时间:2022-05-28 14:37:06
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常规的工科实践教学环节由实验、实习和设计三大部分组成。其中实验由易到难,有演示性、验证性、操作性实验、综合性、设计性、创新性实验;实习形式由简单到复杂,有认识实习、操作实习、见习型实习;设计方式由专项到综合,有课程设计、毕业设计。按本科与硕士研究生实践教学需要来设置,专业工程实践教学分为校内和校外实践教学环节。校内有与各专业工程课程相对应的实验、实操(工程制图、测量、各学习阶段的课程设计)、毕业设计、学位论文。以毕业设计为例,其常见类型就有工程项目设计、工程施工(加工)技术和管理、专题研究、工程应用软件开发等4种。由于毕业设计属于本科生学习期间较高级的实践教学,所以这4种类型的毕业设计可以根据培养目标、方式与教学条件的许可,不论在校内、校外进行都可以作为学习者完成毕业设计(论文)实践学习方式。校外实践教学环节就实践而言,可以依托校外协同创新单位的土木工程技术开发研究中心或具有新技术、新工艺、新材料背景的工程项目进行综合性、设计性、创新性实验;实习教学环节主要是结合专业工程的场地(所)性、先进性、特殊性和丰富多样性要求,进行校外各类工程的参观认识实习、专业课程实习,施工(加工)技术与管理生产实习,毕业实习等。
二、土木工程实践教学资源协同开发的原则与方法
现在的信息技术手段、网络服务及移动终端设备已经完全具备对庞大的数据进行整合和处理应用的能力,故借助于云计算技术来收集、整合、处理、挖掘超量、繁复的工程实践教学资源,不但能有效解决工程专业实践教学中的众多困扰,而且能为工程人才个性化培养及创建终身教育奠定坚实基础。
1.开发原则
各种专业工程实践教学资源的内容丰富、博大,所以在协同开发和挖掘相关资源时,应坚持“有所为,有所不为”的原则。应分专业类别广泛收集各种实践教学资源,并在收集和整合资源过程中,要注意以资源的全体和完整为主,不要片段、抽样;要注重资源获取的效率,不要以工程项目内容的绝对精确作取舍;要考量工程项目资源内容相关性,不必在因果逻辑上做深究[3]。要按照培养目标,从学习者实践知识建构需要来识别资源的意义,在丰富、灵活、多样、宽泛的基础上,进行资源采集、处理和加工,让运用者按需配置其专业工程实践教学资源,能方便、高效地实现其教学价值。依据专业工程学科创新知识与能力培养所设定的目标,以协同创新的核心单位为主体,科学创设基于学生专业工程实践学习需要的活动情境。即将有关资源分层次构造出各学习阶段专业工程实践的问题情境,以引导学生循序渐进式地经历实践的过程,使学生能自觉调动多种感官,如视觉、听觉、触觉以及语言表达等,寻找多种操作、动手、研讨途径,积累起丰富的土木工程实践感性认识和动手操作经验,激发学生对工程项目的类型、设计与施工条件、理论与技术方法、施工技术与组织管理、工程量、产品形态、建(制)造和场地环境、时空边界条件等现象与相互关系产生浓厚的兴趣和探究的欲望。
2.主要途径
由于培养人才的责任主体是大学,校方的图书与电子资源丰富,多建有信息网络技术中心,软硬件设施和技术人才相对充足,且信息技术在所涉土木工程专业教学需求与科研应用量巨大。建立学校与协同核心单位间工程实践教育资源共享平台是协同创新发展的一种必然趋势,因此,校方应成为实践教学资源共享建设的投资主体与推行者。协同开发与共享专业工程实践教学资源的主要途径,可从以下四方面进行:(1)建立一套运行机制。专业工程实践教学资源建设是一项有序的、动态的、可持续发展的系统工程,必须建立良好的运行机制,以促进建设过程中各个环节的正规有序,实现统合,搞好顶层设计。(2)规范一套建设标准。用科学的标准来促进专业工程实践教学资源系统的建构[4,5]。应建立面向协同中心所涉各类工程专业的不同实践教学主题、覆盖其各个层次、不断动态更新的工程实践教学资源建设标准,为实现各级各类资源系统的网络互连、信息互通、资源共享奠定基础。(3)搭建一个基于云服务的共享平台。各类工程实践教学资源只有不断被其工程专业教学所应用、学习者所掌握,使其流动、开放和充分共享,才可持续。在各专用工程实践教学资源库和实践教学课件建设的基础上,通过云服务端资源集成,实现各门专业的各级各类实践教学活动资源交换和资源共享。(4)培养和建立一支“双师”实践教学专业队伍。专业工程实践教学资源库及课件开发、建设的每个环节都需要依靠高素质专业人员完成,因此,必须根据协同机制,整合学校与协同核心单位的人才资源,培养和造就一支懂教学、懂工程技术、懂教育教学管理的资源库建设专业队伍。
3.技术方法
构建一个基于云计算的数字化实践教学资源处理平台。实践教学资源经数据处理,区分成关系化、结构化和非结构化数据,其中关系化数据是指二维关系约束的数据表,结构化数据包括了数字、符号等数据,非结构化数据包括了文本、图像、声音、视频等数据,从而进行有效存储、组织来自校内外协同创新单位的教学资源。利用处理平台能够对几百甚至是几千个分布式数据库,或者分布式存储集群中的内容进行分析。该处理平台还能根据具体教学环节、层次需求建立相应服务,解决传统的学习平台资源无序、缺乏统一管理调配的问题。教师可以通过云服务平台在技术项目上实现跨学校、跨地域合作,分享工程实践与研究成果,为教学、学术研究提供便利;学生可以突破时空限制,使用现代化通讯工具随时随地全方位获取优质的实践教学资源。数据化工程实践教学资源的开发流程与实现方式,可以概括为四步:分别是采集、导入和预处理、统计和分析,最后是资源实践教学价值的发现与挖掘[6]。(1)以协同机制作保障,通过数据迁移、数据转换、共享等有效手段[4]对数字化实践教学资源进行收集、采集,把协同创新主体单位既有实践教学资源重新整合起来,并加载到数据仓库或数据集市中——存储在远程云服务端,成为联机分析处理、数据挖掘的基础。这样才可以彻底消除学校或土建行业信息化建设中各相关单位存在的信息孤岛以及信息碎片化现象,提高实践教学资源的可使用率。还可通过MapReduce编程模型对实践教学资源进行管理,以提高对海量教学资源分析的速度和效率[7]。(2)在完成资源收集之后,如果要对这些海量数据进行有效分析,还需将这些来自前端的数据导入到一个集中的大型分布式数据库,或者分布式存储集群,通过并行计算框架[7],优化并行分析算法,如Mahout、R语言等,对这些分散乃至碎片数据进行过滤,在导入基础上作一些简单的清洗和预处理工作,以排除混杂、错乱的工程信息,重复的资源数据,提高资源的质量。(3)从分布式数据库,或者分布式计算集群的海量实践教学资源中,提炼出连续的、低信息粒度的实践教学素材,并择优质实践教学素材交于上层实践教学统计、分析系统,进行普通的专业工程实践需求分析和分类汇总等。(4)对实践教学资源分析之后的资源内容进行实践教学模拟和价值挖掘,是指利用数据挖掘算法,包括分类算法、回归算法、聚合算法和降维算法等,对存储在云服务端(分布式数据库或者分布式计算集群)大量的、不完全的、模糊的数字化工程教学资源挖掘,以挖掘出隐藏在资源背后有价值的信息,为教师作出实践教学组织安排奠定基础。应用数据分析、挖掘等技术对存储在云服务端的各种分散的关系化、结构化和非结构化实践教学资源进行分析和挖掘,掌握学习者查询其专业工程实践资源的行为、知识点内容、知识应用能力等,以预测学习者对实践知识与资源服务的需求,使教师能根据预测进行决策,更好地引导学习者学习;同时,也可应用数据分析技术对开设的课程进行效果评估,尽早地捕捉学生的学习不适应症状,进行学习预警和干预[8],以便及时调整培养方案,为学习者推荐学习轨迹,开展自适应学习,自我导向学习[9,10]。例如:自适应学习既不是简单的符号或文字,也不是言语或文字陈述的概念或原理,而是教师列展的一些具体的实例或问题。学习者的任务是通过考察实例、分析和解决问题来发现有关的知识,并积累解决问题的技能[11]。教师是用最适合的学习方法,让学习者主动参与到学习过程中,接受各种各样的挑战。整个学习过程因为有学习效果的追踪,记录了学习者在每个任务上花费的时间,实时反馈给教师,如果学生遇到不能解决的问题时,教师会立即知道,并对其进行针对性的辅导。应用数据分析技术也可对协同科研创新合作过程及交互型工程技术服务过程进行分析和预测,从而应对过程中的资金、政策、机制、技术、成果、共享等环节潜在的矛盾与风险。
三、专业工程实践教学资源共享应用
专业工程实践教学资源和信息化技术是共享方案设计中不可或缺的两大方面。构筑较快见效的共享建设方案可以“三层法”:基础设施层、平台服务层和共享应用服务层[12]。实践教学资源共享应用是将云计算作为其技术支持,通过对实践教学资源挖掘与实践学习分析则会带来工程实践教学理念、方式和技术方面的巨大变革和创新。
1.教学资源的流动需求与信息技术相结合
工程实践教学资源应用的关键也是其必要条件,就在于“信息技术”与“专业工程实践教学”的融合。丰富多样的专业工程实践教学资源通过信息技术应用到大学教育中,对学习者未来事业会有更加直接的帮助;快捷的反馈信息是衡量实践教学资源开发、应用过程对实践教学各个方面和层次产生影响、效果的依据。将开发的数字课程应用到教学上。比如:创建自适应各专业的工程实践学习课程,利用人工智能为每个学生创建自适应的学习体验。还可创建各专业工程实践定制化学习或终身学习课程,将工程实践教学从同一模式的“批量化生产”变为“科学管理下的定制化学习过程,帮助学生培养更好的学习技能”,“让学生了解如何利用时间、应对挑战、成为终身学习的人”[9]。
2.当代网络交流条件引发实践教学组织方式变革
随着具有语义网特征的数据基础设施和数据资源发展起来,实践教学组织的变革就越来越显得不可避免。丰富多样的工程实践教学将召唤网络结构产生无组织的教学组织力量。最先反映这种教学结构特点的,是各种各样去中心化的WEB2.0应用,如RSS、维基、微信、博客、云储存与计算等。各种专业的工程实践教学资源中只有少量是结构化数据,如项目可研报告、立项审批、设计文件、计算书仍至工程图纸、项目报建(批)、质量与安全监督、施工(生产)许可、施工组织设计(生产计划)、竣工(产品)验收等,其余大量的由半结构化数据和非结构化数据组成,如施工(生产)过程中具体的施工(生产)作业方式、方法,技术会议等以邮件、视频、微博等的形式表现。海量的专业工程实践教学资源之所以成为实践教学的变革力量,在于它通过追随实践意义而获得工程智慧。
3.以云计算为基础的数据应用技术集成,可实现协同创新主体单位间专业工程教育资源共享
关键词:质量责任、规范管理、优质优价
规范施工企业技术资格是消防监督机构加强消防工程施工管理、维护消防工程市场秩序、保证工程质量和安全、促进消防工程市场建设和发展的重要手段之一。为此,各消防总队都抽调了技术骨干,专门成立消防工程资质办公机构。行使对消防工程施工单位进行统一监督管理,负责对专业技术资格认定、技术人员培训、考核、年检晋级、降级、违章处理等工作,实行专业资格许可、宏观调控、现场稽查的工作模式。各消防总队为进一步强化资质的动态管理,改善企业的经营方式,确保消防工程质量和企业经济效益的稳步提高作了大量的卓有成效的工作。以北京为例,自1992年北京市开始对消防工程专业施工实行专业许可和资质注册以来,至今已有8年之久。93年由我局和市建委两家共同审批了北京市消防工程专业施工企业5家。之后,随着本市基建规模的扩大,消防工程市场不断扩大,消防专业施工队伍也随之不断扩大,94年至97年每年以10至15家的速度递增,加上98年以后新审批调整的,目前北京市共有150多家消防工程专业施工企业。应该说,消防工程专业施工企业在建筑安装施工中确实体现了专业设计、专业施工、专业维护的明显优势,为提高建筑工程的质量、保障首都消防安全作出了很大努力,很大贡献。但伴随着消防工程专业施工队伍的不断扩大和用户对消防工程设计、施工、维护等方面的质量要求越来越高,北京市消防工程专业施工企业在内部管理上、质量责任上、依法从事消防施工等方面也遇到了一些新的问题和困难,笔者认为有必要作一简要的说明和探讨。
一、 关于质量责任问题
消防工程是构成建筑工程的基本单元,因其专业要求严和技术含量大而直接关系到整个建筑物体的消防安全,关系到防火灭火的成败。因此质量责任非同寻常、至关重要,必须给予极大的关注。《建筑法》、《消防法》和公安部(96)30号令《建筑工程消防监督审核管理规定》等法规文件都明确规定了要对消防工程实行消防监督、专业许可。消防工程专业设计、施工以及监理是整体建筑设计、施工等的专项工程,可以说是比其他专项工程还要重要的特殊工程,那么相关各方的质量责任如何呢?
首先,建设单位(或者叫业主放方)应当将建筑工程的消防设计、施工发包给具有相应资质等级的消防工程专业设计、施工企业。在依法委托建筑工程监理时,须将建筑的消防工程质量一并委托给监理单位。须按消防设计要求采购设备,不应指使施工企业使用不合格的消防产品。应当按照国家工程建设防火技术规范等要求报送消防设计施工图纸等文件资料,重要的工程项目还要专送消防设计专篇。工程竣工后,建设单位必须建立消防工程质量档案。
其次,设计单位要严格执行国家消防法律法规和工程的防火技术规范,特别是有关工程的防火安全强制性条款。要改变现有的建审模式,即从繁复大量的具体图纸检查作业中解放出来,重点放在消防监督审核上。我们的建审部门不应当是设计单位的"审核部",而应当是代表政府的消防监督机关,可以实行抽查制,对不符合法律法规要求的依法惩处。设计单位应当建立消防设计责任制。即法定代表人要对消防设计负管理责任、总工程师对消防设计进行审核、具体设计人员对消防设计负直接责任。设计人员必须明了建筑防火材料、构件和消防设备、产品的规格、型号、性能等技术指标,选用程序合法、实体合格的消防产品及其辅助产品。
最后,施工企业首先要忠实于设计文件不得随意改变,并且要严格按照消防设计规范进行专业施工,这是最起码的要求。其次,要模范遵守防火设计、施工和验收规范以及行业标准,发现违规和缺陷要主动及时报告,不能明知有问题带"病"施工,要协助建设单位、设计单位完善主体设计、特别是消防工程的专业内容,要对工程中使用的消防产品和辅助产品、材料进行复核查验,做好记录,不合格的决不能使用。切实做到正确的合乎规范的安装施工。消防工程专业施工企业要对你的技术人员进行质量教育,协助甲方选择质优价廉的消防产品。举个例子,如果消防工程专业施工企业的既负责采购消防设备,又负责安装施工既连工带料的类型,那么质量出了问题,该消防工程专业施工企业就是第一责任人,要首先承担质量责任;如 果消防工程专业施工企业只负责安装施工,而消防设备由甲方采购,即包工不包料型,那么施工企业也必须履行验货手续,要对自己负责安装施工所涉及的消防产品、设备实行质量验收把关,分清责任。不履行验收把关手续,又不能说明责任的,同样要追究施工企业的质量责任。因为作为安装施工的企业,你有杜绝伪劣产品遵守执行消防法规保证工程质量的义务。北京玉泉营大火之所以火势迅猛造成很大损失,单就消防工程安装施工而言,质量责任也很明显。施工企业不按防火施工验收规范施工,不按国家现行的有关标准和规范作业,擅自将消防水管变小、将防火涂料变薄等等,造成该建筑防灾系统安装施工不良、先天不足。追纠这些施工企业的质量责任是必然的,因为这些企业为了拿到这个定单不惜冒违法违纪的大忌,或是表现为明知故犯的偷工减料、降低标准;或是表现为迁就甲方违规作业,不但不指出错误反而共同违规违法。消防工程专业施工企业必须从一开始就建立消防工程档案,健全各种检验制度。对防火涂料、防火分隔、消防电气线路、消防给水管道、防排烟设施等隐蔽工程都要进行过程检验和最终检验,并且要结合施工、安装、调试、验收等重大程序分阶段做好质量记录。消防工程安装施工完毕但未通过消防验收之前,消防工程专业施工企业应对整个消防系统负责。消防验收之后,消防工程专业施工企业应主动向用户提供有关消防设施安装调试记录、开通报告、隐蔽工程记录和消防工程使用手册等文件资料,切实履行交接手续并主动做好用户的后期维护保养工作。好的产品还应有好的施工人员来安装。据了解,现在很多施工人员都是近几年来初步涉足火灾报警产品等消防设备领域,对消防产品及施工布线等安装知识了解甚少,施工作业中,不遵守国家标准《电气装置工程施工及验收规范》,经常发生接线混乱,安装位置不准等问题,导致系统不能开通,还误以为是厂商的产品质量问题。还有许多产品安装后,过了好长时间再开通整个系统。在这期间,工地照常施工,尘土飞扬,消防设备未加防护,导致很多消防设备,例如火灾探测器等部件被严重污染或被损坏,等到建筑工程最终开通时,当然会出现这样或那样的问题。显然这种情况被误认为是产品质量问题是非常不公平的。消防工程质量的高低牵涉到甲方、施工方和供货方等诸多方面,一定要分清责任,各负其责。这里顺便说一下设备选型问题。有关各方不能只重经济利益,一味省钱而盲目选择。有些时候用户在选择产品时也存在误区。一方面表现为,只要能通过消防验收使用什么产品、材料都无所谓,能省则省,根本不考虑整个消防系统的可靠问题。在这种情况下,个别消防工程专业施工企业往往采取甲方给多少钱就干多少事,使得消防设施先天不足,埋下隐患。另一方面表现为,很多用户盲目追求高档次,盲目追求国外产品,一心信奉国外产品好。其实并非所有的国外产品都比国内产品好。况且,对国外产品的日后维护等服务也要付出远远多于国内产品的代价。举个例子,1998年度以来的消防电子产品质量认证复查结果,我国生产的火灾报警产品中有近200种型号进行了监督检验,合格率均在97%以上,说明国产的消防报警产品是可以信赖的。
二、 关于整合能力和设备问题
目前按照建设部《消防设施工程专业承包企业资质等级标准》(2001年4月)的规定,专业消防施工公司在承接建筑工程中消防系统施工时,一般只承接报警系统,紧急广播系统,最多加上水喷淋,消防栓及气体灭火系统。而其防火排烟、正压送风、防火门、卷帘门以及电源的安装,则由土建公司或其他水暖公司负责施工。如果消防工程专业施工企业的主要技术负责人或现场施工负责人员,对整个工程防灾系统逻辑功能不具备全面清楚的理解把握,而土建总包方技术负责人或生产计划人员又不清楚这些消防联动,往往造成工程最后阶段迟迟调试不完,甚至验收不合格的被动局面,有鉴于此,消防工程施工企业应当、而且必须培养对整个防灾系统具有整合能力的复合型人才:
1) 消防工程专业施工企业的主要技术负责人,不仅要具备相应技术职称,还应对消防设计、消防设备及整个工程防灾系统的了解,具备整合协调能力。(技术负责人不仅要懂消防电器,还应懂消防水、气、风)
2) 消防工程专业施工企业,一旦中标承接某种工程消防施工时,必须协助建设单位,设计单位,完善原设计图纸,特别是防排烟正压送风,事故电源切换,应急广播,电梯迫降,防火分区的划分等部分设计是否满足《高规》、《建规》及相关消防设计规范。抓住了基础工作,把握了关键,才能保证整个工程中防灾系统施工顺利,达到一次调试成功验收通过。
3) 消防工程专业施工企业的施工人员必须 掌握国家有关施工验收规范,(包括电气和相关暖卫通风)和质量标准。从目前情况看,大部分消防工程专业施工企业只满足消防功能,忽视施工的安装质量,这个问题非常严重,由于忽略安装方面的质量要求,往往导致验收虽然通过了,但系统运行不可靠,甚至发生强行进入系统烧毁设备严重事故,这也是缺少整合能力的表现。
关于消防设备,目前个别消防产品虽然通过了检验,允许进入市场,能满足消防的基本功能,但也在工程应用过程中暴露出产品标准衔接脱节、检测中心分工脱节、生产厂商设计不完善等深层次的问题:
1) 例如,水喷淋系统中的报警阀的压力开关,只甩出100毫米长两根多股软线。施工安装中如何保证连接可靠,又达到相关的质量标准呢?厂家根本不考虑。
2) 280度防火阀的微动开关,好一点的厂家有两组绝缘强度够的行程开关,能满足切断风机电源,又满足回答消防中心信号的要求。差一点的防火阀所选用的行程开关,不但缺一组,而且有两对闭、开的触点之间绝缘强度根本不够,加之施工单位不注意采用24伏继电器作隔离,往往造成绝缘击穿,烧毁消防控制系统。
3) 电动防火卷帘门的控制箱。从日前情况看,大部分能满足逻辑功能,但不能达到制造规范GB7251的基本要求。箱内排线不合理,接头压接不规范,又设置在吊顶内检修不便,极易造成调试过程中系统工作不稳定。
4) 消防泵、喷淋泵厂所配置的起动柜(箱)基本上不能满足北京市质量监督站规定要求,根据多年施工等多方调研,大家还是认为消防泵、喷淋泵的起动控制柜(箱)还是由专业配电箱厂商制造为妥(这些厂均具有原两部的"三证")。
三、 关于优质优价问题
北京建筑市场对优质优价的提法说了多年,但一直没有执行。各大集团所承担的施工工程最终只能评为"集团优良"、"市优"、"市优长城杯",最高的是全国的"鲁班奖",而鲁班奖项每年北京市只有4至5个名额。所以获得以上奖项工程,都由施工企业自己拿钱进行表彰。建设单位基本不执行"优质优价"政策不尽到位。
目前消防工程专业施工队伍非常之多,互相竞争激烈,出现竞争压价的局面。个别企业采取的战略:不择手段,先拿上订单,最后再找补。往往造成工程最终验收的扯皮现象,对优质优价的开展非常不利。然而,消防工程专业施工只有遵循质量效益一致的原则,即所谓的"优质优价"。努力追求消防工程合理的性能价格比,才能形成企业发展的良性循环。为此就要强化管理,向管理要效益,向管理要信誉,而贯彻ISO9000质量管理和质量保证的标准,建立健全消防工程专业施工企业质量管理体系,无疑是现阶段行之有效的途径。ISO9000标准所包含的第1条质量要素 "管理职责"就明确指出企业要合理设置组织机构,特别强调要配好配足人力资源、设备资源,协调各部门之间的关系,利用管理评审、内部评审和纠正与预防措施等自我激励和自我改进的良性机制,调动全员参与整体提高的积极性,促进质量和效益、市场和效益、人才和效益互动互惠。企业要效益,必须抓管理,必须重培训,必须上规模。只有这样,才能保持队伍的稳定,质量的可靠和技术的提高。例如前面讲到的采购问题,如果实行了ISO9000标准,就能对所采购产品所涉及的供货方进行有效的质量评定并对所采购的产品进行有效的进货检验。再如现在市场上出现的合同欺诈行为,如果企业按照ISO9000标准第3条质量要素"合同评审"来进行,就必然要评审合同内容是否合法、是否规范?对方是否具有履约能力等内容。只要认真做了这些工作, 就会杜绝欺诈,同时又能为用户提供优良的服务和自己获得优厚的收益。企业要发展就要练好内功。做为消防施工企业,要练好内功,必须有一批懂管理、懂技术,热爱消防专业的专业人员。目前,消防工程专业施工施工企业的现状是:懂消防技术规范、懂消防产品技术性能的人才匮乏,所以在对消防工程检验时,全系统的一次检验全部通过合格率较低,这也说明我们员工的业务素质较差,急需完善消防工程专业施工人员的从业资格。这就要求各企业,特别是企业负责人,一定要抓紧对员工的业务培训,建立培训、考核制度,每季度不能少于一次。消防工程质量监督部门在审查企业时,要把培训做为一项主 要内容来考核,查记录、查试卷,并现场考试。新的消防工程专业施工企业资质等级标准重点强调了专业工程技术人员、经济管理人员等具有技术职称、专业技术经历的重要性。例如对企业经理和总工程师就要求具有高级技术职称或具有8年以上从事消防工程专业施工技术经历,而且要求企业具有电气、设备、水暖、气体等方面的获得过专业职称的技术人员。可以说,人才就是生产力,人才就是金钱,人才就是事半功倍,人才才是保证企业工程质量优良、获取更大经济效益的基石和原动力。
四、 关于规范市场问题
依法对消防工程实行专业管理是《建筑法》、《消防法》和公安部(96)第30号令等法规文件赋予消防监督机关的职责。消防工程施工安装必须取得消防工程施工许可资格,并按核准的范围从事施工。随着建筑市场的开放,中小企业数量的不断增多,对于消防工程市场起到了积极作用。但同时由于缺乏有效管理,也造成了市场秩序的混乱。市场竞争层次不清,相互竞相压价承包,垫资承包,造成劳动生产率和经济效益的大幅度下降,直接危及工程质量。有些企业拿到订单后,临时拉队伍,不 经专业技术培训仓促上阵;采购设备不问质量,只求价低;还有个别企业卖资质证书和许可证书以及转包和挂靠,这些违规行为在一定意义上对市场秩序危害更大,应予坚决整顿冶理,以利规范消防工程市场。要加大处罚力度,凡是发现工程转包他人的,超范围经营的,坚决依法办事,发现一个,查处一个,并通报给社会形成强大的市场监督氛围。要提倡合理竞争,依靠市场形成优胜劣汰机制。消防工程资质等级标准明确规定,一级企业要具有注册资本金500万元以上、净资产600万元以上、要完成工程结算收入2500万元以上等。二级企业要具有注册资本金300万元以上、净资产400万元以上、要完成工程结算收入1500万元以上,可承担建筑高度100米以下、建筑面积5万平米及以下的房屋建筑、易燃、可燃液体和可燃气体生产、储存装置等消防工程的施工。三级企业要具有注册资本金100万元以上、净资产150万元以上、要完成工程结算收入500万元以上,可承担建筑高度24米及以下、建筑面积2万5千平米及以下的房屋建筑等消防工程的施工。完成超过5000平米的消防工程。此外还要具有火灾自动报警系统检测设备、自动喷水灭火系统喷头安装专用工具、消防消火栓和防排烟系统检查测试设备以及通用的质量检验设备。那些一年当中企业完成不了相应资质等级规定的工程业绩的,则要降到与他们工程业绩相适应的资质等级上去。消防工程专业施工企业要有保级的紧迫感,积极进取,强身健体,紧跟消防工程市场的变化,以优良的工程质量赢得市场的青睐,做足做好企业本资质等级的工程业绩。
1对学生的意义
建筑工程技术专业实训室的建立,是以能力培养为中心。为学生提供了极佳的学习环境和强有力的实习实训保障,学生可以按照建筑工程操作规范,在各岗位上完成轮岗实训,使学生能身临其境地了解建筑工程现场的各种设备,增强学生的实操能力。实训室侧重于学生的基本操作技能的训练,以培养学生理论联系实际,分析、解决问题的能力和实践动手能力。实训室配备的实验教学设备,为学生的实践能力和创新精神构筑一个基础扎实而又充满活力的实践平台,在实训的过程中,学生既掌握了专业知识,又锻炼了动手能力,同时还培养学生要有良好的职业精神、职业道德、职业良知,增强了学生的学习兴趣,使得学生决策能力、创新能力、分析能力、沟通能力等各方面都有了大幅度的提升。实训室的建立,使得学生能够在上岗之前尽量接触到实际的工作内容,对学生更好就业具有积极意义。
2对学校的意义
实训室的建设使得学校的师资面貌和办学条件大为改善,吸引大批学生入学就读,扩大了生源;通过校企合作,教师可以接触到企业最新的需求和动态。实训室的建立,可以将理论课教学场所由教室向试验室、实训室、生产现场过渡,有利于进行理论和实践教学内容的整合,做到理论与实践并重,优化了人才培养方案,实现了校企无缝连接,为学生创造了广阔的实习实训平台,培养了社会需要的应用型、创新型人才,满足了地区对于建筑专业技术人才的需求,塑造了学校良好形象,增强了市场竞争力。
3对企业的意义
实验室的建立,使得学生在校园就能感受到企业文化,体验学生与企业员工的双重角色,走到工作岗位后,能迅速转入岗位角色。由于学生在校期间就养成了良好的工作行为习惯,职业素质较高,进入企业很快就能适应企业的管理,降低了企业人才培养的成本。
二建筑工程技术专业实训室的管理和使用
1制定规范严格的管理制度,建立长效的监督检查和奖励机制
规范的管理制度可以充分规范实验实训课程的正常开展,保证现有实训(实验)设备正常维护以及全面提升现有设备使用效率。在实验室建设中需要从各个不同层面制定相应的管理制度,建立和健全以岗位责任制为核心的各项规章制度,以便实验实训安全、规范、有效地开展。为了将各个管理制度落实到实处还必须在院系层面建立、建全检查监督机制,设置相应的管理机构和职能部门,明确分工,对实训项目的开展和实训设备的管理进行检查督导,确保学生各项技能的培养、考核落实到位。建立激励机制,对实训效果明显、效益突出人员,予以奖励,并纳入当年年度考核绩效,充分调动教师的积极性和主动性。
2加强“双师型”师资队伍建设,全面提高教师的实践能力
结构合理的高素质教师队伍是实现高职培养目标,提高教学质量的关键。目前,我国高职院校的专业课教师主要来源是高一级院校的毕业生,即从“学校”到“学校”,他们有扎实的专业理论水平,但缺乏生产一线的经验,难以胜任实践性、操作性的实训教学。所以,在高职师资队伍建设中重点是培养和引进高学历、高职称的“双师型”教师。建议采取以下措施:选拔部分教师到相关企事业单位进行有针对性的锻炼和顶岗实习;聘请或引进生产一线经验丰富的高职称管理人员、技术人员和能工巧匠承担教学工作任务;通过“一对一”的帮带加强对青年教师培养;加入建筑行业协会组织,加强与企业的合作,建立完善的产学研组织,鼓励教师在不影响正常教学的情况下进行产学研究和为企业提供技术服务,从而全面提高整个教师队伍的实践能力。
3加强校企合作,建立特色实训室
高职院校要加强与企业的合作,与企业合建、共用实训室,如建材实训室建设就可以采取企业合建的方式,成立土木工程质量检测中心,为共建企业承担检测任务,企业可以为学校提供实训条件,安排专业技术人员进入实训室进行授课,将实训基地作为企业的转岗培训基地,解决企业的培训要求。开展好项目实训,建立良好的实训保障机制,确保资金、耗材、设备的到位良好,保证实训项目的开展。加强实训教学的管理,每一项实训必须有经审核的实训指导书和实习实训规范,加强实习实训巡查和督导,建立科学的实训考评体系,确保实训效果。开展操作技能大赛,对学生开放部分试验室,广泛调动学生和指导教师的热情和积极性,为教师教育教学改革提供平台。
三结语
John每天早上一睁眼,心理就沉甸甸的--又是难以忍受的一天!有上班的点,没下班的点。其实身体的疲惫倒没什么,更让他难受的是心理的负担:工作的时候没有乐趣、也谈不上成就感,他也不知道这样的日子什么时候才是尽头。John已经记不起来上次开心的笑是什么时候。他极不情愿地爬起来,硬着头皮出了家门。公司里有他不愿面对的上司,和永远也做不完的工作。
John在大学学的是计算机专业,在学校的时候,他可是个活跃分子,还算个小名人呢,毕业后很自然地就在IT行里混。几年下来,虽然也做了几个软件,但是一直对编程提不起兴趣,找不到兴奋点。虽说IT业不景气,可他手上的工作一点没少,只是荷包瘪了些。痛苦,郁闷,他也想过跳槽,换一个行业,但是又觉得自己除了编程什么都不会,于是几次心理的骚动都被扼杀在摇篮里了。随着年龄的增大,John的心理负担越来越重,从"小John"现在都混成"John哥"了,IT可是个年轻人的行业,John已经觉得身体有些熬不住了,并且IT业技术更新换代的速度给他越来越强的紧迫感--今后的职业生涯该怎么走?
在迷茫困惑中,John找到了成功职业指导中心,在测试和沟通之中职业顾问发现John有销售的天赋,John也谈到曾经有一次偶然的机会,自己陪同市场部的同事给客户做演示的时候,发现自己的说服技巧很能打动客户,那次,客户几乎没有什么大的修改意见,就接受了他们的方案,为此他们还好好庆祝了一番。
职业规划师根据他的天赋和性格、兴趣,为他的职业生涯做出了定位和规划,并提出了一些具体的建议。John几年来一直搞技术,从来没想过自己还可做销售,心中虽有些兴奋,但还是有些惴惴不安,死马当作活马医吧。可是现在,不到一年的时间,John已是中关村一家电子公司的销售总监。他在给职业规划师的E-mail中写道:我以前就象是搁浅的船在沙滩上拉着走,现在就象是冲浪--感觉完全不同。
1.实践教学学时不足目前各高校的土木工程专业课程大多在30至48学时左右,学生在学习过程中仅仅了解土木工程的基本概念,很难形成完整的体系概念,更不用说进一步将理论知识应用于实际工程。2.学生空间想象能力弱土木工程涉及众多的结构施工图以及结构建设的概念,学生熟练阅读施工图需要一个长时间的训练过程,但是学生在大学四年里很难做到快速熟练地阅读工程结构有关的施工图,对工程结构的建设和建造等方面的概念更是只知其然不知所以然。其最根本的问题在于学生很难在有限的学习时间内做到将施工图想象成实际的结构,结构空间三维关系概念非常薄弱,严重妨碍了土木工程基本理论的学习进度。3.理论和工程实际脱节土木工程专业课程是专业性和实践性都非常强的课程,其中工程设计、工程施工、工程检测和试验等诸多方面与工程实际直接相关,但一直以来,土木工程专业课程的授课形式大多只是依据教材讲授,很容易出现“照本宣科”的现象,学生在学习过程中往往似懂非懂,甚至可能发生对一些基本概念理解错误的现象。例如很多结构的加工工艺以及施工方法,在课堂上仅凭讲述是很难做到让学生理解清晰的。4.工程实践不能同步土木工程专业课程的开展,需要配套进行详细的课程设计、试验分析和生产实习等环节,但由于课时的限制,很多课程设计只能简单地进行一些局部的结构设计。例如“钢结构”课程的课程设计只简单地进行门式钢架的设计或简支钢屋架的设计,学生通过这样简单的工程实践,很难做到在毕业时能满足社会市场对土木工程的需求。5.实践资源和资金有限由于专业的特点,土木工程专业课程的实践环节,诸如施工实践、结构检测与试验等,通常需要投入相较于其他专业更多的资金和资源,这与规模日益扩大的本科教学以及教学资源相对有限的社会现状形成突出的矛盾。因此,基于现今土木工程专业课程的教学现状,改革土木工程专业实践教学模式以适应学科的建设和发展,满足社会建设需要十分必要,非常迫切。
二、实践教学改革的思考
笔者结合一直以来的教学经验,尝试在以下方面进行探索和研究:1.实践教学拓展的研究与探索以往的实践教学,通过具体的实验、实习、设计以及工程实践等环节实现,而这些环节的最终目的都在于提高学生的专业知识学习水平和技能应用水平。基于教学时间、资金、场地和设备等限制,笔者将传统的实践教学模式进行拓展,实现虚拟实践教学和实际实践教学相结合的教学模式。通过计算机虚拟仿真技术,将工程实验、生产、施工和设计等环节制作成逼真的3D视频并建立资源库,弥补实际实践教学实践过少的缺陷,最大程度训练学生建立完整的工程结构概念。具体的工作包括工程试验仿真、工程生产仿真和工程施工仿真等。其中,工程试验仿真:将土木工程专业工程中大量的材性试验和构件试验,制作成三维动画,让学生能直观地认识工程材料性质以及构件力学特性。工程生产方法仿真:将土木工程中相关的构件或材料的生产过程、生产工艺等,结合视频录像,制作成系列专题动画,补充学生在企业单位或工地的生产实习的学习,以达到在有限学时内进行丰富的生产实践教学与学习。工程施工仿真:将土木工程项目建设施工的过程以三维动画形式呈现给学生,将“工地”搬进教室,使学生通过丰富的视频学习,认识具体的工程管理及工程施工的概念和重点。2.课程设计的研究与探索探索“以分散与集中相结合的方式”填补教学课时的不足,以“课堂与工程相结合”的方式改变传统单一的课堂教学方式,将课程设计与实践教学充分结合,探讨相关问题和措施。3.毕业设计的研究和探索毕业设计要求学生能够系统地对土木工程结构进行分析和设计,要求学生参与从工程方案规划、工程设计到绘制施工图的全过程。通过比较完整的工程结构设计训练,让学生基本具备进行工程设计的能力,有效培养学生分析问题和解决实际工程问题的综合能力。逐渐开展“小组设计模式”,通过小组协作设计,锻炼学生的团队合作协调能力,以适应社会工程建设的需求。4.工程训练的研究和探讨活跃工程训练模式,充分利用校内实习基地和校外产学合作实习基地,建立完善的工程训练教学模式。鼓励学生开展工程结构模型探讨训练,通过诸如土木工程结构设计竞赛等模式,促进学生参与工程训练的学习热情和积极性。5.实验教学的研究和探讨加强实验教学体系建设,增加实验教学的课时比例。根据人才培养要求,减少设置认知验证性实验,增加综合设计型、综合型、创新型的专业实验课,鼓励学生开展自主创新实验,着力培养学生的实践能力和创新精神。鼓励学生参与结构架构模型实验,通过亲手制作结构模型,加深对工程结构的认识,以达到创新实践能力的培养。同时鼓励学生参与诸如结构设计大赛等与土木工程专业相关的竞赛活动,促进第一课堂和第二课堂的有机结合。
三、结语
根据“ASIIN”工程教育评估要求,结合本专业目前的教学体系以及各门课程的课程大纲,将整个课程体系分为10类课程模块。分别为:语言类、数理类、信息技术类、非工程类通识课、专业基础类、机械设计类、制造技术类、企业实习类、工程类专业选修模块、本科毕业设计。语言类课程学习要求学生掌握一门外语———英语,通过国家大学英语四级考试。具备专业英文资料的阅读能力和应用英语进行专业交流、跨文化交流、国际合作交流能力。数理类课程学习要求学生拥有数学、物理等自然科学基础知识,加深对自然科学的理解,在科学和技术应用、解决实际问题时能建立相应数学模型并求解,为后续专业知识学习打好基础。信息技术类课程学习要求学生掌握信息技术的基础知识,借助信息技术工具,解决科学和工程问题。非工程类通识课程旨在培养学生的人文素养、社交能力及团队精神。企业实习类课程要求学生熟悉机械制造企业设计制造规范与流程、产品生产管理和企业运营管理。专业基础类课程学习要求学生拥有宽泛的专业基础知识。机械设计类课程要求学生拥有机械设计技术的基础知识和基本技能,运用已有知识,借助科学工具,解决工程实际中的机械设计问题。制造技术类课程要求使学生拥有机械制造技术的基础知识和基本技能,运用已有知识,借助科学工具,解决工程实际中的机械制造问题。工程类专业选修模块要求学生根据自身特长选择相应课程学习,具体实施采取自由选择方式,注重学生综合能力培养。本科毕业设计要求学生能够综合运用已有的专业知识及获取必要的新知识,编制解决方案,借助计算机等辅助工具,独立完成编程、计算、制图、实验、制作、学位论文撰写等各项工作,通过中期检查及学位论文答辩。
2面向模块化课程的工程教育创新实验平台建设
将科研内容转化为实验内容,不断更新教学实验内容,根据教学的特点对科研设备和装置进行改造,使之可以开展教学,丰富实验教学平台;结合具有工程应用价值的科研项目,在实验课程中,提出和设计更多既能满足课程新要求,又有一定方法创新的好实验,使实验教学的质量得到不断提高。通过丰富的实验内容和良好的指导力量保证学生对各类实验中的工程问题与动手解决能力能够按照“ASI-IN”工程教育认证所要求的培养目标进行培养。利用学院继续加大对机械工程实验中心的投入和建设,整合与优化实验教学条件,提高实验项目的质量,同时加强实验内容改革。针对我学院自有平面精密磨削实验室、刀具精密磨削实验室、外圆精密磨削实验室、数控功能模块实验区、数控、磨削加工中心实验区、快速成型、伺服电机性能实验区、机械制造工艺实验区、机械部件拆装实验室、液压实验室、现代工程测控实验室、数控机电产品检测中心等各类专业实验室,一方面围绕学院学科总体发展规划,在智能制造、超精密加工及检测等方向进一步加强实验平台的搭建,另一方面依托学院教师科研项目,将已完成的科研装备,尽可能地添加到本科实验教学中去。在原有建设基础上,建立工程设计实践平台、工程分析实践平台、先进制造实践平台、工程试验实践平台等创新实践平台;将上述各实践平台进行优化集成,构建代表国内外主流先进制造企业生产过程的“卓越工程师工程实践与创新实践平台”,建立面向“ASIIN”工程教育认证标准的“卓越工程师工程实践与创新人才培养体系”,实现基于该平台进行典型机电产品案例驱动的学生自主创新设计、自主分析、自主制造、自主试验的目标。实施全程质量监督与过程控制,按照建设目标,进行定期检查,保证平台建设的顺利进行;完成卓越工程师培养的师资队伍建设、专业建设、教学条件建设、教学管理建设等任务,培养符合德国“ASIIN”工程教育评估标准的本科毕业生。
3工程教育认证导向下的教辅支持平台建设
围绕“ASIIN”评估标准,不断完善面向工程教育的辅导员体系。每一个专业每个年级设置3名全职本科生辅导员,负责学生在校学习期间的生活指导、心理咨询,搭建学校与学生家庭沟通的桥梁,组织学生举行各种文体活动,为学生提供一个健康、安全和充满活力的学习、生活环境。辅导员通过向新生介绍本专业发展现状与未来就业方向,帮助新生树立合理的职业目标,更早地思考自己的职业生涯规划。因此,对于大一新生来说,大部分学生在入学的第一天就开始在老师的引导下规划自己的未来职业发展。而对于大二和大三的学生,辅导员会帮助他们合理调整职业生涯规划,改进就业目标,为提高未来职场的竞争力打下坚实的基础。对于大四的毕业生,辅导员会为他们提供最新的就业信息,指导他们提高面试技巧,并为学生的生活和社区活动等相关事务提供全面指导和服务。围绕学生较为关心的话题,辅导员定期组织不同年级学生开展经验交流会,使得低年级学生有机会获得高年级学生的学习、生活指导。为了配合本科生参加创新创业训练计划,提高学生的创新实践能力,辅导员还不定期组织专项技能培训讲座,如邀请经验丰富的专业教师或企业技术人员为学生讲授各类专业工程软件的使用方法和开发技巧。学院以班级为单位设立班导师,由具有博士学位的青年教师担任,负责为学生提供专业知识方面的相关咨询与指导,学生可以根据自己的学习情况和专业兴趣,结合班导师的建议,进行相关课程选择以及参加各类课程学习方法与经验交流活动。围绕“ASIIN”评估标准,进一步完善包括实验教学课程在内的课程网站。广泛使用网络教学,所有课程在学校校园网上都设有课程网页,对于课程背景、授课内容、课程大纲、教学计划、习题和解答、教师情况等方面进行介绍。各个学院都建立了相应的实验教学网站,学生可以查找有关教学的相关资料,也可以通过电子邮件向授课教师提出自己的问题。任课教师每周专门为本科生进行课程答疑,也可利用电子邮件与学生进行互动交流。探索新型的本科生导师制。学校实行本科生创新创业计划,鼓励学生通过参与创新项目或参加教师科研项目的形式,进行创新实践能力的培养。学校实行本科生导师制,包括学术导师和企业导师。学术导师由科研一线的教授、副教授担任,学生根据自身的专业特长与兴趣,自主选择自己的学术导师,并最终通过双向选择的方式确定。在学习中,学术导师会根据学生的个人特长和兴趣,引导学生开展相关学术研究工作,为学生在学术研究方面提供建设性的建议。企业导师在学生企业实习阶段,负责指导学生的企业实习,并与学术导师保持沟通,协同进行教学工作。
4结语
关键词:环境工程专业综合实验专题实验创新实验
一前言
环境工程专业是集理论性、技术性和实践性的工科专业。随着社会经济的快速发展、人口的增多、环境污染日益严重,社会对环境问题的关注程度也普遍提高,这就要求培养高素质的环境工程专业人才既要有扎实的理论基础知识、较强的动手能力,还要有一定的创新能力。
然而,传统的高校教学主要侧重于学生理论知识的培养,而学生在动手能力和创新能力方面则较为薄弱。为了适应社会经济快速发展的需求,迫切需要培养具有理论、实践和创新能力的应用复合型人才,必须对传统的实验教学模式进行改革。因此,本文将结合几种实验模式进行探讨。
二三种专业实验模式
1.开展专业综合实验
传统的环境工程专业实验课程一般是按照各门专业课程划分的,而且几乎都是基本技能实验,其中大多为验证性实验。如环境监测实验课中的烟气流量及颗粒物浓度的测定实验项目,学生只是按照实验讲义和仪器的使用说明,按照选择测试位置、测点、测试、分析计算的步骤,写出实验报告就算完成实验了。在实验过程中学生根据具体的实验步骤动手操作,不需要太多的思考,这远远不能满足培养具有环境工程综合能力强的高素质人才的需求,因此必须对传统的专业实验教学进行改革。性的综合性实验的开设。那就要把环境工程专业课实验融为一体,称为专业综合实验。基本原则是,验证性实验能够纳入综合性实验的,要纳入综合性实验,减少不必要的重复。如前面提到的环境监测中的烟气流量及颗粒物浓度的测定实验项目完全可以并入袋式除尘器的性能测定实验中,因为除尘器的性能测定中就包含了烟气流量及颗粒物浓度的测定。这是仅仅其中的一个例子。事实上,环境工程专业的几门主要专业课包括大气污染控制工程、水污染控制工程、环境监测、噪声污染控制工程和固体废物污染控制工程等,并不是互相独立的,它们之间是相互联系的,一个有机整体。所以环境工程专业实验课完全可以放在一起开设。
开展专业综合实验有如下优点:第一,可以大大减少验证性实验数目,减少不必要的重复和浪费;第二,能够使学生对环境工程的几门专业课程融会贯通,从全局出发考虑问题,加深学生对专业知识的理解,有利于学生从认识、设计到解决问题综合能力的提高,这是理论联系实践的桥梁。
2.新增专题实验
在学生完成专业综合实验后,可以新增专题实验。专题实验时间可以为2~4周。专题实验教学过程中以学生为主体,教师负责写实验指导书,其中只对学生提出实验要求和实验目的,然后提供实验设备和材料,负责指导和检查实验结果。实验前要求学生查阅相关的文献资料,写出详细的实验方案,交与教师审查。学生在具体实验的过程中,应重点培养其独立思考问题、分析问题和解决问题的能力,要求学生必须掌握相关的实验设备的操作,加强学生动手能力的培养。第三,学生应能够参考相应的论文格式写出研究性论文,其中要求有曲线图和分析说明,以提高学生对实验的综合分析能力和总结能力。
长沙学院环境工程专业对2006级本科生开设了专题实验,实验课题基本上是教师的科研项目,例如:以教师申请的湖南省科技计划项目“高效纳米TiO2光催化剂净化室内外空气的应用研究”作为专题实验项目,该项目涉及的知识面广,既要求有相关的环境工程专业知识,又要求有材料科学与工程、有机化学等方面的知识。在具体的实验过程中学生要依据科研基本要求,积极查阅相关资料,设计实验方案和步骤,自己动手测试实验参数,完成整个实验研究,最后对实验数据进行整理、分析和总结,向指导教师递交实验研究论文。学生提交的研究论文和实验过程所发现的问题有利于教师的科研,一方面可以作为教师科研的参考依据,另一方面教师可以借鉴学生某些创新性研究的思路,少走弯路。这样既保证科研任务的顺利完成,又有利于学生的实验创新能力的提高。该类实验来自科研课题,学生对这类实验普遍具有较高的科研兴趣,经过实践、探讨和修正,相信会取得越来越好的效果。
因此,通过专题实验,能够充分调动学生的学习主观能动性,提高学生查阅资料的能力、设计实验方案的能力、实验动手的能力,解决专题实验过程中出现问题的能力、实验数据的整理和分析处理能力,学生的创新思维和实际科研的能力,使学生掌握国际前沿科学研究动态,为今后的毕业论文和顺利工作奠定坚实的基础。
3.鼓励大学生参与创新实验研究
近十多年大规模的高校扩招,我国的大学教育正从精英教育向大众教育过渡。然而,目前我国的教育基本上是应试教育,这种模式培养出来的学生可以成为很好的专业技术人才,但却很难成为具有科学探索精神的创新人才。在高等学校创新创业教育工作经验交流会上,国家教育部党组成员、部长助理林蕙青强调,高等学校要更新教育教学观念,将创新创业教育面向全体大学生,纳入教学主渠道,结合专业教育,贯穿于人才培养全过程。要将加强创新创业教育作为教育教学改革重点内容,深化课程体系、教学内容和教学方法改革。要加强创新创业教育实践教学,积极开展以创新创业教育为主要内容的第二课堂活动。因此,鼓励大学生参与创新实验研究是必要的,是新时代大学教育改革的必然。
大学生创新实验主要是学生在导师的指导下,自主进行研究性学习,自主进行实验方法设计、组织设备和材料、实施实验、分析处理数据、撰写总结报告等。目前,长沙学院的大学生创新实验研究项目课题主要来自省级和校级。项目到期,学校都会统一检查项目执行情况,然后全校通报。项目结题后,给予指导教师一定的课时补助。从近两年的创新实验研究执行情况来看,大学生创新实验计划对于专业学习以及学生综合素质的提高有促进作用,这项计划的实施受到了大多数学生的肯定,师生反映良好。第一,通过开展大学生创新性实验项目,能够充分调动学生学习的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新意识,在创新实验实际操作中逐渐掌握思考问题、分析问题和解决问题的方法,提高学生创新能力;第二,通过开展大学生创新性实验项目,使学生在本科学习阶段得到科学研究与发明创造的初步训练,大大增强学生的动手能力。
三总结
把环境工程各门专业课融为一体,开展专业综合实验,新增专题实验,鼓励学生参与创新实验研究,可以使环境工程专业学生一方面巩固专业知识和熟练实验设备的基本操作,培养学生的独立思考、独立设计和独立解决问题的能力,提高学生的综合创新能力,为学生走向工作岗位和进一步深造奠定坚实的基础。
参考文献
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[3]李凡修、梅平、王子.关于环境工程专业创新实验的几点认识[J].科技创新导报,2008(13):213~214
1.1案例教学法
案例教学法是一种使得学生处在面临问题的决策者角色的教学方法。在案例教学法课堂,无论是教师和学生必须以不同的方式被激活。教师和学生相互依赖、互相学习。教师一般都是专家,但他们很少直接告知学生专业知识。案例教学法主要是用在商业学院和公共政策学院教学活动中。例如,1908年已被用于在哈佛商学院和公共政策学院。教学案例研究是全球顶尖的商学院进行核心功能。他们常常组织比赛确定最佳的新的教学案例。商业案例是模仿或模拟真实情况下的文档。案例陈述的现实让读者参与其中。案件往往说明企业或政策形势需要解决问题,还包括课堂讨论和研究的其他信息。在没有明显的解决方案的情况下,提供了充分的事实基础上激发学生获得一切可能的结果。作为现实的模拟,案例必须具有三个特征:一个重要的业务问题或问题。没有问题的情况下,没有教育价值;充分的信息基础;没有明确的结论。在案例教学过程中,教师的作用是选择和组织案例,这也是实现教学目标的关键。
1.2基于问题解决的学习
基于问题解决的学习方法是1980年美国数学教师协会正式提出来的。它将学习内容设计成问题,或由学生提出问题,让学习者通过解决问题来获得相应的知识和能力。让学生提出高质量的问题是这种教学方法的关键。要求学生将问题具体化和形象化,构造成模拟实际生活的故事情节。学生在原有知识和经验的基础上,通过分析解决问题,发现更加复杂和深入的问题。因此,学生提出问题的多少、思考问题的广度和深度等是基于问题解决的学习方法的重要的评价标准。
1.3基于问题的学习
基于问题的学习是一种以学生为中心的教学方法。学习的目的是获得解决问题的经验、思考策略和该领域的知识。基于问题的学习的目标是帮助学生形成灵活的知识、有效解决问题的能力、自主学习、有效的协作能力和内在动机。基于问题的学习是一个主动的学习方式。在工作过程中,学生发现他们已有的知识,需要知道什么,以及如何和在哪里获得新的信息,可能会有益于该问题的解决。教师的作用是为了促进学生的学习、支持、指导和监控学习过程。导师必须建立学生对解决问题的信心,并鼓励学生,同时也拓展他们的理解。Barrows定义了基于问题的学习模型为:(1)以学生为中心的学习。(2)学习是学生小团体做的,理想的6~10人。(3)教师指导学生而不是教学。(4)以问题为基础组织和激发学生学习。(5)问题是设置是提高学生解决问题能力的基础,是刺激的认知过程。(6)学生通过自我导向学习获得新的知识。基于问题的学习要求教师的教学风格达到几个主要标准:首先,要有一个与教师科研相关的“学习中心”,所有的学生都需要围绕该中心。第二个标准是必须有一个驱动问题,学生通过完成项目获得问题的答案。这个问题也不能有一个预定的结果,它应该要求学生使用的先验知识来所有可能的结果。其他标准包括建设性的调查研究、学生的自等。基于问题的学习的主要教学过程包括提出问题、分析问题、形成假设、验证假设、修正假设。
2土木工程探索性试验设计
近年来华南理工大学开展了“探索性实验”教学项目建设工作,引导教师将科研项目成果转化为计划内实验教学内容,从而深化实验教学内容和体系改革,推进实验室开放共享;通过科研与教学融合,切实促进学生实践创新能力的培养。下面介绍用研究性教学方法设计所申报的“探索性实验”教学项目“沥青混合料多轴加载试验”。
2.1提出问题
最新版的《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)中沥青混合料的试验方法主要包括:单轴压缩、单轴拉伸、小梁弯曲和劈裂试验等。试验过程中,沥青混合料试件处于单轴或双轴应力状态。而实际沥青路面中,沥青混合料处于多轴受力状态,承受压缩、拉伸、剪切的交互作用。因此,现有沥青混合料的试验装置与方法无法模拟实际沥青路面材料的多轴受力状态。
2.2分析问题
为了模拟实际沥青路面材料的多轴受力状态,采用如图1所示的试验装置。通过转动的橡胶轮胎带动圆柱体试件转动,试件受到橡胶轮胎的表面摩擦力F和铅垂方向的压力P作用。同时,在试件水平方向施加压力Q。从而模拟实际路面材料多轴受力状态,使得试件承受压缩、拉伸、剪切的交互作用。
2.3试验步骤
(1)试件制作。采用击实法、静压法或旋转压实法制作的圆柱体试件;或在轮碾法制作的板块状试件中钻取的圆柱体试件;或在路面中钻取圆柱体的芯样。
(2)安装试件。将试验室的环境温度控制在试验温度±0.1℃范围内。加载前,保温时间为90~120min。
(3)水平方向加载。通过水平加载油缸对试件施加水平方向拉伸或压缩荷载。
(4)铅垂方向加载。通过铅垂方向加载装置在橡胶轮上施加荷载,从而在试件中部上方施加铅垂方向荷载。
(5)启动橡胶轮驱动马达,使得橡胶轮单向旋转,转速为1~100r/s。
2.4试验结果的分析与讨论
试件转动一定次数后,量测试件中部加载位置的直径,计算直径变化率。加载后试件中部直径的变化百分率计算公式为:100%×加载一定次数后加载位置试件直径/加载前试件直径。同时,量测试件长度,计算加载后试件长度的变化率。加载后试件长度变化百分率计算公式为:100%×加载一定次数后试件长度/加载前试件长度。教学过程中,共15位同学参与该项试验,分为3组,每组5人。
3教学效果
采用研究性教学方法,有助于把学生纳入教师的科研项目,驱使学生调查研究,组织讨论会,分析问题,解决问题,完成工作任务。授课教师与同学们一起通过该试验项目掌握了实际路面材料的受力状态,并创新性的设计了“沥青混合料多轴加载试验”方法。依托研究成果申报了2项实用新型专利和2项发明专利。在国外SCI源刊投稿论文2篇。
4结语
实践教学是巩固和加深对理论认识的有效途径,是培养具有创新能力和创新精神的高素质人才的重要环节,是理论联系实际、培养学生实际动手和操作能力的重要平台。加强实践教学已经成为我国高等教育发展的必然潮流。高等学校的实验和实践环节是培养学生创新精神和创新能力最重要的场所。充分意识到实践教学在人才培养过程中的重要分量,针对环境工程专业特点,加强环境工程专业实践教学环节,在实践中培养学生的创新能力,已经成为新世纪人才培养和教育改革的要求。环境工程学科作为一门实践性很强的综合性学科,它主要是充分运用物理、化学、生物、生态、水文地质、法律、经济等多种学科的知识,综合系统的研究人类与环境相互作用及其控制和调整途径,用工程手段防治和解决有关环境污染问题。我国环境工程教育始于20世纪70年代末,随着国家对环保的重视,开设环境工程专业的高校占比由1977年的0.8%上升至2004年的37.9%。到2004年,设置环境工程专业的国内高校已达到247个。每年这些高校为国家输送了大量的环境专业人才。但是,众所周知,环境专业就业前景一直不是很理想,就业率一直低于兄弟专业给水排水工程,其原因可能和环境工程的实践教学不足有关。无论从环境工程的专业特点还是从当前环境专业学生的就业率,笔者认为在环境工程的教学过程中强化实践教学环节是必要且必须的,同时教研工作者还要不断更新实践教学的内容和形式。
二、开展环境工程实践教学的原则
实用型原则开展环境工程专业实践教学,要和专业岗位的要求相一致,与专业岗位发展密切相关。以此为原则构建一个层次清楚、分工具体的实践教学体系。如实验、实训教学平台可按照基础实验技能平台、专业岗位技能实训平台、专业岗位实践平台三大步进行设置。混合型原则混合型原则主要是指专业与实践指导教师的混合、理论和实践教学的混合、实验室与教室的混合等方面,淡化理论与实践教学、专业与实践指导教师、实验室与教室的界限,打破原来按学科设置实验室的传统布局,重新整合实践教学设施,形成一体化混合实践教学模式。
三、环境工程专业实践教学的方法探讨
1.在理论课教学当中紧密联系实际问题调动学生学习的积极性和主动性是有效提高教学效果的重要因素。课堂上,仅仅讲授一些理论知识,很难激发所有学生的学习兴趣,但如果在理论讲学过程中,能和实践知识很好的结合起来,就有可能达到事半功倍的效果。比如,笔者在讲授《环境工程概预算》这门课时,由于一开始只注重理论教学,给学生机械的灌输一些理论知识,就发现在课堂上很多学生注意力不集中;后来我通过课后的问卷调查发现,很多概念学生搞不明白,因此听起来也就没有兴趣。我这才恍然大悟,该门课程实践性较强,和实际问题结合起来讲授效果才会更好。因此,在随后的课程里,我举了大量的工程实例结合基本概念进行讲解,学生的学习兴趣和积极性果然有大幅度提高。
2.强化学生基本实验技能的培养笔者认为,为了学生更好的消化在课堂上学习的理论知识,应当强化学生实验课程的力度,能够有条件开设实验的课程都要安排专门的实验学时。针对实验教学,老师要合理安排实验内容,并在实验之前要求每个学生掌握实验原理和意义,而不是学生实验课上机械的动动手,走走形式。在实验课上,老师应加强和学生得互动性,多给学生提一些问题让学生思考,学生能够独立完成的实验尽量由学生亲自动手完成。这样通过一次实验课程既锻炼了学生的实验技能,又让学生在实际操作过程中加深了对理论知识的理解。
3.实践性教学环节应与实际工程或科研项目相结合环境工程专业的课程设计、毕业实习、毕业设计(论文)等实践性教学环节,有条件可以与教师的实际工程或科研项目相结合,那将比单纯的凭空想象的设计产生更好的教学效果。教师的科研项目或工程项目一般都含有环境工程技术新发展的成分,相关的实验研究、工程设计、设备调试都可以结合本科生的教学工作来实施。产学研相结合,让学生参与到实际的工程或科研项目中,学生将受益匪浅。比如,“大学生创新计划”就是一个很好的产学研相结合的成功范例。
四、结语