學(xué)科教育論文-簡(jiǎn)支鋼桁架非破壞性試驗(yàn)教學(xué)的研究與實(shí)踐.doc

學(xué)科教育論文-簡(jiǎn)支鋼桁架非破壞性試驗(yàn)教學(xué)的研究與實(shí)踐摘要:本文從土木工程專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)與試驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā),就鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)與簡(jiǎn)支鋼桁架非破壞性試驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)方式、教學(xué)學(xué)時(shí)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生能力培養(yǎng)等方面進(jìn)行了研究與探索,以使專業(yè)教學(xué)能夠適應(yīng)當(dāng)前建筑市場(chǎng)的要求,培養(yǎng)出合格的應(yīng)用型土木工程專業(yè)人才。關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)；鋼桁架；非破壞性實(shí)驗(yàn)教學(xué)；研究土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是土木工程專業(yè)本科生必修的實(shí)踐性課程,通過試驗(yàn)使學(xué)生掌握土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法和技能,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析試驗(yàn)現(xiàn)象的能力,學(xué)習(xí)分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法,掌握建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力、靜力實(shí)驗(yàn)技術(shù)。簡(jiǎn)支鋼桁架非破壞試驗(yàn)是土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)教學(xué)的重要實(shí)驗(yàn)之一,是屬于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),不僅是驗(yàn)證、鞏固和加深課堂所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)、使學(xué)生初步掌握土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的理論和方法,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)、確定試驗(yàn)方法、選擇儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)操作、綜合分析和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。鋼結(jié)構(gòu)是土木工程專業(yè)重要的專業(yè)課,它有機(jī)地融合了理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑材料等課程的內(nèi)容,既講授各種鋼結(jié)構(gòu)形式的基本原理和功能,也闡述了各種結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)計(jì)算方法,具有很強(qiáng)的綜合性,我們開設(shè)鋼結(jié)構(gòu)課程的主要目的,是為了讓學(xué)生在畢業(yè)后既能夠從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),又能從事施工管理等工作?！昂?jiǎn)支鋼桁架非破壞性試驗(yàn)的研究與實(shí)踐”項(xiàng)目主旨是為了改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式,融專業(yè)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐訓(xùn)練于一體,夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),強(qiáng)化技能訓(xùn)練,注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與鍛煉。1、鋼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)支鋼桁架非破壞性試驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀簡(jiǎn)支鋼桁架非破壞性靜載試驗(yàn),目前高校對(duì)該實(shí)驗(yàn)一般采取如下步驟:首先擬定加載方案,對(duì)測(cè)點(diǎn)布置進(jìn)行設(shè)計(jì),并計(jì)算出桁架桿件內(nèi)力、桁架結(jié)構(gòu)的撓度。經(jīng)過試驗(yàn),對(duì)桁架節(jié)點(diǎn)位移、桿件的內(nèi)力、支座處上弦桿轉(zhuǎn)角的測(cè)量,對(duì)桁架結(jié)構(gòu)的工作性能做出分析,并驗(yàn)證理論計(jì)算的準(zhǔn)確性。鋼結(jié)構(gòu)是土木工程專業(yè)的專業(yè)主干課程之一,由于現(xiàn)有的條件都只是局限于課堂理論教學(xué),在理論教學(xué)完成之后,安排二周的時(shí)間進(jìn)行鋼桁架課程設(shè)計(jì),多少帶有一些從理論到理論的味道,抽象的成分比較濃,學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力較差。目前,在所有的高校中,鋼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)支鋼桁架的設(shè)計(jì)計(jì)算和簡(jiǎn)支鋼桁架非破壞性試驗(yàn)教學(xué)兩者基本是單獨(dú)進(jìn)行的,沒有有機(jī)的結(jié)合在一起,知識(shí)點(diǎn)單一,不利于綜合運(yùn)用,學(xué)科間的內(nèi)容相互交差滲透與融合很少,學(xué)生對(duì)學(xué)科之間的相互聯(lián)系缺乏全面系統(tǒng)了解,不利于學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)、邏輯思維、創(chuàng)新精神及能力的培養(yǎng)。2、簡(jiǎn)支鋼桁架非破壞性試驗(yàn)的研究與實(shí)踐針對(duì)目前應(yīng)用型本科院校土木工程專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)與試驗(yàn)課程教學(xué)存在的問題,簡(jiǎn)支鋼桁架非破壞性試驗(yàn)的研究與實(shí)踐課題組突破傳統(tǒng)思維模式,轉(zhuǎn)變教學(xué)思想觀念,把簡(jiǎn)支鋼桁架非破壞性試驗(yàn)的主要目的是驗(yàn)證課堂理論的教學(xué)思路轉(zhuǎn)變到培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力上來,把學(xué)科間相互獨(dú)立的試驗(yàn)、設(shè)計(jì)擴(kuò)展到學(xué)科間的交差、融合的思路上來。變單獨(dú)完成鋼桁架設(shè)計(jì)為合并在結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)一起完成:在鋼桁架非破損實(shí)驗(yàn)中增加鋼桁架的設(shè)計(jì)、加工和制作過程。這些工序由學(xué)生在老師的指導(dǎo)下完成,然后自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法,選擇實(shí)驗(yàn)儀器,完成非破損實(shí)驗(yàn)等。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加工、制作也由師生一起完成。加強(qiáng)課程與課程之間的互動(dòng)及學(xué)科與學(xué)科之間的相互滲透和支撐,把鋼桁架設(shè)計(jì)課時(shí)與桁架實(shí)驗(yàn)課時(shí)合并,打破各專業(yè)課教學(xué)單獨(dú)進(jìn)行的模式、理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)脫離開來的格局。創(chuàng)建一種跨學(xué)科的新型試驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)途徑。2.1教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變改變傳統(tǒng)的滿堂灌教學(xué)模式,采用啟發(fā)式教學(xué)、自主式教學(xué)、發(fā)現(xiàn)式教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué),在討論中,引導(dǎo)學(xué)生思考問題,達(dá)到新的高度。這樣做,既可提高學(xué)生的注意力,引導(dǎo)學(xué)生思考,激發(fā)他們大膽質(zhì)疑,促進(jìn)同學(xué)之間的合作研究,也可鍛煉學(xué)生的思維能力,實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)教學(xué)過程的自我參與,實(shí)現(xiàn)教學(xué)的互動(dòng)。鋼桁架的設(shè)計(jì)就是老師講授完鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)方法以后,有意識(shí)的指導(dǎo)學(xué)生查閱規(guī)范,自行設(shè)計(jì)計(jì)算,每個(gè)學(xué)生拿出自己的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行交流比較,讓大家的積極性和創(chuàng)造性得到充分發(fā)揮,最后進(jìn)行鋼桁架的制作,我們?cè)跉w納綜合各自的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上統(tǒng)一,定一個(gè)最優(yōu)方案,完成制作工序。2.2合理安排教學(xué)課時(shí)在不改變教學(xué)大綱要求的基礎(chǔ)上,根據(jù)教學(xué)計(jì)劃安排,鋼結(jié)構(gòu)的課程設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)數(shù)是兩周,簡(jiǎn)支鋼桁架非破壞性試驗(yàn)的課時(shí)是4課時(shí),我們把鋼結(jié)構(gòu)的課程設(shè)計(jì)完成時(shí)間與鋼桁架實(shí)驗(yàn)合并在一起進(jìn)行,課時(shí)總數(shù)不變,只是把兩門課的實(shí)踐時(shí)間調(diào)整到一起。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室采取的是開放式方式,學(xué)生課余時(shí)間可以在結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室完成設(shè)計(jì)施工及試驗(yàn)工作,大多數(shù)時(shí)間由學(xué)生自主掌握,老師全程跟蹤管理。2.3科學(xué)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容指導(dǎo)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制作和結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)與試驗(yàn)的老師密切協(xié)作,早期就詳細(xì)制訂了鋼桁架設(shè)計(jì)任務(wù)書和試驗(yàn)指導(dǎo)書以及周密的教學(xué)計(jì)劃,鋼桁架要驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算過程的數(shù)據(jù)是一一對(duì)應(yīng)的,要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中目標(biāo)明確,理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析對(duì)比。我們指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)制作的鋼桁架是工程實(shí)際的縮尺模型6米的梯形桁架,在完成設(shè)計(jì)制作之前,課題組老師指導(dǎo)學(xué)生查閱現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、施工驗(yàn)收規(guī)范、桁架標(biāo)準(zhǔn)圖集,同時(shí)帶領(lǐng)大家去鄰近工廠,現(xiàn)場(chǎng)觀看桁架的各種結(jié)構(gòu)類型,在參觀學(xué)習(xí)中勾畫自己要設(shè)計(jì)的桁架模型,通過查閱有關(guān)文獻(xiàn)之后,完成桁架的設(shè)計(jì)計(jì)算及施工制作工作,從理論到實(shí)踐,再從實(shí)踐到理論,最終回到實(shí)踐中。鋼桁架結(jié)構(gòu)非破損實(shí)驗(yàn)的測(cè)點(diǎn)布置與貼片技術(shù)、試驗(yàn)荷載加載技術(shù)、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)量測(cè)技術(shù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理技術(shù)等工作的完成也由學(xué)生自己設(shè)計(jì),自己操作,重要的是最后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和鋼桁架設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)證處理,使學(xué)生充分明白,現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)計(jì)算理論是建立在結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的,是非?？煽康?理論來自實(shí)踐,又可以用來指導(dǎo)實(shí)踐,培養(yǎng)他們科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法,建立和發(fā)展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論。2.4注重學(xué)生能力培養(yǎng)開放性試驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)緊密結(jié)合,學(xué)生在老師指導(dǎo)下,查閱文獻(xiàn)資料,自行設(shè)計(jì)試驗(yàn)構(gòu)件和試驗(yàn)方案,并實(shí)際實(shí)施,整理、分析試驗(yàn)數(shù)據(jù),理論計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,整個(gè)過程就是讓學(xué)生熟悉科研工作基本流程,掌握科學(xué)分析的基本方法的過程,課堂講授和實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐性教學(xué)相結(jié)合,“教”與“學(xué)”的互動(dòng),以學(xué)生為主體,一方面拓寬了學(xué)生的眼界,另一方面也提高了他們的工程應(yīng)用能力和科研創(chuàng)新能力。3、結(jié)語知識(shí)、能力、素質(zhì)是高等教育的三要素。我們?cè)趥魇诮o學(xué)生知識(shí)的同時(shí),張揚(yáng)培養(yǎng)能力,呼喚提高素質(zhì)?！敖塘耸裁础边@應(yīng)該算是人們很早關(guān)注的目標(biāo),“學(xué)生學(xué)了什么”這是又一個(gè)層面的問題,“學(xué)生學(xué)會(huì)了什么”又進(jìn)了一層,“學(xué)生會(huì)做什么”則是比較好地反映出現(xiàn)代教育的關(guān)注目標(biāo)。要想達(dá)到這個(gè)目標(biāo),就一定要想辦法讓學(xué)生真正學(xué)會(huì)。而理論與實(shí)踐相結(jié)合才能使學(xué)生真正高效率地學(xué)會(huì),學(xué)會(huì)理論實(shí)際上是讓學(xué)生能夠“擁有一個(gè)智慧的腦”,能夠站到大師們的肩上去分析問題并探求解決問題的方法和途徑,而參加實(shí)踐則是在智慧腦的指導(dǎo)下練就一雙靈巧的手,這樣才能更好的開展創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。所以,“簡(jiǎn)支鋼桁架非破壞性試驗(yàn)教學(xué)的研究與實(shí)踐”充分肯定了理論教學(xué)在本科教育中的地位和作用,在學(xué)生學(xué)會(huì)理論的前提下,研究在理論的指導(dǎo)下開展實(shí)踐活動(dòng),改革傳統(tǒng)