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[摘要]课程设计和教学内容的改革是高职高专教学改革的重点与难点。“工程力学”课程可依据“VOCSCUM”课程开发方法,以水利工程专业的职业标准和能力要求为核心,在课程目标和内容体系设计、课程范型的选择等方面进行突破和创新。
[关键词]“VOCSCUM”课程开发方法 工程力学 课程设计
[作者简介]杨慧丽(1956- ),女,河南洛阳人,开封黄河水利职业技术学院副教授,主要从事工程力学教学与研究工作;吴丽(1956- ),女,河南开封人,开封黄河水利职业技术学院副教授,主要从事电气自动化技术的教学与研究工作。(河南 开封 475004)
[中图分类号]G642.3[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2008)23-0111-02
与普通高等教育相比,高等职业教育培养的是生产、建设、管理和服务第一线的高级应用型人才,力求使学生通过学习,获得预期的综合职业技能与能力。所以,高职教育必须摆脱学科系统化课程模式的影响,课程设计必须脱离按学科知识体系组织教学内容的束缚。由教育部高教司组织的专家组研究的课题“就业导向的职业能力系统化课程”(“Vocational Competency Systematized Curriculum”,缩写为“VOCSCUM”)提出,高等职业教育的课程设计应以满足产业界的要求为宗旨,即以就业为导向,以新的职业能力内涵为目标,构建系统化的课程。为培养专业能力,“工程力学”课程可依据“VOCSCUM”课程开发方法,在课程目标和内容设计、课程范型选择上进行开发,将水利工程专业的职业标准和能力要求转化成课程目标,使学生达到职业要求。
一、课程目标与内容体系的设计
“VOCSCUM”课程设计追求的是工作所需的知识、技能、态度的完整性,而非学科系统的完整性。“工程力学”可利用“VOCSCUM”课程开发方法,按照职业能力培养要求进行课程目标设计。应以培养学生掌握该专业核心知识和主干技能为目的,充分体现就业导向、能力本位的人才培养特点。
“VOCSCUM”课程开发技术突出职业教育课程内容的实用性,要求按照专业培养目标所涉及的相关学科知识进行课程内容体系设计。所以,“工程力学”课程应按水利工程专业应用能力的培养要求,围绕职业岗位群所需的能力和知识设计教学内容。
二、课程范型的选择
课程范型是课程的基本模式,是按照不同的课程观点构成的不同课程结构形态,为课程的规划提供了组织和安排方面的基本范式。“VOCSCUM”中,给出了几种高等职业教育单元课程范型,决定了不同类型单元课程内容的组织形式。其中,能力中心课程范型是指以掌握专门技术或培养专项能力为主要目标的课程。其特征是以能力为基础,将形成某项能力所需的知识、技能、态度等课程内容要素按能力本身的结构方式进行组织。“工程力学”课程根据此范型,将形成水利工程专业能力所需的知识、技能等作为“工程力学”课程的教学内容,使学生掌握从事职业岗位所需的知识和能力。在对教学内容与职业能力分析的基础上,将职业能力要求转化为课程目标,详细情况如下:
1.各专业课程知识结构对应的“工程力学”课程教学内容。在“水工建筑物”课程中,重力坝应力分析对应边缘应力及坝体内部应力分布情况分析;水闸闸室结构对应闸墩结构、闸底版结构计算力学模型;水工隧洞与涵管对应无压隧洞衬砌的内力及涵管的结构计算力学模型;渡槽结构对应槽身结构、支承结构、基础结构计算力学模型与计算方法;桥梁结构对应梁式桥、拱式桥结构计算力学模型。“水电站”课程对应压力水管结构、厂房排架结构、尾水管结构、水电站蜗壳结构、机墩结构计算力学模型。“水泵与泵站”课程对应泵房排架结构计算力学模型。
2.学生的职业能力要求。根据各专业的知识结构和“工程力学”的教学内容,对学生要求如下:
在“水工建筑物”课程中,要求学生认识到,重力坝应力分析是验算所拟坝体断面是否安全合理的主要条件之一,并为确定坝体材料分区、某部位配筋提供主要依据;在分析闸门关闭、闸墩承受上下游最大水位差时,要求学生具备墩底正应力和剪应力最不利计算简图选取及计算方法选择的能力;在分析检修时,要求学生了解墩底横向正应力计算原理;在闸门关闭且上下游水位差最大时,由于边墩、缝墩不对称,产生较大的主拉应力,要求学生掌握荷载的确定和计算方法。此外,还要求学生具备门槽荷载选取和计算方法选择的能力;了解弧形闸门闸墩的目的是为了进行门槽应力验算;确定闸底板结构的荷载,掌握不平衡剪力计算和底板内力计算的方法;具备水工隧洞或涵管的计算及结构设计的能力;具备槽身结构纵向与横向计算简图的选取、无拉杆矩形槽和有拉杆矩形槽结构计算方法选取的能力;掌握排架结构的计算;具备确定荷载及三铰拱内力计算的能力。
在“水电站”课程中,要求学生掌握钢管的结构计算和镇墩设计的方法;具备分析厂房结构荷载及计算简图确定的能力,掌握厂房排架、吊车梁、机墩结构的计算原理。
在“水泵与泵站”课程中,要求学生了解泵房的结构形式及结构计算原理。
通过这样的课程整合,力图培养学生的三个能力,即对工程对象正确建立力学模型的能力、对力学模型进行力学分析和计算的能力、利用工程力学的基本概念判断分析结果正确与否的能力,使学生进一步加深对所学工程力学知识的理解。
3.实例——钢筋混凝土梁式渡槽结构力学模型的建立。渡槽是渠道跨越河、沟、渠或洼地的明流交叉建筑物。梁式渡槽通常由槽身、排架及基础组成。(1)槽身纵向力学模型的建立。根据渡槽的实际构造和受力特点,槽身可认为是梁结构,以它的轴线表示。每段渡槽两端搭在排架上,既不能竖向移动,也不能水平移动。当渡槽承受荷载时,两端可作微小转动。考虑到温度变化时槽身的自由伸缩,将排架的约束作用简化为一端是固定铰支座,另一端是可动铰支座。所以,渡槽槽身的纵向计算简图为一简支梁。将槽身承受的自重和水重简化为作用于轴线的均布荷载。(2)槽身横向力学模型的建立。一般渡槽的跨度较大,在计算时,常用两个垂直于纵向轴线的平面从槽身中截出单位长度的“U”形结构。由于槽身的侧板与底板用钢筋联结,并用混凝土整体浇注,简化为刚结点,被截出的槽身是整个槽身的一部分,作用在被截出段上的竖向荷载靠两侧槽身横截面上的竖向剪力来支承,实际上主要靠两侧的侧板竖向剪力来支承。因此,可以比拟为两根竖向支承链杆支承于两侧底面。所以,渡槽横向力学模型采用简支“U”形刚架结构。槽身承受的主要荷载是水压力,作用在侧板上的水压力呈三角形分布,作用在底板上的荷载是水重与自重之和,均匀分布于整个底板。(3)排架力学模型的建立。支承槽身的排架由横梁和立柱组成,结点处用钢筋联结,并用混凝土浇筑,可简化为刚结点。柱的高度取基础底面到横梁轴线间的距离,横梁的跨度取两柱轴线之间的距离,因此排架简化为刚架结构。柱的下端插入杯形基础中,用细石混凝土紧密填实,简化为固定支座。排架主要承受槽身传来的荷载以及作用于排架上的风荷载,简化为作用于柱顶上的结点荷载。
三、课程改革的目的
任何课程都是为学习者而设计的。“工程力学”课程改革的目的是,根据培养目标确定课程设置,各门课程的结构、比例与培养目标的能力要求相对应。通过该课程的学习,不仅要使学生达到专门技术能力的要求,综合所学知识、技能解决工程实践中的问题,还要提高学生的学习能力、工作能力、创新能力。
高等职业教育的课程开发和设计必须紧密围绕培养目标,学科知识服务于职业能力的培养。应强调各门课程的综合性,将对学生多学科综合知识和现代技术的培养作为教学改革的重点。
[参考文献]
[1]高原,翼长城,齐拥军.探究式学习的内容分析研究[J].现代教育技术,2007(12):15-18.
[2]李保强.教学目标体系建构的理论反思[J].教育研究,2007(11):53-57.
[3]陈春梅.对比法在高职建筑力学教学中的应用[J].中国职业技术教育,2007(34):55-57.
[4]高林,鲍洁,王洪.点击核心——高等职业教育专业设置与课程开发导引[M].北京:高等教育出版社,2004.
[5]石伟平,徐国庆.职业教育课程开发技术[M].上海:上海教育出版社,2006.
[6]田海江,高耀彬.教学质量:重中之重的位置——来自华北工学院分院深化教学改革的报告[N].中国教育报,2005-11-03.
[关键词]“VOCSCUM”课程开发方法 工程力学 课程设计
[作者简介]杨慧丽(1956- ),女,河南洛阳人,开封黄河水利职业技术学院副教授,主要从事工程力学教学与研究工作;吴丽(1956- ),女,河南开封人,开封黄河水利职业技术学院副教授,主要从事电气自动化技术的教学与研究工作。(河南 开封 475004)
[中图分类号]G642.3[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2008)23-0111-02
与普通高等教育相比,高等职业教育培养的是生产、建设、管理和服务第一线的高级应用型人才,力求使学生通过学习,获得预期的综合职业技能与能力。所以,高职教育必须摆脱学科系统化课程模式的影响,课程设计必须脱离按学科知识体系组织教学内容的束缚。由教育部高教司组织的专家组研究的课题“就业导向的职业能力系统化课程”(“Vocational Competency Systematized Curriculum”,缩写为“VOCSCUM”)提出,高等职业教育的课程设计应以满足产业界的要求为宗旨,即以就业为导向,以新的职业能力内涵为目标,构建系统化的课程。为培养专业能力,“工程力学”课程可依据“VOCSCUM”课程开发方法,在课程目标和内容设计、课程范型选择上进行开发,将水利工程专业的职业标准和能力要求转化成课程目标,使学生达到职业要求。
一、课程目标与内容体系的设计
“VOCSCUM”课程设计追求的是工作所需的知识、技能、态度的完整性,而非学科系统的完整性。“工程力学”可利用“VOCSCUM”课程开发方法,按照职业能力培养要求进行课程目标设计。应以培养学生掌握该专业核心知识和主干技能为目的,充分体现就业导向、能力本位的人才培养特点。
“VOCSCUM”课程开发技术突出职业教育课程内容的实用性,要求按照专业培养目标所涉及的相关学科知识进行课程内容体系设计。所以,“工程力学”课程应按水利工程专业应用能力的培养要求,围绕职业岗位群所需的能力和知识设计教学内容。
二、课程范型的选择
课程范型是课程的基本模式,是按照不同的课程观点构成的不同课程结构形态,为课程的规划提供了组织和安排方面的基本范式。“VOCSCUM”中,给出了几种高等职业教育单元课程范型,决定了不同类型单元课程内容的组织形式。其中,能力中心课程范型是指以掌握专门技术或培养专项能力为主要目标的课程。其特征是以能力为基础,将形成某项能力所需的知识、技能、态度等课程内容要素按能力本身的结构方式进行组织。“工程力学”课程根据此范型,将形成水利工程专业能力所需的知识、技能等作为“工程力学”课程的教学内容,使学生掌握从事职业岗位所需的知识和能力。在对教学内容与职业能力分析的基础上,将职业能力要求转化为课程目标,详细情况如下:
1.各专业课程知识结构对应的“工程力学”课程教学内容。在“水工建筑物”课程中,重力坝应力分析对应边缘应力及坝体内部应力分布情况分析;水闸闸室结构对应闸墩结构、闸底版结构计算力学模型;水工隧洞与涵管对应无压隧洞衬砌的内力及涵管的结构计算力学模型;渡槽结构对应槽身结构、支承结构、基础结构计算力学模型与计算方法;桥梁结构对应梁式桥、拱式桥结构计算力学模型。“水电站”课程对应压力水管结构、厂房排架结构、尾水管结构、水电站蜗壳结构、机墩结构计算力学模型。“水泵与泵站”课程对应泵房排架结构计算力学模型。
2.学生的职业能力要求。根据各专业的知识结构和“工程力学”的教学内容,对学生要求如下:
在“水工建筑物”课程中,要求学生认识到,重力坝应力分析是验算所拟坝体断面是否安全合理的主要条件之一,并为确定坝体材料分区、某部位配筋提供主要依据;在分析闸门关闭、闸墩承受上下游最大水位差时,要求学生具备墩底正应力和剪应力最不利计算简图选取及计算方法选择的能力;在分析检修时,要求学生了解墩底横向正应力计算原理;在闸门关闭且上下游水位差最大时,由于边墩、缝墩不对称,产生较大的主拉应力,要求学生掌握荷载的确定和计算方法。此外,还要求学生具备门槽荷载选取和计算方法选择的能力;了解弧形闸门闸墩的目的是为了进行门槽应力验算;确定闸底板结构的荷载,掌握不平衡剪力计算和底板内力计算的方法;具备水工隧洞或涵管的计算及结构设计的能力;具备槽身结构纵向与横向计算简图的选取、无拉杆矩形槽和有拉杆矩形槽结构计算方法选取的能力;掌握排架结构的计算;具备确定荷载及三铰拱内力计算的能力。
在“水电站”课程中,要求学生掌握钢管的结构计算和镇墩设计的方法;具备分析厂房结构荷载及计算简图确定的能力,掌握厂房排架、吊车梁、机墩结构的计算原理。
在“水泵与泵站”课程中,要求学生了解泵房的结构形式及结构计算原理。
通过这样的课程整合,力图培养学生的三个能力,即对工程对象正确建立力学模型的能力、对力学模型进行力学分析和计算的能力、利用工程力学的基本概念判断分析结果正确与否的能力,使学生进一步加深对所学工程力学知识的理解。
3.实例——钢筋混凝土梁式渡槽结构力学模型的建立。渡槽是渠道跨越河、沟、渠或洼地的明流交叉建筑物。梁式渡槽通常由槽身、排架及基础组成。(1)槽身纵向力学模型的建立。根据渡槽的实际构造和受力特点,槽身可认为是梁结构,以它的轴线表示。每段渡槽两端搭在排架上,既不能竖向移动,也不能水平移动。当渡槽承受荷载时,两端可作微小转动。考虑到温度变化时槽身的自由伸缩,将排架的约束作用简化为一端是固定铰支座,另一端是可动铰支座。所以,渡槽槽身的纵向计算简图为一简支梁。将槽身承受的自重和水重简化为作用于轴线的均布荷载。(2)槽身横向力学模型的建立。一般渡槽的跨度较大,在计算时,常用两个垂直于纵向轴线的平面从槽身中截出单位长度的“U”形结构。由于槽身的侧板与底板用钢筋联结,并用混凝土整体浇注,简化为刚结点,被截出的槽身是整个槽身的一部分,作用在被截出段上的竖向荷载靠两侧槽身横截面上的竖向剪力来支承,实际上主要靠两侧的侧板竖向剪力来支承。因此,可以比拟为两根竖向支承链杆支承于两侧底面。所以,渡槽横向力学模型采用简支“U”形刚架结构。槽身承受的主要荷载是水压力,作用在侧板上的水压力呈三角形分布,作用在底板上的荷载是水重与自重之和,均匀分布于整个底板。(3)排架力学模型的建立。支承槽身的排架由横梁和立柱组成,结点处用钢筋联结,并用混凝土浇筑,可简化为刚结点。柱的高度取基础底面到横梁轴线间的距离,横梁的跨度取两柱轴线之间的距离,因此排架简化为刚架结构。柱的下端插入杯形基础中,用细石混凝土紧密填实,简化为固定支座。排架主要承受槽身传来的荷载以及作用于排架上的风荷载,简化为作用于柱顶上的结点荷载。
三、课程改革的目的
任何课程都是为学习者而设计的。“工程力学”课程改革的目的是,根据培养目标确定课程设置,各门课程的结构、比例与培养目标的能力要求相对应。通过该课程的学习,不仅要使学生达到专门技术能力的要求,综合所学知识、技能解决工程实践中的问题,还要提高学生的学习能力、工作能力、创新能力。
高等职业教育的课程开发和设计必须紧密围绕培养目标,学科知识服务于职业能力的培养。应强调各门课程的综合性,将对学生多学科综合知识和现代技术的培养作为教学改革的重点。
[参考文献]
[1]高原,翼长城,齐拥军.探究式学习的内容分析研究[J].现代教育技术,2007(12):15-18.
[2]李保强.教学目标体系建构的理论反思[J].教育研究,2007(11):53-57.
[3]陈春梅.对比法在高职建筑力学教学中的应用[J].中国职业技术教育,2007(34):55-57.
[4]高林,鲍洁,王洪.点击核心——高等职业教育专业设置与课程开发导引[M].北京:高等教育出版社,2004.
[5]石伟平,徐国庆.职业教育课程开发技术[M].上海:上海教育出版社,2006.
[6]田海江,高耀彬.教学质量:重中之重的位置——来自华北工学院分院深化教学改革的报告[N].中国教育报,2005-11-03.