卓越土木工程师实践教学体系建设研究

2014-02-05 05:26张弘
教育与教学研究 2014年5期
关键词:卓越课程设计环节

张弘

(成都学院四川成都610106)

卓越工程师计划,是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目。作为卓越土木工程师必须具备更强的解决实际工程问题的能力,因此在人才培养过程中要更加注重实践教学环节的投入与建设,尤其要通过对原有实践教学体系的改革,构建更具特色的卓越土木工程师的培养模式。从总体上来看,卓越工程师培养应具备三个特点:一是行业企业深度参与培养过程,二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才,三是强化培养学生的工程能力和创新能力[1]。这三个方面既是卓越工程师培养计划的精髓和核心,同时也是人才培养的重要目标。本文依据土木工程专业的基本办学条件以及人才培养定位,结合卓越工程师培养计划的基本要求,探索卓越土木工程师的培养中实践教学体系的建设,以期能就此推动该专业实践教学体系的改革,建立更符合人才市场需求的卓越土木工程师的培养机制。

一、土木工程专业实践教学现状分析

土木工程,是指一切和水、土、文化有关的基础建设的计划、建造和维修等工程项目。土木工程专业具有极强的综合性、社会性和实践性,实践教学环节是其教学环节至关重要的组成部分。目前该专业人才培养中实践教学体系构成环节主要包括工程制图、认识实习、测量实习、工程地质实习、专业实习、生产实习、结构课程设计、毕业设计等,教学时间大约持续40周。虽然原有的实践教学体系能较好地满足该专业人才培养要求,但卓越工程师培养计划要求更为科学和具前瞻性的人才培养方式。因此,分析现有的实践教学条件和培养模式,挖掘其潜力,发现其弊端,建立更为有效的人才培养实践教学体系就具有积极意义。

(一)工程实践教学安排和课程设置

1.通识培养方式。长期以来,受“大土木”思想的影响,基本上所有学校的土木工程专业的实践教学培养方案,都是“大而全,小而全”的状况。相应开设的理论课程基本涵盖各种类型土木工程师,开设的实践类的课程主要有:房屋建筑课程设计、土工材料实验、工程地质实习、基础工程课程设计、工程量清单课程设计、施工组织课程设计、毕业设计、认识实习、测量实习、生产实习和毕业实习等实践课程。虽然通识培养模式,培养方案显得比较全面;但与此同时,会导致大而全的培养体系,缺乏科学性和系统性的考虑:不是根据专业特点与理论课程关系来安排,使得各课程之间和实践环节之间不能联系贯通,导致专业系统性不强,目标不突出,重点不明确;虽然开设了很多课程,但大量学生明显缺乏掌握和运用这些理论知识的能力,理论运用到实践当中就会突发性地失去链接。

2.实践教学环节多而散。目前大部分课程的实验、课程设计、毕业设计都是在学校内开展。通常涉及的内容和形式基本都是围绕着各自课程为中心展开的,或者按照课程的任课教师指导和要求而完成的。另外,生产实习和实践的时间较短,导致实习形式类似于走马观花,难以深入进行针对性问题的解决。实习和实践的内容多年未变,大量实践内容与现实的工程实际脱节比较严重。因为实习内容不全面,一般工程施工周期较长,而实习实践过程只能够完成部分或单项的工程内容,所以学生实习的内容是不连贯的、片断的,造成实习深度不够。因为现在的施工单位有施工任务和工期的压力,所以现场指导教师无法给予学生系统和深入的指导。甚至有的实践工地的指导效果达不到预期的情况,学生实习过程中不能深入到具体工序当中,只能被安排到办公室中整理内部资料。

(二)实践教学管理和实践理论基础的问题

1.实践教学管理流于形式。教学管理工作显得较为薄弱,部分环节跟不上卓越工程师培养的需求。针对实践教学环节的管理较为松散,没有建立起一套健全的切合实际的实践教学管理制度和质量保障体系,有的时候显得处于“放养”状态。有的制度没有得到真正较好的落实和执行,相对而言对实践教学环节的考核远远没有理论环节严格。实践过程的管理和考核,基本上完全依赖于学生的自觉、认真程度以及指导教师的责任心,整个实践教学的质量要求难以严格地执行。

2.基础课程与工程实践联系脱节。目前的土木工程专业培养计划中,前期的课程设置主要是以基础课为主,教学过程偏重于知识的讲解和传授。教学模式以教师讲、学生听为主,互动式、动手式、演练式等教学偏少,而且已有的试验课与工程实际脱节较为严重,可用于实践的训练方式僵化。学生的返馈意见:一是基础知识与工程实际结合不上,二是不懂得如何将书本上的东西应用于实践中。这种前期专业基础课与后期实践课程严重脱节的状况,导致学生不能畅通地将专业理论知识应用于工程实际当中,更难以训练和培养学生在复杂多变的工程现场发现问题和解决问题的能力。

(三)实践教学基础和实践指导教师的问题

1.实践实习场所建设投入不足。工程建设过程是一项集复杂性、多变性、风险性和一次性等多项特征为一体的系统程序。因为大多数施工企业由于本身的任务压力和安全压力,所以都对与高校建立教学实践基地的积极性不高。而学校对建立实践教学基地的场所、经费和设备的投入也明显不足。学校寻求校企合作的机会,而校企双方需求差别又很难达成一致。虽然学校愿意投入一定的经费来寻求教学基地的建设,但是多数企业由于现实的生产环境和接受能力不足等原因难以达成。因为企业不愿意投入过多的人力和精力来支持学校实践环节,再加上安全生产和安全责任等因素,所以很难完全使学生深入到施工现场的每个环节。

2.实践指导教师经验欠缺。“实践性”作为卓越土木工程师培养的第一标志性的要求。课程要求方面,必须是理论联系工程实际,也就是说课堂教学必须与实践教学切合得上。相应的教师队伍除了必须具备坚实的理论基础之外,同时也得具备丰富的工程实践经验。虽然土木工程专业的师资队伍近年来在学历水平和层次上有了极大的提升,但是大部分的工程实践经验严重缺乏。尤其是近年进校的教师基本都属于“双门型”(校门到校门),冲淡了原有“双师型”队伍的“浓度”:没有建筑设计经验的教师担任“建筑设计”课程,没有工程量清单经历的教授担任“工程预算”课程,没有现场施工经验的教授担任“施工组织设计”课程,没有实际测量和检测经验的教授担任“工程测量”课程,没有项目管理经历的教授担任“工程项目管理”课程,等等这类现象和矛盾在实践教学过程中尤为突出。

(四)实践教学创新性和重要性方面的问题

1.实践环节内容缺乏创新性。课程设计和认识实习等方面,多年都是延续原有的惯用模式。土力学实验、测量实验、材料实验等内容,内容单一、缺少变化,尤其缺少与现今工程实际操作内容的接轨。一张图纸沿用多年,而结合工程现场实际的结构设计更是少之又少。根据对土木工程就业情况调研情况,对现在建筑市场人才需要方面的新动向,做出相应联动创新动作明显滞后。

2.实践教学的重要性认识不足。因为对实践教学的重要性认识不足,所以相应的投入亦不足。各类考核还是局限于对基础理论的考核上,理论考核成绩较高的学生又难将其用于实践工程当中。虽然近年来有所好转,但重理论教学、轻实践运用的教学方式仍占主导地位。实践指导教师工作水平不高,大多数完全没有实践工程经验,甚至有的是外专业人员负责。学生对实践教学重要性也认识不到位,只注重课堂学习,重视卷面成绩,实践考核往往流于形式。有的学生采用分散实习的方式,想办法来敷衍学校,甚至根本不参加实习。也许是由于现在扩招人数较多的原因,教师、学生和实践单位忙于应付,导致思想上的根本认识不到位。

二、构建卓越土木工程师的实践教学体系的思路和模式

(一)实践教学体系的构建思路

围绕卓越土木工程师必须具备的核心能力为中心,可推演出其相应的实践教学体系和平台的构建思路:会设计(良好土木工程领域设计能力和建筑、结构等方面的设计知识),能施工(有土木工程施工能力、施工组织技术的学习运用能力),懂管理(掌握行业标准和规范,有现场管理、项目管理的能力),善于创新(设计方法创新、工艺技术创新、管理方式创新)。

卓越土木工程师的实践教学体系构建的基本思路,就是以卓越土木工程师的培养目标为基本指导,以学生为中心,以教学培养方法改变为手段,充分利用校企合作机制,创建高校和行业企业联合培养人才的新机制,加强工程实践训练,培养适应行业企业需求的工程人才。针对目前土木工程专业实践教学存在的问题,应淡化理论教学与实践教学的界限,采取多层次系统训练方案,形成由单一到综合,由相对独立到科学融合的实践教学体系[2]。

(二)实践教学体系的构建模式

卓越土木工程师的新实践教学体系的构建应围绕“五个一”(一个理念、一个核心、一条主线、一支队伍、一个保障)模式来开展。

1.一个理念:工程化。课程设置主要是围绕以实践活动为中心再结合理论教学,重在培养、锻炼和激发学生的工程应用、土木实验、建筑设计、团队协作、解决问题、道德素养、实地勘察、学习运用、工程意识、工具应用等十项能力[3]。实践教学环节主干部分有实验、上机、讨论、参观、实习、课程设计和毕业设计等。部分课程如钢筋混凝土结构、工程施工管理的实践教学环节是与工厂、施工现场或企业合作完成,学生到现场甚至常驻现场。结构和施工类课程的课程设计也是结合与工厂、施工现场或企业的合作任务来完成。

2.一个核心:学生+专业能力。以学生为学习主体,围绕学生“学会、会学、学用、会用”来构建切合实际的实践教学平台,切实提高、巩固各项专业技术和专业能力。通过四个步骤来逐步展开:一是对合格学生选拔,开展“小班化+实践”教学方式;二是对筛选合格的学生,推进应用型“3+1”模式程序(3年理论和实践,1年企业实练);三是联合企业制定针对性培养方案,开展定点和定单式培养;四是待1年企业实练通过后,提出更高的执业资格“师”级的要求,开通相应的培养渠道。

3.一条主线:工程实践教学。改革现有培养方案,使实践教学学分占总学分比例达35%以上[4]。充分利用校企合作的各项承诺,结合工程案例,采取实训任务的方式,达到全过程、递进式铺开工程实践教学的各个实战环节。充分利用学校行业优势和资源,同各类工程设计院、施工单位等优秀企业建立校企联合培养体,采用双导师团队制度,对于每个项目组学校和企业分别配备富有工程实践经验的导师、辅助教师和现场技术指导员。实践教学环节主要依靠本专业教师和定点企业内的工程师联合指导和培养,使学生紧密结合工程实际,深入到土木工程建设的勘测、设计、施工和运营管理等整个工程生命周期中,完成在企业实训阶段的学习任务,最终达到培养学生独立开展工程实践的能力。

4.一支队伍:双师型。实践教学离不开一支高素质的“双师型”师资队伍。尽快启动“双师型”教师培养工程、人才引进工程等项目,每年有计划地安排教师到工程单位、政府工程部门挂职学习,到业内顶尖工科院校做访问学者等,这些举措可以极大地提高教师实践教学水平和科研水平。可以围绕四个要求展开:一是要求指导教师不仅熟悉本专业的基本理论、设计施工相关规范等方面的知识,也要熟悉工程结构与构造、施工技术及工艺方法;二是具有施工现场组织管理经验,参加实践项目立项到竣工验收的全过程历练;三是扭转教师观念,否则将会“高不成,低不就”,向上竞争不过研究型大学,向下不敌高职院校;四是成立独立的研究所和设计所,给予教师一个展示和锻炼自己的平台,利用已有优势,通过此平台加强与相关企业的联系,强化对口工程的实践锻炼。最终,教师也得到将理论运用到具体工程的实践机会,反过来促进教学和科研工作,也解决相关企业的实际问题。

5.一个保障:“实验+基地”的建设。“实验+基地”建设是做好实践教学的两个重要的硬件支撑,也是实践教学能够顺利完成的基本保证。自2009年以来,学校每年投入土木工程专业实验室建设的资金有100多万元。学校现有土木工程专业实验室20多个,校外实训基地31个,特色实验室有工程检测中心和工程CAD中心两个。校内实验室在加大设备投入的同时,应该强调实验的综合性、设计性,强调实验、科研与地方经济建设结合。校外实践基地,针对目前企业在提供学生实践积极性不高的情况,学校可积极主动地利用教师、校友等多种人脉资源网络,调查目前建筑业亟需解决的问题;在调研的基础上依托地方和行业协会,明确双方在产学研合作上的责、权、利,以项目为驱动加强企业界、工程界的参与,建立长期、稳定的多层次实践基地,保证工程实践得以落实。同时,与企业配合,在实践中来解决土木工程建设项目生命周期全过程中实际问题(如建筑工程、桥梁工程、道路工程、岩土及地下工程的设计、施工、检测、监理、运营、维护、管理等)[5],强化卓越土木工程师的基本训练。

三、结语

由前述对目前土木工程专业实践教学体系现状的探讨,结合卓越土木工程师的培养目标,从而推演出卓越土木工程师实践教学体系的基本思路和模式。在此基础上,归纳总结了卓越土木工程的师实践教学体系的框架示意图(图1)。

图1 卓越土木工程师实践教学体系框架图

[1]张智钧.试析高等学校卓越工程师的培养模式[J].黑龙江高教研究,2010,(12).

[2]董倩,刘东燕,黄林青.卓越土木工程师实践教学体系构建[J].中国大学教学,2012,(1).

[3]阮建凑,陈颖.基于卓越土木工程师培养的实践教学研究[J].重庆科技学院学报:社会科学版,2011,(17).

[4]安蕊梅,刘维华,石现峰.美国土木工程专业实践教学个案研究——以加州大学伯克利分校为例[J].高等建筑教育,2010,(5).

[5]孙家国.应用型本科土木工程专业“五个一”实践教学模式的构建[J].武夷学院学报,2011,(4).

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