土木工程专业研究生课《结构风工程》教学方法探索

日博体育 www.sh-shunnai.com

柯世堂,吴瑾

(南京航空航天大学土木工程系,江苏南京210016)

摘要:根据《结构风工程》课程的特点,以及土木工程专业研究生的教学目标,从教学体系、方法、内容以及考核手段的改进等方面,进行了《结构风工程》课程的教学改革探索,旨在创新研究生培养模式、适应研究性大学的教学要求,提高研究生教学质量,使学生系统全面地认识和掌握结构抗风设计方法。

教育期刊网 http://www.sh-shunnai.com
关键词 :结构风工程;土木工程;研究生教学;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)04-0048-02

当今世界,科学技术突飞猛进,国际竞争日益激烈。国际间的竞争,从经济竞争到科技竞争,归根到底是教育的竞争,人才的竞争。研究生教育作为教育的高端,在培养创新人才中具有决定意义,负有为国家创新体系输送高素质创新性人才的职责。创新意识、创造精神、创业能力的培养是研究生教育的核心任务,是建设创新型社会的关键所在。因此创新适应时代要求的研究生培养模式,促进研究生教育多样化发展,培养科教兴国战略需要的复合型高级人才是研究生教育面向21世纪的一个重要课题。土木工程专业研究生教育是关系国家基础建设的重要分支,涉及知识面广、专业要求高、专业方向多,亟需探索有效科学的研究生课程教学方法。《结构风工程》属于土木工程专业的新兴交叉学科,它涉及气象学、空气动力学及气动弹性力学、结构工程学、振动工程学等多门学科[1]。其学科基础是风工程和结构工程,而南航作为国内外最早开展风工程研究的高校之一,目标就是为国家培养高水平具有创新精神的结构风工程师[2]。研究生课程是研究生学习的主要途径之一,因此《结构风工程》的教学改革势在必行。作为南航这门研究生课程的任课教师,作者结合多年来课程的教学实践经验,进行了一些改革探索,并取得了一定的效果。

一、课程的特点及其重要性

随着我国超大跨度空间结构、超高层建筑和特大跨度桥梁的频繁出现,《结构风工程》已成为土木工程专业最重要的基础专业课程之一。该课程是解决和研究建筑结构设计中的风荷载和风效应问题,具有很强的理论性和应用性,是土木工程领域的研究热点[3,4]。《结构风工程》又是一座建立风工程学者和结构工程师之间联系的桥梁,可以说它的内容在某种意义上是结构抗风设计的指南,并且实际的结构抗风设计准则也是以这些理论为依据的。因此对于研究生来说,学好这门课对于今后的工作和继续深造都有非常重要的意义。《结构风工程》研究生课程以人们从事结构设计中对“风荷载”以及“风效应”强度设计方法的认识发展过程为主线,以具体的建筑结构为背景,讲授结构抗风理论及其演变规律和相关抗风设计方法。

二、课程面临的问题

《结构风工程》作为一门研究生课程,授课对象主要是硕士和博士研究生,面临着研究生课所共有和特有的问题。部分研究生学习缺乏主动性和自觉性,只是为了拿学分才去应付课程学习;部分研究生在本科开设过这门课或自学过相关知识,因而出现课堂疲乏缺乏学习兴趣;研究生教学区别于本科生教学,怎么能够不仅要讲述书本上的内容,而且要结合实际工程对学生有所启发,对其今后的研究工作打好基础,也成为课程教学面临的问题;作为土木工程的专业课,《结构风工程》内容涉及面广,怎样设计教学体系、选择课程内容、安排授课次序和突出土木工作专业的特点,也值得我们深入探讨。

三、课程教学改革内容

1.教学理念的革新。作为一门研究生专业课,不需再像本科生阶段,每一部分内容都详细地讲授。有些内容可以介绍自己的观点或要求学生通过自学、讨论,这样充分发挥学生主观能动性进行学习,教师只是起到引路人的作用。例如讲授“风灾危害”部分内容时,可以让每个学生介绍自己家乡所遭受过的台风及强风破坏事件,归纳出建筑结构风灾破坏的特点,然后我们再启发学生进行抗风设计的重要性,从而使得学生对风灾危害有更深的体会和认识。提倡研究生学习过程中的创新精神和思维,尊重学生的个体和特性,创造平等、民主、和谐的课堂氛围,充分调动学生参与教学活动的主动性和积极性。

2.课程体系的优化。《结构风工程》作为土木工程专业的研究生课程,目的在于结合风工程基础知识,完善学生结构设计知识构架,使其了解风工程理论在建筑结构中的应用,为其今后的学习和工作打下良好的基础。鉴于此,该课程不能像以往类似课程单一具体地讲解某一种强度设计理论,而是需要集空气动力学、随机振动理论、结构工程学和概率统计学于一门课程,并且按照结构设计中的认识过程进行排序,使学生容易接受和理解。

3.教学方法的灵活运用。在教学过程中,需要采用灵活多样的教学方式,及时了解学生对该门课程内容的掌握程度,并根据学生的接受能力,适时调整教学进度和方法,及时发现问题和解答问题,搞活课堂气氛,促进学生的学习热情,使每位学生最大程度地发挥主动性学习。具体的教学方法主要有:①多媒体与板书相结合的教学方法。多媒体教学直观清晰、容易调动学生兴趣,再加上板书对于理论公式的推导和引人入胜,两者结合便于学生做笔记和理解,紧跟老师思路。②试验与理论相结合的教学方法。培养学生的试验和动手能力,南航拥有空气动力学部门开放实验室,这对土木工程结构抗风这门课程的教学来[本文来自于日博体育 www.sh-shunnai.com]说是非常重要的,这样就不是一味地纸上谈兵。学生对于这样的实践课非常感兴趣,可以运用课堂所学的方法和知识点,独立完成一些简单的建筑抗风试验,为他们以后继续深造从事相关的科研打下良好的基础。③开设课堂讨论课。讨论教学作为研究生教学的重要手段,能培养学生表达、应变和资料搜集能力。讨论课主要以学生讨论或ppt介绍形式为主,再结合教师的点评,给学生表现空间。④考核手段的改进。对于《结构风工程》这门课的考核方式我们采取了多种方式,总结以往的教学经验,作者认为采取开卷考核结合试验设计的方式比较合理。培养了学生动手、查找资料和解决实际问题的能力,对于学生以后的工作有针对性的帮助。

4.综合教学方法的运用。以往的结构风工程专业基础课程教学多是以观察为主,以达到理解课堂中理论的阐述和验证课程中对工程现象形态的描述。我们在新的结构风工程专业基础课程课堂教学中,一方面突出重点,精简原来过于烦琐的记忆性内容,另一方面提出一些学科发展中具有代表性的问题及相应的教育期刊网 http://www.j[本文来自于日博体育 www.sh-shunnai.com]yqkw.com
参考文献,通过学生自己的阅读,写出该方面学科发展综述及自己对这些问题的认识。

四、创新之处和结束语

首先,《结构风工程》课程在土木工程专业中的开设本身就具有一定的创新意义,它打破了以往将这门课内容放入到《高层建筑结构设计》中进行讲解的传统。因为对于土木工程专业研究生来说,学习这门课需要具备空气动力学和随机振动学的相关知识储备。其次,《结构风工程》课程以具体的建筑结构设计为背景,一改以往抽象的设计教学模式,把抽象“风”与实体“结构”结合,使得学生能很好地掌握该门课的理论和应用方法。随着土木工程技术的不断发展和结构设计要求的不断提高,《结构风工程》课程的教学内容和方法也应不断充实完善,如何切实跟随当前状况,设计、完善和发展该门课程,使其满足研究型、创新型人才培养要求的任务任重而道远。笔者也将与各位同仁共同探讨,一起促进《结构风工程》研究生课程的改革发展。

教育期刊网 http://www.sh-shunnai.com
参考文献

[1]马文勇,尉耀元,谷玉荣.本科生风工程教学方法探索[J].教育教学论坛,2012,(30):118-121.

[2]王晓军,丘志平.航空专业研究生课《飞机结构强度》教学改革探析[J].力学与实践,2013,35(4):60-62.

[3]吴谨.新加坡国立大学土木工程人才培养方案及其特点[J].高等建筑教育,2004,(4 ):31-33.

[4]葛耀君.大跨度悬索桥抗风[M].北京:人民交通出版社,2011.基金项目:江苏高校优势学科建设工程资助项目资助。

作者简介:柯世堂(1982-),男,博士,主要从事结构风工程研究。

浏览次数:  更新时间:2016-09-22 20:43:26
网友评论《土木工程专业研究生课《结构风工程》教学方法探索》
相关论文
Top