高职《混凝土(钢)结构检算》课程教学改革与实践浅议
2015-12-14王龙
王龙
高职《混凝土(钢)结构检算》课程教学改革与实践浅议
王龙
混凝土(钢)结构检算课程是高职高专土木工程类学生必修的一门专业基础课程,它主要培养学生设计、检算的理念,并能运用所掌握的材料知识、设计方法解决工程实际中所遇到的问题。本文从教学一线实际出发,阐述新形势下对该课程的一些改革理念和实践经验。
混凝土(钢)结构 课程 改革与实践
混凝土(钢)结构检算课程是陕西铁路工程职业技术学院针对高职高专类铁道工程技术、道路与桥梁工程技术等专业所开设的一门专业基础课,该课程具有很强的理论性和实践性。它不仅包含混凝土结构内容,还将实际工程中钢结构的内容添加了进去。由于课程内容多,基本概念、经验公式多,计算时考虑荷载、材料和设计的影响因素,在公式中用到荷载分项系、结构的重要性系数和材料的分项系数。而且在设计施工时对结构的构造要求多、基本假定多、规范条文多,答案不唯一、抽象,学起来枯燥,容易造成学生学习积极性下降。同时,根据高职类学生的知识结构和学习的主动性,该课程学习起来还是比较困难。针对这一问题,我们在教学的过程中进行了一些教学改革与探索。
授课内容的改革
混凝土(钢)结构检算课程教学内容的选取主要考虑以下几个方面:
1.针对性。依据工程设计、施工、监理、管理等职业岗位能力要求,针对目前常用的钢筋混凝土结构构件及钢结构选取课程教学内容。以真实的工作项目和任务为基础,设计学习情境;同时,将行业规范融入课程教学,充分体现职业教育的职业性、实践性和开放性。
2.适用性。课程教学内容所涉及的项目和案例均来自实际工程,且在目前钢筋混凝土结构或钢结构中普遍使用,具有较强的适用性。
3.基于岗位工作任务和工作过程。学生就业后的工作岗位主要是工程设计、检算、施工、监理、管理等,其职业岗位主要工作是进行钢筋混凝土结构构件或钢结构的设计计算、绘制与识读结构施工图,具体工作过程如图1所示,故依据职业岗位工作任务和工作过程来组织本课程的教学内容。
4.岗位职业资格证书要求。铁道工程技术专业及其专业群学生的首次就业岗位主要是设计辅助人员、制图员、施工员、监理员、造价员等,其未来发展方向是建造师、造价工程师、监理工程师、结构工程师等,在传授给学生理论基础的同时,既要加强学生实践能力的培养还要重视学生发展能力的培养。本课程教学内容的选取既要考虑学生首次就业岗位的职业资格证书要求,又要兼顾其未来发展方向职业资格证书要求,特别是要将结构工程师证书考核内容融入课程教学内容中。
图1 结构设计典型工作过程分析图
5.课程教学内容。针对高职学生的具体实际情况,我们重新整合了《混凝土(钢)结构检算》课程教材,编写了高等职业教育专业教学资源库建设项目规划教材,打破传统教材的束缚,将岗位核心能力培养、素质拓展作为教材编写的统一逻辑主线,实现“技能”和“知识”并轨,“运用”与“学习”结合,注重实用,易用易懂,配套资源平台,有效支撑专业项目化课堂教学。《混凝土(钢)结构检算》教材以工程力学应用、土木工程材料、高等数学等课程为先导,根据结构中构件的变形类型,分项目编写,再加以钢结构作为拓展内容,具体内容及课时如表1。
表1 混凝土(钢)结构检算课程内容
将课堂引入工地,理论与实践相结合
该课程中关于材料的基础部分,实际上学生在先导课程中已经有所了解,为了加强学生对混凝土和钢筋的物理力学性能进一步理解,在上课时把学生再次引入实验室,让学生自己动手重复试验,做到真正掌握材料的性能。对于梁、板、柱等结构够件的配筋,在授课之前,事先给学生施工图纸,让他们能够正确读图和识图,并带领学生亲临施工现场,自己动手布置梁的配筋、板的配筋和柱的配筋,这样不仅培养了学生读图识图的能力,还使他们能在毕业后走上工作岗位直接施工。
充分发挥教学资源库的作用
我们教学团队针对该课程,开发了《混凝土(钢)结构检算》教学资源库,资源库中除了有本课程的一些特色展示,还加入了许多学生在学习过程中所需要的课程资源,比如施工图片、工程模拟、工程案例、习题库、在线测试等,尤其是学生也可以在线进行答疑解惑,这样大大提高了学习该课程的学习兴趣和效果。
解读《建筑结构荷载规范》、《钢筋混凝土结构设计规范》和《铁路桥涵混凝土结构设计规范》等规范
《混凝土(钢)结构检算》课程中,对于设计不同种类结构构件,结构之上的荷载、结构的安全等级、结构的重要性以及在施工中对结构的构造要求等都要参照结构设计规范,所以对于该课程中所要用到的一些规范,给学生解读并要求他们熟悉是必要的。实际上,在对结构进行设计检算时,答案并不是唯一的,不同的学生可能设计出不同的结果,但只要满足要求就是可以的,因此,针对本课程结果的不唯一性,授课中将学生分组教学,如果给出一个工程案例,要求不同组别所设计的结构不能一致,这样可以充分调动学生的学习主动性,还能培养他们发散多方位解决问题的能力。
注重工程软件的使用
熟练使用结构工程设计应用软件是土木工程专业学生应该具备的基本能力。除了开设计算机基础、工程制图、工程CAD设计课程等基础课程之外,还开设了结构设计软件如桥梁博士、MIDAScivil、Anysys以及CATIA建筑模型软件,让学生了解软件的一般性能和使用方法,并且在设计课程中专门安排实际工程的设计内容,让学生基本掌握结构设计的步骤和相关内容。
成绩评定和考核方式的改革
在考核形式上,采用多种形式的学生成绩评定方式,以加强学生对学习的主动性,对学生成绩的评定可采取平时成绩(包括课堂考勤及认真态度、提问回答情况、作业情况、阶段性测验、实验成绩等)占50%,期末考试成绩占50%的分阶段全程性考核方法。期末考试注重考核学生综合性、创造性知识的应用,对给定的工程受力结构,让学生为各构件选取材料及截面形状和尺寸,并对该结构存在的问题谈谈自己的看法,通过完善考核方式,可以减少学生学习的功利性,也可分散学生的学习压力,并能全方位、多角度地反映出学生的真实成绩和综合能力。
课程改革的特色与创新
1.构建了以职业岗位能力培养为核心的行动体系课程内容。依据职业岗位能力培养目标,筛选课程内容,并按照从简单到复杂,从构件到结构的专业技能形成过程,以典型的生产项目为载体,对课程内容进行重构,构建了包括钢筋混凝土梁板、钢筋混凝土柱、预应力钢筋混凝土梁板、钢结构四项以技能培养为核心的行动体系课程内容,使课程教学内容覆盖设计辅助人员、施工员、监理员、结构工程师等相应职业资格要求,突出职业岗位能力培养和职业素养养成,在加强学生实际能力培养的同时更重视学生发展能力的培养。
2.实施了“项目导向、任务驱动”、“教、学、练、做”有机融合,理实一体化的课程教学模式。在教学过程中以学生为主体,教师引导、辅助,师生互动,实现“教、学、练、做”有机融合,理实一体化的课程教学。通过学中做、做中学,强化学生的职业岗位能力培养和职业素养养成。
3.建立了一支专兼结合、双师素质为主的教师队伍。
4.探索“任务驱动、项目导向”教学模式。实施以学生为中心的教学设计方案,探索任务驱动、项目导向等有利于增强学生实践能力的教学模式;建成一批“管理企业化、设备生产化、环境真实化、产品工业化”、产学结合、校企互动的生产性实训基地;加强教学资源库建设,实现优质教学资源共享。
5.逐渐建立“半工半读、工学交替、工学结合、产教合一”的课程培养模式和“订单式、定向式”的人才培养方案。坚持“以服务为目的,以就业为导向”的高职教育指导思想,按照企业需求,改变原来固有的课程模式,即理论和实践的比例,从而使理论和实践保持同步。在教学实施过程中,把课程细化,按照分类,实行单一模块强化学习。
结论
总的看来,在教学过程中,通过对《混凝土(钢)结构检算》课程内容的重新整合、理论与实践相结合、考核评定方式的改革以及基于工作过程的教学方法,使整个课程对高职高专学生的学习变得有趣而简单些,不但大大提高了学生的理论水平和实践创新能力,更有利于培养具有一定工程背景知识、宽广的计算分析能力,以及掌握现代新材料、新技术、新工艺的复合型人才。
[1]东南大学、天津大学、同济大学:《混凝土结构》,中国建筑工业出版社,2012。
[2]陈绍蕃、顾强:《钢结构》,中国建筑工业出版社,2007。
[3]高光虎:《多高层轻型钢结构住宅设计》,《建筑结构》2001年。
[4]包头钢铁设计研究总院:《钢结构设计与计算》(第2版),机械工业出版社,2006。
[5]周军文:《应用型人才培养体系中“混凝土结构”课程的教学改革探索》,《常州工学院学报》2007年第2期,第85-87页。
[6]张应翠:《在混凝土结构教学中加强学生能力培养》,《合肥联合大学学报》1999年第4期,第100-102页。
作者单位:陕西铁路工程职业技术学院陕西渭南