二、构建实践教学体系的基本思路
实践教学体系构建的基本思路是根据所制订的卓越土木工程师培养目标(见图1)为基本指导,以学生为本,教学培养方法改变为手段,校企合作为突破口,针对目前实践教学存在的问题,淡化理论教学与实践教学的界限,将理论教学与实践教学有机地结合,采取多层次系统训练方案,形成由单一到综合,由相对独立到科学融合的实践教学体系,培养工程实践能力和自主创新精神。因此,新实践教学体系的构建抓住“一个思想”,遵循“三条主线”、涵盖“四个层次”。
1. “一个思想”是理论教学与实践教学的有机结合。
理论教学中侧重于基本理论、基本概念和基本方法的阐述,强调对学生思维能力和学习能力的培养;实践教学则侧重培养学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力、科学研究的素质以及独立、创新意识。在理论教学过程中,体现基本理论的工程概念和应用;在实践教学中,体现基本方法所蕴涵的工程概念和原理,从而实现原理、方法、应用的有机结合,实现理论教学与实践教学的相辅相成。
2. “三条主线”是专题设置、课程试验、感知实习,贯穿学生四年的整个学习环节中,构成实践教学的核心。
其中专题设置是主线,作为从理论到应用实践教学的起点和终点,涵盖专业课学习、课程设计和毕业设计,在学生完成基础课的学习后,根据专业的不同分组设置。专业基础课和专业课以设置专题作为引导,突出目标性和应用性;课程设计结合所设置专题注重培养规范化和标准化,发挥个人开放性思维;而毕业设计针对特定专题,作为卓越土木工程师培养的终端,综合、全面将已学理论知识应用于实践,使学生工程能力在此阶段从认知、理解、应用、创新全面得到升华。
3. “四个层次”是基础动手能力、专项技术能力、工程应用能力、专业综合能力的训练。
基础动手能力训练是第一层次,指针对某一专业技术基础进行的基本技能训练。其功能是了解、认识、描述土木工程产品的功能要求,内部结构。包括认识实习、制图训练、测量实习实验等。专项技术能力训练是第二层次,指针对某一专业技术方向开展能力训练。其功能是掌握材料性能、结构建模、结构分析设计。包括建材实验、结构试验、土工实验、课程设计等。工程应用能力训练是第三层次,指针对专业结构开展工程应用能力的全面训练。其功能是掌握工程分析、设计、施工、组织和控制方法,包括结构检测、生产实习、勘测实习、课程设计等。专业综合能力训练是第四层次,指针对某一专业领域进行综合能力训练。包括毕业实习和毕业设计等。
职业专业素质要求 专项技术能力训练 依据卓越土木工程师核心能力设置工程实例专题 基础动手能力训练 理论课程 实践课程 工程应用能力训练 专业综合能力训练 实现卓越土木工程师培养目标
理论课程 实验操作 课程设计 理论课程 实验实习shixishixi 课程设计 实习实践 毕业设计 图2实践教学训练课程进阶模式 实践教学“一个思想、三条主线和四个层次”的构建不是按照条块分割、学时分离而设,是按“综合-分解-再综合”的关系设计的,一是符合认识的发展规律,确保学生可以牢固地掌握所学知识;二是使学生明确地认识到学习目标,清楚地知道为什么学习各项课程、各项课程可解决那些问题,如何利用各项课程知识分析、解决工程实际问题;三是真正锻炼学生工程实践能力,通过训练独立、开放、外向型意识以及专业技术应用能力,达到培养学生工程素质等卓越土木工程师能力的目的。其相应实践教学训练课程进阶模式如图2所示,可与通用能力培养等教学模块共同形成工程职业能力本位的培养卓越土木工程师的课程开发与设置体系。另外,实践教学“一个思想、三条主线、四个层次”成功的实施必须依靠相应教学改革、实践教学条件的提升配套而行,其中实践基地的建设是必要的硬件条件,是实践教学的保证。所以,根据我校土木工程专业特点和资源配置条件,进一步加强了校内、校外实践基地建设。校外实践基地的开拓是以校企合作为途径,在已有和企业合作的基础上通过建立有效的产学合作模式,提高企业与高校合作的积极性完善了校外实践基地建设;校内实践基地的建设重点是加强实验室基础教学实验训练平台和教学实习基地的建设,通过双管齐下共同确保感知实践的认知效率,达到培养卓越土木工程师工程应用、管理等相应能力的目的。相应工程实践教学基地建设构架形式如图3所示。
三、实践教学体系的运行实施
建筑工程教学实验中心
建筑工程设计研
究所
各项专项大赛
技术咨询公司
设计单位
工程软件公司
施工企业
房地产
企业
校 外
实 践
校 内
实 践
图3工程实践教学基地构架图
为了论证培养卓越土木工程师实践教学体系的有效性,以便进一步完善,根据上述构建的实践教学体系选择土木工程专业的30名学生进行了试运行。这些学生在四年制本科第三、四学期已完成了“工程制图”、“建筑CAD”、“工程测量”等课程的学习,同时进行了制图、测量实习、认识实习等基础动手能力训练。所以,从第五学期开始,首先根据专业方向每5个学生一组设置一工程实例专题,根据“真题习做”原则,每个工程实例专题均来源于典型实际工程,与实际应用紧密结合,并且根据专业方向不同涵盖多门土木工程专业课的知识,在后续专业课的学习中将围绕工程实例专题在理论学习的基础上训练学生专项技术能力和工程应用能力,而基础动手能力的高低也将在专业课的学习中有所反映。对应此,“混凝土结构原理”、“建筑结构设计”、“土力学与基础工程”等土木工程专业课教学的关键点是理论联系实际,遵循工程实例专题这个主线,引导学生学习利用专业课所学理论知识和实验手段来分析和解决工程实例专题中的相关问题。具体教学方式以“土力学与基础工程”课程教学为例来说明。
“土力学与基础工程”是土木工程应用型本科专业的主要专业课及主干课程,在四年制本科的第五学期开设,授课总学时为56-60学时。课程包括土力学和基础工程两部分,既有试验学习又有课程设计,具有理论性强、专业性强、实践性强的特点,是培养岩土工程师以及相应施工技术人员基本专业素质的基础[8、9]。课程学习的目的是使本专业学生掌握土的工程地质性质、土的物理力学性质指标的测试方法及其与建筑物相互作用的力学过程;掌握浅基础及深基础的设计计算原理和计算方法,并使学生具有分析解决基础工程问题的初步设计能力。