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作者簡介:蔣建國(1973-),男,湖南洞口人,中南大學土木工程學院道路工程系,副教授;劉小明(1974-),男,江西瑞金人,中南大學土木工程學院道路工程系,副教授。(湖南 長沙 410075)
中圖分類號:G642.477?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)31-0113-02
畢業設計是本科生完成四年教學計劃的最后一個環節,這一過程是對學生在校四年學習內容、創新能力的綜合檢驗,也是學生在畢業之前的一次實戰演練。[1]隨著國家對基礎建設的大力投入,目前土木類專業人才需求十分旺盛,大部分學生都在剛進入大四就與單位簽訂了就業協議。筆者在中南大學道路工程專業上課時做得不完全調查顯示,每年11月份以前簽訂就業協議的學生占畢業生總人數的70%左右,簽訂的單位大部分是施工單位,一般期末基本已全部簽訂完協議,部分未簽訂的,往往是因為對工作單位要求太高。施工單位對道路工程本科畢業生的要求也更趨于全面,不僅需要扎實的專業理論知識,而且要求他們具有更好的動手能力、創新能力、適應能力以及與人合作的能力。[2]通過與已參加工作的畢業生聯系得知,一般單位要求畢業生不僅要具備相應的工作技能,還要具有“實戰經驗”,“上崗即頂崗”。不再是以前那種畢業生到工作崗位后,接受上崗培訓或實習一年左右的模式,往往是經過一個月培訓后即參與現場實際工作,部分學生因表現優異,一般一年左右即可具體負責一些實際現場工作,有的甚至只需要半年時間。這就要求道路工程專業畢業設計應該探索培養技術應用型人才。
一、目前道路工程專業畢業設計模式
通過近幾年畢業設計教學環節的實踐,道路工程畢業設計作為大土木工程專業方向,其基本流程基本相似:一般第一個月教師布置畢業設計題目,進行畢業設計、英語論文翻譯;畢業設計報告完成后,進行畢業課題設計。中南大學論文設計從始至終要求較為嚴格,從論文題目的布置及過程控制,都有相關要求。論文要求每人一題,同時設計全過程都在學校聘任的督導組的全程監督之下。
道路工程專業在學生入學后一般要求學生馬上進入狀態,采取的措施是按照學校要求,首先進行畢業設計動員和畢業設計的過程說明,布置近期任務與遠期目標,準備工作完成以后,就去現場進行畢業實習。畢業實習一般是選擇在建的道路工程,以高速公路居多。通過邀請施工單位專家講解、現場踏勘、教師講解等環節,讓學生了解道路工程中的每一個分部工程,包括路基、橋梁、隧道、涵洞、路面等,讓學生對道路工程有一個全面的立體的認識。實習回來寫完實習報告后就進入畢業設計階段,首先是由指導教師給每個學生一份地形圖,確定道路的始終點和道路等級,然后要求學生熟悉道路工程相關規范,再進行道路工程的各項設計。
這一過程應該說是一個比較成熟的模式,從現場到設計的各環節,學生都熟悉了一遍。但通過對近幾年的畢業設計的指導和對道路工程專業的認識,筆者認為道路工程專業畢業設計教學環節中還存在一些問題。
1.實習環節過于簡單
從目前發展形勢可以看出,大部分土木工程本科畢業生簽約單位是現場施工單位,但建設單位工序繁多,從工地組織結構,施工組織到施工工序都需要時日去了解,目前雖然畢業實習安排的是一個月的時間,但由于經費原因、時間安排等因素,實際在現場實習的時間不會超過二十天,有的甚至更短。筆者所在學校道路工程專業畢業實習雖然比較認真,但也只有二十天左右時間,時間的緊張導致實習環節形勢的簡單。道路工程專業畢業實習一般是先邀請施工單位總工或技術員做一次技術講座,內容包括實習工地的概況、施工單位組織結構、目前施工技術發展等;然后進行分部工程的實習,由于施工單位工期較緊,一般很難有相關技術人員陪同參加講解,主要由帶隊畢業設計指導教師進行講解。大部分的帶隊畢業設計指導教師現場施工經驗豐富,但由于選取工點的局限性,以及施工環節問題,導致現場畢業實習只是換了一種形式的講解教育,從課堂轉換到現場,學生看到的大部分只是一個靜態的施工場地。學生的現場感受應該說是足夠了,而且也能夠提出一些專業性的問題,但其實對于施工環節還只是停留在以前的課堂教育上。
2.畢業設計課題與實際工程存在距離
2當前道路工程專業畢業設計模式
從近年來畢業設計教學的實踐環節了解到,道路工程專業畢業生的畢業設計普遍屈從于土木工程的方向。在其畢業設計的過程中主要遵從這么幾種模式。在指導老師安排題目后,開始實行畢業設計、英文論文翻譯以及設計報告,然后就是開始實行畢業論文的設計。通常情況下,該專業的學生都是每人一題。每個學生都是在指導教師的監督下完成設計道路工程專業的學生通常在接到論文設計的題目后,立即投入到畢業的設計工作中。在學校要求下采取相應的措施完成畢業設計。首先,實行畢業設計動員與畢業設計過程說明。在此過程中,學校會給學生布置遠期目標與近期目標。學生在各項轉杯工作完成后,就會立即到現場實行畢業設計。該專業學生的畢業實習通常會在道路工程,學生主要選擇高速公路。在學生實習的過程中,學生在專家講解、現場勘察、教師講解等環節中,進一步了解道路工程施工的每一環節。這樣學生就會對道路工程有一個全面立體的認識。在此環節之后,學生就會進入到畢業設計的階段。按照施工現場繪制出一份地形圖。進而確定道路的終點與等級。這樣學生就會對道路工程的相關規定有一個清晰明了的認識,從而積極投入到畢業設計中。通過系統的分析,就可以了解當前道路工程專業的畢業設計都是經過這么一個模式來實行。從現場到設計的各個環節,學生都有一定的掌握,進而也就在自己認識的基礎上開始畢業設計。
3道路工程專業畢業設計改進模式
通過前文的分析中就可以了解到,道路工程畢業設計在學生實習的過程中容易出現兩個問題。首先,畢業設計觀念出現問題。其次,畢業設計實踐出現問題。如果在這兩方面進行改進,將對學生的畢業設計非常有幫助。
3.1科學組織畢業實習
在大四學生面臨畢業的過程中,學校應當科學的組織學生開展畢業實習工作。應當盡量加長學生實習的時間,這樣才能讓學生充分的了解施工現場,對施工企業與企業文化有一定的認識。學校通過科學的組織學生參與畢業實習,就能夠讓學生深刻體會施工單位的日常工作。如此學生才有充足的學生與技術人員進行溝通。另外,教師在組織實習的過程中應當做好收集信息工作。促使畢業實習實踐過程與感受相互印證。當然科學組織學生開展實習工作,教師的畢業設計題目就應當盡可能做到完整、綜合,理論聯系實際。進而充分挖掘學生的潛在能力。這樣不僅加強了學生的綜合素質,也使其在完成畢業設計的過程中,能夠創新思維,將所學知識應用到畢業設計中。
3.2監督控制學生畢業設計工作
在學生實踐的過程中,學生的別一設計不應當與教師的交流相脫節。學生與教師之間形成良好的溝通交流,才能夠保證對學生的畢業設計監督工作。但是該項工作應當建立在有效的控制基礎上。由學校督導組、學院督導組、教研室、指導教師四機構組成,從畢業設計各個階段、每個過程,全方位對學生工作進行監督和掌控。學校的實際監督能力已經成型,而指導教師環節部分還需加強。因此,應該在畢業設計指導書的基礎上,嚴格按照要求進度進行監督。在中期階段對學員的實作情況進行中期考核,在整個畢業設計過程中,要求學生不斷的跟進畢業設計的工作實際情況,并擬定一份計劃,按照指導老師的要求,既要認真負責,定期檢查,在關鍵問題上把好關、作好導向工作,又要對學生放手鍛煉,充分發揮他們的主動性、創造性。在學生實習的過程中,監督控制學生的實踐,才能夠保證學生的畢業設計獲得良好的效果。
關鍵詞:專業教學;德育;滲透
教師在學生的德育工作中起著不可忽視的作用,而課堂教學作為德育滲透的載體,是對大學生進行德育滲透的重要渠道,也是高校全面育人、全程育人、全員育人的重要組成部分。但受傳統教育思想的影響和“應試教育”的沖擊,一部分專業課教師往往偏重于關注學生對所學知識的理解和掌握,而忽視了學生的思想道德成長,或者認為,對學生的思想品德教育應是“兩課”教師的職責和任務。此外,當前多數高校對教師的評價體系中沒有包含“德育滲透”“教書育人”等標準,從而導致部分專業教師形成了“智育培養為主,德育培養為輔”的錯誤導向,即專業教師只負責傳授專業課的知識,忽視專業教學中的德育滲透,發生重智育、輕德育的現象。專業教師在教學過程中,傳授專業知識、技能的同時,如何巧妙地進行德育滲透,將育人工作貫穿于教學的點滴之中呢?本文結合專業特點,談談在道路與橋梁工程課程教學中德育滲透的經驗與體會。
一、以就業為導向,確立人才培養目標當前社會需要德才兼備,有良好思想品德和社會、民族責任感的道路與橋梁工程專業的應用型和研究型人才。以德為本越來越成為整個社會的普遍觀念,德才兼備也越來越成為道路與橋梁工程專業人才培養的目標。因此,我們專業教師在傳授知識和技能的過程中,要始終把握一個大的前提:專業教學,德育為先。我們在教學過程中要以就業為導向,有針對性地、適時地對學生進行思想道德教育,將德育工作滲透到教學的點滴中。
二、以專業教學為載體,進行德育滲透道路與橋梁工程專業的教學環節,包括專業理論的教學和專業實踐的教學,具體來說有課堂教學、實驗教學、課程設計、生產實習、畢業實習、畢業論文(設計)等多個環節,既有理論學習,又有實踐過程,每個環節都可以挖掘德育素材,因勢利導,對學生進行思想品德教育。據作者的統計,在道路與橋梁工程專業的教學時間比重方面,專業課教學時間占課堂教學時間的60%以上。專業教師作為專業課教學的主導者,無論是在時間上,還是在人員數量上,在實施德育方面都占有優勢。此外,我們通過調研以及與學生進行交流總結后發現:學生很樂于向專業教師咨詢、表達自己的想法,更容易接受專業教師的教育。因此,筆者充分利用專業教師的這種優勢,對學生進行德育熏陶,讓學生潛移默化地接受道德教育,德育實效非常顯著。
縱觀道路工程的發展史,其中蘊涵著豐富的德育內容,可以說一部道路發展史,就是一部德育史。筆者作為高校道路與橋梁工程專業教師,積極挖掘和運用教材中蘊涵的豐富的德育內容,依據教學規律,將具有教育意義的德育事例,有計劃、有藝術地貫穿于教學之中,在教學中積極地對學生開展了以下幾方面的德育工作:
(1)愛國主義教育。通過對學生進行愛國主義思想教育滲透,教育和引導學生積極樹立愛國、立志、成才的思想,勤奮學習,努力進取,為中國道路與橋梁工程事業貢獻自己的才智。
(2)處世之道修煉。處世做人,貴在有德。為了使學生在人生路上少走彎路,專業教師有職責在教學過程中引導學生如何做人做事。例如,學習《道路發展史》一章時,作者引導性地問學生“條條大道通羅馬”這句諺語出自何處?有何寓意?作者在時間允許的情況下,鼓勵學生自由發言。不少學生拿出手機開始查答案,也有不少學生開始回答。本文作者最后總結性地告訴他們:公元前1世紀,羅馬城成為地跨歐、亞、非三洲的羅馬帝國的政治、經濟和文化中心。為了加強統治,羅馬帝國修建了以羅馬為中心,通向四面八方的大道。據史料記載,羅馬人共筑硬面公路8萬公里。這些大道促進了帝國內部和對外的貿易和文化交流。據說,當時從意大利半島乃至歐洲的任何一條大道開
始旅行,只要不停地走,最終都能抵達羅馬?!皸l條大道通羅馬”這句諺語就這么誕生了。羅馬帝國時期的道路有兩個特點:第一,羅馬道路高出地面2米左右,因此,誕生了“Highway”這個單詞;第二,羅馬道路直順,見山打洞,遇水架橋,至今還保留著擋墻、橋梁的遺跡。本文作者通過這些趣味講解,提升了學生學習道路工程與橋梁工程專業課的樂趣,同時也不忘提醒學生通往成功的路很多,只要有永不言棄的精神,善于變通,總能通向成功。
(3)職業道德培養。職業道德是對從事一定職業的人們在職業活動中所應遵循的具有職業特征的道德規范以及該職業所要求的道德準則、道德情操與道德品質的總和。大學作為學生步入社會的過渡階段,在這個階段中,高校專業教師肩負著很大的歷史使命,筆者認為在大力培養學生職業能力的同時,必須對學生進行職業道德的培養,把學生塑造成有“魂”的高技能、高層次人才?;谶@種指導思想,筆者在教學的各個環節中都非常注意結合所教課程的內容和特點,從專業思想、職業責任、職業規范以及勞動態度等各方面,對學生進行職業道德熏陶,提高他們“愛崗敬業,誠實守信、辦事公道、服務群眾、奉獻社會”的職業道德素質。
現代建筑市場上,很多單位及個人,在利益的驅使下,職業道德嚴重缺失。在課堂上,筆者通過向學生介紹“樓脆脆”“樓裂裂”、瘦身鋼筋、短錨桿等反面例子以及其帶來的嚴重危害來進行德育滲透。
三、以身立教,為人師表“學高為師,身正為范?!睂W生進行思想道德教育的時候,專業教師一定要注意為人師表的示范作用。專業課教師理想信念、思想品德、敬業精神、治學態度、學識水平、人格魅力等都會對學生產生很大的影響。這就要求我們專業教師對黨的教育事業忠誠熱愛,對學生滿腔熱情,不斷加強自身的道德修養。凡要求學生做到的自 己首先做好,時時處處做學生的表率,用自己的“知行合一”“自省慎獨”等師德素養潛移默化地去感染學生和影響學生。這種表率作用,是任何其他教育都無法替代的。只有這樣,教師才能在學生中樹立較高的威信。對學生進行德育滲透時,專業教師的教導才有感染力。此外,為了做好德育滲透工作,筆者認真鉆研了自己所負責的課程及業務,積極改革和探索高效的教學模式及教學方法,持續努力提升教學能力,探索德育與專業知識、專業技能、職業能力教學的結合點,有效地將兩者融為一個整體。
參考文獻:
高智.漫談專業課教學中的德育滲透.中國科教創新導刊,2008(32).
通過畢業設計這一重要的教學環節,培養土木工程專業本科畢業生正確的理論聯系實際的工作作風,嚴肅認真的科學態度。 畢業設計要求我們在指導老師的指導下,獨立系統的完成一項工程設計,解決與之有關的所有問題,熟悉相關設計規范、手冊、標準圖以及工程實踐中常用的方法,具有實踐性、綜合性強的顯著特點。因此畢業設計對于培養學生初步的科學研究能力,提高其綜合運用所學知識分析問題、解決問題能力有著重要意義。
在完成本次畢業設計過程中,我們需要運用感性和理性知識去把握整個建筑的處理,這其中就包括建筑外觀和結構兩個方面。還需要我們更好的了解國內外建筑設計的發展的歷史、現狀及趨勢,更多的關注這方面的學術動態,以及我們在以后的土木工程專業發展的方向。同時積極、獨立的完成本次畢業設計也是為今后的實際工作做出的必要的準備。
1.1研究現狀:
土木工程是建造各類工程設施的科學,技術和工程的總稱。土木工程是伴隨著人類社會的發展而發展起來的。它所建造的工程設施反映出各個歷史時期社會經濟、文化、科學、技術發展的面貌,因而土木工程也就成為社會歷史發展的見證之一。土木工程在我國可以分為:建筑工程、橋梁工程、公路和城市道路工程、鐵路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、給水和排水工程、環境工程。作為土木工程專業的學生,深知土木工程設計范圍之廣,以及和社會生活聯系之密切。我們在校只是學習了土木工程這一個小的分支并且著重學習了工民建部分。工民建方面就結構布置部分有以下幾種結構:框架結構、剪力墻結構、框架-剪力墻結構、板柱-剪力墻結構、框架-支撐結構、筒體結構、框架-核心筒結構、巨型結構等等。
就此次的設計題目,以及結合任務書所給定的各項條件,選擇了框架結構比較合理并且切合實際。
1.2發展趨勢:
框架結構由梁柱構成,構件截面較小,因此框架結構的承載力和剛度都較低,它的受力特點類似于豎向懸臂剪切梁,樓層越高,水平位移越慢,高層框架在縱橫兩個方向都承受很大的水平力,這時,現澆樓面也作為梁共同工作的,裝配整體式樓面的作用則不考慮,框架結構的墻體是填充墻,起圍護和分隔作用,框架結構的特點是能為建筑提供靈活的使用空間,可提供較大的使用空間,也可構成豐富多變的立面造型。國外多用鋼為框架材料,而國內主要為鋼筋混凝土框架,框架結構可通過合理的設計,使之具有良好的延性,成為“延性框架”,在地震作用下,這種延性框架具有良好的抗震性能。
[1]鋼筋混凝土多層框架結構作為一種常用的結構形式, 具有傳力明確、結構布置靈活、抗震性和整體性好的優點, 目前已被廣泛地應用于各類多層的工業與民用建筑中。隨著社會的發展,多層框架結構的建筑越來越多了。但隨著結構高度增加,水平作用使得框架底部梁柱構件的彎矩和剪力顯著增加,從而導致梁柱截面尺寸和配筋量增加,到一定程度,將給建筑平面布置和空間處理帶來困難,影響建筑空間的正常使用,在材料用量和造價方面也趨于不合理。框架結構住宅是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱,再用預制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、浮石、蛭石、陶爛等輕質板材隔墻分戶裝配成而的住宅。適合大規模工業化施工,效率較高,工程質量較好。
[2]框架結構房屋的布置應對稱、均勻,減小抗側剛度中與水平荷載合力作用線的距離,減小結構重心和剛度中心之間的距離,以減小結構發生的扭轉。由于框架構件截面較小,抗側剛度較小,在強震作用下結構整移和層間位移都較大,容易產生震害。此外,非結構性破壞如填充墻、建筑裝修和設備管道等破壞較嚴重。因而其主要適用于非抗震區和層數較少的建筑,抗震設計的框架結構除需加強梁、柱和節點的抗震措施外,還需注意填充墻的材料以及填充墻與框架的連接方式等,以避免框架變形過大時填充墻的破壞??蚣芙Y構是柔性結構,有水平位移,房屋的總水平位移越大,人的感覺越不舒服,而層間位移會影響建筑物的裝修和隔墻開裂,因而對這兩種水平位移進行限,這樣在設計中要增大房屋的抗側剛度。在框架結構的抗震設計中,柱頂、柱底、梁端易出現裂縫。
[3]作為一座辦公樓設計,在設計之前作為設計者必須深入實際,調查研究,了解其所屬位置地理、經濟條件。而作為本課題中框架結構的辦公樓,必須整體設計、大門入口設計要體現行政辦公特征。設計要滿足室內水、電、暖、訊、消防、抗震等配套設計要求。因此必須察看相應的規范、標準等。
1.3研究方法:
框架是典型的桿件體系,近似計算的方法很多,工程中最實用的是力矩分配法及D值法,前者多用于豎向作用下求解,后者用于水平作用下求解。
這些方法的使用都作了以下幾點的假定:
[1]忽略粱,柱軸向變形及剪切變形。
[2]桿件為等截面(等剛度),以桿件軸線作為框架計算軸線。
[3]在豎向荷載下結構的側移很小,因此在做豎向荷載下計算時,假定結構無側移。
1.4應用領域:
框架結構可設計成靜定的三鉸框架或超靜定的雙鉸框架與無鉸框架??蚣茕摻Y構常用于大跨度的公共建筑、多層工業廠房和一些特殊用途的建筑物中,如劇場、商場、體育館、火車站、展覽廳、造船廠、飛機庫、停車場、輕工業車間等。
2、課題任務、重點研究內容、實現途徑
本次畢業設計任務包括三個部分:建筑設計,結構設計和施工組織設計。
2.1建筑設計
2.1.1設計任務
根據設計任務書要求完成建筑平面、剖面及立面設計;根據相應的建筑設計規范并結合實際情況初步確定預設建筑物的平面形狀,立面外觀,側面外觀,單層平面尺寸,以及建筑物的層數;由功能分區的相關原則初步確定建筑物各部分的功能,最終初步確定出建筑設計部分的輪廓。
2.1.2設計成果:
(一)總平面圖:1:500要求標明建筑物位置、道路、綠化、標高、朝向等。
(二)平面圖:1:100或1:200平面圖應標明各房間名稱,固定設備布置。
1.底層平面圖:標注三道尺寸,注標高。
2.標準層平面圖:標注三道尺寸,注標高。
3.頂層平面圖:標注兩道尺寸,注標高。
(三)剖面圖:比例1:100或1:200(一個)
要求剖到樓梯,標注層高、樓梯平臺、屋頂、室內外地坪標高、標注兩道尺寸(門窗洞口、層高)。
(四)立面圖:比例1:100或1:200(二至三個)
1.入口立面
2.側立面或背立面
標注三道尺寸(墻段及洞口、層高、總高),標明室內外地坪標高,屋頂標高。
(五)節點詳圖:(二至三個)比例自定
(六)設計簡要說明:
1.建筑總平面及概況。
2.方案特點及主要建筑技術措施。
3.防火設計簡要說明。
(七)主要技術經濟指標
1.總用地面積
2.總建筑面積
3.建筑密度(底層建筑面積/總用地面積)
4.容積率(總建筑面積/總用地面積)
5.綠地率(綠地面積/總用地面積)
2.1.3進度安排
第1周:講解建筑設計基本原理、建筑設計基本步驟,了解并掌握辦公建筑基本設計知識。完成“一草”。
第2周:深入方案,細化初步設計,為結構設計提供必要的條件。完成“二草”。
第3周:結構設計完成之后,完成施工圖設計。
2.2結構設計
2.2.1設計任務
根據建筑設計方案及設計原始資料,選擇結構體系,布置結構構件,進行結構內力分析,確定構件配筋,繪制結構施工圖。
2.2.2設計內容和步驟
1.根據房屋基本情況確定結構設計基本參數
2.進行結構平面布置
3.手算一榀框架,并用計算機程序PK復核
4.使用PMCAD,建立結構整體計算模型,用SATWE進行結構空間分析與設計
5.設計一部現澆板式樓梯
6.基礎設計
(一) 實踐教學與理論教學的關系
實踐教學與理論教學緊密聯系,是在教師指導下以實際操作為主,使學生獲得感性知識和基本技能,提高綜合素質的一系列教學活動的組合,它包括實驗、實習、設計、工程測繪、社會調查等。實踐性是其最主要的特點[2]。實踐教學是鞏固理論知識和加深對理論認識的有效途徑,是培養具有創新意識的高素質工程技術人員的重要環節,是理論聯系實際,培養學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺,有利于學生素養的提高和正確價值觀的形成。
教學經驗發現,學生在整個理論教學的過程中會感到枯燥,不知道所學的知識有何用途,所學的理論用來解決何種問題。這就要求在實際教學過程中,教師將理論知識與實際工程緊密結合,不斷激發學生學習興趣,使學生從實際工程案例入手,明確所學知識的用途,從而加深對所學理論的理解。
(二) 課程本身的特點對實踐教學的需要
路基路面工程學本身是一門實踐性很強的課程,其基本理論源自于實踐又為工程實踐服務,理論也隨著工程實踐的發展而不斷完善[3]。這就決定了該課程教學過程中的理論教學與實踐教學密不可分。該課程理論知識點眾多,如果試圖通過理論教學將路基路面工程學的基本理論傳遞給學生,一般不會獲得很好的效果,往往事倍功半。道路工程延綿數百公里甚至上千公里,經過不同的公路自然區劃,跨越不同地質條件、氣候條件和生態環境的區域,其設計不僅要求學生具有專門的理論知識,還要求學生具備解決實際工程問題的應變能力,并創新性地解決實際問題。因而,路基路面工程學的實踐教學顯得尤為重要。
(三) 不確定性知識觀要求對傳統的教學模式進行改革
要培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才,這就要求教師在教學中培養學生的不確定性知識觀,讓學生能充分認識到知識的正確性是有條件的,即知識不一定是客觀世界的真理性反映[4-5]。伽利略的理想實驗證明了“力是改變物體運動狀態的原因”,但是,在此之前人們一直認為“力是維持物體運動狀態的原因”。通過實踐教學,讓學生認識到理論中的確定性與實踐中的不確定之間的關系,從實踐中找到不確定性的原因,從而激發學生的創新精神,提高學生的實踐能力。
事實上,傳統的教學模式在很多地區、很多高校中依然占據主導地位,只注重傳授基礎知識,“灌輸式”的教學方法依舊盛行。這就導致學生信息和知識的獲取主要來自于教師、教材和文獻資料,是一種間接的獲取方式,缺乏對事物本質的直接認識。然而,人對事物的理解依賴于既有經驗,間接獲取信息將不可避免地對事物認識產生偏見。只有認識到了客觀事物的本質規律,才能做出正確的判斷。實踐教學能讓學生獲取第一手信息資料,直觀地認識客觀事物本身。
(四) 企業單位對學生專業知識應用的反響
隨著我國高等級道路與鐵道工程、機場建設的飛速發展,該領域對道路工程師的需求越來越大,諸多高校路基路面工程學課程也應運而生。從近些年本科生畢業后的工作去向來看,受聘于設計單位的畢業生比例逐漸減少,受聘于施工企業的畢業生比例逐年增加(以中交、公路勘察設計研究院系列單位,省交通規劃設計院系列單位,中鐵勘察設計院和中鐵建系列單位,中國建筑和湖北路橋集團有限公司等對口專業用人單位為調研對象)。現今的用人單位大多要求新進人員應具有一定的工程經驗,能盡快勝任崗位工作,而剛畢業的大學生,由于缺乏實踐經驗,對工程問題的理解不夠深入而被用人單位拒之門外。這種現象也反映出實踐教學的重要性。通過在國內30多所高校路基路面工程學課程調查發現(調查對象為學習該課程的學生),75%的高校,該課程實踐教學所占比例不足20%,部分高校甚至沒有開展本科生的實踐教學環節。有些高校即使開展了,其形式簡單,以參觀為主,學生未能實際參與,實踐活動與企業的生產、科研聯系不緊密。國內的高校中很多學校開設該專業課程是基于近些年道路建設的快速發展和學生就業考慮,但是在課程教學上依然采用傳統的教學模式,以理論教學為主,甚至只有理論教學,缺少實踐教學。教學內容與工程實踐結合不緊密,計算理論與工程實際中存在一些差別,最新的設計技術未能及時引入課程體系,導致學生對實際工程的認識一直處在理論階段。
二、 實踐教學改革的思路和方法
(一)改革的根本是要突破傳統的教學模式
傳統的教學模式以理論教學為主(有的甚至是純理論教學),以考試和出勤率作為考核手段,這就導致學生只是簡單地對知識進行記憶加上一定程度的理解。然而,學生的認知過程包含記憶、理解、運用、分析、評價和創造六個維度。在現有教學模式中學生缺乏將“公共知識”轉化為“個人知識”的運用、分析和評價階段,更不會對原有的知識進行創新。只有將以符號形式存在的“公共知識”轉化成“個人知識”,才具有發展價值。路基路面工程學課程教學不是要求學生接受知識自身固有的假定意義,而是引導學生通過多元學習活動,建立個人獨特的思維方式和學習方式,進而結合實際工程對基本理論加以運用、分析、評價,甚至進行理論創新和實踐創新。因此,要突破課堂純理論教學的束縛,設計開放的教學模式,重視學生實踐與創新能力的培養。
(二) 采用靈活的方式將課程導入
學習動機決定、指引并維持學生的學習活動。因此,教學過程中教師的根本作用不是“告訴”知識,而是采用合適的方式激發學生興趣,激勵學生自主學習。這就要求教師采用靈活的方式將課程導入,培養學生自主學習的習慣??傮w上要把握以下幾個要點:(1)明確闡釋學習目標,目標既有挑戰性又能實現;(2)顯示當前所學知識與當前學業和實際工程之間的關系;(3)學習材料與學習興趣相聯系;(4)提供真實的、現實世界中的具體任務;(5)指明并“獎賞”教師重視的學習活動;(6)及時反饋,提供讓學生成功和反思的機會。
筆者結合教學經驗列舉幾個簡單例子:在討論公路自然區劃和劃分依據之前,先讓學生熟悉全國地圖,了解各區域的基本地質條件和氣候條件之間的差異性;在討論行車荷載這部分知識之前,設置一個交通調查表,讓學生在學校周邊的路口進行一個單位時間的交通量調查分析;在討論路基設計之前,先讓學生收集自己在生活中見到的各種路基形式,拍照并歸納其特點;在分析路基穩定性時,從實際工程案例入手,讓學生自己也去查找或發現一些路基失穩的工程案例,先思考失穩的原因和提高穩定性的措施,再討論穩定性分析方法。教師可以結合學生特點和學校資源,采用靈活的課程導入方式來激發學生的學習興趣,維持學生自主學習的動力。
(三) 學生作為主體參與,自我構建
教學過程中應該以學生為主體,教師的主要任務是設計學習的情境,激發學生自主思考、探索的興趣。教師不再是課程教學的主導者和控制者,而是學生學習的組織者和促進者。學生不是一個需要填滿的罐子,而是一個需要點燃的火種。實踐教學過程中,教師要為學生提供目標導向性的學習,讓學生多看、多動手、多思考、多提問,為學生提供有針對性的反饋,既要按重要程度反饋,也要按照錯誤類型反饋,而不是直接介紹看到的現象并解釋其規律,要讓學生真正參與其中,自主認識客觀規律。
(四)教學與科研相結合
路基路面工程學課程的教學應該圍繞培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才這一核心思想,積極響應當前教育改革的要求,在課程的教學中注重培養學生的創新精神和實踐能力。如果教學過程傾向于增加學生的基本知識,而忽視了創新精神和實踐能力的培養,那么培育的“人才”不具備社會活力,難以適應當前社會快速發展和不斷革新的需求。從教師的角度來看,教學中教師應該將理論教學與工程前沿的科學問題相結合,將自己的科研課題與理論教學結合,鼓勵學生發現問題、思考問題、分析問題。此外,教師應引導學生積極參與相關的科研課題,從實踐中培養學識分析問題和解決問題的能力。
(五)教學改革循序漸進
路基路面工程實踐教學改革勢在必行,然而教學改革應循序漸進,切忌急功近利,走向另一個極端。首先是教師教學思想的轉變。實踐教學改革是對傳統教學理念的變革,修正以純理論教學為主的灌輸式教學思想。從教師權威的滿堂灌到啟發式教學,再到探究式教學,一步一步轉入正確的改革方向。其次,實踐教學應以學生為主體,充分利用實驗室資源,多開展課程實驗,如路基路面材料的力學性質實驗等。讓學生多動手、多動腦,教師對學生進行適當指引。最后,教學方式的改變和學生學習方式的改變都需要一個相互適應的過程。因此,在進行教學效果和學生成績的評價過程中,也要逐步增大實踐教學的考核比重。
三、實踐教學方法的探討
路基路面工程學課程的實踐教學方法主要包括實驗課程、課程設計和實習等幾個方面,下面將具體討論這些實踐教學方法。
(一)實驗課程
實驗課程對提高學生的學習興趣,加深學生對理論知識理解,培養學生的實踐能力和創新精神具有重要的作用。路基路面工程學本身就是一門實踐性很強的課程,很多內容都需要借助實驗方法才能讓學生理解。例如,路基土的物理性質和力學性質、路基壓實度、路基承載力、路基回彈模量、路面材料的疲勞特性、無機結合穩定類材料力學特性、瀝青混合料的力學特性和溫度穩定性、路面平整度,等等。這些實驗內容能讓學生對其工程特性具有更全面的認識,既掌握了實驗方法,又積累了工程經驗。
(二)課程設計
理論教學使學生獲取了基本理論知識。但是,這些知識點是孤立的,彼此之間沒有聯系。路基路面工程學的教學基本目標是通過該課程的學習,學生具備該學科的基本理論知識,并對一般道路進行結構設計。因而,應該通過實踐教學,即課程設計來建立知識點之間的網狀聯系。根據教學內容,課程設計的主要任務包括路基設計、擋土墻設計、瀝青路面和水泥混凝土路面設計[6]。學生在完成該任務時,必須熟悉路基路面的結構層次、公路自然區劃、用材林的基本特性、交通量調查分析方法、路基穩定性分析方法和支擋結構設計方法,以及瀝青路面和水泥混凝土路面的基礎知識與設計方法。通過課程設計來加深學生對理論知識的理解,提高學生的實踐能力。
(三)實習
從國內道路工程設計和施工人員在道路工程建設方面的知識需求和實踐能力要求來看,大部分剛畢業的學生缺乏工程實踐經驗,從業后較長一段時間對實際工程中的核心問題難以掌控[7]。因此,開展專業認識實習、教學實習、生產實習和畢業實習對學生實踐能力和創新精神的培養至關重要。
結合教學經驗,充分利用本校在北戴河地區、周口店地區、秭歸地區等建立的實習基地,討論實踐教學中實習的具體安排。大學一年級本科生經過一年的基礎知識和專業認識學習之后,第一個暑假階段要求參加“北戴河地質認識實習”和“專業認識實習”,直接接觸本專業將來所要解決的問題。大學二年級本科生在第二個暑假階段要求參加“秭歸教學實習”,結合所學的專業基礎課程進行參觀學習,并結合實際工程提出即將學習的一些具體的專業問題。大學三年級本科生在第三個暑假階段要求參加“生產實習”,此時大三的課程全部結束,主要的專業課程已經學習完畢,安排學生直接到生產單位進行專業實習,將所學的理論知識與工程實踐相結合,并撰寫實習報告,參加實習答辯。大學四年級的本科生在寒假階段和第二個學期初要求參加畢業實習,實習的主要任務結合自己的專業興趣和畢業論文進行選擇,學生可以帶著問題,有針對性地進行實習,將所學的專業知識加以分析、運用,從而提高實踐能力。
專業認識實習、教學實習、生產實習和畢業實習之間是一種緊密的承接關系,學校應高度重視實習在學生綜合能力培養中的作用,并在最大程度上為學生提供實習機會。教師應結合實習過程,合理安排專業課程教學計劃,實現理論教學與實踐教學有機結合。
(四)重視實踐環節
近年來,隨著市場經濟的不斷完善和科技文化的快速發展,我國高等教育呈現多樣化的趨勢。根據教育部發展研究中心馬陸亭對高等院校的分類[1],獨立學院所屬的范疇應為以教學為主的應用型本科院校,其辦學目標是培養社會需要的應用型人才。何為應用型人才?本科應用型人才是指面向社會基層和相對具體的專業崗位,具有較扎實的專業理論基礎,較強的運用專業理論解決實際問題的能力,以及能夠隨著專業工作要求的變化和專業理論的發展而持續更新專業知識和提高專業工作能力的專門人才。這里強調的是將理論轉化為實際工作能力或者運用理論解決實際工作問題的能力,既要求理論知識有一定的完整性,達到本科人才的基本要求,又要注重本專業的技術知識及靈活運用,突出技術系統設計能力、技術構思能力、技術問題診斷能力。因此,獨立學院培養的人才既不同于強調理論知識的研究型人才,又與高職院校培養的注重實際操作技能的應用型人才有著本質的區別。
華南理工大學廣州學院(以下簡稱廣州學院)自創辦之初即將學校的人才培養目標定位為:以區域經濟和社會發展的需求為導向,以培養具有較高實踐能力的應用型人才為己任。土木工程專業作為該校的熱門專業之一,又是其母體學校華南理工大學的傳統優勢學科專業,因此在人才培養過程中依托母體學校的管理和教學資源,能穩定而快速地發展起來。但由于兩校的人才培養定位不同,母體學校側重于培養行業精英,廣州學院則側重于培養適應社會需求的技術應用型人才,屬于大眾化的教育,在專業建設過程中若完全照搬母體學校的專業辦學模式顯然不適應廣州學院對人才培養的定位。相關研究成果表明,近年來,從事土木工程領域80%左右的本科畢業生在施工、監理、開發、管理等部門就業。應用型土木工程人才培養高校的畢業生在施工管理、工程監理企業就業的比例更高,已達90%。南京師范大學中北學院的吳金林教授認為[3],一個以民營機制來運作的獨立學院,其人才培養必然要適應市場,服務地方經濟。然而,廣州學院依托母體學校,其理論教學體系已相對成熟,但實踐教學體系需要有自己的特色,且實踐教學是直接關乎人才培養特色以及畢業生的就業優勢的,因此,探索適應社會需求的獨立學院土木工程專業實踐教學體系具有重要的現實意義。
一、實踐教學
(一)實踐教學的含義實踐教學是相對于理論教學而言的。理論教學側重于對理論知識的傳授,傳授內容是前人概括和總結的概念、理論、規律等,傳授方式以課堂教學為主,教學方法以講授為主。而實踐教學則是根據專業培養目標的要求,組織和引導學生參與各種實踐環節并培養其綜合素質的一類教學活動[4],譬如各類實習、課程設計、畢業論文(設計)、社會實踐活動、課外研究計劃(SRP)、科技競賽等。一般來說,實踐教學不是在課堂上進行的,動手實踐是其主要特征。
(二)實踐教學的地位及作用
2001年8月,教育部在《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》(教高[2001]4號)中指出:“實踐教學對于提高學生的綜合素質、培養學生的創新精神與實踐能力具有特殊作用。高等學校要重視本科教學的實踐環節?!?005年1月,教育部又制定了《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》(教高[2005]1號),再一次明確指出:“大力加強實踐教學,切實提高大學生的實踐能力。高等學校要強化實踐育人的意識,區別不同學科對實踐教學的要求,合理制定實踐教學方案,完善實踐教學體系?!?007年1月,教育部《關于深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》(教高[2007]2號)又一次要求:“高度重視實踐環節,提高學生實踐能力。要大力加強實驗、實習、實踐和畢業設計(論文)等實踐教學環節,特別要加強專業實習和畢業實習等重要環節?!边@三個文件,對高校實踐教學的要求越來越具體,重視程度也越來越高??梢姡瑢嵺`教學是本科教學體系的重要組成部分,是理論聯系實際,培養和鍛煉學生實踐能力、創新能力和綜合素質的重要環節。對于以培養具有創新精神和較高實踐能力的應用型人才為己任的獨立學院而言,實踐教學具有更加重要的地位。
獨立學院既要培養高素質的應用型人才,同時也要承擔一定的科學技術研究。獨立學院的科學研究不是以理論創新為主,而是以技術及其應用創新為主,并緊密結合區域經濟發展,強調科研成果的應用性??梢哉f,實踐教學就是獨立學院開展科學研究的助力器。通過開展實踐教學,師生共同深入生產一線,發現技術難題,尋找科研課題,加強校企合作,搭建科研平臺,從而取得為地方經濟社會發展所迫切需要的科研成果。例如通過在企業建立校外實踐教學基地,將在校內經過一定專業技能培訓的學生以及教師派到實踐教學基地,了解和解決工程實際問題,同時通過學校與實踐教學基地的相互合作,資源共享,結合實際工程,聯合申報科研課題,進而使科研成果通過校外實踐教學基地在實際工程中得到推廣應用,產生良好的經濟效益和社會效益,為地方經濟發展提供技術支撐,并且進一步增強學生的就業競爭力,擴大學校的影響力和輻射力。
二、本專業社會需求現狀分析
(一)總體情況
目前,我國建筑行業生產一線需要大量的土木工程專業人才,截至2014年底,全國建筑業從業人員有4000多萬,人員數量龐大,但知識層次低,勞動生產力低,技術創新缺乏,其中農民工占80%以上,從事技術和管理工作的人員只有350萬,僅占整個行業人員的8.75%,其中具有中級以上技術職稱的工程技術人員約有150萬。從以上數據可知,隨著我國市場經濟的不斷完善,科學、技術和生產一體化的趨勢越來越明顯,要求處于工程一線的土木工程從業人員不僅要具有相應的理論基礎知識,還要具有較強的技術應用及創新能力。
(二)企業訴求
廣州學院是服務于廣東省區域經濟的,由于近年來區域經濟發展不平衡,致使珠三角地區人才集聚,而粵北待開發的內陸地區卻出現人才引進困難,重點大學的畢業生不愿意去,去了也難留住,而愿意去的畢業生工作能力偏弱等問題,導致企業二次培養的投入較大,企業不愿錄用。鑒于此種形勢,一些地方企業已調整了人才引進策略,把“基礎扎實、綜合素質高、適應能力強、思想穩定”作為衡量人才質量的標準,把地方本科院校的優秀畢業生作為人才引進的重點考查對象。這為地方本科院校提供了就業市場。因此,地方高校應審時度勢,把握人才需求的趨勢,主動為地方企業培養基礎好、上手快、能力強、留得住、有潛力的高素質應用型人才。廣州學院土木工程學院通過對已建立的15個校外實習基地及2015屆畢業生已簽約工作單位的調研發現,總共149家土木工程類企業在招聘時對應屆生均提出以下兩方面的要求:一是專業技能方面,用人單位所關注的專業素質如圖1所示。由此可知企業首先希望新聘人員熟悉本行業常用的相關軟件,如繪圖建模類軟件、造價類軟件、施工組織類軟件等;其次希望應屆生在正式就業前有一定的項目實踐經歷,如進入一線企業實習的經歷;再就是希望有一定的專業理論知識和考取相關的執業資格證,如施工員、造價員、監理員證等。二是綜合素養方面,由于土木工程行業人員的工作環境離不開施工現場,所以幾乎所有土木工程類企業都希望大學生具有吃苦耐勞的精神,具有正確的就業觀和職業道德,具有良好的協調管理能力,同時能夠自覺抵制行業的不良風氣和誘惑。
三、本專業實踐教學的現狀及存在問題
獨立學院是高等教育大眾化的產物。文獻對獨立學院土木工程專業人才培養核心內涵加以分析,認為:獨立學院以培養經濟發展需要的具有一定創新精神、較強實踐能力和社會適應能力的應用型專門人才為目標,既區別于培養高精尖研究型人才的高等院校,又區別于培養崗位技能型人才的高職院校,獨立學院應注重突出本科學歷教育與職業素質教育一體化的特色。根據相關研究成果,諸多學者將獨立學院土木工程專業人才培養的核心內涵概括為:培養造就一批工程意識好、實踐能力強,能夠適應社會發展需要,并具有一定創新能力的應用型工程建設專門人才。從以上研究成果可知,雖然目前不少獨立學院已經認識到了土木工程專業人才培養的內涵,并且意識到實踐教學在本專業應用型人才培養中的重要性,但在人才培養過程中,尤其是實踐教學環節,仍存在很多不足:
1.多數青年教師沒有在一線企業工作的經歷,因此指導學生進行各項實踐教學環節時達不到應有的效果,甚至不能滿足教學基本要求;
2.生產實習、畢業實習等與實際工程有密切聯系的實踐教學環節,由于校外實習基地可接納實習學生的數量有限,因此多數學生是自行聯系實習單位的,導致實習過程難以監控,實習質量參差不齊;
3.畢業設計安排在第八學期,與學生找工作的時間沖突,多數學生第八學期需到就業單位實習,因此學生完成畢業設計的時間與精力得不到保證,畢業設計完成的質量受到一定程度的影響;
4.缺乏校企雙贏機制,特別是對企業的激勵政策,因此企業接納大學生短期實習或參與實際工程項目的積極性不高,校企這方面深度合作相當困難。另外,關于學生實習期間安全風險的承擔等因素也影響到企業對學生實習的接受情況。
四、新型實踐教學體系的構建
針對以上獨立學院土木工程專業實踐教學過程中存在的問題,為了培養出符合社會需求的土木工程專業應用型人才,本文提出協同多方資源,全方位構建以工程實踐能力培養為核心的新型實踐教學體系的相關建議和意見:
1.對于師資問題,培養本科應用型人才需要大量的“雙師型”教師,其專業實踐經歷和能力顯得格外重要,因此,獨立學院應支持青年教師帶薪脫產、半脫產到校外實際生產企業鍛煉。目前,廣州學院已開始制訂相關實施方案,爭取在學?!笆濉敝袑嵤?/p>
2.將畢業實習、畢業設計和就業工作有機結合在一起,形成一體化模式。協同多方資源,加強校企深度合作,必要時可考慮形成校企合作委員會,制訂以工程實踐能力培養為核心的一體化方案。克服目前畢業實習、畢業設計和就業工作相互脫節的局面。例如對于畢業實習而言,進入工程一線企業實習是實踐教學的重要舉措,是將所學知識與企業需求接軌的重要環節,同時為畢業設計提供實踐平臺。但落實到操作層面,一方面受市場經濟的影響,企業擔心干擾生產秩序,影響經濟效益,不愿意接受學生到企業進行短期實習;另一方面,由于學生人數多,學校難以統一安排管理,致使畢業實習被簡化或弱化,加之實習的質量評價指標缺失,學生的實習效果不佳。對于畢業設計,實際操作時往往是由教師給定題目,學生選題并在校內進行畢業設計。在此過程中,學生缺少實踐平臺,全憑指導教師的口頭指導,雖然土木工程專業學生的畢業設計題目均源于實際工程,但由于學生多,指導教師偏少,平均每位教師指導8名學生,加之繁重的教學任務,教師指導學生畢業設計的時間亦受到影響。同時第八學期學生忙于落實工作,造成很多畢業設計質量不高,學生應付了事,沒有真正起到培養學生綜合應用能力的作用??梢姡厴I實習、畢業設計與就業工作三者相輔相成,因此,應將畢業實習、畢業設計和就業工作有機結合在一起。
3.應針對土木工程行業的社會需求,并結合學院師資情況,開設技能訓練類課程,如建筑/道路工程CAD,建筑信息模型(BIM),PKPM設計軟件,廣聯達/斯維爾造價軟件,工程項目管理類的PROJECT軟件等。這些技能類課程的開設有利于增加學生的就業機會,將與企業需求實現零對接。
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