同济大学浙江学院建筑系 刘 颖 刘 飞
高等技术应用型人才的培养必须重视学生的知识运用能力、理论与实践的结合能力、动手能力及实践过程中的创新能力,而这些能力的培养在很大程度上取决于学校的实践教学环节。对建筑环境与能源应用工程专业来说,专业实习作为实践教学中的一个重要环节,是强化学生的工程意识,提高工程实践能力的必不可少的环节,为学生毕业后尽快适应工作环境、投入工程实际打下坚实基础。然而,怎样才能使学生的实践能力达到预期的培养效果,是建筑环境与能源应用工程专业实践教学中一直未有效解决的问题。
目前多数高校中建筑环境与能源应用工程专业的专业实习都按三阶段设置,即:认识实习、生产实习和毕业实习。其中认识实习由专业老师集中安排,多以现场参观的形式为主,安排在第1~5 学期的教学活动中;生产实习和毕业实习中学生到设计、工程单位实地参与工程实践,其中生产实习安排在第6、7 学期假期,毕业实习则在第8 学期与毕业设计同时进行。专业实习教学存在的问题主要集中于以下几个方面。
1.实习单位难以落实。现今企事业单位更加注重效率和效益,而接纳学生实习会影响其工作效率、工作质量和现场管理,甚至带来安全隐患,因此多数企业不愿再接受高校学生实习。即便愿意提供支持的企业,也逐渐演变成了参观实习,很难真正达到提高学生动手能力和培养学生综合素质的教学目的。
2.部分实习单位设备陈旧。有些实习单位虽然企业规模大,然而其空调通风相关设备更新程度低,设备陈旧,运行管理人员的节能意识和管理意识等方面有待进一步提高。长时间在这样的环境下实习,影响学生对本专业的信心,产生负面作用。
3.客观条件的制约。建筑环境与能源应用工程专业的生产具有工期长、内容多等特点,学生只有通过较长时间的生产实践才能掌握设计、施工等专业知识,短期的实习只能使学生肤浅地了解一些知识,实习内容难以深入,实习缺乏系统性。
4.实训过程多数不可重复。由于校外的实训基地均离学校较远,同时考虑到企业的实际情况,多是学生集体一次性参加,由于学生数量较多,而服务实习的专业师傅和带队教师较少,实习时间短,学生遇到的问题难以得到及时有效的解答。当实训完毕后学生通过答疑、讨论或查阅资料等方法解决问题后,无法再回到基地内重温,实训效果大打折扣。
5.实习方式及考核制度不健全。以往对学生实习效果的考核方式一般为实习结束后,学生写出实习报告即可,实习报告抄袭现象严重,使实习过程流于形式。同时,也增加了教师客观评定成绩的难度,成绩评定缺乏准确性、科学性。
6.学生参与热情不高。实习一般由教师先联系好实习单位,学生在实习教师的带领和指导下,被动地进行实习。这种做法既不利于调动学生的主观能动性,更不利于培养学生独立工作的能力,“走马观花”式的专业实习无法调动起学生参与的积极性。
由于专业实习环节所面临的以上问题,不仅导致实践教学质量的下降,而且使理论教学质量得不到保证,影响整个专业人才知识和能力结构的培养,削弱了学生的就业竞争能力,从而无法满足当代应用型人才培养需求。只有改革传统的专业实习方法,探索一种更符合当代社会需求的实习模式及实践体系,切实发挥专业实习的作用,提高学生的实践、创新能力,才能培养符合当代社会应用型需求的人才。
1.改变传统实习指导模式,推行“学生主体,教师引导”指导思路。传统的专业实习的模式学生只是被动地按照教师的要求完成任务,教条式的学习,走马观花式的参观,甚至有些学生连本次实习的目的和意义都不清楚,这样的实习过程学生自然没兴趣,参与积极性不高。
改革专业实习,应由教师提出整体要求,让学生按照个人兴趣自拟题目,自行选择调研对象,制定实施计划、步骤,进而付诸实践,总结成果。教师仅仅起到引导、组织的作用,组织各小组交流讨论,适时提出问题引发学生思考,逐步调整改进计划,逐渐形成“学生主体,教师引导”的实施模式。为了力求制定出完善合理的实施计划,顺利完成项目,学生会自发地通过图书馆、网络等手段查阅规范手册和文献资料,充分调动了学生参与、学习的积极性;通过学生自主发现问题、解决问题、完成项目的过程,让学生体会到独立完成任务的成就感、成果被老师同学肯定的荣誉感,激发学生的自发学习、自主实践的专业热情。
2.构建“阶梯式”的专业实习平台。结合当代社会对建环专业毕业生实践能力的要求,对专业实习体系进行重新构架,将整个实习过程分级设置,构建“基础认知—专业调研—实训创新—工程实践”四个全过程、递进式的实习阶段。
(1)基础认知阶段。即传统实习模式中的认识实习环节,一般在第1~5 学期进行。安排学生到校外现场参观实习,与专业工程师面对面交流;将企业有经验的工程师请进教室和实验室,为学生开展相关教学和实践活动;组织学生参与行业各种学术交流会、大型行业展会等,了解国内外专业最新动态;开展“专业一日游”特色活动,让学生自行规划路线、选择目的地,寻找并观察身边的工程实例。通过一系列的专业活动,使学生在学习理论知识的同时,对本专业的行业发展有了更加深入地了解,对专业的设备、系统有更加形象地认识。
(2)专业调研阶段。在第6~7 学期,与各专业课理论教学同步进行。学生已经具备一定的专业知识,对系统的运行原理、部件组成、功能结构已有初步了解,此时对工程实例的调研分析,可以很好地巩固、深化课堂所学知识,培养学生灵活运用所学知识分析问题、解决问题的能力。
利用校园内建筑可得到完整设计图纸,学生可自由出入的特点,弥补校外实训基地不易重复的缺陷,将学校图书馆、报告厅、教学楼、行政办公楼、餐厅等各类代表性建筑的空调、通风、制冷等设施系统作为学生的调研对象,组织学生“施工图纸——建筑现场”同步实践教学,参照图纸对比观察系统的设备和管路排布、阀门的选择及安装、末端装置的排列布置等,通过“发现问题——解决问题——再发现新问题”如此反复的过程,逐步加深、细化对本专业各类系统的认识。在学生有一定的系统分析及辨别能力后,再指导学生走出校门,对学校周边的大型公共建筑展开调研,引导学生综合利用所学各科知识分析评价建筑内环境品质、系统种类及设计的优劣、提出改进方案、进行模拟设计等,锻炼学生分析、解决实际问题的能力。
专业调研不仅限于本专业的空调、通风系统,还包括建筑给排水系统(生活给排水、消防给水系统)、建筑燃气系统、建筑供配电系统等,让学生初步了解各系统的布置规则,为日后实际工作中与各相关专业有序配合打下良好基础。
(3)实训创新阶段。此阶段与专业调研阶段交叉进行,主要在我校建环专业实验室中进行,重点培养学生的系统调试、运行管理能力,对于学有余力的同学,还可进一步发掘其科研创新能力。
我校建环专业实验室包含了集中冷热源的各种空调系统、控制系统及能耗分析系统,均是按照实际工程要求配置,除可进行常规实验教学外,也可进行简单的实训练习。在实验室建设之初,即组织了部分学生全程参与实验室的设计、施工安装、调试,以及部分系统的运行维护,提升学生专业技术综合运用能力,受到了学生普遍欢迎和好评,取得了较好的成效,在今后将继续把系统的运行、维护、调试等工作与学生的实习实践结合起来。
另外,对学有余力的学生,建议其走入综合性实验室,对在前期专业调研中的疑惑通过设计性、综合性的实验来进行验证、研究,开展自主科研或参与产学研合作项目研究工作,培养学生的科研创新能力。
(4)工程实践阶段。此阶段安排在第8 学期初、毕业设计开始前或假期内,主要在校外与企业共建的实训基地中进行,着重培养学生对实际工程的应用能力。通过本阶段实习,学生可以充分彻底地了解实习基地的通风、空调系统运行原理、设备状况及设计思路,安排学生配合工人进行劳动,了解各种系统的日常管理,从而增加学生对多种类型的建筑环境设备的认识,掌握其运行管理要求,拓宽学生的知识面。
3.完善“三环节”实施模式。为增强学生专业实习和专业调研的参与度,引导学生主动学习,自己提出问题、思考问题、进而解决问题,由学生5~7 人组成团队,按照“三环节”专业调研实施模式进行操作,结合“学生主体、教师引导”的教学思路,加强学生实践能力的培养和分行性潜能的发挥。
环节一:前期的准备。以5~7 名学生为团队,学生根据自己的喜好自拟题目,选择专业调研对象,查询相关规范手册、文献资料等,搜集类似建筑的常用系统与国内外的最新发展动向,拟定调研方案,指导教师组织学生一起交流讨论,指导与协助学生建立正确的调研技术路线,调整完善实验方案。
环节二:过程中的实施。按照所制定的调研方案,在现场对系统、设备、管路布置等方面进行调研,有条件时还可通过问卷调研、实测分析等手段对室内环境品质进行评价,边进行边完善实验方案,最终全面完整地完成对研究对象整体的调研及现场实验工作。
环节三:完成后的总结。整理实验现场的调研和观察分析资料,以答辩演讲、师生提问和点评的讨论会或报告会的形式汇报实验结果,同学充分发表意见,争辩出自己的合理答案。同时教师引导学生多角度、散发性地思考问题,进一步对各种整改方案的技术经济性比较分析,拓展学生视野,激发学习兴趣,使学生能够融会贯通,从而有利于创新能力和工程能力的培养。
学生通过这样的“三环节”模式调研,不但加深对本专业知识理论的理解,还发现自己能够利用所学知识为自己、为他人、为社会做一些实实在在的事情,并且通过接触社会亲身实验又发现问题,学到新知识,真正体验了项目、工程和课题全过程的实践,极大地提升了自信心。
采用团体带动加教师监督的指导方法。选择1~2 名学习自主性、积极性较高的同学担任组长,带动其余4~5 名学生参与实习;而对于个别积极性不高的学生,教师可在交流汇报会时点名让其上台汇报,有侧重地施加压力,并提前向学生说明实习考核标准及方法,促使个别积极性不高的学生变被动为主动参与。
4.建立科学的多元化实训实习考核标准。科学的实习考核标准在引导学生重视实习实践,正确处理理论知识、实践能力之间关系等方面起着关键的导向作用。通过各阶段的方案、过程、结果和团队协作精神等多元化的考核,均衡四个部分得分权重,最终给出学生的实验总评成绩,对学生综合、创新、工程实践能力全面考核。
面对面答辩的考核方式:由于实习项目必须以团队为单位进行,所以不可避免有少数同学存在偷懒“搭车”现象,采用面试答辩的考核方式可以直观地体现学生的真实水平、参与程度和学习态度。
适当引入激励机制:对于在实习结果汇报演讲交流中,能参与互相提问、讨论的同学给予一定的加分鼓励和肯定。由学生自主评选最有人气提问奖和答辩奖等,使演讲答辩成为学生展示创新能力和个性魅力的大舞台。
通过采用多元化的评价标准,有利于学生创新能力的发展和综合素质的提高。如将过程控制与目标控制相结合,将老师评价和学生评价相结合,实行形式多样的评价方式,既强调学生对基础知识的掌握,又突出对追求创新理念和提高创新能力的鼓励和肯定。
通过“学生主体、教师引导”指导思路的确立、“基础认知——专业调研——实训创新——工程实践”全阶段、递进式实习平台的构建、“三环节”实施模式的完善和科学、多元化的实习教学考核指标的健全,逐步调整与优化了本校建筑环境与能源应用工程专业的实践教学体系,实现了全过程、递进式的专业实习模式。经过近几年的探索和实践,提升了学生的实践能力、创新能力和工程能力,获得了学生和用人单位的良好口碑,有助于培养出越来越多的具有实践综合能力和创新能力的应用型优秀工程师。
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