时间:2022-02-11 09:02:20
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关键词:教学模式;工程实践;创新能力
中图分类号:G640文献标志码:A文章编号:10052909(2012)05002504当前,各用人单位对应届毕业生进入工作岗位后的表现,如独立思考能力、新知识学习能力、工作创新能力等,满意度较低。学生缺乏创新能力已是一种普遍现象,而创新能力将在很大程度上决定人才未来的发展方向,更是促进社会发展的重要因素,因此,大学生创新能力培养成为中国高校肩负的历史使命和时代重任。创新精神是一种科学严谨的精神,一种逻辑缜密的思维,一种不懈追求卓越的意识,以及一种发现问题、积极探索的心理取向[1]。创新与创造不同,创新是在原有科学理论上有所变革,且该变革有利于知识有效重构。因此,只要有求异思维,人人都能创新。
笔者通过在材料科学与工程学院长期的教学工作经历,探索学生缺乏创新能力的缘由与解决办法。对逐步地、深层次地解决“创新思维模糊、不善于捕捉创新意识、潜在创新能力不足”等问题提出几点建议,采用因果分析法,通过多维度重构教学模式与加强工程实践经历两方面阐述了培养学生创新能力的途径。
一、重构传统教学模式,培养学生创新能力
教学内容与学生接收课程讯息的快慢、难易及学习过程中对新知识掌握程度的信心建立息息相关。因此,要解决课堂理论教学存在的不足首先要分析教学内容的特点,进而提出与该类课程内容设置特点相匹配的解决方法。
材料科学与工程专业课程大都与现阶段主流的建筑材料相关,其主要特点有以下三方面。
其一,综合性。材料科学与工程专业各门课程的设置大多关于物理、化学、力学与机械工业知识的综合应用,在形式上充分体现理论与实际的密切联系,在内容上明显呈现科学分析与理论计算互补的特点,在学习过程中则显示了基础研究与综合训练相结合的特点。其二,多变性。随着科技进步,高新产业发展迅速。在强调低碳节能、绿色环保及安全第一的主旋律下,社会各界对材料性能等方面的要求越来越高。因此,材料专业的课程内容必须紧随科技发展,把当前科技领域最新的前沿知识传授给学生。因此,课程设置具有多变性特点,随着新材料的产生,功能材料、复合材料、纳米材料等非传统材料的课程应逐步加入培养计划。
其三,复杂性。在教学过程中,物质的微观结构各不相同,物质结构随外界条件的变化千差万别,在空间结构的认识上也会出现偏差,因此,对材料宏观知识的掌握与物质微观结构的认知呈现复杂性特点。
以上教学特点也是教学难点,笔者在长期教学工作中,通过学生反馈,归纳四点革新课堂教学的途径。
(一)营造良好教学氛围激发好奇心
创新是一种高度复杂的智能活动,只有在轻松、自由、民主的氛围中,人们才会产生好奇心,萌发求知欲,才会有创新的意向和行动[2]。苛刻古板的传统教学衍生一种沉闷的课堂氛围,学生在接受新知识,尤其是生硬艰涩理论知识时往往会产生一种厌学放弃的态度,直接导致了学习效率低下,同时也扼制了创新意识的萌芽。相反,一旦创建了师生共同学习平台,营造轻松自由的课堂氛围,自然地激发学生好奇心。例如:在讲解硅酸盐晶体结构时,教师以积极引导而不是刻板讲解的方式教学,学生往往愿意继续进行研究探索,对不同条件下各硅酸盐晶型的转变产生兴趣,从而开拓思维、自主学习、独立思考,从课本上的问题衍生出自我学习中发现的疑点。并能够在轻松的课堂氛围中,较自由地与教师、学生进行探讨,解决新问题。其他学生也可以从中发现更深一层的问题,循序渐进地提升教学效果。这就使教师从促进学生智能发展的角度培养了其创新思想。开放、活跃的氛围,既能激励学生不断学习,不断探索,又可以让学生增加创新意识,做到“学而言,言而改,改而变,变而新”。因此,教师应该注重教学方式的改进,营造崇尚知识、追求真理的课堂氛围。同时,增添趣味性、合理加大自由度,保护学生的好奇心,培养学生的求知欲,挖掘学生潜能,引导学生开启自身的创新意识,进而培养创新能力。
(二)尊重不同个体差异培养创新力
高校课堂是个大环境,每个个体在其中都体现出独特的个性。教师应该了解学生的个体差异,例如:学生甲善于理性思考,对数据概论理解能力较强;学生乙则更注重感性思维,对图像空间结构认知能力较强。对不同学生,教师应该有针对性地安排教学内容,设计不同层次的问题,安排不同类别的联系,引导学生主动参与学习,从不同角度学习同一知识点,并达到相同效果。
(三)通过毕业论文环节激发创新情感
对于大多高校而言,毕业论文是学生综合运用基础理论、专业知识和基本技能分析、解决问题的训练,是大学教育的最后一个重要阶段,是提高学生综合素质的最好机会。但是,目前这一教学过程还存在较多不足之处有待改善。
一方面,在毕业论文命题和选题上存在较严重的虚拟现象。学生在教师的指导下,毕业之际可以完成论文,但这种论文内容空洞、论点不足、重形式轻实质,学生在该教学环节收益甚少,与教学设置中的预期效果相差较大。命题方式虚拟化导致论文题目相似或类似度极大,易出现抄袭现象。因此,优化毕业论文题目设置可使学生创新能力培养事半功倍。教师应该根据专业的差异设置论文题目,同时应关注建筑材料界的新动态,将其融入论文,使学生对枯燥理论知识产生新鲜感和兴趣,自主解决现有材料应用中的缺陷,自觉形成创新意识。
另一方面,中国高校本科毕业生论文大多是在第八学期(即大学四年级下学期)进行,在此之前很少向学生介绍有关毕业论文的知识,相关训练也较少,在论文进行过程中,部分学生没有充分的时间查阅、理解相关资料,甚至有部分学生对学校图书馆数据库的运用还不是很熟练。教师在授课过程中应该有意识地培养学生自主查阅文献、自我理解文献的能力,让学生逐渐养成自主学习习惯,为毕业论文完成奠定基础。多方面知识的学习能使各知识元素相互融会贯通,碰撞出思想的火花,意料之外的问题能最大程度上激发学生的创新思维,从而达到预期之外的目标。
(四)调整考核方式培养创新意识
期末成绩考核是对学生学习的检验与评价,传统的单一考核方式限制了教学内容。单一的期末闭卷考试,必然导致学生死记硬背应付考试的现象。受试卷容量和大纲要求的限制,很多教材外延内容在考试中没有涉及。久而久之,使学生把学习注意力局限在教材中,打击了学生发散性探索的积极性。因此如果考试制度因循守旧,教学方法改革也只能纸上谈兵。
为了改变这一状况,尝试考核方式多元化,即除期末考试外,又加入其他考核环节。例如:在教学过程中,精心选择适合知识拓展的内容,让学生查阅资料,然后结合所学知识提炼自己观点,并在课堂上用多媒体为师生阐述自己的观点。这样的方式不仅要求学生学会教材知识,更培养了学生的创新思维能力,使学生不囿于传统的、既有的、权威的观点,而根据所学知识勇敢提出自己的观点,同时利用学校数据库资源检验和论证新观点,从而培养创新思维和创新能力以及多方面的综合能力[3]。
综合而言,课堂教学的改革突破点是将核心因素定格于知识的接受者——学生。以多种措施培养学生学习兴趣、避免因个体差异造成的自卑心理,激发学生潜在创新意识。学生对新知识接收程度大幅提高,同时将克服难题的信心以无意识状态储存,这样,学生处理新问题、提出新方案的信心将在潜意识中逐步建立。
改革教学模式不仅利于学生掌握扎实的理论知识和技能,为培养学生的创新能力奠定了良好的基础,也激发了学生的创新意识。但仅此还不能满足培养学生创新能力的需要,人的创新潜质只有在实践中才会得到最大程度显现。因此,教师应尝试为学生搭建更多的工程实践平台,使他们有足够物质基础发挥创新潜质。
二、加强工程实践教学,培养学生创新能力
受诸多因素制约,当前大多数高等院校教学中工程实践环节薄弱。科技实验等实践动手课程安排不合理,理论与实践脱节,不能有效提升学生科技创新能力[4]。
为解决这一实际问题,笔者所在团队结合创新能力培养需求,从加强工程实践角度出发寻求解决问题的途径。
(一)搭建校企合作平台,给学生提供更广阔的工程实践空间
针对高校实践教学基地数量普遍不足的现状,学校一直在大力创办校企合作平台,为学生参与工程实践提供充足的资源。1993年学院率先在国内实践了校企合作新型办学模式,与全国500强企业之一——沈阳星光建材集团联合办学,成立星光建材分院,从此星光建材集团下属的37个企业均成为学院实习基地。同时,集团投资了120万元补充教学资源。2000年与辽宁省建筑材料研究所共建,实现资源共享。2005年成立沈阳建筑大学—沈阳金圣达精细陶瓷研发制造中心,建立了良好的工程实践平台。2008年与沈阳依力达建筑外加剂厂成立沈阳建筑大学依力达新材料研究所,成为另一个校企合作的科研平台。2010年又和辽宁省建筑节能环保协会联合成立“沈阳建筑大学泡沫混凝土研究所”和“沈阳建筑大学地面辐射供暖材料研究所”,同时借此平台,与协会上百家会员单位企业建立产学研合作伙伴关系。2010年学院还结合专业特点,与高分子材料与工程、材料化学专业的相关企业建立了8个校外实践基地。先后有几十名学生在这些实践基地中开展实验、实习,在非模拟、完全真实的工程实践中培养动手能力和创新能力。
在良好的校企合作实践平台上,形成“以校内实验实训中心为依托、校外实习基地为延伸,课内实践教学为主体、课外校园科技文化活动为扩展,通用实践能力为基础、专业实践能力为重点,创新精神和综合实践能力为目标”的多层次实践教学模式[5]。学生在实践中总结经验,丰富和完善知识体系,进而有所创新。
(二)积极开展学生科技竞赛活动,大力发掘学生科技创新潜能
科技竞赛逐渐成为当前高等教育中大学生科技创新能力培养的重要载体[6]。科学竞赛作为大学生课堂理论和专业知识的有效补充和延伸,大学生综合运用课堂相关知识去设计并解决实际问题或者特定问题,其一般都具有实践性和创新性,要求学生从本质上认识专业理论知识,在竞赛过程中运用专业知识分析问题,思路清晰,并以专业知识学习过程中建立的逻辑思维总结发散性思路,发现新问题,在新问题中重塑原总结,使其相互促进、共同发展,最终设计出合理、新颖的实验竞赛方案。
科技竞赛加强了大学生的动手能力,同时也提高了其自主学习能力,实现了理论知识与实践过程有机结合。学校积极探索科技竞赛管理系统、建立科技竞赛平台,以培养科技创新人才为指导思想,先后组织学生参加“金隅杯”全国首届混凝土设计大赛、“金海岸建材杯” 首届全国大学生混凝土材料设计大赛,学院开展“依力达杯”混凝土设计大赛和“顺风杯”建筑结构胶粘剂设计大赛,调动了学生参与科技活动的积极性,学生表现出前所未有的高涨热情。在竞赛活动中,学生将多层次多学科知识整合、发散,以不同角度设计思路各异的方案,科技创新潜能得以充分挖掘。
三、结语
大学是创新能力培养的黄金时期,扎实的理论教学与充分有效的工程实践为工科学生提供了完整、系统的创新能力培养体系。笔者将教学模式改革与加强工程实践两大培养体系有机融合,通过课堂教学效果的改善及工程实践的合理安排与强化,为学生提供轻松有趣、利于知识传授与接收的良好环境,以完善多元考核方式、加强毕业论文环节为重要切入点,以建立实践教学基地为物质基础,以专业竞赛等科技创新活动为载体,在竞赛开展过程中有效激发了学生的创新情感和创新意识,挖掘学生的创新潜能,收到较好的教学效果,证实了措施的有效性。当然,创新能力培养是一项长期课题,笔者将携其教学团队,归纳已有成果,分析有待改进之处,对该课题继续不懈地探索,以期为创新型人才培养提出更多富有建设性、可操作性的意见。
参考文献:
[1] 冯启明.加强实践教学,培养学生工程实践与创新能力[J].高校教研,2007(3):47-49.
[2] 李丹青,丁芸,吴霞,等.确立学习创造力培养目标,推进高校教学改革的研究与实践[J].技术监督教育学刊,2005(1):19-24.
[3] 童建华,严敏.注重实验教学改革,提升创新能力[J].上海工程技术大学教育研究,2005(2):7-9.
[4] 李尚志.培养学生创新素质的探索[J].大学数学,2003(1):46-50.
[5] 顾蓓.在实习教学中激发学习兴趣,培养创新能力[J].上海工程技术大学教育研究,2003(2):47-48.
[6] 许伯生,肖翔.开展大学生数学建模,培养学生创新能力[J].上海工程技术大学教育研究,2010(4):23-25.
Reestablishing teaching mode to cultivate students’ innovative ability
WANG Qing, RAN Kun, JIA Jinghang, NIU Wanyang, CHEN Yanwen
(School of Materials Science and Engineering, Shenyang Jianzhu University, Shenyang 110168,
Liaoning Province, P. R. China)
高职教育作为教育发展中的_种类型,肩负着培养面向生 产、建设、服务和管理第一线的高端技能型专门人才的使命。 顶岗实习、毕业设计(论文)是高职专业教学计划中的重要必修 课程,是高职教育教学过程中的重要环节。顶岗实习因为工作 岗位的真实性、能很好地与就业对接。毕业论文是学生运用所 学理论知识和实践技能开展科学研究、分析问题、解决问题的 基本能力的一次全面考核。因此,这两个教学环节在高职教育 中具有举足轻重的地位。许多研究高职教育的专家、学者对此 也进行了大量的研究。张统华、龚娟等对高职实习顶岗实习的 意义及顶岗实习目前存在的问题和解决的对策进行了探讨;张 雁平、刘晓刚、朱春瑜等人从学生、系部、学院以及实习基地四 个层面对顶岗实习评价体系和考核机制进行了研究;何辉、宋 萌勃等高职顶岗实习中学生的管理问题和顶岗实习的管理机 制进行了探讨。罗长金、郑永裕等人对高职毕业论文存在的问 题、高职高专毕业论文选题、如何加强毕业论文管理,提高毕业 论文教学质量等方面进行了研究。
但是,顶岗实习与毕业设计这两个实践教学环节的完成是 _个系统工程。实践教学内容的设计、教学的安排、实训基地 的长期有效运行机制、实践教学的系统化管理、实践效果的评 价等研究仍处在探索研究阶段,系统性和规范性较差,缺乏行之 有效的理论和思路进行理性指导。同时,对于不同的专业,顶岗 实习的要求和管理也不尽相同,由于建筑行业的特殊性,建筑工 程技术专业顶岗实习质量更易受学生、指导老师、企业等诸多因 素的影响。目前各个高职院校的建筑工程技术专业在顶岗实习 与毕业设计的实践教学环节上仍还存在不少问题。所以,为了 更好地保证顶岗实习和毕业设计的质量,保证高职教育的教学 效果,开展符合建筑工程专业的顶岗实习基地建设与顶岗实习 和毕业设计的管理研究是很有必要的。 本论文从实训基地的建 设,顶岗实习及毕业设计(论文)的安排、管理、考核等方面进行 探讨,为该实践教学阶段的开展提供参考和借鉴。
一、顶岗实习与毕业设计(论文)实践教学环节的现状
(一)毕业设计(论文)
在许多高职院校,许多人认为高职学生不适合撰写专业理 论知识和实践技能综合性强的毕业设计(论文)。因此对毕业 设计(论文)环节的教学不是太重视,很多只是流于形式。实际 上,毕业设计教学环节是对学生运用所学理论、知识、技能开展科学研究、分析问题、解决问题的基本能力的一次综合检验。 学生通过完成毕业设计,能进一步强化理论知识,提高分析问 题、解决问题的能力。
目前,大部分高职院校建筑工程类专业的教学计划中,毕 业论文大都安排在第五学期,即在完成理论学习后就直接进行 毕业设计。设计时间通常为四周,第五周进行答辩。毕业设计 的内容主要是在教师的指导下完成某项工程的施工组织设计、 施工方案(建筑工程技术专业向);监理规划、监理实施细则(工 程监理专业);工程预算(工程造价专业)。由于学生对项目没 有直观的了解,很多都是在网上下载,通过裁剪、粘贴完成;有 些学生还相互抄袭,无法达到教学的目的。
并且,由于近几年顶岗实习基地建设的不足,学生就业压 力的增大,对于顶岗实习及工作单位还没落实的学生,他们的 很多精力都放在顶岗实习单位的寻找和求职就业上,整天忙于 奔波在各个招聘会中,自然就无法集中精力完成毕业设计;对 于已确定工作单位的学生,受其他同学的影响,投入的精力和 积极性也明显不足。再加上指导教师为考虑就业率,对学生在 毕业设计期间去求职也听之任之,都造成了毕业设计质量的下 降。因此,很有必要对毕业设计时间上的安排进行调整,使其 在完成毕业设计的同时又不影响寻找就业单位。
(二)顶岗实习
以往,顶岗实习的安排是在学生完成毕业设计后进行,加 上第六学期,实习时间一般在26周左右。在顶岗实习的实施 中主要存在几个方面的问题。一是顶岗实习单位难落实。近 几年的扩招,加上就业前景较好,大部分高职院校建筑工程类 专业学生数都是三四百人,这给实习单位的安排带来极大地困 难;同时,由于建筑工程的特点,许多施工企业出于对安全的考 虑,把接收学生实习作为一种额外负担。因此,很多学校都是 由学生自己联系实习单位,实习内容不能保证,与专业对口率 较低。在整个实习期间,许多学生频繁“跳槽”,严重影响了实 习质量。二是指导老师严重不足,每个老师要同时指导一二十 名学生,有的学校还更多,很难真正的完成指导工作。三是管 理不到位。学生实习地分散,再加上没有形成有效合理的管理 方法,学生的整个实习过程基本处于失控状态。四是考核评价 难。多数学校对顶岗实习评价什么、怎么评价、谁来评价都尚 未形成科学的办法。一般是企业寥寥几句评语,教师给成绩,缺乏科学性,没有真实的反映学生实习情况和实习效果,给学 生造成一个实习好坏都一样的错误观念,影响了实习的质量, 最终造成了顶岗实习的效果不理想。
二、顶岗实习与毕业设计实践教学环节的改革
为了改善顶岗实习与毕业设计的质量,提升学生的工作技 能和就业竞争力,我院在2010年开始对建筑工程类专业的顶 岗实习和毕业设计进行了改革,将这两部分整合为毕业实训环 节,在顶岗实习中完成毕业设计,通过这三年来的实践,取得了 较好的效果。
(一) 教学安排设计
在教学安排上,为了让学生在顶岗实习时具备一定的顶岗 能力,使企业愿意接收学生,不把学生的实习当做一种负担,本 专业安排了两个四周的实习学期及暑期的企业见习。学生自 入学以来,经过第一年的相关课程学习,具备了一定的单项技 能,如_般建筑材料检测能力、建筑CAD绘图能力、建筑测量 能力等,进行第一次的校内单项技能实习学期及暑期的企业见 习;经过第二年的相关课程学习,学生已经具备了一定的专业 知识,进行第二次的校内综合实训实习学期及暑期的企业实 习,通过两次校内实训和暑假企业见习的工学交替,学生基本 具备了顶岗实习的能力。在第三学年,学生完成一个月的拓展 课程学习后,改变以往先做毕业设计再进行顶岗实习的安排, 直接就进入企业进行顶岗实习,在顶岗实习的过程中完成毕业 设计。
将顶岗实习和毕业设计相结合,整合为毕业实训环节。首 先,学生在十月份就进入企业顶岗实习,绝大部分建筑企业都 处在生产高峰期,避免了以往学生在校完成毕业设计后,年底 才能进企业的局面。解决了建筑企业在年底停工,学生无岗可 顶的困境,其次,学生通过顶岗实习,在毕业论文的选题上能结 合实习的实际工程,做好施工组织设计和专项施工方案(建筑 工程技术专业)、监理规划和监理实施细则(工程监理专业)、工 程预算(工程造价专业)。
(二) 实训基地的建设
为解决实习单位难找的问题,按照互利互惠、共蠃发展的 原则,我院加强了校企合作,建立了一批稳定的实训基地。首 先和长期与我院合作的、位于扬州及周边地区的建筑企业共建 生产性的项目部,利用教师的科研、技术力量,为企业提供相应的技术服务,同时为企业员工进行技术等相关内容的培训,增 加学院与企业的联系。其次,聘请企业的专家、技术员为学院 校外兼职教师,不断加强校企双方的合作基础。校企合作的企 业也能在顶岗实习的学生中优先选择适合企业发展的员工,满 足了企业的人才需求,达到真正的双蠃。
(三) 教学过程管理
建立完善的管理体系,是顺利实施毕业实训教学环节的关 键。首先,我院制定了顶岗实习及毕业设计管理办法、顶岗实 习三方协议、顶岗实习安全协议、顶岗实习及毕业设计教学大 纲、教学安排、学生成绩的评定及指导教师的考核等系列教学 文件。学生在进如企业前就强调顶岗实习与毕业设计的重要 性,并布置相应的任务和制定目标。其次,学生的顶岗实习基 本由学校安排在校企合作的企业,学生相对集中,便于指导和 管理。第三,采用“双导师”制。除了学校的指导教师外,还聘 请了专业水平高、管理经验丰富的企业技术员担任学生顶岗实 习和毕业设计的校外指导教师。由于是长期合作的企业,指导 教师的积极性与管理经验都相对丰富。同时要求学校的指导 教师与企业的指导教师经常保持联系,并到企业进行巡查,了 解学生的实习情况,增进师生感情,也能加深学院与企业之间 的关系,实现对学生的共同管理。最后,强化考核体系,提高顶 岗实习质量。
(四) 考核评价
毕业实训环节的最终考核评价由实习过程考核、任务完成 效果以及汇报答辩三个部分组成。过程考核主要由实习单位 指导教师根据学生的实习态度、实习效果进行评价。校内指导 教师按照学生根据实习内容完成的实习周记、实习报告、实习 总结,结合实际工程完成的毕业设计以及汇报、答辩情况进行 评价。最后,结合校外导师和校内导师的评价,综合评定学生 的顶岗实习成绩和毕业设计成绩。
三、结束语
毕业实训环节中的顶岗实习、毕业设计(论文)是高职教育 教学过程中的重要环节,是理论知识与实践技能相结合的重要 过程。高职院校建筑工程专业应结合建筑工程自身的专业特 点,加强实训基地的建设,规范顶岗实习及毕业设计(论文)的 安排、管理和考核,使该实践教学环节得到有效的开展和实施, 从而保证高职教育的教学质量。
肖忠平
论文摘要:对当前职业教育中“建筑材料”课程的重要性进行了阐述,指出了课程建设的必要性和紧迫性,提出了如下课程建设的措施:精编教材;师资建设;实训基地建设;强化实践应用环节;培养学生的自信心;教学方法创新等。
建筑材料是建筑物的基本组成材料,是建筑工程重要的物质基础,材料决定了建筑物的型式和施工方法。而材料质量、性能的好坏,将直接影响建筑物的质量和安全,在建筑材料的生产、采购、贮运、保管、使用和检验评定中,任何一个环节的失误都可能造成缺陷甚至造成质量事故。因此,在土木工程专业中“建筑材料”课程显得相当重要
1“建筑材料”课程建设和改革背景
建筑材料课程理论内容相对较多,知识点比较分散,文字性叙述所占比例较大,计算部分相对较少。课程内容包括石灰、水泥、混凝土、砂浆、钢材等多种主要建筑材料的技术性能、特性和应用的基本知识,合理选用材料和制品的方法,常用建筑材料质量检验的基本方法,以及相关的国家标准及技术规范。课程学习是建筑结构、建筑施工技术、概预算等专业课程的基础。虽然刚开始学习时学生因其重要性而具一定的学习动力,但在随后的教学中,这种热情逐渐消减,知识点的繁多使得学生无法融会贯通。如何改变这种现状,使建筑材料课程教学适应职业技术教育发展需要成为当务之急。多年以来,我们坚持以学生为中心的教学理念,以培养理论基础扎实、实践能力强、综合素质高的应用型人才为目标,不断完善、不断进取,在实践中逐渐形成了科学的教学体系。在课程教学中,理论部分以“必需、够用”为度],对课程内容进行调整,并及时把学科技术最新发展成果引入到教学中来;增加实践性环节,让学生参与建筑材料的生产、性能检验等试验项目,培养学生的应用能力、实践能力,为学生走上工作岗位打下坚实的基础。
2“建筑材料”课程建设和改革措施
2.1教材建设
建筑业的不断发展,对建筑材料的要求越来越高。新型建筑材料层出不穷,材料类型也从单一型转向复合型,所涉及的技术标准、技术规范也在不断更新,这给教学工作带来很大的难度,也给学生的学习带来了麻烦。一本书更改的内容太多,会极大地降低教材的权威性,学生自习教材的兴趣相应降低。所以教学中要修订教材,我校在2000年和2005年两次编写“建筑材料”材料,编写过程中参照了最新的技术规范和技术标准,又注意由浅入深,贴近工程实际,理论和实践相结合,取得了良好的教学效果。
2.2师资队伍建设
加强教学团队建设,鼓励青年教师参与编写教材、教学文件、教学补充讲义,发表高质量的教研论文。在课程负责人的整体规划下,定期进行集体备课,经验共享,根据职教类的应用型教学特色,进行课程体系的研究和改革,开发多媒体课件,提高教学团队的整体授课水平。
注重中青年教师“双师素质”的培养,积极建立产、学、研合作单位,鼓励他们到生产、施工一线进行生产实践或参与工程管理。同时,鼓励中青年教师承接科研项目或试验生产项目。重视中青年教师、实验技术人员的进修工作,改善教师的知识结构,提高教师的学位、学历层次。安排青年教师担任学生实习和毕业论文指导教师。选派青年教师参加全国及省市专业学术会议。
2.3强化实践应用性环节
高职教育的目的是培养实践性、应型人才,通过实践性应用环节,让学生从感性认识上升到理性认识,巩固所学的材料理论知识,充分体现“行为知之始,知为行之成”。通过创建实训基地,给课程教学提供良好的实践性教学环境,以提升教学实验水平,增强学生的动手能力。在教学中,我们还通过建筑材料试验和综合练习这两个环节来提高学生的实践应用能力。材料试验练习中,让学生从取样到试验操作以及试验成果的整理分析等作系统训练。此外还让学生参与建筑材料生产试验项目,进一步认识建筑材料在工程中的应用。在综合练习中,提高学生的计算能力,主要是对各种组成材料进行正确的选择,如评定砂、石的颗粒级配,混凝土与砂浆、沥青混合料的配合比设计。
通过实践性教学环节,使枯燥的文字内容变得丰富起来,极大地激发了学生的学习兴趣,使学生对所学知识的掌握程度进一步提高,从而提高学生的专业技能及职业应用能力水平。
2.4教学方法创新
从以下几个方面改进教学方法:(1)工程案例教学。建筑材料理论是随着工程实践的发展而发展的,其工程应用性极强,若能结合工程实例更能激发学生的学习积极性,在工程案例的讲授中,采用启发式教学,培养学生工程意识,提高分析问题解决问题的能力;(2)开展以学生为主体的讨论式教学。注重课堂教学整体设计,通过引入实验现象、工程现象,组织学生通过讨论寻找答案,最后进行总结和归纳;(3)传统教学与多媒体教学相结合。除制作丰富的多媒体课件外,另配有工程图片、实验录像以及工程案例等附件部分以增强学生的感性认识,从而使一门严谨而枯燥的课程变得生动起来。
2.5采用科学的考核手段
采用科学的考核手段,正确评判学生的各种能力,可以激发学生的思维和学习兴趣,培养他们的自信心,使他们觉得有能力将建筑材料课程学好]。在考核学生时,不简单地以成绩来评定,也不以同一标准来衡量。要注重逻辑思维运用能力和创新能力,而对一些死记硬背的东西可降低要求。毫无疑问,培养创新能力是教学改革的重要任务,而直觉、自主是创造力的源泉,而我们的教育到底给学生多大的发展空间呢?每个人的思维方式是不同的,我们不可以用相同的标准来衡量学生,应该说每个学生都渴望成才,长期的失败、失败还是失败,会使他们产生畏难、厌学情绪,索I生破罐子破摔,对学习彻底失去了兴趣。笔者在教学过程中,给学生更多地鼓励和关爱,让学生觉得只要我努力了,就是成功的一半。我们对学生的要求是:不求最好,但求更好。
王澍现任中国美术学院建筑艺术学院院长,被业界誉为“中国最具人文气质的建筑家”。49岁的他获得了有“终身成就奖”意味的普利兹克建筑奖,有人认为早了点,王澍也没想到会这么快。因为普利兹克奖并不是针对设计师的某件作品而颁发的奖项,而是根据设计师在一定时间内一定数量的作品作出的肯定,所以很多建筑师在60岁时才能得到。而处在特殊发展时期的中国,给了建筑师“提早”获奖的可能性。
“中国的一个半”
王澍的父亲是一名音乐演奏家,业余时间喜欢做木工。他认为艺术家是难以谋生的,所以要求儿子学习理工科。但王澍选择了一个和艺术有关的理工科专业,建筑学。
这名世界殿堂级大师当年颇有令狐冲的气质,恃才傲物,“离经叛道”的事数不胜,老师们对他又爱又恨。有的老师看他的方案,一开始时就警告,“你敢这样做下去就是0分。”但他愣是不听,照做不误。结果,他拿到了全年级最高分。因为他手上功夫极好,能把一个0分的作业以极高的标准做完。
这还不算,他大二就宣布没有老师可以教他;大三觉得商业效果图太假而拒画,甚至带着三四个学生去和教授谈判。当年建筑系凡有类似的“抗争”发生,系里第一个就会想到他。王澍曾说,这种反叛精神都源自钱钟韩校长所训话的“不要迷信老师”。不过对于这个“刺头”,东南大学也给予了足够的宽容,学校取消了必画商业效果图的限制,王澍的画作屡屡被当作“范本”。
在硕士毕业时,王澍的论文答辩全票通过,但是最后却没有给他学位,因为论文的题目叫《死屋手记》。“这个学生太狂了!明显是在影射建筑系和中国的建筑学界。”有人这样说。到同济大学读建筑学博士时,王澍也没“悔改”。一位老教授说,他曾经读过王澍的博士毕业论文,18万字却只有几个大标题。“一连串写下来,没有论文的条条框框,就像在写小说一样,一气呵成。但是其中的洞察、思考都很有层次,文字表达也相当到位”。
最广为流传的一件事,是他当着导师,也是中国科学院院士的齐康口吐狂言:“如果说中国有现代建筑师,那也只有一个半。半个是你,一个是我!”听了这话,老先生差点没当场气晕。
1990年,王澍完成了独立设计的第一个建筑项目――为杭州附近的小城海宁设计一个3600平米的青少年中心。此后在接下来的将近10年里,他没有接任何建筑设计项目。一个老师、同学眼中才华横溢的怪才,一个学了多年建筑的学生,在“职业生涯”中有10年时间空白,在常人是不可想象的。
那段时间中国“大兴土木”,王澍却和妻子“隐居”在杭州。他经常和工人们一起在民间做装修,做最基本的工作,调水泥、垒砖头。寻找灵感,还有画建不起来的房子。甚至是看看远山、晒晒太阳也能过一整天。赚钱只是偶尔打零工赚一笔,同是东南大学毕业的妻子卢文宇的工资养起了夫妻两人。
让传统有生气地活着
在10年“空白”之后,出现在公众视野中的王澍变得温文尔雅,像个古人,喜欢箫管、画画、印章、书法,文学和哲学书都精读了很多,《世说新语》不少都能背出来――“设计图就像国画一样。”
他所设计的建筑,也都有着古典文化的内核。2000年,王澍完成了他第一个主要作品――苏州大学文正学院图书馆。吸收苏州园林的造园思想,如何让建筑自然地存在于“山”和“水”之间而不突出,是他设计这座图书馆的主题。在设计中,这座图书馆将近一半的体积处理成半地下。从北面看,三层的建筑只有两层。矩形主体建筑既是飘在水上的,也是沿南北方向穿越的,这个方向是炎热夏季的主导风向。2004年,王澍凭这个作品荣获中国建筑艺术奖。
2007年,王澍在杭州建造了由6个26层的高塔组成的大型高层集合公寓。这是个能“家家都长树”的奇妙建筑,6幢近100米高的住宅,用200余个两层楼高的院子叠砌起来,结构如编织竹席,整个连续的立面实际是一座江南城镇的局部水平切面直接树立起来。每一户,无论住在什么高度,都有前院和后院,每个院子都有茂盛的植物。它获得了2008年德国全球高层建筑奖提名。
其实,他多项作品中让人最感兴趣的,是对古旧建筑材料的循环利用。2004年,王澍完成了中国美术学院象山新校区一期工程。为了发挥建筑材料的可再利用和经济实用性,他从各地的拆房现场收集了700万块不同年代的旧砖弃瓦,让它们在象山校区的屋顶和墙面上重现新生。16万平方米的建筑,都是用废旧材料制作的。
“这几年,不少古旧建筑被拆除,出现大量砖瓦废料,我们就有重点地回收旧料、循环利用,中国民间早就有对材料循环利用的可持续建造传统。”王澍说,“可持续发展是这几年建筑界关注的一个重点话题。”
王澍身上的文人味道很浓,所以和他聊天很愉快。他对弟子们常说的三句话:“在作为一个建筑师之前,我首先是一个文人”,“不要先想什么是重要的事情,而是先想什么是有情趣的事情,并身体力行地去做”,“造房子,就是造一个小世界”。
在王澍的描绘中,笔者被带入了他的作品――中国美术学院象山校区的意境。大树下的朗读,房顶上的散步,田地里的萝卜开花……他说这一切就像他的童年回忆――荒芜的戈壁滩上,一群人在一起朗读普希金的作品,有一种纯粹的精神的美好。
不少建筑大师评价他的作品时说道:“看到设计的清新,人性的表达和对材料的尊重。”整个象山校区的建筑,片片鳞瓦,铺陈栉比,重重密檐,错落有致。如果你看到时,很难想象这些数百万块不同年代的旧砖弃瓦,都是从华东各省的拆房现场收集而来的。
“复活那些有尊严的材料”
笔者问王澍,你认为建筑在当代中国主要承担了什么责任?王澍说,过去30年,我们把两千年才成长起来的城市摧毁了,然后重建。没有一个城市能逃脱“垃圾建筑”的命运。他曾经看到过一个传教士在1900年拍的巴黎,也看到过一百年前的杭州俯视照片,真是美得让人落泪。
在2010年的世博会上,作为宁波滕头馆的设计师,王澍的作品被更多人所熟知。滕头馆,在上海世博会城市最佳实践区北部项目区中,是最后一个立项、却第一个完工的展馆。也许在此间停留过的人还记得,这是一栋由回收旧砖瓦做成的建筑。为了表达他的生态理念,王澍用“瓦爿墙”来装饰滕头馆的三面墙体。这些旧砖瓦都是从宁波的象山、鄞州、奉化等地的大小村落收集来的,其中的元宝砖、龙骨砖、屋脊砖都有着超过百年的沧桑。一位德国建筑师看后非常激动,说中国人太了不起了!
【关键词】土木工程专业 实验教学内容 创新精神 教学改革
【基金项目】海南省教育厅高等学校科研项目(Hj200756)。
【中图分类号】TU3;G642.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)08-0054-02
实验教学改革时至今日,已形成共识:实验教学内容体系的改革是实验教学改革的切入点[1],也是重点和难点,仍是当前各高校各专业实验教学改革进程中十分重要与紧迫的课题。本文结合海南大学土木工程专业的实际,分析实验教学内容体系的现状及存在的问题,围绕如何培养学生的实践能力和创新精神这一目标,进行了实验教学内容体系的改革与实践,收到良好的效果。
一、实验教学内容体系存在的问题
海南大学(以下简称:我校)土木工程专业含盖建筑工程和岩土工程方向,从本科培养方案上看,有实验教学内容的课程主要分布在专业基础课程模块和专业课程模块的必修课和限选课中(其实也只有这些课程的实验教学是可控的,详见表1),再深入分析其实验教学内容、实验教学形式等其它实验教学环节,存在的问题主要有以下几方面。
1.实验教学内容仍是课中实验。从表一可以看出,我校土木工程专业实验教学除了物理实验单独设课外,其它实验内容均附设在相应的理论课程中(也称课中实验)。实验学时分散在相应的课程总学时里,基本上是隶属于整个课程教学体系中的极少一部分。
2.开设的实验课比例偏低,实验教学学时偏少。包括专业基础课、专业课必修课和限定选修课在内的47门课程中,开设实验教学的课程有7门,占总门数的15%,实验教学学时占总学时数仅有6.8%。
3.实验教学内容交叉重复[2]。以钢材的物理力学性能实验为例,在《土木工程材料》和《材料力学》等课程交叉出现,又如简易土工实验在《土力学》和《岩土工程勘察与测试技术》等课程交叉重复, 每一门课程的实验教学都会重复介绍设备的使用等内容,既浪费了有限的实验学时,又难以激发学生的学习兴趣和创新积极性。
表1 我校2010级前土木工程专业实验课程设置现状
4.由于课中实验各自独立,前几年也象征性地进行过综合性实验、设计性实验,但均以课程为核心,在各自课程中设置,综合性和设计性内容简单,阻碍了学科之间的渗透,学生很难“创造性”地得出实验数据并完成实验报告,实践能力和创新精神的培养未能落到实处。
5.学生缺乏学习的主动性和研究性。实验教学仅是理论课的补充,从教学内容和形式上看,理论课和实验课重复叙述了实验方法、操作步骤,学生只需简单操作即可完成实验操作任务,数据处理也较简单。同时,实验课未单独考核,实验教师仅依据实验报告给出实验成绩,供理论课教师参考,这无法调动学生的学习主动性和研究性,也谈不上培养学生的思维能力和创新意识。
二、实验教学内容体系改革思路与实施
针对上述存在问题,我校土木工程专业实验教学内容体系改革的总体思路是:以培养地方高素质应用型人才为目标,以实验理论和实验技术为基础,以增强实践能力和创新精神为主线,建立以理论教学为依托且相对独立的实验教学内容体系[3]。实施改革具体是:
1.实验课程单独设置。在分析各实验课程具体内容,相互衔接及实验项目设置情况后,把实验内容和相关课程通盘考虑,统一规划,落实各实验课应承担的任务,减少实验内容不必要的重复、重组实验课程,形成实验课程单独设置。
2.实验项目精心设计。实验项目设计是实验教学内容体系改革成败的关键, 实验项目整合的具体做法包括:(1)删除教学内容已陈旧或与培养目标无关或关系不大的项目;(2)合并内容重复或类似的实验项目;(3)减少验证性实验的比重,提高体现学科先进性的综合性实验和设计性实验项目的比重,增加综合性、设计性实验项目和实验理论内容;(4)实验项目少而精。实验项目选定时,贯彻少而精的原则,实验项目不宜过多,加强每个实验的力度,提高实验教学的质量;(5)适当增加实验教学的总课时数。
3.循序渐进和适度跳跃[3]。实验教学内容体系改革遵循由浅入深、循序渐进的教育基本规律。其一,实验教学与理论教学相协调, 在教学内容上是循序渐进的;其二,随着实验教学层次的提高,能力的培养也是循序渐进的。对于具有相对独立性的实验教学内容体系,必然会有部分实验教学内容走在理论课前面,但只要出现这种情况的项目不是太多,这种适度跳跃是正常的。可以让大学生尝试对未接触过的问题通过学习、分析、探索来解决,这种能力的培养,在大学阶段恰恰是必要的,也是符合人的认识规律的。
我校土木专业实验教学内容经过整合与补充,基本形成的实验教学内容体系和其相对应的实验教学课程体系,改革后设置的实验课程有:
(1)《物理实验》,(2)《土木工程基础实验》(含建筑材料实验、材料力学试验、土工试验),(3)《土木工程结构试验》(综合型和设计型实验),(4)《土木工程测试技术》(实践型实验),测量学、电工学保留课中实验形式,实验课程中实验项目设置基础实验项目占40%,综合型和设计型实验项占40%,工程实践实验占20%,实验教学学时(不含其它实践环节)占总学时比例达到20%。
三、实验教学内容体系改革的层次与功能
我校土木工程专业的实验教学内容体系改革设计,基本形成相对独立、层次分明和功能明确的实验教学课程体系,按实验项目来分有以下层次及功能:
第一层次为基础型实验。这部分实验内容主要是验证型,包含建筑材料物理力学性能实验室,简易土工实验,测量实验(习)通过本层次实验教学,学生能掌握基本实验操作方法、正确使用仪器、准确取得实验数据的能力,掌握数据处理和误差分析方法。同时帮助学生了解实验教学的意义及其在专业人才培养计划中的地位,了解实验教学的规章制度,培养良好的习惯和敬业精神。
第二层次为综合型实验。综合型实验课程是在学生具备前一层次的基础上,更深层次和系统地训练实验技术和技能。综合型实验有单学科综合和多学科综合,含盖专业基础课程模块和专业课程模块,把原来划分过细的各门课程实验项目合并,有机串联相关内容,进行内容整合,体现系统性,给学生以完整的技能训练。主要是进一步训练学生的操作能力,帮助学生验证一些有价值的定理,观察一些特殊的现象,掌握专业实验仪器设备的操作流程,学会从数据中分析现象和给出结论逐步形成发现问题、分析问题和解决问题的能力。
第三层次为设计型实验。设计型实验层次着重强调学生综合运用前两个层次学习的知识和技能,辅以专业选修课的理论与知识,在教师指导下积极主动地设计实验方案,经审核后,独立完成实验[2],设计型实验内容为动态设计。在这个层次上的锻炼,主要是帮助学生掌握建筑结构、建筑桩基、建筑地基、基坑监测等实验方法,能自主设计构件承载力、变形等类型实验的方法和程序。
第四层次为工程实践型实验层次。土木工程专业的学生进入3年级以后,动手能力应当日趋成熟,但工程能力的实践还远远不够,创新素质有待进一步明确和提高,为了给毕业设计打好基础、做好准备,实验教学必须面对社会需求的现实问题实施改革[3]。在工程实践型实验层次,了解实践建筑工程设计、施工与质量检测的有关内容,了解国家有关技术规范与标准,掌握建筑材料现场抽样和检测方法及判断依据,掌握常用的现场检测设备及无损检测方法,基本能完成建筑材料、建筑地基、建筑桩基、基坑监测、建筑结构等的检测方案设计及实施检测。
改革后的培养方案中,保证实验教学四年连贯发展。基本形成一年级学会设备使用和仪器操作,二年级能够组织实施验证性实验,三年级能够独立完成综合性实验与设计性实验,四年级可以进行工程实践实验层次,为毕业设计和就业做好准备。
四、实验教学内容体系改革实施效果
我校土木工程专业实验教学内容改革2010年初步探索后,配套有关教学管理制度,采取相应的教学方法与手段,通过近二年的实施,新实验教学内容体系实施取得了初步成效:一是实验教学独立设课后,教师承担实验课教学工作的积极性高,原来只担任理论课教学工作的教师也原意承担实验课程了,突出了教师在实验教学中的基础作用和中心地位,体现和贯彻了实验教学与理论教学同等重要的思想观念;二是实验教学独立设课后课堂质量可控,单独考核、单独记学分, 与理论课一样实行不及格重修制度,学生的学习积极性和主动性显著提高;三是实验项目内容丰富,形式多样,学生动手能力、实验技能、分析解决问题的工程实践能力得到了提高,教师也原意将自己的科研课题邀请学生参加,进一步提高了实验教学在培养学生创新能力的作用;四是从12届学生毕业论文选题来看,选择有实验内容的毕业论文题目比例增加15%,毕业论文整体质量得到了提高。
五、结语
实验教学内容体系改革是教学改革的重点也是难点,在“大土木”背景下,地方高校土木工程专业如何不断更新实验教学理念,探索培养适应于地方社会需求的高素质应用型人才的实验教学内容体系,还需要进一步研究与实践。
参考文献:
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[2]白文辉,梁超锋等.基于应用型人才培养的土木工程专业实验教学改革思考.高等建筑教育[J].2009,18(6):25-27
[3]朱 林, 郭剑华.改革实验教学内容体系提高实验教学质量[J].经济与社会发展,2003,1(1):174-176
关键词:建筑材料;实验教学;开放实验
中图分类号:TU5-4文献标志码:A文章编号:1005-2909(2012)05-0114-04
应用型本科院校主要为地方或区域经济建设与社会发展服务,为提高人才职业竞争力,除了培养少量研究型和技能型人才外,把面向生产、管理、服务一线的应用型人才培养放在首位[1],更要注重社会化与个性化的统一[2-3]。土木工程材料实验作为土木工程专业实践教学的一部分,要打破原有局限,构建从课堂内系统、综合的实验操作到课外开放的自助式实践训练,形成演示性、验证性、设计性、综合性、研究性、应用性的多层次实验体系[4],以体现应用型人才的培养目标。
一、土木工程材料实验组成
土木工程材料实验除了土木工程材料课程基础实验外,还包括部分学生为参加学科竞赛而进行的实验,或者与毕业论文相关的实验以及为了创新科研而开展的开放实验。
(一)课程基础实验
各高校土木工程材料实验大致10~18学时,主要包括土木工程材料课程常规实验项目,如材料的密度、表观密度实验;水泥性能实验(标准稠度用水量、凝结时间、胶砂强度测试);混凝土用砂石实验(表观密度、筛分析);混凝土和易性实验;混凝土强度实验;砂浆性能实验;沥青实验(针入度、延度、软化点)。虽然各高校都要求课内开设一定比例的综合性或设计性实验,但受到实验学时数、实验设备和实验场地的限制成效一般。(二)学科竞赛实验
学科竞赛以综合性、设计性实验为主。从2010年开始,“全国大学生混凝土设计大赛”每两年举办一次,面向全国各高校大学生,由全国高等学校建筑材料学科研究会主办。大赛期间,各参赛队现场进行混凝土设计(包括根据现场材料和混凝土工作性进行调整)、试件成型、快速养护、性能测试等实际操作,并对试验结果进行数据处理和设计方案修正。比赛最后阶段,各队根据评委会的提问进行陈述答辩。此外,全国混凝土设计大赛从2010年开始,每年举办一次,邀请各地混凝土生产龙头企业、高等院校参加。2011年的大赛主题为“轻质与高强:普通混凝土强度和容重设计”,设计思想为“以最低容重实现设计强度”。这类大赛的举办促进了课堂理论与实验实践相结合,激发了学生学习积极性,提高了对所学知识的综合运用能力,不仅检验了学生对现代混凝土材料科学和制备技术的掌握程度,也促进了混凝土行业创新性人才的培养。
(三)科研实践类开放实验
开放实验既有教师提供的选题,也有学生自主选题。学生参加开放实验的目的各不相同,或凭个人兴趣,或为参与教师科研课题,也有纯粹为了拿科研创新学分,但开放实验是课程基础实验一种不可或缺的拓展和补充形式,可帮助学生形成创新意识和创新思维,提高专业技能、技术创新能力和综合素质。以土木工程材料为选题做毕业论文的学生一般都需要围绕研究课题开展实验,完成实验方案、实验步骤、实验原材料选择、实验方法确定、实验操作、测试结果与分析全过程。浙江省面向大学生的“新苗计划”就是以课题资助的形式鼓励大学生在校期间开展科技创新。
二、土木工程材料实验存在的问题
(一)课程基础实验学时欠缺
土木工程材料课程基础实验以演示性和验证性实验为主,且目前标准教学班人数均超过30人,甚至达到60人,实验场地、实验设备台套数难以满足教学要求难。演示性实验效果不佳,无法给学生留下深刻的感性认识。而目前各高校对课堂实验部分都要求综合性或设计性实验必须占到一定的比例,综合性或设计性实验往往持续较长时间,且所占学时较多,容易影响其他课程实验内容在教学计划学时内的完成。
(二)课程实验内容不足以体现行业发展和职业导向
随着能源的日益紧张以及对能源战略的重视,新型建筑材料不断更新,土木工程材料不断向绿色化、复合化、多功能化发展。工业废渣在混凝土中被资源化利用;各类高效外加剂在混凝土中广泛使用;传统墙体围护结构粘土砖被新型墙体材料如加气混凝土、轻质小型混凝土砌块、粉煤灰砌块、GRC板等所取代,节能材料迅速发展,而大多数应用型本科院校并未开设相关实验测试内容。
土木工程材料尤其是钢筋混凝土材料的耐久性得到了越来越多的重视,耐久性成为钢筋混凝土结构设计的一个主要内容,也是课堂教学的主要内容之一。学生除了需要巩固对水泥、混凝土、钢材等结构工程材料基本性能检测外,还需要加强建筑工程材料耐久性和工程特殊要求性能等领域的试验检测,主要包括:抗冻融、抗水渗透、抗氯离子渗透、收缩实验、早期开裂、混凝土碳化、混凝土中钢筋锈蚀、抗硫酸盐侵蚀、碱骨料反应等。
(三)实验创新性不足
由于课程基础实验部分学时受限,需要完成的实验教学内容较多,创新较困难。开放实验目前常以教师拟定题目为主,学生自主选题很少,且选题范围不够广泛,创新无从谈起。
实验报告是对知识体系的充分体现,通过确定实验方案、了解操作程序、描述和分析实验结果,达到提高学生分析和解决问题能力的目的。但目前大多数高校土木工程材料课程实验都有配套的实验指导书及实验报告本,学生做完课程实验只需填写实验设备、实验结果即可,不利于学生创新能力的培养,严重影响了开放实验、毕业实习、毕业论文阶段时实习报告、论文报告的独立撰写。同时因为网络化,学生笔头表达能力直线下降,独立撰写的实验报告质量很难满足要求。
(四)开放实验效果不良
开放实验效果难以彰显,主要表现在:大多数学生参加开放实验带有一定的盲目性和被动性,较少考虑提高自身的实践操作能力和科研能力,这既受高等教育不良风气的影响,又与部分学生急功近利的思想有关。真正意义上的实验室“开放”程度还不到位,学生并不能随时进出实验室,实验室的整体管理水平与应用型人才培养目标不协调,实验指导教师与理论授课教师对实验操作或规程要求不一致。
三、土木工程材料实验教学改革措施
(一)加强开放实验,弥补课程基础实验的不足
高等教育的大众化和普及化,使应用型人才培养途径多元化、复合化[5],越来越多的土木工程毕业生将逐渐由设计单位转向施工、监理、房产、质检等部门,这对学生的实践操作技术要求更高。从建筑材料市场和企业看,国内的合资和外资建材企业越来越多,本土的材料行业小企业不断发展,需要越来越多的销售、检测人才。根据行业和职业需求,为培养学生的工程能力,开放实验应涵盖土木工程材料制备和加工、宏观微观性能检测、质量评定等方面,以小组为单位进行选题,加强学生动手能力、创新合作能力、社会责任感的培养。
部分选择继续攻读硕士学位的学生,需要以综合性实验或设计型实验为核心,通过创新型实验项目培养其综合研究能力。如了解材料微观形貌,水泥基材料不同水化阶段的物相形成、作用机理,矿物掺合料的作用及粉末材料细度等先进测试技术,加深对综合热分析仪、扫描电镜、激光粒度分析仪、压汞法孔结构测定仪等仪器设备的认识和了解,奠定基本的科研实践技能。
针对土木工程材料的发展趋势,在课堂理论教学中要贯彻土木工程可持续发展理念[6],不断完善传统的土木工程材料测试内容,以满足工程实际需要。把开展矿物掺和料、减水剂、膨胀剂、混凝土耐久性、保温材料的导热系数等测试内容纳入开放实验范畴。
(二)提倡科学探索,提高学生创新能力
要加强综合应用能力和科研训练,将实践教育与科研训练相结合,建立科研促实验教学的模式,激发学生的科学探索精神和创新意识[7-8]。教师通过科研及时掌握本学科的最新动态以及社会对人才培养的要求,更新教学内容,结合行业热点开发开放实验选题,将最前沿的工程技术成果及时引入本科实验教学,使实验内容更具前沿性、设计性、研究性,创新性。
在实验教学中强化科学精神的培养,从科学严谨性、法规权威性、工程技术创新性等方面启发和促进学生科学世界观的形成。鼓励学生在教师设定的开放实验大框架下自行设计实验方案,规范实验操作流程,实事求是地记录实验数据,详细记录实验过程中出版的异常并客观理性分析,独立撰写实验报告。对于随意变更、篡改实验结果的现象可实行一票否决制,取消实验成绩或重做实验。
(三)改进教学环节,改善实验效果
1.重视实验准备
尽可能结合理论教学,提前布置实验任务,使学生全面了解实验方案的设计、实验误差的分析及实验结果的处理方法。对于开放实验,更要重视实验目的和实验过程,结合理论知识和常规数据处理办法,综合分析实验机理和实验结果,并提炼出实验结论或解决思路。2010年全国高校大学生混凝土设计大赛,虽然各组都采用同样的原材料和实验条件,由于配合比设计和调整方法不同,和易性、试块强度及经济性差别很大,只有对相关知识点融会贯通,掌握混凝土强度、和易性、耐久性、经济性的各项影响因素,才有可能进行正确熟练的设计和操作。
2.保持课堂理论教学与实验操作要求的一致性
课堂理论授课教师与实验指导教师对相关实验内容、实验规范、操作要求的掌握和理解必须一致,以免造成理论学习和实验操作的脱节,避免实验室过程中实验操作的随意性。实验员和实验指导教师开展的科研实践相对较少,且以指导课程基础实验为主,随着开放实验的增加,需要经常组织业务培训。新采购的设备要及时提供相应的到货培训,对于一些高端的精密仪器设备,应建立有效的专人负责制度和完善的登记使用与维护制度。
3.加强实验室建设和开放式管理
在满足课程实验教学基础上补充部分科研设备,开创先进的实验教学条件,以保证毕业论文、学科竞赛、开放实验等过程对实验设备、实验室用房及辅助配套设施的要求。同时,要进一步提高资产管理规范化、实验教学信息化、网络化水平,使学生能随时预约并方便地开展实验,提高仪器设备共享程度和利用率。学校除不断加大对硬件设施的投入力度,建设校内实验室外,还可利用校外实践基地,建立校企共享实验室,既可保证教学实验条件,又能降低学校成本。
四、结语
根据行业发展和就业需求,土木工程材料实验要与应用型人才培养目标相吻合。合理组织土木工程材料课程基础实验、学科竞赛、开放实验和创新实践,以构成演示性、验证性、设计性、综合性、研究性、应用性的多层次实验体系。在保证课程基础实验的前提下,要加强开放实验,强化实验室建设和管理,保持课堂理论教学与实验室操作要求的一致性,培养学生科学探索精神,以实现土木工程材料实验教学改革的取得成效。
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Experimental teaching reform of civil engineering materials in application-
oriented universities and colleges
ZHANG Yunlian
(School of Civil Engineering and Architecture, Zhejiang University of Science and
Technology, Hangzhou 310023, Zhejiang Province, P. R. China)
关键词:土木工程 毕业设计 训练项目 模块化
中图分类号:G642
文献标识码:B
DOI: 10.3969/j.issn.1672 - 8181.2015.03.006
毕业设计作为高等学校本科教育的重要教学环节,是人才培养计划的重要组成部分,对培养合格、实用人才具有十分重要的作用。它既是学生对所学专业知识综合运用的过程,也是学生将理论与实践相结合分析解决实际问题和培养初步科学研究能力的重要阶段,又是对学生综合素质与工程实践能力的全面检验。同时,毕业设计作为一个实践环节在整个本科教学中所起的作用和地位,是其他教学环节不可替代的。针对多数的应用型本科高校,基于立足地方,面向全国,为经济建设和社会发展服务,培养思想政治品质端正,社会责任感强,专业基础知识扎实,实践能力较强,具有国际视野、创新精神、合作意识、职业素养和发展潜力,心智健全、身体健康的应用型、复合型高素质人才的基本理念,则毕业设计环节更具有重要意义。因此,如何改进和加强这一环节,切实提高本科生培养质量,是一个值得研究的课题。
在对毕业设计改革过程中,提出应用型高校土木工程专业毕业设计概念模式。所谓“毕业设计概念模式”,是以毕业设计为中心,以一个工程项目为主线,将系列专业课程学习、课程设计和毕业设计贯穿在一起,形成一套前后贯穿、逐步深入的毕业设计体系,同时结合毕业生初次就业所面临的从理论到实践的转变,有针对性地进行小项训练的一种毕业设计形式。研究这种概念模式实施的可行性,明确将毕业设计与课程设计相结合与渗透的可行性与可操作性,初步形成可操作性的实施方案;拟出多数毕业生初次就业所需的基本条款,加以整合成各个小项,加以训练,拟定为毕业设计的一部分,有效解决毕业设计与就业、考研等间的矛盾。
1 就业调查,初拟训练项目
紧密结合毕业生初次就业的实际需求,对往届毕业生初次就业所面临的问题进行调查研究。在13届土木工程专业学生中进行问卷调查,主要涉及诸如就业地区、就业单位、单位性质、就业岗位、岗位所需技能以及毕业生的感想建议等问题。
从调查中发现,土木工程毕业生就业对地域要求不是很大,不是特别钟情于沿海发达地区而冷落西部地区,这是由土木工程工作的特殊性决定的。土木工程工作范围很广流动性大,哪里有工程哪里需要土木人,土木工程毕业生就在哪。土木工程毕业生倾向于在国企、机关单位工作,一般不愿到中小型民营单位工作。就业方向方面,大多数土木工程专业毕业生愿意从事与专业相关的工作,即使是下工地、跑施工现场,也不愿坐办公室从事与专业无关的工作。可以看出大多数土木专业毕业生热爱自己的专业,愿意付出,愿意吃苦。土木工程专业毕业生大多数都有跳槽的经历,在一个单位工作一段时间,得到锻炼后希望到更广大的舞台去展示,去迎接更大的挑战。从总体上看,13届土木工程专业毕业生就业地区主要集中在安徽本省、长三角和珠三角地区,涉及的岗位多事技术岗位,如施工员、监理员、检测员、材料员、造价员、安全员等,还有部分进入设计单位从事设计工作,业主单位从事规划、管理工作;从普遍反映看,缺少对具体岗位的综合训练,对相关工作不熟悉,需要投入大量的精力去熟悉工作内容,重新学习。另一方面,咨询相关的行业内人士(特别是一些项目负责人)对于应届毕业生的一些要求和心目中理想的员工应具备的专业素质。从两个方面了解学生和就业单位间的需求,做到两方面结合,确保毕业生从理论到实践的转变,使之能更早地适应岗位的需求。 根据调查结果、用人单位的意见,结合院里具体情况,初步拟定材料员、施工员、实验员、监理员、造价员、安全员、以及设计岗位等七项训练岗位项目。
2 社会实践,拟定训练内容
分别针对这七个训练岗位项目,根据岗位的需要,拟定训练内容。以施工现场材料员岗位为例,其训练内容包括以下几个部分。
2.1 建筑工程材料的基本性质
这里主要要求学生学习和掌握建筑材料的物理性质和力学性质,如材料的密度(表观密度与堆积密度)、密实度与孔隙率、吸水率与含水率、导热性与热容量、各种力学强度、脆性以及硬度等。
2.2 建筑工程材料管理
第一,材料管理基本知识:主要包括材料员的岗位职责、材料员的工作程序、材料管理的基本要求、材料管理的基本内容;第二,材料消耗定额管理:主要知识点包括材料消耗构成、消耗定额的分类、材料消耗定额的制定原则、要求和方法以及材料消耗定额管理的基本要求等,要求学生能实施材料消耗定额编制并能有效利用消耗定额;第三,材料计划管理:主要知识点包括材料计划的分类、各种材料计划的关系、影响材料计划管理的因素、材料计划的编制原则以及材料计划的编制程序和实施,要求能熟悉项目材料需用计划和申请计划的编制步骤和方法、材料采购计划与加工订货计划的编制等;第四,材料采购与供应管理:主要知识点包括材料采购管理的内容、材料采购方式、材料供应管理的内容以及材料供应方式;第五,材料运输管理:包括材料运输计划的编制、材料的托运、装卸与领取等;第六,材料储备与仓库管理:主要知识点包括材料储备定额、材料仓库管理等;第七,施工现场材料与工具管理:主要包括现场材料发放与使用管理方法、现场材料的验收与保管;第八,材料核算管理。
2.3 常用建筑材料
主要熟悉和了解常用建筑材料的性质,主要是:第一,建筑工程胶凝材料:水泥、石灰、石膏;第二,砌筑砂浆与}昆凝土材料;第三,建筑墙体材料:砌墙砖、建筑砌块、墙用板材;第四,建筑防水材料;第五,建筑钢材与木材;第六,建筑保温与隔热材料;第七,建筑防腐与吸声材料。
3 归纳总结,建设训练模块
对几个拟定岗位的训练内容进行归纳总结,将内容相同的或相近的内容进行整理,形成一个模块,对模块内的内容进行整合,大致分成三个部分:基本知识、基本技能、技能提升三个部分,每个部分包括若干模块,如图1所示。为区别模块的唯一性、方便后续模块的添加以及避免在选择时重复选择相同的模块,对模块进行编号。对属于基本知识的模块编号为Module1j,对属于基本技能的模块编号为Module2j,对属于技能提升的模块编号为Module3j,即将每个模块定义为Module4j,其中代表所属类别:i=1,2,3,i=1表示属于基本知识类,i=2表示属于基本技能类,i=3表示属于技能提升类;j=l,2,L,n表示在各自分类里的序号。
同样以施工现场材料员岗位为例,基本知识类课包括模块有建筑材料基本性质模块、水泥模块、石灰模块、石膏模块、砌筑砂浆模块、混凝土模块、建筑墙体材料模块、建筑防水材料模块、建筑钢材模块、建筑保温材料模块、建筑隔热材料模块、建筑防腐材料模块以及建筑吸声材料模块等;基本技能模块可包括岗位职责及基本要求模块、材料消耗定额编制模块、材料需用计划编制模块、材料采购管理模块、材料运输管理模块、材料仓储管理模块以及现场材料验收模块等;技能提升部分可为一个实际项目的现场材料员的实训练习。
对每个训练岗位,可根据每个学生的具体情况,经过前期考核和学生自我意愿,选择若干模块,进行训练。
4 实践应用,创新概念模式
在新一届的毕业班中采用自愿报名的方式,选择6-7人左右进行试点训练,根据自己毕业实习和就业工作中遇到的问题,有针对性的选择训练岗位,在已经完成的模块中,选择基本知识、基本技能和技能提升模块内容进行训练。指导教师一周例行两次进行指导,在两次之外,参加训练的同学若有疑问,增加指导次数与指导时间,确保最终训练项目的完成质量。
毕业设计概念模式将相互独立的各个课程设计紧密相联系,避免的重复的训练,加深的毕业设计的深度,使学生能早进课题、早进实验室、早进团队,主动带着需要和问题去学习。同时提供一种解决毕业设计与就业、考研等间的矛盾的方法;紧密结合毕业生初次就业的实际需求,增设训练小项的研究,确保毕业生从理论到实践的转变,使之能更早地适应岗位的需求。
参考文献:
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【2】崔新壮,金青,董琳琳等.土木工程专业本科生毕业论文一设计一现状调查与分析【J】.高等教育,2009,18(1):105-108.
重庆位于我国南北地震带中段东侧,属中强地震比较活跃的地域,1996年重庆市被国务院列为全国地震重点监视防御城市。重庆地区的中强地震具有震源浅、烈度高、震害严重、易导致严重的次生灾害等特点。由于重庆乡镇人口集中,地震所造成的灾害损失和社会影响很大。近年来,随着重庆经济社会的发展,城乡居民的住房条件有了明显改善,但广大农村地区仍是防震减灾工作的薄弱地区。因此逐步提高农村防震能力是当前迫切开展的一项工作,是加强农村防震减灾工作,统筹城乡一体化的必然结果。
一、重庆农村民居防震设防应对措施
农居抗震设防历来是防震减灾工作的薄弱环节,我国在前几年确定防震减灾十年目标时,是以城市为重点,要求在各级政府和全社会的共同努力下,争取用10年左右时间使我国大中城市和人口稠密、经济发达地区具备抗御6级左右地震的能力,当时农村的抗震设防工作没有提到议事日程。随着农村经济的发展和地震对农村经济破坏的加重,农居地震安全工程已引起了党和政府的高度重视,并提出了“突出重点、全民防御,健全体系、强化管理,社会参与、共同抵御”三大战略要求。
为贯彻落实全国农村民居防震保安工作会议精神,努力提高农村民居防震保安能力,2007年重庆市建委、市地震局提出了全市的农村民居地震安全工程的实施意见;2008重庆市政府拟出台文件,要求按高于《中国地震动参数区划图》确定的抗震设防要求设计,提高重庆市新建、改建大楼的防震标准;2009政府又安排300万元专款,组织有关专家和科研单位,开展农村民居经济实用抗震技术和农村民居巴渝建筑风貌特色研究,编制实用技术标准。目前,区县的抗震民居示范工程已经逐步启动。
二、农村民居抗震设防基本状况和存在的问题
随着改革开放以后人民群众物质文化生活水平的提高,村镇建筑(本文仅指不纳入建设行政主管部门管理的居民建筑)建设的快速增长,居民的房屋结构也由传统的土坯或土木结构逐渐改为砌体结构、框架结构。但由于缺乏有效的技术指导,多数建筑在没有规范设计和规范施工的情况下就已建成,留下了不少的安全隐患。具体问题在于:一是目前重庆市村镇建筑多由居民自己出资,在自有土地产权范围内建设,一般不纳入政府职能部门的基本建设管理范围,大多无正规设计标准,房主仅为了满足自身需求,依照自己拟定的功能、开间尺寸、进深尺寸、层高、层数等来进行建盖;二是施工方大多属无资质的农民施工队,工匠技能参差不齐。建盖过程中,凭建房农民自己的经验和感觉,甚至是错误的经验就把房屋结构建盖起来;三是建筑经费使用不合理,主要追求住房的高大、宽敞、明亮,在外表装饰上投入过多,在结构抗震上过分省钱,有的甚至不与考虑过房屋结构的抗震问题;四是地基选择不合理,地基挖掘深度不够,处理方式简单,大多数仅在地面下50公分左右填埋碎石或片石,很少打地圈梁,基本没有加钢筋,多层建筑大多没有圈梁;五是承重墙厚度达不到要求,有的砖混结构承重墙仅是l2墙,普遍存在砖木结构房屋层高超高,达4~5米;六是砂桨比例不合理,粘接强度差,建筑质量差,忽视抗震设防标准,达不到抗震设防的要求。
从重庆5个乡镇民居的调查统计分析情况看:个别地区乡镇经济发展较快,农民生活逐渐富裕,房屋建筑情况相对好些,主要以混合和混预结构为主,采用了圈梁,结构上具有一定的抗震能力,约占调查总数的10%;以砖混合预制结构为主的农家自建楼房,建房过程中根本未考虑抗震设防因素,施工人员技能普遍很低,特别是部分房屋的选址不科学、地基不稳定,不符合抗震设防要求,虽然这类房屋具有一定的抗震性能但很脆弱,约占调查总数的25%;在有些偏僻山区的情况相对较差,由于经济原因主要以土木结构(土坯房)为主,少部分为砖木结构,房屋基本不具备抗震能力,约占总数的65%。总体上看,农村民居抗震能力十分脆弱,推广和加强农村民居地震安全工程的工作十分必要。
三、推行民居抗震设防工作需加强的几项工作
推进农村民居地震安全工程是一项复杂的系统工程,是一项长期而艰巨的任务。各级政府要在民居安全工程建设中发挥主导作用,将其纳入政府的议事日程,要落实分管领导、责任到人。在推进农村民居防震保安工作中不容忽视以下几个方面:
1、专家参与设计,组织进行抗震性能房屋建设论证。针对不同地区、不同经济条件下各种机构类型,给出当地群众经济上易接受的抗震技术措施和指导性建议。通过编制地区性房屋抗震技术标准和抗震构造图集的形式,指导村镇房屋建造,提高其综合抗震能力。
2、领导重视。少数乡镇政府对农居抗震设防工作没有给予足够的重视,干部群众防震减灾意识淡薄,存在侥幸心理,对推广民居地震安全工程积极性不高,没有建立农居档案,心中无数,这种现状对今后的抗震救灾工作极为不利。
3、严把五关。严把选址关:严格规划选址实行统一规划、分栋(分户)自建,严格按建设程序审批。规划选址用地避开山洪、风口、泥石流、洪水淹没、风景区核心景区、地下采空区、高压输电线路等,并要求有充足的水源和便利的交通条件,以方便生产生活;严把建筑设计关:住宅方案供农民选择使用,免费向村民提供住宅设计图集,住宅设计一般为2~4层,达到国家技术标准,满足农村生产生活需要;严把施工关:以镇为单位编制施工方案,组织有资质的施工企业或持证工匠施工,杜绝无证施工,加强施工安全管理;严把工程质量关:聘请监理公司或区质监站对农房建设进行监理和监督,同时还应建立由镇村管所技术人员、村组干部、建房业主代表三方组成的质量监督小组进行质量监督;严把建筑材料关:凡进入施工现场的建筑材料及构配件必须符合国家标准,凡不能满足技术标准的一律禁止进入施工现场。
4、加强宣传教育。农村长期存在防震抗震知识不足,对建房质量认识不能到位,采用科学、灵活、及时有效的宣传方式,通过各种宣传媒体,将农村住宅建设防震抗震知识普及到乡(镇)、村庄和农户,使广大农民建设安全农居变为维护自身生命财产安的自觉行动,增强市民防震意识。
5、加强监管,保障农村民居抗震质量。把抗震设防管理纳入工程审批、规划、勘察、设计、施工、验收等各个管理环节中,加强监管,确保抗震设防质量。
四、结束语
农村民居防震保安工作要结合新农村建设来改善农民居住条件,是加强农村民居防震减灾能力的一种基本措施。同时,积极宣传,提高农民认识,让农民自主自愿参与实施地震安全民居工程,做好抗震设防技术指导和服务是实施地震安全民居工程的核心。
(作者单位:重庆大学建设管理与房地产学院)
主要参考文献
[1]陈东良.真抓实干求真务实扎实推进农居地震安全工程试点工作.高原地震,2007.1.
[2]罗书山.山地城镇防震规划初探.重庆建筑工程学院学报,1991.4.