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【關鍵詞】土木工程 《基礎工程》 教學改革 實踐教學
【基金項目】安徽省重大教學改革研究項目(2013zdjy088);安徽理工大學重大教學改革研究項目(2013zdxm19);安徽省質量工程項目―精品視頻公開課(2012gkk023)。
【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】A 【文章號】2095-3089(2016)35-0203-02
《基礎工程》是土力學課程的后續課程,是土木工程專業必修的一門專業課程,其主要內容為地基基礎設計理論和施工方法,具有很強的理論性、專業性、實踐性和應用性。隨著我國土木工程發展和國家對土木工程應用人才的需要,很有必要對該課程傳統教學進行改革。如何在有限的學時里,達到理想的教學效果,對教師和學生都有一定難度,給教學工作提出了挑戰。
我校土木工程專業源于學校1945年建校時創辦的礦井建設專業,1955年開始招收本科生。經過70余年的建設和發展,土木工程專業現設有巖土與地下工程、礦山建設工程、道路與橋梁工程、建筑工程等4個專業方向,成為安徽省本科教改示范專業和“教育部第一類特色專業”建設點,擁有土木工程博士后科研流動站,土木工程一級學科博士、碩士授予權。
結合我校結合土木工程專業設置特點,在前期教學改革成果的基礎上,遵循學科發展規律,以優化授課內容,改善教學方法,豐富教學手段,加強實踐環節等為切入點,嘗試對《基礎工程》課程進行教學改革,取得了很好的教學效果。
1.精選課程教材,優化授課內容
科學地組織教學內容是提高教學質量的關鍵環節。選擇一本合適的教材,對于教師和學生來說都至關重要,往往可以使教學達到事半功倍的效果。目前,關于《基礎工程》課程的教材非常多,但主要內容基本上都大同小異。莫海鴻等編著的《基礎工程》(第3版)》(“十二五”普通高等教育本科規劃教材,中國建筑工業出版社),趙明華主編的《基礎工程》(第2版)》(普通高等教育“十一五”國家級規劃教材,高等教育出版社),周景星等編著《基礎工程》(第3版)》(普通高等教育土建學科專業“十一五”規劃教材,清華大學出版社)等,都是非常優秀的教材。
根據教學大綱和課時安排,結合土木工程專業下設專業方向的不同,對上述《基礎工程》相關教材內容進行科學編排、刪減、調整、補充,并在教學過程中不斷更新教學內容,既重視基礎理論和知識的闡述,又注意反映我國目前工程實踐的新成就,給學生介紹基礎工程方面的新進展、新技術和新工藝,并與最新的勘察、設計和施工等規范或規程等保持一致,力求將知識的傳授與能力的培養相結合。
即便是同一授課內容,在給不同專業方向講授的側重點也有差別,不能一概而論。例如,我們在給巖土與地下工程專業方向講授《基礎工程》時,將淺基礎、連續基礎和樁基礎的設計理論與施工過程等列為授課重點內容,并結合《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)、《建筑地基基礎工程施工規范》(GB51004-2015)和《建筑樁基技術規范》(JGJ94-2008)等相關內容進行詳細講述,把相關規范融入到與教學內容之中。而對地基處理、基坑工程等內容則可以進行簡要的講述,由于該專業方向后續將會開設相應的專門課程。
通過優化授課內容,保持教學內容的基礎性與先進性有機結合,不僅可激發學生的學習興趣,同時還可以引導學生正確認識自己所學專業方向的特色,在教學實踐中取得了很好的教學效果。
2.改善教學方法,增強授課效果
采用合理的教學方法是提高教學質量的重要手段。土木工程專業需要學生具有較強動手能力和獨立思考能力,灌輸式或填鴨式教學方法既不利于工程能力的培養,又不利于創新意識培養,更容易扼殺了學生的個性發展。《基礎工程》課程傳統的教學模式通常是以教師講授為主,學生則是被動接受知識。
啟發式教學是以啟發學生的思維為核心,采用多種教學方法充分調動學生的學習積極性,促使學生主動學習的一種教學思想。啟發式教學是近年來我國本科教育一直提倡的教學方法,實際上這種教學方法在很多教育發達國家已經十分普及,逐漸替代灌注式教學而成為一種比較成功的教學方法。
講授《基礎工程》課程時,教師可以根據授課內容提出相關的啟發性問題,有的問題可以讓學生在課堂上簡單思考后及時回答,有的問題則可以留給學生在課后查閱相關的資料文獻,自行尋求答案。這樣不僅可以提高學生對《基礎工程》課程學習的興趣和積極性,而且培養了學生獨立思考和創造性思維的能力,提高了解決問題的能力,這對學生今后進行生產實踐無疑是幫助較大的。
例如,講解淺基礎時,因選擇基礎埋置深度受很多因素的制約,可列舉具體的工程案例,讓學生了解不同情況下如何確定基礎埋置深度。又如,講解樁基礎時,針對樁基設計中如何選擇樁基的類型,可以作為思考問題提出,讓學生課后分組討論,根據各組討論得到結果和設計理由,最后由教師進行點評。這種啟發式與討論式相結合的教學方法,培養了學生思維能力和團隊協作能力,能夠充分調動學生的積極性,讓學生在討論中不斷加深對《基礎工程》課程的認識。
另外,建立具體工程應用案例庫,把教學內容的講解融于具體工程背景之中,這樣不僅可以加深學生對基本原理、基本概念和計算方法的掌握,而且把所學到的基礎工程知識與前面所學土力學等課程知識緊密結合起來,達到了傳授知識、激發興趣、啟迪創新的綜合教學效果。
3.豐富教學手段,提高授課效率
選擇先進的教學手段是提高授課效果的重要途徑。為培養“寬口徑”的“大土木”應用型人才,很多高校在對土木工程專業教學計劃調整時通常會增設一些課程,并提高實踐教學環節的學時數所占份額,這樣勢必造成原有專業課程學時的減少。目前,我校土木工程專業的《基礎工程》理論教學僅為32學時,如何在較少的學時內完成所需講授的內容,并保證學生得以消化吸收,對教師和學生都有一定難度,對教學工作提出了挑戰。
為解決課時量不足而授課內容多的矛盾,教學中要不斷探索板書與多媒體相結合的教學方式。采用多媒體教學無疑是一種提高授課效率和教學效果的有效方法。因多媒體教學圖文并茂,具有直觀、生動、形象等優點,可以將原本枯燥乏味的理論教學變得生動和豐富多彩,給學生以深刻的感官認識,激發學生的學習熱情。
教學過程中防止一味追求采用多媒體教學,摒棄板書演繹。若完全依賴多媒體進行教學,就很容易把授課內容變成走馬觀花式的放映,會使學生的注意力分散,造成視覺疲勞。因此,多媒體教學要結構明晰、重點突出、簡明扼要。對一些重要理論和公式的推導,要應以板書為主進行講解,便于學生緊跟教學思路,能記下關鍵內容,方便理解。
對于一些利于多媒體展示的內容,可以通過多媒體圖片甚至視頻等展示給學生以形象直觀的概念。例如,講授淺基礎的類型時,可將獨立基礎、條形基礎、筏形基礎等不同淺基礎類型通過多媒體將圖片呈現出來;講述樁基礎施工內容時,可放映一些關于樁基施工的動畫或現場視頻,這樣可以激發學生的興趣,加深印象,使學生能很好地將理論與實際聯系起來,達到良好的教學效果。
4.加強實踐環節,延伸課堂教學
實踐教學是對課堂理論教學的一種有效延伸方式。土木工程專業本科生要求具有獨立完成一般基礎設計的能力。通常是采取開設基礎工程課程設計作為其實踐教學環節。短短1周的基礎工程課程設計作為實踐訓練顯然難以滿足要求,對提高學生的實踐設計能力幫助有限。由于學生實踐不足,理論容易脫離實際,難以將知識靈活運用到工程中,設計結果不能滿足工程需要。例如:進行樁基設計時,很多學生不懂把地質資料與設計相結合,設計結果不會考慮現場施工方案的可行性和合理性,繪制的施工圖不符合規范要求。
基礎工程課程設計中,要以實際具體工程為背景優選設計題目,提供給學生的設計資料要盡量完備,使設計內容及步驟應與實際工程設計相符,讓學生熟悉設計理論和過程,要求學生采用手工計算和軟件計算驗證相結合,并使用CAD繪制施工圖,提高學生計算機操作能力,方便以后能夠很快地適應生產工作。對課程設計中出現的錯誤和共性問題,教師及時進行糾正和指導。
因此,為提高學生的實踐設計能力,僅僅靠傳授理論知識是遠遠不夠的,課程設置時應盡量多安排一些有助于提高學生實踐能力的教學環節,盡可能多地接觸工程實際,把學生帶到工地進行現場實地教學,加深學生對基礎的認識和理解。需要建立校外實習基地和建設校內實習基地相結合,給教師和學生提供良好的工程實踐場所。為此,我校專門建設土木工程專業實訓中心,建有淺基礎、樁基礎、樁基靜載試驗、基坑支護、礦井巷道、橋梁隧道、房屋建筑等工程模型,在《基礎工程》課程中可讓學生進行參觀,增強工程認識,提高教學質量。同時,鼓勵和指導學生參與大學生創新基金項目,或參加教師的一些科研項目或工程現場,將所學的《基礎工程》知識點融入到項目,更好地理論聯系實際,激發學生的學習興趣和實際動力能力。
通過課程教學改革實踐,進一步激發了學生的學習興趣,教學效果得到了明顯提高,達到了課程的教學目標要求。不僅促進了學生由基礎理論知識向工程實踐能力的轉化,而且促進了教學團隊素質和教學管理水平的提高。無論在課堂教學還是實踐教學中,教師的自身素質和學術水平在很大程度上決定了課程的教學效果,教師的理論儲備和實踐能力直接影響培養學生的質量。教師具備了較高的理論水平和科研實力以及豐富的工程經驗,不僅能講授基礎理論方面的知識,而且能夠結合科研實際和工程實踐中存在的問題。隨著土木工程的發展和科技的進步,基礎工程⒒岢魷中碌睦礪邸⒓際鹺臀侍猓教師應不斷學習,與時俱進。以學生為本,貼近教學的實際,努力培養出適應經濟和社會發展需求的工程科技人創新型人才。
參考文獻:
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在當今高等職業教育提倡以項目為導向,以工作任務為驅動教學模式的背景下,大多數職教研究者和專業教師以該模式為背景提出了課程建設、課程改革等方面的教學觀點。本文結合土木工程專業特點,從課程整合的思路中,深入探討了諸如力學、結構設計原理等基礎課程整合的設想、方法、基本流程。
二、專業基礎課程整合的背景
高職土木工程專業的基礎課程可以分為兩種類型,一類屬于實作性比較強的基礎課,如制圖、建筑材料;另一類則屬于理論性較強的課程,如力學、結構設計原理等。理論課程與實踐類課程比較,有理論性強,公式理解和運用有一定難度,與實踐結合點少,結合難等特點。基于這些特點,在高職課程改革中,對專業理論課的改革則顯得力不從心,主要體現出以下幾個問題。
1.沿襲重理論輕技能的教學觀念。從傳統的教學觀念看,人才培養通常以夯實基礎、掌握專業技能為目標,這體現在某些高職人才培養方案中理論課時占總課時份額達到60%以上。在有限的學習時間里,理論課程占去大部分時間,到了后期技能課程學習卻因為學時不夠,而掌握不足。如此一來,重理論輕技能的教學觀念下,學生頭腦中建構起來的學習目的是以理論學習為出發點,而不是以職業需要為出發點。
2.教學方法單一,教學效果欠佳。目前從基礎課程實施看,絕大部分課程仍然以講授法、練習法、討論法等教學方法為主。這些教學方法存在明顯的缺點:之于教師,學時安排過長、教學內容繁冗;之于學生,內容難于理解、學習興趣低。缺乏興趣培養和脫離實踐的教學,既不能為后續專業課程提供良好的基礎,更不能使學生畢業之后盡快地適應未來的工作崗位。
3.知識點散而多,缺乏科學整合。譬如力學與結構設計原理,按照某高職人才培養方案要求,工程力學需掌握140多個知識點,結構力學100多個知識點;而結構設計原理多則200多個知識點。兩門課程存在邏輯延續關系,分開傳授,那么所花費的課時則較多。而且由于時間錯位的原因,導致學生在學設計時已將力學忘記七八分。所以,教師在授課時不得不花時間去回憶之前學的知識。雖然在教學中也存在將部分相關課程進行整合的情況,但只局限于某節課或者某個教學單元范圍內進行,且整合內容僅由若干知識點的機械疊加,缺乏知識點的邏輯銜接,缺乏科學整合,內容仍然繁冗,重點不突出,特色不突出。
三、課程整合教學的設想
什么是課程整合?美國1990年《帕金森法》給出的定義是:設計一種課程,使得相關的概念、理論、內容、過程集中在一起,并以學習者為中心組織學習。筆者認為課程整合就是設置若干知識模塊,按照邏輯關系,整合兩門及兩門以上課程的相關知識點,然后在小范圍內形成模塊體系的教學方式。
1.整合目標。整合不等于摒棄夯實理論的觀念,也不等于完全保留式的改裝,它必須充分地貼合工學結合的教學模式,既要保留部分理論知識,又要結合實踐操作運用,主要從以下方面進行深入全面的整合:(1)教學標準整合:對兩門課程標準進行整合,建立一個新標準,滿足后續課程的能力要求。(2) 教學內容整合:不僅要注意力學與結構設計原理知識的合理銜接,更要注重教學內容的邏輯性和學生的認知規律。(3)考核評價方式的改進:根據新課程標準,新課程內容,設置適應整合課程的考核方式,對學生學習效果綜合評價。
2.整合方法。結合力學與結構設計原理的課程特點和高等職業教育人才培養目標的定位,采用任務驅動整合法進行整合。以某一類型結構設計任務為驅動,探索兩門課程之間的邏輯關系和銜接點,按照課程設計完成的需要,將這些知識按照自身的獨立性劃分模塊,通過完成課程設計任務的過程來學習,做到教、學、做合一。達到任務典型、內容精簡、課程結構性好的整合效果。
四、課程整合的基本流程
現以力學與結構設計原理兩門課程的整合為例,闡述課程整合實施的主要內容和步驟。
1.確定課程定位,建立新標準。教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》(教高[2006]16號文件)中提出了建 立突 出職 業能 力培養 的 課程標準的建議,新課程標準建立必然與技能培養緊密聯系,與職業標準融合在一起,以確保學生達到崗位技能的要求。課程新標準應體現內容標準、考核標準、教學指導三個方面的內涵。從課程定位、學習目標、課程設計、教學設計、考核設計、學習資源等幾個方面來建立,具體步驟如下:首先,由專業教師組成調研小組,調研行業企業對本專業的技能要求,人才要求。然后,由院系領導、行業專家、專業教師(包含學科帶頭人、骨干教師和有經驗的教師)等組成研討小組,分析調研成果,研討制定基礎課程的定位、目標及教學內容。接著,由專業教師根據專業人才培養目標,結合職業崗位的任職要求,參照相關的職業資格標準,在已確定基礎課程定位、目標及教學內容的基礎上完善課程設計、教學設計、考核設計等內容。最后,匯總資料,初步定制課程標準。由各方專家組成的小組通過審核論證之后,新課程標準才能用于教學實踐中。在課程標準實施中,會根據反饋建議及行業發展情況進行修訂。
2.整合教學內容,設計學習任務。如何整合教學內容呢?通過尋找課程之間的銜接點,理清各點之間的邏輯聯系,以課程任務的形式將完成該任務需要的知識內容囊括起來,完成整合。當然以多個知識點來確定一個課程任務不太現實,那么反過來先確定課程任務,再確定知識點的范圍,這種做法要簡單得多,而這實際是整合的逆向思維,但最終卻達到了整合的目的。譬如力學是結構設計原理的先行課程,很多知識點都可以為各種構件結構設計服務。既然如此,便以結構設計原理的設計任務為載體,然后將任務分解成若干子任務,再將子任務劃分成若干模塊,然后再進一步將知識模塊層層分解、梳理,直到最小單元的知識點上。這些知識點有著力學與結構設計原理課程的交叉,它們之間互相聯系,為完成課程任務提供理論依據。
具體以結構設計原理中鋼筋混凝土受彎構件配筋設計這一項課程任務為例,闡述課程內容整合的過程:首先確定課程任務,然后根據任務需要劃分知識,最后形成結構層次圖,最頂層即是任務鋼筋混凝土受彎構件配筋設計,向下分解成準備工作、構造設計、抗彎設計、抗剪設計、變形驗算等子任務;子任務細分成若干知識模塊,如抗彎設計下分解成受力過程、破壞形式、承載力計算等知識模塊;知識模塊再層層分解,直到最小單元知識點。這樣便形成一個以任務為中心的知識框架。在知識結構組成中,既有力學內容,也包含結構設計原理內容,所有內容都是服務于如何完成配筋設計這項任務,那么教師在講授的時候就會有的放矢,學生就會真正地學以致用。
3.改進教學評價方式。傳統的教學評價方式以知識考核為主,它最大的缺點,一是教師很難避免出題范圍跑偏的情況;二是學生可能會因為應試,而忽略動手能力的鍛煉,只看書不操作;三是不能多角度綜合地評價教學效果、學習效果。
通過課程整合后,對學生完成課程設計任務情況,可以采取多角度綜合評價法:(1)從力學、設計原理等知識考核角度去評價;(2)從設計成果角度評價;(3)從通過現場習作,從學生的操作能力,團隊合作能力去評價等。
一、構建課程設計質量監控體系的必要性
隨著中國鋼產量的不斷提高,用鋼量已不再是制約鋼結構發展的主要因素,建筑鋼結構由于其材料性能優良,制作安裝工業化程度高以及結構形式新穎靈巧,受到了越來越廣泛的應用。隨之而來,鋼結構人才短缺日漸凸顯,企業急需大批鋼結構設計和施工的專門人才。鋼結構課程設計是對學生的一次較為全面的設計訓練,是鋼結構原理和鋼結構設計課程后一個重要的綜合性實踐教學環節,也是培養學生鋼結構設計能力的基礎性教學環節。它是課程基本概念、基本理論等內容的延伸,也是對所學知識的一次綜合運用,將為畢業設計以及工作以后的鋼結構工程設計奠定堅實的基礎。但是,長期以來大部分高校形成了重理論、輕實踐的教學模式,各高校實踐教學的質量監控相對薄弱。就學生而言,受傳統教學模式的影響,普遍重視基本理論的學習,忽視實踐教學環節在教學活動中的重要地位。一方面大學生習慣于傳統的“教師講,學生聽”的教學模式,而對于以學生為主的課程設計環節,自主學習的積極性不高,主動性不強,探索鉆研和創新實踐能力不足;另一方面,大學生迫于就業壓力,學習動機功利化,熱衷于考取各種資格證,從而忽視了對專業課的學習,特別是相對自由的設計環節,如果缺乏規范的實踐教學規章制度或者監控體系,設計時間、設計進度和設計質量難以保證。因此,如何構建切實可行的課程設計質量監控體系,充分調動學生的積極性和主動性,保證課程設計質量并且督促學生按時獨立認真完成課程設計,是一項緊迫而必要的工作,也是鋼結構實踐教學改革需要不斷研究和探討的課題。
二、課程設計質量監控體系的構建
筆者根據多年的教學經驗,并結合山東科技大學鋼結構省級精品課程建設工作,在鋼結構課程設計質量監控方面進行了一系列改革實踐,并取得了較理想的效果。
(一)設計題目多樣化
在2006級以前,學校鋼結課程設計通常做法是進行鋼屋架設計,設計題目單一。隨著計算機的普及,課程設計繪圖也由原來的手工繪圖變成了計算機CAD繪圖,這就不可避免地導致前一屆學生存儲的設計資料流入到下一屆學生的手中,出現跨級抄襲或者拷貝的現象。為此,課題組集中編寫了三個題目的課程設計任務書,包括鋼屋架設計、工作平臺設計、門式剛架設計。自2006級以來,三套課程設計任務書輪流使用,并根據設計過程跟蹤指導情況適時對設計內容進行添加或者修改,有效避免了跨年級拷貝現象。
(二)設計方案多樣化
對于同一個課程設計題目,在編寫任務書時,在教學要求完全一致的基礎上,給出多組設計條件和設計參數供選擇,盡量做到不同的學生完成不同的設計方案。以鋼屋架設計為例,通過給出廠房的跨度、屋面情況、積灰荷載、屋架坡度及鋼號等多組參數組合,保證每個學生選用不同的方案,具體安排見表1。例如:三班的25號學生,其相應的設計參數為24m跨度,上人屋面積灰荷載為0,屋架坡度為1/12,選用Q235的鋼材。這樣,不同的學生選擇不同的設計內容,從源頭上杜絕了課程設計抄襲或雷同現象的發生,從而能夠更好地促使學生獨立地完成課程設計,達到預期的訓練目的[1]。
(三)加強設計過程的管理和指導
下達設計任務書的同時,下發課程設計指導書,詳細說明要完成的具體內容,設計圖紙的要求以及設計計算書的內容。另外,為了便于指導教師跟蹤指導和檢查,設計指導書中還要給出設計內容的時間安排。鋼屋架設計時間具體安排見表2。課程設計集中在兩周內完成,由于課程設計是在課程結束若干天以后的期末進行,學生表現比較松散,指導教師要隨時檢查學生整體的進展情況及每個人的完成情況[2]。指導教師要對學生進行過程跟蹤指導,并分三次進行集中檢查和指導答疑。第一次安排在內力計算及內力組合完成以后,主要檢查結構的布置是否合理,荷載及內力的計算是否正確。第二次安排在構件和節點設計完成以后,主要檢查構件設計是否合理,驗算過程是否完整,計算是否正確,節點設計是否合理。第三次安排在屋架施工圖繪制完成以后,主要檢查圖面布局是否合理,尺寸標注是否正確,是否達到施工圖要求等[3]。通過過程跟蹤管理和指導,可以更好地了解學生對知識的掌握程度,以及獨立完成課程設計的能力和質量,并以此作為平時成績考核的依據。
(四)完善考核辦法
傳統的鋼結構課程設計考核主要以設計成績為主,適當考慮20%的平時成績。設計成績主要考慮設計圖紙的質量和設計計算書的內容。平時成績以考勤為主。這種考核方式往往無法兼顧到公平和合理性,不能完全體現學生的主動性和獨立工作的能力,也就無法充分調動學生的積極性。為此,我們改革了課程設計的考核方式,將原來以設計成果為主的考核方式變成多方面多指標的考核方式,主要從平時成績、設計計算書、施工圖紙和課程設計答辯四個方面綜合考核,對應到具體每一方面,給出相應的量化評價指標,見表3[4]。通過實施這種多方面多指標的量化成績評定的教學改革實踐,學生的主動性有明顯提高。自2006級實施改革實踐以來,特別是2009、2010、2011三級,完全按照上述課程設計質量監控體系進行。實踐證明:設計質量較以前有很大提高,設計計算更條理、更完整;從成績來看,2009級優良率42%,2010級優良率52%,2011級優良率47%,較過去的25%~35%有明顯提高;此外,學生也普遍認同該質量監控體系和課程設計實訓系統,普遍認為為以后的畢業設計和入職打下了良好的基礎。
三、結語
關鍵詞 木材科學與工程專業 膠黏劑與涂料 教學改革
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.11.042
Wood Science and Engineering Adhesives &
Coatings Course Teaching Reform
ZHANG Shifeng, ZHOU Wenrui
(College of Materials Science and Technology, Beijing Forestry University,
Key Laboratory of Wood Science and Engineering, Beijing 100083)
Abstract "Adhesives & Coatings" wood science and engineering theory and practice strong professional foundation courses, foundation is "based panel technology", "wood-based panel surface decoration" and other courses of learning. In order to broaden students' knowledge, develop innovative ways of thinking and improve the ability, based on professional characteristics of adhesives and coatings courses teaching content, teaching methods and approach to the reform and exploration, aim to enable students to master the wood adhesive and paint the necessary basic knowledge, basic theory and basic skills, while increasing students' interest in learning and use of wood adhesives and coatings knowledge to improve analysis and problem-solving skills, and lay a good foundation for future learning and work.
Key words wood science and engineering; Adhesives & Coatings; teaching reform
“膠黏劑與涂料”是木材科學與工程專業理論和實踐性較強的專業基礎課程,也是“人造板工藝學”、“人造板表面裝飾”等專業課學習的基礎。筆者經過幾年實踐教學發現,如果僅僅講授木材膠黏劑基本理論,難以提高學生學習積極性和主動性,不利于學生知識面的拓寬、創新思維的培養和動手能力的提高,無法理論聯系實際、學以致用,畢業后學生也難以將所學知識在企業充分應用。
為此,根據木材科學與工程專業的人才培養方案,調整“膠黏劑與涂料”課程內容,教學方法和方式,在注重講授木材膠黏劑基本知識的同時,充分發揮學生主觀能動性和學習興趣;通過調整教學方法和更新教學內容,增加基本知識在木材加工方面應用實例,提高學生的學習興趣,引導學生利用所學知識解決實際問題;開放實驗室,實現教學與科研同步,保持教學內容的先進性,提高學生實驗設計和動手能力及靈活運用知識能力。
1 調整教學方法,靈活運用“填鴨式”和“啟發式”教育方法
“填鴨式”和“啟發式”教育方法是兩種典型的教育模式。“填鴨式”教育通常比喻灌輸式教育,是前蘇聯的教育家凱洛夫提出的。啟發式教育則充分發揮教師與學生雙方的主觀能動性,形成師生之間相互對話、相互討論、相互交流、相互促進,以開發學生智力、啟迪學生智慧。①填鴨式教學是知識積累的必經過程,膠黏劑與涂料的基本理論學習需要這種教育方式,應當以課堂教學和多媒體技術并用,提高學生興趣。當基本知識掌握以后,采用提問、討論相結合的啟發式教學方法,增加學生自主思考問題的時間,提升學習效果。
以緒論部分的講授為例,在學生掌握基本知識以后,引導學生針對下述問題進行討論:(1)木材能否替代金屬、塑料等其他材料?如何替代其他材料?如何達到甚至超過其他材料的性能?(2)低質木材如何替代珍貴木材?
針對上述問題,要求學生充分了解:準備替代的金屬材料存在什么問題?使用木材或木質復合材料如何解決金屬等材料存在的缺陷?采取什么樣的方法與手段?最后能夠達到什么樣的結果與效果?為此,要求學生提前查閱文獻資料,做到:(1)用數據支持觀點;(2)用圖片直觀表達;(3)盡可能解釋清楚要解決問題、解決問題的思路與方法、結果與效果。
學生們為了解決上述問題,必須閱讀大量相關文獻,掌握木質材料及被替代材料的基本性能與結構原理,將知識學以致用,提高專業知識綜合學習效果。
2 變換學習主體,充分調動學生學習興趣和積極性,提高學生解決實際問題的能力
興趣是最好的老師,也是行為的動力,如果學生對所學課程感興趣,意識到課程的重要,學習熱情和效果將大大提高。為了提高教學效果,教師要以學生為中心,讓學生積極思考和主動實踐并參與到教學活動中,不再是單純地聽講和記錄,而是積極探索研究。由于木材膠黏劑與涂料課程特點,膠接理論及膠黏劑合成配方與工藝較為抽象,教師可以結合企業生產實際和研究實驗,將膠接理論與人造板實際生產中的熱壓工藝聯系起來,將脲醛樹脂的結構及人造板熱壓工藝與人造板的力學性能及甲醛釋放量結合起來,使學生在學習相關知識的同時,參照實例加深理解和認識,從而使理性認識與感性認識結合起來,提高學生的學習積極性;并通過提出問題,讓學生回顧所學知識,通過對問題的分析和研究,最終解決問題。學生在以后工作學習中遇到類似的實際問題時,能夠順利解決。②
“為什么普通乳膠(聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑)存在耐水、耐熱性差且易蠕變等問題?并提出改進方法。”引導學生從聚合物合成反應機理出發,分析聚醋酸乙烯酯乳液合成過程,理解聚合物體系結構與性能的關系。讓學生理解普通乳膠不耐水的主要原因是由于合成時使用了聚乙烯醇(PVA)作為保護膠體,PVA分子鏈本身含有大量羥基,導致膠黏劑耐水性較差。要想提高聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑的耐水性能,可以通過減少羥基數目和增加分子鏈之間的交聯來實現,與提高木材尺寸穩定性的原理類似(木材分子結構中存在大量羥基,是木材尺寸不穩定的主要因素),可以與木材改性的方法相互借鑒,提高其耐水性。普通乳膠耐熱性和易蠕變的主要原因是由于聚醋酸乙烯酯為線型高分子,且結晶度低,分子間作用力主要是較弱的范德華力;為了克服這一缺點,可以通過增加分子內交聯和分子間交聯來實現。
從美國加州空氣委員會(CARB)法案所帶來復合木制品甲醛釋放限量的貿易技術壁壘出發,讓學生利用所學基本知識解決“使用脲醛樹脂制造的人造板及其制品如何滿足標準要求”的問題。同學們在課本知識以外,又提出了很多有意思的新奇方法:(1)采用其他低毒低揮發性醛類替代甲醛,合成非甲醛脲醛樹脂膠黏劑;(2)抽真空處理人造板。人造板及其制品初期甲醛釋放量高,主要是由于一些甲醛被吸附和封閉其中,通過抽真空,應該能有效去除該部分甲醛,降低人造板及其制品甲醛釋放量;(3)添加活性炭等吸附劑。在脲醛樹脂中或在人造板原材料中添加活性炭、硅藻土、凹凸棒土等高吸附性物質,吸附釋放的甲醛;(4)添加納米光觸媒等物質。光觸媒理論上可以分解甲醛,添加光觸媒有可能降低人造板制品甲醛釋放量;(5)堿性水浴處理人造板。人造板釋放甲醛的一個主要原因是脲醛樹脂固化時使用了氯化銨等固化劑,使固化后的脲醛樹脂處于酸性環境,易于降解放出甲醛。對膠合板等產品使用弱堿性水溶液浸漬處理,有望使固化后的脲醛樹脂膠層回復到弱堿性環境,提高膠層耐老化性,降低甲醛釋放量,等等。
通過課堂針對性的訓練,激發學生學習興趣,提高學生文獻查閱和知識凝練能力,培養學生創新思維,強化學生運用理論知識解決實際問題能力。③
3 更新教學內容,教學與科研同步,充分利用現有條件,開放實驗室,提高學生實驗設計和動手能力
3.1 及時更新充實教學內容,講授學科前沿知識
當今科學技術迅速發展,日新月異,為了適應現代社會需求,必須培養學生既掌握基礎知識,又了解學科前沿,思路開闊、思想活躍。為此,“膠黏劑與涂料”教學內容必須與時俱進,根據學科發展,結合最新科研進展,及時更新充實內容,讓學生了解與掌握新知識、新概念、新觀點、新技術和新方法。
傳統脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂及酚醛樹脂等“三醛”膠黏劑作為木材膠黏劑的主力,由于其主要原料來自不可再生的化石資源,膠黏劑及膠接制品中存在甲醛、苯酚等有毒有害物質釋放問題,其應用越來越受到限制。生物質膠黏劑、無膠膠黏劑、仿生膠接及納米科技在膠黏劑領域受到越來越多的關注。生物質膠黏劑作為一種可再生、無毒無害的綠色膠黏劑,目前成為國內外學者的研究熱點。教師應該及時更新教學內容,實現科研資源向教學資源轉化,保持教學內容的先進性,把研究思路和方法教給學生。
3.2 開放實驗室,讓學生們參與科學研究
“膠黏劑與涂料”是一門實踐應用性較強的課程,課堂教學僅憑語言描述,難以深刻理解,而實驗教學和開放實驗室能夠克服上述不足。開放實驗室不僅能夠提高學生的創新能力,而且能夠為學生提供一個發揮個人潛能的廣闊空間,在實驗與制作的過程中使學生的創造性思維得以實踐。④引導學有余力的學生參與教師科研課題,指導學生針對膠黏劑與涂料中存在的問題,開展實驗與研究。如生物質膠黏劑存在著耐水性差問題,可以引導學生利用所學知識嘗試去解決這一問題。通過開放實驗室,給學生提供適當的實驗條件,指導學生設計實驗,通過實驗去驗證所學知識,提高動手能力,獲得解決問題的快樂。
4 結束語
近年來,我國膠黏劑與涂料研究和應用技術伴隨著多學科和新技術的介入,已得到了飛速的發展,在教學實踐中,應結合學科特點結合發展趨勢,優化和更新教學內容,靈活運用多種教學方法,增加最新研究理論和研究技術,保持教學、科研和應用同步發展,充分利用各種現代條件,激發學生的學習熱情,提高學生的動手能力和實際解決問題的能力,繼續推進木材科學與工程專業“膠黏劑與涂料”課程的改革是非常必要的。
注釋
① 楊瑞平.互動教學法探討[J].山西財經大學學報(高等教育版),2003.1:35-37.
② 朱麗濱,顧繼友,高振華,韋雙穎.《膠黏劑與涂料》精品課程的建設與實踐[J].森林工程,2011.1:94-96.
關鍵詞:文化;土木工程專業;綜合能力
高等教育不僅要把知識傳授給學生,更重要的是要培養學生的能力和素質。近年來,能力培養和素質教育成為當前教學改革的核心。在土木工程領域,高等教育的教學只是為了培養一些土木工程所需的專業項目,如繪畫、測量等,這還不夠。高級專業工程技術人員必須具有良好的結構意識,這是高級專家、工藝人員和工匠之間的區別。
1土木工程專業學生綜合能力存在的問題
近年來,學生的潛能和素質一直是放在重要的地位,但由于種種原因,實際效果遠遠低于預期。建立學生的綜合能力依然存在以下問題:專業知識學得不扎實或是了解得不充分,基礎理論不能根據所學的知識和主觀創造有機結合成為一個體,知識學了過后不能真正發揮應有的社會作用;大多學生解決能力弱,理論與實踐之間的深度差距逐漸成為問題。缺乏獨立的判斷和分析,缺乏堅定的主見。
2問題所在的原因
首先:在教學過程中基礎課程和專業課程出現知識不融匯貫通。其次:基本課程是培養學生素質的基礎材料,同時基礎課程也是學生學習專業課程的一條紐帶。如“數學”學得不好就會導致、物理、工程力學、材料力學、結構力學和建筑材料、等專業課程受到影響。然后:就目前的獨立教學體系更多的是讓學生在學習過程中被邊緣化,因此:這不是專業知識學習過程的學習目標。最后:在學習過程中,學生缺乏學習熱情,一般遇到困難不是逃避就是找各種借口推脫,從而并沒有積極將書本文字所表達的專業技能轉化成為實踐技能。
3解決對策
通過上述分析,筆者認為,土木工程專業學生綜合能力差的主要原因是專業課程與基礎課程脫節,教學過程基礎課程脫節。要解決這個問題,就要從加強三者建立完整的專業知識體系。(1)充分了解土木工程專業。土木工程學生進入大學校園必須在課程開始前老師要對專業進行介紹主要是幫助學生建立專業概念,為未來四年的專業學習過程掌握,讓學生了解每個課程的專業特點和關系。由于學生尚未聯系專業知識,專業介紹應加深學生的專業印象,增強學生的專業興趣。土木工程的引進是怎樣的一個課程,所以本課程的教學必須認真對待。(2)緊密聯系專業特點講授專業基礎課程。專業基礎課程是專業學習的基礎,也是我們擴大專業水平所必需的。雖然每個專業的基礎課都有專門的課程,然而課程本身就是自己組建的。各種專業課程作為專業知識的載體。這些課程應該被教授專業不應該被遺棄。土木工程有自己的專長,它每天都在研究我們生活中可以看到和觸到的真正的建筑,是我們日常生活中可以找到的東西,如房屋,橋梁,道路,鐵路,隧道,柱子,桌椅都不是抽象的一切都可以成為在課堂上連接專業功能的一個例子。例如,結構力學是機械或采礦工程的一個重要的課程,然而在土木工程專業中也同樣被學習。工程力學在土木工程中同樣是一個非常重要的基礎課程和專門課程學習前掌握基本理論。例如,在結構力學中,它們都是分布式的簡單的支撐梁在負載下,如果教學過程沒有注意到和專業的特點在這方面,學生需要學習一個簡單的力學課題如果老師有意識地將學生引導到教室,使他們可以讓學生眾所周知這對培養學生的專業能力和思維有很大幫助幫和提升。只有結合專業基礎課程和專業功能才能學習學生真正了解專業課程的意義,從而提高教學質量和教學效果。所以我們應該努力改進基礎課程和專業課程的教學方法使它們能夠更好的融合,從而達到教學過程中所需的目標。(3)加強學生主動性和積極性的調動。首先:土木工程課程有自己的特點。土木工程專業需要大量的力學,且理論性很強,所以如何讓學生保持良好的學習狀態學習呢?筆者認為為了整合專業課程和專業基礎課程,我們可以用適合的方式全面調整移動學生的主觀主動性和動機。在專業基礎課程的學習中,介紹專業特色,讓學生了解專業學習專業課程的基礎課程的重要性,同時也要讓學生能夠提前了解土木知識在商業上的價值,讓他們學習的目的得到加強,同時指導和鼓勵學生使用專業基礎學習分析和理解你周圍的建筑物和事物,并避免它們過多繁瑣的練習。學習專業課時,要注意充分調動學生的專業知識導向,引導和鼓勵學生積極運用專業基礎知識進行分析和解決問題。主要是給學生一種成就感,并認為他們的努力獲得了良好的回報,成就感促使學生學習倡議和動機非常重要。
4加強實踐能力
實踐教學是土木工程專業學生不可或缺的教學環節。課程設計,實習,畢業設計和實習,老師都應該要求學生將知識放在這些教學環節中,從而提高學生對課程內容的理解,并結合專業特色。總結學習專業知識的過程,學生專業能力的培養和提高必須在大學四年養成良好的習慣,只有這樣你才能培養“基礎厚,專業廣,能力強,素質高”的專業人才。
5總結
高校應該側重對學生的培養包括德、智、體、美全面發展,掌握土木工程學科基本原理和基礎知識,受到工程師素質基礎訓練,具有較強的社會責任感、良好的職業道德,具備較強創新意識、工程實踐能力和自我學習能力,能在土木、交通、水利等行業勝任工程設計、施工及項目管理等方面工作的應用型高級技術人才。要求學生能夠比較系統地掌握數學、力學、結構工程等基本理論,具有建筑材料、地基基礎、房屋結構、道路與橋梁工程、施工技術與管理、工程經濟等專業知識;掌握工程制圖、工程測量、結構試驗與檢測、計算機應用和外語等基本技能;獲得土木工程結構設計、施工與管理的基本訓練,具備一般土木工程結構設計與施工管理的能力,以及對土木工程質量進行評估、開展科學研究的初步能力。這才能體現一個學生的土木工程專業綜合能力。
參考文獻:
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Abstract: Based on the demands of talents cultivation and features of running school on local undergraduate college that serving local economy, the paper discusses and analyzes the civil engineering personnel training system in local undergraduate college, but also makes further study on the training mode and curriculum.
關鍵詞: 地方性院校;地方經濟;土木工程;人才培養
Key words: local undergraduate college; local economy; civil engineering specialty; talents cultivation
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2011)23-0219-02
0引言
榆林學院位于陜西榆林市,榆林是盛產能源礦產資源地方,被譽為中國的“科威特”。榆林學院是一所省屬綜合性本科院校,也是國家級能源化工基地和歷史文化名城榆林唯一的普通高校。它的前身是創建于1958年的綏德師范學院。在2003年成功地從師范專科學校轉型為地方綜合性本科院校。土木工程專業于2005年經陜西省高等教育委員會批準設立,并于同年9月開始正式招生。無論從辦學條件、師資力量,相對于院校的同專業來說,榆林學院土木工程專業都是一個嬰兒。在教育部頒發的《普通高等學校本科專業目錄》和《工科本科引導性專業目錄》中將建筑工程專業調整為土木工程專業,設置了建筑結構工程、市政工程、建筑經濟與管理、道路與橋梁工程、巖土工程和水工結構工程等6個專業方向[1]。合并之后的土木工工程專業被稱之為“大土木工程”,它涵蓋了原來的建筑工程、交通工程、礦建、城鎮建設、工業設備安裝工程、飯店工程、涉外工程、土木工程等八個專業,范圍更廣、支系更多、科目更為復雜。近些年,“大土木工程”對人才培養的規格和模式提出了新的要求,使得地方本科院校土木工程專業不斷改革課程體系、優化課程結構,用以服務當地經濟。榆林學院土木工程專業正處于起步階段,而此階段人才培養的核心問題是如何在人才培養模式上凸顯“地方性”與“應用性”,怎樣能夠適應本地方經濟發展和區域建設的需要,尋找適應性較強的應用型人才培養模式。
1服務于地方經濟建設的本科院校人才培養目標的定位
服務于地方經濟建設的本科院校土木工程專業在人才培養模式上的凸出點在于“地方性”與“應用性”,那么地方經濟的建設需要應用性的高級技術人才[3]。從地方本科院校走出去的學生較大多數留在地方,為地方建設出份自己的力量。人才培養的模式中就要突出地方性,即地方高等學校培養的人才,主要用于為本地區服務。因此在本科培養教育的同時也要與本地區緊密結合起來,為本地區的經濟建設服務。
榆林學院處在榆林經濟大力發展的優勢下,城市及周邊的建設也在飛速發展,同時又是僅有的一所本科院校。榆林由于所處陜西最北邊,處于黃土高原和毛烏素大沙漠的交界地帶,因此環境相對較差。陜西省知名院校如西安建筑科技大學、長安大學、西安交通大學等畢業的學生大多數進入名企工作、大中城市工作或繼續學習。在這樣的就業情況下,使得榆林的市場中土木工程專業人才空缺較大。我校要抓住市場空缺,采用獨特的培養方案培養出一批獨具地方特色的土木工程人才。
在充分分析榆林地區社會、經濟發展的同時,準確地定位我校土木工程專業培養目標,首先,需找差距,這里的差距不僅僅是自己與重點院校的差別,還有學生質量的差距。其次,明確地方本科院校培養人才的去向,即為誰培養專業人才。土木工程專業為本行業的企事業單位的基層建設部門、中、小城市的大、中、小型建設管理部門輸送高級技術人才。再次,明確地方本科院校能夠培養出怎樣的高級人才。土木工程人才必須要是土建施工方面的技術人員,同時也要求技術人員具備建筑裝飾、給水系統,電氣、暖通空調設備安裝施工方面的知識;這些人才的特點是“現場工程師”,而不是研究開發型人才;同時還要有一定的管理知識、經濟知識、外語和計算機知識,相應的人文社會科學方面的素質,較好的心理素質和一定的社會交往能力。
從2005年招生以來,結合我校“立足榆林、輻射周邊,為榆林及周邊的建設培養應用型技術人才”的發展目標,本著“合理定位、明確方向、尋求特色”的專業建設指導思想,加強土木工程專業人才培養目標、模式的研究與實踐,強化課程體系建設和改革;重視學生實踐能力的培養;確保教學質量;加強師資隊伍建設,加強校企交流合作,結合設計院建設提高教學、科研水平;完善教學設施;強化教學管理制度建設,加大實施力度。密切聯系企業,服務經濟,服務社會,充分利用地域優勢,加強產學合作,積極與房地產、施工、監理、設計院等相關領域企業進行交流、協作,力爭實現校企相結合辦學。探索適合榆林地區及周邊省市經濟發展需要,大力培養土木工程專業人才,并與地方經濟相適應,將更有助于推動地方經濟的發展。
2地方本科院校土木工程專業培養特點
榆林學院土木工程專業提出擴寬專業口徑,增強人才的適應能力的培養特點,即“厚基礎,寬口徑”的教育思路[2],培養立足于地方,面向地方實際,滿足地方需求,注重素質教育的土木工程專業人才。
“厚基礎”的學生往往動手能力較弱,畢業以后更多選擇進一步的學習深造,較少傾向于生產第一線。因此,“寬口徑”是在建立在多種職能上,其中以一種職能為主的前提下,專業面盡可能地拓寬;而“厚基礎”指建立在一種具有厚實的、較寬的專業基礎之上的專門化教育。廣博與精深、通才與專才應當在矛盾的基礎上予以統一[4,5]。
以榆林學院為例,土木工程專業人才培養模式以厚基礎,寬口徑為主,同時還特別注重實踐教育。具體體現在以下幾點:第一,培養的學生首先要具備一定的生存發展技能。目前地方院校畢業生的就業壓力日趨增大,剛走出大學校門的學生由于缺乏實踐經驗,而被用人單位拒之門外。在學習理論的同時我校增加了“工程實訓”的課程;第二,培養特色應體現在學生較強的動手能力和良好的適應能力上,我校不斷開展各類建筑工程設計、實訓技能大賽。地方院校凝練專業特色,必須以能力培養為主導,強化實踐環節為重點,突出應用性和實用性;第三,在課程設置上,基礎理論知識以“必需、夠用”為原則,專業理論知識以“突出重點、兼顧其它”為原則。
3明確服務于地方經濟的本科土木工程專業知識結構、課程體系要求
3.1 劃分專業方向目前大多數院校將土木工程劃分為建筑工程、道路橋梁工程和巖土與地下工程方面,我校土木工程專業的專業方向設置現階段應以建筑工程方向為主,待土木工程專業師資、實驗條件等達到一定基礎后,在開設道路與橋梁工程、巖土工程專業方向。
3.2 優化本科土木工程專業的課程體系課程體系設置是實現人才培養目標和基本規格要求的主要依據和基本保障[6]。在滿足新的課程體系中應加強基礎理論教學,針對土木工程專業需要的知識結構、綜合素質要求,按照專業教育與素質教育相融合要求,結合我校教學計劃制定的相關文件,大體把內容和課程分為公共基礎課、專業基礎課、專業方向課和素質拓展課以及實踐教學部分。
專業基礎課要求學生掌握本專業基本的科學原理與工程的關系,以及它們在工程對象中的應用法則,掌握實驗、運算、分析的方法以及初步的設計方法,這是學生進一步學習專業課和分方向學習的重要基礎。課程包括高等數學、線性代數、大學物理、大學物理實驗、理論力學、材料力學、結構力學、電工電子學、工程制圖、房屋建筑學、土力學、土木工程材料、土木工程測量、混凝土結構設計原理等。
專業方向課要求學生掌握本專業主要的工程設計與工程施工的知識[7]。學生在大三開始根據個人特長、愛好與興趣、就業形勢、地方經濟建設需要等,從設定的三個專業方向中完整地選擇一個方向的課程組學習。在專業方向中分為專業方向限選課和任選課。對于限選課來說,選課時要求學生主修三個方向模塊中的一組課程,掌握一門學科的專業知識,具有從事某一行業工作的能力;而任選課可以根據個人的興趣愛好可以選一些認為有幫助的課程。
實踐性教學是土木工程專業非常重要的教學環節,對于培養具有創新精神和實踐能力的高質量人才有著不可替代的重要作用。加強土木工程專業實踐教學是培養模式革新的亮點。改變以往觀念陳舊、重課堂、輕實踐的現象,使得理論教學與實踐教學完美結合。我校實踐教學分為專業基本技能訓練、專業技能訓練和綜合能力訓練[8]。實驗與實踐環節要求工民建方向的課程包括混凝土結構與砌體結構設計、高層建筑結構設計、建筑結構抗震設計、土木工程施工組織設計、建筑結構試驗等,學完這些課程就具備了工業與民用建筑的設計、施工和管理的知識結構。專業素質拓展課要求學生在學習理論知識的前提下,還能夠熟練操作計算機繪圖,能夠看懂、讀懂專業文章,包括專業英語、建筑CAD、各種軟件培訓。
4結語
地方院校肩負著地方區域經濟建設輸送人才的重任,在構建有特色的土木工程專業人才培養模式時,不能單一的仿效重點高校的辦學模式,應認真分析地方特點和人才需求的特征,面向地方經濟建設,合理設置課程體系,這樣,培養的人才才能適應地方、服務地方。
參考文獻:
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高校土木工程專業具備較強的專業性和實踐性,在開展土木工程專業理論教學的同時,要尤為注重及強調土木工程專業實踐教學,以培養更加符合土木工程技術崗位的復合型人才。本文從高校土木工程專業實踐教學的必要性入手,對高校土木工程專業實踐教學過程中存在的問題及不足加以分析,在此基礎上探究高校土木工程專業實踐教學模式的實現路徑。
關鍵詞:
高校;土木工程專業;實踐教學;路徑
高校土木工程專業涉及到土木工程的設計、土木工程概預算、土木工程材料、土木工程結構、土木工程施工組織等多個方面的內容,這些內容具有較強的實踐性,需要通過各類試驗及實踐學習,以更好地架構土木工程專業知識結構。在高校教育改革的推動下,立足土木工程專業自身特點,探究實施高校土木工程專業實踐教學模式更顯重要。
一、開展高校土木工程專業實踐教學的必要性
高校土木工程專業在人才培養目標上側重于培養實踐應用技能及創新能力較強的土木工程專業人才,在開展高校土木工程專業教學時,學生的實踐應用能力需要經由實踐教學及上崗實習等途徑得以實現[1]。因此,從高校土木工程專業屬性上看,要做到理論知識與實踐應用的融會貫通,需要高校土木工程專業實踐教學的及時跟進。而從高校土木工程專業教學現狀上分析,較常采用的以班級教學為主、以多媒體教學手段為支撐、以理論教學、定期實習及留置作業為主要內容的教學模式暴露出一定的缺陷和問題,如設計作業及學科論文創新性不強、實驗課程設置較少、實習崗位不夠充足、實習效果不佳等,要解決這些缺陷和不足,客觀上也需要科學完善的高校土木工程專業實踐教學模式做保障。
二、高校土木工程專業實踐教學中凸顯的問題分析
首先,高校基于土木工程專業實踐教學仍存在重理論輕實踐的思想。一方面,高校在土木工程專業課程設置上,理論教學與實踐教學的比重分配不夠合理,另一方面,高校在土木工程專業實踐教學軟硬件設施上的投入相對有限,制約影響了土木工程專業實踐教學的效果。其次,高校土木工程專業教學中用于學生提高實踐技能和水平的實驗室及實習基地較為匱乏,且穩定性不強。高校土木工程專業實踐教學實驗室及實習基地在數量上難以全面滿足學生實踐操作的需求,在使用時間及周期上也比較短暫,這就給高校土木工程專業實踐教學的有效推進構成了阻礙[2]。第三,高校土木工程專業實踐教學在設置課程及后續考核環節也欠缺合理。一是高校土木工程專業實踐教學的課時較少,實踐教學與崗位實習存在一定程度的重疊;二是高校土木工程實踐教學考核中,對學生的畢業設計要求過于單一,導致畢業設計論文及作品雷同度高,形式化嚴重。
三、構建高校土木工程專業實踐教學模式的路徑探究
(一)重視土木工程專業實踐教學,推行土木工程專業“雙證融通”制度
高校在開展土木工程專業教學時,首先要強化對專業實踐教學的重視程度,一方面要在課程設置中合理分配理論知識課程、實踐操作課程及畢業設計課程的比重,讓學生能夠在理論與實踐相結合中,對所學的諸如土木工程結構設計、土木工程材料選擇、土木工程施工組織等內容加以實踐驗證,為后續的畢業設計做好鋪墊;另一方面要投入充足的資金用于土木工程專業實驗室及實習基地的建設,提高專業實踐教學的硬件配置水平。在高校土木工程專業實踐教學模式的構建中,可以借助高職院校改革成果,推行土木工程專業的“雙證融通”制度,鼓勵學生考取注冊結構師、注冊巖土師、注冊建造師、注冊工程師等證書,通過實施雙證融通制度,提高學生參與實踐教學的積極性。
(二)完善高校土木工程專業實踐教學的方式方法
在高校土木工程專業實踐教學中,應注重教學方式方法的完善和改進,著重做好以下兩點:
1.借助實驗課及分組討論,提高土木工程專業理論課程的“實踐性”。在土木工程專業理論課程教學中,在傳授完基本理論知識后,可以將學生進行分組,讓其自主選擇實驗內容,通過資料查閱及多媒體技術的應用,營造師生交流討論的氛圍,使學生更好地掌握相關理論知識和原理,為實踐教學的實施打下基礎。
2.在土木工程專業實踐教學中,高校在實施校企合作及上崗實訓等教學內容時,應集中讓學生進入實訓及實習現場,并做好實踐教學的指導。在實訓操作及崗位實習結束后,由學生出具實習報告,并由學校及實習企業共同加以鑒定評價。為提高高校土木工程專業實踐教學及實習的效果,可以探索實施土木工程專業實踐教學與項目建設相結合的模式,讓學生在真正參與土木工程項目建設的過程中,對土木工程理論知識、現場操作能力、交流合作能力等加以全面培養[3]。
(三)依托信息技術,打造高校土木工程專業實踐教學與評價的網絡化平臺
高校土木工程專業實踐教學模式在構建過程中,應充分依托信息技術,在專業實踐教學過程中打造網絡化操作平臺,從而形成高校土木工程專業實踐教學的線上及線下雙線并行的教學模式。通過土木工程專業實踐教學網絡化平臺,一方面可能調動學生參與實踐操作及實訓學習的積極性,做好與土木工程企業的信息交流反饋,另一方面可以為學生在實操、實訓及實習后的成果交流及作品共享創造條件,也便于通過網絡化平臺,讓教師及企業對學生的實踐成果、畢業論文、設計作品進行雙向評價。
四、結語
高校土木工程專業實踐教學模式應重點突出土木工程專業的實踐性,在土木工程專業理論知識教學及實踐操作、實訓演練及上崗實習等多個環節做好實踐教學的軟件及硬件建設,并同步開展土木工程專業雙證融通及土木工程專業實踐網絡化平臺搭建,以為土木工程行業培養出理論與實踐技能雙優的專業人才。
作者:梁文靜 單位:黔西南民族職業技術學院
參考文獻:
[1]胡欣雨.高校土木工程專業工程實踐教學實現模式探索[J].教育教學論壇,2013,(41):237+238.
關鍵詞:巖土工程;秦巴山區;探討
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:2096-000X(2016)05-0081-02
引言
隨著我國經濟的高速發展,地下工程應用領域已經越來越廣,規模也越來越大,現今的21世紀已經正在成為地下空間發展的世紀,地下工程建設在水電、鐵路、公路、礦山、國防等部門已經成為支柱產業。充分利用和開發地下空間,建設地下土木工程已經成為工程界的共識。另外在新的專業目錄中,土木工程專業面大為擴展,淡化了原有的各專業界限。它是建筑、巖土、地下建筑、橋梁、隧道、道路、鐵路、礦山建筑、港口等工程的統稱,它的主干學科為結構工程學、巖土工程學、流體力學等。還有,全球高等教育和工程師注冊制度的接軌要求土木工程專業的學生應該具備寬口徑下的土木工程專業的相關知識和能力。因此,在學科定位上,根據我校土木工程專業建筑工程方向的學科特色,考慮巖土工程的學科特點,提出了突出建筑工程辦學定位,創辦具有自己特色的巖土工程專業方向,以此提高專業競爭力。
一、巖土工程方向設置的必要性
第一,寬口徑的土木工程專業,涵蓋了建筑工程方向(工業與民用建筑)、巖土工程方向、道路與橋梁工程方向、隧道工程方向等。這就要求土木工程專業的學生必須具備該領域的專業基礎及某方向的專業知識和能力,如果學生只具備一個方向的專業知識和能力,并不能滿足新設置土木工程專業目錄的要求。這就必然要求我們對現有的專業設置進行調整,以適應現代化土木工程的要求。第二,我校自1986年開辦土木工程專業(初為工業與民用建筑專業)以來,近30年一直僅有房屋建筑工程方向,雖然開設的課程涵蓋了道路、地下工程等方向,但這都是在原有方向基礎之上改造而成,專業面相對較窄,缺乏靈活性,不具有系統性,也不利于學科的長遠發展。目前這樣的一個現實,必然造成巖土工程碩士的支撐作用減弱,對我院申請建筑與土木工程專業碩士學位產生一定影響,與省內同水平院校的發展也不一致,使學科發展受限。同時,對學生的擇業會產生一定的負面影響。因此,在土木工程專業中設置巖土工程方向是十分有必要的。
二、專業方向設置構建
(一)設置構想
鑒于我院巖土工程方向師資的實際情況,且專業方向設置初期需要一個過渡期,依托我校結構工程重點學科優勢,申報專業碩士學位的條件,圍繞秦巴山區建設有的巖土工程問題,在對專業未來的發展趨勢和方向進行調研的基礎上,提出適合我校特色的專業設置方案。即在我院原有土木工程專業建筑工程方向的基礎上,通過增設巖土工程方向的必修課和選修課課程,實現學生在學好建筑工程方向專業課的同時,掌握好巖土工程方向的專業知識和能力,為實現我校創建省內外知名大學目標搶占學科制高點。新調整后的專業設置增加巖土工程方向后,培養的學生不僅具有建筑工程方向的專業知識和能力,還具有巖土工程方向的基礎知識,畢業后不僅能從事建筑工程方向的各類工作,也能從事巖土工程方向的工作。1.設置原則以教育部高等教育司編制的“普通高等學校本科專業目錄和專業介紹”(2012年版)、全國高等學校土木工程專業教育評估文件和《高等學校土木工程本科指導性專業規范》為指導,全面貫徹國家教育部關于學科調整后的專業目錄要求,實行大土木方向下的課程設置。同時,本著增強基礎、淡化專業、注重素質培養的辦學理念,一定程度上壓縮有關專業課程的課時,拓寬專業課程的門數和涵蓋面。結合我校現有土木工程專業特色,在學生入學后,前兩年各專業方向基本按照教學計劃學習公共基礎課和專業基礎課,從第三學年開始適當增加巖土工程方向的教學課程,構建具有特色的我校應用型土木工程專業人才培養方案。2.培養目標培養適應德智體美全面發展,能適應國家建設和社會發展需要,掌握巖土工程學科的基本原理和基礎知識,獲得巖土工程師的基本訓練,具有扎實的理論基礎、寬廣的專業知識面,較強的工程實踐能力、創新精神和社會責任感的高級應用型工程技術人才。畢業生能在巖土工程行業從事工程項目的設計、施工與管理、科學研究等方面的工作。土木工程專業巖土工程方向的學生首先要具備巖土工程方向的專業知識和能力,還應具備土木工程專業建筑工程方向的基本知識和能力,成為土木工程寬口徑專業內巖土工程方向的復合型人才。
(二)課程設置優化
土木工程專業(建筑工程方向和巖土工程方向)的學生應該采用統一的專業基礎課教材,統一的講授內容,統一的課時數,在此基礎上,按照我院現有的課程設置原則,確定巖土工程方向的主干學科為:高等數學-力學-結構工程-巖土工程,主干課程有:高等數學、理論力學、材料力學、結構力學、鋼筋混凝土設計原理、鋼結構、土力學、基礎工程、地質工程、巖石力學、地下結構設計、邊坡工程、巖土工程測試技術、高層結構基礎工程等。特別是在土木工程專業畢業設計中增加巖土工程方向畢業設計選題。這樣做既可以發揮我校原有專業方向的特色,又能使巖土工程方向得到拓寬和改造。
(三)實踐教學
隨著市場的發展,土木工程各行業已經開始相互結合、共同完成項目,比如,建筑公司也能承接一些巖土公司的工程項目等。這就要求我們有側重的綜合培養土木工程專業各方向學生的綜合工程實踐能力,對我們的實踐教學提出了更高的要求。當然,實踐教學是土木工程教學中尤為重要的一環,它的作用是理論教學所不能替代的。對于巖土工程方向的學生,該環節應包括計算機應用(工程常用軟件實訓)、基礎實驗、專業實驗、認識實習、課程實習、生產實習、課程設計和畢業設計等。
三、結束語
通過專業改革探索,提出在土木工程專業原有建筑工程方向基礎上增設巖土工程方向,依托我校現有學科優勢及師資力量,提出適應我校專業特色的改革方案,促進我校辦學特色實踐的實現。而現有的土木工程專業的培養方案及相關的教學要求有很多方面亟待我們去探索和改革。比如,隨著教學內容和課程的調整及專業方向的拓寬,對教師提出了更高的要求,一方面要求教師要不斷更新和拓寬所教課程內容,改進教學方法,提升教學質量;另一方面,學院應加強骨干教師的進修、深造和引進新專業方向的專業教師。為滿足增加專業方向后的教學需要,學院應購買相關教學儀器及配套設備;教師應積極主動申請并力爭獲批有關科研項目等。
參考文獻
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關鍵詞:產學研;土木工程專業;應用型;創新人才;畢業設計
隨著經濟全球化的發展及知識經濟時代的到來,創新成為推動社會科技進步與經濟不斷發展的決定性力量[1]。城市經濟的發展、建筑工程的規模逐漸擴大及其形式功能的日新月異則要求土木工程技術也不斷地發展與創新,同時也要求高校土木工程專業[2]培養大量應用型創新高等工程技術人才。畢業設計論文作為土木工程本科專業中最后的一個理論性與實踐性綜合的教學環節,其目的是培養學生獨立分析與解決工程技術問題,最終使學生符合應用型創新工程人才的基本要求。因此,畢業設計[3,4]論文必須具有綜合知識、能力與創新相結合的特點。企業、高校與科研院所[5]之間通過生產、教學和科研緊密結合,在課程教學與實踐過程中有機結合企業生產實踐與科研創新,可以較好地培養學生綜合素質、能力以及創新能力。同時,使學生在實際畢業設計論文過程中,提升科學研究能力與團隊合作精神,增強設計與參與生產實踐的事業心和責任感[6],在更好地運用綜合專業知識提升畢業設計質量的同時,達到應用型創新人才的培養目標。
1創新土木工程畢業設計模式
產學研有機結合土木工程畢業設計論文的創新,就是在畢業設計與研究論文中,實現畢業設計[7]、教學與土木工程實踐相結合的創新模式,提升土木工程專業學生的實踐能力。土木工程產學研項目中,結合科研創新與生產實踐來優化課程教學,培養土木工程學生的實習實踐能力,有助于全面培養有能力的土木工程專業學生。在具體的土木工程畢業設計創新模式之中,可以優化開展實施產學研合作,有效建立健全當前土木工程教育中產學研結合教育課程評價[8]及調控機制,改變傳統的土木工程教育模式。同時,也有助于實現企業、高校以及研究機構間的優勢資源互補,優化培養應用型土木工程專業創新人才。
2基于產學研土木工程畢業設計的意義
利用產學研機制與應用型創新人才培養目標進行創新性土木本科畢業設計論文的選題,從工程實際與學術問題的聯合創新出發,豐富與擴展課題的研究目標,將產學研科研或工程項目轉化為創新型的實驗項目、依據工程實際與實驗模型培養學生的動手能力、擴展創新能力。同時,創新性土木本科畢業設計過程中,也可以提升學生的論文寫作能力,優化學生力學模型計算能力,培養技術學術交流,擴展學生思維,具有重要創新意義。基于產學研的課程實踐與畢業設計工作,能夠優化提高土木工程產學研合作水平和效率,實現共贏,共同發展。創新模式,搭建土木工程產學研平臺,優化服務,能夠優化推進企業與高校、科研院合作,提高合作層次,有效實踐產學研合作,提升土木工程畢業設計質量,發揮積極影響。而且,在土木工程專業中,其畢業設計與實際工程密切相關,使其與產學研相結合,有助于培養學生的實踐能力與創新能力,也可以提升畢業設計質量,具有重要意義。
3基于產學研土木工程畢業設計創新的實現措施
3.1完善產學研結合體系
密切協調土木工程教學與后期畢業設計間的聯系,基于產學研創新模式,設置課程教學與生產實踐,最終為畢業設計的選題、實習與設施打下基礎,增強課程試驗與畢業設計等與外部生產與科研創創新等因素之間的關系,提升畢業設計質量。考察學生的知識綜合應用能力,解決工程中與企業科技生產中的實際問題,從而使學生能夠更好的理解工程畢業設計題目,使其能夠聚精會神地投入到畢業設計中,提升學生參加土木工程畢業設計的熱情。
3.2提升土木工程專業產學研基地實力
高校院系加強與地方科研生產合作,建立完善土木工程專業的產學研基地,鼓勵教師參與生產實踐,提升其實踐指導實力,為畢業設計與論文提升工程實際的支撐,激發土木工程學生在畢業設計中的潛在能力。通過土木工程專業產學研聯合的課程教學實踐與畢業設計,更深層次地讓學生通過融入到土木工程設計實踐中。
3.3提升選題水平
創新性畢業設計論文選題工作,必須要確保選題符合土木工程專業的實際特點,切合應用型創新人才的培養目標要求,保障土木工程畢業設計的選題深度可為學生所接受,一方面避免選題簡單重復的陳舊題目,適應經濟與社會發展的需要;另一方面避免在畢業設計中選題過深、題目過大而脫離生產實際的情況,確保學生切實完成畢業設計工作。
3.4提高畢業設計指導質量
院系在畢業設計指導中,應細化到具體教學指導單位,根據各專業學生畢業設計的專業特點,制定適合創新模式的畢業設計論文指導細則。指導教師在學生畢業設計中,能夠積極引導學生去創新思維,建立學生對畢業設計的多元文化意識,培養土木學生的工作、人際交流能力。
3.5協調畢業設計考核環節
建立基于產學研的畢業設計分階段考核方法,首先對指導教師要求其書面陳述畢業設計課題來源、選題依據、設計論文內容、難以程度及工作量等情況,由院系討論與考核設計選題。在此基礎上,增加創新學分與創新能力的評價標準,使學生更加有積極性地投入創新能力的培養,同時,激勵教師培育基于產學研等的創新課程與畢業設計的實踐,給予相應的政策支持。基于產學研的畢業設計論文實施過程,可以根據實際情況,適當的調節增加實踐環節的考核,以保證畢業設計的質量提升。
4產學研創新畢業設計論文案例探索
鹽城工學院土木工程學院依據江蘇省特色專業和國家特色專業建設點,逐步推行創新教學與科技管理體制改革,努力提高科技水平,走產學研相結合的道路,積極為地方社會經濟服務,承擔了大量的企業科技開發項目。土木工程學院在基于產學研的教學與畢業設計改革上,利用校企協同育人平臺,引入企業深度參與教學實踐,開發了“企業文化、建筑工業化技術、施工安全管理、現代施工關鍵技術、建筑信息化技術、綠色建筑技術、建筑設備工程”等校企網絡課程。進一步,加強教學方法改革,利用校企網絡共享絡課程,鼓勵開展學生主動學習、研究性學習與合作性學習;對“土木工程測量、土木工程材料與工程結構測試技術訓練”等課程實施以能力考核為主的考核方式改革,為切實完成實踐課程培養目標與創新性畢業設計論文工作提供有力保障。學院教師團隊目前承擔的產學研項目,緊密結合土木工程教學與企業生產實踐科技問題,為培養應用型創新人才進行卓有成效的探索。筆者所在的課題組,目前承擔“深大基坑開挖施工對工程樁的影響及其檢測關鍵技術研究”產學研項目,旨在結合教學與工程實踐科技創新的同時,進行土木工程創新畢業設計與應用型創新人才的培養等探索工作。在教學中,針對鹽城多河地區特點,分析深大基坑開挖的設計、施工與環境影響特點,將工程難點問題引入課堂與試驗及實習實踐。對深大基坑開挖回彈引起的樁基承載形狀變化等問題,在“樁基工程”課程的設計與施工檢測等課程中,進行針對性的分析,充分調動學生的學習興趣,利用課程試驗與產學研課題研究試驗有機的結合,引導學生參與科研試驗研究,為創新性畢業設計提供知識能力的積累。在此基礎上,進行基于產學研的畢業設計論文工作,根據學生情況并結合項目特點,畢業設計選題有“先鋒島三期多面臨河深大基坑的設計與施工”“鹽城多河地區的基坑支護形式與插入深度研究”“深大基坑開挖條件下的工程樁承載力計算”“深大基坑開挖坑底回彈與樁基承載計算與檢測”“臨河高層建筑深大地下室基礎設計與施工方案”等,創新了土木工程畢業設計論文的形式,并推動了工程生產實踐與企業的技術創新等工作。
5結語
在土木工程教學、試驗實踐及畢業設計的各階段,基于產學研聯合研究項目改革教學方法與畢業設計選題及實施,促進土木工程本科畢業設計論文的創新與實踐,使學生在畢業設計階段直接接觸到工程實例與企業技術創新實踐,可有效保證學生完成土木工程專業的教育培養計劃,培養學生的專業創新能力,為完成土木工程應用型創新人才的培養目標發揮重大作用。
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