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安全學(xué)科是理、工、文、法、管、醫(yī)等學(xué)科的新興、綜合、交叉學(xué)科,土木工程也涵蓋了建筑工程、交通土建、地下工程等近十個專業(yè)。因而,土木安全技術(shù)與工程要求學(xué)生應(yīng)掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識非常廣泛,不但要求學(xué)生具備傳統(tǒng)安全工程專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)模式中最基本的“懂技術(shù)、會管理”,而且要求具備土木安全工程的實踐技能,即綜合性強、專業(yè)性強、實踐性強的安全技術(shù)人才。由此可見,土木安全工程專業(yè)培養(yǎng)過程中實踐的重要性,必須貫徹以實踐教學(xué)為核心的辦學(xué)理念。
伴隨著現(xiàn)代化實踐教學(xué)方法在高等院校專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域中日漸廣泛的運用,安全工程專業(yè)實踐教學(xué)模式也開始萌生、發(fā)育與發(fā)展,并顯示出強大的生命力,在土木安全工程人才培養(yǎng)方面發(fā)揮了不可替代的作用。
一、實踐教學(xué)的特色辦學(xué)理念
實踐教學(xué)是指在整個教學(xué)過程中,學(xué)生通過參加一定的實踐活動,把知識運用于實踐的教學(xué)環(huán)節(jié)。通常,實踐教學(xué)是為配合理論教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力,加強專業(yè)訓(xùn)練和鍛煉學(xué)生實踐能力而設(shè)置的教學(xué)環(huán)節(jié)。
在高等教育強調(diào)重基礎(chǔ)、淡專業(yè)、寬口徑的培養(yǎng)模式下,安全工程的教學(xué)培養(yǎng)體系中,學(xué)生四年中大部分時間在學(xué)習(xí)公共基礎(chǔ)課、人文社科類課程。同時,安全專業(yè)要求必須開設(shè)的安全類基礎(chǔ)課和平臺課也需要大量理論學(xué)時,由于受到本科教育年限和總學(xué)時的限制,特色專業(yè)技術(shù)類課程學(xué)時安排非常緊張,很多對于學(xué)生畢業(yè)后在實際工作中非常實用和現(xiàn)場特別緊缺的技術(shù)課程無法開設(shè),課程設(shè)置困難,顧此失彼,課時捉襟見肘。
安全科學(xué)的交叉性造成了學(xué)生需要幾乎所有科學(xué)的相關(guān)知識基礎(chǔ)。在教學(xué)課時極為有限的條件下,專業(yè)課程設(shè)置受到限制,而且相應(yīng)的專業(yè)基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)、實踐環(huán)節(jié)、課程設(shè)計等內(nèi)容無法跟上,違反了教學(xué)規(guī)律,學(xué)生學(xué)習(xí)后達(dá)不到希望的效果。[3]
為了解決這一問題,在土木安全工程培養(yǎng)模式中,確立了以實踐教學(xué)為特色的辦學(xué)理念。將實踐教學(xué)模式貫穿課堂、專業(yè)課程實驗、專業(yè)課程設(shè)計、實習(xí)環(huán)節(jié)、畢業(yè)論文以及課外活動之中。在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,加大實踐教學(xué)比重,抓基礎(chǔ)、重實踐,理論與實踐相結(jié)合,以實踐促進對理論的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。通過實踐教學(xué),在學(xué)習(xí)中對學(xué)生的科學(xué)思維方法、工程實踐能力和創(chuàng)新意識進行實戰(zhàn)性演習(xí)。
二、實踐教學(xué)模式的建設(shè)與應(yīng)用
如何在利用好學(xué)?,F(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上,加大對土木安全工程專業(yè)的實踐教學(xué)的改革與實踐,建立更為“接近土木施工現(xiàn)場安全”的實踐教學(xué)培養(yǎng)模式,是擺在我校安全工程系面前的一個亟待解決的客觀問題。而且只有改革實踐教學(xué)環(huán)節(jié),才能更好地適應(yīng)國家高等教育體制改革,才能辦出特色,專業(yè)才能得以更好地生存與發(fā)展。經(jīng)過不斷探索,總結(jié)出以實踐為特色的土木安全工程教學(xué)模式的建立,需要重點抓好課堂教學(xué)實踐、課程設(shè)計實踐、實習(xí)環(huán)節(jié)實踐和畢業(yè)設(shè)計實踐四個關(guān)鍵模塊。
1.課堂教學(xué)以實踐為導(dǎo)向
貫徹實踐教學(xué)特色理念,首先是把以實踐教學(xué)為核心的辦學(xué)思想融入課堂教學(xué)。安全工程通過生產(chǎn)活動中各種事故分析為途徑,應(yīng)用自然科學(xué)技術(shù)和管理科學(xué)知識,識別和預(yù)測生產(chǎn)生活中存在的不安全因素,分析事故發(fā)生的原因和機理,并采取有效控制措施防止事故發(fā)生,這一科學(xué)技術(shù)知識體系是一門實踐性、經(jīng)驗性非常強的工程學(xué)科。
在教學(xué)中,結(jié)合安全工程專業(yè)“安全管理學(xué)”、“安全學(xué)原理”等部分較為抽象的課程,教師采用計算機輔助教學(xué),運用多媒體電子課件、圖文影像紀(jì)錄片、事故案例分析教學(xué)、事故情境模擬等方式進行授課,引導(dǎo)學(xué)生通過對事故分析、企業(yè)安全管理方法學(xué)習(xí)和考察等實踐性活動,加強對事故理論和現(xiàn)代安全管理思想理念的掌握,建立和運用實踐教學(xué)思想,吸引學(xué)生將精力集中到課堂教學(xué)內(nèi)容之中,有效克服安全工程專業(yè)理論教學(xué)枯燥脫離實際、泛泛空談、學(xué)而無用的被動局面。此外,鼓勵學(xué)生自導(dǎo)自演DV小品,加強安全意識和安全文化的宣傳教育。
在“土木安全工程”、“安全事故分析與處理”、“爆炸安全技術(shù)”、“災(zāi)害防治理論與技術(shù)”等課程中,教師采取動畫演示、網(wǎng)絡(luò)互動視頻教學(xué)、事故案例分析教學(xué),增加學(xué)生對理論學(xué)習(xí)的感官刺激,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生通過對事故分析的實踐性活動,加強對土木施工和工程災(zāi)害發(fā)生的原因、規(guī)律和基本原理的消化理解,運用啟發(fā)式教學(xué),使學(xué)生主動式、自主式學(xué)習(xí),強調(diào)教學(xué)的引導(dǎo)與互動,培養(yǎng)學(xué)生靈活運用理論知識去觀察、分析、解決安全生產(chǎn)問題,從而提高教學(xué)效果。
2.課程設(shè)計以實踐為檢驗
課程設(shè)計是工科學(xué)生完成某一課程理論學(xué)習(xí)之后進行的一次知識綜合應(yīng)用,是課堂學(xué)習(xí)的一種實踐性延伸。在以實踐教學(xué)為特色的土木安全工程專業(yè)培養(yǎng)模式中是一個最基本的集中實踐環(huán)節(jié)。開設(shè)安全類及直接相關(guān)課程設(shè)計的課程包括“安全人機工程”、“安全系統(tǒng)工程”、“土木安全工程”、“應(yīng)急結(jié)構(gòu)工程”、“消防安全工程”等。
為了使課程設(shè)計形成體系,規(guī)范實踐教學(xué)內(nèi)容和過程,提高教學(xué)質(zhì)量,課程設(shè)計大綱中擬定了指導(dǎo)性設(shè)計題目和設(shè)計方向。在課程設(shè)計過程中,學(xué)生可以依照自身的興趣特長,運用所學(xué)的知識,自己動手,結(jié)合真實或虛擬、簡化的生產(chǎn)現(xiàn)場實際,獨立地展開設(shè)計工作。
“安全人機工程”課程設(shè)計讓學(xué)生就土木工程現(xiàn)場簡單施工機械工具和設(shè)備的安全可靠性進行分析,按照人機工程學(xué)要求對工具結(jié)構(gòu)、尺寸、形狀、不同工作環(huán)境下使用的安全性、便捷性、作業(yè)效率等進行改進和優(yōu)化,設(shè)計、加裝、改裝安全保護設(shè)施、防止事故的報警裝置等,培養(yǎng)了學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的開拓創(chuàng)新精神,動手能力有了很大提高。
“土木安全工程”課程設(shè)計結(jié)合路基、橋梁、隧道、軌道結(jié)構(gòu)及施工技術(shù)進行,如進行高填深挖路基、深大基坑、巖質(zhì)高邊坡、橋梁加固、隧道支護結(jié)構(gòu)等進行安全穩(wěn)定分析、對施工提出安全專項方案,還可結(jié)合特殊不良地質(zhì)、病害工程結(jié)構(gòu)物、既有結(jié)構(gòu)改擴建等進行設(shè)計。
“應(yīng)急結(jié)構(gòu)工程”課程設(shè)計以我校原鐵道兵時期形成并保留下來的國防交通應(yīng)急工程學(xué)科前沿為導(dǎo)向,結(jié)合戰(zhàn)時鐵路和橋梁搶修、搶建及軍事交通保障設(shè)施、搶險救災(zāi)、重載運輸、大件吊裝、橋梁架設(shè)等急難險重工程中的部分簡單構(gòu)件和結(jié)構(gòu)進行簡單化、虛擬化、驗證性課程設(shè)計。
“消防安全工程”課程設(shè)計主要對高層民用建筑、地鐵、長達(dá)隧道等重要結(jié)構(gòu)進行消防設(shè)計,包括消火栓、自動噴水滅火、高壓給水、消防安全門、緊急電話等設(shè)施,提出設(shè)計方案及防火安全措施,使學(xué)生從設(shè)計實踐中加深消防安全基礎(chǔ)理論知識掌握,提升應(yīng)用技能。
為了體現(xiàn)土木安全工程實踐教學(xué)體系中“加強基礎(chǔ),拓寬專業(yè),注重實際,提高素質(zhì)”的總體思路,加大安全專業(yè)學(xué)生接觸土木工程基礎(chǔ)理論知識的深度,除了開設(shè)安全工程專業(yè)課程外,將土木工程與安全工程部分專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊實行交叉,土木工程專業(yè)方向的專業(yè)基礎(chǔ)課程開設(shè)給安全工程專業(yè),一方面體現(xiàn)淡化專業(yè)方向,使學(xué)生的專業(yè)適應(yīng)能力更強,專業(yè)口徑更寬;另一方面也利用土木工程實踐性、綜合性、專業(yè)性的特點和辦學(xué)優(yōu)勢條件鍛煉強化學(xué)生的實踐能力,使學(xué)生更快掌握和了解土木施工現(xiàn)場最新技術(shù),更好的結(jié)合安全專業(yè)特點真刀真槍實干,開闊視野、活躍思維,挖掘創(chuàng)造力。
3.實習(xí)環(huán)節(jié)以實踐為主線
土木安全工程的實習(xí)環(huán)節(jié)由專業(yè)認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)構(gòu)成,尤其是生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)對于安全工程專業(yè)來說是非常關(guān)鍵的實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié),是學(xué)生面向土木施工現(xiàn)場的集中訓(xùn)練和全方位鍛煉。目前不少高校由于學(xué)生擴招等多方面原因,聯(lián)系實習(xí)單位較為困難,使實習(xí)流于形式,嚴(yán)重影響到學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),然而土木安全工程專業(yè)學(xué)生由于采取小班招生培養(yǎng),加上我校與中鐵建、中交、中航、等大型企業(yè)緊密聯(lián)系的優(yōu)勢,管理制度上建立了嚴(yán)格的實習(xí)環(huán)節(jié)質(zhì)量監(jiān)控措施,學(xué)生認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)質(zhì)量能夠得到扎實開展,取得顯著的實習(xí)效果。
專業(yè)認(rèn)識實習(xí)借助石家莊周邊條件和工、礦企業(yè)建立長期合作的實習(xí)基地,內(nèi)容包括危化、礦山、土木、鐵路、電力、消防等方面,使學(xué)生對本專業(yè)性質(zhì)、內(nèi)容及其重要地位有所認(rèn)識。如深入河北衛(wèi)星化工廠雷管生產(chǎn)車間,學(xué)習(xí)參觀危險化學(xué)品、爆炸器材生產(chǎn)、重大危險源監(jiān)控、危險有害因素,炸藥雷管等火工品庫的主要防雷和防靜電措施等;參觀井陘、元氏等周邊礦山企業(yè),了解礦山開采、危險有害因素,通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、提升運輸系統(tǒng)的危險有害因素的辨識,以及各種安全管理措施、各種安全規(guī)章制度。結(jié)合石太、京石、石武等周邊項目參觀土木施工現(xiàn)場,初步使學(xué)生了解土木施工安全技術(shù)、文化、管理制度、職業(yè)衛(wèi)生等土木安全的有關(guān)知識,了解土木施工工地存在的主要危險有害因素、防護措施等。
土木安全工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)是在修完專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課與大部分主干專業(yè)課的基礎(chǔ)上進行的,是安全技術(shù)理論與實際相結(jié)合,鞏固、加深所學(xué)知識,提高生產(chǎn)安全技術(shù)應(yīng)用技能和管理能力的重要環(huán)節(jié),實習(xí)過程中學(xué)生吃住在施工現(xiàn)場,跟班生產(chǎn)實踐。為了挖掘?qū)W生用腦思維、用眼觀察、動手操作的潛力,我們提出目標(biāo)-調(diào)研-發(fā)現(xiàn)-討論-論證“1+4”實踐教學(xué)模式。
由于施工現(xiàn)場安全是復(fù)雜的系統(tǒng),人員、機械、設(shè)備、作業(yè)場所等均處于不斷流動變化中,交叉作業(yè)多,臨時工程多,安全隱患多,包括生產(chǎn)和施工技術(shù)安全、加工機具安全、供配電及臨時用電安全,施工現(xiàn)場布置和材料加工堆放安全、企業(yè)安全生產(chǎn)管理組織結(jié)構(gòu)和管理制度、企業(yè)安全文化宣傳和職工安全教育培訓(xùn)、環(huán)境與職業(yè)安全健康管理體系及工傷保險等,為了提高實習(xí)針對性和深入程度,參加實習(xí)的學(xué)生自愿報名,按照特點和興趣劃分實習(xí)小組,劃定生產(chǎn)實習(xí)中主要考察、學(xué)習(xí)、研究的主要方向,幫助施工單位發(fā)現(xiàn)問題、分析原因,提出切實可行的安全生產(chǎn)解決方案建議。
“1+4”實踐教學(xué)模式的“1”即是指實習(xí)指導(dǎo)教師在生產(chǎn)實習(xí)開始提出實習(xí)目標(biāo),“4”即結(jié)合選定方向深入項目部和施工現(xiàn)場展開調(diào)研,針對發(fā)現(xiàn)的安全隱患和問題進行小組討論。實習(xí)結(jié)束前,在教師指導(dǎo)下進行小組答辯,實習(xí)學(xué)生對問題和解決方案的可行性展開論證。這種實習(xí)模式在實際應(yīng)用中取得了學(xué)生和單位的一致認(rèn)可,能夠以具體的實戰(zhàn)演練代替抽象的理論說教,學(xué)生普遍感到安全專業(yè)知識實用性強,改變了以往那種對安全專業(yè)內(nèi)容空洞乏味、泛泛空談的偏見和錯誤看法,同時也受到了施工企業(yè)的普遍歡迎,收到了良好的實踐效果和社會效益。
畢業(yè)實習(xí)在畢業(yè)設(shè)計(論文)的階段,收集、調(diào)研與畢業(yè)設(shè)計有關(guān)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)資料,為畢業(yè)設(shè)計順利進行做好基礎(chǔ)性準(zhǔn)備工作。主要是結(jié)合具體指導(dǎo)教師的畢業(yè)設(shè)計(論文)方向安排,多數(shù)結(jié)合教師科研項目。如隧道施工安全監(jiān)測、施工安全評價,土石方工程爆破振動控制測試與監(jiān)控等進行安排。
4.畢業(yè)設(shè)計以實踐為核心
畢業(yè)設(shè)計是高等教育培養(yǎng)計劃方案中最后一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。在實踐教學(xué)體系中,我們將畢業(yè)設(shè)計的選題貼近土木施工安全生產(chǎn)工作實際,學(xué)生通過自己的分析、思辨、實踐,在走向工作崗位之前進行一次安全工程專業(yè)知識的綜合應(yīng)用與業(yè)務(wù)能力的全面凝練提升。
畢業(yè)設(shè)計題目設(shè)置要求每位指導(dǎo)教師盡可能結(jié)合科研課題、合作項目以及技術(shù)服務(wù)項目進行題目申報,教學(xué)虛擬題目必須由具有原型依托的企事業(yè)單位安排畢業(yè)實習(xí),由系主任和學(xué)院對題目進行審批和把關(guān),側(cè)重以實踐為核心。畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)已經(jīng)連續(xù)完成4屆,每年更新畢業(yè)設(shè)計題目,基本方向涵蓋了土石方工程爆破安全設(shè)計、高速鐵路路基施工危險源辨識與監(jiān)測、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工安全設(shè)計與風(fēng)險管理、隧道施工安全監(jiān)控、深基坑工程施工風(fēng)險分析、施工現(xiàn)場安全管理、職業(yè)安全衛(wèi)生體系、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊綜合安全評價、特殊地質(zhì)隧道施工安全技術(shù)、地鐵盾構(gòu)隧道施工安全與質(zhì)量控制、病害隧道安全狀態(tài)評估與整治、高層建筑消防安全設(shè)計、施工現(xiàn)場應(yīng)急響應(yīng)與救援等方面。
在每屆畢業(yè)生開始畢業(yè)設(shè)計的前一學(xué)期,通過講座方式,組織每一位指導(dǎo)教師向?qū)W生介紹所指導(dǎo)的畢業(yè)設(shè)計題目、選題要求和特色,讓學(xué)生做好正式選題前的準(zhǔn)備工作。所有題目網(wǎng)上申報,網(wǎng)上選題系統(tǒng)可以實現(xiàn)學(xué)生和指導(dǎo)教師的雙向選擇,有利于充分發(fā)揮每個學(xué)生的個性特征和興趣愛好,同時也鼓勵土木工程專業(yè)學(xué)生跨專業(yè)選報,以實現(xiàn)學(xué)生知識結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)勢互補。
畢業(yè)設(shè)計過程中,學(xué)生在指導(dǎo)教師安排下,協(xié)調(diào)實習(xí)企業(yè)單位展開畢業(yè)設(shè)計工作。如將隧道施工安全分析小組的學(xué)生派駐天衡山隧道工程現(xiàn)場,對在建隧道進行施工過程跟蹤和安全監(jiān)測,現(xiàn)場調(diào)研施工危險源并提出解決措施和對策。機電設(shè)備安全管理分析小組的學(xué)生走進英科特(寧波)機電設(shè)備有限公司進行駐廠考察,對企業(yè)生產(chǎn)工藝、危險化學(xué)品和安全管理進行現(xiàn)狀評價等。
以實踐為核心,校企聯(lián)合的新型指導(dǎo)模式是土木安全工程實踐教學(xué)的大膽改革與創(chuàng)新。新舉措推行的過程中,我們意識到培養(yǎng)土木安全工程領(lǐng)域高級應(yīng)用型人才,必須強調(diào)與工程一線和生產(chǎn)一線的實際相結(jié)合,促使指導(dǎo)教師真正在指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計上下工夫,煉內(nèi)功。無形中給每位指導(dǎo)教師施加了壓力,增強了責(zé)任,提升了畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量,鍛煉了學(xué)生扎實的實踐技能。
三、實踐教學(xué)軟環(huán)境
實踐教學(xué)的軟環(huán)境,包括實踐教學(xué)理念、教學(xué)方法和手段、實踐教學(xué)管理制度改革、教材建設(shè)、課程建設(shè)、教學(xué)與科研等,是保障實踐教學(xué)模式順利推進實施的基本切入點。
安全工程系將實驗課程教學(xué)作為人才培養(yǎng)過程中十分重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),以“工程教育回歸工程”的教育理念,構(gòu)建了突出安全工程技術(shù)技能培養(yǎng)的完善實踐教學(xué)體系。高度重視實驗教學(xué)的地位,將狠抓實踐教學(xué)、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量列入專業(yè)發(fā)展規(guī)劃。
在實踐教學(xué)中加大投入,通過引進現(xiàn)代化的實驗手段和實驗技術(shù),實現(xiàn)實驗手段的現(xiàn)代化。建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,實現(xiàn)實驗教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)化。全面開放實驗室,建立以學(xué)生為中心的開放式實驗教學(xué)模式和以自主式、合作式、研究式為主的學(xué)習(xí)模式。對開設(shè)的實驗課程進行整合,對整合后的實驗教學(xué)修訂教學(xué)計劃,制定新的教學(xué)大綱,理論教學(xué)與實驗教學(xué)統(tǒng)籌協(xié)調(diào),建立與理論教學(xué)有機結(jié)合,以能力培養(yǎng)為核心,規(guī)劃合理、適用性強,效果良好的實驗教學(xué)新體系。改革實驗考試考核的方法,充分發(fā)揮實驗考試考核對教學(xué)質(zhì)量的雙向調(diào)控作用,提高學(xué)生自主實驗的能力。
加快土木安全工程系列教材建設(shè),從安全工程專業(yè)特色出發(fā),開發(fā)適合我校特色的專業(yè)課程教材或講義,制定了五年發(fā)展規(guī)劃,編寫了《土木施工安全技術(shù)》、《爆炸安全技術(shù)》、《隧道施工安全技術(shù)與評價》、《安全檢測控制原理及應(yīng)用》、《工程結(jié)構(gòu)安全檢測實驗指導(dǎo)》等教材,滿足了理論和實驗教學(xué)的需要,下一步重點抓好修訂和出版工作。
在課程建設(shè)中,借助申報《土木安全工程》省精品課的契機,以評促建,鞏固加強實踐特色模式在課堂教學(xué)的導(dǎo)向作用,同時抓好“兩個結(jié)合”,即實踐教學(xué)與工程實際應(yīng)用緊密結(jié)合,實驗教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動緊密結(jié)合:部分實驗教學(xué)項目選題來源于科研工程實踐活動,指導(dǎo)教師也利用實驗教學(xué)平臺,提升教學(xué)科研能力。學(xué)生通過實踐活動從事創(chuàng)業(yè)研究、其中1人研究成果已獲得專利,實踐效果顯著,成績突出。
四、實踐教學(xué)設(shè)施和基地建設(shè)
自專業(yè)籌建之初,針對如何強化學(xué)生的能力培養(yǎng),如何構(gòu)建一個完整、科學(xué)、合理的實踐教學(xué)體系就成為重點考慮的問題。通過多方面調(diào)研,確立了“建設(shè)層次系統(tǒng)化、工程化、開放化實踐教學(xué)體系”的指導(dǎo)思想。我校安全工程專業(yè)的建設(shè)目標(biāo)是培養(yǎng)滿足社會需求,能解決土木工程現(xiàn)場實際安全技術(shù)問題的人才。因此,實驗室建設(shè)也圍繞如何通過實驗教學(xué),使學(xué)生進一步加深對理論知識的理解,了解實際工程中可能存在的具體問題,并學(xué)會如何將所學(xué)的理論靈活應(yīng)用于工程實踐,逐漸培養(yǎng)自己解決實際問題的能力等。
近幾年,我校為了夯實實踐特色教學(xué)的基礎(chǔ),重點進行了實驗室、校內(nèi)、校外實習(xí)基地的建設(shè)。在隧道與巖土工程研究所、橋隧施工地質(zhì)技術(shù)研究所、巖土與環(huán)境工程研究所、巖土與結(jié)構(gòu)實驗中心(省重點實驗室)基礎(chǔ)上,于2001年~2005年專門籌建爆破實驗室、安全工程實驗室,實驗面積達(dá)到200平方米,設(shè)備經(jīng)費為250萬元,直接服務(wù)安全工程系本科實踐教學(xué)。此外,學(xué)校還建立了仿真實驗室,滿足了開展安全事故模擬與仿真等課程實踐教學(xué)的需要。目前,分院正繼續(xù)努力發(fā)展和完善安全實驗室的設(shè)備投入,加強實驗室管理力度,力爭使60%以上的專業(yè)課程開出相關(guān)實驗,開出率達(dá)到90%以上。
為了拓寬學(xué)生接觸學(xué)科前沿,開闊視野,參與工程技術(shù)實踐,指導(dǎo)學(xué)生充分利用我校擁有的道路與鐵道工程安全保障實驗室、交通環(huán)境與安全工程研究所、大型結(jié)構(gòu)健康診斷與控制研究所、振動與噪聲控制實驗室等的資源優(yōu)勢,為安全工程專業(yè)本科和研究生實踐教學(xué)服務(wù),形成了遞階層次系統(tǒng)化的實驗教學(xué)平臺。
在實習(xí)基地建設(shè)上,我們就學(xué)校周邊條件建立認(rèn)識實習(xí)點,包括石家莊市內(nèi)高架橋、地道橋等市政建設(shè)工地、元氏煤礦、邢臺煤礦、井陘礦區(qū)、市橋東污水處理廠、河北衛(wèi)星化工廠、朔黃鐵路、京廣鐵路、石家莊編組站、上安電廠等,生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)緊跟國家大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),在北京地鐵、天津地鐵、京石客專、石武客專、石太客專等項目工地與北京城市軌道交通有限公司、中鐵隧道局、中鐵十二局、中鐵十四局、中鐵二十局等多家單位建立了實習(xí)場所,與房山橋梁廠、河北金安、河北英博等企業(yè)公司建立了良好的長期合作關(guān)系。保證了我校安全工程專業(yè)學(xué)生具有充足、優(yōu)質(zhì)的校外生產(chǎn)實習(xí)與畢業(yè)實習(xí)場所,為土木安全工程實踐特色教學(xué)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
[作者簡介]李富榮(1982- ),男,江蘇鹽城人,鹽城工學(xué)院土木工程學(xué)院,講師,碩士,主要從事巖土與城市地下工程等領(lǐng)域的教學(xué)與科研工作。(江蘇 鹽城 224051)
[基金項目]本文系江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“地方本科院校土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)研究”(項目編號:C-c/2013/01/002)和2013年鹽城工學(xué)院教改研究項目“城市地下空間工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的創(chuàng)新性研究”(項目編號:2013-52)的研究成果。
[中圖分類號]G642 [文獻標(biāo)識碼]A [文章編號]1004-3985(2014)05-0158-03
一、引言
2002年,中南大學(xué)首先開設(shè)城市地下空間工程專業(yè),該專業(yè)是教育部為適應(yīng)新時期城市建設(shè)人才特殊需求而設(shè)置的新興專業(yè),簡稱特設(shè)專業(yè),目前已有30余所高校開設(shè)了城市地下空間工程專業(yè)。然而,由于高校背景不一,涉及礦業(yè)、核能、交通、建筑、水利、鐵道等不同行業(yè),辦學(xué)特色鮮明,雖然課程理論教學(xué)基本都可以滿足要求,但作為培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合素質(zhì)能力的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)卻給高校帶來了難題,同時該專業(yè)尚未成立教學(xué)指導(dǎo)委員會,專業(yè)建設(shè)缺乏統(tǒng)一指導(dǎo),使得城市地下空間工程專業(yè)建設(shè)與發(fā)展難度較大,這點在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)尤為明顯。目前,城市地下空間工程專業(yè)大多是依托巖土工程專業(yè),但該專業(yè)已經(jīng)超出巖土工程專業(yè)的范疇,要建設(shè)好城市地下空間工程專業(yè)尚需城市規(guī)劃、結(jié)構(gòu)工程等專業(yè)的支撐。鹽城工學(xué)院(以下簡稱“我院”)在新辦城市地下空間工程專業(yè)過程中,以培養(yǎng)卓越地下工程師為目標(biāo),對城市地下空間工程專業(yè)實踐教學(xué)體系進行了有益的探索與創(chuàng)新。
二、城市地下空間工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建
1.構(gòu)建原則。目前,在開設(shè)城市地下空間工程專業(yè)的高校中,該專業(yè)招生人數(shù)較少,大多每屆招生1個班,30人左右,專業(yè)開設(shè)較好的中南大學(xué)、山東大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)等,每屆也僅招生2個班,60人左右。在大力提倡改革與創(chuàng)新高校教學(xué)體系的背景下,城市地下空間工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建要求、方法、原則可以表現(xiàn)出與土木工程等專業(yè)不盡相同的特點,使之具有自身特色。構(gòu)建城市地下空間工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的原則是綜合性、整體性、獨立性、科學(xué)性。其中,綜合性指城市地下空間工程綜合了城市規(guī)劃、結(jié)構(gòu)工程和巖土工程等專業(yè)內(nèi)容;整體性原則要體現(xiàn)教學(xué)上實踐與理論相結(jié)合的整體功能;由于班級規(guī)模較小,學(xué)生可以獨立完成大多實踐教學(xué)環(huán)節(jié),即學(xué)生具有較多的獨立實踐機會,體現(xiàn)了較好的獨立性;科學(xué)性是要求實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的構(gòu)建與實施要循序漸進,科學(xué)合理。
2.構(gòu)建方案。城市地下空間工程專業(yè)實踐教學(xué)體系是由實踐教學(xué)活動各個要素構(gòu)成的有機聯(lián)系整體,作為特設(shè)專業(yè),城市地下空間工程專業(yè)實踐教學(xué)體系要具有前瞻性和系統(tǒng)性,創(chuàng)新實踐教學(xué)內(nèi)容,緊密聯(lián)系城市規(guī)劃與建設(shè),積極創(chuàng)新工程設(shè)計與施工技術(shù),培養(yǎng)符合專業(yè)要求且滿足社會需求的卓越地下工程師。為此,根據(jù)城市地下空間工程專業(yè)的培養(yǎng)方案,我們構(gòu)建了城市地下空間工程專業(yè)實踐教學(xué)體系(見圖1),給學(xué)生創(chuàng)造各種獨立的實踐機會,使知識、能力、素質(zhì)融為一體,增強了學(xué)生獨立完成工作的能力。
三、城市地下空間工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的創(chuàng)新
1.實驗教學(xué)。城市地下空間工程專業(yè)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)由基礎(chǔ)實驗、專業(yè)實驗、創(chuàng)新實驗等多種實驗構(gòu)成(見圖2),體現(xiàn)了人才培養(yǎng)多層次、模塊化、系統(tǒng)化和科學(xué)性的統(tǒng)一。其中,由學(xué)科基礎(chǔ)實驗和力學(xué)實驗構(gòu)成的基礎(chǔ)實驗平臺,不僅訓(xùn)練了學(xué)生的基本技能和素質(zhì),還為開展專業(yè)實驗、培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計和綜合實踐能力打下了基礎(chǔ)。以“土力學(xué)與基礎(chǔ)工程”課程為例,該課程是土木工程專業(yè)的主干課程、城市地下空間工程專業(yè)的核心主干課程,包括土力學(xué)和基礎(chǔ)工程兩部分,設(shè)有土力學(xué)實驗和基礎(chǔ)工程課程設(shè)計兩個實踐環(huán)節(jié),兼具理論性、專業(yè)性和實踐性等特點,是培養(yǎng)卓越地下工程師基本專業(yè)素質(zhì)的基礎(chǔ)。為此,在課程實驗中,將土力學(xué)實驗學(xué)時調(diào)整為16學(xué)時,增設(shè)土體滲透、擊實、孔隙水壓力及土壓力測試等實驗項目,確保學(xué)生充分掌握土地工程地質(zhì)性質(zhì)、物理力學(xué)性質(zhì)等土力學(xué)基本理論,提高學(xué)生的實踐能力,同時對開展后續(xù)專業(yè)實驗也有很大的益處。專業(yè)實驗是更高層次和系統(tǒng)地訓(xùn)練學(xué)生的實驗技術(shù)和技能,包括大綱中專業(yè)課程實驗和設(shè)計性、綜合性實驗。為此,對相關(guān)實驗內(nèi)容進行有機整合和改進,設(shè)置了土體與巖石力學(xué)對比實驗,實驗內(nèi)容為采用幾種常規(guī)實驗(如壓縮、直剪、三軸)方法,對比分析土體和巖石在物理指標(biāo)、力學(xué)性質(zhì)、工程應(yīng)用等方面的異同,由學(xué)生自主設(shè)計實驗方案(包括實驗?zāi)康?、方法、步驟、儀器、要求),并向?qū)嶒炇医處熒暾垖嶒灂r間,經(jīng)批準(zhǔn)后在實驗教師指導(dǎo)下,獨立完成實驗報告。最后,結(jié)合學(xué)生實驗?zāi)芰Γ鶕?jù)實驗過程、實驗結(jié)果綜合評定實驗成績。在設(shè)計性、綜合性實驗環(huán)節(jié)中,根據(jù)教學(xué)大綱設(shè)置了原位測試技術(shù)訓(xùn)練、工程結(jié)構(gòu)測試技術(shù)訓(xùn)練、地下工程設(shè)計軟件訓(xùn)練,以進一步訓(xùn)練學(xué)生的實驗?zāi)芰?,使學(xué)生學(xué)會從實驗數(shù)據(jù)中分析實驗現(xiàn)象、得出實驗結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。創(chuàng)新實驗是為了充分開發(fā)學(xué)生的潛能,激發(fā)學(xué)生對專業(yè)知識的興趣而設(shè)置的,可以通過教師的縱橫向課題、學(xué)生自主申報大學(xué)生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練項目以及參加學(xué)科競賽等方式開展。
2.實習(xí)環(huán)節(jié)。城市地下空間工程專業(yè)的實習(xí)環(huán)節(jié)可分為課程實習(xí)(測量實習(xí)、工程地質(zhì)實習(xí))和專業(yè)綜合實習(xí)(認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí))兩個層次。其中,課程實習(xí)由指導(dǎo)教師統(tǒng)一安排、指導(dǎo),與土木工程專業(yè)基本相同。在專業(yè)綜合實習(xí)環(huán)節(jié)中,實行全周期雙導(dǎo)師制,將5~6個學(xué)生分為一組,從大二到大四由同一指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)指導(dǎo),并配有企業(yè)兼職指導(dǎo)教師,原則上在校期間不再更換指導(dǎo)教師或企業(yè)教師。學(xué)生在實習(xí)期間,專業(yè)指導(dǎo)教師和企業(yè)兼職教師共同指導(dǎo)和管理學(xué)生,實習(xí)結(jié)束時,采用校企共同組織的公開答辯方式綜合評定實習(xí)成績,形成雙導(dǎo)師指導(dǎo)下的“學(xué)生自主實習(xí)實踐、教師有效監(jiān)控指導(dǎo)”的實踐特色。全周期指導(dǎo)是指學(xué)生從大二認(rèn)識實習(xí)開始即可與學(xué)校專業(yè)指導(dǎo)教師和企業(yè)兼職教師不間斷交流,除實習(xí)時間外,學(xué)生還可以有針對性地參與縱橫向課題、工程項目等,使大學(xué)實習(xí)間而不斷,貫穿始終,最大限度地培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力。
3.設(shè)計環(huán)節(jié)。一是課程設(shè)計。城市地下空間工程專業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)包括課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計(論文)兩個環(huán)節(jié)。其中,課程設(shè)計除鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)工程課程設(shè)計外,還包括城市地下空間規(guī)劃與設(shè)計,地下建筑結(jié)構(gòu)、隧道工程和地下工程施工組織設(shè)計等課程設(shè)計。從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系上講,課程之間存在緊密的依存、制約關(guān)系,但傳統(tǒng)的課程設(shè)計均安排在課程理論教學(xué)完成后進行,且由該課程理論教學(xué)教師獨立設(shè)計課題、獨立編寫課程設(shè)計任務(wù)書和指導(dǎo)書、設(shè)定獨立的設(shè)計參數(shù),各門專業(yè)課課程設(shè)計內(nèi)容相對獨立。為此,在城市地下空間工程專業(yè)課程設(shè)計中,實施綜合性課程設(shè)計方案,編寫綜合性課程設(shè)計任務(wù)書和指導(dǎo)書,具體做法是,本著“真題習(xí)做,一題到底”的原則,每2~3個學(xué)生設(shè)置一個工程實例專題,每個工程實例專業(yè)均來源于典型實際工程,緊密結(jié)合實際應(yīng)用。各課程內(nèi)容及設(shè)計是相互關(guān)聯(lián)的,建立綜合性課程設(shè)計的基本思路,最終為畢業(yè)設(shè)計服務(wù)。在綜合性課程設(shè)計過程中,學(xué)生可以深刻體會到地下空間工程各個部分之間的因果關(guān)系和制約條件,初步認(rèn)識工程的復(fù)雜性,鍛煉邏輯思維能力,加強對地下工程整體性概念認(rèn)識,有助于學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計。在綜合性課程設(shè)計環(huán)節(jié)中,指導(dǎo)教師非常關(guān)鍵,要清楚綜合性課程設(shè)計的內(nèi)容、要求、可能出現(xiàn)的問題以及前后課程設(shè)計之間的關(guān)聯(lián)要求,對學(xué)生給予正確合理的指導(dǎo)。二是畢業(yè)設(shè)計(論文)。城市地下空間工程專業(yè)學(xué)生數(shù)較少,便于采用校企合作的團隊指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計模式,聘請經(jīng)驗豐富的企業(yè)導(dǎo)師參與畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作,有利于畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量優(yōu)化。采用團隊模式指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計,團隊有總指導(dǎo)教師,每位學(xué)生有各自的指導(dǎo)教師,由3~5個學(xué)生共同完成一個總項目課題,內(nèi)容可以涉及城市地下空間規(guī)劃設(shè)計、地鐵車站設(shè)計、地鐵隧道設(shè)計、地鐵施工組織設(shè)計等,各子課題任務(wù)分工明確,研究內(nèi)容有機聯(lián)系,設(shè)計選題整體性強,內(nèi)在聯(lián)系緊密,在畢業(yè)設(shè)計過程中,團隊成員相互交流,團結(jié)協(xié)作,充分利用專業(yè)規(guī)范,掌握整個地下工程設(shè)計的內(nèi)容、流程及方法,確保厚基礎(chǔ)、寬口徑走向社會。除了畢業(yè)設(shè)計外,也有部分學(xué)生選擇畢業(yè)論文,一般基于省部級以上科研課題項目,由項目主持人擔(dān)任課題組長,中級職稱以上教師擔(dān)任各子課題導(dǎo)師,也可由科研興趣或科研方向相近、不同專業(yè)背景的教師組成指導(dǎo)團隊,由科研素質(zhì)高的教師擔(dān)任組長,其他教師有側(cè)重地負(fù)責(zé)子課題,做到教學(xué)與科研相統(tǒng)一。
4.大學(xué)生實踐和創(chuàng)新能力訓(xùn)練。目前,教育部、教育廳及高校都十分注重學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng),設(shè)立了各級大學(xué)生實踐創(chuàng)新項目,學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣選題,自主選擇導(dǎo)師并申報各級大學(xué)生實踐創(chuàng)新項目,這些項目以學(xué)生為主體,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識,加強了學(xué)生自主創(chuàng)新的能力。同時,大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)還可以與教師科研及社會服務(wù)相結(jié)合,更加貼近工程實踐,從中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題,有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。為此,可與地方人防辦、城市規(guī)劃設(shè)計等部門、企業(yè)合作,設(shè)計一系列開放性、設(shè)計性課題,由指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)將創(chuàng)新性實驗與社會服務(wù)結(jié)合起來,取得良好的社會效益。另外,積極鼓勵和協(xié)助學(xué)生參加學(xué)科競賽(如結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大賽、交通科技大賽等),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、合作精神和工程實踐能力。
四、結(jié)語
城市地下空間工程專業(yè)作為新興專業(yè),實踐教學(xué)特別需要創(chuàng)新,以適應(yīng)城市建設(shè)、社會發(fā)展、學(xué)科建設(shè)的新要求。通過城市地下空間工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建與創(chuàng)新,優(yōu)化了各實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式,提高了學(xué)生的獨立工作和科技創(chuàng)新能力。因此,必須以創(chuàng)新為主線,以培養(yǎng)卓越地下工程師為目標(biāo),充分利用校內(nèi)外資源,調(diào)動社會、學(xué)校、教師、學(xué)生等的主動性、積極性,不斷改進、創(chuàng)新、實踐,全面提高學(xué)生的綜合實踐能力。
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[中圖分類號] G642 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)04-0073-03
一、前言
“研究性教學(xué)”理念,作為大學(xué)教學(xué)改革的新向度日益受到關(guān)注。教育部自2005年以來先后出臺《關(guān)于進一步加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》(2005 年)、《教育部財政部關(guān)于實施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的意見》(2007 年)等文件,積極推動研究性教學(xué),提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力。傳統(tǒng)的教學(xué)方式是通過老師的講解和學(xué)生的學(xué)習(xí),來構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò),整個教學(xué)過程圍繞知識的傳授和獲取而展開。而研究性教學(xué),要求學(xué)生在教師指導(dǎo)下,能夠進行自主學(xué)習(xí)、深入探究,主動獲取知識、應(yīng)用知識,并用來解決問題或有所創(chuàng)新。相對于傳統(tǒng)的被動接受式學(xué)習(xí),研究性學(xué)習(xí)更多強調(diào)主動探究,它對教師的教學(xué)設(shè)計和評價水平、學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力等都提出了更高的要求。
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是教育部貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》的重大改革項目,也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。其目的在于培養(yǎng)造就一大批具有一定的創(chuàng)新能力、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才,為我國的創(chuàng)新型國家建設(shè)和人才強國戰(zhàn)略服務(wù),對促進高等教育面向社會需求培養(yǎng)人才,全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量具有十分重要的示范和引導(dǎo)作用。我校入選第二批試點學(xué)校。以前我院土木工程專業(yè)(交通土建方向)在探索校企合作、產(chǎn)學(xué)結(jié)合方面也做了許多工作以提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力, “路橋?qū)嵺`性教學(xué)環(huán)節(jié)走產(chǎn)學(xué)結(jié)合之路的改革探索”曾獲揚州大學(xué)教學(xué)成果一等獎;“畢業(yè)論文結(jié)合科研課題,創(chuàng)新實踐催生應(yīng)用成果”獲江蘇省教育廳教學(xué)成果二等獎。但對于 “卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”這樣大規(guī)模、系統(tǒng)性地推進研究性、實踐性教學(xué)則需要進一步的論證、探索和實踐。目前,我院已確定本科層次的土木工程(交通土建方向)專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)內(nèi)涵和指標(biāo)體系。
路基路面工程是土木工程(交通土建方向)專業(yè)的一門主干課,該課程所研究的對象是路基工程與路面工程,包括公路和城市道路的路基與路面工程的設(shè)計原理、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、計算方法及施工方法。通過該課程的教學(xué)活動,學(xué)生能進行路基及路基穩(wěn)定性、擋土墻、路基路面排水、瀝青混凝土路面與水泥混凝土路面等內(nèi)容設(shè)計與計算;能掌握路基路面工程的施工方法、質(zhì)量控制及病害與防治等方面的知識,是學(xué)生就業(yè)或繼續(xù)深造所需要的重要課程之一,對培養(yǎng)道路工程研究性和應(yīng)用型人才起重要作用。該課程是一門理論和實踐性都很強的課程,教學(xué)上根據(jù)我校學(xué)生的主要就業(yè)方向,重點講解設(shè)計、計算與施工等內(nèi)容,并輔以課程設(shè)計、課程實驗和生產(chǎn)實習(xí)等環(huán)節(jié)進行強化和鞏固,將理論與實踐很好地統(tǒng)一。教學(xué)手段已采用多媒體,并增加了課程實驗所需的儀器,安排了實習(xí)基地,保證了理論教學(xué)和實踐教學(xué)的需要。在教學(xué)過程中探索采用研究性教學(xué),并依托與本專業(yè)相關(guān)的工程單位或企業(yè),建立卓越工程師校企聯(lián)合培養(yǎng)模式和運行機制,進行學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),形成一個兼具研究性教學(xué)特點、又能體現(xiàn)卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的課程教學(xué)和人才培養(yǎng)模式。在路基路面工程課程教學(xué)中,將研究性教學(xué)和卓越工程師培養(yǎng)這兩大高等學(xué)校教育改革中重點關(guān)注的問題進行有效的結(jié)合是一個值得探討的問題。
二、課程定位與教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)我院教學(xué)研究型學(xué)院的定位, 路基路面工程課程建設(shè)定位于教學(xué)與研究并重,考研深造與本科畢業(yè)就業(yè)并舉, 引導(dǎo)和組織學(xué)生進行研究性學(xué)習(xí) , 這是“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”著力推行的教學(xué)組織形式和教學(xué)方式,關(guān)系到參與高校的卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)和培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)到與否。要做好這一點,需將本科階段的研究性教學(xué)與卓越工程師培養(yǎng)有機融合。
在卓越工程師培養(yǎng)方面,首先,增強學(xué)生的工程觀念,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力和組織能力。實踐教學(xué)環(huán)節(jié),應(yīng)選擇具有較高技術(shù)含量的工藝性、設(shè)計性、綜合性的實訓(xùn)項目,逐步形成工程基礎(chǔ)實驗、工程專業(yè)實驗的操作技能、工程專業(yè)技術(shù)應(yīng)用技能與工程綜合實踐能力、專業(yè)應(yīng)用能力有機結(jié)合的實踐教學(xué)體系。讓學(xué)生自己動手進行設(shè)計和實驗,使學(xué)生對典型道路工程的結(jié)構(gòu)、設(shè)計和建設(shè)過程有一個全面完整的體驗和認(rèn)識,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識,使學(xué)生對工程質(zhì)量、安全、經(jīng)濟與組織管理等有深刻的理解,建立一個道路工程大系統(tǒng)的觀念。其次,對于學(xué)有余力的同學(xué)以及想考研的同學(xué),通過實際課題的參與,掌握科學(xué)的研究方法,學(xué)會進行合理的實驗設(shè)計,為將來的科學(xué)研究工作打下堅實的基礎(chǔ)。
在研究性教學(xué)方面,教學(xué)中采用與研究性教學(xué)理念相適應(yīng)的授課方式、作業(yè)類型、實踐訓(xùn)練和考核方式,建立“以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)”的基于探索和研究的教學(xué)模式,激勵學(xué)生的好奇心、求知欲、創(chuàng)新和探索精神。結(jié)合路基路面工程的課程特點,通過研究性教學(xué), 讓學(xué)生牢固地掌握基礎(chǔ)理論知識、基本實踐技能,引導(dǎo)學(xué)生從記憶應(yīng)考型向科學(xué)研究型與應(yīng)用型轉(zhuǎn)變,著力培養(yǎng)學(xué)生的搜索、篩選、運用資料的能力,提出問題、分析和解決問題的能力,以及良好的人際溝通和團體協(xié)作能力,并提高語言表達(dá)和撰寫論文的能力,為其日后成為專門性研究人才或卓越工程師打下基礎(chǔ)。
三、方法和措施
(一)提煉核心問題,講授課程基本知識
在教學(xué)過程中,注重從課程內(nèi)容中提煉問題。提出的問題可分為如下層次:基于課程內(nèi)容主線的核心問題,基于知識模塊群的綜合問題,基于知識點的具體問題等。以問題為中心,進行分析探討,理論聯(lián)系實際,完成教學(xué)目的。學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中、在完成作業(yè)和習(xí)題的過程中也會發(fā)現(xiàn)問題,對學(xué)生提出的問題可選擇有代表性的進行討論和研究。通過關(guān)鍵問題,讓學(xué)生掌握獲取課程基本知識,通過查閱資料、提出觀點、小組討論、辯論提高邏輯思維能力和思辨能力。建立基于問題的研究式教學(xué)模式,能加強對學(xué)生探索精神的培養(yǎng)。而關(guān)鍵問題的選擇,則要求教師對授課內(nèi)容非常熟悉并全面透徹地把握。
(二)選擇經(jīng)典案例,提高分析能力
路基路面工程設(shè)計與施工中案例很多,實用性比較強,通過對案例的分析來學(xué)習(xí)和運用知識。將實際案例與學(xué)習(xí)連接在一起,更能吸引學(xué)生的注意力。在講透基本概念、基本原理的基礎(chǔ)上,結(jié)合工程案例介紹如何利用基礎(chǔ)知識、基本原理來尋求解決工程中出現(xiàn)問題的方法和途徑,結(jié)合工程案例中的經(jīng)驗教訓(xùn)開展課堂討論,強調(diào)掌握基本概念、基本原理的重要性。使理論知識與實踐知識有機結(jié)合,使講授的理論知識內(nèi)容更加具體、明晰,不僅大大活躍了課堂氣氛,還增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性,有效地拓展了學(xué)生的視野,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
路面病害與防治是路基路面工程的主要內(nèi)容之一。路面病害形式和形成的原因多種多樣。在講解路面病害的成因和防止措施時,先讓學(xué)生對校園四周的道路病害進行調(diào)查,再歸納實際工程中預(yù)防和減少路面的技術(shù)措施及其機理,并探討如何加以維修養(yǎng)護,讓學(xué)生自己加以總結(jié),極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,再通過必要的課堂教學(xué)輔導(dǎo)幫助學(xué)生深入理解,強化學(xué)生對路基路面從設(shè)計到施工、養(yǎng)護等各個環(huán)節(jié)知識點的掌握,以達(dá)到事半功倍的效果。實踐教學(xué)與理論教學(xué)有機結(jié)合,既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又增強了學(xué)生的工程意識,并加深對本課程的理解。
(三)改革課程設(shè)計,加強自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)
課程設(shè)計方案由學(xué)生自主確定,并結(jié)合中國建設(shè)教育協(xié)會立項教改課題《土木工程系列課程設(shè)計的優(yōu)化與實踐》,運用道路勘測設(shè)計的課程設(shè)計成果,進行擋土墻和路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計。同時根據(jù)路基路面工程課程知識,綜合分析原成果的不足,在課堂教學(xué)中引入系統(tǒng)思維和創(chuàng)造性思維的概念;在各階段實習(xí)和實踐活動中,以及大學(xué)生創(chuàng)新實踐課題中,強調(diào)系統(tǒng)思維和創(chuàng)新思維的重要性,在過程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識,通過完成創(chuàng)新實踐項目提高創(chuàng)新能力。
(四)鼓勵參與課題,培養(yǎng)科研能力
傳統(tǒng)的教學(xué)方式是以課本內(nèi)容為基礎(chǔ),根據(jù)課程知識結(jié)構(gòu)進行講解,整個過程是以知識的獲取過程為依托,通過實際運用達(dá)到能力的提高來達(dá)到教學(xué)目的。而研究性教學(xué)則把問題的呈現(xiàn)放在前面,以解決具體問題為教學(xué)的導(dǎo)入點,要求選擇一些專題進行研究,學(xué)會運用開放性資源,需撰寫研究報告,并開展課堂討論。如果研究課題選擇得當(dāng),則學(xué)生就會隨著問題解決而更好地掌握知識,提高解決問題能力。在學(xué)生獲取知識的過程中,通過教師的指導(dǎo)以及自己的思考和總結(jié),學(xué)生就會在研究性學(xué)習(xí)的課題研究中和項目的設(shè)計中有更多的創(chuàng)造機會,就會在創(chuàng)造中感受成功的體驗,在成功中感受到學(xué)習(xí)的樂趣。鼓勵學(xué)生利用圖書資源和網(wǎng)上資源,并提供了一些關(guān)于路基路面工程方面的研究選題,引導(dǎo)他們關(guān)注目前國內(nèi)外先進的路基路面施工的新工藝、新材料和新技術(shù),開展一些力所能及的研究工作,并通過科研小組活動,培養(yǎng)其獲取知識、應(yīng)用知識的能力和科技創(chuàng)新能力;通過課堂表達(dá)訓(xùn)練、課題成果展示和介紹,提高學(xué)生的口頭與書面表達(dá)能力,從而提高競爭能力。
(五)重視生產(chǎn)實習(xí),對接工程一線
按照培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格和需要達(dá)到的工程能力要求,選擇交通工程企業(yè)作為實踐教學(xué)基地。同時,聘請實踐教學(xué)基地一定數(shù)量的經(jīng)驗豐富的工程師作為學(xué)生企業(yè)學(xué)習(xí)階段的指導(dǎo)教師,對學(xué)生在企業(yè)的學(xué)習(xí)提供全面指導(dǎo)。在條件允許的情況下,實施企業(yè)和學(xué)校雙導(dǎo)師指導(dǎo),以交通領(lǐng)域相關(guān)工程實際項目為載體,深入企業(yè)參與實踐和項目研究,挖掘?qū)W生的工程創(chuàng)新型潛質(zhì),切實提升學(xué)生的工程開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新能力,逐步形成系統(tǒng)的工程實踐能力和管理能力,增強學(xué)生對社會的適應(yīng)力和競爭力。
四、結(jié)語
在《路基路面工程》課程建設(shè)過程中,進行研究性教學(xué)實踐和卓越工程師教育培養(yǎng)計劃實施過程中,獲得體會如下。
1.實施以研究性學(xué)習(xí)理念為指導(dǎo)的“研究性教學(xué)”,以小課題的探討與研究等為教學(xué)的切入點,依附于路基路面工程課程教材,讓學(xué)生在課題研究和項目的設(shè)計中有更多的創(chuàng)造機會, 有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情、學(xué)習(xí)的潛能。
2.卓越工程師教育培養(yǎng)創(chuàng)立了高校與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制,遵循工程的集成與創(chuàng)新特征,強化了學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力,增強了學(xué)生對未來工作的適應(yīng)性。
3.在路基路面課程教學(xué)中,將卓越工程師教育培養(yǎng)與研究性教學(xué)有機結(jié)合,取得了一定的效果。近年來,我院先后有多名同學(xué)考入同濟大學(xué)、東南大學(xué)、長安大學(xué)等高校的道路與鐵道工程學(xué)科攻讀碩士研究生學(xué)位,而到工程一線就業(yè)的同學(xué),在設(shè)計、施工單位都能很快進入角色,保持了我校學(xué)生動手能力較強的優(yōu)良傳統(tǒng)。
4.做好“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”與研究性教學(xué)之間的融合,不僅不會使兩者產(chǎn)生矛盾,而且還會使其相互促進,有利于整個教育事業(yè)的發(fā)展。而建設(shè)一支具有一定工程經(jīng)歷的高水平專、兼職教師隊伍,是實現(xiàn)這一目標(biāo)的重要前提。
[ 參 考 文 獻 ]