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水利水电工程课程设计优选九篇

时间:2023-09-15 17:13:28

引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇水利水电工程课程设计范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。

水利水电工程课程设计

第1篇

关键词 校企合作 课程体系 实践 课程开发

中图分类号:G640 文献标识码:A

Curriculum Development and Practice of Hydroelectric

Power Equipment and Management Professional

School-enterprise Cooperation Based on Working Process

LIN Tingshuang, LIU Haiyan, CUI Yanhua

(Three Gorges Vocational College of Electric Power, Yichang, Hubei 443000)

Abstract Combined with industries and enterprises, pushing forward the cooperation between higher vocational colleges, cultivating the students' practical ability is our country the status quo of higher vocational education and the trend of reform and development. Three gorges vocational college of electric power through the collaboration between colleges based on the working process of curriculum development and practice, put forward the training target, teaching mode, curriculum system and curriculum evaluation factors: dominated by enterprises to implement ideas, to explore a new way of constructing the practice teaching mode.

Key words school-enterprise cooperation; curriculum system; practice; curriculum development

高职高专教育应突出应用性和针对性、加强实践能力培养、贯彻产学结合思想。学院通过对水电行业社会背景的调研及行业分析,对水电站动力设备及管理专业技术领域职业岗位群任职要求进行分析,构建新的基于工作过程的专业课程教学体系。新的课程体系以学生为主体,教、学、做结合,理论与实践一体化,旨在促进学生职业能力的培养和职业素质的养成,进一步加大了工学结合的力度。

1 依据区域发展和市场经济的要求,确定专业人才培养目标

水利水电事业是我国最重要的基础设施和基础产业之一,而湖北省又是我国的水电大省,我省水电大开发目前正处于历史上前所未有的开发黄金期,现在建的长江三峡工程和清江水布垭水电站,加上已建成的丹江口、葛洲坝、清江隔河岩、高坝洲等大型水电站和近四百座中、小型水电站,将使鄂西拥有的水电装机容量达到三千五百万千瓦。随着南水北调中线工程、长江重要堤防工程、鄂西小水电开发等一系列位于湖北省境内水利水电工程正式启动,尤其是金沙江(向家坝、西洛渡)、大渡河、乌江等西部水电项目的开发,使水电建设在国家、我省以及区域内得到高速发展,都亟需我们培养一大批的水电建设人才。

加强学校与水电企业的合作,实现校企间的深度融合,以水电行业的发展为引领,以主动服务国内外和地方水电工程建设的需求为宗旨,培养水电建设生产一线高端技能型人才确定为我院水电站动力设备及管理专业人才培养目标。

2 构建以职业能力培养为本位,教学过程和生产过程对接的课程体系

2.1 构建“工学结合模块化”的课程体系

充分发挥由水电行业的专家、一线技术人员,水利职业教育专家、专业带头人共同组成的专业教学指导委员会的作用,通过广泛的专业调研,总结教学改革经验,以职业岗位能力要求为依据、以就业为导向、以专业核心能力为切入点,合理设计理论和实践教学体系,将教学过程和生产过程对接,按照水电站机电设备和金属结构安装、检修、水电站运行管理实际工作过程,遵循认知规律构建以职业能力为本位、项目导向、任务驱动的“工学结合”的专业课程体系。

2.2 优质核心课程和精品课程建设

根据核心技能要求规划出核心课程,根据够用为度、突出实践、显现新技术、新材料和新工艺进行核心课程分析,根据行业标准和技能鉴定要求定出核心课程知识和能力要素标准和进行课程设计。根据课程设计和反映能力要求,组织教师和企业技术人员编写相对应的理论教材、实训教材。再请专家对此核心课程进行评价。

建设“以职业岗位要求为课程目标,以职业标准要求为课程内容,以教学内容模块化为课程结构,以学生职业能力培养为课程核心,以新知识、新技术、新工艺、新材料、新设备、新标准为课程视野,以双师素质和双师结构教师队伍、仿真和真实的实践教学环境为课程保障”的优质核心课程。开发优质核心课程教材、教学课件等课程资源,并以此为基础建设水电站动力设备与管理专业共享教学资源库。

在优质核心课程建设基础上,积极申报省级、国家级精品课程,力争用2年左右的时间,按照国家级精品课程的标准建设核心课程中的水轮发电机组安装与检修,按照省级精品课程的标准建设核心课程中的水轮机、水轮机调节等,按照校级精品课程的标准建设核心课程、专业支撑课程中的水电站计算机监控技术、水电站辅助设备、可编程控制器等。在进行优质核心课程建设的同时,为全面提高课程教学质量,积极开展国家级、省级、校级三级精品课程建设。

3 实施“大修顶岗,双元教学”人才培养模式

“大修顶岗”:学生在三年的学习过程中安排一次顶岗实习,根据实际水电站机组大修时间,灵活调整校内学习计划,安排学生到水电站进行顶岗实习,顶岗过程突出以生产为主导,学生跟班上岗。

我院实行“2+1”学制,水电站动力设备及管理专业学生在校学习的最后一年,采用校外顶岗实习的实践教学模式,将学生安排到某施工单位,结合安装单位的生产任务开展实践教学。在实习过程中,把学生分配到生产班组,随安装人员一起顶岗上班。实习期间学生的管理由学校和安装单位共同承担。学生除了结合生产任务向工人师傅学习操作技能以外,还要在实习指导教师的指导下,进一步学习和完善专业理论课知识,以提高理论与实践相结合的能力。在顶岗实习期间,有的学生是从事水轮机检修工、水轮发电机检修工等工种的实习,有的学生是随安装管理人员学习安装组织管理技能。在适当时候,通过与安装单位沟通,还对学生进行轮岗,交换工作岗位,让学生能够接触更多的实践技能锻炼。

“双元教学”:双元指学校和企业,是指校企双方共同承担学生的专业学习和实训,即学生在三年学习过程中,除在学校开展专业学习外,又到企业一线接受专业知识和技能培训。在双元教学实施过程中,学校专职教师和企业兼职教师共同组成专业教学团队,共同参与确定教学内容、实施教学过程的指导、评价和考核。校内教学和实训主要利用校内教师和实训条件;企业资源主要参与顶岗实习、实训环节的指导和评价。

这种实践教学模式,既满足了实践教学的需要,提高了学生的动手能力,又能帮助安装单位完成部分生产任务,同时也为学生就业和安装单位用人的双向选择创造了条件。此外,通过顶岗实习,能使学生较早接触社会,学会处理人际关系,为他们将来进入社会打下了基础。

4 建设校内校外实训基地,走产学结合道路

为了满足实践教学的需要,校内建有与本课程实践教学配套的水电站仿真实验室、水轮机安装与检修实训室、水电站辅助设备实训室。

为了培养“成品型”的高等职业技术应用型人才,使学生能在真实的氛围中进行学习,实现教学和生产的“零距离”,使毕业生快速适应“生产一线”环境,毕业后能直接顶岗, 学院与葛洲坝集团三峡指挥部合作,学院投资20多万元在三峡水利枢纽工程建设了教学实习基地,使学生在工程现场、在真实的环境中实训,起到了良好的教学效果。

为了使学生接触不同类型的水利工程,我院还分别在葛洲坝水电厂、松滋西斋水电站、隔河岩水电站等水电工程所在地建有多个校外实习基地进行学生的电厂认识实习和电厂生产实习与毕业的顶岗实习。并邀请工程技术人员做实习指导教师,给学生讲课,带领学生进行实习参观,真正地体会现场的学习氛围与真实的工作场景。

5 完善高职课程评价体系,注重学生的能力评价

改革水电站动力设备及管理课程的考核评价方法,应以职业能力标准作为测试学生最终成绩水平的基准。打破以书面考试评价方式、书面考试成绩判定学生学业水平为主的传统评价,增加对学生能力的考评、学习过程的考核和在工作现场的考核比重。课程质量的评价应以就业为导向,能力为本位,要建立以就业为导向的质量观,采用符合能力本位课程性质和特点的课程质量评价标准,从重视学习结果的、终结性评价,向“学习过程的形成性评价”和“终结性评价”并重转变。注重对学生综合职业能力的考核,尽可能地采用多种评价方法,形成以口头与书面问答、技能测试、课程实践、大作业、毕业实践、实习报告等为主要形式的课程考核评价体系。要将课程质量评价与职业资格证书或技术等级证书挂钩,使课程评价更具有职业指向性和实效性。

注:本文为省级专项基金,湖北省职业教育科研课题(编号G2012B022)

参考文献

[1] 程云燕.以工学结合为导向重构人才培养方案.中国大学教育,2009(3).

第2篇

Abstract: in the construction of water conservancy and Hydropower Engineering, earthwork excavation is an important link of construction, especially occupies a key position of importance in the construction organization and design, because the preparation of construction schedule, earthwork excavation of earthwork project budget arrangement to earth and stone works in two cut and fill balance design has a great influence, but traditional earthwork excavation design method by elevation visibility conditions plane topography difference, each grid point value for more complex constraints, in earth rock excavation often result in specific design follow-up workload increased significantly and other problems. This paper presents visual design method of excavation visualization technology based on water conservancy and Hydropower Engineering earthwork, hope can solve the disadvantages of traditional designing method and to be widely used in earthwork design.

关键词:水利水电工程;土石方开挖;可视化设计

Keywords: Water Conservancy and Hydropower Engineering; earthwork excavation; visual design

中图分类号:TV541 文献标识码:A 文章编号:

在水利水电工程的规划设计中,土石方的开挖设计及具体施工是个非常重要的设计及施工处理环节,尤其是面对可利用的土地资源逐渐缩减的社会现实下,土石方开挖中的挖土弃土及借土填方等,均会给水利水电工程的施工建设占用地面积造成较大的影响;并且会因为网格规法缺乏合理性而造成土石方开挖设计误差的增大,使得土石方的实际开挖量与工程设计量上的较大的误差,从而影响到整个水利水电工程的造价及施工进度等。因此,更为优化合理的水利水电工程土石方开挖设计方法非常急需。

水利水电工程土石方开挖可视化设计方法产生背景

在进行水利水电工程的施工建设中,土石方的开挖设计是非常重要的设计及施工环节,在具体的土石方工程中需要进行横纵断面上的测绘、土石方开挖总工程量的计算等工作,以往所采用的较为传统的手工式计算及绘图方法,普遍存在着工作量大、流程长、工作效率低下、计算结果的准确性较低、计算结果与实际开挖工程量相差较大、设计图纸及计算资料等的保存困难等弊端,要想对各种设计方式、施工组织方案等进行全面系统的比较分析,最终实现设计方案的优化较为困难,土石方开挖传统的设计方法已经无法满足现代化的水利水电工程施工建设的现实需求。作为水利水电工程的管理人员及决策者,需要对开挖之后的土石方与水利水电工程的协调适宜关系进行系统的掌握,进行水利水电工程中各个基础性的建筑物之间的布局、面积等进行协调处理,土石方开挖中常规的设计方法并不具有该种功能,使得传统的设计方法更显的不足。

水利水电工程土石方开挖可视化设计方法

1.水利水电工程土石方开挖可视化设计理念

水利水电工程领域内的设计人员就是基于以上考量,进行着土石方开挖设计方法的研究工作,提出土石方可视化开挖理念及具体的设计方法,而该种设计方法是以地理信息系统作为技术平台,对地形进行适当的数字化的处理,组建起数字地面的相关模型,然后以传统的土石方的计算过程进行与数字地面对应模型的结合,进而实现开挖工程量准确性及精准度尽可能大的数值计算,也可以采用以图元布尔的运算操作进行土方开挖工程量的计算,之后计算结果将经由计算机的图形处理技术进行三维处理,进而形成与水利水电工程土石方工程完成之后的实际状况几乎相同布局的三维形态式的仿真图,实现不同的工程项目、不同的开挖部位、不同的断面特征等内容的具体呈现,以期能够为土石方开挖工程提供更为全面可靠的可视化的决策支持信息。

水利水电工程土石方开挖可视化设计方法

在开展水利水电工程的土石方开挖设计中所采用的可视化的设计方法,是建立在现代化的计算机技术、图形图像处理技术、数字化技术及地理信息系统技术等的基础上,设计方法涉及到的较为重点的技术有地形的数字化技术、土石方开挖的数字化技术及三维图形的显示技术。其中地形数值化技术是进行土石方开发的数字化处理及三维图形的显示技术实现的基础;而土石方开挖的数字化的最终实现要以数字地形为基础,对细部开挖所采用的具体的设计及开挖方法;三维图形的显示技术是要将开挖形态所对应的三维仿真图显示在计算机的显示器上,下面就水利水电工程土石方开挖设计方法从地形的数字化技术、土石方开挖的数字化技术及三维图形的显示技术三个方面进行阐述。

地形的数字化技术方法。地形数字化处理是实现土石方开挖可视化设计的首道工序,该阶段多采用数字地面模型,所谓的数字地面模型就是进行地面特性空间描述的由有序数列组成的阵列,是种带有空间位置等特点的地形属性的数字化描述,同时也是实现土石方开挖的数字化处理及工程开挖后的三维仿真的实现基础。在具体的土石方设计工程实践中,在开挖区域内设置的数字地形图的等高线的密度越大,开挖工程量的计算精度就会越高,而断面的形态也会越真实,最终的三维仿真图就会更加的逼真。因此在具体的设计环节中,对于等高线的密度较小的情况,适当的采用内插拟合台的方式进行适合的地形线的生成,此时要重视进行穿插值计算以及穿插值在计算机的图形处理系统中的运行顺序,可以选用的等高线的加密方法有等高线的先行加密法及实时的内插加密法,其中的先行加密法是进行重点关注地形区域的等高线的加密处理,利用传统地形所普遍适用的等高线的加密方法进行先行插值,也就是在将等高线输入到系统前就进行加密;而实施内插法是在等高线的相关信息被输入到计算机系统之后,利用设计好的插值及图形显示方法等,在综合地形数据的显示精度要求后,进行实际所需的等高线密度的实时计算,并最终以三维图形显示。

3.土石方开挖数字化

在地形数字化的基础上,可以利用两种方法来实现土石方开挖的数字化传统的土石方量计算根据地形不同,有横断面近似计算法、分块局部计算法和水平剖面法 各种方法的基本思路都是将开挖区域分成小网格,在网格内将断面近似作为梯形(实质是在小范围内,将起伏不平的地形线处理成直线),并利用下式计算

在实现上述方法时,工作人员都是针对平面等高线图来划分小网格并求出各个网格交点的高程值 由于平面地形图可视性差以及求各网格点高程值的烦琐性,使得这项工作量很大,并且有时会因为网格划分的不合理,而产生较大的误差,增加(或减少)了开挖工程的预算,对工程施工的进度亦会产生影响.结合前面生成的数字地面模型,将划分网格和计算网格点高程值的工作放到 系统平台上处理,可以提高工作的可视性和网格划分的灵活性,从而达到有效地减少体积计算误差的目的 具体的方法是,在三维显示的数字地面模型上,直观地根!据地形的实际起伏程度划分网格大小间距,使同一网格内的地

面基本处于同一高程值附近;利用 系统中的工具,沿网格边线作切割运算,并计算和绘制出切割面的形态图,利用形态图,可以方便地获取各网格点的高程值;然后,结合传统计算公式计算出工程的开挖方量

总结:

土石方开挖可视化设计方法相较于传统的设计方法,直观性及高效性特点非常明显,有效的解决掉传统设计方法的弊端,能够为水利水电工程土石方设计方案的制定提供更为全面、更具可视化的支持信息。

参考文献:

[1]宋凤莲,刘全,邬志.水利水电工程施工土石方调配方法及其应用[J].南水北调与水利科技,2012(01)

[2]钟登华,毛寨汉,朱惠蓉,周锐.水利水电工程土石方开挖可视化设计方法初探[J].水利水电技术,2007(12)

[3]李若铭.水利土石方工程施工质量控制规范整合与汇编[J].工程管理,2011(02)

[4]杨进博,陈新,蒲元威,廖元元,庹金松,寨科,梁博.基于动态规划的土石方调配系统研究与应用[J].西北水电,2012(03)

[5]杨彪,李浩.基于普通数码摄像的DTM数据采集系统研究与开发[J].工程勘察,2007(06)

第3篇

关键词:水利水电工程专业;BIM;课程体系;教学研究

1BIM在水利水电工程中的应用优势

1.1设计方面

传统的二维CAD施工图纸不利于各参与方信息协同与共享。BIM三维实体模型能自动导出坝体二维剖面图,减少设计绘制工作量;BIM技术改变了传统先结构后施工图设计流程,可实现结构工程师和设计工程师数据共享、协同工作,达到工程结构和工程设计一体化;协作平台Vault能使任何一方的一个细小的修改和变更都能协同联动,进行关联的修改和变更,避免传统以纸质载体为主和相对独立的设计、施工、运维产生的信息不对称,确保工程在不同阶段信息的时效性、实效性、唯一性和及时性。特别对于受温控、生产能力、进度要求非常复杂的大坝,如何科学确定大坝分层分缝、坝浇顺序、浇筑进度,传统设计很难一步到位。通过导入影响浇筑的影响因素变量,利用BIM技术能快速自动生成不同浇筑方案下进度和各项指标的时空动态信息,从而确定最佳方案。

1.2施工方面

可视化将复杂的施工过程通过动画视屏仿真技术预演施工过程,对可能出现的技术和安全问题进行预判,并能将工程施工形象进展、信息和数据能以图表形式输出。为降低施工布置、进度控制、人财物安排、施工调度的风险,提供工程全生命周期的施工依据。3DMax可视化仿真难以对复杂异构水工结构进行建模,GIS建模时效性、实效性和协同性差,需重复建模、精确度低[2]。BIM技术平台Civil3D软件具有数字化地形模型功能,可以导入静态三维地形图,为施工平面布置提供依据。在三维数字地形图上,结合坝基坝肩开挖设计曲面,通过地形动态填挖取舍,生成形成坝体开挖地形动态曲面。在开挖地形曲面空间内自动生生坝体三维空间模型,Revit软件“族”工具按规范要求,进行坝体分段分块施工的时空三维实体模型导出。

1.3管理方面

平台Navisworks软件能将各分项工程赋予时间属性和成本属性,实现四维进度控制和五维成本控制的功能,从而进行人员管理、设备管理、材料管理、施工方法管理、环境管理、进度管理、成本管理和安全管理[3]。通过对工程的实时管理和监控,达到优化进度、提高质量、降低成本、提高效率、减少风险的目的。

1.4竣工验收及运营维护方面

传统的水利工程竣工资料,需要收集设计、施工、监理各方参与的资料,耗费大量人力整理,复杂冗长。BIM技术能自动收集、生成各方资料,提高效率。通过建模来对其设备使用时间、维护状况等工况进行实时监控,可视化进程与监控系统有机结合,提出相应的维护措施。利用互联网+、App及远程智能监控技术,BIM技术能达到可视化人财物调度,赋予大坝安全监测仪器属性信息,通过Revit对应仪器识别代码,并结合工程动态进展、结构强度,实时读取数据,进行进度和安全动态监管。

2BIM在水利水电工程中的应用现状

BIM技术在我国属于起步阶段,部分应用于建筑行业。目前水利水电工程领域没有BIM强制性标准,应用仅仅局限单个单项工程上[4]。一方面BIM通过建模软件和应用软件搭建基本信息平台,实现信息建模。应用软件是BIM的核心,任何一个软件无法实现所有不同专业、不同参与方在不同阶段的所有功能,应针对不同专业、不同参与方在不同阶段的不同需求,需要借助不同的软件实现。而不同建模软件和应用软件的数据输出和存储格式不尽相同,必须使不同软件达到兼容和数据共享,达到模型检测、协同工作平台、信息集成管理、三维模拟建造、目标动态控制、可视化虚拟展示的基本功能。另一方面不同于建筑工程,由于水利水电工程多专业性、结构的复杂异构性、建筑物的分布性、涉及参与多方性,不同阶段涉及的要求、深度和精度不同,传统设计中图纸经常变更,应用困难。2016年中国水利水电勘测设计协会基于推进勘测设计手段,成立中国水利水电BIM设计联盟,但由于技术力量、经费投入、水利水电工程的复杂性,应用还不够深入,仍仅仅限于三维建模[5]。华北水利水电大学结合武都水库工程的地质状态、工程建设过程、进度与安全质量管理,基于水利水电工程任务特征、技术特征、用户特征,从数据标准、应用标准、管理标准,提出了水电工程BIM标准框架的HBIM的概念[1]。

3水利水电工程专业BIM类课程体系的构建

课程体系必须满足专业人才培养目标的达成度,应兼顾知识结构、培养目标和发展的需要。水利类教学质量国家标准指出:水利水电工程专业培养从事利水电工程及相关工程领域的勘测、规划、设计、施工、科研和管理的高级工程技术和管理人才[6]。可见,落实好BIM课程的设置和教学,能很好实现水利水电工程专业人才培养的达成度。

3.1存在的问题

西昌学院2016年投资340万元,建成“BIM及绿色建筑创新实训室”,包含土建算量、安装算量、清单计价、Revit、BIM5D、uniBIM、建筑设计Arch、设备安装识图、建筑识图三维仿真实训、结构设计等硬软件系统。在人才培养方案拓展教育模块,结合结构设计软件应用训练、建筑设计训练及BIM建模、BIM绿色建筑分析3个模块,仅以实训课在第7学期进行2周的专项技能强化训练。可见,和多数学校一样,课程教学内容边界随意[7],往往根据教师自己的知识能力和个人喜好,决定授课内容体系,课程体系与BIM知识应用联系度不高、不成熟、系统性不强,实践内容单一,人才培养不能适应行业发展要求,无法体现人才培养目标的达成度。

3.2构建思路

BIM不仅是计算机信息技术的应用,知识体系也具有多专业、多阶段、多课程和实践性强的特点。不分专业、包罗万象地全部开设课程教学,显然不现实;单独开设理论课或实训课,也无法达到教学目的。有些学校仅单独新增几门有关BIM的专业基础课,以操作为主进行课堂讲授和实训,完成基本原理讲授及软件操作,或完全针对某课程设计或竞赛进行教学,忽视了BIM在项目整个生命周期中其他教学内容;也有将BIM的教学内容融入专业课程中,以实际应用为主,教学缺乏系统性[8]。应该针对BIM类课程体群,设置基础理论课程群、单项专业实训课程群、综合课程(毕业)设计提高课程群,构建水利水电工程专业BIM类全过程课程体系,形成将理论和实训融为一体的“3+1”BIM类课程体系,使学生全面地、系统地掌握BIM专业知识,满足行业对BIM人才的需求。基础理论课程群完成BIM的基本概念、原理基础和相关软件应用的理论教学。单项专业实训课程群将BIM相关知识点的实训融入专业课程体系的相应课程群中教学。综合课程(毕业)设计提高课程群针对实际工程项目,利用BIM相应知识通过课程(毕业)设计,进行实践操作[9]。对有些知识点,确实无法在专业人才培养方案中相应必修课设置,可以采用公共选修课和学生自学的方式完成。

3.3构建方案

以提高BIM在项目全生命周期的应用、加强教学的系统性、节约教学时间、提高教学效果为目标,根据“3+1”BIM类课程体系模式,按照开课时间,采用循序渐进的方法,将制图建模、施工布置、进度控制、成本控制、结构计算、项目管理等全过程环节融入相应课程[10]。

4水利水电工程专业BIM类课程的教学改革

4.1师资资源的建设

BIM知识体系的多专业性、多课程性,教学内容更新快,要求教师具有较好的知识结构,有持续学习的动力和能力[7]。师资队伍短缺是制约水利水电工程专业BIM类课程教学的瓶颈。要内培外引,建立教师成长机制,拓展教师资源。与BIM相关的企业、专业机构和商软件公司进行合作,共建实训室,改善软硬件条件,承担部分教学工作,缓解BIM教学师资力量相对薄弱所带来的压力,也还可以采取校企联合的方式,派遣部分专业教师深入企业进行实践,提高专业教师掌握和应用BIM技术的能力[9]。通过外出学习培训,提高知识水平,更新教学理念,改进教学方法。成立BIM教学团队[10],相关涉及BIM的课程内容的教学,在教研室统一安排下由教学团队成员,根据不同知识点分工协作完成。鼓励跨学科之间协作,建立BIM工作室,人员既有不同专业的教师,也有不同专业的学生,达到跨学科的协同合作的目的;对基础知识好的学生,也可以成为教师教学助手,解决师资短缺的问题。

4.2课程资源的建设

目前BIM教材建设缓慢,没有针对专业培养目标的适用教材和匹配的案例教学资源,有的仅以BIM软件说明书作为教材,实用性和针对性差。限于教师个人知识体系及实践经验,自编教材困难[7]。秉承协同创新原则,加强校企合作,坚持校企师资互补、内外管理结合,实现共同制定人才培养方案、共同参与课程教学、共同指导学生毕业设计、共同考核学生学习成绩[11],联合企业、行业协会,针对不同专业制定BIM课程内容和认证的指导标准,积极结合技能大赛、实际工程项目和教师自身优势,共同开发课程教材和教学资源。通过在线共享资源精品课程和各种MOOC,共享教学资源。

4.3教学方法的改进

目前BIM类课程的教学主要以理论讲授为主,实训环节少,教学效果差。必须通过BIM知识系统学习和实训教学,才能达到加强软件操作、综合应用能力、协同工作能力、解决实际工程问题的能力。综合课程(毕业)设计应结合实际工程项目,进行全生命周期、全设计过程的系统训练[12]。可采用“一模多用”的教学方法[10],即结合课程设计和毕业设计,学生自愿分组组成BIM学生团队,从制图建模、施工布置、进度控制、成本控制、项目管理等各个专业课程全过程环节,协作完成任务,把项目全过程通过“一模多用”系统联系起来,使每个学生都得到全方位系统训练,并对基于BIM课程设计和传统方法毕业设计进行效果评价。积极引进和聘请行业专家,开展专题讲座,将工程真实项目融入课堂,要让教师由“课堂的讲授者”变为“项目的设计者”,让学生由“课堂的接受者”变为“项目的参与者”。结合实际工程开展科技创新,对已建工程进行工程方案优化比较设计,对拟建工程进行模拟设计训练,为工程单位提供设计思路和初步方案。重视技能大赛与人才培养相结合,鼓励师生参加各类型的技能大赛,对获奖的教师和学生在工作或学籍绩效上给予奖励。目前关于BIM的各种技能大赛,主要有BIM-revit建模比赛、全国BIM技能等级考试(BIM建模师、建模经理、应用经理、项目管理师、战略规划师、造价管理)、全国建筑类虚拟建造大赛、建筑BIM信息应用创新大赛、建筑BIM信息应用技能大赛。课程体系融入技能竞赛内容,提升学生职业能力,达到以赛促学;教师指导学生参加技能竞赛,提高教学能力,达到以赛促教;专业建设结合技能竞赛,达到以赛促改。

第4篇

[关键词]水利水电工程 实践教学 教学改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)10-0166-03

一、引言

实践教学是高校培养应用型人才的一个至关重要的教学环节,它要求大学生能把所掌握的理论知识融会贯通于实践中去,它着力于培养学生较高的创新意识和创新能力,着力于学生综合素质的提高。

水利水电工程专业是一门实践性很强的学科,对学生实践能力要求较高,然而,由于受传统教学模式的影响以及各种客观条件的制约,很多学校在实践教学方面还存在诸多问题,对学生实践动手能力的培养还较为缺乏。[1] [2] [3] [4] [5] [6]本文基于我校多年水利水电工程专业教学实践的现状及存在的问题[2],谈谈对水利水电工程专业实践教学改革的一些看法与思考。

二、水利水电专业实践教学中存在的问题

(一)实践性不强,不利于创新能力的培养

1.实验教学方法陈旧

目前湖南农业大学工学院水利水电工程专业实践教学基本上都是依据专业教学计划来组织教学工作。我校虽然已经建成了水力学、土力学、水泵及水泵站、水工建筑物模型、灌溉排水、工程水文等10个实验室,实验用房达1120m2,室验教学能力达到了一定的水平,实验开出率也达到了95%,室验教学取得了一定的效果,但总体还停留在传统的教学模式上,实验大多是结合理论课程开设,并在教学计划规定的时间内进行,学生主要依照教师的布置或者指导书上的步骤,按部就班,完成实验操作,实验内容一致,结果唯一。学生虽然参与了实验教学活动,但实验仅是被当作技能并以“知识”的形式加以传授,学生“创造性”应用能力的培养缺乏。

2.实验教学手段落后

目前,我校该专业的实验教学大多处于演示型实验,而验证型实验、综合型实验、设计创新型实验较缺乏,仿真实习技术也较少,学生无法产生真实的企业运行过程的临境感受,实验教学基本上还是处于“看”实验而不是做实验阶段,动手能力、创造能力、分析和解决实际问题的能力得不到应有的锻炼。

(二)专业的特殊性,导致实践教学难度加大

实践教学需要理论与现场指导相结合,需要协调与校内、校外各有关单位的关系,从实验设计、准备到实验报告、实习报告的批改,以及学生衣食住行的安排都要做周密详细的安排,工作组织起来较为复杂,实践教学难度较大。

我校水利水电工程专业的校外实践教学基地省内的有韶山灌区、岳阳铁山水库、长沙航电枢纽等,省外的有四川和云南境内在建的大型水利枢纽、三峡枢纽和葛洲坝电站等,大多是较为偏远地方的在建或已建的水电工程,三四个老师带着上百个从没体验过施工现场的学生,不仅要经历路途遥远的巅跛,而且在那些深山僻水、飞沙走石的窄小施工现场,面对各种大型设备以及立体式的高空、地下作业,学生的交通安全、实习现场安全问题就变得尤为突出,一旦出现问题,老师无疑要承担一定的责任。这无形中加大了实习组织工作的压力和难度,也使得指导教师的主要任务是当好安全员和保姆,而把传授知识放之其次,这不仅限制了教师能动性的发挥,也降低了实习教学的效果。

(三)难以参与生产环节,学生对课程实践兴趣不大

我校水利水电专业的相关课程都安排有实践教学,但大多数实践特别是校外实践,由于专业操作的危险性,实习单位一般不可能让学生直接参与生产环节,仅仅是让他们做走马观花式的参观了解,学生实践操作得不到保障。加之,我们对专业实习计划要求较为笼统,缺少专业特色,学生无法了解自己本专业的较为具体详细的实践操作,很多专业实践仅仅是走走过场,应付过关了事,这都影响到学生对课程实践的兴趣。

(四)实习基地建设不足,实习场所联系困难

我校水利水电专业校外实习基地很少,使得学生的毕业实习必须自己去寻找实习单位,而大多单位又不愿意接待学生实习,导致有的学生找不到实习单位,而为了应付学校只能开假实习证明蒙混过关,实践能力和实际操作水平的培养便是一纸空文。就目前而言,这是多数水利水电专业的学校共同存在的一个问题,找不到实习单位,必然影响到学生的实践操作,影响到实践教学的效果,这已经成为实践教学顺利完成的一个重要“瓶颈”。

三、水利水电工程专业实践教学改革的对策

抓好实践教学是一个系统工程,针对目前我校水利水电工程专业实践教学中存在的问题,我们需要制订出切实可行的实践教学改革方案,使学生的工程能力得到极大的培养和锻炼。

(一)统一认识,从思想上高度重视实践教学

作为学院各级管理部门的领导,应及时地关注并高度重视实践教学中存在的问题,大胆鼓励老师进行实践教学体系的改革;作为水利水电工程专业的教师,应积极主动地到施工现场去学习当前施工工程中的新方法、新技术、新工艺,积累工程实践经验,以更好地指导学生的实践教学;作为水利水电工程专业的学生,要认识到,不仅要掌握扎实的理论知识,也掌握一定的专业技术和技能,只有理论与实践融会贯通,才有利于今后的就业和工作。

(二)构建科学合理的实践教学体系,深化教学改革

面对新世纪水利水电工程的发展及社会和科技发展,我们在抓好理论教学的同时,要以提高本专业人才的素质和能力为中心,构建一个相对独立的实践教学体系。

结合水利水电工程专业的特点,根据专业培养目标的要求,采用校内与校外,课内与课外相结合的方法,构建以“技能和能力培养为主线”,以工程规划设计、施工和管理的实验测试技能、工程实践初步能力、综合能力和创新能力为主要目标,由“基础实践,专业实践,综合实践”三个大体系,由“社会实践与调查报告、基本实验教学、专业认识实习、课程实习、课程设计、科技活动、毕业实习、毕业设计、校内工程实践”等实践教学模块组成的实践教学体系。针对不同年级段,将实践教学内容划分为基础实践教学、专业实践教学、科技创新活动三大平台,同时,根据学生的需求,对各模块设置了基础性、综合性、设计性、创新性四个层次的实践教学活动,使学生从入学到毕业各个阶段都能得到严格的良好实践训练,把创新型教学思想贯穿始终,使学生获得水利工程实践能力、个性和创新精神的培养。

通过系统的实践训练,使学生加深对专业、行业、社会的认识,掌握工程测绘、计算机辅助设计、工程地质与水文地质勘察、土工和水力基本参数测试等基本技能,具备从事水利水电工程相关工作的能力。

(三)全面整合实验教学内容,提高实验教学水平

传统的实验教学模式不利于创新人才的培养,我们需要全方面整合教育教学资源,更新实验教学模式。

首先,在课程设置上,我们可以尝试将具备条件的课程实验从理论课程中分离出来,将课程实验改为实验课程,或者将几门相关的课程实验综合为一门实验课程。例如对灌溉排水工程学等试验学时较多的课程实行单独设课,单独记成绩,强化学生实践操作能力。

我们进行了实验内容、方法、仪器设备等方面的改革,注意实验教学内容的更新,减少验证性、演示性实验,增加综合性、设计性、研究性实验。设立了实验库,供学生进行“点菜单”式的选做,让学生可以根据自己的兴趣和爱好,从实验库中选择自己感兴趣的内容进行实验。同时,实验库要不断更新内容,而老师只需要告诉学生相关实验知识、操作规程的使用即可,让学生自己在实验过程中去查阅文献资料,了解实验原理、目的、步骤和数据处理方法,写出实验报告。这既可满足日益增长的个性化需求,也最大限度地强化了学生的主动参与意识,强化了独立实践能力、创新能力的培养。

(四)丰富第二课堂活动,提高科研创新能力

第二课堂活动是提高学生综合素质和实践教学活动的重要组成部分,我们可以通过开展丰富多彩的第二课堂活动,综合校内各门课程的实践教学内容,搭建成专业综合实践平台,以各种形式的技能竞赛、社会服务和学术活动,通过学生自主设计、自主研究活动,学会科学研究的方法,建立起科研创新的概念;让学生积极参与科研、生产实践活动,锻炼和提高他们的实践动手能力及创新能力。

(五)加强校内校外教学实习基地的建设

在校内教学实践基地这方面,学院要考虑水利水电专业的教学模式及特点,加大实验室建设力度,改善实验教学条件,着力搞好水利实验室、土工实验室、水泵实验室的建设,并创建坡面径流试验小区和人工模拟降雨试验基地、水工建筑物、实验教学实习基地。例如可以构建水利工程模型实验室,通过沙盘模型将各种典型水利工程、水工建筑物、灌溉排水工程等反映出来,使学生在不同学习阶段均可观看、思考,加深对专业知识的了解。同时,要购进一些仿真实验设备,例如水力学小型自循环等,把演示实验更新为验证试验、综合实验及设计创新型实验,有利于学生今后进行水利水电工程的规划、分析、设计、施工、运行、管理等单项实习和综合实习。

在校外实习基地建设这方面,除了目前我国已公布的50个国家级专业实习基地(如三峡水利枢纽等)外,学院可与相关单位(如水文勘测局,水利管理局等)建设大学生社会实践活动共建单位,与实习基地建立产学研合作关系,全方位开拓实习、实训基地,并以产、学、研结合为发展方向,以校企合作,顶岗实训等方式扩大实习范围。[7]其次,也可与水利工程施工单位建立企业合作关系,建立随企业流动的实习基地,为学生的认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计等提供良好的实习条件,提升实践教学的效果。

(六)加强实践教学师资队伍建设

针对水利水电专业应用性、实践性较强的特点,学院要在最大限度上为专业教师创造条件,加强对专业课老师的工程实践锻炼,要求凡无工程实践经历(包括工程设计、施工、管理等)的新进老师,必须到施工单位或生产单位锻炼至少半年,提高他们的实践业务水平,有利于更好地指导学生的实践操作。

与此同时,聘任校外专业技术过硬、工作经验丰富的实习基地技术人员为兼职教师,给学生工程能力的培养和锻炼创造条件。

四、结语

总之,在强调提高教学质量,培养学生工程能力的今天,结合水利水电工程专业的特点,如何设置科学合理的实践教学体系,是培养强能力、高素质的高级应用型水利水电工程专门人才,促进我国水利水电事业发展的重要内容,这值得高校的教育工作者们去认真思考。

[ 注 释 ]

[1] 杨帆.水利水电工程专业实习教学改革与探讨[J].高等建筑教育,2014(3):114-117.

[2] 裴毅,张文萍.水利工程实验室建设与实验教学[J].改革农业开发与装备,2009(1):19-21.

[3] 王健,等.高等院校农科类专业教学中存在的问题与改革措施[J].海南大学学报(自然科学版),2002(3):286-290.

[4] 王汉忠,等.高等农林本科教育实践教学体系改革的实践与思考[J].高等农业教育,2007(10):181-182.

[5] 阚中华.工科应用型本科院校经管专业实践教学存在问题与对策研究[J].中国成人教育,2009(23):181-182.

第5篇

[关键词]工程制图;课程改革;学科竞赛

根据学院本科人才培养方案,水利水电工程专业培养具有水利水电工程的勘测、规划、设计、施工、科研和管理等方面的知识,能在水利、水电等部门从事规划、设计、施工、科研和管理等方面工作的高级工程技术人才。工程制图是水利水电工程专业的一门主干专业基础必修课,是工程设计的启蒙课,是与后续专业课程的学习以及工作后所从事的专业技术工作密不可分的一门课程。工程图是工程设计人员表达设计思想的主要体现,是工程技术人员进行技术交流的重要工具,是工程管理人员进行管理、施工人员进行施工的依据[1]。因此该门课程既有系统的理论,又有着较强的实践性,既要培养学生的空间想象力、创造力,又要培养学生的绘图技能和工程设计意识。

1工程制图教学存在的问题

教学内容:工程制图分两学期,工程制图(一)为画法几何部分,传统的“画法几何”课程中十分重视几何求解能力,主要讲授点、线、面、体的投影;点与直线、直线与直线、直线与平面、平面与平面的相对位置关系以及平面与立体相交的截交线、立体与立体表面相交的相贯线的作图方法。内容多,学时紧,部分内容与工程应用关联小,部分内容在其他课程中有重复。[2]工程制图(二)主要讲授组合体视图、工程形体的表达方法、建筑结构图和水利工程图。但是由于学时少,重点在组合体识图和工程形体的表法方法这两个基本部分,水利工程图的学时安排较少,学生也仅限于水工图的初步阅读,深度不够,学生在后续专业课学习时遗忘情况突出。教学方法:现有的工程制图教学方法单一,主要借助板书、PPT和AutoCAD讲授,其中有部分三维图形的辅助,但是效果不佳。[3]加之独立学院学生的基础较为薄弱,空间想象能力欠缺,对于投影的基础知识学习难度加大。

2工程制图教学改革

课程结构与课程体系的优化:调整工程制图课程体系,形成工程制图+CAD实训+工程识图的贯穿大学四年的工程制图课程体系,从投影基础知识到专业制图知识,从尺规绘图到计算机绘图,从二维绘图到三维绘图,从单一建筑物图样到综合建筑物图样,培养学生的空间想象能力和适应工程应用的制图能力。《工程制图(二)》增加8学时水利工程图识图与绘图的实践操作环节,加强水利工程图的识读能力并提高尺规绘图的基本功。《CAD及三维制图软件应用》分解为《CAD基础实训》和《CAD专业实训》,总学时由48学时增至56学时,其中三维绘图训练有效提高学生的工程想象能力,辅助工程制图的学习。在第7学期增设《水利工程识图》,该课程在专业课程结束后进行,可以进一步的巩固专业课程,强化专业图样的识图能力。并且针对钢闸门课程设计、水工钢筋混凝土课程设计、坝工课程设计、水电站课程设计中增设设计图纸绘制讲解,规范制图成果。在毕业设计前安排工程制图专题讲座,讲解制图规范,促进毕业设计中的设计图纸规范化。教学内容的改进:传统的“画法几何”课程中十分重视几何求解能力,但部分与工程应用和与其他专业课程重复的内容进行适当调整。弱化部分与工程应用联系较少的教学内容,例如变换投影法,两一般位置平面相交求交线。减少与其他课程重复的教学内容,例如标高投影,可在工程测量中学习。同时,把教学内容改革的重点放在加强学生空间想象、空间思维能力的培养上,强调基本知识、基本内容、基本技能,使得学生读图、绘图和图解能力在本课程中得以专门训练。淡化理论部分,强化实践环节,始终贯穿“从空间到平面,从平面到空间”的思维转换训练,并且重点突出立体的投影,促使学生对课程的基础知识和基本技能熟练掌握、灵活应用,为本课程在后续课程学习中的应用奠定基础。在工程制图的读图练习过程中,选择水利水电工程相关的立体进行读图和绘图训练,加强专业图的阅读能力。教学手段的改进:在传统教学手段的基础上制作视频辅助教学。例如:将教材上的图样制作成三维模型,并录制三维动画视频,从多个角度观察立体,比单一的图片更加形象。制作绘图短视频,讲解在绘制工程图时如何削铅笔、使用绘图仪器等,并录制一张A3图纸绘制的全过程,学生通过视频观看更加清晰的掌握绘图方法并提高绘图规范性。学科竞赛的激励与培养:学院每年组织院内制图比赛选拔学生参加全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛,并组织制图培训,针对水利工程图进行尺规绘图和计算机绘图训练。以2017年为例,水利水电工程专业共有156人参加院内比赛,经过三轮比赛,最终选拔10位同学参加全国比赛,并获得团体一等奖。在选拔的过程中间,进行了尺规及计算机二维和三维绘图培训,训练绘制水闸、重力坝、拱坝、土石坝、跌水等水工建筑物设计图纸,大大提高了学生的读图和绘图能力。

3结语

第6篇

关键词:水利工程专业;实践性教学;实践能力;教学改革

【中图分类号】G640

水利工程专业实践性很强,毕业生很大一部分将从事工程设计与施工等工作,因此基本技能和实际工作能力的培养显得尤为重要,培养专业实践能力成为本专业教学的一个重要目标。水利水电工程专业实践教学包括实验教学、教学实习、课程设计、毕业设计、社会实践及学科竞赛等环节。加强这些实践性教学,有助于有理论知识的巩固,有助于培养具有较强实际技能及独立工作能力,也有助于培养创新意识、创新精神和创新能力,从而使学生更好地接受挑战、适应社会的需要。

1改革培养方案,强化实践教学

为突出实践教学的重要性,学院根据按专业大类招生的要求,本专业在广泛调查、深入研究的基础上,制订了符合专业培养目标和培养规格要求的人才培养的新方案,将实践课从理论课的辅助课程中独立出来,单独设置实践课程、编写实践教学大纲、设计实践培养计划,这样学生可以加深对理论课的理解,同时还可以使学生通过掌握知识的过程,发展他们的独立性和创造性,充分发挥个体的主观能动性,也有利于实践教学课程建设。为加强创新能力,在新的教学大纲中还增加了实践创新学分。

在实践性教学中,树立“重理论,强实践”的思想。以认识实习、生产实习、综合实习、毕业实习、毕业设计等实习实训为保证,强化基本技能的训练,培养学生的实践能力、动手能力、创新能力;在日常理论教学中,同样贯彻实践与理论并重的指导思想,通过在各门课程中开设的试验及课程实践等单项技能实践,使学生得到不间断的实践能力的培养。贯穿课程的实践内容主要包括:基础课程试验、课程大作业和课程设计等。部分实践性较强课程采取边讲、边实践、边练习的方式,通过理论与实践的交互渗透,将理论与实践融合在一起。如计算机应用技术、测量学和水力学等课程可采取边讲、边练、边实验的学习方式。

2结合理论教学,加强能力培养

在理论教学过程中,实践性教学主要包括专业课程实习、课程实验(试验)和课程设计等。其中课程实习主要有认识实习、工程地质实习和工程测量实习等。

认识实习是学习中重要的实践环节,通过工程现场实习,使学生对我国水资源的特点、水利枢纽类型、水工建筑物型式及水利水电工程的勘测、规划、设计、施工和管理等方面有初步的了解和认识;对水工建筑物的分类、形式、布置特点及构造有一定的感性认识;提高学生现场识读水利水电工程图纸的能力;初步了解水利水电工程专业思想。对于认识实习,一般由一名专业教师为负责人和三到六名各专业的教师组成,按认识实纲要求,提前一至两星期联系好实习地点和参观内容及车辆;对于认识实习,学生要认真完成实习报告,教师认真批改,对于不能自己完成者,不给予实习成绩。

课程设计主要有混凝土结构课程设计、水工钢结构课程设计、农水课程设计、水利工程施工课程设计、水工建筑物课程设计、水泵与水泵站课程设计、概预算课程设计。课程设计的主要目的是使学生融会贯通该门课程的理论知识和基本设计技能,完成一个较完整的设计计算过程,以加深对所学理论的理解与应用。培养学生综合运用已学的基础理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能,全面分析考虑问题的思想方法、工作方法、善于运用设计图、国家标准规范以及计算、绘图和编写设计文件的能力。通过课程设计可了解学生对该课程的理解和掌握程度,从中发现教学中存在的问题。课程设计主要由任课教师或课程设计组教师负责课程设计的任务布置、指导及成绩评定。

3重视综合实习,实现培养目标

综合能力培养主要包括毕业设计和生产实习。生产实习主要培养学生从事水利水电工程施工和组织管理的工作能力。学生通过施工工种的实际操作、现场参观、听取专题报告和参加施工劳动,培养学生的实际操作技能和技术应用能力和爱岗敬业、吃苦耐劳的工作作风。通过实习学生可对水工建筑物的施工、施工组织设计、设计和管理等建立一个整体概念,掌握几项施工工种的操作技能;了解工程概况、施工组织设计、施工技术、施工场地的布置和工程管理模式;了解现场采用的主要机械设备的性能、构造及新工艺、新技术和先进的施工设备。生产实习中做到有计划、有安排、有生产实习指导书,学生在实习过程中按生产实习指示书和施工单位的规章制度的要求参加生产实习,最后写出实习报告和现场考试,按优、良、合格、不合格四级制评定成绩。

毕业设计重点培养学生综合运用所学理论知识和技能解决实际问题的能力,培养全面分析考虑问题的思想方法,独立思考、解决问题的工作能力;培养设计计算、编写设计文件、使用规范手册和应用计算机的能力、调查研究、查阅技术文献和资料及编写技术文档的能力。

4出现的新问题及解决思路

对于水利工程专业来说,毕业设计是一个十分重要的实践性环节,学校对毕业设计高度重视,制定了一系列的规章制度,但是实际教学效果却不容乐观。主要问题表现在以下几个方面:一是部分学生因找工作,主要精力放在了找工作上,无心从事毕业设计,对布置的毕业设计敷衍了事。部分已经找到工作的学生,由于找到的工作与当初的定的毕业设计题目不太对口,觉得没有实际意义,也缺乏做好毕业设计的积极性。面对上述问题,设想采取以下解决办法:一是提前布置毕业设计,不必等大四下学期布置毕业设计,可以在进入大四初毕业设计选题。大四上学期学生还没有进入找工作阶段,此时大部专业课已经学完,课程学习任务也不太繁重,具有一定的课余可支配时间,因此部分学生可以利用课余时间安心从事毕业设计。对于找到工作后,出现学生工作性质与毕业设计不对口的问题,可以通过加强教育解决其思想问题,教育学生明白毕业设计不仅是巩固某方面的专业知识,更重要的一个学生综合能力的培养,这种能力对于从事各方面工作都是必需的。另外,从以人为本的角度出发,也可以根据学生即将从事的工作性质,适当调整毕业设计内容,激发学生做好毕业设计的积极性。

参考文献

第7篇

关键词:水利水电工程;概预算;教学过程;改革

水利水电工程概预算是基本建设从筹建到竣工验收、交付使用整个过程的费用计算,贯穿了水利工程估(概)预算、工程招标标底价以及投标报价、结算和决算等工程建设各阶段工程造价的确定与控制。课程涉及知识面广、综合性强,是一门专业性、技术性、实践性、综合性和政策性[1]都很强的课程,与《水利工程施工》、《建筑材料》、《水工建筑物》、《水电站》和《农田水利学》等课程有密切的联系。该课程的教学目标是培养学生实际操作技能和动手能力,掌握扎实的专业基础理论和熟练的专业操作技能,能够熟练应用概预算工具和软件进行工程的计量和计价,基本具备造价员岗位综合职业能力。目前,该课程教学方式偏重理论学习,学生学习感到抽象难以理解,因此,在课程教学中,将“学生知识、技能和职业素质训练”三位一体有机结合是教学中的核心和重点。

一、课程教材现状

教材是教学内容的载体,教材选用得当,使学生在校所“学”与就业后所“用”具有一致性,把职业需求的知识技能与课程内容充分整合。目前,众多教材的课程所包括的主要教学内容见图1[2]。从内容体系看,初步具备了水利工程计价的基本技能要求,但是课程内容组织比较离散,整体性和连续性差,理论与实际脱节,比如定额的原理章节内容,教材理论性过强,过多侧重于定额的编制原理和编制方法,但学生在今后实际工作中,需要掌握的是如何正确使用定额,使用中的注意事项,以及不同施工方法合理使用定额进行组价等的问题的分析和阐述。其次,经过多年教学过程分析,教材体系没有形成教学模块,各章节之间知识结构不够紧密,因此会导致学生学习目标不明确,感到教材内容零散。

二、教学过程存在的问题

首先,课程教学中学生们只有教材,没有与教材相配套的定额及其相关法律法规,导致教师无法深入讲解,学生不能灵活运用定额,造成教学空洞、乏味,感觉课本知识简单,眼高手低,以至于学生走上工作岗位时,仍然不会使用定额,不会编制概预算工作。其次,一份造价文件编制的优劣与施工工艺流程、施工机械的选择和项目现场资料的把握有紧密联系,对于没有工作经验的学生来说,课程学习与施工教学脱节,比如土方工程单价分析,需要考虑土的类别、开挖断面形式、运输距离、施工方法(人工或机械)和机械容量等众多因素的组合。另外,在教学方法上,以“满堂灌+放羊式课程设计”不能实现理论与实践的有机结合,教学环境单一,学生主动性、积极性不高。教学内容应以模块的形式设置,结合每一模块对应的工作任务开展教学,理论与实践穿插,学习与工作紧密联系。

三、分层分模块教学体系构建

教学内容以水利水电工程造价编制程序为主线,以不同类型的典型工程项目为载体布设学习情境,分层次、分阶段、分模块化教学,设置学习情境,按照“划分项目、计算工程量、分析单价、汇总概算”的步骤序化教学内容;通过真实的水利工程项目施工图计算教学活动,学生在完成任务的过程中掌握足够的理论知识和实际技能要求,融“教、学、做”于一体,手工计算与计算机软件结合为一体。根据各个模块按实际工作过程进行课程的编排。并根据今后不断变化的就业岗位针对性调整教学内容,本课程可以按照三大模块构建课程的教学体系,即基本技能、综合能力和提高能力。本课程是按48个教学学时安排,主要针对基本技能训练开展课程设计,适当穿插综合模块和提高能力内容。在基本技能需要掌握的知识结构之上,以“工程项目”为导向,按照基本技能所对应的教训内容进行“分模块”教学,每一模块做好教学单元设计,让学生“边学、边练、边做”,从而提高实际操作能力和创造能力。

四、课程考核

按照传统的考核方式,主要按照学生理论知识统一闭卷考试,综合考虑课堂表现、出勤和作业情况,以权重比例的方式评测该课程的总评成绩,此考核方式重点考查学生理论知识的,而忽视了职业技能的培养。鉴于此,笔者认为课程考核体系应加强知识技能考核,把每一工作任务对应的知识技能和要求分模块考核,形成“理论考试+职业技能考核”的考核体系。

五、结语

水利工程造价是集技术、经济、管理和法规等为一体的体系,通过《水利工程概预算》课程教学体系的改革,围绕教材内容介绍教材体系,以“项目为导向”,建立灵活性、适应性的课程教学体系,使学生在深入理解基本原理和基本方法的基础上,以现行的规范和规程为依据,熟练掌握(估)概预算编制的基本技能,达到“以就业为导向,能力为本位,技能为中心”的培养目标。

参考文献:

第8篇

关键词:水工钢筋混凝土结构学;课程设计;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)36-0124-02

水工钢筋混凝土结构学课程的实践性很强,课程设计又是本课程实践教学环节中重要的一环。经过课程设计的训练,学生可以加深对水工钢筋混凝土结构学设计计算原理的理解,同时可以熟悉各类受力构件计算方法及相应公式的适用条件,提高学生的综合分析问题、解决问题的能力,而且撰写设计计算书及说明书的能力得到了大大提高,还可以培养学生的工程项目开发能力[1]。

一、分析过去课程设计中存在的不足

笔者通过多年的课程设计教学总结,发现存在下面一些问题。

1.过去课程设计的选题主要体现在水工建筑物的设计方面,这种教学模式暴露出的问题是前后的知识衔接不好,学生总是学了前面而后面又忘了,平时学生灵活运用知识解决构件设计问题的能力就较差,因此解决结构设计就更成问题了。通常课程设计是全班做1~2个题目,设计程序基本相同,通过调整材料、荷载等改变设计方案,课程设计的效果不理想。

2.在进行钢筋混凝土结构受力构件的强度计算时,往往从构造图中选取构件的计算简图不合理,致使构件的受力分析不准确,造成弯矩图、剪力图结果有误,影响到危险截面的确定、结构设计及计算结果的合理性。

3.传统的课程设计往往以设计小组为单位提交设计成果,进行团队考核,而部分学生缺乏团队意识,工作不积极主动,形成“坐、等、靠”现象,没有发挥学生的团结协作能力,也谈不上团队合作精神,个别成员甚至没融入进去,照抄组员的设计结果,影响了优秀学生参与设计的积极性,无法达到课程设计真正的目的[2]。

4.根据选取的结构型式、材料、几何参数拟定结构框架尺寸并进行总体布置后,构件施工图和计算书应同时进行,经试算后需进行必要的调整与修正,使设计成果不断完善。部分学生却将计算与画图分开进行,甚至出现计算与图纸是两张皮的现象,工程计算就失去了意义。

二、课程设计改革的建议

(一)课程设计的时间安排

专业培养方案中将《水工钢筋混凝土结构学》课程设计安排在理论教学结束之后,历时1周。这样的安排往往会导致课程设计与理论授课的脱节问题,同时由于进入期末考试阶段,学生为了准备期末考试,对课程设计投入的时间、精力等严重不足。鉴于上述问题的存在,尝试在水工钢筋混凝土结构学课程授课学期的中期将课程设计任务下达给学生,保证了水工钢筋混凝土结构学理论基本能介绍完,在掌握了水工钢筋混凝土结构学基本理论之后,让学生逐渐熟悉设计任务,初步了解设计内容,这样学生会带着课程设计任务书中的疑问再去听教师讲课,有利于学生对课堂内容的理解,更有助于实践能力的培养。在这一环节的学习中,能培养学生及时发现问题并想办法解决问题的能力。这对课程设计的顺利开展大有裨益。由于部分理论授课与课程设计同步进行,这也给学生创造了更多与教师沟通交流的机会,有助于更好的解决问题,也使得大多数学生对水工钢筋混凝土结构学设计产生了浓厚的兴趣。

(二)课程设计的选题

目前水利水电工程专业的课程设计采用的题目大多是水工建筑物中常见的输水渡槽设计,题目内容尽管符合对实训教学环节的要求,学生也能得到一定的实践锻炼,但是题目单一,没有比较难度系数不能完全体现,学生的个性化差异不能够得到因人而异的合理化选题,为此在课程设计选题方面不再固执于单一的水工结构,体现设计题目的多样性、差异性和实用性;题目有利于个性差异的学生选择,有利于培养学生独立分析问题、解决问题的能力。如对水利水电工程专业的学生可选用水闸工作桥、挡土墙、肋形楼盖等进行实践训练,保证了学生对先修课程知识的熟练应用,也使课程设计的质量能够得到进一步的提高。

(三)应用先进技术设计

课程设计实训要求采用先进的技术来完成,这也是今后工程设计发展的趋势。目前工程绘图CAD技术已经广泛应用于水利、交通、建筑等行业,而水利水电工程专业的学生在本科二年级就已经学习了CAD软件课程。AutoCAD方便操作,设计思想符合工程技术人员的传统习惯。在进行课程教学中,可以让学生学习和熟悉相关软件,对激发学生的学习兴趣、培养学生工程设计非常有益。课程设计采用CAD辅助绘图,无论从设计质量还是从设计速度上都优于传统的设计方法[3],因此可以很好地调动学习的积极性。

(四)课程设计分组进行

学生按个性化差异分组进行课程设计,由于学生对知识的掌握水平不一,兴趣爱好也各有差异。课程设计时,允许学生自由搭配分组,各小组自由选择适合自己能力的设计选题,但同一个题目不能重复选,各组员分工协作。小组成员开展项目讨论,弘扬团队精神,形成团结合作。通过分组完成设计的过程,培养学生的团队协作能力,增强学生分析问题、解决问题的自信心,开发学生的智力。

(五)课程设计进度计划

课程设计实训采用导师辅助答疑、学生主体完成设计成果的方式进行。课程设计进度安排如表1所示。

(六)课程设计考核

课程设计结束后,教师参照学生提交的设计计算说明书中设计方案的可行性、计算结果的合理性、文本格式编辑的规范性、钢筋混凝土结构施工图尺寸与计算书尺寸的一致性及答辩效果等,较全面、理性的评定了学生的成绩。参与课程设计的水电4个班的成绩分布图见图1。由图1可知,成绩符合正态分布规律。

三、结语

笔者结合多年教学的实践,对《水工钢筋混凝土结构学》课程设计教学进行了改革尝试,大大改进了教学效果,培养了学生团队意识,提高了学生团结协作能力,激发了学生参与实训的热情及创新精神,但高校设计类课程实践教学改革任重而道远,应切实加强具有实际操作能力、较好适应社会发展需要的新型应用性水利人才的培养。

参考文献:

[1]朱秀清.基于行业需求为导向的《水工钢筋混凝土结构学》课程教学改革尝试[J].天津农学院学报,2013,(4):59-64.

第9篇

关键词:工程教育 卓越计划 培养模式 以人为本

中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)02(a)-0203-02

水利水电工程专业人才需要具备解决实际水利工程问题的能力。这就需要水利水电工程专业人员具备专业知识和大量工程实践经验,才能在工作中变被动为主动。因此,水利水电工程专业本科教育应包含专业知识和工程实践两方面。专业知识可从大学课本中获得,但工程实践经验必须在实践中积累[1~2]。

参与具体工程实践的培养模式能够大大激发学生的学习兴趣及创新潜能,提高学生的处理问题能力,在实践中发现问题、研究问题并能够解决问题,使得学生在学习实践中积极思考、更加努力学习。同时,还能提高学生的自信心和培养他们的团队意识。通过工程实践既可以提高学生对项目的规划能力,团队合作能力也得到大幅度提升[3~5]。

1 现状

1.1 学生状况

近几年来,华北水利水电大学水利水电工程专业在校生年均200人左右。虽然每个学生通过高考填报志愿被录取,但是有80%以上的学生对本专业所学课程的应用实践不甚了解,85%以上的学生没有真正团队合作的经验,参与工程设计、施工、管理经历的学生少之又少。

1.2 教学现状

(1)课程设置。

目前水利水电工程专业的课程体系中,基础课以理论知识为主,学生学得多忘得快。专业课的理论知识量大,涉及面广,但与实践结合少,学生无法学以致用,缺乏深入理解平台,无法掌握专业技能。实验课往往是验证性试验和演示性实验。毕业及生产实习时以参观为主,对水利枢纽的构成、具体工程施工全过程、施工的工艺流程等仅有一个大概的印象。实践环节薄弱,面向工程实际欠缺。

(2)教学方式。

基础课、专业基础课、专业课的教学还是被动、灌输式教学,很多课程无对应的实践平台。这就使得教师教学是单方面输出,仅仅局限于课本知识的传授,与工程实践脱节严重,与学生交流基本为零,致使学生无法理解知识的应用及其背景,无教学效果的反馈信息。

纯被动的接受知识使学生没有自我思考问题的环境,因而缺乏思考并解决工程实际问题的能力,而该能力恰好是实际工作中极为主要的能力之一。

(3)考核方式。

课程学习效果的考核方式依然是“一卷定夺”制,考试占总成绩80%以上,考试分数决定一切。这种以考试为主的考核方式导致学生考前突击、60分万岁。学习本是积累知识的过程,现实却变成了应付考试的情况。学生对课程设置内容的本身并不重视,更谈不上学习的积极性、主动性。严重违背了课程体系设计的初衷,导致学生对所设课程丧失学习兴趣,没有主动汲取知识的动力。

现有的教学模式中实践性环节课时十分有限。并且学生学习的课程固然有用,但是大部分学生不清楚这些课程有什么用、在哪用、怎么用?类似这样的问题是靠上课与考试无法解决的。

我们最终需要培养出什么样的人才?这样的人才需要具备哪方面的能力?怎么样实现这些能力的培养?这些问题都是亟待解决的。

2 解决的方法

贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》的重大改革项目,是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。我国高等工程教育的规模已跃居世界第一,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才;对促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。

2.1 更新教育理念

求真务实,成就卓越。工程教育是培养具有宽厚的基础理论、扎实的专业知识、较强的工程能力的高端技术骨干和领军人才。培养的特色是强化工程实践能力。培养学生的实践能力、创新能力和前沿视野,实现综合素质的全面发展。

2.2 改革教育模式

教育不是培养同一类人才,而是因人而异、激发不同类型学生的潜能。教育不是对学生表面能力的要求,而是对其主动性、创造性、自信度的培养。

“以人为本”的教育模式要以团队合作的形式进行,每个学生在团队中有自己独立的角色。学生既要各尽其职又要做好配合工作,及时把握进度及方向。这种教育模式是一个在校本科生走向工作岗位或继续科研学习的过渡平台,使学生具有更强的适应性,学生与用人单位真正做到“无缝连接”。

2.3 途径与措施

采用多层次、多环节的培养体系,多方位的创新实践体系,持续不断改进的教学质量保证体系,以及高质量的师资队伍建设,实现学生实践和创新等能力的培养。

3 水工“卓越计划”

对现存教育模式培养出的人才与社会人才需求矛盾进行分析,提出构建“以人为本”的实践与创新教育平台,以适应不同类型的学生,调动学生的积极性,培养出多样化的人才。积极响应教育部卓越工程师培养计划,在专业培养阶段以培养学生实践能力为目标,确定了2012版本科生培养计划,构建知识、能力、素质相互交融的教学体系。

3.1 教学目标的设计与实现

卓越工程师教学大纲(或称卓越工程师专业培养标准)是指导本专业卓越工程师培养计划的核心。教学大纲从三个方面设置培养目标:(1)掌握科学与技术基础知识;(2)培养学生综合运用所学知识,解决实际工程规划、设计、施工和管理问题的能力,同时培养学生的个人能力和团队协作能力;(3)培养学生理解工程技术创新和研发的重要性及其战略价值。卓越工程师要解决企业和社会需求的科学技术创新难题,以提高行业竞争力,从而贡献社会。因此,卓越工程师在工程技术研发过程中,必须考虑到社会责任和可持续发展。

教学大纲的设计与实现要重点考虑以下要求。

(1)具有本专业特色的知识结构,包括:基础科学知识、工程科学知识、和工程专业知识。

(2)本专业所需要的个人职业能力和素质,包括:工程推理和解决问题的能力、实验和发现问题的能力、系统思维能力、个人能力和态度、职业技能和态度等。

(3)本专业所需要的人际交流与沟通能力,包括:团队工作、沟通与交流、信息的获取与传递、外语等方面的能力。

(4)本专业所需要的在企业和社会环境下工程综合能力,包括:适应自然环境和社会背景环境、工程企业工作环境、工程设计、施工、管理环境等综合能力。

(5)为实现以上培养大纲要求所需要的培养环节,包括:基础课程、专业课程、专业选修课程、实验实践课程和各类工程综合应用项目、实习环节、课外科技活动以及校内外的各种活动等。

(6)以上各个培养环节在整个卓越工程师能力培养大纲中对学生能力培养所起到的贡献、各环节之间的联系等。

3.2 课程结构的设计

本专业卓越工程师培养计划在分析国内外现行本科培养模式和社会需求对本专业毕业生的要求与期望的基础上,明确了水利水电工程技术发展趋势对人才的要求和培养国际化工程师的目标。以卓越工程师能力培养大纲和培养计划为指导,形成了个人能力、人际能力及实际工程管理能力的培养理念,确定了以工程设计为导向的综合培养方式。培养方案包括基础教育课程平台和专业教育课程平台两个平台。

3.2.1 基础教育课程平台

涵盖本科生必须学习的社会科学和自然科学基础课程,培养学生扎实的基本理论,是学生学习专业课程的基础。其中包括以下方面。

(1)社会科学基础必修课:思想政治修养类课程;语言类课程、管理类课程、社会认知类课程、体育类课程。

(2)自然科学基础必修课:数学类课程、物理类课程、化学类课程、计算机基础及语言类课程、工程图学基础、工程力学基础。

(3)基础实践环节:军事训练、工程认识、工程实践及与基础理论课程相对应的基础实验环节。

(4)选修课:包括中国水利史、语言与文学、哲学人生与社会科学、自然科学与人类文明等模块,供学生根据兴趣和爱好广泛选择,要求学生选修至少10学分。

3.2.2 专业教育课程平台

涵盖了本专业培养要求必须掌握的专业基础课程、专业主干课程和需要广泛了解的专业知识,使学生在水利水电工程领域具有比较深入的专业知识和技能。其中包括以下方面。

(1)专业基础课程:是学生必须学习的专业基础知识,是学生专业学习的基础。包括水文学基础知识、水力学基础知识、工程力学基础知识等内容。

(2)专业主干课程:是专业培养目标要求必须掌握的专业知识。包括水工建筑物,水电站、水利工程施工,水工钢筋混凝土结构等内容。

(3)专业选修课程:是学生需要了解的专业知识。包括水利工程概论、专业英语阅读、水文学基础,微机原理、水利工程概预算及水工结构可靠度等内容。

(4)专业实践环节:包括综合实验、课程设计、专业实习、毕业设计(论文)及与理论课程相对应的实验环节等。这部分教学工作大部分在企业完成。

4 课程大纲的设计

遵照卓越工程师培养目标的要求,并结合我国工程领域的实际情况,进一步完善华北水利水电大学水利水电工程专业卓越计划的课程大纲。

卓越工程师培养计划课程大纲是根据培养计划教学大纲和培养计划中规定的各学科的目的、任务而编写的指导性文件,作为课程教学过程的重要依据。课程大纲指导学生的选课、学习,规范教师的教学、考核。课程大纲服务于专业课程计划,受课程计划的约束、界定,在课程大纲中将涵盖本课程的知识点、与其它课程的联系、学习范围、学习目的、教学理念、教学方法。课程大纲以纲要的形式规定每门学科知识、能力的范围、深度及其体系、结构,同时规定教学的一般进度。课程大纲由承担本门课程的教学团队老师在广泛调研并听取企业界意见的基础上,根据能力培养大纲的要求制定,由学院教学委员会审批。

5 企业培养方案制定

本专业的“卓越计划”将把卓越工程师的教学分为校内学习和企业学习两个培养阶段。在一年的企业学习阶段,水利学院将与参加“卓越工程师培养计划”的企业共同制定符合学生在企业学习期间的培养目标、培养标准和相应的培养体系。培养要求包括以下几个方面。

(1)职业素养:熟悉行业政策法规,具备良好职业道德。

(2)工程实践:掌握扎实的工程基础知识,拥有解决工程技术问题的实践能力。

(3)工程研究:具备工程推理和解决工程问题的能力,掌握从工程实践中探寻知识及文献查询、归纳能力。

(4)工程创新:掌握选用适当的理论和实践方法解决工程实际问题的能力,需经过水利工程的设计、施工和管理或解决实际工程问题的系统化训练。

(5)工程综合:通过参与具体工程项目及工程管理,培养有效的沟通与交流能力、团队协作能力及领导能力。

6 结论

通过研究水利水电工程专业“卓越计划” 以人为本的人才培养模式,计划在2012级本科学生中选拔30人,独立设置“卓越”班,实施卓越计划的课程体系和教学大纲。我们期待培养适合水利行业发展的、与用人单位无缝衔接的、具有创新精神的卓越人才。

参考文献

[1] 教育部.教育部关于实施“卓越工程师教育培养计划”的若干意见[Z].2011.

[2] 赵韩强,郭宝龙,赵东方,等.国外大学产学合作教育对我国实施卓越工程师教育培养计划的启示[J].高等理科教育,2010(4):49-52.

[3] 赵中敏.探索“卓越工程师教育培养计划”的工程实践人才培养模式[J].中国教育技术装备,2011(26):25-27.

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