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中图分类号:P642 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)5-0150-02
1 地质工程专业的需求性分析
1.1 地质工程专业的人才素养需求
地球科学领域的探索范围主要涵盖如下内容:地球圈层彼此之间的物、化作用,人类同环境彼此之间的影响,人类同自然资源、自然灾害彼此之间的解决策略。在此作用下,使得需求人才应具备如下素质:广泛的知识领域、深入的知识积累、与日翻新的知识体系。由近段时间的人才供需情况得知,当前,社会在地质工程专业方面的人才需求可总结为如下内容:①技术需求:能够洞察潜在的问题,并能够进行深入的分析与处理;拥有牢靠的理论素养作为支撑;了解并掌握前沿技术。②处事需求:能够无障碍的、大范围的开展社交活动;具备过硬的抗压能力。③身体需求:能够在复杂的氛围当中完成工作,并保证自身健康。
1.2 地质工程专业人才的社会需求
由统计数据显示,在我国近年来的地质工程专业人才的供需比例大都处在1.5~3的范围。目前,地质工程专业人才的供应空缺诱因可归结如下:
1.2.1 人才处于新老交接的过渡时期
上世纪中叶前,国家已经培养了相当一部分的地质工程专业人才,并且大都处于已经退休或者接近退休的状态。受的影响,国民科教出现了长达十年的空白期,使得地质工程专业人才的社会实践出现严重的无力问题,为人才的专业化培养设置了更高的目标。
1.2.2 经济建设需要地质工程专业作为保障
本世纪前期,是国家飞速发展的重要阶段。尤其是在国家大力推动城市化的进程中,地质工程专业的人才为国家建设发挥了无可替代的作用。在资源的开发过程中,地质灾害的发现、预防与处理中,地质条件的维护中,均渗透着地质工程专业人才的足迹。
1.2.3 重大工程项目开展需求
当今社会,人类的探索范围已不仅仅局限于地球范围,而是延伸至宇宙范围,可谓是上至太空、下至海洋,均有人类的踪迹可寻。在上述人类活动中,均需要有地质工程专业人才作为支撑。
2 地质工程专业的发展分析
地质工程专业的根本性科教问题可总结为如下三点:①应培养出何种标准的人才;②应通过何种途径和手段实现目标人才的培养;③在规定的时间段内应培养出何种数量的人才方能满足社会所需。
2.1 地质工程专业的发展前景
地质工程专业的实践性任务归结如下:首先,以发掘的自然资源为可持续发展发挥保障,即进行地下矿产的勘探、利用与保护,开展地质灾害的发现、预防与处理等;其次,从更加深入的角度了解地质状态,利用理论性原理引领人与自然的和平共处;再次,全面推动前沿技术的研发与实践。
2.2 国家经济建设的推动
一方面,在我国成为世贸组织成员国之后,地质工程专业的供应目标发生了颠覆性的改变。在未来时间内,地质工程专业的供应目标已不再单纯的局限于单一部门或者行业,而是面向更大的市场范围提供服务。另一方面,由于先进科学技术的推动,使得地质工程专业将关注的重点再一次聚焦到基础理论上,以期推动人才素质的全面性提升。
3 地质工程专业的创新措施分析
3.1 树立“以学生为中心”的观点,促进地质工程专业改革
高等院校是为社会培养具有专业技能的人才,因此,高等院校的科教应充分贴近社会的实际,以满足社会用人需要为改革总体导向。在改革方面,应充分体现出以学生为主的要求,即“以学生为中心”,而教师和学校只是为学生提供必要的引导、帮助和服务。对于高等院校的学生,其选择就读高等院校的主要目的在于掌握一项专业技能,从而为其在社会上找工作体现一定的优势,因而,学校应充分满足学生对于知识的实际应用的需求,在改革过程中,发展“校企联合、学用融合”的道路。如在地质工程专业的教学中,为了使学生对于所学的专业技能可以更好地掌握和运用,可以在合理的教学时间内,安排学生到相关企业去做一天的实习员工,通过在企业内部的工作实践,达到将理论应用于实践,以所学技能解决实际问题的效果。此外,学生在具体的实习过程中,还能发现自身的不足,找出在未来的学习中还应注意哪些知识的积累,从而实现素质化科教。
3.2 加强高层次师资力量的构建
为了加强师资队伍建设,可以从两方面进行努力:一方面,要让高等院校的地质工程专业教师走出校园,定期开展培训、学习活动,提高教师的自身素质,同时,要让地质工程专业教师到社会上去进行体验和总结,分析当前社会在用人需要方面有何新的需求,并结合自己的教学经历,分析当前采用的教学方式、方法所培养出来的人才是否适应当前社会的需要,若不适用,需进一步研究改善教学的具体方法;另一方面,为了丰富地质工程专业教师队伍的师资力量,可以从外校聘请教学专家,通过其丰富的教学经验和成功教学案例,丰富地质工程专业教学的师资队伍,实现高等院校教师人员构成的多元化。如在加强师资力量的构建时,可以从相关专业的企业内部邀请有关专家,进入高等院校进行几堂实际教学,通过几堂精炼的教学内容,企业专家将当前企业在人才需求方面的具体诉求传递给学生,学生也能在与企业专家的沟通和交流过程中,掌握当前社会用人的趋势,从而及时调整自身的学习方向,满足社会用人需求。
3.3 课程体系设置科学化
在旧式授课模式中,课程体系的设置普遍呈现下述问题:①课程设置仅关注本学科的单一内容;②授课内容重理论、轻实践;③授课方式重灌输、轻探索;④授课环节无差异化。在高等科教阶段,对于自然科学类课程的设置,几乎寻求不到实践的踪影,使得培养出来的人才大都被誉为“理论的巨人,实践的矮子”。针对此种问题,我们应在课程体系的构建过程中,更多的融入实践性环节,将同学生的未来发展密切关联的信息设为授课内容,使学生能够得到充分的素质提升。例如,在课程体系当中融入“课堂论坛”环节,并将论坛的内容设定为“人与环境的协同发展”等相关内容。使学生在准备论坛材料的过程中,对于国家的地质水文以及环境问题等具有更加深刻的认识。
3.4 建立健全素质化科教的考核机制
在对地质工程专业实行创新过程中,无疑需要投入大量的人力、物力、财力等重要资源,因此,为了确保地质工程专业创新措施的切实落实,确保投入的相关资源得到有效的利用,可以建立一套考核机制,为创新提供一定的保障。考核机制可以从两方面进行:一方面,考核教师在创新措施方面的具体应用情况,学生对其授课方式的满意度等;另一方面,考核学生,对其在授课过程中的学习状况,学习效果等进行考核,同时将考核结果与其评优等活动进行关联,从而促进学生在素质化科教方面的学习。
4 结 语
文章在篇首段落将地质工程专业的发展前景予以分析,并归结为两大方面。进而在后续段落对地质工程专业的创新措施开展针对性的探究,具体措施如下:树立“以学生为中心”的教学观点,促进地质工程专业改革;加强高层次师资力量的构建;课程体系设置科学化;建立健全素质化科教的考核机制。
参考文献:
首先,我深刻的认识到,很多人在实习走之前就把这次实习当作一次公费旅行的态度是科学的。经过实践证明,我们的实习确实是一次旅行。
我们先到了克旗,在克旗参观了克什克腾地质博物馆,在解说员的耐心讲解下,我们了解到了很多地质方面的知识,虽然现在那些知识已经忘光了。然后又去了巴林草原,身临其境的感受到的草原风情,老师同学们为了铭记这一无限光荣的时刻,纷纷拍照留念,照片的背景会向他们的亲朋好友证明他们曾到过广阔无边的草原,照片上他们丰富的面部表情会向人们透露,他们在草原上的心情是开心愉快的。
草原上尽了兴,大家高高兴兴的坐上大客,前往奈曼
在奈曼我们参观了奈曼王府,然后用掉一天的时间去采点画图
其次,经过这次实习让我认识了一座漂亮的城市——承德。在奈曼完成任务我们就直接到了承德。在承德我们去了避暑山庄,避暑山庄的门票贵得不像样,但是免车费免住宿的到一趟河北,不去一趟避暑山庄更不像样,所以大家都去了。照样每到一处大家拍照留念以供回味炫耀。
课程教学中的创新教育是培养创新人才的主要途径。根据土木工程专业工程地质课程特点,笔者从改革教材内容,采用启发式教学方法,多种教学手段并举,加强实践环节创新思维训练,培养科学研究方法,采用期末考试与平时成绩综合考核等来实现课程教学中的创新教育。在牢固掌握课程知识的同时,启发学生运用已学的课程知识,多方面分析工程地质问题,培养学生善于思考、勇于创新的良好思维习惯,达到培养创新人才的教学目的。
关键词:创新教育;课程教学;启发式教育;工程地质
中图分类号:TU42;G6420文献标志码:A文章编号:
10052909(2017)01014804
创新是指运用已知的各种信息和物质条件,发现或产生某种新颖、独特的有社会价值的新事物、新思想、新方法的活动。创新是人类特有的认识能力和实践能力体现,是人类主观能动性的一种高级表现。
作为一名教育工作者,在教学活动过程中培养创新型人才是义不容辞的责任。笔者在多年的土木工程专业工程地质教学中,对教学过程中的创新教育进行了探讨与实践。
一、创新教育的必要性
(一)创新教育是时代的要求
创新是民族进步和发展的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。一个民族、一个国家要想走在时代前列,就不能没有创新。创新能力决定了一个国家经济、社会发展程度,决定了国家的未来。为把我国建设成一个现代化的国家,就需要一大批具有创新能力的人才。
教育是创新型人才培养的支柱和基础,高等教育则是创新人才主要培养途径。我国高等教育正在进行人才培养模式的改革,把基本技能培养、知识获取能力培养和创新能力培养作为大学教育的主要目标,且核心是培养学生的创新能力。培养的人才正由知识型或学术型向创新型人才转变,目的是将来更好地为国家和人民服务,同时也使学生在未来激烈的社会竞争中处于有利地位。
中南大W作为国家985高校,担负着创建一流大学任务,对大学生培养水平有更高的质量要求,其人才培养必须注重创新精神和创新能力。
(二)创新教育是课程的要求
大学创新型人才培养途径包括很多方面,其中课程教育是主要方式,也是培养创新人才的基础。教师把知识传授作为基础,创新能力培养作为目标,贯穿于整个教学过程中。教师不仅向学生传播学科知识,而且要向学生传授解决问题的方法,也即“授人以渔”[1]。
课程教学过程中需要有创新性内容与方法,教学不是一种机械行为,采用“填鸭式”教学方法,学生往往带着某种抗拒情绪,考试前突击复习,学习目的仅仅为了获取该门课程的学分[2]。
工程地质这门课程的特点也要求学生必须具有创新思维。工程地质课程主要内容是研究工程地质条件,而工程地质条件具有地域性、多变性和复杂性等特点[3],因此,任何一项工程的工程地质条件都有唯一性,很难照搬已有工程模式或经验,而需要地质工程师和土木工程师创造性运用工程地质、土木工程理论方法和经验,灵活处理具体工程的工程地质问题。
二、培养创新能力的教学方法研究
工程地质是土木工程专业一门重要的专业基础课,通过课程学习,培养学生运用地质学理论分析并解决实际问题的能力,包括常见地质作用的观测和描述能力、地质图的阅读能力、常见矿物岩石的鉴定能力、常见地质灾害形成和防灾减灾的分析能力,并能运用岩土力学原理分析地质作用形成机制,了解工程地质勘察方法。
通过改革教学内容,采用启发式教学方法,多种教学手段并用,加强实践过程中创新思维能力培养,改革考核方式等措施,在学生牢固掌握课程知识的同时,启发学生运用已学课程知识多方面分析工程地质问题,不墨守成规,培养善于思考、勇于创新的良好思维习惯,达到培养创新人才的教学目的。
(一)改革教学内容
教学内容既要符合教学大纲要求,又要符合培养创新人才的要求。我们从以下几个方面改革教学内容。
(1)明确上课所用教材只是主要参考书。任课教师吸取国内外各种教材之精华和最新的科研成果组织讲稿。教材只是学生学习的主要参考书,学好工程地质这门课,还需要参考其他书籍、相关期刊杂志和网站。只有博览群书,有丰富的学科知识,才能创造性地提出问题,产生新思想,否则,只是空想和妄想。
(2)以地质作用为主线串联课程主要内容,引申出与地质作用有关的矿物岩石、地质构造、地形地貌、水的作用、地质灾害等,这些都是各种内外力作用结果,也是地质条件评价的内容。课程内容就是工程地质条件各个方面,也是学生在后续有关课程设计和将来从事土木工程工作中遇到的主要内容。
(3)课程内容紧扣地质与工程。讲课思路:地质名词或现象成因(地质作用机理)结果或特征(性质)地质问题工程措施。在讲课时,注意培养学生的地质思维[4]。
(4)把一些学科的进展放在每一章节后面。在讲完相关内容后,告诉学生有哪些没有解决的问题,留给大家思考。让学生对本课程国内外研究现状有一个比较清晰的了解,开阔视野,增加求知欲,为成为创新型人才提供动力。
(5)能够在实践中完成的,上课时一句带过。如罗盘使用方法,常见岩石矿物特征,这些内容在课堂上费很大的力气,学生也不一定明白,在实验室拿着罗盘和岩石矿物标本,稍微讲一下就很容易理解和认识,同时也能很好地培养学生的动手能力。
(二)启发式教学方法
工程地质这门课涉及地质学领域的许多学科,如矿物岩石学、构造地质及地质制图学、地史学、地貌学和灾害地质学等。这些内容对土木工程专业学生来讲,都是比较陌生的内容,缺少学习上的连续,在上课时如果不注意教学方法,学生会觉得枯燥无味,没有兴趣学习。学习兴趣的缺失容易使学生丧失学习的“勇气”,更谈不上创新思考能力。只有对本课程知识全面掌握,才能开拓新思路,采用新的方法,得出新的结论。
启发式教学方法是培养学生学习兴趣和创新动力的基础。如何把工程地质知识向学生娓娓道来,使学生轻松理解并且饶有兴趣地听下去成了很多教育工作者探讨和实践的课题[5]。采用启发式教学,对于培养学生学习兴趣和创新精神有较好的效果。让学生积极参与教学过程,培养学生提出问题、思考问题、分析和解决问题能力,引导和鼓励学生打破既定思维方式,对某一问题从不同角度、不同侧面去理解、思考和想象,提出各种可能的解决方案和新的思想。
采用授课和讨论相结合的方式培养学生独立思考、独立探索的创新精神。在讨论和提问过程中,建立师生的平等关系,学生和教师随时可以讨论甚至是争论。在向学生提问时,同一个问题,可由不同学生回答,教师及时点评哪些正确,哪些错误,以及原因。教师提问时更多结合大家耳熟能详的问题,如讲到岩石时,结合建筑材料课程,提出“哪些岩石能作为水泥材料来源”的问题。在上课时,学生可随时提出问题,鼓励学生对已有的观点、结论、理论提出怀疑,培养学生发现问题、分析问题的能力,摒弃将怀疑精神和求异思维等同于胡思乱想的陈旧观念[3]。问题的提出、分析及解决过程提高了学生的学习兴趣,同时也极大地激发了教师的领悟和钻研能力,教师也可从学生身上学到一些独特的思路或方法,真正做到教学相长。
布置一定难度的课外作业有利于提高学生分析问题、解决问题的能力。学生要完成作业在课堂之外就必需查阅大量的相关资料,需要对检索资料进行筛选、对比分析,钻研有关问题最终获取有用的信息。如布置工程地质条件对长沙地铁建设影响的作业题目,学生通过查阅资料,基本上知道了长沙地区地质情况,对岩溶、断层破碎带、软土等不利地质条件,提出了应采取的工程措施。
(三)多种教学手段
课堂教学中,充分利用网络技术和现代化教学手段,以多媒体教学和案例教学为主,并结合传统的模型、黑板板书等。
上课前将课程信息发到网络交流群,包括教学大纲、学习指导、习题和参考书等,推荐有关地质网站及热门论坛,与学生在论坛中实时交流。
把文字、声音、图片、动画、视频有机地结合在一起形成多媒体文件,经过教师讲解和学生的互动,提高了课堂授课效果。多媒体中的动画或录像能直接启发学生的形象思维和抽象思维,将教材中抽象、静态、枯燥的概念,以具体、动态、生动的方式呈现,学生受到启迪,利于培养和发展他们的逻辑思维能力[5]。如岩浆岩形成的动画演示,由于地壳运动,在地下形成局部应力集中,当某处地下周围岩层所受应力超过本身强度时,原来完整的岩层发生破裂,形成薄弱带,原来与周围岩层处于平衡状态的地下深处岩浆则沿薄弱带上升到地表,发生大家都非常熟悉的火山喷发,上升到地表下则发生侵入,不管是侵入还是喷发,原来在地下深处的熔融状态岩浆凝结形成固态的岩浆岩。通过栩栩如生的动画,学生掌握了岩浆岩形成过程。合适的图片能大大提高学生的注意力及学习兴趣,图片包括各种地质现象照片和图示。一些地质概念如果不配以照片,学生很难理解,如河流阶地,通过典型的照片,可加深学生印象。图示将复杂的地质概念简单化、条理化、直观化和形象化[6],如三大岩石的相互转化图,清晰显示三类岩石各自形成条件和相互转化关系,变抽象的讲解为直观、形象的图、画,把灌输变为学生主动探索,让学生在轻松、愉快的气氛中学习,完成教学目标。
工程地质概念以工程案例为依托,培养学生运用工程地质学基本原理去分析和解决实际工程地质问题。通过典型案例鼓励学生思考和探索,而不是死记硬背概念,学生通过案例能有所领悟,举一反三[7]。通过案例的启发式引导,调动了学习积极性,学生自觉参与问题的判断、分析和解决过程,运用已有知识,通过对问题的分析、思考与讨论,得出个人的判断和解决问题的方法。
(四)实践过程中创新思想培养
工程地质课程是一门实践性很强的课程,在实践过程中,应注重培养学生创新思想。
室内实验主要是观察常见矿物和岩石。实验时尽量让学生多动手,教会他们如何观察,启发学生如何从相似的特征中找出每一种矿物或岩石特有的细微特征。从这些细微之处,联想到他们各自不同的形成条件和成份的差别,以及不同的物理力学性质和工程应用,培养学生的观察力,有意识地激发学生的创新思维。
野外实习。在每个观测点,首先让学生观察思考,阐述该观测点是何种地质现象,怎样形成的,与工程有什么关系等,其他学生可以提出不同见解并阐述理由,最后由教师作总结。
(五)培养科学研究方法
课程教学中,培养学生的科学素养、获取和分析信息的能力、独立思考的创新精神,这也是教育者的责任。
教师通过积极参加科研活动,获得最先进的学科知识和科研方法,在教学过程中思路开阔,站在新的高度对教学内容进行更新和取舍,丰富教学内容,将复杂的地质概念表述得简明易懂[8],教学中会自然地用科研所必要的实践精神和创新精神来感染学生,使学生受到鼓舞,得到启迪[9]。
讲课中通过讲述在科学研究工作中获取结论的认识过程,特别是走弯路的过程,能使学生身临其境[1]。从科研成果来讲解地质概念,不但易于
学生理解,教师自己也能挥洒自如。
学有余力、有创新潜质和意愿的学生可申请参与教师的科研项目,也可鼓励和帮助他们申请学校的大学生创新和创业基金项目,为创新型人才的培养搭建实践平台。
(六)综合考核与评价
考核方式摒弃过去期终考试的传统形式,而把考试融于教学过程中,采用平时成绩和期末考试成绩综合评定。平时成绩考核形式灵活多样,如读书报告、课堂讨论、答辩、小论文和实验报告等。课堂讨论和课后小论文增加了知识学习的深度和广度,培养了学生的创新思维能力。
关键词:工程地质; 教学方法; 认知实习
中图分类号:TV135;G6420 文献标志码:A 文章编号:
1005-2909(2012)03-0098-03
当前,随着中国高等教育改革的不断深化,人才培养目标也日益明确化以适应时代的需求。对于工科专业,人才培养目标更多的是转向培养具有创新能力、实践能力的高素质人才。这种转向从硕士研究生招生类别中即可体现,教育部要求各高校在近期逐步将硕士研究生学术性和专业性的招生比例调整到1∶1。此外,教育部的“卓越工程师教育培养计划” 也十分明确地提出了要培养造就一大批创新能力强、实践能力强、适应经济社会发展的各类型工程技术高质量人才。在这种教育环境改革大背景下,工程地质作为水利类专业中一门实践性强的课程凸显出在人才培养中的必要性与重要性。工程地质课程的教学分为课堂理论知识部分与课外认知实习部分。课堂理论部分讲授基础理论、原理以及各种地质现象,课外认知实习部分通过实习让学生直接观察以增强感性认识,巩固课堂理论知识,提高学生的观察能力、思考能力、动手能力以及分析问题和解决问题的能力。
工程地质是水利类本科各专业(农田水利工程、水利水电工程等)的重要专业基础课程,工程地质基础知识也是水利类工程师必备的实践技能之一,同时也是水利类各种注册考试考核的重要内容之一。合格的工程师应具有野外地质知识和解决工程地质问题的能力,水利工程涉及地质构造、地貌现象、工程岩土特性、地下水等知识,因此,理论与实践并重是工程地质课程的特点。
笔者结合近年来的工程地质教学与认识实习实践教学经验,针对提高水利类本科专业工程地质教学质量尤其是实践教学质量进行了探讨。
一、课堂内教学方法的不断完善
借助现代教学手段的多样性,充分利用图像、视频等媒体手段,展现地质实
物现象,启发与激励学生学习该课程的兴趣,避免纯板书式、抽象的教学方式,使工程地质教学从枯燥晦涩变为生动有趣。但任何事情又必须注意度的把握,理论课程教学毕竟不是观看电影式的视频或图像放映,传统板书讲解仍不可偏废,要做到二者有机结合。这样使学生能够对照课本知道课堂所讲的主线与知识轮廓体系,帮助其课下温习与巩固。
针对课程的不同部分与环节有的放矢,比如工程地质的绪论部分应引起足够的重视,绪论部分讲解的成功与否,直接关系到学生对课程学习的兴趣。因此要在绪论部分充分讲解工程地质与水利工程的关系,诸如工程坝址选择、地基处理、防渗抗滑以及地质灾害处理等都离不开工程地质理论知识的体系框架。水利工程都是在特定的工程地质环境中建立的,其建设和正常运营都受地质环境的制约。如果没有掌握好工程地质知识将不可能设计、施工好一个水利工程,因地质问题导致水利工程失效与失败的例子在国内外比比皆是。因此,在讲解后续章节时应适当穿插工程实例,使学生意识到工程地质课程与各项水利工程的密切性。
二、课堂外实践教学改革
工程地质这门课程的特殊性在于学在课堂,
用在野外。学完本课程,要求学生在将来的工作中能够读懂地质资料,并根据地质资料进行工程选址、工程设计。工程地质实践教学环节是最终保证工程地质课程教学质量的关键所在。
(一) 野外实习场地及路线的选择
由于地质实习的特殊性,各高校可根据自身所处的区域地理位置选择适合的实习场地与路线。如果有固定的实习基地最好不过,但是一般高校没有地质类专业,仅仅有为数不多的水利类专业,学校难于设置实习基地,从经费及人员上都难以满足。在这种情况下,选择最佳的实习场地与路线是满足工程地质野外实践教学的根本所在。根据区域地理位置,高校的实习场地与路线应具备如下特点与功能。
线路应具有地质现象的典型性、易识别性等特点,有明显的地质构造、地质作用,地层系统基本齐全。周边具体工程与地质构造有机结合,使实践教学起到学习地质知识、认识具体工程的作用。结合以上实习场地与路线的特点,负责实践教学的教师应该在实习进行前规范野外地质实习路线,对各地质景点进行全面详细的踏勘、确认、标识,以明确后续各地质点的实践教学内容,提供具有特色的工程地质现象解释与讲解。高校周边应该有最佳的实习路线,在实习经费限制下,满足实习功能的要求,即在这条路线上能够使学生充分认识实习区域的各种地形地貌、岩层分布与产状、风化现象、断层、地质露头、褶皱、节理等地质现象与地质构造特征元素。以兵团高校石河子大学为例,围绕玛纳斯河流域的阶地地貌可以获取大量的具有典型意义的地质露头。因此,选择石河子—南山—玛纳斯河—肯斯瓦特这条典型的地质线路能够满足学校各水利类本科进行野外工程地质实习的要求。同时在这个实习路线途经的实习区域上能够结合具体的水利工程设施,如水坝、厂房等,使实习路线的选择更加完美。野外实践指导教师在每次带队实习的同时要不断完善教学内容,争取下一次实习的时候,使实习的质量有所提高,这就要求教师每次都要深入现场开展地质调查,借助现场拍摄、视频制作等方法,在增加课堂教学内容的同时,不断使野外实践教学条理化、系统化。水库、水电站、坝体工程、厂房、地下电站、水闸、渠道、堤防等水利工程对工程地质条件与水文地质条件的掌握有较高的要求,因此,将工程地质条件调查实习有机融入到工程地质实习的范畴中去,为学生将来走上工作岗位打下基础。
(二)鼓励实习过程中学生自己动手、多提问
关键词:地质工程 混凝土结构 教学方法
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(c)-0212-02
《混凝土结构设计原理》是一门理论性与实践性并重、综合性强、教学难度较大的课程之一。该课程具有以下特点:(1)前导课程多。学习该课程需要有材料力学、结构力学、建筑制图、建筑材料、房屋建筑学等前导课程。(2)经验性理论内容占有较大的比例。具体表现为经验公式多、基本假定多、规范条款变化多、设计方案不唯一。(3)基本概念和构造要求多,且在不断变化。如混凝土保护层厚度的定义、受弯构件抗剪承载力的计算、最小配筋率的要求等,作者就学及工作以来都经过多次变化。对地质工程专业的本科生来说,往往由于自身缺乏必要的感性认识就更加难于理解。因此,如何在教学中使学生深刻理解最基本的计算理论和设计方法并学以致用,是教学方法的出发点。
1 课程开设的意义
近年来随着国家多方向、通用性、复合型人才培养目标的推广以及就业市场的需要,越来越多的非土木工程专业增设了混凝土结构设计原理课程,如地质工程、工程力学等土木工程边缘学科专业。如对地质工程学生来说,毕业后几乎不可能直接完成一般工业与民用建筑的设计,但会在边坡治理、水利水电、基础工程等领域从事挡土墙、坝基、桩基等方面的设计、施工、监理等工作,仍然需要一定的混凝土结构设计原理的基础知识。对非土木工程专业来说,混凝土结构设计原理课程的教学在介绍基本概念、基本原理的同时更要适应不同专业应用领域的特殊混凝土结构的设计要求。
2 课程教学中存在的问题
结合该校地质工程专业,就其教学中存在的问题进行论述。
2.1 前导课程知识储备不足
对地质工程专业来说,没有开设建筑制图、建筑材料、房屋建筑学等属于土木工程的专业基础课程,导致在正常教学过程中较多专业基础知识的讲授有一定难度,课程设计绘制的图纸不规范。
2.2 教学时间短
课程安排在大四第一学期,32学时外加1周的课程设计。由于临近毕业,大部分学生将面临就业、考研等现实问题,降低了学生的学习兴趣和有效学习时间。
2.3 所授课程深度掌握尺度不一
混凝土结构设计原理课程一般由土木工程专业教师担任。往往由于授课教师队伍的相对不固定以及教师对地质工程专业的掌握不同,因此对所授内容的删减存在很大主观性,也即简单地把地质工程专业学生视同土木工程专业学生,放宽了一定的教学要求而已。
2.4 理论联系实际少
地质工程专业学生由于没有土木工程方面的认识实习,对建筑工地的现场知识也缺乏了解,反映在作业及课程设计图纸中的截面设计的配筋往往不符合一般结构设计的常识。
2.5 学生缺乏独立思考解决问题的能力
理论课程结束后的课程设计,结合地质工程的专业背景及今后的就业需要,设计内容是钢筋混凝土挡土墙。考虑挡土墙的高度及上部作用荷载的变化,保证学生一人一题,杜绝抄袭。从这几年的指导情况来看,学生们大都在参考范例上直接修改,很少有人进行必要的思考,更不善于通过查阅规范、文献资料来主动解决问题,而是习惯于向老师求助,直接询问来获取答案。
3 教学改革建议
针对上述种种问题,结合其他高校在非土木工程专业混凝土结构设计原理教学中积累的成熟经验,提出以下的改革建议。
3.1 了解授课专业的课程设置及内容
授课前要全面了解学生已修的结构方面有关的内容,了解学生掌握的内容及深度。对地质工程专业的学生来说,由于未修过建筑制图、建筑材料、房屋建筑学等前导课程,教学时就必须补充相关知识,从而使学生建立工程结构的基本概念。课堂讲授时,在例题讲解中多介绍相应的工程背景,便于解决基础知识不足的问题。
3.2 优化教学内容
教在教学上往往将地质工程专业学生与土木工程专业的学生相提并论,但大多数地质工程专业的学生将来不从事传统建筑结构的工程设计,因而如何在教学内容及深度方面掌握得恰到好处,需要教师对地质工程专业的主要学习内容及就业去向都要比较了解,并由此制定出合适的教学目标,合理规划教学内容。针对课程理论教学学时少又配有课程设计的特点,对混凝土材料的力学性能、受弯构件、受压构件等基础且必须的知识重点讲授,而对受拉、受扭构件简单提及即可,这样才能保证在有限学时内完成基本内容的学习。
3.3 丰富教学手段
考虑到地质工程专业课程设置的特点,许多常规的建筑材料、建筑结构试验没法完成,因此学生们学习时对基本概念掌握不清,可以采用多媒体照片、录像的形式进行弥补,不但能使学生产生直接的感官效果,同时又能弥补实践性环节缺乏的问题。同时鼓励学生除课堂学习外,充分利用网络资源,将课程相关的教学要求、教学教案、课件资源共享,延伸了教学内容,丰富了教学形式。另外,在日常教学中注意利用校内的在建工地及投入使用的典型建筑结构作为教学背景,有效地理论联系实际。为了在教学过程中学生能够更深切地将所学理论与工程应用相对应,必要时可以安排学生到周边在建建筑工地进行实地参观学习,使学生了解建筑材料、设计图纸、施工过程等内容,增加学生们的直观认识,提高学生们的学习兴趣,从而达到丰富教学手段、改善学习效果的目的。
3.4 稳定教师队伍
地质工程专业的混凝土结构设计原理课程的教学任务主要由建筑工程系的教师担任,虽然其具备了建筑方向扎实的理论及实践功底,但往往对地质工程领域的混凝土结构不甚熟悉,工程背景较为欠缺,打铁尚需自身硬,因此教师自身需要通过不断的学习积累地质领域的必备知识来丰富教学内容、提高教学水平,这也需要相对稳定的授课队伍来保证。
4 结语
地质工程专业混凝土结构设计原理课程的教学,不能等同于土木工程专业教学内容的简单删减,它需要在不断的教学过程中逐渐建立科学合理、能用够用的知识内容体系,因而需要在稳定授课教师队伍的基础上,逐步探索行之有效的教学手段,来提高学生的学习兴趣,从而培养学生必要的工程应用能力。
参考文献
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关键词:“三递进”;课程体系;建设;实践
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)46-0148-02
建筑工程技术专业是我院市级示范建设的重点专业之一,其中课程体系的改革和建设是重要组成部分。本专业培养拥护党的基本路线,德、智、体、美等全面发展,掌握本专业必备的理论知识和专业知识,具备建筑施工生产管理能力的技术技能人才。我们的培养定位是施工员,施工生产管理是施工员的主要职责,其中编制施工作业指导书、制定施工生产计划、落实施工生产任务是施工员工作的重要内容。所以施工员职业标准是我们建立课程体系的重要依据,构建以建筑工程施工员能力为核心的课程体系。
一、依据施工员职业标准确定专业课程
1.确定专业课程。建筑工程技术专业毕业生的就业岗位主要是施工员,施工员全程负责工程从开工到竣工全过程的施工生产指挥,对于施工图、设计变更、技术核定、施工组织设计、专项施工方案等技术文件和施工作法,相比其他专业人员要求更高。我们根据职业标准中的能力要求拟出学习领域,再根据学习领域确定出专业课程。见表1。
2.确定专业核心课程。我们根据施工员职业标准中的工作职责、知识要求和职业能力的评价标准,拟出施工员专业核心能力为四个方面:一是能够熟练准确识读施工图;二是能够编制施工作业指导书并能实施施工技术交底;三是能够编制专项施工方案和制定施工进度计划;四是能够计算工程量和初步计价。根据以上四点专业核心能力,最终确定专业核心课程为五门:建筑制图与施工图识读、基础工程施工、混凝土与砌体结构工程施工、建筑施工组织管理、建筑工程计量与计价。
二、突出职业性和高教性重构专业课程内容
我们充分发挥行业企业专家的作用,将企业理念、企业文化、职业工作情境和新技术、新工艺、新材料、新设备等知识直接融进课程内容。在课程内容中导入施工技术标准,建筑行业岗位职业标准和岗位培训内容等。除此之外,我们还对建筑企业、以往的毕业生就课程内容和学时数展开调研。
1.重构专业课程内容。为了适应实际工程的需要,更加有利于理论教学与实践相结合,我们将《工程力学》和《建筑结构》整合为《建筑力学与结构》。通过调研发现,目前在项目部施工员很少涉及到力学和结构计算的问题,根据高职学生的特点,建筑力学与结构的知识以够用为度,所以减少了部分计算内容,降低了难度,能满足学生可持续发展的需要就可以了。其总学时为120学时。将《建筑制图》、《建筑CAD》整合为《建筑制图与施工图识读》。教学内容我们全部使用了2010年最新颁布的规范要求,改革了过去重绘图轻读图的做法,大量增加了建筑施工图和结构施工图内容的读图识图,专门设置了一周的识图实训周,强化识图训练,要求学生能够快速准确识读施工图。《工程地质》、《土力学》整合为《工程地质与土力学》;《房屋建筑学》调整内容后更名为《建筑构造分析》;按照房屋建造过程开设了《土石方工程施工》、《地基基础工程施工》、《混凝土与砌体结构工程施工》、《屋面与防水工程施工》。鉴于石砌体施工在重庆地区现在已基本没有使用,主要是因为石砌体施工成本较高,可行性低。结合企业专家及专业教师的意见,我们坚持将混凝土结构工程施工及砌体结构工程施工课程整合成混凝土及砌体结构工程施工,总学时90学时,开设学期第四学期,理论学时∶实践学时=45∶45,开设一周的工种实训周。通过调研大多数企业认为屋面及防水工程施工可以作为专业必修课,没有必要作为专业核心课程。因为现在防水工程施工是专业分包,施工过程程序化,根据西南地区的图集进行施工,从重庆地区防水施工的特点来看,知识点较少,学生容易接受,不需要作为专业核心课。并且30的总学时能满足施工员能力的培养。《建筑工程质量检测》的内容比较程序化,相对容易掌握。相对而言质量管理更符合施工员的岗位能力。安全管理是工程项目管理的重中之重,将原有的《工程项目管理》和《建筑工程质量检测》课程调整为《建筑工程安全管理》和《建筑工程质量管理》;钢结构是未来建筑的发展方向,为了更好地适应岗位需求,作为专业必修课开设。根据企业调研,目前的保障性住房和部分的商品房均需要精装修,即使清水房也需要简装,包括外装,因此装饰装修施工的知识是施工员必不可少的,我们开设为专业必修课。
2.拟定集中实训课程。实训课程中,除了平时的课中实训外,我们还开设了集中实训课。如毕业综合实训(编写专项施工方案)、工程测量实训、施工图识读实训、施工模拟实训和顶岗实习等。
三、按照认知规律序化课程,形成“三递进”课程体系
按照职业成长规律序化课程,构建了按基础技能、专业技能、综合技能“三递进”的课程体系,其中基础技能课程领域主要包括大学英语、应用文写作等;专业技能课程领域包括建制图与施工图识读、土石方工程施工等;综合技能课程领域主要包括工程招投标与合同管理等课程。
四、结语
本课程体系从2010级学生中开始应用,经过多年的探索和实践,2013届、2014届、2015届毕业生的就业率、专业对口率、双证率都逐年稳步提高。
参考文献:
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【关键词】高职院校 建筑工程技术专业 实训基地建设 改革 实践
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2017)02C-0185-02
伴随着科技化、信息化发展战略目标的实施,各领域发展都在不断地发生改变,尤其是对于建筑行业来说,在新的经济形势格局引领下,技术人才的培养成了建筑行业发展的核心目标,与此同时,也对技术型院校实训基地建设提出了更具时代性的要求。实训基地作为专业化人才各种能力以及专业技能操作的最佳场所,其建设水平和应用程度对建筑工程技术人才的培养效果起着决定性作用。只有不断提高实训基地建设意识,注重人才培养质量,重视能力与创新理念的灌输,技术专业人才实训基地建设才能在人才培养中发挥出应有的作用与效能,为我国建筑行业输送合格的技术型人才。
一、高职院校建筑工程技术专业实训基地建设的要求
高职院校通过实训基地建设,可以充分挖掘技术专业人才的潜能,使技术专业人才在实际操作中得到技能和能力上的提升与巩固,最终为社会型人才队伍建设质量提供更加有利的发展条件和生存空间。根据我国对高职院校人才培养的要求,应用型人才应该着重技能和操作能力的训练与培养,特别是面对当下社会发展情况,对于建筑工程技术人才的需求与日俱增,要为社会输送合格的、优秀的、可靠的建筑工程技术人才队伍,必须对建筑工程技术专业人才培养加以强化和深入,透过实训基地建设,将整个培养过程与实际相结合,使建筑工程技术专业学生不仅可以在知识上得到拓展,专业素质上得到提高,技能水平上得到巩固,更可以对建筑工程技术这一行业发展现状和前景有所了解和认识,激励建筑工程技术专业学生更好进行技术学习和研究,进而为国家建筑工程建设质量的提高奠定更加坚实的保障。
高职院校建筑工程技术专业实训基地建设的理念,要能能够体现基地建设的针对性、能动性以及系统性。也就是说,在高职院校建筑工程技术专业实训基地建设过程中需要满足以下几点要求:一是要时刻与科学技术发展现结合,构建出适合建筑工程理念、可以加深学生对建筑工程的认识和理解的教学思维结构模式;二是要具有合作意识,企业与学校要充分发挥主导作用,建立健全与实训基地相关的审核机制,为学生的实践教学提供有效的、真实的、可操作的实践环境;三是实训基地建设要以标准化、规范化以及系统化作为实践理论基础,需要具备配套的鉴定机构和监督部门,将实训基地打造成一个具有现实意义的职业培训中心,这样实训基地的价值才能够得到更好地展现。高职院校建筑工程技术专业实训基地建设要在满足构建基本要求的基础上进行不断创新和拓建,建立一个长久性的、与自身发展状况相匹配的实践性教学场所。
二、高职院校建筑工程技术专业实训基地建设问题分析
高职院校建筑工程技术专业实训基地建设在逐渐实施和强化过程中,尽管对建筑工程专业人才培养起到了一定的促进性作用,同时也收到了很大的成效,但是随着高职教育事业的不断改革和创新,实训基地建设也暴露出许多问题,这对建筑工程技g专业人才的实训造成极大的干扰。具体而言,现阶段建筑工程技术专业实训基地建设过程中存在的问题主要有如下几个方面。
(一)缺乏完整性的实践教学体系。通过对数家独立高职院校走访调查发现,这些院校大部分都是由独立民办院校转变而来的。在实施独立办学之初,由于学校在办学经验、教学理念以及培养思路等方面都比较匮乏,以致在对建筑工程技术专业人才进行培养时仍然沿用以往的教学思路进行教育教学设置和安排,这样在培养过程中就会过多地强调理论教学,而忽视实践教学,再加上实践教学体系的不完整,从而影响实践教学在建筑工程技术专业的开展,导致出现学生理论知识多、动手能力较弱、实践经验稀缺的情况。因此,缺乏完整性的实践教学体系是无法满足高职院校人才培养需要的,将会导致学生面临较重的就业压力。
(二)实训师资力量存在差异,缺少必要的实践经验。实际生活中,实训课程通常都是大班教学形式,也就是在专业课程开展中采用一对多的授课方法,加上受到设备不足等外界条件的限制,这样学生的专业能力就很难得到针对性的培养和训练,而且在可操作程度上也存在着很大问题,由此,实训课程的教学就变成了一种形式化。如果采取分组培养的教学模式,课时安排就成了首要难题,最终呈现管理难度大、实施效果差的教学局面。此外,高职院校实训教师大多数是从学校毕业之后就直接进行教育工作,并没有进行系统化的企业实操训练,这导致很多实训教师只是停留在理论基础上,实践经验不足。
(三)实训基地资源浪费严重。一般情况下,实训基地只是在有训练项目的学期才会使用,这样内部设备设施在很多时间里就成为一种摆设,这造成实训资源的极大浪费。另外,实训教学采用大班训练模式,但是实训基地通常规模相对较小,这样从规模上就无法满足学生的需求,造成很多学生得不到实训的机会。由此可见,实训基地的资源利用问题是实训基地建设需要解决的重要问题。
三、高职院校建筑工程技术专业实训基地建设的优化
要想从根本上改变高职院校建筑工程技术专业实训基地建设的现状,改善实训基地对建筑工程技术专业人才的培养效果,提高实训基地的利用率和重视程度,就必须使实训基地从形式到内容都得到改进和完善,进而为建筑工程技术专业人才提供更加优质的、可靠的学习环境和训练氛围。
(一)健全实训基地内容。一般情况下,高职院校建筑工程技术专业实训基地建设应该由校内和校外两部分组成,校内主要是为学期项目训练提供体检,校外则是为学生就业和发展提供途径。无论是校内实训基地还是校外实训基地,都是在以实践教学为核心思想下,实施建筑工程技术专业人才培养战略。为此,在高职院校建筑工程技术专业实训基地建设中,学校应该尽量将实训场景具体化,扩大实训基地规模,健全实训结构,匹配完整的工程实训体系,使学生仿佛置身于真实的工程操作当中,这样才能更好地激发学生的专业兴趣和工作热情。
现阶段师资配备是实训基地建设内容中较为突出的问题。高职院校在进行建筑工程技术专业实训基地建设时,要积极扩充师资队伍,优化培训体制,聘用操作经验丰富、资历深厚的建筑工程技术人员作为实训基地建设者和操纵者,这样才能够充分体现出高职院校实训基地建设对建筑工程技术专业人才培养的意义与价值。
(二)改善实训基地管理水平。实训基地能否高效利用主要取决于实训基地的管理程度。高职院校建筑工程技术专业实训基地应建设有效的实训基地管理机制,不仅要有科学的管理模式、正确的管理方案、系统的管理体系,而且还要有创新性的管理意识;不仅能够让学生感受到实训基地的开放性、共享性和实操性,同时又能在潜移默化之中对学生的行为进行规范和约束,做到分散性培养,集中式管理,这样实训基地才能得到更加合理地利用,进而收到更加理想的实践操作效果。
(三)制订科学的人才培养计划。对于高职院校建筑工程技术专业人才培养来说,由于技术性人才对实践能力具有很高的发展要求,为此在建筑工程技术专业人才培养中要以实践能力培养为主导方向,实施专业人才培养手段,要进行周密的市场分析和市场调查,根据社会发展形势以及就业市场需求,结合建筑企业发展的自身状况,对建筑工程技术人才所需的技能、操作区域、需求程度等基本信息进行了解和掌握,进而制订顺应时展、有助于建筑工程技g专业人才队伍建设的人才培养计划。比如,目前我国建筑领域存在建筑人才整体素质不高、高新技术人才缺乏等问题,那么在制订人才培养计划时,就要着重强调高新技术人才数量和素质问题,这样建筑领域人才输送工作才能更加有序地开展。此外,要对专业性教学体系作出准确的调整,高职院校建筑工程技术专业实训基地的教学体系应由理论与实践两部分组成,理论应该本着由浅及深的教学原则,而实践环节更要与时俱进,融入先进的建筑工程技术与创新性训练思想,从而使高职院校建筑工程技术专业实训基地建设更具时代性、权威性和代表性。
(四)注重实训课程创新。高职院校建筑工程技术专业实训课程的创新主要是从教学方式方法和教学内容两个方面出发,创新思想路线要以职业岗位标准作为衡量依据。具体表现为:第一,课程创新要从建筑行业发展大局出发,在对建筑行业发展、建筑行业岗位类型等多方面进行考虑之后,方可进行相关教学内容的安排;第二,妥善对实践教育经费进行管理和分配,加大实践教学研究和开发经费投入力度,合理设置监督机构提高经费的利用效果。
总之,高职院校要加强实践教学,积极建立建筑工程技术专业的实训基地,通过基地建设,提高学生的专业技能和实践能力,同时,促进实践教学的发展和高职院校的更好发展,为社会培养优质的实践性创新型人才,这样的教育才是成功的教育。
【参考文献】
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[关键词]CDIO 成型工艺模具设计课程群
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2014)02-0123-02
一、引言
CDIO(Conceive - Design - Implement - Operate)是由美国麻省理工学院、瑞典哥德堡查尔姆斯技术学院、瑞典皇家技术学院和瑞典林克平大学等四所大学于2001年开发的一项工程教育改革计划,它是最近十余年来国际工程教育的一种创新模式,高度概括和体现了“做”中“学”、“学”中“做”以及项目化教育教学,强调以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程,因而受到国内外工科教育界的普遍认可。2005年顾佩华院士首次将CDIO教学理念引入中国,2008年我国专门成立了《中国CDIO工程教育模式研究与实践》课题组,组织开展了CDIO工程教育模式试点工作,目前国内已有60多所高校在机械类、电气类等专业开展了试点。
基于CDIO工程教育理念西安工程大学立项开展了“材料成型及控制工程专业CDIO人才培养模式研究与实践”教学改革工作,通过构建CDIO模式的模具专业方向课程群和教学实践,将项目实施的主线贯穿于课程教学的整个过程,以“课程群”的方式将材料成型专业中模具方向的主干课程有机地结合起来,避免了专业课程之间的内容重复或割裂,使学生能以联想的方式掌握专业知识,取得了良好的教学效果。
二、构建以模具项目设计为核心的课程群
西安工程大学2005年设立材料成型及控制工程专业,并将专业培养目标定位为工程应用型人才。经过近年来的实践和修改,逐渐形成了以材料科学基础、工程材料及性能、塑性成型工程基础、模具设计、模具制造工艺、模具CAD/ CAE/CAM、复合材料成形工艺、铸造工程基础、焊接工程基础、特种加工、数控技术及应用等课程为中心的专业课程体系。
表1模具设计专业方向课程群教学计划进程表
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基于CDIO的课程群围绕学科来组织,同时与CDIO的活动交织,所以学科间相互支持和交叉。在本次专业教学计划调整中,项目组将模具专业方向核心课作为一个“课程群”来统筹建设,彻底改变了原教学计划中各门课程自成体系和知识零碎及割裂的缺陷。重新构建了模具专业课程结构体系,并更新了课程大纲,按照各门课程在培养学生知识能力结构中的任务和作用,进行了功能划分,使教学内容有机地联系起来,强化了各门课程之间的互补和整合,避免了空白和过多的重复,构建了系统完善的新型课程体系(如表1所示)。
通过对模具设计、模具制造工艺学、模具CAD/CAE/CAM、塑性成型工程基础、数控技术及应用、特种加工等多门主干课程的教学大纲进行修改,重点加强了CAD、CAE、CAM等先进软件知识内容,旨在使学生在系统的学习过程中,既学习了系统的专业理论知识,又掌握了先进的计算机辅助设计技术,通过专业课程设计项目教学环节的实施和考核,使学生具备了较强的模具项目综合开发能力。
三、创设以模具项目为主线的教学流程
在课程改革中,项目组要求各任课教师互相沟通,通盘考虑“课程群”中六门主干课程的内容整合和重组,重新制定课程教学大纲,合理安排课程进程,并结合CDIO模式下的人才培养目标,要求将项目实施的主线贯穿于课程教学的全过程。模具专业方向“课程群”以各种类型模具设计项目(金属模、塑料模等)命题作为教学的载体,并按模具设计开发项目的实施规律和要求安排主干课程的教学,各门主干课程的教学均要注重实践动手能力的培养。经改革后的模具专业方向“课程群”教学流程如图1所示。
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图1模具设计专业方向课程群教学流程
在专业主干课程学习初期提出模具设计题目,使学生对模具有了初步认识;在各门主干课程的教学过程中教师有意识地结合模具设计题目进行授课、实验和布置练习作业,并要求学生掌握必要的计算机辅助设计工具软件;随着模具设计、塑性成型工程基础等课程教学的结束,要求学生必须完成模具设计项目的方案设计;待模具制造工艺学、模具CAD/CAE/CAM等课程教学的结束,学生完成项目的论证和优化设计,随着数控技术及应用、特种加工等课程在课程群教学全部结束后,再进行三周专业课程设计集中训练,完成具体的设计和加工制作,采用答辩和注射(冲压)实验方式对成果进行评定,对教学效果进行测评和反馈。
四、搭建实训平台创设新型学习模式
(一) 更新实验设备设施,搭建实验实训平台
在材料成型及控制工程专业建设中,我校创建了微型成型及模具实验室,购置了微型注射成型机、微型冲压机、微型挤出和吸塑成型机等设备,添置了二十余套可拆装铝合金模具和十余套可动态演示的原理展示柜。在模具专业方向“课程群”的实验内容设置中,结合实验室具体情况,增加了许多新的实验项目。在教学中依托这些实验平台,学生可以开展自主设计实验,确定需要测量的数据和实验结果分析,以激发实验兴趣、加强学生创新实验能力和动手能力的培养。
(二) 采用小组合作方式 培养学生团队精神
模具设计课题从方案提出,到各组成部件的设计加工,再到模具的使用验证,具有一定的综合性和系统性,常常需要不同能力的多名学生组成团队,才能很好地开展模具项目的全生命周期教学。因此,在教学实践中,由3~ 4个学生组成学习小组,学生可自由组合并确定组长,采用分工合作、研讨式的教学模式。这种学习模式,既激发了学生的创新意识,又培养了学生的沟通能力与团队合作能力。
(三) 采用自主探究方式,激发学生学习兴趣
教学内容在实施过程中,学生都以团队内协作竞争的方式进行自主探究式学习,在整个学习和工作过程中,老师仅起指导作用,引导学生由“被动”学习向“主动”学习转变,强调课堂教学与课余学习相结合。要求每位学生必须参与完成一套模具项目设计开发的全过程,具体包括塑件或钣金件的设计(采用CAD软件完成)、成型工艺方案制订(必须提出多套方案)、模具设计(采用CAD软件完成)、模具制造工艺规程编制(要求规范的格式)、模具材料的选择与处理、模具加工与装配(要求给出数控加工方案,采用CAM软件完成数控自动编程)、模具试模与返修等部分(要求CAE软件分析和实验验证相结合)。每位教师负责指导5~10位学生,要求4~5位学生完成一副模具的设计和制造任务。
(四)采用汇报交流方式, 培养表达沟通能力
在模具项目的实施过程中,要求各项目小组采用PPT进行项目汇报,内容包括项目构思、设计方案、加工工艺、功效成本等,并要求全体学生进行评价,只有评价合格的学生才可以进入后续操作,对不合格的项目小组责令重新提出构思与设计,直至通过为止。另外,课程的考核也采用汇报交流方式,可使学生之间实现经验分享、拓展专业知识、培养语言表达和协调沟通能力。
五、结束语
总之,我校材料成型及控制工程专业借鉴CDIO工程教育模式,开展了模具专业方向“课程群”建设与研究,解决了模具专业课程教学中过去多门课程自成体系、知识零碎,不能有机联系和综合应用的缺陷。围绕模具项目开发全过程主线,开展课程群的教学流程。采用小组探究式学习模式,使学生将课程学习和项目开发紧密联系起来,既激发了学生的学习兴趣,提高了学习的目的性,又培养了学生的创新意识,强化了动手能力,项目的实施取得了良好的教学效果。
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