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一、加强实践教学体系的改革
实践教学体系的改革,是本科高校应用型人才培养模式改革的關键,加强实践教学,使每一名学生在步入工作岗位后具备足够的动手能力,重点培养学生的操作能力和现场处理实际问题的能力,快速进入岗位角色。实践教学环节包括实验、校内外实习以及课程设计、毕业设计等环节。土建类专业实践教学改革的目的是通过实践教学体系的优化重构,构建新的实践教学平台,形成新的实践教学机制,强化学生工程意识、创新意识的培养,提高学生的工程实践能力和土木工程设计、施工和管理综合素质,培养受企业欢迎的应用型人才,进而逐步形成自身的专业办学特色。
二、加强实验室和实习基地建设
土建类专业对学生的实践能力培养要求很高,实践教学的任务也相对繁重,在安排教学实践过程中环节也就较多。往往高校实验室建设不能全面提供学生的实践教学活动,因此把高校实验室建设和校外实习基地建设结合起来,为学生提供内容广泛的生产教学实践基地,从而把理论教学与实践教学紧密结合。大力加强实验室和实习基地建设,使学生从认识实习、生产实习到毕业实习、毕业设计都能和实际工程项目相结合,在实践环节中检验自己的水平,全面了解土木工程建设的程序和内容,在今后工作中具备处理问题的能力,同时能够指导现场工人如何根据有關文件施工。
三、搭建教学科研平台。以科研促教学
科研水平的提升可为提高本科教学质量提供良好的保障。高校应该制定相關的政策,鼓励高校专业教师利用学校实验设备的优势开展科学研究,并吸纳部分学生参与项目研究,培养学生研究能力。高校应把学科建设与人才培养有机结合,不断把学科建设的最新成果及时转化为人才培养的优质资源:以科学研究、学科优势为依托进行省、校院级各项教改立项,提升教师的教学水平:依托实验室和工程训练中心,开设综合性、设计性和创新性实验:整合优质资源,体现最新的研究成果,提高教学水平,使学生直接受益。
四、以学生为本,推行本科生导师制。倡导创新教学
在新生入校后,即为其指派指导教师,对学生进行心理和专业思想的指导。第一年举行名师、教授、专家前沿讲座:介绍专业及相關领域的基本知识、专业特点和专业的发展,提高学生对土建类专业的兴趣,并引导学生适应大学生活。第二年设置一些土建类专业学科讲座。第三、四年进入教学或科研实验室和开放性创新实验室。同时,构建以学生为主体、教师为主导的教学模式,积极推进讨论式教学、案例式教学,引导学生追踪本学科领域最新知识和研究进展,了解多种学术观点并开展讨论,提高自主学习和独立研究能力。
进一步加强大学生科技创新基地建设,倡导创新教学,锻炼在校大学生的学习能力、实践能力、创新能力、沟通能力以及社会适应能力,提升大学毕业生的就业能力和创业能力。建设“教师指导、学生为主、自我管理、滚动发展”的可持续发展机制,通过课堂互动、课外实习、专题讨论等诸多知识传授方式,激发教师的积极性和战斗力,引领学生进行科技创新活动。在课程设置方面,培养方向应涵盖注册结构师、注册建造师、注册岩土师等考试的课程内容,使学生具备向注册工程师延伸的能力。突出培养计划的实用性,密切与土木工程从业人员的执业资格需求挂钩,为毕业生在土木工程专业领域从事各种职业和学习发展提供了必备的扎实基础知识。
五、加强实践教学的管理
关键词:应用型本科;毕业设计;管理体系
中图分类号:G642.477 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)19-0014-02
毕业设计(论文)是本科教育为实现人才培养目标的最后一个综合性实践教学环节,其目的是让学生对所学知识进行系统训练和总结,为今后从事研究、开发和技术应用等方面工作奠定基础。毕业设计质量的高低直接影响毕业生就业能力,也是高校教育教学质量的直接反映[1]。众多教师学者对毕业设计工作的现状及对于出现的问题的对策做了很多研究。基本共识是认为目前的毕业设计内容对于学生的训练不足,原因大致有三类,一是学生方面,因为不够重视,或者忙于考研就业的客观原因,投入到毕业设计的时间和精力不足。[2]二是指导教师方面,由于承担着大量的教学和科研任务,用于指导毕业设计的时间偏少,精力不足。部分教师缺少工程实践锻炼,指导实践性课题的能力不强且质量不高。[3]三是管理方面,毕业设计教学质量难以量化管理,缺乏全过程的有效监控。本文总结近年来建筑工程学院毕业设计(论文)情况,梳理问题,细化管理规则,重视过程文件的规范性和内涵建设,推出标准化的毕业设计(论文)工作样表,做到权责分明、全过程监控,实现了毕业设计工作管理体系的制度化。
一、从学院层面推出了“土建类专业毕业设计(论文)工作样表”(以下简称样表)
过程文件规范性和成果质量显著提高。“样表”针对毕业设计(论文)工作的各个时间节点,规范了教师和学生应完成的各项任务和在毕业设计(论文)智能管理系统中应填写的材料,从各阶段教师和学生的任务及填写材料要求,到以往容易出现疑惑和错误的地方均作了详细注解,其主要特色体现在以下几个方面。
1.规范性强,填写有“法”可依。“样表”对以往过程文件中一些容易混淆的名称进行了进一步的规范和明确,均做出统一规定和注释,如图1所示。
2.示范性好,大量减少师生反复修改而增加的工作量。工科学院毕业生文字能力普遍偏弱,Word软件使用不熟悉,导致过程文件中字体不统一、文字大小各异等,教师要花费大量的时间反复给学生讲解修改,很难集中时间和精力对毕业设计(论文)的内涵进行指导。“样表”对各个部分填写内容的字体要求、文字大小、行间距、参考文献格式等做了详细的标注,一目了然地展示给师生,具有很强的可操作性,节约了师生大量的时间,实践证明,今年的毕业设计(论文)过程文件的规范性显著提高。
3.填写内容更加清晰明确,避免填写内容过于空洞。以往的工作表格对学生任务有规定,而对专业负责人、指导教师的填写意见往往没有要求,很多时候都是填“同意”或“审核通过”,甚至有的文不对题。“样表”对该部分内容的填写要求做了明确规定,引导教师从合理的方面去评价学生的工作。
4.学生成果要求更具体,成果质量有保障。以学校对毕业设计(论文)相关成果要求为基础,针对建筑工程学院5个专业的各自特点,“样表”又对各个专业作了更具体的规定,促使成果质量的提升。如建筑学专业成果要求:(1)设计图纸不少于15张,A3版面排版(不包括封面、目录、设计说明),报优的同学必须有4张A1展板。(2)设计说明书字数不少于4000字,团队项目设计说明书字数不少于8000字,要把相应的图纸成果穿插到说明书中去,要图文并茂,说明书中要有附图。(3)遵照学校本科毕业设计(论文)撰写规范相关要求进行撰写和排版。
二、在毕业设计(论文)工作启动阶段做好师生动员等准备工作,召开三个会议
1.毕业设计(论文)工作启动会议。会议主要是对当年的毕业设计(论文)工作进行部署,同时检查准备工作情况、协调工作困难、明确工作目标和工作计划等。参会人员包括全体院领导、正高职称教师、实验中心主任、系主任、教研室主任和教务工作人员,体现出对毕业设计(论文)工作的重视度。
2.新进教师毕业设计(论文)工作培训会会议主要针对学院新进教师和外聘教师,由教学院长对毕业设计(论文)各阶段工作进行讲解和明确要求,教学秘书对毕业设计(论文)管理系统的操作进行讲解培训,让该部分教师尽快进入工作角色。
3.毕业设计(论文)学生动员会。会议目的是使学生了解毕业设计(论文)的意义、目的、步骤、内容以及各阶段的任务和纪律,让学生足够重视毕业设计(论文)。会后指导教师和学生见面,指导工作正式开始。
三、全过程监控,各阶段措施得力保质量
1.重视选题工作。提倡教师将科研课题给学生真题真做和结合生产实践完成毕业设计(论文),选题做到一人一题,团队项目选题要保证既有合作内容又有独立完成的任务。重视选题更新率,更新率不能只是个统计数字,落实更是关键。专业负责人要对教师申报题目的难易程度、广度、深度、工作量及合理性把好第一关。选题完成后,学院组织教学委员会、二级督导,对选题的科学性、合理性、实用性及可行性进行审核,确保选题质量。
2.重视中期检查工作。各专业分别抽取10%的学生进行中期答辩,同时有报优意向的同学必须参加中期答辩方能取得评优资格。其他没有参加中期答辩的同学应在场旁听,并接受指导教师的中期检查,填写毕业设计(论文)中期检查表,上交中期成果。学院专门设计了中期检查答辩表,要求学生在答辩过程中陈述前期的工作进展,后续工作计划和预期达到的成果,有效保证了后续工作的进度和质量。
3.重视答辩工作。要求各专业对毕业设计(论文)答辩工作做出科学合理的安排。原则上每个答辩小组不少于4位专业教师,其中至少有1名高级职称教师担任答辩组长,每位学生汇报10分钟,教师提问10分钟左右,学生答辩10分钟,答辩秘书要做好详细记录。优秀毕业设计(论文)要求二次答辩,先进行小组答辩,再按评优比例确定部分学生参加大组答辩,评优答辩组全部由高级职称教师构成,最后成绩总评由答辩委员会确定,同时评选出学校及学院的优秀毕业设计(论文)。
四、细化规章制度,针对新问题及时出台补充规定
1.为了更有效的管理,做到权责分明,在学校本科生毕业设计(论文)工作条例的基础上又制订了《建筑工程学院毕业设计(论文)工作实施细则》。明晰了毕业设计工作中,系、教研室、专业负责人和指导教师的工作职责,如对指导教师的要求包括:(1)对学生每周至少进行一次面对面的答疑和指导工作,跟踪毕业设计(论文)进程与质量,做好指导记录工作,应避免记录过于简单,以备学院检查。(2)指导学生按照学校统一格式正确撰写毕业设计说明书(论文)或计算书,同时各阶段材料从系统导出并认真核对,格式按照学院毕业设计(论文)工作样表填写。(3)如果学生有弄虚作假、抄袭别人成果或由其他人代替完成毕业设计(论文)的情况,指导教师未发现且同意提交答辩,一经查出,学院将扣除该指导教师本环节一半工作量,等等。
2.针对新问题特别是毕业实习结束后,学生在各自实习单位继续实习或者准备研究生复试等方面原因而未能及时返校,为了保障毕业设计(论文)工作质量,结合中后期工作的实际情况,学院又出台了《建筑工程学院毕业设计(论文)工作补充规定》,有效保证后续工作的顺利进行。补充规定如:各指导教师在中期检查后,要继续加强指导和监督工作,指导教师每周应对学生进行两次不同形式的指导和毕业设计(论文)工作质量检查,其中至少进行一次现场指导,同时做好指导记录。为了保证毕业设计(论文)的质量,经学院研究决定,毕业班学生在答辩前两周全体返校继续深化毕业设计工作,各专业要做好返校统计工作,无故不返校者,取消答辩资格,等等。
通过探索构建出符合应用型本科院校的毕业设计管理体系,形成毕业设计(论文)工作从规范性到内涵性逐层提高的管理方法,使得毕业设计能够使学生达到很好地总结专业知识,融会贯通,全面性地受到锻炼,与市场接轨的目的。
参考文献:
[1]罗臻,邓敏,叶雁冰.提高地方院校土木工程专业毕业设计质量的措施与实践[J].高等建筑教育,2010,19(3):123-126.
关键词:实训 实践教学 模拟实验室
中图分类号:G642.45 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(c)-0213-01
高等教育的根本任务是培养高级专业人才,独立学院作为应用型本科教育与一般普通高等学校的重要区别在于其独立性和自主性,因此在实践性教学环节中具有更加的灵活性、针对性与可操作性。传统的工程类本科实践体系主要由实验、实习、课程设计、毕业设计(论文)等组成。由于近年来在向市场经济转型的过程中,企业界的利益机制发生了重大变化,普遍不再愿意接受学生实习,所以目前本科教育中走出校门的实习环节大多已近虚设,这种局面一时还难以改变。按照培养创新人才的要求,土建类应用型人才培养的教学内容与教学方法实践性环节亟需改革。我院土木工程专业的培养目标是:区别于研究型大学与职业技术学院,重点解决学生理论与实践相结合及创新的能力,以课程设计为核心加强工程综合性训练,以校内实验、实习为基础强化工程实践,以校外毕业实习、毕业设计为重点全面提高工程实践能力,让学生比普通本科教育培养的土建类工程型人才具有更强的实际动手能力、组织协调与技术管理能力,同时又比职业技术学校的技能型人才拥有更宽广、深厚的理论知识,旨在把学生培养成为高素质、复合型、经世致用的应用型人才。围绕这一目标,在整个教学过程中加强了实践环节。
1 在教学体系中加强实践性环节的设计
首先对土木工程专业的教学计划进行了修订,进一步加强实践教学环节。学生实践性教学环节分为三类:(1)课程的实践性教学,即课程作业,实验,实习(设计)。(2)集中实践性教学,即社会调查、假期实习及毕业设计等。(3)创新型实践性教学。
在教学计划的安排中,增加实验、实践、实习的时间和内容;改革传统的实验教学方法,尽量减少验证性实验,增加综合性、设计性、应用性实验;以课程设计为核心加强工程综合性训练,以校内实验、实习为基础强化工程实践,以校外实习设计为重点全面提高工程实践能力。加强校企合作,建立开放稳定的实践教学体系,充分利用企业的自身设备和技术资源,建立校外实践教学基地,并有针对性的安排高年级学生参与企业的项目开发,使学生的理论知识在实践中得到巩固和提高,切实掌握企业的研发流程、用户需求、项目管理等专业技能。
2 加强职业教育,注重双证培养
在集中实践性教学环节,结合我院“双证”培养的办学特色,将学历教育和上岗资格教育相统一,学生可于在校期间考取相关的职业技术资格证书,如:预算员、施工员、质量管理员等等,旨在拓宽毕业生的就业出路,提高就业率。
3 实训与模拟相结合的实践教学的创新
3.1 充分利用独立学院的建设期作为土建应用型人才的手段和方法
独立学院由于其完全的民办性,因此在建设管理上具有更加独立自主的特点以及相对更长的周期。目前我院正处于持续的建设阶段,小部分基建工作还在持续进行中,这就给我们土建系的学生直接提供了良好的校内实习基地。我系充分地把实践教学与课堂教学结合起来,课堂难以讲清的问题,组织学生到现场,边参观,边讲授,然后回到课堂再总结。采用现场典型工程事例分析方法,引导学生应用专业技术解决实际问题,以便学生快速、形象、直观的了解和初步掌握各种新技术、新工艺。学校还尽可能的让学生参与到了整个建设过程中。
3.2 模拟实验室的建设
实训教学是人才培养的重要组成部分,是不可缺失的教学环节,是实施实践教学环节最基本的依托和物质保障。实训教学的重要性不言而喻,然而实训教学受到以下因素的限制:(1)实验硬件不足与实验课时之间的矛盾:学校的实验室及实验设备数量不足,不能满足教学实验课时的需要。(2)由于施工的季节性等原因,学校教学和社会实训在时间上不能很好的协调,也就是说在进度上有差异。(3)由于施工现场危险性大、技术复杂,学生在单位实习时存在安全问题,很多单位不愿提供实习岗位,从而对学生的场地实习有一定的限制,学生们很难完全建立对施工技术和施工工艺等的感性认识。
模拟实验室的建设可以很好的解决这些问题。利用模拟实验室,可以采用多种手段,如计算机仿真技术、视频、实物等,以弥补实验室硬件缺少的不足,在满足学生实验课时的同时减少实验室的经费投入。利用计算机仿真技术可以充分调动学生的积极性,真正做到“寓教于乐”,分角色的设计实验提高了学生的创新和应变能力。模拟实验室系统可以利用动画的形式提供施工现场和施工环境,使学生能在一个仿真的工作环境中进行实验实习。模拟实验室能使学生随着教学进度感性理解教学内容,克服理论与实践脱节的问题。传统的实验和教学手段针对一个具体的课程,而模拟实验提供了一个有效的综合实验工具,可以让学生将所学课程进行综合集成实验。
为此我系采用了实训与模拟相结合的教学方法。模拟实验室的类型设置包括:认知型实验、交互型实验、设计型实验、操作型实验。模拟实验室,将实训中难以实施的施工技术和施工工艺等,运用多种手段,通过动画的形式提供完整的施工现场和施工环境,让学生能看到整个施工的全景画面,解决了现场教学的不便与参观的局限性,真正实现人机实时交互式的临场感互动教学。通过实训与模拟相结合的教学过程,培养了学生综合运用所学知识解决实际问题的能力,使学生能提前进入工作角色。
4 实训与模拟相结合的实践教学优势
实训基地的建设,实体实验室和模拟实验室的建设,进一步扩大了学生们的实践范围,使学生真正做到将理论知识和实践相结合,同时又可以解决一系列的实际问题:(1)可以化解实验硬件不足与实验课时之间的矛盾:学校的实验室及实验设备数量不足,不能满足教学实验课时的需要。利用模拟实验室,可以采用多种手段,以弥补实验室硬件缺少的不足,同时又减少了实验室的经费投入。(2)使课堂教学和实践在时间上能很好的协调配合,更有利于学生掌握理论知识。(3)实践教学不再受环境和场地的限制。解决了现场教学的不便与参观的局限性,真正实现人机实时交互式的临场感互动教学。(4)可以让学生将所学课程进行综合集成实验。
一、本课题的目的及意义,研究现状分析
本课题的目的:通过课程设计,要求学生掌握建筑施工的基本知识,了解单位工程施工组织设计编制的程序和依据,掌握编制方法、步骤,能够综合运用所学知识,正确进行单位工程施工组织设计的编制、设计和调整。
本课题的意义:本研究题目与四年所学专业目标一致,本人就业方向与所学专业目标和本研究题目一致。通过本次毕业设计,培养自己综合应用能力、分析解决工程实际问题能力和创新精神,为未来工作奠定基础,因为自己毕业后从事就是施工工作。同时,也培养了对工程量计算的能力,以及施工五大员的管理能力。
研究现状分析:土木工程专业的培养目标是培养施工企业建造师初步能力,在校获得施工员证书,施工组织设计编制能力,是施工员和建造师必备的能力之一,是最重要的能力,因此凡是毕业后从事建筑施工工作的人,都在努力掌握施工组织设计能力。
随着建筑工艺的日趋复杂化—主要是高层、大跨与深基坑的不断增加,垂直运输、吊装与支护、降水等变得更加复杂;设备安装技术也越来越先进—主要表现在智能工程方面,如3A工程(办公自动化OA、通讯自动化CA、设备自动化BA),出现了复杂的布线系统;环境保护、文明施工和质量(ISO/GBT的执行)安全要求的重视,使得施工组织也越来越复杂,越来越被重视。
在施工组织设计方面,在我国施工方法选择越来越合理,施工机械化程度越来越高,工作效率大大提高,施工技术组织措施越来越先进而具体,并在质量上与国际接轨,严格贯彻执行各种规范、规程、标准以及相关法规,施工质量大大提高。网络计划已普遍使用,与横道图并用,充分运用二者各自的优点,提高进度计划的科学性和实践性,同时加强进度控制,保证计划的贯彻实施。文明施工越来越被重视,施工平面图设计合理而可行。尤其是尊重人权,重视健康,安全问题得到高度重视。在争取最大利润的同时,“抢工期,保安全,重质量”,实现甲、乙双赢的目标。
与国外发达国家比,我国在施工方面尚有一定差距:主要是“四新”和计算机在施工中的运用,以及管理等方面较落后。“四新”,指新产品、新技术、新工艺、新结构。许多在国外早已普及,在我国却刚刚开始,譬如竹胶模板、滑模、早拆模板,冷扎钢筋、机械连接、电渣压力焊,免振混凝土、泵送混凝土、预应力混凝土,以及基坑板桩支护、人工降低地下水、门式脚手架、小桁架模板支架、,苯板外墙保温、SBS改性沥青防水、塑钢窗、地暖等。“四新”的出现,要求在施工组织上更加严禁、先进,从而达到优质、高效、安全低耗的目标。计算机在施工中的运用,我国十分落后,主要表现在预算、施工组织设计以及财务等方面。施工组织设计中的进度计划编制与修改、指标分析与方案分析、钢筋的统筹下料等,目前计算机利用很薄弱,影响了高效、低耗的实现。管理方面主要表现在进度控制上。施工组织强调有目的、有秩序、有系统地结合起来,而管理强调管辖、控制、处理。目前施工只注重施工组织设计的编制,而施工中的管理却被较严重地忽视,而这恰恰应是重点,质量靠过程控制,效益从管理中得到。因此,本次毕业设计计划重视这三方面的研究,争取有所创新。
本课题特点:
本次施工组织设计工程的总建筑面积为4264.55㎡,建筑层数为地上六层,建筑高度为20.70M,建筑结构为砖混结构,建筑结构安全等级为二级,使用年限为50年,抗震设防烈度为7度。
该工程长度为49.75m,不需要设置伸缩缝,不必设置后浇带。施工缝可留于房屋中部,折线型,按两个施工段进行施工。因为是坡屋顶,所以工程量计算较复杂。
二、本课题的基本任务、拟解决的主要问题,及其实现途径、方法和手段
本课题的基本任务:根据给定的建筑施工图、结构施工图,完成工程量计算;根据给定的施工条件、有关工程量计算资料,完成一个土建工程施工组织设计。
本课题的基本内容:
(1)工程量计算:包括建筑工程和装饰工程;
(2)工程概况:包括工程特点,地点特征,施工条件等;
(3)施工方案:包括施工程序、顺序、起点流向,施工方法,施工机械等;
(4)施工进度计划:包括横道图和网络图,含劳动力动态图等;
(5)资源需要量计划:包括人工,材料,构件和机械等;
(6)施工平面图设计:(场地给定)
(7)技术组织措施:包括提高质量、保证安全、提高效率、降低成本、文明施工、缩短工期措施等;
(8)技术经济指标。
拟解决的主要问题,及其实现途径、方法和手段:本课题难点是进度计划的编制。计划通过网络下载方法和实习机会获得施工组织设计的案例,通过大量施工组织设计实例的研究,取长补短,从而获得国内外在相应方面的优秀设计经验。实现途径:文献研究与调研、访谈;分析、整理典型材料;撰写毕业设计书。实现方法:本课题研究主要采用调研法、比较法和文献法。
实现手段:一律电子板打字和绘图。尽可能考虑使用预算软件校核工程量;尽可能考虑使用施工组织设计软件校核进度计划。
三、完成本课题所需工作条件(如工具书、计算机、实验、调研等),可能遇到的问题以及解决的方法和措施
完成本课题所需工作条件:
工具书:《房屋建筑制图统一标准》,《建筑工程计价定额》,《建筑装饰工程计价定额》,《施工质量验收规范》,《施工操作规程》,《安全技术规程》,《建筑工程质量验收统一标准》,《建筑法》,《招投标法》,《质量管理条例》,各种相关标准图集、各种施工设计手册,以及本专业的各类专业课程教材。
手中的土建结构施工图纸和建筑施工图纸,个人电脑。可能遇到的问题以及解决的方法和措施:
工程量计算方面:主要是各种工具书较为短缺,包括定额、设计图纸中所涉及的各种标准图集等。解决办法:部分可以利用毕业设计经费购置,部分通过毕业实习搜集,部分通过网络查取等。
施工组织设计方面:模板设计和进度计划编制是难点,主要通过网络下载相关案例总结经验。
四、已查阅参考文献目录
[1]《国家建筑标准设计图集》[S].09G101—5,北京:中国计划出版社,2009.7.
[2]于立君,孙宝庆.《建筑工程施工组织》[M].北京:高等教育出版社,2005.5.
[3]刘曣.《土木工程施工技术》[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[4]孙昌玲,张国华.《土木工程造价》[M].2000年6月.北京:中国建筑出版社,2000.
[5]辽宁省建设厅,辽宁省财政厅.《建筑工程计价定额》[S].沈阳:辽宁人民出版社,2008.
[6]辽宁省建设厅,辽宁省财政厅.《装饰工程计价定额》[S].沈阳:辽宁人民出版社,2008.
[7]锦州市民用建筑设计研究院.《卫生间浴池盥洗室构造》[S].辽92J1101,沈阳:辽宁人民出版社,1994.
[8]辽宁省建筑标准设计研究院.《EPS外墙保温墙体构造》[S].辽2004J107,沈阳:辽宁人民出版社,2004.
[9]中国建筑标准设计研究院.《坡屋面建筑构造(一)》[S].00J202-1,北京:中国建筑标准设计研究院出版社,2002.
[10]中国建筑标准设计研究院.《民用建筑工程建筑施工图设计深度图样》[S].04J801,北京:中国建筑标准设计研究院出版社,2002.
[11]中国建筑标准设计研究院.《低温热水地板辐射供暖系统施工安装》[S].03K40403(05)K404,北京:中国建筑标准设计研究院出版社,2002.[12]SeungY.Lee:AchintyaHaldar:F.ASCE.ReliabilityofFrameandShearWallStructuralSystems.JoumalEngineering2008vol.129(no.2).
五、进程安排
1、1月5日-1月14日(前期)调研、搜集资料(实习)
2、2月27日-3月2日(第1周)论证、开题(实习)
3、3月5日-3月16日(第2、3周)识图、熟图
4、3月19日-4月13日(第4、5、6、7周)工程量计算、劳动量计算
5、4月16日-4月20日(第8周)计算,中期检查
6、4月23日-5月27日(第9周)毕业实习
7、4月30日-5月25日(第10、11、12、13周)编写土建单位工程施工组织设计
8、5月28日-6月1日(14周)设计,提交初稿、修改
9、6月4日-6月8日(第15周)修改,定稿、打印装订、做PPT
10、6月11日-6月15日(第16周)答辩
摘要:
针对应用型高等院校办学定位特点,依据实际教学情况,阐明了地下工程专业方向人才培养特色与思路,论述了开展以提高工程能力为导向的专业人才培养模式的基本思想及可行性,提出了构建统一关联的实践教学培养体系及有效实施工程实践教育的诸多举措,并分析了今后面临的问题与对策。实践证明,紧密围绕工程实际,着力强化实践能力培养,是实现素质教育的有效途径之一。
关键词:地下工程;工程能力;实践教学;校企合作;应用型人才
中图分类号:TU9;C961 文献标志码:A 文章编号:
1005-2909(2012)01-0028-05
随着国民经济的高速发展,中国城市化水平快速提高,现代化城市建设的发展迫切需要充分开发利用地下空间这一重要的天然资源,其中,城市轨道交通建设成为当前中国地下工程领域的热点与亮点。截止2011年8月,全国已有33个城市正在规划建设或新建地铁。按照国家发改委已经批准的规划,到2020年中国地铁总里程将达6 100公里。前所未有的地下工程建设规模为新形势下高等学校人才培养提出了新的课题,即如何针对自身办学定位和专业特点,在教学体系、教学内容、教学手段和教学方法等人才培养模式上更好地适应行业需求。
作为一所以培养应用型人才为教育目标的教学型工科院校,北京建筑工程学院长期以来坚持“以提高课堂教学和实践教学质量为核心,积极推进素质教育,全面提高人才培养质量”的教学指导思想[1]。其中,具有悠久办学历史和良好教学传统的土木工程专业在人才培养方面成绩斐然,其多年来培养的毕业生在首都建设行业中已占据“半壁江山”。近年来,首都城市轨道交通建设蓬勃发展,为满足行业对专业人才日益旺盛的需求,更好地服务于首都城市建设,土木工程专业于2006年正式设置了地下工程方向,在土木工程学科地下工程专业建设人才培养方面开创了崭新的局面。
一、地下工程专业方向人才培养特色与思路
鉴于学校土木工程专业长期以来形成的鲜明办学特色,其地下工程专业方向培养的毕业生绝大部分将服务于北京城市地铁建设与地下空间开发等领域,尤其以一线施工企业居多,加之地下工程学科本身具有极强的实践性和应用性,因此,在地下工程专业人才培养计划中既要重视对学生吃苦耐劳和勤奋务实精神的培养,也要在知识结构上适当予以调整,包括增加工程一线所需的专业知识
教学,加强现场实际操作和施工技术与组织类课程的设置,强化实践教学环节训练等,力图使培养的毕业生知识面宽、实践能力强、综合素质高,在工程建设第一线实际工作中“用得上、留得住、干得好”。
尽管学校土木工程专业传统的房屋建筑、道路桥梁等专业方向多年来形成了良好的实践教学管理体制,积累了众多有益的经验,但亦存在实践教学环节(专业认识实习、课程设计、生产实习、毕业实习等)之间彼此分散、缺乏关联、相互脱节等问题,未能有效形成一脉相承的、统一的实践教学体系。此外,实践环节学时偏少,这些问题均在一定程度上对人才综合素质的深入培育造成了不利影响。正如文献2中指出:“对学生来讲,培养目标所要求的各种能力不是孤立存在的,而是有机结合的。培养的途径也绝不是某一个教学过程所能够解决的,而是一个综合的,复杂的系统工程。”
为强化应用型人才培养特色,加强学生实践技能训练,在认真总结既有专业方向实践教学环节的经验与不足的基础上,对地下工程专业方向课程作了调整,将地下工程施工(32学时)与地下建筑结构(32学时)两门主干专业课程独立单列(多数高校将地下结构设计与施工合并为一门课程—地下工程),突出施工课程理论教学的重要地位。着重对该专业方向大学4年期间的所有实习、科技活动周、课程设计和毕业设计等各主要实践教学环节的统筹考虑,力图形成一个科学的、系统的、密切衔接的实践教学培养体系,以有效提高实践教学质量,实现人才培养目标。
二、以提高工程能力为导向的地下工程专业方向人才培养途径
(一)基本思想
众所周知,与一般房屋建筑工程不同,城市地下工程建设项目大多具有建设周期漫长、线路标段分散、施工工法众多、受复杂地质条件影响大等特点,依照常规的实践教学安排,在某一个工地进行短期实习,难以实现深刻理解教学内容,取到好的实习效果。但相对于道路桥梁工程而言,地铁建设项目地点却主要集中在城市人口较密集区域,交通相对便利,非常有利于根据实际工程进展选择时机多次组织参观与实习。根据上述城市地下工程建设项目特点分析,借鉴不同高校在土木工程专业实践教学改革方面的有益做法[3-8],遵循自身培养计划对地下工程专业方向实践教学环节统筹考虑、系统训练的指导思想,明确提出了以“贯穿式工程实践教育”为主线的培养思路。所谓“贯穿式工程实践教育”,即遵循教育教学基本规律,紧密围绕实际工程,将大学一年级末开始的专业认识实习、科技活动周,大学二、三年级相关课程设计,直至大四上学期的生产实习,以及下学期的毕业实习、毕业设计有机衔接,构建前后呼应、由浅入深的实践教学体系。此外,为加强工程实践内容的连贯性,在地下建筑结构及地下工程施工等主干专业课程教学过程以及学生假期社会实践中,均明确要求安排一定数量工程实践的内容,这也在一定程度上解决了实践教学环节学时相对不足的问题。
(二)可行性分析
近年北京市轨道交通6号线、7号线、8号线二期、9号线、10号线二期、14号线、15号线等多条线路已相继展开,目前在施线路数量达13条。预计到2015年,13条新线陆续建成,北京轨道交通运营总里程将猛增至561公里。包括国内其他众多城市在内,前所未有的轨道交通建设在强力拉动内需的同时,也造就了星罗棋布的地铁工地,这为贯穿式工程实践教育的顺利实施奠定了坚实的基础条件。
地铁建设迅猛发展对人才培养的良好契机尚需要通过深化校企合作予以实现。这些得益于多年来对首都建设行业人才培养的卓越贡献,得益于业内深厚广泛的校友资源。学校一贯重视校外实习(实训)基地建设,已与北京城建集团、北京建工集团、北京市政集团、北京市政研究院、榆树庄构件厂等众多承担首都城市轨道交通建设的主力军建立了产学研合作关系,并签订了实习基地协议。这些均为学校地下工程方向人才培养构筑了宽广而坚实的平台。
(三)主要举措
1.科技活动周衔接认识实习,明确专业方向,激发学习兴趣
自土木工程专业2006级地下工程专业方向专业认识实习起,学校年年组织学生参观北京市丰台区榆树庄构件厂,重点针对厂内地铁盾构隧道预制管片生产制作过程进行观摩教学,以此作为工程实践教育的第一站。通过实习,学生不仅熟悉了管片钢筋绑扎、模板架设、混凝土浇注、养护脱模等主要工艺流程,而且通过观摩细部防水构造,以及组装好的竖向盾构隧道管片等实物展示,初步对盾构隧道的衬砌构造与作用有了理解。安排学生参观不同类型的在建地铁工程项目,在几届认识实习活动中,先后组织参观了北京市政集团承建的地铁4号线国家图书馆站、动物园站,北京城建集团承建的9号线东钓鱼台站、白石桥南站等工程,使学生对地下工程明挖法、暗挖法、盖挖法等主要施工工法现场概况积累感性认识。例如,在白石桥南站明挖基坑开挖现场,学生不仅观摩挖掘机开挖过程,在一定程度熟悉了钢支撑的构造及作用,初步了解了明挖法基坑施工工艺顺序,这些均为以后土力学、地下建筑结构及地下工程施工等相关专业课程的学习奠定了有益的基础。此外,土木与交通工程学院还积极推进地下工程施工学科及教学配套设施建设。2006年建立了施工技术仿真实验室,其中电动仿真盾构机模型及模拟盾构隧道施工的三维动画虚拟现实技术,为学生体验并掌握典型施工方法与主要操作技能提供了鲜活生动的素材。 认识实习周结束后,随即布置科技活动周的训练任务,即根据地下工程认识实习接触的主要内容,积极开展相关结构模型制作活动。学生自选题目,兴趣盎然地制作各种车站结构模型。这种活动不仅及时巩固了认识实习成果,切实锻炼了学生动手能力,也为培养学生结构构造与力学概念,拓展思维空间,发挥个人想象力和创造力提供了广阔的舞台。
2.确立定期回访工地机制,前后衔接主要实习环节
专业认识实习、生产实习和毕业实习宜构成土木工程各专业方向三个相互衔接且逐步扩展深入的实践教学体系。在地下工程方向贯穿式工程实践教育思想指引下,通过确立工地定期回访机制的做法能够实现三种实习环节的前后衔接与递进接力。经过认识实习周和科技活动周的初步实训,已经调动起学生专业学习的积极性和兴趣,在随后的二、三年级相关课程学习中,学生有必要定期回访、调研当初认识实习工地,针对该工程后续建设情况进一步积累工程实践经验。一般规模的地铁车站建设周期至少需要1~2年,而包括区间隧道在内的整个合同段项目建设则需要更长的时间,基本能够满足大学期间实习参观的要求。自2010年起,针对2007级地下工程专业方向大三学生暑假社会实践环节,开创性地提出强化假期工程实践的口号,以实现暑期社会实践与下学期生产实习相结合的目标,即根据各自以往跟踪回访地铁工地的情况,自主联系实习工地,并在现场工程技术人员指导下深入施工一线开展一定时间的暑期工程实践,为大四上学期即将进行的四周生产实习预热。当四周生产实习结束后,继续保持定期回访机制,直至最后一个学期毕业实习乃至毕业设计环节结束。这样从根本上实现工程建设与人才培养的全周期贯穿式吻合。例如:2006年、2007级相当一部分学生坚持3年间对地铁4号线动物园站及9号线白石桥南站等工地的定期回访,为后续专业课程学习,牢固掌握地铁车站结构设计原理及各种施工工法,出色地完成了毕业设计任务。
3.理论教学注重实践环节,课程设计、毕业设计立足解决工程实际问题
众所周知,课堂理论教学是人才培养的基础环节,应用型本科教育侧重于应用,在地下建筑结构、地下工程施工等主干课程教学中宜注重实践教学环节的改革与创新。例如:地下建筑结构课程教学中结合相关教学内容,安排课时上机操作理正、PKPM等深基坑支护结构设计软件,在巩固基本设计理论知识的同时,为下一步的课程设计及相关毕业设计提供实用技能训练的机会。在地下工程施工课程教学中主动联系参观地铁9号线玉渊潭竖井内安装的LOVAT盾构机及后来的掘进过程,以加强学生对盾构机构造、性能及工作原理的理解与掌握。此外,根据办学定位目标和人才培养特色,在课程教学内容选择上突出实用性,即立足于城市地下工程规划、设计、施工等方向,以工程案例为主线,将主要章节知识贯穿衔接,展示工程实例照片,播放典型施工工艺视频,
最大程度地实现学以致用、学有所用。
为检验专业实习及理论课程学习效果,进一步提高学生综合素质与专业技能,培养适应首都地铁建设行业需求的专业人才,在课程设计和毕业设计环节明确围绕地铁车站设计与施工领域进行由浅入深、循序渐进地训练。所编写的设计任务书和指导书力求通过学生在专业实习及理论课程教学中接触过的工程实例来反映现行规范的具体应用、最新科研成果及工程实践经验,使其领悟到如何将书本知识运用于工程实践,再从实践步步升华至理论的过程。例如:地下建筑结构课程设计主要针对地铁车站现浇钢筋混凝土楼盖体系进行结构设计,而毕业设计阶段选择地下结构设计课题组的学生则需要完成包括支护结构设计、车站主体结构主要构件结构设计在内的大量设计任务。地下工程施工组织课程设计要求针对明挖法施工的普通地铁车站所涉及的灌注桩及冠梁施工、基坑开挖、钢支撑架设与拆除、主体结构施工、地下工程防水施工及基坑回填等工种工程,确定施工展开程序及分项工程施工顺序,划分流水段,选择施工工艺与方法,编制施工进度计划表,绘制施工现场平面布置图,制定技术组织措施,而毕业设计阶段选择地下工程施工课题组的学生除要完成包括明挖法、盖挖法、暗挖法等多种工法在内的复杂地铁车站的施工组织设计,尤其要求根据具体工程特点,利用已有知识对关键技术问题进行针对性的分析探讨。所有的设计题目均紧密围绕实际在建工程,某些甚至就来源于学生们曾经实习过的工程。每位学生的工程背景不同,技术难点亦不同,可实现学生人手一题,有效防止成果雷同。这样通过对实践教学内容的精选配置,实践教学内容体系自身内部实现了良好的统一、协调,加之毕业设计期间形成的定期回访工地机制,进一步培养了学生的综合能力、创新能力、工程实践能力、分析问题及解决问题的能力,为其在毕业前获得合格工程师专业素质训练并取得相应成果创造了更好的条件。
4.实施的效果
地下工程专业方向自2006级实施“贯穿式工程实践教育”模式以来,在北京城建集团、北京市政集团、北京路桥集团等多家单位的大力支持下,依托在建的地铁工程深入展开了专业人才培养工作。在最近两年毕业设计期间,2006级学生康惟依托在建的地铁10号线成寿寺站—宋家庄站区间隧道,编制了现场施工进度计划网络图并进行优化分析,为科学安排施工工序,缩短工期发挥了积极作用。学生黄俊杰协助现场项目部编写了9号线白石桥南站监控量测施工专项方案,并绘制了全部测点布置图,使之进一步充实和完善。2007级学生蔡志勇依托在建的地铁14号线东风北桥车站,通过有限元计算和现场实际情况,重点分析了深基坑倒撑设计与施工的优化方案,为节约成本、简化工序提供了可靠的理论依据,此外还负责编写了盾构穿越五环、盾构联络通道等多项施工方案,凭借丰硕的实践成果,其毕业设计最终获得2011年北京建筑工程学院校级优秀毕业设计。2011年7月19日 ,《科技日报》“教育观察”版 “本期关注”栏目报道了蔡志勇等同学的事迹,特别强调了他们在暑期社会实践中就提前进入工程现场作为施工员实习对今后成才具有的重要意义。
在已毕业的2006、2007级地下工程专业方向毕业生中,大多数学生凭借过硬的工程实践能力在激烈的就业竞争中脱颖而出,纷纷签约大型施工企业。其他一些考取研究生的学生亦纷纷表示大学阶段工程实践的强化训练令自己“受益匪浅”,为继续深造打下良好的基础。
5.问题与对策
以提高工程能力为导向的教育模式实施的关键,在于要保证具备与各实践教学环节相对应的实际在建工程项目。尽管实践教学环节安排有固定的认识实习、生产实习、毕业实习,且建立了定期回访工地机制,但毕竟每次接触工程实践的时间相对较短,往往只能看到工程施工的某些局部工艺或某种工法,很难认识地下工程施工全部细节过程。此外,因为时间和经费的限制,也难以保证每位学生都能在大学期间全面接触多个不同工程施工内容。随着城市轨道交通建设的回落,地铁建设工地数量规模的萎缩等问题都成为地下工程专业方向实践教学需要面对的难题。
为此,宜充分利用现代化摄影、摄像技术手段将各种可能接触到的施工工法的各个施工环节记录下来,然后运用多媒体技术将各种影音资料加工制作成信息量大、内容丰富、形式多样的信息化实践教学课件,以展现工程全貌和施工全过程,从而把施工现场搬进课堂,或者通过网络在线学习,让学生足不出户便可全面深入地认知施工过程和关键工序,以增长见识、获取经验。将以多媒体技术和网络技术为核心的信息技术引入土木工程实践教学环节的做法已有先例[9],且特意指出,如有可能,最后再选择适当的工地进行现场体验工程活动,对于那些现场看不到的前后工序可以反复观看教学课件,确保各实践环节的教学效果和质量。
三、结语
大规模的城市地下工程建设召唤大批合格的工程技术和管理人员,以培养应用型人才为办学定位目标的高等学校应审时度势,因地制宜,以加强学生工程素质与实践能力的培养为核心,不断探索研究教育教学规律,构建具有自身特色的应用型人才培养模式。实践证明,以提高工程实践能力为导向,开展贯穿式强化教育锻炼,使学生对专业知识体系有较为深刻的理解,并实现有效的融会贯通,有利于增强个人综合业务素质。
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Talent training mode of underground engineering specialty
WANG Liang
(School of Civil and Traffic Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044, P. R. China)
Abstract: