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1、測量大比武
全運會過后約第十周,繼續繼承土木系的優秀傳統,與學習部聯合舉行山東交通學院測量大比武活動,系此活動為校級活動,要經過充分的準備。參賽隊員分為團體組和個人組兩個組別,分別在東校門內側和經管樓b座四周進行,分別角逐出一、二、三等獎,并頒發校級五四證書。具體證書數目在學習部計劃數中有詳細說明。
2、制圖大賽
為突出土木系的特色,達到學以致用的目的。第十四周舉行制圖大賽,比賽內容為手工制圖和電腦cad制圖。為全國的制圖大賽選拔人才。并根據兩項綜合成績排名次,具體為
單項獎:手工制圖組:一等獎1人、二等獎2人、三等獎3人。
計算機繪圖組:一等獎1人、二等獎2人、三等獎3人。
全能獎:一等獎1人、二等獎2人、三等獎3人。
鼓勵獎:按參賽人數設置若干。(根據參加人數來定)。
3、科技立項
關鍵詞:國際土木工程;人才培養;網絡平臺;校企合作
中圖分類號:G6420;TU3-4 文獻標志碼:A 文章編號:10052909(2017)02014804
近年來,隨著“一帶一路”和”走出去”戰略的推進,中國企業在國際土木工程承包市場上的份額逐步提高。2014年進入國際承包商250強的中國企業海外承包市場總收入達790.1 億美元,相比2013年增長了17.6%,占250強企業海外市場收入總額的14.5%[1]。而隨著中國土木工程承包企業海外市場份額的提高,參與全球競爭的機會越多,但從根本上來說,企業之間的競爭實質上也就是人才的競爭[2],中國企業在人才隊伍建設上的問題也日益凸顯。如:海外項目管理能力較低、缺乏國際化經營理念、對技術標準與規范不熟悉、對項目所在國政治、法律、人文與公眾心理等“軟環境”缺乏足夠的了解[3]。由此引發的慘痛教訓也屢見不鮮,如:中國鐵建麥加輕軌巨額虧損事件,中國中鐵波蘭公路撤離事件,委內瑞拉高鐵停罷事件等[4]。而解決上述問題的根本途徑是培養一批具有國際視野,既懂專業又懂管理,同時具備國際交流與合作能力的綜合型人才,這也對高校土木工程專業人才培養提出了新的更高要求[5-6]。
當前,國內通常采用設立“國際工程班”的方式培養國際土木工程專業人才,僅從培養模式與
課程設置上區別于普通土木工程專業教學,而在教學方法與教學理念上并無本質區別。土木工程是一門實踐性與社會性較強的學科[7],以往土木工程專業教學中存在的理論教學與工程實踐脫節的問題,在國際工程的
項目施工與管理中也愈發突出[8]。做好海外項目不僅要掌握過硬的專業知識與專業技能,而且要熟悉了解當地的語言特點、文化風俗、思維模式、、政治法律等方面的情況,這也是項目成敗的關鍵,而很多知識與技能不是單純依靠學校教學就可以獲取的。雖然國際合作培養人才是一條有效提高學生外語水平與獲取海外從業經驗的有效途徑,但經濟成本決定了該途徑不可能大規模推廣,無法滿足國際土木工程人才市場的大量需求[9-10]。然而,基于互聯網的教學平臺為解決上述問題提供了一條有效途徑[11]。本文以石家莊鐵道大學國際土木工程專業人才培養為依托,闡述國際土木工程專業校企合作網絡教學平臺的建設思路與構想。
一、平臺的結構與功能
校企合作網絡教學平臺旨在克服土木工程專業本身存在的問題,彌補高校教學方面的不足,培養既具有良好專業基礎又熟悉海外工程環境的合格的國際工程人才。該平臺兼顧學校與企業兩個方面,堅持高校與企業共同建設、共同管理、共同使用的原則。學校的優勢在于具有完整、科學的教學體系與教學資源,但缺乏最新的工程實踐資料與信息;企業的優勢在于長期從事國際工程,具有大量不同類型的國際工程素材,但缺乏對相關資料的整理與加工,資源體系不完整,不利于學生直接學習與理解。校企合作土木工程專業網絡教學平臺可以充分發揮學校與企業的優勢,形成優勢互補,為國際土木工程專業人才的培養提供良好的空間。根據平臺的用途,該平臺應具有如下特點:其一,以學校、企業加盟的方式實現資源區域性共建、共享;其二,以海外項目施工管理過程為主線建設資源庫,并以項目、專業、專題等門戶展示資源;其三,在不同類型的資源庫之間重構、交換資源數據;其四,智能化的資源管理,自動完成資源屬性的抽取,提高資源的利用效率;其五,多角度、多維度資源導航方式快速檢索資源;其六,資源批量后臺管理,實現復雜資源的快速入庫;其七,資源多級、分布式存儲,檢索信息集中統一管理;其八,可擴展性好,能快速定制個性化需求以及應用子系統。
(一)平臺的結構
際土木工程專業校企合作網絡教學平臺與傳統的網絡教學平臺最大的區別是,引入工程承包企業海外項目資源庫,以彌補國內學生無法進行海外項目實習與培訓的不足。該網絡教學平臺主要由資源庫、管理平臺與微信平臺三部分組成。資源庫包括課程資源與項目資源兩個方面。從學校層面來講,充分利用高校優質教學資源與雄厚師資力量,通過網絡課程建設的方式,完善國際土木工程專業相關課程教學。從企業方面來講,充分挖掘企業的資源優勢,搜集整理
相關海外項目施工、管理與“軟環境”等方面的素材。管理平臺負責整個平臺的維護、管理、資源上傳,用戶對象可以分為教師、工程師、系統管理員與學員。微信平臺負責資源的定向推送,讓學員在第一時間了解最新工程資料信息。網絡教學平臺的基本結構如圖1所示。
(二)資源類型
網絡教學資源庫主要分為四個門類,即:課程資源庫、項目管理資源庫、通識資源庫與工程案例庫(見表1)。
(三)平臺功能
平臺的功能由平臺的用途來決定,既要滿足建設與管理者對于資源、平臺的高效管理需求,又要滿足學員對海量工程資源的快速檢索、閱讀、播放與下載需求。平臺的主要功能如表2所示。
二、平臺建設的可行性分析
該網絡教學平臺依托石家莊鐵道大學中鐵“國際工程班”人才培養計劃,旨在訂單式培養一批適應能力強、外語水平高、立志從事海外業務,且具有國際工程視野和較強工程實踐能力的土木工程專業人才。在該培養模式中,前3年由高校培養,第4年由高校與中國中鐵股份有限公司(以下簡稱中國中鐵)共同培養。在學校方面,土木工程學院從2002年開始設立涉外土木工程專業方向,經過10多年的建設,積累了大量的國際土木工程專業人才培養經驗。師資水平不斷提升,形成了以中青年教師為主體,具備海外學習與工作經歷的,高學歷、高素質的師資隊伍,為該平臺的建立與管理提供了必要的人力資源保障。在企業方面,中國中鐵自20世紀70年代開始建設長達1 861公里的坦桑尼亞至贊比亞鐵路項目以來,已在非洲、南美洲、中東和東南亞等地區55個國家承建海外項目超過230個。截至2007年,在全球五大洲的52個國家和地區設立海外業務機構96個,正在實施的項目有152個。中國中鐵具有巨大的國際土木工程市場份額,以及豐富的國際工程管理與實踐經驗,掌握大量的第一手國際土木工程學習資源,這為該平臺的建設提供了重要的資源支撐。隨著中國工程承包企業國際土木工程市場份額的擴大,會有更多的學校、企業加入該網絡平臺,平臺功能將得以逐步完善。
三、平臺對國際土木工程專業教學改革的意義
當前國際土木工程專業課堂教學仍多以面授為主,學生獲取知識的方式較為被動,學習效果也較為一般,且理論與實踐之間容易脫節。而網絡教學平臺對推進專業教學的改革只有重要意義
。首先,該網絡教學平臺可以在一定程度上彌補課堂教學脫離實際的問題,教師在課堂上講授相關科目或章節時,利用網絡平臺實際工程案例的講解,使理論知識更加形象化,講授內容更能緊密聯系工程實際。第二,網絡平臺給予學生充分的自主學習空間,有利于學生對碎片化的時間進行有效利用,在任何時間、任何地點學生都可以通過PC或手機進行網上學習,亦有助于實現“學分制”改革。第三,也可以通過教師安排學習計劃,學生在平臺上完成學習任務,實現與教師在線上或線下的互動;還可以借助網絡平臺實現“翻轉課堂”,充分發揮學生的主體與教師的主導作用。第四,微信資源推送,更加貼近當前學生獲取信息的習慣與心理,有利于提高學生的學習興趣與主動性。
四、結語
校企合作土木工程專業網絡教學平臺可以充分發揮學校與企業的各自優勢,形成優勢與資源互補,為學員提供一個學習國際工程相關知識,感受國際土木工程建設環境的虛擬網絡平臺,彌補當前國際土木工程專業教學中存在的不足,對推動國際土木工程專業教學改革與提升企業國際市場核心競爭力都具有重要作用。該平臺運作的關鍵在于完善的硬件系統、配套的管理體系以及海量的國際工程素材,是該網絡平臺的靈魂所在,需要在后續運營中不斷拓展用戶群體,形成眾多國際土木工程專業人才培養單位與需求單位共建、共享的良性循環。
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Abstract: With the implementation of B&R and walking out strategies, the overseas civil engineering market share of our engineering contractors are increasing gradually, and the quantity demanded of international civil engineering talents who have the ability to manage international engineering are raising step by step. Considering the major characteristics, drawbacks in teaching and the objective reality of lacking field practices, based on the teaching practices in international class of Shijiazhuang Tiedao University, this paper puts forward a building conception of international network teaching platform taking advantage of universityenterprise cooperation. Through sufficient analysis of requirements of users, the characteristics, structures, functions and resource types of network teaching platform were discussed. This platform can make the most of both advantages of universities and enterprises, which plays an important role to promote international civil engineering teaching reform and improve the enterprise core competitiveness in international markets.
關鍵詞:土力學;應用型本科;教學方法
作者簡介:王蕊(1975-),女,江蘇漣水人,金陵科技學院建筑工程學院,講師;陳葶葶(1973-),女,江蘇沐陽人,金陵科技學院建筑工程學院,講師。(江蘇 南京 211169)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)05-0152-02
目前,我國正處在經濟轉型期,傳統的勞動密集型生產方式逐漸向技術密集型生產方式轉變。生產方式的轉變體現在經濟活動和管理活動中就是對高級技術應用型人才需求的增長。應用型本科教育培養模式即我國高等教育由精英教育向大眾化教育轉變而產生的一種教育培養模式,其目標是培養高級應用型專門人才。對于土木工程專業而言,旨在培養能在土木工程建設領域從事勘察、設計、施工、管理等工作的高級應用型專門人才。
土力學是一門研究與土的工程問題有關的學科,它把土作為物理-力學系統,[1]根據土的應力—應變—強度關系提出力學計算模型,用數學力學方法求解土在各種條件下的應力分布、變形以及土壓力、地基承載力與土坡穩定等課題。土力學作為土木工程專業的一門專業基礎課,具有極其重要的地位。在“土力學”課程教學中,研究課程的教學方法,提高“土力學”課程的教學效果,成了每一位土力學教師必須思考的問題。
一、“土力學”教學中面臨的問題
1.內容多、公式多、課時少
“土力學”教學內容包括:土的物理性質、滲透性、壓縮性與地基沉降計算、抗剪強度、土壓力及擋土墻、地基承載力和土坡穩定等,涉及的理論公式與工程概念均較多。而當前,各高等院校為適應經濟建設和社會發展需要,為貫徹教育部“寬口徑、厚基礎”的大土木思想,增加了基礎課程的教學內容,不斷壓縮專業課程的學時。如何在教學大綱規定的學時數里讓學生對“土力學”所教授內容能較好地掌握,成了當前需密切關注和思考的問題。
2.學生的基礎薄弱
自1999年高校擴大招生規模以來,屬于第二、第三批錄取的地方性院校,因為多種原因其生源質量下降。從上課及作業的反饋可看出,部分學生缺乏扎實的數學、力學理論功底。而“土力學”作為專業基礎課,課程涉及到的預備知識、相關領域較多,課程的橫向跨度大,與基礎課程與其他專業課程的交叉加大了學生學習這門課程的難度。
二、課堂教學方法的研究
應用型是應用型本科教育的核心。[2]根據人才培養目標,本科層次的應用型人才培養要遵循本科人才培養自身的教育規律,同時突出實踐,強化應用。在人才培養過程中,應特別注意學生應用能力的培養和訓練,加強課程教學內容的應用性部分,把應用型環節滲透到教學的全過程,強化動手能力和應用能力的鍛煉;同時也要注重和加強基礎理論的教學,拓寬學生的知識面,為學生打下寬厚的理論基礎。
針對應用型人才的培養目標和目前“土力學”教學中所面臨的問題,筆者對課程教學方法做了一些研究。
1.重視緒論課
緒論課從教學角度看,主要包括該課程的教學目的、教學內容、教學特點、教學要求、教學重點、學習方法和教學總體安排等內容。它對學生后來的學習興趣、學習態度、學習方法甚至專業思想的鞏固影響甚大。重視緒論課,將會使學生能順利進入新學科的學習,會對全課程的教學起到非常重要的作用。
通常緒論課,筆者會從土力學的研究對象“土”入手,介紹土的形成和應用背景,從而引出“土力學”的知識結構體系,重點強調土的三大特性。在此基礎上,介紹 與“土力學”相關的工程案例等。可由于學生在上第一次課時,缺乏相關的知識儲備和實際工程經驗,對“土力學”的教學內容及相關專業名詞如“滲透特性”、“壓縮特性”等只能泛泛了解。如何調動學生的主動性,激發學生對這門課程的興趣,如何使學生有效掌握“土力學”課程的學習方法,一直是筆者努力的方向。
在緒論的教學內容中筆者有了如下一些改進方法。加強對國內土力學發展簡史的介紹,介紹我國在土力學方面有代表性的專家和學者的學術論解,從而增加學生對國內土力學領域的了解。推薦學生課后學習關于土力學發展與展望的相關文獻,作為了解土力學學科內容的延伸。重點加強對土力學學習方法的介紹。給學生推薦本門課程重要的參考書籍、相應工程規范,并給學生推薦與“土力學”課程相關的學習網站和精品課程網站。
通過緒論課教學內容的改革,筆者讓學生認識到“土力學”課程的學習不僅僅是一門課程的學習,而是一門學科的學習,這門學科的學習離不開課外大量的閱讀和對土力學相關領域的了解。
2.利用現代化教學手段,提高教學效果
多媒體技術作為一種有效的輔助教學手段,充分展現出特有的擴展信息量、節省課時、便于啟發思維和活躍課堂氣氛的優點。[3]通過教學研究筆者發現,利用多媒體教學可以節省教師對復雜圖像和表格的描繪以及對文字的書寫,既能生動形象、圖文并茂地介紹知識,又能有更多的時間集中在分析和講解上,使教學效果有了進一步改善。比如在課堂上就可以用視頻演示實驗過程,模擬地基土的滑動等,做到理論知識和現場實際相結合,充分調動了學生的學習興趣。
在“土力學”課程的學習過程中,學生還可以利用網絡輔助教學平臺獲得更豐富的學習資源。金陵科技學院已建立土力學的課程網站,老師可通過這樣的平臺,開展在線答疑,提供學生學習指導以及一定數量的在線自我測試。這些對鼓勵學生主動學習、積極思考、開闊視野,提高學生的自學能力能起到很好的作用。
3.工程案例教學的實施
盧肇鈞院士認為:土力學應當是一門兼顧基礎和應用的技術科學。學習土力學的目的是為了以后能夠解決實際工程問題,因此在“土力學”的教學上,應重視實際工程案例的引入。
世界著名的土力學案例,如意大利比薩斜塔、加拿大特朗斯康谷倉、蘇州的虎丘塔等當然都是很好的素材。可在進行案例分析時,筆者發現學生對身邊的熱點問題熱情高、關注力與參與度更高。例如上土壓力這一章節時引入上海蓮花河畔景苑房屋倒塌事件。多數學生積極參與了解此工程的工程概況、失事情況、分析其倒塌原因,課堂討論氣氛活躍。而汶川地震中,在地勢平坦的四川盆地邊緣和河谷等地引發了嚴重的砂土液化現象。課堂中引入此工程實例,讓學生思考地基土為什么會失去承載力,可讓學生對砂土的抗剪強度的構成及對飽和土有效應力原理加強理解。在進行案例講解時,要注重與土力學有關的知識點相結合,這樣學生就會對相關理論留下深刻印象。所以工程案例的選取不僅要經典還要注重熱點,工程案例的講解不能只注重形式,更要注重案例的內容和實質。
工程案例教學的實施能加強學生對土力學理論知識的吸收和掌握,提高學生對本課程本學科的興趣,讓學生感到能學以致用,培養學生的分析能力,有助于應用型人才目標的培養。
4.重視室內實驗課
土力學是一門以實驗為基礎的學科,土力學的許多經典理論都是通過實驗獲得的。首先,在建立理論和模型時,要通過實驗了解土的主要特點和影響因素,確定各物理量的函數關系和參數值;其次,必須通過實驗來驗證理論的可靠性和適用條件。[4]因此重視和強化實驗教學對提高“土力學”教學質量,培養學生的動手能力、應用能力至關重要。
筆者根據土木工程不同方向的學生分別開設了顆粒分析實驗、密度實驗、含水率實驗、土體壓縮實驗、直剪實驗等8~10個學時的土力學試驗。通過實驗,一方面使學生掌握土力學常規實驗的實驗方法、步驟及實驗結果的整理方法;另一方面使學生了解實驗的目的是為工程服務,每一項實驗都應力爭反映土體的實際工程條件等。再者,通過實驗,學生能夠真正地深入課堂知識的學習,增強了責任感,培養了學生嚴謹、認真負責的工作態度,也有利于提高學生解決實際工作的能力。
5.開設第二課堂,引導學生自主學習
自學能力,指一個人獨立學習和獲取知識的能力。提高大學生的自學能力能夠提高其掌握知識的質量和速度,并能夠不斷地擴大知識面。針對“土力學”教學中內容多、學時少,學生能力層次差別較大的特點,筆者在“土力學”課堂教學外,開設第二課堂,引導學生自主學習。
在第二課堂中,可根據學生知識掌握程度、學習能力對學生因材施教。對于基礎比較薄弱的學生,筆者指導他們制訂學習計劃,提前預習及時復習,對書中的難點和課后習題進行單獨輔導,查缺補漏,確保學生不要因為數學、力學等基礎的薄弱造成對本門課程缺乏興趣和信心。對于部分基礎扎實、學習能力較強的學生,筆者鼓勵他們在大學階段有意識地培養自主學習的能力,培養獨立獲取新知識,掌握新理論,探索新科學的能力。引導他們利用高校的圖書館、校園網等資源,查閱文獻資料,進行知識的積累和更新,盡早地進入土力學這門學科的大門。在學生有一定的專業基礎后,對學生進行初步科研訓練。首先讓學生弄明白什么是科研,應該怎么搞科研。然后指導學生組成課外科研小組查資料、做實驗,學習如何撰寫論文。并鼓勵學生參與到教師的一些實驗科研項目中,深化理論學習、加強實踐和應用能力的培養。
三、結論
作為應用型本科院校一門重要的專業基礎課,“土力學”的教學方法的探討和研究對培養具有創新能力和實踐能力的應用型人才具有一定的促進作用。作為應用性很強的“土力學”課程教學,不僅要注重基礎知識,還要結合實際,培養學生解決實際問題的能力。只有這樣,才能培養出基礎知識扎實、專業面寬、實踐能力強的應用型人才。
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(中南林業科技大學土木工程與力學學院,湖南長沙,410004)
[摘要] 闡述了當前我國城市地下空間工程專業在人才培養與專業建設等方面的現狀。針對城市地下空間工程專業在人才培養方案制定與實施過程存在的一些問題,以中南林業科技大學為例,從專業定位、培養目標與畢業要求、“平臺+模塊式”課程體系、多模塊立體式實踐教學體系、教學管理與過程控制、教學質量評價以及專業教育特色培育等方面進行了分析和探索,可為城市地下空間工程專業的人才培養體系建設提供參考。
[
關鍵詞] 城市地下空間工程專業;人才培養方案;專業定位;培養目標;課程體系;實踐教學體系
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-893X(2015)01-0012-05
[收稿日期] 2014-10-19;[修回日期] 2014-12-11
[基金項目] 湖南省普通高等學校教學改革研究立項項目;湖南省普通高校“十二五”專業綜合改革試點項目
[作者簡介] 江學良(1977-),男,湖南益陽人,博士,中南林業科技大學副教授,主要研究方向:地下工程穩定,巖土力學。
自20世紀90年代以來,我國城市以空前的速度發展,人口急劇膨脹,規模不斷擴大,許多大中城市都出現了用地緊張、交通阻塞、空間擁擠、生態失衡與環境惡化等一系列城市問題,這些問題已經成為城市可持續發展的嚴重障礙。開發利用城市地下空間是解決城市問題,實現可持續發展切實可行的途徑,是未來城市發展的方向。國外發達國家的城市建設經驗充分驗證了這一點。
城市地下空間工程專業在教育部最新公布的高校招生專業目錄中隸屬于土木類,但不是基本專業,而是特殊設置的專業。城市地下空間工程專業既有自身特定的內涵,又是多個學科的結合點,具有交叉性、邊緣性的特征。傳統的土木工程專業主要包括建筑工程、道路橋梁工程與巖土工程等專業方向。雖然在基礎課甚至是專業基礎課設置上與城市地下空間工程專業存在著部分重疊,但是土木工程專業沒有真正以城市地下空間開發利用為主線進行人才培養。城市地下空間工程專業涉及城市規劃、地下建筑與地下結構、地下水力學、巖土力學、地下通風與空調、監測與測試科學、環境科學以及城市交通等多個領域與多個學科,因此,城市地下空間工程專業的人才的培養方案不同于傳統的土木工程專業,它更加注重學科交叉與城市地下工程的自身特點[1]。
2001年中南大學率先在國內開辦了城市地下空間工程專業,在此后的十幾年中又有大約20余所高校相繼開辦了該專業,星星之火,已有燎原之勢。2010年在中南大學召開了“第一屆全國城市地下空間工程專業研討會”,此后又在山東大學、南京工業大學與北方工業大學連續召開了第二屆、第三屆與第四屆城市地下空間工程專業研討會。從研討會討論的結果來看,城市地下空間工程專業人才培養方案在學分設置、課程設置、培養環節與畢業設計等方面存在著很大的差異。很多高校的城市地下空間工程專業脫胎于采礦工程專業、礦井建設專業或者鐵道建設專業,具有濃厚的行業特征。另外開設城市地下空間工程專業的學校有教育部部屬高校,也有省屬地方院校。由于學校的辦學歷史、層次與所屬行業不同,辦學水平與效果也參差不齊[2,3]。
城市地下空間工程專業雖然辦學歷史不長,但是由于它切合了當前我國城市地鐵與隧道建設的,再加上以前培養的城市地下工程建設人才的嚴重匱乏,該專業的就業率相當高,近幾年甚至比土木工程專業傳統的建筑工程方向與道路橋梁工程方向的就業率還要高。城市地下空間工程專業的就業雖然沒有問題,但是在人才培養方案、教材與專業建設以及專業培養特色等方面還存在不少問題。中南林業科技大學城市地下空間工程專業開辦于2013年,目前在校人數120人,隸屬于土木工程與力學學院。為了積累辦學經驗,在開辦該專業之前,在土木工程專業下開設了城市地下空間工程專業方向,到目前為止,該專業方向已有三屆畢業生。在城市地下空間工程專業與城市地下空間工程專業方向的辦學過程中,我們吸收了兄弟院校許多好的經驗與做法,也結合自身實際做了一些有意義的探索。在此就城市地下空間工程專業人才培養方案在制定與實施過程中的一些經驗與同行們分享,以期達到拋磚引玉的作用,共同促進城市地下空間工程專業的發展。
一、結合學校實際,做好專業定位,確定好培養目標與畢業要求
專業定位準確與否決定著培養的人才是否能夠滿足市場的需要,也決定著人才的培養目標。專業定位在人才培養方案中起著提綱挈領的作用,是人才培養方案的第一要務。專業定位應該根據行業和社會需求以及學校的辦學思想、辦學基礎、發展潛力、地域特點確定培養人才的類型和主要服務面向。
中南林業科技大學前身是創辦于1958年的湖南林學院。在五十多年辦學歷程中,學校始終秉承“求是求新,樹木樹人”的校訓,牢固樹立人才培養是學校的根本任務,教學工作是學校中心工作的觀念,逐步形成了“以本科教育為主,大力發展研究生教育,積極發展國際教育和留學生教育;以林為特色,理工農并進,經管法文結合,文理滲透;培養高素質的復合、應用、創新型高級專門人才,把學校建設成為居國內先進行列的多科性教學研究型大學”的辦學定位。學校現已建設成為一所立足中南、面向全國,涵蓋理、工、農、文、經、法、管、教、藝等九大學科門類,具有招生外國留學生和港澳臺學生資格,具有博士后科研流動站、博士學位授予權和碩士生推免權的高等學校。土木工程與力學學院現有教師114人,其中教授18人,副教授28人。設有土木工程、城市地下空間工程、工程管理和工程力學4個本科專業以及7個教研室、6個研究所、2個實驗中心、1個土木工程檢測中心和1個設計研究院。學院擁有林區道路與結構工程二級學科博士點1個、土木工程一級學科碩士點1個、二級學科碩士點9個。城市地下空間工程專業結合學校建設多科性教學研究型大學的辦學定位與學院的實際,順應國家“中部崛起”戰略的需要,將該專業定位為:立足中南,輻射全國;面向城市地下工程技術與管理行業,培養符合行業需求,基礎扎實、專業面寬、綜合素質高,具有創新精神和實踐能力的應用型高級工程技術人才。
根據城市地下空間工程專業的定位,該專業將培養目標設定為:培養適應社會主義現代化建設需要,掌握城市地下工程學科基本原理和基礎知識,受到工程師素質基礎訓練,能夠從事城市地下工程項目施工、設計、監理以及在投資和開發部門從事技術或管理工作,德、智、體、美全面發展,具有創新精神和實踐能力的應用型高級工程技術人才。為配合培養目標的實現,培養方案詳細規定了學生在校學習期間必須達到的基本要求,即畢業要求,達不到畢業要求的學生一律不允許畢業。畢業要求包括知識要求、能力要求與素質要求。知識要求分為“三個層次”和“五個方面”,“三個層次”是指掌握層次、熟悉層次與了解層次;“五個方面”是指要掌握、熟悉和了解自然科學知識、人文社會科學知識、工具知識、專業知識與相關領域知識等五個方面的知識。能力要求包括具有工程科學應用能力、具有城市地下工程技術基礎應用能力、具有解決工程實際問題能力、具有信息收集、溝通和表達能力,具有應對危機與突發事件的能力。素質要求包括人文素質、科學素質與工程素質三個方面。
二、整合相關學科,構建基于學科大類知識結構的“平臺+模塊式”課程體系
通過“打通、減少、增加、分類、彈性”等調整方式,在通識教育課程平臺的基礎上,進行學科大類的核心課程設計,重新確定平臺核心課程。充分利用我院學科的優勢,挖掘現有專業的地域、資源等優勢,重新整合相關學科。本著促進交叉學科、建設復合型專業的原則,構建以力學與土木工程為基礎,并兼顧城市規劃、監控與測量科學、環境科學等學科的基于學科的平臺課程。將《地下空間規劃與設計》、《地下結構設計》、《地下工程施工與管理》、《地下工程勘察與測試技術》與《地下工程災害與防護》等五門課程列為本專業的專業核心課程。
構建以“平臺課程”為依托的“模塊式”課程體系,體現彈性學習要求[4]。整個課程體系被分為四大模塊:理論教學課程、實踐教學課程、畢業設計與思想政治素質教育課程。理論教學課程分為公共課、基礎課與學科基礎科、專業課、公共選修課、學科基礎選修課與專業選修課。城市地下空間工程專業的課程設置、學分分配與畢業學分見表1所示。
課程設置時充分考慮到了課程體系的科學性、合理性與完整性以及城市地下工程的復雜性所要求的綜合性,課程在開設次序上也充分考慮了是否符合學生的認知規律。另外課程體系為學生提供了足夠的選課空間,學生能根據自身條件和職業規劃自主制訂課程學習計劃。經過幾年努力有望逐步建立并實現在指導性教學計劃基礎上的體現學生個性化培養的課程體系。
三、構建多模塊立體式實踐教學體系,加強學生創新能力培養
為強化學生學科知識結構,培養學生的實踐動手能力與創新能力,構建了由實驗教學、畢業專題實踐、課外科技實踐、實踐教學基地建設、課外社會實踐五個模塊組成的實踐教學體系[1,5]。
(一)改革原有依附于理論教學的單一實驗教學模式,重新定位實驗教學;整合實驗室資源配置,建立新型實驗教學平臺
1. 教師參與實驗教學,促進科研成果向教學內容轉化
實驗教學依靠各學科帶頭人和教授的力量,轉變教學觀念,改進實驗教學方法,改變計劃性、封閉式的實驗教學模式,建立以學生為中心的實驗教學模式,改變實驗教學以驗證性實驗為主,創新性實驗內容缺乏的現狀,形成自主性、合作性、研究性的學習方式。促進高水平的科研項目轉化為實驗教學內容,積極開設一些高水平的、緊跟學科前沿的綜合性、開放性、創新性實驗,豐富和充實實驗中心的實驗項目,鼓勵學生在現有實驗項目下進行大膽創新,開拓新的實驗項目或課題,形成一系列多層次、遞進式的教學實驗內容。針對不同層次學生的要求,進行分層次培養,使得能力較強學生的創新潛能得以充分發揮,能力較弱的學生也不會因為完不成實驗任務而氣餒,避免傳統實驗教學一刀切的缺陷,更好地發揮每個學生的個性和特長。
教師在實驗指導的過程中,注重培養學生的創新精神、主動獲取知識的意識與獨立思考解決問題的能力,引導他們真正成為學習的主人[6]。教師根據課題研究計劃和研究進度,結合學生具體情況制定教學內容與教學要求。此外,通過E-mail、QQ、MSN、E-learning等方式實現學生與教師的在線互動,進一步促進科研人員參與教學。
2. 開放實驗教學中心,鼓勵學生自主創新
力學實驗中心為湖南省普通高等學校實踐教學示范中心,占地面積948m2,儀器設備316臺(套),設備總值947.74萬元;土木工程實驗中心由六個專業實驗室組成,實驗儀器設備1297臺(套),實驗儀器設備總價值1460萬元。實驗教學中心先進的科研儀器設備、雄厚的科研力量、穩定的科研方向、充足的科研經費為學生開放式試驗創造了條件,為學有余力的學生提供了發揮自主創新潛能的自由舞臺。實驗教學中心以學院局域網為支撐、教務管理系統為平臺,實現開放式實驗教學管理,所有實驗儀器設備、開放式課題、科研人員研究方向全部在網上公布,對學生進行全面開放。學生可以登錄實驗平臺網頁,瀏覽和下載網絡教學課件和多媒體影像資料。學生可以在網上預約實驗,根據自己感興趣的方向,申請自己的開放式創新實驗課題和指導教師。
提倡學生自帶課題進入實驗教學中心,鼓勵他們大膽創新。學生4~5人組成科研小組,提出自己科研思路,自行選題,自行確定研究內容,自行設計實驗方法和技術路線,撰寫正式格式標書,由專家審核、論證其可行性。如果方案得到專家認可,可申請指導教師和專項經費資助,遵照實驗中心的管理規定,按照正式科研程序,自由地進行實驗工作,并將其實驗結果進行總結匯報,寫出論文,力爭公開發表。通過開放實驗教學中心,讓學生進行自主創新實驗,可使學生初步建立科研思路,進行科研工作的整體體驗,培養科研團隊協作精神,并在初次的研究實踐中學習到了文獻檢索、資料收集的方法和學術規范的意識,培養了學生的創新意識和科研能力,提高了發現問題、分析問題和解決問題的能力。
(二)強化畢業專題實踐,注重創新能力培養
1. 重視畢業實踐,加強“模擬實踐”環節
畢業實踐是學生學習深入與升華的重要過程。在學生進行畢業實習前,組織學生進行為期兩周的強化訓練,引導學生對大學階段所學的專業課程進行“串燒式”回顧與總結,并根據學生實習單位性質(設計院或施工單位)對學生進行分組,每一小組配備1名教師對學生進行“模擬實踐”。
2. 調整教學計劃,提早并延長畢業實習時間
根據學院實際情況對教學計劃進行了調整,將畢業實習提前到第7學期期末開始并一直延續到第8學期的第2周周末,這樣,既避開學生頻繁參加各類人才交流會的時段,學生可以安心進行畢業實踐;又使學生有充足的時間為畢業設計做準備,做出質量較高的畢業設計成果。
3. 理論與實踐相結合,“模擬實踐”、畢業實習與畢業設計課題相互匹配
畢業設計題目全部采用設計課題的形式,一人一題,課題全部來源于已實施的實際工程項目。設計課題主要包括隧道施工圖設計與地鐵車站施工圖設計兩大類。設計內容包括方案設計、結構設計與施工組織設計三大部分。為促使學生將已學的基本理論、設計方法與工程實踐相結合,在實際操作過程中,盡量將“模擬實踐”、畢業實習與畢業設計課題的內容相互匹配,這樣有利于學生在更深層次上理解和掌握有關知識。
(三)積極開展課外科技實踐活動,開發創新性實踐教學的有效載體
為了更加有效地實現創新人才的培養,要充分發揮學生科技社團作用,積極挖掘開發創新性實踐教學的有效載體。形成以“挑戰杯”競賽、大學生研究性學習與創新性實驗、力學競賽、結構模型競賽、工程制圖競賽等為主體的課外科技實踐活動體系,并在一系列的科技實踐活動過程中,充分發揮學生獨立思考、探索未知和解決問題的主動性,激發學生學習、研究、實踐的興趣,培養學生的創新意識和創新能力。
(四)結合科研、面向社會,加強實踐基地建設
1. 創建“零距離”產學研結合示范實踐教育基地
加大資金投入,建立和完善生產實習基地,創建“零距離”產學研結合示范實踐教育基地。在現有的“中鐵五局城軌公司”與“湖南安信巖土工程有限責任公司”等實習基地的基礎上,繼續拓展新的實踐教學基地,定期組織學生更廣泛的開展實踐教學工作。
2. 結合科研、面向社會,實踐與創新并舉,培養創新型人才
加強與施工企業、設計院和科研院所的溝通、聯合與共建,將實踐教學真正延伸到社會,實現實踐與創新并舉,為創新型人才的培養,建立穩固的、更廣泛意義的產學研結合實踐基地。
(五)融課外社會實踐和專業實踐為一體,實現社會實踐與專業實踐的對接
以社會實踐為依托,鞏固專業知識,組織學生通過學習報告會、生態中南林活動以及“三下鄉”活動等形式,開展社會實踐活動,并與專業實踐密切結合,使學生在社會實踐活動中不僅錘煉了綜合素質,也提升了專業素養。
四、完善教學管理制度,創新管理模式,優化培養環境,為人才培養創造條件
按照“以學生為本”的要求,不斷完善教學管理制度以適應創新人才培養需要。突出以院系為管理重心,以教師為辦學主體,以學生為服務中心,通過制度建設,在學分制選課上提供最大的自由度、進一步完善和規范指導教師制,建立“嚴格、嚴肅、嚴正”和具有人性化的淘汰與增補機制等,在人才培養的管理與服務中,全面體現“以人為本”的思想。
依據學校有關制度,結合學院與專業實際情況,創新實習、課程設計與畢業設計管理模式,確保實踐培養環節的學習效果。譬如畢業設計實行教師全程跟蹤指導與開題、中期檢查、答辯、成績評定等環節的過程控制;學生畢業設計執行在指定教室每天簽到考勤登記制度,指導教師排班指導,學院領導,教學督導不定期檢查制度。
營造創新人才培養環境,努力構建創新人才激勵機制。設立創新人才單項獎學金、創新人才推免研究生等獎勵制度,健全和完善創新人才的獎勵與資助制度;舉辦專門化、系列化的高水平學術講座和論壇,鼓勵學生更多地參與本專業、跨專業、跨校的學術交流活動等,努力形成一種有利于學科交叉和知識碰撞、有利于形成學生更為廣闊的發展視野、有利于為學生創造寬松和諧發展環境的創新人才培養氛圍。
五、重視教學管理的過程控制,為持續改進創造條件
教學管理的過程控制包括監控體系、反饋機制與評價制度三個方面[7]。監控體系涵蓋事前、事中、事后三個環節,事前監控包括教學計劃與教學大綱的制定與檢查、教材選用的審查、多媒體課件的審查、開新課和新開課的試講等;事中監控包括教學檢查、教學督導聽課、學生質量信息員評價、校院領導聽課、同行聽課、畢業設計過程檢查等;事后監控包括學生評教、教師評學、同行評教、試卷分析等。
學校對教學過程監控的信息建立了規范的反饋制度,根據不同情況分別采取當面反饋、書面反饋、會議通報等形式,及時反饋到學院、教研室、教師。督導聽課評教、教學檢查、畢業設計檢查等信息采取當面交流進行反饋;學生教學質量信息員反饋的信息經學校質量監控與評估中心匯總分類,以書面形式反饋到學院及相關專業、教師;教學督導、教學檢查以及學生座談發現的共性問題,經過分析整理以會議通報的形式進行反饋。學院對教學監控獲得的信息及時進行分析整理,通過院例會、教研室主任例會、教研室會議等形式將分析結果反饋給相關教師,并落實整改,強化對教學過程的控制與整改。
構建規范的教師課堂教學質量評價制度,堅持每學期對教師課堂教學進行評價,并將課堂教學評價結果作為評價教師教學工作的重要內容。教師課堂教學質量評價由學生評教、教學督導評價和同行評價三個部分組成,評價結果與教師的職稱晉升、評優評獎等掛鉤,實行獎優罰劣。定期對學生培養目標的實現進行了跟蹤評價,采取教師與學生代表座談會、畢業生座談會、用人單位座談會以及問卷調查的形式,并結合校、院二級教學督導的評學、評教結果對專業培養目標的達成度進行評價,為人才培養方案的修訂提供依據。
六、立足學校優勢學科,努力培育專業教育特色
突出林業優勢,加強學科交叉,增強學生的環保意識和可持續發展意識。作為中南地區唯一一所以林業為特色的多科性大學,立足于林業優勢,實現重點學科與地下工程學科間的交叉、滲透、融合與創新。注重培養學生基于“節能、節材、節地、節水”生態環保理念的專業素養。
強化實踐教學,堅持產學研結合,提高學生實踐能力與創新能力。加強專業實驗室、校內外實習實訓基地建設,不斷優化實踐教學環境,完善綜合能力培養的實踐教學體系,培養學生的實踐動手能力、自主學習能力、學科拓展能力。依托結構模型競賽、大學生研究性學習與創新性實驗、挑戰杯等實踐教學平臺,構建學生自主、教師指導下的學習與創新實踐一體化的教學模式,強化學生的創新思維和創新能力。基于土木工程檢測中心、設計研究院等產學研平臺,學生在教師指導下參與縱橫向科研課題,走產學研相結合的道路,提高學生的工程實踐能力和創新能力。
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(1.安徽建筑大學材料與化學工程學院,安徽 合肥 230601;2.安徽建筑大學教務處,安徽 合肥 230601)
【摘要】根據產業結構轉型期市場對應用型本科材料類專業人才的要求,針對我國應用型本科材料專業人才培養的現狀,結合德、美兩國在應用型本科教育經驗,初步建立了“觀念創新-制度創新以及在實驗室中實驗-在項目中實踐-在企業中實訓”的“二創三實”的人才培養模式。實施本科生導師制,引入CDIO工程教育理念,強化校企聯合辦學,構建了適應于土建類院校可持續發展的應用型本科材料類專業人才培養體系,以期對我國高校培養應用型本科人才起到一定的借鑒作用。
關鍵詞 土建院校;應用型本科;材料類專業;人才培養模式
Exploration and Practice on Cultivating Model of Applied-type Undergraduate Materials Specialty Talents in Civil Engineering College
ZHANG Feng-jun1 XIE Fa-zhi1 XU Hai-yan1 DING Yi1 PAN He-ping2
(1.School of Materials science and Chemical Engineering, Anhui Jianzhu University, Hefei Anhui 230601, China;
2.Department of Education, Anhui Jianzhu University, Hefei Anhui 230601, China)
【Abstract】According to the requirements of the market for applied-type undergraduate material specialty talents during the industrial structure transition, in view of the current situation of Chinese applied-type undergraduate material specialty talents cultivating, combined with the experience of the applied-type undergraduate education between United States and Germany, the talents cultivating model called “two innovation plus three practice” were established, is that “concept innovation and system innovation as well as experiment in the laboratory, practice in the project and training in the enterprises”. The implementation of undergraduate tutorial system, the introduction of CDIO engineering education concept, and strengthen school enterprise cooperation, the system of applied-type undergraduate material specialty talents cultivating was constructed adapting to the sustainable development of civil engineering colleges, in order to play a certain reference role in applied-type undergraduate talents cultivating of the colleges and universities in china.
【Key words】Civil engineering college; Applied-type undergraduate; Material specialty; Talent cultivating model
0 引言
應用型本科教育屬于高等教育由“精英教育”向“大眾教育”轉變的產物。應用,在辭海中的意義是使用、或直接用于生活或生產的。突出“應用”是應用型本科教育培養的核心,也是應用型本科教育的科學定位和辦學立足點。在人才培養過程中突出實踐,強化應用。材料、信息、能源被認為是21世紀國民經濟的三大支柱,目前,中國已有100 余所高等院校設置了材料類專業。然而,在處于產業結構轉型的關鍵時期,出現了高校畢業生就業難和產業發展急需的專業人才招聘難的供需矛盾。新近出臺的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020 年)》[1]明確指出高等教育改革與發展方向之一是“優化結構辦出特色”,所以現在急需解決的是形成各自的辦學理念和風格,在不同層次、不同領域辦出特色。
為適應產業轉型的需要,用人單位對人才提出了更高的要求,要求學生不僅具有扎實的專業基礎,還要具有較強的實踐能力、科研能力和創新能力[2-3]。目前大部分高校材料類專業的實踐課程總學分低,單獨設課少,大部分實驗只是理論課程的輔助,課程實驗內容之間缺乏知識的連貫性、整體性和系統性。因此,必須重視和加強應用型本科院校材料類專業學生的實踐性教學環節的建設,有效地改進實踐教學的內容,制定合理的實踐教學體系,使學生從實踐教學中鍛煉和培養自己的實踐能力、科研能力和創新能力,賦予其行業和地方特色,才能滿足產業轉型單位對人才的要求。
1 我國應用型本科材料類專業人才培養現狀[4-5]
1.1 課程體系設置落后
目前,我國高校課程內容遠遠落后于科技的發展,課程設置跟不上社會經濟發展的步伐。課程體系普遍存在結構不合理,內容陳舊; 重理論、輕實踐,重學術、輕技術,重研究、輕應用,重知識、輕素質等現象。尤其是應用型本科院校,由于師資力量和教學投入不足,往往重理論課教學,輕實踐性教學,大多數實驗都是驗證性實驗,作為很重要的諸如課程設計、專業實訓、生產實習及畢業設計等實踐性教學環節,往往流于形式,導致學生動手能力差。
1.2 實踐教學條件欠缺
材料類專業的實驗基本包括原料提純、合成、分析、材料制備、性能測試等環節。但是基于學校自身經費的不足,很多學校在實驗實訓基地層面沒有太多的財力支持。制備與合成實驗相對容易實現,而結構分析、性能測試實驗需要的設備不是一般院校都能齊備的,比如X-射線分析儀、電鏡等設備動不動幾百萬上千萬,有幾個地方院校能買得起如此昂貴的儀器?更別提單臺套實驗了。相反,合成材料的結構分析實驗是必需環節,如果不知道合成的是何材料,就沒法證明合成實驗是否成功,以后的性能測試就太盲目了。實踐教學條件的欠缺,使得學校很難保證實踐教學環節的質量。造成培養出來的學生整體專業知識較好,但實際運用能力較差,創新能力不足。
1.3 考核體系尚待完善
雖然實踐教學在應用型人才培養中起著重要的作用,但是由于學校在實踐教學方面處于起步階段,實踐教學評價和監督體系并沒有形成或者不完善。首先,很多高校沒有把實踐教學看成是與理論教學同等重要的環節,沒有專門針對專業課程的實踐教學計劃。獨立的實踐教學考核體系目前尚未建立或健全,配套的激勵機制尚未出臺,從而無法對千差萬別的、獨特的實踐教學成果和實踐教學水平做出公正而科學的評價,這樣既不利于學生創新意識和實踐能力的培養,又嚴重抑制了學生開展實踐活動和教師從事實踐教學研究的積極性。
2 國外應用型本科人才培養的發展狀況
自20世紀中葉起,以工程教育為代表的應用型本科教育及高等職業教育在各國迅速崛起。經濟發達國家和地區都特別重視應用型本科人才培養,且已做出了有益的探索。德國工程本科人才培養強調面向工業生產實際,強調理論與實踐相結合,其工程院校具有較完整的工程教育系統,能夠實現理論教學與實踐訓練一體化,其培養的工程本科畢業生專業理論知識扎實,專業實踐能力過硬,其工程師培養質量更是享譽全球;而美國工程院校通過推行通識教育、實施以研究為基礎的教學模式,強調教學與科研相結合,使其所培養的本科畢業生掌握了較為廣博的基礎知識和專業基本技能,具有良好的社會適應性和活躍的創新思維,并很好的與其發達的繼續工程教育進行后續工程深造的銜接,得到了社會各界一致好評。國外成功的教學經驗對我國開展應用型本科人才培養有很強的借鑒意義。
2.1 德國應用型本科教育[6-9]
1)教學目標明確:應用大學的重點為工科、經濟、企業管理、財會、設計等專業教學;應用大學入學則是面向德國職業專科中學、高級專科中學或十三年制高中畢業;學習年限是4-4.5年;畢業學歷是應用學科碩士;科學研究強調教學,并從事一定的應用性研究。
2)課程結構緊湊:與綜合大學相比,應用大學更為注重學生的教學。應用大學課程安排緊湊,包括實習在內至少要修滿 8-9個專業學期,學生無特殊原因不得任意延長學習期限。并且應用大學更為強調學生的專業學習,學生一開始就進入專業教育,在課程方案中,基礎課程內容的選擇均與專業相關。教學安排緊湊,理論教學寬而淺,要求嚴;課程門類多,必修課比重大,課時數多,考試嚴格,因而,有較高的效率和質量保證。
3)教學方法多變:與綜合大學相比,應用大學的教學方法更為靈活,比較常用的是討論式教學法,注重習題課的比重,從而充分調動學生的學習自主性。在專業課教學上,通常采取“項目教學法”,根據項目確定所開設的課程、講授的內容和訓練計劃。這種教學方工業生產的發展需要。
4)校企合作教育:企業始終參與整個人才培養過程,并由國家出臺法律保證校企合作的實施。新生在入學前需要在企業內進行約 6個月的實習,為理論學習打下基礎。入學后,企業將組織學生在適當學期與其職業緊密相關的企業實習,并將實習與畢業設計結合,解決企業實踐中的真實課題,最后由實習企業給予嚴格的考核評定。學校還聘請企業的技術人員進行課堂教學并參與對學生的考核。
2.2 美國應用型本科教育[10-14]
1)教育理念更新:美國的應用型本科教育理念由“從學校向工作過渡”轉向“從學校向生涯過渡”,這種理念上的巨大變化,使美國的應用型本科教育的培養目標和培養規格從滿足短期社會經濟形勢的應用上升到培養能夠持續服務社會經濟發展的應用型人才的高度上來,至此美國的應用型本科教育模式日趨成熟和完善。
2)側重能力培養:在美國應用型本科人才采用模塊式培養,它是在職業分析的基礎上,把理論知識與實踐技能訓練結合起來,打破了僵化的學科課程體系。按職業目標分析制定模塊式教學大綱,大綱的制定以教育專家為主,吸收企業界人士和技術專家參與,它包含專項能力及其在工作中的意義、完成專項能力學習活動的各項指標、明確學習效果的評價標準。
3)注重實用性:美國應用型本科人才中的專業設置和課程體系的設計非常注重實用性,專業設置和課程體系設計的目的主要是為了滿足市場的需要,也有利于籌得更多企業的捐款,用于學校的發展。基礎理論學科占的比重較小,專業課程、實踐性課程開設較多,強調實驗課程和實踐創新能力的培養。
4)結合實踐教學:教學方法上,為了培養學生的創新精神、實踐能力、自學能力、交流溝通與表達能力、團隊合作精神,運用現場教學法、案例教學法等方式教學,用實驗、案例、討論、互動交流等豐富生動的形式來提高學生的學習興趣。
3 應用型本科材料類專業才培養模式探索與實踐
安徽建筑大學是安徽省屬應用型本科院校,其材料與化學工程學院注重理論聯系實際,注重知識與技能并重,注重創新精神、實踐能力的培養。培養人才的目標是具有扎實的專業基礎知識,經過嚴格訓練的熟練技能,做到學用結合、以用促學,培養成真正具有綜合專業能力和全面素質的,直接從事生產、科研一線的應用型高級工程技術人才,以適應當前產業轉型時的社會需求。鑒于我國應用型本科材料類專業人才培養中存在的上述問題,借鑒國外應用型本科材料類專業創新人才培養模式成功經驗很有必要, 我院在材料類專業人才培養方面進行了創新,基本形成了自己的“大土木”工程材料特色,應用型本科材料類專業人才培養體系見圖1。在材料類專業學生實踐能力的培養上進行了不斷的探索,并結合材料產業轉型期市場需求,初步建立了“二創三實”的培養模式,即“觀念創新、制度創新以及實驗、實踐和實訓”。
3.1 觀念創新
根據學校辦學理念,調研材料類專業人才需求狀況,設置特色較顯明的土木工程材料類專業,規劃培養方案,對課程體系進行探索,用新的實踐教育思想觀念改革教學內容、理論課體系、實踐(驗)課體系。課程設置、實踐(驗)體系符合新應用型人才培養模式,設置土木工程材料專業課及專業選修課,培養學生的基本素質、通用能力、材料市場分析能力、材料技術研發能力、材料企業管理能力,培養學生富有創新、團隊協作、勇于實踐的精神。
3.2 制度創新
以教學過程質量控制為關鍵點,通過觀察學生在實踐過程中的熟練程度,知識綜合利用和創新能力,完成對學生的學習考核。通過學生學評教的反饋以及問卷調查,考察實踐教學效果,并以系院內匯報形式和教師專家指導小組評議實踐教學效果。立足于社會經濟以及工業企業實際,改革自身實踐創新體系,強化實踐教學,積極邀請社會企業參與辦學,深入實施校企合作教育,加強企業考核比重。創建一套特色的材料類專業創新人才校企聯合培養實踐教學評價體系。
3.3 實行導師制,讓學生在實驗室中實驗
我校在校函〔2013〕112號“關于在本科生中實行專業導師制暫行辦法(修訂)”中明確自2011級本科專業學生開始實行專業導師制。導師制工作手冊要求落實導師的工作職責,主要有如下幾方面。①注重學生的身心健康發展和科學精神、人文精神、創新精神以及專業素養的培養,做學生的良師益友;②針對學生的個體差異因材施教,發揮自身專業優勢和知識結構優勢,當好學生的學業參謀,努力提高學生自主學習能力;③根據人才培養要求和相關學分制管理規定,指導學生根據自身情況,制定適合個性發展的學習計劃;對學生選課、選專業方向以及專業輔修等進行具體指導;④有意識、有計劃地培養學生科學探索的興趣和研究能力,讓學生積極參與自己的教科研項目研究,在實驗室中實驗,以提高學生的創新思維與創新能力。
3.4 引入CDIO教學模式,讓學生在項目中實踐
根據我校的辦學定位、辦學條件、師資情況等,我校材料類本科專業,前兩年按照大類平臺教學,后兩年分專業進行教學。引入CDIO 工程教育模式(代表構思( Conceive ) 、設計( Design ) 、實現( Implement) 和運作( Operate)),以其相關規范要求為指導, 以有利于提高學生工程實踐能力、團隊領導和協作能力、交流與表達能力及系統思維能力等為目標,構建了以項目制為導向的理論與實踐一體化的課程體系[15-17]。其中理論課程包括通識教育基礎課程、大類學科基礎與專業基礎課程及專業與專業方向課程三大塊。實踐教學則以項目為主體,輔助以其它教學形式。通過學習和完成項目來訓練學生獲取知識( 自主學習) 、應用知識( 解決問題) 、共享知識( 團隊合作) 、發現知識( 技術創新) 和傳播知識( 溝通交流)的能力,使學生通過“做中學”得到真才實學。
3.5 加強校企聯合培養,讓學生在企業中實訓
學校與用人單位主要可以在技術創新、人才交流等方面進行密切合作,主要有以下幾種模式。①校企聯合培養:廣泛聘請專業技術人員、管理人員參與教學工作,講授新技術、新工藝,參與教學內容改革研究,參與學生綜合實踐訓練、生產實習指導,使教學內容更加貼近生產實際。②穩定企業實習基地:建立穩定規范的工科學生工程實踐實習基地,并加以規劃、建設和管理,讓學生和教師真正在企業中得到實訓。③共建工程研發機構:興建與企業行業相關技術領域的研發基地、工程科研中心和企業實驗室等,通過對優秀學生開放,使其直接參與科研項目,可以讓學生在檢驗科學理論知識的同時激發學生的科研創新意識,為高校培養創新型工程人才提供有效途徑。補充企業研發力量的不足,同時實現高校科研成果有效的有向產業化轉換。
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關鍵詞:本科生導師制;教育改革;模式建構
中圖分類號:G420?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)33-0005-02
本科教育是高等教育的重要形式,本科人才培養是高等學校的中心工作之一,應試教育的種種弊端,在高校管理者、教師、學生中還留有深深的印記,嚴重沖擊和制約人才培養質量,一大批高分低能的“人才”走出高校,進入社會,無法適應經濟社會發展之需,值得深刻反思,應切實加以改革。導師制不失為一種好的制度,應提到高校管理體制、育人體制改革突破口的高度,有效推進。導師制是大學教育的組成部分,實行導師制需突破現有的培養模式和教學理念,創設教與學、學與學互動的新型教學結構,可達到理論與實踐的結合,課內課外的結合,由教學到導學,強調基于學生主體性下導師的“導引”作用,通過導師在不同階段的個性化指導,夯實學生的綜合素質能力,為未來的發展打下良好的基礎。
一、本科生導師制的重要性
本科生導師制最早源于14世紀英國的牛津大學,是牛津大學最具特色的人才培養制度之一。牛津大學新生到一個學院報到時,學院當局就給他指定一位導師。本科生的導師稱Tutro,研究生的導師稱Super Visor。導師是學生所選擇學科的學者,負責指導學生的品德思想、學業生活,協助安排學習計劃、職業規劃等。“指示應讀之書,批改課卷糾繆指正而外,與探討辯難,導師發問,誘導學生思索,學生質疑,乃得導師薪傳”,導師制的核心是導師。據統計,英國歷史上的41位首相中,大多畢業于牛津大學,有46位諾貝爾獎獲得者是牛津校友,本科生導師制發揮了重要作用,世界許多著名高校也都實行了此項制度,受益匪淺。隨著國際交流的深入,近十年,在我國開始受到普遍關注,部分高校開始學習實踐這項制度,效果如何,姑且不論,但國內外許多專家學者確對此作了很好的概括:本科生導師制創設了教與學、學與學互動的新型教學結構;本科生導師制為本科生的研究型學習導航;本科生導師制是由導師對學生的品德、學習與生活各方面進行個別指導的一種教學制度;實行本科生導師制可以改變中國高校人才培養模式,進一步深化中國高等教育教學改革,培養出大批具有豐富個性的杰出人才;本科生導師制是遵循因材施教的教育規律提出來的,是一種發現人才,培養更專門人才的手段,能保證素質教育的人才培養目標的實現;實行本科生導師制,是一項復雜的系統工程。由此可見,高校實行本科生導師制多么必要和重要,同時也將會多么不易,絕不僅僅是一個導師與多個學生的簡單組合,必然觸碰到國內現有的高校育人環境與體制,面對一系列矛盾與沖突,問題與弊端,是對實行本科生導師制高校的集體意志與決心的重大考驗。
二、國內高校實行本科生導師制面臨的問題
當前,國內不少高校已在試行,但跟風和走過場的不少,管理者、教師及學生難以形成“三位一體”的良性互動,實行情況可能并不理想,牽涉到對現有模式的缺陷與問題的再認識與再造,本身就是一個痛苦的過程,突出表現在以下幾點。
1.教育管理效益低,疏于高效規范:現行的工作體系、工作內容龐雜,學生工作者很難有精力研究學生工作規律、經驗教訓、當代大學生的特點、思想動態等問題,學生工作者空洞的說教多了些,能真正滿足大學生情感需要的心理咨詢等有益的工作少了些;管細枝末節多了些,而主動地思考、設計和開展有利于學生綜合素質提高的工作少了些;大量的精力消耗在日常瑣碎事務上面,教育管理工作表面化。
2.教育管理方式行政化,對學生訓導多,而服務和權益保護少,管理者與學生之間缺少溝通,互相不夠理解。
3.本科教育模式單一、過早專門化,通識教育程度不夠、創新因素不足,質疑意識不強。
4.教書育人的本質沒有體現:教育的本質是育人。許多教師只管教書,不談育人,認為那是輔導員的事情,與自己不相關。這樣既削弱了教師育人的積極性,也極易形成教師不負責任的局面。
5.現在的大學課堂,教師教學生聽,師生之間缺乏情感的交流、上完課就走人,關系淡漠。
6.教授不大愿為本科生上課,教師的人生最高追求,被職稱制度異化了。形成了一種現象:大學教師為評教授而去講課,評上教授后,就盡量少上或不上,甚至連副教授也是如此,導致本科生課程的主講教師以助教和講師居多。
7.大學校園與社會生活融合程度越來越深。青年學生受到的負面影響也越來越強,大學生群體的道德心理素質令人擔憂。我們的教育管理卻滯后了、脫節了。
8.應試教育的影響:教育質量的評價被考試制度異化,學生關心的是考試結果,而不是學習的過程和所學到的知識,更不是能力與創新意識的提高。應試教育扭曲了教育的本質,所謂素質教育不過是幌子和旗號而已。
種種問題,突顯了當前國內高校管理體制、育人體制的弊端,這樣的育人環境,學生的個性得不到發展、創造性被抑制,只能被培養成“理論型”人才、“低能型”人才,與應用型、技能型、創新型人才相去甚遠。教育在于育人,而非制器,實行本科生導師制對于改變這種局面、修正大學教育甚至整個學校教育的缺失,不失為一項理性的選擇。
三、建構基于本科生導師制的育人模式
實行本科生導師制,是一項復雜的系統工程,高校有必要對當前人才培養的管理體制、育人體制進行全面的“會診”,做好頂層設計,從上到下,層層落實,尤其要把握好以下環節。
1.“三位一體”,凝聚共識;從系統工程的高度,強化制度建設。成立本科生導師制改革的專門工作機構,對國內外實施導師制比較成功的高校展開深入的調研,吸取經驗,為我所用。管理者、教師、學生必須“三位一體”,缺一不可,正確理解和認識導師制本質和意義,導師制的貫徹落實和作用發揮,專業教師認識到位是關鍵。高校應做好頂層設計,建立有利于激勵教師擔任本科生導師的管理制度,各項措施綜合配套。考核制度落實,辦法切實可行。將導師的業績與晉職、晉級、酬金、榮譽等掛鉤,從上到下扎實推進。另外,讓大家明確,導師制是一項育人制度而不是活動,是必須完成的職責而不是義務。否則,恐難以落實和深入開展,最終流于形式,走走過場而已。
2.改革培養方案,構建新的教學模式,突出學生的主體性。實行本科生導師制要對培養方案、課程體系、課程設置和課程內容進行改革。從行業社會對知識和能力需要出發,強調最大限度地挖掘學生的潛力,使導師因材施教、個性化指導和學生涉叉學科成為可能,改變“流水線”式的培養方式,使本科生呈現千人千面的局面。建立導師制的教學模式首先要進行教學方法的改革。改變重理論輕實踐,提倡“基于問題、基于案例、基于項目”的“項目導入”式教學,用項目貫穿整個理論與實踐學習過程,讓學生動起來,為解決問題而學。優化教學內容,少講精講,引導學生自主學習,重學習的過程與考核;及時引入新知識、新技術、新材料、新工藝等行業社會所需,利用企業資源打造校企合作人才培養平臺,提供實踐中學習的機會。除了理論,教師還必須深入實踐,在實踐中,學生是被指導者和參與者,教師是指導者同時也是學習者。學分制是高等教育中普遍采用的管理制度。目前許多高校采用的是學年學分制或彈性學分制,不是“完全學分制”,學生只能照著“菜單吃菜”,彈性空間小,幾乎沒有自由選課的機會,自由選擇專業的機會更少;作為補充,提倡實行“輔修專業”制度,為學有余力學生開辟專業之外的學習路徑。導師對學生的導引作用就被大大的約束,在人才培養的環節,學生的主體地位尚需要有根本性的重視和改變。
3.優選高校導師,引入企業導師。建立高校專業導師與企業導師隊伍,分階段實行導師制,如將本科四年劃分成前3年和后1年,前期專業理論課階段,安排雙師型高校導師,后期專業企業實踐階段,安排企業導師,使學生在不同的成長時期能得到差別化的指導,由于企業導師的介入,學生實踐能力有更好機會得到提升,提前接觸行業社會。導師是本科生的專業“向導”,應是專業學科的骨干和能人,不光有積極性和責任心,對行業社會的現狀與未來要有較多的接觸與了解,對高校專業培養方案從目標定位、制定、執行、考核等全過程有深度的參與,工科導師應是“雙師型”導師,能把學生帶入導師的項目中,從中能知曉所指導學生在知識和能力方面存在的問題和不足,如土建類專業,導師還可以結合執業資格和專業技能要求,指引學生積極參加基于能力的技能培訓與實戰訓練,給予針對性的指導。導師不同于輔導員。導師是專業學科的教師,對學生以課程和專業方面的指導為主,以思想引導、生活指導等其他輔導為輔。輔導員及其他學生工作者則以思想引導、生活指導等為主,專業與學習指導為輔。二者是互補的關系,在執行中,要避免職責交叉,角色混淆。毋庸置疑,本科生導師制是一項很有建設性的制度,國外高校執行了很多年,已有很多成功的范例,國內高校的探索與實踐,要見到實效,實屬不易,以上涉及的問題與建議,需要一個系統化的安排才能解決。普通工科本科更要抓住國家卓越工程師教育培養計劃實施的契機,更新觀念,切實行動,瞄準“應用型”培養目標不放手,積極構建新的育人機制,本科生導師制不失為一種好的方法,當勢在必行。
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關鍵詞:給排水科學與工程;水力學;實驗教學;教學效果
中圖分類號:TV13;G6423文獻標志碼:A文章編號:10052909(2016)03009904一、水力學課程特點
水力學主要研究液體的宏觀機械運動規律及其在工程實際中的運用。水力學課程為后續相關專業課程,如水泵與水泵站、給水排水管網系統、建筑給水排水工程、給水水質工程學、排水水質工程學的深入學習打下牢靠基礎。因此,學好水力學課程尤為重要。
水力學是一門理論性質較強的專業基礎課,如何讓學生對單調枯燥、抽象繁雜的教學內容產生濃厚興趣并加以充分吸收,如何調動學生的熱情和積極性,如何更進一步提升水力學的教學質量,是一直以來高校水力學教學研究的重點,也是土建學科教師共同面臨的教研問題。
(一) 培養目標定位
通過課程的學習,學生需要了解和掌握水力學的基本原理與實際運用,最終形成扎實的理論知識和應用能力。結合工程實際問題簡化分析水力學問題,并具備常規實驗動手能力,主要包括水靜力學分析計算與水動力學三大典型方程的靈活運用、水流形態的判斷及其沿程和局部水體損失的確定計算,注重學生面對實際水力問題的分析計算能力和基本實驗動手能力培養,為后續相關專業課程的學習奠定良好基礎。
(二) 理論教學部分
水力學的理論教學用時占到本課程總學時的70%,主要是傳統“粉筆+黑板”板書教學和多媒體講解及展示教學相結合,并輔以一定的討論和檢測習題來鞏固完善水力學教學。剛開始,必須掌握靜水壓強、靜水總壓力計算分析和水動力學三大基本方程,只有精通水靜力學和水動力學的基本知識,才能在后續水頭損失、有壓管道、明渠恒定流、堰流、滲流等內容學習過程中游刃有余,水到渠成地完全掌握各種典型實際水力分析工程運用。水力學教學本身抽象性和理論性很強,有較多的計算方程及其附屬的方程運用條件,再加之實際環境類型的差異及水質條件參數的變化,使水力學講解授課和學習掌握存在相當難度,對工程力學、大學物理、高等數學微積分等基礎知識儲備有一定要求,這就需要學生在平時掌握過程中清楚各個方程的詳細推導過程,包括等式方程的等效替換、適度變形和方程使用前提及在該條件下的參數確定,遇到與之對應的具體水力學問題,可以按照等式方程形成原理,寫出適合實際問題的水力學方程。
此外,水力學教學課時相對緊張,在理論教學部分要針對給排水科學與工程培養計劃量體裁衣,有別于土木工程、水利水電工程等專業的水力學教學,重點突出水動力學中的“水頭損失”、“有壓管道”和“明渠”相關分析計算,讓學生掌握與管道、明渠相關的水頭損失及水流形態判斷確定及分析計算,而堰流部分多是水利水電工程為主要教學內容,滲流多是巖土工程巖土水力學的主要研究內容或是地質工程、地下水科學等專業的教學重點。鑒于此,課堂授課的例題講解,要多以市政管道、室內管道、水泵站、大壩修筑、自來水廠、污水處理廠等為主,讓學生更關注本專業領域所涵蓋內容,培養學生結合實際問題的分析能力。
(三) 實驗教學部分
實驗教學是水力學授課的重要環節。水力學的實驗教學用時占到本課程總學時的30%,主要在實驗室通過水力模型模擬實際工程中的現象,基于化學試劑在水中呈現的不同顏色,來清晰地觀察不同外部因素驅動下的水流形態及所形成的水力現象,對課堂理論教學起到補充作用。學生通過動手實驗和觀察實驗,并結合課堂理論知識,使整個水力學的學習變得輕松。實驗教學能讓學生動手參與并思考問題,積極性顯著提高。
值得重視的是,指導教師的水力學實驗選擇和教學安排對水力學教學效果影響較大。水力學實驗的典型性是實驗選擇的一個重要方面,而水力學實驗的全面性更值得思考,要選擇能反映多個水力學知識點的綜合性實驗,特別重視涉及核心知識點的實驗。例如,雷諾實驗中層流和紊流形態的觀察區分,阻力實驗中水損的形成,及阻力存在下對水流形態的作用影響。教學中可以讓學生觀察具體的實驗裝置和器具,回憶并講解理論知識,查漏補缺、強化理解,也可以讓學生結合生活實際工程中的水力現象,來分析其涉及的水力學知識,如泵站水泵的吸水管路、壓水管路設置安裝、室內用水器具的管道銜接及其水力成因,將抽象空洞的理論知識與生活生產實際緊密結合,讓學生意識到水力學知識對社會發展的巨大貢獻。
二、提升教學質量探索
(一) 強化基礎課程教學
學好水力學需要掌握好工程力學、大學物理、高等數學等基礎知識,否則在水力學學習過程中容易發生概念模糊,公式記憶不清晰等現象。例如,研究液體黏滯性、牛頓內摩擦定律、真空度等知識會涉及大學物理的相關知識,講解靜水壓力、液體平衡微分方程、靜水總壓力的分析計算會涉及高等數學中的微積分原理,水靜力學中具體水工構筑物受力分析會涉及工程力學的力學分析內容。如果高等數學、工程力學、大學物理等基礎知識掌握不到位,在分析具體水力問題時就會力不從心,感覺找出解題思路卻難以繼續計算下去而不了了之,更多的時候甚至會對整個題目無從下手,這樣發展下去會極大地消弱思考熱情,教學成果大打折扣。因此,授課教師在課堂應根據學生的知識接受情況,決定是否需要溫習回顧以前的基礎課程內容。在合理控制教學進度的同時,讓學生理解知識點。
(二) 激發學生學習興趣
興趣是最好的老師。在學生剛剛接觸水力學課程的時候,就要突出水力學課程在整個專業領域的核心地位,要讓學生明白學好水力學的重要性和必要性。事實表明:(1)水力學是后續專業課的重要基礎,不學好水力學,后續的相關專業課(給水排水管網系統、水質工程學等)和課程設計(水泵站設計、自來水廠和污水處理廠設計等),甚至包括畢業設計都很難順利通過,即使在后續學習過程中,通過一定途徑彌補以前水力學的弱勢,也會消耗大量的寶貴時間,因此,在初期學習過程中,掌握好水力學知識顯得尤為重要。(2)相當數量的高校在本專業研究生初試時就考查水力學,基于考取研究生的高難度要求,如果想在本專業繼續深造學習,就應該不遺余力地學好水力學。(3)畢業后如果直接參加工作,施工單位、設計單位、自來水廠、污水處理廠等都不可避免涉及水力學知識。換言之,只要從事“水”相關的工作,水力學內容就必不可少。另外,水力學教學中知識本身的豐富性及其與工程實踐的聯系性將促使初學者高度關注,極大地增加了初學者的學習興趣,引導并不斷培養學習興趣對水力學講授至關重要。
(三) 創新課堂教學方法
水力學課程理論性較強,概念理解困難,公式計算較為復雜,單一選擇“粉筆+黑板”傳統教學模式勢必會降低教學效率,教學內容易受限制。與此同時,僅僅采用傳統的多媒體教學,學生可能跟不上教學進度,課堂學習難度加大。板書教學與多媒體教學結合,教學效果顯著[1-2]。在公式推導與理論分析方面,板書教學具有無可替代的教學優勢,其講解速度較慢,推導過程清晰,使學生緊跟教師思路而不落后,較為容易掌握。在水力學作用效果及實驗現象描述方面,多媒體教學更加直觀、深刻、形象,使學生迅速洞察其中奧秘,明白變化流程,加深對知識的理解。課堂上例題分析與小組討論結合有助于進一步提升教學質量,例題與習題講解是強化理論知識掌握的重要方法,小組討論便于發現知識體系中的新問題并進行探討歸納。如在水靜力學和水動力學知識掌握中,可讓學生總結比較“靜”與“動”分析中的異同點,鞏固基本理論。
創新教學模式助力教學效果提升。有學者提出“三合一”分層教學模式[3]。第一,結合具體工程實踐實例、生產實際講授知識點,將課堂抽象的水力學理論分析結合具體工程實踐,如水體動靜結合的水力作用下大壩的建設施工。第二,自主學習課堂教學模式下的水力學教學探討,教師定期設置教學內容,讓學生自主探討完成,并及時對疑難問題答疑和詳細講解,增強學生自主學習意識。第三,構建師生互動的啟發式課堂教學,教師提出問題,或是給出部分引導條件,激發學生自主探索思考。
利用多媒體平臺優化教學方法,通過動畫視頻展示讓復雜的問題通俗易懂,尤其是在講解復雜水力學現象的動態成因和靜力分析、“動”與“靜”耦合體系在復雜水力條件下的形成過程及水力分析時,通過多媒體演示,使學生豁然開朗。此外,針對個別基礎薄弱的學生,可結合學生個體實際制定有效的學習計劃,幫助學生鞏固掌握水力學知識。
當前混合學習和移動學習日益快速發展, “微課”教學模式已成為當前我國教育信息化資源建設的重點和研究熱點[4],涵蓋了從中學到大學的整個教育歷程[5]。“微課”的優點表現在:教學時間較短,教學內容較少,資源容量較小,資源組成/結構/構成情景化,主題突出等[6-9]。“微課”不同于一般單純知識性的傳統視頻演示,而是模擬一對一的教學情景,針對一個很小的知識點,進行講解。講解具有“啟惑”作用,既注重教師的教,更注重學生學習,區別于一對多課堂教學。“微課”教學模式可幫助教師拓寬教學技能,深化教學實踐[10]。“微課”是一種很好的輔助教學模式,對教學重點或難點,可采用錄制“微課”的模式進行講解。“微課”應用于給排水專業水力學課程是一種新的教學模式。
(四) 提高學生動手實驗能力
為促使學生更好理解理論知識,加強實驗教學顯得尤為重要。盡管學生在課堂上已經掌握了水力學理論知識,但是在學習初期學生可能產生許多疑慮,即并不確定這些理論知識是怎樣運用于實際生活生產,甚至會懷疑這樣復雜的理論知識在實際情況下是否有效。水力學實驗正是將理論與實踐工程結合的實驗探索,而實驗參數的調整和不確定性正是實際水力現象的可能變化途徑。直觀的動手操作實驗能讓學生很快明白實驗方法步驟及其與實驗相關的理論知識分析,實驗所引發的新問題必然引起學生的積極思考,以期運用所掌握的相關理論知識解決實際水力學問題,動手實踐可顯著提升學生自主思考的能力。
不同于一般的物理化學實驗,不同的水力學實驗需要相對獨立的實驗儀器。“先教師示范、后學生模擬”是水力學實驗的通用流程。一般情況下,在進入水力學實驗中心后,教師先講授實驗背景、實驗核心理論、實驗流程,緊接著教師會示范模擬并講解,其次是學生動手實驗并觀察記錄,而后是教師指導實驗并解析實驗中的問題,最后歸納總結、整理儀器、離開實驗中心。實際教學中,可分小組實驗,但各組進行的試驗一般相同,而實驗最終結果差異較大,甚至部分小組實驗難以完成,針對這些差異的講解也是實驗教學的重要組成部分,會讓學生直觀地認識到外部因素對實驗的偶然性影響和理論知識對實驗指導的必然性作用。實驗完成后,教師要督促學生及時完成實驗報告書并批閱反饋,不僅讓學生明白實驗報告所涵蓋內容,而且培養學生對實驗現象、實驗數據處理的能力。
(五) 引導大學生自主創新
隨著社會和科技的發展,知識創新已成為各行各業不斷發展的動力。當前大學生的能力評估已經不單純依賴于考試成績,大學生知識創新活動是另外一種展示大學生風貌和知識水平的方法[11],也能一定程度反映高校的人才培養質量。在水力學的教學過程中,激發學生以水力學知識進行自主創新是課堂教育與實驗室教學的升華。因此,應當積極引導學生參與各項競賽活動或一些社會團體舉辦的具有開發大學生自主創新能力性質的活動,如“全國大學生挑戰杯”“中國給水排水杯”“力諾瑞特杯”“大學生節能減排社會實踐與科技競賽”等。大學生參與這些競賽將有助于提高大學生專業知識水平、動手能力、自信心與自主創新能力。大學生自主創新的方法不局限于各種競賽,由于各方面條件限制,大學生也可以通過撰寫論文、申請發明專利或實用新型專利等形式體現自身的自主創新能力。當前,大學生在自主創新過程中可能遇到諸多問題,例如,普遍缺少科學精神,教育體制存在缺陷,創新平臺有待搭建,缺少自主創新能力等級評價體系等[12]。因此,在創新的過程中,學校和教師需要加強科學精神的宣傳工作,積極為學生搭建各項創新平臺,不斷提高學生自主創新能力。應以學生為主,教師為輔,積極開發學生的創新能力,只有這樣,學生的自主創新能力才能提高。
三、結語
水力學是一門理論性較強的專業性基礎課,對本科生后期學習相關專業知識影響很大。在傳統的教學基礎之上,在教學過程中激發學生學習興趣與提高學生專業知識水平是一項重要課題。充分利用當前信息化技術優勢,采用多元教學模式,如自主互動、“粉筆+黑板”教學方式、視頻動畫等多媒體,甚至新型的“微課”教學模式。教學規律與專業化人才培養需求相結合,傳統教法與新形勢下現代教法并軌,將學生能力素質培養放在首位,有針對性地設計教學內容,積極推動和引導學生參與社會實踐,提升學生自主創新能力和專業知識水平。
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