首页 -> 2008年第12期

土木工程课程设计系统化、整体化研究

作者:胡军安 刘开敏




  摘要 本文结合了土木工程专业课程设计的指导实践,提出应把土木工程专业各主要专业课的课程设计以一个大题目连贯起来,并进行系统化、整体化的教学指导,从而提高课程设计的质量,培养学生的综合能力。
  关键词 课程设计 教学改革 系统化 整体化
  
  课程设计是结合专业课的学习而设置的综合性大作业,学生随着专业课的学习、专业知识的积累,并通过课程设计的训练,能够把所学的专业知识加以综合运用,从而提高了自身的实践运用能力。因此,怎样改革课程设计,提高该教学环节的综合训练效果,就成了土木工程教育改革的重点之一。
  
  (一)课程设计的设置及传统课程设计教学中存在的问题
  
  土木工程专业的专业课大多都是实践性很强的课程,因此,有必要对一些课程进行教学设计。根据专业的特点,并按照教学大纲,一般都选择房屋建筑学、钢筋混凝土结构、钢结构、土力学及基础工程、建筑施工等主要专业课作为课程设计的对象,以帮助学生掌握教材内容和培养实际工作的能力。在课程设计的设置上,考虑到本专业的特点,把土木工程分为建筑、结构、施工这三个阶段,最终使学生经过两年半左右的专业课学习,达到综合运用专业知识的目的。
  但在多年的教学实践中,笔者发现土木工程专业传统的课程设计教学存在不少问题。其中,各门课程自成体系,互不连贯的问题最为明显,它忽视了建筑、结构、施工这三个方面是作为一个整体出现在建设项目中的,且不利于培养学生的综合能力。如土木工程专业(房屋建筑方向)的学生首先应做的是房屋建筑学的课程设计。按照教学要求,课程设计一般包括两个方面——民用建筑和工业建筑,并要求完成平、立、剖面及局部大样的设计及绘图。在课程设计的教学中,教师往往以灌输为主,而学生只是被动地接受建筑方案,或按要求,仿照例题做课程设计。这就导致了片面强调本课程的理论知识与实践的联系,而对学生接受专业知识不利,不利于他们个性的发展和创造性的发挥,也不能满足培养动手能力强的应用型人才的要求。
  
  (二)课程设计系统化、整体化的探索和实践
  
  1、选题。将课程设计系统化、整体化,并选择一个合适的题目是教学中的关键问题。因此,各专业课教师应协同讨论,使课程设计题目“一体化”,即使建筑、结构、施工全依托一个大题,明确总的目的和任务,写出一个课程设计任务书。
  根据各专业课程的要求及相关课程设计的设置,以房屋建筑方向为例,主要的课程设计应包括:房屋建筑学民用建筑的设计和单层厂房设计、钢筋混凝土楼盖(梁板)设计和单层厂房排架柱设计、钢结构钢屋架设计和建筑施工的组织设计。在分析了各个课程设计的任务和目的后,笔者选择了以单层工业厂房附加独立生活间的设计为主线,把各专业课的课程设计连贯起来,并把任务书也合成一本,统一下达。这样,有利于增进各专业课教师之间的相互合作、交流,并及时进行教学改革,同时,还有利于学生进行较系统的训练,把专业课学习融为一体,从而提高专业知识的综合运用能力。
  2、顺序。要使多个课程设计用一个大题,就一定要安排好它们之间的顺序。在教学实践中,笔者采用了以下顺序,取得了较好的效果:
  房屋建筑学课程设计一钢筋混凝土楼盖(梁板)设计一钢结构钢屋架设计一钢筋混凝土单层厂房排架柱设计一建筑施工组织设计,按照这样的顺序,就能够满足循序渐进的教学要求。
  3、指导。进行课程设计的指导时,教师首先应对课程设计的任务书,尤其是对系统化的设计题目作讲解。在讲解任务书的过程中,要抓住重点,以使学生明确课程设计的目的。同时,还要了解各课程设计之间的关联,这样,在进行第一个课程设计时,就为其他课程的设计打下了基础,并避免了不必要的错误。比如,在进行房屋建筑学课程设计的时候,就应先提醒学生对于厂房的屋盖一定要选用钢屋盖,这样,才能在钢结构课程的设计中对此屋盖进行设计。
  其次,在课程设计的过程中,还要使学生明白各科课程设计的目的和任务。以房屋建筑学的课程设计为例,它是针对单层工业厂房和独立的生活间这两个部分来进行设计的。单层工业厂房主要是要求学生掌握柱网的布置、变形缝的设置以及生产工艺与单层厂房设计的关系;而生活间的设计则要求按照民用建筑设计的要点,对各不同功能的房间及交通使用部分进行布置。同时,在这两者的设计还要注意相互间的关系,相对位置的布置。因此,在进行房建课程设计的时候,指导教师就应带领学生在设计的过程中把握住重点,并了解该门专业课的特点及该课程设计的目的。
  最后,还应注意融会贯通。在做建筑设计的时候,有些结构方面的课程还未上,所以只能利用房屋构造上的知识进行处理,而不能从建筑、结构、施工的整体方案上去考虑,但学生对做过的建筑方案必须做一定的总结、修改,以使之更合理、完善。同理,在学习钢筋混凝土课程设计的时候,学生就必须根据已完成的建筑设计,进行结构的选型、内力分析与组合及排架柱设计并绘制施工图,然后进行总结、修改。每做一个课程设计:都应要求学生把已做过的各主要专业课的课程设计联系在一起进行思考,以解决问题,从而增加他们对课程设计的兴趣。
  从单层工业厂房的建筑设计到排架的结构设计,再到施工组织设计,各课程都需要经过连续两年左右的时间。这期间,不但应要求学生学习各主要专业课,还要使他们完整地做一个设计题目,以为毕业设计打下坚实的基础。
  
  (三)结束语
  
  土木工程专业的课程设计同生产实习、毕业设计一起构成了整个实践环节。因此,在教学中,教师不能忽视了贯穿于专业课始终并融会于其中的课程设计。
  教学改革是一项艰巨而又复杂的工作,需要长期努力,并不断积累经验,才能有所前进。笔者仅是尝试了在土木工程专业课程的设计方面进行改革和探讨,在以后的教学实践中,教师们还必须继续深入地进行教育理论的探讨和教学改革的深化,以使培养出来的学生更有特色,更能适应建筑业不断发展的需要。