土木工程专业网络虚拟实验室建设探讨

针对目前国内普通高校招生规模不断增长、分校区或独立学院纷纷成立、但相应硬件教学设施却相对不足、实践教学环节难以真正实施的现状,提出了建立网络虚拟实验室的建议.对土木工程专业虚拟实验系统的框架构建、功能要求及建设要点进行了探讨,并通过案例进一步阐明了利用虚拟实验室完成一项专业实验的操作流程.虚拟实验系统虽不能完全替代实践环节,但可有效缓解一些高校的燃眉之急.对加强学生实践能力培养、减轻教师负担、提高实验教学环节管理效率和节约实验经费等方面具有参考意义.     

土力学虚拟仿真实验模块的开发与建设

随着信息化技术的快速发展,虚拟仿真技术在许多领域得到了应用。传统的土木工程实验教学受时间和空间、人力和物力等方面限制,教学效果受到影响。在实验教学过程中结合使用虚拟仿真技术则能够有效解决教学中的问题。以北京交通大学土木工程虚拟仿真实验室的建设为例,采用公司开发和学生自主研发相结合的方式,实现土力学虚拟仿真实验模块的系统化建设。在土力学教学中,采用虚实相结合的方式,可有效弥补真实土力学实验的各种局限,提高土木工程实验教学质量和效果。     

“卓越工程师计划”背景下土木工程学科国际化课程教育体系与评价研究

本文以卓越工程师教育培养计划为背景,分析了土木工程学科卓越计划课程国际化趋势,并对国内土木工程学科卓越计划国际化课程体系的典型模式进行了对比研究,探讨了课程体系设置存在的共性问题。针对土木工程学科国际化课程设置与教学模式,对武汉大学土木工程专业首届卓越班国际化课程结构与讲授形式等进行了调查研究,提出了课程设置与教学模式的对策与建议,以期为参与实施国际化课程建设的高校提供借鉴参考。     

“金课”背景下土木类虚拟仿真实验教学发展趋势——基于2018年国家虚拟仿真实验教学项目共享平台公示数据

土木工程是一门具有较强实践性的课程,然而土木工程实验具有成本高、周期性长、危险性大的特点,大规模的实体教学实验受限于设备、场地、资金等无法实现。随着计算机仿真技术的不断进步,基于数值模拟技术的土木工程虚拟仿真手段在工程实践应用和科学研究中发挥着越来越重要的作用,通过虚拟仿真实验弥补课堂教学和实体实验的不足,成为土木工程专业教学的发展趋势。国家虚拟仿真实验教学项目集合了国内最先进的虚拟仿真教学项目,代表虚拟仿真教学的发展方向,是国家级“金课”的重要组成部分,具有指导意义。基于2018年国家虚拟仿真实验教学项目共享平台公示数据,对土木类虚拟仿真项目的学校、负责人和项目类型进行归类,分析公示中虚拟仿真项目的特点,指明土木类虚拟仿真教学项目的发展趋势,为后续土木类虚拟仿真实验教学项目建设提供参考。     

虚拟实验在建筑结构抗震课程教学中的应用

建筑结构抗震课程是土木工程专业学生本科阶段的一门专业课程。该课程理论内容多，较为枯燥，教学中存在真实实验操作困难、"重理论，轻实践"等问题。对此，将交互性强、可操作性高的虚拟实验引入建筑结构抗震课程教学，并与传统真实实验进行对比分析，阐述虚拟实验的重要性与必要性。以隔震结构为例，提出可供参考、借鉴的虚拟实验设计思路。从问卷调查获取的反馈信息来看，虚拟实验具有良好的教学效果，应合理利用虚拟实验的优势，将其与土木工程专业课程教学融合，注重交互式开发。应注意的是虚拟实验仅作为真实实验的补充，不能忽视传统的真实实验。     

建筑结构试验教学改革探析

结合建筑结构试验课程的理论与实验教学经验,建设开放式实验室,调整实验课程内容,深化实验教学改革,充分利用高校的实验设备资源,培养实用型的土木工程人才.     

建筑环境与能源应用工程专业虚拟仿真实验系统建设与示范

重庆大学土木工程学院依托国家级实验教学示范中心,对建筑环境与能源应用工程专业空调冷热源系统、大型通风空调系统等成本高、危险性高、周期长的实验内容进行虚拟仿真实验教学系统建设,共建设了空调冷热源系统、空调系统、热水供暖系统三个综合虚拟仿真实验系统。实验建设紧密围绕建环专业实践教学体系展开,坚持“能实不虚、虚实互补”原则,以培养解决复杂工程问题、具有创新思维、高素质综合型工科人才为目标。实验内容设置综合性的多工况虚拟实验、事故工况实验和科研创新实验,支撑了完整的实验教学过程,并建立了双向评价体系。实验采用Web端在线实验形式,提高实验的便捷性和共享性。2020—2021年,虚拟仿真实验系统除服务本校本科实验教学外,向4个高校超300名学生提供实验教学服务,获得校内外较高评价,产生了良好的示范和社会效益。     

融合虚拟技术的建筑结构抗火实验教学平台建设与教学探索

当前,建筑结构抗火实验教学逐渐成为土木工程防灾与减灾课程的一项重要授课内容。然而,国内仅有少数高校拥有建筑结构抗火实验实体平台,并且由于抗火实验的特殊性,相关教学资源非常有限。鉴于此,依托多媒体、网络通信和虚拟仿真等现代技术,先后建设了实体实验平台、虚拟仿真平台、虚拟教具、微试验以及MOOC等现代教学资源,构建了建筑结构抗火实验教学系统性教学资源与平台。利用该平台,突破传统实验教学模式,以趣为核探索虚实结合的施教方案,实现实验教学与理论教学的高度融合。建立了过程与结果并重的实验教学评价体系,并注重持续改进。强调学习的自主性与创新性,鼓励学生大胆尝试,增强学习的主观能动性,提升行业竞争能力。     

建筑结构试验教学改革探析

结合建筑结构试验课程的理论与实验教学经验，建设开放式实验室，调整实验课程内容，深化实验教学改革，充分利用高校的实验设备资源，培养实用型的土木工程人才。     

安徽建筑大学土木工程学院

正土木工程学院于1958年招收了第一届五年制工民建专业学生。目前设有土木工程、勘察技术与工程、安全工程、测绘工程、地质工程、桥梁与渡河工程及交通工程七个本科专业,拥有结构工程、工程力学2个二级学科硕士授权点和建筑与土木工程领域工程硕士授权点;2006年土木工程学科科研团队获安徽省高校科技创新团队;2007年通过国家建设主管部门全国高等教育土木工程专业评估;2008年,土木工程专业获得国家特色专业建设点,同年结构工程学科被评为安徽省重点建设学科。学院现有教职员工105人,其中教授17人、副教授26人,具有博士学位的21人;博士研究生导师3名、硕士生导师23名,国家"百千万人才工程"专业拔尖人才1人、安徽省建筑勘察设计大师1人、享受国家和安徽省政府特殊津贴2人、国家教学名师、全国模范教师和全国先进工作者各1名。土木工程学院综合实验中心包括结构实验室、土工实验室等7专业个实验室,建筑面积7080m2,用于教学的实验仪器设备1706台(套),固定资产总值     

服务土木工程三层次课程体系的虚拟仿真实验教学资源建设

为了培养学生的专业兴趣,以及应用创新能力和解决复杂工程问题实践能力,提出服务于土木工程三层次专业课程体系,即土木工程“核心—方向—拓展”课程体系的虚拟仿真实验教学资源的建设与应用思路。三层次课程体系具有将实验教学与理论教学、实践教学与工程实际有机结合的特点。新开设具有“虚实结合”特点的土木工程综合实验(含虚拟仿真)课程,包含土木工程专业急需的实验教学内容,以适应大学生成长的新特点和信息化时代教育教学的新规律。依托国家级实验教学示范中心、国家级虚拟仿真实验教学项目和多项教研教改课题,以虚拟仿真“金课”标准建成服务于三层次课程体系的虚拟仿真实验资源库,并结合虚拟仿真项目、课程建设及教材建设,构建立体化教学资源。     

土木类在线开放课程教学质量评价体系构建

近年来,大规模在线开放课程(MOOC)在我国迅速普及,这对我国高等教育教学改革而言既是机遇又是挑战。为了响应教育部“金课”建设号召,在“新工科”背景下对土木类在线开放课程的顶层设计和教学质量评价体系进行改革,基于AHP群决策方法,以专家问卷结果为数据来源,选用Excel软件进行辅助计算,构建包括课程依托、课程设置、课程实施、课程效果等4个一级指标、12个二级指标,以及35个三级指标在内的面向土木类在线开放课程的教学质量评价体系。结果表明,该体系逻辑严密,可行性强,可以有效评价土木类在线开放课程教学质量,为高校线上线下混合式教学改革助力。     

基于学生知识建构的施工技术类课程“四位一体”教学方法的应用

随着对本科教学的日益重视和教育理念的转变,土木工程施工技术类课程教学改革势在必行。基于学生知识建构的教育思想,提出“四位一体”的教学方法,形成完整的教学流程,将基础施工知识与工程应用项目相结合,课堂理论教学与工地实际体验相结合,虚拟建造技术与课程知识教学相结合,学生知识建构与教师纲领引导相结合,学生自主学习与多重学习资源相结合,进一步完善土木工程施工技术知识体系的构造过程。     

国内外土木工程专业本科课程体系的比较研究

选取美国伊利诺伊大学、英国伦敦帝国理工学院和同济大学三所土木工程专业名校为调研对象，从培养目标、课程设置、总学分要求、课程结构、专业类课程构成、实践环节、核心课程设置等多方面，与北京交通大学土木工程专业课程体系进行对比研究。研究表明，三所高校土木工程专业课程体系建设各具优势和特点。与三所高校相比，北京交通大学土木工程专业课程体系存在总学分偏多、人文社科通识类课程学分偏多、工程实践学分偏少等问题。应进一步明晰培养目标、适当降低总学分要求、精简课程规模、调整课程结构、加强专业核心课程建设、引入专业类课程实践折算学分、实现本科和研究生课程贯通等，以提升土木工程专业课程体系科学化水平。     

土建类专业力学系列课程整体优化研究

力学系列课程是土建类专业的重要基础课,而传统教学体系已很难适应新时期下学时减少而要求更高的教学需要。在力学系列课程整体优化的基础上,笔者提出了土建类专业力学系列课程新教学体系。教学改革实践表明,该新体系对提高教学质量效果显著。     

土木工程专业课程思政无痕融入方法的探索与实践——以组合结构课程为例

为实现土木工程专业中思政内容的无痕融入,针对土木工程专业课程理论难度大、专业知识多的普遍特点,以组合结构专业课程为例,探讨从课程内容、实践教学、考核体系、教材建设等方面全方位建设思政元素的方法与可行性,开展教学模式与教学方法改革以解决“学时少、内容多”的教学矛盾,阐述上述课程思政建设方案与改革措施在本科生与研究生组合结构专业课中实施的效果,以期为土木工程专业课题提供参考。组合结构课程是土木工程专业本科生与研究生教学的重要内容,但是组合结构理论复杂、形式多元,教学难度大,在组合结构课程中无痕融入课程思政,对教师的教学设计、授课技巧、教学模式等提出了新的挑战。为此,在课程内容建设方面,增加“工程案例库”“八百壮士精神”等思政内容,穿插“工程问题案例剖析”“学术前沿”等思政元素;在试验教学中,增加“试验设计”“学术研讨”等环节;在考核体系中,增加“团队项目”。在教学模式方面,开展“多渠道”授课、与国际高水平学者共建课程,实现教学从课堂向课外、从国内向国际的有效延伸。在教学方法方面,实施多种电子教学媒介综合教学法,实现个性化教育。经过上述思政内容建设与教学方法改革,课程得到了留学生与中国学生的...     

面向新工科人才培养的土建类专业实践教学体系探索

“新工科”建设对高校工科人才培养提出了新的更高层次的要求,作为传统工科土建类专业在这一形势下亟需进行实践教学体系改革。围绕新工科内涵和土建类专业的培养目标,探索改革土建类专业实践教学体系,在分析实践教学现状的基础上,重新梳理各类实验课程和实践训练环节,融合“新工科”建设创新理念,形成课程实验、集中设计、集中实习、创新创业四大教学模块/平台,以及实践教学的基础认识、综合应用、研究创新三个层次,构建“一条主线、四个平台、三个层次”的土建类专业实践教学体系,力求为培养创新型、交叉型、复合型的高素质工程技术人才提供参考。     

提高土木工程材料课程实验教学质量的思考

实验课是土木工程材料课程教学的重要环节。文章分析了土木工程材料实验课程目前存在的问题,并从加强实验室建设、优化实验课教学内容、加强实验室开放程度、发挥教师的主体作用、改革实验课程评价考核机制共5个方面提出了改革措施。     

工程特色引导性课程虚拟仿真实验教学模式构建

工程特色引导性课程体现了本科应用型人才的培养目标,有助于提高相关专业学生的核心竞争力。建筑工程概论作为代表课程之一,已在房地产开发与管理、公共事业管理等多个工程管理类专业开设,可为工程管理类专业学生提供必要的工程基本理论,但在实践教学中存在较多矛盾待解决。在界定建筑工程概论课程定位和特点的基础上,系统分析了该课程开展虚拟仿真实验教学的必要性。基于工程管理类专业执业能力大纲的要求,制定了虚拟仿真实验的教学目标。为达成教学目标,设计了“学科通识、专业提升、创新设计”三层次内容的虚拟仿真综合实践教学模式,并强化了实践教学的过程考核,对实施效果进行了问卷调查和定量分析与评价。结果表明,该虚拟仿真实验教学模式较好地满足了工程管理类专业执业能力大纲的要求,可为相关院校开展工程特色引导性课程教学提供借鉴。