发布时间:2023-09-19 15:25:45
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇土木工程实践,期待它们能激发您的灵感。
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。
三、结语
随着我国经济实力的增强和对大规模基础建筑的建设,对具有高技能的相关专业人才极其需求,因此近年来土木工程专业的大学毕业生就业形势一片大好,这也让很多高校产生了盲目招生的倾向,由此使得现有的教学资源无法满足教学的需要,造成土木工程专业实践教学的效果不理想,学生普遍存在实践能力差的特点,在工作岗位中不能够胜任相关工作,主要原因是由于以下几个方面造成的:第一,土木工程专业实践教学的内容和形式都过于单一。土木工程专业的实践教学都是在固有的教学模式下统一完成的,包括实验、实习以及毕业设计等。实习是土木工程最主要的教学实践环节,一般单体工程都在六个月以上,而生产实习则集中在一个月左右,由于学生的人数多,如果全部进入施工现场则会给施工单位造成不必要的压力,所以,土木工程的实习单位一般都是学校长期合作的比较好的单位。第二,土木工程专业实习教师的专业水平和实践能力有待提高。由于当前部分高校对该专业的盲目扩招,导致该校的师资力量显得过于薄弱,因此高校加大了对教师的招聘力度,很多教师都是从高校毕业后直接走上工作岗位的年轻教师,他们大多数缺乏工作的实践和经验,因此没有足够的能力去指导学生实习,导致土木工程专业实践教学的效果不甚理想。第三,制约土木工程专业实践教学的因素还有很多,比如由于高校办学的经费紧张,用于教学实践的费用更是能省则省,这将导致实习指导教师在选择实习单位的时候往往受到极大的限制,一般会根据经费选择在学校附近的实习场所,或者直接将实习的时间缩短,实习的内容简化等,总之,这都会影响土木工程专业实践教学的效果。再者,实验仪器的陈旧和实验内容的守旧也是阻碍土木工程专业实践教学的因素之一。
2土木工程专业实践教学改革的主要措施
2.1转变教学观念,增强实践教学力度
思想观念是教学改革的关键指导要素。进行土木工程专业实践教学改革,首先要从思想认识上转变对教学的看法,改善之前“重理论、轻实践”的教学现状,结合先进经验,不断转变和更新思想观念,将理论教学和实践教学有机地结合起来,为培养较强动手能力、科研能力以及实践创新能力的优秀人才提供有效的途径和手段。
2.2加大土木工程相关实验室、实践基地的建设
基础设施建设是进行土木工程专业实践教学改革的重要保障,要加大对土木工程综合实验室的建立,综合实验室应该能够支撑土工、结构、材料力学、冲击动力学、冻土、测绘仪器等方面的实验研究,教师和学生可以合理使用这些实验设施,增强实践探索。同时,还要积极打造土木工程实践基地,让学生可以亲身参与到企业真实的工程建设的全过程中去,取得良好的实习实践效果。2.3改善实习实践的方式,积极采用小组跟踪实习方式在传统的土木工程专业实习实践中,多采用集中式生产实习的方式,学生对工程项目只有一个粗浅、宏观的认识。要提高土木工程专业实践教学的效果,就是改善集中式的生产实习方式,采用小组跟踪实习方式。即将学生分成若干小组,每个小组均由教师进行带队跟踪实习,让学生参与到工程建设的细节中去,让学生对施工准备、放线、施工、项目管理、项目预决算等环节有相对全面的了解,让学生在实习实践中学到更多的知识。
2.4以教促学,有效提升教师的实践技能
教师是教学活动的主导,其自身的实践技能对学生实践技能的培养有着巨大的影响。一般来说,高校大部分的年轻教师都是科班出身,工程实践方面的经验不是很丰富,而且学校也基本不提供相关的机会让教师去参加生产实践。因此,学校要重视对教师实践技能的培养,通过举办专家讲座、引进“双师型”教师、挂职锻炼等等方式,让教师在一线工作中积累实践经验,有效地提高教师的实践动手能力,从而为开展土木工程专业实践教学打下良好的基础。
2.5加强产学研一体化发展,积极开展对外交流
作为一门实践性非常强的学科,土木工程专业的实践教学必须将教学、科研、产业有效结合起来,围绕学科带头人,通过科研课题对实践中的有关问题进行探索研究,促进学科本身的发展及学校实力的提升,同时还为产业的发展提供了创新的动力源和机制。
3结语
(一)有利于提高学生的英语运用能力
英语作为一种语言,在国际交流中发挥了重要的作用,是国与国之间进行沟通的桥梁,起着传播外国文化的作用。在土木工程专业课中,开展双语教学,既能锻炼学生的口语交际能力,又能提高学生的英语语言运用能力和交流能力。
(二)有利于帮助学生学到更多的知识
土木工程专业的实践性很强,学生的大部分课程学习时间都是在工程实践中度过的。由于一种语言的教材知识面有限,在土木工程专业课中开展双语教学则会涉及到很多不同语种的教材,学生在学习本国的土木工程相关知识的同时,还可以学习到其他国家的土木工程知识,不但可以帮助学生更好地了解我国土木工程行业的现状,还能帮助学生认识到我国土木工程与其他国家土木工程行业之间的差距,进而让学生学习到更多先进的理论和工艺。
(三)有利于促进学生的全面发展
目前我国经济正处在一个飞速发展的阶段,土木工程行业对人才的需求越来越大,特别是高素质的专业人才将成为土木工程行业争夺的焦点。再加上国际交流合作的日益加深,越来越多的建筑企业参与到国际工程的开发建设当中,外语好、专业素质高的人才更能受到土木工程行业的青睐。在高校土木工程专业课程中开展双语教学,可以满足用人单位的需要,一方面双语教学可以锻炼学生的英语语言运用能力,提高学生的交际水平;另一方面,土木工程的专业性比较强,外语好、专业性强的全能型人才更能受到用人单位的欢迎。
(四)有利于教学模式与方法创新
由于英语具有传播外国文化的作用,土木工程专业课程开展双语教学,可以加深学生对西方文化的认识和了解,学生在学习西方先进的教育理念的过程中会对我国传统的教育理念带来一定的冲击,促使我国教育者进行课程改革和教育方法创新,并不断学习西方先进的教育理念,采取有力的措施将二者进一步融合,从而探索出一种适合我国高等教育特点的教育模式和教育理念,从而提高我国的高等教育水平。
二、土木工程专业课双语教学中存在的问题
(一)很多院校没有进行双语教学改革
我国有很多高校早就开始了双语教学改革,很多基础课程也都开展了双语教学,双语教学对象已经从开始的少数学生转向了大多数学生。但是,还有一些院校在双语教学面上犹豫不决,在面向少数学生还是面向广大学生上举棋不定。很多院校都认为,如果只是面向少数学生,那么对其他学生有失公平;如果面向全体学生,由于学生的英语水平各有不同,在双语教学过程中肯定会遇到很多困难,这些困难很可能影响到学生对专业知识的学习兴趣和学习效果,所以很多院校将双语教学改革一拖再拖,至今没有进行双语教学改革。
(二)没有弄清基础英语与专业英语的关系
土木工程专业开展双语教学的目的,除了向学生传授更多的专业知识外,还在于提高学生对英语语言的综合运用能力,要求将专业课程教学与英语语言教学相结合,其目的在于培养学生利用英语学习专业知识、解决专业问题的能力。总的来说,双语教学应该是从基础英语学习到专业英语学习的一个过程,但从目前的教学内容看,很多高校都没有注意到这一点,在开展双语教学时,很多教师是从专业英语开始的,由于专业英语是建立在需求的基础上的,因此包含的内容比较广泛,如果学生缺少基础英语的学习,那么很可能因为基础英语薄弱而造成后期双语教学困难。
(三)双语课程设置不恰当
经过调查发现,很多高校开展双语教学的课程一般都是必修课,很少涉及到专业选修课或者是专业基础课,而且只用双语授课,增加了学生学习的难度。有很多英语基础薄弱的学生,在必修专业课的双语教学过程中,因为听不懂讲授的内容而放弃了专业必修课程的学习,这就必然会影响到学生对专业知识的学习与掌握,影响到学生的全面发展。还有部分学校利用选修课和基础课开展双语教学,有很多学生因为担心双语课程考试不及格会影响到自己的总成绩,因此放弃了双语选修课,从而影响了双语选修课程建设。
(四)教师的压力越来越大
就土木工程专业课程教师而言,开展双语课程教学比普通教学承担的压力要大得多,付出的努力也多得多,进行双语授课的教师,不但要了解专业课程的内容和利用英语授课的方式,还要考虑到学生的英语水平和专业能力,因此既需要有专业知识,还需要有英语水平,才能满足日常教学的需要。为此,教师在备课中要付出很多的努力,也承担了很大的压力。
三、加强土木工程专业课双语教学的对策
(一)加强双语师资建设
当前,高校开展双语教学要解决的首要问题是师资问题。土木工程专业是比较受欢迎的专业,应该选择一些年纪较轻且英语水平高的教师,通过培训,帮助他们胜任土木工程专业课程的教学工作。例如,学校可以为英语基础好、专业水平高,有意向开展双语教学工作的教师提供免费的学习平台,对这类教师进行集中培训,组织他们学习国外先进的双语教学经验和理念,讨论和交流搞好双语教学的体会,提高他们的双语教学能力。
(二)新老教材相互结合
高校开展双语教学的目的是为了将英语应用到专业教学当中,使专业课的教学内容与国际接轨,以便更好地适应社会发展的需要。很多老教材有很强的语言示范性,能结合系统的专业知识进行教学,所以老教材应该是最好的选择。但是,现在的新教材也涉及到很多先进的理念和工艺,也有很多可取的地方,所以教师在讲课的时候最好是新老教材相结合,这样更能起到教化作用。例如,教师在讲“土木工程概论”时,由于该课程是第一门专业基础课程,主要的授课内容集中在土木工程的概述、现状、发展趋势等方面,又由于我国土木工程的范围与国外的界定有所差别,其教学内容也有很大不同,因此没有可供使用的教材,教师可以根据教学要求对其他教材进行整理、改编,从而编写出适合学生使用的教材。
(三)合理选择教学模式
双语教学有很多种模式,常用的主要有两种,即保持型双语教学和过渡型双语教学。教师在开展双语教学过程中,应该根据学习的内容、内容的难易程度、授课对象的英语水平等,选择合适的双语教学模式,分配好英语与汉语的比例,只有这样才能在不影响学生学习积极性的前提下,提高学生对英语语言的运用能力。例如,笔者在“土木工程概论”课程的双语教学中,由于授课对象是大一学生,他们既没有过硬的专业知识,也没有相应的英语专业水平,如果全程都使用英语教学,一定会增加学生学习的难度,还有可能扼杀他们学习的积极性。对此,笔者以保守型双语教学模式为主,就是对学习的重点内容都用第一语言讲授,这样可以降低学生因为听不懂第二语言造成的消极情绪;而对于一些专业性强的知识,则先用英语讲授,然后再用汉语讲解,这样循序渐进,学生在掌握了一定的专业知识和专业英语词汇以后,再提高英语教学的比例,逐渐过渡到完全的双语教学。
(四)灵活运用教学方法
由于双语授课的进程比较缓慢,学生需要学习的知识点太多,传统的教学模式已经不能适应现代教学的需要,教师应该创新教学方式,灵活选择教学方法。
(1)讲解、问答与讨论相结合。
学生在双语教学中可能会遇到很多不理解的问题,教师应该随时掌握学生的理解程度,教师提问、学生解答是了解学生对知识掌握程度的最有效的方法。教师通过学生对问题的回答情况来了解学生对知识的掌握情况,并根据学生的学习情况调整授课的速度,当讲解告一段落后,教师应该留给学生一些讨论的时间,在讨论中发现新的问题,也可以向学生提出新的问题,然后师生之间共同讨论。最好是教师提前准备一些比较深奥但又不超出学习内容的问题,这样能增强学生讨论的针对性,避免出现因为讨论目标不明确而出现盲目讨论现象。学生讨论完之后用英语进行总结,不但能增强学习的信心,还能激发参与讨论的热情和主动性,既有利于活跃课堂气氛,也有利于形成融洽的师生关系,帮助学生提高英语水平。
(2)多媒体教学与传统教学相结合。
由于双语教学要考虑到学生理解的程度,总的来说进度比较慢,而多媒体教学可以提前将要讲解的知识点做成课件,按照预先设计好的内容讲解,在一定程度上可以提高讲解效率。但是,教师不能完全依赖多媒体教学,对多媒体的依赖性过强也会引发一些负面影响。比如,不能突出课程的重点,教师在利用多媒体进行教学时,学生学习知识的过程主要是通过多媒体课件上列出的重点内容进行一个强调,并不能帮助学生进行深入的理解,学生对关键知识点的理解能力下降,会影响学习效率。另外,学生长时间看屏幕也会引起视觉疲劳。所以,教师应该综合传统教学与多媒体教学的优点,将二者有机结合,除了提前设计好讲课的内容外,还要加强重点内容的讲解,对于重点内容除了在课件中进行明显的标注外,还应该进行板书讲解,这样更有助于学生对知识的理解和消化。例如,讲解地质内容时,教师可以用多媒体向学生展示一些复杂的地质构造以及地质构造演变的过程等,这些内容不需要太多的语言讲解,学生可以通过课件了解到学习的内容,但在讲解岩土的力学稳定时,由于这部分内容的理论性较强,所以教师可以用板书进行更加详细的推导,从而取得更好的教学效果。
(3)课堂教学与课外实践教学相结合。
与土木工程专业相关的课程一般都具有很强的实践性,所以教师应该重视实践教学,分配好课堂教学与实践教学的比例。首先,教师应该加大综合性和设计性实验的比例,并鼓励学生积极参加实验;其次,学校应该为学生提供实训基地,为学生的实践教学打下坚实的基础;第三,学生在进行实践教学的过程中,教师应该给予适时的指导,或者是聘请一些有实际工作经验的工程师进行现场指导,这样更能培养学生的实践动手能力。
四、结语
[关键词]土木工程;土木工程材料;考试改革
[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)01-0085-02
土木工程材料是土木工程专业的必修专业基础课程。在我校土木工程专业培养计划中,该课程计划学时为56(含实验16学时),主要介绍常用的土木工程材料的基本组成、材料性能、质量要求、检测方法等,内容包括无机气硬性胶凝材料、水泥、砂浆、混凝土、砌筑材料和屋面材料等,是一门以试验为基础的信息量较大的课程,综合性、实践性和经验性都较强。课程教学分为理论课和试验课,两者既紧密联系,又相对独立。
土木工程材料课程在土木工程专业课程体系中占有重要的位置。面对创办高水平研究型大学的发展目标,2012年中国石油大学提出了“三三三”本科教育培养新体系,即本科教学办学定位的三型、培养目标的三化、教学方式的三性 。[1]围绕“三三三”本科人才培养体系,我校土木工程专业积极开展了一系列教育教学改革,针对学科的特点及目标,对课程的考核考试方法进行探讨。
一、课程考试模式现状分析
作为土木工程的专业基础课程,土木工程材料课程的教学质量直接影响到高等学校培养应用型、创新型人才这一培养目标的实现。考试是对教师的“教”和学生的“学”两个方面进行检验的重要手段,考试成绩客观与否,对实际情况的反映真实与否,是衡量考试合理性的标准,也是教师和学生双方关注的问题。
根据笔者调查,土木工程材料课程的考核仍采用传统的考核方法,即书面式闭卷期末考试, 60分合格制。不可否认,这种传统方式具有一定的客观性,但并不能全面、准确地反映出“教”与“学”的真实水平,其存在的具体问题如下。
(一)考核内容单一化
土木工程材料课程的特点决定了其确实存在大量的知识点需要记忆,学生只有在准确记忆的基础上,才能保证实际工程中的正确应用和实践。一方面,传统考核方式内容多偏重答案唯一的记忆性题目,偏重对基本公式和基本概念的简单直接的考查,并未重视和兼顾学生掌握该课程知识后应具备的解决实际问题的能力。另一方面,传统的考核方式其内容普遍缺乏与最新的相关研究和社会关注热点相结合的考核内容的设置,难以达到培养学生创新思维的教学目标。
(二)考核方法呆板
传统考核方式一成不变,灵活性差,无法适应不断推进的土木工程专业教学改革的步伐。多年来,传统的考试采取标准化考试题型,题型局限于基本理论的填空、判断、选择、简答、名词解释等,综合性的思考题、分析论述题、应用题等主观性题型很少。这类标准化试题的评判具有客观公正的特点,但是答案唯一,学生无法获得探索创新的机会,这限制了学生学习探索的积极性,不利于学生学习能力的培养。
(三)学生重“考”不重“学”
以期末考试成绩为唯一或主要标准,即所谓的“一卷定乾坤”,这导致学生只重视考试而忽视了学习的过程,助长了学生“平时不用功,考前再使劲,考试忙作弊,考后全遗忘”的不良学风。 归结原因,还是因为考试内容单一、考试方法呆板,机械记忆就可以成为考试成功的关键,不少学生期末考试前开始加班加点,通过各种方法舞弊,但求期末考试过关。可见,采用传统的期末考试的方法作为考核手段,难以全面反映出该课程的教学效果,容易对学生的学习兴趣产生不良影响,阻碍了该课程教育教学的发展,亟须进行改革。
二、考试模式改革的理念及思路
课程考核无疑是高等学校教学工作的重要环节,其不仅要重视认知目标领域的前三个层次(知识、领会和运用)的考核,而且更应该突出对后三个层次(分析、综合和评价)的评价。应基于过程性原则、激励性原则、多元化原则和能力性原则,注重对学习过程的考查和学生能力的评价,以激发学生的学习主动性和自主性为目标,以培养学生的创新意识和实践能力为核心,建立多样化、高效和易操作的考核评价方式,以促进学生自主性和研究性学习。
根据社会对土木工程专业人才的培养需求,针对土木工程材料课程的具体特点,在对该专业基础课程传统考试存在的问题深入分析的基础上,笔者提出了采取笔试、设计型课题考试相结合及选题报告等方式结合的新型考核方式,这有利于更加全面、准确地评价教师的教与学生的学。
三、考试模式改革方案
(一)课程考试内容改革
1.基础知识考核。精炼明确每章的知识点,特别是每章的重点难点,结合本课程教学模式,设置《每章考试题》,《每章考试题》多为客观题。《每章考试题》在每章结束后下发,主要考查学生的基本概念、理论、原理等基础知识,通过《每章考试题》可以检查学生对所学知识点的掌握程度,让学生及时查缺补漏,该部分成绩将是最终成绩的一部分。2.综合能力考核。以土木工程材料中的普通混凝土试验室配合比设计,热拌沥青混合料的配合比设计两大设计问题为主线,结合工程实例创设问题情境,要求学生运用所学知识,找出引发工程问题的原因、解决问题所用的理论、解决问题的可行办法、提出解决问题新思路,再结合具体的实验课进行具体的试验验证等。3.改革期末考试的考题形式。减少选择题、填空题等不利于考查学生能力的题型,尽可能增加分析题、简答题等题型,重点考查学生运用综合知识解决实际问题的能力。
(二)考试方法
将考核方式分为过程考核和期末考核两部分。其中,过程考核又分为课堂考核和综合考核两部分。课堂考核:采用《每章考试题》、课堂表现(包括教师提问、学生课堂讨论、小组讨论等)、课后作业、小论文、专题PPT汇报等多元考核评价方式。综合考核:可采用课堂回答、撰写论文、配合比设计、调研报告等形式。期末考核:根据题目可采用闭卷、开卷、半开半闭(带标准、规程及规范等)、撰写论文、配合比设计等形式。
(三)成绩评定
各部分成绩拟定比例:最终成绩=章考试题×10%+课堂表现×15%+课后作业×10%+综合考核×15%+期末考核×50%,实际的比例可根据试点情况做适当调整。
(四)考试改革的保障
新型考核方式要求任课教师更有责任心,付出更多的劳动。为保证新的考核方式得到有效的实施,任课教师需要进行学生上课出勤情况和课堂表现情况的统计,并做到公平公正。同时,辅导员和班主任应配合考试改革,加强学生对土木工程材料课程考试改革的必要性和重要性的认识,这有助于学生端正学习态度,积极正确对待考试改革,从而使课程考核改革取得实实在在的成效。另外,也建议学校和院系制定合理的激励政策,鼓励任课教师全心投入到专业课程考核模式的改革和实践中。
四、考试改革的实施情况及效果
2015-2016学年土木工程材料被列为学院考试改革试点课程,2015-2016学年第1学期,课程在土木工程2014级4个班120名学生中试点实施,参与教师3人,辅助参与教师2人。
总体实施效果:大大提高了学生日常学习的积极性和主动学习的兴趣,课堂教学效果也得到很大提升。现场答辩式的课堂控制考核锻炼了学生主动解决问题的能力以及理论联系实际的能力,增强了学生团队协作、汇报组织、语言表达、随机应变的能力,有利于学生综合素养的提高。
教师和学生改变了生硬的教学及学习模式,学生的创新能力和解决现场实际问题的能力得到了培养,土木工程专业本科生教育教学效果得到提升。这切合了我校“三三三”制培养模式,尤其是对教学方式的三性――学习性、研究性、开放性起到了积极的助推作用,也是对本科教学办学定位的三型――精英型、特色型、研究型的具体落实。
五、结语
考试改革是教学改革的重要组成部分,对提高教学质量、培养创新性人才、推动“以学生为中心”的教学模式具有重要意义。土木工程材料作为学生首先接触的专业基础课程,其教学质量不但对实现土木工程专业人才培养目标十分重要,而且其教学效果将直接影响学生对后续专业课程的学习信心和学习热情。笔者结合我校的实际情况,对土木工程材料课程考试模式的改革进行了一些探讨,以期激发学生的学习热情,培养学生的专业荣誉感,为学生后续专业课程的学习打下良好基础,为我国土木工程界培养更多优秀的工程技术和管理人才。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 刘华东.构建“三三三”培养体系 推进本科教育迈向更高目标[J].中国高等教育,2012(18):34-36.
[2] 苏达根,张志杰,张慧珍,等.土木工程材料课程改革刍议[J].理工高教研究,2004(3):86-87.
一、经过这次实习活动,让我从实践中对这门自己即将从事的专业获得一个感性认识,为今后专业的学习打下坚实的基础。它不仅让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,还使我们开阔了视野,增长了见识,为我们以后更好把所 学的知识运用到实际工作中打下坚实的基础。通过生产实习使我更深入地接触专业知识,进一步了解合理控制建筑工程成本重要性,了解工程施工管理过程中存在的问题和理论和实际相冲突的难点问题,并通过撰写实习报告,使我学会综合应用所学知识,提高分析和解决专业问题的能力。 三、通过这次实习认识到施工单位要合理控制建筑工程成本要做到以下几个方面:
⑴工程合同签订关。工程合同是工程建设单位和施工单位之间就工程有关的权利和义务而签订的协议。工程合同签订是施工单位必须把好的重要关口,因为工程合同不但明确规定了施工单位和建设单位双方的权利和义务,还包含有要求工程必须达到的质量等级、建筑工期、采用何种材料、何种价格以及价款支付期限等重要内容,这些内容对建筑工程造价的高低有着非常直接的影响。如果双方签订的工程合同内容齐全、逻辑严密、双方的权利义务对等,其最后的工程造价就可能合理,反之,造价就有可能偏低,施工单位就可能蒙受损失。
⑵工程变更签证关。工程变更是指业主根据需要在工程施工过程中对原图纸进行的更改。既然对原有图纸进行了更改,就必然会引起施工工程量的变动,而工程量的变动也就必然会引起原签订合同价款的增加或减少,特别是有些工程变更较多,工程量增减变化大,其最后结算依据仅凭建设单位代表的变更签证,这样变更签证关就显得尤为重要。可以说,工程变更签证是否及时准确直接影响到建筑工程造价的高低。
⑶工程决算审核关。工程决算是指工程竣工验收后由施工单位编制的包含所有工程量及所有价款在内的结算资料。它是由工程施工单位负责编制,建设单位进行初审,最后由建设单位委托有资质的社会中介机构进行审核,并出具审核报告。工程决算审核是基建管理活动的最终环节,也是工程造价控制的最后关口,施工单位必须予以高度重视。
四、工程施工技术方面体会:
㈠通过参加图纸会审,我明白了图纸会审主要内容。
一般工程开工前,业主、设计单位、承建单位和质量监督单位等都要参加图纸会审,以发现并解决设计中存在的差错、矛盾及易在施工中产生模糊概念及在将来施工中可能存在的困难等问题,以避免施工中造成不必要的损失。在会审时应注意以下几点:
第一,找出图纸自身的缺陷和错误。审阅图纸设计是否符合国家有关政策和规定(建
筑设计、结构设计和施工规范等);图纸与说明是否清楚,引用标准是否确切;施工图纸标准有无错漏;总平与建筑施工图尺寸、平面位置、标高等是否一致,平、立、剖面图之间的关系是否一致;各专业工种设计是否协调和吻合。
第二,施工的可行性结合图纸的特点,研究图纸在施工过程中,在质量上、安全上、工期上、工艺上、材料供应上,乃至于经济效益上施工能否满足图纸的要求,必要时建议设计单位给予适当地修改。
第三,地质资料是否齐全,能否满足图纸的要求;周边的建筑物或环境是否影响本建筑物的施工等;施工图纸的功能设计是否满足建设单位的要求等,都是图纸会审的主要内容。
对会审准备中的图纸等问题进行汇总,由项目技术负责人召集有关人员进行一次内部初审。为了能更了解设计者的设计原理,我查了有关图集,对图纸进行了深入的研究,提出了很多有见解性的问题,而且与施工技术人员进行了激烈的讨论,争取把每处不明白的地方都弄明白。我发现除结构和建筑上尺寸有误,钢筋有误之外,还有最重要的就是和图集的不相符,还有我发现一个最重要的就是剪力墙上的门洞也很容易搞错。
㈡通过在工地进行了实践,我学到了地下室施工有关很多技术要点,在这里我总结一下大承台混凝土的施工技术。
大承台(核心筒)混凝土施工采取了分层斜面倒退法的浇筑方法。为了保证浇捣质量,除要求混凝土密实外,还必须解决三个关键性的技术问题:一是混凝土供应和浇捣中要保证混凝土内部层与层之间结合良好,不得出现施工裂缝;二是采用“三掺”技术及保温控制,利用混凝土的后期强度,减少水泥用量,降低大体积混凝土内部的水化热,防止由于内外温差过高而造成混凝土结构的 开裂;三 是必须加强混凝土的养护措施,确保混凝土后期强度的增长。
混凝土配合比设计采用了“三掺”技术。其中,掺用ⅱ级粉煤灰,降低水化热峰值,减少水泥用量,增加可泵性,确保现场泵送连续浇筑,掺用 uea膨胀剂,防止因混凝土收缩而引起的裂缝,增强结构的自防水能力;掺用高效减水剂,改善和易性,减少游离水产生的蒸发水通道,增加混凝土密实性。
由混凝土的性能可知,混凝土表面泌水收缩,易产生塑性收缩裂缝,它一般发生在混凝土终凝之前,且由于受到钢筋、粗大骨料等的限制,致使混凝土内部颗粒沉降不均匀,也会出现不规则的危害性表面裂缝。为了防止这类裂缝的产生,在混凝土浇筑至设计标高时,混凝土经振动器振捣密实,表面出现浮浆时,随即用刮尺刮平,待混凝土终凝硬化前,用木抹子连续搓平,以闭合混凝土表面,防止泌水收缩裂缝的产生,同时加以覆盖养护,避免混凝土受风吹日晒,从而排除了混凝土内部颗粒下均匀沉降而引起的危害性表面裂缝。
为了避免由于大体积混凝土内外温差过大而产生裂缝,混凝土养护采用了保温保湿复合保温层的养护方法,即在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜,中间两层湿麻袋,最上面一层两用塑料薄膜覆盖压住,以避免雨水淋湿麻袋而降低保温效果。且因混凝土终凝硬化前不宜浇水养护,遮盖有利于利用 混凝土的水灰比蒸发水 达到养护目的;混凝土浇筑5-7天后,混凝土处于开始降温状态,此时逐层揭去 薄膜和麻袋,最后只留一层麻袋,专人浇水养护不少于14天。地下室混凝土经过这样处理,我们仔细检查现场,地下室混凝土表面未发现施工裂缝,外观达到了质量要求,说明地下室混凝土达到了养护预期目标。
1.1实验土木工程专业的基本实验有物理实验、材料力学实验、土木工程材料实验、结构实验等。从基础实验开始,逐步过渡到专业实验,培养学生的动手能力,在此基础上,还设置了各种学科竞赛。如数学建模,挑战杯课外学术科技作品大赛等,进一步提高学生的实践能力和创新能力。
1.2实习无论什么时候,实习这一实践教学环节在我们土木工程专业的教学体系中都扮演中一个很重要的角色。实习质量的好坏直接影响到土木工程专业的发展,因此,对于实习课的探索和改革是永无止境的。实习课的目的是为了提高学生的实际操作能力和创新能力,使得学生能够较快的适应社会,并为社会的发展贡献自己的一份力。目前,大多数高校土木工程专业实习的教学模式主要是认识实习、生产实习和毕业实习三种。
1.2.1认识实习认识实习是土木工程专业的重要的教学环节之一,也是理论结合实际,增强学生的实践知识的手段之一。认识实习主要是参观一个具体的建筑、厂房、工厂或工艺流程等,在指导老师的讲解下,使学生能初步认识土木工程专业的基础知识,了解专业概况,并将已学的理论知识与实习内容结合起来,在实习过程中遇到的问题用所学的理论知识加以分析和讨论,从而使学生对本专业的知识有进一步的感性认识,并对后续专业课的学习打下了良好的基础。
1.2.2生产实习生产实习也是土木工程专业重要的实践教学环节之一,生产实习主要是参观一个具体的建筑、厂房、工厂等的现场操作过程。在现场技术人员的具体解说下,使学生对土木工程专业的专业知识有了更深的理解。通过生产实习,学生可以将课堂中所学到的各种理论知识相互联系、相互转化和相互拓展开来,并将这些经过转化和拓展的知识运用到实践中,这样,不仅增强了学生的社会意识和社会技能,同样,学生的创造能力和组织能力也有很大的提升,学生的个性,修养等都有很大的提高。同时,通过生产实习,学生对本专业的工作性质也有了进一步的认识,更能培养学生对土木工程专业的热爱之情,并为毕业以后的出路指明了方向,增强了学生的事业心和责任心。
1.2.3毕业实习毕业实习一般安排在做毕业设计前期,目的是让学生通过毕业实习,能更好的掌握整个毕业设计的设计过程,并能更好更全的收集到毕业设计的设计资料。毕业实习主要是在指导老师的带领下,在指导老师联系到的实习地点,由一些高级工程师或其他高级设计师向学生介绍整个设计过程、设计方法、设计手段以及可能用到的设计规范等设计资料,使学生能更好的完成毕业设计。
1.3课程设计土木工程专业的课程设计主要有混凝土结构设计、钢结构课程设计、结构设计原理、管道工程课程设计、水利工程课程设计、建设监理课程设计、桥梁工程课程设计等。课程设计的指导老师一般由专业课教师来担任。也可由学校聘请的高级工程师或其他高级技术人才来担任。课程设计是一门必修课,要求学生用所学的理论知识结合实践,做好从收集设计资料,收集参考书籍,方案确定,计算过程,用软件绘图的全过程。通过课程设计,加深和巩固学生对专业知识的理解,并为毕业设计做好准备。
1.4毕业设计毕业设计是土木工程专业教学必要的一个实践性环节,也是衡量专业教育质量的一个重要标准。做好一个毕业设计,要求学生将四年所学的基本知识、专业知识系统地结合起来用来分析和解决实践中遇到的工程技术问题。做好毕业设计,对于提高学生的工程能力、专业知识、实际操作能力、创新能力有着重大的作用。做好毕业设计也是认定学生的毕业资格和学位资格的重要标准之一。然而,毕业设计作为实践教学的一个重要的环节,在真正实施的过程中还存在很多问题。
1.4.1毕业设计的题目与实际工程脱节毫无疑问,一个好的毕业设计题目,不但可以成为学生做好毕业设计的动力,而且也是保证实践教学质量的重要元素之一。然而,国内很多高校的土木工程专业还没有校外的实践基地,这样,使得我们的实践教学缺乏支撑。指导老师给学生布置的毕业设计题目大多都是缺乏工程实际背景或者是涉及的工程实际背景较少。这样,学生做出来的毕业设计就会显得很空洞,出现理论与实际相脱离,毕业设计与实际工程相脱离。学生做这样的毕业设计题目就会缺乏主动性和积极性。从而,达不到培养和提高学生用所学的理论知识来解决实际工程问题的能力要求。
1.4.2毕业设计题目单一化由于市场经济的影响,开展校外实践的难度越来越大。其次,随着经济的发展,社会的进步,越来越多的人都认为只有高学历才能有好出路。在这种形势下,很多高校都在扩招。学生的人数也随之大幅度的增加,而实践性教学的场地严重短缺,这样,使得每位带毕业设计的指导老师所指导的学生人数在不断增加,就会出现几个同学一个题目的现象。用这种方式培养出来的学生,很难适应社会对土木工程专业人才的高要求标准。
1.4.3毕业设计缺乏挑战很多高校老师,尤其是年青教师,实际工程的经验本身就不足,甚至有些年青老师都没有接触过实际工程的训练,因此,在指导学生的毕业设计过程中,在培养和提高学生用理论知识来分析实际工程解决实际工程问题的过程中就会显得心有余而力不足。而对于那些老教授,由于忙于科研,也很难做到根据不同学生的不同情况来“差别化”的进行指导。无论是对指导教师而言还是对学生而言,毕业设计都缺乏挑战机制。
2实践教学的现状及存在的问题
由于各种各样的原因,目前,真正做到实践教学还存在一系列的问题。
(1)理论教学已成为一种习惯性的教学模式,这就使得实践教学很难做到与理论教学一样的普及,而且,实践教学很依赖理论教学,并且是建立在理论教学的基础之上的,这更加加大了实践教学成为一个独立的、完整的教学体系的难度。
(2)由于国家对土木工程专业的教育投入的资金严重不足,导致实践教学严重落后于理论教学,使得土木工程专业更加理论化。
(3)学生的实际工程训练也是严重不足,也加大了土木工程专业知识的理论化。
(4)国家或学校没有意识到实践教学环节的重要性,使得实践教学的比重越来越低。
(5)实践教学的形式单一,教学方法相对不成熟。
(6)实习单位对学生实习不够重视,目前,学生找实习单位,一般都是通过教师或家长的关系来联系的,实习单位为了确保学生的安全,避免不安全事故的发生,往往拒绝让学生进入工地学习,更不用说让学生参与实际操作工作了。学生所学的理论知识本身就不够全面,而且学习的时间较短,再加上实践经验也不足,导致了学生在土木工程建设上存在很大的缺陷。
(7)实习指导教材也非常短缺。教科书是保证教学质量的重要文件之一,对于实习指导书,目前还没有较完整较实用较全面的教材,这也使得实践教学难以全面发展。虽然很多高校在社会需求的逼迫下,不断进行土木工程专业的教学改革,但是效果都不是很明显,并没有真正解决实质性的问题。
3提高实践教学的对策
(1)加大对实践教学的认识。
(2)加大对实践教学的经费投入。
(3)加强学生对实际工程的训练。
(4)增加实践教学体系的课时量。
(5)改革实践教学的旧形式。
(6)学校应多与实习单位沟通,使得实习单位更加重视学生的实习。
(7)加快实践教学教材的建设。
4结论
Abstract: Based on the analysis of teaching situation and teaching problems of "Civil Engineering CAD" course, "Civil Engineering CAD" teaching is reformed by optimizing teaching content system, constructing textbook, improving teaching methods, using the case teaching methods and the task guide teaching method, reforming course assessment methods, and combining the course teaching with the certification exam, etc. Teaching practice shows the reform measures mobilize the enthusiasm of students, improve the teaching effectiveness and promote the teaching and learning.
Key words: civil engineering CAD; teaching reform; teaching method; certification exam
0 引言
目前,土木工程专业各领域的工程图纸已经全部实现计算机辅助绘图,对相关从业人员计算机绘图能力的要求也日益提高,“土木工程CAD”在土木工程专业课程体系中的地位也愈显重要。设置土木工程专业的高校基本都开设了“土木工程CAD”或“建筑CAD”等CAD课程,以培养学生的计算机绘图能力。大多数高校一般将该课程设置在大三上学期或下学期,课程的授课方式通常包括课堂讲授和上机实训两部分,学时为30-70不等,学时分配比例一般为1:1或1:1.5,部分高校还专门增加了CAD实践周[1]。课程教学内容以讲授AutoCAD软件二维操作基本命令和建筑工程图纸绘制为主,软件版本一般采用AutoCAD软件系列版本,有些高校根据其专业特色对某些教学内容有所侧重,如讲授道路CAD、桥梁CAD等。为了提高绘图效率,部分高校还将天正CAD、PKPM等专业软件应用列入教学内容,也有一些高校将基本CAD制图和结构CAD制图相结合,将其作为一门课程讲授。为了激发学生的学习兴趣和提高学生的绘图能力,有些高校将CAD认证考试与课程教学相结合[2-3],使学生既能将计算机制图运用到自己专业领域,又能使自己的应用水平得到一个权威的社会认证。
1 “土木工程CAD”教学现状及存在的问题
目前,我校“土木工程CAD”课程的授课分为课堂讲授和上机实训两部分,学时分配比例为1:1。课程以AutoCAD2004软件二维基本操作作为教学内容,以此为基础介绍土木工程图的绘制方法。多年的教学实践发现,“土木工程CAD”教学还存在一些问题或一些做法有待于解决和优化。
第一,随着AutoCAD版本的不断升级,软件的界面发生了较大变化,软件的功能也有很大的扩充和增强,而目前授课所用的低版本AutoCAD软件已经不能很好地适合教学需要和工程要求。同时,为了适应土木工程专业新的制图标准和课程要求,以低版本CAD软件介绍为基本内容的教材也需要同步更新,教材的教学内容体系也需要优化和完善[4]。
第二,课程讲授过程中,过多强调CAD基本命令和操作,没有很好地把一些专业图纸的制图标准和绘制方法融入其中,致使学生能够较熟练地绘制一些基本图形,而不能熟练、快速地绘制出符合制图标准的专业图纸[5]。
第三,教师没有充分认识CAD课程实践性强的特点,认为通过采用多媒体教学方式,学生仅靠“听”课就能像其他课程一样掌握大部分内容,实际情况却是学生上课时感觉听懂了,上机实训时却又有很多问题无法克服[6]。同时,在课堂授课过程中,教师长时间对命令操作讲授而学生没有机会动手操作,容易使学生产生疲倦感,也造成课堂教学和学生上机操作间隔时间较长,到上机操作时课堂讲授的大部分内容已被遗忘,不利于学生对知识的掌握[7-8]。
第四,学生实训过程中缺少有效的任务引导,学生的自主学习意识差,往往刚开始上机时按规定做作业,而几十分钟后就做其他无关事情了,致使上机实训达不到预期效果。
第五,考试方式采取上机绘图方式,虽然在一定程度上能考查学生对所学知识和操作技能的掌握状况,但由于考试过程中出现计算机死机、学生违反考试纪律互相拷贝等问题[9],致使这种单一的考试方式不能全面反映学生学习过程主动性及对所学知识的总体掌握情况,也缺乏考试的公正性[10]。
以上这些问题导致“土木工程CAD”教学效果不甚理想,有些学生在学完课程之后虽然能够绘制专业图纸,但图纸内容表达不完善、不符合规范要求,部分学生甚至在毕业设计过程中及以后工作中还要重新学习CAD相关知识。
2 “土木工程CAD”教学改革
2.1 优化教学内容体系,积极进行教材建设
针对“土木工程CAD”教学内容优化、授课用软件版本低等问题,我们组织“土木工程CAD”和“建筑制图”的任课教师对课程的教学内容进行了探讨。将基本教学内容分为CAD软件的基本知识、绘图准备、二维图形绘制、二维图形编辑、图形注释、图块与外部参照、尺寸标注、设计中心及查询功能、图纸空间及打印输出等九部分,并通过实例深化对每部分内容学习。在此基础上,我们编写了《土木工程CAD》教材[11],该教材以AutoCAD2013软件的基础命令为基本教学内容,结合土木工程图纸的基本元素和制图标准阐述二维图形的绘制和编辑方法,将CAD基本制图方法与土木工程制图规范地结合起来,形成了从绘图准备到打印出图完整的内容体系。为了保证内容的全面性,教材中设置了三维图形绘制和编辑、着色与渲染等内容,同时,结合土木工程制图相关规范和标准,介绍了利用CAD软件进行土木工程施工图的制图步骤和制图方法。教材的每一章都有针对性地设置了思考题和上机题,方便学生对所学知识的掌握和巩固。
2.2 改善教学方式,探索有效的教学方法
为了改变“土木工程CAD”课堂教学效果差、课堂教学与实训间隔时间长的现状,在教学实践中,第一,将课堂教学转移到机房中,教师利用多媒体设备对CAD软件的基本操作进行演示,学生“一人一机”进行学习;第二,在教学过程中,给学生必要的动手操作时间,并在每节课中保留十分钟的时间为学生答疑,及时解决学生在听课过程中遇到的问题,课堂上不能解决的问题放到课下或上机实训中解决;第三,通过与教学管理部门协调,缩短课堂教学与上机实训之间的周期,做到即学即练,使学生更有效地消化吸收所学知识。
在课堂教学实践中,为了更好地将CAD绘图与土木工程专业制图知识结合,采用案例教学方法。具体做法为,在第一节课将某建筑平面图大作业发给学生,该大作业既包含应用CAD基本命令绘制建筑平面图纸基本元素的内容,又包括制图标准的一些基本要求;在后续的授课过程中,将该大作业进行分解,并将分解内容融入到各章节内容的讲授中,使学生在学习CAD基本命令的同时,掌握这些命令在土木工程制图中的具体用法;在讲授完最后一章内容后,指导学生将所学内容融会贯通,完整地完成大作业的绘制。在案例讲解过程中,注重引导学生分析图形,寻找图形绘制的快捷方法和步骤,提高学生分析和解决问题的能力。
在实训教学过程中,为了改进上机实训效果,采用任务引导型教学方法。首先,制定详细的上机实训计划,明确每一次实训的具体任务,并要求学生在规定的时间内完成实训任务;其次,编制针对性的习题集作为实训任务的补充,使学生实训的任务充足,同时,加强学生在实训过程中的指导、监督和管理,及时发现和解决学生在实训中遇到的问题并及时总结,为以后的教学积累经验;最后,要求学生将实训成果上交,在批阅时对学生的实训成果进行对比甄别,防止出现抄袭或雷同现象,并将实训成果作为期末考核的重要依据。
2.3 改革考核方式,注重动手能力培养
为了改变传统的纯粹上机考核方式不能真实反映学生学习效果问题,采用综合评估的考核方式,即将学生的考核内容分为上机考核、上机实训和平时成绩三部分,分数分配比例为5:3:2。其中,上机考核采取在规定时间内完成某图纸绘制的方式,上机实训成绩以学生上机实训提交的成果为依据,该成果能反映出学生的学习情况和对知识点的掌握情况,也可以在一定程度上验证其上机考核成绩的真实性;平时成绩主要根据学生的平时出勤情况和回答问题情况来确定。
为了切实提高学生的动手操作能力,除了在课堂教学和上机实训过程中给学生提供更多的动手操作机会外,加强对学生的引导和指导,指导学生在做好实训任务基础上,多动手练习,做到熟能生巧、举一反三。通过对往届学生实训操作中常犯的错误的总结,指导学生在上机操作中少走弯路,并且掌握一些必要的绘图技巧。
2.4 重视认证考试,构建纵横交叉学习模式
为了使学生对“土木工程CAD”的学习得到社会的认可,将课程教学与认证考试结合起来。在“土木工程CAD”的教学过程中,采用案例教学方法促进学生循序渐进学习,掌握从绘图准备到打印出图的全面知识,使学生对课程的学习有一个纵向的提高,以认证考试为契机,让学生通过复习对所学的知识点进行横向的扩充和巩固,将课程教学与认证考试相结合,促进了学生学习知识的纵向提高和横向巩固,形成纵横交叉的网状学习模式。在此基础上,动员学生参加人社部职业技能鉴定中心组织的全国计算机信息高新技术考试(建筑CAD模块)和教育部教育管理信息中心组织的全国计算机辅助技术认证应用工程师考试(建筑设计方向),通过考试检验学生的学习情况,并不断总结经验,提高学生的通过率,增强其专业竞争力。
3 “土木工程CAD”教学改革效果
在“土木工程CAD”教学实践中,将以上教学改革措施应用到课堂教学和实训教学中,逐步形成了一套包含课程内容体系优化、教材建设、习题集建设、教学方式方法改革、考核方式改革和认证考试与课程教学相结合的教学改革体系。教学实践表明,“一人一机”的教学方式使学生由被动的接受变为主动的学习和操作,改善了课堂教学效果;案例教学方法改变了枯燥的CAD操作命令的讲解,将CAD操作与土木工程专业制图知识结合起来,使学生的学习目标更加明确,教学效果明显改善;任务引导型的实训教学方法使学生在上机过程中有了明确的目标和方向,锻炼了学生的动手能力;综合评估的考核方式调动了学生动手操作的积极性,一年来的教学考核成绩表明,这种考核方式能客观的反映了学生的学习情况,也为任课教师提供了客观的教学信息,有利于推进教学改革与实践。通过积极动员和认真辅导,大多数学生参加了相关认证考试,通过率在90%以上。由于教学效果的改善,课程的教学氛围更加融洽,教与学中的问题被提出来并及时得到解决,真正促进了教学相长。
一、专业综合实践模式
“生产实习3周+暑假8周+毕业实习4周”共15周的专业综合实践模式,安排在每年的6~10月,该模式实现了实践教学的三个结合,即学校与社会(校外基地)的结合、学期与假期的结合、第一课堂和第二课堂的结合,达到了加强工程应用、突出工程实践能力培养的目的。为确保学生长时间的实习效果,达到预定目标以及保证学生的人生安全,特制定了一套全面、系统、有效的专业综合实习质量安全监控模式:有效动员—严密组织—全程指导—过程控制—风险防范—严格考核。该模式重点保障了学生的实习质量与实习安全,同时培养了学生社会人际交往与协作能力、知识应用与创新意识。
二、专业综合实习情况调查
1.问卷调查内容。为了全面了解学生在专业综合实习过程中的具体情况,问卷调查力求覆盖实习工作开展的全过程,能够让学生做出科学、客观地评判,主要包括实习安排与动员、实习过程、实习效果反馈等,为进一步改进实习工作提供了重要的参考依据。学生实习返校后提交问卷调查,该问卷调查的内容主要包括:实习的联系情况、实习专业分布情况、实习待遇情况、从事实习工作类型、需要的工作技能、实习收获与不足、对今后实习工作改进建议等内容。
2.调查结果分析(1)实习安排情况。专业综合实习的组织形式主要有小集中实习和个人分散实习两种:小集中实习:由指导教师联系实习单位,每个单位安排2~5名实习生,指导教师负责安排指导工程师。个人分散实习:由实习学生自己联系实习单位,学生联系工程单位指导工程师。配合学校指导教师根据实纲要求和实习项目的特点制订实习计划,并按计划完成专业综合实习的各部分实习内容。2012—2014年三年中,实习工地联系情况与教师联系比例依次为56.5%、44.4%、38.5%。联系实习单位也是社会人际交往能力的锻炼。调查数据表明:学生自己联系实习工地的比例逐年增加,这说明学生人际交往能力逐年在提升。(2)实习专业类型及工作情况。2012—2014年三年中,学生实习专业类型主要分布在道路(35.2%、44.4%、33.9%)、桥梁(27.8%、24.8%、27.5%)、隧道与房建(30.6%、24.1%、29.4%)、科研课题(6.5%、6.8%、9.2%)等四大实习方向。总体上来说道路方向实习占比较大,2014年尤为凸出,占比达44.4%。学生主要在土木工程施工、设计、监理等单位进行实习,从事材料试验检测、测量放样、现场施工技术指导、CAD绘图、概预算编制、工程量计量、资料整理等专业工作,配备“1(指导教师)+1(工程师)”进行全程指导。其中参与科研项目平均约8%,科研课题指参加大学生创新性项目(SIT、SRIP等)或参与教师科研项目。(3)实习效果评价及建议。2012—2014年三年中实习生实习补助的分布情况,可以看出每年80%以上的学生均获取了实习补助,2012年平均约800元/月,2012年平均约1000元/月,2013年接近1500元/月。实习补助的逐年增加表明实习单位对学生能力提高的肯定,有效培养了学生自信、自立的精神,相应的减轻了学生的家庭经济负担。实习中90%以上的学生反馈实习效果优秀或良好,学生结合在工地实习的情况,反馈建议主要有:进一步延长实习时间;加强专业软件(CAD、OFFICE、设计软件、计量软件)的学习;加强全站仪、水准仪等测量仪器的技能训练;加强行业规范的学习;加强专业规范图纸的学习等。
三、专业综合实践模式效果分析
专业综合实践模式通过2012—2014年三年的实施及调研分析取得了显著效果。
1.实习周期长、时段佳、安排易。新实习模式安排在每年6~10月,为土木工程建设集中时段,建设单位用人需求量大,随着劳动力市场紧缺及劳务成本增加,建设单位在有效安全保障下非常乐于接收实习生,并让实习生切实承担一部分专业工作,完全解决了学校因扩招实习学生人数多、集中实习安排困难、实习单位难接收、实习效果难保障等一系列问题,并且确保了学生能到专业对口的单位进行实习。
2.安全监控模式有效保障了学生的实习效果佳和实习安全高。学生主要在土木工程施工、设计、监理等单位进行实习,从事试验检测、测量放样、现场施工技术指导、CAD绘图、概预算编制、工程量计量、资料整理等专业工作,配备“1(指导教师)+1(工程师)”进行全程指导,实习成绩严格考核,有效确保了学生的实习效果和质量。学生实习期间,学生、家长、指导教师、系部、学院、学校均参与到学生安全管理中,通过让学生签订安全承诺协议,学院统一为实习学生购买安全意外保险(实习期间),指导教师定期通过手机短信、QQ信息或Email邮件等方式监控学生的实习安全动态。在该实习模式执行六年期间,取得了实习学生零事故的安全成效。该实习模式完全克服了原有集中实习式走马观花、安全隐患大、实习效果差等一系列问题。
3.有效锻炼了学生的知识应用能力、人际交往能力、协作能力、有劳有获意识等综合素质。实习期间,学生不仅学会了如何将理论知识正确运用到工程实际中处理实际工程问题、突发事件,并锻炼了与管理层、指导工程师、工作同伴、农民工等人员的关系处理和工作协作能力,而且实习单位解决了实习学生吃住的同时,会定期给予他们一定的劳动补助。随着劳务成本的增加,实习生劳务补助也从最初的平均800元/月增加到目前的1500元/月,劳务补助的增加表明实习生承担的专业工作越来越多,能力也越来越强,有效培养了学生的工作能力和有劳有获意识,并切实减轻了学生的家庭经济压力。
4.给学生提供了良好的就业平台。该实习模式给用人单位与就业学生提供了相互了解的平台,学生可以到心仪的单位实习,用人单位可以对实习生进行切实的综合考查,实习中相互深度了解如果满意可签订就业协议,该实习模式有效提升了学生的就业自信,并在10~11月安排4周就业假,让学生就业更趋合理,就业选择更加多样,就业成功率更高。三年里,我校土木工程专业学生的一次性就业率一直保持在95%以上,一直名列学校前茅。
5.给学生提供了科研创新与探索的平台。结合国家级与省级SIT、校级SRIP等大学生创新项目开展,该实习模式允许学生实习期间进行SIT与SRIP等项目科研实践探索或参与指导教师的科研项目,有效培养了对科研有追求学生的文献学习力、创新意识、试验操作能力、数据处理能力和报告撰写能力等科研素养,三年里平均每年约8%的学生参与科研创新实践实习,实习学生获得科技竞赛国家级奖励6项、省级奖励43项、校级奖励300余人次,发表学术论文10余篇,考研率一直稳定在10%以上,并逐年递增。
四、结语
1.实践教学学时不足目前各高校的土木工程专业课程大多在30至48学时左右,学生在学习过程中仅仅了解土木工程的基本概念,很难形成完整的体系概念,更不用说进一步将理论知识应用于实际工程。2.学生空间想象能力弱土木工程涉及众多的结构施工图以及结构建设的概念,学生熟练阅读施工图需要一个长时间的训练过程,但是学生在大学四年里很难做到快速熟练地阅读工程结构有关的施工图,对工程结构的建设和建造等方面的概念更是只知其然不知所以然。其最根本的问题在于学生很难在有限的学习时间内做到将施工图想象成实际的结构,结构空间三维关系概念非常薄弱,严重妨碍了土木工程基本理论的学习进度。3.理论和工程实际脱节土木工程专业课程是专业性和实践性都非常强的课程,其中工程设计、工程施工、工程检测和试验等诸多方面与工程实际直接相关,但一直以来,土木工程专业课程的授课形式大多只是依据教材讲授,很容易出现“照本宣科”的现象,学生在学习过程中往往似懂非懂,甚至可能发生对一些基本概念理解错误的现象。例如很多结构的加工工艺以及施工方法,在课堂上仅凭讲述是很难做到让学生理解清晰的。4.工程实践不能同步土木工程专业课程的开展,需要配套进行详细的课程设计、试验分析和生产实习等环节,但由于课时的限制,很多课程设计只能简单地进行一些局部的结构设计。例如“钢结构”课程的课程设计只简单地进行门式钢架的设计或简支钢屋架的设计,学生通过这样简单的工程实践,很难做到在毕业时能满足社会市场对土木工程的需求。5.实践资源和资金有限由于专业的特点,土木工程专业课程的实践环节,诸如施工实践、结构检测与试验等,通常需要投入相较于其他专业更多的资金和资源,这与规模日益扩大的本科教学以及教学资源相对有限的社会现状形成突出的矛盾。因此,基于现今土木工程专业课程的教学现状,改革土木工程专业实践教学模式以适应学科的建设和发展,满足社会建设需要十分必要,非常迫切。
二、实践教学改革的思考
笔者结合一直以来的教学经验,尝试在以下方面进行探索和研究:1.实践教学拓展的研究与探索以往的实践教学,通过具体的实验、实习、设计以及工程实践等环节实现,而这些环节的最终目的都在于提高学生的专业知识学习水平和技能应用水平。基于教学时间、资金、场地和设备等限制,笔者将传统的实践教学模式进行拓展,实现虚拟实践教学和实际实践教学相结合的教学模式。通过计算机虚拟仿真技术,将工程实验、生产、施工和设计等环节制作成逼真的3D视频并建立资源库,弥补实际实践教学实践过少的缺陷,最大程度训练学生建立完整的工程结构概念。具体的工作包括工程试验仿真、工程生产仿真和工程施工仿真等。其中,工程试验仿真:将土木工程专业工程中大量的材性试验和构件试验,制作成三维动画,让学生能直观地认识工程材料性质以及构件力学特性。工程生产方法仿真:将土木工程中相关的构件或材料的生产过程、生产工艺等,结合视频录像,制作成系列专题动画,补充学生在企业单位或工地的生产实习的学习,以达到在有限学时内进行丰富的生产实践教学与学习。工程施工仿真:将土木工程项目建设施工的过程以三维动画形式呈现给学生,将“工地”搬进教室,使学生通过丰富的视频学习,认识具体的工程管理及工程施工的概念和重点。2.课程设计的研究与探索探索“以分散与集中相结合的方式”填补教学课时的不足,以“课堂与工程相结合”的方式改变传统单一的课堂教学方式,将课程设计与实践教学充分结合,探讨相关问题和措施。3.毕业设计的研究和探索毕业设计要求学生能够系统地对土木工程结构进行分析和设计,要求学生参与从工程方案规划、工程设计到绘制施工图的全过程。通过比较完整的工程结构设计训练,让学生基本具备进行工程设计的能力,有效培养学生分析问题和解决实际工程问题的综合能力。逐渐开展“小组设计模式”,通过小组协作设计,锻炼学生的团队合作协调能力,以适应社会工程建设的需求。4.工程训练的研究和探讨活跃工程训练模式,充分利用校内实习基地和校外产学合作实习基地,建立完善的工程训练教学模式。鼓励学生开展工程结构模型探讨训练,通过诸如土木工程结构设计竞赛等模式,促进学生参与工程训练的学习热情和积极性。5.实验教学的研究和探讨加强实验教学体系建设,增加实验教学的课时比例。根据人才培养要求,减少设置认知验证性实验,增加综合设计型、综合型、创新型的专业实验课,鼓励学生开展自主创新实验,着力培养学生的实践能力和创新精神。鼓励学生参与结构架构模型实验,通过亲手制作结构模型,加深对工程结构的认识,以达到创新实践能力的培养。同时鼓励学生参与诸如结构设计大赛等与土木工程专业相关的竞赛活动,促进第一课堂和第二课堂的有机结合。
三、结语
关键词:土木工程专业;实践教学;人才培养;教学质量
中图分类号:TU-4 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2016)05-0125-05
土木工程专业是实践性较强的专业之一。随着中国土木建筑行业的发展和社会对土木工程人才的需求,高校土木工程本科人才培养目标的定位趋向于培养工程实践能力强,且具有创业、创新精神的应用型、复合型高级技术人才。实践教学是学生深入工程实践场所,有组织、有计划地进行实践训练,是学生对所学理论知识巩固和深化的过程,也是培养和提高学生工程实践能力的有力手段;同时,实践教学是高等工程教育的基础,在应用型、复合型人才培养中占据重要地位。土木工程专业学生工程实践能力培养水平的高低是其人才培养目标能否实现的关键所在。目前,大部分高校土木工程专业实践教学体系都存在缺乏系统性、连续性、可持续性及综合性的问题,且存在着实践教学与理论教学脱节、实践教学开展与社会需求不适应、实践教学环节单一等问题。为此,结合高校本科办学特色和土木工程专业教育教学规律,进行土木工程专业实践教学体系构建的研究和实践具有重要意义。
一、系统论的原理和方法
系统论的基本原理是:任何研究对象都是由若干个相互联系、相互作用的要素构成,且是具有特定功能和特定规律的整体。运用系统论研究问题,就是根据系统论的基本原理,在整体上、联系上和功能上等多方面分析作为系统的研究对象,总结其整体与部分、部分与部分之间内在关系,从而达到最优化、系统地解决问题[1-2]。
土木工程专业实践教学体系作为一个系统,是由若干个子系统组成,子系统一般包括实验、实习、课程(毕业)设计、社会实践和科技活动等实践教学环节,而每个实践环节又由若干个具体的实践活动组成,即由次一级的子系统组成;而实践教学的目标、教学内容、教学条件、教学管理和评价等直接影响到实践教学的质量。因此,在系统论视域下构建土木工程实践教学体系,既实现对实践教学目标、教学内容、教学条件、教学管理和评价等的合理建构,又实现对实验、实习等实践环节的整体优化,使各类实践教学的开展成为一个有机的整体,有利于实践教学功能的良好发挥。
二、实践教学体系构建的指导思想和原则
实践教学作为高等工程教育的重要组成部分,是在理论教学的基础上培养学生工程实践能力、创业、创新意识和综合素质,以达到缩短毕业后适应期的重要教学环节。根据黑龙江科技大学办学特色和办学理念,以及土木建筑行业对人才培养规格的基本要求和土木工程专业人才培养的特点, 确定出适合“3+1”应用型人才培养的土木工程实践教学体系构建的指导思想和基本原则为:遵循科学性、整体性、实践性和连续性原则,以学校办学的 “三大”教育理念(即大工程、大德育与大实践)[3]、土木工程专业学生的教育教学规律以及系统论指导,充分发挥校校协作和校企合作的载体作用,依据学生能力和素质形成及发展的基本规律进行系统的设计,实现实践教学体系的整体性优化。同时,土木工程专业实践教学体系构建与实施要立足于信息技术、计算仿真技术等现代技术和平台,开展课内与课外、校内与校外、现实与虚拟等融为一体的运行模式。
三、实践教学体系的构建
土木工程实践教学体系(系统)是由构成实践教学活动的各个分体系(子系统)构成的有机联系整体。从广义上讲,若干个子系统包括:实践教学的目标体系、内容体系、条件体系、管理体系和评价体系等,实践教学体系结构如图1所示。从狭义上讲,实践教学体系即指实践教学内容体系。
实践教学目标体系与内容体系必须以社会和行业对土木工程人才的需求为根本。根据土木工程专业“3+1”人才培养方案中培养目标和业务能力的基本要求,结合土木工程学科的特点和高校的办学实际,确定出以提高学生工程实践能力和毕业后适应期短为主线的实践教学目标体系,主要包括实践教学知识目标、实践教学能力目标和实践教学素质目标。实践教学知识目标在于培养学生了解土木建筑行业、专业及学科的发展动态及趋势,掌握从事土木工程结构设计、施工管理和咨询等技术工作所必须的业务知识;实践教学能力目标在于培养学生分析和解决土木工程技术和管理问题的能力,以及具有从事工程结构设计、施工管理和咨询等基本技能;实践教学素质目标在于培养学生具备正确的人生观、世界观和职业观,以及爱岗敬业、务实创新和团结协作的工作品质。
实践教学内容体系是土木工程实践教学体系的核心,一般包括以下几个分体系:实验教学体系、实习教学体系、课程(毕业)设计教学体系、劳动军体课教学体系、社会实践体系、科技活动体系等,土木工程专业实践教学内容体系结构图如图2所示。实验教学体系分为基础课实验体系和专业课实验体系。基础课实验体系涵盖了工科学生必修基础实验课程;专业课实验体系由土力学性能实验、材料性能实验及结构构件力学性能实验组成。实习教学体系构建成从认识实习、测量实习到生产实习,再到毕业实习和毕业设计的一体化实践体系。课程设计体系是在房屋建筑学课程设计的基础上,基于系统论整体性构建了涵盖上部结构(水平承重体系和竖向承重体系)和下部结构承重体系的一体化课程设计体系。
实践教学条件体系是保证实践教学的基本保障之一,涉及硬件条件和软件条件。硬件条件包括校内实践基地(含实验室)和校外实践基地及其相关的试验仪器与设备;软件条件主要包括指导实践教学的师资队伍、专业图书资料、实践教学课件、实践教学软件及实践教学影像资料等。
实践教学管理体系非常复杂,涉及学校、学院、系和教研室等多个层面上的管理,还涉及到学生自身和校内外指导教师层面上的管理。实践教学管理体系还包含健全的管理制度,如组织管理制度、安全管理制度、监督检查制度、质量评价制度、教师实践培训和顶岗锻炼制度等。
实践教学评价体系是保证实践教学质量提高的关键,主要包括各实践教学环节教学质量评价指标体系、评价原则、评价机制、整改制度等。
四、 实践教学体系构建和实施中的几个问题
构建实践教学体系是提高应用型本科高校人才培养质量的关键,而其实施的途径、方法和手段的创新,更是影响人才培养质量和培养水平提升的主要因素。实践教学体系构建和实施要注意以下几方面问题。
(一)明确实践教学体系中各级分体系构建的原则
坚持科学性、实践性、整体性和连续性原则构建各级分体系。其中,科学性是指各级分体系(系统)构建必须符合土木工程专业的教育教学规律,适应当前新形势下学生成长成才的发展规律。实践性具有两个层面的含义,一是指各级分体系(系统)构建的相关实践环节要紧密结合应用型本科人才培养的实际,易于实现;二是实践教学内容体系中的各分体系(子系统),如实验教学体系、实习教学体系、课程设计体系等,必须紧密结合土木工程的实际,充分适应土木建筑行业实践性强的特点。整体性是指按照“大实践”教育理念和系统论基本原理,在宏观上,从实践教学的目标、内容、条件、管理和评价5个层面建立“五位一体”的实践教学体系;在微观上,从实验、实习、课程(毕业)设计、劳动军体课、社会实践和科技活动6个层面上建立“六位一体”的实践教学内容分体系。基于“大工程”教育理念构建由基础实验体系和专业实验体系组成的实验教学分体系。在基础课实验体系中设置的5个实验环节旨在培养学生具备工程师的基本实践技能,为学生开展创新性实验奠定了坚实的基础;而在专业性实验体系中,由于材料性能实验和构件性能实验相互关联,对两类实验的内容进行优化和整合,主要以开设综合性设计性实验为主。学生通过开展系统性的实验锻炼,既巩固了所学的基本理论知识,又培养了动手能力、分析问题和解决问题的能力及创新意识。对应实验教学的指导性文件(如实验教材、实验指导书等)应突出实验教学的综合性和设计性[4]。课程设计体系以一幢多层框架结构建筑物(带多层砌体结构附属用房)的完整性结构设计为主线,分阶段设置上部结构和下部结构的设计,即依次完成钢屋盖结构、混凝土楼盖结构、多层砌体结构、混凝土框架结构和基础工程5个课程设计,构建“五位一体”的课程设计教学分体系,取消了混凝土排架结构课程设计,增加了多层砌体结构和混凝土框架结构2个课程设计,突出了课程设计体系的整体性、实践性和连续性;分阶段进行各项课程设计,要保持各项设计中相关设计计算成果的连续性[4-6]。
(二)加大引导和动员,深化全员重视实践教学体系
在应用型人才全过程培养的进程中,全员、全方位、高质量开展实践教学体系中的各教学环节,是提高人才培养质量的重中之重。实践教学中全员育人和管理,首先是学生的自我管理和自我实现,其次是从学校、学院、系等多个不同管理层次上深化管理,加强组织和动员,深入落实实践教学导师制,实现实践教学全过程精细化管理。为此,从学生入学教育开始,引导学生重视实践教学,特别是每一次进行实践教学分体系之前,都要组织学生和指导教师开动员会,同时推进导师责任制的落实。
(三)加大经费投入,推进实践教学的条件建设
经费投入是各项改革和建设的基本保证。经费投入主要在于两个方面:一是加大校校协作和校企合作,从多方位筹措经费,加强对校内实践基地(含实验室)和校外实践基地的建设;深入开展校企合作,协同共建实践基地,实现企业员工可以在基地内进行技术培训,而学校学生可以在基地内进行实践锻炼,达到校企共赢目标。通过持续建设,使实践基地内的硬件和软件条件满足学生进行基础实验、综合性设计性实验、创新实验、科技活动、实习等开展的需求。二是加大校内外实践教学指导教师队伍建设,设置队伍建设专项经费,使校内指导教师通过顶岗锻炼、专项实践培训等,提高自身工程实践能力和实践教学的指导能力;同时,对校外指导教师建立指导业绩考核评优、发放指导津贴等考核评价和激励机制,提升校外指导教师积极性,提高实践教学的指导质量。
(四)充分利用社会资源,保证人才培养与社会需求无缝对接
在校校协同共建实践基地和推进校内外导师队伍建设的基础上,聘请土木建筑行业设计、施工、咨询和管理等单位的高层次管理和技术人才组成实践教学校外专家指导委员会,指导各实践教学环节的目标定位,实践内容优化和教学模式改革等工作,使实践教学各环节的开展紧密结合工程实际和行业所需。
实践教学评价是推进教学质量提高的有效手段,既要开展校内多层次教学评价,又要借助于校外实践基地的资源开展校外评价,同时组织学生就业单位对毕业生的工程实践能力进行评价,通过校内评价和校外评价,分析实践教学体系实施过程中存在的问题以及人才培养与社会需求的符合度。
同时,加强多角度融资渠道的拓展,从特色应用型本科多层次人才培养需求出发,通过立项获取建设经费支持,开展省部级实验示范中心、特色人才培养基地等建设,推进校内实践教学条件上层次[7]。广泛争取校友和相关企业在办学经费上的支持,设立实践教学专项奖学金,深入开展各实践教学环节(如结构设计竞赛、科技活动等),激发学生的积极性和创造性。
五、结语
土木工程实践教学体系的构建和实践,推进了各项实践教学环节的系统性开展,提高了学生工程实践能力和增强了学生创业、创新意识,缩短了学生毕业后的适应期,毕业生得到了社会上用人单位的认可。研究成果对同类院校应用型人才培养中实践教学的开展具有指导意义。
参考文献:
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[2] 江树勇,任正义,赵立红.基于系统论的工程实践教学体系设计研究[J]. 高教论坛 ,2008(3):81-83.
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[4] 薛志成,徐晓红. 土木工程结构设计类课程体系优化设置及建设的研究[J]. 高等建筑教育,2009,10(7):97-101.
[5] 薛志成,裴强,李长凤,等. 基于整体性的土木工程专业结构类课程设计教学改革研究 [J].大连大学学报,2015,36(5);128-131.
关键词:新工科;土木工程;实践改革;工学并举
一、新工科的实践改革意义
新工科的建设需要“研行一致”,要求对相关问题的整个探索过程中都伴随着研究和实践,即要通过组织和实施新工科的实践项目,从不同的方位和角度来深入扎实地推进新工科实践改革建设。与欧美等发达国家的工科教师对于学生的工程实践教育高度重视相比,我国高校教师则存在着对工程实践教育不够重视的现状。我国的高校工科教师通常将主要精力放在项目研究和上,而对于学生的实践教育则本着应付和得过且过的心态。因此,强调研究与实践的结合和统一,将在一定程度上促进我国工科教师对工程实践教育教学的研究,从而有利于提高我国工程教育教学的质量。
二、土木工程专业在实践教学中存在的问题
(一)培养方案太过宽泛化,导致职业导向不清
新工科背景下,要求高校培养出更多的专业性人才,能有一定的能力来解决在所学专业领域的实际问题。在全国绝大多数开设土木工程专业的学校中,都本着“大土木”的思想,对学生进行宽泛化教学,教学目的与教学目标都不明确,只是机械地给学生灌输理论知识,从而导致学生虽然学了很多课程,但是到头来都不知道自己到底掌握了什么,也导致了学生对于应用所学知识进行实践的能力非常不足。
(二)实验教学缺乏主动性
新工科强调更加主动去塑造世界,在此背景下要求学生要有主动发现问题并解决问题的能力。对于土木工程专业大部分的在校实验来说,仅仅是对于课本上知识的一种补充,对于课本上概念的论证。实验过程中完全按照老师设计好的步骤进行实验,机械地处理得出的实验数据。导致学生对于实验的重视度不够,对于实验中出现的问题不会深加探究。无法调动起学生的积极性,也无法培养学生的实践能力。
(三)实习太过于形式化
新工科要求工程人才培养质量要面向未来,对于土木工程专业来说,课本上知识更新换代的速度远远赶不上新技术、新材料、新设备的更新速度,很多课本上的施工技术早就已经被淘汰,学生要想了解最新的技术,必须到实践当中去,多去有特色的工地进行实习。
(四)课程设计与实际脱轨
目前大多数高校土木工程专业的课程设计都是由指导老师进行选题,规定固定的模式来进行设计和计算。而且每一届的课程设计内容都相似甚至完全相同,学生对于设计中出现的问题根本不会去探究,也无法将课本上的理论知识与实践知识结合到一起,缺乏独立解决问题的能力,导致本科生进入设计院后工作起来非常吃力。
(五)教师缺乏实践能力
新工科背景下,对于高校教师也提出了更高的要求,而且不只限于科研能力和理论知识,对于高校教师的实践和创新能力尤其注重。由于近年来土木工程专业的大量扩招,对于高校教师的需求量也随之增加,高校招聘的大多都是刚毕业的年轻教师,但这些年轻教师普遍缺乏工程实践经验,在今后的教学过程中也无法对学生的实践进行有效的指导。
三、实践教学改革措施
(一)学校领导和教师积极转变观念
学校领导和教师都应该转变观念,放弃原有“轻实践,重理论;轻创新,重模式”的传统观念,充分认识到在当代土木工程专业教育中实践的重要性,在新工科教育的背景下,对于学生的教育不仅仅是理论上的灌输,更是实践能力的培养。应该将理论与实践充分结合为一体,并且贯穿于整个教学过程之中,让学生可以在实践中验证理论知识,通过理论知识来指导实践,解决实践中遇到的问题。
(二)加大实验室对于本科生的开放力度
一般来说,实验室主要有两大功能,第一个功能是让本科学生了解本专业实验的基本内容和技能,第二个功能是高校教师指导进行科学前沿的探究,完成各种课题和项目。相比较来说,目前第二个功能占据了实验室大部分的资源,新工科教育不仅仅要求高校进行更加前沿的实践研究,也要求培养学生的实验能力以及动手能力,因此需要加大实验室对于本科生的开放力度,协调好两大功能之间的关系。
(三)通过加强校企合作使学生进行更加深入全面地实习
通过校企合作来对学生进行联合培养,企业参与制定培养计划,企业高管与校内教师共同进行学生的实践教学工作,形成以京津冀建筑企业为依托的实践创新基地。实习不仅仅局限于参观实习、毕业实习,通过与企业的合作,让学生可以深入工地现场,与项目中的一线技术员多进行交流,亲身体验施工现场每一个阶段的具体操作,使学生在校内积累一定的实际工程经验,为以后进入工作岗位打下坚实的基础。
(四)课程设计要严格贴近实际工程
课程设计(包括毕业设计)的选题要建立严格的选题审查制度,尽量选择源于高水平的实际项目或者科研项目的课题,并且要建立丰富的选题库,尽量做到每生一题,邻届不重题。课程设计的质量要采用过程控制,定期检查学生的进度,定期进行汇报和答辩,每一期的汇报和答辩都计入最后的成绩。将学生的设计跟实习内容相结合,在实际项目中来印证学生的设计,发现自己设计中存在的不足,提高学生的科学研究和工程设计的能力。
(五)提升教师的实践能力
要想提高学生的实践能力,高校教师必须具备一定水平的实践能力,特别是对于一些年轻教师来说,他们都是来自其他高等院校的毕业生,科研能力强且理论基础扎实,但大部分都没有工作经验,工程实践经验和能力都非常缺乏,对于学生的实践能力无法起到很好的指导作用。要想改善这种现状,必须大力提升青年教师的实践能力,比如邀请在一线工作多年、实践经验丰富的专家来学校做讲座,要求青年教师深入一线施工或者设计单位进行一段时间的锻炼等,不断地累积实践经验,弥补他们工程实践经验不足的缺陷,为今后更好地指导学生进行实践打下坚实的基础。
1土木工程专业实践教学存在的现状与分析
1.1理论教学内容所占比重大,实践机会较少目前,基础教学在人才培养计划中占有较大的比重,教学课程学时平均每学年达到36周,4年累计学时已达144周。但是通过对平时课程设计和毕业设计的调查发现,土木类大学生在实践能力上普遍较弱,工程素质低,到单位实习花至少6个月才能融入。另外,工程单位管理严格,生产任务紧,很大程度不愿接受大量新生进入实习,这样一来,在校大学生实践的机会就大大减少。
1.2实践形式单一在很多高校,土木类学生的实习都是在老师统一指导下的集成实习和设计,包括认知实习、课程设计、毕业设计、毕业答辩等,主要是为了提升学生知识面,理论联系实际,让学生了解土木工程一些施工方法和原理,结构设计的方法与实践。因为在校学生受到地域的限制,只能在学校内部或附近实习。另外,实习的时间紧,任务重,实习效果欠佳。土木工程专业涉及众多的概念,比如结构施工图以及结构建设等,学生熟悉施工图需要一个逐渐接受的过程,但是学生在大学4年里很难做到快速熟练地阅读工程结构有关的施工图,针对三维空间施工的空间想象能力也较弱,因此造成大部分学生只知道概念而没有操作经验。
1.3实践设施与教师力量应同步升级随着学校招生人数的增多,学校设备却未增加,因此有的同学在实习中可能没亲自操作过相关仪器。师资力量方面,有些教师刚毕业就进入学校任教,缺乏相关实践经验。另外一些同学基础理论知识较为缺乏,例如高等数学、结构力学、材料力学等,这样一来为后期专业课的理解困难埋下了隐患。
2土木工程实践教学内容改革的建议
2.1加强实习基地建设实习基地建设是实践教学的前提,是实施工程训练、确保实践教学质量必不可少的先决条件。企业有企业的优势,高校有高校的优势,对于企业遇到的难题及人员培训,高校要积极伸出援助之手。校企合作可以让学生有更多实习的机会。除此之外,实习基地有助于提高教师实践经验,使教师有更多的专业知识储备。
2.2实习时间应该适当加长三维空间结构形式是比较抽象和难以理解的,平时只能靠课本自带图片和CAD图片来理解,想象能力差的同学对于结构的层次关系很难弄懂。但我们可以增加实习时间,做到教与学相结合,做到“理论联系实践,在实践中检验和发展真理”。比如,讲到钢结构屋盖结构时,就可以直接将学生带到屋盖结构现场,让学生了解什么是水平支撑,什么是系杆、攘条等,这样学生很容易了解其层次关系,学起课来就简单多了,起到事半功倍的教学效果。
2.3增加先进试验仪器的投入为了让每个学生都能够接触试验仪器,增加实习经验,学校可以建立专门土木工程专业实验室,增加仪器数量。我校购买仪器建立了土木工程材料实验室、力学实验室、工程软件机房以及BIN工作室,有专门的指导老师、专门的配套设施。
2.4推进实践教学信息化改革充分运用现代化的信息技术手段,比如利用数字摄影、摄像技术等,将不同类型工程的各个施工环节记录下来,将其转化为实践教学课件,再现工程的全貌和建设全过程[2]。学生坐在教室就可以了解整个施工过程,正确掌握施工工艺,知道要干什么、先干什么、后干什么以及怎样组织施工。
2.5发挥学生主观能动性积极发挥学生的主观能动性是缓解实习需求与资源不足之间矛盾的一种方式,充分利用学生的各种资源联系单位进行实习,做到集中实习与分散实习相结合。在课程设计中,学生可以积极与指导老师进行交流沟通,养成多思考、勤动手、勤练习的习惯。此外,同学们之间的合作与交流也是发挥主观能动性的表现,不仅学习知识交流思想,而且增加团队精神与合作意识,有助于土木工程专业学生综合素质的提高。
3总结
本文以几个典型的实践教学环节进行说明。大一暑期境内社会实践环节其目的是进行企业管理和企业文化的调研和学习,培养学生具有科学的世界观和正确的人生观,具有良好的职业道德和敬业精神,具有信息收集、沟通和表达能力,具有较强的人际交往能力。实习前,指导教师会与对口企业主管人员反复商讨实习计划以及达到的实习成效,学生按照3-5人分小组进行,便于管理和在不同部门实习。社会实践采用讲座、采访及跟班体验多元化方式。学生提交的成果包括个人调研报告和小组PPT汇报,有助于学生分享到其他学生的成果,以弥补不能同时在所有企业的各个部分体验的遗憾。大二暑期境外工程体验其目的是了解境外的土木工程行业的运作情况,学习境外先进的管理经验,对境外企业管理和企业文化进行调研和学习。实习形式是参观工地和示范项目以及企业跟班体验,参观和体验的项目包括一些知名的大型在建和已建工程,同时深入国际著名设计事务所体验设计工作。大三暑期生产实习共5周时间,采用统一安排,统一管理的模式。首先由学校联系一些在建的大型、重要的建筑工地,将学生按照3-6人分组,派往不同工地,安排住宿等。实行学校导师和企业导师的“双导师”制,即在工地现场工作由企业导师负责,学校导师部署总体任务及教学安排,并且每周下工地检查一次,向企业导师了解情况,进行沟通。在整个实习过程中,学生是以一个基层技术或管理人员助手的身份参加工作。实习期间要求每天写好实习日记,记录施工情况、心得体会、革新建议等,实习结束提交实习报告和专题作业。成绩评定包括5个部分:实习纪律占10%,实习日记和报告占50%,小专题(或社会调查)占10%,企业导师评语占20%,最后答辩成绩占10%。可见从各个方面考核可以控制生产实习质量,完善实践环节考核制度。大四毕业设计(论文)环节共15周,实行学校导师和企业导师的“双导师”制。原计划在相关设计院或其他企业完成毕业设计(论文)工作,但考虑到实践单位接收所有毕业生有一定困难,另一方面把学生完全放置实践单位,校内导师介入的时间少,未必能取得良好的效果。经过反复讨论,并与企业沟通,采取了一个折中办法:聘用一批校外毕业设计指导教师,分别来自境内境外的设计单位、施工单位和管理单位。每位学生都有校内和校外指导教师,校外指导教师每周提供一次与学生面对面的答疑时间,这样学生既能够在校内导师的指导下,严格按照学校毕业设计的规定完成毕业设计,理论上达到一定深度,又能直接接受具有丰富工程经验的高级技术管理人员的指导。当然做好毕业设计指导工作,还需要校内校外指导教师的不断沟通以达到一致的目标。
二、实践教学环节实施初步成效
1.境内社会实践的实施
目前已经有三届学生在大一暑期分赴省内签订的几家校企联合培养的卓越工程师培养企业进行为期一周的社会实践。每天接触不同的人,不同的部门,通过讲座、采访和亲身体验等形式,学生收获很大。由于学生在学校里学的都是书本上的知识,对课外的实际运用情况所知甚微,通过实践,可以了解学校外面的建筑行业的现状。学生反映最大的体会是懂得社会需要什么样的优秀人才,明白了储备丰富技能的必要性,知道接下来三年的大学生活该怎样去规划了。同时也体会到作为职业工程师应该具有的责任感和使命感,学会了与人沟通的技巧等。
2.境外工程体验的实施
目前已经有两届学生在大二暑期赴香港参加为期1周的境外工程体验。著名的国际顾问有限公司和建筑集团有限公司是境外实习的校外实践单位,为此校企双方经过多次讨论后拟定了实习的详细计划和实施办法,目前已经形成了一套标准模式。实习内容涉及土木工程各个领域的设计、施工、管理工程项目。与现场工程师的交流,不仅在专业领域扩宽了学生的视野,同时也对学生的职业生涯发展提出了很好的建议;在建设项目工地调研时,学生先后参观了海港净化工程、昂船洲污水处理厂、港珠澳大桥、西九龙高铁站等建设项目工地,在与工程师和工人的交流中,学生接触到很多从来没有接触过的知识。此外,学生还参观了由香港政府引导的推广节能、环保等理念的“零碳天地”。学生大开眼界,见识了香港先进的施工设备和高效的施工方法、成熟的管理措施、先进的设计理念、超前的环保意识和可持续发展观,为今后学习和工作建立了更明确的目标。这些实习的经验将会为今后境外实习打下基础。
3.生产实习的实施
生产实习安排在大三暑假,刚好上完土木工程施工课程,为期5周。学生以一个基层技术或管理人员助手的身份参加实习工作,与现场施工技术人员同吃同住。只要工地选择合适,实习期间基本能经历测量放线、绑扎钢筋、模板工程、混凝土工程及部分砌筑工程施工的实践过程,学习各工种的施工技术和施工组织管理方法,学习和应用有关工程施工规范及质量检验评定标准,学习施工过程中对施工事故的处理方法,学习阅读施工图纸和文件,还学习一些工程概预算的相关知识。通过施工实习,学生理解了如何将书本中的理论知识与实际工程结合起来,工程实际中不能死套书本知识,而是要举一反三,根据实际情况采取解决措施。实际施工现场远比书本上来得复杂,要做一个合格的施工管理人员,只有在现场慢慢积累经验、虚心求教、耐心聆听、灵活变通、和工地上的各方协调好关系才能保证工程的顺利进行。通过施工实习,也磨练了学生的意志,锻炼了学生在艰苦环境下的生存能力和工作能力。
三、结语
关键词:实践教学;教学改革;考核机制;教学基地
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:
[1]胡秀兰,祝明桥,刘锡军,等.土木工程专业实践性教学环节改革的思考[J].高等建筑教育,2006,15(1):90-93.