的理解掌握的機會。比如經(jīng)緯儀為什么要進行盤左盤右觀測取平均值等的道理,教材中有一些內(nèi)容只敘述方法,不講為什么的道理。

2、土建施工圖設計

2.1平面圖與立面圖、剖面圖的配合

建筑施工圖關鍵是平面圖、立面圖和剖面圖之間圖示內(nèi)容一致,且相互補充。因為是初次繪制內(nèi)容復雜的建筑施工圖,學生沒有全局觀,造成平立剖面圖的表達不一致。比如,平面圖上有個側窗,而立面圖上卻沒有畫出;立面圖上有些凸凹的構造,在繪平面圖時卻忘記了畫。在剖面上,不僅應完整表達各空間高度和樓梯間的剖面設計,也要正確反映柱子、主梁、次梁、樓板和墻之間的位置關系。只有平面、立而、剖面三者相互配合,才能完整地反映一幢建筑物的做法和特點。此外,各圖所注的標高、尺寸、定位軸線等在每張圖紙上都要認真核對無誤,作為一項基本要求,要求高職學生務必落實做好。

2.2樓梯的平面圖與剖面圖設計

樓梯間首層休息平臺板下如果有通向室外的門,應注意休息平臺板下凈高尺寸要能使人通過而不碰頭,不能小于2000mm。樓梯頂層的欄桿位置高職學生也易出錯。我們有這樣一個經(jīng)驗:注意樓梯設計為雙跑樓梯時,首層第一跑樓梯從哪兒上,頂層欄桿就應設計在哪一面。同時還要注意樓梯間窗口標高是否與立面圖上窗口位置一致。

2.3結構施工圖

2.3.1基礎圖反映的是地面以下結構的平面布置位置、尺寸和做法?;A平面圖和基礎詳圖應畫在同一張圖紙上,而高職學生卻常把基礎詳圖畫在樓層結構平面圖上,造成讀圖的不便。

2.3.2基礎墊層尺寸不應作為設計尺寸,它只是結構構造要求,而有的高職學生所繪制的基礎詳圖(條形基礎)無論是埋深,還是基礎底面寬度都包括例了混凝土墊層尺寸,使得基礎底面寬度不夠。

2.3.3基礎平面圖上應標注基礎墻的厚度、基槽的寬度及其定位尺寸,而高職學生所繪圖上往往只標注定位軸線間尺寸。

2.4結構施工圖只是用來表示房屋內(nèi)各種承重構件的位置、尺寸和做法,并不涉及它的帖面、抹灰等。有的高職學生概念不清,常在結構施工圖中出現(xiàn)建筑標高,還有高職學生在結構施工圖中根本就不注寫標高,使得構件無法定位。針對這種情況,應提醒高職學生在繪制結構施工圖時,注意定位軸線位置的準確性。核對軸線距離是否與建筑施工圖相一致,保證構配件的正確位置及結構構造處理時尺度量值的準確性。

2.5鋼筋混凝土結構施工圖的構件詳圖

要是配筋圖,最容易出差錯的是鋼筋的位置。在不同的削切位置,構件剖面圖中鋼筋的位置是不相同的。例如,梁的支座斷面圖與跨中斷面圖中鋼筋的位置由于鋼筋彎起而發(fā)生了變化。

3、土木工程設計應注意的問題

3.1建筑設計與結構平面布置問題

在建筑設計時高職學生需要考慮結構平面布置問題,例如,土木工程設計常用的結構形式為框架結構.框架結構在平面上力求柱網(wǎng)簡潔、規(guī)整,柱距或梁的跨度尺寸要盡量統(tǒng)一,還要注意梁的經(jīng)濟跨度問題(有特殊要求者除外)。高職學生在進行柱網(wǎng)布置時,往往不注意基本要求,隨意布置柱網(wǎng)。

3.2圖面質(zhì)量問題

有高職學生繪圖基本功不扎實,對每種線型的適用范圍不了解,圖面質(zhì)量較差。如鋼筋線應采用粗實線,構件輪廓線應采用細實線,而有的高職學生把構件輪廓線也畫為粗實線,主次不分。還有一些符號的畫法不按“國標”規(guī)定,而是自己隨意去畫,如詳圖索引符號、標高符號等。

對構件編號及鋼筋編號概念不清,常出現(xiàn)漏號或一號多示的現(xiàn)象,應分清構件編號與鋼筋編號的不同表示方法.采用兩種表示方式,這樣就能使構件編號與鋼筋編號區(qū)分開,從而使圖面清楚.表示完整。

還有其他一些問題.如在構件詳圖中未注明分布鋼筋、構造柱未伸入到屋頂女兒墻等等。這些問題具有普遍性,雖屬細枝末節(jié),但關系全局,直接影響高職學生土木工程設計的質(zhì)量。教師在指導過程中應特別強調(diào)并認真把關,使學生在綜合訓練過程中掌握在校所學的基本原理與技術。

參考文獻:

[1]楊志勇.工民建專業(yè)畢業(yè)設計手冊[m].武漢:武漢工業(yè)大學出版社,1997.

篇5

一、主體性參與教學模式在土木工程專業(yè)實施的必要性

大學生處于心智發(fā)展的黃金期,創(chuàng)新意識強。主體性參與的教學模式正是將“要我學”變成“我要學”,激勵學生完成知識的自我構建。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學束縛了大學生的創(chuàng)造力,使學生成了實現(xiàn)教學目的的奴隸,學生失去了個性,成為一個模子出來的“好學生”。而主體性參與的教學模式,可以充分挖掘學生的潛力,使我們的學生“青出于藍而勝于藍”。此外,傳統(tǒng)的灌輸式教學無法滿足大學專業(yè)課的課容量要求。大學教學具有深、專、廣、難的特征,而傳統(tǒng)的灌輸式講授,授課內(nèi)容十分有限。

現(xiàn)代建筑施工企業(yè)對土木工程專業(yè)大學生的要求是不但要有扎實的土木工程專業(yè)理論知識、一定的施工經(jīng)驗,還要有自主創(chuàng)新能力、快速有效的學習新知識的能力以及一定的英語聽說能力、計算機應用能力等。這些都要求我們在教學中應該做到:概念、理論與實踐并重、轉換教師與學生在課堂中的傳統(tǒng)角色,實施主體性參與的教學模式改革,只有這樣才能培養(yǎng)出企業(yè)真正需要的大學生。

隨著我國城市化建設和房地產(chǎn)的迅速發(fā)展,建筑業(yè)的人才需求呈現(xiàn)出綜合性和實踐性的特點。《材料力學》是土木工程專業(yè)一門基礎性力學學科,它涉及力學、幾何學、高等數(shù)學、物理學、試驗等方面的知識,綜合性很強。針對理論性強、涵蓋面廣的學科特點,需要有效的教學手段才能收到良好的教學效果。研究表明,采用不同的教學手段,學生的理解識記率差別很大。傳統(tǒng)的灌輸式教學法,學生的平均理解、記憶保留率只有5%,而主體性參與式教學模式,學生的平均理解、記憶保留率可達到75%以上??梢?,主體性參與教學模式是提高教學效果的有效途徑。

二、主體性參與教學模式在《材料力學》教學中的實施方法

主體性參與教學模式相比傳統(tǒng)教學模式有三方面的優(yōu)點:(1)全面性 主體性參與教學模式并不偏重于學生某一方面的發(fā)展,而是使學生在智力、心理、合作精神、專業(yè)素質(zhì)等多方面取得整體提高,促成學生創(chuàng)造力和內(nèi)在智慧的不斷發(fā)展;(2)平等性 主體性參與教學模式通過建立心理相容、平等博愛的師生關系,淡化了知識的權威性,樹立了沒有絕對真理的學風,改變了教師唱“獨角戲”的局面;(3)主體性 主體性參與教學模式注重教學中主體性的回歸,把教學觀從教師的“教”轉化為學生的“學”,把“培養(yǎng)學生自主能力”的教學理念貫徹到了實處。具體的說主體性參與教學模式是通過讓學生課前、課中、課后參與來提高教學效果的。

1.課前參與

(1)引導學生參與教學內(nèi)容的取舍。針對土木工程專業(yè)學生選擇有針對性的授課內(nèi)容極為重要。教師可在緒論課中將自己選定的教學內(nèi)容公布,讓學生結合土木工程專業(yè)特點和興趣提出修改意見,然后教師在不偏離教學大綱,注重知識系統(tǒng)性的基礎上,充分尊重學生選擇,合理確定教學內(nèi)容。(2)建立網(wǎng)絡課堂,信息實時傳遞。教師可以充分利用網(wǎng)絡信息存儲量大和方便快捷的特點,建立網(wǎng)頁,開辟網(wǎng)絡課堂和師生論壇。在網(wǎng)絡課堂里,學生可以不受時空的限制,隨時閱讀相關課外學習資料以及瀏覽土木工程論壇、鋼結構論壇等,同時在不懂的地方還可以隨時向老師以及同仁咨詢。

2.課中參與

(1)課堂討論參與式。在一堂課開始時,教師不要急于授課,可以先拋出問題引發(fā)思考。例如,在講“壓桿穩(wěn)定”時,先啟發(fā)學生,壓桿的穩(wěn)定性取決于哪些因素·目前工程中采用什么方法來增加壓桿的穩(wěn)定性·理論講授完畢后,再對所提問題分組討論。一組以4—6人為宜,過多則人浮于事,互相推諉;過少則氣氛難以調(diào)動,思路單一。討論時間以10一15分鐘為宜,過長則導致學生倦怠,課堂氣氛混亂;過短則討論內(nèi)容無法深入展開,討論流于形式。討論結束后,每個小組派代表做總結發(fā)言,意見不同的小組甚至可以辯論?!皩W而不思則罔,思而不學則殆”,通過課堂討論,可以使學生在輕松愉快中提高對知識的理解程度和運用能力。

(2)案例分析參與式。案例教學法通過對真實工程事故的分析,可以把抽象的概念形象化,深奧的理論通俗化,復雜的問題簡明化。例如講壓桿穩(wěn)定時,可舉案例:2009年5月17日湖南省株洲市紅旗路高架橋在拆除過程中垮塌,據(jù)媒體方面報道,直接原因是17日下午有建筑工人在一橋墩上打眼,橋梁受到震動,導致橋體重心發(fā)生變化,一個橋墩轟然倒塌,重達上千噸的橋面倒下,壓在相鄰的橋墩上,導致相鄰橋墩也發(fā)生倒塌。然后引導學生運用壓桿失穩(wěn)的理論分析分析橋梁垮塌的機理,使學生深入理解壓桿穩(wěn)定的概念。案例教學法重在研討,妙在“引發(fā)思索,集思廣益”。在具體操作時,須注意選取的案例要既典型又直觀,既具綜合性又有時效性,從而保證案例教學法的實施成效。

(3)開放式教學參與式開放式教學方法是指在課堂教學中創(chuàng)設一定的問題情景,通過學生的主動探索、思考研究,并在教師的幫助下而獲取知識或科學結論的一種方法。其目標是培養(yǎng)學生通過自己的自學和思維來主動獲取知識的能力。在這一過程中,學生不再是被動接受知識,而是主動參與知識的形成過程。在這一過程中,學生的學習興趣被極大的激發(fā),思維的獨立性、學習的參與意識、創(chuàng)新精神得到更好的培養(yǎng)。比如,在材料力學課程的學習過程中涉及到各種強度理論的應用,例如最大拉應力理論、最大伸長線應變理論、最大切應力理論、形狀改變能密度理論和莫爾強度理論等。這些理論各有何特點,適用于哪些材料的破壞分析,可以讓學生查閱資料撰寫小論文《各種強度理論在土木工程材料中的應用優(yōu)劣之比較》。這樣既培養(yǎng)了學生收集、分析、利用信息的能力,變固定課堂為流動課堂,又增強了學生學習的自主性,調(diào)動了學生學習的興趣。

3.課后參與

(1)學生互出試卷進行單元測驗。章節(jié)完結時,教師可讓學生一人出一份章節(jié)測試題,要求題型標準、選題合理、題量適當并附標準答案。然后教師對試卷把關修改,抽取優(yōu)秀考題隨機組合,進行測驗。要出一份質(zhì)量好的試卷,學生必須把所學知識認真復結,融會貫通,把握重點,兼顧難點,其效果遠遠好于教師自己被動地出一份考題。

(2)布置沒有標準答案的思考題。知識應由個人自主建構而不是由他人傳遞。教師設置發(fā)散型的思考題,讓學生去求疑解惑。譬如:如何預防目前頻發(fā)的橋梁坍塌問題,如何設計既節(jié)約材料又安全可靠的橋梁等。然后引導學生到圖書館或Intemet上查詢資料,對搜集的資料分類整理,并制作成PPt向全班同學展示。

三、提高主體性參與教學模式實施成效的關鍵問題

1.全面提高教師自身綜合素質(zhì)和業(yè)務水平

主體性參與教學模式表面上看教師講課的任務少了,實際上卻對教師提出了更高的要求。教師不再是傳統(tǒng)意義上的信息提供者、標準答案的者,而成為“隨機通達”的引路者、概念框架的“搭建”者、問題情境的“拋錨”者、協(xié)作學習的“組織者”和信息資源的“管理者”。教師的任務是如何導演一場精彩的課堂演出,這對教師來說是一個巨大挑戰(zhàn)。

2.注重面向全體學生,進行差異化引導

主體性參與式教學對學生能力既是培養(yǎng),也是考驗。我們按學生的參與程度不同,可將學生歸為三類:主動參與型、被動參與型、不參與型。針對不同的學生群體,教師要實施差異化引導對策。實施中,可能會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:能力強的學生因踴躍參與而能力更強;反之,能力弱的學生羞于表達,較少參與機會,導致能力更弱。因此,對于陳述中遇到困難的學生,教師要用提示性、啟發(fā)性語言幫助學生澄清觀點,用信任、期望的眼光激發(fā)學生思考的熱情,用肯定、贊揚性語言評價學生的成果,用諒解、引導性的語言促使其改進不足,鼓勵人人參與,共同進步。

3.正確處理知識與能力的關系,注重能力培養(yǎng)

土木工程專業(yè)課教學不僅要傳授知識,而且要培養(yǎng)能力。有效地培養(yǎng)學生的學科能力,是一個值得深入研究的重要課題。學生主體性參與的教學模式就是要通過學生參與備課、參與授課、實踐運用等形式有意識地培養(yǎng)學生的理解能力、應用能力、創(chuàng)新能力,從而促進學生的全面發(fā)展。

四、結束語

教學改革是一件非常嚴肅和慎重的事情,不可能一蹴而就。我們對土木工程專業(yè)的材料力學課程進行了上述教學改革,經(jīng)過幾年的教學實踐,學生對該課程的教學質(zhì)量評價穩(wěn)步提升。材料力學課程教學改革的目的就在于把傳統(tǒng)的教學觀念轉變?yōu)橐詫W生為中心的現(xiàn)代化教學觀念,在傳授知識和技能的同時注重學生的能力培養(yǎng)。同時,我們會在教學過程中及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,不斷完善課程內(nèi)容的設置。只有這樣,才能提高教學效果,提高學生的專業(yè)素質(zhì)和綜合素質(zhì),培養(yǎng)出具備創(chuàng)新能力的實用型技術人才。

參考文獻:

[1] 李秋芝.土木工程專業(yè)學生工程施工能力培養(yǎng)的探討[J] 山西建筑 2009.10.V35(29) P191~192.

[2] 黃琦,周孝瑞,蔣成君.面向應用型人才培養(yǎng)的藥物分析教學改革與實踐[J] 安徽醫(yī)藥 2009.10.V35(29) P655~657.

[3] 周竟學,朱紅,李慶豐.“實踐教學一條線”改革模式初探[J] 中國高等教育 2003.第5期 P73~74.

[4] 吉伯海,傅中秋.今年國內(nèi)橋梁倒塌事故原因分析[J] 土木工程學報增刊 2010.V43 P495~498.

基金項目:

湖北文理學院校級教研項目

篇6

關鍵詞:水文學;教學改革;教學方法;實踐教學

《水文學》是建設部高校土木工程學科專業(yè)指導委員會推薦課程,有些高校把它設為專業(yè)必修課,也有的把它設為選修課。該課程針對土木工程專業(yè)的特點和需要,闡述水文學的基本概念、理論和方法,重點從土木工程對水文知識的需要角度出發(fā),將水文學知識、理論和方法與專業(yè)知識相結合,應用于土木工程中。但從實際教學實踐來看,土木工程專業(yè)的學生似乎并不十分重視該課程。通過實際調(diào)查發(fā)現(xiàn),大部分土木工程專業(yè)的學生,只對土木工程專業(yè)主干課程感興趣,而對《水文學》課程則學習積極性低,學習效果差。進一步分析,造成這種教學被動局面的根本原因,一方面固然有學生認識上的問題,但另一方面,也可以說是更重要的方面,還在于該課程的教學問題。

鑒于此,本文試從《水文學》教學內(nèi)容編排、教學方法、實踐教學等方面進行探討,提高學生學習的積極性,使本課程的教學更好地服務于專業(yè)培養(yǎng)目標。

一、改革教學內(nèi)容編排,將理論知識與課程實際應用緊密結合

《水文學》該課程的主要任務是使學生掌握水文和橋涵孔徑及沖刷計算的基本概念、基本理論和基本計算方法,并具有分析問題和解決問題的能力。該課程以理論研究為主,如降水、蒸發(fā)、下滲、產(chǎn)匯流的基本原理和規(guī)律,又十分強調(diào)應用方法的掌握,如相關分析方法、橋涵孔徑設計等。

《水文學》教學理論課程和實驗課程的綜合化趨勢,是現(xiàn)代科學技術交叉綜合整體化發(fā)展趨勢的必然體現(xiàn)。一方面講授必要的基礎理論知識,另一方面在實踐教學過程中要求學生掌握更多的、特別是綜合性實驗技能,從而鍛煉學生的綜合運用知識能力和分析、解決問題的能力。在課程教學內(nèi)容的安排上,既不能面面俱到,導致課程重點內(nèi)容不突出,學生抓不住課程的主線和重點,也不能出現(xiàn)基本知識點的斷鏈情況,從而導致課程內(nèi)容不連貫,人為增加學生學習課程的難度。據(jù)此,筆者試提出教學內(nèi)容的編排建議如下:

1 緒論,含《水文學》的教學內(nèi)容與任務及其與土木工程的關系。2 河流水文,含水文學與水文測站,降水的觀測與流域平均降雨量計算,蒸發(fā)與下滲,徑流的形成及表示方法,水文循環(huán)和水量平衡,江河水位、流量、泥沙觀測及資料整理,水文資料的收集來源。3 水文資料統(tǒng)計分析方法,含統(tǒng)計分析的任務和方法,現(xiàn)行水文頻率計算方法一適線法,相關分析方法。4 設計洪水推求,含由流量資料推求設計洪水,由暴雨資料推求設計洪水,小流域設計洪水推求。5 橋涵孔徑設計。6 實驗與實習,含水文測流實驗、水文站實習與上機實習等。

二、采用靈活多樣的教學方法

1 強調(diào)師生交往,構建互動的師生關系、教學關系

教師與學生都是教學過程的主體,教學是教師的教與學生的學的統(tǒng)一,這種統(tǒng)一的實質(zhì)是交往?!端膶W》課程內(nèi)容的理論性強,因此應處理好傳授知識與培養(yǎng)能力的關系,激發(fā)學生的學習積極性,培養(yǎng)學生掌握和運用知識的態(tài)度和能力,使每個學生都得到充分的發(fā)展。在教學過程中,強調(diào)師生間、學生間的動態(tài)信息交流,實現(xiàn)師生互動、相互溝通、相互影響、相互補充。使傳統(tǒng)意義上的教師教和學生學,讓位于師生互教互學,彼此將形成一個真正的“學習共同體”。

2 采用啟發(fā)式教學和反饋式教學相結合的教學方式

教師在授課時要提綱挈領,鼓勵學生發(fā)表自己的看法和見解,鼓勵學生通過互助討論的方式解決問題,教師在其中只起引導作用。

進行啟發(fā)式教學就要把全面、系統(tǒng)地講授教材內(nèi)容改為首先向學生介紹本章節(jié)知識結構框架,然后講授重點和難點。根據(jù)教學需要適時設置提問,啟發(fā)學生積極思考。例如在第八章產(chǎn)流機制學習過程中,采用啟發(fā)式教學,讓學生思考:為什么有時候降雨能使河流水位上漲,有時候卻不能使河流水位上漲。要回答這個問題,引入學習本章第一節(jié)降雨的損失、截留和填洼,部分水分到達地表后,就是包氣帶對水分的分配了,于是接著學習第二節(jié)包氣帶及其結構和第三節(jié)包氣帶水分動態(tài)及對降雨的再分配作用。分配過程中就有可能產(chǎn)生徑流。哪些情況產(chǎn)生徑流呢?于是進入第四節(jié)的學習,產(chǎn)流的基本物理條件。啟發(fā)式教學,剖析章節(jié)知識結構框架,學生學習自主性明顯增加。

為了解決課程內(nèi)容多、課時緊的矛盾,對某些章節(jié)的內(nèi)容可采用反饋式教學,課堂上只講基本內(nèi)容、基本思路,讓學生自學并定期反饋自學情況。如植物散發(fā)是流域蒸發(fā)的一部分,但植物散發(fā)原理規(guī)律學生在之前的課程中已了解,可以提示性講解。

3 采用以多媒體教學為主、傳統(tǒng)板書為輔的教學手段

《水文學》課程涉及很多抽象概念、空間概念和動態(tài)過程。教師用傳統(tǒng)的板書教學很難將這些概念及過程清晰地展現(xiàn)在學生面前,而使用多媒體教學可以將抽象的解釋直觀化。比如在“降雨徑流形成過程”一節(jié)的教學中,用三維動畫演示蒸發(fā)

水汽輸送一降雨一下滲一徑流形成的整個過程,就會讓學生對比較抽象的內(nèi)容有一個比較直觀的理解,還可以提高學生的學習興趣。再經(jīng)過教師的進一步講解和學生的積極參與,常常會起到事半功倍的作用,大大地改進了課堂的授課效果,提高了教學效率。

但是對于需要演算、推導過程的基本理論內(nèi)容,比如講解新安江模型時,雖然用多媒體教學速度較快,但學生難以跟上推導過程,這部分內(nèi)容用傳統(tǒng)的板書教學,條理性好,速度慢,使學生學得更扎實。

4 適時運用案例教學法

“設計洪水推求”這一章應用性極強,要達到理想的教學效果,就要根據(jù)情況適時運用案例教學法。在對這一章進行教學時,由于是敘述性的內(nèi)容,表面文字沒有什么難度,照本宣讀不僅枯燥乏味,最重要的是學生不能領會它的重要性,所以筆者通過一些具體的工程實例來講解,在這章內(nèi)容結束后,就讓學生分小組直接參與到“××小型水庫設計洪水推求”工程項目中來,這樣學生的積極性就被調(diào)動起來,對教學內(nèi)容的學習掌握也就更有效。近年來,筆者已經(jīng)陸續(xù)籽“頻率分析”、“暴雨強度公式推求”、“小流域的暴雨洪峰流量計算”等方法、技術結合實際應用傳授給學生,并收到了實效。

5 課外查閱資料和課堂討論相結合

為了提高學生的學習熱情,針對目前水文學研究中存在的一些問題,開展不同專題的討論,分成4~5組,組織查閱相關文獻,通過閱讀論文、科研報告,使學生對水文學發(fā)展中存在的問題有所了解,同時,也提高他們的積極性和主動性,讓他們各抒己

見,學生真正感受到本課程在實際工作中的重要性。

三、加強和改進實踐教學環(huán)節(jié)

《水文學》課程的實踐環(huán)節(jié)分為課間實驗(2學時)、上機實習(4學時)與課程實習(1天)。為了加強實踐教學,提高實踐教學質(zhì)量,筆者根據(jù)學校實際情況,編寫了切實可行的《水文學實驗大綱、實驗指導書》和《水文學實綱、實習指導書》,提前將實驗、實習計劃和指導書發(fā)給學生,讓學生提前熟悉實驗、實習內(nèi)容。同時嚴格考核標準,實驗、實習均按百分制評定,課間實驗根據(jù)考勤、態(tài)度、外業(yè)及上機操作熟練程度、實驗報告內(nèi)容等進行考核;實習按平??己?占20%)、儀器操作考核(占30%)、實習小結考核(占30%)、成果質(zhì)量考核(占20%),分別予以打分。

1 課間實驗

課間實驗通常采用“現(xiàn)場實物教學”,通過“先講后練”、“邊講邊練”、“先練后講”的方法,先由教師演示操作過程,再由學生自己操作,教師指導,直到學生能夠獨立操作為止。課間實驗的主要目的是讓學生對水文測驗和儀器操作有一個初步的認識,以熟悉各種水文測試儀器的基本操作和數(shù)據(jù)處理;通過實驗,及時鞏固課堂教學的內(nèi)容,加深對基礎理論的認識,同時可以為以后的集中實習打好基礎。

2 上機實習

一般情況下,分配《水文學》課程上機實習4個學時,主要目的有:①熟悉氣象資料/水文測驗的收集與整理;②掌握流域產(chǎn)匯流計算方法;③及時把新思想、新理論、新技術、新方法反映到課程教學之中,指導學生運用計算機相應計算分析軟件完成。如:EXCEL、MATLAB、SPSS等等,既適應現(xiàn)代學科的發(fā)展,又鍛煉學生計算機應用技能。由于上機實習內(nèi)容豐富,計算量大,需要邊講邊上機,課時安排不夠可以適當延長。這樣最終能使學生對這些方法步驟和過程有一個了解,鞏固了課堂教學內(nèi)容,提高了學習的積極性。

3 課程實習

在總結過去實習經(jīng)驗的基礎上,我們提出了“點線結合、全面與重點、方便與實效”的實習點確定原則。這一原則針對課間實習具有時間短、次數(shù)少的特點,重點強調(diào)實習的內(nèi)容和效果?!包c線結合”是指實習點是由預先選定的若干觀測點連接構成的;“全面與重點”是指在選擇觀測點和路線時,一定要使實習內(nèi)容既全面又重點突出,所選地點要典型、有代表性;“方便與實效”是指實習地點在交通和費用方面既便利又合理,同時又能保證實習效果。

篇7

【關鍵詞】工程測量;實踐

1.引言

土木工程專業(yè)是為培養(yǎng)掌握土木工程基本理論知識,畢業(yè)后能從事設計、施工、監(jiān)理和房地產(chǎn)開發(fā)管理等實際工作的人才為目標的。工程測量要求學生掌握建筑工程測量的基本知識和基本操作技能,使學生具有應用有關測繪資料和測量手段解決工程實際問題能力,并具備應用地形圖的基本技能和進行建筑物定位放線的技能。作為一門基礎實踐課,其中的基礎理論和基礎知識的掌握對于本課程以及本專業(yè)的學習有著不容忽視的作用。本文針對目前的工程測量課程教學中存在的問題進行分析,并對教學改革進行研究。

2.當前課程教學的現(xiàn)狀

目前工程測量課程采用的教材的主要內(nèi)容包括緒論、水準測量、角度測量、距離測量、坐標測量、地形圖基本知識和測量誤差的基本知識等基礎,同時還包括建筑工程施工測量、線路工程測量、橋梁工程測量等應用性較強的知識。而一般該課程安排一個學期的學習時間,除去專業(yè)課程設計、課程實習的時間,總共約32個學時,包括理論和實驗課時。為了在規(guī)定的時間授完教材所有內(nèi)容,每一個章節(jié)的內(nèi)容基本要在兩個課時全部講完,緊接著進行分組實驗,學生需要在練習使用儀器的同時完成測量任務。而測量學要求學生首先掌握基礎的理論知識,再通過不斷增加實踐經(jīng)驗來提高熟練程度,學時不足造成學生在理論學習階段對基礎知識的吸收掌握不夠,在實踐環(huán)節(jié)存在困難。有些學生雖然能勉強完成測量任務,但是并沒有真正理解測量理論,只是比葫蘆哦畫瓢,無法做到舉一反三,具體問題具體分析。加上實踐環(huán)節(jié)的教學并沒有增加師資,在有限的時間內(nèi)不能對學生一一輔導并檢查他們的掌握程度。造成最后的教學效果就是,基礎知識不扎實,應用性知識一知半解,實踐練習不熟練,影響測量結果的精度。

3.教學改革的內(nèi)容和措施

3.1教材編排。目前的工程測量教材內(nèi)容非常豐富,在包含測量的基本知識外,大多盡可能多地涵蓋工程項目中的多種測量方法。但是每個章節(jié)的內(nèi)容,尤其是原理分析講解的部分缺少例子,以及詳細解讀。為了能確保每個學生掌握最基礎的測量知識,教材的編排應把重點放在最基本的原理講解上,將每一步的推導過程都以較通俗的語言進行描述。同時列舉盡可能多的不同情況下的例子,附有詳細的分析,幫助不同學習程度的學生理解。

3.2教學計劃制定。著名的教育學家布魯姆認為,只要給予足夠的時間和適當?shù)慕虒W,幾乎所有的學生對幾乎所有的內(nèi)容都可以達到掌握的程度(通常能達到完成80%——90%的評價項目),這就是掌握學習模式。所以制定教學計劃的時候應體現(xiàn)“厚基礎”的原則,增加基礎理論的課時安排比重,給學生足夠的時間來消化吸收本學科中最基礎的內(nèi)容,練好基本功。加強實驗教學環(huán)節(jié)也是提高學生知識應用能力的途徑。強化實驗過程中的實際操作能力的訓練,注重實驗的真實性和實用性。另外針對不同程度的學生,例如普通本科、三本、專科以及專升本的學生所具有的知識掌握水平有所差異,要分別制定有區(qū)別的教學計劃,做到因材施教。

3.3課程內(nèi)容調(diào)整。在課程內(nèi)容的選擇上要滿足專業(yè)知識的層次結構,同時需要進行調(diào)整以適應市場經(jīng)濟對人才的要求。首先,加強對學生進行測量原則方面知識的教育,使學生養(yǎng)成良好的測量習慣,以便更好地完成測量任務。其次,在重視基礎知識的前提下,盡可能擴大學生的知識面,補充專業(yè)外延的知識。最后,在實驗課上,盡可能發(fā)揮學生的主動性,體現(xiàn)學生的主體地位,引導學生討論、設計和總結,以達到滿意的教學效果。

3.4實驗教學方法改進。為了保證大部分學生都能掌握常見的測量儀器的使用方法,能夠完成基礎的測量任務,做好外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)計算,能夠通過檢查發(fā)現(xiàn)測量工作中出現(xiàn)的問題,并進行改正。在實驗課上,教師加強對學生的指導和監(jiān)督,爭取做到每一個組逐個進行現(xiàn)場指導,對學生出現(xiàn)的問題及時指出,引導他們通過自我反思和自我改正,把問題解決掉。

3.5加大資金投入。隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展,航天航空技術、計算機技術、網(wǎng)絡通信技術和信息技術的飛速發(fā)展,測繪技術也發(fā)生了重大變化,傳統(tǒng)的測量儀器已經(jīng)不能滿足實際需要。因此,用于實驗教學的儀器應與教學內(nèi)容相配合,加快實驗儀器的更新,在資金允許的情況下,加大對新儀器設備的采購、更新。在教學資金有限的條件下,應根據(jù)班級的上課安排,合理組織實驗,以錯開使用儀器的時間,提高儀器設備的使用效率。

3.6課程考核方式改革。改變傳統(tǒng)的試卷考試形式,采取理論與能力考核相結合的方式,加大實驗考核成績的比重,作為學生最終的考試成績。在具體的實驗考核過程中,應更加體現(xiàn)出對每項實驗的基本操作的掌握和熟練程度,著重考察學生在外業(yè)的數(shù)據(jù)讀取、記錄和內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)分析、處理和糾錯的能力。

結語

測量學課程教學改革是一項長期的工作,學校應加大資金投入,與時俱進,引進測繪行業(yè)最新的儀器設備,為學生提供優(yōu)質(zhì)的硬件條件。同時制定合理的教學督導制度,完善考核機制,激勵教師更有效地進行教學改革。教師則要根據(jù)教學實踐和學生的實際情況不斷調(diào)整,不斷嘗試新的教學方法,教學形式,逐步提高教學質(zhì)量,培養(yǎng)出更多適應社會需求的優(yōu)秀人才。

參考文獻:

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篇8

關鍵詞:隧道工程;模塊化教學;學習遷移理論;教學研究

中圖分類號:G6420;U45文獻標志碼:A文章編號:10052909(2016)03007204近年來,隨著高速公路、鐵路建設及城市地下空間開發(fā)的蓬勃發(fā)展,出現(xiàn)了越來越多的隧道工程,交通、市政建設領域對隧道工程專業(yè)技術人才的需求量不斷增大。培養(yǎng)創(chuàng)新能力、應用能力及解決能力實際問題較強的應用型專業(yè)人才是地方本科院校的主要辦學目標之一[1-2]。筆者在隧道工程教學過程中發(fā)現(xiàn),該課程內(nèi)容覆蓋面廣,且較為零散,采用按教材章節(jié)順序進行授課的傳統(tǒng)教學模式難以達到良好效果,亟需探索新的教學模式。

起源于德國的“模塊化教學”[3]方法,可以較好解決上述問題。該方法是基于學習遷移理論基本原理,把課程內(nèi)容分解成若干個部分,再將具有相同或相近主題的內(nèi)容進行整合,形成具有內(nèi)在聯(lián)系的單元模塊并進行教學[4-6],可以提高學生學習的靈活度,激發(fā)學生學習的積極性和主動性,進而提高教學質(zhì)量。文章以武漢工程大學土木工程專業(yè)、道路橋梁與渡河工程專業(yè)為例,探索模塊化教學方法在隧道工程課程中的應用。

一、隧道工程課程特點及教學現(xiàn)狀

(一)內(nèi)容覆蓋面廣

目前我校采用的教材是彭立敏、劉小兵主編的《隧道工程》[7],同時參考了丁文其[8]、覃仁輝[9]、朱永全[10]等主編的教材。這些教材的主要內(nèi)容大體上包括:緒論、隧道勘測設計、隧道主體結構與附屬結構、圍巖分級與圍巖壓力、隧道支護結構的設計計算、隧道施工方法、隧道施工工藝及技術、高速鐵路隧道、隧道常見病害及處治方法、隧道施工組織與管理、運營管理與維護等??梢?,隧道工程課程內(nèi)容涵蓋面廣,包含了規(guī)劃、設計、施工、運營管理等過程的各個方面,既有基本概念和理論,又有施工工藝和方法;既包含技術層面問題,又包含管理層面問題。

(二)主要內(nèi)容之間獨立性強

隧道工程課程不僅知識點多,而且其主要內(nèi)容之間具有較強的獨立性。如隧道勘測設計、圍巖分級、圍巖壓力等,主要涉及工程地質(zhì)、巖土工程勘察、巖體力學等知識;隧道主體結構與附屬結構,主要涉及建筑結構等知識;隧道施工,主要涉及工程爆破、工程機械等知識;隧道支護,主要涉及巖土工程、建筑材料等知識。

(三) 與先行課程關系密切

隧道工程課程一般在第七或第八個學期開設,在此之前,學生應修完所有專業(yè)基礎課和大部分專業(yè)方向課,掌握相應的專業(yè)基礎知識。該課程的主要內(nèi)容和先行課程之間存在密切聯(lián)系,具體見表1。表1隧道工程課程主要內(nèi)容與先行課程關系課程內(nèi)容相關先行課程隧道工程勘測設計工程地質(zhì)、工程測量、道路勘測設計隧道主體、附屬結構建筑結構、鋼筋混凝土結構圍巖分級、圍巖壓力、支護結構計算工程地質(zhì)、巖體力學、材料力學、彈性力學、鋼筋混凝土結構隧道施工土木工程施工、施工組織與管理隧道支護巖土工程、建筑材料、地下結構防水隧道通風及高速鐵路隧道空氣動力學問題流體力學、施工組織與管理(四)教學困境

綜上,隧道工程課程內(nèi)容龐雜,涉及土木工程專業(yè)大部分基礎知識,導致學生在學習該課程時存在理解不透徹、記憶不深刻等問題,學習積極性普遍不高。如何激發(fā)學生學習興趣,是授課教師面臨的一大挑戰(zhàn)。

另一方面,隧道工程課程內(nèi)容具有較強的綜合性,如將這些零散的內(nèi)容按照某種屬性或規(guī)律進行適當歸納、分類,使之成為若干個相互聯(lián)系的有機整體,則不僅能夠提升學生的學習興趣,還可以幫助學生構建專業(yè)知識體系,使學生對專業(yè)知識的認知和理解上升到新的高度。

二、模塊化教學設計

針對上述問題,采用模塊化基本理論和方法,并根據(jù)涉及科學、工程問題的不同,將隧道工程課程主要內(nèi)容歸為基本概念、地質(zhì)及力學問題、施工方法、新技術新方法、運營管理與維護等5個模塊(表2),具體分述如下:

(一) 基本概念模塊

主要包括隧道的定義、分類、發(fā)展歷史、隧道主體結構與附屬建筑等。隧道工程是地下工程的一種,有別于一般建筑工程,該模塊主要介紹隧道工程中的名詞、定義及相關基本知識。

(二)地質(zhì)、力學及支護結構模塊

主要包括隧道工程勘測設計、圍巖分類、圍巖壓力、隧道支護結構的計算等。隧道修建在巖土體中,其支護結構的形式主要取決于圍巖的工程特性,隧道開挖與支護的核心問題是圍巖力學特性及圍巖與支護結構的相互作用,即圍巖的地質(zhì)力學問題。

(三)傳統(tǒng)施工方法模塊

主要包括鉆爆法施工、掘進機法施工、隧道輔助施工作業(yè)、新奧法等。根據(jù)隧道工程所在巖土體性質(zhì)的不同,可以分為巖質(zhì)隧道和土質(zhì)隧道。巖質(zhì)隧道多采用鉆爆法或掘進機法施工,土質(zhì)隧道多采用盾構法(掘進機法的一種)。新奧法不是具體的施工方法,但目前幾乎所有隧道的施工都采用新奧法的基本理念和原理。

(四)非傳統(tǒng)施工方法模塊

主要包括高速鐵路隧道工程、城市地鐵隧道工程、海底隧道工程等。近年來出現(xiàn)了上述特殊環(huán)境和技術條件下的隧道工程,與之配套的新技術、新方法也日趨成熟,其占有重要地位。

(五) 施工管理與運營維護模塊

主要包括隧道施工組織管理、運營階段的養(yǎng)護與維修等。隧道工程是隱蔽工程,在施工過程中作業(yè)空間有限,作業(yè)環(huán)境危險性高,且各工序之間相互干擾大。在正常運營階段,車輛沖擊、廢氣排放、地下水、圍巖等因素對襯砌耐久性造成不利影響,隧道交通事故、火災等更是會造成嚴重后果。這兩個方面的問題均需要通過實施管理來解決。表2隧道工程教學內(nèi)容模塊化設計(Ⅰ)編號模塊名稱主要內(nèi)容學時分配1基本概念隧道分類及發(fā)展歷史1隧道主體結構2隧道附屬結構12地質(zhì)、力學及支護結構隧道工程勘測設計2隧道圍巖分類1隧道圍巖壓力1隧道支護結構的計算13傳統(tǒng)施工方法鉆爆法施工2掘進機法施工1隧道輔助施工作業(yè)2新奧法24非傳統(tǒng)施工方法高速鐵路隧道工程2城市地鐵隧道工程1海底隧道工程15施工管理與運營維護隧道施工組織管理2隧道運營階段養(yǎng)護與維修2上述方法是將隧道工程作為土木工程的一個分支學科來進行探討,包括理論、方法和工程技術等多個方面。此外,和橋梁工程、道路工程、房屋建筑工程一樣,也可以將隧道工程作為工程項目的一種,相應的課程主要內(nèi)容圍繞隧道工程從規(guī)劃到設計、施工,再到后期管理等。按照該思路,可以將隧道工程課程的內(nèi)容劃分為:隧道工程基本理論與基本概念、隧道工程規(guī)劃選址與設計、隧道工程施工、隧道運營管理4個模塊,這4個模塊則直觀反映了隧道工程項目建設的大體流程(圖1)。

三、模塊化教學實施及效果評價

武漢工程大學土木工程專業(yè)創(chuàng)辦于1992年,是學?!笆濉敝攸c建設學科之一,為一級學科碩士學位授權點、湖北省楚天學者設崗學科、省級品牌專業(yè)。該學科現(xiàn)設有建筑工程方向、交通土建方向,以及道路橋梁與渡河工程。隧道工程是我校土木工程專業(yè)(交通土建方向)及道路橋梁與渡河工程專業(yè)學生的專業(yè)方向課。2014年開始,將上述模塊化教學方法應用于我校土木工程專業(yè)(中英班)、土木工程專業(yè)(交通土建方向)及道路橋梁與渡河工程專業(yè)的隧道工程課程。

首先,按照表2中的方法,從內(nèi)容屬性的角度出發(fā)進行模塊劃分,在講授每一個模塊之前,提醒學生復習與之相關的課程內(nèi)容;在講授課程的過程中,提醒學生講授的內(nèi)容涉及哪些專業(yè)基礎知識,從而讓學生認識到專業(yè)基礎知識對于后續(xù)專業(yè)課學習的重要性。其次,在每一個模塊內(nèi)容講授完畢時,歸納總結該模塊的主要內(nèi)容,詳細分析將這些內(nèi)容作為一個模塊的原因,讓學生理解同一模塊中各部分內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系。再次,在全部課程內(nèi)容講授完畢時,引導學生回顧課程內(nèi)容,分析各部分內(nèi)容之間的邏輯關系,幫助學生建立專業(yè)思維,構建專業(yè)知識體系。最后,采用上述工程項目建設階段模塊(圖1),引導學生再次回顧教學內(nèi)容,可以有效促進學生的開放性思維,并全面提升學生運用專業(yè)知識分析和解決工程問題的能力。

經(jīng)過一年多的模塊化教學探索和實踐,該課程教學取得了一定成效,學生的學習積極性得到普遍提升。學生反映,在學習隧道工程課程過程中,較全面地回顧了先行課程涉及到的知識,對專業(yè)知識體系的認識上升到了新的高度。

四、結語

基于學習遷移理論基本原理,按照涉及科學、工程問題的不同,將隧道工程課程內(nèi)容分為基本概念模塊以及地質(zhì)、力學及支護結構模塊、傳統(tǒng)施工方法模塊、非傳統(tǒng)施工方法模塊、管理與維護模塊等。此外,按照工程項目建設的階段,將該課程內(nèi)容劃分為:基本理論與基本概念、規(guī)劃選址與設計、施工、運營管理4個模塊。二者聯(lián)系緊密,互為補充。實施該模塊化教學方法,提高了學生的學習積極性,促進學生深入理解課程內(nèi)容,培養(yǎng)學生運用專業(yè)基礎知識分析、解決專業(yè)問題的能力,幫助學生構建專業(yè)知識體系,收到了良好效果。

需要指出的是,模塊化教學方法絕不是簡單地將課程內(nèi)容劃分模塊分別講解。在實際操作過程中,需要引導學生去分析、思考劃分模塊的依據(jù)以及各模塊之間的內(nèi)在聯(lián)系,并站在教材編者的角度去分析課程的內(nèi)容構成,從而幫助學生構建專業(yè)知識體系,培養(yǎng)學生善于運用專業(yè)知識分析和解決實際工程問題的習慣和能力。課堂上應適當組織學生進行研究性學習,并布置課程作業(yè),充分發(fā)揮學生自主性,實現(xiàn)師生之間互動。

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[9]覃仁輝,王成. 隧道工程[M].重慶:重慶大學出版社,2013.

[10]朱永全. 隧道工程[M].重慶:中國鐵道出版社,2007.

篇9

關鍵詞:土木工程;砌體結構;教學改革

中圖分類號:TU-4;G420文獻標志碼:A文章編號:10052909(2012)06007303砌體結構是磚砌體、砌塊砌體、石砌體建造的結構的統(tǒng)稱。對房屋而言,砌體結構是指以塊材和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構件的結構。大多數(shù)民用房屋的豎向承重結構是由砌體材料砌筑而成的承重墻體,而屋蓋和樓蓋采用鋼筋混凝土材料建造,這種房屋稱為混合結構房屋[1]。砌體結構在中國應用廣泛,這是因為它容易就地取材,具有較好的耐久性及化學穩(wěn)定性和大氣穩(wěn)定性,保溫隔熱性能好,且水泥、鋼材、木材價格便宜。

在土木工程專業(yè)課程體系中,混凝土結構、砌體結構和鋼結構是三大結構課程。其中,砌體結構課程所占課時較少,且學校一般不安排做砌體結構房屋的課程設計,因此容易引起學生對砌體結構課程不夠重要的誤解。實際上,砌體結構是土木工程重要的一門專業(yè)課,課程不但理論性強,而且與實踐聯(lián)系緊密。在較少的學時下,只有精心選擇教學內(nèi)容,積極探索教學方法,才能激發(fā)學生的學習興趣,提高教學質(zhì)量,把學生培養(yǎng)成能設計、懂施工、會管理適應社會經(jīng)濟發(fā)展的有用人才。

筆者結合實踐就砌體結構課程教學內(nèi)容和教學方法的改革進行了探討。

一、教學內(nèi)容改革

為了提高課程教學質(zhì)量,培養(yǎng)學生工程綜合能力,需要對現(xiàn)有的教學內(nèi)容進行改革。由于砌體結構是由塊體和砂漿兩種性質(zhì)截然不同的非均質(zhì)材料組成,其設計方法建立在試驗分析和經(jīng)驗基礎上,理論推導較少。從某種程度上講,砌體結構房屋、概念設計和構造措施比計算更為重要[2]。但是在以往的教學中,由于學時數(shù)所限,教師只講授砌體力學性能和構件承載力計算等基本知識,較少涉及構造措施等內(nèi)容。筆者建議適當壓縮原教學內(nèi)容的學時數(shù),補充砌體結構抗震設計內(nèi)容。在課堂上應講解結構的震害分析與概念設計,以及多層砌體房屋抗震構造措施。另一方面,教師在講課過程中,應緊密結合現(xiàn)行規(guī)范,分析工程結構設計實例,比較新舊規(guī)范的區(qū)別,對教材的內(nèi)容予以拓寬和加深。這一點在混凝土結構設計課程中強調(diào)得比較多[3],砌體結構課程也應如此。筆者建議在緒論課上補充新規(guī)范[4]簡介:新規(guī)范增添了成熟的可推廣應用的新型材料;修訂了部分砌體強度的取值并對砌體強度調(diào)整方法進行了簡化;增加了提高砌體耐久性的有關規(guī)定;完善了砌體結構的構造要求;增補了防止或減少墻體開裂的措施;擴大了配筋砌塊砌體結構的應用范圍;完善了砌體結構的抗震設計方法。新規(guī)范技術先進、可操作性強,比2001版規(guī)范[5]更全面、科學,對推廣砌體結構新材料、新技術,提高砌體結構設計水平,增強砌體結構防災能力,保證砌體結構建設質(zhì)量具有重大意義。

通過教學內(nèi)容的改革,可以提高學生的學習興趣,擴大學科視野,使學生認識到現(xiàn)代砌體結構設計的豐富內(nèi)容和先進技術,從而促使學生努力學習專業(yè)知識,提高自身專業(yè)水平。

二、教學方法改革

12高等建筑教育2012年第21卷第6期

李璟砌體結構課程教學改革探討

教學方法是教師和學生為實現(xiàn)教學目的、完成教學任務所采取的工作方式。教學方法是聯(lián)系教師與學生的重要紐帶,是教師完成教學任務的必要條件,也是提高教學質(zhì)量和提高教學效率的重要保證。筆者通過課堂教學實踐,提出以下適用于砌體結構課程的教學方法。

(一)啟發(fā)式教學

啟發(fā)式教學,就是根據(jù)教學目的、內(nèi)容、學生的知識水平和認知規(guī)律,運用各種教學手段,采用啟發(fā)引導辦法傳授知識、培養(yǎng)能力,使學生積極主動地學習,以促進身心發(fā)展[6]。

對于該門課程中需要理解的內(nèi)容,學生應該先理解再記憶,只有知道了“為什么”,才能牢牢地記住和掌握。例如,當砌體結構沿著水平方向彎曲時,可能出現(xiàn)兩種破壞形式——沿齒縫截面和沿豎向灰縫截面,相應的彎曲抗拉強度分別為f1和f2。教師可以先問學生:在這種情況下,砌體結構的彎曲抗拉強度怎樣確定?學生往往會回答:對于材料強度,寧愿保守地估計其值,所以取min{f1,f2}。然后教師可以引導學生通過列表達式來理解,設砌體結構最大應力為σmax,要避免發(fā)生沿齒縫截面的破壞,需滿足σmax≤f1;要避免發(fā)生沿豎向灰縫截面的破壞,則σmax≤f2。這時候學生知道兩個條件需同時滿足,所以σmax≤min{f1,f2}。接著教師可以采用混凝土結構課程的例子讓學生思考:一根鋼筋混凝土簡支梁,已知其截面尺寸、配筋情況及加載方式,如何確定其承載力?在教師的引導下,學生認識到:這根梁既可能發(fā)生彎曲破壞,又可能發(fā)生剪切破壞,所以應首先確定兩個承載力——受彎承載力PM和受剪承載力PV。學生還會想到:由于在結構試驗中荷載是從零開始逐漸增大,所以肯定先達到兩個承載力中較小的一個值而使試件破壞,試件的實際承載力就是min{PM,PV},而砌體結構也是同樣道理。通過這種啟發(fā)式教學,學生從三個角度全面理解了為什么對于砌體結構彎曲抗拉強度應取兩種強度較小的進行計算。

(二)類比法教學

類比法也叫比較類推法,是指由一類事物所具有的某種屬性,可以推測與其類似的事物也應具有這種屬性的推理方法。其結論必須由實驗來檢驗,類比對象間共有的屬性越多,則類比結論的可靠性越大。

例如,當跨度較大的梁支承于磚墻上時,為了減小砌體局部受壓應力,往往在梁支座處設置混凝土墊塊,它需要滿足剛性墊塊的構造要求,其中學生較難理解的是墊塊的面積應該大還是小才好,為什么要限制自梁邊算起的墊塊挑出長度?教師可以采用類比法進行講解:考慮一個重物下面墊上木板放置在土壤里,參照剛性墊塊的構造要求,我們對木板的挑出長度進行限制。在重力作用下,土壤受到壓縮,由于木板的挑出長度小,所以其剛度大、彎曲變形小。土壤就像一列彈簧,在受力過程中起支承作用,由于木板上各點的沉降量大體一致,相應的彈簧力——土反力之間的差異也很小,因此這塊木板下的土反力可看作均勻分布。這樣學生就明白滿足剛性墊塊的構造要求能使下部砌體結構受到的局壓應力沿著梁的橫向均勻分布。

(三)重視基本概念和基本原理的講解

例如,砌體一般作為受壓構件,即通常所說的柱子,根據(jù)力學性能有短柱和長柱之分。但是,對短柱和長柱的概念沒有講清楚,也沒有提及如何判定柱子類型。筆者查閱了文獻、資料,向學生講解砌體柱子類型的劃分方法和基本特點:當柱子高厚比β≤3時為短柱,可不考慮構件縱向彎曲對承載力的影響;當330時為細長柱,此時高厚比很大,會發(fā)生失穩(wěn)破壞,工程上應避免使用此類柱子。接著教師可以講解計算方法:《砌體規(guī)范》[5]對無筋砌體受壓構件,無論是軸心受壓或偏心受壓,還是短柱或長柱,給出了統(tǒng)一的承載力設計計算公式。

另一方面,基本原理的講解也很重要。例如,要解釋為什么砌體的抗壓強度遠小于塊體的強度等級,應從單磚在砌體中受力狀態(tài)的三個方面進行分析:(1)砌體中單磚處于壓、彎、剪復合受力狀態(tài);(2)砌體中磚與砂漿的交互作用使磚承受水平拉應力;(3)豎向灰縫處應力集中使磚處于不利受力狀態(tài)。又如,在講授砌體局部受壓計算時,應該突出局壓工作原理:由于未直接受壓的周圍砌體對直接受壓砌體的約束作用以及力的擴散作用,使砌體的局部抗壓強度有所提高,提高的程度大小,取決于四周的約束情況。

(四)注意課程前后知識的聯(lián)系

學生通過完成作業(yè)掌握了構件受壓承載力和局部受壓承載力的計算方法,但由于沒有認識到前后知識的聯(lián)系,容易造成分析、計算不夠全面。對此,筆者設計了一道作業(yè)題:已知柱子截面尺寸、柱高、材料強度等級和柱頂承受的軸向壓力,試驗算該柱的承載力。從學生作業(yè)完成情況看,很多學生只做了局部受壓承載力驗算。完整的解答應該是進行柱頂截面的局部受壓和柱底截面的軸心受壓兩個承載力的驗算。

又如,在講解砌體受拉、受彎構件的承載力計算時,應抓住砌體結構和材料力學的聯(lián)系,從材料力學公式入手,經(jīng)過簡單推導就可得出砌體受彎構件的抗彎和抗剪承載力計算公式。

加強前后知識的聯(lián)系,可使學生鞏固所學知識,保持概念清晰,還有助于培養(yǎng)學生對實際工程分析與設計能力。

(五)堅持理論聯(lián)系實際的原則

教學中貫徹理論聯(lián)系實際原則,是指教學必須堅持理論與實際結合、統(tǒng)一,用理論分析實際,用實際驗證理論,使學生在理論與實際的結合中理解、掌握知識,學會運用知識解決實際問題的能力。

在講解砌體材料時,應該讓學生對國家最新行業(yè)規(guī)定有所知曉。如從2000年開始,實心粘土磚就因其對能源的耗費、土地的破壞等原因被國家禁止。國務院2005年9月《關于進一步推進墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的通知》要求,2010年底,所有城市都要禁止使用實心粘土磚,全國實心粘土磚年產(chǎn)量控制在4 000億塊以下。在此背景下,國家發(fā)改委鼓勵各地積極發(fā)展和推廣替代實心粘土磚的優(yōu)質(zhì)新型墻體材料,逐步淘汰粘土制品。考慮到工程實際應用,教師可以選擇蒸壓灰砂磚砌體結構進行講解:蒸壓灰砂磚是一種技術成熟、性能優(yōu)良又節(jié)能的新型建筑材料,它適用于多層混合結構建筑的承重墻體、各類民用建筑、公用建筑和工業(yè)廠房的內(nèi)、外墻,以及房屋的基礎;磚的規(guī)格尺寸與普通實心粘土磚完全一致,可以直接代替實心粘土磚;蒸壓磚是國家大力發(fā)展、應用的新型墻體材料。

在課堂教學中結合工程實例分析,培養(yǎng)學生結構體系、結構布置、結構方案設計的能力。例如:通過對“5·12”汶川大地震大量砌體結構房屋嚴重破壞和倒塌的工程實例進行分析[7],將理論知識與構造措施結合講解,提高學習針對性,讓學生明白:堅持抗震的概念設計,加強抗震構造措施,嚴格按抗震規(guī)范設計,控制施工質(zhì)量,磚混結構同樣可以有很好的抗震能力。

三、結語

為了適應高等教育改革與發(fā)展需要,對砌體結構、混凝土結構等土木工程專業(yè)課程,應該改變傳統(tǒng)教學觀念,不斷革新教學方法,充分調(diào)動學生的學習積極性,力爭培養(yǎng)出具有扎實專業(yè)基礎、適應國家經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的需要的高素質(zhì)專門人才。

參考文獻:

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[4] GB 50003-2011砌體結構設計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011.

[5] GB 50003-2001砌體結構設計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.

篇10

一、運用現(xiàn)代教學理念進行課程改革

1.針對不同的培養(yǎng)目標優(yōu)化力學教材。在《建筑力學》中,建筑學專業(yè)的兩門重要技術基礎課是建筑力學和建筑結構選型課程,前者是后者的鋪墊和準備。以前大量的建筑學專業(yè)力學教材,都是把建筑結構工程中理論力學、材料力學和結構力學教材加以刪減、精簡、濃縮、改寫而成,卻極少考慮兩個專業(yè)的學習目的和要求,有的甚至幾個專業(yè)共用同一建筑力學教材。為了適應社會發(fā)展的需要,有些學校教師著手進行教材改編,打破了以結構專業(yè)特點所形成的分類界限,并把所需各課程內(nèi)容有機地融為一體,形成新的體系,這樣教材內(nèi)容圍繞以掌握概念為基礎,以強化力學在結構中的實際應用為重點,教師在教案編寫和課件制作中,就能在教學內(nèi)容上合理取舍,并可以聯(lián)系建筑結構工程實際選講有特色的例題、習題和思考題讓學生掌握。

2.做好備課工作。力學相對其他課程來講理論性比較強,教師授課時要結合工程實例來講解就會提高學生的學習興趣。本來力學教材中的理論知識都是經(jīng)過實踐總結出來的,而又為實踐所用,因此,要求教師在授課時盡量把抽象的概念、理論與實際的建筑工程聯(lián)系起來。如在講結構的內(nèi)力分析時可以教室的結構為例,讓學生分析梁、板、柱的荷載、內(nèi)力,梁的截面尺寸。在講到結構的穩(wěn)定性時,可以以施工現(xiàn)場腳手架的搭設、腳手架的倒塌問題等,讓學生試著用力學的方法思考解決問題,學生本來對自己的專業(yè)就很期待,當發(fā)現(xiàn)這門課程可以用在實實在在的建筑物上時,便能真正體會到力學這門課程的重要作用,體會到力學與生活息息相關,明白作為一名工程師掌握力學的重要性。這樣,即大大的提高了學生的學習興趣又培養(yǎng)了他們分析問題解決問題的能力,活躍課堂氣氛,實現(xiàn)教學互動。除此之外,教師可采用多種方式與學生交流,如當面交流、論壇交流、E-Mail等。好的互動效果不一定就只能在課堂上體現(xiàn),學生需要及時向老師反饋信息,而老師也應主動地虛心地向他們咨詢意見,了解如何上課才是他們最容易接受的方式,找到自己還有哪些地方需要改進,這樣,師生距離拉近了,學生學習變輕松了,教師的教學水平也無形提高了。

二、改革教學觀念和方法

1.激發(fā)學生創(chuàng)新思維和學習興趣。在教學中激發(fā)和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力是實施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。要為學生提供創(chuàng)新思維的天地,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和對未來世界的探索精神。樹立教育的主要目標是造就能創(chuàng)新的而不是簡單重復前人所做過的事的人,濃厚的學習興趣,強烈的求知欲望是直接推動學生學習的內(nèi)動力。首先教師要創(chuàng)設條件,激發(fā)學生學習的興趣。在《建筑力學》的緒論課上,充分利用多媒體教學展現(xiàn)從古代建筑到現(xiàn)代建筑、從國內(nèi)著名建筑到國外著名建筑,從民用普通建筑到大跨度和超高層的標志性建筑的受力分析和結構造型特點,闡明建筑力學知識的正確應用是這些建筑的成功原因之一,從而給學生后續(xù)的學習留下了期待和想象的空間。

2.發(fā)展學生的發(fā)散性思維。發(fā)散性思維要求對每一問題從不同角度不同方向思考,從多方面尋求多樣性答案。培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維,為他們的終身自學提供了有利的保證。在《建筑力學》課中培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維,首先要培養(yǎng)學生養(yǎng)成“多看多想”的好習慣,建筑物的設計千變?nèi)f化各有特點,但萬變不離其宗。在課堂講解知識點的時候通常是多舉工程案例,然后要求學生課下自己觸類旁通,再通過自己對身邊建筑的觀察在現(xiàn)實中去尋找。