1、实践教学时缺乏目前各高校的土木工程专业课程大多在30-48小时左右,学生在学习过程中只了解土木工程的基本概念,很难形成完整的体系概念,更不用说将理论知识应用于实际工程。2.学生空间想象力弱的土木工程涉及许多结构施工图和结构建设概念,学生熟练阅读施工图需要长期训练过程,但学生在大学四年内很难迅速熟练阅读与工程结构相关的施工图,对工程结构建设和建设等概念其最根本的问题是学生在有限的学习时间内很难将施工图想象为实际结构,结构空间三维关系概念非常弱,严重妨碍了土木工程基本理论的学习进度。
3.理论和工程实际脱离土木工程专业课程是一门专业性和实践性非常强的课程,其中工程设计、工程施工、工程检验和试验等多个方面与工程实际直接相关,但迄今为止,土木工程专业课程的授课形式大多只是根据教材进行授课,容易发生照本宣科现象,学生在学习过程中往往不知道,甚至可能发生对基本概念理解错误的现象。例如,许多结构的加工技术和施工方法很难让学生在课堂上清楚地理解。4.工程实践无法同步开展土木工程专业课程,需要配套进行详细的课程设计、试验分析和生产实习等环节,但由于课时限制,很多课程设计只能简单地进行部分结构设计。例如,钢结构课程的课程设计只是简单地进行门式钢结构的设计和简单的钢结构的设计,学生通过这样简单的工程实践,毕业时很难满足社会市场对土木工程的需求。
5.实践资源和资金有限,由于专业特点,土木工程专业课程的实践环节,如施工实践、结构检测和试验等,通常需要投入比其他专业更多的资金和资源,规模越来越大的本科教育和教育资源比较有限的社会现状形成突出的矛盾。因此,根据当前土木工程专业课程的教学现状,改革土木工程专业实践教学模式,适应学科建设和发展,满足社会建设需求,非常迫切。
二、实践教育改革的思考
笔者结合以往的教育经验,在以下方面进行探索和研究:1.实践教育扩大的研究和探索以往的实践教育,通过具体的实验、实习、设计、工程实践等环节实现,这些环节的最终目的是提高学生的专业知识学习水平和技能应用水平。根据教育时间、资金、场所和设备等限制,笔者扩大了传统的实践教育模式,实现了虚拟实践教育和实践教育相结合的教育模式。通过计算机虚拟模拟技术,将工程实验、生产、施工、设计等环节制作成逼真的3D视频,建立资源库,弥补实践教育实践过少的缺陷,最大限度地训练学生建立完整的工程结构概念。具体工作包括工程试验模拟、工程生产模拟和工程施工模拟等。其中,工程试验模拟:将土木工程专业工程中的大量材料试验和部件试验制作成三维动画,使学生能够直观认识工程材料的性质和部件的力学特性。工程生产方法模拟:将土木工程相关部件和材料的生产过程、生产技术等结合视频录像,制作系列主题动画,补充学生在企业和工地的生产实习学习,在有限的学时内进行丰富的生产实践教育和学习。工程施工模拟:土木工程项目建设工程过程以三维动画形式呈现给学生,将工地搬到教室,学生通过丰富的视频学习,认识具体的工程管理和工程施工概念和重点。
2.课程设计的研究与探索以分散与集中结合的方式填补教学课程的不足,以课程与工程结合的方式改变传统单一的教学方式,充分结合课程设计与实践教学,探讨相关问题和措施。3.毕业设计研究探索毕业设计要求学生能够系统地分析和设计土木工程结构,要求学生参与从工程方案规划、工程设计到绘制施工图的全过程。通过比较完善的工程结构设计培训,让学员基本具备进行工程设计的能力,有效培养学员分析问题和解决实际工程问题的综合能力。逐步开展团队设计模式,通过团队协作设计,锻炼学生团队协作协调能力,适应社会工程建设的需要。4.工程培训研究与探讨活跃工程培训模式,充分利用校内实习基地与校外产学合作实习基地,建立完善的工程培训教学模式。鼓励学员开展工程结构模型探讨培训,通过土木工程结构设计竞赛等模式,促进学员参加工程培训的学习热情和积极性。5、实验教学研究与探讨加强实验教学体系建设,增加实验教学课时比例。根据人才培养要求,减少设置认知验证性实验,增加综合设计型、综合型、创新型专业实验课,鼓励学生开展自主创新实验,致力于培养学生的实践能力和创新精神。鼓励学生参加结构结构模型实验,自己制作结构模型,加深对工程结构的认识,培养创新实践能力。同时鼓励学生参加结构设计大会等与土木工程专业相关的比赛活动,促进第一课和第二课的有机结合。
三、结语
土木工程专业实践教育改革的实现涉及很多方面,是复杂的系统工程,笔者只考虑普通本科学校,在教育过程中如何实现有效的实践教育,发挥抛砖引玉的效果。
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