時間:2023-03-17 18:08:53
序論:在您撰寫鐵道工程技術畢業(yè)論文時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導您走向新的創(chuàng)作高度。
根據(jù)我國中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要明確表明,要把提高質(zhì)量作為職業(yè)教育重點。同時也指出,應以就業(yè)為導向,以服務為宗旨,不斷推進教育教學改革,實行校企合作、工學結合、頂崗實習的人才培養(yǎng)模式。我國經(jīng)濟實力不斷增強,科、教、文、衛(wèi)、體事業(yè)也相應快速發(fā)展,同時加速我國高等教育的發(fā)展,而作為高等教育重要組成部分的高職教育也得到迅速發(fā)展。為了完成我國教育改革規(guī)劃目標,高職院校逐漸將相應的改革措施落實到教學和技能實踐當中,以強化專業(yè)技能教學,提高學生的技能應用能力和綜合素質(zhì),培養(yǎng)出符合社會人才型需求的高水平人才隊伍。因此,如何以專業(yè)技能實訓和技能鑒定為突破點,成為當前高職院校的重點關注問題。本文結合高職鐵道工程技術專業(yè)探索技能教學實踐,以提高高職院校教學質(zhì)量,進而促進高職教育快速發(fā)展。
二、設置鑒定科目與技能實訓
高職教育以培養(yǎng)高等技術應用型專業(yè)人才為根本任務,以學生獲得綜合職業(yè)能力為目標,因此,設置鑒定科目和技能實訓時應以為培養(yǎng)學生提高綜合職業(yè)能力服務,提高學生的綜合職業(yè)能力,綜合職業(yè)能力包括專業(yè)能力、方法能力和社會能力。專業(yè)能力通常包括技能知識、技能的運用與創(chuàng)新、專業(yè)知識、相關崗位法律法規(guī)運用等;方法能力一般包括自我控制與管理、關于計劃、時間、決定等管理、再學習能力等;社會能力涵蓋人際交流、法律意識、社會責任心、團隊協(xié)助、職業(yè)道德及自信心等方面內(nèi)容。根據(jù)高職鐵道工程技術專業(yè)畢業(yè)生畢業(yè)后跟蹤調(diào)研結果,可以將其專業(yè)崗位群分為:(1)以個人素質(zhì)和工作需要為依據(jù),分為技術管理、經(jīng)營管理、生產(chǎn)管理及工程組織等各種各樣技術管理人才;(2)從事地下鐵道橋隧、鐵路軌道施工的施工員、從事鐵路工務設備的維護工作養(yǎng)護員等現(xiàn)場施工與養(yǎng)護管理人才;(3)從事資料員、后勤技術員、設計員等從事小型工程項目人才。此外,又可以根據(jù)鐵道工程技術專業(yè)各個崗位群需求的綜合職業(yè)能力,可以將技能實訓和鑒定科目類型設置為:(1)綜合專業(yè)技能的實訓與鑒定。通常包括頂崗實習、綜合試驗強化訓練、畢業(yè)設計及畢業(yè)實習等內(nèi)容;(2)基礎技能的實訓與鑒定。主要內(nèi)容有基礎寫作技能、計算機基本技能及外語基本技能等;(3)單項專業(yè)技能的實訓與鑒定,一般有課程設計實訓、專業(yè)課實訓、課內(nèi)實訓等。
三、鐵道工程技術專業(yè)技能實訓方法
1.合理安排鐵道工程技術專業(yè)實驗實訓教學
鐵道工程技術專業(yè)實驗實訓課是開展實踐教學的重要手段,可以加強學生的動手能力和創(chuàng)新能力,因此,應合理安排實驗實訓教學,重視實驗實訓課的教學質(zhì)量。具體安排如下:(1)針對新生的教學安排。應設工程制圖、思想道德修養(yǎng)與法律基礎、計算機網(wǎng)絡基礎等基礎課程,讓學生掌握基本理論知識,為今后學習專業(yè)技能奠定一定的基礎。并根據(jù)各門基礎課程的特點配套相應的實踐教學環(huán)節(jié),例如,思想道德修養(yǎng)與法律基礎,可以配套辯論賽環(huán)節(jié),提高學生的口才與應變能力,同時幫助學生樹立正確的法律觀和道德觀;又如工程制圖可以設置CAD制圖實訓,計算機網(wǎng)絡基礎可以設置計算機操作實訓等。(2)對于大二學生,應側重安排本專業(yè)專業(yè)課程,并在專業(yè)課程學習過程中穿插相應的實驗實訓課程,例如,在施工測量課程中穿插安排測量實習;在工程力學應用課程中穿插工程力學試驗環(huán)節(jié);在地基基礎施工與檢測一課中安排土工試驗課程。以學年結束前3周為施工實習周,在現(xiàn)場技術人員的帶領下,由實習教師組織學生深入施工企業(yè)一線進行實踐教學。
2.實現(xiàn)實驗實訓課與職業(yè)技能培訓和鑒定有機結合
通過職業(yè)技能的培訓與鑒定,可以提高學生的職業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)。高職院校不僅要抓緊鐵道工程技術專業(yè)實驗實訓課的教學環(huán)節(jié),還應結合職業(yè)技能的培訓與鑒定,使其與相應課程的實驗實訓課程有機結合,這樣還有利于職業(yè)素質(zhì)教育在日常教學環(huán)節(jié)中滲透,在課程考核和職業(yè)技能鑒定中落實。此外,還應多鼓勵學生參與職業(yè)技能培訓與鑒定,提高自身動手能力和操作能力。同時,還可以定期開展技能大賽,讓學生在大賽中提升自我,取長補短,培養(yǎng)團隊精神。
3.加強學生綜合應用能力實訓
綜合應用能力實訓,不僅可以增強學生的綜合職業(yè)能力,還為學生今后參加實際工作奠定扎實基礎。綜合應用能力實訓內(nèi)容包括綜合試驗強化、頂崗實習等內(nèi)容,通常安排在畢業(yè)學年最后一個學期,以交叉進行的形式開展。頂崗實習是組織學生到實際施工企業(yè)一線親身參與現(xiàn)場施工,讓學生通過發(fā)揮自己所學到的理論知識應用到實際工作中,提高自身動手能力和解決實際問題的能力;綜合試驗強化訓練可以加強學生對相關專業(yè)試驗知識的掌握,包括試驗原理、操作步驟、數(shù)據(jù)資料收集與處理等,使學生獲取從事鐵路工程施工所需的試驗職業(yè)技能;畢業(yè)實習是由教師和現(xiàn)場技術人員帶領學生深入施工現(xiàn)場,認識和掌握專業(yè)技術施工環(huán)節(jié),為設計畢業(yè)論文收集相關資料做準備;畢業(yè)設計環(huán)節(jié)的設立可以讓學生通過綜合分析所學知識和畢業(yè)實習所學到的內(nèi)容,經(jīng)過整理與分析,進而深化專業(yè)知識的掌握,提高自身職業(yè)技能綜合應用能力和綜合素質(zhì)。
土木建筑施工領域是我國各行業(yè)中事故多發(fā),因工致病、致殘、致死較多的高危行業(yè)。國家安監(jiān)總局統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析顯示,2009年,建筑施工坍塌墜落較大以上事故多發(fā),因施救不當造成的重大、較大事故時有發(fā)生,包括非金屬礦、尾礦庫、隧道施工、鐵路交通等行業(yè)較大涉險事故時有發(fā)生,安全生產(chǎn)形勢不容樂觀。可見,土木建筑施工安全技術與工程是目前需要重點研究和建設的重要方向。2002年,石家莊鐵道大學(以下簡稱“我?!保┰趪鴥?nèi)率先開設并確立了以土木施工安全技術為特色的土木安全工程專業(yè)發(fā)展方向,依托我校具有豐富的辦學經(jīng)驗、雄厚的師資力量和良好的教學條件的國家特色專業(yè)——土木工程專業(yè),為安全工程專業(yè)的建設和發(fā)展構筑了堅實的辦學平臺。
安全學科是理、工、文、法、管、醫(yī)等學科的新興、綜合、交叉學科,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,土木安全技術與工程要求學生應掌握的專業(yè)基礎知識非常廣泛,不但要求學生具備傳統(tǒng)安全工程專業(yè)教學培養(yǎng)模式中最基本的“懂技術、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為核心的辦學理念。
伴隨著現(xiàn)代化實踐教學方法在高等院校專業(yè)教學領域中日漸廣泛的運用,安全工程專業(yè)實踐教學模式也開始萌生、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、實踐教學的特色辦學理念
實踐教學是指在整個教學過程中,學生通過參加一定的實踐活動,把知識運用于實踐的教學環(huán)節(jié)。通常,實踐教學是為配合理論教學培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力,加強專業(yè)訓練和鍛煉學生實踐能力而設置的教學環(huán)節(jié)。
在高等教育強調(diào)重基礎、淡專業(yè)、寬口徑的培養(yǎng)模式下,安全工程的教學培養(yǎng)體系中,學生四年中大部分時間在學習公共基礎課、人文社科類課程。同時,安全專業(yè)要求必須開設的安全類基礎課和平臺課也需要大量理論學時,由于受到本科教育年限和總學時的限制,特色專業(yè)技術類課程學時安排非常緊張,很多對于學生畢業(yè)后在實際工作中非常實用和現(xiàn)場特別緊缺的技術課程無法開設,課程設置困難,顧此失彼,課時捉襟見肘。
安全科學的交叉性造成了學生需要幾乎所有科學的相關知識基礎。在教學課時極為有限的條件下,專業(yè)課程設置受到限制,而且相應的專業(yè)基礎、技術基礎、實踐環(huán)節(jié)、課程設計等內(nèi)容無法跟上,違反了教學規(guī)律,學生學習后達不到希望的效果。[3]
為了解決這一問題,在土木安全工程培養(yǎng)模式中,確立了以實踐教學為特色的辦學理念。將實踐教學模式貫穿課堂、專業(yè)課程實驗、專業(yè)課程設計、實習環(huán)節(jié)、畢業(yè)論文以及課外活動之中。在教學中培養(yǎng)學生的實踐能力,加大實踐教學比重,抓基礎、重實踐,理論與實踐相結合,以實踐促進對理論的學習興趣和學習效率。通過實踐教學,在學習中對學生的科學思維方法、工程實踐能力和創(chuàng)新意識進行實戰(zhàn)性演習。
二、實踐教學模式的建設與應用
如何在利用好學校現(xiàn)有資源的基礎上,加大對土木安全工程專業(yè)的實踐教學的改革與實踐,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環(huán)節(jié),才能更好地適應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,總結出以實踐為特色的土木安全工程教學模式的建立,需要重點抓好課堂教學實踐、課程設計實踐、實習環(huán)節(jié)實踐和畢業(yè)設計實踐四個關鍵模塊。
1.課堂教學以實踐為導向
貫徹實踐教學特色理念,首先是把以實踐教學為核心的辦學思想融入課堂教學。安全工程通過生產(chǎn)活動中各種事故分析為途徑,應用自然科學技術和管理科學知識,識別和預測生產(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,這一科學技術知識體系是一門實踐性、經(jīng)驗性非常強的工程學科。
在教學中,結合安全工程專業(yè)“安全管理學”、“安全學原理”等部分較為抽象的課程,教師采用計算機輔助教學,運用多媒體電子課件、圖文影像紀錄片、事故案例分析教學、事故情境模擬等方式進行授課,引導學生通過對事故分析、企業(yè)安全管理方法學習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思想,吸引學生將精力集中到課堂教學內(nèi)容之中,有效克服安全工程專業(yè)理論教學枯燥脫離實際、泛泛空談、學而無用的被動局面。此外,鼓勵學生自導自演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”、“災害防治理論與技術”等課程中,教師采取動畫演示、網(wǎng)絡互動視頻教學、事故案例分析教學,增加學生對理論學習的感官刺激,培養(yǎng)學習興趣,引導學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,使學生主動式、自主式學習,強調(diào)教學的引導與互動,培養(yǎng)學生靈活運用理論知識去觀察、分析、解決安全生產(chǎn)問題,從而提高教學效果。
2.課程設計以實踐為檢驗
課程設計是工科學生完成某一課程理論學習之后進行的一次知識綜合應用,是課堂學習的一種實踐性延伸。在以實踐教學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)。開設安全類及直接相關課程設計的課程包括“安全人機工程”、“安全系統(tǒng)工程”、“土木安全工程”、“應急結構工程”、“消防安全工程”等。
為了使課程設計形成體系,規(guī)范實踐教學內(nèi)容和過程,提高教學質(zhì)量,課程設計大綱中擬定了指導性設計題目和設計方向。在課程設計過程中,學生可以依照自身的興趣特長,運用所學的知識,自己動手,結合真實或虛擬、簡化的生產(chǎn)現(xiàn)場實際,獨立地展開設計工作。
“安全人機工程”課程設計讓學生就土木工程現(xiàn)場簡單施工機械工具和設備的安全可靠性進行分析,按照人機工程學要求對工具結構、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,設計、加裝、改裝安全保護設施、防止事故的報警裝置等,培養(yǎng)了學生理論與實踐相結合的開拓創(chuàng)新精神,動手能力有了很大提高。
“土木安全工程”課程設計結合路基、橋梁、隧道、軌道結構及施工技術進行,如進行高填深挖路基、深大基坑、巖質(zhì)高邊坡、橋梁加固、隧道支護結構等進行安全穩(wěn)定分析、對施工提出安全專項方案,還可結合特殊不良地質(zhì)、病害工程結構物、既有結構改擴建等進行設計。
“應急結構工程”課程設計以我校原鐵道兵時期形成并保留下來的國防交通應急工程學科前沿為導向,結合戰(zhàn)時鐵路和橋梁搶修、搶建及軍事交通保障設施、搶險救災、重載運輸、大件吊裝、橋梁架設等急難險重工程中的部分簡單構件和結構進行簡單化、虛擬化、驗證性課程設計。
“消防安全工程”課程設計主要對高層民用建筑、地鐵、長達隧道等重要結構進行消防設計,包括消火栓、自動噴水滅火、高壓給水、消防安全門、緊急電話等設施,提出設計方案及防火安全措施,使學生從設計實踐中加深消防安全基礎理論知識掌握,提升應用技能。
為了體現(xiàn)土木安全工程實踐教學體系中“加強基礎,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)學生接觸土木工程基礎理論知識的深度,除了開設安全工程專業(yè)課程外,將土木工程與安全工程部分專業(yè)基礎課程模塊實行交叉,土木工程專業(yè)方向的專業(yè)基礎課程開設給安全工程專業(yè),一方面體現(xiàn)淡化專業(yè)方向,使學生的專業(yè)適應能力更強,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)性的特點和辦學優(yōu)勢條件鍛煉強化學生的實踐能力,使學生更快掌握和了解土木施工現(xiàn)場最新技術,更好的結合安全專業(yè)特點真刀真槍實干,開闊視野、活躍思維,挖掘創(chuàng)造力。
3.實習環(huán)節(jié)以實踐為主線
土木安全工程的實習環(huán)節(jié)由專業(yè)認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習構成,尤其是生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習對于安全工程專業(yè)來說是非常關鍵的實踐訓練環(huán)節(jié),是學生面向土木施工現(xiàn)場的集中訓練和全方位鍛煉。目前不少高校由于學生擴招等多方面原因,聯(lián)系實習單位較為困難,使實習流于形式,嚴重影響到學生實踐能力的培養(yǎng),然而土木安全工程專業(yè)學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格的實習環(huán)節(jié)質(zhì)量監(jiān)控措施,學生認識實習、生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習質(zhì)量能夠得到扎實開展,取得顯著的實習效果。
專業(yè)認識實習借助石家莊周邊條件和工、礦企業(yè)建立長期合作的實習基地,內(nèi)容包括?;⒌V山、土木、鐵路、電力、消防等方面,使學生對本專業(yè)性質(zhì)、內(nèi)容及其重要地位有所認識。如深入河北衛(wèi)星化工廠雷管生產(chǎn)車間,學習參觀危險化學品、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,初步使學生了解土木施工安全技術、文化、管理制度、職業(yè)衛(wèi)生等土木安全的有關知識,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)實習是在修完專業(yè)技術基礎課與大部分主干專業(yè)課的基礎上進行的,是安全技術理論與實際相結合,鞏固、加深所學知識,提高生產(chǎn)安全技術應用技能和管理能力的重要環(huán)節(jié),實習過程中學生吃住在施工現(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-調(diào)研-發(fā)現(xiàn)-討論-論證“1+4”實踐教學模式。
由于施工現(xiàn)場安全是復雜的系統(tǒng),人員、機械、設備、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)管理組織結構和管理制度、企業(yè)安全文化宣傳和職工安全教育培訓、環(huán)境與職業(yè)安全健康管理體系及工傷保險等,為了提高實習針對性和深入程度,參加實習的學生自愿報名,按照特點和興趣劃分實習小組,劃定生產(chǎn)實習中主要考察、學習、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”實踐教學模式的“1”即是指實習指導教師在生產(chǎn)實習開始提出實習目標,“4”即結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。實習結束前,在教師指導下進行小組答辯,實習學生對問題和解決方案的可行性展開論證。這種實習模式在實際應用中取得了學生和單位的一致認可,能夠以具體的實戰(zhàn)演練代替抽象的理論說教,學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)實習在畢業(yè)設計(論文)的階段,收集、調(diào)研與畢業(yè)設計有關的現(xiàn)場數(shù)據(jù)資料,為畢業(yè)設計順利進行做好基礎性準備工作。主要是結合具體指導教師的畢業(yè)設計(論文)方向安排,多數(shù)結合教師科研項目。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)設計以實踐為核心
畢業(yè)設計是高等教育培養(yǎng)計劃方案中最后一個重要的實踐教學環(huán)節(jié)。在實踐教學體系中,我們將畢業(yè)設計的選題貼近土木施工安全生產(chǎn)工作實際,學生通過自己的分析、思辨、實踐,在走向工作崗位之前進行一次安全工程專業(yè)知識的綜合應用與業(yè)務能力的全面凝練提升。
畢業(yè)設計題目設置要求每位指導教師盡可能結合科研課題、合作項目以及技術服務項目進行題目申報,教學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,由系主任和學院對題目進行審批和把關,側重以實踐為核心。畢業(yè)設計環(huán)節(jié)已經(jīng)連續(xù)完成4屆,每年更新畢業(yè)設計題目,基本方向涵蓋了土石方工程爆破安全設計、高速鐵路路基施工危險源辨識與監(jiān)測、預應力混凝土連續(xù)梁橋施工安全設計與風險管理、隧道施工安全監(jiān)控、深基坑工程施工風險分析、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)絡與模糊綜合安全評價、特殊地質(zhì)隧道施工安全技術、地鐵盾構隧道施工安全與質(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計、施工現(xiàn)場應急響應與救援等方面。
在每屆畢業(yè)生開始畢業(yè)設計的前一學期,通過講座方式,組織每一位指導教師向?qū)W生介紹所指導的畢業(yè)設計題目、選題要求和特色,讓學生做好正式選題前的準備工作。所有題目網(wǎng)上申報,網(wǎng)上選題系統(tǒng)可以實現(xiàn)學生和指導教師的雙向選擇,有利于充分發(fā)揮每個學生的個性特征和興趣愛好,同時也鼓勵土木工程專業(yè)學生跨專業(yè)選報,以實現(xiàn)學生知識結構體系的優(yōu)勢互補。
畢業(yè)設計過程中,學生在指導教師安排下,協(xié)調(diào)實習企業(yè)單位展開畢業(yè)設計工作。如將隧道施工安全分析小組的學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。機電設備安全管理分析小組的學生走進英科特(寧波)機電設備有限公司進行駐廠考察,對企業(yè)生產(chǎn)工藝、危險化學品和安全管理進行現(xiàn)狀評價等。
以實踐為核心,校企聯(lián)合的新型指導模式是土木安全工程實踐教學的大膽改革與創(chuàng)新。新舉措推行的過程中,我們意識到培養(yǎng)土木安全工程領域高級應用型人才,必須強調(diào)與工程一線和生產(chǎn)一線的實際相結合,促使指導教師真正在指導學生畢業(yè)設計上下工夫,煉內(nèi)功。無形中給每位指導教師施加了壓力,增強了責任,提升了畢業(yè)設計質(zhì)量,鍛煉了學生扎實的實踐技能。
三、實踐教學軟環(huán)境
實踐教學的軟環(huán)境,包括實踐教學理念、教學方法和手段、實踐教學管理制度改革、教材建設、課程建設、教學與科研等,是保障實踐教學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作為人才培養(yǎng)過程中十分重要的實踐教學環(huán)節(jié),以“工程教育回歸工程”的教育理念,構建了突出安全工程技術技能培養(yǎng)的完善實踐教學體系。高度重視實驗教學的地位,將狠抓實踐教學、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量列入專業(yè)發(fā)展規(guī)劃。
在實踐教學中加大投入,通過引進現(xiàn)代化的實驗手段和實驗技術,實現(xiàn)實驗手段的現(xiàn)代化。建立網(wǎng)絡教學平臺,實現(xiàn)實驗教學的網(wǎng)絡化。全面開放實驗室,建立以學生為中心的開放式實驗教學模式和以自主式、合作式、研究式為主的學習模式。對開設的實驗課程進行整合,對整合后的實驗教學修訂教學計劃,制定新的教學大綱,理論教學與實驗教學統(tǒng)籌協(xié)調(diào),建立與理論教學有機結合,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質(zhì)量的雙向調(diào)控作用,提高學生自主實驗的能力。
加快土木安全工程系列教材建設,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》、《爆炸安全技術》、《隧道施工安全技術與評價》、《安全檢測控制原理及應用》、《工程結構安全檢測實驗指導》等教材,滿足了理論和實驗教學的需要,下一步重點抓好修訂和出版工作。
在課程建設中,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的導向作用,同時抓好“兩個結合”,即實踐教學與工程實際應用緊密結合,實驗教學與學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動緊密結合:部分實驗教學項目選題來源于科研工程實踐活動,指導教師也利用實驗教學平臺,提升教學科研能力。學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、實踐教學設施和基地建設
自專業(yè)籌建之初,針對如何強化學生的能力培養(yǎng),如何構建一個完整、科學、合理的實踐教學體系就成為重點考慮的問題。通過多方面調(diào)研,確立了“建設層次系統(tǒng)化、工程化、開放化實踐教學體系”的指導思想。我校安全工程專業(yè)的建設目標是培養(yǎng)滿足社會需求,能解決土木工程現(xiàn)場實際安全技術問題的人才。因此,實驗室建設也圍繞如何通過實驗教學,使學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,并學會如何將所學的理論靈活應用于工程實踐,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的基礎,重點進行了實驗室、校內(nèi)、校外實習基地的建設。在隧道與巖土工程研究所、橋隧施工地質(zhì)技術研究所、巖土與環(huán)境工程研究所、巖土與結構實驗中心(省重點實驗室)基礎上,于2001年~2005年專門籌建爆破實驗室、安全工程實驗室,實驗面積達到200平方米,設備經(jīng)費為250萬元,直接服務安全工程系本科實踐教學。此外,學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)課程開出相關實驗,開出率達到90%以上。
為了拓寬學生接觸學科前沿,開闊視野,參與工程技術實踐,指導學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、大型結構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服務,形成了遞階層次系統(tǒng)化的實驗教學平臺。
在實習基地建設上,我們就學校周邊條件建立認識實習點,包括石家莊市內(nèi)高架橋、地道橋等市政建設工地、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)實習和畢業(yè)實習緊跟國家大型基礎設施建設,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系。保證了我校安全工程專業(yè)學生具有充足、優(yōu)質(zhì)的校外生產(chǎn)實習與畢業(yè)實習場所,為土木安全工程實踐特色教學奠定了堅實的基礎。
五、結論
關鍵詞 大學物理 實驗 學以致用 專業(yè) 聯(lián)系 打基礎 舉例說明
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
On the Combination of University Physics
Experiments and Professional Knowledge
LIU Jian
(Faculty of Science, Shenyang Jianzu University, Shenyang,Liaoning 110168)
Abstract College physics experiment teaching and the teaching content of organic combination of instance, on the importance of college physics experiment teaching and expertise, and pointed out the direction of physics experiment teaching development efforts with other disciplines, cross lateral development.
Key words college physical experiment; apply the knowledge; professional contacts; laying the foundation; example
1 學學物理實驗,具有非常重要的意義
1.1 學科之間橫向發(fā)展,學科知識出現(xiàn)交叉
高校各學科發(fā)展方向有兩方面,一是向著更深、更細的分支發(fā)展,研究尖端科學;另一方面就是建立各學科之間的聯(lián)系,橫向交叉發(fā)展,彼此互相補充,互相充實,與實踐生活結合。物理實驗也如此,物理實驗雖然是基礎的驗證性的實驗居多,但是也要與時俱進,以適應學生由基礎向高深尖端學科內(nèi)容發(fā)展的過程。當學生剛接觸高深理論時不可能立即接受,物理實驗課程如果和其它專業(yè)知識結合,可能成為學生學習高深理論知識的橋梁,因為實驗是具體操作,是比較容易理解的。所以,物理實驗發(fā)展方向就應該向著其他學科應用方向發(fā)展,成為學生“認可的、有用的”實驗課。
1.2 作為實驗基礎課程,可以為其他實驗課程打基礎
學生通過物理實驗學習,多了解其他專業(yè)知識,擴大知識面??梢曰菊莆諏嶒灱寄埽瑸槠渌麑I(yè)實驗的學習打下良好的基礎,動手能力的提高,對學生適應社會生活有非常大的幫助。加大各屆學生之間宣傳力度,調(diào)動學生實驗熱情,使物理實驗“活”起來。
1.3 與其他專業(yè)課有必然聯(lián)系
(1)課程內(nèi)容設置側重基礎又結合專業(yè)知識。為培養(yǎng)綜合素質(zhì)人才,大學物理實驗課程結合學校各專業(yè)的特點,經(jīng)過了多輪的教學實踐,不斷改革,本著在基礎原理技能培養(yǎng)的基礎上,將原來的物理實驗內(nèi)容與其他專業(yè)知識整合,融入一些學生感興趣,便于掌握,覺得“有用”的知識點。(2)選課體系有利于學生有側重點的學習。物理實驗現(xiàn)在實行選課,課程內(nèi)容比學生所選內(nèi)容多,學生可以根據(jù)自己的需要,自由選擇與他們專業(yè)相關的實驗,或者要擴展知識面,選擇感興趣的實驗項目,學生自由選擇項目給出了非常重要的信息,學生選擇結果能夠幫助物理實驗教師了解學生需要,可以決定學科的發(fā)展動態(tài),能夠確立實驗改革的方向。(3)對各專業(yè)學生畢業(yè)論文和專題研究有幫助。多屆畢業(yè)生的畢業(yè)設計很多涉及要進行物理實驗和咨詢,這充分說明,物理實驗課程對學生是“有用”的,不少其他專業(yè)的老師到實驗室借實驗儀器設備,進行材料分析,研究物質(zhì)的性質(zhì),測試力的作用效果。這些都充分說明物理實驗對某些專題研究很有幫助。
2 物理實驗開設內(nèi)容與專業(yè)聯(lián)系實例
對所有專業(yè)學生來說,緒論中有效數(shù)字表示測量結果都是必不可少的學習內(nèi)容。建筑類學校是以土木,建筑專業(yè)為主要專業(yè)的學校,其他各專業(yè)也都要接觸測量,測量結果要使用有效數(shù)字加上單位表示,為準確的表示測量結果,有效數(shù)字位數(shù)取舍是關鍵,有效數(shù)字之間的運算規(guī)律是依據(jù)。所以緒論知識對所有各專業(yè)學生都要求必須學習。
(1)對環(huán)境專業(yè)學生來說,制冷系數(shù)測試實驗是他們的最愛,很多學生都選擇該實驗項目,實驗中介紹壓縮機工作原理,通過實驗學生能夠了解日常生活中的冰箱、空調(diào)等制冷設備的工作情況,這與學生專業(yè)知識的學習建立起一定的聯(lián)系。學生覺得所學知識“有用”。
(2)對交通機械專業(yè)。交通機械專業(yè)的學生主要進行機械工程領域知識的學習,未來從事機械工程領域設計、科技開發(fā)和應用研究等工作。他們需要在大學階段掌握機械工程理論、電工電子技術、測試技術、計算機技術和信息處理等各種知識。對交通機械專業(yè)學生來說,最重要的應該是設計理念的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高。他們應該首先學會將日常生活中基本物理想象和本專業(yè)知識結合起來,再通過思維的整合產(chǎn)生設計理念,最后達到實際應用的目的。因此,在學生學習的每一個環(huán)節(jié)上,都應該有意識的安排一些與專業(yè)相關的課程內(nèi)容。比如在大學物理中有聲速的測量實驗,通過該實驗,學生可以掌握測量超聲波在空氣中的傳播速度的方法,同時對駐波和振動合成等理論的也有了更加深入的認識,并且可以提高學生綜合使用示波器、聲速發(fā)生器等儀器的能力。傳感器技術在日常生活應用也越來越廣泛。在以上實驗基礎上可以給學生提供傳感器,超聲波發(fā)射接受等裝置啟發(fā)學生設計汽車倒車防碰裝置。實驗課與日常實際應用的結合吸引了學生的眼球,學生頓時覺得枯燥的實驗內(nèi)容有用了,即使實驗有一定難度,學生也非常愿意做,這樣就達到培養(yǎng)學生思考的目的,同時培養(yǎng)了他們的設計理念。
(3)對信息專業(yè)。信息與控制工程專業(yè)的學生將從事建筑智能化及電氣自動化工程設計、施工、運行管理和科學研究等領域工作,學生需要掌握建筑自動化,電氣自動化,通信自動化,安全保衛(wèi)自動化等專業(yè)知識,具有建筑電氣自動化工程設計、施工、系統(tǒng)運行與維護等基本能力。通信中應用最多的應該是光纖,物理實驗課程中設置了光纖傳感技術相關內(nèi)容,通過光纖傳感器原理的學習及對光纖傳感器的實際應用使學生掌握位移、電壓、溫度信號的基本物理量的測量。在物體導熱系數(shù)測量中,通過導熱系數(shù)PID自動控溫系統(tǒng)的介紹,使學生從實際中掌握所學專業(yè)的實際應用的意義,使學生更加熱愛學習,同時也增強了學生對自動控溫技術的理解。
(4)對土木專業(yè)。土木專業(yè)主要培養(yǎng)從事土木工程的設計、施工、安裝、管理、科研以及工程項目規(guī)劃等方面工作的高級工程技術人才。該專業(yè)學生通過系統(tǒng)學習和基本訓練,掌握結構工程、道路與鐵道工程、橋梁與隧道工程、巖土工程和地下工程等學科的基本理論和知識,具備土木工程項目的勘察設計、研究、開發(fā)、施工與管理等初步能力。要想具備以上能力必須學會測量。測量是土木學院學生最基本的技能。為培養(yǎng)學生測量能力,在物理實驗中設置了分光計的應用實驗,讓學生學會測量光學角度,會進行光譜分析。學會用自準法調(diào)節(jié)儀器,分光計的調(diào)節(jié)比較麻煩,通過該實驗培養(yǎng)學生的耐心,讓學生懂得,要測量精確,前提必須熟練掌握儀器調(diào)節(jié)。從而可以使這種理念應用于專業(yè)測量儀器上。
(5)對材料專業(yè)。材料專業(yè)主要培養(yǎng)建筑材料科學與工程領域科學研究、技術開發(fā)、工藝和設備設計、建筑施工、監(jiān)理、材料檢測、技術及經(jīng)營管理等方面工作技術人才。學生通過系統(tǒng)學習和專業(yè)訓練,掌握該領域的基礎理論、專業(yè)知識和基本技能;研究無機非金屬材料及其復合材料的組成結構、合成制備與性能之間的關系;探索無機非金屬材料及其復合材料的制備、加工工藝技術及性能測試評價。以無機非金屬材料科學為中心,以工業(yè)化、工程化高新技術為先導,發(fā)展新型無機非金屬材料。對無機材料物理性能了解需要通過一定測試和研究獲得,物理實驗對材料專業(yè)學生設置導熱系數(shù)測量實驗,使學生掌握導熱系數(shù)測試儀的使用,會用穩(wěn)態(tài)法測量不良導體導熱系數(shù)方法,加深對熱學基本知識的理解。
3 結論
大學物理實驗作為基礎操作課程,一定要與學生的專業(yè)學習聯(lián)系起來,讓學生覺得學學物理實驗是非常必要的,是有用的。任課教師備課過程中,不應該僅局限于課本知識的熟悉,還要了解所教授學生涉及的專業(yè)知識領域,將實驗教學和專業(yè)知識的結合既有利于調(diào)動學生的學習積極性,也有利于物理實驗內(nèi)容的充實。
參考文獻
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[關鍵詞]路基路面工程 研究性教學 卓越工程師培養(yǎng) 融合
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)04-0073-03
一、前言
“研究性教學”理念,作為大學教學改革的新向度日益受到關注。教育部自2005年以來先后出臺《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》(2005 年)、《教育部財政部關于實施高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程的意見》(2007 年)等文件,積極推動研究性教學,提高大學生的創(chuàng)新能力。傳統(tǒng)的教學方式是通過老師的講解和學生的學習,來構建知識結構網(wǎng)絡,整個教學過程圍繞知識的傳授和獲取而展開。而研究性教學,要求學生在教師指導下,能夠進行自主學習、深入探究,主動獲取知識、應用知識,并用來解決問題或有所創(chuàng)新。相對于傳統(tǒng)的被動接受式學習,研究性學習更多強調(diào)主動探究,它對教師的教學設計和評價水平、學生主動學習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、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術人才,為我國的創(chuàng)新型國家建設和人才強國戰(zhàn)略服務,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作用。我校入選第二批試點學校。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)學結合方面也做了許多工作以提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力, “路橋?qū)嵺`性教學環(huán)節(jié)走產(chǎn)學結合之路的改革探索”曾獲揚州大學教學成果一等獎;“畢業(yè)論文結合科研課題,創(chuàng)新實踐催生應用成果”獲江蘇省教育廳教學成果二等獎。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)目標內(nèi)涵和指標體系。
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計原理、設計標準、計算方法及施工方法。通過該課程的教學活動,學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,教學上根據(jù)我校學生的主要就業(yè)方向,重點講解設計、計算與施工等內(nèi)容,并輔以課程設計、課程實驗和生產(chǎn)實習等環(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,安排了實習基地,保證了理論教學和實踐教學的需要。在教學過程中探索采用研究性教學,并依托與本專業(yè)相關的工程單位或企業(yè),建立卓越工程師校企聯(lián)合培養(yǎng)模式和運行機制,進行學生實踐能力的培養(yǎng),形成一個兼具研究性教學特點、又能體現(xiàn)卓越工程師培養(yǎng)目標的課程教學和人才培養(yǎng)模式。在路基路面工程課程教學中,將研究性教學和卓越工程師培養(yǎng)這兩大高等學校教育改革中重點關注的問題進行有效的結合是一個值得探討的問題。
二、課程定位與教學目標
根據(jù)我院教學研究型學院的定位, 路基路面工程課程建設定位于教學與研究并重,考研深造與本科畢業(yè)就業(yè)并舉, 引導和組織學生進行研究性學習 , 這是“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”著力推行的教學組織形式和教學方式,關系到參與高校的卓越工程師培養(yǎng)目標的實現(xiàn)和培養(yǎng)標準的達到與否。要做好這一點,需將本科階段的研究性教學與卓越工程師培養(yǎng)有機融合。
在卓越工程師培養(yǎng)方面,首先,增強學生的工程觀念,培養(yǎng)學生的動手能力、創(chuàng)新能力和組織能力。實踐教學環(huán)節(jié),應選擇具有較高技術含量的工藝性、設計性、綜合性的實訓項目,逐步形成工程基礎實驗、工程專業(yè)實驗的操作技能、工程專業(yè)技術應用技能與工程綜合實踐能力、專業(yè)應用能力有機結合的實踐教學體系。讓學生自己動手進行設計和實驗,使學生對典型道路工程的結構、設計和建設過程有一個全面完整的體驗和認識,培養(yǎng)學生的工程意識,使學生對工程質(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,對于學有余力的同學以及想考研的同學,通過實際課題的參與,掌握科學的研究方法,學會進行合理的實驗設計,為將來的科學研究工作打下堅實的基礎。
在研究性教學方面,教學中采用與研究性教學理念相適應的授課方式、作業(yè)類型、實踐訓練和考核方式,建立“以學生為主體、以教師為主導”的基于探索和研究的教學模式,激勵學生的好奇心、求知欲、創(chuàng)新和探索精神。結合路基路面工程的課程特點,通過研究性教學, 讓學生牢固地掌握基礎理論知識、基本實踐技能,引導學生從記憶應考型向科學研究型與應用型轉(zhuǎn)變,著力培養(yǎng)學生的搜索、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。
三、方法和措施
(一)提煉核心問題,講授課程基本知識
在教學過程中,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,完成教學目的。學生在課堂學習過程中、在完成作業(yè)和習題的過程中也會發(fā)現(xiàn)問題,對學生提出的問題可選擇有代表性的進行討論和研究。通過關鍵問題,讓學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模式,能加強對學生探索精神的培養(yǎng)。而關鍵問題的選擇,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習和運用知識。將實際案例與學習連接在一起,更能吸引學生的注意力。在講透基本概念、基本原理的基礎上,結合工程案例介紹如何利用基礎知識、基本原理來尋求解決工程中出現(xiàn)問題的方法和途徑,結合工程案例中的經(jīng)驗教訓開展課堂討論,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,還增強了學生的學習積極性、主動性,有效地拓展了學生的視野,激發(fā)了學生的學習興趣。
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防和減少路面的技術措施及其機理,并探討如何加以維修養(yǎng)護,讓學生自己加以總結,極大地調(diào)動學生學習的熱情,再通過必要的課堂教學輔導幫助學生深入理解,強化學生對路基路面從設計到施工、養(yǎng)護等各個環(huán)節(jié)知識點的掌握,以達到事半功倍的效果。實踐教學與理論教學有機結合,既提高了學生的學習興趣,又增強了學生的工程意識,并加深對本課程的理解。
(三)改革課程設計,加強自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)
課程設計方案由學生自主確定,并結合中國建設教育協(xié)會立項教改課題《土木工程系列課程設計的優(yōu)化與實踐》,運用道路勘測設計的課程設計成果,進行擋土墻和路面結構的設計。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,在課堂教學中引入系統(tǒng)思維和創(chuàng)造性思維的概念;在各階段實習和實踐活動中,以及大學生創(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)的教學方式是以課本內(nèi)容為基礎,根據(jù)課程知識結構進行講解,整個過程是以知識的獲取過程為依托,通過實際運用達到能力的提高來達到教學目的。而研究性教學則把問題的呈現(xiàn)放在前面,以解決具體問題為教學的導入點,要求選擇一些專題進行研究,學會運用開放性資源,需撰寫研究報告,并開展課堂討論。如果研究課題選擇得當,則學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。在學生獲取知識的過程中,通過教師的指導以及自己的思考和總結,學生就會在研究性學習的課題研究中和項目的設計中有更多的創(chuàng)造機會,就會在創(chuàng)造中感受成功的體驗,在成功中感受到學習的樂趣。鼓勵學生利用圖書資源和網(wǎng)上資源,并提供了一些關于路基路面工程方面的研究選題,引導他們關注目前國內(nèi)外先進的路基路面施工的新工藝、新材料和新技術,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、應用知識的能力和科技創(chuàng)新能力;通過課堂表達訓練、課題成果展示和介紹,提高學生的口頭與書面表達能力,從而提高競爭能力。
(五)重視生產(chǎn)實習,對接工程一線
按照培養(yǎng)目標、培養(yǎng)規(guī)格和需要達到的工程能力要求,選擇交通工程企業(yè)作為實踐教學基地。同時,聘請實踐教學基地一定數(shù)量的經(jīng)驗豐富的工程師作為學生企業(yè)學習階段的指導教師,對學生在企業(yè)的學習提供全面指導。在條件允許的情況下,實施企業(yè)和學校雙導師指導,以交通領域相關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),切實提升學生的工程開發(fā)和技術創(chuàng)新能力,逐步形成系統(tǒng)的工程實踐能力和管理能力,增強學生對社會的適應力和競爭力。
四、結語
在《路基路面工程》課程建設過程中,進行研究性教學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.實施以研究性學習理念為指導的“研究性教學”,以小課題的探討與研究等為教學的切入點,依附于路基路面工程課程教材,讓學生在課題研究和項目的設計中有更多的創(chuàng)造機會, 有利于激發(fā)學生的學習激情、學習的潛能。
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,強化了學生的工程實踐能力、工程設計能力與工程創(chuàng)新能力,增強了學生對未來工作的適應性。
3.在路基路面課程教學中,將卓越工程師教育培養(yǎng)與研究性教學有機結合,取得了一定的效果。近年來,我院先后有多名同學考入同濟大學、東南大學、長安大學等高校的道路與鐵道工程學科攻讀碩士研究生學位,而到工程一線就業(yè)的同學,在設計、施工單位都能很快進入角色,保持了我校學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)這一目標的重要前提。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 何云峰.大學“研究性教學”的發(fā)展路向及模式建構[J].中國大學教學,2009,(10).
一、 實踐教學改革的現(xiàn)實意義
(一) 實踐教學與理論教學的關系
實踐教學與理論教學緊密聯(lián)系,是在教師指導下以實際操作為主,使學生獲得感性知識和基本技能,提高綜合素質(zhì)的一系列教學活動的組合,它包括實驗、實習、設計、工程測繪、社會調(diào)查等。實踐性是其最主要的特點[2]。實踐教學是鞏固理論知識和加深對理論認識的有效途徑,是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的高素質(zhì)工程技術人員的重要環(huán)節(jié),是理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺,有利于學生素養(yǎng)的提高和正確價值觀的形成。
教學經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),學生在整個理論教學的過程中會感到枯燥,不知道所學的知識有何用途,所學的理論用來解決何種問題。這就要求在實際教學過程中,教師將理論知識與實際工程緊密結合,不斷激發(fā)學生學習興趣,使學生從實際工程案例入手,明確所學知識的用途,從而加深對所學理論的理解。
(二) 課程本身的特點對實踐教學的需要
路基路面工程學本身是一門實踐性很強的課程,其基本理論源自于實踐又為工程實踐服務,理論也隨著工程實踐的發(fā)展而不斷完善[3]。這就決定了該課程教學過程中的理論教學與實踐教學密不可分。該課程理論知識點眾多,如果試圖通過理論教學將路基路面工程學的基本理論傳遞給學生,一般不會獲得很好的效果,往往事倍功半。道路工程延綿數(shù)百公里甚至上千公里,經(jīng)過不同的公路自然區(qū)劃,跨越不同地質(zhì)條件、氣候條件和生態(tài)環(huán)境的區(qū)域,其設計不僅要求學生具有專門的理論知識,還要求學生具備解決實際工程問題的應變能力,并創(chuàng)新性地解決實際問題。因而,路基路面工程學的實踐教學顯得尤為重要。
(三) 不確定性知識觀要求對傳統(tǒng)的教學模式進行改革
要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才,這就要求教師在教學中培養(yǎng)學生的不確定性知識觀,讓學生能充分認識到知識的正確性是有條件的,即知識不一定是客觀世界的真理性反映[4-5]。伽利略的理想實驗證明了“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”,但是,在此之前人們一直認為“力是維持物體運動狀態(tài)的原因”。通過實踐教學,讓學生認識到理論中的確定性與實踐中的不確定之間的關系,從實踐中找到不確定性的原因,從而激發(fā)學生的創(chuàng)新精神,提高學生的實踐能力。
事實上,傳統(tǒng)的教學模式在很多地區(qū)、很多高校中依然占據(jù)主導地位,只注重傳授基礎知識,“灌輸式”的教學方法依舊盛行。這就導致學生信息和知識的獲取主要來自于教師、教材和文獻資料,是一種間接的獲取方式,缺乏對事物本質(zhì)的直接認識。然而,人對事物的理解依賴于既有經(jīng)驗,間接獲取信息將不可避免地對事物認識產(chǎn)生偏見。只有認識到了客觀事物的本質(zhì)規(guī)律,才能做出正確的判斷。實踐教學能讓學生獲取第一手信息資料,直觀地認識客觀事物本身。
(四) 企業(yè)單位對學生專業(yè)知識應用的反響
隨著我國高等級道路與鐵道工程、機場建設的飛速發(fā)展,該領域?qū)Φ缆饭こ處煹男枨笤絹碓酱?,諸多高校路基路面工程學課程也應運而生。從近些年本科生畢業(yè)后的工作去向來看,受聘于設計單位的畢業(yè)生比例逐漸減少,受聘于施工企業(yè)的畢業(yè)生比例逐年增加(以中交、公路勘察設計研究院系列單位,省交通規(guī)劃設計院系列單位,中鐵勘察設計院和中鐵建系列單位,中國建筑和湖北路橋集團有限公司等對口專業(yè)用人單位為調(diào)研對象)?,F(xiàn)今的用人單位大多要求新進人員應具有一定的工程經(jīng)驗,能盡快勝任崗位工作,而剛畢業(yè)的大學生,由于缺乏實踐經(jīng)驗,對工程問題的理解不夠深入而被用人單位拒之門外。這種現(xiàn)象也反映出實踐教學的重要性。通過在國內(nèi)30多所高校路基路面工程學課程調(diào)查發(fā)現(xiàn)(調(diào)查對象為學習該課程的學生),75%的高校,該課程實踐教學所占比例不足20%,部分高校甚至沒有開展本科生的實踐教學環(huán)節(jié)。有些高校即使開展了,其形式簡單,以參觀為主,學生未能實際參與,實踐活動與企業(yè)的生產(chǎn)、科研聯(lián)系不緊密。國內(nèi)的高校中很多學校開設該專業(yè)課程是基于近些年道路建設的快速發(fā)展和學生就業(yè)考慮,但是在課程教學上依然采用傳統(tǒng)的教學模式,以理論教學為主,甚至只有理論教學,缺少實踐教學。教學內(nèi)容與工程實踐結合不緊密,計算理論與工程實際中存在一些差別,最新的設計技術未能及時引入課程體系,導致學生對實際工程的認識一直處在理論階段。
二、 實踐教學改革的思路和方法
(一)改革的根本是要突破傳統(tǒng)的教學模式
傳統(tǒng)的教學模式以理論教學為主(有的甚至是純理論教學),以考試和出勤率作為考核手段,這就導致學生只是簡單地對知識進行記憶加上一定程度的理解。然而,學生的認知過程包含記憶、理解、運用、分析、評價和創(chuàng)造六個維度。在現(xiàn)有教學模式中學生缺乏將“公共知識”轉(zhuǎn)化為“個人知識”的運用、分析和評價階段,更不會對原有的知識進行創(chuàng)新。只有將以符號形式存在的“公共知識”轉(zhuǎn)化成“個人知識”,才具有發(fā)展價值。路基路面工程學課程教學不是要求學生接受知識自身固有的假定意義,而是引導學生通過多元學習活動,建立個人獨特的思維方式和學習方式,進而結合實際工程對基本理論加以運用、分析、評價,甚至進行理論創(chuàng)新和實踐創(chuàng)新。因此,要突破課堂純理論教學的束縛,設計開放的教學模式,重視學生實踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(二) 采用靈活的方式將課程導入
學習動機決定、指引并維持學生的學習活動。因此,教學過程中教師的根本作用不是“告訴”知識,而是采用合適的方式激發(fā)學生興趣,激勵學生自主學習。這就要求教師采用靈活的方式將課程導入,培養(yǎng)學生自主學習的習慣??傮w上要把握以下幾個要點:(1)明確闡釋學習目標,目標既有挑戰(zhàn)性又能實現(xiàn);(2)顯示當前所學知識與當前學業(yè)和實際工程之間的關系;(3)學習材料與學習興趣相聯(lián)系;(4)提供真實的、現(xiàn)實世界中的具體任務;(5)指明并“獎賞”教師重視的學習活動;(6)及時反饋,提供讓學生成功和反思的機會。
筆者結合教學經(jīng)驗列舉幾個簡單例子:在討論公路自然區(qū)劃和劃分依據(jù)之前,先讓學生熟悉全國地圖,了解各區(qū)域的基本地質(zhì)條件和氣候條件之間的差異性;在討論行車荷載這部分知識之前,設置一個交通調(diào)查表,讓學生在學校周邊的路口進行一個單位時間的交通量調(diào)查分析;在討論路基設計之前,先讓學生收集自己在生活中見到的各種路基形式,拍照并歸納其特點;在分析路基穩(wěn)定性時,從實際工程案例入手,讓學生自己也去查找或發(fā)現(xiàn)一些路基失穩(wěn)的工程案例,先思考失穩(wěn)的原因和提高穩(wěn)定性的措施,再討論穩(wěn)定性分析方法。教師可以結合學生特點和學校資源,采用靈活的課程導入方式來激發(fā)學生的學習興趣,維持學生自主學習的動力。
(三) 學生作為主體參與,自我構建
教學過程中應該以學生為主體,教師的主要任務是設計學習的情境,激發(fā)學生自主思考、探索的興趣。教師不再是課程教學的主導者和控制者,而是學生學習的組織者和促進者。學生不是一個需要填滿的罐子,而是一個需要點燃的火種。實踐教學過程中,教師要為學生提供目標導向性的學習,讓學生多看、多動手、多思考、多提問,為學生提供有針對性的反饋,既要按重要程度反饋,也要按照錯誤類型反饋,而不是直接介紹看到的現(xiàn)象并解釋其規(guī)律,要讓學生真正參與其中,自主認識客觀規(guī)律。
(四)教學與科研相結合
路基路面工程學課程的教學應該圍繞培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才這一核心思想,積極響應當前教育改革的要求,在課程的教學中注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。如果教學過程傾向于增加學生的基本知識,而忽視了創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng),那么培育的“人才”不具備社會活力,難以適應當前社會快速發(fā)展和不斷革新的需求。從教師的角度來看,教學中教師應該將理論教學與工程前沿的科學問題相結合,將自己的科研課題與理論教學結合,鼓勵學生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、分析問題。此外,教師應引導學生積極參與相關的科研課題,從實踐中培養(yǎng)學識分析問題和解決問題的能力。
(五)教學改革循序漸進
路基路面工程實踐教學改革勢在必行,然而教學改革應循序漸進,切忌急功近利,走向另一個極端。首先是教師教學思想的轉(zhuǎn)變。實踐教學改革是對傳統(tǒng)教學理念的變革,修正以純理論教學為主的灌輸式教學思想。從教師權威的滿堂灌到啟發(fā)式教學,再到探究式教學,一步一步轉(zhuǎn)入正確的改革方向。其次,實踐教學應以學生為主體,充分利用實驗室資源,多開展課程實驗,如路基路面材料的力學性質(zhì)實驗等。讓學生多動手、多動腦,教師對學生進行適當指引。最后,教學方式的改變和學生學習方式的改變都需要一個相互適應的過程。因此,在進行教學效果和學生成績的評價過程中,也要逐步增大實踐教學的考核比重。
三、實踐教學方法的探討
路基路面工程學課程的實踐教學方法主要包括實驗課程、課程設計和實習等幾個方面,下面將具體討論這些實踐教學方法。
(一)實驗課程
實驗課程對提高學生的學習興趣,加深學生對理論知識理解,培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神具有重要的作用。路基路面工程學本身就是一門實踐性很強的課程,很多內(nèi)容都需要借助實驗方法才能讓學生理解。例如,路基土的物理性質(zhì)和力學性質(zhì)、路基壓實度、路基承載力、路基回彈模量、路面材料的疲勞特性、無機結合穩(wěn)定類材料力學特性、瀝青混合料的力學特性和溫度穩(wěn)定性、路面平整度,等等。這些實驗內(nèi)容能讓學生對其工程特性具有更全面的認識,既掌握了實驗方法,又積累了工程經(jīng)驗。
(二)課程設計
理論教學使學生獲取了基本理論知識。但是,這些知識點是孤立的,彼此之間沒有聯(lián)系。路基路面工程學的教學基本目標是通過該課程的學習,學生具備該學科的基本理論知識,并對一般道路進行結構設計。因而,應該通過實踐教學,即課程設計來建立知識點之間的網(wǎng)狀聯(lián)系。根據(jù)教學內(nèi)容,課程設計的主要任務包括路基設計、擋土墻設計、瀝青路面和水泥混凝土路面設計[6]。學生在完成該任務時,必須熟悉路基路面的結構層次、公路自然區(qū)劃、用材林的基本特性、交通量調(diào)查分析方法、路基穩(wěn)定性分析方法和支擋結構設計方法,以及瀝青路面和水泥混凝土路面的基礎知識與設計方法。通過課程設計來加深學生對理論知識的理解,提高學生的實踐能力。
(三)實習
從國內(nèi)道路工程設計和施工人員在道路工程建設方面的知識需求和實踐能力要求來看,大部分剛畢業(yè)的學生缺乏工程實踐經(jīng)驗,從業(yè)后較長一段時間對實際工程中的核心問題難以掌控[7]。因此,開展專業(yè)認識實習、教學實習、生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習對學生實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)至關重要。
結合教學經(jīng)驗,充分利用本校在北戴河地區(qū)、周口店地區(qū)、秭歸地區(qū)等建立的實習基地,討論實踐教學中實習的具體安排。大學一年級本科生經(jīng)過一年的基礎知識和專業(yè)認識學習之后,第一個暑假階段要求參加“北戴河地質(zhì)認識實習”和“專業(yè)認識實習”,直接接觸本專業(yè)將來所要解決的問題。大學二年級本科生在第二個暑假階段要求參加“秭歸教學實習”,結合所學的專業(yè)基礎課程進行參觀學習,并結合實際工程提出即將學習的一些具體的專業(yè)問題。大學三年級本科生在第三個暑假階段要求參加“生產(chǎn)實習”,此時大三的課程全部結束,主要的專業(yè)課程已經(jīng)學習完畢,安排學生直接到生產(chǎn)單位進行專業(yè)實習,將所學的理論知識與工程實踐相結合,并撰寫實習報告,參加實習答辯。大學四年級的本科生在寒假階段和第二個學期初要求參加畢業(yè)實習,實習的主要任務結合自己的專業(yè)興趣和畢業(yè)論文進行選擇,學生可以帶著問題,有針對性地進行實習,將所學的專業(yè)知識加以分析、運用,從而提高實踐能力。
專業(yè)認識實習、教學實習、生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習之間是一種緊密的承接關系,學校應高度重視實習在學生綜合能力培養(yǎng)中的作用,并在最大程度上為學生提供實習機會。教師應結合實習過程,合理安排專業(yè)課程教學計劃,實現(xiàn)理論教學與實踐教學有機結合。
(四)重視實踐環(huán)節(jié)
路基路面工程學教學中的課程實驗、課程設計和實習環(huán)節(jié)是相輔相成的,教師和學生應充分重視這些實踐環(huán)節(jié)。課程實驗有助于學生對基本概念、材料性質(zhì)和基本理論的理解。課程設計在理解基本理論和掌握材料性質(zhì)的基礎上,對所學理論知識加以運用,將基本理論進行融會貫通。實習則進一步鞏固所學理論知識,并將理論與實際工程結合,解決實際工程問題,甚至對理論進行創(chuàng)新性的發(fā)展。因而,教學中應逐步增加實踐環(huán)節(jié)的比重,建議最終趨勢是理論教學和實踐教學各占50%。