关于土木工程设计课程教学的探讨

2019-01-23 22:14
智能城市 2019年15期
关键词:课程设计结构设计建筑设计

周 敏

(内江师范学院建筑工程学院,四川 内江 641100)

国内各大高校土木工程本科教学的传统培养目标为“掌握该专业基本原理和基本知识,能够胜任各类土木工程设施的设计、施工和管理”,但培养出来的人才往往重理论而轻实践,在面对实际工程项目的时候往往不知所措,难以匹配时代的发展和企业的需求。基于这个普遍存在的问题,近年来部分高校又提出了新的培养要求:培养理论知识扎实、综合素质高、具有创新意识和实践能力的应用型复合型人才[1]。以创新型应用人才作为土木工程教学目标,应当适应行业发展,理论联系实际,以土木工程学科专业知识为出发点,融入相关专业知识,再渗透进土木工程得以升华并使用;以课本为主的教学,而又不仅仅是理论的讲授;以实体工程为模板,却又不限于实际项目。

因此,应以发展的眼光看待土木工程本科教育,切实将独立性的实践类课程的教学相互融合,尤其以房屋建筑学课程设计、混凝土结构课程设计、高层建筑结构课程设计和施工组织设计、课程设计等专业课程设计[2]。如若将该类相关课程设计形成统一体系,统管全局,就可以使学生掌握系统性的教学,而非杂乱、片面的多类单一性课程,同时可以提高学生对所学专业知识的现场调配,能够学以致用、活学活用,以此适应行业和社会的发展。

1 土木工程设计课程的教学现状

当下,国内高校土木工程各门学科的课程设计往往各有教学大纲,且相互独立。在这种背景之下,学科设置时仅仅只要求满足该门学科的教学要求和目标,多数无法与其他相关学科形成体系,进行相关学科间的相互融合与互补。比如,学生在进行房屋建筑学的课程设计中,学生只需要考虑结构的功能布局、造型美观等要求,往往忽略主要承重结构的布置。而在进行高层建筑结构设计中,学生往往注重荷载的传递和效应,经常违背建筑设计规范的部分要求。

其次,因为学生需要在4年的时间里修完所有学科,所有对各个科目的先后顺序也须着重考虑。应先学习房屋建筑学、混凝土结构设计原理,在学习建筑结构功能分区和规范基本设计要求时,接收结构设计基本原理;接着学习混凝土结构设计、砌体结构,加深对结构设计的了解和掌握;再进一步学习高层建筑结构、抗震结构设计、施工组织设计等,使所学片段化知识应用到工程实际。根据这种设置方式,学生在后续课程的学习中可以较好地利用前期课程知识。若非如此,学生无法将所学形成体系,课程设计的目的也仅仅是为完成作业而已。

2 土木工程设计课程的教学改革

根据上述国内高校现状中普遍出现的问题,也为提高土木工程本科教育水平,达到行业企业对毕业学生的需求,结合毕业设计现状和学生进入企业后的反映情况,应将土木工程学科的课程设计进行有机结合,形成与工程实际相一致的建筑、结构、施工三个方面的一条龙培养方案。本文主要针对三大类课程进行讨论,可以参照以下几个方面。

2.1 房屋建筑学课程设计与结构设计课程设计相融合

这两类学科的课程设计中,如若独立开来,经常出现合格的建筑图纸难易绘出合理的结构图纸,满足结构规范的图纸有时却不符合建筑规范。这种情况需要大量的人力物力进行调整。如果在设计初期就将结构和建筑进行融合考虑,后期的问题就得到了充分的解决。在高校培养计划中,可以将这两门学科设置在连续的两个学期里,先学习房屋建筑学,再在下一个学期紧接着学习结构设计。让学生将建筑设计图纸进行结构设计,自己归纳其中出现的问题,并给出相应的调整措施。也就是说,在进行混凝土结构设计和高层建筑结构的课程设计中,就应在满足建筑设计的前提下进行结构设计,结构设计的过程中在对建筑设计的结果进行适当微小的调整,而非大的改动。

2.2 结构设计课程设计与施工组织设计课程设计相结合

结构设计将会融入较多专业基础类课程,比如房屋建筑学、基础工程、专业软件等,一旦出现薄弱科目,学生学习过程中就较为吃力,所做设计往往过于片面,无法把握整体布局和分工,分不清“要做”和“应该做”的区别。而将施工组织设计与结构设计进行有机结合,学生可以轻易分析出各方案间的直观差距,分清设计的前因和后果,将自身置为工程中的一员,进而进行合理的结构设计方案选择。最后,施工组织设计的课程设计是须在结构设计结束进行,这个时候主要考虑满足这种建筑和结构形式后如何进行相应的施工组织。

2.3 建筑设计、结构设计和施工组织设计相统一

设计类课程按任务书完成应作为一个截止点,无法有效评判完成学生是否真正符合实际结构的需要。学生也无法确定自己是否有所遗漏,往往提不起对自身以及专业的肯定。针对这个现象,可以引导学生结合建筑设计工程案例,以实际项目为导向,采用启发式教学,学生将相关理论的知识点转化为结构设计相关规范的理解和应用。在此,一定强调学生课后自主学习,尤其是实践教学环节中的设计项目,在布置相关任务后,要求学生熟悉相关规范条文,以大作业的形式提交相关设计成果。最后,强调合作式教学,学生分为不同的设计小组,以团体的形式共同完成项目,以培养学生的团队协作能力。

2.4 以毕业设计成果进行检验

土木工程专业本科毕业设计是学生完成学业取得毕业资格的非常重要的环节之一,是学生知识与能力综合水平的应用与体现。毕业设计的写作过程,是学生在调研、初步设计、统计分析、数值分析、资料归纳、文字表达等多方面的训练过程。土木工程学科的毕业设计是融合了建筑设计、结构设计和施工组织三方面内容,设计中应强烈要求学生设计的建筑结构可以满足当下时代的需求,明确学生设计的结构类型、建筑红线、基本功能要求和使用性能。设计的建筑结构有自己的构思,整体的布局应安排合理。施工组织方式符合时下行业发展的潮流趋势。

3 结语

土木工程本科教育以“培养理论知识扎实、综合素质高、具有创新意识和实践能力的应用型复合型人才”为教学目标,应吻合理论联系实际,产教结合。为保证教学与实践的融合,往往需要学科课程设计的辅助,如何将学科课程设计进行有机结合,形成统一的体系,需要课程设计间的相互协调。建筑设计、结构设计和施工组织设计三大方面学科的融合是重点,教学应保证学科的先后组织顺序的情况下,互相协调补充,最终以毕业设计的成果进行教学检验。合理安排课程设计是本文讨论的重点,根据以上调整,学生的知识掌握度得到了质的飞跃,也对不认真学习的同学进行了打压,保证学生进入社会时对专业保持自信的同时能紧跟时代步伐。

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