土建毕业设计总结范文

时间:2023-04-12 01:23:55

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土建毕业设计总结

篇1

Abstract: Aiming at issues of poor basic knowledge, low hands-on ability and narrow teachers' professional outstanding,etc.appearing in graduation design which is the last practice teaching link of the civil engineering specialty, this paper puts forward the implementation of "sectional guidance" teaching method in the process of graduation design, which can avoid the shortcomings of previous teaching methods in order to promote the quality of graduation design.

关键词:土木工程专业;毕业设计;分段指导;教学改革与实践

Key words: the civil engineering specialty;graduation design;sectional guidance;teaching reform and practice

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)11-0244-02

0 引言

土木工程专业毕业设计作为大学四年实践教学的最后一个环节,是学校对学生工程实践能力和创新能力培养效果的体现和总结。经过很多年的发展,毕业设计题目和设计内容在适应性、实践性和综合性等方面有了很大的改进和提高,质量也在不断提升,但毕业设计教学还停留在“一师多生、一师多导”的传统模式上。学生到了工作岗位反映出专业基础知识掌握差、动手能力差、专业面窄等问题,因此在教学中应寻求新的教学方法、模式弥补目前教学中的不足[1]。

当前用人单位对毕业生综合素质提出了新的要求,尤其是毕业生走向岗位后要快速适应岗位要求的能力越来越受到招聘单位的重视。学校应结合自身办学定位,培养学生系统应用知识能力、创新能力和团队合作意识是土建类专业教育的核心目标,基于这个目标土木工程专业教学及实践日益开放多元化,在办学中突出特色,创新性、适用性和实践性进一步得到提升,毕业设计“分段指导”模式的建立,重点突出培养学生综合应用大学四年所学知识解决实际工程问题的能力,培养学生的大系统观、大工程观、创新能力和团队协作意识,提高毕业生的综合水平与素质,以顺应社会对人才的要求[2],同时还可以提高教师的业务水平。

分段指导毕业设计教学,在国外已有几十年的实践与研究的历史,其特征就是将实际工程项目的运作模式引入毕业设计教学环节,将社会实际需要作为条件和任务融入毕业设计,使各专业学生在毕业设计中能理解并掌握合作的方式和策略。通过营造多边互动的教学环境,在平等交流和相互探讨的过程中,激发学生的主动性和探索的欲望,达到提高学生综合素质与工程系统能力的目的[3]。实践证明,分段指导互动交流能促进学生实践能力的提高,使其更快地进入岗位角色。国内一些学科已经进行了跨专业、团队式毕业设计改革的初期探索,积累了一些经验,但针对土建类多学科的分段指导毕业设计改革,研究成果还较少。

1 目前毕业设计存在的主要问题

1.1 指导教师知识面专一,全程指导毕业设计较困难,投入精力不足,实践经验缺乏

土木工程专业毕业设计包含了建筑设计、抗震验算、地震计算、楼梯计算、基础设计等主要内容,涵盖了近30几门的专业课程内容,目前的指导过程是有一位或两位老师全程指导,导致到了自己所授课程内容指导很详细,对其他部分内容指导较欠缺。随着高校招收规模的不断扩大,学校的生师比增大,教师的教学、科研任务繁重,导致这一现象很突出。另外,教师队伍年轻化,部分刚参加工作的青年教师缺少指导毕业设计的经验和工程实践的经验,都影响了毕业设计的质量[4]。

1.2 学生重视程度不够,设计时间不足

毕业设计一般是安排在大四的最后一个学期,开学初指导教师安排毕业设计任务书,学生开始毕业设计,由于首次系统地做设计,理解设计任务到进行设计都需要一个过程,需要收集、分析设计资料,需要花费一些时间,无形中就压缩了建筑、结构设计的总时间。另外,学生在忙着毕业设计的同时,还要忙于参加各种招聘会和去工作单位实习等事情,分散了学生的精力,花费了一定的时间,这也影响了毕业设计的正常进行,而且部分学生对毕业设计工作不够重视,忽视了毕业设计的重要性,导致毕业设计质量偏低,效果不好。

1.3 学生手算能力弱

由于在培养计划中对专业课的学时压缩精简,在教学过程中没有太多的时间让学生实践,导致学生在毕业设计结构计算时动手能力很差,学生到了工作岗位后碰到解决实际问题时表现出理论基础缺乏,实践能力差。

为了改善和解决这些问题,通过“分段指导”能够从选题方式、时间安排、过程指导、考核评价等方面改进传统毕业设计指导方式的不足。多年的探索和实践表明,通过毕业设计“分段指导”教学改革与实践,使每一位与专业相关的老师都参与到毕业设计指导教学中,使毕业设计每一个阶段指导“精细化”,对老师而言可进一步提升专业水平,改善时间投入不足的问题,对学生而言使每个阶段得到精细指导,只有发挥专业教师特长,分段把关,才能逐步解决毕业设计过程中学生抄袭严重、“套模板”现象,从而达到提高毕业设计质量的目的。

2 毕业设计“分段指导”教学改革的重点

针对以往土木工程专业毕业设计的现状和存在的问题,重点从教师指导内容分段、时间安排、选题方式、过程指导等方面着手,围绕着提高教学质量,培养学生工程实践能力这条主线,进行毕业设计教学改革。

2.1 制定毕业设计分段指导模式

分段指导毕业设计改革,涉及建筑学、结构工程、给排水科学与工程等专业,因此需要结合各个专业对毕业设计的要求,来制定多学科毕业设计实施方案,明确设计研究内容和目标,协调各专业之间的分工协作,确定实施的具体步骤及措施。根据教师授课内容,对毕业设计内容进行细化分解,划分指导内容、时间节点,落实到人。

2.2 确定科学合理的毕业设计选题

确定毕业设计选题是毕业设计教学的关键点,是实现教学目标的重要步骤,毕业设计选题要具有较强的综合性、工程实际性和较强的实践性。此外,选题还应该紧密联系本专业的发展趋势与前沿技术,具有创新性和前瞻性。分段指导毕业设计的选题除了要具有以上特点外,还必须满足不同专业的毕业设计要求,各子课题任务分工明确,设计合理,研究内容相互联系。

3 毕业设计“分段指导”教学的实践措施

总结过去的教学经验,改变指导教师对指导全过程“通吃”的现象,充分调动基础课、专业课教师的专业特长,将教师的个人专业知识融入到各设计阶段,使每个学生的各阶段设计得到精细化指导,从而达到双提高,最终高质量完成毕业设计,可以通过以下措施保障。

3.1 开展多学科的指导教师团队合作

土建类毕业设计多由土木工程、建筑学、工程管理等多学科、多专业组成,各专业教师如何分工与合作,提升协作能力和团队合作,提高学生在工程设计中处理多专业、多工种需求的协调能力,是“分段指导”执行过程中的重点。根据土建类专业特点,采取分阶段指导教学方法,以增强学生学习的自主性,根据规定的进度框架,完成每一阶段的设计任务,并做阶段性成果汇报,由教师组织讨论和评阅,在具体的指导过程中,考虑到毕业设计是以提高学生知识综合运用能力为主要目标的教学环节,各阶段指导教师应采用师生讨论互动的方式,以发挥学生自主学习的主动性和积极性,引导学生从知识型向知识能力型转换。

建立毕业设计实施过程的“分段指导控制体系”,分别是“设计准备阶段”、“设计分组子课题的实施与完成”、“各专业设计方案的协作与深化”、“设计成果”、“评价与反馈”每个阶段设定关键的设计问题,引导学生逐层深究,各阶段指导教师化解问题,特别是在面对复杂、综合的问题时,能够借助一种系统的和循序渐进的方法,找出解决问题的思路,以此增强设计的系统性和可操控性。

3.2 确立评价标准

毕业设计考核成绩由平时成绩、指导教师评阅成绩、评阅教师评阅成绩、答辩成绩等四部分组成,对多学科分段指导毕业设计而言,尤其应重视对学生每个阶段的实践能力及创新能力的考评,再结合平时讨论、阶段汇报、中期评审、学生答辩等,从多方面进行综合评价。

3.3 建立毕业设计过程管理及质量监控体系

为保障学生毕业设计过程的顺利实施,应建立毕业设计过程管理及质量监控体系,以保证毕业设计的质量与传统的毕业设计模式不同,多学科分段指导毕业设计,学生平时较为分散,管理难度更大。因此,应建立严格的毕业设计管理制度,如院长巡查制、组长负责制、导师交流制、阶段汇报制、中期评审制、督导抽查制等一系列过程管理措施,确保毕业设计的质量和进度。

总之,通过毕业设计“分段指导”教学改革与实践可以使指导老师及毕业生受益,教师对专业知识可进一步提升和巩固,毕业生质量也可得到提高,实现双赢。该教学改革与实践的经验也可向工科类其他专业推广。

参考文献:

[1]梁文彦,陈树华,韩玉来,等.基于毕业实习和毕业设计相结合的教学方法研究[J].教育教学论坛,2014(20):73.

[2]陈华,章启成,周玉霞.工科学生大工程意识的培养与素质拓展[J].南京工程学院学报:社会科学版,2008,8(1):36-40.

篇2

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。

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。(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。

篇3

关键词:土木工程;实践教学;优化设计

作者简介:李富荣(1982-),男,江苏盐城人,盐城工学院土木工程学院,讲师;胡艳丽(1983-),女,江苏宿迁人,盐城工学院土木工程学院,讲师。(江苏 盐城 224051)

基金项目:本文系江苏省教育科学“十二五”规划课题(项目编号:C-c/2013/01/002)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2014)14-0179-02

人才培养是高等学校的首要任务。对于工科大学生,其工程实践能力、创新能力的提高是高校教师的宗旨,也是当今社会企业经济发展对高校人才培养追求的主要目标之一。

近年来,企业愈加重视在校大学生的工程实践动手能力和创新能力,并将其视为是否录用的首要条件。基于此,盐城工学院土木工程专业积极推进实践教学改革和人才培养模式的创新,构建了满足工程单位要求的实践教学体系。大学生独立获取知识能力、工程实践能力和创新能力等均有较大提高,得到了社会和用人单位的一致好评。

一、土木工程专业实践教学的重要性

土木工程专业培养目标是:“本专业培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展的土木工程结构设计、施工技术与管理、建设项目开发与投资分析、工程监理、咨询以及招投标等方面的应用型高级工程技术人才,具备注册结构、岩土、建造、监理、造价、检测等现场工程师的基本知识、素质和能力,具备团队协作等综合素质和能力,能够在房屋建筑、交通土建的勘测、设计、施工、咨询、教育、投资、开发及监理等单位或部门从事相关技术及管理工作。”要达到上述培养目标,必须注重理论与实践相结合,做好理论教学与实践教学两大教学环节。目前,在平时教学中,受学校办学条件、学生培养经费和现场实习难以组织等因素的限制,土木工程教学中的理论教学比重远大于实践教学,使得学生在实践能力方面有所弱化,影响了学生的培养质量与就业。

土木工程是一门实践性极强的工科专业,不仅需要学习必要的理论知识,还必须参加一定的实践教学环节,因为实践教学直接影响学生毕业后从事土木工程设计、施工等工作环境的适应能力。因此,必须提高土木工程专业的实践教学质量,不断优化实践教学环节,建立与理论教学相匹配的实践教学体系,提高学生对专业知识的综合应用能力。[1]

二、土木工程专业实践教学环节的现状

1.实践环节学时较少

目前,不少高校土木工程专业总学时逐年减少,教学计划偏于理论教学,存在“重理论,轻实践”的现象,各类实验、实习和设计等实践环节大幅度减少。比如盐城工学院土木专业很多课程设计仅1周,认识实习1周,生产实习2周,毕业实习2周,这些实践环节学时的安排已不能满足专业教学要求,影响了本科教学质量。其原因是实习经费紧张、实习老师人员配备不足等[2],使得实习时间得不到保证,从而不能满足当今工程单位对实用技术人才的需求。

2.现场实习得不到保证

对于应用型高校,大多土木工程专业学生毕业后从事施工、监理等工程现场工作,工作环境较差,且存在一定的施工安全问题,再加上现在的大学生吃苦精神不够,实习中主动性、纪律性和积极性均较差。[3]同时,由于实习给工程单位带来了安全管理问题,有些单位不太愿意接受学生实习,或只带学生在施工现场走马观花便草草结束,以往长驻现场实习的情况已不复存在。

3.学校实验条件有限

有些高校实验设备陈旧,实验开出率较低,更不具备现场实验测试条件,导致实验环节强化不够,学生得不到应有的专业锻炼。[4]即使在正常开设的实验环节中,也是以常规实验项目为主,设计性、开放性、创新性实验项目很少。另外,实践教学基地建设较少,很多流于形式,不能满足实践教学的实际需要。

4.指导教师实践能力不足

目前高校教师学历普遍较高,专业教师队伍以中、青年教师为主,许多专业教师本科、硕士、博士一直读下来,在校期间主要参与导师课题研究[5],缺乏施工现场工作经验,教师本身实践能力有限,不能完全胜任实践教学指导工作。

三、土木工程专业实践教学环节优化的思路

1.制定新的实践教学培养目标

围绕土木工程专业培养目标,对于实验、实习、课程设计、毕业设计(论文)等实践教学环节,紧跟市场需求,不断调整充实、优化实践课程设置,动态化设置课程,确保学生在校期间工程实践不间断。在实践教学环节中,实习环节是非常重要的一环,因为这是直接面向工程现场的一个教学环节。为此,在制定培养目标时要求大一完成认识实习,大二完成测量实习,大三完成生产实习,大四进行毕业实习。其中,生产实习安排在第三学年结束前进行,以便学生与暑假时间整合起来,延长学生的实习时间,加强学生的实习效果;同时,生产实习期间,学生需在企业工程师的指导下深入到具体工程技术岗位从事具体工作,完成实习日记,最后由企业工程师评定学生实习成绩。[6]

2.加大实践教学经费投入

充足的实践教学经费是保证实践学时、达到实践教学效果的重要基础。[7]学校在实习环节上需完善政策、保障机制,加大实践教学经费的投入,确保专款专用。加大土木工程专业实验室建设投入,完善现有实验条件,充实校内实验室资源,建立土木工程综合实验中心。实习基地建设需要工程单位与学校的努力合作,加强校外实习基地建设,高校需对工程现场进行指导,工程单位提供实习平台,把实习基地建设落到实处,从而建立良好的校企关系,保障实习的顺利完成。同时,可与大型施工单位共建实验室,为土木工程专业学生开展综合性、设计性、创新性实验,从而提高实践教学效果。

3.加强教师工程实践能力

教师是实践教学环节执行的主导和核心,是提高学生实践能力的关键因素。[5]我校实行青年教师到工程单位挂职锻炼制度,这对青年教师是大有益处的,一方面可以切身了解实际工程,积累工程经验,提高自身专业素质;另一方面可以参与企业科研课题,帮助企业解决实际工程问题,提高自身的工程实践能力,也为指导学生进行工程实践活动积累了丰富的知识储备。对于挂职锻炼时间,要求到工程单位时间累计不少于6个月,挂职期间要求青年教师定期交流,给青年教师创造更多的接触实际工程的机会,结束后提交挂职锻炼总结报告、成果以及实践部门的鉴定意见,最后考核与答辩,合格后作为技术职务聘任的必备条件。

4.增强学生实验创新能力

在实验教学中,传统实验属于验证型实验,为此增设了设计型、综合型实验。学生可根据自己的兴趣爱好制订新的实验方案、设计新的实验项目,增强了学生实验的参与性,扩大了学生的知识面,让学生真正体会到理论知识是如何转变成科技成果、服务实际工程的。例如,在土木工程专业岩土与地下工程方向可设置土体与岩石力学对比实验,这是对相关实验内容进行有机整合和改进后形成的一个综合实验,其实验内容为采用诸如压缩、直剪、三轴等常规实验方法,对比分析土体和岩石的异同点,并且实验方案(包括实验目的、步骤、要求等)由学生自主设计,实验时间由学生向实验室老师申请确定,经批准后独立完成实验及实验报告。最后,根据实验操作过程、实验结果及实验报告完成情况,综合给出实验成绩。设计型、综合型实验可以提高学生的实验创新能力,拓宽学生的实验操作技能,增强学生从实验过程和实验数据中分析实验现象、总结实验结果的能力,培养学生发现、分析并解决问题的能力。[8]

5.创新毕业设计指导方式

作为应用型高校,盐城工学院创新了毕业设计指导方式,积极鼓励指导教师构建毕业设计团队指导模式,并可以聘期经验丰富的企业导师参与毕业设计指导工作,有利于毕业设计成果质量的提高。在团队指导毕业设计过程中,团队有总指导教师,每位学生有各自的指导教师,由3~5个学生共同完成一个总项目课题,这一项目课题可以是某一实际工程的全过程设计工作,或一个完整的科研课题;在毕业设计过程中,团队成员相互交流,团结协作,充分利用专业规范,使之掌握了整个地下工程设计的内容、流程及方法,确保其厚基础、宽口径走向社会。[9]

四、结语

经过近几年的实践教学探索,学生独立获取知识能力、工程实践能力和创新创造能力均有较大提高,学生参加学科竞赛、大学生实践创新项目等逐年增多,考研率也逐步提高。实践说明,通过改革实践教学环节,学生的实践能力进步明显,但在今后教学过程中应继续优化实践教学环节,只有这样才能培养出适应时展需要的毕业生。

参考文献:

[1]王志英,邹莉,李丹蕾,等.优化实践教学体系 培养学生的综合能力[J].教育教学论坛,2013,(14):252-253.

[2]闫绍峰,孙月秋,廖国进.优化实践教学体系 建立大学生创新实践机制[J].辽宁工业大学学报(社会科学版),2013,15(3):104-106.

[3]刘祥鑫,孙光华,李占金.采矿工程专业实践教学环节模式优化[J].河北联合大学学报(社会科学版),2012,12(4):157-159.

[4]张颖,胡晓娜,付立彬.工程管理专业实践教学体系优化研究[J].高等建筑教育,2013,22(3):115-118.

[5]孙建,赵光明.当前形势下采矿工程专业实践教学模式优化[J].中国外资,2013,(18):344-345.

[6]荀勇,李建宇.土木工程特色专业建设探讨[J].高等建筑教育,

2011,20(4):30-34.

[7]郭兵兵,陈国祥,徐星.采矿工程专业实践教学体系的优化[J].中国地质教育,2011,(2):34-38.

篇4

关键词:地方高校;建环专业;实践性教学;改革与实践

Practice teaching reform of engineering major in local universities based on engineering application cultivation model

Xie Dong, Liu Zehua, Chen Gang, Xiong Jun, Li Huimin

University of south China, Hengyang, 421001, China

Abstract: This paper studied current status of practice education for engineering major in local universities, then built a set of practice education teaching system for building environment and equipment engineering major from practice curriculum setting, practice base construction and arrangement, curriculum design and thesis arrangement, etc. around engineering practice ability. The reform results show practical abilities and the engineering quality of the students have significantly improved, and this also can provide new concepts for reforming of engineering application talents training in local universities.

Key words: local universities; building environment and equipment engineering major; practice teaching; reform and practice

1 地方高校工程类专业实践性教学的现状

当前,高等教育已进入大众化教育,应用型人才培养与社会需求的矛盾尤为突出。一方面,在激烈的市场竞争压力下,用人单位对高校工科毕业生的实践能力和操作水平要求越来越高,另一方面,随着高校的扩招,地方高校受地域和教育资源的限制,相当一部分毕业生不能找到合适的岗位。因此,地方高校如何扬长避短,发挥自身办学优势促进就业,便成为解决其生存与发展问题的关键。受教学经费和资源的限制,地方院校工程类专业实践性教学质量和教学效果大打折扣,甚至出现专业实习是参观性的,专业实验是验证性的,专业设计是模版性的等问题,如此造成实践教学失去了综合应用和工程实践的本质功能,扼杀了学生的积极性和创造性,无法培养出社会需要的高素质、具有一定创新能力的工程应用型人才[1]。

2 实践性教学体系的构建与改革内容

针对当代社会对于建环专业人才素质的新要求[2],结合建筑环境与设备工程专业(以下简称建环专业)生源结构特点和在相关学科改革和实践中积累的经验,本课题组建立了使现代工程素质培养贯穿于实践教学全过程的新型教学模式,培养学生的工程素质和实践能力,提高学生在就业和科研中的竞争能力。按照教学的总体要求和学生的知识、能力水平,对目前分散于教学中的“专业实验”“专业实习”和“设计(课程设计和毕业设计)”等实践性教学的子环节进行整合重组,制定新的实践教学计划与大纲,建立一体化的实践教学培养体系,采用模块化设置(实验、实习及设计3个模块)的模式构建教学内容,通过各模块环节的落实来保证实践教学整体目标的实现。

2.1 优化配置实验内容,单独开设实验课程

课题组针对原有实验课程中验证性实验较多,内容单一等缺点,建立以综合性和设计性实验为主,以验证性和演示性实验为辅的突出工程应用能力培养的实验教学体系。将原来依附于理论课程的实验内容进行分类,整合为专业基础性实验和专业实验,设置基础实验课程和专业实验课程,并分别单独设置学分,同时将暖通空调、建筑环境学、建筑环境测试等课程中内容重复的部分实验项目进行整合,增加了综合性和设计性实验,减少了验证性实验,如将建筑环境测试技术和暖通空调中关于温湿度测试部分及建筑环境学和暖通空调中关于室内环境参数测试部分,一并放到室内环境与空气品质测试中。专业实验室面向学生全面开放,结合教师承担的科研课题,通过毕业设计和创新型实验的方式开展各种创新能力训练和实践活动,锻炼学生的工程应用能力和创新实践能力。

2.2 强化校内外实习基地建设,创新实习内容和实习管理

建环专业实习一般包括认识实习、生产实习和毕业实习3个部分,独立开设,各有侧重点。认识实习的特点是实习单位较多、实习时间较少。针对这种情况,我们在与友好实习单位建立长期实习合作的同时,积极寻找一些节能型和环境友好型的企业。除了重点把握通风空调系统和冷源热系统外,还引入一些新的节能型或环保型工程项目,从系统到设备,从中央机房到末端系统,让学生从设备的生产到系统的安装、调试、运行管理都有一个初步认识,建立专业系统轮廓,为专业基础课程的学习做好准备。

生产实习强调“生产过程”和“以动手为主”。2008年建环专业与南华大学三力高科技公司合作建立了“工艺风力与湿能技术”湖南省产、学、研示范基地,并建立了建环专业校内生产实习基地。实习的一半时间安排在校内生产实习基地完成,主要实习内容包括:风管(圆形、方形)制作与连接、水管套丝与连接等,涉及下料、剪切、折方、焊接、铆接、咬口连接、法兰制作等工艺流程。此外,我们与南华大学附二新医院、晶珠广场、电力宾馆、江东冷库等合作建立了5个校外生产实习单位,学生可以去现场进行系统和设备的操作实习,学习系统的运行和管理过程,进一步加深对专业课程的理解。

毕业实习是实习的重头戏。我校建环专业已经与广州凌云置业有限公司、广州鼎泰净化工程有限公司、广州市华德工业有限公司、广东西屋康达空调有限公司等合作5个企业单位签订了长期实习基地合同,每年安排学生到1~2个新开工的建设工地进行实习,既带来了新建项目“新”的效果,同时能达到一定“量”的要求,能够保证毕业实习顺利完成。经过长期实践,我们探索了集中与分散相结合的毕业实习形式,在保障毕业实习教学要求的前提下,一方面采用集中实习,由带队教师集中指导,集中答疑,方便学生集中学习;一方面提倡部分学生分散实习,针对学生个性化的需求,有针对性地扩展学生的兴趣,为这部分学生“学习-就业-创业”的发展之路创造条件。作为对分散实习的补充和延伸,我们还实行了开放性实习,以实习单位负责指导为主,定期向带队教师汇报实习状况,甚至可以与毕业设计融为一体,在毕业实习中进行毕业设计,如此实现了毕业实习、毕业设计和就业的一体化教学,在弹性教学与弹性就业方面不失为一种有益的尝试。

2.3 面向工程设计,注重实践,突出应用能力培养

2.3.1 课程设计

课程设计是工科学生从理论学习向工程应用能力过渡的一个重要综合性实践环节,是培养学生工程素养的重要部分,是毕业设计的预演,要求学生能够综合运用基础理论知识和专业技能解决具体工程实际问题。为了加强对工程应用能力的培养,我们结合专业实际,整合课程设计内容,优化开设方案,紧密结合工程应用型人才培养的需求,体现综合性、系统性和应用性的原则。

针对建环专业水、电、暖紧密结合的特点,课题组提出了水电一体化、冷暖不分家和风系统、水系统并重的课程设计总思路,将相关课程中涉及冷暖、水电、风和水系统等分别综合设置课程设计内容,即提出了空调冷热源课程设计、建筑水电课程设计和暖通空调设计(包括风系统设计和水系统设计)。三大课程设计内容涵盖了冷热源工程、暖通空调、建筑电气、通风工程、建筑消防设备、建筑给排水等多门专业课程,体现了综合性和系统性;同时课程设计内容上紧密结合节能减排和低碳设计的思路,体现了时代性和应用性。

2.3.2毕业设计

毕业设计是本科教育阶段最后也是最重要的一个实践教学环节,是学生综合应用所学的各种理论知识和技能,进行全面、系统、严格的训练及工程能力和工程素养培养的过程,是架起学生从学校走向社会的桥梁,是学生从应试能力走向工程素养的分水岭,是学生从学校步入工作岗位进行的“总决赛”,是4年大学教育的总阅兵。

除了继承课程设计遵循的综合性、系统性和应用性的指导原则外,我们更注重学生工程素养的锻炼。工程素养是对工程概念、范围及应用等所具备的常识和技能。课程设计注重工程应用能力的培养,注重技能的学习。而毕业设计是学生从工程能力向工程素养过渡的过程,是应用型人才培养的升华。

毕业设计的重点是工程方案优化设计、系统的经济性分析和社会效益分析、方案可行性分析、方案的实现方法和手段等,针对当前“系统设计可能节能,但施工和管理都不节能”,一味追求“空调系统就是要冷”的现状,结合自身实践教学特点和实践经验,课题组确定了“节能贯穿系统设计、安装及运行管理全过程”的总方针,提出了“地位突出化、设计综合化、题目多样化、方案个性化、过程立体化”的改革总目标[3],结合教师的科研课题和大学生创新课题,总结出“一题多方案、一方案一人,多方案比较”毕业设计新的指导方法,既体现了“一人一题”总思路,又体现了毕业设计的个性,同时还利用各方案之间的相互比较,确定优化系统方案,以上过程大大提升了工程能力和工程素养。

计算机和网络技术迅速发展的今天,使得毕业设计中融入信息技术和网络技术成为可能。CFD(Computational Fluid Dynamics)技术就是在计算机上做模拟预试验,是计算机技术飞速发展的产物。目前已经应用到我校建环专业通风空调系统方案设计中,通过对风系统的数值模拟,确定最优的气流组织方式、风速、温湿度等参数,为系统方案设计提供参考依据。网络技术为毕业设计指导提供了一个很好的交流平台,目前,我校建环专业的毕业设计部分内容可以在网络上完成(如负荷计算、设备选型等),通过QQ、微博等方式完全实现了毕业设计小组在线答疑,此平台的建设有利于学生和教师、学生和学生之间进行有效的交流。

3 实践教学改革实施效果

经过近三年建环专业(建环2005级、建环2006级、建环2007级)共计6个班210人的实践教学环节改革试验,学生普遍反映实践学习兴趣提高,工程能力和工程素养显著增强。其中有3人次参与导师的科研项目取得了成果,分别发表科研论文并获得国家专利;2010年有2名学生到清华大学进行毕业论文的研究;近三年本科毕业生考取研究生的比例均在20%以上;建环专业毕业生以扎实的理论基础、良好的工程素质和较强的工程实践能力备受用人单位和企业的青睐。从最新的2007级就业信息了解到,98%以上学生已签订就业意向,通过实践教学效果的改善促进了学生就业和考研。与此同时,以工程应用为目标的实践教学改革模式对师资队伍提出了更高的要求,在很大程度上促进了教师的科研能力和教学水平的提高。

参考文献

[1] 汪筱兰.加强实践教学环节,为工科学生提供施展才能的平台[J].中国现代教育装备,2007,11:121-123.

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【关键词】工程教育 理论教学 实践教学 独立学院

【中图分类号】TU991 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)06-0246-02

传统的给水排水工程专业教育培养体系均以给水工程、排水工程为核心。围绕此核心,分别设置《给水管网》、《取水工程》、《城市给水处理》、《工业给水处理》、《排水管网》、《城市污水处理》、《工业废水处理》等主干课程。

为强调水处理理论的整体性和实用性,给水排水工程专业指导委员会建议各高校对原给水工程和排水工程课程体系进行改革,建议开设《水质工程学》课程。[1]《水质工程学》将传统教学中的《城市给水处理》、《工业给水处理》、《城市污水处理》、《工业废水处理》课程内容进行整合优化,突出水质工程学技术发展并精简了学时。目前,许多一、二类高等院校已采用《水质工程学》教材。

华中科技大学武昌分校作为年轻的独立学院,明确“培养应用型人才”的办学定位,确定“夯实理论基础、强化实践环节、突出专业特色”的办学方针。我校给水排水工程专业紧扣教学定位,结合生源的综合能力和素质,因材施教,决定以培养学生掌握基础理论知识、掌握基本专业技能为教学目的,向设计院、给(污)水处理厂、安装设备公司及施工单位输送应用型人才。因此,仍然延用传统的教学培养体系,按照子工程的分类、工艺流程中各处理单元的先后顺序安排教学内容,而《城市给水处理》就是给水排水工程专业教学培养体系中一门不可或缺的重要课程。

1.课程发展主要历史沿革

自2003年我校给水排水工程专业建立以来,《城市给水处理》是该专业必修的主要专业课程之一。《城市给水处理》课程的主要任务是通过课堂、实践教学环节,运用各种教学手段和方法,使学生掌握城市给水处理各组成单元的基本概念、基本原理、基本设计计算方法。

我校给水排水专业从03级开始开设《城市给水处理》课程,总学时为56学时,其中理论课48学时、实验课8学时。为符合我校培养应用型人才的办学宗旨,09级开始该门课程总学时调整48学时(其中理论课40学时、实验课8学时),另外增加1.5周课程设计、1周认识实习及4周生产实习予以补充实践教学。

2.教学内容组织的方式及目的

2.1课堂教学内容

根据我校重点培养应用型人才的要求,在教学指导思想上,充分认识到《城市给水处理》工程应用性强的特点,因此,非常重视工程能力的培养,工程教育贯彻于课程始终。课堂教学中,除了讲授基本理论、基本概念之外,介绍给水处理的方法,给水处理系统中各处理单元的计算方法及工程设计是本课程的重点教学内容。

表1 《城市给水处理》课程内容、课时安排

2.2 实践教学内容

(1)课程设计

课程设计的内容是城市给水处理厂的设计,目的使学生运用所学的知识对源水进行处理时应该掌握的基本原理,处理工艺,处理设备的选择与计算,绘图的基本技能。布置“××给水处理厂设计”任务,要求学生在1.5周的时间内,根据处理水量将各处理单元设计出来,并对给水厂进行整体设计,以此来强化学生对所学内容作进一步的深入理解。

(2)实验

本课程共开设4个实验,1个实验为综合性实验,3个实验为验证性实验,涉及到混凝、沉淀、滤料筛分、地表水处理等。学生在给定的实验条件下,通过实际的操作,将所学的理论得到实际的检验,并培养学生的创新能力。

(3)实习与毕业设计(论文)

实习和毕业设计不是本课程的课内任务,但属于与本课程密切相关的实践教学环节。认识实习主要参观城市给水处理厂,使学生对给水处理有一定的感性认识和了解;生产实习主要让学生在给水处理厂具体操作,对工艺过程以及管理方面有更加具体的学习和掌握。给水工程是毕业设计(论文)重要选题方向。通过毕业设计的训练,能够使学生在面对真实性设计题目时了解给水处理厂设计的全过程,巩固本课程的专业知识,进而培养学生分析和解决实际问题的能力。

3.理论教学和实践教学方式结合

怎样做到工程教育贯彻于课程始终,是一个值得思考的问题。多年来,本课程在理论教学和实践教学的内容安排、有机整合方面,主要做了以下工作:

3.1 理论讲授结合设计案例

(1)讲授完第一章“给水处理概论”后,播放本班同学参加认识实习时录制的DVD,让同学们回忆起参观过的各个处理构筑物,使工艺处理流程在脑海中逐渐清晰,并且能活跃课堂气氛,提起学习的兴趣。

(2)第二、三、四、五、六章教学内容设计:先讲授基本概念、基本理论(机理);其次讲授工程应用池型(设备)、工作过程及设计要点;再次各个处理单元挑出经典池型(设备),结合CAD工艺构造图,穿插例题分析;最后教会学生看懂各处理单元CAD工艺构造图并完成设计计算作业。

这样的教学安排从理论到应用、从抽象到具体、深入浅出。在此过程中,学生不但掌握了基本原理及理论,还能学会设计计算并且学会看懂工艺图纸,了解课程设计和毕业设计的内容及要求。

(3)第七章“水厂设计”结合课程设计内容和要求,讲解经典案例。要求学生把各处理单元联系成一个整体,从宏观方面全方位考虑给水厂的设计。

3.2 实践教学巩固基础理论

(1)认识实习

设置认识实习课程,在学习《城市给水处理》理论课之前,通过有针对性的参观实习,使学生及时理论联系实际,加深对理论知识、关键技术的认识和理解,激发了学生的积极性和主动性,培养了其针对实际问题,去粗取精、有的放矢、勇于迎接挑战和解决问题的能力。

在参观过程中,注意录制DVD供课堂教学使用。

(2)实验教学

混凝、沉淀(澄清)、过滤三个主要处理工艺均设置对应的验证性试验,通过试验现象的观察和试验数据的记录,掌握处理理论(机理)。

综合性实验是利用学校周边(校内)的水源,由学生自主设计工艺流程,逐渐由以教师“教”为中心的教学模式向以学生“学”为中心的教学模式转化。通过教学模式的转化,在设计型实验的教学中,学生参与实验准备、实验设计、完成实验,提出问题,讨论分析问题,深化理论知识,发挥学生在实验过程中的自主性,激发了学生学习的积极性。

(3)课程设计

作为给水排水工程专业的学生必须具备系统全面的“工程设计能力”,这是开设“课程设计”的设计思想。使学生掌握给水处理厂的工艺设计计算、绘图。课程以基本原理为指导,以工程应用为背景,强调理论与实践相结合,着重培养学生独立分析问题和解决问题的能力。

(4)生产实习、毕业设计(论文)

生产实习、毕业设计(论文)是巩固理论知识,有机联系专业基础和专业核心课程的两个关键教学环节。在这两个环节里,同学们可以仔细观察构筑物的构造,了解构筑物的工作过程,重点研究课堂上不能理解的知识点。通过实习和毕业设计训练,学生初步掌握了设计、施工、运行、管理等各个步骤以及设计计算方法。为今后的工作奠定基础。

3.3教学资料辅助

(1)教材补充。因仍然延用传统的教学培养体系,我校给水排水工程专业选用《给水工程(第四版)》(国家“九五”重点教材,1999年出版)作为教材,教材中的设计参数已经不符合《室外给水设计规范》(GB50013-2006)的要求。因此,在总结多年教学经验的基础上,结合教材、设计手册和设计规范编写《城市给水处理厂设计》讲义,供学生参考。

(2)CAD图纸收集。工程实践教学不能脱离工程图纸。为了让学生充分了解处理构筑物的构造和工作原理,平时注意收集市政设计院的工程实例图纸或完成质量好的毕业设计图纸,供课堂上讲解。现已将部分图纸一并编写到《城市给水处理厂设计》讲义中。

4.总结

水工程事业在不断发展,教材也在不断更新,虽然我校给水排水工程专业仍在延用传统教学体系,但是在《城市给水处理》课程建设过程中,应时刻把“理论知识和实践知识有机结合”作为指导思想,同时在教学模式、教学方法与手段上进行改革,使得其符合独立学院的特点。

以上内容是我在《城市给水处理》教学中的一点思考和实践。今后的教学工作中还要不断探索、研究与实践,使该课程的教学体系更加完善。

参考文献:

[1]给水排水工程专业指导委员会.全国高等学校土建类专业本科教育培养目标和培养方案及主干课程教学基本要求.给水排水工程专业(2004)专业建设[M].北京:中国建筑工业出版,2004:24-27.

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关键词:桥梁工程课程;学习;重要性;方法

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)32-0129-03

一、桥梁工程课程学习的重要性

1.从桥梁专业学生就业专业情况来分析。2008届、2009届、2010届和2011届某大学桥梁专业毕业生从事本专业就业统计情况。

从表1中统计的数据来看,由于目前交通行业的发展正处于高峰时期,在学校里学习桥梁工程专业的学生毕业以后大部分都从事该专业的工作。因此,掌握好桥梁工程课程知识,有利于毕业生更好地开展工作,更好地服务于交通事业。

2.从就业单位对毕业生要求来分析。通过对用人单位对某大学毕业生的使用情况的反馈和对2008届、2009届和2010届毕业生的跟踪调查来看,我校桥梁工程专业学生在就业过程中存在的主要问题是:一是专业基本知识掌握太少,与实际要求还有较大差距;二是实践与应用能力不强;三是工作适应能力较差,不能吃苦,随意擅自离职。其中的第一和第二点,反映了就业单位对毕业生掌握桥梁工程课程程度的要求较高,桥梁工程课程程学习的好坏直接影响到毕业生的工作能力。

二、目前桥梁工程课程学习的现状

1.桥梁工程课程枯燥无味,学生对该课程学习兴致不高。土木类专业课程的学习特点就是培养学生动手、动脑及分析、应变能力,这些专业课程应着手培养学生的逻辑思维能力,抛开形象思维定式的约束,充分发挥学生的想象力,抓住问题的关键,从而帮助学生更好地认识科学发展的客观规律。在课程的学习中,很多学生反映土木类专业课程之一的桥梁工程课程有着公式繁多、难以理解、逻辑性强、抽象性强等问题,觉得该课程枯燥无味,因此对该课程的学习失去了兴趣。

2.没有掌握好桥梁工程课程的学习方法,课程重修率高。因为桥梁工程课程的这些特点,而有些同学又没有掌握较好的学习桥梁工程课程的方法,导致了学生对该课程学习的厌怠,相当的学生在课堂上显得积极性不高。2010年学年,笔者从某大学《桥梁工程》课程的到课率调查情况来看,在《桥梁工程》课程的前阶段(本阶段主要讲述桥梁工程的概论,介绍桥梁的发展和建设成就,桥梁的组成等),学生到课率为90%以上;而在课程的中后阶段(本阶段主要讲述桥梁工程各种体系桥梁的构造和计算),学生到课率为75%~85%,明显低于课程前阶段的到课情况。总结原因主要是:学生对于桥梁专业有关于桥梁发展的内容听得懂也感兴趣,而对于桥梁构造及计算的内容感到枯燥无味。因为该部分内容理论相对较深,需要应用到前面的基础知识,如在学习“荷载横向分布系数”计算内容的时候,需要同学们运用到《结构力学》中求影响线的知识,如果影响线绘不出“荷载横向分布系数”是计算不出来的。有的同学听得一知半解,又不及时对上课内容进行课后消化,不懂的知识越积越多,索性就对《桥梁工程》课程失去了信心,便萌发了“与其坐在课堂上听‘天书’,不如出去干其他事”的想法,使得到课率产生了下滑。这种情况也导致了相当一部分同学对桥梁工程课程学习不足,课程重修率较高。从2009―2011年桥梁工程专业学生的《桥梁工程》考试(考试内容为包含大部分教学重点的中等难度的闭卷考试试题)成绩分析可知,三年里面年均重修率>15%,考试成绩>80分以上的比率

三、实践与探讨

1.加强基础理论学习,夯实专业基础。专业课涵盖内容广泛,需有一定的基础课作为基础,而桥梁工程以《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《结构设计原理》等基础课程为基础,因此学好这些基础课程是学好《桥梁工程》的前提。学习要脚踏实地、一步一个脚印,不能操之过急。一些刚进大学的新生,还没开专业课,就急于去学习《桥梁工程》课程,结果看不懂也是正常的。如在学习梁桥构造的时候,主梁的构造及配筋为什么是这样一个原则或这样的规律,这是与《材料力学》和《结构设计原理》的知识相关的,如果没有这些基础知识做铺垫就不能真正掌握梁桥主梁构造及配筋的原理。

2.着力提升《桥梁工程》课堂教学质量。桥梁工程课程的课堂教学是“启发式”教育,讲授桥梁工程有关的理论知识。因此,老师的讲课方法固然重要,学生还应在课堂上记住老师讲课的思路、重点、难点、方法和主要结论,对要点、难点和因果关系要作课堂笔记。教师的言传身教对培养学生的学习积极性起着相当重要的作用,有经验的老师在课堂上会引入一些自己参与的工程实例,通过PPT的形式把工程照片放映出来,增强学生们的感性认识,然后引发学生们去思考和讨论,加深他们对概念的理解和认识。由于专业的特点,目前相当多的桥梁工程教材对于桥梁知识的描述不是很生动,激发不了同学们的学习兴趣,笔者曾经思考能否将桥梁工程课堂教学与桥梁实习结合起来,穿行讲解,有助于提高讲课的效率和学生们的学习兴趣。但由于学校附近符合实习要求的场地不多(太远了又涉及到时间和交通等问题),而且现在学生人数较多,实习难度加大。因此,采用此方法来进行教学有一定的难度,如何解决这些困难从而找到一条合适的教学途径值得我们进一步探讨。

3.充分利用桥梁实习,加强理论联系实际的能力。工地实习是理论联系实际的宝贵时机,观察施工现场、学习施工组织、了解施工程序、观摩施工过程,向工人和工程技术人员请教可以学到课堂上学不到的知识和技能。高校的教学大纲里要求桥梁工程专业的学生要进行为期一个月(4周)的生产实习和两周的毕业实习,目的也是让同学们通过现场工程技术人员讲解、现场参观并参加生产工艺活动,掌握桥梁工程课程所学知识;增强理论联系实际的观念和培养解决实际问题的能力;了解桥梁的设计和施工,即各种桥梁的设计特点、构造形式、施工方法、施工组织、监理过程等方面的实用知识。有不少的同学通过在实习中对桥梁的感性认识,与课本知识很好地结合起来,大大加深了对专业知识的理解。记得实习中有一位2009届的学生在预制梁厂里仔细观看了主梁的配筋和浇注过程后,真正理解了《桥梁工程》课本上枯燥的文字叙述,说明了理论联系实践后产生的微妙作用。一位做了某桥梁公司技术总工的校友在一次讲座上曾经感慨的说道:“桥梁实习解答了我在桥梁工程专业知识上的很多疑惑,使我真正把课本的知识与实际工程第一次联系起来,加深了我对桥梁专业知识的认识,感觉好极了。”可见,充分利用桥梁实习课程的时间来掌握专业知识是多么的宝贵,能否成为桥梁工程方面的优秀人才,工地实践尤为重要。

4.做好课程设计与毕业设计,训练学生的专业综合能力。桥梁工程专业教学中安排有大量的课程设计,如“悬链线拱桥的设计”、“钢筋混凝土T梁设计”等,还有长达12周的毕业设计,目的都是训练学生综合运用所学知识解决问题的能力。特别是桥梁工程的毕业设计,要求学生们按照指导书的要求,根据实际情况独立地进行桥梁设计,这就要求学生要在设计中能综合运用所学课程,要有一定的分析问题和解决问题的独立工作能力,要掌握计算、绘图、查阅文献、使用规范手册和编写技术及计算机辅助设计计算等基本技能,掌握大、中型桥梁的设计原则、设计方法、步骤和正确的设计成果表达方式,熟悉国家制图规范和标准设计图集的运用等。如果一个学生能按照指导书的要求完成桥梁工程毕业设计的任务,这对于提高他的桥梁工程专业知识将大有帮助。笔者在毕业设计中曾经指导过一个学生,该生由于桥梁专业知识掌握不好《桥梁工程》考试没有及格,最头疼的是该生准备要进行毕业设计,然而专业知识的匮乏成为了他巨大的拦路石。其实该生的基础知识并不差,《桥梁工程》课程没有学好是因为没有掌握正确的学习方法,在笔者的指导和鼓励下,该生在毕业设计中一步一个脚印,扎扎实实地学习桥梁工程专业知识并运用到设计中,一边设计一边学习,专业知识的掌握得到了大大的提高,并以高分顺利通过了《桥梁工程》补考,同时也较好地完成了毕业设计。可见,做好毕业设计对于学好桥梁工程知识起到了良好的补充和促进作用。

5.重视实验课程的教学。实验教学的目的是验证、弄懂技术原理,掌握用实验方法解决实际问题的手段。桥梁工程的教学课本上,有一章书的内容是“混凝土简支梁桥的计算”,里面有一个内容是计算“荷载横向分布系数”,这也是简支梁桥计算的一个重点和难点,要顺利地进行计算必须先要理解荷载横向分布的原理,相当一部分学生在学习中对于原理的理解一知半解。针对于这种情况,我们在教学内容中增加了“验证荷载横向分布系数计算方法”的实验,在实验中学生可以通过加载测试的方法测出结构的实际受力情况,然后与理论计算进行比较从而验证计算方法的正确性。通过这个实验,学生对于荷载横向分布的原理更加理解,真正掌握了“荷载横向分布系数”的计算方法。因此,实验课对于桥梁工程课程知识的学习起到了很好的辅助作用。

6.积极参与课外学习与设计竞赛。课堂学习侧重的是专业和基本的理论和方法,在校期间不能满足于教材的学习,要多渠道获取知识和信息、拓宽知识面和专业视野。课外学习是对桥梁工程课程的一个有益补充,一是可以通过到图书馆借阅老师推荐的相关参考书,了解本专业国内外的科技发展水平和最新科技动态;二是可以通过经常登录土木类网站、论坛,了解本专业的行业动态和政策法规。三是学习国家标准、规范、规程,这是土木工程的行业准则和工作依据,这样既能巩固在校的学习效果又可以提高工作后的实战能力。同时,要积极参加与桥梁工程专业相关的一些竞赛,提高自身的动手动脑能力。很多高校的土木工程专业都组织了“桥梁模型设计大赛”这一项活动,这个活动要求学生们通过自己学习到的桥梁专业知识,按照要求的材料(如纸、木材等)制作出一定比例的桥梁模型,谁制作的模型在相同质量下承载力最大就获胜。这个活动激发了学生对于桥梁结构的研究:到底怎么制作的模型承载力最大?怎么制作的模型质量小一点?怎么制作模型更加优美?并通过自己对专业知识的理解,制造出符合要求的各种桥梁模型。同时,在比赛中通过加载试验学生们可以直观地了解到模型的实际受力能力,并与理论计算的比较,加深了他们对桥梁结构的理解。笔者曾经参加过几次长沙理工大学土木与建筑学院举行的“桥梁模型设计大赛”,在比赛中学生们充分发挥了自身的创造性,参加比赛的各种桥梁模型千姿百态,汇集了学生们的巨大心血,从他们在一次一次加载过程中的欢呼声中笔者感受到了学生们对活动的积极性和热爱性。这说明活动的开展无疑是成功的。在活动中,学生们的动手能力和创造能力得以发挥,更加激发了他们对专业的热爱,极大地促进了他们对桥梁工程知识的掌握。

四、结语

桥梁工程学科属于土木工程的分支,在功能上是交通工程的咽喉。随着祖国交通事业的发展,国家需要大量的桥梁工程专业的人才,因此学好桥梁工程课程将会对国家的交通发展起到很大的促进作用。而要学好桥梁工程课程,则应该要有正确的学习方法和途径,文章对于学好桥梁工程课程进行了一些探讨,望能够给予读者一些启示。

参考文献

[1]邵旭东.桥梁工程[M].第二版.北京:人民交通出版社,2007.

[2]李学文,颜东煌.桥梁工程课程教学改革的实践与思考[J].交通高教研究,2001,(1):76-77.

[3]汪时机,李贤,蒋运忠.《桥梁工程》课程教学存在的问题与对策[J].西南师范大学学报(自然科学版),2010,35(2):273-276.

[4]黄和平.高职《桥梁工程》课程教学改革的探讨和实践[J].四川建材,2011,(6):218-220.

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1. 面向专业岗位群和能力培养,采用CBE模式和“双元制”教学模式,构建实践模块化课程,组织实践教学体系

根据CBE能力本位模块课程,把不同专业从事的不同岗位群进行职业分解。根据从事工作的岗位职责直接确定各项职业的综合能力和对应于各项能力形成相应的教学模块,对学生进行培养,使学生直接到生产一线进行锻炼。强调专业基础宽泛性,课程设置的综合化,注重与技能紧密相关的知识传授和能力培养,着重提高学生的创新能力。应用职业群及课程设计,推动职业群所需的基础性与共通性的知识和技能,进行系统整合,使学生在掌握公共知识和技能的基础上,根据个人兴趣选择某一个或几个特定职业岗位,这样学生可以利用较短时间有效地学习一种职业或多种职业的能力。

2.借助“学工交替”,实现教学实习与校外实训的接轨

通过校企联合,走工学交替的教学模式,调整专业课程的设置和教学内容。本着突出本专业、本领域新的知识点、新技术和能力,来完善课程设置,编制最适合地方特色的实践教学体系。实践课程要面向岗位群,确定各项能力指标和技术要求。在教学上打破传统模式,培养适销对路的有用人才,通过实习指导书和职业技能鉴定加强校内外实习实训。

3.注重实习的效果,实现“双证制”,加强职业能力考核

在加大专业实习的基础上,实践教学体系中要引入“双证制”,即在获取文化素质证书(含英语、计算机、普通话等级证)的前提下,学生毕业前还应获取土建施工员、土建预算员、材料员、质检员等专业管理上岗证和钢筋工、砖瓦工、抹灰工等建筑技能上岗证。为毕业生顺利走向工作岗位,并且在较短时间内能够顶岗打下良好的基础。

二、实践教学体系框架及综合训练

1.岗位群划分及实践模块分类

以能力培养为目标,强调高职高专建筑工程技术专业就业岗位的宽泛性,对职业岗位群进行分析,分析其所需能力,建立模块化课程。

⑴建筑施工技术与管理模块。通过对房屋建筑学、建筑工程测量、建筑施工技术与组织管理、建筑工程项目管理、工程监理与质量控制等课程的学习,使学生重点掌握建筑构造节点处理、建筑物的抄平及放线、施工规范及技术、施工进度及网络控制以及质量事故分析和项目控制。并且通过灵活的考核方式,如答辩、专业上岗资格证考试、学校与企业联合鉴定等多种形式加强与市场接轨,与企业对人才需要标准相衔接。这样培养的学生不至于眼高手低,真正达到学以致用,实而精的效果。

⑵建筑工程预决算模块。本模块包括的课程主要有:工程经济学、工程招投标与合同管理、工程建设投资控制、建筑工程定额与预算、建筑工程定额应用等。重点围绕工程计量规则和定额应用、工程项目招投标书的编写及项目评析和投资控制等内容培养学生的工程造价实践技能。可以让学生直接参与到建筑企业或者模拟建筑工程进行招投标和工程预决算工作,聘请企业专家学者进行指导评议,这样在培养目标上更加具体化、实用化。

⑶建筑设计模块。学校应该结合自己的实际情况有针对性地对学生进行建筑设计模块教学,因为建筑设计不仅仅是一门技术,而且是一门艺术,所以建筑设计应该作为拓宽学生知识面的选修模块。主要开设课程应包括建筑制图与AUTO ACD、房屋建筑学、建筑结构、美学、初步设计、建筑设计等,教师可以提供限制条件引导学生进行中小型建筑方案设计和建筑结构设计。

⑷专业基本技能和素质能力模块。任何一种专业其基本能力和素质能力都是首要的,没有良好的基本素质,其业务水平再高也是一个不合格的员工。而当今社会对人才的需求是全方位的。应结合本专业的实际特点灵活安排课程,千万不要一统到底,这样不利于提高学生的创新能力。

2.建筑工程技术专业实践教学体系框架。实践实习体系分为四大块,即认识实习、教学实习、校外实习、毕业实习(顶岗实习),彻底改变原有理论为主的培养模式。

认识实习,包括建筑施工图识图、参观施工现场等,了解建筑材料的使用和标准,建筑施工图的运用以及建筑施工的过程和质量控制,使学生增加感性认识,有助于学好专业课,同时对后续专业课学习的重点有所了解。

教学实习,按照实践大纲和实习指导书的要求,通过图纸抄绘、建筑构造节点设计、建筑测量现场实习、施工技术现场操作以及工程预决算模拟实习,对建筑工程技术专业的核心能力进行全面的训练。在考核上尽可能与企业接轨,聘请企业专业学者,尤其是高级技师参与到考核中来,条件允许可以成立企业参与的考评委员会,以企业用人的标准衡量学生的实践应用能力,或者选用国家技能试题库的形式加以考核。

校外实习,是与已签订实习协议的企事业单位合作,全面提高学生各方面专业技能。要注意实习单位要有相对稳定的指导老师,学校要进行实习跟踪,及时了解学生的实习状况和对新知识、新问题的掌握情况。带队教师要善于总结,找出与企业标准的差距,以便调整教学计划、教学大纲、课程设置、教学方法,使之更加完善,更加可行。

毕业实习,是学生综合提高的关键环节。针对不同的学生按照其发展方向安排毕业实习的岗位,要学生带着任务出去,带着成果返校。并且要有专人负责、指导,为学生毕业设计奠定基础。

三、总结

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基金项目:贵州省教改基金“基于应用型人才培养模式的新建地方本科院校土木工程专业建设探索与实践”(gjg121012);毕节学院教改基金“基于应用型人才培养的土木工程专业建设探索与实践”(jg201110)

作者简介:罗爱忠(1980-),男,毕节学院建筑工程学院讲师,博士,主要从事土木工程设计、施工研究, (e-mail)aizhongluo@126.com。

摘要:地方新建本科院校多数定位于应用型人才培养高校,人才培养目的是服务地方及区域经济建设和社会发展。为满足城镇化对人才的需要,很多新建地方本科院校开设了土木工程专业。文章以毕节学院为例,探讨地方本科院校土木工程专业课程设计教学方法,提出基于应用型人才培养的以工程为主线的土木工程专业毕业设计质量的保证体系,阐述了该保证体系的具体实施步骤。通过毕节学院的实践,取得了良好的效果。

关键词:新建本科院校;土木工程专业;课程设计

中图分类号:g6424文献标志码:a文章编号:10052909(2013)05012904人才培养是高校的首要任务,而新建地方本科院校的定位是服务地方及区域经济建设和社会发展,因此,其培养的人才应具备在生产领域解决实际问题的能力,即应用型人才培养。而课程设计环节是本科实践教学环节的一个重要组成部分,对于土木工程专业而言,是土木工程专业教学过程中重要的实践性教学环节之一[1-6]。毕节学院土木工程专业的课程设计包含了房屋建筑学课程设计、概预算课程设计、地基基础课程设计、钢结构课程设计、混凝土结构课程设计等。传统的课程设计主要是在教师的指导下,学生根据相应课程给定的设计题目,按照课程设计任务书所提出的要求,通过查阅文献及相关资料,确定相应的方案,最后进行计算、绘图等一系列工作。通过毕节学院多年的教学实践,发现课程设计教学环节培养了学生综合运用知识的能力,是后续毕业设计的重要前奏。综合这些年与生产单位的接触,从应用型人才培养的角度来说,当前课程设计还存在如下不足:首先,课程设计一般是在某一门专业课讲授完成后安排该课程的课程设计,每一门课程孤立进行,与其他专业课的衔接较差,一定程度上造成了设计内容与课堂教学内容的脱节;其次,课程设计题目往往是一个单一的给定题目,人人一样,无法调动学生进行设计的激情和主动性,设计内容跟不上社会的发展及生产实践的需求;再次,现阶段课程设计优劣的评价标准不利于学生创新能力的发挥。文章以土木工程专业地基基础课程设计为例,分析现行课程设计的不足,提出应用型人才培养方案,以此满足行业生产实践需求的土木工程专业课程设计新模式。

一、土木工程专业课程设计管理模式的建立

地方本科院校在升本前人才培养的定位主要是教师教学方法的培养,为中小学培养教师。随着学校的发展及学校定位的不同,为服务地方经济建设,满足城镇化及工业化对人才的需求,像土木工程这一类的应用型专业发展迅速。但是,由于工程类专业办学经验不足及教师整体素质不高,导致对土木工程专业课程设计的重要性认识不够,在教学实践过程中课程设计管理及质量也相应地大打折扣。为明确课程设计对土木工程专业实践教学环节的重要性,有必要探索建立一种有效的管理模式。结合毕节学院教学实践的体会,拟从以下几方面进行探索。

1.确立土木工程专业课程设计总体规划和框架

应用型人才的培养是当前新建地方本科院校的生命力所在,也是当前新建地方本科院校服务地方经济建设的关键。应用型人才培养包括工程型人才、技能型人才、技术型人才等[7]。工程型人才主要的工作任务是把学术性人才所发现的科学原理通过一定的手段及技术转化为服务于社会实践的设计以及各种计划等。对土建类专业而言,毕业以后所从事的工作偏向于设计和规划等方面。技能型人才处于土木工程建设的第一线,他们通过实际操作将工程型人才所设计的图纸、规划等转变成土木工程的相关产品。技术性人才同样也处于土木工程建设的第一线,但是与技能型人才所不同的是该类人才主要从事组织管理、生产服务等工作。基于上述分析,围绕应用型人才的培养目标,以土木工程为主线,确立了土木工程专业课程设计的总体规划和框架。

土木工程专业课程设计的设置指导思想为:满足应用型人才培养目标中工程型人才和技术型人才培养的要求,体现土木工

专业建筑工程方向的教学要求和建筑工程专业方向的课程体系完整性,着力培养学生的初步设计能力,综合运用土木工程基础理论和基本设计方法,培养学生独立工作能力,为土木工程专业学生毕业设计及以后工作奠定良好基础。而技能型人才主要是职业类高职高专院校的培养目标。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

罗爱忠, 等新建本科院校土建专业课程设计教学方法探索——以毕节学院为例

基于以上指导思想,综合考虑毕节学院土木工程专业学生特点及区域城镇化、工业化带动战略,制定了土木工程专业课程设计的总体框架和目标。

(1)房屋建筑学课程设计。主要内容是建筑总平面图、建筑平面图、建筑立面图及建筑详图的绘制。通过该课程设计,让学生了解一般民用建筑的设计原理,并掌握建筑设计的基本方法和步骤,着力培养学生建筑方案及施工图绘制能力。

(2)施工组织课程设计。主要内容是施工方案的选择、施工进度计划的制订和施工平面图的设计。通过该课程设计,让学生熟悉单位工程施工组织设计编制的程序和内容,掌握施工方案的选择、施工进度计划的编制及施工现场平面布置图的绘制。

(3)概预算课程设计。主要内容是根据施工图及施工现场情况,计算相应的工程量、直接费、间接费、成本及利润、税金等。通过该课程设计,学生掌握概预算设计的过程、土木工程投资的构成,从而训练实际操作能力和理论联系实际的能力。

(4)地基基础课程设计。主要内容包括独立基础设计和桩基础设计。通过该课程设计,培养学生对建筑结构的整体认识,结合上部结构特征及工程地质条件,合理选择基础形式,并进行地基基础的设计和计算,绘制相应的施工图。 (5)钢结构屋架课程设计。主要内容包括屋架形式的选择及尺寸确定、支撑体系的布置、屋架内力的计算、杆件和节点的设计,以及屋架施工图的绘制和材料用量计算。通过该课程设计的学习,掌握无盖结构布置的要求及构件编号的方法,培养学生计算和绘图能力及综合运用相关力学分析的能力。

(6)混凝土结构课程设计。主要内容包括结构布置、构件尺寸确定、荷载和内力计算、配筋计算、施工图绘制等。通过该课程设计,促使学生独立完成整个结构设计的过程,培养学生综合运用相关力学知识、混凝土构件计算原理和结构设计分析方法解决实际问题的能力。

2.建立有效的制度管理体系

课程设计是整个土木工程人才培养过程中不可或缺的实践环节之一,因此,必须把课程设计置于专业课程整体的教学组织和培养应用型人才的整个系统中统筹考虑,切实加大土木工程专业课程设计的实施力度,强调课程设计对土木工程专业应用型人才培养的重要性,在理论和实践教学中提升土木工程专业学生的综合素质和能力。基于此,在教学过程中总结经验,结合土木工程建设一线及用人单位的反馈,制定合理的土木工程专业培养计划。在人才培养的基础上制定了土木工程专业各课程的理论课教学大纲及实验课教学大纲、实习教学大纲及管理办法等,并依据这些规定,相应地制定了各门课程设计的教学大纲及评价考核办法。

3. 精心选择课程设计题目,构建合理的指导实施体系

应用型人才培养过程中,课程设计过程对教师提出了更高的要求,要求专业课教师不仅能担任相应专业课的理论教学,还必须胜任土木工程专业专业技能的培训工作。因此,土木工程专业教师在课程设计教学中,除了应具备专业课程理论教学的精湛技能外,还必须对影响学生成长的诸多环境、心理等因素有深刻的洞察力,这样才能合理制定课程设计题目。同时,在课程设计题目的选择中,要正确处理课程设计与毕业设计的关系,把基本综合能力的培养渗透到各个专业课的课程设计中,缓解毕业设计的压力,调节学生毕业设计的节奏。在毕节学院课程设计教学过程中,课程设计指导教师以土木工程专业的教学计划和培养目标为依据,结合该专业课程的具体要求,制定相应的课程设计实施方案,经教学指导委员会审定后即可应用于教学实践。在指导过程中,根据专业课程的特点及学生的差异,采取灵活的组织形式,通过集中指导、单个辅导、电话及网络指导等方式,使每个学生都能圆满完成任务。

二、提高学生参与课程设计的主动性和积极性

学生是课程设计的主体,学生参与课程设计的主动性和积极性与整个课程设计实践教学环节的质

量息息相关。而土木工程专业课程设计是土木工程专业本科培养方案中重要的实践教学环节,是针对专业课程中某一特定课程内容的专项训练,进行课程设计的目的是加深学生对相关课程知识的理解,培养学生初步的工程设计能力,使学生掌握工程设计的基本步骤、内容和方法,了解主要的技术法规和政策,并具有相应的文献查阅、技术文件写作和工程制图能力。因此,有效地调动学生参与课程设计的主动性和积极性十分重要。根据毕节学院多年来的实践,主要从以下几方面提高学生参与课程设计的主动性和积极性。

1.提前针对课程特点给出相应的设计题目,逐步引导学生进入设计状态

课程设计一般安排在每学期末,而且通常是几门课程设计集中安排。这种安排虽然有利于课程设计过程的集中管理,但是,由于课程考试也集中安排在期末,两者之间出现一定的冲突。为了缓解冲突所带来的影响,课程设计指导教师可以在理论教学的过程中,提前针对该门课程的特点,给出相应的设计题目,逐步引导学生进入设计状态。在土木工程专业课程设计实施过程中,以房屋建筑学和土力学与地基基础这两门课程为例,毕节学院主要做法是:针对房屋建筑学课程,可以在讲完建筑设计基本原理后,下达相应的课程设计任务;针对土力学与地基基础,可以在讲完土压力及边坡稳定性分析后,下达相应的课程设计任务。如此,学生对该门课程的理论及学习方法已经了解,初步掌握在实际工程中的运用技巧,并具备一定的基础理论知识,提前进入设计角色。

2.鼓励学生自主选择课程设计题目,提高设计的主动性

教学实践发现,部分学生已经接触土木工程行业,在日常接触到教学楼、多层单元式住宅、幼儿园、别墅、边坡、基坑等土木工程项目,部分学生可根据自身的兴趣,依据课程设计特点及要求自主选题,这样可以提高其参与课程设计的主动性。

3.强化学生对土木工程相关规范的运用,明确土木工程设计的方法和思路

土木工程相关规范是土木工程建设顺利进行及安全性的重要保证,相关的专业教材由于时间差,涉及的规范陈旧或者只是讲授一些理论性知识,根本没有提及规范。因此,需要教师在课堂教学过程中实时更新规范并补充相应的内容,在课程设计过程中强调相关规范的运用,包括图纸绘制的相关规范等。

4.实行量化的时间安排及考核程序

课程设计的过程中,部分学生常常将设计集中于某个时段突击完成,造成了课程设计质量达不到相关要求,最后由于时间关系不得不重修。为了保证课程设计质量,在课程设计的实施过程中,对每一个过程需要定量化的时间安排,反复检查、讨论、修改直至最后定稿。对每一个考核程序严格执行,只有这样才能保证公平、合理地进行课程设计最终结果的考核。

三、结语

课程设计是土木工程专业实践教学环节的重要组成部分,其目的是考察学生对基础理论、基本知识和基本技能的掌握程度。通过课程设计的教学环节,培养学生分析和解决问题能力及创造性、独立性。毕节学院土木工程专业对课程设计的相关管理和教学方法保证了课程设计教学环节的顺利进行,达到课程设计教学环节的主要目的。通过土木工程相关管理、设计和施工等单位的反馈,课程设计的质量将影响毕业生在后续的工作及设计中融入其工作环境的速度,因此,应不断加强课程设计教学改革,提高其教学质量。

参考文献: [1] 唐岱新,孙伟民.高等学校建筑工程专业课程设计指导书[m].北京:中国建筑工业出版社,1995.

[2] 沈蒲生,等.高等学校建筑工程专业毕业设计指导[m]. 北京:中国建筑工业出版社,2000.

[3] 肖琦,贾玉琢,刘洋,等.土木工程专业“一实两创”人才培养模式的课程设计改革与实践[j].东北电力学院学报, 2003, 23(5): 69-71.

[4] 冯硕.课程设计环节提高学生能力的探索[j].甘肃教育学院学报:自然科学版, 2000, 14(4): 77-80.

[5] 郭业才,姚善化.加强课程设计环节提高学生综合能力[j].科学教育论坛, 2005, (19): 165-167.

[6] 黄仕伟,王默识,崔山.理论教学和课程设计一体化教学模式的探索[j].教学改革与实践,2002 (3):21-23.

[7] 周惠.新建本科院校应用型人才培养模式的现状研究[d],南昌大学硕士论文,2010.

curriculum design and teaching methods for civil enginee

ering in newly

established universities: taking bijie university as an example

luo aizhong, fang juan, chen changlu, lei yong

(architecture and civil engineering college, bijie univesity, bijie 551700, p. r. china)

abstract: the goal of most newly established local universities is to training applicationoriented talents to serve local and regional economic construction and social development. to meet the requirement of urbanization, many newly established local universities established the civil engineering specialty. we took bijie university as an example to discuss the course design and teaching methods of civil engineering in newly established local universities, presented an assurance system based on the main line of applicationoriented talent training for graduate design quality, and described specific steps of implementing the guarantee system. practice in bijie university achieved good results.

篇9

关键词:结构模型设计与训练基地;创新实践能力;结构设计竟赛

作者简介:付果(1979-),男,湖南株洲人,长沙理工大学土木与建筑学院,讲师。(湖南 长沙 410114)马晓娟(1979-),女,湖南株洲人,长沙县第一中学,中教一级。(湖南 长沙 410138)

基金项目:本文系长沙理工大学教研教改项目(项目编号:CN1204)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)25-0050-02

在建设创新型国家的新形势下,创新实践能力是高素质人才的重要标志,是高水平大学建设的灵魂。大学生创新实践能力的培养已成为高等学校教育与教学改革的重点和核心。[1]土木工程专业是实践性和应用性很强的专业,单一的课程教学重理论轻实践,无法实现大学生创新实践能力培养的目标,不能适应现代土木工程专业人才培养的需要。围绕培养大学生的创新实践能力,国内各高校纷纷设立并实施了以大学生结构设计实践基地、大学生科技创新项目、大学生创新性实验项目及大学生创业项目等为载体的大学生创新训练计划,探索以各种基地为载体,以学生为主体,以教师为辅导,以学科竞赛为导向,以创新为核心,自主实践,研学结合的培养方式,这是推动人才培养模式改革和教育教学模式改革的重要举措。[2]

一、土建类本科生实践能力的缺失与创新实践基地使用现状分析

土木工程专业本科生的培养计划中,力学类课程设置较多,若一味按照传统的教学模式,因缺少实践操作机会而不能灵活运用力学理论来分析和解决现实生活中的实际问题,将会导致学生学习力学与专业课程的兴趣大减,创新能力与创新意识薄弱。结构模型设计与训练基地是力学理论知识和现实问题联系的桥梁。它可以针对一个现实工程问题作出必要的简化假设,运用力学理论工具,通过力学计算得到一个合理的结构模型。我国自1994年清华大学举行了大学生结构设计竟赛以后,结构模型设计与训练基地在各大高等院校中应运而生,它是综合有限元数值计算模拟、加载试验和模型制作等功能于一体的实践教学基地。由于受传统教育思想的影响,重理论知识教育、轻实验实践教学,忽视实践教学活动在培养学生的适应能力、应变能力、创新能力上的作用,许多结构模型设计与训练基地仅服务于大学生结构设计竞赛的开展,建设效果逐渐趋于冷清,最终沦为简单的试验基地,仪器设备使用率低、管理混乱等问题逐步凸显。

二、基于结构模型设计与训练基地的创新实践活动

结构模型设计与训练基地能为大学生主动探索和勇于创新提供良好的环境,是培育高素质创新型工程人才的高效实验室。它不仅可以支撑结构模型设计的集训与竞赛的开展,也可以承担工程力学及其他相关课程的教学、实验、实训和创新项目活动的开展。将结构模型设计与训练基地作为创新实践基地,构建创新实践活动实施框架结构,着力培养和提高土木工程类本科生的创新实践能力,这为传统的教学实验室使用提供了新思路。

1.开设创新实践项目

利用结构模型设计与训练基地开设省级、校级和院级课外科技项目、研究性学习项目、创新性实验项目等创新实践活动,由具有一定科研和教学水平的教师指导学生,让学生参与到实际的课题研究,[3]激发学生学习理论知识的积极性,提高学生自主学习的能力,使学生在实践过程中掌握应用知识的方法与技巧,提高解决实际问题的能力和动手实践能力。

2.组织参加各类大学生创新实践竞赛

大学生结构设计竞赛作为大学生创新训练计划的一种重要形式,是土木工程专业创新性和实践性最强的学科竞赛,在培养学生创新思维、创新意识和合作精神等方面发挥着重要作用。大学生结构设计竞赛已经迅速发展成为教育部大学生九大学科赛事之一,每年举办一次。在这类学科大赛的导向下,结构模型设计与训练基地经过多年建设与积累,目前形成了相对稳定的各大赛事指导教师组。指导教师组由具有一定科研和教学水平的教师组成,由指导教师组织学生参加全国大学生结构设计竞赛、湖南省大学生结构设计竞赛、中南地区结构设计竞赛、“挑战杯”全国大学生课外科技作品竞赛等不同类型、不同层级的结构创新实践大赛。结构创新实践大赛对学生来说就是是一种创新实践训练,它是实现土木工程专业教育个性化的有效手段,可以打破传统以“老师为主”的被动接受知识的教育模式,向以“学生为主,老师指导”的实践型和创新型的人才培养模式转变。学生通过参加这类极具挑战性的竞赛活动可切身体会到理论知识与实践结合的重要性,在实战中开拓进取,开阔视野,大胆创新,积极实践。

3.创新课程教学方法改革

优化课程体系,将结构模型设计的思想引用到土木类相关专业课程教学体系中,注重学生学与用相结合。[4]长沙理工大学通过开设“结构模型设计与制作”等相关选修课程,充分利用了结构模型设计与训练基地的软硬件资源,采用了理论教学和动手制作实践相结合的教学手段。在实际教学过程中,除了理论知识讲解外还可以引入案例,通过真实结构模型演示引出问题,从而引导学生通过实践操作来探索和解决问题。相较于传统的教学模式,这类教学方法更能激发学生的求知欲,调动学生动手实践的积极性,营造良好的教学氛围,达到学思结合,从而培养了学生动手实践能力、团队协作能力与创新意识。

4.建立大学生毕业设计(论文)实践基地

毕业设计是本科教学过程最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。学生在毕业论文选题时,一些以实际工程问题作为背景的科学研究题目受到了大部分学生的青睐,学生面对实用性较强的课题时积极性较高。通过检索文献,查找相关资料,了解课题的相关领域,利用软硬件资源深入分析和研究课题。结构模型设计与训练基地作为一个教学研究和开发设计的重要场所,为土木类本科毕业生的毕业设计提供了良好的试验实习环境,学生可以在基地完成有限元程序模拟计算,也可以在基地制作真实结构模型,完成结构模型的加载试验,并随着基地设备的逐年增加,能完成的模型试验类别将越来越多,加载形式与范围越来越广,这样不仅提高毕业设计(论文)的质量,也提高了土木类毕业生综合应用所学理论知识的能力,顺应了现代社会对创新实践人才的新需求。

5.组建有限元软件研发兴趣小组

结构模型设计在理论分析力学建模后的数值计算一般都离不开有限元程序软件,而有限元程序模拟计算的结果也需要实验来验证其计算的可靠性,在一系列模拟计算与模型实验过程中激发了学生动手实践的兴趣,引导学生独立思考,拓宽思路,积极探索数值计算结果与实验结果差异的原因,并尝试开发实用性数值软件模块,从而唤醒学生的创新意识潜能。通过有限元软件研发兴趣小组开展的活动使学生初步养成了结构模型数值模拟与编写简单程序的技能,为将来进行科学研究或相关就业打下了坚实的基础。

三、利用结构模型设计与训练基地开展创新实践活动的注意事项

1.注意实践与理论的有效结合

工程学科理论学习的最终价值需要体现在指导工程实践上。过分侧重土木工程专业学生的力学理论与专业课学习、轻实践,教学过程将枯燥乏味,纸上谈兵终究不能解决工程实际问题;过分倾向于动手实践、轻理论教学,导致学生在动手实践时缺乏基本理论知识储备而无从下手。因此,在创新实践活动的实施过程中,应合理分配理论课与实践课的学时比例,注意理论知识学习和实践操作训练并重,科学设计结构模型设计与制作课程教学方案,最大程度激发学生的学习动力,注重培养学生运用力学与专业知识解决实际问题的能力,注重培养学生的创新意识、团队协作精神和动手实践的能力。

2.注意安全教育与科学管理

结构模型的制作离不开锯、磨、粘等多道实践工序,在制作过程中要学会安全使用各种制作工具,防止意外伤害。在结构模型的加载阶段更要注意加载设备的使用安全,要避免因结构模型的意外垮塌而出现安全事故,安全无小事,这些都需要有专门的安全教育机制。如对比较危险结构模型的加载要带安全帽,要对结构模型破坏的危险程度要有一定的预见性,这类安全教育将使土木工程专业学生受益终生,使学生在将来的工作中能积极预防安全事故。创新实践活动的开展使结构模型设计与训练基地的设备使用率大大提高。基地小吨位万能试验机和计算机系统的安全与正常使用首先需要有良好的运行环境,满足供配电、温度、湿度和防雷接地等要求。还要定期检修与保养实验设备,避免因使用过多、负荷过重而引起机器设备瘫痪。此外,还可优化实验室运行环境,加强规章制度管理,保证系统的稳定性和安全性,积极采用指纹管理系统等,让学生积极参与到训练基地的管理与建设当中来,做到科学化、人性化的维护和管理,从而提高训练基地的使用效率,使学生能够安全、高效地使用训练基地。

四、结束语

结构模型设计与训练基地是培养土木工程专业学生创新实践能力的重要平台,通过探索与开展创新实践活动,开设创新实践项目,组织参加各类创新竞赛,实施教学课程体系改革,设立毕业设计实践基地,组建有限元软件研发兴趣小组,拓展结构模型设计与训练基地的功能,提高训练基地的使用率,不仅有利于提高土木工程类本科生的创新实践能力,提升土木工程类本科毕业生的综合素质,有效克服常规教学实践存在的一些缺点,还能为社会迫切需要的创新实践人才的培养提供新思路。经过多年的教学实践和理论探索,长沙理工大学“结构模型设计与训练基地”构建了具有鲜明基地特色的创新教育体系,培养了一批具有创新精神和实践能力的高素质人才,并在2012年湖南省首届大学生结构设计竞赛中包揽前三名,创新教育成效显著。

参考文献:

[1]王军,李明,牛小玲,等.创新实践基地建设与创新人才培养探索[J].中国电力教育,2013,(10):198-200.

[2]陈玲玲,王义康.利用数学建模实验室培养学生创新实践能力的探索[J].中国电力教育,2013,(10):201-202.

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环境工程专业本科就业难问题主要原因在于环境工程专业人才培养模式还不完善。各单位需求环境工程专业的岗位一般专业性要求高,实践动手能力强。而高校在人才培养的过程中,由于经费、场地、设备、体制、机制等原因的限制,往往会出现“教、学、做”分离的现象。学生往往仅限于对专业理论知识的学习,而关于专业知识的运用及实际问题的处理方面的实践极度缺乏,甚至为零。因此这种模式下培养出来的本科毕业生往往满足不了用人单位的要求。

2产学研合作教育下的科研项目模式带动人才培养

产学研合作教育是实现高校应用创新型人才培养目标的有效途径。只有加强产学研结合,促进学生的理论学习与生产、科研等实践活动结合起来,使人才培养处于学校和社会两种教育环境之中,才可能极大的提高学生的创新意识和实践能力,解决学生的就业问题。近年来,我国产学研合作进入稳步发展阶段,其在创新人才培养中的作用也日益凸显出来,新近颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020)》中就明确提出:要创立高校与科研院所、行业、企业联合培养人才的新机制。因此,深入探索产学研合作培养创新性人才的模式、机制等问题,正是对国家中长期教育改革和发展纲要的贯彻和落实。在产学研合作教育模式上,国内一些学者和多所高校都对其进行了一些研究和探索性实践。如张亮峰、曾永卫认为,产学研合作教育模式可以分为常规模式和高级模式两种,其中常规模式可以分为自主式,外向式和委培式;高级模式包括联合式、项目式和共建式。石火学指出,产学研合作教育模式主要包括“三明治”模式和“交替型”模式,继续工程教育模式、工程研究中心模式、企业博士后工作站模式、校内产学研结合模式、大学科技园模式。国内多所知名高校都在产学研合作教育上进行了一些探索实践。例如华南理工大学通过共建研究开发中心和联合实验室、联合建和教学实训基地、开展基于项目的合作等多个产学研教育平台,来强化学生实践能力的培养。这些教育模式的研究和实践对我国产学研合作教育发挥了重要作用。然而,由于高校人才培养是个复杂的系统工程,我国高校产学研结合模式还处于摸索阶段,还存在一些亟待解决的问题。不同的高校类型,不同的专业特点、不同的地域环境其面临的问题亦不同。桂林电子科技大学环境工程专业在产学研结合方面也做了相应的工作,如建立了实习实践基地、专业教师与企业的科研合作、学生在企业进行毕业设计等。但学生的创新能力提升方面成效并不显著。究其原因主要是,环境工程专业是实践应用性很强的专业,同时还是多学科集合的专业,环境相关的企业对应的工作岗位需要学生具备环境处理技术、自动控制、土建施工、项目管理等各方面的知识技能和经验。我校环境工程专业安排实习实践的学时较短(3周),在短时间内企业很难让学生在各方面得到训练,同时企业的相关工作往往是以环保项目的形式体现,而学生在校内的实践能力培养欠缺,学生进入企业很难介入实际工作,也因实习时间短,企业也不大愿意接收实习学生,即使接收了也没办法安排学生真正意义的实习,使得学生的生产实习变成了完成学分的一种形式。产学研结合培养学生能力就成了务虚的模式,学生创新实践能力得不到有效提高,从而也影响到学生的就业。因此,针对这种情况,我们提出环境工程专业以科研项目源为主线的创新人才培养模式,形成一套适合于环境工程的产学研结合模式下的人才培养方案。

3基于“产学研合作教育”的科研项目实践教学的主要途径及其作用

实践创新能力培养的课题的选取与设置首先必须强调创新性。工科类大学生创新能力要求运用专业理论知识,在实际项目中创造具有价值的新思想、新理论、新方法和新发明。大学生在大学阶段所培养的创新实践能力将会成为他们在日后职业生涯中的重要财富,是他们未来职场竞争的原动力。我国教学研究型和研究型大学在承担教书育人责任的基础上,还要求承担与国计民生相关的科学研究工作。因此此类高校会有较多的科研团队参与各级各类的科研项目。例如来自国家基金委的自然科学基金项目;来自科技部的科技攻关项目;来自企业委托解决企业生产设计过程中的难题的企业合作项目等等。不管那一类项目,都需要经过主持人申报、专家评审、立项公示等环节。只有具有一定创新性和实用性的项目才能最终立项。而且这些项目都有非常明确的研究背景、研究目标、研究方案和技术路线,思路十分清晰明确。从这些创新性、可行性有所保障的科研项目中衍生出一些小课题作为本科大学生创新能力培养的课题,开展有利于培养创新思维和创新能力的实践活动,是培养大学生实践创新能力的有效途径。基于广西高校科研项目的组成及我校环境工程专业教师的课题申请状况,我们将大学生创新实践培养的基本途径分为以下四类:

3.1理论研究类:强化学生学科知识体系

以国家级及省厅级自然科学基金项目为代表的基础理论研究类项目是高校教师开展科研工作的基础。这类项目通常针对具体的目标,有较强的原理性新知识的创新,代表了本学科的发展前沿。在人才培养过程中,教师将总项目划分出不同的子项目,提炼出一个研究点,让学生以参加科研项目的形式进入研究小组。由于理论研究类课题涉及的专业知识比较深入,就要求学生自己首先通过查阅文献来了解课题研究背景,研究目的。在这一过程中必然会遇到很多不熟悉或不了解的知识点,在要完成项目的动力推动下,项目组成员会积极主动的查阅资料来解决过程中遇到的问题。项目研究的实施方案也是在学生前期工作的基础上自主提出,通过与导师的沟通,在教师的指导下拟定。这样既发挥了学生的主观能动性,激发学生的学习欲望,又可以保证研究方案的可行性。项目研究的实施过程全程以学生为主体,通过走进实验室,自己动手做实验来提高自身的实验操作能力。项目研究过程通常会涉及很多环境分析、环境监测类的实验及大型仪器操作,因此通过项目参与可以显著的提高学生的实际操作能力。不仅如此,项目研究过程中会遇到各种导致实验失败的问题,学生要解决这些问题就必须综合运用自己学到的专业基础知识。从项目的整个参与过程看,基础研究类项目充分发挥学生的主动性,提高了实验操作能力,强化学生学科知识体系,为创新应用型人才培养打下坚实的基础。

3.2工程应用类:理论与实践结合培养学生工程实践能力

与理论研究类项目不同,工程应用类项目强调研究成果的应用。以国家级、省市级科技公关项目为代表的工程应用类研究项目一般是各行业中急需发展的创新性项目,代表了行业的发展方向,并且技术难度比较高。科技公关项目的工作环节一般有技术应用,评价分析,试验鉴定、实践效果,总结备案等工作过程。这类项目的研究模式一般是研究试验、鉴定、实验、投入实践应用,强调项目成果的最终应用。将科技攻关项目作为大学生创新培养项目的课题来源,可以将理论研究与实践应用很好的结合起来。从我院学生参与市级及区级科技公关项目的效果看,科技公关项目明显的激发了学生对自己专业的热情。高校长期的理论教育方式,一定程度上使学生厌烦了这种学习模式。而科技公关项目恰恰可以称为理论学习与实践应用之间的纽带。以笔者所在课题组的所承担的一项科技公关项目为例。由于本项目涉及水污染控制工程的相关理论与知识,因此在学院范围创新项目时,明确指出了项目的技术要求和成果应用要求,并特别要求项目成员需是大三以上年级的学生。项目启动后,项目组成员紧围绕自己的研究任务收集资料,查阅文献,制定方案。每周抽出一定时间去工程现场对水处理的构筑物及相关工艺进行调试,并采集样品进行分析检测。整个团队计划周全,分工明确,紧密协作,不仅较好的完成了相关的任务,而且在研究过程中提出的一些建议和见解也十分具有参考性和创新性。可见科技开发项目在培养实践创新型人才上的作用是显而易见的。

3.3学生自主类:充分发挥学生自主创新精神

大学生创新项目包括校级、省级的大学生创新训练计划、“挑战杯”课外科技活动项目、广西高校大学生化学华工论文(设计)竞赛等。大学生创新项目以实验室为依托,以学生为项目主持人及项目组成员身份全程参与项目研究的各个环节。我院环境工程专业每年都有一批学生申报或参与申报各级大学生创新项目。项目组成员组成由学生自由组合,教师从中择优推荐上报,最终形成多年级,多专业的成员梯队。与其它研究项目不同,大学生创新训练项目完全以学生为主体,学生在项目主持人和项目成员的双重身份下,除了要做好项目研究的实验工作,还要负责项目的申报,项目过程实施,项目经费管理,项目结题等多项工作,有利于充分发挥学生自主创新能力,培养学生处理问题的综合能力,为他们日后走进社会提前练兵。此外,通过大学生创新计划项目,学生在二年级,三年级甚至是一年级就开始走进实验室。高年级学生带低年级学生,经过一到两年的训练,大部分学生可以完成项目的基础研究工作。尤其是3年级学生,可以将大学生创新项目与自己的毕业设计相结合,争取到比较充裕的时间来安排大四的实践教学和就业活动,从而较好的解决了毕业设计与就业工作之间的时间冲突。3.4企业合作类:全面培养学生实践工作能力高校科研工作中,企事业单位合作项目通常要解决企事业单位在生产实践过程中遇到的实践难题,项目的最终结果是要求解决问题。我院环境工程专业教师的横向课题所承担的工作性质和任务主要是在三废治理基础上的技术革新、工艺改造、仪器设备设计、节能降耗,监测分析等等,内容非常广泛。教师将这类项目以毕业论文选题的形式让学生参与,能较好的将学生将来从事的工作和企业需求结合起来。我院企业合作类项目通常采用双导师制,学生除了要在学校完成一定的研究任务外,还必须有一定的时间到企事业单位去研究。甚至整个毕业设计的内容全部在企事业单位完成,从而真正的解决企事业单位的实际问题,将研究成果具体应用起来。企事业单位合作类项目可以以学生毕业设计选题的形式展开,让学生深入企业内部开展相关的研究直接强化了学生的工程实践能力,加强了他们对知识的掌握和运用,同时也可能解决部分学生的就业问题,极大的提高了学生的积极性和自我成就感。

4总结和展望