土木工程專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)的應用

　　土木工程專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)的應用，下面帶來(lái)土木工程專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)的應用相關(guān)論文范文，歡迎閱讀。

　　土木工程專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)的應用【1】

　　摘 要：教學(xué)實(shí)踐證明，以工程實(shí)例為載體的案例教學(xué)是適合土木工程專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)模式。

　　關(guān)鍵詞：土木工程專(zhuān)業(yè);特點(diǎn);案例教學(xué)

　　土木工程(建筑)業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，土木工程以各類(lèi)建筑物或構筑物的工程設計與施工為研究對象。

　　土木工程專(zhuān)業(yè)課程的主要任務(wù)是，通過(guò)課程學(xué)習，使大學(xué)生具備正確選擇、設計方案和成功進(jìn)行施工管理的能力，為以后從事結構工程設計、工程監理、工程合同控制等工作掌握扎實(shí)的土木工程實(shí)踐知識，具備一定的解決工程實(shí)踐問(wèn)題的能力，進(jìn)而提高本專(zhuān)業(yè)大學(xué)生的擇業(yè)競爭力。

　　一、土木工程專(zhuān)業(yè)課程的特點(diǎn)

　　土木工程專(zhuān)業(yè)課程具有課程綜合性強、知識跨度大、工程實(shí)踐性強、案例性強等特點(diǎn)。

　　(1)課程綜合性強、知識跨度大。

　　課程所含理論知識涉及工程技術(shù)、經(jīng)濟與管理等多學(xué)科領(lǐng)域。

　　(2)工程實(shí)踐性強。

　　土木工程專(zhuān)業(yè)課程與工程生產(chǎn)活動(dòng)密切相關(guān)，課程內容是工程實(shí)踐的總結，它來(lái)之于實(shí)踐，用之于實(shí)踐;課程的主要內容大都是典型工程設計及其施工實(shí)踐，這一特點(diǎn)為土木工程專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行案例教學(xué)改革奠定了知識體系基礎。

　　二、案例教學(xué)在土木工程專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中的實(shí)施

　　1.土木工程專(zhuān)業(yè)課程案例教學(xué)改革的依據

　　(1)土木工程專(zhuān)業(yè)課程案例教學(xué)改革始終是以馬克思主義關(guān)于認識發(fā)展的一般規律為指導的。

　　土木工程專(zhuān)業(yè)課程案例教學(xué)符合人類(lèi)對客觀(guān)世界認識的一般規律，教學(xué)改革強調對專(zhuān)業(yè)的感性認識源于工程實(shí)踐，并通過(guò)工程實(shí)踐得以提升到理性知識，理性知識用來(lái)指導工程活動(dòng)并在新的工程實(shí)踐中得到發(fā)展;同時(shí)，在教學(xué)改革中強調學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性對教學(xué)效果的影響。

　　案例教學(xué)改革的基本思路如下：

　　工程現場(chǎng)場(chǎng)景(感性知識)→通過(guò)實(shí)際工程提出需要解決的問(wèn)題(通過(guò)實(shí)踐提出問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性)→歸納、提煉、講解課程的基本知識(理性知識)→啟發(fā)學(xué)生獨立解決第二環(huán)節中需要解決的問(wèn)題(理性知識的運用與深理解)→生產(chǎn)實(shí)習(學(xué)生已經(jīng)具備相當的理論知識和基本的實(shí)習基礎，同時(shí)理性知識在指導實(shí)踐的過(guò)程中得到發(fā)展)。

　　(2)土木工程專(zhuān)業(yè)課程的工程實(shí)踐性強、案例性強等特點(diǎn)，是土木工程專(zhuān)業(yè)課程案例教學(xué)改革的另一依據，為案例教學(xué)改革提供了可能。

　　(3)土木工程專(zhuān)業(yè)課程案例教學(xué)是啟發(fā)式教學(xué)的基本要求。

　　啟發(fā)式教學(xué)要求采用恰當的教學(xué)方式，啟發(fā)學(xué)生通過(guò)發(fā)散思維去發(fā)現問(wèn)題，并獨立解決問(wèn)題，這恰恰滿(mǎn)足了土木工程專(zhuān)業(yè)課程的要求。

　　因為，土木工程實(shí)踐中出現的問(wèn)題，很可能是沒(méi)有預見(jiàn)的，解決方案也不是唯一的，采用案例教學(xué)有利于為學(xué)生營(yíng)造工程現場(chǎng)氛圍，有利于幫助學(xué)生形成獨立解決工程問(wèn)題的意識。

　　2.土木工程專(zhuān)業(yè)課程案例教學(xué)改革的內容

　　(1)根據該課程教學(xué)大綱和土木工程實(shí)踐的發(fā)展現狀對課程內容進(jìn)行整合。

　　能否在教學(xué)時(shí)間有限的前提下，提高本課程的教學(xué)質(zhì)量，選擇講授的基本內容和確定講授重點(diǎn)至關(guān)重要。

　　土木工程專(zhuān)業(yè)課程可以分為工程技術(shù)類(lèi)和工程組織類(lèi)兩部分，要想在有限的學(xué)時(shí)內，把每一章的內容都講述一遍，顯然是不可能的。

　　這就要求教師能針對學(xué)生的特點(diǎn)，選擇主要的內容，突出重點(diǎn)和難點(diǎn)。

　　另外，還要搜集、選擇國內外最新工程資料，以便能及時(shí)調整講授的內容，補充最新成果，使學(xué)生所掌握的知識能與工程實(shí)踐保持同步。

　　(2)把選擇講授的內容整合成相對獨立的模塊，確定案例涉及的知識體系。

　　土木工程項目多以分部、分項工程為單元，對于知識量小的分部和分項工程單元，可以設置一個(gè)模塊;對于知識量大的單元，根據工程的內在的連續性、知識點(diǎn)的內在聯(lián)系和知識量的大小，可以設置幾個(gè)模塊，每個(gè)模塊對應一個(gè)案例。

　　(3)確定各案例所涉及的教學(xué)內容并規劃教學(xué)環(huán)節。

　　進(jìn)行案例設置時(shí)，每一個(gè)案例一般都包括：針對本案例核心知識的現場(chǎng)錄像、針對本案例核心知識的工程現狀、提出針對本案例核心知識的工程問(wèn)題、講解本案例核心知識的基本原理與典型工藝過(guò)程原理的flash演示、討論并解決上述問(wèn)題。

　　其中，現場(chǎng)錄像、工程現狀與演示典型工藝過(guò)程原理的flash素材是案例教學(xué)的重要基礎，其質(zhì)量直接關(guān)系到案例教學(xué)的效果，需要根據案例核心知識點(diǎn)認真準備。

　　3.土木工程專(zhuān)業(yè)課程案例教學(xué)的環(huán)節

　　以“施工技術(shù)”課程中“基坑開(kāi)挖與基坑降水”為例，講述土木工程專(zhuān)業(yè)課程案例教學(xué)的教學(xué)過(guò)程。

　　(1)形成感性知識，激發(fā)學(xué)習興趣階段。

　　通過(guò)多媒體播放5～8分鐘工程現場(chǎng)錄像，錄像的內容主要涉及與基坑開(kāi)挖方式和基坑降水有關(guān)的工程概況、場(chǎng)地情況、施工機械、基坑降水設備及其工作過(guò)程等內容。

　　該階段教學(xué)目的：在有限的時(shí)間內利用多媒體提供給學(xué)生大量圖形信息，展示工程現狀。

　　這些具體、直觀(guān)、形象的信息能有效幫助學(xué)生形成感性知識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣，活躍課堂氣氛，啟發(fā)學(xué)生提出各類(lèi)問(wèn)題，調動(dòng)學(xué)生積極主動(dòng)探求此類(lèi)工程問(wèn)題的解決方案，為案例教學(xué)的第二環(huán)節打下良好基礎。

　　(2)以實(shí)際工程為載體，展示工程場(chǎng)景和具體工程參數，提出工程要解決的問(wèn)題。

　　以文字為主，圖形信息為輔，介紹正在準備進(jìn)行基坑開(kāi)挖(需基坑降水)的工程，包括工程概況、地質(zhì)狀況參數、基坑形式、擬開(kāi)挖基坑的基本信息、施工平面圖及參數、所需施工機械、施工任務(wù)等，注意不要在本階段給出問(wèn)題的答案。

　　該階段教學(xué)目的：以濃厚的工程氛圍、嚴謹的工程語(yǔ)言向學(xué)生傳遞實(shí)際工程信息和工程急需解決的問(wèn)題，增強學(xué)生的工程意識、解決工程問(wèn)題的責任心與緊迫感，集中學(xué)生的注意力。

　　通過(guò)以上兩個(gè)階段，學(xué)生具備一定的感性知識，并能夠以濃厚的學(xué)習興趣與求知欲、強烈的工程責任心進(jìn)入下一階段的理論知識學(xué)習。

　　(3)構建理論知識體系。

　　以課堂理論教學(xué)方式概要講解該案例涉及的知識點(diǎn)，同時(shí)考慮到施工過(guò)程的動(dòng)態(tài)性，對一些典型的施工工藝過(guò)程采用flash動(dòng)畫(huà)演示其工藝原理，必要時(shí)引入工程圖片來(lái)說(shuō)明。

　　案例涉及的重要知識點(diǎn)，通過(guò)課堂講解掌握，其他知識點(diǎn)指導學(xué)生通過(guò)自學(xué)去熟悉或了解。

　　學(xué)生帶著(zhù)(2)中的問(wèn)題進(jìn)行該階段學(xué)習，所以，該階段的理論學(xué)習是有的放矢的，課堂氣氛是輕松的，學(xué)習效果是高效的。

　　通過(guò)以上三個(gè)階段，學(xué)生對基坑開(kāi)挖與基坑降水理論知識能形成完整的構架，具備了解決簡(jiǎn)單工程問(wèn)題的能力。

　　(4)理性知識的簡(jiǎn)單運用與加深。

　　重新審視(2)中要解決的工程問(wèn)題，給學(xué)生以啟發(fā)和引導，通過(guò)討論指出解決問(wèn)題的思路與方向。

　　將學(xué)生編成小組，啟發(fā)各小組學(xué)生采用各種方式獨立地完成針對(2)中問(wèn)題的技術(shù)報告。

　　該階段教學(xué)目的：通過(guò)解決案例問(wèn)題，培養學(xué)生獨立思考的習慣和解決工程問(wèn)題的意識與能力，培養土木工程所需要的團隊協(xié)作精神，增強學(xué)生的實(shí)際工程現場(chǎng)意識，是對課程理論知識的再認識。

　　案例教學(xué)的程序如圖1所示。

　　三、土木工程專(zhuān)業(yè)課程案例教學(xué)的作用

　　土木工程專(zhuān)業(yè)課程案例教學(xué)的主要作用如下：

　　1.提升學(xué)生以下能力

　　第一，主動(dòng)分析并掌握問(wèn)題重點(diǎn)的能力;

　　第二，思考及分析個(gè)案的能力;

　　第三，表達個(gè)人觀(guān)點(diǎn)的能力;

　　第四，通過(guò)討論找出最合適的解決問(wèn)題的方法的能力。

　　另外，還可以使學(xué)生更了解現實(shí)工程情況，通過(guò)互相溝通，培養及發(fā)揚團隊精神。

　　經(jīng)過(guò)對本專(zhuān)業(yè)兩屆學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐，證明該教學(xué)方式深受學(xué)生歡迎，教學(xué)效果顯著(zhù)。

　　2.提高授課教師綜合業(yè)務(wù)能力

　　土木工程專(zhuān)業(yè)課程案例教學(xué)改革，要求授課教師必須具備“雙師資格”(教師資格和工程師資格)。

　　授課教師應該根據專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，在具備扎實(shí)的理論知識的基礎上，投身土木工程實(shí)踐，通過(guò)工程實(shí)踐把自己鍛煉成合格的工程師。

　　3.提升教育理念

　　土木工程案例教學(xué)是有利于培養土木工程應用型人才的教育教學(xué)方式，是對土木工程行業(yè)應用型人才需求的響應，最終有利于提高土木工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)競爭力。

　　四、結論與建議

　　組織土木工程專(zhuān)業(yè)課程案例教學(xué)時(shí)應注意以下幾點(diǎn)：

　　第一，模塊劃分時(shí)，應該考慮模塊的完整性及模塊間的獨立性，注重模塊內錄像、工程實(shí)例、工程原理的一致性;

　　第二，應該精心設計各案例要解決的主要原理，突出重點(diǎn);所涵蓋的內容不宜太多，否則，案例教學(xué)又將變成“填鴨式”的平鋪直敘;

　　第三，進(jìn)行土木工程專(zhuān)業(yè)課程案例教學(xué)時(shí)，所選擇的工程實(shí)例應該既能反映該案例要傳遞的基本原理，又要盡量地反應現代土木工程實(shí)踐的前沿信息;

　　第四，采用土木工程專(zhuān)業(yè)課程案例教學(xué)的同時(shí)，應該改革傳統的考試方式。

　　考試應增加與實(shí)踐相結合的內容，注重對學(xué)生綜合能力和創(chuàng )新能力的考查;在考試形式上，要避免“考前背筆記，考完全忘記”現象的出現，注重對學(xué)生理解、掌握和運用知識能力的考查;除了傳統的閉卷考試以外，還可以采用綜合題開(kāi)卷、討論、答辯、科技論文寫(xiě)作等形式，從多個(gè)角度考查學(xué)生的綜合能力。

　　參考文獻：

　　[1]姜秀英.土木工程專(zhuān)業(yè)建筑施工課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].高等理科教育，2001(4).

　　[2]仲景冰.土木工程施工課程教學(xué)改革及思考[J].高等建筑教育，2002(6).

　　[3]葉作楷.土木工程施工課程教學(xué)改革的探討[J].高等建筑教育，2000(4).

　　“運籌學(xué)”在土木工程課程中的應用【2】

　　[摘 要]:基于“運籌學(xué)”的基本理論，重點(diǎn)闡述“運籌學(xué)”理論在土木工程專(zhuān)業(yè)課理論中的應用，得出土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習和掌握“運籌學(xué)”的基本理論的必要性和重要性。

　　[關(guān)鍵詞]:運籌學(xué) 土木工程 應用

　　一、概述

　　“運籌學(xué)”作為科學(xué)名字出現于20 世紀30 年代末的二次世界大戰期間。

　　當時(shí)，應用在軍事戰爭年代，直到20 世紀60 年代，才被人們普遍認可并加以發(fā)展應用到工業(yè)、農業(yè)、經(jīng)濟和社會(huì )等領(lǐng)域，特別在當今科技發(fā)展迅速、經(jīng)濟突飛猛進(jìn)的有利條件，“運籌學(xué)”的基本理論先后被引進(jìn)了各個(gè)學(xué)科的學(xué)科理論中，成為了科研技術(shù)人員必備的理論基礎，對于土木工程學(xué)科而言也不例外。

　　因此，作為土木工程專(zhuān)業(yè)未來(lái)的工程技術(shù)人才而言，學(xué)習和掌握“運籌學(xué)”的基本理論知識和如何將專(zhuān)業(yè)知識與其聯(lián)系起來(lái)有其必要性和重要性。

　　二、“運籌學(xué)”在土木工程專(zhuān)業(yè)課理論中的應用

　　“運籌學(xué)”的理論基本要點(diǎn)，就是將數學(xué)中的優(yōu)化思想與社會(huì )實(shí)際問(wèn)題的有機結合，作為從事在本工程專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，只有具備扎實(shí)的理論數學(xué)和工程應用數學(xué)基礎，才能將該課程基本理論與土木工程專(zhuān)業(yè)相關(guān)理論相結合并靈活運用于教學(xué)、科研和工程實(shí)踐中，以下結合土木工程部分幾方面淺談“運籌學(xué)”的基本理論在土木工程專(zhuān)業(yè)中的應用。

　　1.結構分析課程

　　結構分析，是土木工程專(zhuān)業(yè)中最基本的專(zhuān)業(yè)基礎，是學(xué)習和靈活掌握其他專(zhuān)業(yè)課的必要前提。

　　其主要內容是通過(guò)對各種結構形式在不同荷載情況下的荷載效應進(jìn)行分析，計算得出內力分布，分析出在建筑功能要求一定的條件下的結構最優(yōu)布局形式，以便今后工作中從事實(shí)際工程設計時(shí)，能靈活運用所學(xué)的知識選擇出合理的結構形式。

　　例如，我們所開(kāi)設的《材料力學(xué)》是分析單個(gè)構件的受力、而隨之所開(kāi)設的《結構力學(xué)》是將《材料力學(xué)》的單個(gè)構件組合成結構，進(jìn)行整體分析等。

　　2.結構設計課程

　　結構設計課程，主要是通過(guò)學(xué)習相應的專(zhuān)業(yè)課基本理論，再讓學(xué)生結合相應的理論進(jìn)行課程設計實(shí)訓，從而提高學(xué)生靈活運用理論進(jìn)行實(shí)際工程設計方面和處理實(shí)際問(wèn)題的能力，為以后更好、更快適應工作環(huán)境打下良好的基礎。

　　(1)《鋼筋混凝土結構》

　　《鋼筋混凝土結構》是土木工程專(zhuān)業(yè)中一門(mén)重要的基礎專(zhuān)業(yè)課，它所要解決的主要問(wèn)題是根據結構的力學(xué)分析結果，合理設計配置鋼筋和混凝土，使得鋼筋和混凝土充分利用，以至鋼筋混凝土設計達到安全、適用、經(jīng)濟的目標，這三個(gè)目標中有主有次，相輔相成。

　　一般原則為保證安全，滿(mǎn)足適用，追求經(jīng)濟。

　　所以，應根據實(shí)際工程條件建立與實(shí)際工程條件基本吻合的力學(xué)模型，再進(jìn)行受力分析，確定設計優(yōu)化目標函數，合理配置鋼筋和混凝土。

　　(2)《鋼結構》

　　隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟、科技文化水平的不斷發(fā)展，人民生活水平逐步提高，再加上世界人口的增多，社會(huì )對大型公共建筑物的需求日益迫切，而在大跨度結構方面鋼結構有著(zhù)自身的優(yōu)點(diǎn)(強度高、自重輕、抗震性能好等)。

　　為此，《鋼結構》的理論越來(lái)越顯重要。

　　《鋼結構》課程理論主要是圍繞結構的節點(diǎn)設計、材料的強度以及結構或構件的剛度和穩定性展開(kāi)的，由于鋼材的強度高，截面尺寸小，大多數鋼結構的破壞都不是由材料強度引起的，而是由結構的節點(diǎn)設計不合理，使結構構件長(cháng)細比過(guò)大，導致出現失穩破壞造成的，為此在鋼結構設計時(shí)應確定造價(jià)為目標函數，以鋼結構的容許撓度為約束條件，并考慮鋼結構中受壓桿件的長(cháng)細比對其強度影響等因素進(jìn)行結構優(yōu)化設計，最終在滿(mǎn)足安全可靠的前提下，達到最為經(jīng)濟的結構設計結果。

　　(3)《結構優(yōu)化設計》

　　《結構優(yōu)化設計》是運用優(yōu)化的相關(guān)理論對結構進(jìn)行布局以及受力分析，盡可能使結構材料性能得到充分利用，以至結構在保證安全可靠的條件下，得到最為經(jīng)濟合理的結構形式。

　　3.施工管理與建筑經(jīng)濟

　　施工管理與建筑經(jīng)濟是學(xué)生將來(lái)到施工單位從事管理、施工和施工項目概預算工作的必備基本專(zhuān)業(yè)知識，下面就相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程談?wù)?ldquo;運籌學(xué)”在其中的運用。

　　(1)《施工組織設計》

　　《施工組織設計》主要是講述施工過(guò)程的組織和進(jìn)度計劃的合理安排，其中施工進(jìn)度計劃的安排和流水施工圖的繪制就運用到了“運籌學(xué)”的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化的相關(guān)理論，合理安排施工進(jìn)度計劃，優(yōu)化施工機械和勞動(dòng)力的配置，使得施工全過(guò)程做到安全有序，保質(zhì)、保量按期完成。

　　(2)《建筑經(jīng)濟與企業(yè)管理》

　　《建筑經(jīng)濟與企業(yè)管理》這門(mén)課主要講述如何降低成本、提高經(jīng)濟效益的問(wèn)題，這就涉及將“運籌學(xué)”的相關(guān)理論運用到項目前期可行性論證、工程招投標、工程項目預算、施工過(guò)程的管理、施工項目的竣工和概算、后期質(zhì)量與經(jīng)濟效益分析整個(gè)過(guò)程中，力求做到宏觀(guān)調控、統籌安排。

　　例如，基本建設投資效果分析、建筑工程技術(shù)經(jīng)濟分析、預測與決策以及建筑企業(yè)管理等用 到了單純形法、圖解法和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等方面的運籌理論。

　　4.土木工程科研工作

　　由于土木工程專(zhuān)業(yè)與工程實(shí)踐聯(lián)系極為緊密，為此，從事土術(shù)工程方面的科研人員應根據實(shí)際工程的需要進(jìn)行相應的研究，主要如何利用土木專(zhuān)業(yè)的理論來(lái)解決工程中急需解決的問(wèn)題。

　　例如，中國建筑科學(xué)研究院所開(kāi)發(fā)的設計軟件TBSA和PKPM等，而將“運籌學(xué)”的相關(guān)理論運用到土木工程科研中尤顯重要。

　　例如，空間網(wǎng)格結構的優(yōu)化設計程序的研究，這一研究成果的完成將為設計人員帶來(lái)方便，為工程建設單位降低造價(jià)，其中用到了單純形和非線(xiàn)性規劃的理論來(lái)優(yōu)化結構的形式和結構的總造價(jià)。

　　總之，土木工程方面的大多數研究都是在安全可靠得到保證的前提下，圍繞結構造價(jià)進(jìn)行一系列的優(yōu)化研究，最終得到方便實(shí)際工程應用的研究成果，為工程設計與施工人員提供科學(xué)合理的依據。

　　三、結論

　　綜合以上所述，可以看出，“運籌學(xué)”理論在土術(shù)工程中的運用的實(shí)用性、廣泛性和重要性。

　　為此，作為未來(lái)從事土木工程專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作的專(zhuān)業(yè)人員而言，初步了解并掌握“運籌學(xué)”的基本理論和思維方式尤顯必要。

　　參考文獻：

　　[1]錢(qián)頌迪.運籌學(xué)(修訂版).北京：清華大學(xué)出版社，1993.

　　[2]鄭連慶.建筑經(jīng)濟與企業(yè)管理(第二版).廣州：華南理工大學(xué)出版社.

　　[3]重慶建筑大學(xué)、同濟大學(xué)、哈爾濱建筑大學(xué)合編.建筑施工(第三版).北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.

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