土木工程类论文范文

2022-05-13

下面是小编精心推荐的《土木工程类论文范文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。【摘要】为培养具有实践能力和创新能力的高素质应用型人才,在分析结构类课程设置现状的基础上,综合学生毕业去向及问卷调查结果,提出结构类课程设置优化方案,对独立学院土木工程专业制定培养计划具有一定的借鉴意义。

第一篇:土木工程类论文范文

机械类专业工程实践研究

摘 要:在概述高等工程实践教育的基础上,分析了机械类专业工程实践研究的发展历程,从工程实践教学体系、课程教学改革、实践基地、师资队伍、运行机制等几个方面分析了机械类专业工程实践研究进展,探讨了今后的发展方向。

关键词:机械类专业;工程实践;教学改革

引言

目前,我国的高等教育已经从精英教育逐步发展到大众化教育。但是,由于培养模式和人才结构缺乏层次性,在教学内容上过于重视理论知识的传授,而缺乏工程实践能力的培养,结果造成学校的培养目标与社会需求脱节。因此,培养具有高素质、富于创造性的工程技术人才和管理人才,既离不开宽厚的理论基础,更离不开扎实的工程实践基础。长期的教学实践表明,工程实践是提高工科学生综合素质的最好课堂。

清华大学傅水根教授[1]在系统回顾我国高等工程实践教育历史的基础上,将高等工程实践教育的主要内涵归纳为普通劳动实践、教学实验实践、研究项目实践、工程训练实践、工业训练实践、社会调研实践等六个方面。进而指出高等工程实践教育存在的主要问题,主要包括:过于重视学术与論文,而轻视工程技术本身的创新与发展;部分理工科教师本身缺乏工程实践能力;工程类学生参与工业实践的社会环境比较差;工程类学生校内实践教学时间过短。他认为,高等工程实践教育应在提高青年教师的工程实践能力、延长校内工程实践教学的时间、参与工厂企业的工业实践、将工程训练中心建成校级实践教育综合平台等几个方面加强。

袁剑波等[2]认为,工程实践能力是应用型人才区别于研究型人才的显著特点,工程实践能力是检验素质教育成效的关键性指标。结合长沙交通学院人才培养目标及专业实际,设计了应用型人才工程实践能力培养体系,简介了学院培养学生工程实践能力的措施和效果。袁慧等[3]在分析工科学生实践能力培养现状的基础上,探讨了工科学生工程实践能力的内在要求,并从转变观念、完善工程教育体系和师资队伍建设等方面提出了加强工科学生工程实践能力的若干措施。

李培根院士曾经在《高等工程教育研究》上撰文指出[4],仅仅从技术角度讨论工程实践教育是不够的。深层次的工程教育改革,必须从人文情怀的角度去审视工程实践教育。工程实践教育要体现教师的人文情怀,要培养学生的人文情怀。左铁镛、林忠钦两位院士也强调,高等学校要加强工业文明意识,培养创新人才要加强实验与工程实践,通识教育要与实验、工程实践相结合[5]。

一、机械类专业工程实践的发展历程分析

为了把握工程实践教育的发展历程,从文献研究的角度进行了分析。以中国知网数据库为依据,设置了不同的关键词进行检索。图1为以“工程实践”为关键词的检索结果。可见,最早研究工程实践的论文发表与1980年,直到2005年左右一直保持缓慢增加的趋势,2005年论文发表数量为285篇。此后到2012年,发表论文1008篇,数量增速加快。2013年,急剧增加到3800余篇,处于高速增长的状态。到2015年,接近5000篇。图2是以“工程实践+机械” 为关键词的检索结果。对比发现,机械类工程实践的发展历程较晚,1984年才有首篇论文发表。此后的发展趋势与“工程实践”相似,都经历了缓慢发展、适当增加到急剧增加的阶段,而且相应的分界点也基本一致。2013年猛增到400余篇。但在2012年出现了特殊点,从2011年的60余篇突降到5篇。由此可见,2012年以后,国内工程实践教育包括机械类专业的工程实践教育均呈现出迅速增长的现象,这与应用型大学转型与应用型人才培养的要求是一致的,也充分说明了工程实践是应用型人才区别于研究型人才的显著特点。

二、机械类专业工程实践研究进展

文献研究发现,机械类专业工程实践研究主要集中在工程实践教学体系、课程教学改革、实践基地、师资队伍、运行机制等几个方面。

(一)工程实践教学体系

2000年,安连锁等[6]提出了以“四模块”为基本构架的高等工程教育实验和工程实践教学新体系,明确了其基本内涵;同时,围绕新体系的构建,以基地建设为支撑,以建立配套的管理运行机制为保障,将仿真教学和产学合作的校外工程实践教学模式引入教学过程,有力地推动了新教学体系的运行和教学内容、手段与方法的改革。随后,傅水根等[7]提出要创建有中国特色的工程实践教学体系。建议高校已经拥有的实验室、校办实习工厂、正在建设和整合中的工程训练中心、学校与企业进行的各种沟通,以及将来立法后企业对教育必须承担的责任和义务,将构成我国工程实践教学的完整体系。利用国家、学校、企业、教师和学生构成的五位一体的完整体系,就可以实现良好的工程实践教学,保证工程实践教学质量。

北京航空航天大学从1998年以来对工程实践教学体系和教学内容进行了有益的探索[8],提出了机、电、控、管多学科综合、以制造技术为中心建设工程实践教学平台的思想和“认识-训练-创新”的递进式工程实践教学体系,建成了在机电控综合制造技术基本训练和综合创新能力培养等方面具有独具特色的国内领先的工程实践教学基地。西南交通大学依托国家级和省部级重点实验室,建立了面向本科生开放的科研和工程实践体系,为大学生提供了一个培养一专多能的平台,使科研与教学得到有机结合,完善了本科人才实践与创新教育模式[9]。为了从根本上解决工程实践面临的问题,上海交通大学从2000年以来和美国密西根大学通力合作,在国际大平台上吸取经验,加大改革力度,培养现代社会所需的工程技术人才[10]。在合作中学校深刻地认识到:工程实践应该成为一个较为完整的体系,很好地统一在工程教育的整体改革和建设中,将实践教学作为重要环节纳入教学课程体系,注重工程综合能力的培养和训练,加强大学与企业的联系。

张炳生等[11]从大工程观的视角,提出了通过科学设计课程体系,合理安排实验、实习、设计、技能竞赛等工程实践环节构建工程实践教学体系的思路,并从工程理论教学与工程实践教学结合、校内与校外结合、第一课堂与第二课堂结合、加强实验教学与科学安排设计环节结合等方面探讨了构建工程实践教学体系的基本方法。董华青等[12]在“学科基础-工程技术基础-创新实践”的主线引导下,以“生成实践智慧”为目的,联结工程实践教学各环节,将工程设计、实践理念贯穿4年本科教学,形成一个“多层次、多立面”的教学图谱,即融通式工程实践教学体系。

杜鑫等提出,地方高校应结合办学定位,利用区域经济的发展优势,构建学生实践能力的培养体系,以满足企业对人才的需求。以工程实践为中心,提出构建实践能力的三个层次以及构建地方高校机械专业工程实践教学体系内容和建设的关键问题[13]。李秀红等[14]提出在教学实践中引入TRIZ创新理论,进行创新思维训练;通过增设创新性、综合性的实验内容和加强课外科技活动,加强实践能力和综合设计能力的训练;加强校企合作,以工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力;以“自行设计、自由探索、自己动手、自主创新”为指导方针,构建“基本技能训练→实践能力训练→综合能力训练”的理论与实践紧密结合、循序渐进的综合实践教学体系。

近年来,广西大学对机械工程虚拟仿真实验教学体系进行了研究,建立了必修与选修实验相结合、课内和课外相结合的开放性虚拟仿真实验教学内容,建设了产学研相结合的学生课外实践和科技创新平台,构建了具有地方性综合大学鲜明特色的层次化、模块化、虚实结合的开放式实验教学体系[15]。该体系以实验独立设课为主线,涵盖机械工程本科教育全过程。

(二)课程教学改革

1.教学内容改革

张士强等[16]以“精密机械制造工程”为例,在授课过程中采用整合教学内容、注重实践案例在教学中的应用、利用校企合作和各类竞赛夯实学生专业知识、教学内容与学生未来职业内容相融合等教学方法,把培养学生工程实践能力贯穿于课程教学的各个环节,以此提高学生的工程实践能力,使其适应未来职业的发展。黄燕钧针对目前机械制图课程存在的问题,提出基于理论教学和工程实践相结合的教学思路[17]。通过机械制图视图投影平台装置和机械制图课程实践平台的应用,加强学生对制图基本能力的理解和掌握,注重学生应用能力和实践能力的培养。

常州工学院的教师分析了现阶段课堂教学现状及特点,再与工程案例教学进行比较,剖析了課堂教学所面临的问题,提出了相应的改进措施[18]。结合实际课程内容的模块划分及对应技能的培养,进行了相应的课堂规划,形成了课堂案例教学模式,为课堂案例教学的实践提供了依据。李剑对《机械设计》课程设计的课堂教学改革进行了探讨[19],以工程职业化贯穿于整个设计流程中,强调学生的创新设计能力和工程实践特性,注重设计的规范性和严谨性,以工程的制造加工、应用为设计目的,让学生在课程设计的实践中不仅能够把专业知识综合应用,而且能体会到企业工作情景,积累一定的行业设计经验,激发学生的设计热情和思考创新的兴趣。

2.教学模式与方法改革

华洁等[20]将“翻转式教学”应用到“过程流体机械”课程的教学模式创新上,综合利用课内外其他教学环节,在课余时间通过网络课程和学生充分交流。离心机、超声浸提系统、离心风机等多个教学案例充分说明该方法的使用能够使课程内涵更深入,外延更广泛,取得了较好的教学效果。李富平等[21]从实践的角度出发,结合“卓越工程师培养计划”、金工的实训课程以及绘制“减速箱”的要求,论述了在工程图学实践教学过程中以任务为驱动,以学生为主体的教学方法,该方法将图学知识与图学实践相结合,有助于培养学生的工程意识和创新能力。

北京工业大学的研究人员借助著名心理学家班杜拉的自我效能理论,对以项目为基础的教学方法的实际效果进行量化研究[22]。研究发现通过课堂中的实践项目环节,学生的工程实践自我效能有了明显提升,说明了以项目为基础的教学方法在提高工科学生的工程实践能力上有积极的影响,并且对女生的影响大于男生。薛素铎等[23]针对单一的卷面考试对工科专业课在培养学生工程实践和创新能力方面的局限性,提出了工科专业课考试应积极应对学生工程实践和创新能力的培养要求,应体现出对培养学生工程实践和创新意识及能力的重视,并阐述了“大跨空间结构”课程考试改革的实践探索与成效。

3.实践教学改革

华南理工大学针对机械类学生工程训练存在的不足,提出“4+2”举措,即4周基础项目训练加上2周综合创新训练[24]。在2周的综合创新训练中,学生在教师指导下独立完成一个命题作品,并对命题作品的选取原则进行了重点论述。以竞赛形式组织训练过程,比赛成绩作为“机械制造工程训练”课程成绩评定内容之一。提高了学生的工程意识,强化了学生对机械产品设计及制造过程的了解。吴家福等[25]对地方应用型高校机械类工程实践训练保障机制进行了研究,提出地方应用型本科院校应针对本校办学传统、办学条件、内外部特点、地方经济社会发展需要分析自身特点,加强工程训练意识,制定有效运行机制,培养具有创新能力的工程师,推动地方经济社会创新发展。

刘爱华研究了“开放训练式”实践教学的组织方法、实践设计、实施方法以及“开放训练式”实践教学考核方式和评分标准,最后以曲柄导杆滑块机构动态测试及设计综合实验为例,给出了“开放训练式”实践教学方法的基本模式[26]。重庆科技学院[27]针对机械类专业人才培养中实施项目实践教学存在的诸多问题,从基于项目实践的毕业设计,学生科技创新竞赛在教学中的应用、教师科研项目在专业课程教学中的应用等方面对项目实践教学方法和途径进行了卓有成效的探索,并提出了实施中需加强的工作。

(三)实践基地

校外实习实践基地是大学生进行实践训练的主要载体,是培养应用型、创新型人才的重要途径。代显华等[28]采用了企业合作化入驻校园的方式,通过梳理区分校内校外实践项目、建立校企共管的管理机制和开放式的生产教学管理模式、共建稳定的专兼职“双师型”教师队伍、实施“产学研用”人才培养机制、校企共研项目等实践,实现了学生实践教育的系统性、学校教育与行业培养有机结合和人才培养与企业的用人机制的深度融通,构建了校企共建“工程实践教育中心”的一种双赢的模式。易新河等[29]针对当前校企合作长效机制的缺乏,对国家级工程实践教育中心建设的重要性和原则进行了分析,并介绍了桂林电子科技大学软件技术工程实践教育中心的建设思路,还对国家级工程实践教育中心建设中存在的问题做了进一步分析。黄民等基于大工程理念,开展北京市机械工程实验教学示范中心的建设与教学改革[30],通过加强实践教学内容的工程性、实用性和综合性,积极引导并大力开展学生课外科技创新活动,进行毕业设计模式改革与创新,加强校外人才培养基地建设,显著提升了大学生的实践动手能力、工程应用能力和创新能力。

苏中等[31]以培养创新实践卓越人才为目标,建设面向学生开放实验和学科竞赛活动的创新实验室、培养学生真实工程创新实践能力的大学生训练中心,以及校外人才培养基地,形成了真实工程实践环境,有效培养了学生的创新能力、工程实践能力、团队协作精神与竞争能力。西南交通大学在全国率先提出了建设个性化实验室的构想,自2005年开始实施以来现已取得初步成效[32]。该校在“满足多元化教育,适应个性化发展”的理念的指导下,在建立个性化实验室、切实提高学生的工程实践和科研能力、培养学生的团队精神等方面的做法和效果。

(四)师资队伍

杨凯等[33]针对工科院校教师缺乏工程实践背景或经历的问题,总结了学校把握工科教学的工程实践性,依托独特的校企战略联盟,构建教师“工程化”培养体系,探索“工程化”教学模式,培养未来创新型工程师的实践经验。大连理工大学的研究[34]认为,高等院校教师尤其是青年教师的工程实践能力是影响工程应用型人才培养质量的关键因素。他们分析了高等院校工科专业青年教师工程实践能力缺乏的原因,并以大连理工大学机械工程专业的经验为例,提出了包括新教师岗前工程实践培训,产学研相结合优化教师知识结构,老教师传帮带,企业兼职导师以及改革教师考核和职称评审机制等一系列加强青年教师工程实践能力培养的有效途径与措施。

(五)运行机制

顾征等[35]介绍了MIT化工实践学院的理念、运行模式及其影响,详述其所创立的以高水平工程实践教育为特征的产学合作模式,梳理其发展过程中存在的理念和利益冲突及其协调解决方式。期望为工程教育如何借助产学合作更好整合专业实践提供一个范例,既纠正“工程教育去工程化”的偏向,也防止“產学合作去教育化”的趋势。吴婧姗等[36]从回归工程实践的视角探讨了欧林工学院的改革模式,认为其大力推广基于项目的体验式学习模式,以跨学科、重设计为特色,重建课程体系和培养过程,可为我国工程教育改革提供有益的示范。湖南理工学院从培养方案及课程体系、实践教学体系、“双师型”教学团队、产教融合共赢途径等四个方面,对工程应用型本科产教融合机制进行了研究与实践,效果良好[37]。

四、结束语

综上,随着应用型大学转型和应用型人才培养需求的不断增加,高等工程实践教育方面的改革不断深化,机械类专业作为首批参加工程教育专业认证的专业之一,相关的工程实践研究也在不断拓展,并取得了显著成效。今后的研究与改革应该侧重在产教融合机制研究、工程实践教育中心与实验教学示范中心建设等方面,要特别加强虚拟仿真实验教学体系建设,同时还要关注CDIO、OBE等教育模式的融合与拓展,持续加强大学生工程教育与工程实践,显著提升大学生解决工程实际问题和复杂问题的能力。

参考文献

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作者:许崇海 衣明东 邱书波

第二篇:独立学院土木工程结构类课程体系优化研究

【摘 要】为培养具有实践能力和创新能力的高素质应用型人才,在分析结构类课程设置现状的基础上,综合学生毕业去向及问卷调查结果,提出结构类课程设置优化方案,对独立学院土木工程专业制定培养计划具有一定的借鉴意义。

【关键词】优化;结构;实践

“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”,为此,南京航空航天大学金城学院土木工程专业以培养具有实践能力和创新能力的高素质应用型人才为目标,其课程设置与实际工程紧密相关,特别是结构类课程的设置,是凸显应用型本科学生就业优势的重要教学环节。普通高校土木工程专业办学历史悠久,培养目标明确,培养计划较为完善,而金城学院作为独立学院2010年才开设土木工程专业,办学时间较短,经验尚且不足,结构类课程设置需根据实际教学情况进行优化。

一、结构类课程设置现状分析

根据高等学校土木工程专业指导委员会制定的培养方案,结构类课程以钢筋混凝土结构、钢结构的力学性能、设计、施工方法为研究对象,主要由课程、实践课两大部分组成。目前金城学院土木工程专业结构类课程开设情况见表1。

结构类课程作为一系列理论知识、实验研究与工程实践并重的课程,具有如下特点:

1. 课程内容繁杂,难度较大

结构类课程概念多、参数符号多、假定多、计算公式多、构造要求多;既有理论推导,又有实验研究,系统性、逻辑性及知识的严谨性相对于一般力学较差。学生在掌握设计原理的基础上还必须参照现行规范、图集等才能完成结构的设计。对于自学、自律能力较为欠缺的三本学生来说难度较大。

2. 学科交叉融合,综合性强

结构类课程前述基础课程有“土木工程材料”“房屋建筑学”“材料力学”“结构力学”“土木工程制图与计算机绘图”等,涉及课程较多并与前设课程联系紧密。基础课程特别是力学类课程基础薄弱,则后期结构受力分析概念则会模糊不清。结构类课程中结构设计基本原理部分属于专业基础课范畴,要求学生掌握基本构件的受力特点、截面设计和构造措施等要求。结构类课程中结构设计部分属于专业课范畴,主要介绍一般工业与民用建筑的设计理念、计算假定、计算方法,强调概念设计与计算并重。

3. 来源工程经验,实践性强

结构类课程具有较强的工程背景,与实际工程联系紧密,实践性较强。在满足结构的安全性、适用性、耐久性基本功能的基础上还要考虑其经济性,因此,与常规力学课程答案的唯一性有所不同,结构的最终设计结果具有多样性。结构传力途径、构造等知识需要通过实际工程才能有直观的认识,进而指导结构设计。

目前,在一系列结构类课程中,有课程设计环节的课程仅仅有2门,占结构类课程的12.5%,分别为“工程结构设计原理课程设计”“基础工程课程设计”。具有实验环节的课程仅有4门,占结构类课程的25%。整体课程设置重理论知识,轻实践环节。

二、结构类课程设置问卷调查分析

截至目前,土木工程系已经毕业三届学生,通过对学生进行问卷调查并结合学生的毕业去向做出以下分析:

1. 毕业去向及结构类知识使用率调查

87.1%毕业生从事本专业工作,其中施工单位占63.0%,造价占11.1%,设计院占3.7%,监理占1.9%,读研占7.4%。

虽然大部分学生不从事结构设计,但是93%的学生认为结构知识在实际工作用都能用到,32%认为用得较多。充分肯定目前结构教学重心设置是合理的,必须坚持不懈地以工民建方向为主,下一步需要从多方面加强结构类课程教学。

63.0%学生毕业后从事施工工作这一现状给结构类课程的优化指明了一定方向:在教学过程中,结构的知识面要广,深度要适宜,并且要尽量结合施工过程讲解,使学生容易接受。此外,还需增加实践动手环节。

2. 结构类课程难度设置调查

50%的学生认为结构知识难度较难,50%觉得适中,并且84%的学生认为需将结构类课程按难度分级。

调查结果说明对于学生来说目前结构类课程难度适宜,但是还需有针对性地区分难度,或者在教学过程中明确难点重点,指引学生有针对性地进一步学习。

3. 结构类实践课程设置调查

在实践教学方面,学生认为应增加实习机会、增加结构类课程实验。69%的学生认为结构类课程设计设置适中,16%学生认为过多,16%学生认为过少。除此之外,部分学生认为应该加强抗震、制图、规范解读等方面的教学,多实习、实验,少理论。

三、结构类课程设置优化方案

对于在读的学生其培养计划已经无法更改,因此,基于不改变现有培养计划的原则,在分析结构类课程设置现状的基础上,综合学生毕业去向以及问卷调查结果,对结构类课程设置进行优化改革。

1. 土木工程结构的重要实践教学环节之一在于实验,结构类课程需保质保量地开设相关课程试验

2014年3月在院方的大力支持下,金城学院建立了土木工程结构实验室,并同时具有配套的材料实验室,为土木工程专业结构实践教学提供了高效的平台。通过“土木工程材料”课程实验让学生掌握土木材料的制备和性能测试;通过“工程结构实验与检测”课程实验让学生掌握工程结构试验和检测的基本方法原理、熟悉相关仪器设备的操作;通过“土质学与土力学”课程实验,让学生掌握土体各项指标的测定;通过“工程结构设计原理”课程实验让学生掌握钢筋混凝土构件破坏特征、设计原理。以上的实验都是有针对性的、局部的课程试验,最后通过“综合性工程训练”课程实验,将之前所学知识进行综合,从钢筋混凝土梁的理论计算(包括配筋设计、下料计算、配合比计算)到实际动手(包括箍筋弯制、钢筋笼绑扎、混凝土梁浇筑、混凝土梁养护),整个梁的设计与制作均由学生自行完成,教师只负责指导与把关,这使得学生对构件设计有最直观的认识。

2. 基于不改变现有培养计划的原则,增加教学实践环节

既然不能增加单独的课程设计,就以课程作业的形式进行补充。在“房屋建筑学”中增加多层教学楼或住宅建筑设计,在“混凝土与砌体结构设计”中增加钢筋混凝土单向板肋梁楼盖结构设计,在“钢结构设计”中增加钢结构楼盖结构设计,在“建筑结构设计软件应用”中增加框架结构建模与抗震分析大作业。

3. 增加抗震理论知识教学内容

针对学生抗震知识薄弱而又缺乏相应课程这一现象,在“混凝土与砌体结构设计”中增加抗震理论知识教学内容,课时设定为6课时,同时在该课程中完成抗震知识的手算巩固。在“建筑结构设计软件应用”中详细讲解抗震参数的含义和设定原则,完成抗震知识的电算巩固。

4. 加强制图部分的考核

“土木工程制图与计算机绘图”课程开设在大一下,当时学生还没有接触实际建筑结构图,学生的专业图纸识图和绘制能力较薄弱。因此,在新增的课程作业中,如“建筑结构设计软件应用”“混凝土与砌体结构设计”的任课教师要加强学生制图部分的教授和考核。此外,有必要在毕业设计时再次巩固学生的识图、绘图能力。在毕业设计开展过程中,拿出往届建筑、结构图纸,现场解读常见错误,让应届学生对照自己的设计进行改正。有条件的可以请经验丰富的教师现场示范绘图基本步骤。

四、总结

通过结构类课程教学方案的优化研究,使学生进一步认识到土木结构知识在实际工作的重要性;将各课程的知识点融会贯通,形成合理的知识体系,既相互关联,又存在差别,既有深度,又让学生容易掌握;使课程理论知识与实践紧密衔接,提高学生的结构设计实践能力。结构类课程教学方案的优化研究可为独立学院土木工程专业培养计划的制定提供一定参考价值。

参考文献:

[1] 任宜春.土木工程专业课程设计教学方法探讨[J].中国电力教育,2013,(10):97-98.

[2] 张晓燕,李凤兰,曲福来等. 混凝土结构设计原理课程教学方法探讨[J].高等建筑教育,2011,20(1):79-82.

[3] 魏春明,赵星海,秦力.钢筋混凝土课程的教学探讨[J].东北电力大学学报,2010,30(5):44-47.

[4] 权麟春.独立学院学生学习能力的现状与对策[J].教育与职业,2013,(17):180-182.

[5] 关罡,郝彤.土木工程专业课程与毕业设计改革研究[J].高等理科教育,2004,(4):117-119.

(编辑:秦俊嫄)

作者:罗敏

第三篇:土木工程类建筑材料实验教学实践分析

摘要:在技工院校,《建筑材料》是土木工程类专业的一门专业基础课,要让学生掌握好建筑材料的基本知识,首先必须做好建筑材料实验,这样不仅巩固了理论知识,而且让学生对材料的实验方法和技术规范有了进一步的认识。

关键词:建筑材料;实验教学

职业技术教育必须深化改革,把培养学生职业技能,全面提高职业素质摆在首要位置。建筑材料实验是建筑材料课程的重要组成部分,是与课堂理论教学相辅相成的重要实验性教学环节。笔者通过建筑材料课的教学,对内容、方法以及手段进行了改革实践,使学生学到了技能,也提高了他们的创新能力。

一、 根据学生实际和专业特点编写实验指导教材

在专业性质上,建筑材料课程涉及的面广,并且内容中各章节逻辑性不强,使学生对知识不易掌握,学习起来难免吃力。再加上近几年生源质量的下降,一般学生学习的主动性不够,基础知识差自信心不足,缺乏吃苦耐劳精神。针对技校生的实际情况,我根据职业教育特点和学生的学习水平,编写了实验指导书以及报告册。在教学方式上,采用了启发式的提问,让学生对重点实验报告数据做出详细记录,并将实验成果进行整理分析,总结出评定结果,这种直观形象的教学方式深入浅出使学生容易掌握,提高了他们的学习兴趣。

二、 发挥专业教师的指导作用

第一,严要求细指导。《建筑材料》作为专业基础课,在上实验课时教师必须将专业性质、教学计划、课程要求讲给学生,使学生从整体上对专业有全面了解。专业教师在建材实验教学中,首先让学生明确实验的目的,做到课前预习课后总结的好习惯。第二,教师自身对实验的每个环节要了如指掌,并对仪器进行正确校验,对学生提出的各种实验问题做好示范,对学生的实验报告认真批改。

第二,结合现实采取直观式和启发式教学方式。现在不论在城市还是在农村,一栋栋高楼大厦拔地而起,建筑材料其实就在我们身边,只是平时没有留意。在建筑材料实验课中,我先让学生自己结合实际,讲讲他们在实际生活中见到的建筑材料,然后提出在建筑中都使用了哪些材料,为什么使用这些材料,这些材料有什么特性,在什么样的环境中使用,在施工前对材料都要采取哪些步骤进行检验等一些列带有启发性的问题,进一步加深学生对建筑材料的了解。

第三,建立开放性实验室,培养学生责任能力和创新能力。开放性实验室的建立,不但给学生提供更多实验和锻炼的机会,又可以培养学生的责任能力。建筑材料实验项目多,其中教学大纲要求必修有:水泥实验、砂石的技术性质检验、砂浆的和易性和强度检验、混凝土的工作性和强度检验、钢筋的技术性能检验、沥青的三大指标测定等等。其中有些实验项目在建筑材料中占有很重要的地位,是衡量建筑材料质量好坏的标准,但是由于实验内容多,要求时间过长,因而在实验课时内很难以完成,或者在上课时只能假设条件缩短时间完成实验操作过程。因此需要建立开放性实验室,这样既充分利用了实验室的设备资源,又给学生提供了更多实验的机会。实验室实行全天开放,选取学习、管理能力强、素质高的学生负责日常管理,安排1-2名专业教师进行业余指导。学生提前预约时间,按时到实验室来做实验。这样学生可以熟悉完成从实验前的准备、实验操作方法、结果分析讨论、仪器的维护与保养等整个过程。比如水泥实验中水泥的凝结时间测定需要六七个小时才能完成,期间每隔5-15分钟要对水泥试样进行一次测定;水泥安定性测定则需要30小时左右才能完成,整个实验过程必须认真严谨,才能减少误差,使实验结果准确。这是实验课时内无法完成的,而在工程建设中是材料管理必须检验的项目,初凝时间或安定性不合格的水泥均为废品水泥,在工程中严禁使用。实验结束后要求学生应切断电源,将设备、仪器、工具等恢复原状,保证后来者能立即安全使用,培养了学生的责任感,提高了学生的责任能力。另外,建立开放性实验室,可以培养学生的创新能力。在实验课时内学生只能按照老师的要求循规蹈矩的完成实验任务,没有充分的时间去(想象、)思考。学生在业余时间来实验室是一种自由主动的学习,有充足的时间思维、想象创造,把课堂上所学的理论知识及时用于实践中来,充分发挥了学生的自主创新能力。如在做混凝土的性能检验时,先是借助于一些经验公式和数据设计出混凝土的配合比,得出各组成材料用量,但不一定完全符合工程实际,必须经过试拌调整。先应按初步计算配合比称取材料进行试拌,将混凝土拌和物搅拌均匀后测定坍落度,并检查其粘聚性和保水性能的好坏。如果坍落度不满足要求,或粘聚性和保水性不良时,应在保持水灰比不变的条件下相应调整用水量或砂率;当坍落度低于设计要求,可保持水灰比不变,增加水泥浆量;如坍落度过大,可在保持砂率不变条件下增加骨料;如出现含砂不足,粘聚性和保水性不良时,可适当增加砂率,反之应减少砂率;每次调整后再试拌,直到符合要求为止。

三、 在《建筑材料》实验中培养学生敬业精神

敬业,是一种内在的主动精神,是人们发自内心的对工作、对岗位的热爱和忠诚,对自己、对集体的高度负责,是责任的延伸和升华。这种精神以特定的意志品格为基础,以规范的程序和良好的能力为保障,通过日常固有的行为模式综合表现出来,并成为一种习惯,结果是高效的。在实验中严格要求学生按规范规程操作,以严肃认真的态度得出实验结果,当得出的结果与理论不相符或是各组间的结果误差较大时,要求学生重新测定,找出失败的原因,主动克服工作中的不足之处,不断挑战自己,激发起学生创业和敬业的精神。俗话说,团结就是力量。有了团结协作的精神力量,就没有战胜不了的困难,就没有攻克不了的难关。在实验课中有的组里学生行为懒散,操作不仔细,相互配合不协调,得出的结果误差大,这时应提出严厉批评,要求每组学生互相配合,协调一致,各项实验步骤紧密结合,只有每一位学生都认真细致、成功地做好实验,得出的结果数据才具有科学价值,学生通过自己的实践体会,懂得了团结协作的重要性。

四、进一步完善教学内容,做到实验教学与职业技能紧密结合

实验教学的目的是培养学生的实践动手能力,使其在实验中学会发现问题、分析问题和解决问题,强化创造性思维,提高知识综合运用能力。因此我们在实验课中增设一些创造性思维的课题,特别注重每种材料的执行标准、测试项目、取样数量和取样方法、实验结果判定等与职业资格证考试有关的问题,。如普通混凝土用砂子、石子的标准是什么?取样方法、数量是如何规定的?常规检验项目有哪些?普通混凝土的取样方法、数量及试件规格有何规定?常规检验项目有哪些?如何评定?等等。在做混凝土实验时,准备多种材料,让学生根据自己的配合比设计去试配、调整、检验,写出实验报告,报告中要求要有数据分析,问题要有结论,结论中写出数据说明的问题;在实验小结里要求学生写出“我今天学到了什么?在小组里做了什么?我应该怎样调整我自己的学习?”等,提高学生对知识的应用能力,使实验教学与职业技能培养相结合。

五、结语

总之,建筑材料实验是让学生从实践中发现问题、解决问题以及将已有知识运用到实际工作的重要场所,是职业教育培養高素质应用型人才的实践基地。通过学生基本技能训练,开放性实验室的建立,职业技能资格证的考试等实验教学的改革与实践研究,有利于提高实验教学质量,促进学生创新能力与实践能力培养,使新的人才培养模式更能适应社会发展的新要求。

作者:李治军

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