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以工程實踐和學生發展為價值導向,教學貫穿全面的工程訓練,為學生提供知識、能力的完整框架。針對以往施工課程教學中存在的問題,土木工程施工課程教學建設從理論教學環節入手,以實踐環節需求導向理論教學環節建設,理論教學內容以施工項目為主線,以工程訓練為路徑使得學生掌握知識,從理論教學環節即注重培養工程思維和工程意識,從而給予實踐環節教學以有力支撐。施工課程理論教學內容依托聯合培養企業工程實踐展開課程內容建設。課程教學以企業真實的工程施工項目為載體,根據教學大綱、教學計劃和學生認知特點與對施工案例進行加工完善形成教學案例。選用的案例要求與實踐環節將要接觸的施工項目類似甚至相同,注重兩個環節整體性、系統性,避免各環節的脫節,真正做到兩個環節相互驗證,互為支撐。土木工程施工課程知識結構跨度大、章節之間邏輯性弱的特點為將施工項目劃分為多個案例提供了有利條件。限于理論教學課時,施工技術教學內容中場地平整、基坑工程、工程降水、混凝土工程、預應力工程、結構安裝工程等施工內容由于技術性突出,危險性大,對施工目標控制起到決定性作用,應作為施工案例建設的重點,非重點章節適當鼓勵學生自學,以培養學生自學能力。
2課程理論教學方法改革與教學環節
創新探究教學做到了“回歸實踐”、“回歸問題”、“回歸學生主體”的三重回歸,很好地契合了現代工程教學需求。探究性教學的思維是過程是認識現實問題方法研究解決問題,這一過程符合人們思維規律。本科層次的學生在學習土木工程施工時沒有工程經驗,所以了解施工項目、認識工程施工問題是學生首要解決的問題。了解施工項目、認識施工問題的過程是接近工程、與工程互動的過程,在這一過程中學生將對工程的好奇與興趣轉化為持續學習的興趣與動力,逐漸建立起豐滿的施工項目的概念和工程責任感,進而激發探討、研究解決問題的主體意識,激勵工程思維和工程能力的培養。同時,通過探究式教學實現“回歸實踐”、“回歸問題”、“回歸學生主體”,可較好地解決課程理論教學以教材為中心、以課堂為中心、以講授為中心而疏離學習主體和工程實踐的問題。基于以上認識,探究式教學的施工課程理論教學環節設計。課程理論教學的第一個環節是緒論或“章節導論”,將其作為“課程導論”或作為章節教學“回歸實踐、回歸問題”環節,使得學生接觸、了解工程,認識工程問題,因此其重要性突出。緒論是課程教學的開端,首先起到課程“導論”的作用。通過這一環節介紹課程“地圖”、課程規劃甚至與課程相關的職業展望,讓學生對將要學習的課程充滿好奇,認為課程學習有價值,目標值得期待。各章節以“章節導論”作為第一個教學環節,作用有二。其一,通過這一環節引入真實、典型施工案例,以案例作為學習章節內容的工程背景和載體,將學生帶入工程情景,明確工程師責任,并以此提出本章節涉及到的施工問題。其二,通過該環節介紹本章節內容在完整施工項目中可能的“入口”和“出口”,不同的作用和應用,使學生建立“整體和局部”認識。在第一環節基礎上,第二個環節講授施工案例的施工方法、施工工藝(組織)過程及工藝標準。通過該環首先使學生掌握分部分項工程一般的施工工藝(組織)過程及工藝標準。與此同時,在學習過程中引導學生充分了解、挖掘案例中預先設置的施工問題及章節子問題(知識點K),使學生知道施工問題和知識點(K)在哪里、產生于何處、應用于何處。在第三環節中講授第二環節中所設置的知識點(K)原理。第三環節繼承“接受性”教學方法,作為探究性教學的有機組成部分。接下來的第四個環節是學生在以上三個課堂教學環節結束后以自主學習方式為主的綜合學習環節。在這一環節中,以課后大作業為手段,即以一般的分部分項工程施工問題作為章節設計性作業,引導、驅動學生復習、收集相關資料、同學之間討論、反思等,進而找到解決方案,完成探究過程。這一環節以提交作業為成果,但過程和能力評價多于結果評價,以合理的方式促進學習者工程能力的培養。探究式教學的施工課程理論教學的四個環節圍繞現實施工項目展開,符合人們認知規律,貫穿全面的工程訓練,教學生動。以土方工程章節“場地平整”的教學為例,在第一個教學環節中引入某公園場地平整工程作為施工案例,包括圖片、施工技術資料、技術、管理崗位設置等。通過該場地施工前后圖片對比,形象生動地提出了“如何將天然場地通過施工改造成公園場地?場地施工過程中有哪些關鍵問題要解決?”等施工問題,將學生帶入施工情境、帶入崗位,而后第二環節介紹場地平整主要施工工藝過程:場地測量土方挖、填、運輸及運輸機械場地驗收。在施工工藝介紹過程中引導學生挖掘設置的知識點(K):場地設計標高與初始場地標高、方格網法土方量計算、挖填土方調配運輸方案、土方施工機械性能等。在掌握場地平整施工工藝和知識點“出處、用處”基礎上在第三環節中講授知識點(K)原理。在第四環節中布置類似場地的“場地平整施工技術方案設計”的作業,要求學生根據具體工程情況設計場地平整的施工工藝,繪制“挖填土方調配圖”,完成自主學習過程。
3課程考核過程化考核方式具有導向作用
課程考核方式是否科學、有效,影響到學生學習積極性和學習效果及對課程的評價。針對以往理論課程考核只重視課程結束后一次性考試成績的問題,本課程考核注重過程考核,提高章節設計性作業合計分數在課程成績中所占比重,由30%提高至50%,引導學生重視學習過程,重視自主學習。期末考試試題綜合性題目分數占試卷分數比重由以往20%提高至40%,通過綜合性題目進一步考察、評價學生能力情況。
4結語
隨著我國經濟實力的增強和對大規模基礎建筑的建設,對具有高技能的相關專業人才極其需求,因此近年來土木工程專業的大學畢業生就業形勢一片大好,這也讓很多高校產生了盲目招生的傾向,由此使得現有的教學資源無法滿足教學的需要,造成土木工程專業實踐教學的效果不理想,學生普遍存在實踐能力差的特點,在工作崗位中不能夠勝任相關工作,主要原因是由于以下幾個方面造成的:第一,土木工程專業實踐教學的內容和形式都過于單一。土木工程專業的實踐教學都是在固有的教學模式下統一完成的,包括實驗、實習以及畢業設計等。實習是土木工程最主要的教學實踐環節,一般單體工程都在六個月以上,而生產實習則集中在一個月左右,由于學生的人數多,如果全部進入施工現場則會給施工單位造成不必要的壓力,所以,土木工程的實習單位一般都是學校長期合作的比較好的單位。第二,土木工程專業實習教師的專業水平和實踐能力有待提高。由于當前部分高校對該專業的盲目擴招,導致該校的師資力量顯得過于薄弱,因此高校加大了對教師的招聘力度,很多教師都是從高校畢業后直接走上工作崗位的年輕教師,他們大多數缺乏工作的實踐和經驗,因此沒有足夠的能力去指導學生實習,導致土木工程專業實踐教學的效果不甚理想。第三,制約土木工程專業實踐教學的因素還有很多,比如由于高校辦學的經費緊張,用于教學實踐的費用更是能省則省,這將導致實習指導教師在選擇實習單位的時候往往受到極大的限制,一般會根據經費選擇在學校附近的實習場所,或者直接將實習的時間縮短,實習的內容簡化等,總之,這都會影響土木工程專業實踐教學的效果。再者,實驗儀器的陳舊和實驗內容的守舊也是阻礙土木工程專業實踐教學的因素之一。
2土木工程專業實踐教學改革的主要措施
2.1轉變教學觀念,增強實踐教學力度
思想觀念是教學改革的關鍵指導要素。進行土木工程專業實踐教學改革,首先要從思想認識上轉變對教學的看法,改善之前“重理論、輕實踐”的教學現狀,結合先進經驗,不斷轉變和更新思想觀念,將理論教學和實踐教學有機地結合起來,為培養較強動手能力、科研能力以及實踐創新能力的優秀人才提供有效的途徑和手段。
2.2加大土木工程相關實驗室、實踐基地的建設
基礎設施建設是進行土木工程專業實踐教學改革的重要保障,要加大對土木工程綜合實驗室的建立,綜合實驗室應該能夠支撐土工、結構、材料力學、沖擊動力學、凍土、測繪儀器等方面的實驗研究,教師和學生可以合理使用這些實驗設施,增強實踐探索。同時,還要積極打造土木工程實踐基地,讓學生可以親身參與到企業真實的工程建設的全過程中去,取得良好的實習實踐效果。2.3改善實習實踐的方式,積極采用小組跟蹤實習方式在傳統的土木工程專業實習實踐中,多采用集中式生產實習的方式,學生對工程項目只有一個粗淺、宏觀的認識。要提高土木工程專業實踐教學的效果,就是改善集中式的生產實習方式,采用小組跟蹤實習方式。即將學生分成若干小組,每個小組均由教師進行帶隊跟蹤實習,讓學生參與到工程建設的細節中去,讓學生對施工準備、放線、施工、項目管理、項目預決算等環節有相對全面的了解,讓學生在實習實踐中學到更多的知識。
2.4以教促學,有效提升教師的實踐技能
教師是教學活動的主導,其自身的實踐技能對學生實踐技能的培養有著巨大的影響。一般來說,高校大部分的年輕教師都是科班出身,工程實踐方面的經驗不是很豐富,而且學校也基本不提供相關的機會讓教師去參加生產實踐。因此,學校要重視對教師實踐技能的培養,通過舉辦專家講座、引進“雙師型”教師、掛職鍛煉等等方式,讓教師在一線工作中積累實踐經驗,有效地提高教師的實踐動手能力,從而為開展土木工程專業實踐教學打下良好的基礎。
2.5加強產學研一體化發展,積極開展對外交流
作為一門實踐性非常強的學科,土木工程專業的實踐教學必須將教學、科研、產業有效結合起來,圍繞學科帶頭人,通過科研課題對實踐中的有關問題進行探索研究,促進學科本身的發展及學校實力的提升,同時還為產業的發展提供了創新的動力源和機制。
3結語
(一)著眼工程素質和實踐能力培養,建設實踐教學體系
建立三個層次的子系統實踐教學體系,并將實踐教學體系落實到新修訂的教學計劃和實踐教學大綱中第一子系統以認識實習為主體,涵蓋工程制圖、土木工程概論、測量實習等。使學生了解、認識、描述土木工程產品的功能要求、內部結構,激發學生學習土木工程的熱情。第二子系統包括力學、工程材料、土力學及結構實驗及課程設計等。使學生掌握材料性能、結構建模及結構分析設計方法。第三子系統包括結構檢測、生產實習、畢業實習和畢業設計。使學生掌握與實踐土木工程的分析、設計、施工檢測和控制方法。三個子系統的層次結構是“綜合—分解—再綜合”的關系;具有“實驗、實習和設計”三要素,符合人的認識規律;以能力培養、特別是創新意識與創新能力的培養為主線。在教學計劃和實踐教學大綱中,從以下三個方面納入實踐教學體系。
1.與土木實驗平臺相對應,設立《實驗系列課程》,打好全面開放式實驗的基礎。
2.設《集中實踐教學環節指導表》,將課內各集中實踐環節與課外社會實踐、科研實踐、學科競賽、創新實踐、學年作品和文化素質教育實踐等結合起來,形成為一個完整的體系;將研究型、創新型實踐課和課外科技競賽活動列入教學計劃,如力學模型測試、應用軟件培訓、結構模型競賽實驗課等。
3.增設創新實踐學分,即對學生參加的各類競賽、科技創作和論文寫作等活動,進行考核后計入學分,且可免修其他課程。
(二)將工程素質和實踐能力培養寓于教育教學全過程
本科培養是一個系統工程,工程素質和實踐能力的培養、創新活動的開展,必須寓于教育教學全過程。
1.對實踐性較強的課程,以創新能力培養為主線,進行課程改革。對土木工程專業中實踐性較強的課程如《土木工程概論》、《土木工程施工》、《土木工程材料》以及結構類實驗課等進行課程改革,以培養學生的創新能力為主線。《土木工程概論》可計劃采用現代化教學手段,進行形象生動、引人入勝的教學,組織有豐富經驗的老師、專家授課,使新生剛入學就重視素質和能力的提高,發揮以智引人、以志樹人的作用。土木工程施工教學有一定的特色,將課程分為兩個層次進行:第一層次是以子項工程中的工種工程施工為對象的基本施工知識;第二層次是以整個項目工程施工為對象的現代土木工程施工,在后者中引入現代化的最新方法,采用多媒體授課,授課過程中,使學生站在項目經理的高度,統管全局,運用最新技術,去解決復雜的工程問題。土木工程材料和結構類課程內容廣泛,實驗課時較多,長期以來采用傳統方法進行實驗,學生主動參與少,可計劃制作各類實驗課件,讓學生利用課件,主動參與,進行模擬實驗后,再正式進行實驗室試驗,這項改革可激發學生的學習積極性,有助于開發創造性思維,潛移默化地掌握創新方法。
2.發揮教師的主導作用,四年級的導師制與畢業設計相結合。為貫徹因材施教的育人原則,更好地實行理論教學、實踐教學和科學研究三元結合的教學模式,給學生的個性發展提供良好的條件,全面提高學生的工程素質和實際工作的能力,必須充分發揮教師的主導作用。因此,擬將畢業設計改在一年內機動安排,規定對四年級的導師制必須與畢業設計相結合。導師關心學生的全面成長,在負責指導學生畢業設計的同時,要提供學生參與工程實踐和科學研究的條件,與科學研究、創新活動結合起來。
3.探索寓于教學過程、形式多樣、可持續開展創新實踐活動的新路子。在教學過程中,開拓一些形式多樣的創新實踐活動。組織學參加挑戰杯結構設計競賽:以激發學生崇尚科學、追求真知、勤奮學習、銳意創新、迎接挑戰的主動精神,競賽活動鼓勵跨專業、跨年級、跨學科的合作,以體現團隊精神。組織學生科技活動:設置學生科技活動基金,推動課外科技活動的開展,課外科技活動與教學過程相結合。結合教學環節,撰寫小論文:從一年級到四年級,結合課堂教學、實驗、實習及畢業設計等教學環節,安排撰寫小論文,促進學生參與創新活動、培養學生的創新精神。
4.為實行開放性實驗創造硬件條件。對專業基礎課及專業課實驗進行調整、投入,圍繞學生實踐能力的培養開展工作。在保證開出原計劃規定的混凝土結構、土力學、建筑材料等各類課程的實驗基礎上,擬增開一些實驗項目如“預應力張拉工藝”、“結構非破損試驗”、“道路工程現場檢測”等。
(三)通過“產、學、研”結合,依靠社會力量辦學,有效提高實習和畢業設計的質量
搞好專業的認識實習、生產實習、畢業實習和畢業設計的關鍵是理論聯系實際。擬將廣大教師的“產、學、研”結合點形成為較大的、互惠互利的合作網絡,組成可跟蹤最新技術、靈活的校外實踐基地。這是依靠社會力量辦學的新觀念。觀念的更新,可使我們克服困難,有效地提高實習和畢業設計的質量。在認識實習的兩周時間里,充分發揮校外實踐基地的作用,利用實踐基地的有利條件,使學生了解國內外的現狀、高新技術及發展趨勢,使認識實習具有內容廣、技術新的特點。依靠“產、學、研”合作網絡,生產實習可實行“開放式”,為強調能力的培養并進一步提高生產實習的質量,修訂適用于土木工程專業的生產實綱并用于實踐。落實畢業設計指導教師的“產、學、研”基地,保證有相對穩定的、內容涉及到土木工程各個領域的合作單位;每年擬聘任10名左右校外畢業設計指導教師,為學生結合實際工程進行畢業設計創造有利的條件。在畢業設計中實現五個結合,即四年級導師制與畢業設計相結合;設計題與實際工程相結合;校內外指導教師相結合;產、學、研相結合;設計題目與用人單位要求相結合。
二、結語