苗吉軍+張蓉芳+劉延春
摘要:根據(jù)工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固課程理論性和實踐性都很強的特點,以及教學(xué)中存在的內(nèi)容多但教學(xué)課時少、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高、教學(xué)效率差等問題,結(jié)合多年教學(xué)實踐經(jīng)驗,分析了該課程重在加強學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的改革方向,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式上提出課程教學(xué)改革的幾點建議,包括教材選用的重要性、實踐教學(xué)方式以及“雙師型”專兼職教學(xué)團(tuán)隊的建設(shè)等,以提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固;教學(xué)改革;實踐教學(xué);教學(xué)質(zhì)量
中圖分類號:G642.0;TU 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1005-2909(2017)03-0055-03
目前,中國建筑業(yè)正處于世界建筑業(yè)發(fā)展趨勢中的“大規(guī)模新建階段”和“新建與維修加固并重階段”。為揭示工程結(jié)構(gòu)的潛在危險,避免事故的發(fā)生,需對既有工程結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力及其可靠性進(jìn)行檢測、鑒定與評價,對不符合國家設(shè)計相關(guān)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)最低要求的結(jié)構(gòu),給出維修及加固建議,通過結(jié)構(gòu)補強措施 使其達(dá)到預(yù)期的功能要求。截至2013年,全國既有建筑物面積總計近500億m2,有30%~50%的建筑物將出現(xiàn)安全性降低的情況或進(jìn)入功能衰退期,工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固問題越來越受到關(guān)注,解決工程結(jié)構(gòu)超期服役已成為必須重視和亟待解決的問題。因此,高校土木工程專業(yè)應(yīng)加強學(xué)生相關(guān)基礎(chǔ)理論知識的教學(xué)和實踐能力的培養(yǎng),引導(dǎo)他們利用所學(xué)知識解決實際工程問題。
一、工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固課程特點及課程教學(xué)存在問題
(一)課程本身具有的特點
工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固課程是一門理論性和實踐性都很強的課程,通常是土木工程專業(yè)必修或選修的專業(yè)課。該課程內(nèi)容分為檢測、鑒定與加固三部分,涉及概率論與數(shù)理統(tǒng)計、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)工程、土木工程實驗和建筑施工等諸多領(lǐng)域,內(nèi)容龐雜[1]。檢測強調(diào)實踐環(huán)節(jié),要求掌握常用儀器、設(shè)備的使用方法,學(xué)會對檢測數(shù)據(jù)的整理分析和成果的計算;鑒定強調(diào)熟練掌握鑒定標(biāo)準(zhǔn)的主要條文,包括評定等級的方法、依據(jù)等;加固設(shè)計理論及計算很復(fù)雜,需要注意的問題主要有:要結(jié)合相關(guān)規(guī)范掌握荷載及其作用的計算方法和組合方法,正確選用結(jié)構(gòu)計算模型,采用可行而簡單的計算分析方法。
(二)課程教學(xué)存在的問題
工程結(jié)構(gòu)鑒定檢測與加固課程的主要教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生綜合能力得到提高。但就目前學(xué)生在課堂上的整體表現(xiàn)和學(xué)習(xí)效果來看,并不令人滿意,究其原因,主要表現(xiàn)在以下幾方面。
一是該課程課時一般在40課時左右,但教學(xué)內(nèi)容繁多,如何調(diào)節(jié)兩者之間的矛盾顯得尤為重要。
二是該課程涉及內(nèi)容較多,要求學(xué)生有一定的先修課程基礎(chǔ)。但由于課程之間的連貫性不夠緊密,學(xué)生對已修課程知識掌握得不夠牢固,以致影響聽課效果,使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣。
三是該課程的實踐性很強,對尚未接觸實際工程項目的學(xué)生而言,部分學(xué)習(xí)內(nèi)容顯得相對抽象,理解起來比較困難,比如回彈儀的檢測原理及正確操作等。
四是該課程教學(xué)一般安排在大三或大四,這一時期學(xué)生忙于研究生考試復(fù)習(xí)或找工作,課堂上學(xué)生往往心不在焉,很難集中精力聽課,以致教學(xué)效果不理想。
二、工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固課程教學(xué)改革方向及相關(guān)措施
(一)課程教學(xué)改革的方向
當(dāng)前教學(xué)過程中面臨的問題是,在規(guī)定的課時內(nèi),既要按要求完成教學(xué)任務(wù),又要讓學(xué)生真正學(xué)到知識,激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的求知欲,以達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的目的。為此,該課程的教改方向應(yīng)定位在對土木工程專業(yè)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),而不僅僅局限于相關(guān)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的講授。
(二)課程教學(xué)改革的相關(guān)措施
一門課程教學(xué)質(zhì)量的好壞與教學(xué)內(nèi)容、課程教學(xué)體系及教學(xué)方法等有著重要的關(guān)系,教學(xué)技術(shù)的應(yīng)用也很關(guān)鍵[2]。根據(jù)該課程特點,以及目前課程教學(xué)現(xiàn)狀和問題,主要從以下幾方面進(jìn)行改革:
1.重視教材建設(shè)
教材是課程教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求,甚至教學(xué)模式的載體,在教學(xué)過程中起著引導(dǎo)教學(xué)方向、保證教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)性作用[3]。若教材選用不當(dāng),既不能滿足現(xiàn)行教學(xué)需求,也不符合土木工程專業(yè)教學(xué)要求,教師教學(xué)工作的難度也會加大。
青島理工大學(xué)苗吉軍教授主編的“十三五”規(guī)劃教材《工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固》(大連理工大學(xué)出版社,2015年)。該教材結(jié)合國家和行業(yè)的最新規(guī)范,重點闡述了砌體結(jié)構(gòu),混凝土結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu),橋梁結(jié)構(gòu)的檢測、鑒定與加固的基本原理,并對結(jié)構(gòu)動力檢測及長期健康檢測的現(xiàn)狀和發(fā)展進(jìn)行了介紹。該教材著重培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用已學(xué)的專業(yè)課程(如混凝土結(jié)構(gòu)基本原理、鋼結(jié)構(gòu)基本原理、工程結(jié)構(gòu)抗震、建筑結(jié)構(gòu)試驗等)知識解決實際工程問題的能力,試圖通過工程問題的解決,來提高學(xué)生的力學(xué)分析能力和結(jié)構(gòu)常識的應(yīng)用能力,這是該教材明顯區(qū)別于其他同類教材的一個主要亮點。該教材力圖將土木工程專業(yè)高年級學(xué)生所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課,如工程結(jié)構(gòu)荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理、工程結(jié)構(gòu)抗震等,通過不同的案例分析,將其中涉及到的專業(yè)知識點有機串聯(lián)起來,使學(xué)生明白如何利用所學(xué)專業(yè)知識來解決實際工程問題,讓學(xué)生明白什么是工程結(jié)構(gòu)中的科學(xué)問題,什么是工程結(jié)構(gòu)中的工程問題。即通過一種邏輯分析能力的培養(yǎng),來提高學(xué)生作為未來工程師的素養(yǎng),這是該教材的核心創(chuàng)新點所在,也是該教材獨創(chuàng)性和專業(yè)性的體現(xiàn)。
2.注重實踐教學(xué),提高綜合能力
工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固課程有著很強的實踐性,從目前學(xué)生就業(yè)調(diào)查所反饋的信息可以看出,畢業(yè)生的工程實踐能力較弱,不能有效地用所學(xué)知識解決實際工程問題,不適應(yīng)用人單位要求,因此很有必要在鍛煉學(xué)生邏輯思維能力的同時培養(yǎng)其實踐動手能力,重視理論聯(lián)系實際,不斷提高學(xué)生的工程師素養(yǎng)。如不同于傳統(tǒng)實驗?zāi)J降摹靶畔⒑谙蛔印痹囼災(zāi)J?。對混凝土梁正截面抗彎和斜截面抗剪的典型破壞形態(tài),傳統(tǒng)的實驗?zāi)J綖閷W(xué)生自己動手設(shè)計制作構(gòu)件,然后進(jìn)行實驗,整理報告。而“信息黑箱子”實驗?zāi)J郊粗行膶嶒炇抑谱鳂?gòu)件并編號,這些編號隱藏了構(gòu)件截面特性和破壞特征,由學(xué)生隨機挑選一個構(gòu)件,中心提供回彈儀、鋼筋掃描儀等相關(guān)檢測設(shè)備,讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下通過檢測設(shè)備獲得構(gòu)件的幾何信息及材料信息等,諸如混凝土等級、鋼筋截面積、構(gòu)件跨度等;然后由學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的結(jié)構(gòu)力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)原理等專業(yè)知識,求出該構(gòu)件預(yù)期破壞形式以及承載力設(shè)計值和極限值;最后通過實驗研究再現(xiàn)其破壞特征,驗證其理論值。這樣做就是通過實驗研究和理論分析相結(jié)合的辦法讓學(xué)生將“黑箱子”搞清楚,引導(dǎo)學(xué)生在實驗過程中自主思考,培養(yǎng)動手解決問題的能力和創(chuàng)新能力,以及團(tuán)結(jié)協(xié)作精神和科研素養(yǎng)。此外,促進(jìn)科研與教學(xué)之間的互動,及時把科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容,重點實驗室、研究基地等向?qū)W生開放,支持本科生參與科研活動,鼓勵他們早進(jìn)課題,早進(jìn)實驗室,早進(jìn)團(tuán)隊。
3.組建“雙師型”專兼職教師團(tuán)隊,提高教學(xué)水平
為提高青年教師的教學(xué)水平和科研能力,應(yīng)拓展教學(xué)研討和教學(xué)經(jīng)驗交流的方式,做好教學(xué)工作的傳、幫、帶,以培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)教師隊伍。筆者所在學(xué)院與同濟大學(xué)土木工程學(xué)院合作,開展青年教師培訓(xùn)計劃。每學(xué)期推薦2-3名青年骨干教師赴同濟大學(xué),以聽課、助教、助研的方式進(jìn)行學(xué)習(xí),為期3年,截至目前,學(xué)院已派出6名教師進(jìn)修學(xué)習(xí)。
學(xué)院依托土木工程結(jié)構(gòu)鑒定加固研究所和臨沂市既有土木工程檢測有限公司,開展卓有成效的對外工程服務(wù),5年內(nèi)完成檢測、鑒定與加固項目150余項,遍及費縣、日照、棗莊、臨沂、煙臺等地,在魯南地區(qū)享有較高聲譽。該工作的開展不僅使教師開闊了視野,積累更多的實踐經(jīng)驗,也有效促進(jìn)教師專業(yè)綜合素質(zhì)的提高(圖1)。
三、結(jié)語
工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固課程教學(xué)改革,重在對學(xué)生進(jìn)行邏輯分析能力的培養(yǎng),提高學(xué)生的工程師素養(yǎng),通過將知識有機串聯(lián)起來,使學(xué)生明白如何利用所學(xué)知識來解決實際工程問題,增強創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)。在完善教學(xué)體系的同時創(chuàng)建學(xué)生自主檢測、自主試驗分析的教學(xué)新方式,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,引導(dǎo)學(xué)生自覺參與教學(xué)活動,既調(diào)動了學(xué)生的積極性,也提升了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
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