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摘要:以“钢筋混凝土”课程为依托,探讨了如何培养和提高学生的工程实践能力,分析了当前实践教学过程中存在的问题,从教学内容、教学形式和实践教学等方面提出了相应的改革措施。
关键词:工程实践能力;钢筋混凝土;教学改革
作者简介:魏春明(1977-),女,内蒙古呼盟人,东北电力大学建筑工程学院,副教授;赵星海(1977-),男,黑龙江佳木斯人,东北电力大学能源与动力工程学院,副教授。(吉林 吉林 132012)
基金项目:本文系2011年东北电力大学教学改革基金项目(项目编号:201117)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)04-0112-02
目前,世界各国都在大力发展高等工程教育,改革的主旋律就是培养适应科技社会高速发展需要的具有创新精神和实践能力的高素质人才。如何立足我国现状,在高校环境下为工科学生提供一个培养学生实践能力的平台,是值得探讨的重要课题。因此,本文以土木工程专业开设的“钢筋混凝土结构”课程为依托,以加强学生的实践能力培养为重点,以满足社会对实用工程技术人才的需求为目标,进行课程教学改革,使学生在动手操作能力、综合运用知识能力、工程设计能力、分析和解决问题能力等方面都能有所进步。
一、实践能力培养过程中存在的问题
培养具有创新精神和实践能力的工程技术人才已经成为建设创新型国家的基础,我国高等教育的任务就是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。然而,受诸多因素的影响,我国在人才培养计划上不同程度地存在着重理论轻实践、缺乏基本的工程训练的特点,这导致学生工程实践能力较弱,社会适应性差等诸多问题。以土木工程学科开设的钢筋混凝土结构系列课程为例,虽然学生在校时掌握了很多理论知识,但是毕业后仍不知道如何应用专业知识,缺乏解决工程实际问题的能力。总结原因,主要有以下几点:
1.教学内容和教学方法影响学生实践与创新能力的培养
从教学内容来看,过分注重专业知识的传授,轻视实践训练和综合素质与能力的培养,不重视社会人文、经济、环保等方面知识的作用;教学方法上,仍然是以教师为中心,片面强调主体“教”的过程,而忽视了客体“学”的主观能动性,延续着“一言堂”和“满堂灌”的授课风格。[1]陶行知先生曾经说过“教是为了不教”,而现在的课堂还做不到这一点,这无益于学生实践与创新能力的培养和提高。
2.教师缺乏实践训练,影响学生实践能力的培养和提高
2004年,美国土木工程协会(ASCE)发布了题为“21世纪土木工程知识体”的报告,报告指出:未来的土木工程教育者,应当是具备研究精神的学者,有效率的教师,具有实践经验,并且是积极向上的形象楷模。[2]而目前,我国高等教育工作者的主要来源还是国内外各大高校和研究机构的优秀博士、硕士毕业生,具有实践经验的教师非常少。师资结构偏重学术型,缺乏行业一线的工作经验和实际操作技能,实践教学能力薄弱。这也造成了教师在授课的过程中容易空洞,脱离工程实际,从而阻碍了学生实践能力的培养和提高。
二、教学改革措施
1.教学内容改革与措施
(1)以职业道德和社会责任感的培养为灵魂,树立“工程教育课程观”,通过在上课过程中教师点滴渗透的方式,加强对学生职业道德以及社会责任感的培养。
(2)在授课内容上,与本行业的国际先进技术相衔接。教材只是对基本构件的设计方法和有关构造规定进行了介绍,但建筑领域的新工艺、新结构、新材料发生着日新月异的变化。因此在授课内容上,注重与本行业的国际先进技术相衔接,用明天的技术培养今天的学生。
(3)结合新规范,传授新知识。在“钢筋混凝土与砌体结构”课程教学中重视和加强培养学生的技术规范意识,把技术规范意识贯穿于教学全过程。根据我国住房和城乡建设部发布的公告,新版的国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2010,自2011年7月1日起实施。由于新规范刚刚实施,新教材还没有出版。因此在教学中,具体的实施方案如下:
首先要结合新规范,对现在所用教材中相应的内容进行修改,以适应新规范的要求;要求学生掌握和理解新规范修改的理念和全球背景;要求学生正确认识和贯彻落实现行技术规范中的“强制性条文”;要求学生正确理解和使用现行规范规定的术语、符号规则、计量单位;要求学生正确认识和掌握构造规定在结构设计中的重要位置;建立适应新规范的课后习题库和课程设计习题库。
(4)结合国家注册工程师制度要求。注册工程师制度有助于统一工程专业人员水平,便于国际认证与交流。目前,我国人事部、建设部已确立注册建筑师、注册城市规划师、注册结构工程师、注册土木工程师(岩土)、注册建造师、注册监理师、注册造价师等执业资格制度,实行全国统一考试,以控制岗位人才的准入选拔。因此,改进教学理念和方法,根据注册工程师的要求改进教学内容,在授课过程中引入比较适合教学的注册师考试题。
2.教学形式改革与措施
教学形式要多样化。在教授的过程中,将学习方法和思路首先交代给学生,使他们的学习可以有的放矢,具体方案如下:
通过课上归纳和课后复习,鼓励学生自己设计计算流程图,并形成学生个人的学习档案;混凝土梁板结构、砌体结构、单厂等部分内容,采用现场实地教学,加大实践教学力度;采用多种教学方法,如流程图式教学法、现场教学法、开放题教学法、[3,4]实践题教学法、多媒体动画教学等,既能适应学生的要求,又可以活跃课堂气氛,挖掘学生潜能;鼓励学生跟随老师做科研项目。
3.实践教学改革与措施
实践就是打开疑惑的大门,除了教学计划安排的实践性环节外,结合教学内容,可通过设计规范、标准图集、施工图纸、结构模型、混凝土结构最近发展动态等载体,把工程实践引入课堂教学,并教育学生能识别和解决工程问题,缩短理论与实践的距离。 在课程设计过程中,学生中存在着抄袭书的现象,他们对知识的理解比较肤浅。为加深学生对课程设计中相关知识点的理解,本校编制了与课程设计相关的习题集,以使学生能够深入掌握理论知识。鼓励学生将课程设计的成果制作成课件、动画或者模型等内容进行展示,且可获得特殊加分;组织学生参加大学生结构设计竞赛;对有能力的同学,鼓励其跟随老师做科学探索性试验研究,满足不同层次学生的学习要求,培养未来的工程科学研究型人才;重视实践教学的作用,对于实践教学环节,要求学生自己设计、制作试件,并进行实验。同时,将实验报告、实验图片、照片、视频等制作成PPT进行展示,满足学生的表现欲,锻炼学生归纳总结的能力。课堂教学虽然可以为获取专业知识技能打下基础,但却不能充分传授给学生在实际工作环境中所需要的职业技能。因此,必须通过从事工程实践来获得。因此,在实践操作过程中,加大了认知实习的力度。
三、教学实施中存在的问题与建议
1.实践基地不足、经费缺乏
实践教学中遇到的最大阻碍,就是学生实践基地严重不足、经费缺乏,这些问题使得目前的实践教学难以满足学生的需要。为弥补实践教学的不足,在课程的教授过程中,加入了国家注册工程师的一些基本要求和知识点。国家注册工程师的考核注重对规范的理解、工程综合应用和案例分析等。其中的连锁性考题对培养学生的综合实践能力非常有益。例如,结构的构件设计问题,就要综合考虑承载力、荷载效应、地震作用、内力组合与调整、构件配筋、构造要求和施工技术等各个方面,需要综合知识和技能,有利于知识的融会贯通。其次,组织学生参加了省大学生结构设计竞赛,以赛促学,既可以调动学生的积极性,又可以培养学生的实践动手能力、创新意识和团队协作精神,同时也带动了实践教学。
2.教师实践经验不足,制约学生实践能力的培养
针对这一问题,本校采取了很多措施,一方面加强对创业骨干教师的专业培训,鼓励教师到创业一线兼职;另一方面,聘请一些企业家、成功的创业者、技术创新专家到校任兼职教师,扩大创业教育的师资队伍。[5]如:选派优秀的青年教师到国外学习深造、到国内外大学做访问学者,把教师派到企业去工作、实习;对于新到校工作的教师,首先要到实验室工作一段时间等等。教育部也要求参加卓越工程师教育培养计划的学校改革教师的考核、评定制度,由以前以考核论文为主转为考核教师的工程实践、工程设计、专利、企业服务等方面为主。[6]这些都为具有工程实践经验的师资人才储备奠定了条件。
四、结束语
增强大学生工程实践能力,是培养创新型人才和现代工程师的重要途径之一。本文以土木工程学科开设的钢筋混凝土系列课程为依托,从教学内容、教学形式、教学实践等环节,论述了如何对学生进行实践能力培养,目的在于培养学生面向工程实际的思维方式和意识行为习惯,使其具备工程实践所需要的素养。但学生的实践能力培养是一个系统工程,不是通过一门课程的改革就能完成的,还需要加强教学资源的投入、完善教学管理制度、加大社会实践环节的课时量等等,这样才能为大学生工程实践能力的培养和提高创造良好的环境,提高工程实践能力培养的效率和质量。
参考文献:
[1]田逸.美国大学生工程实践能力培养及其对我国的启示[D].长沙:湖南师范大学,2007.
[2]胡珏.工程教育改革背景下的工程训练平台研究[D].杭州:浙江大学,2007.
[3]魏春明,赵星海.开放题在钢筋混凝土教学中的应用[J].高等建筑教育,2009,18(4):83-86.
[4]魏春明,赵星海,秦力.钢筋混凝土课程的教学探讨[J].东北电力大学学报,2010,30(5):44-47.
[5]关晓辉.东北电力大学:创新创业教育见成效[J].中国电力教育,
2010,(11):62-63.
[6]教育部高教司理工处李茂国处长在第一届全国应用型人才培养论坛上的讲话.工程教育改革与应用型人才培养[J].计算机教育,
2011,(23):9-13.
(责任编辑:宋秀丽)
关键词:工程实践能力;钢筋混凝土;教学改革
作者简介:魏春明(1977-),女,内蒙古呼盟人,东北电力大学建筑工程学院,副教授;赵星海(1977-),男,黑龙江佳木斯人,东北电力大学能源与动力工程学院,副教授。(吉林 吉林 132012)
基金项目:本文系2011年东北电力大学教学改革基金项目(项目编号:201117)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)04-0112-02
目前,世界各国都在大力发展高等工程教育,改革的主旋律就是培养适应科技社会高速发展需要的具有创新精神和实践能力的高素质人才。如何立足我国现状,在高校环境下为工科学生提供一个培养学生实践能力的平台,是值得探讨的重要课题。因此,本文以土木工程专业开设的“钢筋混凝土结构”课程为依托,以加强学生的实践能力培养为重点,以满足社会对实用工程技术人才的需求为目标,进行课程教学改革,使学生在动手操作能力、综合运用知识能力、工程设计能力、分析和解决问题能力等方面都能有所进步。
一、实践能力培养过程中存在的问题
培养具有创新精神和实践能力的工程技术人才已经成为建设创新型国家的基础,我国高等教育的任务就是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。然而,受诸多因素的影响,我国在人才培养计划上不同程度地存在着重理论轻实践、缺乏基本的工程训练的特点,这导致学生工程实践能力较弱,社会适应性差等诸多问题。以土木工程学科开设的钢筋混凝土结构系列课程为例,虽然学生在校时掌握了很多理论知识,但是毕业后仍不知道如何应用专业知识,缺乏解决工程实际问题的能力。总结原因,主要有以下几点:
1.教学内容和教学方法影响学生实践与创新能力的培养
从教学内容来看,过分注重专业知识的传授,轻视实践训练和综合素质与能力的培养,不重视社会人文、经济、环保等方面知识的作用;教学方法上,仍然是以教师为中心,片面强调主体“教”的过程,而忽视了客体“学”的主观能动性,延续着“一言堂”和“满堂灌”的授课风格。[1]陶行知先生曾经说过“教是为了不教”,而现在的课堂还做不到这一点,这无益于学生实践与创新能力的培养和提高。
2.教师缺乏实践训练,影响学生实践能力的培养和提高
2004年,美国土木工程协会(ASCE)发布了题为“21世纪土木工程知识体”的报告,报告指出:未来的土木工程教育者,应当是具备研究精神的学者,有效率的教师,具有实践经验,并且是积极向上的形象楷模。[2]而目前,我国高等教育工作者的主要来源还是国内外各大高校和研究机构的优秀博士、硕士毕业生,具有实践经验的教师非常少。师资结构偏重学术型,缺乏行业一线的工作经验和实际操作技能,实践教学能力薄弱。这也造成了教师在授课的过程中容易空洞,脱离工程实际,从而阻碍了学生实践能力的培养和提高。
二、教学改革措施
1.教学内容改革与措施
(1)以职业道德和社会责任感的培养为灵魂,树立“工程教育课程观”,通过在上课过程中教师点滴渗透的方式,加强对学生职业道德以及社会责任感的培养。
(2)在授课内容上,与本行业的国际先进技术相衔接。教材只是对基本构件的设计方法和有关构造规定进行了介绍,但建筑领域的新工艺、新结构、新材料发生着日新月异的变化。因此在授课内容上,注重与本行业的国际先进技术相衔接,用明天的技术培养今天的学生。
(3)结合新规范,传授新知识。在“钢筋混凝土与砌体结构”课程教学中重视和加强培养学生的技术规范意识,把技术规范意识贯穿于教学全过程。根据我国住房和城乡建设部发布的公告,新版的国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2010,自2011年7月1日起实施。由于新规范刚刚实施,新教材还没有出版。因此在教学中,具体的实施方案如下:
首先要结合新规范,对现在所用教材中相应的内容进行修改,以适应新规范的要求;要求学生掌握和理解新规范修改的理念和全球背景;要求学生正确认识和贯彻落实现行技术规范中的“强制性条文”;要求学生正确理解和使用现行规范规定的术语、符号规则、计量单位;要求学生正确认识和掌握构造规定在结构设计中的重要位置;建立适应新规范的课后习题库和课程设计习题库。
(4)结合国家注册工程师制度要求。注册工程师制度有助于统一工程专业人员水平,便于国际认证与交流。目前,我国人事部、建设部已确立注册建筑师、注册城市规划师、注册结构工程师、注册土木工程师(岩土)、注册建造师、注册监理师、注册造价师等执业资格制度,实行全国统一考试,以控制岗位人才的准入选拔。因此,改进教学理念和方法,根据注册工程师的要求改进教学内容,在授课过程中引入比较适合教学的注册师考试题。
2.教学形式改革与措施
教学形式要多样化。在教授的过程中,将学习方法和思路首先交代给学生,使他们的学习可以有的放矢,具体方案如下:
通过课上归纳和课后复习,鼓励学生自己设计计算流程图,并形成学生个人的学习档案;混凝土梁板结构、砌体结构、单厂等部分内容,采用现场实地教学,加大实践教学力度;采用多种教学方法,如流程图式教学法、现场教学法、开放题教学法、[3,4]实践题教学法、多媒体动画教学等,既能适应学生的要求,又可以活跃课堂气氛,挖掘学生潜能;鼓励学生跟随老师做科研项目。
3.实践教学改革与措施
实践就是打开疑惑的大门,除了教学计划安排的实践性环节外,结合教学内容,可通过设计规范、标准图集、施工图纸、结构模型、混凝土结构最近发展动态等载体,把工程实践引入课堂教学,并教育学生能识别和解决工程问题,缩短理论与实践的距离。 在课程设计过程中,学生中存在着抄袭书的现象,他们对知识的理解比较肤浅。为加深学生对课程设计中相关知识点的理解,本校编制了与课程设计相关的习题集,以使学生能够深入掌握理论知识。鼓励学生将课程设计的成果制作成课件、动画或者模型等内容进行展示,且可获得特殊加分;组织学生参加大学生结构设计竞赛;对有能力的同学,鼓励其跟随老师做科学探索性试验研究,满足不同层次学生的学习要求,培养未来的工程科学研究型人才;重视实践教学的作用,对于实践教学环节,要求学生自己设计、制作试件,并进行实验。同时,将实验报告、实验图片、照片、视频等制作成PPT进行展示,满足学生的表现欲,锻炼学生归纳总结的能力。课堂教学虽然可以为获取专业知识技能打下基础,但却不能充分传授给学生在实际工作环境中所需要的职业技能。因此,必须通过从事工程实践来获得。因此,在实践操作过程中,加大了认知实习的力度。
三、教学实施中存在的问题与建议
1.实践基地不足、经费缺乏
实践教学中遇到的最大阻碍,就是学生实践基地严重不足、经费缺乏,这些问题使得目前的实践教学难以满足学生的需要。为弥补实践教学的不足,在课程的教授过程中,加入了国家注册工程师的一些基本要求和知识点。国家注册工程师的考核注重对规范的理解、工程综合应用和案例分析等。其中的连锁性考题对培养学生的综合实践能力非常有益。例如,结构的构件设计问题,就要综合考虑承载力、荷载效应、地震作用、内力组合与调整、构件配筋、构造要求和施工技术等各个方面,需要综合知识和技能,有利于知识的融会贯通。其次,组织学生参加了省大学生结构设计竞赛,以赛促学,既可以调动学生的积极性,又可以培养学生的实践动手能力、创新意识和团队协作精神,同时也带动了实践教学。
2.教师实践经验不足,制约学生实践能力的培养
针对这一问题,本校采取了很多措施,一方面加强对创业骨干教师的专业培训,鼓励教师到创业一线兼职;另一方面,聘请一些企业家、成功的创业者、技术创新专家到校任兼职教师,扩大创业教育的师资队伍。[5]如:选派优秀的青年教师到国外学习深造、到国内外大学做访问学者,把教师派到企业去工作、实习;对于新到校工作的教师,首先要到实验室工作一段时间等等。教育部也要求参加卓越工程师教育培养计划的学校改革教师的考核、评定制度,由以前以考核论文为主转为考核教师的工程实践、工程设计、专利、企业服务等方面为主。[6]这些都为具有工程实践经验的师资人才储备奠定了条件。
四、结束语
增强大学生工程实践能力,是培养创新型人才和现代工程师的重要途径之一。本文以土木工程学科开设的钢筋混凝土系列课程为依托,从教学内容、教学形式、教学实践等环节,论述了如何对学生进行实践能力培养,目的在于培养学生面向工程实际的思维方式和意识行为习惯,使其具备工程实践所需要的素养。但学生的实践能力培养是一个系统工程,不是通过一门课程的改革就能完成的,还需要加强教学资源的投入、完善教学管理制度、加大社会实践环节的课时量等等,这样才能为大学生工程实践能力的培养和提高创造良好的环境,提高工程实践能力培养的效率和质量。
参考文献:
[1]田逸.美国大学生工程实践能力培养及其对我国的启示[D].长沙:湖南师范大学,2007.
[2]胡珏.工程教育改革背景下的工程训练平台研究[D].杭州:浙江大学,2007.
[3]魏春明,赵星海.开放题在钢筋混凝土教学中的应用[J].高等建筑教育,2009,18(4):83-86.
[4]魏春明,赵星海,秦力.钢筋混凝土课程的教学探讨[J].东北电力大学学报,2010,30(5):44-47.
[5]关晓辉.东北电力大学:创新创业教育见成效[J].中国电力教育,
2010,(11):62-63.
[6]教育部高教司理工处李茂国处长在第一届全国应用型人才培养论坛上的讲话.工程教育改革与应用型人才培养[J].计算机教育,
2011,(23):9-13.
(责任编辑:宋秀丽)