摘 要
桩基工程是港口航道与海岸工程专业重要的专业基础课程,具有很强的理论性和实用性。笔者结合教学实践,就目前桩基工程教学中存在的问题,提出从调动学生兴趣和主动性、精选教材内容、加强实验实践性教学、建议数值模拟可视化教学和考核方式多元化等教学改革思路。力求培养学生在进行本科毕业设计及未来工作中具备桩基工程相关知识的应用能力及一定科研能力。
关键词 港口航道与海岸工程专业 桩基工程 教学改革数值模拟
目录
摘要
关键词
1 桩基工程课程特点
2 桩基工程课程教学中存在的问题
3 桩基工程教学改革思索
4 结论
1 桩基工程课程特点
桩基工程是理论性、实践性和运用性较强的一门课程,是重庆交通大学《港口水工建筑物》国家精品资源课程的重要支撑课程,其系统阐述了桩基工程的分析和设计方法,包括抗压桩、抗拔桩、水平承载桩的承载机理、受力特性及计算方法,桩基的结构设计、施工及检测,以及大直径嵌岩灌注桩、大直径钢护筒嵌岩桩等内容。具有综合性强、基本概念和经验公式多、工程实践性强的特点。
2 桩基工程课程教学中存在的问题
桩基工程是港海专业三年级开设的专业基础课程,但由于学时压缩、学生基础专业知识不完备、学生学习主观能动性不高及传统教学方式存在弊端等原因,该课程的教学任务面临新的挑战,教学过程中存在各种问题,通过教学实践反映出的主要问题归纳如下:
1)学生对桩基实际工程缺乏认识、学习兴趣不高。虽然桩基础的使用在我们实际生活中并不陌生,在重庆几乎随处可见,比如码头桩基础、桥梁桩基础等。但是由于多数学生并未见过实际桩基的设计及施工过程,学生对所学内容多是靠想象,没有一个形象的认识,对教学内容理解不上去,且桩基工程中很多的公式是靠实验和经验得来的,加之现在学生的学习兴趣和主动性均不高,最终会直接导致桩基工程教学困难。
2)教学学时与教学内容互为矛盾。港海专业桩基工程为32学时的课程,由第1节1已知,该门课程内容繁多、知识面广。因此如何在32个教学学时较好地完成繁重的教学内容,达到好的教学效果,需要深入的思考。
3)教学内容陈旧。教材应该能够反映出学科最新研究成果,避免知识陈旧,但目前教材更新速度远落后于学科自身发展,并且教材内容多是理论阐述,与实际工程结合甚少,与现行行业规范衔接不佳,针对性不强。
4)教学方式单一,调动性不强。在国内多数高校课堂上,传统的教学方式是教师按部就班地全盘讲授课本内容,一般来说,老师课前将教材内容做成PPT,通过多媒体的方式头到尾地详细讲述给学生。由于整个教学过程多是老师填鸭式的讲解教学模式,没有给学生留下思考和交流的空间,互动较少,学生参与性和积极性均不强。
3 桩基工程教学改革思索
3.1 调动学生学习兴趣和主动性调动学生学习的兴趣和主动性,是提高教学效果的重要途径。对于一门新课程,由于学生对所学内容、知识结构及应用前景不够了解,容易导致学生学习上的盲目性及消极心里。因此在第一节课上应该使学生充分了解到该课程的重要性和实用性,引起学生们足够的重视,学生对该课程的重视,是取得好的教学效果的保证。并建议在授课过程中尽量通过放映一些大型工程中的桩基础设计、施工过程相关视频或图片来增加学生学习的兴趣和主动性。
3.2 精选适宜的教学教材一方面,教材的选择应该结合桩基工程的学科发展及学生的实际情况,选取的教材要通俗易懂,教材内容不仅应包括桩基工程的基本理论知识,还要能够体现最新研究成果。另一方面,教材的内容必须跟国内不同行业最新规范衔接,做到理论知识与具体行业接轨,如《港口工程桩基规范》(JTS167-4-2012)、《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)及《公路桥涵地基与基础设计规范JTGD63-2007》等行业规范。
3.3 加强实验及实践性教学桩基础具有施工过程复杂、工序繁多、方法多样等特点,因此只是依赖老师课堂讲解很难达到好的教学效果。建议在教学过程中,尽量组织学生到施工现场参观学习和认识实习。对于现场实习难以了解的施工方法或工序,建议通过模型试验来完成。
3.4 数值模拟可视化教学数值模拟可精确模拟桩基工程的承载力确定过程,可以模拟桩基工程竖向荷载、水平荷载作用下单桩和群桩承载力计算及其荷载传递机理等问题。利用数值模拟分析方法对桩基承载力和荷载传递机理进行研究,不仅形象易懂、操作性强,且可重复进行。 因此,建议数值模拟可视化教学方式。
3.5 课程考核形式的多元化结合教学实践心得,作者认为桩基工程考核方式不应该仅以传统的课堂表现、平时作业和期末试卷考核作为评判标准。应该发展多元化考核方式,进一步对学生综合技能进行考核,以达到对学生创新、思考、动手能力的考查,如要求学生查阅文献进行科技论文写作及实习心得体会报告的编写等。
4 结论
为了适应港口码头等基础工程建设的发展,急需培养具备桩基工程建设应用能力及一定科研能力的技术人才。本文就目前桩基工程教学中存在的问题,提出从调动学生兴趣和主动性、精选教材内容、加强实验实践性教学、建议数值模拟可视化教学和考核方式多元化等教学改革思路。最终力求通过对桩基工程课程的教学改革,培养出适应行业发展,具备桩基工程知识的应用能力及一定科研能力。