卓越计划背景下基础工程课程教学改革

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[摘 要]卓越计划是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措.基础工程是土木工程专业培养计划中的必修专业基础课,在土木工程课程体系中具有十分重要的地位.以土木工程专业卓越计划推进实施为背景,系统地剖析了基础工程课程教学的现状和存在问题,并结合我校基础工程课程教学工作实际,从教材编写、教学内容、教学方法和实践环节等方面入手进行讨论分析,提出了基础工程课程教学改革的具体措施,并就如何提高基础工程课程教学质量进行了探讨,以期推动和促进其他相关课程的改革与发展,推进土木工程专业卓越计划顺利实施,培养更多土木工程应用型科技人才.

[关 键 词 ]卓越计划 土木工程 基础工程 教学改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)24-0046-03

一、引言

卓越工程师教育培养计划(简称“卓越计划”),是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措.目的是加紧培养一批创新性强、能够适应经济和社会发展需求的各类工程科技人才,着力解决高等工程教育中的实践性和创新性问题,提高科技创新能力,对于加快经济发展方式的转变、实现未来我国经济社会的持续发展,具有重要意义.

安徽理工大学是以工科为主的省属重点大学,前身是始建于1945年的安徽省立蚌埠高级工业职业学校,是安徽省第一所工科院校.2006年教育部本科教学工作水平评估结论为“优秀”,2011年入选卓越工程师教育培养计划高校,2012年入选国家“中西部高校基础能力建设工程”重点支持的100所高校战略.目前,学校正在积极实施卓越计划,推进卓越工程师的人才培养改革.

土木工程专业是学校建校初期的专业之一,如今拥有岩土与地下工程、矿山建设工程、道路与桥梁工程、建筑工程等4个专业方向,是传统的工程应用型专业,更是学校重点推进实施卓越计划的专业.基础工程作为土木工程专业关于地基基础设计理论和施工方法的课程,是土木工程专业本科阶段一门必修专业基础课.为确保卓越计划的顺利推进实施,因此很有必要对该课程传统教学进行改革.

本文拟对基础工程课程教学中存在的问题进行深入剖析,从教材编写、教学内容、教学方法和实践环节等方面入手,探讨基础工程课程教学改革的具体措施和提高教学质量的途径等,对推动和促进其他相关课程的改革与发展具有一定的借鉴意义,推进土木工程专业卓越计划顺利实施,培养更多土木工程应用型科技人才.

二、本课程教学现状和存在问题

(一)教材内容陈旧,不能与时俱进

由于科学技术发展和城市建设加速,基础工程的发展可谓是日新月异,新的设计理论、施工技术、机械设备等不断出现,使得过去工程中很多难题得以解决.但是,相应的基础工程教材却不能与时俱进,难以适应卓越工程师培养的时代要求.

首先,编写者往往对教材中自己熟悉的内容难于割舍,或因编写者知识面的局限,很难全面了解本专业最前沿的知识,有些新的知识很难补充到新教材中.其次,传统的教材中忽视了对学生科学思维方法和创新意识的培养,缺乏如何应用理论知识解决实际工程问题的典型实例.最后,教材从开始编写到出版及发行,也需要经过相当长的一段时间.

(二)课程内容较多、学时相对较少

为培养“宽口径”的“大土木”应用型人才,很多高校会把原来的专业基础课和专业课的学时进行适当调整.专业课的学时通常不会减少,会对专业基础课的学时进行压缩.目前基础工程教材内容较多,一般包括:浅基础、连续基础、桩基础、地基处理、基坑工程,特殊土地基、动力机器基础和地基基础抗震等内容.

虽然教材覆盖知识比较全面,但较多的教学内容使得实际教学中容易造成教学重点不突出,且授课教师难以把握进度,学生也不容易吸收.如:我校土木工程专业基础工程课程仅为32学时,学时数相对较少,要想深入全面讲解课程内容确实很难.

(三)实践教学效果有待进一步提高

基础工程课程是实践性很强的课程,需要学生对工程现场情况和设计施工过程有较为清晰的认识,而非闭门造车.因此,基础工程的课程设计和各类实习等实践环节相当重要.

但目前国内本科院校往往对这一实践过程重视不够,学时安排较少.如:基础工程课程设计时间通常为1周,设计题目与工程实际相脱离,难以解决工程实际问题;另外,由于工程建设与实习时间并不匹配,学生在实习中难以认识基础工程的设计和施工方法,使得设计结果可能与现场不符.

三、教学改革具体措施和有效途径

(一)加强卓越计划教材编写

卓越计划的顺利实施离不开教材建设这个基础性环节,应重视教材建设在卓越人才培养过程中的重要作用.要联合土建类学科领域工程教育专家和企业工程技术专家,按照卓越工程师教育培养计划通用标准和行业专业标准以及《高等学校土木工程本科指导性专业规范》进行基础工程教材编写工作.在保持原有教材特色的基础上,及时将现代科学技术和工程设计研究的最新成果补充到教材中.

一方面,教材要反映现代科学技术和工程设计研究的最新成果,与现代化大生产和日常生活紧密联系,反映最新的工程理论、原理、概念、规律、技术和方法.另一方面,教材要在理论和观念上有所创新,教材的结构、体例、知识和教法有新的突破,应具有时代特征的更新度.

(二)调整优化相关教学内容

由于基础工程课程学时较少,要在短时间内将内容阐述清楚并使学生消化,对教师和学生都有一定难度.因此,充分优化教学内容,合理安排学时就显得非常重要.

如:我们可以重点讲述浅基础、连续基础及桩基础的设计理论和施工过程,而对地基处理、基坑工程等内容,由于后续会开设相应的专门课程,可以对其进行简要的讲述,并提供相关的书籍和文献,让学生在课外阅读.在讲述重点内容时,应明确教学思路,搭设好教学框架,与现场实际工序相结合. 再如:讲授浅基础的设计这一部分时,首先介绍浅基础的类型,然后讲述浅基础的设计方法和设计步骤,最后具体展开分别详细阐述各步骤设计方法.授课过程与实际工程设计过程相一致,使得学生能够加深印象,再辅以必要的工程设计实例,使学生在设计过程中把所学的知识融会贯通.

基础工程教学内容也必须以实用性为主,并引入最新的国家及行业规范,如:最新的建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)、建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)等.教师不仅要读懂国家及行业规范的演变过程,而且要研究各种规范标准的更新与行业技术发展之间的关系,将新规范真正与教学内容糅合为一体.

(三)运用多种形式教学方法

课堂教学是重中之重,启发式教学是最近这些年我国本科教育一直提倡的教学方法.实际上在美国等国家已经十分普及,并替代灌注式教学成为主要的教学方法.启发式教学是以启发学生的思维为核心,采用多种方式调动学生的学习主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习的一种教学思想.

如:教师讲授课程内容时,可以提出一些启发式的问题,让学生在课堂上回答或课下完成,引导学生自己去思考,查阅相关的书籍、文献,并找到答案.一方面提高了学生对本课程学习的兴趣和积极性,另一方面培养了学生独立思考和创造性思维的能力,提高了解决问题的能力,这对其以后进行生产实践无疑是帮助较大的.

再如:在浅基础一章,基础的埋置深度有很多影响因素,那么根据一个具体的工程案例,如何确定基础埋深.又如:在桩基础设计中如何设计桩基类型等,都可以作为课堂问题提出,由学生课下进行分组讨论,不同组根据自己的讨论得到结果,并将设计理由阐述清楚,最后由教师总结.这种案例加讨论的启发式教学方法,能够充分调动学生的积极性,让学生在讨论中不断完善对课程的认识,培养了学生思维能力和团队协作能力.

另外,运用多媒体等多种形式教学是提高教学效果的一种有效方法.多媒体以其直观、生动、形象的优点,能极大地调动学生学习的积极性,给学生以深刻的感官认识.但一味地追求用多媒体来进行教学,将课程所有内容都整合在一起,走马观花式的放映,会使学生的注意力分散,造成视觉疲劳.因此,多媒体教学要结构明晰、重点突出、简明扼要.对一些重要理论和公式的推导,应以板书为主,使学生思路清晰,方便理解,对一些从书本无法理解的课程内容,可以通过多媒体图片甚至视频来认识.如:讲授到浅基础的类型一节时,可将不同浅基础类型,包括独立基础、条形基础、筏形基础等通过多媒体图片呈现出来;又如:讲述桩基础施工内容时,可放映一些关于桩基施工的动画或现场视频,这样可以激发学生的兴趣,加深印象,使学生能很好地将理论与实际联系起来,达到良好的教学效果.

(四)提高实践教学环节效果

基础工程课程实践性强,培养的学生应能独立完成一般基础的设计,而为期1周的基础工程课程设计显然难以满足要求.如:在进行桩基设计时,没有考虑现场施工方案的可行性和合理性,绘制的施工图不符合标准,设计结果未考虑地质条件等,实践条件的不足,使学生难以将知识灵活运用到工程中,理论脱离实际,设计结果不能满足工程需要.


因此,课程设置时应尽量多安排一些实践教学,给学生提供到工程现场学习的机会,深化学生的感官认识,培养学生的工程意识.学校应建设校内和校外的实习基地,给教师和学生提供良好的实习场所,如:我校建设了土木工程专业实训基地,基地包括房屋建筑、浅基础和桩基础、桩基静载试验、基坑支护、矿井建设、桥梁等工程模型,在课程中可让学生进行参观,增强工程认识,提高教学质量.

基础工程的课程设计中,应优选设计题目,设计资料要来自实际具体工程,资料提供完备,包括地层资料、房屋建筑结构、荷载组合等,设计内容及步骤应与实际工程设计相符,施工图应详细、合理,计算采用手工计算,让学生熟悉设计理论和过程,结果用软件计算验证,施工图用CAD绘制,提高学生计算机操作能力,方便以后能够很快地适应生产工作.对设计中出现的通病,教师应完整地记录下来,以便以后课程设计的指导工作.课程设计旨在培养学生分析问题、解决问题的能力,培养学生能够灵活运用所学理论,必须加以重视.

四、结束语

基础工程是土木工程专业中非常重要的一门专业课程,实践性强,理论复杂,教学难度大.教师应以培养应用型土木人才为主要任务,对传统教学方法进行革新,以人为本,提高学生综合运用所学知识的能力.而且,随着土木工程的发展和科技的进步,基础工程出现了大量新的理论、技术和问题,教师应不断学习,与时俱进,才能适应卓越计划的需要,才能培养出适应经济和社会发展需求的工程科技人才.

[ 参 考 文 献 ]

[1] 教育部.关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[EB/OL].教高[2011]1号,2011-01-08.http://.moe.gov./publicfiles/business/files/moe/s6342/201102/xxgk_115066..

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[3] 何承义,盛可鉴,王丽荣,等.基础工程课程实践教学方法改革[J].交通科技与经济,2010,(4):126-128.

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[5] 李方慧,赵永江,孟凡.基于卓越工程师教育计划的土木工程专业教学改革[J].高等建筑教育,2012,21(6):40-42.

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[责任编辑:左 芸]

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