发布时间:2023-12-26 15:18:35
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引言
材料力学是固体力学中最早发展起来的一个分支。一般认为,1638年,意大利著名数学家、天文学家、理学家伽利略出版的名著《关于两门新科学的谈话和数学证明》标志着材料力学的开端。书中,首次提出了材料的力学性质和强度的计算方法。对于土木工程专业来说,材料力学是一门非常重要的专业基础课。其以解决材料的强度问题、刚度问题、稳定性问题为总纲,具有较强的理论性和实践性。
一、现状及存在的问题
目前,国内各高校土木工程专业多选用张如三、孙训方、刘鸿文主编的《材料力学》作为指定教材,或者选用在这三本《材料力学》基础上重新编写的教材。采用的课堂教学方法基本都是从简单的拉伸(压缩)、剪切、扭转和弯曲四种基本变形开始,然后归纳到一般的应力应变状态分析与强度理论、组合变形以及压杆稳定问题。在讲授完课堂相关理论知识后,由实验指导教师指导学生进行轴向拉伸、压缩以及平面弯曲等实验。总体上,土木工程专业的材料力学教学内容已经比较稳定,课堂学时一般在60~74个之间,实验学时一般在4~8个学时之间,学分在3.2~4.0分之间。针对材料力学的教改问题,很多同行进行了研究,也取得了一定的成果。但结合我们前些年的教学实践,也发现了一系列的问题,具体如下:
1.教师队伍缺乏专业性。材料力学是土木工程专业、机械类专业、信息类专业等很多工科专业都开设的一门专业基础课,因此很多学校(包括作者所在学校前些年)均统一安排基础学部的力学教师来讲授材料力学。从学校层面讲,这样安排节省了教学资源,便于统一管理。但弊端是基础学部的教师对土木工程专业缺乏深入的了解,不能将材料力学中的相关理论和实际土木工程相结合,这就导致了学生学到的知识仅限于书本上,不知究竟学到了什么,很难提升学习兴趣。
2.材料力学理论性较强,概念多,公式多,计算多,内容多,学生接受困难。材料力学章节多,内容多,各章之间连续性相对不强。本身理论性、抽象性又较强,很多概念,如应力、应变等,学生第一次接触,若采用传统的讲授式教学,不辅以必要的手段,在有限学时内,很难理解其本质,降低学生学习的主动性和积极性。
3.教材的发展相对落后于规范。目前,我国土木行业的规范体系中,如钢结构设计规范、混凝土结构设计规范等,除疲劳计算外,均基于近似概率极限状态设计法进行强度、稳定等校核,而材料力学中仍主要采用容许应力法,若完全按照教材讲解,学生所学知识与当前工程实践、新理论相差甚远,会误导学生。
4.实验教学流于形式、学生不重视。材料力学的实验基本是在课堂教学讲授完相关理论之后进行,相关实验基本为验证性实验,有些甚至仅由教师给学生演示一遍,学生仅需观看不需要自己动手验证,最后学生上交实验报告就算是完成了实验教学。实验教学沦为一种“形式主义”教学,不仅提高不了学生的兴趣,有时甚至被学生认为是耽误了有限的课堂教学时间。
二、材料力学教学改革建议
针对材料力学教学实践中发现的问题,经过实践,作者提出了一些针对性的建议,具体为:
1.教师队伍注重专业性建设。充分意识到教师在教学过程中的主导及组织作用,选择具有较高学术水平、丰富工程背景的土木工程专业教师讲授材料力学课程,这样教师可以实时地把材料力学教学内容与工程实践结合起来,比如材料力学中梁构件的支座可分为可动铰、固定铰、固定端支座,但我们工程中的主梁一般支承于柱上,次梁一般支承于主梁上,那工程中实际中的梁对应的支座又是那种呢?对于钢筋混凝土梁构件来说,当梁端部承受负弯矩,上部混凝土受拉开裂,如梁上部不配置纵向受拉钢筋,即可允许梁端发生转动,进而释放掉负弯矩,这样一般就可认为是固定铰;反之,若梁端上部配置了足够多的纵向受拉钢筋,那计算时就可以简化为固定端。通过专业老师的讲授,使学生切实体会到材料力学和工程实践的密切关系,进而激发学习的兴趣。
2.教学内容注重时效性、拓展性建设。在对教学内容不做较大修改的前提下,教学时注重时效性,与现行相关规范作比较,如轴心受拉构件的强度计算公式,材料力学中基于容许应力法的表述为公式(1)、钢结构设计规范中基于近似概率极限状态设计法的表述为公式(2)。NAn≤[σ](1)NAn≤f(2)式中,N为构件受到的轴拉力;An为构件的净截面面积;[σ]为许用应力,Q235钢材一般取150~170MPa之间;f为钢材的抗拉强度设计值,Q235钢材一般取215MPa(板件厚度小于12mm)。从表面上看,公式(1)和公式(2)的区别仅为[σ]和f。但实际上公式(1)基于容许应力设计法,要求结构在标准荷载下产生应力不得超过材料的容许应力[σ](容许应力[σ]由材料的极限应力除以一个大于1的安全系数得到),因此可知,式(1)中的N是由标准荷载产生的轴拉力。近似概率极限状态设计法设计公式(2)是用荷载或荷载效应、材料性能和几何参数的标准值附以各种分项系数,对于不同重要性的结构,尚应考虑结构重要性系数,即式(2)中的N是由荷载设计值(荷载标准值乘以相应的荷载分项系数)产生的轴拉力,f是由材料强度标准值除以抗力分项系数得到。除注重教学内容与现行规范相结合外,教学过程中我们也强调力学知识的拓展性,即材料力学中的相关知识不仅在土木工程中应用,在生活中也有大量应用,诸如食品包装袋上预留一个小豁口、如何吃火腿肠、冬天水管为什么会被冰胀裂、撑杆跳运动员使用的撑杆的变化(由木杆、竹竿、金属杆等逐渐过渡到现在用的玻璃纤维杆)、香蕉球的力学原理、弹簧秤的力学原理等等,通过这些生活中的具体问题,使缺少工程实践的学生从生活案例中理解材料力学概念,让学生意识到材料力学就在我们身边,并逐步引导学生自己去发现材料力学在生活中的应用,进而提高学生的学习兴趣。
3.教学手段注重结合性、细节性建设。本文着重介绍的是作者采用多媒体课件教学时,认为应该注意的一些细节性问题。(1)多媒体课件形声、动画兼备,对于抽象的应力、应变、变形过程等更容易展示出来,学生也容易理解,但制作课件时要注意排版、字体大小、颜色等,最好多图片少汉字,能用动画表述不用文字描述。排版不宜过于花哨,否则会喧宾夺主,学生会把过多的注意力放在课件上,而不是教学内容上。(2)多媒体课件内容选择上,辐射面要广,不仅包含教材上的知识,尚应涵盖教材没有涉及到的知识。但除重点内容外,一般不必过于详细,否则学生会认为“课件”就是材料力学,降低他们主动学习的积极性。细节决定成败,一个好的多媒体课件可以让学生在愉悦中掌握知识,优化课堂教学,提高教学质量。
4.教学方法上注重灵活性建设。为改善传统的教师讲、学生听这种学生“被动学习”的教学方法,将“启发式学习”“学生自主学习”与传统的教学方法相结合,引导学生积极思考,增强了教与学的互动,使学生参与到教学活动中来,而不是被动地接受。“启发式学习”的核心是引导学生学习,结合材料力学每章节课程内容,教师在导课时都结合具体的工程案例或相关科研成果,首先让学生知道要学什么,相关的问题在哪?带着问题去学习,学完相关内容后,师生共同对问题进行归纳总结,加深学生对学习内容的理解。比如在讲解压杆稳定问题时,教师首先提出问题:仅长度不同的钢柱,其余均相同,哪个承载力会高一些呢?学生从生活常识的角度一般能知道短柱一般承载力会高一些,但不知道原因在哪儿。在讲解完压杆稳定问题后,学生就知道原因所在了。“学生自主学习”就是给学生站上讲台并充当教师角色的机会。材料力学课程安排中一般会有2~4个学时的机动课时,我们利用这几个学时的时间,让学生站上讲台,规定每个学生授课时间一般在8分钟左右,从授课章节、多媒体课件制作、素材收集等等全部由学生自主完成,在“学生教师”授课的过程中,教师充当学生,最后由教师进行点评。以前,教学过程中,我们一般把这几个学时安排成答疑,效果并不理想。基于此,我们把答疑全部改为课下进行,不占用课堂时间,把节约下来的课时用来给学生展示,这样提高了他们学习的主观能动性和在众人面前表达自己的能力,也让他们体会到了教师工作的辛苦。
5.实验教学注重层次性建设。针对之前实验教学的弊端,我们作了如下改进:(1)除实验室专门配备的教师外,要求材料力学授课教师全程参与实验教学。(2)将实验分层,第一层次为基础性实验,包括拉伸、压缩、平面弯曲实验。第二层次为综合性实验,可以由学生自拟题目或结合教师个人科研项目确定。(3)基础性实验教学过程中,授课教师首先把与实验有关的多媒体课件等相关素材提供给学生。进入实验室进行实验时,由实验室教师对授课教师事先提供给学生的素材(多媒体课件等)进行详细讲解,并预留下一些问题。因学生课下已经做好了预习,这样有效地节省了准备时间。为提高学生的动手能力,实验按每2~3人一组进行分组,撰写实验报告时,学生除需对实验数据进行整理分析外,尚需对实验室教师预留的问题进行解答。对实验过程中不懂的问题,也可以在实验报告上提出,最后由实验室教师汇总交给授课教师,由授课教师统一解答。同时,实验报告上必须注明小组每个人的分工。(4)综合性实验为选做性实验,可以是真实的物理性实验也可以是数值性实验,主要是针对学有余力的同学开展的。截至作者发稿前,学生自拟了轴向压杆稳定承载力的测定、焊接构件残余应力测量等多个实验项目;参与到教师的科研项目中的实验就更多了,诸如一些实际检测类的工程项目、实验室的科研试验项目等。6.课程考核注重多样性建设。课程考核过程中,摒弃了平时成绩+实验课程成绩+期末考试成绩加权计算总成绩、期末考试闭卷的传统作法。相关改进如下:(1)针对材料力学公式多、概念多的实际情况,考试时允许学生自备半张A4纸,半张A4纸单面(另一面空白)可以撰写自己认为重要的公式、概念等等,但只能自用不可互相传阅,考试结束时该半张A4纸写上姓名随同试卷上交。(2)减小主观性成绩在总成绩中所占比重,平时成绩主要依靠作业质量、出勤率等来确定,但仅占总成绩的10%;实验课程成绩分为A(优秀,对应90分及以上)、B(良好,对应80~90分)、C(中等,对应70~80分)、D(及格,对应60~70分)、E(不及格,对应60以下)五个等级,若实验成绩等级为E,则采用一票否决制,总成绩不合格;若等级为C或D,实验课程成绩占总成绩的30%;若等级为A或B,实验课程成绩占总成绩的20%。总体上,实验成绩越低,在总成绩中所占比重越大,就会导致总成绩越低,进而促进学生重视实验教学。
三、结束语
经过几轮的教学实践改革,针对我校土木工程专业材料力学的教学改革取得了初步成效,学生对材料力学的理解逐渐由一门抽象、难懂的“力学课”转变为土木工程专业的一门“专业基础课”,学生的学习兴趣、学习动力、动手能力、解决实际问题的能力大幅提高,学习过程中的参与感逐渐增强。但我们也意识到,材料力学教改工作是一项长期工程,需要我们顺应形势,进一步地探索和实践。
参考文献:
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近年来,在世界能源消耗中,建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大,约占25%~40%,所以无论在发展中国家还是发达国家,建筑节能已经成为建筑的重点。能源问题已被列为人类面临的四大生存问题之一。目前,我国的建筑节能设计在具体实践环节还存在很多问题和不足,相关人员和部门只有不断加强对建筑节能技术的研究和推广,创造良好的氛围和环境,才能将建筑节能技术的职能和作用发挥到最佳,促进我国社会经济的健康、可持续发展。
一、土木工程建筑节能问题分析
相对于发达国家而言,我国建筑节能技术的应用与推广起步较晚,虽然取得了一定的效果,但主要集中在外墙保温材料,门窗和屋面等环节,应用范围相当有限,差距还是很大。一方面,是由于开发商和住宅用户缺乏对建筑节能技术的全面认识,认为推广或应用节能技术会增加建设成本,缺乏建筑节能技术应用的积极性;另一方面,我国建筑节能技术应用时间比较短,管理体制还不够科学完善,在具体的实践过程中很难保证每个设计环节都能满足建筑节能设计的相关要求和标准。因此,要全面认识建筑节能问题,对建筑材料科技更新,建筑施工技术发展,建筑理念要持续更新,防微杜渐,并进一步完善建筑管理体制。
二、土木工程建筑节能措施
加强建筑节能技术在土木工程中的应用,已经是建筑行业发展的必然趋势,相关建筑人员首先应当加强对实施建筑节能技术的认识,树立正确的节能意识,严格遵守国家的相关技术标准和法规,采用有效的应用与推广措施,加强对节能新技术的研究与创新。具体说来,需要做到以下几点:
1.建立健全建筑节能技术管理体制
对建筑节能的监督和管理仍没有摆脱执法不严.缺乏监管的状况,扶持建筑技术创新鼓励开发资源节约型项目的倾斜政策尚未全面建立。建筑节能工作之所以进展缓慢,与法制体系的乏力和激励政策的缺位不无关系。当前,非常必要抓紧研究和制定推进建筑节能的产业政策,强制性地执行现有的法规和节能标准,并期待政府加快相关标准规范的制定,逐步形成完善的法规标准体系,建立起强有力的约束机制。同时,要加快政策支持和技术服务体系的建设。
2.坚持以人为本的原则
建筑节能技术在土木工程中的应用和推广,最根本的就是为了降低资源的消耗量,改进建筑工程的功能和品质,改善人们的生活质量。而有的人在对节能技术应用过程中,处于降低投入,控制预算等目的,没有严格遵守相关建设标准和规范,在一定程度上影响了建筑工程的整体质量。尤其是随着社会经济的发展,社会公众的节能意识必将进一步增强,节能技术的推广必须坚持以人为本的基本原则,不能降低建筑物的综合性能和舒适度,确保土木工程的整体建设质量和水平。
3.加强对专业技术人员和施工人员的教育与培训
对建筑节能技术而言,高素质专业技术人才的缺乏是制约节能技术应用与推广的关键因素,因此加强对相关人员的教育和培训是至关重要的。通过专业知识的培训,有助于增强节能技术人员和施工人员的节能意识.责任意识,增强企业员工对节能技术的全面认识,进而更好的促进我国建筑节能技术的研究和应用。
4.加快建筑节能技术的创新和发展
建筑节能技术的发展,最根本的还是要借助科学技术的进步,加强对节能技术的研究与创新,在满足基本建设需求的基础上,做到对可再生能源的有效利用或常规能源利用效率的提高,减少不必要的浪费。对于在建工程,建筑材料使用对建筑整体有巨大的影响,所以,要达到建筑本身合理布局,满足功能实用,结构简单的现代建筑要求,就要求工作人员从整体出发,更加合理的规划、设计和应用节能材料。例如,对建筑材料的应用可以借助现代科学技术,增强其强度.保温.隔热.隔声.防水等方面的性能,并减少污染性材料的使用,降低有害物质的排放数量。
5.土木建筑中要不断更新节能理念
在现在生活中,人们应该采用“被动节能”方式,即不利用人工能源,而是因地制宜的采用建筑所在地的自然能源(比如光能,太阳能,地热能,风能等等)已达到节能的目的。冰岛国家主要是利用其自身丰富的地热资源,使建筑物直接达到人们正常生活所需的温度。这样,不仅节省了人力和和能源,而且减少了环境污染和破坏。
2010年上海世博会采用的建筑节能理念与方案,是值得我们关注和学习的最好范本。参展各国纷纷从自然万物中寻找智慧,“江水源热泵”、“地源热泵”、“竹屋”等等技术就科学展现了真正节能的一面。世博园区采用江水源热泵系统为园区“减热”,将位于世博园中央的黄浦江作为园区的“冷却水”,为会场有效排热。马德里案例馆的“竹屋”,世博园中标志性的节能建筑,整个外墙都披上了帘子,提升了整栋建筑的隔热效果,同时也加上了一点现在建筑的艺术美感。城市最佳实验区的汉堡馆,是一座能耗极低的节能住宅,它采用了地源热泵的技术,泵站机房在其地下一层,期原理统井水很类似,打一口深井,将“井水”引入室内,在地板下的管道内流动,冬可采暖,夏可降温,完全不消耗其他人工能源,也就没有碳排放。因此,在土木建筑中,要因地制宜的选择节能材料和施工技术,更新节能理念,不能所有问题一概而论。
三、结语
随着气候环境的变化和经济的发展,人类面临现有平均资源的不足和生活环境恶化的困局越来越明显,现有资源量和需求资源量之间的矛盾也日益尖锐,此事实迫使各行业寻找一条节能和环保的出路,以求人类的生存和发展,建筑业也不例外。土木工程建设中的节能问题已近深入到生活的每一个角落,因此建筑节能也在进一步的更新,节能和环保是一个双重指标,是绿色建筑科技的体现。但我们也应该对节能有一个深刻的认识,建筑节能是外因,我们更应该把节能作为一种生活理念,在日常的生活中处理好节能的细节,才能真正的做到节能,土木工程建筑节能也就能更好体现。
参考文献:
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倦怠,是一种丧失动力、无聊、缺少兴致的心理状态。倦怠感的症状表现为:丧失热情,情绪烦躁,易怒,对前途感到无望;对所接触的对象没有耐心,不柔和,态度恶劣;对所从事的事情没有成就感,自我评价下降,常常迟到早退,甚至打算有逃避行为。学习倦怠,是一种存在于学生群体中的普遍行为,关系到学生的学习质量,也间接影响到教师在课堂教学过程中的师生良性互动。学者们就学习倦怠的特点、学习倦怠的成因模型以及应对学习倦怠的策略等进行了多方面的探讨,并得出了很多有益的结论。笔者作为土木工程专业英语教师,在课程教学中,发现学生的学习兴趣不高,主观能动性不强,虽然没有迟到早退现象,但是在课堂上打盹、发微薄、做其它课程作业现象比较严重,为了改善课堂教学效果,调动学生学习积极性,笔者结合自己的教学实践,对学生所表现出的学习倦怠现象进行了探析。
一、专业英语学习倦怠成因分析
土木工程专业英语作为公共英语的后续课程,一般在大学三年级开设,主要任务是提高学生阅读理解能力和综合分析能力、熟悉专业词汇、掌握学科发展动态、了解科技文体以及学生运用英语的能力,以满足扩大对外经济与学术交流,把我国土木工程推向国际市场。通过听、说、读、写、译等语用能力的培养,为以后的专业课双语教学打下坚实的语言基础。然而,在授课过程中发现学生在专业英语学习中存在学习倦怠问题。
专业英语学习功利化。多数同学放弃了良好的语言学习习惯,认为专业英语学习既不能提高英语语用能力,又不能扩大专业知识视野,抱着打酱油的态度应付课堂学习,背诵专业词汇,学习语篇分析做不到“心到、口到、眼到、手到”,选择性的学习与课程考试相关的内容,认为只要做好课堂笔记就万事大吉。这种功利化学习的行为偏离了专业英语教学的初衷,应试学习和被动学习使学生不能掌握专业英语表达的方法和技巧。
短平快的学习方式。工科学生在大学阶段往往课程设计多,专业课作业多,而日益丰富多彩的课外活动使得学生可支配的时间较少,因此在课程学习中倾向于短平快的学习方式,重视词汇背诵,忽略文献阅读。即使是老师布置的课外翻译作业,多采用网上在线翻译应付了事,对文献翻译的基本要求考虑较少,做不到忠实原文、术语统一、行文通顺。课下的答疑时间不是向老师讨教学习中遇到的难点和疑点,而是希望老师透露考试中的重点和焦点。多数学生存在临时抱佛脚的想法,考前通过复印同学的课堂笔记和历年的考试样卷,认为这样就能通过专业英语考核。其实,虽然专业英语考核方式为开卷考试,但是考试内容却是丰富多样的,词汇英汉互译、段落英汉互译、参考文献写法、语篇理解在试卷中均占有不同比重,平时没有良好的语言积累,在考试过程中往往会很被动。
教材内容枯燥,语言输入形式单调。专业英语的内容多为土木工程行业的学术著作、论文和研究报告,篇幅较长,课与课之间跨度很大,缺乏连贯性,而且教材内容多为二十世纪美国或欧洲的设计理论或建设成就,时代感不强,从时间或空间上学生感觉过于遥远。由于教材内容的冗长枯燥,把专业英语当成精度课还是泛读课,这个问题困扰了好多教师。如果只是讲解生词、句子、段落、篇章,将导致教学进度慢,超出教学计划的要求,而教师也并非有好的教学效能感;如果给学生放映一些科普资料,开阔学生的知识面,使学生能从宏伟的建设成就中感受土木工程学科的魅力,这在一定程度上使语言输入形式形象、多样、生动、灵活、立体感强,能够达到图、文、声、像的有机结合,诱发学生主动参与课堂教学,但是教师往往无法寻找到合适的教辅光盘和影视光盘,直接导致教师的备课成本增加。
备课形式单一,课堂互动效果差。由于专业英语课程仍然是一门语言课,多数教师在备课过程中把课堂教学划分为词汇讲解、语法分析、段落翻译训练等版块,然后通过查询参考书或其他教材,采用填空的形式把一个个知识点放入相应的版块,这种点状备课形式虽然可以完成教学计划要求,但是课堂互动效果差,学生有种“被牵着鼻子走”的感觉,而且没有考虑到学生的情感评价:学生感兴趣的内容是什么?采用什么手段激发学生的兴趣?采用的教学手段可否能达到预期的教学效果?改变点状备课,将知识点串联起来,将相邻课的内容贯通起来,形成线型的教学思路。升级备课形式,将知识点从教师的“口”流入学生的“耳”,并从学生的“口”所反馈的信息记在教师的“心”中,也就是说,备课过程中要思考如何让知识点“飞”起来,如何让教学活动更好的动起来。另外,点状备课和线型备课也有局限性,仅仅局限于现有教材和课堂内容,无法开阔学生的知识面,学生无法感受到专业英语在生活中的应用情景,会感觉到学无所用,“心中虽有伯仲志,怎奈无有报效门”。教师备课过程中应考虑设置情景式教学内容,比如模拟招投标现场,比如设置工程技术国际交流会,让学生能有身临其境的感受。
二、缓解专业英语学习倦怠的对策
虽然学习倦怠是一种消极的情感反应,但可以提示学生和教师去探寻问题出现的根源和解决问题的途径,进而快速摆脱困境,树立正确的学习态度。
培养积极的学习动机。学习专业英语,目的不只是了解专业英语中的一些词汇或语法规则,而是掌握专业英语的表达方式,增强自己的语用能力。培养积极的学习动机,就是要求学生摒弃学无所用的功利化思想,放弃思想懒惰和行为懒惰,抛弃客观环境不利于主观能动学习的借口。从学生方面,通过阅读翻译自己所熟知并感兴趣的科技论文或行业规范来树立自信心,提高自己的自我效能感;将别人总结的学习方法和策略复制到自己身上,相信天道酬勤,那么你的努力和坚持将使你走上正确的专业英语学习道路。从教师方面,如何激发学生的学习兴趣呢?情景式教学能使学生快速进入听讲状态,并能在教学过程中使学生和教师进行互动,使师生间的“情”在布设好的“境”中有效的交流。孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”,细心思考个中道理,就能发现说的就是“兴趣”是学生最好的老师。作为教师,应对学生实施兴趣的培养和激发,并有计划、有步骤的在教学过程中实施,引导学生乐学、善学、好学。另外,任务式教学是检验学生学习效果的直接手段,强调通过教师引导学生完成各项任务来传授知识,学生通过完成任务来获得各种技能。为了提高学生语篇分析能力,对于段落较长的文章,让学生在15分钟内快速阅读文章并写出长度为100个左右单词的英文摘要,并附上3-5个关键词。学生在前两次的锻炼中不得要领,上交的英文摘要要么不够简洁,要么没要表达出主旨思想,要么时态语态不对,通过点评英文摘要的写作特点和多次训练,学生已经熟练掌握了英文摘要的写法。
融合现代信息技术,更新教学形式。现代教学应体现科学性、趣味性、实用性和时代性等多元特征。专业英语课程主要是针对大学三年级的学生开设,分两个学期进行,学时为40课时。解决学时短与篇幅长之间的矛盾,需要引用现代信息技术。运用多媒体与网络技术对土木工程专业英语教学资源进行整合设计和合理运用,可以帮助学生进行主动式、合作式和探索性的学习,引导学生激发自身的学习潜力。在利用现代信息技术的过程中,不能片面追求教学形式的革新,需要教师实施“四个明确”的教学标准,首先,教学主题及形式明确;其次,重、难点明确;再次,学习指导策略明确;最后,学习效果评价指标明确。下面以教材《土木工程专业英语》的第4课“Tall Building”为例,说明我在利用现代信息技术对现有教材内容的整合方法。因为大三学生还没有学习《高层建筑设计》这门课,对高层建筑中的结构体系术语还很生疏,因此,预先接触并认识结构体系非常必要,我将班级学生分为两个大组,一组为高层钢结构,一组为高层混凝土结构,然后根据高层结构体系不同将每个大组分成4个小组,让学生利用互联网和图书馆查找关于框筒结构、筒中筒结构、成束筒结构、应力蒙皮筒结构等的代表性建筑,搜集建筑地点、建筑体量、建筑构造、结构特点等相关信息,要求每个小组制作中英文版PPT或Flash,然后在课堂上用英语介绍汉语翻译的形式来向其他同学汇报。如果学生对各体系结构特点存在理解困难,通过QQ群向我反映,然后由我来及时答疑解惑。课堂汇报需要重点介绍结构体系中横向承重体系、竖向承重体系的相互连接方式。最后通过教师打分和小组打分确定各小组的成绩,具体打分标准主要考虑课件制作是否图文并茂、中文介绍是否浅显易懂、英文介绍是否清晰流利。通过本次课堂实践,发现学生乐于利用互联网来下载资料,善于以聊天的形式向老师交流问题,敢于在课堂上进行互动学习。
提高教师业务素质。专业英语课通常由本专业青年教师担任,教师的业务素质将直接影响到课堂教学效果和学生的学习主动性。青年教师因为从事课堂教学时间不长,教学规律不熟悉、教学内容不熟练、课件制作水平不高等都是客观存在的实际问题,需要采用切实有效的措施帮助青年教师快速成长。长期以来,教研室活动的形式不外乎互相听课,或参加教学竞赛等,形式单调,往往受到时间、场所制约,而且听课教师有时非专业所长或碍于情面,很少认真评课,这种只“听”不“评”的教研活动对青年教师帮助不大。说课是一个教师口头表达能力、教学方法选择、教学过程组织等的综合反映,无形中会促使教师主动学习、详细备课、改善教学方法,进而提高自身业务素质。因此可以将说课比赛作为教研室常规教研形式,为教师间的经验交流提供信息平台。专业英语课是一门语言教学,青年教师的语言表达技巧、复杂句翻译技巧以及教学语言的规范性都有很大的提升空间,可以多参加外语专业教师的课堂教学,以达到“择善而从,见贤思齐”的目的。
三、结语
土木工程专业英语同时兼具专业性和语言性的特点,反思教学过程,改变学生学习懈怠的不良现象,对提高教学质量不无裨益。“工欲善其事,必先利其器”,教师需要通过说课及观摩课等教研活动,不断提高自身业务素质。同时,应转变“以我为主”的教学模式,扮演好“向导”角色,将现代信息技术融入自己的教学过程中,不断整合教学资源,采用情景式教学和任务式教学等组合式教学方法,调动学生的学习主动性。另外,学生也应该摒弃懒惰行为和功利化思想,以科学有效的方法提高自己的语用能力。
参考文献:
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【基金项目】2013年浙江省高等教育课堂教学改革项目(项目编号:kg2013403):基于“四位一体”的高校实验课程教学模式改革――以《土木工程测试技术基础》为例。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)09-0246-02
卓越工程师的培养由知识、能力和素质(或人格)三个方面构成,对于应用型高校来说,能力培养尤其重要,特别是当前学生基本是独生子女,从小以自我为中心,培养当前大学生的组织管理能力、交流沟通、团队合作能力变得非常重要和迫切。[1]
许多大学毕业生工作后,用人单位普遍反映学生们眼高手低,突出的问题是不主动做事,沟通能力弱,不太会处理同事关系,缺乏团队意识,无法与他人合作。有些学生甚至因此而频繁跳槽,工作和生活陷入困境。[2]很多学校都认识到这个问题,所以在学校期间,有意识的对学生的团队合作能力进行了培养,从课程设计、实验教学、毕业设计等方面,进行了许多探索和研究。[3-6]我们的实验教学团队从实验课程教学改革的角度,对如何培养提高土木工程类学生的团队合作能力进行了探索。
1.设计实验内容,实行实验课程教学改革
1.1实行部分实验先于理论教学,营造探索学习的氛围
教师不讲解,把验证性实验转化成探索性的学习。并且适当地将部分实验安排在理论课之前,不再刻意地把实验安排在理论课之后,不再让学生去机械地验证公式,而是让学生自己根据实验现象、实验结果,去总结规律,则实验具有设计性、探索性,可极大地提高学生的实验兴趣,培养工程实践能力和创新精神。如钢梁的弯曲正应力实验,要求学生自己测试钢梁横截面不同点的应力值,然后总结应力沿梁高度的分布规律,并让学生尝试进一步推导理论公式。
1.2设置创新设计型实验(选做实验),为学有余力的团队提供实践平台
主要为浙江省大学生结构设计竞赛提供支持,由参赛队员(一般是3人1组,组成一个团队)根据实验目的制定实验方案、自己制定实验加载制度和数据记录表格,自己选择实验仪器,由学生自己制作试件,做试验,老师只是需要时给予指导。
1.3 增设小专题,培养学生的工程素质和理论联系实际的能力
如何真正做到 “理论联系实际”呢,让学生感觉就在身边,伸手可及?实验教学教师团队经过讨论,决定设置2个小专题。例如其中一个小专题是“生活中如何测量变形?”,在实验中我们用百分表(机械测量方法)和应变片(电子应变测试方法)测量试件的变形,生活中,我们碰到的很多东西都会变形,那该如何测量呢?请你去寻找,并进行必要的归纳分析。以组为单位,搜集素材,自己拍照或是从网上下载图片,配以文字,进行排版设计,小组成员讨论并撰写专题报告,并写出心得;然后每组派一人演讲本组的专题报告,指导老师点评每组,各小组之间互评,小组最后得分即为成员的分数。
表1 小专题评价表
这是一个完全由团队共同完成的项目,得分作为整个团队各个成员的分数,占总成绩的10%,从搜集资料,到文字组织、整理、排版,形成一个专题报告,由团队成员协商,自行分工,共同完成,形成一种“一荣俱荣,一损俱损”的局面,迫使每个学生都参与其中。
增加了2个小专题后,看着学生的专题报告,往往会有意外的惊喜,学生会有独到的眼光发现不同的东西,给老师和同学眼前一亮的感觉,学生也坦言收获颇丰,发现变形现象在生活中处处皆是,只要用心去发现,理论联系实际也会变得很简单。在这个过程中学到了不少东西,不仅仅是知识,还有同学之间的分工合作、互相协调能力,增加了同学之间的情谊。
2.改革实验考核方式,促使学生主动学习
由于以实验报告、到课率来评定学生成绩存在很大的弊端,实验主要由实验预习、实验过程、数据处理阶段组成,成绩也应该是过程化、全方位评定,才能更好的调动学生的学习积极性,促使学生主动去学。以往的团队考核方式,使一部分学生“滥竽充数”,有空子可钻,不预习不操作,只是围观与抄袭实验报告,不劳而获,也是一无所获,为避免这种现象,我们在实验的各个阶段采用“团队考核”+“个体考核”的方式,迫使团队的每一个成员真正参与进来。
本实验课程的评价分为以下几个方面:
预习阶段的评价(15%):由教师评价,通过看预习报告、实验方案,听汇报的形式,实验前当场打分(主要考核团队的预习情况,也通过个别提问检查小组成员的预习情况);
实验阶段的评价(20%):教师观察学生操作是否规范,小组成员之间配合是否协调,团队合作情况如何等等,试验结束后打分(主要考核团队的协作情况,小组成员的参与程度);
数据处理阶段的评价(25%):批改实验报告时看数据处理结果,作出评价(主要考核团队的实验完成情况);
课程结束后试卷考核评价(30%)(主要考核每一小组成员的学习掌握情况);
小专题的评价(10%)(主要考核团队成员的合作完成任务情况):各组互评,指导教师评价,综合得分。
说到底,养成好的学习习惯和学习风气,离不开制度和规范,如何制定规则,则是我们老师需要考虑的。
3.规范学习团队运作及管理,提高团队合作效率
学习团队模式有利于培养学生的合作意识,增强人际交往和沟通能力。推行“个人努力,团体成功”,对于有些实验,只要有一人率先明白了实验方法,就主动教会其他同学,做小老师的感觉也挺好,心中会有一份小小的自豪感,从而实现知识和技能共享,增强学生的集体荣誉感、责任感。
相关实验的团队合作分三阶段:
预习阶段:首先各自预习并撰写预习报告,提出疑问,组长组织讨论,然后共同写出试验方案;在实验前每个成员必须参与汇报或回答老师提问,并由指导老师随机指定学生进行汇报,其余组员随时补充,老师根据学生的贡献率给出成绩;
实验阶段:团队成员分工合作,按照实验方案共同完成实验,指导老师按照现场打分表,对各个团队的实验情况进行监控并给出成绩;
数据处理阶段:小组成员合作进行数据处理,讨论实验成功与否,各自撰写实验报告,指导教师进行批改。
通过一段时间的运作后,学生们也是深有体会:通过本次试验,我深刻感受到团队合作是试验成功的关键,一个成功的团队不仅应有很好的领头人,更应有积极活跃的成员,试验不是一个人的孤独演绎,而是大家的共同配合,互弹互奏,此外,我觉得实验前的预习时十分必要的,对于一些我们并不熟悉的实验,应该进行充分的预习;我认识到了一个实验需要团队,需要谨慎的态度,只要一出差错,往往会让实验数据出现大的偏差;通过本次试验,我们小组学会了很多,我们知道了电阻应变测试方法的特点,还要与前面的知识一起灵活运用,我们小组的配合越来越好,实验也很顺利的进行,虽然误差有点大,不敢说完全成功,但是团结了大家的力量,我们要吸取教训,期待下次更好;小组配合很重要的,预习听课亦是重要的,长达3小时的实验告诉我,坚持最为重要。
4.建立一支结构合理的教师教学团队,确保课程改革的顺利进行
团队学习的形式不错,教学团队也很重要。一个人的热情、能力、精力、时间都有限,许多观念和方法都是在交流中产生和完善起来的。我们在课程改革中建立了教师团队,设立小专题的想法及内容,就是在团队老师的一次交流中产生的,几个人的看法一致,也能坚定信念,同行的肯定,更是一种激励。指导教师在课改过程中撰写课改日志,主要从教与学的内容、教与学过程描述、教学效果分析与评估、教学思考四方面来进行。在我们的教学团队中,每个实验都有二个以上的老师指导,保证了实验教学改革不会因为个人的原因而中断,为实验教学改革的正常开展提供了有力的保障。
参考文献:
[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案研究[J].清华大学教育研究,2011(4):47-55
[2]陈婷,毕方英. 改革考核方式 强化学生团队合作意识[J].长春工业大学学报(高教研究版),2014(6):103-104)
[3]罗喜伶,哈聪颖,张有光.团队合作模式毕业设计的探索与实践[J].实验室研究与探索,2014(3):202-205
(一)数学生活化有利于激发学生学习兴趣
数学教学脱离现实生活成为学生不喜欢学习数学的主要原因之一,学生学习到理论知识也只会在考场上得分,不会用到实际生活中去。生活化将现实生活中的案例引入数学教学,改变传统的抽象数学教学,用现实的例子让数学变得立体。在生活化的学习中,课堂更能吸引学生注意力,激发学生的学习兴趣和学习动机。
(二)数学生活化有利于增强教师专业能力
教师是向社会传播数学知识的主要途径,数学生活化的实行对教师的专业能力有进一步的要求。教师在传授学生数学知识的同时,自身不仅要有过硬的专业知识,并且要熟练运用数学知识解决生活问题;在课堂中对数学知识的案例讲解能够信手拈来,水到渠成不显生硬死板;能够掌握学生的知识水平,根据学生共同的生活经验对数学进行生活化的讲解。数学生活化不仅有利于学生在生活中有效利用数学知识和技巧解决生活问题,而且有利于增强教师的专业能力。
(三)数学生活化有利于提高学生能力
学生学习知识的现实意义并不是为求得高分,而是为了提高自身的能力。学生在学习知识时往往会对生活中有联系的知识更感兴趣,数学实例能够在教学中提高数学与学生的亲和力和感染力。数学课堂在教师的带动下对现实生活中的数学例子进行探索解析,培养学生从数学的角度思考问题、解决问题的能力。可见,数学生活化教学有利于学生探索能力,创新能力和实践运用能力的提高。
(四)数学生活化有利于数学本身发展
每一门知识都是产生于生活并且回归生活,用于解决生活中所遇到的问题,数学也不例外。现代科技不断地发展,社会生活中数学知识的运用范围不断在扩大,数学知识的认识和掌握已经成为现当代人们所必备的素质之一。将数学生活化对数学本身学科的发展有重要作用,在提高数学知识利用率的同时将数学知识回归社会中,能让更多的人对数学产生兴趣,为数学的发展提供发展前景。
二、高中数学教学生活化的实践
(一)创设生活化教学情境
现实教学中学生很难对抽象枯燥的数学知识产生兴趣,学生往往会更青睐于与生活中有关联的知识。教师想要学生专注于课堂,就要在数学课堂中创设生活化的情境,能够有效地将书本上的数学知识灵活运用到现实案例中,将生活引入课堂,用学生共同的生活经验作为载体营造数学学习氛围,创设良好的生活化情境,以使课堂更加生动,学生也在创设的情境中更有学习的动力。
(二)引导学生思考日常生活
学生对知识的掌握运用能力通常是存在缺陷的,这就需要教师对学生进行引导。高中数学生活化的过程中要求教师引导学生思考日常生活。学生在接受知识的同时也对社会生活进行思考,将数学知识运用到生活中,思考现实社会。在对双曲线的学习中就可以用这样的例子,在广场上不同的地方有两个喇叭,当同时播放一首歌时,站在广场上的人在一个地方先后听到同一句歌词。实际上只要同一个人站在离两只喇叭相同的距离差上就可以在相同的时间差上听到同样的歌词。这些占位点就构成了双曲线的一支。同时引导学生对双曲线的特点进行分析。这样的教学和知识的运用有利于学生对日常生活进行思考探究,也有助于学习。
(三)转变观念,提高自身能力
中图分类号:TU74文献标识码: A
前言
由于经济的不断发展,人均生活水平的提升,高楼建筑已经在人们的生活当中普及开来,那么建筑中的暖通空调系统的安装施工问题也逐渐被人们所关注。暖通空调系统设备的安装、操作是否正确、质量是否过关等等方面都会对暖通空调设施系统的正常运转起到了决定性的作用,也影响到人们的生命财产安全。文章主要探讨暖通空调安装施工中存在的问题,以及技术中的难点,以给人们的生活、工作营造一个较为舒适、健康的环境。
一、暖通空调概述
由于暖通空调具有空调、采暖和通风三大特性,同时它比普通空调,更能创造舒适的室内环境,因此暖通空调迅速获得了人们的青睐,几乎占据了整个市场。
目前,社会发展中人类追求和应用的主要电气设备之一是暖通空调。随着我国经济的不断发展,建筑行业也得到很大的发展,建筑工程中有个重要组成部分是暖通空调,暖通空调是随着建筑行业的发展也得到了很大的发展,同时在工艺和技术上也得到了很大的提升,因此来适应不断发展社会需求。在市场经济发展下,建筑行业已经成为一项支柱产业,而暖通空调的发展也得到了很大的促进作用,在技术和系统上已经得到了很大的提升,暖通空调的发展趋势逐步向节能、环保和可持续发展发展,不但不提升了自身的条件同时也要安装的建筑环境在卫生安全方面业需要进一步的改进。
人们在社会经济发展过程中开始逐步了解暖通空调,了解其工作原理是结合了采暖、通风、调节等等功能为一体的新型空调,其使用的舒适程度和环保型也非常符合目前人们对生活的要求。目前社会发展需要,人们开始大范围的使用环保、健康、可持续发展的家用电器以此来创造一个舒适环保的室内空间。同时暖通空调的技术也正好符合环保、健康的新标准,而这也是其迅速占领市场的原因之一。
二、暖通空调安装施工中普遍存在的问题
1.空调水系统水循环
中央空调在安装过程最为关键的环节是水系统安装,如果一旦在散装过程中有质量问题会严重导致无法正常使用。中央空调有一个常见的毛病就是冷冻水系统管道循环不畅。
2.流水线设备
针对一个全面的建筑物体,回风管、排气管、冷冻管、冷凝水管及喷淋管、消防、电桥等包括其他专业管线都是吊顶空间空调末端设备的必需品。如遇绘制施工图标志不足的时候,前期的管线建设往往很容易安装,但是安装后的管道建设却非常困难。在安装的时候必须注意安装位置或标高安装不会影响工程进度和质量的情况下方可安装。要解决这些问题,需遵循一体化设计管道项目的原则。
3.设备噪声超标方面
安装的设备所产生的噪音,主要是来自于空调末端设备的噪音影响。尤其是安装不当所产生的噪音是不可忽视的。在安装的时候除了专业的暖通空调之外还涉及到专业建设、声乐、结构、噪声控制等跨专业的协调。
三、暖通空调安装技术难点
1.冷凝液
暖通空调系统经常发生循环水冷凝现象,特别是在冬季,这种现象更严重。这对在正常使用的空调系统有很大的影响。为此,我们必须采取措施来解决这个问题。您可以选择在安装或旨在实现这两方面来解决建筑技术或材料上的问题。
(1)在管道设计上,配管的长度和坡度要适当,否则会出现滴落现象。在安排管道安装上面,应尽快适应冷凝水排放,你可以根据需要设置密封装置。
(2)专注于绝缘材料。冷冻管和管道必须指出的是保温,管道保温必须把握两个方面,一方面是为了保证其完整性,另一方面是保证其密闭性。完整性要求冷保温管不得有损坏现象存在,对其的要求是铺设保温隔热材料的处理。所需的绝缘,是为了确保它是气密的绝缘水平,不允许有任何的损坏,只有这样才能确保气密密封。
2.设备噪音超标的处理
暖通空调系统所产生的噪音是运行存在的最大问题,这将严重影响了居民正常的生活和休息。为了解决这一缺点,有必须做HVAC噪声控制处理。在实际的空调系统安装中,需要从管道安装、风系统安装和安装支架等方面来进行抗噪声系统处理。其具体技术措施如下。
(1)设备安装。新风机通过带弹簧阻尼器来减震,风扇及风道通过柔性连接,将新风机组和管道通过柔性连接。风机盘管与弹簧钩安装连接,用软管管风机盘管和连接空调。空调房间进行声学处理,如用绝缘材料制成的外壳,可有效防止设备噪音,或在张贴的空调机房中使用吸声材料。
(2)水管道安装。管道安装应严格执行国家标准,冷冻水冷却管道吊架使用减振弹簧,将其固定在吊架地板上。并将梁或梁箱梁架设计在固定在钢槽梁之间。通过地板或穿墙管必须壳体,该壳体和管道之间使用阻燃材料进行填充。
(3)空气系统安装。风管制作安装,应严格按照国家标准安装在消声器及阻抗风力涡轮机的建设,以及进出口使用消声百叶新进气口。将消声器安装在管道的适当部位,空调采用优质绝缘材料绝缘空气并清新外部。静压箱中所采用的是高品质的吸音材料。
(4)头冷冻水管道支架。噪音将沿着冰封的传球把一些滚动设备损坏。经过研究测试之后改善刚性支撑,弹簧减振器即在刚性框架的原始电荷中安装。振动和噪声就在地板和刚性支架弹簧减振器之间有效消除。建议建筑公司在建设过程中,使用冷冻水充电以此来消除噪音。
3.解决故障水循环的方法
HVAC系统,针对影响空调正常运行的问题,空调水循环衰竭一直是HVAC系统的一个重大问题。如何提高安装技术并有效提高效率和安装质量成为了暖通空调工程设计研究的重中之重。建议采取以下技术措施来实现这个令空调水循环衰竭的问题。
(1)专注于管道的优质。基于循环冷却水的上述特点,管道连接需要考虑其温度、压力、耐腐蚀性等以此来清除故障。例如,通过合理安排管道坡度和标高,安装等方法来提高水的循环排气阀故障在实践中具有很强的操作性意义。
(2)改善水质。循环冷却水的处理分为两种,分别是物理方法和化学方法。采用物理的水处理方法是用冷却循环水系统的连续排放功能,在排放的标准内进行排污。对于新安装的供水系统,或者已经彻底做过大扫除的系统也可以一周或两周进行一次排污处理。化学方法有添加量水稳剂和离子交换方法。加水质稳定剂是为了增加循环水水质稳定剂阻垢、缓蚀、杀菌、灭藻等循环水进行处理作用。还需要注意其腐蚀、水垢、杀菌、抗藻类的协同效果。如果水质稳定剂的配方选择不当,也会造成损失。
4.加强与其他专业的合作
由于空调系统在实际安装过程中需要与一些其他专业相互合作。如建筑、装修、给排水、电力等,所以为了确保空调系统的安装达到理想效果,除了要注意与安装专业的技术措施和方法之外还应该注意加强与其他相关专业协作。
(1)对安装人员的要求。前期没有预留通风管道的混凝土墙、地板等民用专业的土木工程制图实施孔径,为现建设时又新开孔增加了不必要的开支,甚至还会影响到建筑物的结构强度特别是吊装大型设备、人防工程的通风管道以及压力管道预留预埋孔的工作如果没有做好,后期再来新开孔会很难处理。
(2)土木工程专业人员之间的专业设备和协调。传统的处理方法是,包裹管挂在下部横梁,当管道多时就必须增加层高。但事实证明这些管道比较集中,从而将整个地板提高,这种方法显然是不经济的。如果更新结构设计,在梁内预埋金属管道,让一些不太大的束管穿梁敷设,这样做有效利用空间同时其结构也是完全能够承受的。此外,一些建筑体中,建筑的过道、门口的梁板顶部应适当内嵌一些套管以备紧急所用。对于因建设周期长且复杂的结构,添加或修改管道是不可避免的,因此多预留一个或多个主干道梁加套管是非常有必要的。该结构可以从钢筋上增强,但如果要在梁内筑巢就犯了民间大忌了。
结语
总之,暖通设备安装的建设是一项复杂而细致的工作,本文从概念到实际建设中的不足简单论述并提出了一些有效的措施。这为日后建设工作的顺利开展提供了有效的依据。
数学是文化教育中的一门基础学科,数学课程作为小学、中学、大学的主要必修科目之一,对提高学生的逻辑思维能力、事务分析能力、立体思维能力等方面有着很大的积极作用。作为在生活中应用最广泛的学科之一,它有很强的实用性,同时,数学也是学习物理、化学、生物、土木工程、机械制造、工程建造、软件开发等等其他理性思维专业学科的基础学科。小学数学作为整个数学学习生涯的开端,它的重要性就显而易见了。
一、小学数学课堂趣味性教学的重要性
兴趣是最好的老师。也就是说,无论对谁而言,只要对某种事物产生了兴趣,便有了动力去主动的思考、学习、质疑、探索。相反,没有兴趣就会很难认真、专注的研究、学习。因此,提高小学数学教学质量的最好的方法就是让小学生们对数学课程产生浓厚的兴趣。因此,提高小学课堂的趣味性,是提高小学数学课堂教学质量的重要方法。
二、小学数学中趣味性教学的方法
怎样提高小学数学课堂教学的趣味性,引导学生们爱上学习数学、提高对数学知识的学习兴趣,是相关教育工作者们需要研究、解决的重要问题。以下就此内容,提出了几点建议和方法。
1.认真有效备课,灵活的对应知识内容找出适合的教学方式。作为一名数学教师,要意识到自己肩上的责任。做到课前认真备课是十分重要的。备课中掌握每个章节的重点和难点,讲课清晰,层次分明,与此同时,灵活的找出适合本节课、本知识点的教学方法,来提高课堂上讲课的效率、提高小学生的兴趣。
2.培养良好的师生关系,提高学生学习的积极性。培养良好的师生关系,营造富含趣味性的小学数学教学氛围是小学数学趣味性教学的前提。在课堂上,亲切和蔼,面带笑容的讲课,同时,需要多多利用课间时间了解学生的兴趣爱好,观察学生的状态:在想什么、做什么、有什么烦恼和问题;常常与学生进行心理交流,帮助他们解决困难、制定学习目标和学习计划;在学生对数学知识点产生疑惑时,教师要有耐心的为学生纠正错误,细致的为学生解决困难;关心他们的生活、学习、健康,爱护他们,这样才可以建立良好亲密的师生关系。多多赞扬学生,学生们收到鼓励便会提高动力,才会更加积极主动的学习。
3.选择适合小学生的教材,培养学习习惯。由于小学生正处于学习的初级阶段,绝大部分孩子喜欢玩、喜欢动、喜欢说,坐不住板凳。因此,督促学生认真学习,养成认真听课、主动学习的习惯不是一件容易的事情,培养学生对数学知识的兴趣也是一样。教材是在对一门知识的学习中不可或缺的重要角色,对课堂教学质量也有很大的影响。对于教材,教育工作者们应该有足够重视。例如,可以选择有图有字的、彩色的、适合孩子并且能够吸引他们的教材,让学生们能够喜欢看书、喜欢理解其中的内容,从而学习知识。这是提高小学数学课堂趣味性教学,提高学生对数学知识的学习兴趣的重要方法之一。另外,小学数学教师还可以寻找一些有趣的游戏方式,对孩子进行定期的数学思维训练,这对小学数学趣味性教学也是很有好处的。
4.建立多样化教学课堂。课堂上授课有激情,声音洪亮、满腔热血,营造生动有活力的课堂。在小学数学趣味性教学中,建立多样化教学方式的课堂对于提高小学生的兴趣和知识的掌握程度尤为重要。教师需要引导学生将书本知识和实践相结合,组织学生进行一些动手、实践活动,让学生们亲身体会数学知识的趣味性和在实际生活中应用的重要性。例如,在学习三角形相关知识的时候,可以组织学生进行手工活动,通过剪纸来认识直角三角形、等腰三角形、等边三角形等等,通过比较、组合、拼接三角形来体会三角形之间的关系、三角形与其他多边形之间的关系。用这样的方法,既可以提高小学生对数学知识的兴趣,又可以帮助学生理解数学知识,而且印象深刻,知识记得牢。同时,讲课时可以巧妙适当的设置悬念,让学生产生对学习的好奇心。这样可以使学生的兴趣大增。这些方法远远胜过传统的课堂教育方式,能够有效的调动学生的积极性。
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)08-0067-02
石家庄铁道大学于2011年增设了勘察技术与工程本科专业,该专业在原有的土木工程专业岩土工程培养方向的基础上,为了加强学生的岩土勘察专业能力,借鉴兄弟院校的课程设置方案,增设了一系列的地质学方面的课程,其中《矿物岩石学》就是其中一门重要的专业基础课。《矿物岩石学》是地质领域的重要基础课程,目的是使学生掌握矿物学和岩石学的基础理论知识和鉴定矿物和岩石的基本技能。这门课程教学内容多,涵盖结晶学、矿物学、晶体光学、岩浆岩岩石学、变质岩岩石学、沉积岩岩石学等多个方面,很多内容非常抽象,单纯的理论教学很难使学生理解,必须辅以大量的实践教学才能保证学生掌握相关知识。作为《矿物岩石学》课程教学中的一个重要环节,实验教学的质量关系到整个课程的教学效果。实验教学主要有两个方面的作用:一是对一些比较抽象的概念,对照具体的模型与标本,可以进一步加深同学们对课堂内容的理解;二是培养学生理论与实践相结合的能力,锻炼学生岩矿鉴定的动手能力,提高科学研究的素质等。
为了提高《矿物岩石学》实验教学效果,我们采取了以下几方面措施。
一、充分重视实验教学
1.增加实验课学时比例。《矿物岩石学》是一门实践性很强的课程。只有保证充足的实验课时,学生通过对具体矿物与岩石标本的反复对比分析,在实践中逐步摸索,才能增加对课程内容的了解和掌握,更好地把课堂上学到的理论知识应用于实践当中,从而有效的培养学生的动手能力并进一步提高综合分析能力。通过查阅其他院校的情况,在大部分院校的《矿物岩石学》课程教学过程中,实验课都占到了很大的比重,有的甚至实验课学时比理论课还要多。借鉴他们的做法,我们在总体教学学时非常有限的情况下,将一半学时安排为实验教学。
2.精心准备,认真授课。实验教学与理论课教学相比,看似以学生为主,教师起的作用不大,实际不然,如果教师对实验课不重视,完全放任学生自行进行,那效果必然不会好。我们的做法是:①在实验课前教师要充分备课,精心准备实验器材和标本;②实验课开始后,利用十几分钟的时间,教师讲解实验目的、内容,演示实验方法和步骤;③学生独立进行岩矿鉴定,填写实验报告,这一过程中教师要随时回答学生的疑难问题,对整个实验过程进行全程指导。
3.提高实验内容在考核成绩中的比例。在其他课程的考试中,一般是理论考试占很大比例,实验内容占比例较小,这样的安排常常使得学生不太重视实验课。我们在《矿物岩石学》的课程考试中,提高实验成绩所占的比例,使其达到40%;实验成绩的组成中,平时的实验完成情况占30%,课程结束时的面试成绩占70%。这样做使得学生对于实验课更加重视,在实验过程中更加积极主动。
二、丰富多样的教学模式
矿物岩石学课程中存在大量描述性的内容,为了帮助学生理解有关内容,我们利用以往实验室所购置的一些挂图、实体模型、矿物标本,将实验室周边橱窗摆放了相关模型和典型矿物岩石标本,墙上悬挂了与矿物岩石有关的教学图片,营造出良好的学习氛围。同时,实验室也配备了多媒体教学设备,在实验过程中,将矿物、岩石的实物彩色照片展示出来,能够加强学生的感性认识,同时使教师的讲述变得清楚易懂,有利于学生更快地吸收所学内容。岩矿鉴定实验课主要是依靠学生自主完成,这就需要教师能够充分调动学生的积极性,而不能一味的灌输。在教学当中,我们采用了许多方法:①使用未定名标本进行实验。对于已鉴定、有标签的标本,学生可能会产生懒惰的想法,照搬教材上的内容,从而放弃了主动观察学习的机会。采用未定名标本,增加了学生鉴定的难度和不确定性,要求学生必须认真观察思考,并把课堂上学到的知识应用到实践中。这样做的好处是显而易见的,学生通过反复的练习,基本上都能够掌握观察鉴定和研究标本的方法,其动手能力和思维能力也能得到锻炼。②我们把学生进行分组,有意识地在课堂上提出一些问题,让学生在动手实践的过程当中思考解决。这样就加强了学生的印象,学生自主思考得出的认识往往比教师讲授的记得更牢。
三、鼓励学生联系实际、自主学习
矿物岩石种类繁多,很多概念不容易理解,上课的学时有限,安排实验标本内容往往很多,课后如果不能有效回顾,学习效果将大打折扣。为此,我们定期开放实验室,针对学生实验中遗留的问题,提供多功能显微镜、图像分析仪等多种现代化科研设备和相应的标本,配合小刀、放大镜、盐酸、偏光显微镜等传统技术手段,进行更深入的研究。教师还可以进一步鼓励同学们参加大学生科技活动,申报大学生创新基金,参加各层面的岩矿鉴定技能大赛,取得更高层次的学习和研究成果。同时实验室内观察的矿物岩石的规模、新鲜程度、岩石种属会与野外实际观察有着相当大的差别,若仅限于实验室内教学就会造成与真实大自然的脱节,使学生无法真正掌握矿物岩石的鉴定特征。为此,我们引导学生在生活中学习矿物岩石学知识。在我们身边不乏矿物岩石的应用,比如各种建筑石材、装饰石材,它们或用于建筑的外墙或用于室内装饰,还有一些雕像也是天然石料;引导学生在课后对这些进行研究,既拓宽了学生的知识面,让学生了解矿物岩石的应用而更加热爱这门科学,也起到了巩固课堂内容的效果。
为了调查实验课教学效果,我们对已经上过《矿物岩石学》课程的学生进行问卷调查。从调查情况看,学生对实验教学的教学方法、教学手段等给予了较高的评价,学生的成绩也比较理想。在野外实习过程中,这些学生的岩矿鉴定能力得到更充分的展示,受到实习指导老师的肯定。《矿物岩石学》课程是我校新设立的一门课程,具有鲜明的以实验为主的特色。我们还要继续积累经验,依据课程特点和自然条件进行改革,不断提高实验教学效果。
千厮门大桥是重庆两江桥中连接重庆江北区和渝中区的主要交通线路,是密切联系“两江三地”的重要枢纽,是重庆市“十一五” 市政交通的重要工程,也是“五个重庆”建设之一的“畅通重庆”工程。因此,它的建设对改善两江新区的投资环境、优化重庆市区的交通结构和提高市民的生活质量都具有无可伦比的重要意义。
1、千厮门大桥的基本情况介绍
千厮门大桥的总长度达720米,是城市道路与轨道交通双用的长桥,从此通过的交通车辆和人流量较大,于是承载量较大。该桥的设计是单塔单索面部分斜拉式,上层是城市道路桥,总长是878米,下层是双线轨道交通桥,其总长为720米,跨径布置为88+312+240+80=720米,千厮门大桥的主塔设计是钻石型的。由于桥梁的边跨是为系杆提供锚固端平衡主拱推力而设置的,于是,千厮门大桥的边跨就为两端的平衡提供了很好的利用价值。
2、渝中段边跨施工设计的五个方案
由于边跨渝中段长度比较长,承载的压力就非常的大。于是怎样选择边跨渝中段施工方案是重要及困难的事情。结合其他的一些经验和施工方案,提出了以下五种可行的施工方法:
2.1落地式钢支墩现浇方法
落地式钢支墩现浇法是连续桥梁边跨直线段经常使用的施工方法。一般是利用钢支墩为支架,然后在钢支墩上设置一个由纵横梁组成的完整支架系统,最后就可以进行渝中段边跨直线段的现浇施工。
2.2吊架与托架组合支架法施工方法
当横跨桥梁的边跨直线段较短时,经常使用的方法是利用吊架方法来进行对桥梁的施工。渝中边跨直线段和拢段施工支架就栓是比较的短,使用的就是吊架和托架方法,但如果是边跨直线段较长,并且其重量比较的大时,再采用吊架法就明显的难以满足需求了,在这种情况下,我们可以将托架与吊架两者进行结合的方式来进行对边跨的支架,然后再进行边跨直线段和合拢段的施工。
2.3中跨合拢,边跨增加一节悬浇段,减短边跨直线段的长度,然后直线段采用托架法
这种方法是在采用托架的方法上,然后再中跨和边跨的基础上进行改修的。这样会改变桥梁的合拢施工顺序,但是其要求是先将中跨合拢,然后主桥板形成“百”形刚构的形状,两边跨再分别悬浇一个4m的长节段,目的是减小边跨的现浇段,将边跨的直线段采用三角托架现浇法进行顺利施工,最后将两边跨合拢。因为先合拢中跨的施工顺序存在“1T”形刚构的不平衡悬浇,所以边跨对主墩就会产生永久的不平衡弯矩,这产生的影响是对主墩的受力情况不利,然后就会降低桥梁运营过程中的安全余度,为了施工的安全性,我们需要对主墩墩身结构设计进行改进和加强。
2.4中跨配重,边跨增加一节悬浇段,再减短边跨的直线段长度,然后再其直线段采用托架法
这种实施设计的运行顺序是先将两边的边跨合拢,然后再合拢中跨:先将悬浇节段进行对称式修理,然后在形成的T字结构边跨的一端再悬浇一个4m的长节段,同时在T字结构中跨的一端施加“不平衡悬浇配重”,悬浇长节段的目的是减小边跨的现浇段,施加“不平衡悬浇配重”是保证T字结构受力平衡,然后张拉相应的新增纵向顶板预应力钢束,接着利用三角托架施工边跨现浇段的方法合拢边跨,再合拢中跨,最后卸除“不平衡悬浇配重”。“不平衡悬浇配重”可利用墩身钢模改造成水箱模型,然后在水箱内标识刻度端的荷载加箱梁纵向顶板预应力钢束。
2.5预应力混凝土梁与钢梁混合法
由于此座桥是单塔单索式梁斜拉桥,其墩塔梁属于固接体系,有扇形布置的斜拉索,还有H 形的塔。我们可以将独塔固定在大河中间的桥墩上,塔高桥面以上部分为 312m,设计的索塔共布置了三道横梁。其边跨的主梁是采用的边箱板式预应力混凝土结构,然后在横向的两侧位置装置两片主箱梁,最后在两河边的中间用横梁和桥面板连接。
3、方案比较
本文以千厮门大桥渝中段段桥型为基本方案比选背景,对于桥型的拟定和设计方案的比选进行了一些探讨,下面就这几种方案进行了讨论。
对于方案一,落地式钢支墩现浇方法,方案比较的完整,设计较美观,是桥梁设计上经常采用的设计施工方法,但是这种方法使用时是有条件的,不能用于桥墩较高的桥梁设计。
对于方案二,利用三角托架和吊架组合的方式构成边跨直线段和合拢段现浇的施工方法,优点是美观且环保,并且其设计比较的特别,然而该施工方案需要在桥梁开工之前,由设计单位调整桥梁的合拢顺序,然后对箱梁和下部结构设计进。
对于方案三,中跨合拢,边跨增加一节悬浇段,减短边跨直线段的长度,然后直线段采用托架法。这种方案是较好的一种方案,设计上较为美观和环保,并且工期较其他方案要段一点,但是其造价预算就非常的高了。
对于方案四,中跨配重,边跨增加一节悬浇段,再减短边跨的直线段长度,然后再其直线段采用托架的施工方法。由于该施工方案的施工顺序是在合拢前基本对称施工,这样对桥墩受力影响较小,设计上也会显得比较的独特和美观,但是造价可能会比较的高,并且工期较长。
对于方案五,预应力混凝土梁与钢梁混合法。其优点是索塔高大,气势雄伟,造型美观。但是这种施工方法较其他方案来说,它造价比较的高,施工难度比较的大,工期时间也比较的长。
3、鉴于千厮门大桥渝中段特殊的地理位置,现场条件极为苛刻,施工难度极大,经参建方认真考虑,多方论证比选,经专家评审及相关方同意,实际采用方案一,经过方案细化补充完善后于2013年6-9月实施完成,施工顺利,质量符合设计及规范要求。
结束语:
由于桥梁在生活中占有非常重要的地位,于是随着经济的快速发展,我国的桥梁就迅速地崛起,随之而来的安全问题也就成为棘手解决的事情,于是就需要从技术的先进性,安全的可靠性,是否能够长久的使用,经济的合理性和环保美观性来考虑渝中桥梁的设计方案,由于千厮门大桥对于两地区具有非常重要的作用,于是对重庆人民来说意义就非常巨大,在设计和实施的时候,为社会尽一份力,为人们尽一份心。
参考文献:
[1]彭亮 连续刚构桥高墩边跨现浇段施工方案的探讨[A]《黑龙江科技信息》2013年
美国斯坦福大学校长约翰・亨里斯说:大学生能力的培养,首先的、也是最重要的,就是写作能力的培养,能写好现代应用文是大学生基本的能力与素质要求。可见,作为高职学生,实用应用文写作能力应当是其职业技能不可或缺的重要组成部分。随着教育教学改革的不断深化,越来越多的高职院校开设了《实用应用文写作》这门课程,以便学生掌握各种常用应用文的写作方法、技巧,走上工作岗位后不仅能“武”,而且能“文”。但是,在教学实践中我们发现教学效果并不理想,没有达到设置这门课程的初衷。基于此,文章进行了原因分析和强化教学效果的探索。
一、应用文写作课程教学效果不理想的原因
1.应用文自身的特点决定了其不受欢迎。很长时间以来,作为教师,我们对应用文的评价就是格式化、枯燥、严肃,远不如其他文学体裁那么生动、形象、受人青睐。这种认识使我们对应用文没有好感,潜意识里甚至排斥它。在教学过程中,我们不自觉地将这种好恶传递给了学生。再加上学生年龄小,本身又喜欢有生气有活力的文章、文体,结果导致学生能认识到应用文的重要性,但却对其产生不了兴趣。
2.学生对应用文的态度决定了教学效果差。对于年轻的学生来讲,应用文犹如“鸡肋”,食之无味,但弃之却显可惜。他们知道多掌握一种技能,就业的机会就多一点。但是,由于所要学习的应用文与其当下所处的环境关系不大,又不是自己感兴趣的东西,所以对待这门课程不冷不热,虽然能认识到应用文的重要性,但是却不能坚持用心去学习练习,往往是新鲜劲一过就觉得索然无味,这种态度有时甚至影响到老师的授课情绪。
3.教师的教法决定了应用文在学生中“吃不开”。据了解,大多数教师在教授应用文写作时,使用的都是讲授法,即针对某一文种,按部就班,依次讲授其文体知识、格式写法、注意事项等等,之后就是让学生在课堂上或课后进行自主练习,至于学生掌握的程度、练习的效果如何,最后几乎都不了了之,因为学生太多,老师根本没时间一个个地批改其作业。这种几乎是纯理论的教法较为单一,不能吸引学生,更不能调动他们学习的积极性和主动性。同时,由于考核方面的弊端和问题,也不能有效督促学生学习,所以导致学生对应用文写作的漠然。
二、基于实际情境的应用文写作教学探索
那么,如何才能让学生对应用文写作感兴趣?如何才能使他们掌握这项技能呢?我们在教学中进行了探索:应用文是因学习、生活、工作、活动的实践需要而产生的,在这种种过程中人们因为需要才去写作应用文,以求获得相应的效益。既然这样,我们就将工作、活动、生活的情境搬入课堂或直接将课堂置于现实场景之中,增强学生的实践体验和感受,让学生在创设的或真实的情境中去体会应用文写作的必要性,搜集写作的材料,之后设置不同的项目任务,让学生在完成项目任务的过程中掌握相应应用文的写作方法和技巧。同时可以将众多学生划分为几个小组,以方便检验、考核教授和学习的效果。下面就以陕西铁路工程职业技术学院《土木工程实用应用文写作》教学为例,略谈实施过程。
1.结合学习及校园生活实际情景,掌握就学期间应会应用文写作。首先将就学期间应会的应用文进行打包,形成一个项目,然后按照学生在校园学习和生活中认识事物和开展活动的先后顺序、基本规则将其分成若干任务。大体包括计划、总结、条据、主持词、演讲稿、实验和调查报告、毕业设计或论文。其次,材料是写作的必备条件,要在写作这些文体时给学生一个搜集资料的方向,并且尽量将搜集资料的过程转化为实践的过程,有了感同身受的经历,动起笔来就会有话可说。比如,在进行计划总结的教学时,可以从小处着手,让学生们写学期学习计划和学结,他们就会侃侃而谈,从而掌握写作要点。条据方面,学生总会有事生病要请假,借东西要写借条,收东西要打收条,可以假设要发生某一事项,让学生在具体情境中写作,必定强于生搬硬套。每遇节庆日,学生总会搞一些文艺活动、演讲比赛等等,以此为契机,让学生写活动主持词或演讲稿,比较贴近实际,学生也会觉得非常有用或必要。至于实验报告对于工科学生来说更是家常便饭,把写好的专业课实验报告拿来课堂评论,会加深他们对这一文体的印象。调查报告的话,可以出几个关注度较高的题目,让学生以组为单位进行调查,包括设计调查问卷、走访等等,让他们参与其中,自行总结,在实际调查后形成报告,增强学习的积极性。毕业设计和论文可以选择平时的专业课设计和论文来指导。如此一来,每写一种文体,学生都有切身实践或体验,他们会认为这些内容都是在学习生活中产生的,是必须掌握的,而并非与自己无关,有了这种认识,才能调动学习的主观能动性,增强教学的效果。
2.创设招聘情境,掌握求职期间应会应用文写作。情境教学法是在教学过程中,创设一些特定的具体的场景,使学生如身临其境,激感,引起学生一定的体验,从而帮助其理解掌握教学内容。学生在求职期间应会写个人简历、求职自传、求职信、应聘信、竞聘辞等等。对于这方面的写作,可以在班级提前策划一个招聘会,让学生在招聘会前准备相应的资料,比如简历、自传、求职信等等。我们发现只要与就业有关的课堂内容都能让学生兴奋,他们更愿意涉猎这方面的知识,培养这方面的能力。然后选取一个时间进行模拟招聘,同学们都很踊跃,穿戴整齐,讲究礼仪,角色分配也很到位,有面试官,有筛选简历的,完全进入状态。首先是“招聘方”筛选简历,在这一过程中,“招聘方”的同学要能看出简历制作的好坏,求职信写作是否合适,如果都比较满意的话“被聘方”就可以进入面试。所以之前的作业大家都做得认真细心,以防被淘汰。同时还要被面试,测试一下语言表达能力,面试时,“面试官”会要求“被面试者”先做一些自我介绍,然后再提一些问题,关键看回答者是否大方、语言是否有逻辑性、表达是否清楚,过关者即被录取。随后,被录取的同学谈谈经验,未被录取的总结教训,教师再对这方面的知识进行补充说明。这样一种体验的经历学生不会轻易忘记,而且激发了他们学习的主动性。
3.结合专业特点,掌握就职上岗应会应用文写作。就职上岗应用文,与学生所学专业的关系较为密切,对于这部分的学习和写作,要让学生充分了解专业特点,了解岗位需求。当然不能只凭教师的三寸不烂之舌讲解,而是带学生去现场参观、听现场工作人员的讲解、看现场与学习有关的招投标书、合同、公文、规章制度、科技论文等等,将学校的课堂和现场课堂对接起来,以便增强学生的学习动力。本院是一所交通土建高职学院,在工程合同的学习中,带学生去工地,了解工程知识、工程标准,而后再进行写作,这样,才能制定出符合行业规范和标准的合同。在任务书的设计与施工说明的教学中,让铁道工程专业的学生参观铁路现场施工,掌握铁路知识中的道岔、道砟、轨枕、无缝钢管及其铺设的一些标准,再让其结合所学专业知识进行写作,如此,激发学生的学习兴趣,使其走上工作岗位后,不仅能埋头干活,而且能埋头作文。
4.扮演生活角色,掌握日常生活应会应用文写作。每个人都是社会的一份子,与社会中的人与事有着千丝万缕的联系,出于这样那样的需要,必须掌握一些生活中常用的应用文,以使得自己在生活中游刃有余。通常情况下,生活中用到的应用文基本包括各种启事、书信、邀请函、感谢信、祝贺信等等,在这方面的教学中,我们把它做成一个项目,通过指导,让学生相对独立完成,在完成的过程中掌握相关知识。具体做法是,每一种文体都是一项任务,每一项任务都设置一个情景,用一定的课时完成此项目。以祝辞为例,将班里的学生分成两个小组,明确一组写生活中最常见的祝寿词,一组写祝婚词,使学生带着角色进入任务。然后给出一些例子供学生参考,便进入任务的执行中,要求在一定时间内完成。之后,小组内成员互相修改完善,老师予以指导。再后两组将其成果拿出来予以展示,老师同学进行讨论点评。最后老师将此文种的写作格式进行归纳讲解,学生对照着将其成果进行完善并相互交流写作经验,完成其他实训任务即可。在这样的一个教学过程中,学生担当了生活中的某种角色,真正体会到因为实践需要而写作的乐趣。
三、结语
教无定法,高职教育的特点、应用文本身和学生的特点、专业特点决定了高职应用文写作教学必须灵活,必须多方兼顾。针对高职教育特点,要突出实践教学,突出职业教学;针对应用文本身和学生的特点,要重视写作情境的创设,要针对现代学生好奇求新的心理特点,针对特定的教学内容,让学生担任一定的角色,以提高其学习的积极性;由于部分应用文涉及到专业知识,而并非完全的写作知识,那就要针对学生所学专业的特点,与相关课程进行一定的互动,必要时去现场参观、学习。总之,只有不断进行教学内容、手段和方法的改革,让学生走出教室,在实际情境中体会写作的全过程,才能取得更好的教学成效。
参考文献:
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)08-0155-02
近年来随着我国航空航天、高铁以及机械工业的发展,有限单元法已经成为一种应用广泛的分析方法。相应的大型通用有限元商业软件也纷纷出现,辅助产品的优化分析与设计,成为现代工业产品研发的重要技术[1-3]。目前国内大多数理工科高校都设有有限元方法与应用方面的课程,主要内容包含有限元法基础理论以及有限元分析软件的应用[4,5]。
随着各个学科的发展,不同学科与力学交织融合产生了交叉学科,以力学的方法去分析和解决其他学科的传统问题。这就要求非力学专业的学生对有限元法有一定程度而了解。然而有限单元法的基础理论比较抽象,公式推导繁多[6,7],非力学专业的学生在缺少相关力学基础知识的情况下,要在一定时间内掌握有限元法比较困难,对于课程的教授也带来很大的阻碍。因此,如何提高有限元法教学效果成为一个需要解决的问题。
一、有限单元法的具象思维教学方法
加涅的学习层级说认为应该对学习内容进行任务分析,逐级找到应该提前掌握的知识,而后分析学生既有水平,确定合适的起点展开教学。我校开设的《结构工程建模与分析》,现为面向海洋与土木工程专业的研究生课程,《结构工程建模与分析》课程教学内容包含两部分――有限元基础理论和有限元软件应用。其中有限元方法基础理论部分包含静力、动力、非线性、传热、动力等领域,内容繁多复杂,多以枯燥的公式推导为主。而选课的学生本科专业各不相同,力学方面的基础参差不齐。对于有限元法的基础理论部分,在传统教学模式的基础上引入具象思维,在授课过程中引导学生理解该方法的起源,对相关知识点建立具象化的理解是授课的重要环节。将有限元法的基本思想与日常生活中的具体事务进行具象化类比和关联,并辅助以相应地教学工具,以引导学生更直观地理解有限元法的基本思想。在此基础上进行基础理论讲解,完成由对知识的感性认知到理性的归纳的过程,建立具象思维的教学方式。
二、具象思维在有限元教学中的应用
有限单元法是针对较复杂的连续域,在解析方法很难得到结果的情况下,将连续体离散为有限个简单的几何体来解决问题的一种思路,将连续问题用离散的方式来求解是有限单元思想的关键。帮助学生理解这种解决问题的思想,将会给后面的基础理论讲解以及公式推导等内容的教授打下很好的基础。
应用具象化的教具能够更好地让学生理解有限元法的基本思想,而本文用到的辅助教具都是比较容易得到的,如图1所示,左侧为棉质坐垫,可以看作连续场域;右侧为竹片编织的,可以看作离散后的场域,其中每个竹片可以看作一个单元。在坐垫的一角施加一个垂直向上的力,提起坐垫的一角,棉质坐垫会产生一个连续位移场,这在生活中是很常见的例子,但是却很难找到一个准确的函数描述。而竹片编织的坐垫则相当于一个离散后的模型,每个竹片相当于一个单元,所有的竹片在角点处结合在一起,竹片的四个角点相当于节点。当提起竹片坐垫的一角后,整个坐垫也会产生一个位移场,其中每个竹片的位移场可用简单函数描述,最终集合成一个与棉质坐垫近似的连续位移场。这种具象化的对比很容易解释有限单元法的基本思想,学生对于这种生活中熟知的现象接受起来也比较容易,进一步便会理解单元位移函数假设的意义。在课后学习阶段,对于有限单元法基础理论的理解也不会局限于公式推导中。
三、具象思维在有限元软件应用授课中的应用
目前,在国内开设的有限元课程,有很多将有限元软件应用作为课程学习的一部分,通过专题课来讲述有限元软件在实际工程中的应用,以此增强学生对所学理论知识的理解。其传统的教学流程为:了解工程问题的背景建立相应的力学模型应用相应的数值方法进行数值求解[8]。但是,对于非力学专业的学生来说,从了解工程问题的背景,到抓住关键问题,建立相应的力学模型是一个较难的问题;同时,由于软件的商业化,有限元基础理论部分的内容不会显示在软件操作界面中,学生在学习软件应用时无法与基础理论相联系,甚至会感觉不学习基础理论也可以用软件解决问题,这也造成了两部分学习内容的割裂。而在具象思维教学中,对有限元法基本思想进行的具象化解释,将相应的力学模型与日常生活中的常见事物相关联,这样可以使所讲内容都在学生的认知区内,学生对于力学模型的建立过程会有着很好的理解。软件学习过程中,如图2所示,在讲述操作界面的同时,阐明基础理论部分与软件之间的关系,使学生在学习使用软件的同时,对相关的基础理论产生更深刻的理解,减轻理论与实践的割裂情况。
四、结束语
本课程基于传统教学方法,在有限元教学中尝试引入具象思维,以激发学生在课堂学习中的主动性;在软件学习部分,将力学模型与生活中的常用物品相联系;提高学生理论实践交互增强的能力,同时培养良好的科研素质和实践能力。
参考文献:
[1]王彦伟,郑英.有限元法在车身设计中的应用[J].机械设计与制造,2001,(5):42-44.
[2]古晓东,林德福,吕波,宋敏.基于有限元的接触网吊柱改造方案设计[J].电气化铁道,2012,23(6):9-11.
[3]董勉励,陈新风,付明明.有限元法在塑钢缠绕排水管设计中的应用研究[J].塑料制造,2012,(7):66-67.
[4]王小s,林顺洪,丁剑平,陈小亮.有限元法课程的教学改革探讨[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2011,(6):178-179.
[5]于亚婷,杜平安.《有限元法》课程实践教学方法探索[J].实验科学与技术,2008,6(1):108-110.
单线压在一起,接头不搪锡,剥线工具把导线剪伤,螺栓少垫圈、弹簧片等,这些问题都对建筑安全造成深远影响。
1接线盒和配电箱的预埋问题
在电气工程施工过程中,施工人员施工马虎,责任心不强,以及土建工人与电工配合不当等原因,可能造成配电箱体、接线盒、吊钩不按图设置,坐标偏移明显,成排灯位、吊扇钩盒偏差大灯灯问题;同时,还可能存在防腐和防锈功能不符合安全要求的现象。
2 电气工程质量控制的相关对策分析
电气工程的质量控制问题是一个涉及多方面内容,并贯穿整个施工过程各阶段的重要原则,为了进一步改善电气工程中存在的具体问题,完善施工质量,应该根据其不同阶段的具体要求从以下几方面来加强对于电气工程的质量控制。
2.1 电气工程设计阶段的质量控制
在设计阶段,首先,针对电气工程的质量控制关键在于把控好源头,也即设计的招标工作,在选择电气工程设计单位时应该尽量选择那些品质好、等级高、信誉高、业务能力好的设计院,特别是整体设计团队的工作人员要能力优秀,能够适应当今流行趋势,了解最新设计理念、方案,并具有良好的质量控制意识。其次,在具体的设计过程中,施工设计图应该努力达到质量控制的要求,满足行业和国家标准设计规范,并结合实际工程需求,使其具有良好的实用性。再次,电气工程设计阶段的质量控制不是一个独立过程,而是不同专业设计相互配合、互相协作的有效合作过程,电气工程整体设计需要与与自其它配电工程、土木工程、给排水工程、采暖通风工程、暖电工程等各专业设计团队之间的横向和纵向配合,这样不仅能够控制、节省和更好的预算成本,还能够保证整个工程的协调一致发展,避免了因设计冲突影响工程质量。
2.2 施工准备阶段的材料和设备的质量控制
在施工前必然要进行材料和设备的采购,在这过程中要严格把控“进口”这一重要关卡,应该严格按照要求提交进场审批表,由监理认真审核相关材料设备是否具备安全证明,使用说明书、生产时间和检验报告等证明文件,以此保障材料和设备符合质量要求,并可采用取样送检方式检验所采购的材料设备是否与施工设计和条件要求相一致,由此经过审批后的材料和设备才能够将其投放到施工阶段。
2.3 施工阶段的质量控制
电气工程的质量控制最为关键的就是施工阶段,其不仅关系着设计是否能够有效实现,而且直接影响着整个电气工程的施工和验收。首先,在施工阶段要对设计图纸进行深入的研究以保证其合理性和有效性,善于发现其中的不足,并及时处理,并根据改善后的设计图纸进行施工技术方案的组织安排,明确施工技术、操作规范,并制定相关的详细规划,例如施工规划、人员配比、组织机构的设置等,以便统一指导、协调施工进度。其次,在重点施工阶段,应该严格把控材料设备的采购和使用,将质量控制放在首要位置,对电气管材、电线管的铺设过程中要区别明管、暗管、注意埋管的深度,同时在导线安装中要正确规范,避免导线的缺损,包扎时注重松紧适宜,不能过紧或是不到位。
3 电气工程安全管理措施分析
3.1 不断加强电气工程工作人员的安全防范意识
电气工程运行的安全性,很大程度上依赖于施工人员的安全防范意识,尤其是针对当前安全问题频发的现状,工作人员的责任心和安全防范意识的增强更是成为了迫切之举。在电气工程的各个阶段,都应该制定完备的施工安全管理制度,使得施工人员能够依照既定的操作流程和方法,合理的规划和管理施工,同时,还要对施工人员进行电气系统和产品的技术、质量、签证、进度、管理等安全管理知识的培训,从而使其深入的了解和掌握工程安全管理的各项工作,以此保证电气工程的安全施工。
3.2 制定和完善电气工程安全预防和管控机制
在电气工程安全管理过程中,安全和管控机制的构建尤为重要,相关责任人应该依照国家法律、法规和各类标准建立起来的管理程序和措施,对施工的各个阶段进行安全管理和监控,例如施工过程中的施工安全技术说明、施工人人员安全培训和资质认定;同时,制定完备的安全管理制度,明确安全管理责任,达到权责统一的标准,有效地预防安全事故的发生。
4 结语
电气时代下,电气工程的作为应用性较强的科学,在生活中得到了广泛的应用,尤其在进入21 世纪,电气工程作为电气信息领域的一门新兴科学,触角已经伸向各行各业,涉及到现代社会发展和人民生活的方方面面,并在一定程度上,成为了一个国家的科技水平发展程的显著体现。近年来,电气工程在建筑工程中的应用尤为广泛,其作为建筑工程的重要组成部分,对于建筑工程建设过程中的质量、工期、投资回报和预期效果都有直接影响,同时也关系着整个建筑工程的能源支持、设备运行状态,也正是基于电气工程的重要性,许多学者都十分关注电气工程相关内容的研究,然而,鉴于电气工程相关内容的复杂性,本文即抓住了关键性问题,也即电气工程的质量控制和安全管理问题进行了深入研究,结合电气工程施工过程中存在具体的问题,提出了相关应对措施,以减少事故的发生,并及时采取积极、合理的应对措施。
4电气工程中存在的具体问题
电气工程是的安装、施工是一个复杂的过程,在这其中必然会涉及很多为题,电气工程最常见的问题主要有以下几种情况:
4.1 设备与材料方面的问题
在电气工程的施工过程中,设备与材料问题是比较常见性的问题,目前,关于电气工程的材料设备品种、样式较多,但是多数不能达到合格性检验的标准,设备和材料的相关尺寸不符合要求,许多零部件、电线管质量差、接触不良、强度比较弱等现象严重,这很容易造成漏电或是系统不稳定性等问题,从根本上影响了建筑工程的整体进度和预期效果。
4.2 电线管的安装和铺设问题
在实际的电气工程安装、施工过程中,许多工作人员安全意识淡薄,不能严格按照安全规范进行铺设和安装,导致电线管安装中埋藏深度、管壁的薄后程度,钢管接地情况未能得到妥善处理,造成了一定的安全隐患问题。
4.3 防雷装置设置和安装的问题
防雷装置直接关系着建筑工程的安全,能够显著提升其安全系数,尤其对于保证整个建筑工程中的电路线路安全具有非常重要的作用,由此,在进行防雷装置的配置、安装过程中应该予以充分重视,在防雷装置的设置过程中要尽力避免防雷接地地点不明确,防雷设施安装、操作中的不规范行为等问题。
4.4 导线的穿管和包扎过程中的问题
【Abstract】The treatise expound some problems which exits in structural mechanics course.By comparing the status of structural mechanics teaching reform at home and abroad,and combine with the learning characteristics of students,analyzing the teaching content and teaching method in connection with these problems.In order to improve the interest in structural mechanics of students and deepen the rational understanding of this course,this paper make a suggestion from different aspects to optimize teaching,by way of optimizing teaching content,taking advantage of education resources and strengthening practical teaching.
【Key words】Structure mechanics;Teaching methods;Optimizing teaching
1 结构力学课程教学改革的目标
目前,许多的二、三类本科院校正在过渡为应用型本科,将培养重点放在教育出具有实践操作能力的应用型人才。因此要达到该目标的重要举措之一就是进行专业实践教学的改革。
现代科学技术的发展对土建类人才的要求越来越高。随着我国城镇化进程的飞速发展,无论房屋还是桥梁的结构形式都日趋复杂,计算机辅助设计与有限元分析已成为工程实践中必不可少的应用手段。在以往的结构力学教学过程中,过度强调学生计算能力的培养方式已不能满足用人单位的需求。特别对于独立院校的学生,毕业后进入生产一线的比重很大,部分学生认为结构力学的学习无益于今后的工作,导致对着门课程兴趣不大、轻视了对结构力学的学习,致使学生缺乏在解决实际工程中相关结构问题的能力。因此,在许多以培养应用技术型人才的独立院校中,如何将以理论授课为核心的《结构力学》课程与实践结合起来,探索一条符合时代需求的教学实践化改革道路,已成为我们必须要思考的问题。
2 结构力学教学中存在的问题
目前在许多院校中,学生对结构力学的学习不够重视,同时教学也存在着一些不足和欠缺,造成了结构力学成为土木工程专业最难学的基础课之一,主要体现在以下方面:
2.1 教学模式单一与创新意识脱节
结构力学基本教学模式都是以板书和教科书结合为主要授课方式,并采取口授形式进行教学。教学课堂枯燥单调,表述形式太过于抽象,公式推导繁琐、机械工作化较多,教学效率低下[1]。可以适当增加多媒体或软件教学可大大提高学生自主学习能力和开拓创新思维能力。
2.2 内容抽象、复杂
结构力学研究计算的是结构在各种效应作用下的响应,包括内力的计算及位移的计算。由于内力看不见,摸不着,学生在学习的过程中缺乏感性的认识,学生很容易将内力等概念混淆,造成对知识点的模糊。
2.3 缺乏教学实践环节
由于结构力学的理论性非常强,为加强学生对基础知识的理解,教学过程以理论讲解作为重点,实践环节缺失。学生在完成结构力学课程的学习后,纵使掌握了对静定结构和超静定结构的内力计算方法,也不知如何在工程实践中应用。
3 结构力学教学改革探讨
3.1 优化教学内容,提升学习兴趣
结构力学是一门专业基础课,主要研究杆系结构的内力和变形,具有内容较多,理论性强,概念较为抽象,解决问题的思路多样化等特点。这就造成学生在接触到这门课程时容易产生畏难情绪,再者由于学生在学习过程中没有明确的目的性,“怎样去学习”、“知识点该如何运用”、“如何分析力学模型”等问题普遍存在。根据这一情况,在结构力学课程教授过程中,可以将实际工程案例引入到教学中来,授课教师可以对课堂上讲授的每一个章节、每一个知识点都能够找出相对应的工程应用案例,针对实际工程案例,授课教师应着重讲述本章学习内容与实际案例之间的紧密联系,例如在讲授受弯构件时,如何将建筑中的梁、荷载、支座简化为力学模型来进行受力分析,利于学生在思考问题时可以结合实际,将抽象的概念具象化。通过这种方式,潜移默化地让学生意识到结构力学的学习对解决工程实际内容起着至关重要的作用。
3.2 培养学生的力学思维,提升优化结构的能力
随着建筑材料的复杂化,结构形式的复杂化,实际工程中,能通过人们手算的例子变得少之又少,取而代之的是高性能计算机的广泛应用,然而结构设计中,并不是一味的强调运算的准确性与高效性,更多强调如何将复杂的问题简单化,如何在众多结构中选出最合理的结构,这才是工程人员的价值所在。在实际工程中,利用监测数据与力学概念分析,确保在施工过程中不出现安全事故,保证施工顺利有效进行[2]。因此,除了在课堂上培养学生解题的相关思路,还要增强他们在生活中的力学思维,即构建“力学模型”的思维。“力学模型”是连接理论知识与实际问题的纽带,将课堂的知识带到课外实际运用中,才是教学的目的。因此,教师在教学中除了传授基本概念和解题方法,还应该把教学重点放在如何构建力学模型上,将复杂的工程问题精简为力学模型进行分析,从构件尺寸的特点、材料的特点,约束的特点,荷载形式的特点等方面,逐步引导学生把实际问题转化为习题中常见的模型,最后向学生们提出问题,如对于要在不改变材料的前提下提高构件的强度可以从哪些方面着手?怎么样将结构形式进行优化?这些都需要通过学生在日常学习中获得的专业知识经过计算解决,久而久之便使他们养成了抽象概括的能力,加强了对结构力学知识的应用。
3.3 加强实践教学,提升实验效果
结构力学的课程学习中,学生接触到的都是平面问题,面对死板的内容,较多的提高的是学生的解题能力。可是在工程中设计人员所要设计的是三维的实体模型,这就要求学生能从课堂中的二维结构过渡到实际工程中的三维建筑,从纸面上的计算应用到设计中去,所以针对结构力学这类内容抽象,理论性较强的学科,在培养基本知识的灵活应用的基础上,还需要有对应的实验安排,深化学生对结构组成的认识[3]。同时,结构力学课程的实践教学环节可以与结构设计大赛及计算机仿真模拟大赛有机的结合在一起。任课老师在教授完课程内容以后,可以根据学生的掌握情况,按照结构设计大赛的比赛模式出题。考虑到学生们的完成能力,让学生分组合作自行设计,确定结构形式,运用有限元软件计算结构的承载能力,实现将实际问题放到电脑里处理;同时任课教师根据同学们设计的模型样式以及运行结果与同学们讨论,优化结构方案,选定最优的几种方案,再以纸、木、竹为材料进行实体模型制作,并通过加载仪器进行加载。校核学生自己动手做出的结构是否满足要求,实现将电脑或手工计算的结果落实到应用中去。
4 结语
通过对结构力学课程进行上述内容的改革与实践,开阔了教师的视野,拓展了教师的思维,使教师在教授课程中不仅仅局限于书本,而是引用工程实例,真正做到从实际中来,进书本中学,再到实际中去的螺旋式上升的教育理念。在进行结构力学理论授课的同时,增加实践教学环节,实现结构力学与结构设计大赛与虚拟软件模拟仿真的有机融合,充分激发学生的学习兴趣与学习热情,调动学生学习的积极性和主动性。以上是笔者根据在结构力学课程实际教学中发现的一些问题,提出了对课程教学改革的一些肤浅的看法,希望能结构力学这门课程教学质量的提高有所帮助。
【参考文献】