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本专业主要培养具备能从事各类工程建设的场地评价,岩土体特性分析,特种地基加固处理,地质灾害评价与治理等地质工程领域的各项工作的高级工程技术人才。
二、培养要求
毕业生应获得以下几方面的知识和能力:
具有较扎实的自然科学基础,了解当代科学技术的主要方面和应用前景,熟悉地质工程勘察、设计施工。 掌握工程地质、工程力学、岩土力学的基本理论,地下工程、工程材料、结构分析与设计、地基处理方面的基本知识,掌握有关电工、工程测量与试验、施工技术与组织等方面的基本知识。具有工程制图、计算机应用、主要测试和试验仪器使用的能力;具有综合应用各种手段(包括外语工具)查询资料、获取信息的初步能力。熟悉国家有关工程勘察,建筑工程等方面的政策、规范和法规。具有进行工程勘察、设计、试验、施工、管理和研究的初步能力。
三、主干学科 地质工程
四、主要课程
英语、高等数学、大学物理、普通化学、计算机基础、材料力学、结构力学、岩土力学、建筑材料、钢筋混凝土结构、道路勘测与设计、地下结构、施工技术与施工组织、地质工程经济与企业管理。
五、主要实践性教学环节(内容、要求)
设计1——钢筋混凝土课程设计
时间:1周
内容:钢筋混凝土结构
目的与要求:
通过本课程设计,使学生进一步掌握钢筋混凝土结构设计的基本原理、方法和步骤。受到钢筋混凝土结构设计的初步训练。设计分两部分进行,一部分为钢筋混凝土楼盖设计,一部分为单层厂房结构设计。要求学生完成相应的计算说明书及结构设计图纸。
设计2——岩土体工程课程设计
时间:1周
内容:岩土体稳定性评价、岩土体工程设计
目的与要求:
通过本课程设计,使学生进一步掌握岩土体稳定性评价及岩土体工程设计的原理、方法和步骤,受到岩土体工程设计的初步训练。要求学生在教师的指导下,完成相应的计算说明书和设计图纸。
设计3——基础工程设计
时间:1周
内容:根据工程地质勘察报告及有关资料选择基础方案,并进行设计、计算、绘出施工图。
目的与要求:
通过本课程设计,使学生进一步掌握基础工程设计的原理、方法和步骤。受到基础工程设计的初步训练。要求学生在教师的指导下,完成相应的计算说明书和设计图纸。
测量实习,安排在第5学期,时间1周,内容为工程测量,要求学生在实习结束后,编写一份实习报告。
认识实习,安排在第4学期,时间3周,内容为地质认识实习。
教学实习,安排在第6学期,时间7周,内容包括工程地质勘察、原位测试、室内资料分析与整理。要求编写一份实习报告。
毕业实习及毕业设计(论文),安排在第8学期,时间12周。
毕业实习及毕业设计(论文)是实现本科培养目标的重要阶段,是学生学习、研究与实践成果的全面总结,也是对学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验。通过毕业实习和毕业设计(论文),使学生达到工程师工作能力的初步训练。
要求:选题尽可能结合生产实践,做到一人一题,要求学生在教师的指导下,独立完成毕业设计(论文)。
答辩:毕业设计(论文)完成后,由系统一组织答辩。
六、主要实验
室内试验(岩土物理力学性质测试、建筑材料试验等)、野外现场试验(岩土物理力学性质现场原位测试、工程监测及检测等)
七、最低毕业课内总学时:2500学时
最低毕业总学分:模块A:176学分+分 模块B:178学分+7学分
关键词:工程能力;培养;教学改革;课程
Reform and practice on course of building structure design facing engineering ability training
Liu Jianping, Jia Zhirong, Shi Jun
Shandong university of technology, Zibo, 255049, China
Abstract: College students' engineering capacity cultivation of higher engineering education is the important part. Articles combining CDIO engineering education concept, to building structure design course students' engineering capabilities in the process of teaching and improving students' creativity as a starting point, from reforming course system, optimization of teaching contents, improving teaching methods, strengthening practice teaching, attention to teacher training for project explores ways and means of building structure design course construction.
Key words: engineering capacity; training; teaching reform; course
重视学生工程能力的培养已成为世界各国高等工程教育的共识和趋势。CDIO是国际上先进的教育教学理念,也是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标[1]。随着现代科学技术的学科交叉、渗透与综合,现代工程的社会性、复杂性、实践性、创新性等特点更加突出。土木行业的发展对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求。在这样的环境下,如何以工程能力培养为主线,进行教学改革,调动学生学习的积极性、主动性,重视学生的个性发展,提高学生的创新意识和探索精神,是值得我们深入研究的课题[2]。
房屋结构设计是土木工程专业建筑工程方向的专业课,是混凝土结构基本原理的后续课程,在土木工程本科培养计划中有着举足轻重的地位。该课程内容包括绪论、梁板结构、单层厂房结构、多层框架结构和砌体结构等五部分,内容丰富,理论性、实践性和综合性强,从改革课程体系、优化教学内容、改进教学方法、加强实践教学、重视教师工程能力的培养,尤其是注重学生工程能力的培养等方面探索了房屋结构设计课程建设的途径和方法。
1 面向工程实际,改革课程体系
基于CDIO培养大纲要求,以强化学生工程素质和创新能力培养为主线,按照房屋结构设计课程知识的内在逻辑结构,将房屋结构设计课程的教学分为结构概念设计、结构分析、结构设计和新结构新技术四大模块,对其知识模块进行优化组合。将土木工程传统知识与最新技术进展相结合,将专业知识与现代信息技术相结合,将书本知识与教师的科研成果相结合,将基本概念与工程案例教学相结合。同时,对课程设计、生产实习、毕业设计和课外实践教学等环节,按“分阶段、递进式”模式进行了研究和改革,形成了“多模块、多类型协同发展”的课程体系。
2 优化教学内容,增强工程意识
CDIO教育模式重视培养学生的工程能力,因此知识的连贯性、承接性和互补性变得非常重要,在教学中要紧贴工程实际,优化教学内容,适时、适量地补充新技术、新方法、新规范、新标准等,充分体现教学内容的适应性和时效性。
2.1 整合教学内容,优化知识结构
在教学中以“结构布置―计算简图―截面设计―构造处理―施工图绘制”为主线,避免重复,重讲概念、讲思路、讲动向,剔除或减少与力学、高层房屋结构设计等课程内容重复或相近的成分。如框架结构的内力计算方法(分层法、反弯点法、D值法)、肋梁楼盖结构连续梁按弹性理论的内力计算方法、单层厂房排架结构的内力计算方法,其基本的计算方法在结构力学中已经学习,再将理想状态下的力学方法引入具体的结构中来,需要一个过渡和熟练应用的训练。因此,将此内容安排在房屋结构设计课程中,只讲计算要点,过程不重复,遇到建筑抗震设计、高层房屋结构设计等此类问题,就可略去不讲。
2.2 教学内容与现行规范相结合,注重知识的融会贯通
作为一个土木工程师,必须掌握国家的有关规范、规程。本课程的教学涉及了混凝土结构设计规范、建筑结构荷载规范、建筑地基基础设计规范等,学生学习本课程的基本原理有助于理解这些规范。因此,教学中既要对结构设计方法进行重点讲解,又要介绍规范条文,引导学生对规范条文在理解的基础上灵活运用,培养学生正确运用规范的能力。
2.3 加强概念设计内容,注重学生概念设计能力培养
结构概念设计不是某种具体方法[3],它贯穿在结构设计的整个过程中,包括结构方案的选定和布置、荷载传递路径的设置、关键部位和薄弱环节的判断和加强以及承载力和结构刚度沿高度的均匀分布等,它是结构工程师的基本功。一个合理的结构设计往往是结构概念设计、结构计算分析、构造措施三部分内容的有机结合,概念设计是结构设计的灵魂。因此,教学中应重视概念设计,引导学生从整体上把握结构布置和细部构造的关系。
2.4 增设新结构、新技术模块,拓宽学生的工程视野
从CDIO的角度上改造房屋结构设计课程的教学内容和体系设置,除了要大力加强课程间的横向联系和交叉综合外,还要考虑根据房屋结构设计课程的工程应用背景,增设新结构、新技术教学模块作为该课程的延续和深入,如增加了现浇混凝土空心楼盖、混凝土叠合箱网梁楼盖、新时代下的办公建筑、商业建筑、多功能综合建筑的概念设计等新技术专题,并给出相应典型实例,既提高了学生的学习兴趣,又拓宽学生的工程视野。
3 改进教学方法,培养工程思维能力
3.1 基于工程实际的案例教学
在教学中将大量的工程图纸、图片和资料引入课堂,在教学中增加工程因素、工程内容,使理论知识具体化、实体化,培养学生工程意识和工程思维方式。同时,介绍国内外典型的建筑结构设计实例,开展课堂讨论,引导学生积极参与,主动学习,通过多方案比较解决问题,提高学生主动学习能力、交流能力和创新能力。
3.2 基于项目的“做中学”教学方法
在课程教学过程中,全面探索基于项目的教学方法,采取以问题为导向,以大作业、课程论文、文献综述报告等为载体的探索式学习模式,培养学生从工程全局出发,综合运用多学科知识和工具解决工程实际问题的能力,培养学生的自学能力、创新能力、动手能力、协作能力和探索未知的能力。
3.3 基于问题的启发式、讨论式和讲评式教学
积极实践启发式、讨论式和讲评式的教学方法,注重发挥学生在教学中的主体地位,调动学生学习积极性、主动性和创造性,按照“提出问题、分析问题、解决问题、结论和讨论”的思路,组织课堂教学[4]。
4 加强实践教学,强化工程能力培养
4.1 将CAD/CAE软件引入实践教学中,提高学生计算机软件应用能力
实践教学环节是培养学生综合素质和工程实践能力的重要阶段,在课程设计、毕业设计阶段,开展专项训练和引导,培养学生综合运用专业基本理论和基本技能,使学生受到结构工程师所必需的综合训练,如查资料、结构方案布置、结构分析、结构施工图绘制等,并将PKPM,天正建筑CAD,ANSYS等CAD/CAE软件引入课程设计、毕业设计、课外科技活动中,提高学生工程素质和计算机软件应用能力。
4.2 搭建结构设计大赛平台,提升学生工程实践能力与创新精神
积极引导学生参加学科前沿讲座和学术交流活动,不断开阔视野,激发学习兴趣,增强活力;鼓励学生积极参加结构设计大赛、大学生创新立项等第二课堂活动,培养学生的工程意识、科学思维、合作精神、实践能力、创新能力。
4.3 通过参与教师的科研项目,提高学生研究问题的能力
学生参与教师科研项目,是我们培养学生应用能力和创新意识的另一有效途径。通过把在课内实践性教学环节中表现出研究兴趣和潜质的学生组织起来,有针对性地指导他们参与教师科研课题的研究,进一步培养他们研究问题的能力,提高他们的创新意识。
5 重视教师工程能力的培养
教师工程素质的高低是工程教育成败的关键因素之一。课程组每个青年教师都制定了相应的培养计划,实行指导教师责任制,青年教师通过组织、指导学生的设计竞赛、课外科研及其他实践性环节,使自身的知识面得以扩大,并提高了工程实践能力;积极鼓励专业教师取得相关的执业资格证书,在理论知识达标的基础上,检验教师工程实践能力是否达标;鼓励教师到国内相关行(企)业参加工程实践、科技开发或兼职,在搞好技术服务的同时使得自身的工程实践能力得到提高。
6 基于注册考试制度的试题改革
土木工程行业已实行注册师执业制度,结合国家一级注册结构工程师专业考试大纲要求[5],本课程考试中,试题题型、覆盖率接近注册工程师考试试题,且大幅度增加连锁计算题、综合概念题的比例。比如混凝土结构的设计,涉及计算简图、内力计算、内力调整、内力组合、正截面承载力计算、斜截面承载力计算、钢筋直径、间距、根数等构造要求的确定等方面,每个题目涉及内容广泛,需要综合知识和技能,注重对学生综合能力的考察。
7 结束语
房屋结构设计课程在土木工程专业本科生工程能力的培养中起着至关重要的作用,通过以上各种途径的教学改革,激发了学生的学习兴趣,使学生在理论知识、综合应用、工程能力等方面得到了很好的训练,提高了教学效果。
参考文献
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南通大学杏林学院是一个地方性的本科院校,依托于南通建筑之乡的优势,其办学理念是以培养具有必要的理论基础、较强的实践能力、明显的技能优势的“应用型”人才为目标。根据“卓越计划”的相关精神要求为指导,根据杏林学院对工程师培养的定位,针对杏林学院2011级土木工程专业修订了本科教学计划,逐步构建了较为系统的培养教学体系。土木工程专业原有的计划是三年半完成理论教学、课程设计、认识实习和生产实习,半年时间为毕业设计时间。此计划实践环节安排的时间较紧,特别是生产实习受实习时间的限制,严重影响了实习的质量与效果。新修订的计划采取“3+1”的工程应用型人才培养模式,用三年时间完成常规理论教学、课程设计及认识实习,第四年主要安排实践性环节,具体方案是专业应用设计6周、专业实习12周、毕业实习1周、毕业设计16周。四年总的实践环节周数为49周,从学时上给予实践环节以保证。该计划以强化工程实践能力、工程设计能力为核心,加大了实践环节在整个本科教学的比重,给学生较多的时间理论联系实际,体现出培养学生工程实践能力的指导思想。
二、结合工程案例进行实践环节教学,培养学生的工程能力
1.课程设计的实践
课程设计是学生对已学知识进行融会贯通的重要环节之一,在此,重点探讨结构类课程设计的实施。目前,南通大学杏林学院结构类课程设计主要有楼盖结构设计、基础课程设计、混合结构课程设计以及钢结构课程设计,学生在做这些设计的过程中,理论计算掌握得比较好,也具备一定的计算能力,但是定性分析、概念设计能力严重不足,特别是表现方法欠缺。在有关结构设计专业课程的学习阶段,虽然一直强调结构设计中概念设计、构造措施与结构计算同样重要,但主要学习内容还是结构计算,而概念设计要求有深厚的理论基础和丰富的实践经验,构造要求大多是些枯燥的条文,学生不易理解和掌握。由于忽视或没有掌握结构设计的构造要求,加上前期的建筑制图、建筑构造知识点掌握不够扎实,学生的课程设计成果往往与工程设计要求相差甚远。针对存在的问题,在课程设计的实施中采取如下措施进行完善:(1)编制课程设计指导书。指导书的编制结合设计实例将相关的规范条文及其应用方法加以强调和详细说明;同时对学生的课程设计成果提出施工图的深度要求,要求无论是表达内容还是表现方法都需要与实际工程施工图相接轨。(2)增加工程案例教学环节。如在指导基础课程设计时,结合南通大学主校区多幢新建教学楼的基础选型、基础的设计和基础的施工图的表达进行讲解,通过对实际工程的理解,引导学生在理解基本概念、原理的基础上参考实例进行课程设计,同时使学生从中体会到如何将书本知识运用于工程实践。(3)课程设计任务书多样化。在达到设计要求、工作量相当的前提下,布置的设计任务尽可能呈现多样性,精心构思,由原有的一个班一个任务书的模式,变换为4~5人一个任务书,这样,既培养了学生学习的主动性,也可避免少部分学生相互抄袭的现象。采用了小组下达课题的方式,其效果较好。
2.毕业设计的有效实施
土木专业毕业设计是全面考查学生综合运用所学知识解决实际问题和进行知识创新的主要途径,是理论与实践相结合的重要环节,是提高学生工程能力的一次综合训练,其重要性不言而喻。南通大学杏林学院在毕业设计题目的选取上,根据学生的就业意向,分为建筑设计类、施工类及科研论文类供学生选择。以建筑设计类课题为例来说明其实施。建筑设计类课题主要有教学楼设计、办公楼设计、厂房设计和生产办公综合楼设计,选题来自实际工程,为常用民用建筑,课题要求学生完成全套建筑和结构图纸,同时要求手算整体结构中的一榀框架、电算整个工程结构,训练内容广,能训练学生综合运用所学专业知识解决实际问题的能力,对学生进行常规的工程训练,从而具备土木工程专业的基本功,尽可能做到与实际工程的零距离接触,“真刀真枪”做毕业设计。为了引导学生顺利完成毕业设计,南通大学杏林学院在多年的实践中,摸索出了一套行之有效的办法。毕业设计指导教师除了进行常规的答疑外,根据设计的不同阶段给学生做专题辅导,依照进度,依次讲解“建筑设计方法与制图要求”、“建筑防火要求”、“结构布置方法与传力途径”、“框架计算简图的确定”、“一榀框架的计算方法”以及“平法施工图需表达的内容”等等,讲解中引导学生逐渐熟悉相关规范和规程。由于能根据学生的进度分阶段讲解,并根据实际工程作案例教学,毕业设计收到较好的效果。建筑行业已经实行注册工程师制度,用人单位的资质与各类注册工程师的数量密切相关,毕业生在从业的过程中,如果不具备考取注册工程师的潜能,在未来的竞争中将处于劣势。为了加强学生的市场竞争力,在土木09级毕业设计实施中,首次增加了结合注册建造师和注册结构师的相关知识点对学生的考核,考核分为基础知识部分和专业部分,其考核成绩纳入毕业设计成绩。该举措目前正处在试行阶段,其效果有待时间来检验。
三、土木工程专业课程实践教学的几点探讨
土木工程专业实践教学是一个系统工程,尚有许多值得探讨的问题。
1.人文与社会科学课程的研究
在土木工程专业教学中,针对步入土木工程专业教育之初的学生,对如何逐步引导他们从建筑、结构乃至施工全面地认识建筑物,在教学的各个环节都下了很大功夫。除了相关课程的设置外,还有认识实习、生产实习、毕业实习等实践环节,但对于如何引导他们从孤立地认识事物过渡到全面、正反面、从各个层面去认识和解释事物上下功夫不足,哲学课与土木专业教育脱节。应当把哲学、认识实习及生产实习等作为一个教学体系研究,使学生从专业入门时养成求真务实、辩证认识事物的态度。在高年级实践环节中,应加强背景调查分析,引导学生在多种因素中寻找出最佳方案,培养判断分析能力和解决问题的能力。
2.综合性课程设计的研究
在课程设计的选题上,由于每个课程设计时间从一周到二周不等,时间短,任务重,选题往往把真实工程作了简化,这样容易造成学生在设计中整体与局部、理论与实际的脱节。这就需要研究如何将课程设计的整体概念具体体现到各个课程设计中去,能使学生所学的知识实现从点到面、从局部到整体的顺利过渡,让课程设计成为一个有机的整体,而不是各个孤立的教学环节。
3.工程教育师资队伍的研究
关键词:土木工程;应用型人才培养;独立学院
中图分类号:TU4;G642.0 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)01-0026-04
独立学院是20世纪90年代末中国出现的一种新的高等教育办学模式,一般是在申办高校的优势学科、特色专业的基础上发展起来的。目前有323所独立学院,在校学生有260多万[1]。独立学院与母体高校在培养目标、专业设置方面的雷同现象很严重[2],迫使各级政府和高校根据各地情况在实践中不断探索独立学院的人才培养模式,促进独立学院的生存和发展。因此,独立学院如何打造办学特色,是新时期面临的重要课题。
教育部《关于全面提高高等教育质量的若干意见》为独立学院的发展指明了方向,进一步明确以提高质量为核心的高等教育发展思路,坚定地走有特色、高水平、内涵式发展道路,全面提高高等教育质量[3]。南京理工大学泰州科技学院秉持以宋代教育家胡瑗“明体达用”的教育思想为校训,围绕建设具有鲜明特色的高水平、地方性、应用型大学的目标,培养高素质应用型人才。文章结合土木工程学院的发展实际,分析当前独立学院土木工程专业应用型创新人才培养存在的问题,对独立学院土木人才培养模式进行改革。
一、定位明确,坚持应用型创新人才培养模式的制度设计目标
21世纪,中国高等教育由精英教育走向大众化教育, 并在办学规格、办学层次、办学类型、学校的个性和特色上出现了多样化特征。独立学院的发展与当地社会经济发展紧密相关,担负着为地方培养社会需要的应用型人才的重任。立足地方、服务社会是独立学院的立校之本、发展之基。独立学院要培养合格的应用型人才,必须转变思想观念,改革传统的以学科型、研究型为特征的人才培养模式,确立以应用型、创新型为特征的人才培养模式,坚定不移地走以就业为导向、产学研结合的办学之路。
面对新的机遇和挑战,泰州科技学院土木工程专业建设坚持培养具有宽厚学科基础、较高职业素质、较强工程能力的“现场工程师”目标,以特色求生存求发展。紧紧围绕工程教育这一核心,使学生较系统地掌握土木工程学科的基本理论和知识,获得土木工程师的基本训练,具备从事土木工程设计、建设监理、工程项目管理和初步的项目规划及研发的能力,能在房屋建筑和道路、桥梁的设计、施工、管理、监理、造价、投资、开发、研究等部门从事技术或管理工作,从而成
为具有竞争意识、实践能力和创新精神的高素质的高级工程技术与管理人才[4]。为长三角地区培养“基础好、上手快、能力强、留得住、有潜力的应用型创新人才”是教学改革的基本思路,通过不断的教改研究与实践,探索独立学院土木工程类专业应用型创新人才培养新模式,逐步形成土木工程类专业独立学院的特色。
二、应用型创新人才培养模式的实践
在合理确定土木工程专业应用型创新人才培养目标与规格的基础上,人才培养模式改革的主要任务就是要建立具有自身特色的人才培养结构和策略体系。
(一)组织领导机制
学院、企业、集团成立产学研领导小组负责研究制定产学研工作计划,协调解决运行过程中涉及的问题,从组织上保障应用型创新人才培养模式的顺利施行。
(二)成立专业指导委员会,加强专业指导
组建一支由行业专家组成的专业建设指导委员会,使专业建设得到行业的认可和指导,并根据建设市场的发展及时调整专业布局和课程设置。教学计划和课程体系应注重学生学科基础理论、实践能力和创新能力的培养,促进学生全面发展,贴近市场需求。
(三)改革课程体系,强化工程实践能力
课程体系的设置在强调基础理论和知识结构的同时,以面向工程为手段,以拓宽基础、注重实践、加强应用能力培养为目的,重新制定课程体系和培养计划。精练课程教学内容,适当增减部分课程和学时,争取40%以上的专业基础课和专业课由具有注册工程师资格的教师或特聘专家担任。
加强教学改革和专业课程建设。教学改革和课程建设是专业建设的中心内容,围绕现场工程师的培养目标,将现代工程教育理念引入教学,参加了教育部CDIO(Conceive Design Implement Operate)工程教育改革,将能力指标引入课程体系,充分体现以人为本的指导思想,激发学生的学习主动性。
在教学内容中融入执业资格考试科目内容,增加实践类课程课时,指导学生参加造价员和质检员等执业资格考试;在课程设计中引入实际工程,加强模拟训练;在测量实习中引入测量工和放线工的技能考试;在制图课程中引入CAD能力考核等。
(四)加强师资队伍建设,提高师资水平
独立学院教学的质量工程能否真正收到明显效果,关键在于是否拥有一支高素质的教师队伍。
1. 实施“青培工程”,加强对青年教师的培养
充分利用母体学校和外聘教师的优质资源,实行导师制,以老带新,提高青年教师教学水平。将专业核心课程分为若干课程群,在每个课程群中由教学经验丰富的教师与青年教师组成教学团队,设立首席教师,由首席教师对年轻教师的教学活动予以指导。鼓励教师参加各种层次讲课竞赛,以此锻炼教师的能力并找出差距激发潜能。
2. 培养“双师型”教师
根据双向互动的原则,建设一支内外结合、专兼并存的高水平“双师型”教师队伍。针对大部分青年缺乏工程经验的现状,安排他们去设计院、施工一线或工程咨询等企业实习,真刀真枪地参与工程项目,提高动手能力;鼓励青年教师参加行业执业资格考试,取得相应资格证书。
3. 提高学术水平和教学水平
鼓励教师参加科研和教改、承担教改项目、编写教材等。引进学科带头人和专业带头人,使科研和教学水平有较大提高,使专业主干课程的任课教师在职称、年龄、学历及知识结构上愈趋合理。每位教师要达到主讲两门以上课程的水平和能力。通过鼓励教师参加中国土木工程学会教育工作委员会等各种教学改革研讨会、安排教师外出学习进修、鼓励青年教师参加讲课竞赛等措施,提高教师整体学术水平和教学水平。
4. 建立稳定的外聘兼职教师队伍
聘请南京理工大学、泰州及周边高校的教师与自有教师共同承担教学任务,有一套较完善的外聘教师聘用机制和管理制度。应根据实际需求,聘请工程师作为兼职教师到校任教,承担实践性、工艺性强的课程,定期开设学科前沿方向讲座[5]。
(五)构建与实施新的实践教学体系
土木工程作为一门应用学科,实践教学在本专业中有着非常重要的地位,学院启动实践教学体系的构建与实施工作,将综合素质、实践能力和创新能力分解研究,对原有的实践教学环节进行统筹整合,建立由实验室、工程训练中心和企业实训基地组成的“三位一体”的实习实训体系。土木工程专业的实践教学环节,分为课程实验、课程设计、实习、毕业设计4个教学体系。这4个实践教学体系与理论教学体系既互相独立又相互支撑,分不同学期阶段,循序渐近地培养学生的工程能力[6]。按培养目标和计划精心组织各项实践教学活动,形成颇有特色的实践教学体系。独立实验开课率达到100%。此外还在理论教学中穿插实践教学内容,将科技制作或案例分析引入课堂教学,既加深对理论知识的理解,又调动了学生的学习积极性。优化课程设计环节,尝试将工程项目作为课题,从房屋建筑学课程设计到混凝土楼盖课程设计进行实际工程设计模拟,将施工与造价课程设计进行整合等,使课程设计与毕业设计形成一条主线将理论教学贯通,旨在培养学生综合运用理论知识与技能解决实际问题的能力和创新精神。
(六)改革课程教学内容,加强教材建设
跟踪土木行业的发展,总结学科研究成果,及时将先进的成果引入教学,不断拓展专业课教学内容,组织并推进课程群和精品课程网站建设工作。以工程能力素质为主线,根据课程内容的学科相关性,进行教学内容的整合,强化课程之间的联系,优化内容,减少重复,提高教学效果。目前正在进行混凝土课程群和力学课程群,以及施工、造价课程群的建设改革。
在教材建设方面,积极组织教师编写适合独立学院学生使用的应用型本科教材,以够用、实用、管用为原则,处理好理论与实践的关系,深入浅出,加强案例教学,培养学生分析问题、解决问题的能力和实际动手能力。到目前为止学院正式出版教材7部,另外还自编讲义和实践指导书12册。目前正在积极准备参加“十二五”规划教材的编写。
(七)拓宽办学途径,保证专业可持续发展
积极拓展产学研联合办学新途径,探索产学研结合新思维,包括:政府主导,保障有力;发挥独立学院运行机制灵活的优势,开展校企合作特色办学;关注地方城市建设,服务好地方经济建设;加强科研院所和企业的密切联系,达到校企双赢、共赢的目的。建立联合实验室,开展产学研联合科研和人才培养及科技攻关等方面工作,聘请有学术成就、科研成果、产品开发和经营管理经验的研究、管理高级人才,参与专业建设和教学。内引外联,双向进入,积极创新产学研结合的有效模式,努力拓宽学校的发展空间,形成拓展创新机制。
三、土木工程专业知识结构构成
(一)理论知识
土木工程应用型创新人才知识结构,如表1所示。
(二)实践教学体系
实践领域本项包括:实验、实习、课程设计与毕业设计(论文)3项内容(表2)。
1. 实验教学环节
实验包括基础实验、专业基础实验、专业实验(包括建筑工程和交通工程) 和工程实验4个层面内容,其中工程实验以工程项目为背景,在企业工地进行(表3)。
2. 实习实践环节
实习实践的安排见表4 所示。其中,生产实习安排在大三结束的暑假进行,有校企联合培养方式,在企业完成。
3. 课程设计与毕业设计(学位论文)撰写
课程设计共7周,分别在第五、六、七学期课程学习结束后进行;毕业设计共14周,在第八学期进行(表5)。
四、结语
学院土木工程专业的应用型创新人才培养方案及课程体系与社会需求实际相吻合。在教学过程中,通过教改实践,提高教学质量,学生基础较扎实、动手能力强,工程实践能力得到极大提高。符合区域经济社会发展需求的现场工程师培养需要。毕业生受到用人单位的欢迎,就业率高,2008、2009、2010届本专业毕业生的年终就业率分别为100%、99%、100%,被评为“就业先进集体”。通过对毕业生与用人单位就业情况进行双向调研,反馈意见显示,毕业生的就业满意度为95.21%,用人单位对毕业生的满意度达97.48%。用人单位对学院毕业生评价较高,认为他们具有人文素质高和业务素质强,适应工作较快等特点。
参考文献:
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Application-oriented talent training mode of civil engineering specialty
QI Gui-guo, LU Ke-yi
(Taizhou Institute of Technology, Nanjing University of Science and Technology, Taizhou 225300, P. R. China)
关键词: 工程教育 教学改革 教学模式
引言
通过对齐齐哈尔工程学院土木工程专业学生实习去向,以及今年毕业生就业去向统计得出,学生受聘于设计单位的比较少,而受聘于建筑施工企业的却在逐年增加。这说明地方院校培养的土木工程专业人才大多分布在生产和管理一线。应用型本科院校主要目标是培养工程技术型人才,主要强调学生的动手实践能力和创新能力的培养。土木工程专业是一门技术性较强的工科专业,对学生的动手能力要求比较高。随着社会的快速发展,要求土木工程专业的毕业生尽快适应工作的需要,因此,根据社会的需求,制定适应社会发展的人才培养方案是十分有必要的。作为应用型本科高校,正在加强土木工程专业人才培养的研究与实践。鉴于我国的国情及学生的就业需要,当前土木工程专业人才的培养应向应用型人才培养模式转变。如何加强大学生工程实践能力的培养,让学有余力的学生根据自己的兴趣爱好得到更好的学习锻炼机会,成为当务之急。
一、明确人才培养定位,坚持办学特色
目前,全国有400多所高校开设土木工程专业,由于办学历史、办学规模、师资力量、生源质量等软硬件条件差异,存在不同的专业定位及办学特色。根据近几年设计院、施工企业等用人单位对毕业生的需求,齐齐哈尔工程学院土木工程专业人才培养定位为面向基层、面向工程一线,为地方、行业培养德、智、体、美全面发展;获得工程师基本训练,具备工程勘测、设计、施工、监理等方面的专业知识及实践能力;在土木相关建设、开发、施工等领域从事技术和管理工作的应用型人才。
二、合理设置学期,实现人才循序渐进培养
土木工程专业注重对学生实践能力的培养,每一学年分为四个学期,每年的9月―12月是第一学期,1月―2月是第四学期,3月―6月是第二学期,7月―8月是第三学期。大一至大三学年,每学年分4个学期,大四学年分2个学期,共14个学期。大四学年的第2学期安排毕业实习、毕业论文(设计)和答辩。各学年的第三学期设为8周。在专业教学过程中,根据企业需求制订和随时调整教学计划,建立动态的教学管理。以职业教育理念为先导,树立以社会需求为中心的理念,与企业共同制定人才培养方案,围绕企业生产需求制订教学计划,确定相应的教学内容和培养模式;随时对教学计划进行调整,企业生产旺季时学生顶岗实习,淡季时学生回校学习,工与学交替。
三、构建理论与实践“交替式”人才培养体系,实现专业核心能力
土木工程专业核心能力:
(1)建筑设计能力。具体能力为工程制识图能力、工程材料运用能力、测量能力。
(2)结构设计能力。具体能力为工程力学分析与计算能力、工程结构设计实现能力。
(3)工程施工能力。具体能力为施工方案设计能力、施工现场管理能力、指导施工能力。
实践教学是学生能力与素质培养的重要环节,其目标是培养学生的实践能力、工程意识。近年来,通过教改立项等方式不断推进实验教学的研究与改革,从重新构建实践教学体系、更新实践教学内容、改革实践教学方法、整合搭建实践教学平台等方面不断深化实践教学改革与建设。
在培养计划中构建了与理论教学体系并行、并重的实践教学体系,将实验、实习、课程设计、毕业设计、军训及社会调查、课外认证与竞赛等各种实践教学环节统筹安排,从整体上保证学生从入学到毕业四年实践教学不断线,以实践环节为主要载体,培养学生的实践动手能力、工程意识及科研、创新潜质。
为实现上述核心能力,土木工程专业专业严格按照“大一年级熟练掌握初级岗位技能,大二年级初步达到技术员理论和实践要求,大三年级熟练掌握技术员理论和实践要求,大四年级初步掌握助理工程师理论和实践技能”的基本原则,整合教学内容,适当前置专业核心能力培养课程,打通理论课和实践课,构建理论与实践融会贯通、有机联系的课程体系。在基础理论扎实的前提下,建构贯穿全学程的实践教学体系。即,学生入学先从实践学习为起点,各学年均实施工学交替方式,并且各学年的理论教学和实践教学形成螺旋式上升关系。
土木工程专业构建了理论和实践两大课程体系。其中,理论课程体系四大类课程系列,分别为数学课程系列、力学课程系列、结构课程系列和施工管理课程系列。具体如下:
图1 土木工程专业理论课程体系
实践课程体系“技能训练―结构设计―工程设计”为课程主线。技能训练主要包括制图与识图、测量技能训练、材料试验与检测、工程实践、毕业实习、课程及独立设置的实验实训等;结构设计包括整体式肋梁楼盖结构设计、单层工业厂房结构设计、钢屋架结构设计、基础工程设计等;工程实践包括、施工组织设计、毕业设计、工程概预算设计、现场实习等。
以专业课程《土木工程测量》为例,该门课程是本专业“三板斧”课程之一,本门课程很多高校开设在大二学年,为了能让学生在大一第三学期能够全部顶岗带津贴实习,实现企业预备役的目标,本专业将此门课程前置到大一第二学期,直接对接第三学期,同时,为了让学生在入学之初就对专业有更好的了解,在职业前瞻教育课程中,开设了《土木工程测量》实践课程4学时,让学生初步掌握水准仪器的使用。总体而言,该门课程的完成主要包含三个阶段,第一阶段:职业前瞻教育中的测量入门课程;第二阶段:大一第二学期理论课程学习+测量技能“第三学期准入制”考核;第三阶段:大一第三学期,在真实的职业环境中,完成相应的测量实训任务,并通过第三学期总结考核。这种实践理论实践理论的教学模式,使学生更好地掌握专业技能,理论实现了理论教学和实践教学螺旋式上升关系。
四、校企合作,培养具有创业创新能力的高素质人才
土木工程专业坚定不移地走“政校企合作、产学研一体、教学做合一”发展之路,校企共同开发理论―实践一体化教材,确定课题、任务急项目指导书。以“适用、实用、够用”为原则,体现工学结合。建立校内生产型实训基地,以生产带动实训,实施“订单式顶岗实习”,使学生在真实企业环境中从事生产性实训,降低教学成本,促进产教结合、工学结合有效落实。特别对工科专业而言,与企业紧密合作共建校内实训基地,接企业“订单”,为企业加工零部件或产品,可使专业实训教学由消耗型变为生产型,学用紧密结合。将企业内部人力资源管理机制融入对学生的评价指标体系中,建立突出学生职业素养的实习全程评价、校企多元考核的开放性评价体系,打破单纯以课堂考试结果评价学生的传统做法,注重技能考核,建立和完善第三学期准入机制,技能考核合格者,方可参加第三学期学习。教学―实践―就业一体化,实现毕业生零距离就业。在企业确定人才需求的前提下,由企业提出用人数量和岗位要求,并参与制订学生实习计划、考核体系和评价标准等,实习期间按协议规定对学生进行全面管理。专业则依据教学计划,结合市场需求和岗位职业能力标准及实习企业具体的用人要求制订顶岗实习计划和管理办法。学生在企业顶岗实习结束后,经校企双方考核合格后,共同签发学生实习证书。鼓励学生在第三学期实习过程中,结合专业课程及实习岗位,申请专利、发表相关论文。
五、加强实验教学建设,培养学生实验能力
实验能力是学生素质教育的重要环节,为满足不同发展规划学生的实践能力培养需求,我们在各环节均设计了不同类型、不同层次的实践项目。以实验教学为例,我们设计了演示性实验、操作性实验和研究性实验三种类型,基础型实验、综合型实验、设计型实验、大学生创新试验项目等多个层次。
为调动学生的积极性,在开发丰富实验项目的基础上,采用了灵活、人性化的管理模式,学生可打破课程界限,在相关的实验室任意选修需要的实验项目,每积攒16学时,获得1学分。每年有超过2/3的学生选修了扩展实验,有效加强了学生工程意识、创新能力及科研潜质的培养。
结语
目前,按此专业培养模式已经试行了4年,从实施效果来看,学生普遍感觉到学习的自主性增强了,对土木工程的总体认识与宏观概念相对清晰。诚然,土木工程专业人才培养模式的改革刚刚开始,最终效果尚需时间与用人单位的检验。在探索过程中,笔者深感仍需不断努力,保障突出大工程观、彰显应用特色的土木工程专业培养模式的顺利实施。
参考文献:
[1]李晓春,等.工程训练教学改革探索与实践[J].实验室研究与探索,2014.
[2]李培根,等.我国本科工程教育实践教学问题与原因探析[J].高等工程教育研究,2012.