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基于培养学生工程应用能力的目的,制定了土木工程专业人才计划,2007版土木工程专业教学计划的知识体系结构由三大部分组成,分别是通识教育、专业教育和综合教育,其中专业教育又分为专业基础教育和专业方向的课程教育,总学时共计2500学时。其中通识教育1312学时,占总学时52.5%;专业基础854学时,占总学时34.2%;专业课334学时,占总学时13.4%。该培养计划在理论教学、实践教学改革方面进行了许多探索和实践,主要的工作包括以下6点。
知识、能力、素质三位一体的理论教学体系
以知识结构、知识点、实现方法为基础设置理论课程,形成了“知识、能力、素质”三位一体的理论教学体系。
1通识教育
通识教育包括人文、社会科学基础知识、自然科学基础知识、体育知识、外语知识、经管知识、计算机信息技术等相关内容。
2专业教育
1)工程技术基础知识。开设有材料力学、画法几何与建筑制图、理论力学等3门主干必修课程以及电工学、流体力学、弹性力学B等3门限定选修课程,共计20学分。要求学生掌握理论力学、材料力学的基本原理和分析方法;掌握流体力学(水力学)的基本原理和分析方法,画法几何基本原理,电工学的基本理论,弹性力学的基本原理和分析方法。2)专业基础知识。开设有土木工程材料、土力学、基础工程、结构力学、工程地质、混凝土结构设计原理、房屋建筑学等7门主干必修课程,土木工程概论、工程测量2门非主干必修课程,专业外语、土木工程CAD等2门非主干限定选修课程。要求学生了解土木工程专业基础知识,为进一步学习各专业方向知识打下坚实基础。3)专业方向知识。土木工程专业知识教育按照建筑工程、道路与桥梁工程、地下工程、岩土工程等4个专业特色方向教学。
多层次一体化的实践教学体系
人才培养体系重视实践环节,实践环节时间共计40周。通识实践环节包括人文社会科学实践3周(3学分)、金工实习1周(1学分)、计算机基本技能训练1周(1学分)。专业实践包括混凝土结构原理课程设计等共10周(10学分),测量实习2周(2学分),认识实习、生产实习、毕业实习7周(7学分),毕业设计(论文)16周(16学分)。此外,还专门设置课外实践5学分,安排学生从事暑假社会实践、公益劳动等课外实践活动。除学校安排的实践活动外,土木工程专业结合专业特点,组织学生参加省土木建筑学会举办的优秀毕业设计大赛,并举办大学生创新性实验计划等活动,加深学生对所学知识的理解,激发学生对土木工程专业的学习兴趣。实践环节是培养学生工程应用能力和创新精神的重要途径,根据土木工程学科和专业特点,利用西部矿井开采与灾害防治教育部重点实验室、土木工程实验中心、岩土工程省级实验教学示范中心、校内岩土工程训练中心以及校外实践教学基地,搭建了土木工程专业实践教学平台。培养体系采用室内实验、校内实训、认识实习、生产实习、毕业实习、课程设计、毕业设计、科研活动、学科竞赛等“多层次”的实践环节培养学生的实践能力,形成“一体化”的实践教学体系。
“设计型”题目和“科研型”项目结合的课程设计教学改革
在改革与实践过程中,根据土木工程专业4个不同的特色方向,探索了“设计型”题目和“科研型”题目在课程设计中的应用,编制了建筑工程方向“钢结构”与“钢筋混凝土整体式肋梁楼盖”课程设计、岩土工程方向“基础工程”与“隧道工程”课程设计、道路与桥梁工程方向“钢筋混凝土简支T型梁”与“等截面悬链线砼箱形无铰板拱桥”课程设计任务书与考核标准。地下工程方向延续了矿井建设专业的教学内容,编制了矿井建设中的”建井工程结构立井井架”课程设计任务书与考核标准。
基于全面质量管理(TQC)理论的毕业设计教学改革
基于全面质量管理(TQC)理论,开展毕业设计的全过程质量控制,在本科毕业设计环节中,分别采用了指导教师双向遴选制度、设计题目多样化、严格的开题报告制度以及多环节答辩制度,同时说明书和绘图采用手写与打印相结合形式,达到了管理的制度化,避免了管理中的随意性;同时发挥岩土工程、地下工程两个优势学科科研实力强的特点,在优秀本科生中选取重要科研课题中的问题作为本科毕业论文选题的做法提高了学生的科研能力,扩大了我校社会影响,提高了就业率。毕业设计选题多样化,真正实现“真刀真枪”做设计。同时要求毕业设计必须有电算内容,配备了各专业方向的电算教学软件,保证了毕业设计既有电算又有手算的特点,提高了学生专业软件的应用能力。编辑出版了《土木工程专业毕业设计指导丛书》。制定了土木工程专业毕业设计指导教师遴选标准、开提报告撰写标准、答辩基本规程、撰写标准、质量监控评价标准、评分标准、二次答辩基本规程等一系列毕业设计管理文件。
“多渠道一体化”的学生创新精神培养体系
搭建创新精神培养平台,采用多手段培养学生的创新意识和创新能力,通过“双师型”教师队伍培养、建立高水平学术梯队、提高教师科研能力、本科生参加科研活动、本科生参加学科竞赛活动、本科生参加创新性实验计划等多种渠道对学生的创新精神进行一体化培养。
关键词:实践教学 体系改革 应用型
引言
实践教学与理论教学是密切联系又相对独立的教学体系。实践性教学环节地位逐步得到重视,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》提出要扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模,同时教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”。
目前,高校在实践教学与实验室管理中存在着一些问题与不足。实验技术人员以及实验室管理人员流失严重,管理水平薄弱,相近学科的带动与辐射较少;贵重仪器设备利用率低,维护维修费用高,相关配套服务跟不上;能够长期稳定连续接纳学生实习的校外实习实训基地不多,出现了集中实习少、分散实习多的现象,严重影响了实习实训的效果;对实践教学投入不足,特别是对实验耗材、实习经费和毕业论文设计的投入不足。
本文以土木工程专业为载体,针对现在高校实践教学环节中存在的问题,对实践教学体系的构建进行初步探索,以培养出适应区域经济发展的高素质应用型土木工程技术与管理人才。
一、实践教学体系的构建
经过几年的实践和探索,结合工程类专业的特点,构建了“三模块”(施工与管理、结构工程和岩土工程)、“四层次”(基础实践、综合实践、创新实践和工程实践)、“三结合”(实验教学与理论教学、实验教学与科研队伍和校内实验与校外实训)、“四保障”(制度保障、安全保障、管理保障和考评保障)的实践教学体系。
1.三模块
根据土木工程专业培养目标的要求和知识结构、能力培养的需要,将教学观念从传统的“以知识输入”为导向改变为“以能力输出”为导向,按照专业教学方向分为“三模块”即:施工与管理、结构工程和岩土工程三个模块。每个模块又根据实践环节的性质分为六类,即:计算机应用类、实验类、实习类、课程设计类、科研训练与科技创新类和素质拓展类。根据每个模块的教学方向不同,学生选择某一模块,因材施教,体现人才分流培养。例如,在课程设计类的实践环节中,施工与管理模块可侧重于施工技术课程设计、施工组织课程计等,结构工程模块可侧重于钢结构课程设计、建筑制图课程设计等,岩土工程模块可侧重于基础课程设计、挡土墙(或深基坑)课程设计等。三个模块的教学之间有交叉也有不同,根据土木工程专业学生择业方向不同、毕业去向不用,设置不同的实践内容,以满足社会对土木工程专业人才的不同需求。
2.四层次
以培养学生的工程实践应用能力为目标,将层次清晰、逐级递进的实践教学分为四个层次,即基础实践、综合实践、创新实践和工程实践。
①基础实践
以各门课程实验和初步的工程训练为主要形式,将传统的演示性、验证性实验转变为技术性或技能性实验,通过土木工程测量实训、工种技能实训、工程应用软件培训以及全国大学生的各类竞赛等掌握工程一线需要的操作技能,培养学生严谨、规范的职业习惯,使其树立初步的工程意识,为专业技能训练奠定基础。
②综合实践
综合实践具有强烈的综合性、研究性,也是一种全新的学习方式。通过综合实践的教学环节,使学生的知识由理论上升到实践,从根本上优化学生的知识结构。主要以综合性及设计性实验为主,以科技创新活动为辅,培养学生的系统设计能力和初步的创新实践能力。综合实践包括房屋建筑学课程设计、钢筋混凝土楼盖课程设计等综合实践。
③创新实践
创新实践是以培养人的创新能力为基本价值取向的实践性教育,将实践教学纳入科研、教改等实践项目中,从实践中创新,实现实践内容、方式、目标多元化。可以通过大学生实验室开放项目等方式,由学生自主设计、自行操作,在实践过程中发现问题、解决问题,教师负责审查、监督、指导,使学生的思维不拘泥于理论知识的条条框框中,更大的挖掘自己的创新能力与自主精神,与此同时也增加了实验室的开放力度,提高了设备的利用率。
④工程实践
工程实践主要通过本专业教师和定点企业内工程师联合培养指导,学生深入施工现场,接触实际工程,较深入的了解施工工艺过程,巩固加深所学有关专业课程,做到理论联系实际,加强学生工程实践能力的培养。工程实践包括学生到企业认识实习、顶岗实习、毕业实习等形式。
3.三结合
根据土木工程专业培养目标的要求和知识结构、能力培养的需要,实践教学按照专业教学方向分为“三结合”,即:实践教学与理论教学、实践教学与科研队伍、校内实验与校外实训相结合的三结合模式。
实践教学与理论教学相结合,改变以往实践教学依附于理论教学的现象,从本质上提高师生和高校对实践教学的重视程度。在以往的教学过程中,有些高校的实践教学是在理论教学全部结束后,或者是将实验课单列成一门课程,这样会造成理论教学与实践教学不同步的现象,教学效果相对比较差。以土木工程专业学生的一门课程《建筑材料》为例,在学生学习完《混凝土》这一章节内容后,就可以进行相关的混凝土试件制作成型以及混凝土和易性测定等相关的实验。学生有了理论知识作为基础,动手操作相对容易,而且也节省了实验课上的讲解时间,可以给学生留出充分的时间思考实验过程和实验结果。
实践教学与科研队伍相结合,可以让学生以主人翁的角色参与到科研当中,更大程度提升学生对实践教学的兴趣,加深了对理论知识的理解,锻炼了学生的综合创新能力。与此同时,教师对学生的实验操作进行指导,可以节省时间,利用更多的时间研究学术,同时也有利于自身提高。
校内实验与校外实训相结合,把一部分实验操作放在校外实训过程中进行,既减少了学校对于场地、材料以及专业指导人员的资金投入,也可以让学生通过在大三或者大四提前进入企业进行认识实习和毕业实习的形式,更早的熟悉真实的操作环境,同时有利于企业录用部分优秀的学生,也减少了学生的就业压力。
4.四保障
①制度保障:构建校内实验室以及校外实训实践的制度保障体系,确保实验教学示范中心在出色完成实验教学的前提下,实现平稳有序的发展,更好的为广大师生服务。
②安全保障:构建实践与实训环节过程中的安全保障制度,加强学生的安全教育,增强安全意识,让学生远离危险源,确保实践实训过程安全平稳有效的进行。
③管理保障:构建企业、学院、中心三级实践教学质量管理系统。其主要功能为通过行政行为计划、组织、指导、协调、监督和调控实践教学过程,实现实践教学的整体目标。
④考评保障:构建由社会、学校、中心、学生等多层次构成的实践教学质量评价保障系统,主要负责对实践教学质量进行评估、评优和鉴定。
二、结论和成果
根据人才培养的目标要求,以实践技能训练为目标,以实践教学内容体系改革为中心,以实践教学保障体系改革为保证,通过三模块、四层次、三结合和四保障的实践教学体系改革方式,形成了一个相对独立的、整体优化的、与理论教学有机结合的土木工程专业实践教学体系,为优秀人才的培养奠定坚实的基础,满足社会对土木工程人才的需求。
参考文献
[1]常薇,肖媚燕.高校开放实验室管理模式研究与改革[J].中山大学报论丛,2006(2)
[2]蒋爱凤,胡喜.高校实验室建设及管理中的问题与对策[J].河南科技学院学报,2010(4)