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混凝土结构是土木工程专业重要的学科基础课,其包括《混凝土结构基本原理》与《混凝土结构设计》两大部分的内容,其中混凝土结构课程设计是在学生掌握上述内容的基础上,为进一步加强学生们对混凝土结构知识的理解而增设的相关实践环节。学生通过课程设计的练习应能进一步掌握设计的基本原理与基本方法,为后续的课程以及毕业设计打下坚实的基础。
2目前《混凝土结构》课程设计存在的若干问题
通过近些年的实际指导以及对兄弟院校相关院系的调研发现,目前混凝土课程设计存在以下问题。
2.1选题相对单一,设计内容与实际工程存有差距
目前大部分土木相关院校的混凝土课程设计选用的是单向板肋梁楼盖课程设计这一题目,大部分土木院校为督促学生自行设计而采取的手段是通过改变跨度、混凝土强度、荷载等参数,保证学生们一人一题,最大程度避免重复和抄袭。这种做法并不能从根本上解决学生不善思考的弊病,网络上纷繁的模板可以帮助学生通过简单的数字替换就完成课程设计的内容。同时,题目要求学生对一民用或工业建筑的楼盖进行设计,建筑平面图一般给定为四周砖墙的内框架结构[1]。然而内框架结构由于种种弊端,在现今的实际设计中已经被框架结构取而代之。如果仍然在教学实践环节对老旧的结构体系进行设计,会导致学生毕业后无法将学校学到的知识转化成解决实际问题的有效手段,这将使学生感到困惑与迷茫。
2.2学生对各种构件的构造要求以及施工流程不够熟悉。
通过理论学习,大部分同学可以完成梁、板的承载力计算以及相关的配筋,但对于梁板节点,墙梁节点,梁柱节点等具置的钢筋绑扎的施工工艺流程存有疑虑,对构件一般的构造要求理解不够深入,不能够实现理论与实际的有机结合,同时目前大部分教材对于梁施工图的表达方式仍采用截面注写的方式,这种方式最大的优点在于直观,便于初学者掌握梁内具体钢筋的布置形式,但在实际工程中,平面注写的应用更为广泛,理论的教学与实际的工作应用存有一定的偏差。
2.3考核方式与评价体系尚可进一步完善
由于课程设计的灵活度较高,学生的自由度较大,因此教师想对学生设计过程进行实时监控是不现实的,目前多数院校对于《混凝土结构》课程设计的考核方式仍是以学生所提交的设计成果为主,结合课上学生的课堂表现,对学生本次课程实践给定相应的考核分数。这种以结果为导向的考核方式忽视了对设计过程的监管,会导致部分善于“搭便车”的学生通过抄袭模板或成绩较好同学的设计内容而完成自己的设计任务,极有可能出现抄袭者比自行完成设计的学生成绩还要高。因此,这种考核方式不够客观与公正,会导致学生学习倦怠,同时不能达到课程设计的预期效果。
3改革的初步探讨与实践情况
为解决上述问题,有必要对《混凝土结构》课程设计进行教学改革。
3.1优化选题内容,扩大选题范围
我们首先从题目的选题着手,摒弃了老旧的内框架结构的内容,选取往年若干的优秀毕业设计中,与实际工程相近的多层框架结构设计作为学生课程设计的设计背景。同时,不再以设计单向板肋梁楼盖作为单一要求,而是将设计内容扩展为单向板肋梁楼盖设计,双向板肋梁楼盖设计,板式楼梯设计。增加学生的选题范围,扩展学生的设计思路。
3.2以小组为单位进行模块化课程设计
本次课程设计改革,将以个人为单位的模式改变为以小组为单位的模式进行课程设计,设计前将班级学生分为6人一组,每组成员又进一步细化成3小组,其中一组内2人共同完成单向板肋梁楼盖设计,2人共同双向板梁楼盖设计,2人共同完成板式楼梯设计,分组的目的在于提高学生之间互帮互助与团队协作能力,学生之间的相互督促,可以替代教师对设计过程的监控作用,在完成课程设计的同时,更能够增进学生之间的感情。
3.3增加学生互评机制与设计成果答辩环节
为了进一步完善考核方式与评价体系,我们在现有的评价体系基础上实行了学生互评机制,共同完成某项设计任务的学生,对彼此在设计过程中的设计态度,协作能力以及完成的设计成果进行互评,教师参考学生之间的互评结果作为学生设计过程的平时成绩,同时为了防止学生之间由于情感因素而包庇他人,我们引入了答辩环节。共同设计某一题目的一组成员对设计过程进行自述,同时,教师根据设计成果对两位同学分别提问,最终根据学生互评,设计自述以及答辩情况,给定学生最终成绩。
3.4将课程设计与实践实训相结合
为解决学生对各种构件的构造要求以及施工流程不够熟悉这一难题,我们选取部分优秀的设计成果,进行二次优化,并将优化后的结果用平法表示,形成可进行实际施工操作的设计图纸,结合学校现有设施,在学校实践实训基地内,在师傅带领下,以学生为主力,按照设计图纸,对相应的设计内容进行实际施工,真正做到理论与实际相结合。实践证明,通过改革措施,我校混凝土结构课程设计的教学效果有了较大的提升,学生的主观能动性得到了一定的调动,由于我校实践实训基地仍在建设当中,下一阶段我们将把主要精力放在课程设计与实践实训相结合上面,将教学改革落到实处。
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在中职院校中建筑施工技术一直都是土建类专业重要的一门专业课程,相对于其他课程,这门课更注重实践与综合性。目前,学生学习该课程仍然主要是通过传统教学方式,即任课教师简单直接的课堂授课方式,学生实践的机会相对较少或者并不同步进行,主要原因一是安全问题,二是不一定找到合适的施工工地即实践场所。因此,急需创建一个高效的实训教学模式,做到理论紧密联系实际,既能让学生熟练掌握专业技能,又能在实训过程中注重学生方法能力和社会能力的培养。
一、示教模型实训场地的建立
因校外实训或实习会受到很多因素的限制,可选定校内某场地作为专门示教模型实训场地,根据设计要求,完成建筑结构从场地勘察、基础施工、主体结构施工、封顶等过程的半成品,这个建筑结构要求与实际建筑结构同样大小,但是必须表现各项施工进程。我们称之为反映一系列施工进程的示教模型。该模型可作为土建类专业的模拟仿真的实训手段,尽管目前不能完全取代传统的实训手段,但建设较完备的校内示教模型实训场地,发挥多种功能,具有自身突出的优势,可作为中职土建类专业实践教学的重要补充。
二、示教模型实训的多种功能
1.认识实习
示教模型相对完整地重现了实际施工中从图样识读、下料加工、安装施工、质量验收的全过程。通过教师带领学生参观、讲解,让学生在比较真实的情境中完成了感性认识,这比在课堂中学习更生动、形象、便于理解。此外,在实训工场的计算机中,可收集、制作一些有关施工过程的动画片,作为参观静态施工过程的补充。还可以收集、自行拍摄一些实际工程当中的施工照片和视频。了解、熟悉这些信息将极大地丰富示教模型实训的内容,完全满足认识实习的需要。
2.施工实习
显然,示教模型实训场地不能仅仅满足认识实习的需要,还应该作为施工实习的场地,即直接动手进行施工操作、现场学习施工技术。实训场地还要设有现场操作场地,教师根据授课的进度,随时安排施工实训,在校内实训场地指导学生动手操作,必要时辅助施工照片、视频,比如制作混凝土结构梁、板、柱、楼梯、楼盖、雨篷等整个构件或一部分,整个制作过程强调学生自主决策实施,教师可以在之前课堂上介绍构件组成材料、制作流程、注意事项等,让学生按小组查阅资料写好操作步骤,做好充分准备,完成之后写出总结或体会。这种结合亲身动手操作,让学生更了解建筑工程中施工技术,从而提高学生在工程技术的问题上,有更好的解决与分析的能力,同时也提高了团结协作、吃苦耐劳等方面的能力。
3.复合实训
示教模型相对完整地重现了实际施工中的全过程,这也涉及很多其他专业课程,比如:制图与识图、建筑力学、测量、施工组织、建筑构造、混凝土结构、钢结构、建筑安装等重要课程。因此,还可以用来组织复合实训。例如,在施工技术、混凝土结构课程中都讲到雨棚,它有多种形式,可做成结构形式,也可做成建筑形式。钢筋混凝土结构雨棚的受力钢筋应设置在上面,这与一般的梁配置受力钢筋有区别,为什么呢?在建筑力学课程中可以找到答案,该课程常将结构形式的雨棚简化为平面的悬臂梁,与墙的连接为固定端支座,受向下的均匀分布荷载作用时,上部受拉,因此必须将受拉钢筋配置在上面。
此外,在复合实训中由于时间长、涉及课程多,而且各门课程研究重点也不相同,所以也要注意场地的使用效率。如果某种构件在某课程中已要求制作过,在其他课也涉及时,不必再重复制作。这时可以利用计算机存取的有关这方面的资料,也可探讨在电脑中制作三维立体模型、动画模型。
笔者认为在复合实训中可加强计算机的使用。如在平法识图教学中,梁中的钢筋关系十分复杂,理解难度很大,虽然在施工实训中可以动手操作,但不会反复去做。这时可利用计算机软件制作一些三维立体模型,如三维模型软件3DMAX 、MAYA、SketchUp等。教师可以指导学生学习软件,并利用它模拟从简单到复杂的各种构件及施工过程,这样学生对此更有兴趣,既学习了软件,又巩固了专业知识。
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1 工程概况
该项目为某综合实训中心工程,主要功能为实训实验室。该工程东西长97.5米,南北长56.7米,未设置抗震缝;建筑高度23.85m,地上五层,无地下室;其中一层层高为6.25m,二~五层层高均为4.25m;工程结构安全等级为二级,抗震设防烈度7度,抗震设防类别丙类,结构形式为框架结构;建筑平面如图1所示,首层只在中部有通道相连,连接薄弱;内部有两个开敞庭院,且不在对称位置上,楼梯分布在建筑物四角及中部。
图1 (1)一层平面图
图1 (2)二~五层平面图
2问题分析与总结
2.1 结构扭转不规则
采用纯框架结构方案,经建模型计算,虽结构的弹性层间位移角满足规范要求,但是第一扭转周期与第一平动周期比达到0.95,超出规范不大于0.9要求较多,且第二周期扭转因子偏大,属抗扭不利建筑。而调整梁柱截面对于改善抗扭指标效果不明显。经过方案对比及与建筑方案协调,最终确定采用设置少量抗震墙的框架结构(以下称为少墙框架结构)来解决以上问题。结合建筑四角的楼梯间在建筑布置一定数量的剪力墙,以调整结构扭转控制指标,使之满足规范要求,纯框架及少墙框架结构的抗震性能指标对比见表1、表2。由表中数据可见,设置剪力墙后,第一扭转周期与第一平动周期比为0.92,虽仍大于0.9,但已有所改善,特别是第二、第三周期分别为较纯的平动周期及扭转周期,说明结构布置较为合理。
图2 标准层剪力墙布置图
表1 纯框架结构地震抗震性能指标
表2 少墙框架结构地震抗震性能指标
由于少墙框架结构形式是规范新增的内容,而且《高层建筑混凝土结构技术规程》[1]和《建筑抗震设计规范》[2](以后分别简称《高规》和《抗规》)在此种结构形式上的规定内容也不尽相同。《抗规》第6.1.3条和第6.2.13条分别规定了少墙框架结构构件抗震等级的确定原则以及框架部分地震剪力值的取用方法,其中在确定框架部分的抗震等级时,是按照底层框架部分所承担的地震倾覆力矩是否大于总地震倾覆力矩的50%划分的;而《高规》第8.1.3条对于结构形式、抗震等级、轴压比限值以及结构的层间位移角等内容的设计方法则是根据框架部分承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值分区段划分的。因此《高规》关于少墙框架结构的规定更细微明确。本工程虽为多层建筑,但因其高度接近多层与高层之间的临界高度,且体型复杂、扭转不规则,用增大截面方式不易解决扭转不利问题,因此在兼顾建筑与结构的有效解决方案之后最终采用了布置少量剪力墙的少墙框架结构。本工程设计是按照《抗规》并参考《高规》的相关规定进行的。具体方式如下:
(1)《高规》规定,应根据在规定的水平力作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩的比值来确定相应的设计方法。因本工程结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值为63%左右,按照《高规》8.1.3条第四款规定,该工程应按框架-剪力墙结构进行设计,框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用,剪力墙的抗震等级按框架-剪力墙结构采用。
参考《建筑抗震设计规范应用与分析》[3]中对少墙框架结构的定义,确定本工程为“框架-剪力墙结构中的强框架”(具体见表3)。
(2)《抗规》第6.2.13条规定了少墙框架结构中框架部分承受的地震剪力值,宜采用纯框架结构模型和框架-剪力墙模型二者计算结果较大值,因此本工程按照两个模型分别计算,结构构件配筋按包络设计。
(3)剪力墙肢不满跨时的框架梁配筋构造(如图4所示)。其箍筋加密区的范围,支座钢筋长度等,均应满足抗震墙退出工作后纯框架结构的抗震构造措施,使其仍具备相应抗震性能。即框架梁附加纵向钢筋截断长度及箍筋加密区长度等,均需按照该墙肢是否做为支座包络设计。
图4框架梁一端与剪力墙顺接时构造做法
2.2 结构竖向不规则
本建筑一层层高为:6.25m,基础底标高-2.0m,基础高度1m,如果不采取措施,一层框架柱的计算高度为7.25m,与二层层高4.25m相比差距较大,首层与二层侧向刚度比为0.63(规范要求0.7),层间受剪承载力比为0.75(规范要求0.8);不满足《抗规》表3.4.3-2中关于结构竖向规则性判断的要求,即一层为薄弱层。同时首层填充墙较多、较高,应采取措施避免首层填充墙下沉以减少后期开裂的可能性。综合以上因素本工程在-0.10m处增设一道框架梁;该框架梁既可作为首层墙体的基础,同时又能减小一层框架柱的计算高度,可使结构设计更合理。
本工程通过增大一层的框架柱截面尺寸及增设基础拉梁层的方式,使两层的侧向刚度比、层间受剪承载力满足规范要求,消除薄弱层。本工程拉梁层及首层框架柱截面尺寸为700X800mm,二层及以上框架柱截面尺寸600X700mm,经计算结果满足要求。
2.3结构超长的问题
该工程双向均超过《混凝土结构设计规范》[4]规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距的要求(55m),而且建筑要求不能设置伸缩缝,因此应采取有效措施来防止或减小施工及使用期间温度裂缝以及混凝土收缩裂缝。本工程采取以下措施来有效的减少裂缝的产生和发展:
(1)全楼采用补偿收缩混凝土。
(2)在南北向设置一道加强带,东西向设置两道加强带(图5)。加强带采用较设计强度提高一级的补偿收缩混凝土浇筑密实,并连续浇筑。
图5 楼板加强带布置图
(3)楼板钢筋双层双向设置,并适当增大楼板厚度及配筋,增强其抗温度裂缝能力。
(4)适当增加东西向框架梁通筋数量,增强其抗温度裂缝能力。
(5)提出材料及施工控制要求,并要求加强施工现场监督施工管理,以确保施工质量。
由于本工程东西向长度超过不设置后浇带的允许长度较多(超过77%),因此在设计及施工过程中提出较为严格的要求,并要求现场即时监测施工效果,到目前为止(已经开始使用),没有发现较为明显楼板及框架梁裂缝,说明采取措施合理有效。
3 结语
本文以综合实训中心结构设计为例,着重阐述了少墙框架结构的受力特点及具体设计中注意问题;同时对结构薄弱层的产生原因、消除以及结构超长问题的处理进行描述,为类似的工程设计提供参考。
参考文献
[1]JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.
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项目教学法突破了传统教学模式的局限, 学生通过解决一些实际问题来掌握知识, 达到学以致用的目的。此教学法提高了学生学习的主动性和积极性, 对培养学生的专业能力和职业能力起着不可忽视的作用,可为学生今后的就业奠定良好的基础。
1 中职建筑专业项目教学法的特点
中职建筑类专业在教学基本内容的要求上与高职院校建筑类专业有很多相同之处,只是在要求的难度和深度上有所不同,为此我们可以借鉴2004 年 10 月 28 日, 教育部、建设部联合了《高等职业院校建设行业技能型紧缺人才培养培训指导方案》(以下简称《培养方案》)。该《培养方案》的制定, 就是以技能型紧缺人才培养培训为契机, 教学过程采用项目教学法推动该专业的教学改革。与《培养方案》相适应, 教学过程应建立起与企业需要密切联系的、理论学习与技能训练高度统一的、按照工作过程的综合性、模块化教学的训练项目,《培养方案》要求彻底打破了原有的学科体系。
这种新课程体系的主要特点是: (1) 课程学习中保存教学过程的整体性, 即在一种完整的、综合的行动中进行思考和学习;(2) 以学生为中心, 课程面向每一个学生, 关注学生在行动中所产生的丰富多彩的学习体验和个性化创造;(3)通过合作式学习着重培养学生解决实际问题的能力;(4) 强调对学习过程的思考、反馈和分析, 课程评价标准具有多元性, 行动的过程和结果具有开放性;(5) 重视典型工作情境中的案例以及学生自我管理式学习。按照《培养方案》建立的全新课程体系, 高等教育出版社和建筑工业出版社都出版了相应的关于建设行业技能型紧缺人才新教材。这就为在建筑专业的教学中实施项目教学法提供了可能。建筑类的项目划分可大可小, 比如,在进行施工组织总设计时, 可采用整个小区的所有施工项目作为一个大项目, 而进行单位工程施工组织设计时即把某个单位工程作为一个项目。也可以把单位工程的每个分部工程作为一个项目。从《培养方案》建立的课程体系可以看出, 它就是把单位工程的每个分部工程作为一个项目, 每个项目作为一门课程, 其突出优点是, 每一项目都对应于一项职业工作, 做到学和用统一, 学生学完一个项目即可做一项职业工作, 无需再进行知识、技能的重组和融通。在教学内容方面,《培养方案》充分体现了“必需够用”原则, 以满足职业工作———建筑施工需要为度, 摒弃了超越这一要求的教学内容, 如建筑设计、结构设计等, 同时加强了与职业工作有关的技能训练。
2 在中职建筑专业教学中运用项目教学法应注意的问题
2.1 选择合适的项目
项目的选取是成功的关键。项目的选择要以教学内容为依据,既要与书本知识紧密结合, 又要能够充分体现当前的工程实际情况;既可以是直接采用专业性项目, 又可以是经过精心设计、整合成形的项目。项目的选取应符合以下特征: 首先是实践性, 应符合当前行业的实际, 引进真实项目, 不主观臆造脱离实际的策划与设计, 否则会与现实脱节, 学生不感兴趣, 对学生将来工作帮助也不大。其次是启发性, 项目的选择应具有较强的启发性, 蕴涵一定深度的问题, 能启发思考。问题越能诱人深入, 越能留下较多的思维空间, 教学效果就越好。第三是典型性, 所选项目要能反映同类事物的一般特性, 起到举一反三、触类旁通的作用。第四是目的性, 项目选取要适应教学的目的与要求, 要能提高学生分析问题和解决问题的能力。比如对于混凝土结构施工,通常分模板工程、钢筋工程、混凝土工程三部分, 而钢筋工程对学生而言, 难度较大, 又内容丰富, 知识点多, 因此, 选择钢筋工程作为首要项目。另外, 我们选择了实际工程中应用最广泛的结构类型———框架结构工程实例, 依据工程分部的特点, 将其分解为“梁板式钢筋混凝土楼盖钢筋工程”、“梁板式筏形基础钢筋工程”、“框架柱钢筋工程三个项目”, 作为具体实训课题。通过实训可促使学生巩固和运用所学知识, 掌握识读施工图以及钢筋绑扎和质量检测的技能, 解决工程实际问题。学生通过学习、讨论、实训, 完成多个方案, 通过该项目的实践不仅使学生加深理解和掌握了学过的基础知识并能灵活应用, 还充分激发了他们的学习积极性。
2.2 加强专业师资队伍建设, 转变教师角色
由于《培养方案》按项目教学法建立的全新课程体系, 每门课程的横向跨度较大, 如《建筑工程基础》, 包含了建筑材料、建筑制图、建筑构造、建筑力学、结构设计等相关教学内容。《混凝土结构施工》包含了建筑构造、建筑材料、建筑结构、建筑施工技术、建筑施工组织、建筑工程质量管理、建筑施工项目管理以及相应的课程设计、工种训练等课程或教学环节中的有关教学内容。这就要求任课老师, 不仅应有较宽的知识面, 具备综合学科的知识体系,而且还应有很强的动手能力, 具备“双师型”教师的素质。
2.3 解决新课程体系中相互交叉的知识点
《培养方案》按项目教学法建立的全新课程体系, 把完成一个分部工程的施工过程作为一个项目, 把完成该项目所需的知识综合在一起成为一门课程, 而完成各个分部工程施工所需的知识存在交叉重复现象, 如在“基础工程施工”和“混凝土结构施工”课程中都存在钢筋工程、模板工程和混凝土工程质量要求的内容, 为避免重复, 在采用新教材进行项目法教学时, 应在制定专业教学计划时进行统筹考虑。
2.4 做好实训的评估总结
实训的评估总结是“项目教学法”的重要环节。学生的操作存在各种各样的问题, 教师在评估中要指出问题的所在及解决的方法, 要总结、比较各组的特点, 引导他们学习别人的长处来改进和提高自己的实训, 使学生的各种能力在评估中得到提高。评估的过程是总结以前学过的知识、提出和学习新知识的过程, 在具体的项目评估时, 教师要详细分析全班各套方案的各自特点, 指出哪些是可取的, 哪些是不可取的,最后总结出一套合理的、可行的、实用的方案供大家实施。评估的过程也是实训项目成果展示的过程, 将各个成果摆在大家面前, 由学生介绍项目实施的具体任务、目标、方法、手段以及体会、收获,可以使师生了解其操作的方方面面, 看到其独到之处, 找出不足之处, 提出合理化建议, 做出客观公正的评价。同时, 通过评估, 选出优劣, 可以鞭策学生做好下一个项目, 激发广大同学积极参与实践、勇于实践的兴趣。所以, 实训的评估总结过程也是学生学习、提高的过程。
3 在中职建筑专业教学中运用项目教学法的体会
3.1 教材
传统教材单体知识性强、理论性强、各学科知识相互交融少,这与项目教学法所需要的实用性强、综合性强、技能性强的特点不符。目前我校正在编写与之相适应的校本课程用书。
3.2 课时安排
项目教学法每周都要留一定的课堂时间用于汇报和交流各小组的工作, 必然会占用原来课堂授课的时间, 教师要压缩基本概念和基本理论的讲解时间。
3.3 教师
项目教学法是一种开放式教学法, 对教师的综合素质要求较高。他们在教学中经常会遇到一些突发事件, 因此, 必须不断积累实践经验和理论涵养才能随机处理, 胜任此教学法。
3.4 学生分组
学生分组往往是容易忽视的环节。由于采用分组协作学习的方式, 所以分组的原则、组员的搭配、成员的数量、工作的分工都能影响到学生的学习。实践证明, 5 人左右的人数可以避免意见不统一, 互补的搭配有助于学生之间相互学习,分工要明确, 避免产生依赖。
3.5 学生个体
由于采用的是自主式学习,要注意学生的两极分化。特别是后进生自学能力和自控能力较差,容易产生依赖思想, 无所事事。要采用“一帮一”的措施, 让先进生帮助后进生。
3.6 考评
项目教学法对每个组成绩的考评没有标准答案, 如果作为期末考试成绩的评定必定带有浓重的主观色彩, 甚至有失公平。所以采用项目教学法考试成绩一般要结合理论考试的卷面成绩来评定。
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“高等职业教育”具有高等教育和职业教育的双重角色,是为适应社会进步对各种专业人才的需求,加强应用性为原则,培养了解基本专业理论知识,掌握基本技能的高等技术应用型人才为目标的高等“技术教育”。
高职高专建筑工程技术专业主要培养面向施工单位、监理单位施工员、质检员、预算员、监理员等岗位为主的应用型人才,他们必须具备服务施工组织安排的能力,《建筑结构》这门课程正是解决识读结构施工图、领会设计意图的一门课程,所以,高职高专开设《建筑结构》这门课程非常有必要。
二、高职高专《建筑结构》课程教学要求
《建筑结构》是建筑工程的专业必修课程,是一门培养动手能力的专业课程。课程以钢筋混凝土结构施工为主线,主要内容有钢筋混凝土材料,钢筋混凝土结构设计原理,受弯、受压、受拉、受扭构件承载力计算,钢筋混凝土结构正常使用极限状态验算,肋形楼盖结构设计和预应力混凝土结构等章节。《建筑结构》是一门理论与实践紧密结合的学科,该门课程主要培养学生正确绘制和识读结构施工图、正确领会设计意图和根据图纸正确技术交底和指导施工等方面的工程技术能力。
三、《建筑结构》课程教学设计
1、合理安排教学环节,理论与实践并行,突出实践
建筑工程技术专业的学生大多都在建筑施工单位工作,所从事的工作,既要求掌握一定的理论知识,又特别要求具备实践能力,比如建筑材料的应用,结构施工图的识读,施工组织与管理等等。在课程教学中,加强实训基地的建设,构建实践教学体系,突出实践教学环节,充分利用实训室、校外实训基地等各种教学资源,使学生真正实现理论与实践相结合,使学生学过相关课程后具备相关的实践能力。例如,受弯构件课程完了,安排学生到建筑实训基地学习梁钢筋的绑扎,CAD制结构图绘制实训,让学生充分认识受力钢筋、弯起钢筋、架立钢筋和箍筋,并模拟钢筋骨架的放置,让学生充分了解各种钢筋所起的作用,做到知其然,知其所以然。课程结束后安排学生到项目施工现场参观学习,指导老师在实践过程中利用建筑结构相关知识引导学生去发现施工过程中存在的问题,并请经验丰富的技术人员给学生们讲解施工工艺、施工方法和容易产生的质量弊病,然后指导老师再把学生从实践引到理论上,用理论知识来解决实践过程中出现的问题,如此全过程连续进行,循环往复,理论指导实践,实践渗透理论,加深学生对理论知识的认识深度,强化学生的动手能力和对知识的运用能力。
2、优化教学内容,弱计算,重构造
本课程按照“施工员”职业标准,以施工企业施工员、质检员等岗位需求为导向,确定我们学生要掌握的知识、能力、素质来选取和改革课程教学内容,并以“必须、够用” 为度。
我国现行结构设计是以概率论为基础的极限状态设计方法,是半经验半理论的一种设计方法,构造措施是长期科学试验和工程经验的总结,这些构造措施可防止因计算中没有考虑的因素的影响而造成结构构件开裂和破坏。同时,有些构造措施也是为了使用和施工上的可能和需要而采用的。
我们学生大部分就业于施工企业,他们可以不会进行结构设计,但一定要能照图根据规范要求正确指导施工,因此,我们进行教学内容安排时,要求学生了解基本的计算方法之外,必须重点讲解构造要求,最好以图文并存的方式来讲解构造要求,让学生懂得进行钢筋混凝土施工时,除了按规定放置必须的钢筋以外,钢筋的切断、连接、锚固,跟混凝土的相对位置等还必须要满足有关的构造要求。
3、应用PPT、三维立体图和施工录像等现代化教学手段
《建筑结构》课程反映实践的内容较多,在教学手段上,积极引入现代化教学手段―多媒体教学,激发学生浓厚的学习兴趣,提升课堂的品质和内涵,提高教学的效率与教学效果。
相对于传统教学手段,多媒体教学以形象生动的PPT画面、三维立体示图、施工录像等方式来展现教学内容,有利于激发学生浓厚的学习兴趣;而且多媒体教学手段能够把项目实施过程以施工录像形式“搬进”课堂,实现“课堂与实训室的一体化”。经过多年的努力,我们收集了大量动画、三维立体配筋图和钢筋绑扎、焊接实例,实现了将理论教学与实践教学融为一体。但多媒体传输信息量大、传输速度快,在教学过程中要针对不同层次的学生适当调整授课速度。
四、《建筑结构》课程教学课程实践
1、改进教学方法,强化学生岗位角色观念和团队协作能力
在实训时,采用分角色教学法,例如,在进行钢筋骨架结扎时,安排一部分学生作施工员,进行钢筋的下料、绑扎、模拟钢筋在模板内的放置工作;安排另一部分学生作质检员,进行钢筋工程质量验收工作,检查钢筋骨架中每一根钢筋的放置位置、间距和混凝土保护层厚度、受力钢筋与架立钢筋是否倒置等;安排另一部分学生作监理员,在自检合格的基础上,再进行一次严格验收。将实训教室设为“工程部”、“质检部”、“监理站”,让学生进入了实训教室,就有步入工作岗位的感觉,争前恐后地去完成各自工作任务,让学生融入团队协作的氛围中,进行角色锻炼,强化学生岗位角色观念和团队协作能力。
2、导入规范,鼓励参赛,培养学生职业技术技能
专业课程教材大部分内容是从规范上摘取的,但具有不全面、滞后于新规范等特点,所以我们在教学过程中要注意规范的导入,讲解规范的来历,规范的更新过程,有意识培养学生养成学习规范、应用规范等职业技术能力;鼓励学生参与省内外各种竞技比赛项目,开展竞技训练,选拔优秀选手参加校外比赛,调动学生积极性,促进学生学习和训练。培养学生制图能力、结构骨架加工能力,为识读结构图垫定良好的实践基础,真正做到“授人以渔”,将来走上工作岗位后,遇到问题,他们知道通过查阅设计规范、施工规范等来解决相应的问题。
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依据高职建筑工程技术专业的培养目标,确定《建筑结构》课程为职业岗位课,是核心课程。该课程是在《建筑力学》、《建筑材料》、《建筑制图与识图》等课程的基础上构建的,通过该课程的学习,应使学生建立正确的结构概念,并能运用所学知识处理一定的施工问题,培养分析、解决问题的能力,具体目标如下:
2.1知识目标(1)建立正确的结构概念和构造要求;(2)具有较强的结构施工图识读能力;(3)具有常见结构体系认知能力;(4)具有基本构件设计和验算能力;(5)具有施工中结构问题认知及处理能力。2.2能力目标(1)能自主学习新知识、新技术、新方法;(2)能通过网络资源查找所需信息;(3)能独立制定工作计划并进行实施;(4)善于总结经验,提高分析问题、解决问题的能力;(5)具有辨证思维的能力。
2.3素质目标(1)具有良好的表达能力,人际沟通能力;(2)具有敬业爱岗的工作态度和严谨的工作作风;(3)具有良好的心理素质和承受能力;(4)能建立和谐的人际关系。
3学习情境设计
基于工作过程系统化的课程开发思路下的学习情境设计,以完成建筑工程施工过程中的典型工作任务为目标,融合了课程要求的知识目标、能力目标和素质目标,在“行动导向,理实一体,工学结合”的教学模式下,让学生在掌握建筑结构知识和技能的同时,锻炼实际工作岗位中需要运用的各种方法和综合能力,为学生可持续发展奠定良好的基础。共为《建筑结构》课程设计以下10个学习情境和24个学习任务。
(1)结构材料学习:①建筑结构的组成分析;②材料强度指标选取。
(2)建筑结构设计方法应用:①结构极限状态的认识;②某办公楼楼面荷载效应值计算及概率极限状态实用设计表达式的应用。
(3)钢筋混凝土受弯构件:①某教学楼现浇简支板设计与模型制作;②某钢筋混凝土雨篷板的设计与模型制作;③某办公楼矩形截面简支梁设计与模型制作;④某厂房肋形结构次梁设计与模型制作;⑤某厂房钢筋混凝土外伸梁的设计与模型制作。
(4)钢筋混凝土受压构件设计:①某商铺底层钢筋混凝土轴心受压柱的设计与模型制作;②某钢筋混凝土框架柱设计与模型制作。
(5)梁板结构设计:①某工业厂房单向板肋形楼盖设计与模型制作;②双向板肋梁楼盖设计要点;③某住宅钢筋混凝土板式楼梯设计与模型制作;④某住宅雨篷的设计与模型制作。
(6)预应力混凝土构件设计:①预应力混凝土结构的理解与模型制作。
(7)单层工业厂房设计:①单层厂房的结构布置与模型制作;②单层厂房柱设计与模型制作;③柱下独立基础认识与模型制作。
(8)钢筋混凝土多层及高层结构房屋:①多层办公楼框架结构设计与模型制作;②剪力墙结构认识与模型制作;③框架———剪力墙结构受力分析与模型制作;④高层建筑基础认识与模型制作。
(9)砌体结构房屋设计:①某多层办公楼混合结构设计与模型制作。
(10)结构施工图识读:①多层砌体结构施工图识读;②高层钢筋混凝土结构施工图识读。
基于工作过程的教学不是一种具体的教学方法,而是一种教学组织,其改革的最终落脚点是学习情境的设计。因此,《建筑结构》课程的教学组织中,就如何设计形象、活泼的教学情境成为教学考虑的重点问题。因此,通过在教学中构建建筑结构构件设计与模型制作的“体验情境”,对本课程的教学组织进行了改革。模型制作是按一定的缩小比例,科学合理地展示建筑结构层次、建筑物内部结构如钢筋布置等。在钢筋骨架的制作和下料过程中,必须考虑钢筋的抗震等级、锚固长度、搭接形式、保护层厚度、钢筋的弯曲调整值等因素。因此,通过制作建筑结构的钢筋骨架,不仅巩固了学生的专业理论知识,使学生对原先不甚了解的钢筋构造要求有了准确深刻的理解,更重要的是锻炼和提高了学生的动手能力,增强了专业学习的兴趣,对今后的学习和工作必将产生极大的推动作用。
4工作过程系统化课程教学实施
课程采用“行动导向六步法”组织教学,图1、图2、图3为“某办公楼矩形截面简支楼面梁设计与模型制作”学习任务、完成任务的教学设计步骤和任务工单。在学习任务的教学设计中重点把握:①做中学、学中做、能做会学———能力本位;②把握好六个步骤,完整的工作过程———任务载体;③学生主体,教师主导;④利用任务工单引导学习过程———布置学习任务、引导学习内容、控制学习进度和评价学习效果;⑤知识保证、实训保障。
5结束语
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【文章编号】0450-9889(2015)06C-0071-03
教育部“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“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,是高等工程教育改革的里程碑。其宗旨是要培养、造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的、高质量的各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。通过实施“卓越计划”,主要强化培养学生的工程意识、工程素质和工程创新理念,提升学生的工程实践能力、创新能力,培养一大批卓越的后备工程师。
广西大学的水利水电工程专业是国家特色专业,经80多年建设,已形成了“本―硕―博”的人才培养体系,在以宽口径、厚基础为培养目标以及“面向广西与东盟的水利水电工程专业人才培养模式创新试验区”的专业改革中,不仅积累了丰富的教学改革经验,与时俱进提升了教学质量,而且逐渐形成了显著的办学特色。为适应“卓越计划”新举措下的人才培养模式,以及继续强化专业基础、拓宽专业口径的培养目标的需要,对水利水电工程专业课程教学进行相应改革势在必行。本文在分析传统的水工钢筋混凝土结构课程教学存在不足的基础上,基于强化学生工程能力和创新能力培养的目的,分别从该课程的教学内容组织、教学方式应用两个方面对水工钢筋混凝土结构课程的教学改革进行探索。
一、传统课程教学存在的不足
水工钢筋混凝土结构属于专业基础课,由三部分的内容构成:一是理论性较强的“基本构件”部分,二是实践性极强的“结构设计部分”,三是水工钢筋混凝土结构设计计算中的若干特殊问题。因此,该课程是水利水电工程专业的最重要的专业基础课之一,是综合理论与试验来指导工程实践的课程,广泛应用于水工结构、港工结构以及房屋建筑结构的工程领域中,具有很强的理论性和实践性。课程的教学效果将直接关系到学生工程素质、工程技能和创新能力的培养水平,课程是“卓越计划”培养模式下的核心课程。
水工钢筋混凝土结构课程传统的教学方式注重传授系统的理论知识,有助于学生在短期内形成混凝土结构的知识架构与体系等,但由于传统的教学方式通常是以教师为主体,学生是被动地接受知识,甚至不乏“满堂灌”的情形,已不符合“卓越计划”的人才培养理念及要求。归纳起来,不足主要有:
第一,不利于充分挖掘或培育学生的创新能力。在培养目标上,重视传授知识,但对发展分析问题和解决问题能力的力度不足,且一般均设置统一的人才培养标杆,按单一模式培养学生,培养理念相对保守、封闭,不利于创新思维和创新能力的培养,已不能满足学生发展的需要和“卓越计划”的培养目标的要求。
第二,教学内容与工程实际的联系不够紧密。传统教学在教学内容组织上,教材基本上是学生唯一的学习内容,是学生知识的主要来源,如果教材结合工程实际或引进案例的程度不足,将会对“卓越计划”下的人才培养目标和要求产生不利影响。同时,水工钢筋混凝土结构是一门理论性和实践性较强的课程,教学内容纷繁复杂,跨度广、难度高,同时还涉及许多结构规范或规程,在“卓越计划”人才培养模式下,紧密与工程实际的联系力度、优化教学内容的组织势在必行。
第三,不能充分发挥学生的自主学习能力。在教学方法上,传统教学以“传递―接受”为渠道,强调的是教师怎样去“教”,不重视学生如何去“学”,往往以单一化的课堂教学为中心,课堂外教学不足,学生对知识的掌握主要以死记硬背为主,不利于学生探究基本原理的能力及灵活掌控公式运用能力的培养,不利于发挥学生的自主学习能力,调动学生学习的积极性。
二、教学改革探索
(一)课程教学内容的改革。水工钢筋混凝土结构含主讲教学学时70学时,课程设计1.5周,相对于教学内容,学时相对偏少。在对课程教学内容进行优化组织时,需综合“卓越计划”的要求以及该实际课时条件进行教学内容的调整改革。
1.强化基本原理内容,优化与相关课程知识的联系。构成水工钢筋混凝土结构课程的三部分内容中,基本构件部分包括钢筋混凝土结构材料性能、设计计算原理,以及拉、压、弯、剪、扭五大类基本构件和复合受力构件的受力机理、破坏形态、承载力计算和构造要求等内容,是本课程的基础内容,是学生学习后续的结构设计内容的基础和前提,也是夯实基础、拓宽专业口径的主要切入点之一,具有经验性和理论性强的特点。学生只有理解和把握了该内容的基本概念和基本原理,才能从源头上掌握钢筋混凝土结构的基本理论体系,从而为今后的工程灵活应用及工程创新打下坚实基础。因此,对课程教学内容的组织和优化,应确立基本概念和基本原理的核心地位,根据该部分知识的特点建立其理论主干线,并围绕主干线有序、有条理组织知识点,达到强化基本原理的目的。
同时,这些内容与概率统计理论、建筑材料、理论力学和材料力学等课程联系十分紧密,是以这些课程的知识为基础的。例如,设计计算原理讲授的极限状态设计法,其基于可靠度的设计表达式、荷载和材料强度的取值等,均以概率统计理论为基础;钢筋混凝土结构的钢筋(或型钢)、混凝土的力学性能与建筑材料课程的知识联系紧密;基本构件的受力分析、计算简图和平衡方程的建立则是理论力学、材料力学的基本原理的具体应用。因此,在本课程的教学计划中,在强化基本构件理论内容的同时,还需注重并合理组织与其他相关课程知识点的联系,并结合教学方法上的配套改革,综合实施教学内容的优化。
当然,由于教学学时的限制,在引进相关课程知识点的教学内容的组织上,必须注重引进或联系的方式。行之有效的方式,如将联系的知识点合理穿插于本课程的相关内容的教学中,即课堂插花方式,以及课前安排学生预习相关课程知识点、布置预习主题等,即课外延伸方式,这样不仅可以解决教学学时紧的问题,而且有利于发挥学生学习的积极性和主动性,提高学生的自主学习能力。
2.强化专业实践教学环节。为强化学生工程素质、工程技能和工程创新能力的培养,使学生能够在踏上工作岗位后很快进入角色,首先必须强化实践教学环节。作为富于实践性的专业基础课程,在水工钢筋混凝土结构教学内容中强化专业职业实践教学环节成为必然。这些专业职业实践教学环节,宜包括校内实践教学和校外企业工程实践环节两大部分。校内实践教学又可分为混凝土试验课教学环节、课程设计教学环节、钢筋混凝土结构主题的科学试验和研究环节,以及为满足各种职业资格考试(如注册建造师、注册土木工程师等考试)需要的、与该考试相关的钢筋混凝土结构知识的培训、混凝土结构专业设计软件实训等实践教学环节。校外企业工程实践环节主要有设计单位的工程设计实践环节、施工企业的工程施工实践环节、工程监控和检测的工程实践环节,等等。
(二)教学方式的改革。若改革和优化仅对教学内容进行,没有适当的教学组织形式、教学方法和技术配套跟进,将很难取得理想的教学成效和实现预期的培养目标。为达到强化基本原理和专业实践教学环节的教学内容的目的,以强化学生的工程能力和创新能力培养,采用讲授法与探究法有机结合、练习法与实验法有机结合、强化案例教学不失为可选和可行的教学方式。
1.讲授法与探究法有机结合,强化基本原理的教与学。水工钢筋混凝土结构课程内容繁杂,具有“六多”的特点,即概念多、原理多、公式多、参数多、条件多、构造多,且与多门课程的知识密切相关,内容综合性强,抽象难懂,初学者很难准确理解和把握,有必要先讲授,让学生对钢筋混凝土结构知识体系有所认识,然后再放手让学生探究学习。因此,在开始的前四章(包括钢筋混凝土结构材料性能、设计计算原理、受弯和受剪构件的承载力计算)的学习中,宜以讲授法为主,采用课堂讲授的方法给学生讲解基础性的基本概念和基本原理,使学生理解和掌握必备的钢筋混凝土结构基础知识,对钢筋混凝土结构的学习方法有所认识和感悟。讲授中,宜结合本课程的特点,以构件的“截面设计和截面承载力复核”为中心,以“试验研究―截面受力分析―破坏形态和破坏特征―基本假定―计算简图―公式推导―公式应用―总结”为主线,组织教学和展开讲解,并根据学生的实际情况、接受程度,采取启发式教学,突出重点和难点,因材施教。在第四章之后的内容的教学中,则可以采取讲授法和探究法相结合进行,并加大探究教学的比重。例如,对受压构件承载力计算的教学,有了受弯构件的知识基础,就可以分别以构件的破坏形态和破坏特征、受力分析和计算简图建立、界限破坏和界限受压区高度、承载力计算公式推导和公式应用为主题,放手让学生成为主体,观看轴心受压、偏心受压试件试验的视频,在老师的启发和引导下,主动地探索、分析、认识、构建和掌握上述主题的新知识,进而主动将原理和公式灵活应用于习题或工程实例的求解中,避免以继承为中心的教学模式的仅仅强调知识的记忆、模仿和反复练习带来的抑制学生的创新力的弊端,达到调动学生学习的主动性和积极性、培养和提高学生的动手能力和创新能力的目的。同时,学生通过主动学习构建的对知识的理解和掌握是自主的、本源性的,因此也是根深蒂固和融会贯通的,为今后的灵活工程应用和创新发展奠定了坚实基础,具有“可持续发展性”,达到了强化基本概念和原理的教与学的目的。
受限于教学学时,目前广西大学的水工钢筋混凝土结构课程仅开出了适筋梁的实验课,该实验从粘贴钢筋应变片―绑扎钢筋―浇筑混凝土―养护―刷白―划线―粘贴混凝土应变片―加载实验,全部由学生自主完成,而少筋梁和超筋梁的加载实验则是由老师主导完成。显然,实验的数量过少,不利于探究式教学的开展。采取的弥补措施有:一是组织学生现场观摩或参与研究生的构件实验。每年研究生都会进行大量的梁、柱、墙试件或结构体系的实验研究,实验室基本处在连续工作的状态中,这就给本科生的观摩学习提供了良机,部分同学甚至通过导师制培养机制直接参与到了实验研究中。另有部分同学通过各类本科生创新项目的申请立项,参与了实验研究创新实践。二是充分利用多媒体技术,组织学生观看结构实验的视频,并在观看后举行主题讨论活动,让学生探索构件的受力过程、截面的应力应变分布和破坏形态等。
2.强化解决工程实际问题的案例教学。在水工钢筋混凝土结构教学中,可强化的实践教学环节有校内、校外的多种实践教学环节。除了前面阐述的实验课教学环节、钢筋混凝土结构主题的科学实验环节之外,在该课程的课程设计和习题教学中,强化工程案例教学,也是强化实践教学、促进学生工程素养和工程能力提升的途径。通过案例教学并在其中强化对现行规范条文的学习和应用,有利于在理论知识和工程实际之间建立起联系的桥梁,促进实践教学与实际工作技能实现“无缝对接”。
案例教学的关键在于案例素材的组织。作为案例教学的核心,案例应具备工程背景性、典型性、启发性和实效性的特点,即案例应取材于实际工程,经精心筛选、比对后择优选用,具有代表性或一般性,能体现出同类构件或结构的工程特性,并可使案例教学取得实效。同时,应能提供从引入边界条件简化、建立内力计算简图的环节开始,逐步展开构件或结构的设计案例教学,启迪思路,并留给学生必要的多种设计方案的自主发挥空间。
《水工钢筋混凝土结构学》教材是高等学校水利类专业的经典教材,曾获原国家教委全国高校优秀教材奖和原水利电力部优秀教材一等奖。教材中,针对基本构件的截面设计和承载力复核编写的许多例题,均来源于实际工程,且问题的求解一般始于荷载分析和受力分析环节,十分有利于学生认识和了解工程实际状况,有利于将理论知识应用于求解工程实际问题的思路的构建,是实践教学与实际工作技能培养实现“无缝对接”的、很好的习题或案例素材组织形式。受教材启发,笔者选取了某水利枢纽工程的坝后式厂房坝段为工程实例,系统地将其坝顶人行道板、尾水平台板、厂房屋面板、吊车梁、屋面大梁集成为受弯、剪、扭构件案例,将厂房排架柱、启闭机排架柱、工作桥刚架柱等集成为偏心受压构件案例,应用于例题讲授和学生作业中,结果学生提出问题的现象增多了,课间讨论的现象增多了,激发了学生浓厚的学习和探究兴趣,也得到了学生的肯定。同时,为拓展学生的专业口径,在课程设计中,选取实际的工业厂房结构或较规则的低层建筑结构为题,促进学生对工业建筑和民用建筑结构的认识和了解,拓宽学生的专业视野。
总之,“卓越计划”下,水工钢筋混凝土结构教学内容的改革应以强化基本概念和基本原理、强化专业实践教学环节等为重点,并推行符合工程能力培养规律的教学方法,注重讲授法与探究法的有机结合、练习法与实验法的有机结合,强化案例教学环节。“卓越计划”培养模式下的水利水电工程教育教学改革是一项系统的工程,任重道远,课程的教学内容和教学方法的改革必须纳入到水利工程专业“卓越工程师”的总体培养方案和计划中,成为系统性的工程人才培养工程中结构得到优化的、起积极作用的“一根柱子”。
【参考文献】
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【基金项目】2015年度广西高等教育本科教学改革工程立项项目(2015JGZ107)
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在华鼎星城项目工地,此工地采用的是框剪结构,采用较多的剪力墙结构。而模板采用的是木模板,木模板施工工艺适应于建(构)筑物的钢筋混凝土结构施工。在现场的技术人员的讲解下让我们了解到很多关于模板的知识
一、配板原则:
①要保证构件的形状尺寸及相互位置的正确。
②要使模板具有足够的强度、刚度和稳定性,能够承受新浇混凝土的重量和侧压力以及各种施工荷载。
③力求构造简单,装拆方便,不妨碍钢筋绑扎,保证混凝土浇筑时不漏浆。
④配制的模板,应优先选用通用、大块模板,使其种类和块数最小,木模镶拼量最少,设置对拉螺栓的模板,为了减少钢模板的钻孔损耗,可在螺检部位改用55mm 100mm刨光方木代替。
⑤模板长向拼接宜采用错开布置,以增加模板的整体刚度。
⑥模板的支承系统应根据模板的荷载和部件的刚度进行布置。
二、配板步骤:
①根据施工组织设计对施工区段的划分、施工工期和流水段的安排,明确需要配制模板的层段数量。并根据工程和现场施工条件,决定模板的组装方法。 ②根据已确定配模的层段数量,按照施工图纸中梁、柱、墙、板等构件尺寸,进行模板组装设计,并明确支撑系统的布置、连接和固定方法。 ③进行夹箍和支撑件等的设计计算和选配工作。
④确定预埋件的固定方法、管线埋设方法以及特殊部位(如预留孔洞等)的处理方法。
⑤根据所需钢模板、连接件、支撑及架设工具等列出统计表,以便备料。
三、模板安装:
①清理底模
②安装侧模③吊装底、腹模钢筋
④安装端模
⑤安装内模
⑥吊装顶板钢筋
⑦安装桥面预埋件
四、质量标准:
1、模板安装
①保证项目:
A、模板及支架必须有足够的强度、刚度和稳定性,其支架的支承部分必须有足够的支承面积,如安装在基土上,基土必须坚实并有排水措施。
B、木模板应符合《木结构工程施工质量验收规范》(GBJ 50206-2002)中的承重结构选材标准,其树种可按本地区实际情况选用,材质不宜低于Ⅲ等材。
②基本项目:
A、模板接缝宽度应符合以下规定:
合格:不大于2.0mm
优良:不大于1.0mm
B、模板安装必须符合下面要求:
a.模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度、稳定性
b.保证构件各部位尺寸和相互位置的正确
c.构造简单装拆方便,便于钢筋的绑扎和安装
d.拼接严密不漏浆
e.清水混凝土装饰混凝土采用满足设计要求的模板
五、模板拆除程序:
①拆卸外模联接件
②拆内模
③拆端模
④拆外模
六、心得:
经过两天的实训总结让我对模板安装工程有了很多的了解。这次的实习带给我不仅仅是一种工作经验,更是我人生的一笔财富。俗语说:纸上得来终觉浅,没有把理论用于实践是学得不深刻的。我坚信通过这一天时间的实习,所获得的实践经验对我终身受益,在我毕业后的实际工作中将不断的得到验证,我会不断的理解和体会实习中所学到的知识,在未来的工作中我将把我所学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作来,充分展示自我的个人价值和人生价值。为实现自我的理想和光明的前程而努力。
实训报告个人心得感悟2
通过这次实训,我收获了很多,一方面学习到了许多以前没学过的专业知识与知识的应用,另一方面还提高了自己动手做项目的能力。本次实训,是对我能力的进一步锻炼,也是一种考验。从中获得的诸多收获,也是很可贵的,是非常有意义的。
在实训中我学到了许多新的知识。是一个让我把书本上的理论知识运用于实践中的好机会,原来学的时候感叹学的内容太难懂,现在想来,有些其实并不难,关键在于理解。
在这次实训中还锻炼了我其他方面的能力,提高了我的综合素质。首先,它锻炼了我做项目的能力,提高了独立思考问题、自己动手操作的能力,在工作的过程中,复习了以前学习过的知识,并掌握了一些应用知识的技巧等。其次,实训中的项目作业也使我更加有团队精神。
一、继续学习,不断提升理论涵养。
在信息时代,学习是不断地汲取新信息,获得事业进步的动力。作为一名青年学子更应该把学习作为保持工作积极性的重要途径。走上工作岗位后,我会积极响应单位号召,结合工作实际,不断学习理论、业务知识和社会知识,用先进的理论武装头脑,用精良的业务知识提升能力,以广博的社会知识拓展视野。
二、努力实践,自觉进行角色转化。
只有将理论付诸于实践才能实现理论自身的价值,也只有将理论付诸于实践才能使理论得以检验。同样,一个人的价值也是通过实践活动来实现的,也只有通过实践才能锻炼人的品质,彰显人的意志。必须在实际的工作和生活中潜心体会,并自觉的进行这种角色的转换
三、提高工作积极性和主动性。
实习,是开端也是结束。展现在自己面前的是一片任自己驰骋的沃土,也分明感受到了沉甸甸的责任。
可以说这次实训不仅使我学到了知识,丰富了经验。也帮助我缩小了实践和理论的差距。这次实训将会有利于我更好的适应以后的工作。我会把握和珍惜实训的机会,在未来的工作中我会把学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作中,为实现理想而努力。最后,我要感谢学院组织的这次十分有意义的实训,使我们学到了很多,也领悟了很多。
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《建筑力学与结构》是建筑工程类专业的主要核心课程,它包含建筑力学、钢筋混凝土结构两大部分内容,主要阐述静力学基本知识与力系的平衡条件、各种建筑结构构件的内力分析、承载能力计算和设计计算的方法。本课程的基本要求是使学生具有一定的力学分析能力和计算能力;初步对建筑工程结构问题的分析简化能力;初步识读结构施工图的能力;运用国家建筑结构各类规范对各种建筑结构的基本构件进行设计能力。通过课程学习将对后续专业基础课及专业课起到必不可少的指导作用,为今后的工作实践打好基础。
1.项目研究的背景
一直以来,我国高等职业院校建筑工程技术专业力学与结构类课程普遍存在以下问题:
1.1学科特征明显,改革难度大。
在高职建筑工程技术专业课程中,一些行动特征比较明显的课程( 如施工类课程) 改革取得了较大进展,而建筑力学和结构课程由于学科特征明显,融合难度大,基本上还是本科压缩型的学科课程,虽然有的院校进行了课程整合的尝试,但建筑力学与建筑结构内容的深度融合还没有真正实现。从而导致建筑力学知识的学习缺乏有效载体,显得抽象难懂,教学难度大。
1.2耗费学时多,学习效果普遍差。
各院校建筑力学和结构课程教学时数通常达到340左右。但是由于教学方法仍以课堂灌输为主,加之高职学生普遍数理基础较差,学习积极性难以发挥,学习效果普遍较差。
1.3教学内容与实际工作脱节,教学评价与企业要求偏离。
即使是力学与结构类课程“学得好”的学生,多数只能在教师设定的“已知条件”情境中会做题,而对工程中力学与结构问题的解决仍然束手无策。
据统计,2013年全国高职土建专业在校生规模达100万人,高职建筑工程技术专业是建筑行业人才需求量最大的专业。建筑力学与结构课程是该专业的核心课程,也是学习其他核心课程的先导课程,同时又是一个量大面广(教学学时量大、学习人数广)的课程。因此,该课程的改革研究与实践,不仅将对提高专业人才培养质量起着重要的作用,对全国建筑工程技术专业课程教学改革有着重要的导向作用,而且能很好地满足建筑行业企业对建筑生产一线的人才需求。
2.课程设置
2.1根据岗位要求明确课程培养目标
高职土建类专业主要有建筑工程技术、工程监理、建筑工程管理、工程造价等专业,以上专业的人才培养方案一般将《建筑力学与结构》作为专业必修课。土建类专业毕业生主要从事工程一线的施工员、监理员、造价员、质检员、安全员等岗位工作,需要具备绘制与识读结构施工图的能力,对施工现场进行质量与安全管理的能力。第一,能力目标。能验算基本构件的承载能力,具有构件的设计能力;具备对施工中一般结构问题的认知和处理能力;能正确识读结构施工图。第二,知识目标。掌握常用杆件及结构的受力分析方法及内力计算;熟悉结构设计的程序与一般方法;掌握基本构件的设计知识及承载力验算;掌握混凝土结构梁板柱平面整体表示法。第三,素质目标。培养学生勤奋向上、严肃认真的学习态度;养成严谨细致的良好学习习惯;养成分析问题、解决问题的综合素质,培养相关的方法能力;培养自主学习的能力。
2.2明确课程设计思路
遵循以计算复核能力、结构分析能力、识图能力三大职业能力培养为重点,坚持与行业企业共同开发,让企业专家参与教学内容选取、教材编写和一线教学。课程设计实施思路:一是结合人才培养目标,优选教学内容。二是课程教学设计体现实践性,强化学生动手能力的培养。教学中以典型工作任务为载体,设计学习项目。三是建立与职业岗位能力培养相适应的课程考核评价体系。四是评价体系包括应知和应会(技能)两个方面,应知部分采用传统的笔试方式评价,应会部分设计项目,为学生创造更多的动手动口机会,通过学生本人、学习小组、任课教师共同评价的方法加强过程考核。
2.3建立建筑力学与结构的课程体系
由于建筑力学与结构在建筑工程技术中的重要性,力学与结构的教学质量成为衡量各类院校建筑工程专业教学水平的重要指标。作为建筑工程专业设计与施工的主要理论工具,力学与结构本身具有很强的理论性与应用性。国内外各校对教学内容纷纷进行整合,减少了不必要的重复,缩短了学时。
在新的课程体系上,建筑类专业在力学与结构的课程改革中也应该形成自己的特色:1)精选教材。很多学校还在使用十几年前的旧教材,众所周知,建筑工程具有时效性的特点,各种建筑规范与建筑材料在不断的更新,学校应把握建筑业的发展方向,把最新的建筑材料及新修订的建筑规范内容及时传授给学生,对课本上陈旧的知识点适当地进行删减,使学生工作后不至于对一些新的规范要求无所适从,从而产生消极的“读书无用论”。2)建筑施工课是建筑工程中非常重要的一门专业课程,但遗憾的是课程内容仅仅涉及到钢筋混凝土和砌体结构,几乎就没有谈到其他两种结构(钢结构和木结构),也没有开设专门的钢结构和木结构施工课程。学生对这两种结构(钢结构、木结构)只限于初步了解,虽然混凝土结构在目前以至今后很长一段时间内都是建筑领域使用最广的一种结构,但我们要清楚的认识到钢结构建筑市场对人才数量的需求越来越多,对人才质量的要求也越来越高。只有建立一个完整的建筑力学与结构体系,让学生接触各种结构的施工或设计项目,才能在走上工作岗位时做到心中有数,迅速融入到实践中去。
3.课程课程考核方法的改革
学生学业考核评价作为检验教学效果的一种手段,其方式起着重要的导向作用。而《建筑力学与结构》之前的考试,通常采用闭卷笔试,存在着内容以偏概全、题型陈旧单一、手段传统老套等弊端。学生只是应付考试,想着临时抱佛脚就能蒙混过关。为了改变这种局面笔者认为,应把期末笔试与日常的过程考核结合起来。从日常表现、实验实训、课堂训练、知识运用、阶段测试等方面对学生进行考核,按比例纳入期末综合评定,最后根据综合成绩评出每个学生的等级,突出对学生职业能力和通用能力的培养与考核。具体考评办法如下:课程成绩=平时成绩20%+实验成绩10%+单元考试成绩35%+期末考试成绩35%。
4.教学保障条件
4.1丰富的教学资源为教学打好坚实的基础
作为课程建设的一部分,除了电子教案、自编讲义外,更重要的是教学中学生直接使用的课件、实验视频、课程设计任务书、图纸图集等。如实验视频,基于结构设计的许多公式来自大型实验和工程经验,通过视频给学生展示构件的破坏特点,让学生更容易理解公式并在设计中进行运用。
4.2利用特色模型展示实践条件
本课程教学除了教师要具备丰富的设计、施工、造价等经验外,在实践条件上需要拥有如下设施:机房、多媒体教室、力学实验室、力学求解器软件、实训馆等。尤其是实训馆,学校的1∶1建筑模型展示了本课程教学所需要的砌体结构、钢筋混凝土结构(包括框架和剪力墙结构)、钢结构等结构类型,而且钢筋和许多节点构造,为本课程的直观展示、实践观摩起到了重要作用。
5结语
如果我们了解了这门课专业实用性强、课程联系广的特点,明确了其基本内容,并能在平时教学中细心揣摩、善于总结、求实创新,那么不仅能讲好建筑力学与结构这门课,而且对于培养面向21世纪的综合型人才、推进教育方法的改进也具有重大的意义。
参考文献:
[1]刘西拉.从土木工程领域看21世纪的工程教育[J].高等工程教育研究,2006(3):8-14,70.
[2]黄再兴,胡海岩.国内外大学工科专业力学课程设置情况对比[J].力学与实践,2003(1):44-46.
[3]方祥位,申春妮,刘兴华.结构力学课程教学改革探索与实践[J].高等建筑教育,2003(4):42-44.
篇10
一、课程教学内容规划
随着我国经济的发展,土建行业对人才的要求特别是对学生工程素质的要求越来越高,企业欢迎的是具有完备知识结构又具备较强工程能力的人才。高层建筑结构设计课程涉及很多计算,教学内容十分丰富,但该课程的学时往往十分有限,因此,合理选择教学内容就显得尤为重要。该课程教学内容的选择应以应用型人才能力培养为目标,理论与实践并重,并注意兼顾不同学习基础的学生。土木工程专业一般将该课程安排在大学四年级第一学期,主要内容包括绪论、高层建筑结构的体系与布置、高层建筑结构的荷载和地震作用、高层建筑结构的计算分析和设计要求、框架结构设计、剪力墙结构设计、框架―剪力墙结构设计、高层建筑地下室和基础设计等,与先修课程混凝土结构、混凝土结构与砌体结构、基础工程、工程结构抗震等有紧密联系,也存在一定的内容重复现象。为了保持教学内容的系统性,教师处理与已开设课程重复的内容时,应做到“重复的内容讲差别,相似的内容讲典型,突出重点”[1]。例如:荷载计算部分的一些内容与混凝土结构课程的相关内容相似,按照相似的内容讲典型的原则,对该部分内容,教师应重点讲解高层建筑结构的风荷载计算(考虑风震系数),而活荷载计算可不考虑不利布置;框架结构设计部分的一些内容,与混凝土结构与砌体结构等课程的相关内容存在重复现象,按照重复的内容讲差别的原则,对该部分内容,教师应重点讲解在框架结构设计中如何调整位移比、周期比、轴压比、相邻层刚度比、层间位移角、层间受剪承载力比等高规参数;高层建筑结构基础设计部分的一些内容,与基础设计和基础工程课程存在内容重复现象,按照重复的内容讲差别的原则,教师可重点讲解高层建筑“筏板基础”“桩基+筏板”设计中的常见错误及其原因。
二、课程教学模式
在开设高层建筑结构设计课程时,学生已具备一定的专业技能,但综合能力还有待提高。采用多元化教学模式是近年来该课程教学的主要特点之一。根据高层建筑结构设计课程实践性和操作性强的特点,教师应以促进学生提高实践技能、掌握关键知识为主线,整合课程各个单元的教学内容开展任务驱动教学和项目导向教学,将“教、学、做”有机结合,着力体现应用性、实践性和开放性的课程理念。将“教、学、做”一体化的教学模式有机融入教学过程,有利于处理“懂”与“会”的关系,学生可以先懂后会,也可以先会后懂或边懂边会。此外,教师还可以把课堂搬进实验室、建筑设计院、工程施工现场等场所,广泛开展直观教学,实现课堂教学与实习实训的一体化,从而有效提升学生的综合能力。
三、课程教学方法与教学手段
高层建筑结构设计课程的教学环节分为课堂教学、PKPM软件应用、工程设计实践和考核[2]。以下从四个方面探讨该课程的教学改革。
(一)课堂教学
课堂教学应以讲解高层建筑结构设计的基本设计理论、抗震规范、高层混凝土结构技术规程等内容为主;要有明确的教学目标、有效的教学策略和具体的学习评价指标;要注重学生兴趣的培养和潜能的发掘与提升,广泛开展探究性学习和协作学习;要注意培养学生终身学习的观念,力促学生自主发展和可持续发展。在高层建筑结构设计课程教学中,还应做到课堂讲授、自学、讨论相结合,课内学习与课外学习相结合,理论学习与实践环节相结合[3]。第一,课堂讲授与自学相结合。教师在课堂教学中应重点讲授基本概念、基本原理和难点,并向学生指定课外自学的内容和思考题,以培养学生的自学能力,化解教学内容多而课时有限的矛盾。第二,开展课堂讨论,启发学生开展积极的思维活动[4]。大学生思想独立性强,思维灵活,喜欢独立思考问题。因此,在全班或小组内围绕一个问题开展讨论,让学生各抒己见,相互启发,有利于发挥学生学习的积极性和主动性,充分提高教学效果。如在高层结构选型内容的教学中,可让学生以某“高层设计采用哪种结构体系较合理”为题在班级范围内开展讨论,让学生在愉快的氛围下通过主动思考掌握高层结构体系的有关知识。就课堂讨论的方式来讲,教师可先提出问题,让学生在小组讨论的基础上,选出代表到黑板前陈述意见,这样既可活跃课堂气氛,提高教学效果,也可提高学生的表达能力。第三,课内学习与课外学习相结合。在每次课结束前,教师都应向学生明确课后的复习内容、预习内容及思考题。对于较抽象的教学内容,教师应组织学生开展课堂讨论或课外学习小组(宜以宿舍为单位)讨论。教师还可结合单元教学内容,组织开展以高层结构设计基本理论知识和常规应用为基础的小型竞赛活动,如PKPM建模大赛等,以锻炼提高学生的知识运用能力。第四,理论教学与实践教学相结合。笔者的调查表明,很多学生在学习过程中都感觉到“高层建筑混凝土结构技术规程”难以理解,难以联系具体工程实例;结构设计只是停留在单个构件上,不明确结构整体设计的思路。因此,教师在教学中应结合具体教学内容引入工程实例,通过对工程实例的详细讲解,使学生加深对理论知识的理解,提高应用能力。比如,对高层建筑常用的三种结构,即框架结构、剪力墙结构、框架―剪力墙结构,教师可借助实际工程项目,依次详细讲解抗侧力构件的布置、主要高规参数的控制、平面的布置、施工图的绘制,通过实例讲解使学生理清结构设计的整体思路,加深对规范条文的理解。需要说明的是,教师教学中选用的案例可以来自企业生产实践,也可来自教师指导学生完成的工程设计实践项目。教师指导学生进行工程设计实践(包括结构选择、结构建模、施工图绘制等),是提高高层建筑结构设计课程教学质量的有效手段。
(二)PKPM软件应用教学
PKPM软件应用教学的重点是理解和掌握高层建筑结构设计的基本过程,主要有以下三个教学步骤:(1)结构布置的讲解与练习。在此步骤中,要通过讲解和练习,使学生掌握运用PKPM软件建模的技巧,理解“抗规”关于结构平面和竖向布置的基本要求。结构平面布置要求平面形状简单、规则、对称、质心和刚心重合[5]30−31;结构竖向布置的要求主要是抗侧力构件沿竖向不突变等。(2)PKPM基本计算参数输入练习。在此步骤中,应要求学生按照相关要求,结合工程结构的实际情况输入PKPM相关参数,并理解基本风压、基本雪压、设计地震分组、抗震设防烈度、连梁刚度折减系数等参数的含义。(3)PKPM计算结果的分析判断和参数调整。在此步骤中,应指导学生通过对计算结果的分析,判断结构的周期比、位移比、剪重比、相邻层刚度比、轴压比、整体稳定是否满足要求,并对不满足要求的参数进行调整。
(三)工程设计实践教学
开展高层建筑结构设计课程实践教学,有利于学生强化工程概念和感性认识,激发学习主动性,提高创新能力。在工程设计实践教学中,教师可以组织学生分组参观调查当地已建高层建筑,了解其构型、结构体系、存在的施工问题等;可以让学生以小组为单位完成高层建筑的建模,如15层以下教学楼、办公楼、宾馆等框架结构的建模,20层以下住宅楼等剪力墙结构的建模,20层以下写字楼、公寓等框架―剪力墙结构的建模。
(四)课程考核
高层建筑结构设计课程的常规考核方法是笔试成绩与平时成绩相结合,但笔试成绩一般占总成绩的80%,这容易导致学生只重视理论而忽视实践,不利于学生应用能力的提高。该课程的考核应着重考核学生综合运用知识的能力,可采用笔试、上机操作、实践环节相结合的考核方式。其中,笔试成绩占总成绩的50%,试卷的制作可参考国家“注册结构工程师专业资格”考试;上机操作成绩占总成绩的20%,可以给定房屋建筑平面图和立面图,让学生在规定时间内运用PKPM软件完成满足结构设计规范要求的结构建模;实践环节成绩占总成绩的30%,内容包括考察报告的撰写情况、在分组建模实践教学中的表现等。
四、教学过程的组织
如前所述,在每次课结束前,教师都应向学生明确课后的复习内容、预习内容及思考题,其中预习的内容可以是参观现有高层建筑结构,调查了解其结构形式、结构设计、施工中存在的问题等,并形成文字。导入新课时,教师可用5分钟左右的时间了解学生的预习情况,并通过总结引出新课题。在讲授新课的过程中,教师应突出重点,把握难点,可按照理论讲授―例题解析―学生练习―归纳总结的步骤组织教学。如在讲解高层建筑的结构体系时,可先分述每种结构体系的概念,再举例分析典型的结构体系布置,然后让学生画出附近教学楼等高层建筑的结构,最后归纳总结常见建筑结构体系的选择。课堂讨论教学环节一般可采取学生自由发言与教师总结相结合的方式,而在安排有小组前期调研的情况下,应紧紧围绕小组代表的汇报发言开展现场提问。另外,教师在课堂教学中还应引导学生主动到建筑设计院、工作室参观实践,以实现学以致用,不断提高学生的实践应用能力。例如,为了提高应用型技术人才培养质量,黄淮学院在其大学生创新创业园设置了建筑设计院校内实践基地,为土木工程、建筑工程等专业学生的工程实践提供了良好的平台,教师引导学生到这里结合教学内容参观实践,无疑能够有效地促进学生实现所学理论知识的内化和实践应用能力的提升。
作者:邵莲芬 单位:黄淮学院
参考文献:
[1]牛海成,徐海宾.面向可持续发展的高层建筑结构设计课程教学改革探讨[J].高等建筑教育,2013(22):72―75.
[2]刘圆圆.浅谈《高层建筑设计》课程改革方案[J].城市建设理论研究:电子版,2014(36):8119―8120.
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2按教学模块成立专业教学小组,进行师资队伍建设
高职教学质量是以高素质的师资队伍为基础的,要发展教育,首先是按实际情况发展和充实师资力量,塑造一支思想素质好、专业知识硬、工程技能强的专业师资队伍。
(1)整合教师队伍,优化师资结构,组织师资培训,发挥传、帮、带、训的作用,提升教师专业技术能力。
(2)按教学模块划分教学小组,对教师进行专项分化,建设专业教学梯队,发挥教师专长,建设特色课程。同时分析课程功能,组织专业课程建设及课程体系建设。
(3)合理利用社会资源,拓展师资外延;建立校校联合和校企联合办学,适应社会的发展,并针对专业教师,进行双师型师资建设。近年来有些学校因高职教学的迅猛发展,招生人数培增,出现严重的师资不足,为解决这个问题,在一些专业教学环节中把学生放在企业实习锻炼,但实习质量难以控制,实为不妥。虽是校外实训基地,只是利用社会资源,也同样要专人组织教学管理,才不失学校作为教学培训机构的基本功能。
3创建以工程带动课程的特色教学
组织教学小组进行模块课程的建设,确定课程的组织形式与实施内容,以职业活动为形式组织教学,从以下几个方面着手,创建新时期高职教学模式:
(1)紧跟课程改革新理念,敢于打破传统模式,以工程项目为依托,推行教学练一体化的方式组织教学活动。
(2)高职教学不单是课程教学,更重要的是工程教学,把工程的概念贯穿到教学全过程,以工程带动课程教学。教学内容跟随工程动态发展。
(3)加强职业能力和操作规程的训练,营造职业氛围,课程以实践教学为明线,理论教学为暗线,对模块内的能力目标进行分析整理,明确模块内和模块间各教学任务的划分与联系,进行课程整体规划和项目设计,增强教学小组成员间的交流,综合集体的智慧策划课程教学训练方案。
(4)以实践形式组织教学,不等于忽略或删除理论学习,而是对理论教学的整合和提升,做到学中练,练中学,是对理论教学的一种升华。
(5)如结构工程模块课程分设基础结构工程、混凝土结构工程和钢结构工程三大部分,结合《工程实训指导—典型工程施工图汇编》一、二、钢结构分册和《结构工程训练与考核手册》等校本教材,充分利用结构实训室和建筑技术实训基地已有条件,设计教学任务,采用任务法实施课堂教学,制定课程实施标准。基础结构部分可分浅基础结构、深基础结构两个项目,各项目以结构分析、工程图识读与翻样为任务组织教学,混凝土结构部分可设框架结构工程、框剪结构工程、排架结构工程三个项目,以混凝土结构体系分析、构件性能与构造、工程翻样、节点和框架模型绑扎为依托,钢结构工程分为框架钢结构制作、厂房钢结构制作、复杂钢结构制作三个项目,以钢结构体系分析、构件性能与构造、工程翻样、构件和节点模型制作、结构整体模型制作为教学单元,进行教学任务策划。
(6)为加强教学过程中教、学互动性,合理组织教学形式,采用分区分组、分工分组、对比、检查纠错、答辩等方式组织教学,灵活教学模式,丰富教学内容。
(7)课程教学根据专业特点,结合工程实际,学习并应用相关工程规范,进行规范教育,帮助学生专业知识的建构,确保对入校学生的能力培养。
4建设以职业能力标准为依据的高职人才考评体系
结合高职院实际情况,提倡行业统一的高职职业能力标准化的考核评价理念,根据职业应知和应会能力的要求,实行学科考核和职业能力考核两类考核,分设学期考核和毕业考核两部分,职业能力考核增设成果考核和过程考核项目,采用现场实际操作、辩论、课题研究与资料检索、制作作品、任务演练、情景测验等方式或几种方式综合运用的考核方法,分模块实施,保留顶岗实习,取消毕业设计环节,增设毕业环节综合职业能力考核。考核内容以职业标准为导向,重视操作和能力考核。按模块编制考核大纲和考核办法,实行课程考核标准化和规范化。
4.1考核的基本原则
由于高职大众化教育现状,考核内容和形式要体现高职教学特点和人才培养目标。按职业能力要求确立课程标准,以课程为单位编制考核大纲,分模块确定考核范围、考核重点及考核比例,使考核工作规范化。学科考核要突出课程知识重点,按专业能力目标分解课程基础知识、专业知识和综合运用知识、提炼并主要考核基础知识和专业应用知识部分,可采用知识问卷、实际案例分析等形式,以应用知识为主;学期职业能力考核主要突出单项任务的操作应用能力,分项目参与、操作、成果及技能答辩四个部分。毕业环节综合职业能力考核以具体工程为依托,编制综合技术方案并进行专项技能考核以确定综合能力考核等。
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文章编号:1671-489X(2015)21-0089-02
1 前言
伴随着我国经济建设的快速发展,我国城市建设以及城镇化水平不断提高,这也为我国钢结构以及建筑幕墙行业营造了良好的发展环境,这对专业高素质人才的需求也在不断提高。如在沈阳市发展的过程中,城市建设中的工业建筑以及公共建筑等工程项目已经广泛使用钢结构以及幕墙护结构。
随着钢结构产业以及幕墙产业的快速发展,一方面行业发展对专业人才需求数量在不断增加,另一方面行业的发展对人才需求结构也发生变化。当前,在进行人才培养的过程中存在重视设计培养、轻视施工以及管理工作,重视城市、轻视乡镇的现象,并且受传统教育理念的影响,大多数毕业生都愿意参加研究工作,而很少有学生去参加一线建设。这也导致企业在发展过程中对一线技术性人才的需求不断增加。而加强高职培训,则可以在一定程度上缓解企业在发展的过程中对专业高素质人才的需求。通过大量的市场调研分析,在钢结构及幕墙行业的一线岗位上,许多工程的施工、管理主要由相近专业人员操作。用人单位迫切需要在一线从事建筑钢结构设计、施工、管理的高端技能型人才。
据辽宁省权威部门统计数据显示,当前在辽宁省钢结构行业和建筑幕墙行业发展过程中专业技术型人才缺口高达30%。在行业发展过程中,从事钢结构以及幕墙施工的工作人员中,有将近一半是由农民工组成的,在具体工作环节中由于他们缺乏专业的理论知识以及实践技能,导致他们很难适应当前建筑钢结构以及幕墙行业发展的需要。因此,加快培养满足建筑钢结构行业、幕墙行业第一线需要的高等技术应用型人才,已成为解决人才短缺和劳动者素质不高的当务之急。
2 建筑钢结构工程技术专业人才培养
国内建筑工程技术专业(原工民建专业)主要针对以砖、混凝土和钢筋为主的传统钢筋混凝土结构建筑。建筑钢结构工程技术专业主要针对以钢材(钢板、型钢)或钢材-钢筋混凝土组合材料为主的钢结构建筑。两个专业实际上是在共同的建筑专业基础平台之上,具备建筑专业识图、施工、测量、管理等专业能力的基础上,重点向钢筋混凝土结构、钢结构两个不同方向发展。
培养目标 建筑钢结构工程技术专业培养面向城市建设行业生产一线,具有本专业所要求的文化水平与素质,扎实掌握计算机应用技术,熟悉建筑钢结构工程的基本原理、生产制造、施工、装配、质量检测、预算等专业知识,具有较强的实际工作能力,适应从事钢结构工程及建筑幕墙工程领域需要的一线施工及管理工作的产业技术转型升级及企业技术创新需要,具备扎实专业理论基础和专业技术能力,具有良好职业道德和可持续发展基础能力的技术技能人才。
专业岗位 工作岗位有拆图岗位、车间技术岗位、工艺岗位、现场施工岗位、调度计划岗位、质检岗位、预算岗位、资料岗位、材料岗位等,经过三年左右的职业发展,可以发展为项目经理、总工程师、技术负责人、钢结构设计师、详图工程师、车间主管等中高级管理岗位。
3 职业岗位核心能力分析
很多钢结构行业、幕墙行业企业的用人情况是每个人并不是单一地做一项内容,根据工程实际情况来配备人员,经常一个几百万的项目可能就放三四名管理人员,分工就不会特别详细,经常是施工技术员兼质量检查员和资料员,或安全员兼档案员等。所以,多方面的能力才能让学生有更强的适应企业和社会的能力。
1)生产设计能力:掌握钢结构施工工艺、方法、质量要求、安全措施基础上,使学生深度了解钢结构施工、设计基本知识,具备钢结构构件设计与计算能力。
2)工艺方案制订能力:掌握建筑钢结构钢材的进场,建筑钢结构施工图识图及制作准备工作,能够进行建筑钢结构放样及零部件加工工艺方案的制订。
3)加工制造及质量检验能力:掌握建筑钢结构制造工艺与质量检验方法、组装与预拼装方法与工艺、建筑钢结构涂装工艺,具备建筑钢结构构件的制作能力、钢构件制作过程中的质量检测能力、控制钢构件制作过程中安全生产能力。
4)安装施工管理能力:熟练掌握钢柱、钢屋架、钢梁等钢构件的安装过程及其所使用的工艺方法,能够根据不同的工程特点,编制钢结构施工组织设计,具备参与钢结构安装全过程的基本知识和基本技能。
4 设计思路
本专业构建了“行业指导、基地共建、虚实互补、就业导向”人才培养模式。“行业指导、基地共建”是指以校企合作为基础,听取行业专家指导意见,坚持以培养学生职业能力为根本出发点,强化职业操守和职业能力的培养,重新组合课程核心内容,改变教学方式,加强校内外实习、实训基地和师资培养基地的建设。“虚实互补、就业导向”是指以岗位能力需求为依据,面向岗位设课程,面向就业强技能,以就业为导向,从入学到就业培养学生扎实学习基本知识、提高素质,增强专业知识、技能;同时以典型工作过程为主线,开发基于工作过程的教学体系和教学内容,结合学院信息化二期建设成果,利用虚拟仿真实训系统推动工作过程与教学内容有机对接、充分融合,让学生真正做到学中做、做中学。
5 结论
设计出合理的培养方案才能培养出具有较强的实际工作能力,适应从事钢结构工程及幕墙工程领域需要的一线施工及管理工作的产业技术转型升级及企业技术创新人才。以专业核心技能培养为目标,以钢结构行业、幕墙行业的生产设计能力、工艺方案制订能力、加工制造及质量检验、安装施工管理能力等关键能力培养为主线,强化实践育人,突出职场氛围与企业文化。明确专业建设在学院建设中的重要地位,制定相关政策保障项目的实施,并在专业设置、课程开发、教学团队、校企合作建设以及机制体制创新、实训基地建设等方面给予政策倾斜。加强专业人才培养必须加强专业建设、打造专业的教师队伍、加强实践教学工作、建立科学的人才培养评价机制、开展校企合作等,要保证在进行专业建设的过程中各个教学项目以及教学环节都有专门的制度作为支撑,这样才能适应钢结构以及幕墙行业发展的要求,培养一批高素质的专业型应用人才。
参考文献
[1]马利耕,鲁明杰.建筑工程技术专业专业人才培养方案的开发与实践[J].山西建筑,2014,40(6):246-248.
篇13
混凝土及砌体结构课程是东北电力大学土木工程专业的必修基础课及专业课,硕士研究生入学考试课程,国家级注册结构师考试课程。课程教学目的是使学生具有解决工程实际问题的综合素质与能力,培养学生实事求是、独立思考、勇于创造的科学精神。课程内容包括课堂教学环节及认识实习、实验教学、课程设计等实践教学环节,其中实践环节对学生学习、理解和掌握、运用混凝土课程的内容至关重要[1]。混凝土及砌体结构课程通过课程组全体教师的共同努力,在师资结构、教学条件、教学管理、教学质量方面取得了一定的进步,2011年被评为吉林省精品课程。本文结合东北电力大学混凝土及砌体结构省级精品课程的建设经验,深入分析和总结了实践教学环节存在的问题,提出以能力培养为主线,分层次、多模块、相互衔接、相对独立的混凝土及砌体结构课程实践教学环节改革措施。
一、混凝土及砌体结构课程培养目标及实践教学环节内容
东北电力大学本科教育人才培养目标是培养“实基础、强能力、重实践、突特色”,具有“一实两创”(实践能力、创新意识、创业精神)特色的应用型、复合型人才,因此,混凝土及砌体结构课程培养目标立足于学生工程实践能力和综合能力的培养,培养学生具备运用混凝土结构基本理论知识正确进行混凝土结构设计和解决工程实际问题的能力,强调课堂教学与实验教学、设计教学紧密结合,注重建立工程概念,注重激发学生的创新意识,增强学生的创新精神。
混凝土及砌体结构课程是建立在实验基础上的理论性很强、实践性更强并与现行规范、规程密切相关的课程[2]。东北电力大学《混凝土及砌体结构》课程课堂教学环节包括“混凝土结构基本原理”(60学时)和“混凝土结构及砌体结构设计”(60学时)两部分内容,实践教学环节包括认识实习(1周)、基本构件实验(课外20学时)、课程设计(3周)。
认识实习环节包括施工现场参观、技术人员现场讲解、工程实际问题讨论等内容,教学目的是使学生对基本结构构件的截面尺寸、配筋方式及构造要求,施工主要工序、施工方法、施工机械建立感性认识,既可直接获取专业知识,又可锻炼和培养学生独立分析和解决问题的能力。实验教学环节包括钢筋混凝土简支梁正截面、斜截面承载力实验和钢筋混凝土偏心受压柱承载力实验,教学目的是使学生清楚地认识和理解混凝土构件从开始加载到最终破坏的全过程,特别是构件的受力机理和破坏特征,并培养学生的动手能力以及亲自经历科学研究的各个环节。课程设计环节包括梁板结构和单层厂房两个设计内容,包括结构布置、构件选型、荷载导算、内力分析、内力组合、配筋设计及施工图绘制,教学目的是通过两个比较完整的工程结构设计训练,培养学生综合运用所学理论知识进行简单工程结构设计的能力,使学生系统地掌握设计方法,熟悉构造要求,培养学生解决工程实际问题的能力。
混凝土及砌体结构课程实践教学环节的落实是全面实施教学计划的难点和关键,是提高专业人才创新能力、动手能力和专业素质的关键途径与手段,抓好实践教学环节的实施是深化教学改革、提高教学质量的重要内容。
二、混凝土及砌体结构课程实践教学环节存在的问题
(一)认识实习环节存在的问题
认识实习环节是培养学生专业知识水平和综合素质的重要环节,是促进理论与实践相结合的重要途径[3]。通过认识实习可培养学生对土木工程专业的兴趣,让学生充分了解土木工程中建筑、结构及施工的基本概念,建立初步的工程意识,激发学生对土木工程专业后续课程的求知欲望。
本课程组通过调研和召开大四学生座谈会,发现目前认识实习环节仍存在一些问题。多数学生和教师普遍存在“认识实习就是走一走、看一看、听一听、写一写”的想法,导致实习目的不明确,实习态度不认真,实习积极性不高;实习内容主要由专业负责人确定,由于多数教师本身缺乏实践经验,加上学生与现场技术人员交流很少,缺少技术人员的指导,导致实习内容不全面、重点不突出;实习场所一般都是临时确定,不能保证具备与实习内容一致的工程项目,同时对现场施工安全性要求很高,东北电力大学土木工程专业学生实习人数较多,联系到一个非常合适的实习地点很难。同时由于认识实习时间较短,学生无法充分体验一个完整的施工过程,再加上学生自我管理意识较差,导致实习效果不理想。
(二)课程实验教学环节存在的问题
实验教学设计的指导思想是在适应教育发展趋势的前提下,以转变教育观念为先导,注重学生的素质教育,重视培养学生的创新精神及实践能力。本课程实验教学环节有助于学生夯实专业知识,理论联系实际,提高动手能力和创新能力,培养学生具有发现问题、分析问题、解决问题的能力[4]。
目前,混凝土基本构件实验基本处于实验教师做、同学看的状态,所有钢筋混凝土构件均由实验教师制作,包括钢筋制作、绑扎、贴应变片,混凝土浇筑等,培养学生的动手能力和创新能力。试验方案由实验教师事先确定,整个实验由教师准备、操作、读数,完全变成演示实验,学生只是观看、抄录,按照规定模式填写实验报告,根本达不到实验教学的目的。学生上实验课缺乏主动性和积极性,只是按照实验指导书上的实验方法在指导教师的指导下完成实验内容,不能真正地提出有价值的问题及深入地分析实验结果,缺少独立思考和培养创新意识的过程。实验教学模式单一,教学重点主要是验证基本理论,缺少综合性、启发性、创新性的实验项目,达不到培养学生综合运用知识解决实际问题能力的目的,达不到启发学生思维和培养学生实验研究能力的目的,体现不出实验教学中学生的主体地位,不能激发学生的创造性。
(三)课程设计教学环节存在的问题
课程设计环节可使学生从确定结构方案、荷载导算、内力分析、内力组合、构件设计、施工图绘制得到一个比较完整的工程结构设计训练,对结构设计的方法、步骤、设计要点有一个全面的掌握,还可以熟悉混凝土结构设计规范中的相关内容,增强学生的专业自豪感和成就感。但目前课程设计环节仍存在设计题目单一、重点不突出、容易出现互相抄袭等问题,主要原因有以下几点:(1)指导教师数量不足,不能保证课程设计的指导效果与质量;(2)教学场所、时间有限,不能满足实际教学的需要,严重影响教师的现场指导与答疑;(3)课程设计规范化程度不够,课程设计的质量评价标准还需要进一步完善和提高,需要进一步加大课程设计的督导与监控力度,加强课程设计的过程化管理,确保课程设计质量。
三、混凝土及砌体结构课程实践教学环节改革措施
(一)加强实习基地建设,充实实习内容
本课程内容具有较强的实践性和综合性,因此实习是必不可少的实践性教学环节,为实现专业培养目标起着重要的作用。学生通过对实习内容进行独立观察、独立思考和现场讨论,可以从总体到局部,从构造到施工,深入接触混凝土结构的工程实际,并把所学知识综合运用到实践中去,从感性认识上升到理性认识[5]。
认识实习是学生首次校外实习,学生热情很高,但面对实习出现的问题又感到很茫然,因此,必须有教师带队,帮助学生解决问题。课程组通过省级精品课程建设,充分联系相关企业,与丰满电厂培训中心、吉林松花江热电厂、国网江南热电厂建立了固定的实习基地和实训基地,定期安排相关指导教师参加工程实际经验培训,加强青年教师的工程实践能力,以便更好地指导学生实习。在实习过程中指导教师结合实习项目进行现场教学,使学生对钢筋混凝土基本构件的截面尺寸、配筋方式及构造要求建立感性认识,锻炼和培养学生独立分析和解决问题的能力,达到巩固、加深理论知识和提高实际工作能力的目的。同时,课程组充分利用校区内已建和在建建筑,通过施工现场参观并听取施工技术人员的现场讲解,观看施工工艺或建筑单体的光盘与录像等,使学生熟悉并了解混凝土结构基本构件及常用结构体系,了解设计和施工、理论和实践之间的相关关系,加深学生对结构设计理论学习重要性的理解和认识。
(二)改革实验教学模式,提高学生的动手能力
实验教学是本课程培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力的重要教学环节。实验教学改革是为了使学生清楚地认识和理解混凝土构件从开始加载到最终破坏的全过程,特别是构件的受力机理和破坏特征,并培养学生的动手能力,以及亲自经历科学研究的各个环节。课程组通过实验教学模式的改革,从2008级本科生开始,以学生为实验主体,将学生分为6―8人一组,使学生结合课堂教学内容,在实验教师的指导下,亲自进行构件设计(包括选择材料、确定混凝土配合比、确定钢筋下料长度及绘制配筋图等),亲自动手制作试件(包括制作钢筋骨架、贴应变片、支模、浇筑混凝土等),亲自制订实验方案,亲自进行实验操作和数据处理,亲自进行成果分析与整理。通过三年的改革与实践,实验教师和授课教师均反映极大地调动了学生的学习积极性和创造性,培养了学生的创新能力,同时还节省了实验费用,促进了实验室建设。学生也反映得到了较为系统的实验技能训练,加深了对课程基本理论和内容的理解及应用。
课程组2011年开始尝试开展高水平的选作试验,包括混凝土偏心受压柱和单片砌块墙受压试验,同样要求学生独立进行构件设计与制作、制订试验方案,亲自进行试验操作、数据整理及分析。2009年课程组结合学院教师正在承担的科研项目,指导学生申报创新性、综合性、设计性实验项目,聘请相关专家进行评审,申报成功后,同样由学生独立完成实验,教师仅参与指导工作,并宏观把握实验进度和实验经费预算。
(三)整合课程设计内容,培养学生的综合能力
本课程是一门实践性很强的课程,学习中必须理论联系实际,以激发学生的学习兴趣和创新能力,培养学生综合分析问题的能力[6]。课程组通过整合课程设计内容,充分利用教师参与的工程建设具体项目作为设计的原始资料,真正做到真题真做,在设计过程中还会遇到许多课堂教学中未涉及的工程问题,培养学生运用基本理论和基本方法自主解决工程设计问题的能力。采取学生自主选题,既避免了全班同学同做相同题目的问题,又富有挑战性。同时,鼓励学生利用结构设计软件进行结构内力分析并绘制施工图。
在时间安排上,课程设计计算部分放到课堂授课环节进行,课程设计周只进行施工图绘制,这样可以使学生对刚学过的知识加深理解和掌握,设计时间比较充裕。在指导方式上,课程组全部教师参加课程设计指导,学生自愿选择指导教师,但制定人数上限。这样原来只由授课教师带两个班近70人变为只带14人,提高了指导质量,便于了解每位同学的情况。在考核方式上,课程设计成绩由三部分组成,平时20分、评阅20分、答辩60分,避免了原来只根据答辩情况给成绩的情况。为了解课程设计的总体情况,采取指导教师互相评阅的方法,每位指导教师需要评阅其他所有教师的学生成果,同时评阅教师有一票否决答辩权。答辩时分两组,要求指导教师回避。在过程管理上,平时成绩由指导教师给定,要求指导教师至少集中答疑三次,每次指导教师需要指明修改意见并签字。计算书部分必须手写,平时成绩和评阅成绩在答辩前给出,统一汇总到课程组负责人处,对不允许参加答辩的同学由所有指导教师集体审议并最终确定。
(四)充实其他实践环节,提高学生的创新能力
2011年,课程组在学校相关部门及学院的大力支持下,成功举办了我校首届混凝土结构设计大赛,提高了学生的动手能力、运用计算机进行结构分析的能力和创新能力,同时评选出优秀学生代表参加了吉林省结构设计大赛,取得了两项二等奖的优异成绩。2010年课程组开始组织学生进行混凝土肋梁楼盖和单层厂房屋架结构模型制作大赛,要求学生学以致用,并亲自动手制作,既培养了学生运用知识的能力,又培养了学生的动手能力,同时,有利于学生之间及师生之间的知识交流与配合协作,提高了学生的实践与创新能力,得到了学校的好评。
混凝土及砌体结构课程实践性教学环节的落实是全面实施教学计划的难点和关键,是提高专业人才创新能力、动手能力和专业素质的关键途径与手段,抓好实践性教学环节的实施是深化教学改革的重要内容。本文详细分析了混凝土及砌体结构课程实践环节存在的问题,提出了实践教学环节的改革措施,强调课堂教学与实验教学、设计教学紧密结合,加强实习环节,注重建立工程概念,注重提炼科学问题,注重培养学生的综合能力,注重激发学生的创新意识,培养学生严肃认真的科学态度、良好的工作作风、创新精神和创新意识,提高学生综合运用所学知识的能力,以达到专业培养目标的要求,为学生尽快融入工作环境打下良好的基础。
参考文献:
[1]高等学校土木工程专业指导委员会.高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲[S].北京:中国建筑工业出版社,2001.
[2]邹昀.混凝土与砌体结构的教学改革与实践[J].理工高教研究,2006,(2).
[3]何夕平,陈燕.土木工程三大实习教学与课堂理论教学有机结合探讨[J].高等建筑教育,2008,(5).