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大一,大二是大学的重要部分,为了帮助大一,大二学生进行大学的专业引导和规划,我们提出了专业导师的概念,并详细介绍了它的可行性和优点。本文结合中国矿业大学徐海学院土木工程专业的课程设置特点提出了相应的实施方案与措施,有针对性地对学生进行学习指导与帮助,及时解决学生在学习中遇到的问题。
【关键词】
土木工程专业;导师
大学教育是人生中很重要的一个阶段,在传统的教育模式中,辅导员或班主任负责学生日常管理和思想政治教育工作,专职教师只负责专业的教育,两者一般不相交错[1],并且大一,大二的学生并没有接触到相应的专业课,所以对专业的相关理解几乎为零。显然,这样的教育不利于人才的培养和教育。因此,这是急需要解决的一个问题。本文结合中国矿业大学徐海学院土木工程专业课程设置特点,提出了专业导师制,专业导师主要是从学习方法,专业发展,人才培养等方面对学生进行指导和帮助。
一、专业导师的必要性
1.土木工程专业课程的设置
我校土木工程专业大一的课程主要是理论必修课,大二的课程主要是学科基础课,到大三第一学期分成了建筑工程和交通土建工程两个专业方向,这个时候,学生才真正接触到专业课,所以,在大一大二期间学生对专业课的了解非常少,对所学的学科、专业的发展方向和前景都不是很清楚。这也使得很多学生在学习期间表现得很迷茫。
2.土木工程专业的学生
本专业主要在于培养能适用二十一世纪我国社会主义现代化经济建设需要,德、智、体、美、全面发展,基础扎实,知识面宽、能力强、素质高、具有创新意识和一定创新能力,具备从事土木工程的项目规划,设计,研究,开发,施工及管理的的能力,能在建筑工程,交通运输工程和市政工程等领域从事设计研究,工程施工和技术管理的高级应用型人才和复合型人才[2]。所以要求学生能够从大一开始就有意识的加强对知识的积累,提高学习的效率。但是通过对大三大四学生专业课程的学习发现,学生普遍存在的问题有:(1)大一大二课程的相关知识掌握不够,很多专业课程中用到的力学知识都不会;(2)课堂纪律和出勤率不高,学习态度不正确;(3)学习方法和学习规律没有掌握;(4)对大学里面的一些课程不够了解,不清楚课程的重要性。
3.土木工程专业的教师
专职教师主要带的是大三,大四的专业课程,到学生大三的时候才和学生直接的接触,所以对学生的具体情况不是非常了解,不能因材施教,有针对性地指导学生。
二、实施方案与措施
1.专业导师实施的基本情况
中国矿业大学徐海学院建工系土木工程专业大一设了6个班级,共158位学生,土木工程专业专职教师6位。
2.专业导师的实施措施
(1)专业导师工作年限:两年(大一、大二),大三和大四年级根据所带班级的实际情况,结合考研和就业需求,通过《大学生涯设计登记表》的指导和反馈,进行动态跟踪和个体辅导。(2)专业导师每学期组织召开主题班会3次以上,约谈学生3人以上,并及时、详细填写《专业导师工作手册》。(3)按照学院《大学生涯设计登记表》的具体要求,根据每位学生的具体情况,在每学期初详细给出指导意见。(4)党支部每学期组织辅导员与专业导师开展集中讨论两次。(5)辅导员与专业导师之间,不定期的进行工作沟通与交流,特别是针对部分重点关注学生和学风班风相对落后的班集体,及时提出整改意见和措施,并做好工作记录。
三、结语
对大一大二的学生设置专业导师制,第一,可以很好的指导学生掌握大学的学习方法和规律,使他们尽快适应大学生活,树立良好的学风;第二,帮助学生了解所学学科、专业的发展方向和前景,了解本专业的人才培养目标和培养方案;第三,帮助学生改进学习方法,提高自主获取知识的能力,完善学生的知识结构;第四、指导学生开展实习、实践,培养学生的创新能力和实践能力。所以,在有条件的大学中设置专业导师,是非常有必要的[1]。
作者:王秋分 谢伟 郑玉莹 刘玉田 单位:中国矿业大学徐海学院
参考文献:
土木工程专业培养掌握各类土木工程学科的基本理论和基本知识,能在房屋建筑、地下建筑(含矿井建筑)、道路、隧道、桥梁建筑、水电站、港口及近海结构与设施、给水排水和地基处理等领域从事规划、设计、施工、管理和研究工作的高级工程技术人才。
本专业学生主要学习工程力学、岩土工程、结构工程、市政工程、给水排水工程和水利工程学科的基本理论和知识,受到工程制图、工程测量、计算机应用、专业实验、结构设计及施工实践等方面的基本训练,以及具备从事建筑工程、交通土建工程、水利水电工程、港口工程、海岸工程和给水排水:工程的规划、设计、施工、管理及相关研究工作的能力。
具有极强的实践性。
(来源:文章屋网 )
[关键词]土木工程专业;毕业设计;能力培养
一、引言
土木工程专业毕业设计是高校本科人才培养计划中的最后一个环节,也是重要的实践教学环节。其目的在于培养学生综合运用大学期间所学的课本上的基本知识、基本理论和获得的基本技能,完成未来工程师基本素质的训练和科学研究方法的初步训练;锻炼学生的文献获取、资料阅读、行业规范应用、课题调研等方面的能力,自我学习能力,发现问题、分析问题、解决问题的能力;训练学生独立设计及团队协作能力,行业内计算机软件应用、编制文本的能力等。它是提高学生综合素质和工程实践能力、培养创新能力的重要载体;是对学生大学四年所学知识、能力、素质的全面检验,同时对学生的思想品德、工作作风、工作态度和独立工作能力具有深远的影响,是学生走向工作岗位前一次真实的演练。对学校来说,它是实现人才可持续发展的重要过程和环节[1];对学生来说,它是取得毕业资格和获得学士学位的必修课程。毕业设计既是本科生大学阶段学习的最后一个教学环节,也是高校实现人才培养目标的重要教学环节之一,更是全面检验大学生在本科阶段的知识积累、实践和创新能力的主要手段,是“产品”出厂前的检验。通过毕业设计这一环节的训练,可以进一步培养及提高大学生各方面的素质和能力。
二、毕业设计中的能力培养
土木工程专业本科生毕业设计主要包括选题、资料收集、计算、撰写(绘制)、定稿和答辩等环节。在这一实践教学过程中,主要应注重培养学生以下几方面的能力。(一)综合运用知识的能力学生在大学四年中学习了基础课、专业基础课和专业课等多门课程,其中每一门课程学习过程中的作业或练习都是针对本门课程进行的,较少联系其他课程。而毕业设计却需要将各门课程的知识综合应用于设计中,对所学知识进行一次系统的梳理和贯通。在这个过程中,学生遇到难题,就会不断回顾已学的课本知识,不断从不同的课程知识中寻找答案,这样的实践需求使得学生能主动将多学科的知识综合运用,不断加深理解,提高综合运用能力。[2][3]比如土木工程学科本科生开设了混凝土基本理论课程,学生学习这门课程主要是为了掌握混凝土基本构件的构造与配筋设计。在本门课程教学时,配筋设计是在已知内力的情况下进行的,该课程中并不涉及复杂的内力计算和组合。而另外一门课程结构设计,则主要涉及结构构件在外荷载作用下的内力计算与组合,其教学的重点不是配筋计算。当进行毕业设计时,学生需要将涉及建筑构造、建筑材料、结构设计、混凝土基本理论等诸多课程的基本知识综合运用在一起,这样才能完成从方案比选、建筑设计到结构设计等一条龙的设计流程。(二)查阅使用相关文献资料的能力众所周知,科学与技术的发展具有连续性和继承性,只有知道前人都做过了什么工作,取得了什么样的成果,采用了什么方法等,才能在此基础上做进一步的研究。另外,当今社会科技飞速发展,信息量大且杂乱,想要在浩如烟海的信息中快速获得有用的信息,需要采取一些手段和方法。传统的纸质图书的使用,比如去图书馆查找阅读是可行的,也可以利用便利的网络及媒体技术,快速获得电子版本的图书、文章、图集规范等。现代大学生一般两种方法都使用,但更加偏好通过互联网技术来获得资料。针对土木工程专业本科生毕业设计的特殊性,文献资料的查找和使用尤其重要。土木工程学科不能离开相关的行业规范和图集等,本科生毕业设计就要训练学生按照行业规范来进行,合理正确选用标准图集等。比如钢筋混凝土框架结构房屋的设计,就要使用相关的混凝土结构设计规范,此外还要涉及建筑细部构造的图集、建筑做法的图集、平法图集、制图标准等。毕业设计的训练,能使学生在走出校门之前就具备工程师的基本素质。(三)外语应用能力土木工程专业的本科生阶段一般都开设了大学英语和专业外语等课程,有的高校还将“通过大学英语四级”作为获得学士学位的必要条件,这使得学生的外语能力得到了较好的训练。而在后续的专业课程学习中,一般较少涉及外语的应用,所以有的学生误认为外语能力在土木工程行业里是没有用处的。实际上,随着土木行业的不断国际化,引进来的和推广出去的项目都逐渐增多,外语能力正逐渐成为土木工程专业大学毕业生的一项基本技能。在过去几届毕业生中,每届都有学生选择“海外项目部”就业,他们走上工作岗位以后直接就被派驻海外项目基地参与国际项目了。在毕业设计环节,为了进一步提高学生的外语能力,学校往往要求学生阅读一定数量的外文文献,并翻译成中文;另外还需要将设计计算书的摘要部分翻译成外文。(四)设计能力土木工程专业本科生的毕业设计需要根据各项要求,在指导教师的带领下,完成简单的单体建筑或者某一分部分项工程的施工图设计(或施工组织设计,或工程预算编制等)。这就需要学生运用所学知识,提出多种可行的设计方案,每种方案还可能涉及多种研究方法和手段,并进行各方案的比较,择优选取。设计能力的训练贯穿整个毕业设计全过程,从方案设计、建筑设计、结构设计,到细部设计、截面设计等。设计能力的培养也是土木工程专业本科生培养目标的一部分。(五)理论计算和计算软件应用能力土木工程专业本科生在大学四年里学习了不少理论知识,包括数学的、力学的、材料方面的、结构设计理论方面的,等等。这些基本理论都是为解决实际工程问题而打下的基础。在毕业设计过程中,需要结合实际工程的情况,做出合理的简化和假设,运用这些基本理论来解决土木工程领域的现实问题。比如结构设计时需要进行荷载统计、模型简化、受力分析、内力组合、截面设计等,这些都需要用到数学的、力学的、材料的基础理论知识,然后结合土木工程的行业规范,进行理论的计算。对于简单的建筑物,在设计中一般采用手工理论计算,外加专业软件计算复核的模式进行;对于复杂的结构物,只能手工计算一部分内容,主要的理论分析和设计都需要借助专业软件来完成。随着科技的发展,土木工程行业的计算也越来越精细,越来越多的计算辅助软件被开发出来。学生在学校里学习时就逐步接触了一些行业的专用软件,通过毕业设计这个环节加强,学生走出校门时可以直接与用人单位的要求接轨。(六)创新能力创新能力是科研工作者和工程师应该具备的首要素质。在本科毕业设计阶段培养学生的创新思维能力是高校教学的一项有效实践。在毕业设计阶段培养学生的创新思维能力,指导教师应该针对学生选题的内容和预期将要完成的任务,有意识地引导学生从多角度思考问题,寻求解决问题的不同方法,并鼓励和指导学生探索新方法、新思路。对毕业设计过程中出现的问题,指导教师要带领学生一起讨论,引导他们多查找文献、多写心得体会,并将其整理形成小论文,公开发表。(七)写作(绘制)能力任何的科研成果或设计成果,都需要按照一定的方式表达出来,毕业设计成果也是一样。土木工程专业本科学生的毕业设计成果一般包括两部分:设计计算书和图纸。其中计算书就是设计的整个过程的书面表达,它要求结构完整、用语准确规范,语言表达清晰流畅,图表公式等使用恰当。这就要求学生具有一定的科技论文写作水平,这个过程也是训练学生写作水平的一种形式。土木工程专业毕业设计成果一般都包括图纸绘制:方案图、施工图、细部详图,等等。这些图纸需要按照行业规范绘制,表达清晰,同时这也是计算书结果的另一种表达方法。(八)自学能力和独立工作的能力在毕业设计过程中,也应该注重学生的自学能力和独立工作能力的培养和锻炼。大学生毕业以后走上工作岗位,需要在各自的岗位上独立承担一定的工作任务,但是他们在大学各阶段的学习过程中,都不同程度的依赖家长、教师和同学,有些人甚至存在独立工作的恐惧心理。针对这样的情况,在毕业设计这个环节,指导教师应该将训练学生的自学能力和独立完成任务的能力作为另一项中心任务。指导教师应积极引导学生发现问题,要求学生针对问题独立查找资料寻找解决问题的办法,只帮助他们分析解决问题的可能途径和思路,而不直接给出解决问题的步骤和结果。这样有意识地锻炼学生自己收集和消化资料、自我思考和独立分析的能力,尽可能地发挥他们的创造性,培养他们独立工作的素质。
三、培养机制的完善
到工地上实习,学校都是用校车专车接送,当我们到达工地集合地点时,我看到同学们头上都戴着安全帽;同时工地的生活区与施工区的门上也写着:不戴安全帽者不得进如施工现场;当然在建筑物结构主体外面的防护网上也写着标语:安全责任,重于泰山; 由此可见在建筑施工当中首先要注意的问题就是安全问题。过去由于生产企业不重视民工安全造成了很多工伤和死亡事故,这些事故给工人和企业带来了很大的损害!同时,为了确保施工能顺利进行和施工的安全,工地是要用砖墙围护起来的,只有建筑施工的各种车辆和内部人员才可以出入,我们实习也要事先和施工方协调商议经过他们的。
进到施工区,我们一眼就看到了建筑物的结构主体,当时结构主体给我的感觉就是不像建筑很不好看。这个可能是因为它和我所看到过的已经建好并投入使用的楼不同。主体前面有个很大的场地,这个场地是堆放建筑材料用的,可以看到所堆放的建材主要是钢筋,没有水泥、砂、石之类的建材,这是因为现在已经都采用了成品混凝土来浇筑结构了。这样可以保证混凝土的质量,减少施工浪费和降低生产成本。在钢筋堆放区我们可以看到不同型号的钢筋是分开放的,而且还在其前面标明钢筋的型号和进场时间等信息。
在建筑工地上我看到我从未看到过的建筑材料,名字记的不太清楚了,叫加压混凝气团,目前合肥很少有建筑公司在使用这种材料,相对那些传统红砖来说这种材料有很多红砖所不具有的特点:具有隔音保温的作用。用这么多优点,价格当然比那些红砖价格要高出很多。这种材料虽然占据很大体积但它却很轻。力气大的人一支手都可将起举起
在一个星期的实习中,我们每个土木人都学到了很多的知识,以下是我通过这次实习所学到的知识,它们分别为:基础底板及基础梁钢筋;墙筋绑扎;构造柱钢筋的绑扎;梁钢筋;板箍筋绑扎。
一、基础底板及基础梁钢筋
1. 按弹出的钢筋位置线,先铺底板下层钢筋。根据底板受力情况,决定下层钢筋哪个方向钢筋在下面,一般情况下先铺短向钢筋,再铺长向钢筋。
2. 摆放底板混凝土保护层用砂浆垫块,垫块厚度等于保护层厚度,按每1m左右距离可缩小,甚至砂浆垫块可改用铁块代替。
3. 底板如有基础梁,可分段绑扎成型,然后安装就位,或根据梁位置线就地绑扎成型。
4. 底板钢筋如有绑扎接头时,钢筋搭接长度及搭接位置应符合施工规范要求,钢筋搭接处应用铁丝在中心及两端扎牢。如采用焊接接头,除应按焊接规程规定抽取试样外,接头位置也应符合施工规范的规定。
5. 根据弹好的墙、柱位置线,将墙、柱伸入基础的插筋绑扎牢固,插入基础深度要符合设计要求,甩出长度不宜过长,其上端应采取措施保证甩筋垂直,不歪斜、倾倒、变位。
二、墙筋绑扎
1. 在底板混凝土上弹出墙身及门窗洞口位置线,再次校正预埋插筋,如有位移时,按洽商规定认真处理。墙模板宜采用“跳间支模”,以利于钢筋施工。
2. 先绑2~4根竖筋,并画好横筋分档标志,然后在下部及齐胸处绑两根横筋定位,并画好竖筋分档标志。一般情况横筋在外,竖筋在里,所以先绑竖筋后绑横筋。横竖筋的间距及位置应符合设计要求。
3. 所有钢筋交叉点应逐点绑扎,其搭接长度及位置要符合设计图纸及施工规范的要求。
4. 为保证门窗洞口标高位置正确,在洞口竖筋上划出标高线。门窗洞口要按设计要求绑扎过梁钢筋,锚入墙内长度要符合设计要求。
5. 各连接点的抗震构造钢筋及锚固长度,均应按设计要求进行绑扎。如首层柱的纵向受力钢筋伸入地下室墙体深度;墙端部、内外墙交接处受力钢筋锚固长度等,绑扎时应注意。
6. 配合其他工种安装预埋管件、预留洞口等,其位置,标高均应符合设计要求。
三、板钢筋绑扎
1. 清理模板上面的杂物,用粉笔在模板上划好主筋,分布筋间距。
2. 按划好的间距,先摆放受力主筋、后放分布筋。预埋件、电线管、预留孔等及时配合安装。双向受力板,短方向钢筋在下,长方向钢筋在上。
3. 在现浇板中有板带梁时,应先绑板带梁钢筋,再摆放板钢筋。
4. 在钢筋的下面垫好砂浆垫块,间距1.5m。垫块的厚度等于保护层厚度,应满足设计要求,如设计无要求时,板的保护层厚度应为15㎜,钢筋搭接长度与搭接位置的要求与前面所述梁相同。
通过此次的实习,我有所感触,主要从几个方面讲:“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”:第一次,亲身感受到土木工程是一门大学问,有很多很多的知识。我还是个连土木工程门都没进的无知学生,要学的很多,要做的很多,今后的时光应该是自己发奋读书的日子,是努力求索的日子。
Capstone课程,即整合性实作课程,或顶点课程,是指大学高年级学生在教师指导下,应用所学专业课程知识,解决复杂且整合性工程设计问题的教学过程[1-4]。这里的复杂且整合性工程设计问题一般具有以下特点:需要大学多门课程知识才可以解决的问题;问题本身是多面向的,或在技术、专业方面存在相互冲突;是一个实际的工程设计问题,没有现成的解决办法;需创新应用专业基本理论和技术实务上最新成果才可以解决的问题;需考虑现实环境多方面的约束,如人力、资金、设备、材料、信息等;问题本身可能对社会及环境有广泛而深远的影响;教学过程能够覆盖多项专业核心能力培养。
Capstone课程目前已经得到国际工程教育界的广泛重视,在国际工程教育认证的众多版本规范中都明确提出将Capstone课程作为本科工程教育的重要必修课[5-7]。美国ABET的前身是1932年在纽约创办的工程师专业发展理事会(ECPD),最初由美国土木工程师协会、美国机械工程师协会和美国电气工程师协会等7个协会组成,现已发展成为由30个专业和技术性协会组成的联盟。ABET作为一个非官方的中介性、非营利认证机构,其专业认证的权威性得到了美国教育部(USDE)和美国高等教育委员会(CHEA)的双重认可。ABET目前主要在工程、技术、计算机科学以及应用科学等4大学科领域开展专业认证。在ABET颁布的最新工程专业认证规范中,要求每个参与认证的工程专业必须向学生提供整合性设计课程的教学实践[8-10]。国际上其他隶属于Washington Accord, Seoul Accord, Sydney Accords3个著名工程教育认证组织的工程教育认证机构,如中国台湾的IEET、加拿大的CEAB、韩国的ABEEK、澳洲的EA等都有此规定要求[11-12]。工程教育中开设必修Capstone课程,已经成为国际工程教育界的发展趋势。
在具体开课模式上,无论是Stanford、Berkeley、MIT等国际著名高校,还是IEET认证过的中国台湾高校,都规定Capstone课程教育中,学生必须分组执行教学计划,而非个人执行计划,专业要制定统一的执行规则,课程内容要对应人才培养方案中多数核心能力。
到目前为止,中国高等教育对顶点课程的关注还很少,学术性的介绍和研究也不多见。据粗略考察,在教育部颁布的文件中,只有2003年颁布的《全国普通高等学校体育教育本科专业课程方案》对顶点课程有所提及,并将其定义为“?楸弦蛋嗫?设的综合四年所学知识的课程”。但是关于课程开设的内容、形式、时数则没有详细的规定。
与此相似,在中国土木工程本科教育中,Capstone课程也难觅踪迹。一些类似的设计课程,如土木工程毕业设计、核心课程的课程设计等,从教学组织模式、课程评量方法,以及课程对实现教育目标和专业核心能力的检视方面来看,这些课程还不能算是真正的Capstone课程,很多方面还存在较大差距。
武夷学院土木工程专业2015-2016学年开始被福建省教育厅批准为首批接受“台湾中华工程教育学会”(IEET)国际工程教育认证的14个试点专业之一。武夷学院土木工程专业按照国际工程教育认证规范要求,将土木工程专业毕业设计改造为Capstone课程,并从开课模式、课程成绩评量方法、课程教学效果检视等方面开展了Capstone课程教学初步探索。2016年9月12-13日,国家工程教育认证专家进入武夷学院土木工程专业实地访评,通过查阅Capstone课程教学档案、现场考核学生等,对Capstone课程教学效果给予了充分肯定。本文拟对武夷学院土木工程专业Capstone课程教学进行详细介绍,以期为推动国内土木工程专业本科教育与国际工程教育接轨,提高国际工程教育认证实效,促进新建本科高校向应用型转型发展和培养国际化应用型高级人才提供教学参考。
一、Capstone课程体系的建立
Capstone课程不是一个单一课程,而是一个系统的课程体系。这是因为,要完成Capstone课程任务,通过课程教学取得实效,学生核心能力得到培养,必须与其他先修课程形成一个完整的课程体系。在充分论证基础上,依托产业界专家,对课程进行改造,从人才培养方案中挑选若干实践课程,建立从Cornerstone(基石)课程到Capstone课程的一整套从低年级到高年级递进式整合性实作课程体系(见图1)。
Capstone课程体系的第一层是Cornerstone课程,即基石课程,面向大学一二年级学生开设,对土木工程专业学生有数学建模竞赛、CAD制图、计算机程序设计等基础类设计竞赛,这是学生利用已掌握的少数核心能力解决模拟工程问题的初步体验。
第二层次是衔接课程,针对大学二三年级学生开设。包括土力学与基础工程课程设计、混凝土结构课程设计、施工组织设计课程设计、深基坑与边坡工程课程设计、隧道工程课程设计、钢结构课程设计等单科设计类课程,以及每年一度的省级、国家级大学生结构设计大赛和建筑信息模型(BIM)设计大赛。第二层次的课程为大二和大三学生提供了整合一部分专业核心能力解决教师设计出的工程问题的机会,是Capstone课程与Cornerstone课程的衔接桥梁。这些课程中的专业课程设计常常是个人完成课程计划,而结构设计大赛、BIM设计大赛则是小组合作完成,旨在使学生团队合作能力得到初步训练。
第三层次是Capstone课程,武夷学院土木工程专业称为土木工程设计实务课程,针对大学四年级学生开设。表1是Capstone课程纲要。从表1可以看出,Capstone课程教学以解决复杂且整合性工程问题为主要教学过程,涵盖土木工程专业全部核心能力的训练,通过Capstone课程教学,使学生专业核心能力得到进一步巩固。
二、Capstone课程教学初探
(一) 按照国际工程教育认证规范要求,改造“毕业设计”为Capstone课程
在中国高等教育设置Capstone课程有两条可能的路径:一是在课程设置中直接增加Capstone课程,强化学生的知识整合和阶段过渡。但是这要增加总学分,增加学生负担。二是对本科教育中传统的毕业论文(设计)、核心专业课程的课程设计等进行改造,达到Capstone课程标准。
武夷学院土木工程专业课程规划中包括整合工程设计能力的专题实作课程,即Capstone课程,是通过对原有毕业设计课程的改造实现的。该课程为必修课程,6个学分,分别在大学四年级的第一学期和第二学期开设,其中第一学期5学分,第二学期1学分,合计6学分。因大四第二学期中途安排毕业实习,所以Capstone课程是结合毕业实习一起进行的。
按照国际工程教育认证规范要求,对原有毕业设计课程进行系统改造,以达到Capstone课程标准,具体做法是:
第一,土木工程专业的毕业设计采取分组进行,每组学生一般为3人,最多不超过4人,学生根据学习兴趣自由组队。每组完成一个工程设计实务课题,课题类型围绕专业方向设置,一般有房屋建筑工程设计、岩土工程设计、道路桥梁工程设计等。设计过程中强调组内学生的团结协作,提倡跨小组的合作。工程设计题目主要来自于生产实践。
第二,为涵盖大部分土木工程专业人才培养方案中的专业核心能力训练,扩展Capstone课程内容,Capstone课程主要内容有:制定工作计划、深入实际调查研究和收集资料、中外文献阅读、现场勘查、勘探与取样、建筑设计、结构设计与计算、施工图设计、施工组织设计、工程概预算、工程环境影响与伦理分析等。
第三,改造课程成绩评量机制。为避免出现不同指导教师对课程成绩评定的偏差,规定Capstone课程的成绩由三个部分组成,分别是指导教师评量成绩(占总分的50%)、两位评阅教师对Capstone课程报告书的评阅成绩(取平均分,占总分的20%)和Capstone课程汇报答辩成绩(由答辩小组依据汇报答辩情况评定,占总分的30%)。
第四,为每一个课题小组安排一名
业界专家,参与课题指导和成绩评定。业界专家参与Capstone课程教学的优点是:一是为课题直接来源于工程实践提供便捷途径,业界专家承担的工程项目就是最好的Capstone课题;二是为学生与产业界零距离接触提供机会,学生可以通过实习直接参与业界专家的工程项目;三是提高了Capstone课程成绩评定结果与业界标准的一致性程度。
(二)创新Capstone课程开课模式
国内土木工程专业毕业设计教学形式基本上是教师出题,每个学生在教学计划规定的时间内完成设计,一人一题。这种开课模式存在的主要问题:一是假题很多,大部分的设计题目都是教师虚构的,如某某宾馆设计、某某中学教学楼设计,每年的题目基本一样。二是学生做也是假做,虽然按照一些行业规范进行设计,但是无论是房屋建筑工程、岩土工程还是道路桥梁工程的设计,都仅仅涉及结构设计或施工组织设计等很少的一部分内容,与实际工程设计要求相差甚远,解决的问题不能算是整合性复杂的工程设计问题,课题涵盖核心能力少,学生不能得到系统的土木工程设计训练。三是一人一题,不能通过毕业设计教学过程为学生提供团队协作能力训练,不符合国际工程教育认证规范要求,而且要在有限时间内完成一个完整的工程项目设计,显然是不切实际的,只是对毕业设计的一再简化,教学效果不理想。
以业界专家正在承担的实际工程项目作为Capstone课题,这种真题训练是提高毕业设计效果、锻炼学生专业核心能力的最好途径。真题还需要真做,以一个实际的边坡防护工程设计为例,课题任务应当包括现场勘查、勘探与取样、现场测试、室内测试、防护工程结构设计、施工图设计、施工组织设计、工程概预算、工程环境影响评价与工程伦理分析等。虽然任务较多,因为是小组合作完成,学生个人的负担会减轻很多。
课题指导应分阶段进行,在不同阶段,针对课题任务的重点不同,有针对性地开展设计指导。注重引入业界专家担任?n题指导教师,围绕工程设计中的一些关键实务技术,开设专题讲座,提供体验产业界的机会,向学生传授业界流行的设计理念与方法,使课题设计成果更加符合业界标准,而不至于“院校味”太浓厚,脱离实际。
(三)探索Capstone课程教学成效检视办法
准确评估Capstone课程教学效果是十分重要的,有助于课程教学效果的持续改善。依照课题分组、分阶段进行的Capstone课程教学,与一般基础课、专业课的教学模式存在明显不同,Capstone课程教学效果评价也不能仅仅依靠课程成绩来完成。问卷调查方法是一个很好的补充。
Capstone课程教学目的之一是培养学生专业核心能力。为检视学生专业核心能力的培养效果,设置学生专业核心能力问卷调查表(见表2),针对每一项专业核心能力对学生进行调研,按照非常满意、满意、一般、不满意、非常不满意5个等级打分。通过该表的统计分析,得到学生核心能力的达成度,检视Capstone课程教学效果。
团队协作能力是Capstone课程教学效果的重要保障,也是国际工程教育认证专家十分重视的观察点。Capstone课程教学的沟通主要有课题组学生之间的沟通、学生与指导教师之间的沟通、学生现场调研过程中与业界之间的沟通等。沟通能力在很大程度上影响到Capstone课程的执行效果,必须十分重视学生沟通能力的培养。可以设计Capstone课程执行中学生团队协作问卷调查表(见表3)。该表由课题指导教师完成,针对每一位学生在课题执行中的团队协作表现,按照非常满意、满意、一般、不满意、非常不满意5个等级打分。通过该表的统计分析,可以得到学生在Capstone课程教学过程中团队合作能力情况。
三、结语
与土木工程专业以往的毕业设计相比较,Capstone课程在开课形式上要求学生按照小组进行,分组教学,为学生提供团队协作能力训练的机会。强调业界专家参与教学实践,确保课程教学与产业界零距离接触。课程内容要涵盖绝大部分土木工程专业核心能力的训练,不能简化课题任务。
Capstone?n程作为大学四年的总体课程,在工程教育中具有重要地位。如何使课程体系、课程教学模式、课程评量方法、课程教学效果评估等更加符合国际工程教育认证的一般规范要求,国内应用型本科高校土木工程专业还面临许多问题需要深入探索。
要积极开展Capstone课程体系的教育学理论研究,利用高等教育基本原理与高等教育历史分析方法,论证Capstone课程体系在土木工程专业人才培养中的必要性和重要意义,建立Capstone课程体系教育理论,指导Capstone课程体系的创新教育实践。