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关键词: 《水质工程学》 课程教学 教学质量 实践环节
一、概述
水质工程学是给水排水工程专业的主干课程之一,是一门涉及面广、理论性和实践性都较强的综合性课程。该课程以物理、化学、生物、化工等课程内容为专业基础,用工程学的方法研究水处理的工艺和工程技术,其主要内容包括给水处理和废水处理的内容。
水质工程学是给排水工程专业主要专业课程之一,该课程的主要任务是让学生全面系统地了解水和废水的基本概念及水处理的基本理论、基本方法及水处理技术的发展状况,基本掌握水处理技术与方法及各种水处理构筑物的应用条件、设计计算,为将来从事本专业的工程设计、科研及运行管理工作奠定必要的理论和应用基础。我校水质工程学课程是在全国专业指导委员会指导下结合我校教学现状,将原培养方案中的给水工程(下)和排水工程(下)两门课程有机整合形成的一门综合性课程,因此水质工程学课程教学质量的提高是一个需要不断摸索完善的过程。本文就我校给排水专业现状,对水质工程学课程教学进行探索。
二、教学现状
1.学时分配。我校原课程设置中,给排水专业的水处理部分按照传统的设置方法,设置了给水工程和排水工程两门课程,其中给水工程主要讲述给水管网和给水处理等方面内容,学时分配为32+40,其中含8学时的实验学时;排水工程主要讲述排水管网和污水处理回用等方面内容,学时分配为24+56,其中含8学时的实验学时。目前根据专业指导委员会的指导,将给水工程和排水工程这两门课程进行了整合,将给水管网和排水管网的内容整合为给水排水管网系统,总学时分配为56,而给水处理和排水处理部分内容整合为水质工程学总学时为64+S16,故总学时稍有下降。
2.教材选用。《水质工程学》教材是普通高等教育“十五”国家级规划教材,2004年,由高等学校土建学科教学指导委员会给水排水工程专业指导委员会编制、中国建筑工业出版社出版《全国高等学校土建类专业本科教育培养目标和培养方案及主干课程教学基本要求――给水排水工程专业》一书,其中指出本课程的任务之一就是培养学生具有设计、计算水质工程中的各构筑物、工艺系统的初步能力。给水排水工程专业的学生掌握一定的设计和计算能力非常重要。目前的《水质工程学》教材与之前的《给水工程》《排水工程(下册)》相比,在水处理工艺设计和计算方面所用的篇幅很少。在《水质工程学》中,相关计算实例几乎没有。在国家“九五”重点教材上给出了不少水处理系统工艺设计的详细实例,为了让学生在学习过程中能够尽快掌握相关的水处理设计计算,在教材选用上我校仍然选用国家国家“九五”重点教材《给水工程》和《排水工程》,而《水质工程学》教材作为参考教材,随着相关学习内容的深入,我们布置学生在课后进行自主学习。
3.课堂教学。给排水专业人才的培养目标是以养复合型、应用型人才为主,要求学生基础扎实、知识面宽、能力强、素质高,具有一定的创新意识,因此,专业教学课程体系的设置必须为如何提高学生的工程实践能力服务。在课堂授课方面,授课教师把工程设计基本知识、行业规范与标准等传授给学生,同时结合国家近年注册给水排水工程师和国家注册建造师考试,让学生在吸收专业理论知识的同时,也为今后的职业资格考试做准备,从而让学生感受所学知识的应用价值,激发学生学习专业课的热情,调动学生学习的积极性。
4.实践环节。我校在水质工程学教学过程中非常注重实践环节的教学,在该课程的教学计划安排中,除了安排16学时的课内实验外,在集中实践环节还安排了给水处理课程设计和排水处理课程设计,另外还安排了两周的集中实验,这样课堂教学和实践环节紧密结合,既确保课程设计能够达到最优,又确保在实验环节中提高学生自己动手的能力。
三、改革与措施
1.课堂教学。提高学生的学习兴趣能够提高学习效率,而如何提高学生的学习兴趣,是每位任课教师都需要注意的问题。水质工程学课程教学过程中,有些理论知识的讲授比较容易,但是对部分构筑物的讲解却由于比较抽象,学生不能从课本的示意图中理解各个水处理过程的发生,这样在授课过程中,为了让学生直观了解相应水处理构筑物中管路连接、水流方向、水位变化等课程组利用多媒体制作相应的动画,让学生能够深入理解教学内容,从而加深学生的印象,突破教学难点。
2.实验。水质工程学实验是水质工程学教学的重要组成部分,是理论联系实践的关键。水质工程学实验教学的目标是提高学生的实践能力、创新能力和综合素质,在实验教学过程中我们发现一些问题,主要是验证性实验偏多和部分师生对实验的积极性不高。为了解决这些实验教学中的问题,我们及时调整水质工程学课程实验中设计性实验、综合性实验的比例。除了水质工程学课内实验外,我们专门还安排了两周的综合实验。同时开放实验室,根据学生课外实验学时计算素质拓展学分,这样一方面学生可以通过实验提高实践能力,另一方面可以提高素质拓展学分,完成教学计划中规定的学分。这样的教学安排一方面使学生更好地掌握课程的理论知识,另一方面培养学生分析问题、解决问题的能力,使学生的综合能力和创新意识得到强化。
3.课程设计。教学计划一般是上完一门课程后集中安排一到两周的课程设计,在实践过程中我们发现不少学生对所学知识忘却比例较大,指导课程设计的老师需要重新讲解相关的水处理构筑物设计计算的要点和需要注意的问题,这严重影响了学生课程设计的进度,学生匆忙计算完毕却不能仔细绘图,即使绘出的图质量也不理想。针对这个现象,我们对课程设计环节进行了改革,在课程学习开始之际即布置课程设计的任务,尽量做到每人一题(不同的水量),每学完一个章节即要求学生完成相关水处理构筑物的设计计算,并要求学生每一环节至少有两种类型构筑物的设计计算,如在沉淀部分可以用平流沉淀池和斜管沉淀池,在过滤环节可以用虹吸滤池、普通快滤池或者V型滤池等,到课程学完后进入课程设计阶段时,要求学生再回头对检查所设计的处理构筑物是否对要求的水量合适、相关的设计参数是否符合规范的要求和不同处理构筑物之间的衔接是否合理,等等,最后组织学生进行一个课程设计的小型答辩,保证每位学生对课程设计的每一环节都能够了如指掌,真正做到对所学内容的巩固应用。
四、结语
随着社会对从事水科学与工程的高级技术与管理人才需求迫切性的提高,对高校如何培养水专业学生、将学生向什么方向培养是各个水专业的教研组及教师需要研究思考的问题。对给排水专业重要的主干课程――《水质工程学》课程教学的思考、探讨和改革既是学科发展的需要,又是人才培养的需要。根据我校给排水工程专业教学实践和学校的实际情况,我们总结了一些经验和心得,在教学模式、实践环节等方面进行了探讨,以期与同类院校进行交流,对水质工程学教学的发展和深化起到积极的促进作用。
参考文献:
[1]范谨初,金兆丰.水质工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
[2]李圭白,张杰.水质工程学[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.
关键词:注册工程师制度;给水排水工程;实践教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)36-0031-03
高等工程教育主要是培养应用性的工程技术人员,其培养目标和人才培养模式对于培养高质量、高水平的高级工程技术人才有着重要的意义。现代社会高科技产业的迅速发展,生产方式的迅速变革对工程技术人才提出了新的要求。如何适应时代的发展,分析传统高等工程教育存在的问题与不足,让高校高等工程教育与企业生产发展接轨,满足工业现代化发展需求,培养出一流的工程技术人才是一般工科院校普遍面临的问题。
注册工程师制度是一种执业资格制度,是国家对某些关系人民生命财产安全的执业人员实行的一种准入控制[1]。我国于2003年颁发了“关于印发《注册公用设备工程师执业资格制度暂行规定》、《注册公用设备工程师执业资格考试实施办法》和《注册公用设备工程师执业资格考核认定办法》的通知”[2]。注册工程师制度包括专业评估、职业实践、资格考试和注册四个过程。专业评估是为了保证未来的工程技术人员获得基础知识和基本技能的训练,达到必要的教育水准,而实施的对专业高等工程教育的质量监控认证制度[3]。注册工程师制度基本内容涉及要求专业课程内容及时反映学科的新发展,包括新领域、新技术、新规范;要切实加强工程训练,加强实践环节的教学,努力提高学生的工程设计能力等。将注册工程师制度要求和工科专业学生的培养挂钩,实施在专业评估的基础上,实施工程专业的实践教学改革,对提高高校工程专业教育质量,实现我国工程教育创新与持续发展具有重要意义。桂林理工大学给水排水工程专业于2007年通过了全国工程教育专业评估。近年在专业建设过程中,学校结合专业评估存在的问题、注册工程师制度要求,对专业实践教学有的放矢地进行了一些工程教育改革。
一、专业实践教学计划的改革
我校给排水专业实践教学计划包括社会实践、测量实习、认识实习、课程设计、金工实习、生产实习、毕业实习、毕业设计等环节。原计划36个学分,其中课程设计安排包括水泵与水泵站课程设计1周,给排水管网工程综合设计3周,建筑给水排水工程课程设计1周,水处理工程综合设计3周,水工程经济课程设计1周。专业业务实习安排包括认识实习1周,生产实习4周,毕业实习与设计17周。为了加强基础工程能力训练,通过分析多年来各实践环节教学效果与存在的问题,专业对实践教学计划进行了调整,增加了实践教学环节学分,并根据毕业生反馈信息和用人单位的需求,调整个别环节的周数安排,强化部分内容训练。修改后实践教学环节44个学分,建筑给水排水课程设计改为2周,水处理工程综合设计改为3周,生产实习改为8周,并增加了市政工程软件应用实习2周。调整后学生在第七学期实践周数达到13周,基本上以工程设计与现场工作为主。学生在实践中得到充分锻炼,也为毕业迅速进入角色奠定了良好基础。
二、加强专业实习基地的建设
专业实习基地是学生们进行工程训练的一线,如何做好实习基地的建设,从根本上解决实习走马观花、工作蜻蜓点水的实训状态是需要解决的重要问题。专业实习基地建设是一个系统的工程建设,涉及实习基地实践环节教学内容的设置、实习工作方式与考核制度的完善与建立等方面。
1.专业实习基地实践教学内容设置。注册工程师制度要求高等工程专业教育要切实加强工程训练,加强实践环节的教学。根据注册公用设备工程师(给水排水)考试要求,专业考试内容和所占比重分别为给水工程(占30%)、排水工程(占30%)和建筑给水排水工程(占40%)。以前,我校给水排水专业实习的地点基本上以污水厂、自来水厂为主。近几年,学校不断加强专业实习基地建设,先后与桂林、柳州、南宁等多家设计单位、施工企业建立联合培养方案。学生在实习期间可从事给排水设施运行管理、建筑给水排水设计以及给排水工程项目施工与概预算编制等多个领域的实践工作。同时,细化实践教学内容,增加新领域、新技术、新规范的学习,结合实习基地工作特征,制定配套的教学目标和培训内容,使学生能够带着问题投入到工作中,通过实践与理论的相互印证,深化理论知识,提高实践能力。
2.改变实习方式和考核制度。给水排水工程专业校外实习主要包括三个环节,认识实习、生产实习和毕业实习。传统的实习方式中认识实习采用大班实习,由指导教师带队集体到企业进行参观实习,增加感性认识;生产实习采用分组实习,往往一个厂安排1组15名同学左右,进行岗位实习,学生根据厂里的岗位设置轮岗顶班实习;毕业实习多结合毕业设计课题或就业去向到单位实习。由于认识实习一般设在第一学年,学生尚不具备专业知识,因此我校给水排水工程专业实习改革的重点放在生产实习与毕业实习。传统的岗位实习学生安排到岗位常出现学生无所事实,变成近距离参考工人操作的环节。而毕业实习又由于涉及单位过多,缺乏系统监督,流于形式。生产实习和毕业实习我们引入研究生学术培养的方法,采用导师培养制,并制定小组讨论制度。学生可以主动联系专业相关企业,也可由学校落实实习单位,实习过程严格控制小组人数,一般不超过4人。导师队伍由专业老师和实习单位指导老师构成。按照实习要求导师负责实习任务的安排与落实,通过工程人才培养的“传帮带”模式,学生在实践中获得成长。同时实施小组讨论制度,学生和导师一周一次定期交流与讨论,这样即开阔了师生的视野,也使学生能够在实践中培养发现问题、分析和解决问题的能力。
传统的实习考核制度是学生提交实习报告,指导老师根据实习报告和实习出勤情况进行考核。采用导师培养制实习方式,实习考核相应地完善了考核指标。增加了实习小组讨论、实习答辩、导师鉴定、实习单位鉴定意见和设置实习过程解决实际问题加分项目等多方面考核指标,使实习过程成为一种工作业绩的考核,让学生能够体验到工作的成绩与投入精力、工作态度和工作的成果有关,增强了实习的实战性。
三、提高专业教师工程能力
工程专业教师没有实际工程经验是国内高等院校工程教育普遍面临的尴尬问题。基于高等院校办学水平评价的一些参考性指标,及高校教师职业的发展特征,近年来高校引进新教师,强调高学历及其从事科学研究的工作背景。工作中,教师的考核评价指标也倾向于科研项目多少、学术论文的水平等方面,结果出现了教授工程专业的教师缺乏工程经验,实践教学纸上谈兵,脱离生产实践的现象。教师工程能力欠缺已成为制约高等工程教育进一步发展的瓶颈。建立一支工程能力强,专业素质高的高水平教师队伍非常重要。笔者所在学校从教师队伍工程能力培养、专业教师的考核以及企业兼职教师的遴选几方面入手,完善专业教师队伍建设制度。
1.教师队伍工程能力培养。学院制定政策,鼓励教没有工程经历的教师参与企业实践。创造机会让教师定期到不同企业挂职锻炼。给排水工程专业工程能力的培养涉及多个领域,从目前社会需求来看,给排水专业在企业可能从事设计、施工、运营管理、科技攻关和技术开发等方面工作。定期走出去不但让教师们在不同领域获得工程训练和实践锻炼的机会,拓宽了教师的视野;同时还可以利用专业理论知识,解决工程实践单位生产运行中可能存在的问题,参与企业的职工培训与技术咨询。
2.遴选企业兼职教师。企业一线高级技术人员一般具有丰富的工程经验,聘请这些人员参与到工科学生的培养,对学生的实践环节的培养和工程能力的提高具有良好的效果。我校给水排水专业近年来遴选了一批设计单位的工作人员,作为生产实习和专业毕业设计的指导老师,取得良好的效果,深受学生欢迎,也为学生就业打下了坚实的工程能力基础。据不完全统计,近几年由设计单位人员参与培养的学生,40%以上的学生在毕业实习与设计阶段就签署了就业意向,其他的学生也在求职过程中体现出较强的工程设计能力与优势。
3.专业教师考核方法。完善工程专业教师考核管理方法。工程专业教师需要具备较高水平的科学研究能力和较强的工程能力。学校应逐步改革配套的师资考核管理办法。对教师的考核从侧重评价研究课题和为主,转化为多种指标共存的考核体系。目前,我校专业教师个人考核主要依据教学和科研工作两方面计算工作量而定。其中,科研工作量扩大了考核指标范围,申请专利、工程项目设计、技术咨询服务等工作均可折算为科研工作量。该举措为教师投入工程实践教育免去了后顾之忧。
四、结论
我校根据专业评估过程中存在的一些问题,通过改革实践,总结出依据注册工程师制度进行专业实践教学计划的改革、加强专业实习基地建设和提高专业教师工程能力的实践教学改革是提高高等工程教育质量,培养一流的工程技术人才的有效措施。实践也证明这些措施取得了一定的效果。近几年笔者所在学校给水排水工程专业学生一次就业率均在90%以上,就业单位涉及设计、施工、管理等各个领域,学生所在单位对毕业生动手能力、实践能力给予了高度评价。然而,注册工程师制度的实施将对高校给水排水工程专业的实践教学影响重大,如何进一步切实加强工程训练,加强实践环节的教学,努力提高学生的工程设计能力,建立起与注册公用设备工程师(给水排水)制度相适应的给水排水工程专业教育将是我们需要不断思考与长期实践的教学改革课题。
参考文献:
[1]张云峰,詹界东,李文.土木工程专业教学改革必须与国家注册工程师制度接轨[J].高等工程教育,2005,14(1):14-16.
“三梯度”教学模式如图1所示。该教学模式包含三个层次,即以课堂理论教学一实验教学、课程一认识一生产实习、课程设计为基础强化学生的基本理论,以创新实验、毕业实习与设计和大学生的科训项目为核心,培养学生的综合实践能力,以开放实验、课外实践、创新训练为主体,发展学生的自主创新能力。三个层次集基础教学、实践教学和创新环节于一体,且环环紧扣,逐级升华,实现了学生能力由基本理论掌握到理论与实践相结合再到实践中自主创新的循序渐进式发展。该教学模式具有科学性、通用性、交互性和前瞻性,为打造“学生为主、教师带路怕勺创新型人才培养模式架构了良好平台。
2.“三梯度”教学模式的解析与实践
2.1强化课程实验、实践教学,培养学生的初步实践能力。
2.1.1注重实验环节,增强学生动手能力
实验教学是课堂教学必不可少的辅助部分,但本科招生规模的扩大使得实验教学资源相对紧缺,导致学生对实验缺乏思考和基本技能掌握不牢的困局川。为提高学生的动手能力并培养其基本的科研素养,教学组采取扩大实验规模、拓展实验深度的措施即除保证基本实验教学数量外,重点开设一系列对学生科研素质提高有益的综合实验,同时延长实验时间,确保每位学生都熟悉实验原理,并亲手完成实验的每个步骤,能够正确分析实验现象,从中得出科学结论。增加设计型实验,如混凝优化设计、沉淀效果影响因子优化、过滤实验中的水力学、温度条件优化、汽车排气成分对PM1.5的影响、酚降解菌的驯化、分离与筛选过程控制、利用环境质量基本模型解析进行河流污染物浓度的估算等。该类实验强调学生自身的研究和探索,激发学生的学习兴趣,改教师的演示实验为辅助指导,培养学生独立思考、解决问题和总结经验的能力。另外,将实验纳入考核体系,即在课程考试中增加实验部分的考核,改变考试死记硬背的模式,提高学生对实验的重视程度.加深对实验的理解.增强分析数据的能力。
2.1.2提升课程实习教学地位.
强化学生基本技能的掌握教学组在强化认识实习、生产实习和毕业实习的同时,结合课程性质,开设课程实习,即利用课余时间采取参观、操作、介入等方式配合课堂教学进程。当前.开设课程实习的专业课主要有水污染控制工程、大气污染控制工程、建筑给水排水工程、泵和泵站、城市给水排水管网系统等。课程实习地点主要遵循“由近及远”的原则,可根据对学生基本能力的培养目标分为以下三类:
2.1.2.1参观类。
主要组织学生校内参观污水处理系统、臭气控制系统、建筑内部给水排水管道系统、消防系统、雨水系统、污水提升泵站、供水泵站等,增强学生对各种设备及系统的感性认识。
2.1.2.2操作类。
教学组根据具体情况选取中国矿业大学南湖校区污水处理站和徐州市刘湾地面水厂及徐州市铜山区热电厂等作为实习地点,由课程专任教师设定操作内容,聘请现场人员指导教学,在现场指导教师的示范下,由学生按照规程操作,强化初步实践能力,并加深对系统、工艺的认识。
2.1.1.3介入类。
这种课程实习在前两种类型的基础上进行,安排学生进入市政设计院开展短时间读图、识图工作,主要目的在于强化其初步理论知识掌握能力。为调动学生参与积极性并保证教学效果,课程实习成绩将作为平时成绩与考试成绩一并考核,占总成绩的30%,该方式在2007级环境工程学生中已经开始采用,取得了良好的效果。
2.1.3注重课程设计命题与工程实际相结合,提高学生初步的理论应用能力。
高等教育目标是培养理论实践相结合的高素质人才,而课程设计是强化学生掌握基础技能的重要手段,这就要求教师在课程设计命题时按照工程实际,而不能凭空想象川。教学组在大气污染控制工程、城市给水排水管网系统、环境系统工程课程设计命题过程中,按照“理论联系实践”的原则,进行充分优化.绝大部分课程设计题目均来自相关设计院所承接的工程,能够突出实际工程目标,不会造成理论教学与实践需要的脱节。
2.2加大理论教学与实践教学结合力度,培养学生的综合应用能力。
2.2.1加强校外工程实践教育基地建设。
根据学科和专业性质特点,有目的、有计划、有步骤地选择能够满足教学实习条件的实习单位,共同建立校外工程实践教育基地。这是满足学生专业实习需要,完成教学实践性环节的重要途径。教学组加强了校外工程实践教育基地的建设,本专业与安全学院安全专业共同建设了国家级工程实践教育中心—徐州矿务集团国家级工程实践教育中心,设计了完整的实施方案。除此之外,还与其他单位建有巧个实习基地,分别应用于认识实习、课程实习、生产实习与毕业实习及课外实践等。
2.2.2将设计型创新型实验和毕业实习、设计相贯通。
将设计型创新型实验与毕业实习、设计相贯通,学生可以在创新研究中获得教师的指导,强化创新意识。尤其是创新实验需要在教师指导下进行工艺、流程、实施方案的设计,每一个步骤都由学生亲力亲为,并由指导教师审阅,使学生获得自我认同感,从而大幅度提高学生的动手、独立思考和分析问题的能力及科研兴趣,易于部分学生找出科研切入点。这些创新实验能为学生的毕业实习、设计提供方向;可根据学生的兴趣点安排不同的毕业实习、设计内容,提高毕业设计质量。近两年来,教学组采取这种一贯式创新能力培养思路,获得省级优秀毕业设计2项,校级优秀毕业设计10余项等,这充分证明了本思路的科学性。
2.2.3加强大学生科研训练计划与学生综合科学素养的融合。
科研是一种创造性活动。通过参与科研实践活动,学生从课堂被动地接受知识到以探索、研究、发现为基础的主动学习,与专业基础理论知识融会贯通,提高发现问题、分析问题、解决问题的能力,学会独立思考问题,不断提高创新能力。近年来,从国家到地方,再具体到学校,均大力资助大学生创新性研究[4j。而且,项目组历来十分重视大学生科研工作,每年积极组织教师收集资料.为学生提供大量研究课题.同时对学有余力的学生的自拟课题给予积极指导,并提供实验平台。近三年中,由教学组教师指导的大学生科训、创新实践项目累计达11项,其中国家级4项、省级2项。鼓励学生参与到教师的科研项目中,并在项目的基础上指导学生创新活动。两年来本教学组学生参与国家级、省级科研项目近10项,指导学生发表SCI、EI和其他期刊收录的科研论文20余篇。
2.3融入创新教育理念,培养学生自主实践能力。
2.2.1开放实验。
实践活动若在教师主导下开展,可限制学生自主创新能力的发展;针对这种情况,项目组鼓励学生自主实验,文献查阅、实验设计、数据分析、论文和报告撰写,每一个步骤都由学生自主完成,培养学生的自主创新能力。当前项目组负责的开放实验近20项。
2.2.2课外创新作品竞赛。
课外竞赛是学生创新能力培养的有效动力,教学组在组织学生积极参与暑期实践活动和“挑战杯”竞赛的同时,还针对产品和课题创新的连续性,建立了学生的特色“传、帮、带”梯队机制,形成了大四带大三帮大二的创新梯队,从培养他们的基本实践技能入手,逐渐加大训练层次。这种机制连贯性好,高、低年级的学生联系紧密,取得了很好的效果。近三年来,20名学生参加课外创新作品的开发与研制,并在第九一十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中连续获奖和首届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛共计6项。
3.结语
关键词:排水工程(下) 教学模式 教学改革
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)09(b)-0135-02
1 课程的性质与教学目的
排水工程(下)是给水排水工程专业的主干课程之一,是给水排水专业的必修课程。通过本课程的学习,要求学生能够根据待处理的污水水质和排放要求,在实际地形、气候、水文、地质等条件下,选择出合理的污水、污泥处理处理工艺;正确计算污水、污泥处理构筑物的各部分尺寸;独立完成污水处理厂(站)的规划、科研和初步设计。
2 课程教学的现状
排水工程(下)课程的教学过程涉及理论教学、课程设计、毕业设计、实习等教学环节。目前教学环节中存在以下问题。
2.1 教材内容陈旧,所授知识难以满足时代要求
排水工程(下)涉及到不同的学科门类, 如,化学、物理、生物等,随着各学科的发展,出现了很多新理论、新技术、新设备和材料,这使得污水处理技术、工艺、设备也有了长足的发展,而现用教材为多年前编的教材,许多知识体系已不能满足时代的需求,因此,怎样在课堂上与时俱进,将最近的知识传递给学生,让学生掌握新技术、新技能是一个值得思考的问题。
2.2 课时受限,知识体系内容较多
排水工程(下)课时受限,目前各学校基本课时仅为40课时,而该课程涉及的知识体系较复杂,包含了城市污水处理和工业废水处理两大主题内容。采用传统的教学方法,在现有课i时的限制下,只能讲授城市污水处理这一部分内容,工业废水处理部分只能作为了解部分,让学生自学。但是随着水污染的日益严重和国家对水环境的高度重视,工业废水处理已成为污水处理工作者必须面对的一大主题,传统的教学模式已无法跟上时代的要求,难以培养出全方位的合格毕业生。因此,在现有课时不变的情况下,如何对教学方式和教学方法进行优化改革,最大程度的向学生传授知识,是一个比较现实的问题。
2.3 考核方式抑制了学生的自主创新能力
国内各高校现普遍使用的考核方式,还停留在以考试成绩为主,课堂表现及作业为辅的考核模式上[1]。排水工程(下)是实用性很强的一门课程,该课程强调的是理论和实际应用的结合。而传统的考核模式,在考试过程中,很难全面考核学生对知识点的把握与灵活应用,更难以测评学生的实际操作能力水平;同时,还会造成学生为了追求高分,采取死记硬背的记忆方式。在这种考核方式下,学生的自主创新能力被抑制,学习积极性也受到了挫伤,因此,只有完善考核方式,才能更好的促进学生的学习积极性,激发学生的自主创新能力,达到好的教学效果。
2.4 实践教学环节的教学效果难以保证
排水工程(下)是一门实践环节很强的课程,课程内容大多数需要通过现场实习、实验设计和课程设计等环节来达到知识的吸收巩固。但是目前教学模式中所采取的实践教学环节由于实习时间、实验设置等方面的原因,使得实践教学环节收到的成效比较小,因此,有必要对实践教学环节进行改革。
3 课程教学改革措施
3.1 改变以教材为主的教学模式,传递新知识
为了使学生掌握污水处理的新技术,新技能,满足社会需求,我们改变了以教材为主的教学模式。通过定期开展讲座式教学,邀请校内外教授和本专业知名学者为学生作专题讲座,将最新的污水处理理论、方法传递给学生。同时,对授课教师进行定期培训,给予一定的学术假期,鼓励参加国内外相关学术会议,获得水处理的前沿信息;鼓励深入设计单位、施工单位进行学习等方式来提高授课教师的信息量。使教师在课堂上能够将新知识、新信息传递给学生。
3.2 采用新的教学手段,更好更多的传递知识
排水工程(下)课程课时少,涉及面广,内容繁杂,仅按传统的教学方式,难以保证教学质量。实践证明,计算机多媒体辅助教学具有很好的教学效果.借助于这种现代化的教学手段,将抽象的理论通过文字、数字、声音、图像等信息,传递给学生。
将污水处理设备及工艺的运行过程通过动画使学生直观的了解运行过程,从而达到在轻松、愉快的氛围中掌握具体的设计、施工方法。这样不仅提高了教学的信息传输量,更强化了学生头脑中的实物形象,使学生学习积极性得到提高[2]。再者进行传统的讲与学教学模式的改革,改变“一言堂”的教学模式[3],把讲堂变成学堂,充分调动学生的积极性,让学生成为教学的主角,教师成为引路人。教师讲改为学生预习宣讲讨论和教师纠正补充,使学生从“要我学”到“我要学”,从“学会”转变为“会学”,使课堂教学与课外辅导有机结合,这样做不仅大大提高了学生的学习兴趣,激起了学生的求知欲,也达到了节省课时的目的[4~5]。
3.3 完善课程考核方式,注重学生能力培养
现有的考核方式,多为考试成绩占到总评成绩的70%~80%,这难以检测学生对所学知识的整体把握程度及知识的应用能力。针对此弊端我们把考核重点放在对学生知识应用能力和知识吸收能力的测试上,将笔试、实践作业、课堂成绩有效优化结合,加大实践作业在成绩中占的份额,使之占总评成绩的40%。在笔试过程中加大了案例分析题的比重,考查学生利用所学基础知识解决实际问题的能力;在实践作业中注重学生创新与发散思维能力的培养,使学生的综合分析问题的能力得到提升;在课堂成绩方面以充分调动学生的学习兴趣为目标,来评价学生的课堂表现,这三者有机结合起来考核,使学生达到真正的掌握本课程所学内容,并达到灵活运用,这对学生以后从事本专业的工作,有着积极的作用。
3.4 加强实践环节设置,提高学生综合能力
为了切实达到学生对该课程知识的良好掌握,提高学生的实际操作能力,实践环节的教学效果就不能被忽视,为此,我们对实践教学模式进行以下几方面的改革。
(1)实习时间的调整。目前各大院校学生初次实习的时间多为大二下半学期,此时学生还没有接触专业课程,实习时容易造成走马观花,兴致不高,难以达到好的实习效果。改革后把实习放在课程的讲授过程中进行,让学生对基础理论知识有了全面学习的基础上带着问题去实习,这样更直观,使学生可以对所学知识有更深的理解,充分调动学生的学习兴趣,以达到实习教学的目的。
(2)实验设计改革。污水处理实验以往的教学多为教师示范与验证,学生的参与不多,在此基础上增加设计性实验、综合性试验,让学生自己设计、自己动手,利用现有的实验条件自行设计实验方案和组织实验[6],通过这样的改进,使学生利用基本理论进行分析并解决实际问题,促进了学生将所学的书本知识在实践中的应用,增强了学生的科研和创新能力。
(3)课程设计的改革。课程设计是学生学习排水工程(下)这门课程的总结和应用, 能有效反映学生对所学知识的灵活运用能力。现在的课程设计多采用一个题目,且水质均为城市污水,学生不能应对各种工业废水,而且在设计的过程中,容易造成抄袭现象的出现。因此,在这一环节,为了使学生都能有效的得到锻炼,采用实际工业废水设计题目,并做到一人一题目是十分必要的,让学生学会通过污水水质及排放标准的分析,针对不同水质提出可行工艺并进行充分的方案比较和论证,得出最佳的工艺设计方案,通过这一改进性的教学,使学生不再感到课程设计是在完成任务,而是让学生提前参与了实际工作,提高了学生的实际工作能力,增强了对学生综合能力的训练,达到了设计的目的。
4 结论
改变以教材为主的教学模式,传递新知识;采用新的教学手段,更多更好的传递知识;完善课程考核方式,注重学生能力的培养;加强实践环节设置,提高学生综合能力。这一系列的改革措施是排水工程(下)教学体系中环环相扣的重要部分,是达到高等教育目标的重要手段。实践证明,经过上述一系列的教学模式的改革,在教学实践过程中取得了良好的效果。
参考文献
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[3] 于新蕊.深化课堂教学改革,不断提高教学质量[J].白求恩军医学院学报,2010(8):53-54.
[4] 李卫华.工业水处理课程教学模式改革初探[J].中国新技术新产品,2011(3):369.
关键词:建筑给水排水;信息化教学设计;教学改革
中图分类号:G712?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)15-0225-02
高职《建筑设备识图与施工》课程教学中,通常遇见的教学重点是学生掌握建筑给水排水施工图的识读以及具体的施工工艺,教学难点便是学生能否正确掌握识读建筑给水排水施工图的方法。在传统教学中,无论是先从三面投影开始学习还是管线的单双线表示方法学习,以及后续的平面图、系统学习,都是以简单的点、线、面投影绘制方法加大量的绘图联系。利用信息化技术对上述授课内容进行设计,在课堂上借助教育信息资源和教育技术方法对学生进行互动教学,还原三维图形构造,运用信息化教学手段改造传统教学,设计形式多、种类全的课程资源丰富教学内容,使其具有更强的时代性,更适合学生的学习需要和特点。
一、课例设计目标与意义
本课例运用Flash、PPT、Dreamweaver等软件自主开发“系统图绘图步骤动画”、“系统图识读网页”“仿真对照”和大量学习资源,引导学生通过抄绘一幅简单系统图完成识读系统图的教学目标,按照行业规范实施评价,提高识读的准确性。在教学中针对大纲要求和教学中的重点、难点问题,综合运用模拟动画等媒体表现形式,化抽象为直观,降低了思维难度,激发学习兴趣、提高教学效率。运用多媒体软件技术,优化教学过程,联系实际,提供检索资源包,培养学生的专业学习兴趣。
二、课程基本情况介绍
《建筑设备识图与施工》课程是高职院校造价工程专业(安装)方向的专业核心课,通常开设在第二学年,授课对象是该专业二年级学生,此前学生学习了建筑给排水平面图的识读及绘制方法,学生对专业学习有较高的热情。本课例设计内容节选自中国地质大学出版社出版的“十二五”规划系列教材《建筑设备识图与施工》第三章第二节建筑给水排水系统图识读。教学目标包括认知目标:认识管道系统、管径大小、标高标注、附件安装位置等概念;能力目标:正确识读简单建筑给水排水系统图;情感目标:培养严谨的工作态度、强化参与意识,提高学生的学习积极性。目标立足于学生识读简单建筑给排水系统图的能力训练,培养其应用信息技术自主学习的能力和提高学习的积极性。教学重点是识读建筑给水排水系统图中管道走向、大小、标高标注;难点是学生能准确地绘制建筑给水排水系统图。为了达到教学目标,突破重点难点,课题制作小组采用了任务驱动法和理实一体化的教学方法,把整个教学过程分为以下六个部分。
三、教学过程
1.布置任务。在布置任务环节,首先让学生明确本次课的学习任务,以具体的任务来驱动后续的教学过程。教师布置简单给排水系统图抄绘任务,用图示法、演示法,使学生建立空间感,引导学生初步识读建筑给水排水系统图,理解系统图形式及组成,读懂平面、系统图的关系,理解设计意图。用提问、设问、反问的形式进行师生互动,设定任务目标。
2.复习回顾。要完成学习任务,需要对轴测图做复习回顾,为了强化学生记住上下左右前后的位置关系,用动画演示三轴相交正如教室的一个角落,再将Z、X、Y轴与张、学、友联系起来,既能活跃课堂气氛,又能快速记忆。接着观看“一条直线的空间延伸”动画,边看动画边思考直线前后、左右、上下的延伸方向。用幽默和联想记忆的形式帮助学生牢固记忆轴测图的三轴方向,课程内容贴近生活,通过复习轴测图引入新课。
3.新课导入。接着应用信息化技术引入新课,播放课前预先制作的单线图蔓延动画,加深学生对空间中管道延伸的方向感。再播放系统图蔓延动画,观察管道在空间各方法的表示方法。接着播放Flash电子相册,展示建筑给水排水管道安装的实物照片,形象直观、联系实际,激发学习兴趣。接着播放Flash制作的真实工程系统图漫游,学生自疑:这些管道是如何确定走向的?又是如何安装的?建筑给水排水系统图线条复杂且重叠,怎么能区分走向?教师引入:建筑给水排水系统图是建筑给水排水施工图的重要组成部分。今天我们就来学习如何识读及绘制建筑给水排水系统图,再次明确学习目标。
4.实施任务。为了帮助学生自主学习,探究学习,教师设计开发系统图绘图步骤动画,学生通过简单的按钮自主观看系统图制图步骤,适应不同程度的学生自主学习。课例设计小组制作系统图识读网页,供学生在任务实施过程使用。网页包括识读要点、给水系统图、排水系统图、规范标准、各管件实物图,网页中有实物仿真对照和大量学习资源供学生查询使用。学生分为二人一组,相互提问、讨论,寻找疑难确定绘图重点,绘制系统图。老师提出绘图中应当注意的问题和需要了解的内容,解释疑难问题,掌握学生对本堂课程知识点的掌握程度。
5.课堂评价。学生完成任务后,知识技能到底掌握如何?这还需要检验。因此教师为学生设计了量化评分表,学生通过自评、互评进行检验。最后教师进行归纳总结,对优秀作品进行表扬,肯定他们的劳动成果,对不足作品指出问题所在并进行鼓励。教学时总结、比较、激励教学方法,让学生听老师的评价后找到自己的不足,进一步识读建筑给水排水系统图。
6.课后作业。为了巩固课堂所学,布置联系生活的课后作业:(1)观察宿舍卫生间的管道敷设并绘制其系统图。(2)阅读制图规范。为拓宽学生的知识面,教师提供收集整理的建筑类相关网站以及收集整理的若干建筑给水排水系统图,教师提供建筑资源包供学生查阅,供学生课后拓展,并提供教师制作的建筑给排水系统图电子自测题,供学生课后自我检验学习成果。
四、结论
本课例信息技术的有效运用,贯穿教学始终,突破教学重点难点,让信息化手段辅助整个教学。在本课教学中,教师变“教学”为“导学”,让学生在“学中做”,在“做中学”。进行教学资源设计,开发教学共享资源库,拓展了课程教学的空间。适应了不同学习能力的学生的自主学习需求。经过两届工程造价高职生教学使用,取得了良好的教学效果,并在2011年“全国职业学校信息化教学大赛”荣获全国二等奖。
参考文献:
[1]郑小军,杨满福,林雯.现代教育技术能力训练[M].北京:北京理工大学出版社,2009.
[2]崔凤国,牟雪峰.建筑给水排水工程课程设计的教学改革探讨[J].东北电力大学学报,2011,(Z1).
【关键词】工作过程导向;市政管道工程施工;课程改革
【中图分类号】TU990.3-4;G712 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)17-0074-02
《市政管道工程施工》是市政工程技术专业的核心课程之一。通过本课程的学习使学生系统地了解城市管道工程的基本知识,掌握城市给水、排水、热力、燃气管道工程的基本概念、基本理论,以及各种管道工程及其附属构筑物的施工、维护和管理。使学生初步具备城市管道工程的基本概念和基本知识的素质与能力 ,具有处理、解决城市管道工程实际问题的能力。由于这门课程内容涉及给水工程、排水工程、燃气工程、供热和通风工程、电力电缆工程等5 门专业课程 ,因此想让学生能够学好这门课程,必须打破传统的教学体系和教学模式,建立以工作过程系统化的课程体系,重点培养高职学生分析问题和解决问题的实际能力,为此,河北能源职业技术学院教师对本门课程从教学内容、教学方法及教学手段、考核方式、“双师型”教师队伍建设等几个方面进行改革。
1、 市政管道工程施工特点
市政管道工程施工课程作为市政工程技术专业的核心课程,具有工程实践性强,课程内容多,涉及知识面广等特点。
(1) 工程实践性强
市政管道工程施工课程本身就是从工程实际总结出来的,而后又用之于实际。课程的主要内容大都是针对工程的各种施工工艺、施工方法和工程施工的操作过程,具有很强的实践性。
(2 ) 课程涉及内容多
市政管道工程施工课程所需要的知识涉及到水力学、测量学、结构学、土力学、材料学、地基基础和工程管理等学科的知识,同时课程本身又包括给水工程、排水工程、燃气工程、供热和通风工程、电力电缆工程等内容,课程涉及的内容太多,而且各个内容之间的联系不是很紧密。要学好本门课就必须对学好前续课程并对本课程进行很好的归纳和总结。
2、 传统教学过程存在的问题
2 .1 教学模式相对比较陈旧
以前的教学模式一般是老师在课堂上讲、学生在下面听的授课方式。这种授课方式往往比较枯燥无味,难以调动学生学习的积极性和主动性,结果是老师在上面孜孜不倦地讲,学生在下面睡觉、玩手机等,效果可想而知。
2.2 授课教师的实践经验相对缺乏
很多高职院校的教师是从本科院校毕业后直接进入到高校进行教学,缺乏工程实际经验,虽然专业知识扎实,但实践经验缺乏,授课往往照本宣科。内容枯燥无味,当然难以激发学生的学习兴趣。
2.3 使用教材相对比较落后
在城市道路高速发展的今天,新技术、新工艺、新材料、新设备层出不穷。这导致大学课堂里所用的教材永远跟不上时代的发展。
3 、课程教学内容的改革
3.1 课程设计理念与思路
在进行课程内容设计时,首先由教学专家深入市政类相关企业进行调研,根据调研得到的资料,进行岗位分析,通过岗位分析得出本课程在学习过程中应该掌握的知识,再根据这些知识进行课程内容的开发设计,选取适合本课程的教材。
3.2 课程教学内容组织与安排
根据市政工程技术专业从事主要岗位职业活动确定课程目为载体,以 “教、学、做”一体化为原则进行教学,确定了六个学习情景,以实现学习与工作、学院与单位的零距离教学内容,主要针对施工员的职业能力要求。以实际工程项对接。主要内容见表 1。
4、 教学方法和考核方式改革
4.1 教学方法改革
为了适应工作过程系统化的教学,本课程对教学方法进行了改革,主要包括以下几种方法进行教学。
4.1.1 案例教学法
在教学过程中,结合工程实际,以实际工程为例进行讲解。例如,在介绍市政管道开槽施工时列举工程实例进行教学,在讲到沟槽断面形式时要做到举一反三,先给学生讲解
工作现场涉及 到的形式,这时再告诉学 生还有其他的断面形式、各种断面形式的优点和缺点以及适用范围。
4.1.2 现场教学法
在讲解井点降水的时候,可以带学生到施工工地进行参观,在讲解沟槽开挖的时候 ,也可以带学生到施工现场参观,如果条件允许的话可以让学生加入到施工过程中参与施工,这样可以加深学生对相关理论知识的理解和掌握。
4.1.3 图片展示法
在上课过程中,借助多媒体进行教学,一些比较难讲解的,例如盾构施工,可以在上课过程中给学生看一下相关的视频录像以及一些施工图片,这样学生在上课过程中不会枯燥无味,而且对施工的工艺、方法也容易掌握。
4.2 考核方式改革
改革传统的考核方法,注重对过程的考核,在这里涉及到学生的动手能力和在实践中分析问题、解决问题的综合能力的考核。考核内容包括出勤情况、任务完成情况评价、团队合作能力评价、项目完成情况演示评价、工作态度的评价等。
5、 教师队伍建设
由于大部分教师是毕业后直接到学校来工作,工程实践经验缺乏,针对这方面,学校近年来开展了青年教师挂职锻炼制度,鼓励青年教师利用业余时间到相关企业参与企业工程实践工作以及教科研课题的研究工作,既为企业解决了部分的难题,又学习到了工程实践经验。
6、教学效果评价
市政管道工程施工课程近几年的实践证明:通过教学内容、教学模式、师资队伍等的改革 ,所培养出的学生不仅能够掌握系统的理论知识,而且还具备了一定的工程实践能力,培养出来的学生在从事与本课程有关的工程项目时能够迅速地投入到工作中去,得到了用人单位的一致好评。
参考文献:
[1]李林永等.以工作过程为导向的市政管道工程施工课程开发与实践[J].浙江交通职业技术学院学报,2010,l1 (4 ):5 1~53.
1.推进教学模式改革,以案例、问题、项目为中心组织教学
近年来,我校环境工程专业根据专业培养目标,积极探寻教学模式改革,采用案例型教学及前沿学术动态研究型教学两种方法相结合,培养学生的实践能力和创新能力。各专业任课教师均具有较强的专业实践能力,比如针对“环境评价”这门课,在授课中教师将枯燥的理论和实际应用有机结合起来,让学生对理论知识有形象直观的认识。比如在讲授“建设项目分类管理”时,教师会选用一些实际项目的基本概况让学生通过查阅国家分类管理名录,判断各项目属环境影响报告书还是报告表、登记表,让学生学会如何应用理论知识。此外,主讲教师还从近年来完成的环境评价项目中挑选一些有代表性的案例纳入课堂教学内容,让学生提前查阅项目的生产状况、生产工艺,在课堂上先让学生对污染物的产生节点、污染物的处理及排放等情况进行讲解,然后主讲教师进行点评及修正。教师将实际环境评价案例与理论教学紧密结合,将枯燥的理论文字转化为实际应用。此外,针对部分具有科研性质的理论授课内容,教师则布置学生查阅与授课内容相关的前沿科研文献,让学生利用学校图书馆及网络查阅国内外期刊网、国家环境保护相关网站和其他专业技术网站等进行知识归纳和总结整理,形成自己的观点和想法,有效培养和提高了学生查阅文献、分析问题和解决问题的能力。同时,针对和实际应用密切相关的课程,聘请在企业工作的工程师进入课堂,讲授和实践工程相关的专业课程。以工程师作为教师可进入课堂,也是切合了我国对“卓越工程师计划”中对学生培养的要求,同时也为学生带来更多实际应用中本专业的问题,以及先进的设备、方法,也使得学生在课堂中充分了解了企业的需求和变化,进一步提升自身课堂知识的实际应用能力。
2.优化环境工程专业课程设置
针对目前环境工程专业人才培养过程中存在的问题,进一步适应社会需求,以培养学生工程实践和创新能力为指导,促进学生多元发展,在专业基础课程和专业课程的课堂讲授、课堂实验、课程设计、基础及专业课程的综合大实验以及毕业设计中,涵盖了环境污染治理工程设计、环境污染监测、环境规划与评价等基础理论和工程实践知识体系。环境污染治理工程设计在原有水、气、固三大方面课程的基础上,增设了“特种废水处理技术”、“工程项目管理”、“环境工程施工技术”、“给水工程”等选修课程,同时增加了环境工程课程设计的内容和课时,由原来的1个综合的课程设计调整为4个和课程直接相关的课程设计,这样可以使学生在课程理论学习和实践设计中进一步完善自身的污染治理工程设计能力、实践能力和施工能力。
3.依托各种竞赛,培养学生创新实践动手能力
探索和实践是人类发现和认识新事物以及新规律的重要手段。而如何使学生能够自发的去探索和实践是培养学生创新型实践动手能力的关键问题。考虑到此问题,我校积极开展各种科技竞赛的宣传,鼓励学生广泛参与,以此来带动学生的积极性,使学生能够自主地进入实验室进行探索和实践。同时我校还为学生的创新活动提供了“科创基金”。学生根据自己的兴趣爱好,在老师的指导下组成5~7人左右的科创小组,自己选择研究项目的题目,自己设计研究方案,撰写项目申请报告,并向立项评审组作申请答辩,阐明此研究项目的重要性、可行性和创新点等问题。项目批准后可获得基金资助,在导师指导下,在相应实验室内完成项目研究,并向评审小组作结题答辩,提交结题报告。针对学生的各种科技创新实验,环境工程专业的所有实验室给学生提供了良好的科研创新环境和条件,由于地点和设备的限制,专业教学实验室采用分时段使用的原则,在非专业教学时间,通过需要实验室学生的申请,可对学生全天候开放,真正锻炼了学生的实践动手能力和创新能力。
4.拓展学生视野的多样性实习实训模式
在各工科类高校中,实习、实训都是一种有悠久传统的培养学生实践能力的教学模式。实习、实训为学生创造了实际工作环境,是他们将所学知识应用于实践,适应社会,提高综合实践能力的重要环节。首先,安排学生在学习完专业基础课后、学习专业课之前,先到污水处理厂、湿地、植物园和环保设备实验室等单位进行认识实习,先了解周边典型的环境状况,以及污染物处理等情况和处理工艺、面临的难题,将现状和问题带回来,在专业科的教授中有针对性地对这些问题进行讲解探讨,教师和同学一起提出一些合理化建议和技术改进措施,使学生必须面对实际问题,不能纸上谈兵。其次,还充分利用学校现有的教学资源和良好的环境资源,对部分课程的实习内容进行了拓展,对本地区的海洋、河道和部分区域的水、土壤和大气进行环境评价,学生按照提供的原始资料,自行确定取样断面,采集样品并进行分析监测,然后利用系统分析的方法完成评价要求,撰写评价报告,这一举措让学生非常完整地经历了环境评价的所有过程,对提高学生的综合能力大有裨益。
二、基于“3+1”培养模式的毕业设计(论文)运作模式
“3+1”的培养模式是我校特有的人才培养模式,此培养模式中“3”是指将原本需要在四年时间内完成的课程学习时间安排在三年的时间完成,而“1”是指在大学第四年的时间里,没有课程的安排,整年的时间主要以毕业设计(论文)为主。这样的培养模式可以充分发挥大四学年的利用效率,也可以因材施教,更好地培养学生的实践动手能力。①科学选择毕业设计(论文)题目,充分利用“1”的时间。选题是否合理、是否科学是做好毕业设计的前提。指导教师根据自己的科研前沿内容和实际生产的需求,提出和解决实际问题相关的毕业题目,然后,学生结合自己的兴趣和以后的工作预期进行题目的选题。在“1”的期间内,学生可以充分调研和题目相关的企业、工厂,并利用学校和社会的各种资源完成毕业设计(论文)。②利用校外资源,研学结合的模式。由于我校特殊的“3+1”人才培养模式,我校大四学生在毕业设计期间,时间较充分,可以灵活应用。为了充分发挥我校“3+1”培养模式的优点,同时结合环境工程专业特点,积极寻找可以合作的校外资源,如北京大学环境学院、秦皇岛第一污水厂、秦皇岛第六污水厂、深圳职业技术学院、中国环境科学研究院固体废物污染控制研究所等。将学生的毕业设计题目和校外毕业实习综合一体,可以使学生在提前接触到环境工程专业工作的实质的同时,也完成了自己的毕业论文。
三、总结
工程识图分为建筑工程识图和安装工程识图两门课程分别讲授。建筑工程识图要求学生掌握建筑施工图与结构施工图的识读。教师在介绍基本识图理论与制图规范后,可选取规模较小(6层左右的砖混结构或框架结构民用建筑)、平面较规整(如一梯两户,左右对称,房间数4-5个)的建筑实例,采用启发式方法,引导学生识读平面图、立面图、剖面图和建筑详图,让学生体会平、立、剖之间的关系。该课程教学的关键是要达到使学生能将构件在相关图纸中一一对应起来的目的,为工程量计算做好准备。在讲授过程中,不妨按照基础工程、主体结构、钢筋工程、砌体工程、门窗工程、屋面工程、装饰工程的讲授顺序,先讲理论后让学生看图,理论讲解与案例教学交叉进行,引导学生一步一步将整套建施图与结施图完整而详尽地识读完毕。在学生学习了建筑工程识图的案例课程后,学校还开设了安装工程识图。教师在讲授这门课程时仍然可采用上述案例教学的思路,并且要注意安装工程识图引入的案例与建筑工程识图的案例应为同一建筑,即安装工程识图课程要讲授的是同一建筑的给排水工程、消防工程、电气工程等单位工程的安装工程施工图的识读。工程造价计量与计价理论课程阶段工程造价计量与计价理论课程开设的时间是在第5、6学期,主要包括建筑工程造价计量与计价、装饰工程造价计量与计价、安装工程造价计量与计价、市政工程造价计量与计价四门课程,其主要的教学手段是讲授与板书。在此阶段,案例教学穿插于教学之中,主要应用于工程量计算规则和综合单价组价及费用构成的讲解过程中。在此阶段,案例教学中的实例可采用识图课中的案例,因为学生已完成了识读,因此他们会很有兴趣去完成该建筑的工程量计算与计价。在讲解工程量计算规则时,可以按照分部分项工程分解讲解。在工程量计算(如安装工程中管道的计算)的教学过程中,教师可采用板书方式,首先选取案例中的部分内容(如J/1给水系统)做示范,然后再选取部分内容(如P/1排水系统)让学生完成,接着针对完成的工程量进行计价方面的讲解,并让学生进行练习。对学生在实践过程发现的问题或出现的错误,教师可运用启发式教学方法引导学生解决问题或改正错误。这样,在课堂教学结束后,学生就可基本掌握计量与计价的内容。
工程造价计量与计价软件应用阶段工程造价计量与计价软件应用可分为工程量计算电算化和工程计价电算化两门课程。该阶段教学以多媒体教学为主,给学生展示的是电算化的步骤和过程。在工程量计算电算化教学中,教师首先以识图课中的案例为例子来讲解软件计量原理,并亲自操作演示软件。然后让学生完成剩余构件的设置与输入,得到计量结果。同学们可对照彼此的计算结果,并探讨误差产生的原因,必要时由教师予以指导,待学生对该构件计量不存在问题时可进入下一类构件的教学。事实上,这也是一个循环往复的案例教学过程。当学生完成软件计量后,将软件计量结果与工程造价计量与计价理论课程阶段完成的手算结果进行对照,既可加深学生对计量与计价原理的理解,又可使学生掌握快速而高效的电算手段。工程计价电算化教学以案例实践为主,教师指导为辅。这阶段案例教学的重点在于让学生掌握工程计价过程中的细节操作,如人工费的调差、材料价格的录入调整、措施费的计取、规费税金的费率调用、编制说明的编写等等。同时,要通过此阶段的案例教学使学生注意掌握计价成果的完整性。工程造价管理理论课程阶段工程造价管理理论课程开设的时间是在第6、7学期,主要包括建设工程合同管理、工程造价案例分析、建设工程招标投标、建设工程监理概论等课程。这些课程的案例教学仍具有渐进性。建设工程合同管理、建设工程监理概论两门课程选择的案例比较多,而且多为小型经典案例,案例选择表现出的渐进性较弱。在建设工程招标投标的案例教学中,要引导学生分别站在招标人和投标人的角度,对电算化完成的单项工程进行招标、开标、评标、决标的模拟教学,要让学生在掌握招投标程序的基础上,进一步理解控制价与投标报价的区别。工程造价案例分析要根据工程造价的阶段性、多次性,让学生按照工程进展各阶段(报价阶段、进度款支付、价款结算等)完成全部工程造价文件的融合、汇总、分析和总结,从而达到使学生融会贯通、提高学生认知层次的教学效果。上述案例教学具有一个共同的特点,即:多门课程运用同一个典型案例进行案例教学,渐进式案例教学的渐进性正是体现在工程造价系列专业课程的连贯性教学中。结合工程造价专业课程的相互联系及课程特点,根据学生的认知规律,通过这样的案例教学,把一个典型案例贯穿于工程造价专业课程教学四个阶段的多门课程中,就能完成各个知识点的传授和训练,把工程全貌展示给学生。
案例的选择案例的选择首先要符合教学目标的要求。在案例教学实施过程中,选择案例的标准是:所选案例要能体现理论知识和系统原理的应用,要有利于加深学生对基本概念和方法的理解,有利于学生在今后的学习工作中举一反三;案例的内容要具有内在联系性,以有利于提高学生综合运用知识的能力。其次,用于教学的案例应具有代表性、典型性。采用的案例具有综合、完整、真实、典型性是实施渐进式案例教学的基础。由于案例教学是对课堂理论的补充和具体化,因此案例需要结合实际工程实践来选取,真题真做才容易调动学生的学习兴趣。再次,案例的选择还要考虑工程实例的规模及难度水平。如果选取的工程实例规模过大,一方面会加大教学成本(如案例的复印、打印、晒图等费用),另一方面,也是最主要的方面,可能导致课堂教学时间紧张。如果选取的工程实例太过复杂,如包含地下室、玻璃幕墙等建筑装饰设计,在有限的课堂时间内很难完成如此复杂的案例讲解,并有可能打击学生的学习积极性。此外,为了最大限度地避免与课程设计和毕业设计题目重复,也需要简化实际工程案例,而课程设计和毕业设计题目可基本与实际工程实践吻合。为了配合案例教学,在编写相关专业课程教材时,可将实际案例列为教材内容的组成部分。由于多门课程的案例具有一致性和连贯性,在编写系列教材时,同样的案例出现一次即可。因此,教师的教学也需要大量的配合与沟通。案例教学的组织实施传统的课堂教学容易使学生停留在被动接受的状态,并形成依赖习惯。案例教学则强调学生的自我导向型学习,重视学生个人的想法和意见,提倡学生的协作与创新,培养学生新的学习观念和学习习惯。在案例教学中,教师扮演的角色从传统的知识传递者转换为学习的促进者、组织者和指导者,教师要激发学生积极参与、广泛讨论的热情,促使学生主动思考、解决问题,鼓励学生自主组成合作性“学习团队”,促进学生之间的交流和沟通。课堂案例讲解要为课后训练留下思考空间和余地,问题的解决可能需要学生课后大量查阅资料、图集及相关案例;案例的背景条件可能并不完整,例如施工工艺、施工现场的条件、材料暂估价、材料单价等,需要学生来确定和具体化案例的背景条件,让学生感受工程计量计价的真实过程。授课教师应具备较为丰富的实践经验,讲课时要根据自己经验和体会讲解案例。案例教学在提高学生综合实践能力的同时,也促使教师深入实践、加强学习,从而有利于教师素质的提高。
案例教学是对传统教学的补充和强化。运用案例教学不仅能提高教学质量,而且能提高学生的学习兴趣和积极性。在工程造价计量与计价专业课程的教学实践中运用案例教学可以获得如下效果:(1)有效改善专业课程的教学效果,使学生掌握工程造价计量与计价的基本技能,并在此基础上具备工程造价管理的相关能力,适应工程造价专业本科教学的定位方向。(2)案例教学实践中取得的一整套行之有效的方法与手段可以在今后的教学工作中循环应用,并不断完善。(3)教学效果的改善是一个实践、总结、提高的循环往复的过程,课程建设是一项长期的系统工程,只有不断探索与创新,课程建设才能与不断更新的理论和工程实践保持同步,才能促进学科和专业发展。
作者:李海凌 陶学明 刘克剑 单位:西华大学建筑与土木工程学院 西华大学数学与计算机学院
[论文摘要]环境工程专业作为集 自然科学、社会科学和工程技术为一体的交叉学科,它的教学改革和课程体系建设正处于不断完善和发展的进程中。传统教育体制背景下发展起来的环境工程专业课程体系尚存在诸多问题,本文对高校环境工程专业课程体系进行了研究,对环境工程专业专业课程、实践性环节的改革提出了建议,并提出将创新教育理念融入课程体系改革中,培养具有创新素质的学生。
进入20世纪70年代以来,我国工业企业的环境污染事故经常发生,自然生态环境出现了明显的恶化。
在此背景下,1973年,国务院了《关于保护和改善环境的若干规定》,明确指出,“有关大专院校要设置环境保护的专业和课程,培养技术人才”。1979年9月通过的《中华人民共和国环境保护法(试行) 》对环境教育作出了明确规定。高等学校从1977年开始,设立了工科环境类本科专业;1981年开始,设立环境工程硕士点;1983年开始,设立环境工程博士点;1999年开始,建立环境科学与工程一级学科博土后流动站。至此,培养不同层次环境专业人才的高等学校工科环境类专业教育体系日臻完善。
我国环境工程专业设置已由1977年的7所高校发展到2004年的247所高校、每年2万余本科毕业生的规模。据相关报道,2010年应届生创历史新高,达630万人,环境工程专业就业市场同样是机遇与挑战并存。1998年国家环保总局和国家教委联合主持的“中国高等环境教育发展战略研究”课题组预测,2000-2010年我国对环境工程专业人才年均需求量为1147万人,但事实却并不尽如人意,环境工程专业人才在各种毕业生招聘会上普遍受冷遇,本科毕业生一次就业率达不到50%[1]。面对严峻就业形势,很多高校的环境工程专业面临着“缩招,减招”的尴尬处境,学生对环境工程专业的严峻就业形势普遍有了认知,于是在“就业”这个指挥棒指挥下,更多的学生全倾向于其他更为“热门”的理工类专业。环境工程就业的岗位是典型的“越老越值钱”,各用人单位需要的是有很强设计、动手能力,同时懂管理、懂相关法规的复合型人才,因而多会倾向于选择有相关从业经验的人才,而在我国传统教育模式下培养出的高校毕业生,缺少实际工作实验,动手能力也较差,无法在短时间内为用人单位创造价值。我国高校目前环境工程专业的培养模式及课程设置存在较多问题,致使学生在学校学到的知识体系单一,动手能力普遍较差。为了改变这一现状,我国高校环境工程专业的课程改革势在必行。
一、强化专业基础知识教学,适当提高专业课学时
对于环境工程专业教学计划,大多数院校一般都遵循教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录及专业介绍》中所规定主干课程,设置相关的基础课和专业课,对于主干课设置要求可以看出,对于本专业培养目标,主要是围绕水处理工程展开的,或者说主要偏重于水处理工程[2]。
为了适应时展要求,环境工程专业改革应以9门核心课程(环境监测、环境工程微生物学、环境工程原理、水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置、物理性污染控制工程、环境规划与管理、环境评价)为主干课程,强化专业基础教育。
目前高校环境工程专业的公共基础课和学科基础课学时学分普遍较多,如武汉大学公共基础课、学科基础课和专业课学分比为46:38:16,学分多,专业课课时少。目前环境工程专业课主要有水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置、物理性污染控制工程、环境规划与管理、环境评价、清洁生产、生态工程,等,一般集中在大学三四年级学习。以水污染控制工程为例,在《高等学校本科环境工程专业规范中规定》规定为64学时、4学分,但很多高校此课程的学时低于此值,甚至只有30-40学时,这种课时安排,学生很难对水污染控制方向的基础知识有比较全面深刻的理解,专业基础知识方面的缺陷使得很多学生在走向工作岗位后遇到实际问题无从下手,无法胜任工作。
二、重视和加强实践环节,合理增加专业性实践环节
我国高校环境工程专业的实践性环节主要包括课程实验、课程设计、专业实习、毕业实习和毕业设计。实践教学有利于培养学生重视实践的观念,提高实际工作的能力,因而环境工程专业教学过程中应重视现场教学和可视化教学相结合[3]。
(一)基本实验教学环节的改革
基本实验教学是促进学生深化理论知识、掌握基本实验技能方法、培养严谨工作作风的基本方式,目前环境工程专业教学中对于基本实验教学,存在着以下问题:
(1)各高校环境工程实践性环节学时普遍不足。以课程实验为例,环境监测实验、环境工程专业实验等实验环节,一般在10-20学时,课程实验的目的是使学生在实验过程中掌握知识同时提高动手能力,若一味压缩课程实验的学时,不利于学生对相关知识的掌握和动手能力的提高,这就造成了很多学生升入研究生后科研能力较弱,创新能力不强。
(2)实验教学内容不利于提高学生的工程实践应用能力。传统实验教学往往大量开设验证性实验,综合性、设计性和创新性实验较少,不利于提高学生的实践和知识运用能力,应在实验教学体系中进行优化设计,精简教学内容,增设设计性、综合性实验。
(二)校内实践教学环节的改革
我国高校环境工程专业的专业实习、毕业实习等认识性实践环节,往往并未真正的深入实际,研究实际问题。以专业实习为例,一般高校安排学时为三周左右,但很多时候往往只是走马观花,并未使学生真正的动手动脑并深入生产第一线,因而很多学生在从事工作后会“纸上谈兵”,解决实际问题的能力较差。
在环境工程专业实习与设计方面,需积极探索开放实习的途径,一方面使学生深入生产第一线,利用现有条件增加学生接触实践的机会,另一方面在实践教学的内容方面,应通过能体现应用性、先进性、综合性内容的课程设计及培养学生综合能力和大工程意识的毕业设计等环节,模拟工程应用的实际训练过程,真正使学生通过实践教学环节,形象直观的学习专业知识,拉近与专业的距离[4],并能进一步激发学生对专业的学习兴趣。
(三)毕业论文(设计)环节的改革
毕业论文(设计)是高等学校实践教学的重要环节,是对学生在校学习的总结和检阅,也是提高学生运用知识能力的重要环节,目前环境工程专业学生论文(设计)一般有三种形式,即综述性论文、实验及污染治理工艺设计,依据不同高校的硬件设施实际情况,三类毕业论文形式比例不同。对于实验性毕业设计(论文)来说,目前普遍存在着指导教师短缺、实验室紧张的问题。为解决这一问题,可以采取与有科研能力、工程设计能力的研究院所、工厂和环保企业联合培养的方式,与相关单位研究人员或工程技术人员让学生通过参与实际研究或工程项目得到更全面的锻炼[5]。
在毕业论文(设计)课题选择方面,存在着课题缺乏创新性的问题,很多课题只是导师课题某一部分或某一方面的简单重复,导师将相关资料如实验方法等直接呈现给学生,学生则按照导师指令进行实验,这种方式不利于学生创造性的培养,另外也使得学生参与毕业课题缺乏主动性。因而在毕业论文(设计)过程中,选题除了要从实际出发外,更要着重发挥学生的创造力和参与意识,设计创新性的开放实验,鼓励学生大胆参与,由学生设计实验过程并动手实践。另外在毕业论文(设计)的选题方面,可采用“目标”培养模式,比如允许和安排考取研究生同学结合研究生导师的科研课题做毕业论文,让已经就业同学做其相关工作领域的毕业课题,题目设置面可以放宽一些,以保证同学能够较早的适应未来的工作、学习。
三、面向市场需求设置课程
高校环境工程专业课程设置应面向市场需求,环境工程专业学生就业难,知识结构不合理是一个重要原因,毕业生虽多,但通才型人才、实践型人才和特色型人才较少。因此在设置课程时,应适当考虑市场需求,科学制定培养计划、培养方案,将应用性强的课程引入课堂,还可以实行“工程师进课堂”、“将环境工程课程体系与注册环保工程师制度结合”等形式。注册环保工程师考试是我国高校制定教学改革计划、确定人才培养规格和进行课程设置提供重要参考,有利于提高学生相关基础知识、专业知识及工程管理知识水平。以注册环保工程师为例,学生除需要掌握环境专业相关知识外,还要掌握数学、计算机应用基础、物理学、化学、工程制图、建筑力学等相关内容,更有如施工技术与组织管理、给水排水工程概预算、工程法规等专业课内容[6],实施环境工程课程与注册环保工程师制度结合,可以使学生的知识结构更为完备,也为今后参加工作打下良好基础。
四、环境工程专业的创新教育
创新教育是一种以培养学生具有一定创新意识、创新思维和创新能力及创新个性为主要目标的教育理论和方法,使学生一方面牢固系统的掌握学科知识,同时发展创新能力,即培养学生的创新素质[7]。创新教育作为一种思潮而生,现在被广泛使用,引起社会各界的广泛关注,在这种大环境下,我国高等学校环境工程专业的教育改革,应以创新教育为指导思想和目标,努力营造创新环境,提高学生创新能力及创新素质。
环境工程专业的教学也加应强创新教育,例如可以调整课程设置,引入通识教育;更新教学内容,教材与时俱进;教学方法方面变“满堂灌式”教学方式为“启发式”、“研讨式”教学;课程考核方式多样化,等。特别对于环境工程专业的学生,动手实践能力很重要,所以应建立创新实验基地,鼓励学生自主设计,自选课题,自由探索,将环境工程专业的实践性环节与创新教育相结合。
[参考文献]
[1]闫兵,丛军兹.环境工程专业教学改革及课程体系建设[j].中国成人教育,2010,6:107-108.
[2]徐惠忠,王德义,苏宏.环境工程专业的就业出路分析与课程设置改革[j].理工高教研究[j].2003,22(5):109-110.
[3]汤洁,董德明,刘淼,等.环境科学专业课程休系建设与教学质量监控[j].中国大学教育,2007年,第3期:35-36.
[4]黄方.环境工程专业实践教学改革初探[j].实验科学与技术,2005,10增刊:61-62.
[5]杨景亮,沈洪艳.罗人明.环境工程专业实践教学体系的改革与实践[j].河北科技大学学报(社会科学版),2007,7(2):96-99.