专业实践教学土木工程

一、土木工程专业实践教学的特点

1.实践教学学时不足目前各高校的土木工程专业课程大多在30至48学时左右，学生在学习过程中仅仅了解土木工程的基本概念，很难形成完整的体系概念，更不用说进一步将理论知识应用于实际工程。2.学生空间想象能力弱土木工程涉及众多的结构施工图以及结构建设的概念，学生熟练阅读施工图需要一个长时间的训练过程，但是学生在大学四年里很难做到快速熟练地阅读工程结构有关的施工图，对工程结构的建设和建造等方面的概念更是只知其然不知所以然。其最根本的问题在于学生很难在有限的学习时间内做到将施工图想象成实际的结构，结构空间三维关系概念非常薄弱，严重妨碍了土木工程基本理论的学习进度。

3.理论和工程实际脱节土木工程专业课程是专业性和实践性都非常强的课程，其中工程设计、工程施工、工程检测和试验等诸多方面与工程实际直接相关，但一直以来，土木工程专业课程的授课形式大多只是依据教材讲授，很容易出现“照本宣科”的现象，学生在学习过程中往往似懂非懂，甚至可能发生对一些基本概念理解错误的现象。例如很多结构的加工工艺以及施工方法，在课堂上仅凭讲述是很难做到让学生理解清晰的。4.工程实践不能同步土木工程专业课程的开展，需要配套进行详细的课程设计、试验分析和生产实习等环节，但由于课时的限制，很多课程设计只能简单地进行一些局部的结构设计。例如“钢结构”课程的课程设计只简单地进行门式钢架的设计或简支钢屋架的设计，学生通过这样简单的工程实践，很难做到在毕业时能满足社会市场对土木工程的需求。

5.实践资源和资金有限由于专业的特点，土木工程专业课程的实践环节，诸如施工实践、结构检测与试验等，通常需要投入相较于其他专业更多的资金和资源，这与规模日益扩大的本科教学以及教学资源相对有限的社会现状形成突出的矛盾。因此，基于现今土木工程专业课程的教学现状，改革土木工程专业实践教学模式以适应学科的建设和发展，满足社会建设需要十分必要，非常迫切。

二、实践教学改革的思考

笔者结合一直以来的教学经验，尝试在以下方面进行探索和研究：1.实践教学拓展的研究与探索以往的实践教学，通过具体的实验、实习、设计以及工程实践等环节实现，而这些环节的最终目的都在于提高学生的专业知识学习水平和技能应用水平。基于教学时间、资金、场地和设备等限制，笔者将传统的实践教学模式进行拓展，实现虚拟实践教学和实际实践教学相结合的教学模式。通过计算机虚拟仿真技术，将工程实验、生产、施工和设计等环节制作成逼真的3D视频并建立资源库，弥补实际实践教学实践过少的缺陷，最大程度训练学生建立完整的工程结构概念。具体的工作包括工程试验仿真、工程生产仿真和工程施工仿真等。其中，工程试验仿真：将土木工程专业工程中大量的材性试验和构件试验，制作成三维动画，让学生能直观地认识工程材料性质以及构件力学特性。工程生产方法仿真：将土木工程中相关的构件或材料的生产过程、生产工艺等，结合视频录像，制作成系列专题动画，补充学生在企业单位或工地的生产实习的学习，以达到在有限学时内进行丰富的生产实践教学与学习。工程施工仿真：将土木工程项目建设施工的过程以三维动画形式呈现给学生，将“工地”搬进教室，使学生通过丰富的视频学习，认识具体的工程管理及工程施工的概念和重点。

2.课程设计的研究与探索探索“以分散与集中相结合的方式”填补教学课时的不足，以“课堂与工程相结合”的方式改变传统单一的课堂教学方式，将课程设计与实践教学充分结合，探讨相关问题和措施。3.毕业设计的研究和探索毕业设计要求学生能够系统地对土木工程结构进行分析和设计，要求学生参与从工程方案规划、工程设计到绘制施工图的全过程。通过比较完整的工程结构设计训练，让学生基本具备进行工程设计的能力，有效培养学生分析问题和解决实际工程问题的综合能力。逐渐开展“小组设计模式”，通过小组协作设计，锻炼学生的团队合作协调能力，以适应社会工程建设的需求。4.工程训练的研究和探讨活跃工程训练模式，充分利用校内实习基地和校外产学合作实习基地，建立完善的工程训练教学模式。鼓励学生开展工程结构模型探讨训练，通过诸如土木工程结构设计竞赛等模式，促进学生参与工程训练的学习热情和积极性。5.实验教学的研究和探讨加强实验教学体系建设，增加实验教学的课时比例。根据人才培养要求，减少设置认知验证性实验，增加综合设计型、综合型、创新型的专业实验课，鼓励学生开展自主创新实验，着力培养学生的实践能力和创新精神。鼓励学生参与结构架构模型实验，通过亲手制作结构模型，加深对工程结构的认识，以达到创新实践能力的培养。同时鼓励学生参与诸如结构设计大赛等与土木工程专业相关的竞赛活动，促进第一课堂和第二课堂的有机结合。

三、结语

土木工程专业实践教学改革的实现涉及很多方面，是一个复杂的系统工程，笔者仅针对普通本科院校，对教学过程中如何实现有效的实践教学进行一些思考，以期起到抛砖引玉的效果。