對(duì)于土木工程學(xué)科大家了解多少呢?知道怎么樣書(shū)寫(xiě)土木工程的論文嗎?以下是小編精心準(zhǔn)備的土木工程學(xué)科前沿論文,大家可以參考以下內(nèi)容哦!
[摘 要]當(dāng)代社會(huì)科技飛速發(fā)展,需要更多的創(chuàng)新實(shí)踐才能跟上國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的步伐。新的國(guó)際形勢(shì)對(duì)土木工程學(xué)科本科生培養(yǎng)提出了新的要求:學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)科創(chuàng)意識(shí),培養(yǎng)科創(chuàng)能力,興趣驅(qū)動(dòng),自主實(shí)踐。
[關(guān)鍵詞]土木工程;本科生;科創(chuàng)能力
一、學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí)
土木工程學(xué)科屬于一個(gè)傳統(tǒng)的技術(shù)行業(yè),對(duì)學(xué)生工程素質(zhì)和基礎(chǔ)知識(shí)的要求很高。對(duì)于本科低年級(jí)學(xué)生,學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí)特別重要。首先是數(shù)學(xué),比如高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等科目,都是未來(lái)學(xué)習(xí)、研究、工作的基石,是解決問(wèn)題的基本工具。其次是力學(xué),理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)這三門(mén)課程一般院校都開(kāi)設(shè)。力學(xué)是以數(shù)學(xué)為工具、解決工程問(wèn)題的理論基礎(chǔ)。特別是材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)與土木工程學(xué)科的其他專(zhuān)業(yè)課、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課聯(lián)系緊密,也是土木工程學(xué)科未來(lái)發(fā)展的理論基石之一。數(shù)學(xué)和力學(xué)在該學(xué)科中扮演了非常重要的角色,決定了對(duì)專(zhuān)業(yè)中遇到的復(fù)雜問(wèn)題的理解深度和尋求解決辦法的途徑。還有其他基礎(chǔ)課程也是非常重要,比如畫(huà)法幾何、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論、建筑材料等。其他一些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課:混凝土基本理論、鋼結(jié)構(gòu)等都是本行業(yè)最重要的基本理論。[1] [2] [3]只有扎實(shí)學(xué)好基礎(chǔ)理論知識(shí),穩(wěn)扎穩(wěn)打,并不斷拓寬視野,才可能為未來(lái)創(chuàng)新意識(shí)形成打下根基。
二、培養(yǎng)科創(chuàng)意識(shí)
現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展到今天,各個(gè)方面的技術(shù)都已經(jīng)有了很高的水平,日常生活也都變得很便捷,但是仍然存在許多未知領(lǐng)域,因而科技創(chuàng)新仍然非常重要,特別是有助于解決生活實(shí)際問(wèn)題的創(chuàng)新、探索人類(lèi)未知領(lǐng)域的創(chuàng)新?梢哉f(shuō),當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)迫切需要?jiǎng)?chuàng)新的時(shí)代。土木工程學(xué)科大學(xué)本科生在學(xué)校里學(xué)習(xí)的知識(shí),基本都是成熟的理論,那么在日常教學(xué)工作中注重科創(chuàng)意識(shí)的培養(yǎng)就顯得很重要。
首先,教學(xué)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生思考。在教學(xué)課程時(shí),注意已經(jīng)掌握的知識(shí)和正在學(xué)習(xí)的知識(shí)的融會(huì)貫通,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)來(lái)解決遇到的難題,特別是思考是否可以采用別的課程、跨學(xué)科的知識(shí)理論來(lái)解決新問(wèn)題。比如大學(xué)物理學(xué)習(xí)時(shí),與中學(xué)不同的是,速度都是與時(shí)間相關(guān)的變量,是隨著時(shí)間時(shí)刻變化的,那么中學(xué)時(shí)采用的辦法速度等于距離除以時(shí)間就無(wú)法適用了,怎么解決這個(gè)難題呢?在此時(shí)引導(dǎo)學(xué)生考慮采用數(shù)學(xué)方法來(lái)思考問(wèn)題,可以考慮用積分知識(shí)來(lái)解決:將距離看成是時(shí)間的函數(shù),那么問(wèn)題就迎刃而解。在這個(gè)教與學(xué)的過(guò)程中,不斷提出新問(wèn)題,督促并訓(xùn)練學(xué)生思考問(wèn)題尋求解決辦法,逐步培養(yǎng)學(xué)生的科創(chuàng)意識(shí)。
其次,在教學(xué)過(guò)程中注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維,打破成規(guī)尋求解決難題的辦法。現(xiàn)代社會(huì)的高度發(fā)展非常需要跨學(xué)科的知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題,而我們的本科生教育往往都是在“專(zhuān)業(yè)”領(lǐng)域內(nèi)學(xué)習(xí),所以有必要采取一些方法來(lái)訓(xùn)練學(xué)生“用工科的頭腦思考問(wèn)題,用文科的方法解決問(wèn)題”,對(duì)現(xiàn)存理論和做法更多采用“Critical Thinking”的批判思維模式。比如在混凝土基本理論課程的學(xué)習(xí)中,混凝土的徐變是隨著時(shí)間延長(zhǎng)而不斷變化的,而且是前期徐變快,以后很慢,這就聯(lián)想到了自然界中生物的生長(zhǎng)曲線,兩者有許多相似之處。[4] [5] [6]采用了這樣有意識(shí)的培養(yǎng)發(fā)散思維的方法,也許以后學(xué)生在研究混凝土的理論時(shí),還會(huì)有更多的聯(lián)想和更大膽的假設(shè),這就為未來(lái)科創(chuàng)意識(shí)的形成奠定先期基礎(chǔ)。
三、培養(yǎng)科創(chuàng)能力
工程實(shí)踐是高校教育的重要環(huán)節(jié),對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生的科創(chuàng)能力有著非常重要的意義。傳統(tǒng)的土木工程學(xué)科人才培養(yǎng)模式都是專(zhuān)業(yè)課帶動(dòng)實(shí)踐的形式,而這種模式并不利于科創(chuàng)能力的培養(yǎng)。采用需求驅(qū)動(dòng)工程實(shí)踐的反向知識(shí)傳播模式更有利于學(xué)生探索和創(chuàng)新。這種教學(xué)方法就是教師提出問(wèn)題,也就是實(shí)際工程需求,然后指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用各種專(zhuān)業(yè)知識(shí)尋求解決辦法,通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證辦法的可行性,從而獲得答案。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生是積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度,并動(dòng)手實(shí)踐,運(yùn)用多元化的知識(shí)來(lái)解決老師提出的問(wèn)題。比如在土木工程本科教學(xué)的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課中,教師提出工程實(shí)際需求是:輕質(zhì)高強(qiáng)濾水型混凝土的研制。教師指導(dǎo)學(xué)生從材料方面、力學(xué)性能方面、施工便利性等方面考慮,學(xué)生對(duì)材料進(jìn)行選擇、對(duì)配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)和親自制備試塊并測(cè)試性能,整個(gè)過(guò)程中學(xué)生查資料、動(dòng)手操作,充分發(fā)揮了學(xué)生的積極主動(dòng)性,培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力,學(xué)生也從中獲得解決問(wèn)題后的心理成就感。
科技創(chuàng)新的過(guò)程,必然要經(jīng)歷多次反復(fù)實(shí)踐,在這個(gè)過(guò)程中,要經(jīng)得起失敗的考驗(yàn)。實(shí)際上科創(chuàng)過(guò)程同時(shí)也是承受風(fēng)險(xiǎn)的過(guò)程,如果每一個(gè)項(xiàng)目都成功了,那么必然是選擇了回避風(fēng)險(xiǎn)、創(chuàng)新價(jià)值不高的項(xiàng)目。在土木工程學(xué)科本科生的教學(xué)過(guò)程中,要注重培養(yǎng)學(xué)生正確看待挫折與失敗,在教學(xué)過(guò)程中有目的的設(shè)計(jì)一些實(shí)踐環(huán)節(jié)鍛煉學(xué)生心理承受能力。如在研制新型濾水型混凝土的工程中,讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)配合比和選擇材料,做出試塊來(lái)試驗(yàn),經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的比對(duì),最后才達(dá)到理想的目標(biāo),其中經(jīng)歷了多次失敗。在不成功的試塊試驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),積累了經(jīng)驗(yàn),心理承受能力得到了鍛煉,這些都是學(xué)生未來(lái)發(fā)展的寶貴財(cái)富。
當(dāng)今時(shí)代是科技時(shí)代,同時(shí)也是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,年輕的大學(xué)生們都喜歡上網(wǎng)沖浪,大量的日常信息和知識(shí)都來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)。源于這樣的背景,大學(xué)教育也無(wú)法回避互聯(lián)網(wǎng),只能利用網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造更好更優(yōu)的環(huán)境,使其為教育服務(wù)。土木工程學(xué)科是一門(mén)古老的學(xué)科,在如今的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,教師們也要運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維模式,引導(dǎo)學(xué)生從網(wǎng)絡(luò)中學(xué)習(xí)、從海量的互聯(lián)網(wǎng)信息中獲取需要的知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)放模式、互動(dòng)模式進(jìn)行思考,更快獲得科創(chuàng)能力所需的各類(lèi)知識(shí)。比如在土木工程學(xué)科教學(xué)過(guò)程中,教師提出了工程實(shí)踐需求:輕質(zhì)高強(qiáng)濾水型混凝土的研制。學(xué)生在材料選擇、試件測(cè)試等環(huán)節(jié)都遇到了難以逾越的難題,此時(shí)教師指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng),學(xué)習(xí)MOOC(慕課)課程,并通過(guò)社交媒體同遠(yuǎn)在大洋彼岸的研究同行進(jìn)行交流,一步步尋找解決的辦法。學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中不斷學(xué)習(xí),將大量的課余時(shí)間投入與項(xiàng)目相關(guān)的知識(shí)學(xué)習(xí)中,不斷積累豐富,逐漸有了比較清晰的創(chuàng)新想法。其實(shí),互聯(lián)網(wǎng)對(duì)于年輕的大學(xué)生來(lái)說(shuō),是一把雙刃劍:可以方便獲得所需知識(shí),同時(shí)也是需在海量信息篩選過(guò)程中耗費(fèi)時(shí)間。教師在這個(gè)環(huán)節(jié)起到較重要的作用,利用自身科研經(jīng)歷,可以幫助學(xué)生較快從網(wǎng)絡(luò)中選擇正好需要學(xué)習(xí)的材料,從而少浪費(fèi)時(shí)間;ヂ(lián)網(wǎng)的利用,在培養(yǎng)學(xué)生科創(chuàng)能力方面可以較常規(guī)課堂教學(xué)培養(yǎng)模式更快捷的獲得知識(shí),并開(kāi)闊了學(xué)生視野,更容易形成創(chuàng)新的想法。
四、興趣驅(qū)動(dòng),自主實(shí)踐
土木工程學(xué)科本科生接受了科創(chuàng)意識(shí)的培養(yǎng),具備了一定的科創(chuàng)能力,一部分學(xué)生對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、科學(xué)研究或創(chuàng)造發(fā)明有著濃厚的興趣。此時(shí)可借助學(xué)校開(kāi)展的各種大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)體系平臺(tái),由相關(guān)領(lǐng)域的指導(dǎo)教師進(jìn)行引導(dǎo),自主選題、自主設(shè)計(jì)、自主組織實(shí)踐,開(kāi)展一系列的項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程,促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐能力的提升。在這個(gè)自主實(shí)踐過(guò)程中,指導(dǎo)教師的作用是組織有序開(kāi)展活動(dòng),創(chuàng)造活動(dòng)所需的條件,在關(guān)鍵問(wèn)題上加以把關(guān)指導(dǎo),幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)他們的創(chuàng)新想法;學(xué)生處于主導(dǎo)地位,他們有自己的“New idea”,并親自動(dòng)手實(shí)踐,一步步解決難題后接近了自己的理想。在學(xué)生的興趣驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行的科創(chuàng)活動(dòng),學(xué)生自己內(nèi)心是興奮的,一旦成功不但可以創(chuàng)造價(jià)值,還可以收獲社會(huì)認(rèn)可度。
五、結(jié)語(yǔ)
當(dāng)今社會(huì)科技突飛猛進(jìn),想要在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中站穩(wěn)腳跟,靠的是知識(shí)經(jīng)濟(jì),靠的是不斷的創(chuàng)新。只有培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生的科創(chuàng)能力,一代人接一代人的不懈努力,中華民族才可能屹立于世界民族之列。
[ 注 釋 ]
[1] 劉漢龍,李英民,陰可,等.重慶大學(xué)土木工程學(xué)科特色及人才培養(yǎng)實(shí)踐[J].高等建筑教育,201*(4):9-12.
[2] 張麗娟.美國(guó)STEM學(xué)科高等教育女生人數(shù)不足的相關(guān)研究[J].大學(xué)教育,201*(6):164-165.
[3] 王宇輝.土木工程專(zhuān)業(yè)土力學(xué)課程的教學(xué)探索[J].山西建筑,201*(28):246-248.
[4] 王英,劉建新,趙人達(dá).大跨橋梁預(yù)應(yīng)力損失綜合值法計(jì)算模型研究[J].世界橋梁,2011(5):48-51.
[5] 王英,彭麗,李文婷,尹鑄華.鋼拱橋自振模態(tài)多因素敏感性分析[J].上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),201*(1):105-110.
[6] 王英,孫利民.大跨連續(xù)剛構(gòu)橋材料參數(shù)模態(tài)敏感性分析[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),201*(1):142-148.
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