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本專業(yè)主要培養(yǎng)具備能從事各類工程建設的場地評價,巖土體特性分析,特種地基加固處理,地質(zhì)災害評價與治理等地質(zhì)工程領域的各項工作的高級工程技術(shù)人才。
二、培養(yǎng)要求
畢業(yè)生應獲得以下幾方面的知識和能力:
具有較扎實的自然科學基礎,了解當代科學技術(shù)的主要方面和應用前景,熟悉地質(zhì)工程勘察、設計施工。 掌握工程地質(zhì)、工程力學、巖土力學的基本理論,地下工程、工程材料、結(jié)構(gòu)分析與設計、地基處理方面的基本知識,掌握有關(guān)電工、工程測量與試驗、施工技術(shù)與組織等方面的基本知識。具有工程制圖、計算機應用、主要測試和試驗儀器使用的能力;具有綜合應用各種手段(包括外語工具)查詢資料、獲取信息的初步能力。熟悉國家有關(guān)工程勘察,建筑工程等方面的政策、規(guī)范和法規(guī)。具有進行工程勘察、設計、試驗、施工、管理和研究的初步能力。
三、主干學科 地質(zhì)工程
四、主要課程
英語、高等數(shù)學、大學物理、普通化學、計算機基礎、材料力學、結(jié)構(gòu)力學、巖土力學、建筑材料、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、道路勘測與設計、地下結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)與施工組織、地質(zhì)工程經(jīng)濟與企業(yè)管理。
五、主要實踐性教學環(huán)節(jié)(內(nèi)容、要求)
設計1——鋼筋混凝土課程設計
時間:1周
內(nèi)容:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)
目的與要求:
通過本課程設計,使學生進一步掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計的基本原理、方法和步驟。受到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計的初步訓練。設計分兩部分進行,一部分為鋼筋混凝土樓蓋設計,一部分為單層廠房結(jié)構(gòu)設計。要求學生完成相應的計算說明書及結(jié)構(gòu)設計圖紙。
設計2——巖土體工程課程設計
時間:1周
內(nèi)容:巖土體穩(wěn)定性評價、巖土體工程設計
目的與要求:
通過本課程設計,使學生進一步掌握巖土體穩(wěn)定性評價及巖土體工程設計的原理、方法和步驟,受到巖土體工程設計的初步訓練。要求學生在教師的指導下,完成相應的計算說明書和設計圖紙。
設計3——基礎工程設計
時間:1周
內(nèi)容:根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告及有關(guān)資料選擇基礎方案,并進行設計、計算、繪出施工圖。
目的與要求:
通過本課程設計,使學生進一步掌握基礎工程設計的原理、方法和步驟。受到基礎工程設計的初步訓練。要求學生在教師的指導下,完成相應的計算說明書和設計圖紙。
測量實習,安排在第5學期,時間1周,內(nèi)容為工程測量,要求學生在實習結(jié)束后,編寫一份實習報告。
認識實習,安排在第4學期,時間3周,內(nèi)容為地質(zhì)認識實習。
教學實習,安排在第6學期,時間7周,內(nèi)容包括工程地質(zhì)勘察、原位測試、室內(nèi)資料分析與整理。要求編寫一份實習報告。
畢業(yè)實習及畢業(yè)設計(論文),安排在第8學期,時間12周。
畢業(yè)實習及畢業(yè)設計(論文)是實現(xiàn)本科培養(yǎng)目標的重要階段,是學生學習、研究與實踐成果的全面總結(jié),也是對學生綜合素質(zhì)與工程實踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗。通過畢業(yè)實習和畢業(yè)設計(論文),使學生達到工程師工作能力的初步訓練。
要求:選題盡可能結(jié)合生產(chǎn)實踐,做到一人一題,要求學生在教師的指導下,獨立完成畢業(yè)設計(論文)。
答辯:畢業(yè)設計(論文)完成后,由系統(tǒng)一組織答辯。
六、主要實驗
室內(nèi)試驗(巖土物理力學性質(zhì)測試、建筑材料試驗等)、野外現(xiàn)場試驗(巖土物理力學性質(zhì)現(xiàn)場原位測試、工程監(jiān)測及檢測等)
七、最低畢業(yè)課內(nèi)總學時:2500學時
最低畢業(yè)總學分:模塊A:176學分+分 模塊B:178學分+7學分
基于培養(yǎng)學生工程應用能力的目的,制定了土木工程專業(yè)人才計劃,2007版土木工程專業(yè)教學計劃的知識體系結(jié)構(gòu)由三大部分組成,分別是通識教育、專業(yè)教育和綜合教育,其中專業(yè)教育又分為專業(yè)基礎教育和專業(yè)方向的課程教育,總學時共計2500學時。其中通識教育1312學時,占總學時52.5%;專業(yè)基礎854學時,占總學時34.2%;專業(yè)課334學時,占總學時13.4%。該培養(yǎng)計劃在理論教學、實踐教學改革方面進行了許多探索和實踐,主要的工作包括以下6點。
知識、能力、素質(zhì)三位一體的理論教學體系
以知識結(jié)構(gòu)、知識點、實現(xiàn)方法為基礎設置理論課程,形成了“知識、能力、素質(zhì)”三位一體的理論教學體系。
1通識教育
通識教育包括人文、社會科學基礎知識、自然科學基礎知識、體育知識、外語知識、經(jīng)管知識、計算機信息技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容。
2專業(yè)教育
1)工程技術(shù)基礎知識。開設有材料力學、畫法幾何與建筑制圖、理論力學等3門主干必修課程以及電工學、流體力學、彈性力學B等3門限定選修課程,共計20學分。要求學生掌握理論力學、材料力學的基本原理和分析方法;掌握流體力學(水力學)的基本原理和分析方法,畫法幾何基本原理,電工學的基本理論,彈性力學的基本原理和分析方法。2)專業(yè)基礎知識。開設有土木工程材料、土力學、基礎工程、結(jié)構(gòu)力學、工程地質(zhì)、混凝土結(jié)構(gòu)設計原理、房屋建筑學等7門主干必修課程,土木工程概論、工程測量2門非主干必修課程,專業(yè)外語、土木工程CAD等2門非主干限定選修課程。要求學生了解土木工程專業(yè)基礎知識,為進一步學習各專業(yè)方向知識打下堅實基礎。3)專業(yè)方向知識。土木工程專業(yè)知識教育按照建筑工程、道路與橋梁工程、地下工程、巖土工程等4個專業(yè)特色方向教學。
多層次一體化的實踐教學體系
人才培養(yǎng)體系重視實踐環(huán)節(jié),實踐環(huán)節(jié)時間共計40周。通識實踐環(huán)節(jié)包括人文社會科學實踐3周(3學分)、金工實習1周(1學分)、計算機基本技能訓練1周(1學分)。專業(yè)實踐包括混凝土結(jié)構(gòu)原理課程設計等共10周(10學分),測量實習2周(2學分),認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習7周(7學分),畢業(yè)設計(論文)16周(16學分)。此外,還專門設置課外實踐5學分,安排學生從事暑假社會實踐、公益勞動等課外實踐活動。除學校安排的實踐活動外,土木工程專業(yè)結(jié)合專業(yè)特點,組織學生參加省土木建筑學會舉辦的優(yōu)秀畢業(yè)設計大賽,并舉辦大學生創(chuàng)新性實驗計劃等活動,加深學生對所學知識的理解,激發(fā)學生對土木工程專業(yè)的學習興趣。實踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學生工程應用能力和創(chuàng)新精神的重要途徑,根據(jù)土木工程學科和專業(yè)特點,利用西部礦井開采與災害防治教育部重點實驗室、土木工程實驗中心、巖土工程省級實驗教學示范中心、校內(nèi)巖土工程訓練中心以及校外實踐教學基地,搭建了土木工程專業(yè)實踐教學平臺。培養(yǎng)體系采用室內(nèi)實驗、校內(nèi)實訓、認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習、課程設計、畢業(yè)設計、科研活動、學科競賽等“多層次”的實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生的實踐能力,形成“一體化”的實踐教學體系。
“設計型”題目和“科研型”項目結(jié)合的課程設計教學改革
在改革與實踐過程中,根據(jù)土木工程專業(yè)4個不同的特色方向,探索了“設計型”題目和“科研型”題目在課程設計中的應用,編制了建筑工程方向“鋼結(jié)構(gòu)”與“鋼筋混凝土整體式肋梁樓蓋”課程設計、巖土工程方向“基礎工程”與“隧道工程”課程設計、道路與橋梁工程方向“鋼筋混凝土簡支T型梁”與“等截面懸鏈線砼箱形無鉸板拱橋”課程設計任務書與考核標準。地下工程方向延續(xù)了礦井建設專業(yè)的教學內(nèi)容,編制了礦井建設中的”建井工程結(jié)構(gòu)立井井架”課程設計任務書與考核標準。
基于全面質(zhì)量管理(TQC)理論的畢業(yè)設計教學改革
基于全面質(zhì)量管理(TQC)理論,開展畢業(yè)設計的全過程質(zhì)量控制,在本科畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中,分別采用了指導教師雙向遴選制度、設計題目多樣化、嚴格的開題報告制度以及多環(huán)節(jié)答辯制度,同時說明書和繪圖采用手寫與打印相結(jié)合形式,達到了管理的制度化,避免了管理中的隨意性;同時發(fā)揮巖土工程、地下工程兩個優(yōu)勢學科科研實力強的特點,在優(yōu)秀本科生中選取重要科研課題中的問題作為本科畢業(yè)論文選題的做法提高了學生的科研能力,擴大了我校社會影響,提高了就業(yè)率。畢業(yè)設計選題多樣化,真正實現(xiàn)“真刀真槍”做設計。同時要求畢業(yè)設計必須有電算內(nèi)容,配備了各專業(yè)方向的電算教學軟件,保證了畢業(yè)設計既有電算又有手算的特點,提高了學生專業(yè)軟件的應用能力。編輯出版了《土木工程專業(yè)畢業(yè)設計指導叢書》。制定了土木工程專業(yè)畢業(yè)設計指導教師遴選標準、開提報告撰寫標準、答辯基本規(guī)程、撰寫標準、質(zhì)量監(jiān)控評價標準、評分標準、二次答辯基本規(guī)程等一系列畢業(yè)設計管理文件。
“多渠道一體化”的學生創(chuàng)新精神培養(yǎng)體系
搭建創(chuàng)新精神培養(yǎng)平臺,采用多手段培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,通過“雙師型”教師隊伍培養(yǎng)、建立高水平學術(shù)梯隊、提高教師科研能力、本科生參加科研活動、本科生參加學科競賽活動、本科生參加創(chuàng)新性實驗計劃等多種渠道對學生的創(chuàng)新精神進行一體化培養(yǎng)。
1.課程設計的實踐
課程設計是學生對已學知識進行融會貫通的重要環(huán)節(jié)之一,在此,重點探討結(jié)構(gòu)類課程設計的實施。目前,南通大學杏林學院結(jié)構(gòu)類課程設計主要有樓蓋結(jié)構(gòu)設計、基礎課程設計、混合結(jié)構(gòu)課程設計以及鋼結(jié)構(gòu)課程設計,學生在做這些設計的過程中,理論計算掌握得比較好,也具備一定的計算能力,但是定性分析、概念設計能力嚴重不足,特別是表現(xiàn)方法欠缺。[2]在有關(guān)結(jié)構(gòu)設計專業(yè)課程的學習階段,雖然一直強調(diào)結(jié)構(gòu)設計中概念設計、構(gòu)造措施與結(jié)構(gòu)計算同樣重要,但主要學習內(nèi)容還是結(jié)構(gòu)計算,而概念設計要求有深厚的理論基礎和豐富的實踐經(jīng)驗,構(gòu)造要求大多是些枯燥的條文,學生不易理解和掌握。由于忽視或沒有掌握結(jié)構(gòu)設計的構(gòu)造要求,加上前期的建筑制圖、建筑構(gòu)造知識點掌握不夠扎實,學生的課程設計成果往往與工程設計要求相差甚遠。針對存在的問題,在課程設計的實施中采取如下措施進行完善:(1)編制課程設計指導書。指導書的編制結(jié)合設計實例將相關(guān)的規(guī)范條文及其應用方法加以強調(diào)和詳細說明;同時對學生的課程設計成果提出施工圖的深度要求,要求無論是表達內(nèi)容還是表現(xiàn)方法都需要與實際工程施工圖相接軌。(2)增加工程案例教學環(huán)節(jié)。如在指導基礎課程設計時,結(jié)合南通大學主校區(qū)多幢新建教學樓的基礎選型、基礎的設計和基礎的施工圖的表達進行講解,通過對實際工程的理解,引導學生在理解基本概念、原理的基礎上參考實例進行課程設計,同時使學生從中體會到如何將書本知識運用于工程實踐。(3)課程設計任務書多樣化。在達到設計要求、工作量相當?shù)那疤嵯拢贾玫脑O計任務盡可能呈現(xiàn)多樣性,精心構(gòu)思,由原有的一個班一個任務書的模式,變換為4~5人一個任務書,這樣,既培養(yǎng)了學生學習的主動性,也可避免少部分學生相互抄襲的現(xiàn)象。采用了小組下達課題的方式,其效果較好。
2.畢業(yè)設計的有效實施
土木專業(yè)畢業(yè)設計是全面考查學生綜合運用所學知識解決實際問題和進行知識創(chuàng)新的主要途徑,是理論與實踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié),是提高學生工程能力的一次綜合訓練,其重要性不言而喻。南通大學杏林學院在畢業(yè)設計題目的選取上,根據(jù)學生的就業(yè)意向,分為建筑設計類、施工類及科研論文類供學生選擇。以建筑設計類課題為例來說明其實施。建筑設計類課題主要有教學樓設計、辦公樓設計、廠房設計和生產(chǎn)辦公綜合樓設計,選題來自實際工程,為常用民用建筑,課題要求學生完成全套建筑和結(jié)構(gòu)圖紙,同時要求手算整體結(jié)構(gòu)中的一榀框架、電算整個工程結(jié)構(gòu),訓練內(nèi)容廣,能訓練學生綜合運用所學專業(yè)知識解決實際問題的能力,對學生進行常規(guī)的工程訓練,從而具備土木工程專業(yè)的基本功,盡可能做到與實際工程的零距離接觸,“真刀真槍”做畢業(yè)設計。為了引導學生順利完成畢業(yè)設計,南通大學杏林學院在多年的實踐中,摸索出了一套行之有效的辦法。畢業(yè)設計指導教師除了進行常規(guī)的答疑外,根據(jù)設計的不同階段給學生做專題輔導,依照進度,依次講解“建筑設計方法與制圖要求”、“建筑防火要求”、“結(jié)構(gòu)布置方法與傳力途徑”、“框架計算簡圖的確定”、“一榀框架的計算方法”以及“平法施工圖需表達的內(nèi)容”等等,講解中引導學生逐漸熟悉相關(guān)規(guī)范和規(guī)程。由于能根據(jù)學生的進度分階段講解,并根據(jù)實際工程作案例教學,畢業(yè)設計收到較好的效果。建筑行業(yè)已經(jīng)實行注冊工程師制度,用人單位的資質(zhì)與各類注冊工程師的數(shù)量密切相關(guān),畢業(yè)生在從業(yè)的過程中,如果不具備考取注冊工程師的潛能,在未來的競爭中將處于劣勢。為了加強學生的市場競爭力,在土木09級畢業(yè)設計實施中,首次增加了結(jié)合注冊建造師和注冊結(jié)構(gòu)師的相關(guān)知識點對學生的考核,考核分為基礎知識部分和專業(yè)部分,其考核成績納入畢業(yè)設計成績。該舉措目前正處在試行階段,其效果有待時間來檢驗。
二、土木工程專業(yè)課程實踐教學的幾點探討
1.人文與社會科學課程的研究
在土木工程專業(yè)教學中,針對步入土木工程專業(yè)教育之初的學生,對如何逐步引導他們從建筑、結(jié)構(gòu)乃至施工全面地認識建筑物,在教學的各個環(huán)節(jié)都下了很大功夫。除了相關(guān)課程的設置外,還有認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習等實踐環(huán)節(jié),但對于如何引導他們從孤立地認識事物過渡到全面、正反面、從各個層面去認識和解釋事物上下功夫不足,哲學課與土木專業(yè)教育脫節(jié)。應當把哲學、認識實習及生產(chǎn)實習等作為一個教學體系研究,使學生從專業(yè)入門時養(yǎng)成求真務實、辯證認識事物的態(tài)度。在高年級實踐環(huán)節(jié)中,應加強背景調(diào)查分析,引導學生在多種因素中尋找出最佳方案,培養(yǎng)判斷分析能力和解決問題的能力。
2.綜合性課程設計的研究
在課程設計的選題上,由于每個課程設計時間從一周到二周不等,時間短,任務重,選題往往把真實工程作了簡化,這樣容易造成學生在設計中整體與局部、理論與實際的脫節(jié)。這就需要研究如何將課程設計的整體概念具體體現(xiàn)到各個課程設計中去,能使學生所學的知識實現(xiàn)從點到面、從局部到整體的順利過渡,讓課程設計成為一個有機的整體,而不是各個孤立的教學環(huán)節(jié)。[3]
3.工程教育師資隊伍的研究