黄 超
土木工程专业已发展成为一个综合性强、实践要求高、涵盖面广的多元化专业。因此传统的单一式、固定式教学模式已经难以适应当前高校学生的实际学习需求,同时理论与实践结合能力相对较弱的情况已经严重阻碍了高校土木工程专业学生的进一步学习与成长。高校应当以学生的实践能力发展为目标,完善教学管理制度,并从实践基地、师资力量、网络教学以及实训计划等方面来提高学生的实践能力,并以市场为导向进行外向式实践教学改革,引入多元化企业参与机制,以提升学生的实践能力。
提高土木工程专业实践教学质量,一方面,能够有效转变学生的学习观念,使学生把实践与理论有效结合,以实践论证理论,以理论探索实践;另一方面,能够有效提高土木工程专业课程的针对性和实效性,实现精准授课。单纯的课本知识教学难以让学生认识到实际测量中可能遇到的各种问题,而提升实践教学质量有助于打造一批复合型土木工程专业人才。
如果仅仅让高校学生考取一系列理论证书,而实际动手能力基本为零,会让很多毕业生在薪资待遇、工作环境、工作节奏等方面产生较大的心理落差。究其原因,企业更加重视人才的实践动手能力,而不是只看重学生的毕业证书、知识证书等。因此提升土木工程专业实践教学水平,有助于促使教师面向市场,以问题为导向,找准学生的弱项,集中精力去培养和提升学生的土木工程实践能力。例如在市政工程深基坑实践教学中,教师应努力使学生掌握悬臂支架、重力式挡土结构以及混合式支护技术等方面的内容。这些支护技术的要求标准有着显著的区别,因而施工人员应在确保施工安全的前提下,综合分析不同支护技术所需要的标准。如悬臂支架深基坑支护技术对施工现场的要求相对较高,而重力式挡土支护类型则对支护的平衡稳定性要求较严,另一种混合式支护则对锚杆设备的要求有一定的标准[1]。
高校的实践教学与实训教学有着紧密的联系,很多情况下由于资金、场地、设施等条件的限制,简单地把实践教学与实训教学融为一体。这种实践教学模式表面上看解决了学校方面的问题,但实际上如果缺乏高效的监督管理体系,很容易让学生成为企业的“免费劳动力”,而极易忽视实训的目的以及实践教学的基本要求。院校应从“实训与实践探索”的教学模块中,将课程建设与教育管理模块相对接,以探索更具竞争力的实训教学方案。同时院校要将日常教育管理工作与市场上的人才要求相对接,从而真正打造市场化、未来化的土木工程专业教学体系,让土木工程实践教学与企业的需求相匹配。这样既能够提高学生的实践能力,又有助于培养一批高素质复合型毕业生。
土木工程专业的实践教学不能只是让学生学会简单的模型计算,或者把实际测量任务转化为理想的计算模型。因为在实际的测量、设计、施工过程中总会遇到各种现实存在的问题,这与学生的理论学习有着很大的区别。例如,在“小区域控制测量”这部分知识的实践教学过程中,教师可以根据院校实际的教学设备与实际工程案例,为学生创设生动的实践教学场景。这样才能确保学生在导线测量、三角测量、三四等水准测量方面掌握更多的实践知识。同时,教师要设计灵活多变的教学方案,提升学生现场测量的应变能力,这样才能切实提升他们的实践水平。
教师可以整合优化土木工程专业实践教学内容,在教学内容优化和课程整合的基础上,构建更高效的实践教学模式。由于高校的土木工程专业实践教学大多由理论验证、实验体会以及项目设计优化等环节构成,其中涉及众多的专业知识,其教学出发点是围绕实践操作来培养学生的创新意识。如果单纯地生搬硬套理论知识来进行实践,则很有可能让学生陷入概念的背诵、机械化重复操作练习的低效循环之中。因而教师应合理转变教学理念,在土木工程专业知识的教学中有机渗透实践探索的内容,科学增加实践教学的课时与内容。教师应当根据实际教学内容来灵活调整实践教学的方案,避免在专业实践过程中出现演示验证内容多而推理探索过程少、流程式教学多而综合创新实验少的情况。因此,提高土木工程专业实践教学质量的关键方法之一在于优化实践教学的内容与细节[2]。
土木工程专业实践教学质量的提升,离不开对学生基础知识的巩固、设计环节的科学引导以及自我研究能力的培养。因此院校管理层与教师应当深入了解学生,调研分析学生的实际知识学习情况以及在实践过程中存在的个性、共性问题。并对学生的这些数据进行汇总分析、归类总结,以制定更具针对性的实践教学方案,以达到精准教学、因材施教的目的。例如,教师在设计“管道工程测量”这部分的实践教学方案时,应当分三个步骤来提高学生的实践能力。首先把管道工程测量中用到的“大比例尺地形图测量”“距离测量与直线定向”“角度、水准测量”等知识汇总成实用知识小册以备学生查阅分析;其次在学生设计分析环节,引导学生自主分析、计算、总结设计相应的测量方案,并付诸实践,教师进行最终的点评分析;最后根据学生自己的设计方案,来研究分析其可行性,而教师则帮助学生具体分析其测量设计过程中存在的问题,以帮助其修改方案。
院校为进一步提升学生的问题分析与解决能力,应提高教师对于土木工程专业实践教学的重视程度。加强实践教学是提高学生实际操作能力和创新能力的重要环节,教师应当把土木工程专业的实践教学置于相当重要的位置,围绕理论知识来开展有效的衔接性实践教学,以项目设计、任务分析以及问题解决的方式来让学生快速找到土木工程专业实践学习的技巧与侧重点。教师应当科学分析土木工程专业各个课程之间的内在联系,合理整合实践教学的资源和内容,从而有效提高实践教学的效率,减少低效教学和重复教学。比如,在“材料力学与混凝土机构”“土木工程力学与建筑学”等课程中,都含有混凝土和钢筋材料性质的实践探索内容,因而教师可以综合这几门课程的共性特点,为学生设计综合性更强、实践内容更丰富的教学方案,鼓励学生自主学习、灵活探索。
土木工程专业学生的毕业设计往往更加注重理论知识的汇总分析,即便存在工程案例分析,也很难对学生的实践动手能力提升有较大的帮助。因此,教师可以根据测量学的课程教学大纲,把传统的学分制教学转变成实践探索与理论知识考评相结合的测评方案,并对学生的实践学习、探索成果以更加合理的方式进行评价,这样有助于提高学生对实践的重视程度,使学生重视日常实践经验的积累,从而进一步让学生创新思考、综合性分析,进而有效提升自身的实际测量水平。这样才能让学生从单一固化的课堂中解放出来,从土木工程专业的特点出发灵活地把知识应用到不同的实践项目中,从而有效提升自身的实践技能。教师应当引导学生走出课堂、走进工地,结合具体的工程项目来应用专业知识,使学生对知识与实际应用之间的关联性有明确认知。
教师可以根据学生对土木工程专业知识的掌握情况,结合信息化教学来为学生渗透更加生动形象的教学内容,让学生明白实际项目应用中理论知识的可行性与理想化弊端,提高学生进一步探索思考、动手操作的兴趣。这样才能让土木工程专业学生的实践更加精彩,教学内容与实际项目应用的关联性更强,从而有效提升实践教学的实效性。教师应当优化毕业设计与学生的项目实习之间的联系,通过基础知识实习、生产观察实习、毕业实践实习,来开展学习小组式的实践探索活动。同时为了进一步提高学生的实习效果,教师应充分利用师生互动、电子信息远程监控以及实习在线同步指导等方式,让学生实时接受教师的指导,并及时生成项目实习情况进度表,进而帮助学生及时分析自己在实践实习的过程中所遇到的问题,让毕业设计更具有针对性与实际意义[3]。
随着5G技术的高速发展,其在智能施工、测量、计算等领域的应用也越来越广泛。因此高校可以充分利用5G技术,与先进的工程企业展开合作,真正做到把施工现场搬到学校,这样能够让学生更加真切地体会到当下建筑施工领域的智能化、便捷化,同时能够让教师的实践教学与企业先进的实践技术保持同步,进而为学生构建互动互信式“现场化”土木工程活力教学课堂。这对于高校学生而言无疑是一堂“别开生面”的实践与理论完美结合的活力课,从而让学生提前融入企业管理模式,有利于提高学生的竞争力。当下,多元化信息技术在土木工程专业的应用,能够让教师科学指导学生更加灵活地思考、学习和体会。将信息技术应用到土木工程专业实践竞赛中,能激发学生的求知欲与求胜心。
在利用VR(虚拟现实)、AR(增强现实)技术来进行实际实践教学时,土木工程项目的实验荷载参数复杂、实际应用项目设计成本过高等问题可以迎刃而解。同时VR、AR技术能够通过土木工程建构模型来让学生更好地理解相关的理论知识,并通过理论模型与实际实践之间的联系,使得学生在有限的时间内顺利完成复杂的实践探索。而5G技术的快速发展也为学校与项目应用的在线连接提供了可能,即院校可以创新实践教学模式,让学生通过远程项目操控、理论知识在土木工程实际应用中的创新找到理实结合的思维突破口。利用5G连接技术可以让土木工程项目的施工现场有效“迁移”到课堂教学之中,使教师根据项目的实际操作与理论知识之间的联系来开展高效、生动、全面的教学[4]。
校企合作是土木工程专业进行实践教学的重要形式之一,不但能够让学生真正进入工地进行实地实习,更有助于培养学生吃苦耐劳、艰苦奋斗的职业精神,这对于发挥学生的专业特色、促进学生坚持不懈地努力学习而言意义重大。因此学校应与企业进行深入沟通,确保校企合作的作用得到有效发挥,既要确保学生的理论知识能够在实践过程中得到应用和验证,又要确保学生的实践学习不拘泥于形式。这同样需要学校积极对接企业并逐步完善自身的实验场地,进行基础设施配套建设,从而打造线上与线下有效结合的实践教学体系。同时针对校企合作中学生的学习状态、实践技能培养,教师应当及时与学生展开沟通,使学生在实践过程中遇到的疑难问题得到快速解决。合理开展校企合作,科学建设实践设施,有效优化教学课程,能让学生的理论知识学习与实践技能提升得到同步发展,有助于打造生动形象的活力教学课堂,促进学生专业素养的有效提升。
总之,提高土木工程实践教学质量对于促进学生就业具有十分重要的作用。院校管理层与教师应当统一观念、形成合力,建立健全院校的土木工程实践教学基础设施以为学生提供良好的实践条件,同时要采用实践与理论相结合的教学模式,并利用信息化教学工具为学生打造真实的现场教学环境,以校企合作为平台,拓宽学生的就业渠道,保障其就业率。