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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:
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关键词:课程设计;毕业设计;师资队伍;教学条件
中图分类号:G42文献标志码:A文章编号:1673-291X(2009)32-0232-02
水利专业的课程设计和毕业设计是运用所学知识综合解决实际工程问题的基本训练,是高校本科教学中至关重要的一个环节,对学生毕业后从事水利水电工程的勘测、规划、设计等方面的技术工作打下坚实的基础;对从事施工现场的技术、组织管理和监理工作以及水利水电工程运行管理、观测、维护,道路、桥涵等的施工和管理工作,也具有极为重要的意义。本文对水利专业毕业设计和课程设计的现状、存在的问题进行简单的分析,进而提出设计教学的改革措施。
1水利专业实践教学现状
为保证课程的教学质量,水利专业的专业基础课、专业课在课堂教学之外一般都安排相应的课程设计这一实践性教学环节。课程设计主要方式是安排课程设计周进行集中设计,模拟实际进行动手和创新练习。在教师指导下,学生可以根据教学要求选定的设计题目,运用所学理论知识进行模拟设计。设计过程中既检验了学生对基础知识掌握的程度,同时培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。
毕业设计是水利专业最重要的一个综合性实践教学环节,也是学生走上工作岗位之前最后一次大规模、全方面的实践模拟,通常需要学生用近一个学期的时间去完成指导教师给定的虚拟工程题目或是某一实际工程的设计题目。设计的时间长,涉及的内容广,综合性强,实战性突出。通过毕业设计使学生能受到理论分析、方案论证、设计计算、经济分析、绘制图纸等综合性训练,将理论知识融会贯通。尤其是近年来对学生毕业设计要求的提高,不能出现设计题目雷同,尽量做到一人一题,以保证毕业设计的实践效果,对学生设计和创新能力的培养起到了事半功倍的作用。
2水利专业课程设计和毕业设计存在的问题
2.1 缺乏完整的设计教学体系
我国高校教育普遍存在重理论、轻实践的现象。一直以来传统的教学理念都是以理论教学为主,认为理论教学代表学术性,具有先进性,实践教学是理论教学的一个环节,是对其进行的补充。课程设计和毕业设计是水利专业的主要实践教学内容,二者在实施过程中是各自独立,没有关联的,毕业设计主要集中于水工建筑物的设计,这对于专业基础知识与专业知识的衔接是不利的,学生不容易将专业基础知识应用于毕业设计中,更谈不上应用理论知识解决实际工程问题,这对学生灵活运用知识和创新能力的培养也是不利的。
2.2实践教学水平不高
高校近年来年轻教师的比例不断增加,一大批高学历的年轻教师成为教学的主力军。由于这些年轻教师绝大多数是从学校毕业直接走上讲台,缺少工程设计和工程实践的训练,实际经验不足,动手能力不强,在指导学生的设计和实习时有些底气不足,学生的实践效果自然欠佳,有的教师由于没有与实践相结合的设计题目,只能让学生做自己的科研项目或实验项目,学生工程设计的能力没有得到很好的培养和训练。
2.3设计形式简单,效果逐年下降
课程设计和毕业设计的题目比较单一、陈旧,学生容易出现雷同现象,有的学生甚至从师兄师姐那里要来课程设计和毕业设计的结果,资料一样的直接照搬过来,基本资料不一样的,“照猫画虎”地算一遍,不想是否合理,是否可行。这些现象对学生的能力培养和提高起到了阻碍作用。
2.4毕业设计与就业相冲突
毕业设计一般都安排在大四的下学期进行,大部分学生在这一学期要找工作,小部分学生在这一学期要参加研究生复试,影响了学生对毕业设计投入的时间和精力,尤其是找工作的同学,自己到外省去参加招聘会,将毕业设计都“搁浅”了。找到工作的同学,为了参加工作后能尽管投入工作,设计期间到单位去实习,所做内容与毕业设计相差甚远,觉得毕业设计对今后工作没有太大意义,对设计的积极性一降再降。这些因素都相当程度地影响了设计质量。
3水利专业设计教学环节改革思路
3.1 改变观念、强化实践教学地位,建立相对独立完善的设计教学体系和模式
应该正确认识课程设计、毕业设计等实践教学对学生运用知识、动手能力和创新能力培养的作用,建立完整的设计教学体系。水利专业可将课程设计和毕业设计结合起来,选定合适的设计题目,针对这一题目布置所要进行的课程设计和毕业设计。这样既可以将所学的专业基础和专业知识结合起来综合运用,还可以让学生尝试实际工程设计全过程的演练,深刻体会设计的全部内涵。
毕业设计模式除现在的“一人一题”,还可以采取几位同学合作一个题目,这样可以让学生将设计深入进去,真正做到设计的细致程度。以往的“一人一题”由于题量很大,学生很难将设计做细,有些内容只能做到“蜻蜓点水”。采取合作题目的形式,还有利于培养学生的团队精神,也会降低老师的指导难度。以往的“一人一题”模式,老师通常负责6―10位学生的毕业设计,就要指导6―10道题目的设计内容,指导起来也比较困难,也会影响毕业设计质量。
3.2加强实践教学师资队伍建设
为了能更好的指导学生的课程设计和毕业设计,应该让老师多参与实际工程的设计工作。学校可以与设计部分联系,定期或不定期送相关教师去设计部门参与实际工程设计,强化教师的实践教学水平。除此之外,水利专业还可以尝试几名教师联合指导一组学生的毕业设计的教学形式,教师之间可以取长补短,共同完成毕业设计指导工作,并且可以让刚参加工作的青年教师以助理指导教师的形式参与进来,促进青年教师快速成长。
3.3调整毕业设计时间
有些学校已经将专业课安排到大三下学期进行,这样就可以将毕业设计提前到大四上学期进行,既可以避免或缓和与学生就业冲突,还可以将毕业设计的成绩打入成绩单中,为用人单位更全面的考察学生的综合能力提高依据,这样可以间接地将毕业设计与学生就业形成相关性,学生能更认真对待毕业设计,有利于提高毕业设计质量。
关键词:实践教学;立体化;培养;成功素质
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)32-0012-02
实践教学包括认识实习、课程实验、课程实习、课程设计、顶岗实习和毕业设计等内容,是水利类专业专业教学中的一个重要环节,也是学生从理论到实际过渡的纽带,教学效果将直接影响到学生的就业和今后的发展,甚至影响学校的发展。通过几年的教学实践,摸索出了一条成功的途径,我校水利类专业群取得了较好的效果。
1. 抓牢一个“实”字,认真安排专业认识实习。要使水利类专业群专业学生通过几年的专业学习达到就业的预期目的,必须在入学的第一年内认真组织学生开展认识实习,让学生从感性和理性上认识土木工程的特点、作用和功能,从内心深处激发学生的学习激情,变被动学习为主动学习,为后续学习打下坚实的基础。为此,我们在制定认识实习计划时结合专业特点在实上做文章,让学生有目标地学、有压力地学、有动力地学。例如,组织学生到新建图书馆基础施工现场参观。
(1)认识实习理念实。认识实习的目的就是让学生初步了解一般水利工程、土木工程、工业与民用建筑(构筑)物的功能及空间组合顺序;初步了解一般土木工程、工业与民用建筑(构筑)物施工前的准备工作和整个施工过程;增强学生对一般土木工程、工业与民用建筑(构筑)物的理性认识,为后期的专业基础课和专业课的学习打下坚实的基础。
(2)认识实习内容实。认识实习内容的好坏不仅影响学生的学习兴趣,而且影响学生今后的就业发展。因此,选择和安排内容时在“实”上做文章,在“新”上动脑筋,在“广上”想办法。充分考虑专业特点的同时,结合校内外建筑(构筑)物进行综合安排,在认识实习的一周时间内让学生参观陆水枢纽工程的所有建筑物,要求学生初步了解水工建(构)筑物的内、外部结构,以及平面、立面等建筑结构的布置、功能和作用;初步了解水利工程、土木工程、工业与民用建筑从勘察、设计到施工、使用的全部过程,激发学生的好奇心,并要求学生在教师的讲解、指导下完成2500~3500字的认识实习报告。
(3)认识指导教师实。指导教师的水平对野外认识实习教学的影响十分大,因而选择教师时十分讲究,优先考虑具有工程设计、施工经验的中年教师担任指导老师,最低标准是硕士研究生毕业、工作满2年以上,且具有讲师或工程师以上职称的人员担任,不允许安排没有实践经验的教师上岗。从根本上保证师资水平,不允许在认识实习中误人子弟。
2. 落实一个“精”字,合理组织课程教学实验。水利工程类专业基础课,无论建筑材料,还是理论力学、材料力学、结构力学和土力学与地基基础,单纯的理论教学无法解决问题,必须通过实验对理论学习加以补充,从而解决学生学习过程中的疑惑,达到知其源,并知其所以源的目的。
(1)教学计划安排精。根据国家教育方针的要求,全面贯彻成功素质教育理论,认真分析传统教育的经验教训,充分考虑学生特殊需要,反复制定、修改、完善培养方案,把课程教学过程中实验教学纳入培养方案,确保计划落实到位。
(2)实验内容安排精,针对不同课程的不同要求安排实验课,安排实验课时必须经主讲教师和实验教师集体讨论,制定学大纲,将实验内容细分到不同章节,在安排实验内容的同时,必须制定实验方案和实验程序与实际操作要点,明确学生通过实验应该达到的目的。
(3)实验时间安排精。在什么时候做哪些实验是十分重要的,必须通过有限的实验教学提高理论教学效果,帮助学生理解和掌握基础理论,为专业课的学习打下基础,为今后事业的发展培养综合能力,以期通过量的积累达到质的飞跃。
3. 突出一个“活”字,精心部署专业课程设计。水利工程类专业从《工程制图》、《工程测量》、《工程力学》、《水工建筑物》到《施工组织与管理》、《钢筋混凝土结构》、《施工技术》、《工程概预算》等专业课,单纯的理论学习很难让学生动手,必须经过实际训练才能达到理论与实践的有机结合,提高学生的实际操作能力。为此,我们根据各专业的不同要求灵活安排课程设计,取得了满意的效果。
(1)形式上活。对于《工程测量》、《房屋建筑学》等课程,我们以现场实际操作为重点,要求学生通过几天的实习时间完成一个阶段性任务,达到实际工作的需要。对于《施工组织与管理》、《施工技术》、《钢筋混凝土结构》、《工程概预算》等专业课程的课程设计,我们以单独项目设计为重点,要求学生通过小项目的设计计算掌握工程设计施工的全过程,为今后的工作打下基础。对于《建筑材料》、《土力学与地基基础》等专业基础课程,我们以单项验证实验为重点,通过简单的实验来验证理论的真伪,促进学生的理论学习。
(2)组织上活。根据不同课程的不同特点,灵活组织学生实习和培训。《工程测量》课的实习采取校内定点与校外多点相结合的原则,充分利用实习机会让学生接触生产实际,提前适应工作。《施工技术》课的顶岗实习、生产实习和毕业实习,我们坚持分散与集中相结合的原则,要求学生将实习内容与毕业实际和就业相结合,实现学习的有效过渡。《钢筋混凝土结构》、《水工建筑物》、《工程概预算》等课程设计,以单项工程为重点组织实施,要求学生在指导教师的辅导下独立完成任务,提高学生的动手能力。
4. 坚持一个“新”字,全面抓好本科毕业设计。高职毕业设计(或顶岗实习)是大学教学中最后一个环节,通过毕业设计(或顶岗实习)让学习学习和巩固以前学过的基础课和专业基础课,学会使用所学知识解决工程实际问题,为生产服务。
(1)选题新。根据以往的经验,结合我院师资和学生两方面实际,组织教师开展讨论,灵活选择实用性强的课题,要求学生结合就业、实习等选择毕业设计题目(或顶岗实习单位)和指导老师,做到一人一题,一人一样,杜绝雷同。
(2)指导新。随着时代的进步和教育改革的深入,学生就业成为大学教育中的又一个重点,为了兼顾学业与就业的双重性,我们在毕业设计(或顶岗实习)指导上大胆改革创新,实行多头指导。坚持学校指导教师和实习单位指导教师双重指导,确保毕业设计(或顶岗实习)贴近生产实际,为就业打基础。坚持当面指导与远程指导相结合,充分发挥网络的作用,及时为学生解决毕业实习和毕业设计遇到的问题,确保毕业设计的质量。
【关键词】工程招投标;合同索赔;课程开发
一、重构解析目的
工程造价专业学生要求具备的核心专业能力为“识图”“算量”“核价”。为满足需求,各高职院校基本都相应开设了《工程招投标与合同管理》《水利工程概预算》《水利工程施工组织设计》《工程合同管理与索赔》《工程资料整编》五门课程。其中《工程招投标与合同管理》《工程合同管理与索赔》两门课程有超过1/2的内容存在重复。五门课程的独立教学,对于教师而言,课时重复,浪费教学成本;对于学生而言,工作过程被打散,认知无法整体化,也就无法掌握对于工程造价专业而言最重要的“量”与“价”的能力。
因此,课程重构旨在针对工程造价专业,以水山工程从招标阶段至竣工验收的整个工作过程为横轴,纵轴上将五门课程解析、重构,开发成一门新的课程《工程招投标编制与合同索赔实务》。通过模拟、再现职业情境,利于学生宏观把握招投标整体环节,掌握工程造价专业所需的核心职业能力,从而大大缩短学生从学校毕业到工作岗位的适应时间。
二、重构解析思路
我们将原有的以学科为中心的课程设置体系拆散,变为以工作过程引领课程进行模块化重组。以工程招标、投标、中标、贯标工作过程为依据,将原有课程解析,涉及工程招标(原《工程招投标与合同管理》课程部分内容)、投标(原《水利工程概预算》《水利工程施工组织设计》)、中标后的合同管理、索赔(原《工程合同管理与索赔》课程部分内容)、工程资料整编(原《工程资料整编》),整合开发成行之有效的,能初步进行工程招投标与索赔实务操作,课程五合一的《工程招投标编制与合同索赔实务》课程资源。
力求在宏观理解合同管理与索赔原则下,以工作过程为据,直观、有效获取招投标过程中涉及的招标、投标文件的编制;中标之后合同的建立、投标过程中涉及的概预算编制与施工组织设计、中标及工程运营后合同的管理与索赔、竣工后工程资料整编,引导学生掌握工程造价专业核心职业技能。
三、重构解析成果
根据典型工作任务对知识和技能的需要,在教学子情境选择中,考虑以下几个方面来重构知识和技能:第一,由易到难的先后顺序;第二,充分考虑高职教育对理论知识和可持续发展需要;第三,融合相关职业资格对知识、技能和态度的要求。教学过程中通过案例分析、模拟现场等多种途径,让学生在学习过程中构建相关理论知识,并提升职业能力。
依据以上教学设计思路,设计出有关学习任务如下表1所示:
四、认识与收获
课题实施中,我们碰到了实际操作层面的问题,最突出的体现在实践教学过程中。由于是以一个工程贯穿教学整个过程,教学前后的连续性就势必要求教师事先对课程内容、体系、课程安排达成统一,才能在后续教学过程中彼此连贯。换句话说,如果要让重构后的课程得以顺利实施,教师之间也必须以课题组形式进行。同时,要求课题组成员间必须对重组的学习领域《工程招投标编制与合同索赔实务》每一个学习情境都要熟悉,教师在课下的工作量很大。课题组成员统一备课,这对于不同学科的课题组成员在教学能力、专业能力上的要求都很高。教学实施后,根据学生、企业反馈需进行课程资源再整理,整个过程前期工作仍然需要课题组成员配合,因此对课题组成员的彼此配合要求也很高。
但从实践角度来看,实践意义有二。
(一)利于学生掌握工作流程,缩短上岗过渡时间
将原先分散的五门课程整合,基于一个工程贯穿所有教学过程的教学形式,以学生为主体,突出锻炼学生综合能力、自我学习的能力。为了了解课改效果,我们针对往届毕业生,涉及5个工作岗位,共计发出了300份调查问卷,回收有效问卷180份,对课程改革实施的效果做了统计,并汇总成表2《毕业生反馈意见统计表》,得出结论:实施课改的2个试验班级学生对比3个非试验班级,普遍反映出来在上岗后,能有效把握工作程序,清晰工作流程,较短时间完成从学校书本知识到工作具体应用技能的对接。
(二)强化职业基本技能练习,树立使用规范意识
通过若干任务完成,学生可以跟随工作过程进行学习,学习兴趣浓厚,参与课堂积极性高,接触到了一些常见工程合同纠纷、实际工程合同管理操作模式、工程现场施工内业操作,另外也使得学生学会自主查阅、使用规范,对于学习工程的学生,树立规范在学习、工作中重要作用的意识其意义不言而喻。
同时,在任务完成过程中,大量任务需要借助PPT、Word、Autocad、Excel完成。每年毕业设计答辩过程中,我们也发现目前虽然学校有开设这方面的课程,但实际上由于缺乏实际应用,学生对这些基本技能掌握得还是比较差的。因此在实践过程中我们需要借助若干任务锻炼学生上述能力,为学生后续课程设计、毕业设计做铺垫。这些能力也是学生在就业后应该具备的基本职业技能。
整个学习过程,学生成为课堂主角,教师负责穿针引线,综合培养了学生的基本技能、专业技能(工程招标文件编制、投标文件编制、合同索赔、竣工资料编制)。同时学生在团队彼此竞争、协作过程中,培养了合作意识,在一次次任务方案从被否定到不断完善的过程中,增强了抗挫折能力,在一次次任务结果陈述中,增强了信心,建立了自我职业目标,树立了基本工程伦理认知以及职业道德操守,实现了课程解析整合的最终目标。
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实践教学是保障高等教育质量的重要教学环节。本文介绍了重庆交通大学水利水电工程专业实践教学开展概况,进行了实践教学效果问卷调查,从实践教学的总体认识与评价、实践教学硬件条件和软件条件三个方面分析了问卷调查,结果表明,实践教学效果总体较好,满意度较高,但有进一步提升的空间。为此,提出了提高实践教学效果的建议。
关键词:
实践教学;效果调查;课程体系;教学方法;校企合作
实践教学是高等教育教学活动的重要组成部分[1],也是保障高等教育质量的关键教学环节。实践教学是与理论教学相对应的教学方式[2],通过对理论教学的验证、补充与拓展,培养学生的实践操作能力、组织管理能力和创新能力。本研究以重庆交通大学水利水电工程本科专业实践教学为例,通过对近几年毕业学生的实践教学效果调查分析,准确把握实践教学效果,明确存在的问题,对进一步完善实践教学体系和提高实践教学水平提出了有针对性的建议。
一、实践教学开展概况
重庆交通大学水利水电工程专业创办于2001年,是重庆市唯一培养水利水电类高级人才的本科专业,2013年入选教育部“卓越工程师教育培养计划”和重庆市本科高校“三特行动计划”特色专业。专业定位紧密围绕国家建设重大需求,瞄准国内外水利水电工程专业教学科研一流大学的发展水平,强化教学科研特色,将本专业建设成为特色鲜明、教学、科研及总体水平达到国内先进的水利水电工程人才培养和科技创新基地。专业特色是注重水利和水运有机结合,把握国家大力发展水利、水运行业的契机,培养水利行业的复合型人才;紧密联系水利行业建设的第一线,注重学生实践能力培养。专业培养目标是培养德、智、体等全面发展,具有扎实的自然科学、人文科学基础,获得工程师的基本训练,掌握水利工程领域及其相关工程领域的专业基本知识和专业技能,知识面宽、能力强、素质高的高级工程技术人才及管理人才,毕业学生能够胜任水利水电工程项目的勘测、设计、施工、管理和应用研究工作[3]。重庆交通大学水利水电工程专业培养方案中的课程类型包括通识教育课、学科专业类基础课和专业课,并安排了相关实践教学。研究认为,实践教学体系有狭义和广义之分,其中狭义实践教学体系是指围绕专业人才培养目标而建立的实践教学体系,包括实验、实习、实训、课程设计、毕业论文或设计、课外科技活动、社会实践等实践教学环节[4-5]。从重庆交通大学水利水电工程专业实践教学体系的构成情况及学分组成来看,实践环节包括实验、实习实践、课程设计和毕业设计(论文)等4个部分,实践环节总学分为32.25分(必修课程),占培养计划总学分的18.4%,各实践教学环节的学分依次为4.75分、7.5分、8分和12分,占实践环节总学分的比例依次为14.7%、23.3%、24.8%和37.2%,相对较为均衡。
二、调查对象与问卷设计
(一)调查对象
本次问卷调查对象为重庆交通大学水利水电工程专业2010~2015届本科生毕业生,发放问卷400份,回收有效问卷331份,回收率为为83%。调查对象的基本情况:男生253人,比例为76.4%,女生78人,比例为23.6%;在校期间总评成绩前20%、中60%和后20%的分别为122人、178人和31人,各占36.9%、53.8%和9.3%;目前工作单位性质为管理、设计、施工、读研和其它(如自主创业、自由职业等)的分别为23人、65人、160人、58人和25人,各占6.9%、19.6%、48.4%、17.5%和7.6%。同时,问卷调查表还要求被调查人结合近几年的学习工作经历,给出提高水利水电工程专业实践教学效果的建议和意见。
(二)问卷设计
本次问卷调查内容分为实践教学硬件条件、软件条件、效果评价及后期改进四个部分,其中实践教学硬件条件包括课程体系、实践平台和师资力量等,软件条件包括教学方法、实践方式和管理考核等。围绕上述内容,共设计了三类题型,第一类为单项选择题,共10小题,每小题3~4个备选项;第二类为不定项选择题,可单选也可多选,共10小题,每题4~6个备选项;第三类为简答题,共1小题,主要征求对实践教学的意见和建议。
三、调查结果及分析
(一)对实践教学的总体认识与评价
对水利水电工程专业实践教学体系及环节组成的认知方面,表示了解和熟悉的毕业生分别占96.1%和61.9%,说明学生对于实践教学体系构成总体上有较好的认知。对实践教学质量水平及满意度方面,75.2%的毕业生认为我校本专业实践教学质量水平较高,有84.9%的毕业生对本专业实践教学的总体效果感到满意,但也有15.1%的毕业生认为有必要通过进一步的改革来提升实践教学效果。大多数毕业生认为,目前在专业上较缺乏知识应用能力和实践创新能力,因此,加强实践教学,培养在校学生的知识应用能力和实践创新能力非常必要。
(二)实践教学的硬件条件
实践教学内容设置方面,83.3%的毕业生认为现有实践教学体系内容与其工作需求是相适应的,但由于学生毕业后有跨专业甚至跨学科就业现象,仍有16.7%的学生认为本专业实践教学体系内容不太适应目前的工作需求,有必要丰富本专业的实践教学内容。实践教学学时方面,除少数毕业生认为偏多外,75.7%的毕业生认为本专业实践教学学时适宜,有13.6%的毕业生认为课时不足,占总课时的比例应从目前的18.4%提高到25%或以上。实践教学环节方面,大部分毕业生认为印象最深刻、总体效果最好的实践教学环节是毕业设计(论文),其次为实习实践、课程设计和实验。创新实践方面,有52.9%的毕业生在校期间参加过创新竞赛活动,主要参加的竞赛类型包括全国大学生水利创新设计大赛(28.4%)、全国大学生数学建模竞赛(23.6%)、挑战杯中国创业计划竞赛(23%)和学校举办的各类专业知识竞赛(29%),说明学生在校期间可参加的创新实践活动较多,但引导力度有待加强,以吸引更多的学生参与其中。科研训练方面,60.7%的毕业生在校期间参加过科研训练,主要参加的训练有学生自主实验(35.6%)、专业教师主持或主研的科研项目(34.7%)、大学生创新训练计划项目(29.6%)和开放基金资助项目(18.4%);今后仍有必要加强科研引导和训练,提升学生的知识创新能力,激发学生的科研兴趣,培养科学研究的初步能力。校内实训平台(如实验室、模型试验中心和校办企业等)是学生实践的良好场所,少数毕业生认为平台开放时间不够灵活、对学生的限制较多、实验条件有待更加完善;实验过程中应增强学生的自主性,培养学生分析问题和解决问题的能力。绝大多数毕业生对我校水利水电工程专业的师资力量具有较高的认可度,同时建议某些实践性非常强的课程内容可聘请校外具有较高理论水平和丰富实践经验的教师讲授。
(三)实践教学的软件条件
实践教学体系实施影响因素方面,73.4%的毕业生认为影响实践教学体系实施质量的关键因素是教学方法,54.1%的毕业生认为是实践方式,34.7%的毕业生认为是管理水平。可见,教学方法和实践方式对实践教学体系的实施质量有重要影响。实践教学方法方面,传统的做法是教师教授如何开展某个具体实践环节,学生按照规定的步骤复演,直至达到预期的实验结果;72.5%的毕业生认为这种方法很难充分调动学生参与实践活动的主动性和积极性,也较难培养学生分析问题和解决问题的能力。实践教学方式方面,70.7%的毕业生认为现有实践教学方式较为单一,今后应进一步加强与校外企业的合作,建立更多的校外实训基地,完善校企联合培养制度,让学生有更多的机会参与企业生产实习,增加理论联系实际的机会。实践教学管理考核方面,64.7%的毕业生认为实践教学组织管理最规范的环节是毕业设计(论文),87%的毕业生认为今后应重点加强实习实践和课程设计管理。
四、提高实践教学效果的建议
(一)健全实践教学体系
优化实践教学课程设置。受“大土木”传统思想[6]的影响,我校水利水电工程专业的实践教学内容包含了较多的课程实验和课程设计,然而,这些实践环节与理论教学的结合不够紧密,各环节之间的逻辑关系不够明确,尚未形成多层次递进式的实践训练体系。因此,建议进一步理顺实践教学的逻辑主线,优化实践教学课程设置,开展多层次递进式的立体实践教学训练。适当增加实践教学课时。目前,我校水利水电工程专业实践教学的时间大约为27.5周,约占教学总周数的18%。从问卷调查结果来看,虽有75.7%的毕业生认为本专业的实践教学课时适宜,但也有13.6%的毕业生希望能适当增加本专业实践教学学时,使学生获得更多的实践机会。因此,在培养计划制定与完善过程中,可适当考虑这一需求。加强创新实践和科研训练。调查显示,在校期间未参加过创新竞赛活动和科研训练的人数比例分别为47.1%和39.3%,这不利于学生创新能力的提高和科研兴趣的培养,对继续攻读研究生的学生也缺少必要的科研引导与训练。因此,在实践教学体系中应有针对性地强调创新实践和科研训练,使更多学生参与进来,提高其创新能力和实践能力。
(二)加强实践平台建设与开放
实践是工程的本质特征[7],增加实践教学机会是提高实践教学效果的重要途径。实践平台是开展实践教学的硬件条件和基础保障,加强实习平台基地建设对培养学生的实践能力和创新精神具有重要作用[8]。从问卷调查结果看,今后有必要进一步加强实验平台的建设与开放,建立实验室、实验中心、校办企业和校外实习基地等多种实践平台,增加平台的开放时间,提高开放的灵活度,完善实验设施和条件。同时,要调动学生利用实践平台开展实践教学的积极性,实践过程中要注重发挥学生的主观能动性,培养其分析问题和解决问题的能力。
(三)改进实践教学方法
现有的教学模式主要以教师讲、学生听为主,许多实验教学往往是严格遵照实验大纲去做,甚至连具体的实验步骤和目标结果都固定了,这种实验教学方法很难真正培养学生的知识应用能力和创新能力,达不到实践教学的预期目标。因此,应改进实践教学方法,注重调动学生的参与积极性,通过实践过程培养学生的知识应用能力、问题思考能力和解决能力。此外,结合我校水利水电工程专业学生今后大多进入施工单位的特点,在实践教学过程中要注重强调行业标准和技术规范的应用,使学生能更好地适应将来的工作。
(四)完善校企合作模式
校企合作通常指校企双方以各自的发展和需要为导向,借助对方的条件与资源优势,在平等互惠的基础上开展的合作[9]。校企合作是培养工程应用人才的有效模式,然而受多种因素的影响,目前我校水利水电工程专业的校企合作开展得还不够深入,导致学生校外实习机会不够多,难以真正深入企业开展实践教学活动,实践教学内容与工程实际问题的联系也不够紧密。为此,今后应进一步寻求校企合作机会,完善校企合作模式,达到学校和企业双赢。例如,对实践性很强的“工程测量”“水利工程施工”等课程,学校可尝试聘请企业高级技术人员来讲授,避免课堂教学与实践教学严重脱节,学生也可借此获得深入企业进行相关课程内容实践锻炼的更多机会。
(五)规范实践教学管理和考评制度
建立实践教学体系的评估、考核机制以及管理规章是提高实践教学质量的重要保障[10]。要全面提高实践教学质量,除要重视实践教学体系、平台、方法和模式外,实践教学管理与考评制度的规范与健全至关重要。今后应建立更为完善的实践教学管理体系,进一步规范实践教学活动的开展,做到全程跟踪与考评,确保相关规定的严格执行,从制度上保障实践教学的实施效果。
作者:钟亮 单位:重庆交通大学河海学院
参考文献:
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[8]余明东,钱波,郑发平.水利水电工程专业教学实践基地建设研究与思考[J].西昌学院学报(自然科学版),2007(4):127-129.
摘要 从教学实践出发,分析了水利工程施工课程利用多媒体教学的优势和存在的误区,并提出了改善教学的方法及建议,对从事水利工程施工课程教学有一定的借鉴和启发作用。
关键词 水利工程施工;多媒体教学;优势;误区;建议
水利工程施工是水利水电类专业本科生的一门重要专业课程。其实践性、综合性很强。主要目的是培养学生掌握各类型水利水电工程的施工技术及施工组织的基本知识,了解主要工种的施工机械,能初步从事施工组织设计和现场的施工工作。对于学生来说,要学好施工课的确有一定困难;对教师来讲,要教好水利工程施工更是有难度。教学中如能恰当运用多媒体[1],通过光、声、色、像渲染教学氛围,构置特定的教学情境,可以激发学生水利工程施工的学习兴趣,更重要的是可以化静为动,有效地突破教学难点,收到事半功倍的效果。利用多媒体是提高水利工程施工教学质量的一个必要的手段,和其他课程相比,的确有其独特的优势,然而水利工程施工教学中多媒体的运用也存在不少误区,现分析如下。
1 多媒体教学的优势
1.1 激发学生专业兴趣
水利水电工程大都在偏远的山区,交通不便,条件差,施工条件更是艰苦,许多学生对专业课程不感兴趣,教学效果不理想。兴趣是最好的老师,老师若想成功教好施工课,必须有意识地创设水利工程问题情境,紧紧扣住学生的心弦,把学生带入良好的专业教学氛围中,使他们从对水利专业模糊认识到兴味盎然,逐步形成旺盛的学习动机,直至具有坚定的水利专业探索精神。如在讲授绪论时,先播放古代著名的都江堰简介以及三峡水利工程施工录像,教师再归纳,讲清楚水利、水利工程、水利工程施工对国家经济建设的重要性,让学生从宏观上了解该学科,增强从事水利专业自豪感、责任感,提高专业兴趣。
1.2 便于突破教学难点
多媒体教学成为广大老师崇尚的教学手段,教师在进行多媒体教学课程设计时,充分发挥多媒体的优势,灵活运用文字、符号、声音、图形、动画和视频图像等多种媒体信息,从听觉、视觉等方面加大对学生的刺激[2],促进其对所学知识的理解,掌握综合应用文字、图片、动画和视频等资料来进行教学活动,使一些抽象难懂的知识,在普通条件下难以实现观察到的施工过程直观而形象。如讲授施工导流一章时,难点是导流方案的选择和围堰工程堰顶高程的确定,先播放张家界红壁岩电站施工录象,再讲解理论内容,采用启发式与形象化相结合,使学生对抽象的内容有感性认识的基础,再归纳、总结、提高。
1.3 可扩大课堂教学容量
由于课时的关系,许多水利工程施工章节的教学内容不能在课堂上详细讲解,但这些内容是相当重要的,如工程招标投标等,这时可运用多媒体,以讲座形式展示给学生,可以增加知识密度和容量,力求提高教学效果。如混凝土建筑物的施工方法和工艺流程;骨料的加工过程及加工设备和骨料的堆存;模板的作用、类型、基本要求和选型、设计、制作、安装、拆除;钢筋加工和安装;混凝土的制备中拌和设备及功能,施工时的布置;混凝土的运输要求及相应措施,运输设备及综合运输方案的选择;混凝土的浇筑工艺及要求等。这些内容能很好地用多媒体在较少课时内加以展示,收到良好的教学效果。
2 多媒体运用误区
2.1 拿来主义
个别教师图省事,从网上下载施工教学课件,不管适用不适用,也不管是哪个专业,不作修改完善,就成为自己的东西。参考别人的东西是可以的,关键是要体现自己的思路,要体现本省、本校、本专业的特色。教师应力求将本学科最新技术内容融入教学当中,及时将水利工程施工中突发的案例融入课件中。如在讲授地下工程施工一章时将2008年11月15日发生的“杭州地铁塌陷事故”及时引入课堂,以加强学生施工安全意识,起到画龙点睛的作用。
2.2 重形式、轻内容
有些教师在进行水利工程施工课件设计时,只考虑如何将教材内容使用图、文、声、像的形式去呈现,制作课件时,往往一味地将多种信息媒体组合在一起[3],片面追求界面上的漂亮,刻意在形式上有别于传统教学,违背了多媒体课件辅助教学、优化教学的目标,没有突破教师教、学生听的传递式教学。有的课件添加了不必要的音乐、图片以及与水利工程施工内容不相关的风景图像,以图激发学生兴趣,结果反而破坏了课件的效果。虽然这些课件做到了图文并茂、声色齐全,但由于没有改变传统的课堂教学形式,仍然以教师为主传递知识,教学改革只停留在教学表演形式上,因而很难发挥学生的主体意识和主动精神,不利于水利施工知识的掌握。
2.3 盲目滥用
盲目滥用主要体现在:所有教学课时都采用多媒体教学,每节课全程运用多媒体。公开课、评优课基本上都利用多媒体课件,许多人认为只有选用最先进、最现代的多媒体辅助教学才显气派,才紧跟潮流,往往置教学内容不顾而追求形式,纯粹是为了使用而使用。如有的教师整堂课没写一个字,学生学习如同走马观花,教学重点难点无从突破,学生知其然而不知其所以然。
如针对“施工组织设计”一章,就不宜用多媒体,教师要讲清楚施工总组织的目的,强调基本建设程序的“三个时期,九个阶段”,反复加深认识;施工组织设计的内容及各组成部分之间的有机联系;施工进度计划的实质、目标、内容及编制方法;施工总体布置的实质、内容、设计步骤及成果。该章内容抽象、涉及面广,特别需要教师深入浅出。
2.4 过分依赖
在水利施工教学中,有的教师过分依赖课件,认为多媒体用得越多越好,更有甚者,离开了课件则不知如何上课。课堂上声光电磁,转换频繁,令人目不暇接。多媒体辅助教学,其重点在“辅助”二字,它和黑板一样,仍属于“教具”,制作课件的目的就是提高教学质量,它在教学中永远是起辅助作用。只可把教学难点、抽象、实验无法表达的水利工程施工知识点用软件模拟,使问题变成直观、易懂,如果把每堂课都制成课件,把实验通通用电脑模拟,就很容易给学生造成错觉和不真实感,而实实在在的实验、施工工地参观、工程实践说服力更强。
3 建议
3.1 个性设计制作课件
一是有自己的特点。任课教师对于课件要花时间设计,不能靠“拿来”,网络上的教学资源不仅有本校专业教师编写的电子课件,而且有各兄弟院校的教学资源,当然可以把各种资源引进来,但自己要看一看、学一学,通过比较借鉴,采众家之长,再结合自身的特点,进行修改和完善[4],形成自己风格的课件。对于设计好的课件可以反复进行使用,发现不足,从而修改完善。二是有每一节课的特点。每一堂课有1个中心,不同的教学内容,其教学重点难点不一,有些内容只需1张图片就可表达,有些则需3~5 min的短片才可达到教学目的。三是符合学生的特点。弄清教学对象的层次,课件的制作,从形式到内容,要注意教学对象和各种特殊因素,不能一个课件“用遍天下”。
3.2 课堂上精心掌控
一是时间的控制。多媒体虽然具有众多的功能,但在教学过程中它仅是一种媒体的作用,是为课堂教学服务的,所以课件的好坏应该体现在其使用效果上。使用课件时,必须从实际出发,注重实效。使用多媒体只是一种手段,而不是目的。有些优秀教师在一堂课里,仅使用了2~3 min多媒体手段,就能起得相当好的教学效果。可见多媒体使用不在于时间多而在于精。水利工程施工中很多教学内容,如公式、难点、关键概念,还是需要教师用粉笔在黑板上板书,慢慢展现,才能达到效果。二是教学重点的控制。合理使用多媒体,能有效弥补传统教学的不足,化抽象为具体,把施工中难以理解的内容或不容易观察到的施工过程用媒体充分显示出来,调动学生的视觉直观功能,为突破重点难点创造出良好的氛围。这样使静态的知识动态化,而施工动态的画面与学生的思维活动紧密相联,学生的学习主动性得以发挥,思维能力和空间的想象力得到发展。不失时机发挥媒体的作用,帮助学生解决问题。如讲授“混凝土拌和系统”时,不借助课件真是难以突破重点难点。三是教学互动。很多教师在制作水利施工课件时设计好了上课的思路、步骤,上课时却全然不顾学生的个别差异,上课中既不提问,也不观察学生的反应,自己唱独台戏,变成了操作员、解说员,只在忙于敲键盘、移动鼠标,整堂课流水作业,电脑代替教师成了课堂的主导者,教师被课件牵着走,没有最佳发挥,也扼杀了学生的主动性。其实上课时也需给学生提问、思考、讨论、动手练习、上讲台的时间。教师可结合当前国家的水利水电工程建设施工中存在的实际问题,让学生思考并回答,对最新运用的水利施工工艺技术引入课堂进行讲授。
4 结语
水利工程施工课件使用中应力求走出误区,发挥其优势。每堂课有不同的教学目的,不是所有的章节都宜采用,既不可不用,也不可滥用,一定要结合每一堂课的教学重点难点、灵活应用。另外,还要注意多媒体与传统教学媒体的优化组合,互相取长补短,紧密结合当今水利工程实际,讲究实效,为更好地提高课堂教学服务。
5 参考文献
[1] 刘全.浅谈多媒体教学过程中存在的问题及对策[J].武汉市职工医学院学报,2001(4):48-49.
[2] 程养真.关于CAI课件应用中几个问题的讨论[J].电化教育研究,2000(9):66-67,70.
关键词:内涵;动态;体系;实践;工学结合
一、实践教学新体系的内涵建设
高职院校学生培养目标定位是“以服务生产单位为宗旨、以学生就业为导向、以培养应用型高技能人才为目标”。就水利水电建筑工程专业实践教学体系的建设内涵来说应包括以下几个方面:
1 技能性实践能力培养。学生的技术性实践能力包括单项基本技能、专业基本技能、综合性技能和发展性技能四个方面,为服务生产管理一线提供技术智力支持。
2 职业素质能力培养。实践教学体系不仅以实践技能培养为目标,而且需要培养学生的职业素质,注意学生职业道德、团队精神、创业能力、创新意识方面的培养。
3 职业资格培训。实践教学体系的能力训练要和职业资格证书的考核要求结合起来,高职院校学生毕业必须获得毕业证书和岗位资格证书,同时还需要获得与职业密切相关的计算机、英语等级证书及第二专业证书等。
二、实践教学体系建立原则
1 培养目标的动态化,实现教学体系不断更新发展和优化。高职高专实践教学体系的培养目标应随技术的进步和市场的要求进行动态的调整,确保培养出的人才模式适应不断变化的市场的要求。从微观上来说,实践教学项目的内容、手段和方法等应紧随市场岗位和一线生产技术的发展变化而积极调整;从宏观上来说,实践教学体系又是一个各种实践项目的有机整体,必须随市场岗位、一线生产技术等变化发展进行动态调整,以达到实践教学体系整体效果最优化,从而保证实践教学体系高效、高质量运行,为学生有效掌握最新的岗位职业技能创造良好的实训机制。
2 以培养技术应用能力为主线,不断适应生产管理一线的现实要求。高职专业实践教学体系的构建,应从实际出发,不断探索知识、能力、素质三者之间的关系。要坚持突出技术应用能力的培养为主线的方针不动摇,并且应着重建设以培养生产管理一线职业技术能力为主的实践教学体系,抓住重点,突出特色,走“校企合作,产教结合”的教学模式,使实践教学的内容贴近最新生产技术和岗位技能要求,真正提高职业技术教学质量,使学生成为具有鲜明的水利职业技术特征的高等技术应用型人才。
3 实训环境的仿真性,实训项目要有前瞻性。在构建实践教学体系时要充分考虑在实训基地创造企业生产的真实工作环境,一方面实训项目与职业岗位要有对应关系,实施“预就业机制”,做到“真题真做”,使毕业生能够“即插即用”,没有或者只有很短的适应期。另一方面实训环境要充分模拟企业真实的生产环境,如场地布置、设备配置、训练操作的规范性、技术标准的严格性、建筑生产标识等各方面都要尽量和实际企业的生产运行环境一致,使学生在整个实践环节训练过程中如同置身真实的职业岗位环境,向学生宣示着今天的实训项目就是明天的工作岗位,使学生不断地自我激发掌握专业技能的内在动力源泉。
由于科技新成果迅速发展,从科学发现到大规模应用这种发现的时间间隔逐渐缩短,技术、产品淘汰的速度越来越快,因此,在安排动态性实践教学实训项目时,要适当考虑内容设置的前瞻性,及时更新技术设备供学生操作演练实训,训练的方案和方法也要做动态性调整。
三、实践教学体系新模式构建
实践教学内容体系的构建模式主要有两种,一种是传统的按科学划分的实践教学体系内容,另一种是按能力层次划分的“分层一体化”的实践教学内容体系。由于高职教育以高等技术应用型人才为培养目标,强调以“能力本位”来组织教学,因此,高职教育实践教学内容体系的构建一般采取后一种模式。高职水利水电建筑工程专业实践教学体系的构建运用系统科学的理论和方法,通过对职业岗位(群)和技术型人才知识和技能结构进行整体分析和设计,建立适合理论教学体系并具高职教育特色的实践教学体系。
1 构建以“四模块”为核心的实践教学体系新模式。实践教学体系四大核心模块包括单项基本技能、专业技能、综合技能以及发展性技能四个方面。依据学生不同的学习阶段和学习特点,从低年级到高年级形成一个前后衔接、循序渐进、由单一到综合,贯穿全学程的纵向体系。根据单项基本技能、专业技能、综合技能、发展性技能等实践教学各个环节,针对职业资格培训和职业素质教育的实践教学项目,使整个实践教学体系紧紧围绕四大核心模块进行,这样,实践教学体系就形成了职业素质教育与实践教学之间即相互独立又互相渗透的体系模式。
(1)单项基本技能。单项基本技能训练是实践的初级阶段,主要培养学生掌握本专业的基本操作技能,为理论教学建立感性认识,打下良好基础,主要包括专业基础课程实验实训(建材实验、三大力学实验、工程地质实习实训、制图单项训练、测量单项训练、水工基础实验)、电工实习实训等。
(2)专业技能。专业技能指从事具体职业岗位的专业工作中所具备的能力。它与专业理论知识紧密结合,着重培养学生掌握职业岗位群所常用的技术,要求学生在实践环境中能运用一项或几项技术解决实际问题。主要包括专业认知实习实训、专业课程单项设计实训(水利工程制图课程设计实训、水利工程测量实训实习、建构结构课程设计实训、水工建筑物主要建筑物课程设计实训、施工组织和设计概算课程设计实训)和大坝各种变形观测实训。
(3)综合技能。综合技能是对学生进行专业综合技术应用能力和素质培养,训练学生应用基本技能、专业技能解决实际问题的综合训练,主要包括:项目化设计实训、项目化施工实训、综合课程设计(建材综合实验、制图综合训练、测量综合实习、主要水工建筑物设计与施工实训)。
(4)发展性技能。发展性技能训练是学生掌握专业技能过程中重要的质变过程,把实践教学和生产实践直接对接。发展性技能训练方式包括课程中顶岗实习和毕业顶岗实习。发展性技能训练与传统的毕业设计实习有很大的区别。传统的毕业设计实习一般安排在最后一个学期,缺少课程中顶岗实习,认识过程中出现断层,训练项目理论性倾向非常明显,很难适应高职技能性人才培养的现实要求。而发展性技能训练,不仅安排毕业顶岗实习,还根据课程进程安排课程中顶岗实习(一般安排在假期中轮岗实训),它遵循认识的基本规律,符合认识实践循环提高发展的过程。在训练项目上直接与职业岗位对接,学生面对的是真正的生产岗位系列技能,破解了学生掌握专业技能内在驱动动力不足的瓶颈难题。顶岗实习在岗位选择、实训设备、实训技术方法、实训环境等多方面都极富有全新的发展性特征。
2 构建动态实践教学体系,确保实现校企“零距离”对结。校企“零距离”对接是培养高素质技术应用性人才的新模式,它把行业执业标准导入教学内容,把职业技能培训鉴定纳入实训教学计划。为了实现实践教学与企业“零距离”对接,高职水利水电建筑工程专业在构建实践教学体系时充分实现教室、实训室、企业三者之间相互渗透相互作用,做到三个“无缝对接”,即理论教学与实践教学对接,实训环节与工程技术应用对接,素质培养与企业一线人才要求对接。
关键词:新时代;水文与水资源;教学改革
一、用人单位调研及结果分析
站在社会新时代的今天,从事水利相关方面的人员也应具备与新时代要求相适应的能力。如何更好地培养出适应社会能力较强的高级技术与研究性人才,在教学培养改革中尤其重要。近年来,各高校致力于水文与水资源专业的教学改革,明确人才定位,力求达到能力培养和学习与实践相结合的目标[2]。为探索出适应社会新时代的水文与水资源工程专业人才的教学模式,提出综合性、创新型人才培养的课程体系和知识结构,郑州大学水文与水资源系(以下称“我系”)应用调查问卷的方式对全国水利系统(含水文领域)的部分用人单位开展了调研工作,调查问卷如表1所示。调查问卷共发出去85份,回收73份。通过对73份调查问卷分析,得出以下结论:
(一)水文人才培养定位需适应新时代要求
调研发现,水文领域需要高校培养出适应社会能力强并具有高素质水利技术人才,尤其是能从基层工作做起,具备较扎实的基础理论知识能熟练掌握运用专业技能。有较强创新精神和综合实践能力,能在国土、水利、农林、环保等部门从事水文水资源、环境保护规划设计、预测预报、管理、技术经济分析以及教学和基础理论研究等工作,这种适应“社会新时代”的应用型人才,才满足现代化水利事业的需求。
(二)拓展学生知识面,加强学生专业技能实练
调研结果显示,大部分水文与水资源工程专业毕业生选择在工程局工作,从事与水利工程规划、设计、施工、管理等密切相关的工作。为使毕业生尽快适应新的环境和工作,在培养过程中,除需要设置系统的本专业必修课程外,还有必要开设一些与工程施工、监理、管理等相关的课程,以拓展学生的知识面,加强学生专业技能的实练,使学生一毕业就能完成学校生活与工作生活的无缝对接。
二、水文与水资源专业教学改革措施探讨
为培养基础雄厚、专业知识和基本技能扎实、工程实践能力强、具有竞争意识的专业人才,在总结长期以来实践教学经验的基础上,建立了满足现代教育需要的实践性教学体系。我系以传统水文与水资源工程教学为主线,加强了课程教学和实践教学的相互协调和相互融合,培养了学生的实践能力,增强了学生之间的沟通学习能力,全面推进素质教育,逐步培养出学生的自主创新能力,能在实际中应用水文与水资源相关理论知识解决实际问题。
(一)积极开展教学研究,不断改进教学方法,提高教学质量
我系教学紧跟社会发展的新形势,紧紧围绕以培养出适应社会新时代人才的教学目标,积极开展教学研究活动,并不断把理论研究成果应用于教学实践,不断提高教学质量,从而加深学生对专业的掌握。我系将相关智能软件引入教学课程中,发现在课堂教学中巧妙地利用智能软件,能很好地调动学生学习的积极性,让学生能近距离地接触工程实例,更好地帮助学生理解抽象的概念。同时,我系也利用信息技术“翻转”课堂[3],进行了知识传授和知识内化学习过程的全新教学模式。这种新兴教学模式,可针对水文测验课程的特点以及目前传统教学中存在的问题,通过对传统多媒体教学的改进,可以更加高效地利用课堂时间,提高学生上课的专注度,激发学生学习的兴趣。
(二)综合多途径培养方式,构建理论与实践相结合的培养模式
综合考虑水文专业培养目标及学生适应社会新时代的能力培养,构建理论与教学体系相互呼应,课内与课外、校内与校外、实习与实训相结合的实践教学体系;通过增加综合性、设计性、创新性的实验,鼓励学生参加大学生科技创新竞赛、挑战杯、水利创新设计大赛等科技创新活动来提高学生的创新能力和团队合作精神;注重课程设计和毕业设计选题实用性,兼顾社会发展的前沿性,与工程项目、教师科研、毕业生就业相结合,一方面让学生了解本专业领域前沿的相关知识,另一方面培养学生解决实际问题的能力。
(三)应用多种教学方法和教学手段结合的方式,提高学生社会适应能力
加强对实例教学、框图教学和水文水资源相关软件的介绍与应用,增加课堂报告与讨论次数,培养学生自主学习外文文献能力了解国外相关领域的发展前沿,拓宽学生的国外视野。在课堂上,对主要知识点,采用精讲多练、案例教学、启发与引导、提问与讨论等方法[4];而对于新的理论和技术,课内着重启发、引导,课外指导学生浏览国内外相关网站,查阅相关文献资料,包括学术期刊、硕(博)士毕业论文、专著等,加深学生对新技术和方法的理解,一定程度上缓解课内学时紧张的问题;吸收、借鉴国外水文教育经验和优点,聘请水文专家开课或讲座,不定期地聘请相关生产单位技术人员直接参与学生的理论和实践教学环节,定期播放生产录像,将技术人员的工作经验结合理论知识传授给学生。通过教学方法方式的改革,加强水文与水资源工程专业人才社会适应能力的培养。
三、结语
关键词 注册考试;课程设置;选用教材;授课重点
1,课程建设的整体构思
1,1课程建设的目标:首先合理调整课程内容的结构组成,适当的降低基础理论的比重,提高建筑供配电在工程实际中的应用,注重提高学生理解和应用能力。其次,及时更新大纲内容,对新设备、新技术、新方法及时加以补充,提出合理的要求,在教学中付诸实施,保证教学内容上能与时俱进。
1,2课程建设思路:主要是通过课堂教学、实验教学、专业学习、课程设计和毕业设计等各个教学环节的教学设计,运用理论教学、实习参观、工程设计、系统调试等不同类型的教学手段和方法,使学生掌握建筑电气与智能化领域内的理论知识、系统设计、工程施工的相关内容,进一步培养学生分析、解决问题的能力,强化学生的工程技术应用能力训练。
2,课程设置
2,1
主干学科:电气工程、控制科学与工程、土木工程。
2,2主要课程(学位课程):电路分析基础、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、电机及拖动基础、自动控制原理、建筑供配电工程、楼宇自动化技术、建筑通讯与计算机网络技术,电梯控制技术、暖通空调、建筑设备控制技术。
2,3主要实践性教学环节:包括建筑认识实习、建筑供配电工程课程设计、电气控制及可编程控制器课程设计、建筑电气控制工艺实习、暖通空调课程设计、建筑电气照明课程设计、楼宇自动化技术课程设计、建筑影音系统课程设计、毕业实习、毕业设计等。
2,4主要专业实验:自动控制原理实验、单片机原理及应用实验、电气制图与CAD实验、电气控制及可编程控制器实验、电机与拖动实验、楼宇自动化技术实验、电梯控制技术实验、暖通空调实验等。
3,专业课程安排
详见表1。
4,选用教材及授课侧重点
4,1安全:选用“机械工业出版社”出版的《电气安全》杨岳主编的教材。其中的第二章供配电系统的电击防护、第四章供配电系统过电压防护及第五章电气环境安全,为重点授课内容。
4,2环境保护与节能:选用“机械工业出版社”出版的《供电工程》翁双安主编的教材。其中的第二章节能部分。
4,3负荷计算与负荷分级:选用“机械工业出版社”出版的《供电工程》翁双安主编的教材。其中的第二章。另外增加《工业与民用配电设计手册》第三版其中的负荷计算,重点是“利用系数法”需补充。
4,4 110KV及以下供配电系统:选用“机械工业出版社”出版的《供电工程》翁双安主编的教材。其中的第五章供配电系统的一次接线。及选用中国电力出版社“出版的《电力系统分析》于永源主编的教材。”其中的第一章电力系统概述和基本概念和第五章频率调整。
4,5 110KV及以下变配电所所址选择及电气设备布置:选用“水利电力出版社”出版的《发电厂中电气设备》李光琦主编的教材。
4,6短路电流计算:选用“机械工业出版社”出版的《供电工程》翁双安主编的教材。其中的第三章短路电流的计算。另外增加《工业与民用配电设计手册》第三版其中的发电厂短路电流计算部分。
4,7 110KV及以下电气设备选择:选用“水利电力出版社”出版的《发电厂中电气设备》李光琦主编的教材。
4,8 35KV及以下导体、电缆及架空线路的设计:选用“机械工业出版社”出版的《供电工程》翁双安主编的教材。其中第四章电气、电线电缆及选择。另外需补充“中国电力出版社”出版的《电力工程电气设计手册》电气一次部分相关内容。
4,9变配电所控制、测量仪表、继电保护及自动装置:选用“机械工业出版社”出版的《工厂供电》刘介才主编的教材。其中的第七章――工厂供配电系统的二次回路和自动装置。
4,10变配电所操作电源:选用“机械工业出版社”出版的《工厂供电》刘介才主编的教材。其中的第七章――工厂供配电系统的二次回路和自动装置。另外补充外需补充“中国电力出版社”出版的《电力工程电气设计手册》电气二次部分相关内容。
4,11
防雷及过电压保护:选用“机械工业出版社”出版的《工厂供电》刘介才主编的教材。第八章――防雷、接地与电气安全。
4,12接地:选用“机械工业出版社”出版的《工厂供电》刘介才主编的教材。第八章――防雷、接地与电气安全。另外增加《工业与民用配电设计手册》第三版其中的接地部分。
4,13照明:选用“机械工业出版社”出版的《电气照明》王晓东主编的教材,另外增加“中国电力出版社”出版的《照明设计手册》第二版其中的体育管及室外照明部分。
4,14电气传动:选用“机械工业出版社”出版的《电力拖动自动控制系统》陈伯时主编的教材。另外补充“机械工业出版社”出版的《电气传动自动化技术手册》第二版相关内容。
4,15建筑智能化:选用“机械工业出版社”出版的《楼宇自动控制》陈红主编的教材。
5,调整后专业课程建设的特点
(1)《建筑电气与智能化》专业课程的“理论、实践、应用”三段式的教学模式的改革,体现了教学内容体系的创新,符合高校专业类型工程应用型人才培养的教学规律。
(2)以突出“行业特色、应用特色、注册特色”的课程内容安排可以实现专业对应用型人才的培养目标。
(3)采取以高校教科书为主,专业手册为参考工具的教学方式,突出了以工程能力培养为重点的专业教学特色。