發(fā)布時間：2014-09-10所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：土木工程專業(yè)屬于實(shí)踐性很強(qiáng)的工科專業(yè)，分支龐大，內(nèi)含學(xué)科眾多，涉及的理論知識與工程背景豐富。僅僅通過幾門課程的講授、固定時間的實(shí)習(xí)，讓本科四年有效掌握土木工程知識，難度很大，效果也難如人意。另外，教師教學(xué)、科研工作，經(jīng)常會出現(xiàn)反復(fù)查
摘要：土木工程專業(yè)屬于實(shí)踐性很強(qiáng)的工科專業(yè)，分支龐大，內(nèi)含學(xué)科眾多，涉及的理論知識與工程背景豐富。僅僅通過幾門課程的講授、固定時間的實(shí)習(xí)，讓本科四年有效掌握土木工程知識，難度很大，效果也難如人意。另外，教師教學(xué)、科研工作，經(jīng)常會出現(xiàn)反復(fù)查找同一類資料，造成時間浪費(fèi)，尤其是查找不屬于自己學(xué)科方向的資料，難免感覺困難。
目前，許多高校土木工程專業(yè)主干課程在國家、省及本校自主范圍內(nèi)陸續(xù)建設(shè)了相應(yīng)的精品課程并將本校特色資源在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)行共享，為教學(xué)研究提供了豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、研究資源。然而，這些資源往往只涵蓋某一特定課程，因此，建立涵蓋土木工程各專業(yè)學(xué)科的資料庫顯得尤為重要。通過多種途徑收集資料，并將自己的特色專業(yè)資源整理、建立成庫，搭建網(wǎng)絡(luò)平臺，建立資料共享機(jī)制，有利于教師交流、學(xué)生拓展知識及工程技術(shù)人員參考。
一、建設(shè)資料庫的意義
(一)為教師教學(xué)、科研提供素材對于一門課程的任課教師而言，如果在備課時獨(dú)自零散收集教學(xué)所需的圖片、動畫等，不僅費(fèi)時、費(fèi)力，還往往造成重復(fù)勞動，因而難以有足夠精力保證良好的教學(xué)效果。建立電子資料庫可以節(jié)省教師收集資料的時間，提高備課效率，從而使教師將更多精力有效地投身于課堂教學(xué)中。同時，教師可以從電子資料庫中得到具有價值的材料與信息，為教學(xué)研究及科學(xué)研究服務(wù)。
(二)為學(xué)生提供課外學(xué)習(xí)與拓展知識、視野平臺目前土木工程專業(yè)相關(guān)專業(yè)課程課時壓縮較大，受課時限制，教師不能在有限課堂學(xué)時內(nèi)提供給學(xué)生全面、豐富的專業(yè)知識。一直以來，學(xué)校都積極倡導(dǎo)在教學(xué)中改變以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)方法，確立學(xué)生的主體地位，把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生，即以學(xué)生為主體。教師在課堂上啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生，提供給學(xué)生基本核心知識，課后要求學(xué)生花一定時間補(bǔ)充、拓展、深化相關(guān)專業(yè)知識。傳統(tǒng)上，要求學(xué)生通過各種途徑查閱資料，這往往需要耗費(fèi)大量時間在搜索資料上。土木工程資料庫提供了土木工程專業(yè)類別齊全、豐富的資料，學(xué)生可以利用資料庫汲取知識，從而節(jié)約了大量的搜索時問。
在過去歷屆的教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生覺得某些專業(yè)課程較為抽象，因而學(xué)習(xí)起來較為吃力。
土木工程專業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)，學(xué)生通常見到結(jié)構(gòu)、構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)實(shí)物或模型后才可建立感性認(rèn)識。由于時間和條件的限制，學(xué)生不可能見到課程涉及到的每一種實(shí)物或模型。因此，將豐富的圖片及動畫分類整理成庫，可以取代由于缺乏實(shí)物或模型的不足。學(xué)生利用課余時間查看圖片、照片及動畫，增強(qiáng)對結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的感性認(rèn)識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，甚至有些學(xué)生可以從結(jié)構(gòu)圖片中獲得結(jié)構(gòu)創(chuàng)新靈感。因此，利用電子資料庫能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。
(三)為工程技術(shù)人員提供參考素材設(shè)計(jì)、施工等工程技術(shù)人員在工作中需要查閱相關(guān)規(guī)范、圖集、專業(yè)書籍，參考工程圖紙，若這些資料是紙質(zhì)資料，需要足夠的存放空間，需派專人保管，并且攜帶不方便。而電子資料庫包含門類齊全的設(shè)計(jì)、施工規(guī)范、圖集以及各個專業(yè)的設(shè)計(jì)施工圖紙，為工程技術(shù)人員查閱、參考提供方便。
二、資料庫的開發(fā)與建設(shè)
(一)電子資料庫人員組成將各學(xué)科方向的骨干教師成立課題組，對每個成員進(jìn)行細(xì)致分工，他們分別承擔(dān)本學(xué)科方向電子資料子庫的建設(shè)任務(wù)，同時與交叉學(xué)科交流合作，確保資料的質(zhì)量與數(shù)量。
(二)電子資料庫組成為方便建成后查詢、利用及維護(hù)、更新，土木工程電子資料庫按學(xué)科方向分類，涵蓋土木工程專業(yè)下設(shè)的多個學(xué)科方向，重點(diǎn)包括鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、地下工程、土木工程施工、橋梁工程等。電子資料形式包括工程圖片、動畫及視頻資料、實(shí)際工程圖紙、主干課程多媒體課件、學(xué)生第二課堂作品、電子書籍、專業(yè)論文、便捷工具軟件等。
(三)資料獲取途徑資料庫素材資料的獲取途徑主要有以下幾種方式。
(1)收集本校資源。本校專業(yè)教師在長期教學(xué)、科研過程中積累了豐富的特色寶貴教學(xué)資源，因此首先考慮收集本校資源，為本校教學(xué)服務(wù)奠定良好基礎(chǔ)。
(2)合理利用網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)絡(luò)資源甚為豐富，利用土木工程相關(guān)專業(yè)網(wǎng)站、論壇及各高校土木工程專業(yè)主干課程精品課程等網(wǎng)絡(luò)資源下載到專業(yè)圖紙、書籍、規(guī)范、論文、照片及圖片、動畫、便捷工具軟件、多媒體課件等。
(3)與兄弟院校合作。每個學(xué)校教學(xué)資源都各具特色，和同行、尤其是同行熟人、學(xué)生廣泛建立聯(lián)系，利用新引進(jìn)博士和母校及原工作單位聯(lián)系，從土木類兄弟院校搜集資料，從而可以豐富資源，使得資料庫內(nèi)容更加全面，適用面更廣。
(4)與設(shè)計(jì)院合作。各大小設(shè)計(jì)院都有大量的工程施工圖紙，和設(shè)計(jì)院廣泛交流，建立關(guān)系，收集工程圖紙，這一方式必不可少。
(5)在專業(yè)軟件和公開發(fā)行的各種光盤中查找、收集、整理出土木工程專業(yè)相關(guān)的各種資料。
(6)將現(xiàn)有紙張載體的資料進(jìn)行數(shù)字化處理。
如：進(jìn)行掃描、拍照等。
(四)資料分類整理收集到的資料必須加以歸類整理，這樣才能有效利用，提高工作效率。資料庫按學(xué)科方向以分類方式進(jìn)行整理，即分為鋼結(jié)構(gòu)子資料庫、混凝土結(jié)構(gòu)子資料庫、橋梁工程子資料庫、地下工程子資料庫及土木工程施工子資料庫等，再對每個子資料庫進(jìn)行細(xì)分。例如：對鋼結(jié)構(gòu)子資料庫內(nèi)容可再進(jìn)行細(xì)分，包括工程圖片、動畫及視頻資料、實(shí)際工程圖紙、多媒體課件、學(xué)生第二課堂作品、電子書籍、專業(yè)論文、便捷工具軟件等。
在工程圖紙方面重點(diǎn)關(guān)注建筑圖紙和結(jié)構(gòu)圖紙，保證圖紙檢索明確、齊全，不影響第三者對于工程的理解;圖片要能清晰反映結(jié)構(gòu)形式;多媒體課件則要求能夠講解清楚相應(yīng)課程內(nèi)容，做到精益求精，分類負(fù)責(zé)人盡可能對一些粗糙內(nèi)容進(jìn)行加工;結(jié)構(gòu)模型注重創(chuàng)新性;電子書籍著重理清規(guī)范、規(guī)程;便捷工具軟件注意是否與規(guī)范掛鉤，有沒有時效限制。
(五)管理平臺的開發(fā)為便于資料的有效管理，開發(fā)相應(yīng)的土木工程電子資料庫管理平臺，不僅提高師生及工程技術(shù)人員的查詢效率，還可以更加有效地保存大量原始資料，更加方便補(bǔ)充、完善及更新資料。本系統(tǒng)平臺的開發(fā)采用Delphi7.0數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具，并選用數(shù)據(jù)庫軟件SQL Server 2000作為后臺數(shù)據(jù)庫。本平臺具有資料信息瀏覽、新增、修改、查詢、檢索以及文檔和圖片資料的導(dǎo)人導(dǎo)出等功能，為用戶提供方便、快捷的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了對土木工程電子資料的有效管理。
電子資料庫所積累收集的資料數(shù)量多、門類全、內(nèi)容豐富，制作利用了現(xiàn)代化的技術(shù)和手段，不僅成功探索出開發(fā)利用的新路子，而且使資料保管時間延長既不易丟失，又不占用空間。
電子資料庫具有開放性，各教學(xué)、科研團(tuán)隊(duì)、參與建設(shè)人員共享，部分保密資料需征得提供者同意;電子資料庫具有可持續(xù)發(fā)展性，電子資料的內(nèi)容、形式、參與建設(shè)者都會不斷變化發(fā)展，與時俱進(jìn)。電子資料庫主要面向參與建設(shè)者開放，參與建設(shè)者既包括原始參與建設(shè)人員，也包括日后不斷參與建設(shè)的新進(jìn)人員，對于其他教師與學(xué)生，實(shí)行有條件開放，必須征得資料庫年度建設(shè)負(fù)責(zé)人允許。對于共享人員，建立信用記錄，隨便泄密者將不再享有使用日后新的資料庫的權(quán)利。
土木工程學(xué)科在發(fā)展，各類工程在建設(shè)，其他形式的資料也在不斷增長，因此必須保證電子資料庫的可持續(xù)性。共享人員輪流作為電子庫年度建設(shè)負(fù)責(zé)人，年度建設(shè)負(fù)責(zé)人應(yīng)在年度開始，召集其他共享人員，討論本年度著重建設(shè)方向和內(nèi)容。年度建設(shè)過程中，需要刪除陳舊內(nèi)容時，應(yīng)與其他共享人員商討，不得擅做主張。
有些資料具有非常強(qiáng)的保密性，比如重要工程圖紙，應(yīng)注意保密。任何需要享用的人員，必須征得資料提供者的書面許可。
三、資料庫的應(yīng)用研究土木工程電子資料庫建立之初便得到了較好應(yīng)用。筆者在鋼結(jié)構(gòu)基本原理及橋梁工程教學(xué)過程中通過調(diào)用電子資料庫進(jìn)行輔助教學(xué)，取得了顯著的教學(xué)效果。鋼結(jié)構(gòu)基本原理主要闡述梁、柱、桿等構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定原理及節(jié)點(diǎn)計(jì)算原理。相比其他專業(yè)基礎(chǔ)課程，本課程較為抽象，由于學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中見到的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件不多，觀察不夠仔細(xì)，因而較難有形象認(rèn)識。通過調(diào)用鋼結(jié)構(gòu)資料子庫中的工程照片讓學(xué)生對構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)組成等形成感性認(rèn)識，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)理論奠定基礎(chǔ)。在構(gòu)件穩(wěn)定破壞、節(jié)點(diǎn)破壞的內(nèi)容講解過程中調(diào)用動畫來形象描述相關(guān)階段破壞過程及破壞特點(diǎn)。在橋梁施工內(nèi)容的講解過程中，通過調(diào)用橋梁資料子庫中施工動畫配合課堂教學(xué)，讓學(xué)生形象理解各種橋梁的施工方法、施工工藝;通過調(diào)用施工圖片讓學(xué)生認(rèn)識橋梁施工裝備、施工過程及橋梁構(gòu)造。教學(xué)實(shí)踐證明：電子資料庫在配合課堂教學(xué)中發(fā)揮了積極的作用，受到了學(xué)生的好評。
四、結(jié)語
土木工程電子資料庫由于其具有獨(dú)特的功能和較強(qiáng)的實(shí)用性，越來越受到重視并廣泛應(yīng)用于教學(xué)中。實(shí)踐表明，電子資料庫的建立，為相關(guān)課程教學(xué)和書籍編寫提供了豐富素材，使授課生動，彌補(bǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)不足;為畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了大量工程實(shí)例;拓寬學(xué)生眼界，豐富學(xué)生第二課堂內(nèi)容，深化作品內(nèi)涵;為教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)提供交流互學(xué)平臺，提高教學(xué)、科研的質(zhì)量和效率。
土木工程電子資料庫具有示范作用，其他學(xué)科也同樣可以建立相應(yīng)的電子資料庫。電子資料庫部分內(nèi)容可以進(jìn)一步深化利用，建立共享、發(fā)展機(jī)制，以充分發(fā)揮其價值。
