基于应用型人才培养的基础工程课程设计教学改革

陈忠清 吕越

【摘要】应用型创新人才培养是新时期高等教育的重要内容，而实践教学是应用型创新人才培养的重要环节。从土木工程专业应用型人才培养目标出发，对基础工程课程设计的教学内容及考核评价方式进行了改革，并对该课程设计实践教学对任课教师的基本要求进行了反思和总结。提出建立结合专业方向建立基础工程课程设计题库集，建立手算与电算结合的课程设计模式以及建立答辩制的过程化考核评价机制，并通过本项目的实施指出基础工程课程设计任课教师需要加强自身对生产实践中常用设计软件和规范的学习。

【关键词】基础工程 课程设计 应用型本科 教学改革

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）49-0221-02

一、引言

土木工程专业是一个实践性很强的工科专业，开展土木工程专业实践教学，确保实践性教学质量，使土木工程专业毕业生具备从事土木工程设计、施工及管理的基本能力，本身是土木工程专业培养机制的重要内容。突出“应用”，使学生具备分析和创造性地解决实际工程问题的能力，是应用型创新人才培养的重要内涵，也是土木工程专业应用型本科教育的科学定位和办学的立足点[1， 2]。

课程设计作为学生完成专业课程理论学习之后集中安排的实践性教学环节，对培养学生的工程意识、实践能力以及创新精神等具有重要作用。基础工程是土木工程专业的一门核心主干课程，基础工程课程设计目的是培养学生运用所学的基础工程理论知识，并综合运用之前所学的土力学、混凝土结构设计原理等专业课程知识，对不同类型基础及基坑围护结构等进行设计计算的实践能力。本文基于应用型本科土木工程人才培养目标，结合基础工程课程设计特点，对该实践教学环节进行教学改革，并总结课程设计实践教学对教师提出的基本要求。

二、基础工程课程设计教学现状分析

目前，基础工程课程设计教学主要存在如下五方面问题：

（1）现有课设选题的工程背景基本类似，缺乏多样性，且不够贴近工程实际。

（2）课程设计形式过于传统，主要采用手算，缺乏电算的训练。

（3）课程设计实践教学的考核评价方式单一，缺乏对学生实践能力的考查。

（4）学生对课程设计的重视程度不夠，仍然将主要精力放在考试上，在实践教学过程中学习态度表现不够积极，缺乏主体意识。

（5）参与实践教学的专业教师，尤其是青年教师，实践经历少，缺乏工程实践经验，不愿在实践教学方案设计、项目实施上花费精力和工夫，无形中弱化了实践教学环节。

三、基础工程课程设计教学内容改革

基于应用型本科土木工程人才培养目标，针对目前基础工程课程设计教学中存在的问题，进行如下教学内容改革：

1.结合土木工程专业不同专业方向的需求，建立完备的基础工程课程设计题库集。

通过广泛收集实际工程的设计资料，针对土木工程专业不同的专业方向（包括岩土与地下建筑工程方向、建筑工程方向及道路与桥梁工程方向），建立完备的基础工程课程设计题库集，以保证不同专业方向的学生可以选择相应方向的且工程背景不同的课程设计课题。

2.结合土木工程领域的工作岗位需求，建立手算与电算相结合的基础工程课程设计模式。

结合土木工程领域实际工作当中普遍采用设计软件进行地基基础设计的现实情况，在基础工程课程设计实践教学中，引入电算，要求设计计算先采用手工计算设计，然后用计算机工程设计软件设计计算，最后将两者结果进行对比校核分析，并要求应用计算机辅助设计软件（AutoCAD）绘制设计图纸。具体实施过程如下：

（1）采取分组的形式组织课程设计的教学，即以小组为单位，选择学习能力和组织能力较强的学生作为小组长，学生按3～4人为一组进行自由组团，以团队合作形式选题和完成设计任务。手算的任务在课程设计专用教室中完成，电算的任务先统一组织组长学习设计软件后，再由指导教师和各组长共同组织各组成员在学院机房上机操作。

（2）基础工程课程设计的设计计算任务主要包括基础形式设计、平面布置、荷载计算、截面设计、内力验算、地基承载力验算等。学生先采用简化方法进行手工计算，要求查阅相关计算手册和规范进行计算；然后学生在教师的指导下，学习运用结构设计软件（以实际工程中普遍采用理正、启明星等设计软件为主）中基础部分的设计模块，首先导入结构的模型和计算控制荷载，然后建模、计算、校验；最后，进行手算结果与电算结果的对比分析，加深学生对基础设计的地基、基础、上部结构相互作用的认识，并对计算机程序的分析方法有一定了解和掌握。

（3）根据设计计算结果，要求学生采用计算机辅助设计软件（AutoCAD）绘制A3尺寸的设计图纸。

四、基础工程课程设计考核评价机制改革

传统的课程设计考核评价方式采用学生完成设计后由教师统一评阅的方式。基于应用型本科土木工程人才培养目标，改革单一的考核评价方式，建立答辩制的过程化考核评价机制，以突出对学生实践能力的考查。

采用答辩的形式，对学生课程设计任务的完成情况进行考核。答辩考核环节包括两次，分别设置在课程设计实践教学过程中期和末期，以实现对学生的过程化管理和过程化考核，切实反映学生的实际能力，同时避免部分学生浑水摸鱼、作弊过关。具体实施过程如下：

（1）学生在完成课程设计计算书与完成整个课程设计后，分别按团队进行分组答辩，要求准备PPT，答辩汇报时间控制为5～8分钟。

（2）通过答辩环节，当场指导学生，总结并解答课程设计中出现的问题。

五、教学改革总结与反思

1.教学改革总结

实践教学是应用型创新人才培养的重要环节，因此开展相应的课程教学改革显得尤为重要。从土木工程专业应用型人才培养目标出发，进行了基础工程课程设计的教学内容及考核评价方式改革，得到如下结论和建议：

（1）结合专业方向的需求，建立完备的基础工程课程设计题库集。

（2）建立以手算为主，结合电算，并采用CAD出图的基础工程课程设计模式。

（3）采用答辩形式，建立课程设计中期和末期两次答辩的过程化考核评价机制。

2.教学反思

基于基础工程课程设计教学改革与实践过程，针对应用型地方高校土木工程专业任课教师承担课程设计实践教学应满足的基本要求进行了反思，总结如下：

（1）由于任课教师平时很少接触实际设计工作，因此需要加强自身对不同类型基础工程设计流程的把握，熟悉《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2008）以及《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）等国家及行业标准。

（2）任课教师需要加强对生产实践中常用设计软件的学习，已切实指导学生完成基础工程课程设计的电算内容。

（3）任课教师平时需不断积累工程案例，及时更新基础工程课程设计题库集。

参考文献：

[1]杨晓华.土木工程专业应用型人才培养模式研究初探[J]. 高等建筑教育， 2005，14（4）：28-30.

[2]华小洋，蒋胜永. 应用型人才培养相关问题研究[J].高等工程教育研究， 2012， （01）： 101-103+157.