土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系研究

時(shí)間:2022-12-17 08:59:29

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土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系研究

摘要:近年來(lái),伴隨教育改革的不斷推進(jìn),對(duì)人才提出了較高要求,其不但要擁有豐富的理論知識(shí),還要具備動(dòng)手實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神。高校作為人才輸出的主要基地,必須要適應(yīng)時(shí)展積極改變教學(xué)模式。文章將主要圍繞土木工程專業(yè)教學(xué)中存在問(wèn)題展開(kāi)分析,并提出虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)方法以供參考。

關(guān)鍵詞:虛實(shí)結(jié)合;土木工程專業(yè);實(shí)踐教學(xué)

工程實(shí)踐作為高等教育中的核心構(gòu)成部分,在提升學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力與創(chuàng)造力方面有著推動(dòng)性作用,是其他課程都無(wú)法替代的。但基于土木工程教學(xué)的特征,學(xué)生在參與試驗(yàn)實(shí)訓(xùn)時(shí),顧慮現(xiàn)場(chǎng)工期進(jìn)度和人身安全等諸多因素,大多數(shù)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)都無(wú)法落實(shí)到位。這就需要相關(guān)人員依靠先進(jìn)技術(shù),設(shè)計(jì)出滿足現(xiàn)代學(xué)生實(shí)際要求的教學(xué)體系。

1土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀分析

在過(guò)去的土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,土工試驗(yàn)與生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)是非常關(guān)鍵的教學(xué)環(huán)節(jié)。然而,在實(shí)際施工時(shí)常常出現(xiàn)一個(gè)基坑要建設(shè)一年,一個(gè)構(gòu)架要組裝一周的情況。針對(duì)試驗(yàn)而言,以往的校內(nèi)試驗(yàn)始終被技術(shù)和設(shè)施限制,而且經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)方式過(guò)于單調(diào),內(nèi)容枯燥,無(wú)法滿足現(xiàn)代人才培養(yǎng)需求。因此,需要相關(guān)人員引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),加強(qiáng)創(chuàng)新工作,解決實(shí)踐教學(xué)中的難題。1)土木工程專業(yè)試驗(yàn)設(shè)施體量大、環(huán)境條件差、資源損耗多、成本投入高的特性,尤其是安全系數(shù)低,構(gòu)造繁雜又和現(xiàn)實(shí)工程密切相關(guān)的試驗(yàn),在試驗(yàn)室根本無(wú)法讓學(xué)生直接操作。2)由于畢業(yè)生人數(shù)較多,面對(duì)大規(guī)模的實(shí)習(xí)團(tuán)隊(duì),對(duì)企業(yè)來(lái)講要接受集體實(shí)習(xí)幾乎是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。不論是哪一家企業(yè)都不具備這種安排能力,雖然能通過(guò)分班輪流的形式完成實(shí)習(xí),但要花費(fèi)較多時(shí)間,對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)同樣會(huì)帶來(lái)較大干擾。

2虛實(shí)結(jié)合的土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)

2.1采用信息技術(shù)建設(shè)實(shí)踐教學(xué)體系。建設(shè)現(xiàn)實(shí)教學(xué)手段和虛擬技術(shù)相融合的土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系,具體可從以下幾方面入手:1)關(guān)于試驗(yàn)。如一些大中型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、構(gòu)造抗震試驗(yàn)等,可利用有限元軟件ABQUS、ANSYS等展開(kāi)虛擬仿真模擬試驗(yàn),洞察不同外界作用下構(gòu)造的受力反映和損壞狀況[1]。2)關(guān)于實(shí)習(xí)。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,課題組要積極引進(jìn)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操和虛擬仿真技術(shù)有機(jī)融合的實(shí)踐教學(xué)新方式。課堂教學(xué)采用視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、FLASH、BIM仿真模擬技術(shù),在模擬氛圍下把大量施工操作流程進(jìn)行示范,呈現(xiàn)虛擬工程的建設(shè)進(jìn)程,把試驗(yàn)、施工現(xiàn)場(chǎng)帶入課堂,讓學(xué)生能進(jìn)一步了解工程,開(kāi)拓視野,積累經(jīng)驗(yàn),提升專業(yè)水平。利用攝像、拍照、互聯(lián)網(wǎng)搜集,把施工活動(dòng)圖像、錄像和圖紙整理出來(lái),且通過(guò)采購(gòu)的形式,購(gòu)置一些的現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員培訓(xùn)視頻,能取得事半功倍的教學(xué)效果。此外,學(xué)校還要積極和企業(yè)展開(kāi)協(xié)作,聯(lián)合研發(fā)出符合市場(chǎng)發(fā)展和學(xué)生實(shí)際情況的視頻、PPT等,通過(guò)在課堂中的合理應(yīng)用,同樣能取得良好的效果。另外,還要建設(shè)資料庫(kù),把道橋施工技術(shù)、橋梁工程、土木工程概論及CAD和工程制圖、道橋施工技術(shù)等課程融進(jìn)其中,并指引學(xué)生積極應(yīng)用,以提高資源利用率。例如:我國(guó)某高校和社會(huì)企業(yè)聯(lián)合研發(fā)的道橋工程施工、路面和路基施工的視頻和PPT,在道路施工技術(shù)與土木工程施工等有關(guān)課程中被充分利用。每屆獲益的學(xué)生大概有300人,現(xiàn)已連續(xù)應(yīng)用了四屆。此外,協(xié)作創(chuàng)作的多媒體課件已上傳到學(xué)校的網(wǎng)站中,方便全國(guó)各地的學(xué)生隨時(shí)隨地學(xué)習(xí),獲益范圍也越來(lái)越大。3)關(guān)于設(shè)計(jì)。此部分由畢業(yè)設(shè)計(jì)與課程設(shè)計(jì)組成。當(dāng)前學(xué)生在完成前者時(shí)選用的基本都是現(xiàn)實(shí)工程設(shè)計(jì)參數(shù),而且根據(jù)現(xiàn)實(shí)工程需求實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。教師要指導(dǎo)學(xué)生真題真做,讓其設(shè)計(jì)最大化的貼近工程實(shí)況,為其今后步入社會(huì)迅速適應(yīng)工作崗位奠定良好基礎(chǔ)。而對(duì)于前者來(lái)說(shuō),通常選用虛擬參數(shù)完成設(shè)計(jì)運(yùn)算,僅僅是完成了一次訓(xùn)練任務(wù)[2],同樣的付出收獲卻大不相同。4)關(guān)于技術(shù)革新和科技鍛煉。這是塑造綜合素養(yǎng)和動(dòng)手實(shí)踐能力必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在剖析、運(yùn)算和建模進(jìn)程中要有效利用相關(guān)軟件等。比如在參加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽前,要帶領(lǐng)學(xué)生針對(duì)運(yùn)算與建模部分提前利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算剖析與模擬建模,這對(duì)其在競(jìng)賽中取得優(yōu)異成績(jī)有著重要指導(dǎo)作用。2.2創(chuàng)建開(kāi)放式虛擬仿真試驗(yàn)教學(xué)監(jiān)管平臺(tái)采用。CG技術(shù)和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言,建設(shè)虛擬仿真中心,同時(shí)通過(guò)WEB和數(shù)據(jù)庫(kù),將此中心建設(shè)成開(kāi)放化的虛擬仿真教學(xué)監(jiān)管平臺(tái),使學(xué)校傳統(tǒng)監(jiān)管平臺(tái)能和其完美銜接起來(lái),讓學(xué)生、管理人員、教師能實(shí)時(shí)進(jìn)入平臺(tái),實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和平臺(tái)監(jiān)管,推動(dòng)之前低效率的教學(xué)任務(wù)改革,在互聯(lián)網(wǎng)的幫助下,使得教學(xué)目標(biāo)的實(shí)踐過(guò)程變得越來(lái)越流暢化、合理化。另外,還要完善實(shí)踐教學(xué)考核評(píng)價(jià)形式。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)考核形式過(guò)于單調(diào),缺少公正性。面對(duì)此狀況,學(xué)校要制定出多樣性的考核形式。在檢測(cè)學(xué)生知識(shí)掌握狀況的過(guò)程中,對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力與感悟能力也要加以重視。不但要注重實(shí)踐結(jié)果的考查,還要關(guān)注實(shí)踐進(jìn)程的監(jiān)管、審核,且把不同考核形式下的成績(jī)相加當(dāng)做總成績(jī)。在檢測(cè)學(xué)生技能水平時(shí),同樣要注重考核其工程認(rèn)識(shí)、職業(yè)道德等綜合素質(zhì)。簡(jiǎn)而言之,對(duì)于各種實(shí)踐內(nèi)容,可選用報(bào)告、口試、機(jī)考、筆試等組合形式,對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)技巧和剖析處理問(wèn)題能力展開(kāi)全面測(cè)評(píng)。

3結(jié)論

綜上所述,建設(shè)虛實(shí)結(jié)合的土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系,是適應(yīng)教學(xué)改革的主要體現(xiàn)。不用聯(lián)系相關(guān)施工現(xiàn)場(chǎng),用虛擬代替了現(xiàn)實(shí),有實(shí)用和高效的效果,方便課程安排。相關(guān)人員必須要充分結(jié)合學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律和實(shí)際情況,有針對(duì)性進(jìn)行虛擬體系建設(shè),推動(dòng)學(xué)生理論水平和技術(shù)能力的全面綜合發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]王鵬凱,鐘壯林,楊東輝.土木工程專業(yè)關(guān)于“虛實(shí)結(jié)合”教學(xué)體系改革與實(shí)踐的研究[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊,2017,30(1):104-105,108.

[2]沈璐,上官子昌,于雙和.土木工程專業(yè)“虛實(shí)結(jié)合”的生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式探索與實(shí)踐[J].高等建筑教育,2015,24(2):125-128.

作者:周 宇 孟祥華 吳敬東 單位:佳木斯大學(xué)