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基于提高工程实践能力的施工课程教改研究

2017-04-20郭剑虹李春祥

科技视界 2017年1期
关键词:土木工程施工实践能力教学改革

郭剑虹++李春祥

【摘 要】针对土木工程施工课程中存在的不利于提高实践能力的问题:教材内容和实际施工脱节、教学组织不合理、师资队伍建设不够完善以及课程考核方式单一,提出了及时更新教材和工程实际相结合、引入案例讨论分析,弱化以教师为中心,强化以学生为中心,提高学生解决问题的能力、给教师搭建平台,增强教师的教学和工程实践能力、弱化考试成绩,注重平时成绩,增加实践能力考核方法,完善课程考核方式等解决方法。

【关键词】土木工程施工;教学改革;实践能力;案例讨论分析

Research on Teaching Reforming of Construction Course Based on Improving Engineering Practice Ability

GUO Jian-hong1,2 LI Chun-xiang1

(1.Department of Civil Engineering,Shanghai University,Shanghai 200444,China;2.Shanghai Normal University,Shanghai 201418,China)

【Abstract】According to the existing problems in the course of civil engineering construction:disconnection between teaching content and the actual construction,teaching organization is not reasonable,teachers team construction is not perfect and test method in the course is single,proposed a timely update of teaching materials and combining with engineering practice,lead into case discussion analysis,weakening with the teacher as the center,strengthen the student as the center, improve students problem solving ability,to build a platform for teachers,enhance teachers teaching and engineering practice ability,weakening test scores,focus on usual performance,increase practice ability examination method,improve the curriculum assessment methods and so on.

【Key words】Civil engineering construction;Teaching reform;Practice ability;Case discussion analysis

0 前言

隨着社会经济水平的不断发展提高,城市化进程的不断推进,我国城市建筑逐渐趋向高、奇、新发展,高层、超高层建筑、大跨度结构往往成为一个城市的地标。例如新落成的上海中心毫无疑问成为上海第一高,并且成为上海新的风景线。随着建筑的高、奇、新,现场施工的难度也不断提升,这对现场施工人员提出了更高的要求,迫切需要一批在生产第一线既懂工程施工、又擅长工程管理、具有协调能力和服务意识的高等应用技术型人才。目前,我国大部分土木工程企事业单位尚不能承担培养大学生或大学毕业生的任务,土木工程学生的培养主要由大学承担。但是这样培养出来的学生不能完全满足企业的要求,和企业的需求有所脱节,土木工程毕业生不能在进入企业后立即开始基层的管理工作,还需要2-3年的适应期,这对个人的成长和人才的培养都不利。土木工程施工是土木工程专业的主干专业课,土木工程施工课程教学对如何培养满足第一线需要的专业人才,如何加强学生专业实践能力至关重要。因此,很有必要对土木工程施工课程教学中存在的问题和相关的对策做一些研究,以期提高学生的专业实践能力。

1 土木工程施工课程中存在的不利于提高实践能力的问题[1-4]

1.1 教材内容和实际施工脱节

随着中国城市化进程和土木行业的发展,土木工程施工领域的新工艺、新技术、新材料和新设备不断涌现。虽然近年来出版的土木工程施工教材在原有的教材内容基础上进行了删减和增添,并且尽量和注册建造师考试接轨,但是教材中大部分内容仍旧是多年前比较成熟的施工做法,而许多已经得到推广和使用的新工艺、新技术、新材料和新设备却未得到体现。大跨度钢结构是现在比较主流的结构形式,但大部分教材中没有钢结构部分。特种结构如冷却塔,塔桅结构等教材中也没有提及。如果完全按照教材内容讲授,教学内容和实际施工过程脱节,学生毕业后不能马上投入实际工程第一线,无法做到学以致用的目的。

1.2 教学组织不合理,不利于学生工程实践能力的培养

目前国内大多数教学组织模式都是以教师为中心的教学文化,教师一个人在课堂上讲,学生在课堂下听,这取决于学生的自觉性,自觉的学生会认真听讲,不自觉的学生就有可能看手机或者做别的,学生的课堂参与度比较小。这种组织模式忽视了学生的主体性和能动性,没有发挥学生的自主学习能力,导致学生学习兴趣普遍不高,出现平时上课不听讲,考试考前突击复习,考完课程内容马上就忘的现象。对于课程的学习学生只是死记硬背,不用心不动手,不利于学生知识应用能力和实践能力的培养。

1.3 师资队伍建设不够完善,不利于学生工程实践能力的培养

土木工程施工是一门实践性很强的课程,授课教师除了需要具备广博和深厚的基础理论知识和专业知识外,还必须具备丰富的现场工程施工实践经验。现在很多高等院校的教师都具有博士学位,在基础理论知识和专业知识方面可以说师资力量很强,很多学校也以博士占教师总数的比例作为一个教学水平的衡量标准,但很多教师都是在本科毕业后直接硕博连读,毕业后直接从事教育工作,严重缺乏现场施工经验,对土木工程施工教学不利。教师自身缺乏工程经验,更无法培养出有实践能力的学生。而且现在很多高校缺乏对新教师培训的一套完善机制,由于师资缺乏,时间紧迫,对新教师略作培训就上岗,没有进行比较系统的传帮带的过程,教师教学能力只有靠自己摸索提高。

1.4 课程考核方式过于单一,没有工程实践能力的考核标准

现在许多高校土木工程施工课程的考核主要通过考试形式来实现。最终成绩主要包括平时成绩和考试成绩,一般平时成绩和考试成绩按照3:7的比例进行划分,也就是平时成绩占最终成绩的30%,考试成绩占最终成绩的70%。平时成绩主要包括考勤情况,作业情况和课堂表现综合打分。由于课时比较紧,点名考勤只能随机进行,不能每堂课都进行点名;而作业主要由几个学习好的学生完成,其他学生基本是照抄;采用传统教学方式很少给学生展示的空间,而且学生人数众多,无法给每个学生课程表现的机会,课堂表现得分形同虚设,这使得平时成绩考核存在较大偏差。试卷题型主要包括:判断题、单选题、名词解释题、简答题、计算题和案例题,学生应试方法主要还是根据考试范围死记硬背,学生印象不深刻,考试完成课程内容很快就遗忘了,而且有将近30分的客观题,这让学生存在侥幸心理,在考试结束前偷看别人的答案,使得考试成绩存在一定的偏差。这种考核方式没有工程实践能力的考核标准,不利于学生实践能力的提高。

2 土木工程施工课程提高实践能力教学改革的一些做法[5-7]

2.1 认真挑选教材,精心选择课程内容,及时更新教学内容,注重和实际工程相结合

现在的土木工程施工教材多种多樣,授课教师应根据土木工程的具体专业方向和教学大纲精心挑选教材,最好从获奖教材和国家级或省部级精品课程所使用的教材中进行选择,选择业内口碑较好,大家一致认可的教材。并应根据办学定位和专业特色,进行教材建设,可先编写符合专业特色的讲义,条件成熟后出版有针对性的教材。

以往土木工程施工课程主要是面向建筑工程专业开设,而今将建筑工程、道路桥梁、岩土工程、隧道等专业合并为“大土木”专业。公开出版的教材为了能够提高征订数量,一般教材内容会按照“大土木”的内容进行编制,教材内容涉及到“大土木”的方方面面,这就要求授课教师要根据土木工程的具体专业方向和教学大纲精心选择授课内容。在制定教学大纲及教学计划的过程中,我们根据土木工程专业的特点来设置教学内容,明确教学方向,同时结合不同的班级适当对内容进行增删。我院土木工程专业分建筑工程和道路桥梁两个方向,就建筑工程方向教学内容而言,土木工程施工教学内容主要包括施工技术和施工组织两部分。施工技术部分从地下施工开始,到地上结构施工,最后到装饰工程结束。此部分应该重点讲述地下施工部分包括“土方工程”和“地基处理与桩基工程”,地上结构施工部分包括“混凝土结构工程”、“预应力混凝土结构工程”和“结构安装”工程等;对于“砌体结构工程”和“装饰工程”其操作性较强,这部分内容可不作为重点;“防水工程”这部分内容与先修课《房屋建筑学》有交叉,重点讲新内容即可。“升滑法施工”目前已少使用,但为了了解施工工艺的演变和发展,以启迪创新思维,故教材中仍予以保留,供学习者参考。而“桥梁结构工程”和“道路工程”等内容可以留下问题引导学生自学。施工组织部分应重点讲述“流水施工原理”和“网络计划技术”,“施工组织概论”、“施工组织总设计”和“单位工程施工组织设计”简单介绍,并可通过课程设计加深对这三部分的理解和应用。

目前大多数教材内容陈旧,需要我们及时更新教材内容。2010年,住房和城乡建设部对《建筑业10项新技术(2005)》进行了修订,推出《建筑业10项新技术(2010)》。此次修订是在1994年出台后的第三次修订。此次修订在内容上作了大幅调整,扩大了覆盖面。内容包括:地基基础和地下空间工程技术、混凝土技术、钢筋与预应力技术、模板及脚手架技术、钢结构技术、机电安装工程技术、绿色施工技术、防水技术、抗震加固与监测技术和信息化应用技术10个大项供108项技术。这些新技术在土木工程施工教材中基本没有体现,特别是对于绿色施工和信息化应用技术更是没有提及。在教学过程中,我们应该积极引入教学相关章节的新技术并且和实际工程相结合,提高学生的学习兴趣。例如我们在讲解过程中可以以上海中心为例介绍在上海中心建设过程中应用到的新技术和施工的新概念。对于教材没有涉及到的新技术,我们要做相关方面的专题讲座,让学生能够了解土木工程施工最前沿的技术,掌握土木工程施工的最新技术。

2.2 引入和实际工程相结合的案例讨论分析,提高学生解决问题的能力

在教学过程中充分利用多媒体,施工现场图片,施工工艺Flash动画,施工现场视频和重大工程施工介绍等资料讲解土木工程施工,这虽然可以提高学生的学习兴趣和学习积极性,但对调动学生的自主学习能力还不够。我们尚应引入案例讨论分析实践环节弱化以教师为中心,强化以学生为中心,发挥学生的自主学习能力,提高学生解决实际问题的能力。在案例讨论分析过程中对学生进行分组,每组学生都要把讨论结果以PPT的形式呈现给大家,并上讲台讲解讨论结果,教师对每组的讨论结果进行评分。案例讨论分析环节应在满足教学内容的基础上,重点突出工程实际背景,设置如下案例讨论分析实践环节。

案例讨论分析实践环节一:基坑开挖施工和土壁支护施工方案设计。2009年6月27日5点35分,上海闵行区莲花南路,在建的莲花河畔景苑楼盘中,一幢13层的居民楼从根部断开,直挺挺的整体倾覆在地,楼身却几近完好。地基的水泥桩连根拔起,裸露在地面。引入案例“上海楼倒倒事件”,请学生写出基坑开挖和土壁支护施工方案并分析“莲花河畔景苑”住宅楼倒塌原因。

案例讨论分析实践环节二:桩基础施工方案设计。某高层建筑住宅,共30层。基础为钻孔灌注桩上板式承台,灌注桩直径800mm桩长56m,上部结构为剪力墙结构。现进行基础施工,采用泥浆护壁钻孔灌注桩,请学生写出基础施工方案,对可能发生的工程事故进行分析并写出工程事故安全预案。

案例讨论分析实践环节三:钢筋混凝土框架结构系列施工方案设计。其中包括钢筋混凝土框架结构混凝土浇筑施工工艺、外脚手架设计、柱梁板的支架模板设计三大部分,这三大部分的施工方案设计基本涵盖了结构物除基础工程以外的主要内容,是一个综合性的实践项目,但又可以根据教学进度逐步实施。

案例讨论分析实践环节四:钢筋混凝土单层工业厂房(排架结构)结构安装施工方案设计。

案例讨论分析实践环节五:BIM在施工中的应用。

案例讨论分析实践环节六:绿色施工和绿色建筑。

学生通过上述前四个实践训练环节,既可以有效掌握土木工程施工的基础知识,又能够培养其综合运用专业基础知识和基本技能的能力,而且还能大大激发学生学习的积极性和主动性。后面两个实践环节的是附加案例,主要让大家对现在比较流行的BIM和绿色施工绿色建筑有更深刻的认识。这些案例还可以根据具体工程的出现就行更新。

2.3 具有丰富工程实践经验的教师是学生实践能力培养的基础

土木工程施工技术日新月异,教师作为学生工程知识的直接来源更应该与时俱进,了解和掌握国内外最新的施工工艺。可以通过以下方式加强教师队伍建设,增强教师工程实践能力:

1)学院为教师搭建平台,聘请重点院校的知名专家,教授以及具有代表性工程的技术人员向师生介绍实际施工工程经验和国内外施工技术的最新发展情况,我院的总工论坛就是这方面的一个尝试,迄今为止总工论坛进展良好。对于刚踏出校门参加工作的年轻教师由于缺少实际工程经历,在开展教学工作时容易导致理论与实际脱节,学校可以组织青年教师进行教学内容、教学方法探討,同时由资深教师带领进行房屋建筑、桥梁隧道和市政工程的工程实践和教学观摩,对青年教师实行导师制,通过老教师的言传身教,使青年教师早日成为一名合格的专业教师。

2)学校通过和施工单位合作建立实习基地,不但能为学生实习提供场所,还可以为老师的进修提高提供便利,教师可以随时去对口的实习基地进行参观学习。另外教师还可以利用学校的产学研项目资助,脱产直接去施工单位学习一年,这样对教师的工程经验和实践能力的提高见效更快。

3)学校给教师提供了挂职锻炼的机会,在完成教学科研任务的基础上,从事土木工程施工教学的教师可以去学校基建处挂职锻炼,进一步提供专业水平,增强工程实践能力。

教师要不断加强自身专业素养的提高,只有具有丰富工程经验的教师才可以培养出具有实践能力的学生。

2.4 完善课程考核方式,增加实践能力考核方法

要提高学生的实践能力,还需完善课程考核方式,增加工程实践能力考核方法。对于土木工程施工课程来讲,可以尝试按如下方式进行改进:

1)试题的命题要有一定的现场施工工程背景,和工程实际相结合;从试题构成方面可适当降低客观题所占分值,提高主观题所占分值;

2)弱化笔试成绩所占比重,卷面成绩所占比例降低至40%,最终课程成绩=平时成绩×60%+卷面成绩×40%;

3)平时成绩考核内容在出勤情况、作业情况的基础上,增加实践能力考核方法:工地实习、案例讨论分析方面的考核,把实践能力的考核量化。在课余或暑期时间,去实习基地进行实习,最后提交一份实习报告,通过实习指导老师的评语和实习报告给工地实习进行最后的评分。上述的六个案例分析讨论实践环节可以根据需要选择几个作为课内必须完成的考核内容,剩余实践环节可以作为附加案例。案例讨论分析评分由课堂展示和分析报告两部分组成。教师根据学生课堂的表现和展示成果的优劣给出课堂展示得分,根据案例分析报告的深度给出案例分析报告得分,综合两部分得出最终案例讨论分析得分。

3 结语

土木工程施工是土木工程专业的骨干专业课程,其课程特点决定了可以成为应用型本科专业人才工程实践能力、技术创新能力和专业知识综合应用能力培养的支撑课程,达到满足社会不断增长和变化的需求。通过土木工程施工课程提高实践能力教学改革研究,提出及时更新教学内容和工程实际相结合,设置案例讨论分析环节,既让学生动起手来,又让学生动起脑来,实现以教师教为主向学生自主学习为主的转变,以理论讲授为主向以实践环节为中心引导课堂教学的转变。增加教师工程实践经验,以课后考试为主向过程考核为主转变,最终实现提高工程实践能力的培养目标。

【参考文献】

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[责任编辑:田吉捷]

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