土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系研究

時間: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,伴隨教育改革的不斷推進(jìn),對人才提出了較高要求,其不但要擁有豐富的理論知識,還要具備動手實(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)中存在問題展開分析,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)生動手實(shí)踐能力與創(chuàng)造力方面有著推動性作用,是其他課程都無法替代的。但基于土木工程教學(xué)的特征,學(xué)生在參與試驗實(shí)訓(xùn)時,顧慮現(xiàn)場工期進(jìn)度和人身安全等諸多因素,大多數(shù)實(shí)踐教學(xué)活動都無法落實(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

在過去的土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)過程中,土工試驗與生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)是非常關(guān)鍵的教學(xué)環(huán)節(jié)。然而,在實(shí)際施工時常常出現(xiàn)一個基坑要建設(shè)一年,一個構(gòu)架要組裝一周的情況。針對試驗而言,以往的校內(nèi)試驗始終被技術(shù)和設(shè)施限制,而且經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn),試驗方式過于單調(diào),內(nèi)容枯燥,無法滿足現(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,在試驗室根本無法讓學(xué)生直接操作。2)由于畢業(yè)生人數(shù)較多,面對大規(guī)模的實(shí)習(xí)團(tuán)隊,對企業(yè)來講要接受集體實(shí)習(xí)幾乎是無法實(shí)現(xiàn)的。不論是哪一家企業(yè)都不具備這種安排能力,雖然能通過分班輪流的形式完成實(shí)習(xí),但要花費(fèi)較多時間,對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營同樣會帶來較大干擾。

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。如一些大中型結(jié)構(gòu)試驗、構(gòu)造抗震試驗等,可利用有限元軟件ABQUS、ANSYS等展開虛擬仿真模擬試驗,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)過程中,課題組要積極引進(jìn)計算機(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、施工現(xiàn)場帶入課堂,讓學(xué)生能進(jìn)一步了解工程,開拓視野,積累經(jīng)驗,提升專業(yè)水平。利用攝像、拍照、互聯(lián)網(wǎng)搜集,把施工活動圖像、錄像和圖紙整理出來,且通過采購的形式,購置一些的現(xiàn)場施工技術(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)展開協(xié)作,聯(lián)合研發(fā)出符合市場發(fā)展和學(xué)生實(shí)際情況的視頻、PPT等,通過在課堂中的合理應(yīng)用,同樣能取得良好的效果。另外,還要建設(shè)資料庫,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:我國某高校和社會企業(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,方便全國各地的學(xué)生隨時隨地學(xué)習(xí),獲益范圍也越來越大。3)關(guān)于設(shè)計。此部分由畢業(yè)設(shè)計與課程設(shè)計組成。當(dāng)前學(xué)生在完成前者時選用的基本都是現(xiàn)實(shí)工程設(shè)計參數(shù),而且根據(jù)現(xiàn)實(shí)工程需求實(shí)現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)。教師要指導(dǎo)學(xué)生真題真做,讓其設(shè)計最大化的貼近工程實(shí)況,為其今后步入社會迅速適應(yīng)工作崗位奠定良好基礎(chǔ)。而對于前者來說,通常選用虛擬參數(shù)完成設(shè)計運(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)計競賽前,要帶領(lǐng)學(xué)生針對運(yùn)算與建模部分提前利用計算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算剖析與模擬建模,這對其在競賽中取得優(yōu)異成績有著重要指導(dǎo)作用。2.2創(chuàng)建開放式虛擬仿真試驗教學(xué)監(jiān)管平臺采用。CG技術(shù)和計算機(jī)語言,建設(shè)虛擬仿真中心,同時通過WEB和數(shù)據(jù)庫,將此中心建設(shè)成開放化的虛擬仿真教學(xué)監(jiān)管平臺,使學(xué)校傳統(tǒng)監(jiān)管平臺能和其完美銜接起來,讓學(xué)生、管理人員、教師能實(shí)時進(jìn)入平臺,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和平臺監(jiān)管,推動之前低效率的教學(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)踐過程變得越來越流暢化、合理化。另外,還要完善實(shí)踐教學(xué)考核評價形式。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)考核形式過于單調(diào),缺少公正性。面對此狀況,學(xué)校要制定出多樣性的考核形式。在檢測學(xué)生知識掌握狀況的過程中,對知識的應(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相加當(dāng)做總成績。在檢測學(xué)生技能水平時,同樣要注重考核其工程認(rèn)識、職業(yè)道德等綜合素質(zhì)。簡而言之,對于各種實(shí)踐內(nèi)容,可選用報告、口試、機(jī)考、筆試等組合形式,對學(xué)生的基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)技巧和剖析處理問題能力展開全面測評。

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,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,有針對性進(jìn)行虛擬體系建設(shè),推動學(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)