发布时间:2023-09-28 10:31:08
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关键词:土木工程;开放实验;实验教学
1引言
目前,许多高校正在进行开放实验教学的改革。开放实验教学有利于激发学生的学习热情,调动学生的学习积极性和主动性,有利于培养学生实验组织能力、动手能力和科研意识,从而使学生具有独立思维、自我开拓获取知识的能力,是一种体现能力培养、素质教育的有效方式。
土木工程专业是我校的龙头专业,实验教学在土木工程专业培养计划中占有极为重要的地位。土木工程专业实验主要是培养学生的实践动手能力,使学生在实际操作中与理论知识相结合,进一步巩固理论基础;进一步提高学生的综合素质,培养解决实际问题的能力和创造力。我们对土木工程专业开放实验课程进行了探索性改革,取得了良好效果。
2开放实验的具体实施办法
2.1 建立开放实验教学相关政策
为有效利用和挖掘实验室资源,促进实验教学改革,创造良好的育人环境,规范有序地做好实验室的开放工作,我校制定了《开放实验室管理办法》。根据开放实验项目的类型、实施情况、学时、人数等统计信息划拨一定实验室开放经费,用于开放实验中的实验材料消耗等开支。适应创新人才培养需要,对学生进行探索精神、科学思维和综合素质的培养。并将开放实验纳入学生实践教学环节,学生参加开放实验的成绩经指导教师考核合格后,按照《石家庄铁道大学课外实践及奖励学分管理办法》取得相应奖励学分。
2.2 提供必要的仪器设备和场地
为了搞好实验室的开放工作,我们对实验室进行了扩建,对现有实验设备进行了补充完善,外出订购或自制设备,首先考虑到实验开放教学的需要。为了让学生尽快熟悉实验室及仪器设备,在学生第一次进入实验室时,实验老师全面讲解实验室概况及开放实验室的有关规定。
2.3 实验开放的模式
(1)实验内容的开放。实验室将实验内容分为必做实验(演示型、验证型和综合设计型实验)、选做实验(工程实践型实验和研究型实验)。学生必须完成的实验内容是必做实验,该部分是根据教学大纲制定的,占计划学时的30%左右,内容相对固定。学生完成必做实验后,可根据自己的特长、爱好等情况在选做实验中选择实验项目。学生不仅可以选择规定的最低实验个数,也可以多选多做。这种形式可以充分调动学生的主观能动性,培养出一定数量具有较强实验能力、创造能力的拔尖人才。
(2)时间的开放。实验室将每学期学生上实验课的时间和内容等情况公布后,在开放时间内,学生可以自由进入实验室进行预习或做实验,可以多次、重复完成。这种开放模式的优点是在时间上给学生较大的灵活性,可以提高学生学习的主动性,也培养学生使用仪器仪表及实验设备的基本技能,增强学生的动手能力及分析问题、解决问题的能力。同时也提高了实验设备的利用率。
(3)实验课程的开放。由于学生对实验室内的仪器设备使用、数据的测量等不熟悉,因此首次进入实验室先按常规实验模式进行实验,以后学生进入实验室做实验,指导教师将实验要求、注意事项等内容写在黑板上,学生以自主实验为主,指导教师仅在遇到问题时给予指导,这样可以培养学生学习的主动性和独立操作能力。
2.4 设立实验室开放基金
(1)深化实验教学改革,促进实验室开放
为了鼓励本科生提前进入实验室进行科研活动,推动我校实验教学改革和实验室建设工作的深入发展,鼓励、支持从事实验教学及实验室工作的教师开展实验教学改革和技术革新,我校从2008 年建立实验室开放基金,并制定相关的各项管理办法。实验项目包括实验教学体系、自制实验仪器设备、综合设计型实验、研究型实验等的研究以及实验教材编写等。此外,各学院也积极设立各种创新基金。
(2)教学与科研融合,扩大实验室开放
通过以学生主动参与、协同合作、自主发展、重在体验科研过程为特征的研究型实验训练,学生在实验与研究中培养了创造性思维与创新意识,增强了创新能力。我校从2006 年开始设立大学生创新实验计划,有40 项大学生创新实验计划获得立项资助。除了学校设立大学生创新实验计划项目外,学院层面有土木工程学院立项资助的本科生科研培训计划,立项资助项目涉及多个科领域,鼓励跨学科合作研究。
通过上述活动,部分学生在“挑战杯”课外学术科技作品大赛、全国结构设计大赛以及多个学科竞赛中获得了好成绩。2009 年“金风杯”第三届全国大学生结构设计竞赛中,我校土木工程学院团队获得大赛一等奖。
2.5 开放实验网络平台建设
依托校园网,建立土木工程专业开放实验教学网站,实验室的信息资料实现了网络化。建立了相关实验课程的网络教学平台,包括实验课程教学大纲、电子教案、多媒体课件等许多实验教学资源。网站从2007年6 月建立以来日益成为土木工程专业实验教学及教学管理、实验室管理信息化平台。其主要功能有:
(1)运行网络预约实验功能,在基础实验、综合性实验阶段和开放实验阶段,学生从校园网登陆开放实验教学网站,自主选择实验项目和实验时间。充分尊重学生的专业特点、个人爱好。该系统可以实现学生的成绩管理以及开放实验资源的信息。
(2)实现了实验室的教学管理,将实验教学管理、实验设备管理、科研管理以及各种信息管理,全部纳入该系统,进行统一管理。
(3)通过网站向学生传达教学安排、仿真实验、电子教案、实验项目指导材料、成绩查询、设备查询等信息。
(4)开设了在线答疑、网上论坛等栏目,构成了先进高效、无时空制约的师生间互通的桥梁。
2.6 开放实验短信平台建设
运用计算机网络和GSM技术,开发了一个适合开放实验教学的短信平台。从2008 年3 月建立以来,该短信平台已成为土木工程专业实验教学网站的有力补充。根据短信平台用户角色不同,系统分为三大模块:学生模块、教师模块和管理员模块。各模块功能如下:
(1)学生模块。学生可以直接发送短信,也可以通过WEB 界面登陆短信平台,以完成预约选课、成绩查询和教学交流等功能。
(2)教师模块。教师经身份认证后通过WEB 界面登陆短信平台,查看实验预约结果,安排实验次序;根据学生的预约实验记录,结合实验操作和实验报告质量,给出实验成绩;回答学生的提问,一一进行短信回复,加强与学生的交流。
(3)管理员模块。管理员经身份认证后通过WEB 界面登陆短信平台,完成系统的初始化和维护工作,同时对实验教学进行宏观调控,合理安排指导教师和管理实验设备。
2.7 聘请大学生参与土木工程专业实验室的日常维护和管理
本科生受自身知识结构和学术水平的制约,有机会参加科研项目的可能性较小,教师更倾向于把手中的课题分解后拿给博士或硕士研究生做。土木工程专业实验室聘请本科生参与日常维护和管理,有可能给他们提供一个亲历科研过程的机会。实践证明:这些在实验室工作的学生,相比其他同学可能获得更多的提高机会。土木工程专业实验室每年要承担大量的科研任务,学生即使不能直接参与其中,在这样的环境耳濡目染,总会在学习方法、思维方式、分析和解决问题的能力方面有所收获。教授们兢兢业业的工作作风,学长们精益求精的科研态度,对学生所起的示范作用不可低估。
3实验开放的体会
(1)充分调动了学生实际动手的积极性。实验室大门向学生敞开,通过设立实验室开放基金,建设开放实验网络平台,再辅以开放实验短信平台,给学生提供形式多样、内容丰富的实验教学内容,创造了一个良好的实验机会和学习情境。学生走进开放的实验室,在“实践中获得知识”,激发了学生的实验兴趣,由“要我学”转变为“我要学”,学生学习的主动性和创造性得到了充分发挥,动手能力和创新能力得到了有效培养,实验教学取得了显著的教学效果。
(2)实验室已成为培养高素质创新人才的重要基地。在大学生的素质教育中,无论是学科结构、课程体系的建设,还是教学改革、创业实践等,都与实践教学密切相关。这表明,实验教学已不仅仅是理论联系实际的重要环节,更重要的是培养学生的工程意识和实干精神,自己动手解决实际问题的能力、自我开拓的学习能力,培养创新精神的重要途径。作为实验教学的载体—实验室已成为培养高素质创新人才的重要场所。
(3)实验室及实验仪器设备得到了充分利用。开放实验室解决了以往实验室利用率低,实验仪器设备闲置,学生想用又用不上的情况。在开放时间内,学生可以随时进入实验室,也可以多次使用较生疏的实验仪器设备。特别是聘请大学生参与土木工程专业实验室的日常维护和管理的举措,大大提高了仪器设备的使用率。
4结语
经过土木工程专业开放实验教学实践与探索,我们体会到:开放实验教学对于培养学生的动手能力和创新能力具有重要意义。随着实验教学内容、教学方法和手段的改革、完善,教学效果在不断提高。总之,围绕激发学生的自主学习热情,培养学生的实际动手能力和创新能力这个目标,我们会继续努力,不断探索,争取取得更大成绩。
参考文献
[1] 石光明,王松林.实验中心开放运行模式的探索与实践[J].实验技术与管理,2007,24(4):1~4.
实践教学环节的重要性对于要求具备很强实践性的土木工程专业不言而喻,该环节改革为培养应用型人才是否成功的关键[1]。根据辽宁省《关于推动我省本科高校向应用型转变的实施意见》,沈阳城市建设学院土木工程专业作为辽宁省第一批向应用型转变试点专业,如何培养面对本科层次具有较高工程实践素质、具备适应社会需求技能的应用型人才面临着很多困难和问题,随着教学改革深入进行,实践教学因材施教的理念已经得到共识并陆续推广[2-3]。沈阳城市建设学院原为沈阳建筑大学城市建设学院,2013年经过教育部批准成为普通民办本科院校,随着社会及行业对人才培养的新要求以及应用型转型的需求,以往的实践教学模式已经不适应本专业人才培养定位,土木工程专业必须突破传统的实践教学模式,探索出一套适合新办本科院校应用型专业发展需求的实践教学模式。本文以当今社会及土木行业对人才需求为出发点,通过研究OBE工程教育理念与应用型人才培养的关系,针对传统土木专业实践教学与OBE理念不适应之处,研究构建基于OBE土木工程专业实践教学体系,从而不断提高学校办学质量和水平,其教改成果做到为学生就业服务,使学生具备适应土建行业各方向岗位的基础理论和技能,为企业需求服务,本课题研究成果可为类似专业及院校改革研究提供参考。
1社会及土木行业人才需求分析
土木工程专业根据向应用型转型的要求,制定一系列的调研活动计划,为专业顺利转型奠定基础。通过走访调查省内外多家土木相关企业,包括施工单位、房地产开发公司、设计院、监理公司等以及与土木2009届—2020届十余年本校毕业生的座谈及问卷调查等方式,主要从企业对人才能力需求、课程设置存在问题、课程内容改革方向几个大方面深入调研[4],共同探讨应用型人才应具备哪些工程素养和专业技能及实践教学改革方向。经调查研究,一线土木企业更需要工程实践型人才,需要实践性强的课程,而毕业生反馈也建议增加操作性较强的课程,课程内容应与实际工程相结合,当下的土木工程专业教育与工程实际以及企业需求存在一定脱节,企业需求的人才与传统的人才培养规格对接不上,企业需要的人才在理论及实践能力要求比较具体,而在大学期间学生所学的知识体系广泛并偏理论[5]。例如从事施工技术员岗位,学生对工程技术、工程管理、施工图识读、现行规范国家标准等各方面的能力和职业素养在毕业之后不满足相关企业对人才的需求。因此,采用何种教育模式可以有效提高学生工程实践能力,人才培养目标和培养规格如何与土木行业需求相符合,已成为本专业实践教学改革当务之急。
2OBE工程教育理念
OBE工程教育称为“Outcome-basedEducation”,主要是以成果为导向或以学习产出为基础的教育,这种模式起源于美国,重点强调一切教学设计过程均基于学习产出,从制定的专业培养目标与学生毕业要求为出发点,以学生学习结果为核心,即学生毕业后应该具备的能力与掌握的技能来设计教学内容、教学方法、评价标准、保障体系并不断进行持续改革,通过一系列教育之后判定之前所定目标与要求是否能够达成[6],该教育理念改变以·581·第48卷第8期2022年4月山西建筑SHANXIARCHITECTUREVol.48No.8Apr.2022往学校教什么学生学什么的传统教学模式,而是从实际出发,学生不是为了学而学,教师不是为了教而教,适应了当今社会以及行业对人才的需求,即培养何种学生,学生“学习产出”何种技能,可见,OBE工程教育与倡导接“地气”应用型转型教育理念相符,可以作为基于应用型人才培养的工程教育改革的理论基础。
3土木工程专业实践教学模式与OBE理念不符合之处
根据行业需求、人才培养与OBE教学理念的逻辑关系,即行业需求为“学习产出”出发点,培养什么样的人才是“学习产出”的标准,经分析,土木工程专业实践教学模式与OBE教育模式并不匹配,主要表现在以下几个方面。
3.1实践教学教育理念陈旧不适应社会需求
长期以来,实践教学环节教学模式仿照理论教学,实践教学体系尚未形成相对成熟体系,没有突显鲜明办校特色及专业定位;实践教学计划和教学大纲没有围绕服务于人才培养目标及学生毕业要求的宗旨,更没有体现学生学习主动性,实践教学环节之间缺乏系统性、连续性和层次性,导致人才培养与社会行业需求有一定脱节。
3.2对于实践教学不够重视
传统大学教育实践教学始终处于从属地位。很多专业教师关于实践教学环节中方案设计、项目实施过程等方面花费时间少,内容做不到及时更新与创新,无形中弱化了实践操作技能的训练[7],而一部分学生认为实践教学环节很容易获得成绩,将主要精力放在理论课上,对于实践教学环节无论是课内还是集中实践环节主体意识比较薄弱,主动参与的积极性不够,学习表现比较被动,应付考核成绩,无法实现从理论到实践,更不能提升自身工程实践能力。
3.3实践教学评价体系不合理
传统的实践教学环节评价体系以最终成果材料为获得成绩的条件,实践教学过程没有评价准则,监控力度不够,并且缺乏有效评价机制,导致实践教学效果和质量无法保证,使得学生应该获得的能力与技能不能实现,教师的实践教学业务水平停滞不前,而对于学生的工程实践创新能力提高毫无意义。
3.4实践教学条件不能充分满足
随着向应用型转型不断深化,对实践教学硬性条件及保障措施要求也不断提高,但现实情况是实验仪器设备陈旧更新不及时,实习实训场地有限,学生只能看教师操作,没有亲自动手操作机会,综合性实验及创新性实验流于表面,无法满足学生对新技术、新技能掌握的需要。校外实习实训基地也因各种原因无法发挥应有的实践效果,校企合作产教融合很多都是在喊口号,简单签协议就束之高阁,没有真正发挥企业在实践教学环节中的作用。
4基于OBE理念土木工程专业实践教学改革
1)树立OBE理念,制定土木工程专业实践教学“学习产出”标准。基于教师、学生、用人单位、毕业生等各方面调研反馈,结合土建行业发展及社会需求,土木工程专业建设在符合国家标准办学特色以及本校与本专业定位基础上,经过多轮论证之后制定本专业人才培养目标以及实践这些目标需要的毕业要求,确定专业层面“学习产出”标准,然后通过毕业生追踪观察,得出产出标准存在问题,再根据持续调研,重新制定培养目标及学生毕业要求,实践教学体系不断更新完善,如图1所示.2)统筹各实践教学环节,设计适应“学习产出”标准的实践教学体系。以土木工程专业实践教学预期“学习产出”为中心,即培养应用型人才为目的,逆向设计各实践环节,本校土木工程专业实践教学包括各类实习、课内实践、课程实验、课程设计、课程实训、毕业设计、专业实习、各类学科竞赛、创新创业训练等基本环节,对所有实践环节统筹安排、有机组合、合理衔接、整体培养[8],针对专业基础课、专业核心课及专业方向课构建“专业基础能力培养-专业核心能力培养-专业技能培养”三层次分阶段培养训练的实践教学体系,如图2所示。3)以学生为主体、以目标为导向,设计适应土木工程专业“学习产出”标准实践教学内容。根据社会及行业对土木工程专业需求,以培养学生工程实践能力为主线,逆向设计实践教学内容。以“项目导向、学生为主、教师为辅、产教融合”为准则,制订实践教学文件,更新设计适应“学习产出”实践教学环节的内容与要求。优化实验教学内容,应打破按课程开设实验的格局,将关联性强的课程附属实验进行整合,合理设计实验教学环节,改变过去那种以巩固课堂知识而进行实验的做法,以实验辅助理论,按需设计内容,向以能力培养为主的方向转变。改革并完善传统专业课程设计及课程实训内容,与企业合作,根据实际工程确定题目,例如原来钢筋混凝土肋梁楼盖设计选题采用内框架结构形式,而实际工程中这样的结构形式已经很少见,课程设计内容与时俱进,在设计条件中尽量使工程背景真实而清晰,设计内容不但可以解决工程实践问题也可以达到“学习产出”的标准。课程设计或课程实训应该与课程内实践相结合,学会综合利用不同课程知识,打破课堂理论与工程实践之间的壁垒,提升学生主动学习能力,学会查阅与利用相关规范及其他工具书,尝试自己解决问题,例如混凝土结构课程设计题目为单层工业厂房,学生应学会如何通过查阅相关图集获得设计资料,学会如何利用相关规范,通过在课程内实践教学环节制作单层工业厂房模型以及参观了解实际单层工业厂房,了解厂房构件组成及构件作用,学会构件选型及构件布置,为课程设计奠定基础,课程设计过程中融会贯通结构力学、混凝土结构设计原理等课程知识,学会绘制及识读施工图,对实际工程中单层工业厂房更加了解,为毕业设计及将来从事相关工作奠定基础。在毕业设计过程中重点培养学生专业技能,选题应源于实际工程项目,企业导师全程参与毕业设计内容改革,并与专业实习相结合,在专业实习之前确定毕业设计题目,因材施教,选题突出多样性,诸如建筑设计类、工程施工类、项目管理类、科研论文类题目,带着题目去专业实习,在实习过程中对毕业设计内容有直观了解,例如选择建筑设计类题目可以去设计院实习,选择工程类题目可以去施工单位实习等,与相关企业深度合作,在实习过程中采用“双导师制”,即校内指导教师与企业指导教师共同指导,在实践中使理论知识融会贯通,突出工程技能训练在毕业设计中作用,通过毕业设计及专业实习,促进提高学生综合应用能力与专业技能。把各类学科竞赛、大学生创新创业训练项目等引入土木工程实践教学中,例如把大学生结构设计大赛引入《钢结构课程设计》课内实践中,把混凝土材料设计竞赛引入《土木工程材料》实验中,把测绘竞赛引入《工程测量》实验及实习中,成绩优异者推荐参加省级或者国家级各类学科竞赛,以学科竞赛促进实践教学内容改革,以学科竞赛带动实践课程建设,进而提高学生学习的兴趣性、主动性和积极性,锻炼动手能力。4)以学生为中心,以校企合作为平台,完善“学习产出”标准实践教学硬件环境。不断完善校内实验实训条件,以提高学生专业技能和动手能力为目的,硬件实践教学环境建设以人为本[9]。近几年学校以转型评估为契机,投入大量资金建设“虚实结合”现代化土木工程实训中心,即以建筑实体比例模型为核心,虚拟仿真为技术手段,各类实验实训室为辅助。本专业现有38个专业实验实训室,涵盖结构、材料、力学、工程检测、工程测量、各种工种操作、建筑工程仿真、建筑实体比例模型(见图3)、各类专业辅助软件等,可以满足所有课内实践教学及集中实验实训环节教学工作,并为各种学科竞赛如识图绘图竞赛、测绘竞赛、混凝土设计大赛、结构大赛及创新训练项目提供更好的平台。产教融合、校企合作共同建设校外实践教学基地,建立学校与土木相关企业紧密结合的产学研机制,让企业深度参与人才方案制定与人才培养过程建设之中,提高人才培养质量,实现学校、企业与学生共赢。与中冶沈勘工程技术有限公司、铁岭市建筑设计等十余家土木相关企业共建教学基地,涵盖施工管理、结构设计、监理、造价等多个就业方向,可以满足各种实践环节教学需要,让学生有机会提前接触到企业,开展真实工程环境实践活动和工程训练,可以把理论知识通过亲身实践融会贯通,有利于快速提升工程实践能力,为毕业后迅速适应和融入企业奠定基础。5)以学生发展为中心,制定适应“学习产出”标准实践教学体系实施与运行的保障与质量监控措施。完善实践教学管理制度,以教学评估标准为基准,科学化、规范化、制度化实践教学管理工作,积极调动全体教师与学生主动性;制定适用于应用型土木工程专业实践教学质量评价标准,及时进行实践教学信息收集、处理与反馈促进实践教学评价标准更新,成立学校及系专家督导组,对所有实践教学环节进行监督管理与引导[10],针对实践环节中实践教学文件、实践教学内容、实践教学过程、考核体系及教学效果等进行全方位监督,规范的管理制度与评价标准可以促进应用型人才培养目标得以实现,适应“学习产出”标准。实践教学质量管理监督体系如图4所示。实践教学质量监督体系实践教学质量管理实践教学评价标准实践教学质量专家督导组持续改进图4实践教学质量管理监督体系
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)29-0039-02
一、实践教学过程中存在的缺陷与不足
1.教学内容陈旧,形式单一。现阶段我国高等教育开设土木工程本科专业的高校数量高达200多所。在长期的实践教学的探索过程中,形成可统一指导下的集中教学模式,即以各类实验课程,三大实践学习和课程设计为一体的教学模式。其中所谓的实验教学设计固化,忽视了学生实践能力和创新思维能力的培养。一般情况下,实验前期试件,设备都被安排好,并给予学生相应的试验方案,要求学生按照步骤来进行操作,往往都可以顺利地完成任务,做好数据处理和报告整理工作,但是在此过程中学生往往很少主动去思考,去探析,难以起到培养学生思考能力和创新能力的作用。
2.教师实践能力不强,综合素质较差。结合目前土木工程教师结构的调查发现,很多高校的土木工程教师都是在完成高校教育之后进入到教学岗位的,往往都缺乏工程实践经验,因此在开展实践教学的过程中往往不知道如何下手,从而使得实践教学效果一直难以展现出来。在这样的情况下,很多教师也缺乏能动性,去积极探析实践教学方式和方法,从而使得实践课程呈现出形式化的发展趋势。
3.实践教学投入不足,基地建设滞后。实践性教学质量的提高需要健全的实习基地设施,也就是说需要开展实习基地建设工作。根据教学安排,土木工程生产实习安排在三年级下学期的暑假,历时四个星期,保证是与专业教学课程是同步进行的,并处于校外执行的环境下。但是,需要注意的是很多情况下这样的实习单位随意性比较大,都是教师或者学生自己去联系,往往可能造成没有针对性的实习。因为工程项目涉及面比较广泛,工种多样化,需要结合自身专业特点找到符合自身工种工程的实习场所,在短时间内是很难完成的任务。在这样的情况下,学生的理论知识不全面,自身实践经验有缺乏,借助到工地实习的方式去开展学习,往往都是没有经济收益的,这在一定程度上使得实习单位开始担忧安全问题。我们知道,现阶段的市场环境下,施工企业往往实行的是项目经理责任制,无论是工程进度的推进,工程质量的管理,还是工程安全的控制,都需要其全权负责。在这样的体制下,实习单位往往都会以安全问题为由,不愿接收学生的实习,实习单位的联系难度自然也就越来越大了。除此之外,学生在实习过程中往往都是处于观看的位置,其动手实践的机会比较少,这也不利于其实践能力的不断提高。从这个角度上来讲,要想改变实习困难,就要加大实习基地的投入,建设出自身的校外实习基地,以此来开展实习教学活动。
4.其他因素。从高校经费方面来考虑,很多情况下能够用于实践教学环节的费用都是有限的,从而使得实践教学出现如下的几种问题:其一,实地地点的选择比较局限,都是遵循就近原则来安排的;其二,实习时间比较有限,内容往往不够全面,这与大纲的要求相互违背;其三,实验项目的开展与实践内容相对陈旧,缺乏创新。
二、实践性教学改革与实践
1.树立工程实践观,加强对实践教学重要性的认识。我校土木工程专业的培养方向主要是工业与民用建筑工程的勘察、设计、施工、监理及工程造价管理等方面的工程技术人才。首先,树立正确的教学观念,规避重视理论忽视实践的传统教学的做法,不断解放思想,提高高等教育理论和实践统一化的认识水平,保证将理论学习和实践操作融合到教学过程中去。也就是说要保证所学习到的理论能够运用到实践中去,并以此为引导方向,开展工程实践活动,从而不断地提高学生的动手实践能力。
2.注重“双师型”师资队伍建设。由于土木工程专业实践教学活动的开展本身就对教师提出了高要求,也就是说,教师不仅仅需要健全的土木工程理论体制,还需要对于土木工程的结构构造、施工技术、工艺方法有着充足的掌握。从这个角度来讲,我们应该高度重视工程实践教师素质的培养。注重从以下三个方面入手:其一,扩展教师融入渠道,将有实践经验的教师纳入到教学体系中去;其二,注重教师队伍的培养,不断提高青年教师的实践能力,实现其综合素质的提高;其三,注重外聘实习指导教师的聘用和选拔。综上所述,渐渐建立实践能力强、经验丰富、管理有序的实习师资队伍,为开展各项实习教学工作打下坚实的基础。
3.规范实践教学环节的管理与考核机制。不断健全实践教学管理制度体系,实现考核办法的调整和改善,从制度上规范实践教学环节。考核的目的主要体现在两个方面:教师可以结合考核情况对学生进行指导,实现对学习效果的掌握和控制;学生可以在考核结果的反馈中,找到今后学习钻研的方向,这将有利于学生教学实践质量的提高。另外,由于专业实习理论教学和实践环节有着很大的差距,可以结合学生的出勤情况,任务完成情况来综合考核,关注于学生知识融会贯通能力的提高,实现成绩评定的真实和客观,在此基础上积极组织学生开展实习答辩。对有创新再现和独立分析问题、解决问题能力的学生应在成绩评优时予以重点考虑。
4.加强校内外实践教学基地建设。依靠良好的石油行业背景,建筑企业之间的关系维护应该是比较容易的,对此我们应该不断强化校企联合,不断建立健全校外实习基地,为学生专业实习提供良好的教学场所。专业实习不仅仅是学生展示自我专业能力的平台,也是不断培养其自身专业实践能力的场所。在此过程中,学生能够开展专业化的学习,在自我能力不断提高的过程中,其未来的职业规划也会慢慢地清晰起来,对于解决以后的就业问题有着至关重要的作用。同时,校内实践基地建设是对校外实践基地的补充。目前,土木工程专业与校外企业合作建设的美隆干混砂浆实验室已建设完成,学校投入建设的特种结构实验室也已经进入筹备阶段。这些校内实践基地的建成将为学生提供更多动手实践的机会,有效地保证实践教学工作的开展。
5.鼓励学生创新的实践教学。实践教学也应当创新,特别适用于优秀本科毕业生的能力培养,所以在我们的课程安排中以课外实践教学活动的形式出现,以设计性、研究性实验为主。让学生结合教师的科研开展实验,是培养学生科学素质和创新意识的很好的方式。
综上所述,要想实现教学实践能力的培养,我们需要做好以下工作:①打破理论教学与实践的界线,将实习融入理论课程教学之中。②进一步规范各环实习节管理,能保证实习环节的教学质量,有必要提高实践教学环节在整体教学中的比重和地位。③合理拓展实习时间,充分利用假期进行工程实践和社会实践,提高学生综合素质。
参考文献:
前言
为了配合教育部对本科土木工程专业课程设置的要求,土木工程专业在第一学期开设《土木工程(专业)概论》课,旨在对土木工程专业的新生进行专业启蒙教育。几年来,土木工程专业由单一的建筑工程正向着更广泛的“大土木”工程方向发展,如何适应更高层次上的“大土木”工程的教学要求,需要进一步整合与扩展《土木工程概论》课程的教学内容,并积极改进教学方法与手段来提高教学效果,我们进行了不断地探索与实践。
1.在“大土木”工程基础上构建合理的教学体系与教学内容
土木工程是建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称,包涵的范围非常广泛,如建筑工程、铁路工程、道路工程、桥梁工程、地下工程、海洋工程、水利工程、港口、码头工程、环境工程等。在这一“大土木”工程范畴内,应构建更宽泛的知识结构体系。经过精心筛选,结合本校土木工程专业的特点,对教学内容进行了适当整合与扩展,形成了简明、实用、合理的教学内容。主要有:土木工程专业概述、土木工程的内涵与发展历史、土木工程中的材料、土木工程的力学与结构概念、各类土木工程概述、土木工程中的灾害、木工程的展望、土木工程专业的教学安排与学习方法。这些教学内容安排由浅入深,逐步引导学生全面了解土木工程的类型及其各类工程领域的基本内容和发展情况,初步具备土木工程建设的基本知识;使学生清楚自己所学专业的人才培养目标、课程设置与进程安排,明确教学要求与努力方向,建立理论与实践相结合的学习理念,为学生今后积极主动地学好本专业课程打下良好的基础。
2.注重对学生工程意识与专业素质的培养
土木工程的综合性、实践性比较强,要求工程技术人员要具有很强的工程意识和专业技能。专业技能有待于日后不断学习与实践训练得到充实,而工程意识的养成非一朝一夕之功,它是集专业知识、技能、经验、甚至是教训的不断积累而逐渐形成的综合素质。在现阶段,学生还没有积累足够的专业知识与技能,主要是使学生建立完整的工程概念并从专业角度理性分析问题的意识。例如:在讨论房屋工程的建设过程时,介绍它包括规划、审批、勘察、设计(建筑、结构和设备)、施工、验收、交付使用等阶段,使学生清楚工程建设的过程是各部门、多工种全面协调合作的过程,牵一发而动全身,从而建立统筹整体、协同工作的大局意识。工程意识的培养关键在于教学过程中不能照本宣科,而要理论联系实际,灌输实际工程具有系统性和完整性的思想,使学生对土木工程有一个感性认识,形成一个完整的工程概念,树立专业的思维方式,为工程意识逐渐形成日后的自觉行为打下坚实的基础。
3.适当引入工程美学教育,突出“美学育人”的功能
当今中国理工科高等教育中美学教育缺失现象比较严重,人们一提到土木工程,就认为是“土”和“木”的简单结合,仿佛我们培养的就是“又土又木”的工匠;土木工程冰冷、死板的外表使人们似乎处于钢筋水泥的“丛林”中,缺少艺术气息。其实,土木工程既是物质产品也是艺术品;工程技术的实践过程也是艺术的创作过程,所以,在授课过程中应适当引入工程的美学教育。通过史诗般的土木工程发展史、大量丰富的世界著名建筑典范、千姿百态的桥梁工程、功绩卓越的建筑大师与桥梁专家的不凡人生来激荡学生的心灵,激发学生对本专业的热爱及对美好未来的憧憬;这些静止的建筑与桥梁工程犹如凝固的音乐,与人文历史相结合,增加工程教育的“文化”内涵,突出“美学育人”的功能,学生从中既领略了工程博大精深的艺术内涵,又树立了实用与审美、技术与艺术结合的工程设计理念。
4.改进教学方法与手段是提高教学效果的关键
《土木工程概论》课的内容繁杂,涉及面广,图片丰富,叙述性强,如果以课堂灌输的方式教学,不仅教师讲的口干舌燥,而且学生听得枯燥乏味,为了提高教学效果,关键是要采取灵活多样的教学方法与手段。
4.1 利用多媒体教学
以多媒体为载体,通过丰富的图片、视频和动画等素材实现理论知识与工程实际的结合,使学生对土木工程的知识结构、应用领域和发展动态能够有比较清晰的了解和感知。制作与教学内容相符的教学课件,通过大量直观明了的图像配合抽象内容的叙述,并结合参观进行现场教学,如充分利用校内实践教学基地(如土木工程模型室、材料样品室、施工工艺操作实践教学基地等);或者通过参观校园内的现有建筑及建筑工地现场等进行现场教学,使学生的工程意识得到极大提高。其次,可观看与土木工程有关的DVD录像片,欣赏优雅闻名的悉尼歌剧院、令人惊叹的埃及金字塔、气势恢宏的故宫建筑群、雄伟壮观的万里长城、融合最前沿技术的奥运场馆(鸟巢、水立方)等,这些古今中外优秀的工程范例深深吸引着学生,激励学生为之奋斗,既对学生进行了工程美学教育,也增强了学生的学习动力与社会责任感。
4.2 结合问题式教学,使学生养成查阅文献的学习习惯
“填鸭式”的课堂教学使师生间缺少必要的互动与学生的独立思考,况且学时有限,学习知识光靠老师课堂传授是远远不够的,采用问题式教学可启发学生深入思考。如古代土木工程离我们较远,讲起来比较抽象、乏味,若提问:山西应县木塔为何历经多次大地震仍完好无损?埃及金字塔在历史上有什么作用?古人是怎样开采如此巨型石材的?又如何建造高程如此精确的工程的?这些问题既活跃了课堂气氛,又能激发学生的学习兴趣。教师也可留些问题让学生课后解决,如在“土木工程中的灾害”之“地震”一节中,在讲解地震发生的原因、危害及抗震防震的方针及措施等问题后,联系1906年美国旧金山大地震,1923年日本关东大地震,1976年唐山大地震,再让学生回去查阅5.12四川汶川地震的发生原因、强度等级、危害范围、社会影响(包括心理方面)等文献,并思考今后如何防震减灾,作为工程技术人员应肩负起哪些社会责任等。学生通过查阅资料将课本知识融会贯通,学会汲取前人或他人的知识,提升理性的思维能力;并通过撰写读书报告或总结报告,训练学生写作的能力,为今后书写摘要、论文、报告等文章奠定写作基础,养成遇到问题查阅文献的学习习惯。
5.结语
总之,《土木工程概论》课的内容十分庞杂,而实践性、综合性又强,需要在“大土木”工程要求的基础上建立合理的教学体系和教学内容,引入工程美学教育,通过现场教学和参观等实践环节,采取灵活多样的教学方法与手段,激发学生浓厚的学习兴趣,使学生形成完整的工程脉络,具备初步的专业知识,引导学生顺利迈进专业的大门。
注:本文作者宿晓萍为在读博士。
课题项目:本谭题得到吉林省重点学科建设项目支持,吉林省重点实验室建设项目支持。
作者简介:刘金梅(1969-),女,天津人,天津城市建设学院土木工程学院,讲师;杨德建(1962-),男,天津人,天津城市建设学院土木工程学院,教授。(天津 300384)
基金项目:本文系天津市级高等学校专业改革试点项目天津城市建设学院土木工程专业综合改革的阶段性研究成果之一。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)07-0168-02
高等教育培养的人才,以其在经济社会发展过程中所发挥作用的性质不同来分类,可以划分为学术型人才和应用型人才两大类。学术型人才致力于认识世界、发现客观规律、建立科学原理,应用型人才主要致力于利用科学原理改造世界,通过社会实践创造性地解决现实问题,为人类社会提供物质和非物质财富。[1]应用型人才培养以培养学生具有比较扎实的理论基础、较强的职业技能,并具有一定的解决实际问题的能力、综合创新能力为目标。土木工程专业是实践性很强的工科专业,毕业设计正是学生运用所学知识、解决实际问题、进行综合工程训练的重要实践性教学环节,是加强学生创新意识、创造能力和获取新知识的培养过程。毕业设计教学质量的优劣将直接影响学生走上工作岗位的适应性。天津城市建设学院土木工程专业,以培养土木工程本科层次的应用型人才为主,培养具备从事土木工程的项目规划、设计、施工和管理的能力,能在房屋建筑、道路桥梁、地下工程等的设计、施工、管理、投资和开发部门从事技术或管理工作的基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、具有创新意识的应用型人才。近年来,在培养应用型人才的过程中进行了很多有益的尝试,尤其是在毕业设计环节中,进行了一些探索与实践,加强了学生的科学研究、工程实践及创新能力。
一、分阶段选题,加强选题的应用性与实践性
毕业设计选题是毕业设计的开始,为了使学生能够明确毕业设计的意义和毕业设计方向,按照自己的意愿更好地完成选题,可分三个阶段进行。
1.选择毕业设计类型
天津城市建设学院土木工程专业包括多个专业方向,其中以建筑工程、道路桥梁工程为主。专业方向不同,毕业设计选题也有不同的类型。建筑工程方向毕业设计选题可分为工程设计和施工技术与管理两种类型。工程设计型毕业设计可选择具有代表性的高层框架、框架―剪力墙、剪力墙结构或者大跨度空间结构等,也可以选用钢筋混凝土结构或钢结构。设计内容包括:结构布置;结构内力、变形、强度计算;施工图的绘制等,并熟练掌握工程设计软件的应用。施工技术与管理型的毕业设计可用以下实际工程作为选题:高层民用建筑如商店、旅馆、办公楼等,单层或多层工业厂房,大型深基坑施工等。设计内容包括:施工方案设计、施工组织设计、单位或分部工程概预算、与施工方案有关的图纸等。有条件的也可安排专题研究,如项目的质量、投资控制、施工方案的技术经济论证和比较等。道路桥梁方向毕业设计选题可分为公路与桥梁工程设计两种类型。因此,在此阶段,给出了不同专业方向的选题类型(见表1),让学生进行选择,然后按照学生的选题类型安排指导教师。
2.与指导教师见面,初步商定毕业设计选题
按照上一阶段学生选题的意愿,让学生与指导教师见面,初步商定毕业设计题目,并布置学生阅读文献、查找资料、调研,学习与设计内容有关的知识,初步完成毕业设计的需求分析和总体设计。同时指导教师应向教研室上交所指导的学生的设计题目,详细汇报课题的背景、功能、实现步骤和预期结果等,并集体讨论,进行修正。
3.深入了解选题,最终确定毕业设计选题
学生通过查阅工程设计资料、走访和调研实际工程,对所选设计题目做初步了解后,认为不感兴趣、完成起来比较困难的,可以重新与指导教师商定毕业设计选题。此外学生联系的实习单位或就业签约单位的实际工作与毕业设计题目不一致的,也可以对毕业设计选题进行更改。
此阶段完成以后,选题与学生的毕业实习、就业单位的实际工作相结合,加强了选题的应用性与实践性。
二、实施综合指导,巩固完善专业知识体系
土木工程专业毕业设计是一项综合性很强的设计,为了弥补指导教师专业方向上的偏差,由建筑结构工程设计和施工工程设计方向的专家组成综合指导小组,对学生进行全程毕业设计综合指导。综合指导既可以按照毕业设计的内容分阶段进行集体讲授,也可以采取每周在固定时间深入毕业设计教室、网上互动的方式,实现学生与教师间的咨询和指导。采取综合指导的方式,既可以充分发挥指导教师的专业优势、有利于保证毕业设计进度、实现资源的优化配置,又能巩固完善学生的专业知识体系,高质量实现毕业设计教学环节的总体目标。
三、把握毕业设计过程,确保毕业设计质量
1.细化毕业设计任务
土木工程专业毕业设计内容几乎涵盖了大学4年所学的全部基础理论和专业知识,需要将相关的专业知识进行有机的融合,既具综合性,又有深度、难度。因此在设计进度安排上,逐项细化,制定出详细的任务进度计划,以保证学生能在设计过程中循序渐进,加深学生对知识的理解,实现知识体系的有效融合,提高学生运用所学知识解决问题的能力。以施工技术管理类毕业设计为例(见表2),包括毕业实习在内,设计基本完成需要16周,具体细化为12个阶段进行,每一阶段任务完成后必须经指导教师检查审核,通过后方能进入下一阶段。
2.组织中期答辩
中期答辩主要由学生对已完成的毕业设计进行汇报,并进行分析与总结。毕业设计指导小组教师对学生的毕业设计完成情况进行检查,指出存在的问题,提出改进的意见,并使学生明确如何进行下一步设计。中期答辩及时解决了学生在毕业设计中所遇到的问题,使指导教师更加清楚地掌握了学生的实际情况,为按时按质完成毕业设计起到了助力的作用。
3.严格考勤制度
学院安排了专门的毕业设计教室,对在校进行毕业设计的学生严格考勤制度,并由毕业设计指导教师进行考勤。一方面确保了学生能有足够的时间进行毕业设计。另一方面由指导教师现场考勤可以确保指导教师的指导时间,也是对设计指导教师的一个考核。学院还规定毕业设计指导教师每周必须对学生进行指导的次数,要求把每周到毕业设计教室指导的时间安排上报给学院毕业设计工作领导小组,并做完整记录。指导中,对所发现的学生设计上的错误和改正时间进行详细记录,作为考核学生的依据。
四、完善评审和答辩过程,真实体现毕业设计水平
1.组织毕业设计检测
毕业设计检测工作是为了进一步提高指导教师的责任心,提高学生对毕业设计教学的重视,减少抄袭的现象。检测系统的结果并不代表抄袭的认定结果,只作为给出最终认定的一个参考技术手段,因毕业设计出现重合的内容、形式多种多样,最终的结果仍要由毕业设计工作领导小组来进行人工认定。毕业设计的抄袭检测采取“学生个人自查、文责自负为主,指导教师检查为辅,校院系抽测为手段”的管理模式。抽查比例为每个专业学生随机抽查15%,随机学生由教务处确定。推荐为校级优秀毕业设计的必须进行检测,合格后给予认定成绩及推荐评审。凡未通过认定的学生,取消答辩资格,修改合格后,可以进入补答辩环节。对文字重合率超过70%(含70%)的,按抄袭作弊处理,不能进入补答辩环节。为加强指导教师的责任心,规定教师指导的学生在检测中出现未通过的,不能参与校级优秀毕业设计指导教师评选,并需对学生的抄袭情况提出书面说明,随学生的毕业设计资料一同归档。通过检测反映出了学生设计说明书中存在的一些问题,加强了学生和指导教师对毕业设计的重视,端正了学术风气,提高了毕业设计的教学质量。
2.规范自评与互评
自评中,指导教师要综合评定学生设计任务书中规定的全部设计内容的完成情况,独立分析问题、解决问题的能力及科技创新能力,运用参考资料和外文资料、借鉴国内外的先进科学技术的能力,并根据学生在设计中的态度等给出指导成绩。
互评在答辩小组之间进行,土木工程专业的各答辩小组成员评阅其他答辩小组参加答辩学生的毕业设计。评阅教师按设计完成情况和设计质量给出评阅分数,并写出书面评阅意见;同时根据设计所涉及的内容和要求,就有关理论、基本概念和设计中的内容,准备出难度不同的答辩问题。评语、分数、问题于答辩前交答辩小组。对于自评成绩和互评成绩相差两个等级以上的学生,评审委员会对其进行检查,确定最终评审成绩。
3.严格答辩过程与成绩评定
成立专业答辩委员会,安排答辩小组,指定答辩小组组长、秘书。答辩委员会和答辩小组于答辩前召开专门会议,研究答辩的有关事项,统一答辩要求,审查学生的答辩资格。毕业答辩包括小组答辩和公开答辩。评审成绩较差的学生参加公开答辩,其他学生分配到各小组参加小组答辩。在整个答辩过程中为确保公正、公平,采取指导教师回避制度。答辩委员会成员在评阅设计的基础上,参考评阅教师拟定的问题。答辩时,要对每个学生提出质询,听取学生回答,然后按标准无记名投票评分。
答辩成绩按学生自述、回答问题的正确程度由每位答辩委员(或成员)打分的平均值确定。指导教师成绩、评阅人成绩、答辩成绩之和作为学生毕业设计的总成绩。成绩评定必须坚持标准,从严要求。每个答辩组的优秀率一般不超过15%,优良率一般不超过50%。
五、 结语
天津城市建设学院土木工程专业经过多年的建设和发展,立足天津及周边地区,以培养城市建设一线高级工程技术人才为目标,形成了具有自身特色的培养模式,培养的学生受到了基层单位的普遍欢迎。在强化毕业设计的技能训练中,通过分阶段选题、实施综合指导、把握毕业设计过程、完善评审和答辩过程等措施,有效地保证了实践教学和技能训练的质量。在此基础上,还应该不断探索基于本科应用型人才培养的毕业设计的新模式、新方法,并给予支持和鼓励。例如:结合卓越工程师培养,利用企业的经费、场所和技术力量,完成企业的技术课题,提高毕业设计的实践性;[2]结合土木工程结构设计竞赛进行毕业设计,培养学生的创新意识、动手能力和工程实践能力;建立毕业设计信息化体系,包括查阅毕业设计资料平台、师生网上交流平台等。总之,在国家卓越工程师培养计划实施的背景下,土木工程专业的应用型人才培养,应进一步完善土木工程专业毕业设计模式,不断改进毕业设计实施的措施,创造更有利于创新能力培养的毕业设计教学方法,切实提高人才培养质量。
中图分类号:G642.423 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2012)09-0110-02
Exploration of Opening Experimental Teaching Mode in Civil Engineering//Zhou Miao, Liu Yu, Zhang Suhua
Abstract Experimental teaching is an important part of practical teaching in civil engineering, there are some drawbacks of traditional experimental teaching mode. Therefore, it is necessary to open up the experimental teaching mode in civil engineering. This paper explicated the characteristics of opening experimental teaching, from the experience of the experimental item, and proposed a specific implementation steps and measures.
Key words opening experiment; civil engineering; teaching mode
Author’s address College of Civil Engineering of Henan Polytechnic University, Jiaozuo, Henan, China 454003
1 引言
土木工程专业的培养目标是培养具有一定知识、能力和综合素质,面向生产、建设、管理、服务一线并适应其要求,具有可持续发展潜力的高级应用型专门人才[1]。新形势下加强土木工程专业学生的工程实践能力培养具有很重要的现实意义,其中实验教学是实践教学的重要组成部分,因此,如何强化土木工程专业的实验教学,构建适合土木工程专业发展的实验教学体系,是急需进行深入研究的问题。然而传统的实验教学模式是实验课附属于理论课,实验学时较少,实验项目更新率低,学生缺乏主动性,实验教学效果不理想。因此,通过创造实验条件和合理组织,利用实验室开放进行实验教学是一种非常可行的实验教学模式。
2 土木工程专业实验教学的传统模式
目前,大多数高校土木工程专业的实验教学方法表现为灌输式,实验课均为理论课的辅助部分,验证性实验较多,综合性、设计性和研究性实验较少,可以从以下几个方面看出其弊端。
1)传统实验教学是实验教师根据实验教学大纲编写实验指导书,学生根据实验指导书的实验目的、实验方法、实验要求、所用仪器设备进行相关实验即可,设置的实验学时数和实验项目都非常有限。对于实验过程复杂、耗时较长且耗资较大的实验,实验教学尽量是不涉及的。
2)实验项目基本上几年不变化,实验项目更新慢,课程规定的实验项目不能满足学生的学习需求,他们需要对自己感兴趣的项目做深入研究。同时仪器设备在非实验期间长时间闲置,在使用时间上分布不均。
3)传统的实验教学以班级、专业为整体,不同层次的学生所做的实验项目都相同,做相同的实验,得到近似的实验结果,一组或一个班写出基本相同的实验报告,不能充分调动学生的学习兴趣和积极性。大多数学生在实验中只是忙于完成实验过程,来不及深入理解实验原理,思考解决实验中出现的现象和问题,即使遇到问题,也是实验教师给予解决。学生是被动的,教师的工作是重复性的。
传统的实验教学模式设置的实验项目与实际工程有较大的差距,难以发挥学生的积极能动性,难以培养学生的创新能力和实践能力。因此,需要调整实验教学模式,使学生养成自主学习的习惯并培养实践创新能力,势在必行。
3 土木工程专业开放实验教学模式的构建
3.1 开放实验教学的特点
开放性实验教学从广义上讲是指实验对象、实验内容、实验时间上的开放,没有对象、内容和时间的限制;从狭义上讲是指由学生自己根据实际题目的要求,独立拟定实验方案,设计实验技术路线,完成实验过程,指导教师只负责对实验方案进行审查,在实验过程中给予必要的启发和引导,实验完成以后对实验结果和报告进行评价[2]。
笔者结合多年的实验教学经验可以归纳出开放实验教学的特点[2]:
1)开放实验具有综合性、设计性和创新性的特征,这有别于传统的课堂实验教学;
2)实验形式具有可开放性,操作难度较小,实验时间不与正规实验教学发生冲突;
3)强调学生在实验中的主体地位,自主把握实验方法和进程,教师在实验过程中只给予必要的指导和启发。根据土木工程专业开放实验教学特点及教育部提出的培养学生综合性创新精神和实践能力的要求,开放性实验教学模式是实验教学体制改革的必然趋势。
3.2 开放实验教学的项目
笔者所在的土木工程实验中心进行开放实验教学已有3年多了,对于实验项目的制定主要依据不同层次的学生要求以及实验室的仪器设备状况,与计划实验教学项目不同,所开放的实验项目有下面几类。
1)建筑材料类:掺加建筑废料的混凝土试验、掺加工业废料添加混凝土试验、钢纤维混凝土试验、碳纤维混凝土试验等项目,对大二、大三、大四的学生开放实验。
2)建筑工程类:工程结构承载能力综合测试、钢管混凝土构件力学性能试验、结构加固材料力学性能研究、简支桁架静载非破坏性试验等,对大三、大四的学生开放实验。
3)岩土工程类:砂土的渗透试验、土工试验数据采集系统的使用、三轴试验、土的前期固结压力测试、岩土材料破坏过程试验等,对大三、大四的学生开放实验。
4)结构检测类:混凝土保护层厚度测定、钢筋位置测定、钢筋锈蚀程度测定、超声回弹综合法测定混凝土强度、混凝土裂缝宽度和深度检测、楼板厚度测定等,对大三、大四的学生开放实验。
这些是实验室暂定的开放实验项目,随着仪器设备的更新和实验要求的改变,实验内容也在继续增加,从而能达到更好的培养学生创新能力和实践能力的效果。
3.3 开放实验教学模式的实施步骤与措施
要真正实施实验室开放,需要强有力的保障措施,制定实验室开放管理办法和仪器设备管理办法等相关的配套制度,对进入实验室进行开放实验的学生提出具体要求和条件限制,以确保实验开放教学的顺利开展[3],如《实验室开放管理办法》《实验室开放申报制度》《实验室开放预约制度》《实验室开放学生管理办法》等。对于具体的实施步骤学院实验中心网站上有具体的说明,大概的程序:实验室申报实验开放项目学校教务处审核立项公布学生报名选择实验项目教师安排和指导实验学生上缴实验报告教务处验收。
另外,在每学期的开放实验教学安排中,应考虑到开放实验项目的学时数较多,每组人数较少,实验频率较高,每学期刚开学多是理论教学安排,所以应将开放实验教学安排在每学期中期,这样既避免学期初教学任务过重,又避免影响学生的期末考试。
4 结语
通过近几年的开放实验教学模式探索,不断总结经验,制定了一套切实可行的实验开放模式。开放实验教学可以充分调动学生的积极性,对全面提高土木工程专业学生的动手能力和创新能力有很大的帮助。另外,通过不同类别的开放实验项目,实验室进一步提高了仪器设备的利用率,对实验室的发展进步也是非常有益的。
但是,在实验开放的过程中也发现了一些问题:
1)随着开放实验的完善,学生参与开放实验的积极性提高,使现有的实验仪器设备和师资力量都出现紧缺现象[4];
2)开放实验学生的成绩考核方式还有待进一步论证,考核没有统一标准;
3)虽然学校组织了教务部门对开放实验项目进行审查,但是参与审核的都是非专业人员,对项目的好坏只能从表面区分,而对实质内容的优劣不能很好地判断。这些问题都需在以后的工作中逐步研究解决,从而使得开放实验教学能够更好地得以实施。
参考文献
[1]王子康.论新型实验教学模式:开放性实验教学[J].重庆工商大学学报,2003,20(3):106-107.
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)05-0106-02
改革开放三十多年来,各行各业大兴土木,城市建设日新月异。要保证项目建设安全,需要对建设场地进行工程地质条件勘察,才能进入设计、施工、建设阶段。纵观世界各国的建筑工程事故,以地基基础事故为主。地基基础是建筑物的地下隐蔽工程,费用约占总造价的20%~25%,一旦出现事故不易觉察,修补处理较为困难,所需费用较高。实践证明,地基基础问题在相当程度上与工程地质问题相关,是涉及人的生命和财产安全的大问题。而土木工程专业的毕业生大多从事工程设计、施工、监理等工作,也有人进入相关领域从事工程地质勘察设计、规划和管理工作。可见,具有良好的工程地质知识对他们以后所从事的工作意义重大。
工程地质学课程的特点
工程地质学是研究人类的工程活动与地质环境相互关系的学科。它的任务是为各类工程建筑的规划、设计、施工提供地质依据,以便从地质条件上保证工程建筑的安全可靠、经济合理、使用方便、运行顺利。为大型项目工程建设提供可行性研究报告,对拟建工程场地进行工程地质条件评价,为地基基础设计提供合理建议,对于场地存在的地质问题在深入分析的基础上提出处理措施,为地基加固工程的设计和施工提供依据。同时,还要研究评价由于工程兴建引起的环境地质问题,以及可能诱发的地质灾害对工程建筑本身及周围环境的影响、如何及时消除安全隐患等问题。
对于土木工程专业而言,工程地质学是一门专业基础课程,主要培养学生阅读地质资料、查明和分析工程地质条件、解决工程地质问题的能力,工程技术人员必须能够看懂地质资料,必须清楚建设范围内的地质条件,了解可能出现的地质问题及应该采取的防治措施。只有这样,才能进行正确的设计和施工,才能有效保证建筑物的安全和稳定。为后续的土力学、基础工程等专业课程的学习奠定基础,为以后所从事的工程建设工作提供相关专业知识。课程特点表现为:(1)教学内容多,涉及多个学科。仅就土木工程专业而言,工程地质学讲授的主要内容包括矿物与岩石、地质作用和地质年代,地质构造,岩、土体的工程地质性质,地下水,地貌及第四纪松散堆积物,不良地质条件下的工程地质问题,岩体工程稳定性问题,岩土的工程地质分级分类,工程地质勘察等。该课程涉及矿物学、岩石学、构造地质学、土质学、土力学、岩石力学、动力工程地质学、区域工程地质学、工程地质勘察、地基处理等相关内容。(2)概念多,实践性强。工程地质学涉及许多名词概念及专业术语,许多理论知识比较抽象,直接理解往往有一些困难,需要通过实验、实习、实训的途径加以解决,表现出较强的实践性。(3)学时不多。一般土木工程专业只有30~40个课时。由于教学内容丰富、教学难度大,要上好这门课具有挑战性。
土木工程专业工程地质学教学现状
重视不够 工程地质学作为土木工程专业的基础性学科,学生还没有感觉到它的重要性,以为不是主要专业课程,在专业中的作用不大,导致学生不具备工程地质方面的专业技能和专业素质,对以后所从事的工作造成不良影响。
部分内容比较枯燥 初次接触本课程的学生感觉比较陌生,由于工程地质基础知识理论性较强,概念多,与工程实际联系较少,学生会感觉乏味,学习兴趣降低。
野外地质实习基地缺乏 工程地质学实践教学包括室内实验和野外实践实训教学。室内实验涉及土工方面的实验及各类矿物、岩石标本实验室、地质构造模型室等,大部分高校都有。一般地质类的工科高校都有野外固定的地质实习基地,而对于大部分土木工程专业的高校来说,野外实习基地相对比较匮乏。由于实践教学条件不足,使大部分土木工程专业的学生在短时间内具有地质学方面的感性知识往往是很困难的。
综合利用多种教学
方法和手段提高教学质量
随着社会的发展和科学技术的不断进步,多媒体、网络技术已成为人们日常学习、生活、工作交流的工具之一。传统的授课方式也在逐渐发生改变,充分利用各种教学资源,采取多种教学方法和手段提高学习兴趣和教学质量成为关键。笔者通过多年教学实践总结出以下几点。
结合专业需要优化教学内容、精选整编教材 首先,应结合土木工程专业方向和专业需要,以及土木工程专业的学生以前从未接触或很少接触过工程地质的有关知识的特点,通过本课程的学习,使学生能读懂地质资料,能够利用地质资料完成工程项目的设计、施工、监理等工作。教学内容不仅应包括工程地质的基本理论知识,同时要重点突出实践性教学环节, 要在知识覆盖面、深度、广度上下工夫,不断完善工程地质学的教学内容,保证学生在工程地质学方面的专业素质,构建优良的教学体系结构。任课教师可以根据教学内容设计优选教材。教材是教学的基础,是教育思想、教学观念、教学内容、教学方法与手段的载体,是人才培养的依据,只有使用高质量的教材才能培养出高素质的人才。由于工程地质学教材很多,且各有特点,从中选出适合土木工程专业的理想教材至关重要。一本好的工程地质学教材,不仅要涵盖工程地质领域的基础知识,还要通俗易懂、重点突出,将整个工程地质领域众多基本理论和方法浓缩成系统性和专业性兼顾的知识体系。由于土木工程专业教学计划的限制,适合自身专业特色的工程地质学教材不多,因此,授课内容不能仅仅局限于教材。优化教学的方法是在查阅大量参考文献基础上,对教材内容进行重新组织、加工精练、补充提高,及时汲取最新的研究成果和工程实例,加入工程地质勘察新技术、新规范,积极整合优秀教改成果,做到理论知识恰如其分地与具体工程实际紧密结合,使学生不出课堂就能够把主要知识点与实际工程无缝对接,在有限的时间内获取尽可能多的知识。坚持以提高学生整体素质为基础,以培养学生综合能力,特别是创新能力和实践能力为主线,对教学内容进行整合。
合理运用现代多媒体、网络技术提高教学效果 应用多媒体技术可以大大提高学生的学习兴趣与效率,增加信息量。比如,在讲“矿物与岩石”这一章节时,若仅采用传统板书教学,很难讲清楚,而且学生也难以理解、想象出各种矿物与岩石的特征,而利用多媒体将常见的矿物和岩石的真实图片放在大屏幕上讲解后,再进行室内实习,学生很容易就能识别出常见矿物与岩石标本。同理,把地质图的阅读、地质灾害的形成、预防与处理、地形地貌、地质构造、常见工程事故及处理措施、工程地质现场勘察技术等内容采用图片、声音、动画、文字、录像的形式展现出来,可使学生有身临其境的感觉。可见多媒体教学不仅可以扩大课堂教学的信息量,而且还能增强教学的直观性、主动性,提高教学质量。应构建课程教学网站,将教学内容、教学大纲、教学方法、教学课件、录像、实纲、作业练习、在线测试、交流、答疑等挂在校园网上供学生随时查阅,为学生提供一个交互、开放式的理论与实践结合的教学环境。同时,也为学生自主学习提供良好的教学平台,弥补课堂教学课时少的缺点。
将理论教学与案例教学相结合 单纯理论教学不能充分调动学生学习的积极性,因为听课时间稍长,学生就容易疲惫,导致精神不集中。只有理论与案例教学结合,才能调动学生思维能动性,使学生在不知不觉中由传统教学中的被动接受知识变为积极运用知识,有效提高学生的理论水平和实践能力。将理论知识实践化,其捷径是采用工程实例分析,即案例教学。在教学中有针对性地运用适宜的工程实例资料,通过学生的独立思考与集体协作,对具体实例进行分析、研究和讨论。案例教学具有参与性、启发性和时效性的特点。如对于常见的地震等地质灾害,先采用多媒体课件讲授地震等地质灾害的成因、发生、发展以及结果和危害等,再通过如“5.12汶川地震”等地质灾害进行案例教学,学生会对授课内容产生强烈的共鸣,并在短时间内铭记于心。
创建完善的教学实习基地,加强实践性教学环节 工程地质学是一门实践性比较强的课程,实践性教学环节是该课程的重要组成部分,良好的实习条件是教学质量的重要保证。实践教学的基本任务就是让学生亲自接触各种真实的地质现象及工程地质问题,并利用已学到的理论知识来考察、辨析它们,进而加深对课堂教学内容的理解。可根据实纲要求,安排校内实验与野外实习。校内实验主要包括实验室矿物与岩石标本观察和地质图的阅读等,是为了培养学生对常见矿物和岩石的识别能力,训练学生地质图的读图能力。实验内容为:观察标本、鉴别区分常见的造岩矿物与常见三大类岩石(岩浆岩、沉积岩和变质岩);通过阅读地质图,要求学生讲述图上所表示的地形、地貌、地质构造、地层岩性及其产状、接触关系等。每次实验前根据实纲要求,教师制定实习任务,让学生做预习,设计实验方案。实习时以教师现场指导、教学示范、学生自主探究方式进行。比如,对矿物、岩石的鉴定及描述等方面,通过实物介绍、实习操作示范等,使学生在短时间掌握要领,顺利完成实习任务。野外实习也是必不可少的教学环节。野外实习的内容主要是进行各种地质构造的野外观察、地质绘图、工程地质勘察,地质资料的现场记录整理等。教师在野外现场对实习内容要点反复讲解,示范操作要领、步骤;要求学生必须做到勤思考、勤动手、勤问、勤记录,即勤于动手考察地质现象、勤于思考产生这种地质现象的内外因素、勤于对某些问题进行较深入探索和研究。通过野外实践环节锻炼学生对自然地质现象的观察识别、动手能力、分析问题和解决问题的能力以及对原始数据资料的收集和编录的能力,能够让学生懂得野外地质工作的基本方法,在加深理解的基础上学会分析土木工程与地质的密切关系,熟悉土木工程建设中常见的地质问题及处理方法,及时消化和巩固所学的基本理论知识。此外,走出校门进行野外地质实习,还可以培养土木工程专业学生吃苦耐劳、遵守纪律、团结协作等优良品质,有利于增强学生体魄和意志力。
改变现有成绩考核办法 工程地质成绩分为两个部分,即理论教学与实习、实训成绩。理论教学成绩考核应多方面考核评定学生成绩。其中,考试成绩占60%(理论知识的考核应结合工程地质学课本,以闭卷的形式考核基本知识、基本理论,要求学生在规定的时间内完成);平时成绩占40%,其中,课堂教学成绩考核占平时成绩的15%(主要考查上课表现);课后作业及论文等占平时成绩的25%。这种考核方式注重学习过程的考核,可避免学生考前突击记忆,考完后很快忘记的弊端,提高学习效果。在实习成绩考核中,实习纪律占20%(考察学生实习是否缺席、迟到、早退等),集中实习占60%(其中原始记录及实习表现占20%,实习报告占40%),同学之间相互考评成绩占20%。这种考核方式有利于对实习全过程进行考评,促进学生的学习积极性。
多年来的教学实践证明,在教学过程中不断完善教学内容,改进教学方法与手段,充分利用现代科技成果服务于教学,针对专业需要进行课程教学设计,坚持理论联系实际,加强实践性教学环节,改革考核办法有利于增强学生学习的兴趣,有利于培养学生的动手能力和工程地质方面,专业素质,为土木工程专业学生从事工程建设工作奠定良好的基础。
参考文献:
[1]孙家齐,陈新民.工程地质[M].武汉:武汉理工大学出版社,2007.
[2]白明洲,王勐,刘莹,巩慧.工程地质课程教学改革[J].高等建筑教育,2006,(2).
中图分类号: TU-4 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2010)08-0066-02
毕业设计是一项集学习、实践、探索和创新相结合的综合教学环节,是学生从教学阶段向实际工作之间转换的最好锻炼机会,是进入工程设计、施工、管理的开始,也是为将来独立工作进行职业准备。它不但对学生的思想品德、工作态度、工作作风和独立工作能力具有深远的影响,而且还是审定学生的毕业资格及学位资格的依据,更是高等学校教育质量的重要评价内容。因此,作好毕业设计工作,对于提高教学质量,增强独立学院学生在就业市场中的竞争力等诸多方面均有重要意义。
一、独立学院毕业设计现状
通过对我院06、07级土木工程专业毕业设计、就业情况的分析,土木工程专业毕业设计教学环节中主要存在以下问题:
(一)毕业设计选题
1. 模拟课题与实际工程存在距离。目前,土木工程专业毕业设计内容主要采用模拟课题的形式,即课题大多是由指导教师根据毕业设计的时间安排、训练要求而从实际工程图纸中杜撰出来的假想题目,由于受到工程量大小等因素的种种限制,常常使模拟课题与实际工程之间存在差距。这样就使毕业设计局限在就事论事、纸上谈兵的状态,缺乏工程意识训练,图纸脱离工程实际,很难达到良好的效果。
2. 选题空泛,难以深入。从我接触到的毕业设计题目来看,很多题目选得过大且难度过高,过多地考虑长远性,难以在毕业设计教学阶段完成任务。这样势必影响学生取得成果和完成设计,降低学生对研究的决心和信心。
(二)指导教师
指导教师专业水平、科研能力参差不齐。目前,师资短缺,独立学院主要依赖母体院校的教师,这些教师既要指导他们的学生又要兼顾独立学院的学生,对每个学生没有足够的精力指导。而独立学院的教师大部分是青年教师,工程设计、工程实践的训练不够,缺乏工程背景和工作实践经验,因而不能很好地指导学生进行毕业设计。
(三)工作需要
从目前大多数06、07级土木工程专业毕业生所签工作的性质来看,进行结构设计与当前土建类多数毕业生从事的主要工作也是不相适应的。他们分配到现场以后,主要是搞工程的施工,对正确识读图纸、测量操作技术、实验技术要求较高,而对结构设计的内容涉及较少。从实用的角度讲,要求所有学生在毕业设计中进行结构设计的做法有待改进。
为了解决以上问题,提高毕业设计的质量,我们有必要开展独立学院毕业设计的改革探索。
二、独立学院毕业设计改革措施
(一)科学选题,因材施教,使毕业设计与生产实习、认识实习等结合起来,以减少毕业设计的盲目性
毕业设计的选题应贯彻因材施教、因人而异的原则,即根据每个学生自身不同的特点设定不同类型的毕业设计课题。毕业设计课题大约可以分为工程设计型、产品开发型、实验研究型三种类型。而一般参加毕业设计的学生可分为三类:第一类为考取研究生的学生,一般可结合指导教师的课题从事研究工作,完成研究型毕业设计,培养和挖掘学生从事科学研究的潜能,同时也可尽早地完成本科与硕士研究生教育的过渡。第二类为自己与用人单位达成就业协议或正在联系接收单位的学生,他们可结合就业实习,在用人单位或校外其他单位进行毕业设计,这类学生完成的多为工程设计型。第三类学生将在学校进行规范、系统的学习和训练,选题可以是工程设计型、研究型、产品开发型等多种形式[1]。
毕业设计的有效时间一般为13周左右,时间非常紧,要完成高质量的毕业设计,显然是有困难的。为此,可以把毕业设计的外延拓宽到生产实习、甚至到课程设计。将毕业设计分成两个部分,第一部分是材料收集和前期准备阶段。这一部分工作可以结合生产实习或课程设计进行,不必安排在最后一个学期。这一阶段的主要任务是:针对毕业设计课题,收集相关的设计资料、熟悉有关的规范、规程等。让学生在这一阶段了解将要做的设计题目,熟悉工程设计的全过程,知道要做那些工作,并初步确定设计方案。第二阶段即设计实施阶段。由于有了第一阶段的基础,学生在这一阶段一开始就可以直接进入结构分析和图纸设计阶段,这样有13周左右的时间应该够了。同时,经过第一阶段的工作,避免了学生开始设计时的盲目性,改变目前学生一两周才能进入设计状态的现状,使学生可以有更多时间投入到图纸设计中。
(二)造就一批具有工程师素质的指导教师队伍
学生要在毕业设计期间较好地完成任务,达到预期的训练目标,从建筑设计、结构设计等方面达到可实施的施工图要求,除了自身的努力外,关键还需要有工程设计经验丰富的指导教师,这些教师应具有较高的学术水平,同时又是优秀的工程师。现在的高等教育评价指标,过于重视教师队伍得学历层次,重视论文的发表,重视纵向课题,而不重视教师的工程实践,导致现在我们所依赖的母体院校教师中,相当一部分人学历很高,论文很多,但工程实践少,甚至根本不具备工程师应有工程素质,而独立学院自己的教师又大多数是没有工程经验的年轻教师,这样的教师队伍怎么能够培养出合格的应用型人才呢?在德国,从事高等工程教育的教师都必须要有过工程工作的经历,这一点尤其是值得我们独立学院借鉴。独立学院应建立相应的机制,鼓励学校的年轻教师积极参与工程实践,并把工程实践的成果纳入对教师考核体系中。对年轻指导教师定期进行岗位培训,同时以拓宽年轻教师的思路,提高其带教水平为目的,适时地邀请一些经验丰富、德高望重的专家举行讲座。同时也要聘请设计院里经验丰富的设计专家担任学校毕业设计的指导教师或顾问,并参与学生毕业设计的答辩工作,这样才能扭转目前毕业设计流于形式、水平不高的局面[2]。
(三)根据工作的需要,改变目前的毕业设计模式,适当增加施工设计方面的毕业设计内容
从目前学生的就业情况来看,我们的毕业生多数分配到施工现场,主要是搞工程的施工,对正确识读图纸、测量操作技术、实验技术要求较高,而对结构设计的内容涉及较少。
另外,现场施工往往采用项目化管理的办法,项目化管理的特点是施工队伍相对精悍,而管理人员素质较高,通常要求他们具有一定的项目管理经验,也就是必须掌握工程施工组织设计,临时结构的设计与施工,劳动力、材料、机械的合理使用与调配,施工测量与实验甚至财务管理等方面的知识,基本上相当于一名项目经理,要求具备的综合素质相对较高。倘若毕业生仅仅掌握关于结构设计的知识,与现场实际的要求会有差距。
因此,为了适应市场要求,应该在培养技术型、工艺型、管理型的人才上下工夫,教育教学方法必须从实用性和训练性出发,在原有的结构设计中增加施工设计,项目管理等内容才合乎以应用为旨的要求。
三、结论
毕业设计是土木工程专业学生进行工程教育和工程训练的一个无可替代的一个重要过程。应从毕业设计的选题、工作的需求以及指导教师队伍的建设等方面来保证毕业设计的质量。即毕业设计的选题应是结合工程实践的真实课题,设计工作应按照实际可实施的施工图要求进行,重视计算机辅助设计在学生工程训练和毕业设计中的应用;同时还要建立一支具有工程师素质的优秀指导教师队伍。
参考文献:
一、前言
随着经济的不断发展,我国的土木工程专业教育得到了飞速发展,培养了大批行业技术人才,为推动经济社会发展作出了巨大贡献,但是随着社会发展,地方高校土木工程专业面临着人才培养困境,主要体现在软硬件建设、人才培养理念、教学模式等方面。本文以佛山科学技术学院(以下简称“我校”)为例,介绍我校土木工程专业人才培养现状,以及对人才培养模式的探索思考,为地方院校土木工程专业人才培养提供一些思路和想法。
二、土木工程专业人才培养现状
(一)招生情况
随着我校进入广东省高水平理工科大学建设高校,我校的理工科建设根据地方产业发展需要,迎来了飞速发展的机遇,土木工程专业整体进入一本招生,招生规模由2015年大约135人到2016年265人、2017年270人,生源地由过去单一的广东生源扩大到广西、湖南、山东、甘肃等地。符合国家向中西部地区倾斜的政策,同时也提高了生源质量,满足了地方土木建设对行业人才的需求。
(二)教学条件
我校土木工程专业是国家级特色专业和广东省综合教学试点改革专业,开设的专业方向有建筑工程、道路与桥梁工程。教学仪器设备、实验条件、实验场地、师资能够基本满足教学需求,随着高水平理工大学建设不断投入,教学条件正在不断改善。目前建立了校外实习基地,但是将校外实习基地做大做实方面有待加强。
(三)培养模式
目前采用的培养模式主要是传统传授型教学模式,但同时也在积极探索“3+1”教学模式和创新班教学模式,其中创新班目前处于起步阶段,正在实施“导师制”,学生可以协助导师从事相关科研工作,及在导师指导下参加科技竞赛,有助于提高学生自身专业能力和综合素养,我校土木工程专业毕业生在佛山乃至珠三角地区广受欢迎,对学生的综合素质给予了较高评价,说明学生在专业实践方面得到了认可。存在的问题:(1)地方高校扩招,而师资力量不足;(2)地方高校教学平台水平、管理存在问题;(3)培养模式不充分,在新技术革命下,像土木工程这样的传统专业逐渐失去优势,我校土木工程专业在高水平理工科建设中未能进入学校六大新型战略学科,对专业建设发展有不利影响。因此,地方土木工程专业需要紧跟行业发展需求、新的教学理念和新的国家发展战略开展教学模式改革。
三、土木工程专业人才培养对策及思考
(一)加强师资储备
我校土木工程专业的师资力量基本能够满足本科教学需要,但是随着土木工程专业学生进一步扩招,师资紧张的局面将日益突出,从长远来看,目前的师生比不利于人才培养、专业建设以及教育教学改革。作为地方院校,应高度重视师资储备,为人才培养提供可靠保障。随着我校高水平理工科大学建设,引进了一批博士,为教师队伍补充了新鲜血液。
(二)积极开展与地方产业相结合的教学模式
土木工程专业是实践很强的专业,需要结合工程实践才能更好地锻炼和培养学生,我校积极将学生培养与地方产业结合起来,鼓励学生参与到地方产业中去锻炼。目前开展“3+1”培养模式,在大学第四年鼓励学生到佛山乃至珠三角地区的企业去实习,以丰富工程实践和动手能力,将书本所学理论知识与工程实践相结合。相继与广东省世纪达有限公司、广东翔顺集团有限公司建立产业学院,广东省六建等企业建立产学研基地和大学生校外实习基地。近年来,通过学校与学院的共同努力,为实习生购买了意外保险,但同时也存在问题,例如学生在实习实践过程中实习质量的监督、以及实习中安全教育问题,这些目前主要是靠教师日常巡查、监督以及安全教育,在以后的实习实践中,可考虑请实习单位加以监督,并加强安全生产教育。
(三)积极开展专业认证
自从我国2016年2月加入“华盛顿协议”后,对我国工程教育带来了机遇和挑战,借助工程认证的机遇,全面提升我国工程教育质量、理念、人才培养模式,为我国的人才走向国际提供基础,为国家“一带一路”建设服务。特别是地方院校,在工程教育方面该如何进行定位,体现其特色,以谋求错位发展,随着我校被广东省列入高水平理工大学建设单位,如何培养符合珠三角经济社会需要的优秀工程技术人员,成为我们迫切需要解决的问题。以我校土木工程专业认证为例,在目前开展专业过程中,我们组织专业教师参加IEET专业认证培训,对IEET工程教育认证理念、目的进行学习,调整完善了培养目标、毕业要求以及课程设置,在教学中逐步贯彻以“学生为中心、以成果为导向、持续改进”的教学理念,梳理了课程地图,重新评价了课程达成度目标体系,对本专业师资、实验设备、图书等进行了全面摸底,借助专业认证和高水平理工科大学建设的契机,不断加大专业硬件和软件建设。为了达到将学生所学的专业知识应用在工程实务,让学生运用过去所学的知识及技术,尝试解决复杂且综合性的工程问题,我们将传统的结构模型大赛进行升级改善,形成capstone课程,力争高质量通过IEET工程教育认证。同时在准备认证过程中,为我校土木工程专业人才培养理念、方案起到了改变、提升作用。
(四)积极探索新工科建设
作者简介:贾艳东(1969-),男,满族,辽宁凌海人,辽宁工业大学土木建筑工程学院,教授;杨华(1966-),女,满族,辽宁锦州人,辽宁工业大学土木建筑工程学院,高级工程师。(辽宁 锦州 121001)
基金项目:本文系辽宁省教育厅教育教学改革研究项目“土木工程专业卓越工程师培养体系的研究与实践”(项目编号:127;批准号:辽教发[2012]130号)、辽宁省教育厅教育教学改革研究项目“土木工程专业工程化实验教学体系研究”(项目编号:174;批准号:辽教发[2009]141号)的研究成果。
中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)35-0017-02
“卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,对促进高等教育面向社会需求培养人才、全面提高人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。土木建筑产业作为国民经济的支柱产业,必须研究、实践行业内卓越工程师培养的培养体系和检验培养体系实施的效果。为此探索适合辽宁工业大学土木建筑工程学院学生的卓越工程师培养体系对于土木工程专业学生的未来就业与发展会有很好的促进作用。
一、土木工程专业培养体系及实施的现状
1.理论教学
多年来,土木工程专业的理论教学内容变化不大,知识体系相当稳定。2011年中华人民共和国住房与城乡建设部高等学校土建学科教学指导委员会又编写并实施了《高等学校土木工程本科指导性专业规范》,从而使土木工程专业本科的理论与实践教学体系更加明确。教学方法与手段除了增加多媒体技术之外,理论教学过程与工程师培养尚存差距。同时,不管是什么层次、什么类型的学校,都不愿、也不太敢打破原有的理论教学体系,具有个性的理论教学严重缺乏。[1]
2.实践教学
(1)实验。土木工程专业的实验教学多数按课程的教学进程随课安排,各课程实验之间互不联系,实验目的也仅仅为了理解、掌握知识,了解材料性能,实验内容简单、不全面,学生对实验在工作中的用途缺乏系统了解,完成实验仅仅是为了完成老师要求和取得好成绩。实验学时少,致使实验教学项目明显少于实际工程的实验项目。实验报告缺少与工程试验的联系,使得学生的认知标准与实际应用有差距。[2]这种教育形式不利于卓越工程师培养的需要。
(2)课程设计与毕业设计。多年来土木工程专业的课程设计与毕业设计均为虚拟题目或模仿实际工程。课程设计题目单一,设计步骤程式化程度高,致使一些非专业人员认为学生的设计雷同,学生抄袭更方便。涉及课程设计指导的图书也雷同的多,致使学生的课程设计方案单调,变化少,不利于锻炼学生解决实际问题的能力,与工程师培养形成了差距。多数毕业设计的题目尚可,但由于是模拟实际工程设计,学生对设计的质量缺少责任感,使得设计内容与实际工程设计存在差距。这都不符合卓越工程师培养的需要。
(3)实习。目前土木工程专业的实习存在几个问题:一是实习经费20年未变,不利于实习的安排;二是工程现场存在危险,发生事故后施工方责任巨大,使其不愿意接受学生到现场实习;三是行业单位未形成与学校共同培养学生的意识,也没有行业单位必须配合学校完成学生实践培养的机制。以上总总,导致学生对实际工程的组织设计缺少直接接触,对施工技术的认识不够深入,实习达不到应有的效果。[3]
二、卓越工程师培养体系的改革与实施
1.制订符合卓越工程师计划的培养体系
土木工程专业卓越工程师计划的培养体系应以土木工程专业的教学规范为依据,保留专业基本理论、基本技能培养需要的理论教学和实践教学,[4,5]在原培养体系的基础上根据行业不同单位的工作性质和学生兴趣及未来计划的发展去向增加与卓越工程师培养相适应的理论教学和实践教学环节,注重特色培养。增加的教学内容及实施方案见表1。
2.培养体系的实施
(1)选择纳入卓越工程师培养计划的学生。无论什么性质的学校,卓越工程师的培养不是针对所有学生。对于辽宁工业大学,其对象应该是该专业整个学生群体排名在前20%~30%的、学有余力的学生,不打破所选学生的原所在班型,这样可以通过纳入卓越工程师培养计划的学生潜移默化地影响其他学生,使更多学生受益。学生的选择采取自愿报名的方式,确定学生后,在培养过程中根据学生完成培养计划的情况要建立淘汰机制,淘汰比例一学年可以为5%~10%,也可以根据其他未纳入卓越工程师培养计划学生的学习情况,一学年补充所选学生数的5%~10%,这样有利于督促学生的学习和指导教师的指导。
(2)选择参与卓越工程师计划培养的行业单位及行业单位的指导教师。这是卓越工程师计划的关键。目前我国的行业单位未建立起与学校一起培养学生的意识,国家也没有对行业单位参与高校学生培养作出相关规定,因此应首先选择对卓越工程师计划感兴趣、有科技创新意识的行业单位。该单位指导教师的选择也应主要考虑相关人员的责任心、技术水平。优先选择有国家注册资格的技术人员作为学生的指导老师。[6]同时,学校要与行业单位一起建立校外指导教师的考核与付酬机制,国家的相关部门也应参照其他国家的做法制订有关政策促进行业单位主动参与学生工程师能力的培养,保证卓越工程师计划的顺利进行。
(3)校内外指导教师的培训。根据目前的高校运行机制,教师的理论与研究能力相对强一些,但实践能力相对不足,因此,校内指导教师应进行专业技能的培训。比如辽宁工业大学目前安排有教师专业技能竞赛、选择教师到企业锻炼等。校外指导教师业务能力较强,但多数由于忙于业务,缺少进一步学习、领悟基本理论的时间,因此可以利用高校的图书馆、教师、实验室等资源加强校外指导教师基础知识的提升,使其更具理论底蕴和创新意识。
(4)增加理论教学和实践教学环节的执行力度。增加的理论教学的内容可以通过选修课的形式开展;增加的实践教学环节可以利用周六、周日以及假期多数行业单位不休息的时间安排实践教学。增加的实践教学要能与实际工程相结合,要切实参与实际工程,可以与实际工程同步。比如去向为设计单位的学生要在设计单位指导教师的指导下完成该单位正在设计的工程项目的全部或部分设计任务;去向为监理单位的学生要在监理单位指导教师的指导下完成该单位监理工程相关规划的制订及参与相关监理工作;去向为施工单位的学生要在施工单位指导教师的指导下完成该单位施工工程相关施工组织设计的制订及参与相关施工技术工作,也可以参与企业相关工程的技术创新。增加的试验环节要与工程试验和创新试验相结合。2009年开始,辽宁工业大学土木建筑工程学院结合省教改项目对土木工程专业实验进行了工程化改革,利用开放实验、创新实验使学生进一步接触、认识工程试验和科研试验的内容与技术,培养学生工程试验与创新的技能,为卓越工程师培养奠定了一定的基础。为了保证执行效果,增加的理论教学和实践教学环节的完成必须要有行业单位指导老师的参与(见表1)。毕业设计虽然不是新增加的教学环节,但其指导应与其他理论教学和实践教学环节的执行一样,与实际工程相结合,充分发挥校外指导老师的作用,才可以实现卓越工程师的培养目标。
(5)建立对纳入卓越工程师培养的学生的考核机制。对学生的考核是保证学生培养效果的基本机制。要根据相应的方向、培养项目考核学生的完成情况及效果。考核结果也是学生淘汰的依据。
(6)培养体系调整。经过2~3年卓越工程师培养体系的实施摸索,根据对学生培养效果的评价,需要不断调整培养体系中内容设置、执行方式的不合理之处,使培养方案更优化。
三、结束语
卓越工程师培养除了满足本科培养要求之外,必须按照行业企业深度参与培养过程、学校按通用标准和行业标准培养工程人才以及强化培养学生的工程能力和创新能力三个方面进行培养。培养层次应主要为本科――“工程学士”,其次为少量的工程硕士。特别要注重工程能力的培养。因此,建立与实际工程紧密联系的培养体系并能严格执行是卓越工程师培养的关键。
参考文献:
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[中图分类号] TU7-4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)14-0079-03
我国土木工程建设有着飞快的进步,房地产产业和住宅的大发展、高速公路和高速铁路网的迅猛兴起,增强了我国的综合实力。城市建设中的基坑开挖不仅越来越深,而且开挖对周围环境的影响越发敏感;全国30多座城市已建或在建地铁,大冶露天铁矿开采的边坡高度达到800多米,海底隧道、煤矿开采的深度最深达到1000多米。同时,近些年我国工程建设中事故频发,如杭州风情大道地铁基坑倒塌事故、上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故、青岛输油管道爆炸事件。因此,我国对工程建设场地选址及场地内地质条件要求越来越高,水文与工程地质工作是土木工程建设重要的、不可缺少的基础工作。
1998年教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》,将原来的结构、桥梁、道路、岩土、矿井建设、城镇建设等8个专业合并为土木工程专业,成为一个宽口径的大专业土木工程,具有内涵广泛、支系众多、科目复杂的特点,涵盖领域极为广泛,对学科全貌充分认识与把握,以期培养出的学生“理论基础扎实,专业知识面广,实践能力强,综合素质高,并有较强的科技运用、推广、转换能力”。[1] [2]土木工程概论课程涵盖工业与民用建筑、交通土建、地下工程、岩土工程、市政工程、水利水电工程及国防工程等广泛领域。[3] [4] [5]通过对土木工程概论课程的学习,对刚进入大学的水文与工程地质专业学生以后从事土木工程相关的勘察、设计、施工、监理、管理等领域从事技术或管理工作有个较为全面的认识。
一、水文与地质专业对土木工程的重要性
资源开发和基础建设在国民经济中有着十分重要的意义。道路桥梁建设、煤矿资源调查等项目开展初期和建设过程中都必须对工程地质自然灾害、水文与工程地质条件、不良地质现象及工程对周围环境的影响进行评价和调查。资源开发利用、基础设施建设造成的水文与工程地质条件的恶化,对人类的生产和生活造成极大的影响,如采矿导致的地面沉降、人工开挖对边坡稳定性的影响、尾矿库对地下水的污染、水库蓄水诱发区域性地震,特别是近年来由于经济发展导致的全国大范围的雾霾天气。故此在各类地质环境评价、资源开发利用以及地基基础工程建设等过程中,不仅需要从业人员懂得水文与工程地质专业知识,而且会科学管理各种工程。但从现实情况来看,高级应用型技术人才普遍不足。
水文与工程地质的毕业生,既有厚实的专业理论基础、宽广的专业知识,又有较强的实践技能,可在大型工矿企业、城市、城镇从事给排水、地下水及区域环境评价等方面从事水文地质调查工作,也可在有关部门从事飞机场、港口、海岸带海洋环境、铁路、公路、隧道、水库等土木工程方面的工程地质勘查工作。
二、土木工程概论课程的特点
(一)涵盖内容全面
本课程包括材料力学和结构概念、建筑工程类型及施工工艺、飞机场工程的选址及建设、地下工程类型及施工工艺、桥梁工程的类型及施工工艺、道路工程的选线及种类、铁路工程、海口工程、给排水工程、海洋工程、土木工程中的灾害等内容,其中不仅涉及材料力学、结构力学、土力学、钢筋混凝土结构等力学内容,还涉及规划、施工及监理方面的内容,因此学好这门课程,对于刚跨进高等学校大门的水文与工程地质专业的学生而言,理解本专业的培养目标意义重大。
(二)发展变化快
土木工程虽然是一门古老的学科,但其领域随相关学科的发展、经济建设和社会进步的需要而不断深化、不断拓展。
(三)应用性广
随着城市化的发展,我国对能源需求越来越大,高层及超高层建筑越来越多,建筑基础形式多以桩基础等深基础为主,这不仅要求水文与工程地质专业毕业生掌握扎实的专业基础知识,同时又为毕业生就业提供了更多的机会。
三、土木工程概论课程存在的不足
(一)教材内容的滞后
土木工程建设种类、规模发展日新月异,由于时效性,教材不可能及时反映土木工程的变化,已淘汰的施工工艺技术甚至还有可能在现有的教材中出现。
(二)课堂教学方式不丰富
土木工程概论课程涉及的工程种类多、工程性很强。现代多媒体的运用相较于传统的黑板教学而言,能够大大提高教学效率,在很短的时间内扩大了学生的知识面。涉及高层建筑、桥梁、隧道等工程的施工工艺的流程、各种施工机械的操作过程,学生如不到工地现场则不能很好地掌握关键施工技术,这就导致教学效果不理想,学生对知识的掌握不牢靠。
(三)教学素材收集难
由于土木工程涉及交通、土建、港口、海洋等方面,其覆盖面相当广泛,要收集各种工程的典型性素材有相当的难度。
四、土木工程概论课程教学改革
(一)精选教学内容
土木工程概论课程的教学目标是开拓学生土木工程的视野、培养学生土木工程的意识、激发学生持久的学习动力。因此在讲课时可选择生动宏伟的建设场景和案例,如上海中心基坑施工、广州东塔基坑施工、三峡大坝工程、港珠澳大桥建设及世界各地的海底隧道工程等,以此来让学生建立土木工程的整体和发展思维,从而提高他们学习后续课程的兴趣和质量。同时,在教学中将学生带到实际工程现场,进行现场教学,让学生提前接触生产实际,掌握一些现场施工的知识,为他们走向工作岗位奠定坚实基础。
(二)采用形式多样的教学方法
为激发学生学习兴趣、提高课堂效率,各种如桥梁类型、隧道类型、飞机场形式等可以用静态多媒体直观、形象地展现出来,以此提高学生对工程的直观认识,加深学生的理论知识,以较少的教学时间收到很好的教学效果。土木工程概论内容丰富多彩,为避免课程内容变得枯燥无味,教师在课堂教学中不应仅仅以静态图片的形式向学生讲解土木工程的有关概念、理论,这样易让学生产生厌学情绪。课间播放一些隧道施工、深基坑维护施工的教学短片,如人工挖孔桩、港珠澳大桥施工录像、广州东塔的施工动画、管桩打入施工过程、双排桩施工过程、锚杆支护施工过程、越江隧道施工动画、边坡加固施工过程。通过教学录像的播放,让学生掌握各种土木工程的施工方法。
(三)穿插专题讲座
为了让学生了解土木工程的最新发展状况,针对新近的一些深大基坑工程、桥梁工程及土木工程方面的试验平台做专题讲座,如上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故分析、上海中心深基坑支护工程、港珠澳大桥施工、国内外离心机试验、动态空心圆柱剪切试验等。随着城镇化的进展,近年来淮南新建了一批深基坑工程、桥梁工程、隧道工程。在教学过程中,邀请现场技术人员到课堂上来给学生做讲座,如进行过“搅拌桩维护施工”、“地下连续墙施工”、“拉森板桩维护施工”、“地下空间施工”、“打入桩施工”等专题讲座。专题讲座不仅充实了教学内容、开拓了学生的知识面,而且能引导学生从事土木工程的就业方向。
(四)知名人物及实验平台介绍
为增加水文与工程地质专业学生对国内外高校土木工程专业的认识及针对部分学生今后考研的情况,教师在讲解到各种土木工程时,可穿插些相关的历史人物、当代知名学者及国内的一些重点实验室的介绍。如讲到桥梁工程时,可讲一讲茅以升事迹、卢沟桥事件、国内外知名高校桥梁工程专业的知名学者及同济大学的桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室;讲到地下工程时,可介绍同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室的离心机试验机、动态空心圆柱剪切仪;讲到铁路工程时,可介绍一下中国首位铁路工程师詹天佑、同济大学的道路与交通工程教育部重点实验室;讲建筑工程时,可说一说建筑大师贝聿铭的杰出成就等;讲到土木工程灾害时,可介绍同济大学的土木工程防灾国家重点实验室。
(五)新近知名土木工程建筑介绍
国内外的知名建筑发展日新月异,现有的教材很难跟上其发展变化。因此,在讲授土木工程概论时,应介绍国内外最新的土木工程建设进展,以增加本课程的时效性,从而激发学生的学习热情。讲土木工程材料时,可穿插装修材料的最新发展状况;讲高层建筑时,可介绍国内正在建设的摩天大厦,如上海中心大厦;讲桥梁工程时,可穿插东海大桥、杭州湾大桥的建设情况;讲高铁建设工程时,可结合京福高铁来讲;讲水利工程时,可以介绍一下我国西南地区正在建设的水电站,如向家坝水电站、白鹤滩水电站以及金沙江、雅砻江、大渡河等“三江”水电基地。通过讲解一些知名重大工程建设的情况,可以拉近水文与工程地质专业学生与土木工程之间的距离,以此激发学生学习本门课程的兴趣。
(六)授课教师的优选与培养
土木工程概论涉及现有的各种工程,要求授课教师不仅要具有宽广的知识面,而且要有丰富的实践经验,为此要选具有丰富科研经历的教师授课本门课程。近年来,由于高等学校招生规模的扩大和高校教师数量的不足,尤其是有一批青年教师缺乏实践经验,致使土木工程概论的教学存在一些问题。因此,不仅要求有经验的教师对年轻教师进行传、帮、带,鼓励年轻教师参与相关研究课题中,而且为了掌握土木工程的最新进展,年轻教师要经常参加国内外的相关学术会议,在寒暑假期间,尽量去工地实习、锻炼,掌握现场施工的细节,不断更新土木工程概论的教学内容。
五、结论
土木工程概论课程教学改革可起到几点作用:1.提高学生学习土木工程概论课程的兴趣、效率,激发了水文与工程地质专业学生将来从事土木工程建设的热情。2.使学生更深刻地认识到土木工程概论课程的重要性,加深理解水文工程地质对各类工程的影响,以及各类工程与水文工程地质间的相互作用与关系。3.提高了学生在土木工程建设中,保护水文与工程地质环境的自觉性,能够让学生认识并分析不良水文与工程地质条件,并能针对具体问题提出处理措施。
[ 注 释 ]
[1] 傅光耀.关于土木工程专业建筑工程方向教学改革的探讨[J].高等建筑教育,2001(1):25-26.
[2] 王清标,初明祥,胡永强.大土木背景下《土木工程概论》教学模式创新研究[J].当代教育理论与实践,2012(4):75-77.
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)04-0048-02
当今世界,科学技术突飞猛进,国际竞争日益激烈。国际间的竞争,从经济竞争到科技竞争,归根到底是教育的竞争,人才的竞争。研究生教育作为教育的高端,在培养创新人才中具有决定意义,负有为国家创新体系输送高素质创新性人才的职责。创新意识、创造精神、创业能力的培养是研究生教育的核心任务,是建设创新型社会的关键所在。因此创新适应时代要求的研究生培养模式,促进研究生教育多样化发展,培养科教兴国战略需要的复合型高级人才是研究生教育面向21世纪的一个重要课题。土木工程专业研究生教育是关系国家基础建设的重要分支,涉及知识面广、专业要求高、专业方向多,亟需探索有效科学的研究生课程教学方法。《结构风工程》属于土木工程专业的新兴交叉学科,它涉及气象学、空气动力学及气动弹性力学、结构工程学、振动工程学等多门学科[1]。其学科基础是风工程和结构工程,而南航作为国内外最早开展风工程研究的高校之一,目标就是为国家培养高水平具有创新精神的结构风工程师[2]。研究生课程是研究生学习的主要途径之一,因此《结构风工程》的教学改革势在必行。作为南航这门研究生课程的任课教师,作者结合多年来课程的教学实践经验,进行了一些改革探索,并取得了一定的效果。
一、课程的特点及其重要性
随着我国超大跨度空间结构、超高层建筑和特大跨度桥梁的频繁出现,《结构风工程》已成为土木工程专业最重要的基础专业课程之一。该课程是解决和研究建筑结构设计中的风荷载和风效应问题,具有很强的理论性和应用性,是土木工程领域的研究热点[3,4]。《结构风工程》又是一座建立风工程学者和结构工程师之间联系的桥梁,可以说它的内容在某种意义上是结构抗风设计的指南,并且实际的结构抗风设计准则也是以这些理论为依据的。因此对于研究生来说,学好这门课对于今后的工作和继续深造都有非常重要的意义。《结构风工程》研究生课程以人们从事结构设计中对“风荷载”以及“风效应”强度设计方法的认识发展过程为主线,以具体的建筑结构为背景,讲授结构抗风理论及其演变规律和相关抗风设计方法。
二、课程面临的问题
《结构风工程》作为一门研究生课程,授课对象主要是硕士和博士研究生,面临着研究生课所共有和特有的问题。部分研究生学习缺乏主动性和自觉性,只是为了拿学分才去应付课程学习;部分研究生在本科开设过这门课或自学过相关知识,因而出现课堂疲乏缺乏学习兴趣;研究生教学区别于本科生教学,怎么能够不仅要讲述书本上的内容,而且要结合实际工程对学生有所启发,对其今后的研究工作打好基础,也成为课程教学面临的问题;作为土木工程的专业课,《结构风工程》内容涉及面广,怎样设计教学体系、选择课程内容、安排授课次序和突出土木工作专业的特点,也值得我们深入探讨。
三、课程教学改革内容
1.教学理念的革新。作为一门研究生专业课,不需再像本科生阶段,每一部分内容都详细地讲授。有些内容可以介绍自己的观点或要求学生通过自学、讨论,这样充分发挥学生主观能动性进行学习,教师只是起到引路人的作用。例如讲授“风灾危害”部分内容时,可以让每个学生介绍自己家乡所遭受过的台风及强风破坏事件,归纳出建筑结构风灾破坏的特点,然后我们再启发学生进行抗风设计的重要性,从而使得学生对风灾危害有更深的体会和认识。提倡研究生学习过程中的创新精神和思维,尊重学生的个体和特性,创造平等、民主、和谐的课堂氛围,充分调动学生参与教学活动的主动性和积极性。
2.课程体系的优化。《结构风工程》作为土木工程专业的研究生课程,目的在于结合风工程基础知识,完善学生结构设计知识构架,使其了解风工程理论在建筑结构中的应用,为其今后的学习和工作打下良好的基础。鉴于此,该课程不能像以往类似课程单一具体地讲解某一种强度设计理论,而是需要集空气动力学、随机振动理论、结构工程学和概率统计学于一门课程,并且按照结构设计中的认识过程进行排序,使学生容易接受和理解。
3.教学方法的灵活运用。在教学过程中,需要采用灵活多样的教学方式,及时了解学生对该门课程内容的掌握程度,并根据学生的接受能力,适时调整教学进度和方法,及时发现问题和解答问题,搞活课堂气氛,促进学生的学习热情,使每位学生最大程度地发挥主动性学习。具体的教学方法主要有:①多媒体与板书相结合的教学方法。多媒体教学直观清晰、容易调动学生兴趣,再加上板书对于理论公式的推导和引人入胜,两者结合便于学生做笔记和理解,紧跟老师思路。②试验与理论相结合的教学方法。培养学生的试验和动手能力,南航拥有空气动力学部门开放实验室,这对土木工程结构抗风这门课程的教学来说是非常重要的,这样就不是一味地纸上谈兵。学生对于这样的实践课非常感兴趣,可以运用课堂所学的方法和知识点,独立完成一些简单的建筑抗风试验,为他们以后继续深造从事相关的科研打下良好的基础。③开设课堂讨论课。讨论教学作为研究生教学的重要手段,能培养学生表达、应变和资料搜集能力。讨论课主要以学生讨论或ppt介绍形式为主,再结合教师的点评,给学生表现空间。④考核手段的改进。对于《结构风工程》这门课的考核方式我们采取了多种方式,总结以往的教学经验,作者认为采取开卷考核结合试验设计的方式比较合理。培养了学生动手、查找资料和解决实际问题的能力,对于学生以后的工作有针对性的帮助。
4.综合教学方法的运用。以往的结构风工程专业基础课程教学多是以观察为主,以达到理解课堂中理论的阐述和验证课程中对工程现象形态的描述。我们在新的结构风工程专业基础课程课堂教学中,一方面突出重点,精简原来过于烦琐的记忆性内容,另一方面提出一些学科发展中具有代表性的问题及相应的参考文献,通过学生自己的阅读,写出该方面学科发展综述及自己对这些问题的认识。
四、创新之处和结束语
首先,《结构风工程》课程在土木工程专业中的开设本身就具有一定的创新意义,它打破了以往将这门课内容放入到《高层建筑结构设计》中进行讲解的传统。因为对于土木工程专业研究生来说,学习这门课需要具备空气动力学和随机振动学的相关知识储备。其次,《结构风工程》课程以具体的建筑结构设计为背景,一改以往抽象的设计教学模式,把抽象“风”与实体“结构”结合,使得学生能很好地掌握该门课的理论和应用方法。随着土木工程技术的不断发展和结构设计要求的不断提高,《结构风工程》课程的教学内容和方法也应不断充实完善,如何切实跟随当前状况,设计、完善和发展该门课程,使其满足研究型、创新型人才培养要求的任务任重而道远。笔者也将与各位同仁共同探讨,一起促进《结构风工程》研究生课程的改革发展。
参考文献:
[1]马文勇,尉耀元,谷玉荣.本科生风工程教学方法探索[J].教育教学论坛,2012,(30):118-121.
[2]王晓军,丘志平.航空专业研究生课《飞机结构强度》教学改革探析[J].力学与实践,2013,35(4):60-62.
[3]吴谨.新加坡国立大学土木工程人才培养方案及其特点[J].高等建筑教育,2004,(4):31-33.
【关键词】民办高校 ;土木工程 ;毕业设计; 指导
毕业设计是土木工程专业教学计划中最重要的一个实践性教学环节,是对学生综合运用多学科理论知识,解决工程实际问题能力的考核[1 ]。同时也是学生进入土木工程的设计、 施工、 管理和科研领域的开始[2 ,3 ]。由于学校类型和层次不同,因此,毕业设计应具有基本质量要求和层次特征,对于民办高校,要面对现实,采取措施,主动适应市场对人才的需求,保证毕业设计质量要求显得尤为重要。
1 民办高校土木工程专业本科毕业设计存在的问题
民办高校由于学生综合素质较差、指导教师经验缺少,毕业设计工作存在着诸多的问题[1 ,2 ]。还有学校经费投入不足、学生重视不够、时间投入少等问题。有些学生在毕业设计的前期基本上不做任何工作,而到了后期,存在着严重的抄袭情况;有的学生到了结束时,根本拿不出来一份象样的毕业设计成果。这里面的原因是多种多样的,如学校没有建立完善的毕业设计质量监控体系;学生的知识面偏窄,限制了学生创新思维的发展;学生分析问题、解决问题的能力薄弱等等。从目前的现状来看,土木工程专业毕业设计还是停留在建筑施工图、 结构施工图、 结构计算书和设计说明等四大内容基础上。此外,还有教师方面的原因,如毕业设计选题不当,毕业设计题目大多是假题假做或假题真做,缺少实际工程背景,涉及的实际问题较少,需要学生分析的客观资料不多,对学生要求过低等,没有在设计内容的深化和范围的扩展上进行探索,通常是指定学生按规定的形式和要求完成结构计算、细节设计、图纸绘制等,占据了训练过程的主要时间,而对工程项目全过程从立项、 基本资料收集、 方案比较的前期工作到施工可行性分析、 实际经济指标考核等后期环节重视不够,对与相关工程的配合了解甚少,因而对学生综合解决问题能力的训练是不足的[3 ]。因此,目前,民办高校毕业设计质量十分堪忧。如何办证毕业设计质量,采取过硬措施是当务之急。
2 着力打造毕业设计的基础条件,确保毕业设计质量
2.1 提高教师自身素质是保证毕业设计质量之本. 教师是教学质量之本。应用型本科院校的毕业生毕业后将直接到生产第一线从事设计、 施工、监理、检测、造价、咨询等工作,学生专业理论水平的高低,实践技能的强弱,直接取决于教师素质的高低。努力建设一支既能传授理论,又能指导实践的专业教师队伍,是城建学院一直努力探索和追求的课题。近年来主要采取了以下措施:1)提倡专业教师积极参加住建部组织的执业资格考试,如注册建造师、注册结构工程师、注册监理工程师、注册造价工程师等;2)支持专业教师在不影响教学的前提下积极参与各类工程实践;3)要求青年教师每人必须参加至少一个学期的企业挂职锻炼;4)从企业引进理论功底扎实、实践经验丰富的高级工程师来充实教师队伍;5)要求教师及时了解本学科的最新发展动态,经常查阅现行规范,不断更新自己的知识结构,拓宽视野。通过这些措施的实施,教师在引导学生发现问题、提出问题、分析问题方面善于教给学生思考问题的方法,这样培养出来的学生倍受用人单位的欢迎。
2.2 指导教师科学选题是保证毕业设计质量的关键. 题目决定了毕业设计的内容,是完成毕业设计工作的第一步,好的选题是毕业设计成功的一半。毕业设计题目一般是由指导教师下达的,对教师来说,毕业设计选题是一项艰苦的准备工作,如果选题不能激发学生的兴趣,学生完成设计的积极性就不会高,这样就很难提高毕业设计质量。就此对毕业设计选题提出以下建议:首先,题目应基本反映现代科学技术工程设计、施工的发展水平。指导教师要提前半年甚至一年收集相关资料,对相关的工程问题应尽可能多的了解,仔细斟酌后再定题,并且在第七学期期末任务书要与学生见面,好让他们提前做好相关准备工作。其次,毕业设计的选题既要满足教学要求,又要结合实际工程。如综合楼、商住楼、办公楼、教学楼、实验楼等实际工程中应用较广泛的课题,这类课题虽然不大,但覆盖的知识面广。其三,为了与工程实际联系得更紧密,可以采取“真题真做”或 “假题真做”的方式,或建立校外毕业设计基地,把学生放到生产实践单位去做毕业设计或毕业论文,如清华大学、 同济大学、 东南大学、 湖南大学等已有这方面的尝试[4 ]。其四,选题要有益于学生能力的培养,可以不拘一格选题,因土木工程专业的学生分配范围很广,所以毕业设计题目不应仅限于设计题型,可尽量选择与学生就业方向较近的题目(选题时已有学生找好了工作),这样将增强学生对工作的适应能力。设计任务书的布置,不但要考虑学生综合运用所学知识的能力,更重要的是要考虑培养学生适应各种工作的技能,因而设计任务书中应针对具体题目对建筑设计、结构设计、工程造价概预算编制、施工组织设计等方面做不同的设计要求,借此培养学生多方面的实践技能。
2. 3 学生做好知识准备是提升毕业设计质量的前提. 通过大学前三年半的学习,对土木工程专业的基本理论和专业知识都有了一定的了解,尽管在教学中学生经历了很多的课程设计、课程实验、认识实习、生产实习等诸多实践教学环节的训练,由于大都以课堂教学为主,学生对本专业的工程技术问题多以点状形态记忆,对土木工程的全貌缺乏认识。要把学生点状的知识连成线、形成面、构成体,使学生对土木工程有较为完整的概念,毕业设计是解决这一问题的重要过程。在毕业设计准备阶段,1)要求学生做好知识的准备:即复习巩固基础知识,认真参加毕业实习,了解本专业的学科发展动态及土木工程设计、 施工、 管理等方面的相关知识。2)能力的准备:要逐步培养查阅文献资料、分析文献资料的能力;培养调查、分析问题的能力;提高查阅外文资料的能力;提高计算机应用能力;树立吃苦耐劳精神和团队精神;养成脚踏实地的工作习惯。3)做好选题准备,根据自身的知识结构、能力状况、兴趣爱好,选好毕业设计课题。学生是毕业设计的主体,做好这些准备工作是提升毕业设计质量的前提。
3 建立毕业设计监控体系,加强毕业设计过程指导
3.1 开题指导. 对这一环节的控制主要是对每一个学生进行开题检查。在毕业设计前段,学生查阅大量相关资料,对所选课题的建筑、结构、施工组织等部分进行初设计即对这几个部分要做什么、怎么做胸有成竹,完成建筑设计方案。应先由指导老师审核设计方案,学生设计方案经指导老师同意后方可参加开题报告。由教研室组织相关教师进行开题报告,开题报告时由学生介绍方案特点、水平及效益情况,教师帮助分析优缺点,提出修改意见。另外学生必须回答老师提问,考察学生毕业设计准备情况,根据学生情况与会教师给出分数,达不到要求的学生不得进行下一阶段的设计工作。学生建筑设计方案一旦最终确定,指导教师将其记录在案,学生据此开展毕业设计,未经指导教师许可,不得进行原则性修改,以防学生抄袭。
3.2
毕业设计过程监控与指导. 方案设计确定以后,在施工图设计阶段,分为建筑专业设计、结构专业设计、施工组织等几个步骤交叉进行。这是土木工程毕业设计的主要环节,要求指导老师每天到毕业设计室进行指导,随时答疑,发现问题及时解决,避免返工,并适时举办相关专题讲座,主要是讲解设计技巧和工程项目设计中所遇到的具体问题。在建筑设计完成后,再组织全体老师进行中间检查,主要检查设计进度和结构设计质量,交叉审查学生设计的第一版建筑图纸,指出设计中的问题和不足,启发学生找出修改的方法并由指导老师审查学生拟定的结构方案和措施是否安全可靠,是否经济适用和技术先进。只有通过建筑和结构相互衔接达到共识后,才能转入结构计算和结构图绘制。在结构设计中,指导教师及时审查和帮助确定结构计算简图,指导计算方法的选取。建立学生考勤制度,由学生自己完成每周的进程检查,教师核查,并结合完成的实际情况给出评语,以供指导教师评定成绩提供依据。院系质监小组进行不定期的抽查,若发现问题,及时对学生或指导教师提出整改意见。
3.3 最后把关. 在毕业答辩前评阅教师和指导教师要对学生的毕业设计成果进行审查,只有审查合格后毕业设计的学生方可参加毕业答辩。并建立责任追查制度,对原则性错误,指导老师要负责任。
4 合理评定成绩,激发学习热情
毕业设计成绩评定由三部分构成:指导老师评分、评阅老师评分及答辩评分。其中指导老师评分可根据工作态度、独立工作能力、毕业设计进行情况、图面质量、业务水平、创新能力、遵守纪律情况等进行综合评分,评阅老师主要从专业审图师的角度去评分。答辩评分主要根据答辩小组对学生所设计的课题提一些相关问题,考查其设计成果是否为个人所为,考查学生对新规范、新标准的熟练程度,能否解决不同工程背景的一些实际问题,设计是否有创意等。根据学生答辩的情况由评委老师综合给出评定成绩。答辩时,教师提问后要当众点评,对学生的回答要给予正确与否的解释,一来可促进教师严谨治学,二来给学生打分时避免盲目性;当众点评可避免印象分,保证了答辩成绩的公平、公开、公正。点评时,老师尽可能多的予以鼓励,使答辩学生和旁听的学生产生成就感,有利于激发学生的学习热情。
5 结语
毕业设计是提高培养质量的重要实践教学环节,通过这一环节的实训,学生对设计、施工、科研工作的全过程有了相对完整的认识,为毕业后从事工程领域的设计、施工、研究、 管理等方面的工作奠定了良好的基础。因此,对于民办高校来说,不断进行毕业设计的实践探索和思考,从而更好地保证毕业设计的质量,提高毕业生的综合素质是非常必要的。
参考文献
[1] 刘铮 王海莹 孙俊. 土木工程专业毕业设计模式研究[J ] .高等建筑教育,2004 (3)
[2 ]
夏鲁惠.高等学校毕业设计(论文)教学情况调研报告[ R] .高等理科教育,2004 ,53 (1)
[3 ]