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从土木工程专业毕业设计谈力学工程化的教学问题

时间:2022-03-06 10:05:24 浏览次数:

摘要:毕业设计是土木工程专业本科生实践教学中的重要环节,本文分析了毕业设计中存在的问题,针对土木工程专业学生毕业设计反映出来的力学问题,提出切实可行的力学教学方法和措施。

关键词:土木工程;毕业设计;力学;工程实践

土木工程专业毕业设计是培养学生实践能力、创新能力和独立解决问题能力的集中实践性教学环节,是实现该专业培养目标的重要综合性课程,是衡量学校培养学生素质及教学质量的一个标杆…。土木工程毕业课题大多涉及力学分析与计算,从多年指导学生毕业设计中看出,大多数学生不能很好应用力学知识来分析、解决问题。为此,加强力学基础教学改革和实践,确保学生毕业设计质量是高等院校面临的一个重要课题。

1土木工程专业毕业设计中彰显出的力学问题

目前,土木工程专业设计课题都涉及到力学知识,若缺乏较强的力学分析和计算基础则很难完成高质量的毕业设计。

1.1缺乏解决实际工程问题的能力

合理的建筑结构设计是以力学分析和计算为基础,然而在指导毕业设计的过程中发现,学生严重缺乏利用理论力学、材料力学,尤其是结构力学相关知识分析和解决工程实践问题的能力。学生无法将专业基础知识、基础理论知识在头脑中形成统一体系,进入毕业设计阶段无从下手,学生在本科阶段学到的力学基础知识没有真正起到基础和铺垫的作用。缺乏知识综合应用,尤其是应用力学知识解决实际工程问题的能力是土木工程专业毕业设计最突出的问题。

目前的本科生由于力学基础知识不牢固,工程实践经验不足,设计基本按照既有模式进行计算,有很多学生连计算方法都不清楚,导致设计中在选择结构方案时对受力是否合理缺乏必要考虑,结构整体把握性差。

1.2缺乏创新思维和独立分析能力

本科毕业设计的目的是培养学生的创新思维和独立分析能力。由于本科生知识面偏窄,限制了学生创新思维的发展,学生独立分析与解决问题的能力薄弱,毕业设计时力不从心。通过对本专业近几年的调查分析发现,学生对所学的各门课程,特别是三大力学的综合运用能力偏弱;对实际工程了解模糊,在将实际工程转化为计算模型时,实施方法不明确,加之对结构构造不熟悉,欠缺独立查阅文献的能力,造成了学生过分依赖教师的情况。

2改革方法和措施

2.1加强理论与实践的联系,启发学生自我创新和摸索。

土木专业力学是理论性与实践性双强的课程。力学教学必须理论联系实际,理论与实践并重。在教学中采用项目教学、引人工程背景,从工程背景中一步步建立起结构计算简图和分析出所承受的荷载,一经和工程实践相结合,发现学生学习兴趣大增,而且有利于培养学生分析解决工程实际问题的能力。在相关理论知识点讲授完成后,通过典型案例分析强化知识点,让学生在潜移默化中将工程思维渗透到力学的学习过程当中。这个过程也符合理论从实践中来再到实践中去的認识论规律。通过对问题的分析,让学生理解结构计算简图和荷载是根据实际情况而来,并非为解算题目而凭空任意假定。具体问题具体分析,增强学生对结构的理解和认识,培养学生分析和解决工程实际问题的能力。

2.2遵循适应社会需要,不断改革创新,加强素质教育、培养学生创新能力

从遵循适应社会需要,不断改革创新的原则,加强素质教育、培养学生创新能力的目标出发,教师应对力学类课程的教学内容、课程体系、教学方法、教学手段进行一系列的改革,形成“知识讲授、综合训练、毕业设计”良性循环的教学环节。为全方位开放式教学奠定基础。比如将力学最终应用于实践的历程作为一个主线,对学生进行串讲,让学生理解力学课程并不枯燥,力学内容应来源于实践并最终应用于实践。课程内容依托一至多家企业共同建设,突出课程特点,通过与企业间的交流探索,发现学生工作能力的不足和课程设置的缺陷,根据企业的需求共同制定完善课程体系。新的教学体系的主要特点是:课程内容与企业紧密相关,面向企业,注重培养实践能力,使学生能尽早熟悉企业相关项目,得到系统锻炼。

2.3校企共建师资队伍,提升专业教师的工程实际能力

采用走出去、请进来的方式,结合行业执业注册师的基本要求,邀请其他高校及企业专家共同制定力学类培养方案和课程体系。通过制度化要求教师到企业实习、挂职,通过几年的建设,校企共建培养具有扎实理论又有实践能力的力学教学团队,鼓励教师参加实际工程,考取国家职业注册师。企业参与人才培养及教师服务企业的愈加深入,教师就愈能贴近工程的需求,培养出的学生解决工程实际问题的能力、沟通及团队合作的能力就愈强。通过探索与实践,建立起学历、职称、年龄、学缘等结构合理,发展趋势良好的师资队伍。

3结语

土木专业力学是培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”土建类高层次工程技术人才和创新型科研人才的桥梁和基石。在教学中应充分考虑社会对人才的需求,根据当前的就业需求来调整教学内容。重视教材的局限性,跟随实际工程的发展,增减教材内容,扩展教学知识传授的有效性。

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