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城市更新背景下《工程结构检测鉴定与加固》教学改革探索

作者

付志永 张志静

郑州科技学院土木建筑工程学院 河南郑州 450064

0 引言

2019 年,中央经济工作会议首次强调了“城市更新”这一概念。2021 年《政府工作报告》和《“十四五”规划纲要》共同提出要实施城市更新行动,是“十四五”以及今后一段时期我国推动城市高质量发展的重要抓手和路径。

城市更新项目涉及旧城改造、老旧小区改造、历史文化保护、城市生态修复等多个领域。城镇老旧小区改造过程中,为了保证改造过程中工程结构的安全性,满足建筑行业的发展需求,众多高校的土木工程专业设置了实践性极强的“工程结构检测鉴定与加固”课程。我校土木工程专业在第6 学期开设了“工程结构检测与加固”课程。

1 工程结构检测鉴定与加固课程特点及课程教学存在问题

1.1 课程特点

工程结构检测鉴定与加固课程是一门理论性和实践性都很强的课程,通常是土木工程专业必修或选修的专业课。该课程内容分为检测、鉴定与加固三部分, 涉及概率论与数理统计、材料力学、结构力学、混凝土结构、砌体结构、地基基础工程、土木工程实验和建筑施工等诸多领域,内容庞杂。检测强调实践环节, 要求掌握常用仪器、设备的使用方法,学会对检测数据的整理分析和成果的计算 ; 鉴定强调熟练掌握鉴定标准的主要条文,包括评定等级的方法、依据等 ; 加固设计理论及计算很复杂,需要注意的问题主要有 : 要结合相关规范掌握荷载及其作用的计算方法和组合方法,正确选用结构计算模型,采用可行而简单的计算分析方法。

1.2 课程教学存在的问题

工程结构鉴定检测与加固课程的主要教学目标是让学生综合能力得到提高。但就目前学生在课堂上的整体表现和学习效果来看,并不令人满意,究其原因, 主要表现在以下几方面。

一是该课程课时一般在 30 课时左右,但教学内容繁多,如何调节两者之间的矛盾显得尤为重要。课程内容较为枯燥,教学方式单一,难以激发学生的学习兴趣和主动性。课程涉及内容较多,要求学生有一定的先修课程基础。但由于课程之间的连贯性不够紧密,学生对已修课程知识掌握得不够牢固,以致影响听课效果,使学生失去学习兴趣。

二是该课程的实践性很强,但实践环节薄弱,实验设备有限,实践教学环节偏理论化,学生缺乏实际操作和工程案例分析的机会。对尚未接触实际工程项目的学生而言,部分学习内容显得相对抽象,理解起来比较困难,比如回弹仪的检测原理及正确操作等。

三是教学内容滞后,现行教材和教学内容难以紧跟最新检测技术、加固材料和规范标准的发展。

2 工程结构检测鉴定与加固课程教学改革相关措施

为了在规定的课时内,既按要求完成教学任务,又让学生真正学到知识,激发学生内在的求知欲,以达到提高教学质量和教学效果的目的。为此,该课程的教改方向应定位在对土木工程专业学生综合能力的培养,而不仅仅局限于相关规程、标准、规范的讲授。

2.1 注重理论与实践的结合

“工程结构检测鉴定与加固”是一门理论性强,综合性强,实践性强且与现行规范紧密结合的职业技术课。课程所学的工程试验和检测方法主要培养学生的动手实践能力及数据分析整理能力。

在检测部分,重点介绍各种常用检测仪器的使用、数据处理和检测报告的写法。例如,在学习地基现场原位试验和桩基检测等内容时,通过给学生介绍实际工程的平板静力载荷试验报告和桩基检验检测报告,使得学生熟悉检测报告的编写格式和内容。通过介绍低应变实测曲线图,使得学生掌握桩身完整性分类,熟悉各类桩的低应变实测曲线形状。在鉴定部分,介绍各鉴定规范的用法和鉴定报告的写法。房屋安全鉴定报告的编写主要内容和注意事项。

2.2 重视视频库和案例库的构建

(1)视频库的构建

受教学条件限制,工程结构检测鉴定与加固相关的教学仪器设备仍有不同程度的缺口,且课程教学学时较短,学生无法在课内完成所有工程结构检测鉴定与加固相关仪器设备的操作训练。因此,在备课环节中首先借助网络视频资源,建立常见工程结构检测鉴定与加固相关仪器设备操作视频库。通过这些途径建立工程结构检测鉴定与加固相关仪器设备操作视频库,供学生课内外自主学习,帮助学生更好更快地掌握工程结构检测鉴定与加固相关检测仪器设备操作。

(2)案例库的构建

依托本人多年工程实践经验积累的工程案例和实践教学基地企事业单位丰富的工程案例资源,借助网络案例文献资源,结合课程群教学目标与教学内容需求,有针对性地选择典型工程案例,建立工程结构检测鉴定与加固案例库。丰富的应用案例能够培养学生学以致用的能力,激发学生的学习兴趣。

2.3 加强校企联合,组建“双师型”专兼职教师团队

课程团队通过多种手段赋能校内师资专业技能和教学水平的提升。一方面,通过校企产学研课题合作、企业挂职交流、进修学习、辅导培训等多种方式,提升校内教师在工程结构检测鉴定与加固方面的专业知识能力水平。

实践教学基地合作企业的工程结构检测鉴定与加固专家共同组建校企联合课程教学团队,充分发挥企业专家丰富的实践经验与较强的专业技能优势、高级职称教师丰富的任教经验及专业水平优势。

2.4 合理利用教学实践基地

依托实践教学基地合作企业的资源,可以让学生走出校园,进入到一线可以为学生提供更为直观、具体和实用的学习体验。在工程质量检测企业可以让学生实践操作各种检测仪器、制定试验方案和处理试验数据,培养学生的实践操作能力,使其能够熟练掌握工程结构检测鉴定与加固的基本技能。在建筑设计企业,通过真实加固设计案例,加深学生对工程结构理论知识的理解,提高解决实际问题的能力。结合教学实践基地中的实际案例,进行详细的讲解和分析,使学生能够更好地理解理论知识在实际中的应用。

3 结语

工程结构检测鉴定与加固是当前建筑物老化日益加剧、改扩建工程日益增多、危旧房屋改造加固需求日益凸显行情下,建筑业未来发展的重大方向。工程结构检测鉴定与加固课程教学改革是一项系统工程,需要学校、教师、企业和社会各界共同努力,不断探索和实践,才能培养出符合城市更新背景下社会需求的高素质专业人才。

参考文献

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[2] 胡浩, 冯燕博. 《工程结构检测与加固技术》教学改革探索 [J].科技风 , 2018, (15): 20. DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.201815019.

[3] 张健超 , 艾心荧 , 罗振源 , 等 . 新工科背景下土木工程专业工程结构检测鉴定与加固课程群建设 [J]. 教育观察 , 2024, 13 (19): 31-34. DOI:10.16070/j.cnki.cn45-1388/g4s.2024.19.020.