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土木工程专业具有很强的实践性、社会性、综合性、创新性和群体性[1],因而其培养目标是“培养适应社会主义现代化建设需要,德智体全面发展,掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,获得工程师基本训练并具有创新精神的高级专门人才。”[2]目前,我院正在深入地进行教学改革,以适应社会和用人单位对人才的要求,适应我院2002年升本后本科教育的要求,以体现我院办学指导思想和办学特点[3]。我院土木工程专业自2003年招收第一届本科学生以来,一直在进行培养模式的研究和教学计划的修订。笔者结合几年来专业建设工作,介绍我院2006级土木工程专业实践环节教学计划修订情况。
1土木工程专业教学计划的修订与课程体系的整体优化
目前,我国高校分为三类:重点高校、一般高校和高等专科学校。我国土木工程专业人才的需求和培养可分为三个层次:第一层次是高级研究型人才,主要由名牌大学和重点大学培养;第二层次是高级设计、施工管理人才,主要由一般本科院校培养;第三层次是生产一线技术应用型人才,主要由高职专科学校培养[4]。邵阳学院2002年升为一般本科院校,土木工程专业2003年兴办,办学历史短,教学经验积累少,无论从师资队伍、办学条件、科研能力,还是学生生源,都不具备培养高级研究型人才的条件;同时也不具备与办学历史较长的一般本科院校竞争的实力。根据土木工程专业在湖南省和全国所处的地位,将专业培养目标定位在培养懂设计、会施工、懂管理的高级技术应用型人才。据此,对我院土木工程专业课程体系进行整体优化,制定了2006级教学计划:⑴设置2个专业方向:建筑工程和道路与桥梁工程方向,制定“2.5+1+0.5”人才培养模式,即进行5个学期的专业通识(公共基础课和专业基础课)教育,2个学期的专业方向课教育,1个土木工程专业实践环节教学计划的研究文畅平(邵阳学院城市建设系湖南邵阳422000)摘要:以人才需求为目标,人才知识结构、能力结构为主线,结合专业建设实践,以突出学生就业服务对象、突出学生工程实践能力和职业能力的培养、突出实践环节教学的地位作为制定教学计划的依据和办出特色的基础,构建土木工程专业实践环节教学体系,以培养应用型人才。关键词:土木工程教学计划培养目标实践环节应用型人才学期的毕业实习和毕业设计(论文)。⑵拓宽专业基础,建立土木工程专业“大平台”课程体系。⑶建立“模块”课程体系,实现课程整体优化。
2以人才需求为目标,以人才知识结构、能力结构为主线,构建土木工程专业实践环节教学体系
土木工程专业是最古老的工程类专业,在世界上已有上百年的历史,在社会发展的各个时期,都需要土木工程类专业人才。我国不少高校中的土木工程专业办学历史较长,办学条件好,办学经验丰富,生源素质较高。我院土木工程专业2003年兴办,办学历史短,教学经验积累少,竞争实力弱。我们应正视自己的差距,找准自己的位置,扬长避短,办出自己的特色。⑴土木工程专业人才需求现状和人才知识、能力结构要求第一,人才需求呈多样化趋势。应用技术科技含量随科技发展而增加,用人单位对人才的需求更加务实,更有针对性,也更加迫切,既需要研究型人才,更需要应用型人才,人才的需求呈明显的多样化趋势。我院土木工程专业应顺应这样趋势,建立以培养岗位能力为中心,注重学生的技术能力培养的办学思路,在整个教学过程中始终以适应岗位需要为目的,使学生毕业后能很快适应土木工程各技术岗位工作的需要。第二,人才的专业知识面要宽。应用型人才服务的对象主要是基层企事业单位,这些单位的工作专业划分不太细,且比较综合,他们需要的不是研究型人才,而是工程一线技术把关的技术人才,要懂设计,会管理,这就要求技术人员知识面要宽。第三,土木工程实践性、社会性、综合性很强,是一个综合性的系统,培养的专业人才除了要有本专业各领域的技术知识外,还要有相应的管理和经济知识、人文社会科学理论知识和素养,以及较强的计算机应用能力等。⑵构建土木工程专业实践环节教学体系的思路社会和用人单位的人才需求和对人才知识、能力结构以及素质要求,是我们构建实践环节教学体系的依据,也是我们教学培养方向。为此,我们强调三个突出:①突出学生就业服务对象。服务对象的需求就是我们的教学培养方向,体现在课程体系上,就是要突出施工类、管理类课程的地位。②突出学生工程实践能力、职业能力的培养。土木工程专业的特点决定了人才的知识结构,更需要实践经验的积累和创造力。当然,经验的培养和积累不是一朝一夕之事。所以,我们在制定教学计划时,切实保证了各类课程实验、实习、课程设计等工程训练的时间,把计算机应用能力、管理和经济知识贯串其中。在实践环节教学中,注意把工程教育和工程训练统一起来。③突出实践环节教学的地位。作为教学型高校,应以教学为中心,而我院土木工程专业应突出实践环节教学的中心地位,既以技术基础课的教学和实践能力的培养为重点。在这方面我们有优势,第一,具有副高以上职称的专业课教师基本上来自设计、施工、行业管理等部门,他们实践经验丰富,事业心强,工作责任高;第二,这些教师能为实践环节教学提供适宜的教学工地;第三,能够较好地解决理论与实践脱节的问题。⑶土木工程专业实践环节课程体系土木工程专业实践环节课程体系包括:①课程实验类;②实习类;③课程设计类;④毕业设计(论文);⑤计算机应用类,包括贯串于实习、课程设计和毕业设计(论文)的计算机应用。超级秘书网
3阶段性成果
从2002年起,多次对土木工程专业教学计划进行了修订,今年又进行了一次大的修订,按照“2.5+1+0.5”人才培养模式,设计和优化实践环节课程模块,即“平台”类实践环节;“课群组”类实践环节;“综合”类实践环节即毕业实习和毕业设计(论文)。⑴课程实验类。占总学时约13%。包括大学物理实验,普通化学实验,材料力学实验,测量实验,土工实验等。⑵实习类。总计6~7周,包括认识实习,工程地质实习,生产实习,道路勘测实习等⑶课程设计类。总计10周,包括基础工程课程设计,“课群组”类课程设计等。⑷综合类。总计16周,包括毕业实习和毕业设计(论文)。⑸计算机应用类。包括计算机文化类、技术基础类,专业应用类等,课内安排126学时,课外安排约360学时。
4结语
专业教学计划体现了高校办学指导思想,反映了高校办学水平,“办学不应该老围着别人有什么,而应该想别人没有什么,这样才办得出特色”[5]。突出学生就业服务对象、突出学生工程实践能力和职业能力的培养、突出实践环节教学的地位这三个“突出”是我们制定教学计划的依据,也应该成为我们办出特色的基础。
参考文献:
[1]蒋永生,邱洪兴,陈以一.土建类专业工程素质和实践能力培养的研究与实践[J].高等建筑教育,2003(02):14~16.
[2]高等学校土木工程专业指导委员会.高等学土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[3]邵阳学院教务处.2003级本科专业教学计划[Z].关于制订本科专业教学计划的原则意见.
关键词:土木工程;实践教学体系;实施方案
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)15-0215-02
在计划经济时代,我国的土木工程高等教育,形成了一套窄、专、深的专业课程体系,但在目前的市场经济条件下,土木工程专业学生就业面广,再加之人才市场的动态性,要求学生知识面广、适应能力强,要求学生能够尽快适应社会、服务社会,在这种背景下“专才型”人才培养模式逐渐暴露出了它的弊端。因此,以人才需求为目标,以人才知识结构、创新能力结构为主线,结合专业需求建设实践教学环节,以突出学生综合专业素质,突出学生工程实践能力和创新能力的培养,突出实践环节教学,构建土木工程专业人才新的培养模式正是本文撰写的着眼点。
一、国内外研究现状
虽然我国大学教育已由精英教育转向大众教育,但是长期以来形成的“重理论、轻实践”的本科教育思想仍然未得到根本转变,目前,一些高校开始摸索建立合理有效的实践教学体系,进行职业教育和技能培养,但总的来说尚不够成熟。国外的实践教学及职业教育起步较早,并形成了各自的特色,如英国的核心技能培养体制、德国的双元制职业教育、美国的职业技术培训体系等。我国对实践教学以及技能培养的研究,主要针对大中专学生。开展本科生的实践教学和技能培养是近些年开始的,并一直是我国高等教育的薄弱环节。
实践是创新之源,工程实践是创新的基础,没有工程实践的能力就谈不上创新能力。欧美、日本等国家土木工程专业培养的特点是以宽度为主,强调学生知识结构的完整以及自主学习的能力、实践的能力以及创新的能力。欧美和日本等发达国家土木工程职业工程师的培训任务很大程度上由企业承担,而我国工程界土木工程专业毕业生职业培训方面还未形成体系,施工企业和设计院大都从自身经济利益出发,要求毕业生必须具备相应的工作技能和工作经历。市场需求压力迫使我国高等院校必须加强学生实践能力、创新能力的培养,负担起职业训练的任务。因此,我国的国情要求土木工程专业实践教学体系的设置必须与企业要求接轨,而且对学生实践能力的测评方式和结果应逐步取得社会的广泛认可。
二、实践教学体系实施方案的探讨
(一)着眼工程素质和实践能力培养,建设实践教学体系
建立三个层次的子系统实践教学体系,并将实践教学体系落实到新修订的教学计划和实践教学大纲中第一子系统以认识实习为主体,涵盖工程制图、土木工程概论、测量实习等。使学生了解、认识、描述土木工程产品的功能要求、内部结构,激发学生学习土木工程的热情。第二子系统包括力学、工程材料、土力学及结构实验及课程设计等。使学生掌握材料性能、结构建模及结构分析设计方法。第三子系统包括结构检测、生产实习、毕业实习和毕业设计。使学生掌握与实践土木工程的分析、设计、施工检测和控制方法。三个子系统的层次结构是“综合―分解―再综合”的关系;具有“实验、实习和设计”三要素,符合人的认识规律;以能力培养、特别是创新意识与创新能力的培养为主线。在教学计划和实践教学大纲中,从以下三个方面纳入实践教学体系。
1.与土木实验平台相对应,设立《实验系列课程》,打好全面开放式实验的基础。
2.设《集中实践教学环节指导表》,将课内各集中实践环节与课外社会实践、科研实践、学科竞赛、创新实践、学年作品和文化素质教育实践等结合起来,形成为一个完整的体系;将研究型、创新型实践课和课外科技竞赛活动列入教学计划,如力学模型测试、应用软件培训、结构模型竞赛实验课等。
3.增设创新实践学分,即对学生参加的各类竞赛、科技创作和论文写作等活动,进行考核后计入学分,且可免修其他课程。
(二)将工程素质和实践能力培养寓于教育教学全过程
本科培养是一个系统工程,工程素质和实践能力的培养、创新活动的开展,必须寓于教育教学全过程。
1.对实践性较强的课程,以创新能力培养为主线,进行课程改革。对土木工程专业中实践性较强的课程如《土木工程概论》、《土木工程施工》、《土木工程材料》以及结构类实验课等进行课程改革,以培养学生的创新能力为主线。《土木工程概论》可计划采用现代化教学手段,进行形象生动、引人入胜的教学,组织有丰富经验的老师、专家授课,使新生刚入学就重视素质和能力的提高,发挥以智引人、以志树人的作用。土木工程施工教学有一定的特色,将课程分为两个层次进行:第一层次是以子项工程中的工种工程施工为对象的基本施工知识;第二层次是以整个项目工程施工为对象的现代土木工程施工,在后者中引入现代化的最新方法,采用多媒体授课,授课过程中,使学生站在项目经理的高度,统管全局,运用最新技术,去解决复杂的工程问题。土木工程材料和结构类课程内容广泛,实验课时较多,长期以来采用传统方法进行实验,学生主动参与少,可计划制作各类实验课件,让学生利用课件,主动参与,进行模拟实验后,再正式进行实验室试验,这项改革可激发学生的学习积极性,有助于开发创造性思维,潜移默化地掌握创新方法。
2.发挥教师的主导作用,四年级的导师制与毕业设计相结合。为贯彻因材施教的育人原则,更好地实行理论教学、实践教学和科学研究三元结合的教学模式,给学生的个性发展提供良好的条件,全面提高学生的工程素质和实际工作的能力,必须充分发挥教师的主导作用。因此,拟将毕业设计改在一年内机动安排,规定对四年级的导师制必须与毕业设计相结合。导师关心学生的全面成长,在负责指导学生毕业设计的同时,要提供学生参与工程实践和科学研究的条件,与科学研究、创新活动结合起来。
3.探索寓于教学过程、形式多样、可持续开展创新实践活动的新路子。在教学过程中,开拓一些形式多样的创新实践活动。组织学参加挑战杯结构设计竞赛:以激发学生崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战的主动精神,竞赛活动鼓励跨专业、跨年级、跨学科的合作,以体现团队精神。组织学生科技活动:设置学生科技活动基金,推动课外科技活动的开展,课外科技活动与教学过程相结合。结合教学环节,撰写小论文:从一年级到四年级,结合课堂教学、实验、实习及毕业设计等教学环节,安排撰写小论文,促进学生参与创新活动、培养学生的创新精神。
4.为实行开放性实验创造硬件条件。对专业基础课及专业课实验进行调整、投入,围绕学生实践能力的培养开展工作。在保证开出原计划规定的混凝土结构、土力学、建筑材料等各类课程的实验基础上,拟增开一些实验项目如“预应力张拉工艺”、“结构非破损试验”、“道路工程现场检测”等。
(三)通过“产、学、研”结合,依靠社会力量办学,有效提高实习和毕业设计的质量
搞好专业的认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计的关键是理论联系实际。拟将广大教师的“产、学、研”结合点形成为较大的、互惠互利的合作网络,组成可跟踪最新技术、灵活的校外实践基地。这是依靠社会力量办学的新观念。观念的更新,可使我们克服困难,有效地提高实习和毕业设计的质量。在认识实习的两周时间里,充分发挥校外实践基地的作用,利用实践基地的有利条件,使学生了解国内外的现状、高新技术及发展趋势,使认识实习具有内容广、技术新的特点。依靠“产、学、研”合作网络,生产实习可实行“开放式”,为强调能力的培养并进一步提高生产实习的质量,修订适用于土木工程专业的生产实纲并用于实践。落实毕业设计指导教师的“产、学、研”基地,保证有相对稳定的、内容涉及到土木工程各个领域的合作单位;每年拟聘任10名左右校外毕业设计指导教师,为学生结合实际工程进行毕业设计创造有利的条件。在毕业设计中实现五个结合,即四年级导师制与毕业设计相结合;设计题与实际工程相结合;校内外指导教师相结合;产、学、研相结合;设计题目与用人单位要求相结合。
三、结语
高校土木工程专业为培养适应社会发展要求、具备一定的理论功底、实际动手能力强的学生,就必须提高教学质量,强化实践教学环节,着眼工程素质和实践能力培养,建设实践教学体系,将工程素质和实践能力培养寓于教育教学全过程,通过“产、学、研”结合,依靠社会力量办学,有效提高实习和毕业设计的质量,才能最终实现土木工程应用型人才的培养目标。
参考文献:
[1]祁贵国,鲁可乙.土木工程应用型人才培养模式探讨[J].高等建筑教育,2013,(22).
[2]彭大文,丁文胜,孙雨明.应用型本科院校土木工程专业特色建设的思考[J].高等建筑教育,2008,(17).
基金项目:独立学院土木工程专业实践教学体系研究与拓展(桂教改2010JGZ046);广西高等学校特色专业及课程一体化建设项目(GXTSZY232);以培养创造性思维为中心的建筑设计基础教学改革与教学平台建设研究(2011JGA145)。
近年来,随着经济建设发展和城市化进程的推进,我国正经历着空前规模的基础设施建设。而建筑经济的迅速发展,需要大量工程技术人员和管理人员,也对专业人员的实践能力提出了更高的要求。宁波广播电视大学象山分校(以下简称“象山电大”)作为象山唯一的高等教育学校,立足象山本地,培养了许多建筑类人才,目前设有建筑施工与管理(专)、工程造价与管理(专)、土木工程(本)三个专业。其中土木工程(本)为宁波电大系统独有的专业,已毕业8届240名学员,在校学生近400人,招生形势良好,有很大的发展前景。土木工程专业具有较强的理论与实践性,该专业实践教学是培养学生动手能力、岗位适应能力、理论知识运用能力的综合训练过程,是提高专业人才创新能力和专业素质的关键途径和手段。该专业的实践教学环节包括课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计(论文)等,计16学分,由中央电大制定统一的教学大纲,不得免考。这些实践教学环节是学员接触实践、培养能力、提高素质的重要手段和方法。从目前情况来看,相对理论教学的质量管理,土木工程专业实践教学由于环节的多样性及内容的复杂性,决定了质量管理的难度较大:一是开放教育下的土木工程专业实践教学无科学合理的质量标准和评价指标,目标监控有困难;二是由于实践教学变数多,教学过程随意性大,对整个教学过程和结果尚未形成规范的检查程序,加之地方电大学员大多来自工程一线,工作流动性很大,集中组织实践教学到课率较低,实践教学效果差,三是实践教学环节缺乏信息反馈机制,也导致了其质量得不到保障。为此,象山电大在宁波电大及象山县教育局、建管局等单位的大力支持下,尝试对开放教育土木工程专业的实践教学进行全过程、全方位的质量管理模式研究,取得了不错的成绩。
二、地方电大土木工程专业实践教学质量管理模式探索
(1)实践教学师资队伍建设能否培养出适应社会需要和行业发展的土木工程专业人才的关键在于师资。开放教育全新的教学模式对教师提出了更高的要求,为了适应教学的需要,首先教师必须具有较高的素质与能力、高度的责任心和严谨的治学态度。因此教师需要加强自身的学习,不断更新专业知识,提高运用现代远程教育技术的能力和素养。从象山电大学校层面来讲,一要积极引进优秀的专业教师作为教学主力军;二要有相应的培训计划、激励机制及考评措施,鼓励有相关专业背景的在职教师去高校进修,同时通过安排教师到企业参加专业实践、组织考察学习等多种方式提高在职教师的实践教学能力;三是与高校建筑专业教师签订长期聘用合同,形成稳定强大的教学后备军;四是积极与企业合作,在企业中聘请具有丰富实践经验的专业技术骨干,尤其是具有国家注册执业资格人员,比如注册建造师、注册监理师、注册造价师等,参与实践教学,创建“校企合作”,与学校教师联合指导各种实践环节教学。开展土木工程专业实践教学,还需要一定的校内外实践教学条件,比如课程设计、生产实习等课程就需相应的实训和实习基地。加大实践教学投入是落实实践教学环节、提高实践教学质量的重要物质保证。多年来,象山电大一直十分重视实践基地的建设。目前,学校与当地职高共享县教育园区内建筑类专业教学与实训基地,建立了工程项目管理实训室、建筑施工员实训室等6个实训室,添置了一批有关建筑材料、建筑测绘等演示教具。同时,学校还与当地20多家建筑企业合作建立了实习、实训基地,有效地保证了土木工程专业实践教学的顺利开展。随着信息技术的发展,基于计算机远程协助技术的实验教学手段已可以实现远距离的“面对面、手把手”的实验教学。在土木工程实践教学环节,可尝试采用计算机网络和现代信息技术手段,既体现了现代远程开放教育的特点,也使学习可以不受时间和空间的限制,较好的避开工学矛盾。比如,毕业实习是土木工程专业重要教学环节,是学员理论联系实际的机会。但实习时间有限,学员在实习过程中不可能接触到各个施工环节,更无法学到高新技术。为了让学员学到先进的施工管理知识,学校收集典型工程资料和相关视频,通过网络让学员学到更多、更先进的施工管理技术。针对土木工程专业的特殊性,每年招生时学校优先录取建筑类大专毕业生或在建筑类企事业单位就业的学员。据统计,该专业95%以上的学员是建筑类大专毕业生或来自建筑类企事业单位,85%以上学员拥有一定的建筑基础,不少人表示自己正在准备考取建造师、施工员、质检员等五大员证书,希望电大的学习对他们提供帮助,这些有助于提高学员自身学习的积极性,无形中也使本校土木工程专业的教学质量得到保证。土木工程实践环节的课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计(论文)等课程的选题和实施,要求来自实际施工现场案例,要求“真题假做”,并提倡“真题真做”。比如,毕业设计(论文)是学员在校期间进行的理论与实际相结合的最后一个教学环节,也是最重要的综合性实践教学环节。该环节要求学员将大学所学的公共基础课、专业基础课和专业课的知识进行综合分析,并运用到毕业设计(论文)中去,其目的是培养学员分析问题和解决问题的综合能力。首先在选题上,指导老师应考虑与工程案例的结合,如设置《灌注桩施工质量事故的预防及分析处理》、《公路桥梁裂缝成因分析及防治措施》、《后压浆技术在地基施工中的应用》等题目。其次,在毕业论文或毕业设计的实施过程中,指导老师要求“真题假做”,并提倡“真题真做”,即希望学员结合工作中的工程案例,在查阅前人理论、相关规范资料等基础上,应用所学的专业知识和技能,进行理论分析,解决具体的土木工程专业的实践问题。以人为本、以学员为中心、方便学员、为学员提供支持服务是开放教育的办学理念。根据地方电大土木工程专业学员多数来自工程一线的实际情况,使学员结合工作过程完成实践教学成为可能,同时也将很好地缓解学员的工学矛盾。比如,针对学员不同的工作环境,我们主要采取了以下方法实施教学:一是依托学员工作单位进行实践教学。学校与学员充分沟通,了解他们的专业基础、工作性质及承担的具体任务。在实施过程中,聘请学员所在单位的专业技术骨干作为指导教师,保证了教学指导及时有效。而生产实习环节,主要依托学校的专业老师和企业专业技术骨干来完成。由于学员边工作、边学习,理论知识和实践知识得到很好结合,学习能力和工作能力也得到同步提高。同时因为实践过程不影响工作,也得到学员工作单位的充分支持。这时,教学地点不局限于学校教室,而是在工程一线。二是采用相对集中,以小组形式开展实践教学。课程设计课程中,指导老师根据学员实际情况,分为混凝土结构设计、钢结构、结构设计原理、桥梁工程、建设监理五大类,用相对集中的时间,下达课程设计任务书,指导、督促、检查学生的课程设计进行情况。最后学员提交设计内容,并写明自己在小组中的作用。为确保土木工程实践教学目标的实现,首先要建立一套完善的实践教学质量监控体系。为此,学校建立了由教学主管部门为主体、以相关指导教师为个体的教学督导小组,并制定了《象山电大土木工程本科课程设计实施细则》、《象山电大土木工程本科生产实习实施细则》、《象山电大土木工程本科毕业论文(设计)要求》等实践教学文件,明确规定了各教学环节质量标准。学校严格的工作制度、明确的工作程序,对规范师生在实践教学活动过程中的行为,提高实践教学质量,起着至关重要的作用。其次,认真进行事前培训,帮助指导教师正确理解实践环节教学的要求,使指导教师充分认识到实践性教学对培养学生的创新精神和实践能力的重要作用。第三,加强实施过程中的监控,学校安排专人负责检查和督促分阶段任务的进展情况,以切实保证实践教学环节的质量。最后,建立和完善实践环节教学和生产实际之间的反馈制度,为此学校组织调研队伍定期调查研究工程实际中对新技术、新知识的需求,动态调整实践教学环节的内容和要求,力求保证实施目标和社会需求的一致性。在土木工程招生和教学过程中,学校尝试推行“双证”实践教学评价,在毕业时,学员既拿到毕业证,又拿到建筑五大员或建造师证书。如县建管局与象山电大举办过多届开放教育土木工程专业本科“双证班”,在对学员进行土木工程专业本科课程教育的同时,由建管局和学校联合对学员开展施工员、质检员等五大员考证培训。通过这些针对性的培训,学员既深入理解本专业的专业基础理论,又掌握了施工管理、质检管理等现场管理岗位的各种实务知识,专业人员的职业素质得到很大提升。(本文来自于《宁波广播电视大学学报》杂志。《宁波广播电视大学学报》杂志简介详见.)
三、土木工程专业实践教学质量管理模式改革实施效果
关键词本科毕业论文质量提升路径土木工程
1引言
本科毕业论文是高校本科教育中锻炼培养学生专业素质和能力的最后教学环节,也是评价高校教学质量和学生专业学习的重要指标[1,2]。本科毕业论文可以弥补以往教学过程中的薄弱环节,了解学生掌握理论和实践技能情况,能培养学生分析问题、查阅文献、解决问题以及科研创新能力,为今后走上工作岗位创造条件。教育部在“关于加强普通高等学校毕业论文工作的通知”[3]中指出:“毕业论文是高校本科教育重要的教学组成部分,在培养学生探求真理、增强社会意识、加强科研训练和提高实践能力等方面具有不可替代的作用,是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,是培养大学生创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。”土木工程类专业是实践性很强的工科专业,毕业论文应体现本专业的培养特色[4]。然而,目前众多高校中该专业的毕业论文存在较大问题。鉴于此,本文将着重探讨存在问题并做原因分析,在此基础上提出相应的提升路径。
2存在问题与原因分析
2.1选题与实践脱节
选取一定研究价值的课题是提高毕业论文质量的前提,由于很多院校缺少与企业合作,校外实习基地难以结合实际工程,导致在选题过程中出现题目宽泛、针对性缺乏、选题偏离本专业知识或缺乏新意等现象。
2.2缺乏科学创新性
随着本科毕业生与指导教师比例的增加,指导教师名下的毕业生数量增多,以笔者院系为例,每位专业老师所带毕业生数量在7-15个,超过了高校毕业生培养和教学评估规定的5个要求,且教学大纲要求本科毕业以设计为主,科研论文不超过总数的10%。难以制定多元化创新课题,毕业论文基本上以“公式化”设计计算为主,内容较为单调和理论化,缺乏创新性,该模式下培养的毕业生难以适应和满足国家对土木专业技术人才的需求。
2.3学生的重视度不够、论文时间冲突,存在严重抄袭或造假现象
本科毕业论文通常在第八学期开展,而大四是最忙碌的一年,很多学生同时参加研究生和公务员考试及工作招聘,与论文实验和撰写时间相冲突,使学生无法安心做论文。此外,一些学校流传着“只要找到工作,毕业论文都会通过;只要考研成功,毕业论文等级就是优”的说法,使学生心里轻视毕业论文,答辩前从网上下载往年学位论文、敷衍拼凑了事。
2.4缺乏教师的针对性指导
师生比的减少使许多教师的教学工作量繁重,无法针对每位学生选题和完成情况进行“一对一”指导;其次,青年教师虽然具备良好的科研素养和能力,但缺乏一线工程实践经验,不能将自己的学识和能力有效传递给学生;再者,在现有教师职称评定中,较注重教师科研成果,使教师重视项目申报和科研而忽视教学;在论文指导过程中,多应付学校各种形式检查和表格填写,难以在毕业论文实施过程中提高学生科研素养和创新实践能力。
关键词:土木工程材料;实验教学;方法创新;内容改革
中图分类号:G64242 文献标志码:A 文章编号:10052909(2017)02011504
土木工程材料是土木工程类专业学生必修的专业基础课,教学目的在于配合其他专业课程,为专业设计和施工提供设计参数,也为后续课程的学习提供必要的基础知识。因为其实践性强的特点,实验教学就成为重要的教学形式。特别是在这门课程开设时,学生还没开始学习材料力学,对材料的力学机理认识不足。单纯依靠课堂讲解,难以理解事物的本质和内在联系。通过实验教学,一是可以让学生直接观察实验现象,从感性上了解材料的技术性能。再者,实验操作锻炼了学生的动手能力,为日后从事实际工程和科研工作奠定了良好的技能基础[1-3]。
然而,由于我国社会发展的特点,我国高等教育一直是“重理论,轻实践”,不重视实验教学。普通高校更是存在实验教学理论缺乏,教学队伍薄弱,实验设备落后等现状[4]。针对这种情况,文章以聊城大学土木工程专业为例,对普通高校土木工程材料的实验教学进行了深入探索。
一、土木工程材料实验教学现状
随着现代土木工程建设的飞速发展,应用型的高校人才受到就业市场的欢迎。既有扎实的专业理论知识,又有良好的动手实践能力,是土木工程专业人才培养的方向。在国家提出高效率教学、减轻学生负担号召的背景下,各高校不断压缩基础专业课程总量,减少实验学时,使实验教学功能受到极大限制[5-8]。因此,在现有条件下如何进行实验教学,使其发挥独特和不可替代的
教育功能,就成为本课程教学改革的一个重要课题。目前,土木工程材料实验教学存在的问题主要有以下几个方面。
(1)实验教学沦为理论课的附庸品[9]。大学的实验教学组织形式可分为三类,即课程中附属的实验教学、单独开设课程的实验教学和学生自选的实验教学。传统的实验教学多为第一类教学,知识的传授主要来源于课堂教学,实验教学处于从属地位。根据调查,多数高校土木工程材料理论课为40学时,实验包含在理论课当中,为10~12学时。实验课程考核比例一般为课堂成绩的20~30%。这种教学组织形式,不能制定宏观而又具体明确的实验教学培养计划,导致实验教学成为理论教学的附庸或辅助手段。
(2)实验教学方法单一,内容陈旧。传统实验步骤一般是教师制定实验内容学生预习实验演示现场操作填写报告,这种教学方法比较保守和僵化。实验前教师准备好实验设备和材料,排除了可能出现的问题和障碍,每一个实验步骤都详细讲解和示范,这种教学方式束缚了学生的想象和思维,羁绊了学生探索的脚步。况且由于学生基数大,实验教学多为分组进行,分组人数多,漠视了学生的主体性,使学生在实验课程中的主体地位无法实现,学生做实验的积极性严重受挫。
在教学内容上,实验限于教材的内容,并且多为验证性实验,综合和创新性实验较少。操作较简单,学习完全处于被动状态,机械记忆数据,缺少思考。实验缺乏全局性,各实验课程之间前后脱节,简单重复实验现象严重,更谈不上探索创新。
(3)实验考核评价不够合理。传统的考核机制里,学生的实验成绩往往只凭借一份实验报告来评价。因为分组进行,实验数据雷同较多,无法判断到底谁在吃“大锅饭”。而且单凭实验报告,也无法了解学生对实验的掌握情况,更无法了解学生对实验的学以致用情况。
二、 土木工程材料实验教学反思
有效教学可以定义为:教师在科学教育价值观的指导下,采用科学的教学方法和手段,达到预期效果。教学的有效性包含教学效率、教学效果和教学效益三方面的内容,其关键在于教学效益,即学生是否能够在学习过程中提高、完善和发展。实验教学的目的不仅仅是培养学生实践技能,或去验证、创新理论知识,而是要培养学生未来工作或科研的思维习惯。
那么我们该如何去实现这个目标呢?很显然,目前的土木工程材料实验教学很难达到这个要求。从教师层面讲,职业素养、技能水平等影响了教学质量;从学生方面讲,学习态度、理解能力等影响了学习质量。此外一些外界的环境因素,对教学有效性也产生了影响。因此,如何有效进行实验教学成为一个亟需解决的问题,需要对目前的教学进行改革。
三、土木工程材料实验教学改革
聊城大学作为一所普通二本高校,师资力量相对有限,设备水平比较落后。在这种情况下,建筑工程学院对土木工程材料实验教学进行了一系列改革和创新,并取得了较好的效果。
(一) 单独开设课程
将土木工程材料实验单独开设课程,建立自己的独立地位。按照人才培养目标,以实验能力为主线,优化教学方法和内容,发挥实验教学功能的科学性课程体系。这有助于实验教学水平的提高,也对教师和学生提出了更高的要求。单独设课,课程将直接纳入学校的考核系统,教师需投入更大的时间和精力来提升教学质量,学生因为学分的存在,也会产生学习的动力。同时,教师在制定实验内容和计划时也更加灵活,可以根据学生的特点和兴趣开展实验教学。
聊城大学建工学院的做法是,将土木工程材料独立O置课程,共16个学时,1个学分。独立后的实验课程安排在理论课程结束之后,比较连贯,通过实际操作,学生不仅能将理论知识和实验相互联系,同时也能加深印象、强化概念。而且独立设置后的课程不仅仅限于课本要求的实验内容,增加了较多选作的综合和提高型实验内容。这为感兴趣和学有余力的学生提供了实验平台和发挥空间,有助于其科研意识和创新能力的培养。
(二) 教学方法创新、内容改革
在传统教学方法中,学生是以教师、指导书为“程序”,在详细的步骤下机械进行操作。这种教学方法直接抹杀了学生的创造力,也消磨了学生的热情,教学有效性非常低。针对这种情况,我们对传统的教学方法进行了创新。
(1)实验的准备工作不再是单纯的演示,而是利用数值仿真技术对实验过程进行模拟。让学生接触力学,并产生通过实验进行验证的想法。如利用ANSYS软件对钢筋混凝土板受弯破坏进行数值模拟,利用ANSYS的动画捕捉功能,将其破坏过程制作成动画在课堂上播放,观察材料的破坏情况和变形情况。使学生思考这种破坏模式的产生机理,从而使学生从本质上认识其破坏机理,并对力学学习产生兴趣。
(2)转变教师角色,减少示范,不再逐一讲解。只讲明实验的关键点和注意事项,以帮助者和协作者的身份来启发和引导学生。
(3)由于课时有限,单凭上课时间难以满足实验要求。因此开放实验室,保证了学生的实验时间,此外材料与设备的开放,也利于学生对实验室的掌握,熟知其功能。兴趣小组成员利用课余时间,发挥主观能动性,独立开发、设计实验,完成了多篇实验报告和论文。
实验教学内容过于固定,以常规、验证性实验为主,缺乏综合和设计性实验,既无法调动学生的积极性,也限制了学生的创新能力。基于此,结合土木工程专业的特点,将实验内容进行了调整和改革。
实验教学项目调整。将实验内容分为必做和选修两部分,其中必做部分包括4个实验,选修部分包括6个实验。实验时,在必做内容的基础上,让学生自主再选择几项选修实验,满足了不同学生的需求。
实验教学内容改革。同一实验内容,设计多个实验方案。比如钢筋实验,教学大纲是低碳钢的拉伸实验。我们在实验时,选择工程常用的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ钢筋和冷加工的钢筋。通过观察其拉力-变形曲线,来对比不同钢筋的屈服强度、抗拉强度和伸长率值。又比如水泥胶砂强度实验,通过选用不同的水泥,来对比各种水泥之间性能的差异。这样,我们就将简单的验证实验进行了延伸,加深了学生对实验的印象,取得良好的教学效果。
(三) 实验考核评价
实验考核是衡量学生学习有效性的方法,也是最终的成绩依据,因此考评方法应当全面、准确和客观,对实验课的每个阶段都要进行严格的考核。然而,仅仅依靠出勤、实验表现和实验报告来评价的方式不尽合理。学生确实把实验做好了,但会不会应用,在过去的评价系统中无法体现。由于学生缺少实践锻炼,对实际问题思考过少,理论脱离实际,即使身边的简单现象也无法做出科学解释。虽然做过实验,但面对实践中的小问题也束手无策,成为实验教学的悲哀。
因此,在实验考核评价中,我们加入了应用这一条。具体操作方法是让学生从周围的环境中发现问题,并找到通过实验的解决之道。通过应用小论文的方式提交,设计一个实验方案来解决这个问题,由教师做出评价。虽然这些方案比较简单,而且有很多不严谨的存在,但是作为本科生已是学以致用的良好途径。
比如有的学生发现同样是混凝土路面,下雨时不同部位其渗水情况不同。思考原因――在路基质量相同的条件下,有可能是混凝土施工过程中不同部位施工水平不均造成的渗透性不同。提出实验方案――制作两组抗渗试件,同样的材料及配合比,一组人工振捣成型且施工水平一般,一组机械振捣成型且施工质量较高,进行抗渗实验,比较结果。
有的学生发现在国家全面禁止使用焙烧黏土砖的同时,很多工地仍在使用,并称之为“黄河淤泥黏土砖”。思考原因――黄河淤泥黏土砖原材料取自黄河淤泥,与一般的黏土砖不同,淤泥中可能存在较多的有机质,其力学性能值得怀疑。提出实验方案――随机抽取两组焙烧黏土砖,一组是黄河淤泥黏土砖,一组是一般黏土砖,进行抗压和抗折实验,进行对比。
最终的考核评价:
实验成绩=出勤(10%)+实验表现(30%)+实验报告(30%)+应用小论文(30%)。
四、 结语
土木工程材料实验课是土木工程专业学生直观认识建筑材料、了解其技术性能的重要途径,对于培养创新应用型土木工程专业人才意义非凡。但目前在普通高校的教学中,由于教学理念偏颇,师资力量薄弱和实验资源限制等问题,导致实验教学陈旧落后,脱离实践,失去了应有的教育意义。
文章以聊城大学建筑工程学院的土木工程材料实验教学为背景,以实验教学的有效性为基础,从课程设置、教学方法与内容、考核评价三个方面,探索了普通二本院校土木工程材料实验教学的改革与创新。试图在当前条件有限的情况下,最大功效地发挥实验教学的效益,并提高教师和学生的素质,实现真正意义上的教学相长。
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Abstract: Experimental teaching has a unique and irreplaceable educational function, but the effect of college teaching experiment is worrying. Through the analysis of civil engineering materials experimental teaching status, the present experimental teaching system was reflected. Taking the civil engineering specialty of Liaocheng University as an example, from independent course, innovation of experimental teaching method and content reform, experimental evaluation mechanism explores the experimental teaching of civil engineering materials in college.