结构工程师论文(精选5篇)

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摘要

在这种情况下,广东技术师范学院天河学院把办学目标定位在“高度重视实践教学,坚定不移走校企合作、产学结合人才培养道路”的应用型本科院校,其人才培养宗旨是立足广东,面向华南,为区域产业转型和经济发展服务,培养基础扎实、知识面宽、动手能力强、富…

结构工程师论文(精选5篇)

结构工程师论文范文第1篇

1引言

在国家高校扩招政策和高等教育事业快速发展的大背景下,很多高校和企业合作开办的独立学院相继出现。而随着国家经济飞速发展和西部大开发的推进,土木工程人才的需求越来越多,不少独立学院抓住这个良机开办了土木工程专业。但是与传统公办高校相比,独立学院的办学时间、办学条件和办学经验都有很大的差距。那么如何让这些独立学院培养出来的土木工程专业人才在竞争日益激烈的就业市场上具有一定的竞争力?如何让独立学院培养出来的专业人才快速适应社会发展的需要?这都对独立学院的新建土木工程专业提出了严峻的考验。

在这种情况下,广东技术师范学院天河学院把办学目标定位在“高度重视实践教学,坚定不移走校企合作、产学结合人才培养道路”的应用型本科院校,其人才培养宗旨是立足广东,面向华南,为区域产业转型和经济发展服务,培养基础扎实、知识面宽、动手能力强、富于创新精神的高素质应用型技术人才。

混凝土结构课程包括混凝土结构设计原理和混凝土结构设计两大部分内容,是土木工程专业中最重要专业课程之一。与很多相关专业课程有密切联系如高层建筑结构、砌体结构、建筑结构抗震等等。因此混凝土结构课程教学效果直接影响到整个专业教学质量和人才培养的质量。那么如何在混凝土结构课程教学中体现实践教学、产学结合,达到强化学生工程实践能力,成为独立学院土木工程专业教师面临的一个急需解决问题。笔者结合自己的教学实践,就混凝土结构课程教学中遇到的一些问题进行了探讨与实践。

2注重加强师资队伍建设,提高教师自身知识结构

目前,绝大部分独立学院的师资队伍都存在“老的老,少的少”现象,即由两三个退休的老教授和大部分年轻的硕士毕业生所组成。教师的年龄结构很不合理,教师的梯队很难建设,教师的知识结构和教学经验也不合理。这样的师资队伍很难满足我们要培养应用型技术人才,尤其是土木工程专业要体现实践教学、产学结合的需要。因此加快引进实践经验丰富,高水平的教师成为师资队伍建设的重中之重。

同时,注重培养年轻的教师,提高教师的教学水平,完善教师的知识结构。大部分年轻的教师都是从学校毕业直接到高校教书,缺乏实践经验。而土木工程专业要求教师不仅要具备丰富的理论知识水平,还要有一定的实践经验,才能更好满足教学需要。因此要求土木工程专业的教师要利用寒暑假期等相对较长时间到一些企业如设计单位、施工单位等进行实习,积累实践经验,同时更好把理论知识如何应用到实际的情况教授给学生。另外,建议土木工程专业的教师积极报考相关的注册师考试,一方面可以巩固已学的理论知识和学习掌握国家的最新规范内容,一方面可以满足学院对“双师型”教师的要求。

3整合教学内容

由于每门课程教材的编写都是在本课程相对完善的理论体系下进行的,所以从整个土木工程专业课程设置上,混凝土结构课程教材内容难免会有与其他课程重复的地方。这就非常有必要对教学内容整合,把在其他课程已经讲授过的内容罗列出来,在教学过程对这部分内容仅进行简单回顾,甚至不讲。节省的课时用在实践教学及其他内容上。例如钢筋混凝土结构材料在《材料力学》、《土木工程材料》等课程已进行了详细介绍;荷载与结构设计方法已经单独作为一门课程开设;多高层框架结构设计在《高层建筑结构》课程有详细讲解。

4改革教学方法与手段

在教学过程中实现从“满堂灌”、“填鸭式”、“黑板加粉笔”的教学方法转变到启发式、讨论式、研究式的教学方法上来,调动学生学习的积极性,积极利用现代化教学手段,提高教学质量和教学效果。

4.1应用案例教学法

在教学过程中要经常结合实际工程例子,讲解课本的理论知识。比如在讲梁的分类时,结合一些实际工程图片,告诉学生那些是悬臂梁、简支梁、外伸梁、两端固定梁、过梁、圈梁等等。再如讲解受弯构件受力三个阶段、三种破坏形态,可以考虑应用一些商业软件,把整个过程在形象再给学生看,加深学生的理解。应用案例教学法可以更好把课本的理论知识和实际工程联系,增加学生兴趣,调动学生的积极性。

4.2重视实践教学,坚持产学结合

土木工程专业学生毕业后主要从事设计、施工、管理等方面的技术工作,实践性较强。因此我们在教学过程中一定要重视实践、走产学结合的路子。而课程设计与毕业设计是与实际工程相结合的主要环节。本课程有“钢筋混凝土楼盖设计”、“单层工业厂房结构设计”两个课程设计。本课程与毕业设计也有紧密联系,学生毕业设计的计算书内容大部分要运用混凝土结构的知识进行计算。课程设计与毕业设计是学生在教师指导下独立地分析和解决工程实际问题的重要环节,是训练学生掌握建筑结构的设计方法,培养学生综合运用已学的理论知识,提高学生的设计能力和自学能力,培养学生查找和使用设计规范、设计手册、建筑图集等专业资料的能力的关键一课。

5改革考核学生的方式

目前大多数科目考试采用闭卷的形式。但是由于混凝土结构课程包括很多基本理论、公式、图表和构造要求等等.如果仍采用闭卷的形式会学生只会死机硬背一些公式,而没有真正理论公式的内容和含义。因此笔者建议可以尝试闭卷和开卷相结合进行考核:对于基本概念、基本理论部分可采用闭卷的考试形式;对于图表、公式的应用和构造要求部分可以采用开卷的形式,开卷时可以参考注册结构工程师考试,只许带教材或相关规范。这样不但能够提高学生理解并运用知识的能力,而且加强了学生学习和查找规范的意识。

6结论

本文基于独立学院应用型本科人才培养目标,对本课程师资队伍建设、教学内容整合、教学方法与手段、实践教学及考核方式等方面的改革进行了探索和实践。

参考文献:

[1]沈蒲生,梁兴文.混凝土结构设计原理[M].第3版.北京:高等教育出版社,2009

[2]沈蒲生,梁兴文.混凝土结构设计[M].第3版.北京:高等教育出版社,2009

结构工程师论文范文第2篇

关键词:土木工程;注册师制度;课程体系

中图分类号:TU-4文献标志码:A文章编号:10052909(2012)05000505近年来,高等工程教育得到政府的高度重视,2010年6月23日,教育部启动“卓越工程师教育培养计划”,要求企业深度参与人才培养过程,学校按通用标准和行业标准培养工程人才,强化培养学生的工程能力和创新能力等。这是促进中国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,高等教育要与经济社会相互适应、相互促进,才具有强大的生命力。高校工科专业应把实践中获得的知识、经验和技术用于人才培养、学科发展、教学改革、师资队伍建设、科学技术开发等各个领域,才能提升办学质量和效益,才有发展潜力。随着科学技术的进步和工程实践的发展,土木工程这个学科已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系,是一门范围广阔的综合性学科。为便于在工程领域内国际间的交流和互认,中国在土木工程领域已开始实施注册师制度,那么土木工程专业教学体系与注册师制度如何协调,有待进一步探讨。

一、教学体系改革的必要性

注册工程师制度是一种执业资格制度,在英美等发达国家已经实施多年,中国1997年开始与英国等6个发达国家签订相互承认注册建筑师和注册结构工程师的条约,2010年中国全面实行注册工程师执业制度。作为一种行业准入制度,注册工程师制度明确了从业人员的素质要求,推行这种制度能更好地规范建筑市场,提高建筑技术水平,为中国更好地在建筑领域参与国际竞争打下坚实基础。注册工程师制度的推行,高等教育是基础,每年成千上万的工科毕业生是注册工程师的强大后备军。然而,迄今为止,工程教育与工程师职业资格制度仍有脱节,毕业生要经过相当长时间的实践才能成为合格的注册工程师。笔者从教于土木工程专业,曾在一家部属甲级设计院工作多年,具有一级注册结构师和监理工程师执业资格,结合自己的切身体会认为,目前土木工程专业人才培养模式仍不能充分与注册工程师制度相适应。课程教学体系是人才培养模式的重要内容,如何构建与注册师制度相适应的土木工程课程教学体系,是教育工作者必须解答的问题。在欧美和日本等发达国家,土木工程职业工程师的培训任务很大程度上由企业承担,而中国的土木工程专业毕业生在职业培训方面还未形成体系,施工企业和设计院大都从自身经济利益出发,要求毕业生必须具备相应的工作技能和工作经历,动手能力强,能够尽快独挡一面。市场的需求和毕业生日益增加的就业压力,迫使学校必须加强学生实践能力的培养,构建与注册师执业制度相适应的课程教学体系,全面担负起职业培训的任务。

二、教学体系改革内容

土木工程专业实践性强,早期土木工程通过工程实践总结经验教训,从而得以发展。直到17世纪,以伽利略和牛顿为先导的近代力学同土木工程实践相结合,才逐渐形成材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学等土木工程基础理论学科,土木工程才逐渐从经验发展为科学。在土木工程的发展过程中,工程实践经验常先行于理论,工程事故常显示出未能预见的新因素,触发新理论的研究和发展。至今不少工程问题的处理,在很大程度上仍然依靠工程实践经验。所以土木工程专业人才的知识、能力、素质结构应具有鲜明的“实践动手能力强,理论基础知识硬,综合素质高,善于总结运用、推广转换”等职业特点,有较好的设计、实施、开发、管理和评价能力,毕业时即可以胜任工程师岗位的工作任务。高等学校是培养注册工程师的摇篮,土木工程专业的教学体系必须与“具有多张职业注册资格证书”的职业特点相协调,在强调基础理论的同时,设置合理的实践环节,让学生在实践中学习提高,同时还要具有专业以外的社会人文及科学知识,具有较好的综合素质,这样,学生毕业后才能就业于勘察设计院或施工企业,从事土木工程的设计、施工工作,或者进入机关事业单位、房地产公司、厂矿企业的基建部门,从事土木工程的技术管理工作。毕业生经过一段时间的实际工程锻炼,通过国家注册工程师资格考试,成为注册结构工程师、建造师和岩土工程师等专门人才。

(一)优化课程体系

课程教学体系的改革,首先是建立与注册工程师制度相适应的专业培养方案,培养目标应定位于应用型土木工程人才,主要任务是接受注册工程师的基本训练,将职业素质教育贯穿于每一教学环节,使学生向多元化、宽口径发展,毕业后可以直接胜任工业、工程领域的生产、建设、管理、服务等一线工作。课程体系的特点主要表现在四个方面:(1)前瞻性。反映土木工程行业最新发展,适应土木行业执业资格制度考试的动态性要求;(2)灵活性。采取多方向培养,拓展学生以后的执业空间,适应土木行业执业资格体系下不同注册工程师的要求;(3)终身性。大学教育与执业资格体系有机结合,使大学阶段的学习为终身学习打下扎实基础;(4)国际性。满足与国际执业资格制度接轨的要求[1]。注册结构工程师考试内容代表了工程界对相应工程师知识结构的要求,也为高校确定人才培养目标,制定教学改革计划,进行课程设置提供了参考依据。土木工程课程体系的设置,要紧随社会和专业发展趋势,根据人才市场需求和行业发展不断变化,结合专业规范和技术标准的更新及时调整,在已有的相关课程中增加注册工程师执业资格考试内容,或增开相关的选修课程,如:概念设计的内容对一名合格的结构工程师非常重要,而目前单独开设这门课程的高校并不多,笔者认为有必要将其增设为选修课。为满足应用型人才培养需求,可以适当压缩理论教学学时,加强实践环节的教学,提高学生动手能力。笔者曾经接触过台湾的设计同行,发现他们有一个共同的特点:徒手绘画的能力非常强。图面表达被称为工程师的语言,没有良好的徒手绘图能力,就不是一名合格的工程师,而目前的课程体系设置缺乏徒手绘画环节,学生往往依赖于计算机画图,工程实施的表达能力不足,因此,应增加徒手作图的环节,使学生作图时达到信手拈来的境界。再者,一级注册结构工程师执业资格考试分为基础和专业两大科目,这就要求在课程内容上注意课程之间的整体联系,在课时分配上注意与执业资格考试相适用,调整基础课程和专业课程的比例关系,既满足学科的严谨性,也满足执业资格体系的要求[1]。

(二)教学内容改革

课程教学体系改革,其二是要改革教学内容,编写与注册工程师考试相适合的土木工程教材,注重教学内容的动态发展,不断更新、精简教学内容,在切实有效加强基础教学的同时,扩展实习基地建设,加大实践教学的比重,提高学生的动手操作能力和创新能力,加强学生综合能力培养。

1.加强学生综合素质的培养

改革教学内容和方法,职业素质教育从大一就应该开始,培养学生具有较好的人文社会科学素养、较强的社会责任感和工程职业道德;具有从事工程工作所需的相关数学、自然科学知识以及一定的经济管理知识;具有综合运用所学科学理论和技术手段分析并解决工程问题的基本能力;掌握必要的工程基础知识以及基本理论;经过实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练,具有创新意识以及对新产品、新工艺、新技术、新设备研究、开发和设计的初步能力;了解相关职业和行业的生产、设计、研究与开发过程,熟悉环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法规,能正确认识工程对客观世界和社会的影响[2]。

目前中国教育还处于应试教育阶段,从小学到大学,学生与社会联系较少,学生在校所学知识比较零散,各门课程之间往往缺乏有机联系,理论脱离实际,解决不了实际工程问题,所以加强工程意识,增加实践环节是当务之急,由于学生不可能同时学习和工作,增加模拟注册工程师考试和系统知识测试,使教学与实际工程应用相结合就成为培养学生实践能力的主要途径,在大学的课程和结业考试中,除了对所学课程必须考察的内容外,还可以增加注册工程师考试内容,并根据每年注册工程师考试大纲和试题进行调整,使其具有时效性和真实性[3]。例如:一栋高层建筑在有地质勘探报告的基础上,如何确定基础方案就是结构方案问题,是采用桩基、筏基、还是箱基,除了结构本身的问题及经济指标外,还涉及到深基坑的施工开挖与支护方案、对相邻建筑物的影响等,这就需要凭借较强的综合素质能力来选择,可真题真做,课堂讨论应该选择什么样的基础方案,最后应用于实际工程,并让学生参与施工,这样学生既学到了知识,也颇有成就感,提高了学习兴趣。

2.加强实践和创新能力的培养

土木工程技术的发展主要凭借工程实践而不是凭借科学试验和理论研究,一是有些客观情况过于复杂,难以如实地进行室内实验或现场测试和理论分析,如地基基础、地震作用下结构的受力和变形状态,至今还需要参考工程经验分析判断。二是只有通过新的工程实践,才能揭示新的问题。建造高层建筑和大跨桥梁时,工程的抗风和抗震问题突出,才能发展出这方面的新理论和新技术,所以土木工程的学习必须注重工程实践的培养,通过建立实习实训基地、开展结构大赛、参与教师科研项目等,提高实践能力。

建立实习实训基地,首先应积极拓展对外合作,依托建筑企业建立产学研紧密结合的校外实习基地,形成有效的运作机制,逐步形成集教学、科研、生产、培训为一体的多功能实习基地,使学生在实习期间得到全方位训练。但在目前的社会环境下,国内的施工企业和设计院大都从自身经济利益出发或出于安全问题考虑,不愿意接收学生实习,扩招又使学生人数大增,很难把众多学生在一段时间内安排在某一工地实习。如果让学生自己找工地,比较分散,已经承担了诸多教学科研任务的指导教师难以面面俱到、逐一指导,实习过程不便控制,实习效果难以保证。如此,虽然在形式上增加了实践性教学环节的时间,但实习效果不佳,甚至还影响了理论课教学,盲目压缩课时导致上课时段非常集中,学生几乎每天都在应付听课,没有时间消化所学知识。笔者认为要保证实践效果,重点还是加强校内实习实训基地建设,因为校内实习基地不以生产为目的,可以根据教学要求开设实习项目,例如:在讲混凝土结构设计的梁板配筋时,就可以把学生带到实习基地开展随堂教学,增强学生的感性认识,知道各种钢筋到底是如何放置的。另外可以在实训基地修建各种各样的结构模型,供学生随时参观对照,并有机会亲自动手制作。在毕业设计时,如果能在实习基地亲手把自己设计的图纸付诸实践,进行施工,学生一定终身难忘。桂林理工大学的学生曾经自己砌过墙体,设置过构造柱和圈梁,他们自己动手的热情比单一的课堂听课积极性高,教学效果好。当然,要建立规范且成一定规模的校内实习实训基地,势必要增加人力、设施和经济投入,这是加强土木工程教育的最佳途径。

除了建立实习基地,还可以通过各种实践教学环节培养学生的职业态度和职业行为能力[4],对于土木工程专业,结构设计竞赛是教学改革的有效方法之一。通过设计竞赛,不仅可以调动学生积极性,也有利于培养其实践动手能力、创新精神和团队协作精神,使学生在本科阶段具备工程实际案例的综合分析能力,熟悉基本结构和基本构件的完整设计,新型建筑结构体系模型设计与制作,结构计算设计等全过程[5],桂林理工大学在2011年承办了广西结构设计竞赛,题目为承受竖向荷载的自立式塔式起重机结构模型设计与制作,取得了良好的教学效果。

另一方面,教师可以将自己承担的科研项目与试验成果有机融入教学,带学生参观试验现场,结合实例讲解,加深学生的直观感受,增强他们对科学研究的兴趣,同时鼓励学生参与教师的科研项目,开展大学生科技活动,提高他们的实践和创新能力。笔者在进行广西自然科学基金项目——无粘结预应力开洞板试验研究时,选择4名本科生参与其中,他们以此为题材,参加了全国第十一届“挑战杯”决赛,获得了三等奖,结合《混凝土结构设计》教材中“双向板按塑性理论的分析方法”发表了《无粘结预应力混凝土开洞板极限荷载计算研究》一文,产生了良好的教学效果,目前这几名学生全部在设计院工作,而且表现优秀。

3.加强规范与法规的教育

作为未来的土木工程注册工程师,熟悉现行的土木工程规范与法规十分必要。国家和地方及行业的规范、规程是工程建设的依据,是土木工程设计、监理、管理的基础,因此,在教学中结合有关规范与法规显得尤为重要。随着社会经济的发展,现行规范不断更新,与注册师制度相适合的土木工程教材必然随之更新,专业教材从某种意义上来说就是对规范的理解和应用,教师必须不断学习新规范、新知识,吸收现代科学发展的新成果,了解学科的发展前沿,编写与新规范相适应的教案,在课程教学中,结合现行规范讲解,引导学生自觉学习和掌握最新的规范和规程。通过学习土木工程规范与建筑法规,使学生认识到技术标准是具有法律属性的技术法规。 技术标准是在实践经验总结基础上,应用现阶段科学技术成果,经标准化过程制订的,是严谨的科学成果。因此,必须遵照执行才能获得应有的经济效益和社会效益。实践证明,出现工程质量事故是没有认真执行标准、规范、规程的结果,只要按标准去设计、施工、验收,就完全可以保证工程质量[6]。

(三)师资队伍建设

建立与注册工程师制度相适应的课程体系,师资是关键。要培养毕业后能尽快进入执业状态的应用型人才,要求教师在具备一定基础理论知识的前提下,具备较好的实践动手能力和创新素质,教师队伍中必须具备一定数量的“双师型”教师,从整个师资队伍结构来说,既有来自高校的专职大学教师,又有来自设计院所(公司)、施工企业的兼职教师;既有侧重于专业理论教学的教师,又有侧重于专业技能教学的技师。其次对教师个人素质和资格要求而言,教师既要有全面的土木工程专业理论知识,又要有丰富的土木工程生产实践经验;既能从事课堂理论教学,也能胜任现场实际操作;既有教师资格证,也有国家注册结构师、建造师、岩土工程师或监理工程师、质量工程师等资格证,成为教师+工程师的复合型人才[7]。只有参加过实际工程的教师才能有针对性地加强学生的职业素质教育,在教学中充分发挥“双师”优势,经常组织学生到各类建筑工地参观,把课堂教学与现场教学有机结合,增强了学生的学习兴趣和热情,也加深了他们对理论知识的感性认识,为培养合格的工程师奠定坚实基础。师生比不能过低,教学科研工作量不宜过大,使教师真正全身心投入教学,取得良好的教学效果。高等教育考核体系,不应片面强调学历学位,而要遵循高等教育的运行规律,这对工程教育发展是有利的。

三、亟待完善的注册师制度

注册师制度已经实施了10余年,对推动中国基本建设发挥了不可替代的作用,也与国际执业资格制度逐渐接轨。但是注册师制度仍有不足之处。以注册结构师为例,一是考题偏重于理论,许多实践经验丰富的中年设计专家因为不擅长考试,被挡在注册师门外,如果能像注册建筑师考试那样,增加一些实际设计内容,注册师资格认证标准可能就会合理实用得多,通过注册师考试者能真正把握结构方案,能担当保证结构安全的大任。二是注册师的受聘单位问题,目前执业资格证书挂靠现象并不鲜见,一些并不具备设计人员条件的企业,为了申请设计资质,用高薪招揽注册考试过关人员“挂靠”,而拥有资格证书的结构师则供职于其他单位,只在此拿不菲的挂证费,并不在设计岗位,没有真正把握结构安全的大印,设计把关非常随意,有悖于国家对注册师岗位职责要求的初衷。由此导致在校本科生和研究生不注重理论知识的应用和实际动手能力,为了考证而考证。所以与注册师制度相适应的土木工程专业课程体系构建,也与完善注册师制度息息相关,只有完善注册师制度,才可能保证人才培养质量。

四、结语

根据土木行业全面实行执业资格制度的特点,土木工程专业的教育应积极配合,努力构建大学教育与执业资格培训相适应的专业培养模式及课程教学体系,围绕土木行业执业资格制度的要求,注重专业知识、工程素质的训练,从专业结构、教学模块、师资力量、教师引导,实习实训基地、创新实践方面,进行与土木行业执业资格制度相适应的教学体系和课程改革,培养与注册工程师体系相适应的高等应用型专门工程人才。

参考文献:

[1] 刘在今,许明.执业资格体系下土木工程专业培养模式的思考[J].职业时空,2006(24):36-37.

[2] 张文雪,刘俊霞,彭晶.工程教育专业认证制度的构建及其对高等工程教育的潜在影响[J].清华大学教育研究,2007,28(6):60-64.

[3] 张云峰,詹界东,李文.土木工程专业教学改革必须与国家注册工程师制度接轨[J].高等建筑教育,2005,14(1):14-16.

[4] 曹霞,金凌志,付强.土木工程应用型本科人才培养模式研究与实践[J].高教论坛,2010(1):26-29.

[5] 林煌斌,曾琦芳.基于国家注册结构工程师制度的教学改革[J].集美大学学报,2010,11(3):108-112.

[6]马嵘.论土木工程专业教改与国家注册工程师的统一[J].嘉兴学院学报,2002,14(S1):226-228.

[7]金凌志,韦龙明,曹霞.应用型本科“双师型”教师队伍建设浅析[J].中国科技教育,2007,10(10):100-101.

Curriculum system construction of civil engineering specialty adapting to

registered engineer system

CAO Xia, JIN Lingzhi, LAN Lijiang, FU Qiang

(a. College of Civil Engineering and Architecture; b. Bowen Management College, Guilin University of Technology,

Guilin 541004, Guangxi Province, P. R. China)

结构工程师论文范文第3篇

依据建筑与土木工程领域全日制工程硕士课程体系需要适应的目标,构建以基础理论与知识、专业素养与能力和科学系统的思维为三大平台的复合课程目标体系,见图2所示。三大目标的实现自下而上,同时相互配合,发挥整体作用。第一平台为基础理论与知识,是建筑与土木工程领域全日制工程硕士研究生所要掌握的基础理论。其中数理类知识包括数值计算、应用数理统计、结构动力学、有限元分析等课程,学会应用数学模型和物理方法进行理论计算和试验分析;计算机类课程包括数据库设计与实现,通过程序设计帮助实现系统模拟仿真等;专业基础课程包括高等钢筋混凝土结构、高层结构结构分析与概念设计、工程结构减振与控制理论等,学会房屋建筑工程结构设计、控制全日制工程硕士研究生课程体系改革与评价与优化原理与方法;专业课包括现代工程施工组织、高层结构工程施工技术等课程,掌握专业前沿知识;交叉类课程包括建设系统工程、工程经济学原理与应用、现代管理原理与方法,培养学生交叉学科视野和系统思维方式;实践课包括实验、设计、模拟、校内外实习等,锻炼学生实践能力和创新精神;人文课包括英语、哲学及德育等课程,提升学生的人文素养。第二平台为职业素养与能力的提升,它建立在基础理论与知识的平台上。职业素养要求学生具有良好的工程职业道德、强烈的社会责任感和丰富的人文科学素养;学习能力要求学生具有信息获取、知识更新和终身学习的能力;分析解决问题能力要求具有综合应用建筑与土木工程理论、独立地分析和解决实际工程问题的能力;设计能力要求学生具有开拓创新意识和进行建筑产品开发设计的能力,以及建筑工程项目集成的基本能力;创新能力要求学生具有由跟随创新、集成创新和原始创新组成的技术创新能力;管理能力要求具有良好的组织管理能力,较强的交流沟通、环境适应和团队合作能力[3]。第三平台为科学系统的思维,是在基础理论与知识的学习和专业素养与能力的培养中逐步形成的。系统性思维要求学生从全局的角度思考问题,培养发散思维和聚合思维、直觉思维和逻辑思维,具有统筹与预见能力。

复合型课程的支撑体系

为了顺利实现课程体系改革的目标,构建自内向外的复合型课程支撑体系,内部为课程设置、教学方法和考核方式,外部为导师队伍建设和产学研结合,如图3所示。

(一)课程设置

一要加强实践课程,包括实验、设计、模拟、实习等,处理好理论课程与实践课程的比例关系,提高建筑与土木工程领域工程硕士研究生分析和解决工程实际问题的能力;二要加强交叉课程建设,合理调整技术、管理、经济、法规课程的比例,使工程硕士研究生立足于“大土木”工程背景之下,概览建筑与土木工程各学科相互间交叉、渗透和融合的特征,拓展专业并形成较高的视野;三要加强人文课程,通过专题课或者学术讲座的形式,丰富研究生的人文科学素养。

(二)教学方法

教学内容首先要更加重视其宽广性、应用性和实践性,培养工程硕士研究生的应用能力和实践能力[4];其次要反映建筑与土木工程领域最前沿的知识,使研究生熟悉研究方向的新动向,增强科研兴趣;同时要做到与后续课程和论文研究的有效衔接,减少研究生课程学习的盲目性。教学形式要以研究型形式为主,如讨论式教学、参与导师课题等,实现研究生从被动接受到主动钻研的有效转变,教师起到启发引导的作用。教学方法还要灵活多样,如模拟软件、实地调研等,优化教学过程并提高教学质量和效率。

(三)考核方式

考核方式的改革首先要改变本科阶段一贯的终结性考核制度,将课程互动评价、阶段成果和终结性考试三部分作为每门课程的成绩。在论文或设计研究阶段,要加强论文开题、阶段报告、中期报告和论文答辩的过程考查,提高专业学位的授予水平,改变目前中国“严进宽出”培养模式的不利局面;其次,要将理论课程与实践活动结合,评价学生理论知识掌握情况和与之对应的实验或实践活动完成情况,形成多元化综合评价体系,促进评价结果的客观性和公正性。

(四)导师队伍建设

导师是研究生学习和生活的指导者,导师的责任感、知识结构和学术水平是保证研究生质量的关键因素。因此,要建立公平的竞争机制对导师严格遴选,从源头上提高导师队伍水平;要鼓励导师定期深入企业了解生产实际需要,与企业合作开展科学研究工作,推动科研成果的转化。这样一方面促进导师知识结构的不断更新和学术水平的持续提升,另一方面也提高了导师对专业学位研究生有针对性的指导能力。

(五)产学研结合

学校一方面吸纳社会上具有一定学术造诣的同行专家加入导师队伍,不仅满足工程硕士研究生规模扩大的需求,而且将行业课题带进学校;另一方面通过加强与建设领域内的投资建设、项目管理、工程设计、施工总承包、工程咨询等单位的联系,使建筑与土木工程领域工程硕士研究生达到其课程学习内容适应企业和社会需求,论文或设计选题来源于工程实践的目的。

课程改革的评价体系

根据复合型课程的目标体系和支撑体系的内容,建立相应的评价体系。结合层次分析法对评价系统进行分析,计算各指标权重,进行方案层的优先排序。评价指标体系如表1所示。笔者设计调查问卷,由国内相关高校建筑与土木工程领域的专家对各指标权重评判,结果如表2所示。表2数据显示,建筑与土木工程全日制工程硕士课程评价体系的一级指标中,相对重要程度依次为:课程设置、导师队伍建设、产学研结合、教学方法和考核方式。二级指标中,课堂授课、实验、设计和实践课程的合理安排、学生参与行业单位的项目实践和导师的学术水平是最重要的三项内容,也是建筑与土木工程全日制工程硕士研究生课程体系改革的首要任务。

课程改革的建议

(一)优化课程设置

优化课程设置是基础,关键要合理安排课堂授课、实验、设计和实践课程比例,形成以实验、设计和实践课程为主,理论授课为辅的课程结构。通过适当减少人文课程学分和课时数、增加学科基础课和专业方向课的实验和设计环节,以学科基础课和专业方向课将实验和设计为课程主线,增加实践课程的时间安排等优化课程设置。这样的课程结构更有利于工程硕士研究生主动吸收知识和掌握研究方法,提高研究生在科研工作中解决实际问题的能力。

(二)加强导师队伍建设

加强导师队伍建设是关键,侧重提高导师的学术水平。针对面向实践的工程硕士研究生培养,要改变以往以论文、论著和科研成果的数量作为衡量导师学术水平的单一指标的不利局面,将导师带领学生参与企业实践和社会课题也纳入导师学术水平评价体系。学校应对全日制工程硕士导师加强工程实践训练,同时吸收不同学科领域的专家、学者和实践领域有丰富经验的专业人员担任兼职导师,承担部分教学指导工作。“双导师制”培养学生,形成优势互补,从而改变导师过于理论化的学术现状,引导导师重视工程实践,全面提高导师的学术素养。

结构工程师论文范文第4篇

关键词:卓越工程师;建筑结构与选型;建筑观

作者简介:孙玉周(1974-),男,河南新野人,中原工学院建筑工程学院,副教授;李晓芬(1980-),女,河南许昌人,中原工学院建筑工程学院,讲师。(河南 郑州 450007)

基金项目:本文系2010年中国纺织工业协会教学改革研究项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)13-0110-02

卓越工程师教育培养计划是教育部根据我国现阶段高等工程教育存在的问题和国家产业发展与调整对人才需求提出的高校工程教育改革的一个重要努力方向。建筑学是一个工程实践性很强的专业,而建筑学有关结构技术方面的教育长久以来不能发挥出很好的作用。“建筑结构与选型”课程作为建筑学专业学生的一门专业必修课,其基本出发点就是紧密结合建筑学专业实际需要提供相应结构的基本概念知识,使学生能掌握基本结构知识,在进行建筑构思和设计时,增强建筑结构的合理性与可行性,做出经济合理、切实可行的建筑方案与设计,以求得建筑艺术与建筑技术的完美结合。为此,基于“卓越培养计划”,对“建筑结构与选型”课程教学改革进行探索与实践。

一、学生学习现状及教学中存在的问题

1.错位的建筑技术艺术观

在教学过程中通过与学生的交流发现,目前建筑学类学生普遍存在重视造型艺术的表现和形式空间语言的表达这种现象,他们觉得这是建筑语言的重点,而建构、技术、施工等因素,在建筑创作中则是辅助的;而他们大部分的建筑观念是感性意识大于理性思维逻辑,同时学生在关于建筑设计的参观调研中几乎全部把注意力放在建筑的功能、空间组织以及建筑风格等方面上,调研报告中很少提及有关实例建筑的结构概念、建构逻辑,施工等,更多是关于建筑整体及局部的照片。

2.学时少,量大面广,学生学习被动

在教学上,本课程一般为36学时,学时相对较少,学生缺乏相应的课程设计和实践环节。加之授课媒体的局限性,很多的工程实例,尤其是新的建筑技术成果难以向学生进行介绍,学生也很少能到工程现场去体验。课堂教学中教师讲得多而学生参与机会少的矛盾也造成了教学过程中互动性不强,最主要的是学生学习比较被动。另外,“建筑结构与选型”的教学内容包括:平面结构(如梁、桁架结构、刚架结构、拱结构)、大跨度空间结构(如薄壳结构、网架结构、网壳结构、悬索结构、薄膜结构)、多高层建筑结构、楼盖结构和楼梯等结构型式,每一种结构型式都有其独特特点,量大面广,前后衔接较少,内容跨度大。在实际的教学过程中,分配到每种结构型式的学时少,所以学生对结构概念方面的透彻理解存在难度,只能浅尝辄止。

3.学生的畏难心理

对多数建筑学类学生而言,结构是土木类学生的必修课,和建筑关系不大,加之先前修的高等数学和建筑力学课程中有些基本知识掌握得不够好,甚至有的学生连最基本的力学概念都不清楚,加剧了这种畏难心理。在学习过程中遇到困难,多数学生容易放弃,而不是努力克服,所以对这门课程不感兴趣,教学时难以到达教学目标。

二、改变错位艺术观,树立整体的建筑观

如前所述,学生普遍存在轻结构的观念,针对这一点,在“建筑结构与选型”课程的绪论中应在强调结构方面做足功课,可先引入几个重大的因轻视结构而导致的事故。例如,2004年5月23日,巴黎戴高乐机场刚刚投入使用不久的2E终端楼部分坍塌,造成4人死亡。调查结果显示该建筑在追求外观以及功能的同时,对新型结构的认识不够,安全系数偏低,是事故发生的原因之一。再引入著名建筑师重视结构的名言,例如,密斯曾指出:“结构体系是建筑的基本要素,它的工艺比个人天才、比房屋的功能更能决定建筑的形式。”[1]奈尔维说:“我的所见表明了:无论何时何地,一个建筑物的普遍规律,它所必须满足功能要求、建筑技术、建筑结构和决定建筑细部的艺术处理,所有这一切,都构成了一个统一的整体。”[2]因此,学生要改变以往轻结构重感性艺术的观念,树立建筑创作中的整体概念。最后给学生提出明确的学习目标与目的:建筑学专业学生必须要学习结构技术方面的课程,并不是要达到像结构专业那样进行精确的力学分析和计算,学习这些课程的最终目的是掌握各种各样的结构概念,以便在处理工程技术问题时有科学的分析能力,对典型的结构体系有较好的理解,能正确地认识建筑物设计中的全局性问题,掌握一些近似的估算方法,了解一些宏观的估计,以便具有定性解决各种技术问题的能力。

三、行之有效的多种教学方法

1.教学内容重组和优化

教学中依靠教材但不拘泥于教材。如上面提到的,“建筑结构与选型”教材内容中要讲到的结构类型就有十几种,如果仅仅依靠教材内容来学习如此多的内容,对教师授课,学生学习都是很困难的。要做到有效率地授课和学习,教师在授课过程中应结合专业特点精选内容,重点讲概述性内容,让学生对各种建筑结构型式有总体的认识,而不只拘泥于对公式的讲解。让学生较好地了解每种结构型式的受力特点、掌握它们的优缺点及其适用范围,紧贴工程实际,优化教学内容,适时适量补充现今建筑行业产生的新技术、新结构和新材料等,充分体现教学内容的适应性和时效性。结合结构体系的总体概念重组教学内容,同时还要结合注册建筑师考试的相关内容,尤其是和实际工程结合紧密的问题,培养学生工程能力。

2.“沙龙式”课堂

以往在课堂上,主要以教师讲解为主,学生听讲做笔记,不懂的问题一般都是下课之后或是通过发电子邮件向老师请教,这无疑使大部分学生特别被动,而且上课、课下复习的积极性都不高,不能提高学生的专业兴趣,教学效果不好。通过“沙龙式”课堂,学生在上课前预习要学习的内容,把不懂的内容找出来,课堂上再认真听教师分析讲解,这样还能提高自学能力。教师在课堂上不仅仅讲解理论性的知识点,还要快速把理论性的内容讲解完,专门安排时间和学生进行讨论,教师向学生提出问题,学生也把不懂的地方及时提出来,从而形成教师与学生互动的课堂,同时也提高了学生学习的主动性和积极性。另外在课程进行期间适当抽出几个学时作为专题讨论时间,题目由教师和学生讨论来决定,比如说大部分学生普遍对高层建筑结构类型及特点章节内容不甚理解,教师可在专题讨论中系统地将这一部分内容重新讲解,然后和学生针对具体的问题进行讨论,在专题讨论中请有工作经验的建筑师、工程师从实际工程建造的角度跟学生交流,使学生从实际建造的角度理解理论性的内容,同时也使遗留的问题得到很好的解决。

3.多媒体动态演示建筑的结构逻辑

“建筑结构与选型”的理论性强,各种结构体系的特点仅仅用文字和书上图片难以引起学生兴趣。多媒体教学图文声像并茂,能给学生以直观的视觉和听觉感受,留下鲜明的印象。这门课程中需要有大量的工程实例来体现结构体系,教材中的图片不能将它们的特点清晰展示出来,采用多媒体教学可以大量地穿插工程实例建成后的图片、结构施工过程中的照片或视频等,把以前用传统教学中难以讲清楚的问题在课堂上清楚地讲解出来。多媒体辅助教学不仅明显地增大了上课时段的知识信息量,还有助于学生形象、直观地了解抽象难懂的内容。巧妙精心地编织教学课件是改善教学效果的重要途径。

(1)根据结构逻辑逐一演示(见图1)。例如薄壳结构的受力特点,可按图示顺序演示其受力计算简图到受力分析图再到不同类型的特点,使抽象的理论变得看得见摸得着,同时也使学生能清晰理解薄壳结构的特点。

(2)以造型―空间―结构的顺序演示(见图2)。意大利千禧教堂的礼拜堂呈桶形平面,采用了弯柱斜梁的刚架结构,这一过程可以按照从造型到室内空间再到结构的顺序演示。

4.注重实践能力培养

“建筑结构与选型”课程的内容与实践相结合才能发挥它应有的作用。建议教完典型的结构后安排学生到对应的建筑项目施工现场或已建成工程进行专门的实地调研或播放相关视频,让学生带着一些预留问题去参观调研学过的结构概念和相应的类型特点,这样可以提高教学效率。并且根据课堂上所学结构选型的原则评价施工项目结构体系的优缺点,真正做到理论联系实际,理论应用于实际,这个过程可邀请企业专业人员讲解。让学生把之前建筑设计课程已完成的作业重新设计,对之前没有细致考虑结构概念的方案认真地配置结构类型,这势必会与以前的方案发生矛盾,以此强化结构意识。这种方法让学生发现结构概念学习对于建筑方案创作的价值,能够提高他们对于建筑创作的整体性认识,同时也让他们认识到目前有些建筑设计院项目流水线式作业过程的弊端,促使他们在学生阶段培养从整体考虑建筑创作的思维方式,同时也打下扎实的专业基本功。

四、结语

“建筑结构与选型”课程作为建筑学专业学生的专业必修课,其基本目的是对各种常用的结构型式进行系统归纳,给学生一个完整的结构体系的概念,同时又结合国内外各种结构体系的实例,巩固和加深学生对这些概念的认识,开拓其建筑设计思路,改变学生固有的轻建筑结构技术的思想,上升到建造的层面,将建筑视为一个有机的统一体。强化培养学生的工程能力和创新能力,真正做到适应企业行业的人才需求,成为名副其实的卓越工程师,为国家建筑业发展做出自己应有的贡献。

参考文献:

[1]罗小未.外国近现代建筑史[M].第二版.北京:中国建筑工业出版社,2004.

结构工程师论文范文第5篇

关键词:建构主义;应用型本科;钢结构;课程改革

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2013)10-0051-02

一、应用型本科钢结构课程教学现状及问题

进入21世纪以来,伴随着钢结构在土木建筑领域的应用日益广泛,例如钢结构厂房、大跨度桥梁、多层及高层、超高层钢结构建筑、电视塔等高耸结构,以及体育馆、影剧院、会展中心等大型公共建筑等[1],钢结构课程在土木工程专业中的重要性不断增强。因此,在应用型本科阶段,对钢结构课程的教学及人才培养也提出了更高的要求。钢结构课程作为土木工程专业一门重要的专业主干课,其涵盖内容较广,涉及学科较多,且综合性、实践性都很强。它以土木工程材料、材料力学课程为基础,又是施工技术和工程概预算等课程的先导必修课程,其重要性不言而喻。

(一)课程内容偏重“体系化”

在目前的应用型本科教学中,多数高校在钢结构的课程大纲和学习内容中偏重于钢结构的理论分析和完整知识体系构建,结果造成课程信息量过于庞大,没有突出工程应用型特色,在繁琐的公式推导和过多的文字叙述中却忽视了“理论够用,针对实用”的原则,没有突破传统的以学术知识为取向的教学模式,不利于应用型本科人才的培养。

(二)理论教学与实践环节“分离化”

钢结构既有较强的理论性,又与实际工程紧密结合。然而,目前理论教学和实践环节分离较严重,往往是先逐章进行理论教学,然后进行学期末课程设计,学生往往在前面理论性较强的部分不知如何运用,到了课程设计中又对前述知识遗忘过多,造成两头“失落”。另外,由于钢结构课程设计中“虚拟选题”较多,较少结合实际工程项目,学生对目前钢结构公司设计―施工―安装一体化的运作模式没有充分训练准备,缺乏理论应用、综合实践的职业能力培养,后期必然造成就业的适应性困难。

(三)课程教学方法“僵硬化”

目前,在钢结构课程中还是基于传统认知理论而建立起来的教学方法,即“讲授法”,即以教师为主体,教授理论和指导课程设计为主要教学环节。教学方法缺乏灵活性、多样性,学生兴趣不高。特别在理论性特强的钢构件整体稳定、局部稳定章节内容,理解存在难度。另外,在涉及连接计算及构造设计时,空间想象难度较大,不容易熟练掌握并应用。

二、建构主义学习理论的提出

建构主义是认知心理学派中的一个重要分支。以前苏联心理学家维果斯基为首的维列鲁学派深入地研究了“活动”和“社会交往”在人的高级心理机能发展中的重要作用,使建构主义理论得到进一步的丰富和完善,为实际应用于教学过程创造了条件。其内容非常广泛丰富,但核心可以概括为:以学生为中心,强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构(而不是像传统教学那样,把知识从教师头脑中传送到学生的笔记本上)。由于建构主义所要求的学习环境得到了当代最新信息技术成果的强有力支持,就使得建构主义理论日益与广大教师的教学实践普遍地结合起来,从而成为国内外学校深化教学改革的重要指导思想之一。与建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的教学模式和教学方法为:“以学生为中心,在整个教学过程中教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”[2]

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》第七章高等教育第二十二条指出,要优化结构办出特色,要适应国家和区域经济社会发展需要,建立动态调整机制,不断优化高等教育结构,重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模。目前,应用型本科主要是培养具有创新精神、勤奋务实作风和良好职业道德,基础理论宽厚,专业技能扎实,具备设计能力、实践应用能力和职业适应能力的创新型、应用型高级专门人才[3]。因此,要优化高等教育结构,培养大批适应工程建设需要的土木工程应用型人才,就必须在相关课程教学模式和课程教学方法上改革创新。

三、基于建构主义的应用型本科钢结构课改探索

钢结构课程是土木工程专业一门理论丰富且实践性很强的专业主干课,若在培养应用型人才的课程教学中依旧采取传统的学术知识取向模式,必然使学生感觉艰深难学、抽象困难,产生畏惧心理,不利于调动学生的学习积极性,更不利于在课程教学中贯穿培养设计能力、工程实践应用能力和职业适应能力,更谈不上培养创新精神。但如果充分调动学生的积极性,将学生作为教学活动的主体,使学生变被动地听为积极地参与,引入真实的钢结构工程项目,教师由灌输改为启发引导,必将有效地提高学生的综合能力。南京理工大学泰州科技学院在土木工程相关专业班级的教学改革中,采取了以下措施。

(一)整合优化课程内容,明确以工程应用型人才为培养目标

基于钢结构课程章节过多,课时不多的特点,我们以钢结构工程师所需的综合职业能力和素质为依据,明确以培养工程应用型人才为目标,对传统的钢结构内容重点取舍,教学中要做到以理论够用为度,以突出实用性为原则,重难点层次鲜明。例如略去有关钢结构的材料章节(因为与土木工程材料课程内容多数重复)和删去繁琐的公式推导和过多的文字叙述,更多地从理论应用角度而非理论体系完整性的角度展开教学,集中精力引导学生学会运用基本理论解决设计和施工安装中的问题的方法。