結構類系列課程土木工程論文
一、優化、整合結構類系列課程的教學內容
土木工程專業結構類系列課程的內容、體系之間存在一定的相互影響和制約關系,但在教學過程中各門相互獨立的教材中有許多重復的內容。傳統的課程教學各自為政、相互脫節和內容重復講授。針對目前教學內容多、學時少,同時要留給學生必要的思考空間,開闊學生視野,對學生進行必要的工程訓練的實際情況,必須優化整合結構類系列課程的教學內容。
1.把專業課程中共性課程內容進行優化、整合和重組
把混凝土結構和鋼結構中的基本原理部分從原課程中剝離出來,整合為學科基礎平臺課程。如混凝土結構與砌體結構課程整合為混凝土結構設計原理（平臺課，第5學期，56學時）、混凝土結構設計（專業課，第6學期，40學時）、砌體結構（選修課，第6學期，24學時）；鋼結構分解為鋼結構設計原理（學科基礎課，第5學期，40學時）和鋼結構設計（選修課，第6學期，24學時）。
2.對專業課程中重復的內容進行整合,并在合適的課程中講授
例如,“荷載與結構設計方法”中有關地震作用的計算、風荷載的計算、結構可靠度計算原理等內容在后續專業課程中都有涉及,后續課程涉及上述內容將不再重復講授,只進行簡單的復習,通過課堂提問的方式了解學生對該部分內容的掌握情況。又如：“建筑結構設計”和“高層建筑結構設計”課程中重復內容有框架內力計算和框架結構設計及構造；“建筑結構抗震設計”和“砌體結構”重復內容有多層混合結構房屋抗震設計和多層框架結構房屋抗震等。針對上述情況，修訂我校結構類系列課程教學大綱，優化教學內容與學時安排，明確各課程教學內容的重點，使相關課程內容能全面、系統地串聯起來形成整體，改變傳統的各課程課堂教學各自為政、相互脫節或教學內容重復等問題。本著學以致用，服務于工程設計的原則，重點列出結構類課程之間相互影響、制約的章節內容及知識點，取得了良好的教學效果。
二、推進結構類系列課程的一體化課程設計
課程設計是土木工程專業重要的實踐性教學環節，是培養學生綜合運用所學專業知識、基礎理論和基本技能解決實際問題的能力。但在傳統的教學中,課程設計只由該課程的任課教師進行單獨設置，課程設計往往自成一體、自設參數，相互之間缺少應有的關聯，在課程設計中訓練學生的專業知識缺乏連貫性、系統性和整體性。為配合我校實行的“721”人才培養模式改革要求，優化整合土木工程專業結構類系列課程的課程設計，積極推進一體化新型教學模式，通過分析系列課程的相關性、互補性和連續性關系，整合相關課程設計的不同內容和要求，將各門課程設計的內容分解到一個完整的工程設計中去，某項工程的主體設計的不同部分作為各課程設計的單元，各課程設計的成果組合起來可形成某項工程完整的設計文件。課程設計的一體化要求設計資料前后統一、內容循序漸進。如結構類系列課程設計統一題目為：某中學總體平面及單體建筑設計，要求學生完成建筑、結構、施工三個階段的設計內容（如圖1所示）。通過重新制訂系列課程設計的教學大綱，編寫課程設計任務書、指導書和相應的設計范例，并制訂統一的標準和考核辦法，我校土木工程專業針對一體化課程設計這一實踐性環節開展了試驗性研究，主要分以下幾個步驟進行：1.選定課程設計班級，確定課程設計任務。2.制訂工作計劃和實施方案。3.課程設計一體化效果評估。課程設計一體化教學實踐，使學生學到的專業知識得到了系統化訓練，學生對工程設計的復雜性和系統性有了初步的認識，提高了學生學習專業知識的興趣，激發了學生自我設計的欲望，體會了逐步完成設計成果的過程，培養了學生的創新設計意識和工程實踐能力，為后期畢業設計打下了良好的基礎。同時一體化課程設計的指導過程對相關教師也是一個相互學習、不斷提高的過程，增進了各專業教師之間的相互合作交流，有利于進行教學改革。
三、加強結構類課程的實踐教學，培養學生綜合實踐能力
實踐環節是培養學生工程應用和創新精神的重要途徑，依據我校《關于全面深化“721”人才培養模式改革的指導意見》精神，土木工程專業的實踐學分不低于總學分的30%，培養體系采用“實驗教學—實習實訓—畢業設計—創新教育—課外科技活動—社會實踐”等實踐環節，培養學生的實踐能力。明確提出培養學生實踐能力的內涵和要求，組織開展社會實踐、學科競賽、文體競賽、創新創業訓練、學術研究和技能培訓等活動。上述素質拓展教育納入人才培養計劃中，所取得的學分是學生畢業的必備條件，確保實踐教學的實效性。
1.深化試驗課教學改革
試驗教學是提高學生工程實踐能力和創新意識的重要環節。傳統的結構試驗教學大多屬于驗證性試驗或示范性試驗，學生自主發揮的余地極小。受試驗條件、時間和成本的限制，學生動手參與試驗過程較少，學生積極性不高，不能充分發揮學生的主體作用。在我校試驗教學改革中，一方面，依托我校湖北省試驗教學示范中心開展設計性和綜合性試驗項目，使學生獨立完成試驗目的、試驗方案設計、制訂試驗方法和步驟，要求學生在試驗周和業余時間到開放實驗室完成，通過試驗鍛煉學生對專業知識的綜合應用能力，提高分析和解決問題的能力。另一方面，依托我校湖北省土木工程虛擬仿真實驗中心，開展計算機仿真試驗研究，如結構或構件在加載過程中的荷載—變形關系的仿真分析，結構或構件破壞全過程的仿真模擬、結構的連續倒塌仿真分析等。仿真試驗內容豐富，學生能夠對各種結構形式在各種工況下的力學性能和變形情況進行試驗設計和觀摩。在有條件的情況下與真實試驗結果進行對比分析，虛實結合，可以很好地實現試驗教學目標。
2.依托結構競賽，培養學生創新實踐能力
從我校“721”人才培養模式角度出發,讓學科競賽作為實踐環節的一部分內容,為培養應用型創新人才服務。我校實行了校級、省級、國家級大學生結構設計競賽三級選拔機制,有穩定的結構設計競賽指導團隊。其中，校級比賽為省級和國家級結構設計競賽選拔優秀參賽隊員奠定了堅實的基礎，取得了較好的成績。通過參加結構設計競賽，參賽隊員在模型制作階段對模型要做很多次破壞性試驗,在這一過程中有關結構承載強度、剛度和穩定性的基本原理都可以得到充分體現。另外，不同類型結構的受荷形式、不同荷載的作用特點和荷載的傳力路徑等專業知識均能在競賽中獲得最直觀的試驗驗證，如桿件的力學性能試驗、大跨結構的靜力加載試驗、古建筑的抗震性能試驗等。上述認知過程是目前課堂教學以及試驗教學難以再現的，對于培養學生專業知識的感性認識能力、促進理論知識的學習及創新實踐能力具有非常重要的作用。可以說,結構設計競賽是對日常教學內容在試驗方面的有益補充。
四、結語
通過我校土木工程專業結構類系列課程一體化教學改革與實踐，使結構類系列課程內容前后相互連貫，增強了學生學習專業課的興趣，培養了學生綜合運用所學知識的能力，使學生的工程設計創新意識和實踐能力得到了顯著的提高。本課題的研究成果在我校土木工程專業的教學過程中得到了實施和逐步完善，為我校“721”人才培養模式改革的推進和方案的制定奠定了堅實的基礎，取得了良好的效果。
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