前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的建筑材料畢業論文主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
論文摘要:對當前職業教育中“建筑材料”課程的重要性進行了闡述,指出了課程建設的必要性和緊迫性,提出了如下課程建設的措施:精編教材;師資建設;實訓基地建設;強化實踐應用環節;培養學生的自信心;教學方法創新等。
建筑材料是建筑物的基本組成材料,是建筑工程重要的物質基礎,材料決定了建筑物的型式和施工方法。而材料質量、性能的好壞,將直接影響建筑物的質量和安全,在建筑材料的生產、采購、貯運、保管、使用和檢驗評定中,任何一個環節的失誤都可能造成缺陷甚至造成質量事故。因此,在土木工程專業中“建筑材料”課程顯得相當重要
1“建筑材料”課程建設和改革背景
建筑材料課程理論內容相對較多,知識點比較分散,文字性敘述所占比例較大,計算部分相對較少。課程內容包括石灰、水泥、混凝土、砂漿、鋼材等多種主要建筑材料的技術性能、特性和應用的基本知識,合理選用材料和制品的方法,常用建筑材料質量檢驗的基本方法,以及相關的國家標準及技術規范。課程學習是建筑結構、建筑施工技術、概預算等專業課程的基礎。雖然剛開始學習時學生因其重要性而具一定的學習動力,但在隨后的教學中,這種熱情逐漸消減,知識點的繁多使得學生無法融會貫通。如何改變這種現狀,使建筑材料課程教學適應職業技術教育發展需要成為當務之急。多年以來,我們堅持以學生為中心的教學理念,以培養理論基礎扎實、實踐能力強、綜合素質高的應用型人才為目標,不斷完善、不斷進取,在實踐中逐漸形成了科學的教學體系。在課程教學中,理論部分以“必需、夠用”為度],對課程內容進行調整,并及時把學科技術最新發展成果引入到教學中來;增加實踐性環節,讓學生參與建筑材料的生產、性能檢驗等試驗項目,培養學生的應用能力、實踐能力,為學生走上工作崗位打下堅實的基礎。
2“建筑材料”課程建設和改革措施
2.1教材建設
建筑業的不斷發展,對建筑材料的要求越來越高。新型建筑材料層出不窮,材料類型也從單一型轉向復合型,所涉及的技術標準、技術規范也在不斷更新,這給教學工作帶來很大的難度,也給學生的學習帶來了麻煩。一本書更改的內容太多,會極大地降低教材的權威性,學生自習教材的興趣相應降低。所以教學中要修訂教材,我校在2000年和2005年兩次編寫“建筑材料”材料,編寫過程中參照了最新的技術規范和技術標準,又注意由淺入深,貼近工程實際,理論和實踐相結合,取得了良好的教學效果。
2.2師資隊伍建設
加強教學團隊建設,鼓勵青年教師參與編寫教材、教學文件、教學補充講義,發表高質量的教研論文。在課程負責人的整體規劃下,定期進行集體備課,經驗共享,根據職教類的應用型教學特色,進行課程體系的研究和改革,開發多媒體課件,提高教學團隊的整體授課水平。
注重中青年教師“雙師素質”的培養,積極建立產、學、研合作單位,鼓勵他們到生產、施工一線進行生產實踐或參與工程管理。同時,鼓勵中青年教師承接科研項目或試驗生產項目。重視中青年教師、實驗技術人員的進修工作,改善教師的知識結構,提高教師的學位、學歷層次。安排青年教師擔任學生實習和畢業論文指導教師。選派青年教師參加全國及省市專業學術會議。
2.3強化實踐應用性環節
高職教育的目的是培養實踐性、應型人才,通過實踐性應用環節,讓學生從感性認識上升到理性認識,鞏固所學的材料理論知識,充分體現“行為知之始,知為行之成”。通過創建實訓基地,給課程教學提供良好的實踐性教學環境,以提升教學實驗水平,增強學生的動手能力。在教學中,我們還通過建筑材料試驗和綜合練習這兩個環節來提高學生的實踐應用能力。材料試驗練習中,讓學生從取樣到試驗操作以及試驗成果的整理分析等作系統訓練。此外還讓學生參與建筑材料生產試驗項目,進一步認識建筑材料在工程中的應用。在綜合練習中,提高學生的計算能力,主要是對各種組成材料進行正確的選擇,如評定砂、石的顆粒級配,混凝土與砂漿、瀝青混合料的配合比設計。
通過實踐性教學環節,使枯燥的文字內容變得豐富起來,極大地激發了學生的學習興趣,使學生對所學知識的掌握程度進一步提高,從而提高學生的專業技能及職業應用能力水平。
2.4教學方法創新
從以下幾個方面改進教學方法:(1)工程案例教學。建筑材料理論是隨著工程實踐的發展而發展的,其工程應用性極強,若能結合工程實例更能激發學生的學習積極性,在工程案例的講授中,采用啟發式教學,培養學生工程意識,提高分析問題解決問題的能力;(2)開展以學生為主體的討論式教學。注重課堂教學整體設計,通過引入實驗現象、工程現象,組織學生通過討論尋找答案,最后進行總結和歸納;(3)傳統教學與多媒體教學相結合。除制作豐富的多媒體課件外,另配有工程圖片、實驗錄像以及工程案例等附件部分以增強學生的感性認識,從而使一門嚴謹而枯燥的課程變得生動起來。
2.5采用科學的考核手段
采用科學的考核手段,正確評判學生的各種能力,可以激發學生的思維和學習興趣,培養他們的自信心,使他們覺得有能力將建筑材料課程學好]。在考核學生時,不簡單地以成績來評定,也不以同一標準來衡量。要注重邏輯思維運用能力和創新能力,而對一些死記硬背的東西可降低要求。毫無疑問,培養創新能力是教學改革的重要任務,而直覺、自主是創造力的源泉,而我們的教育到底給學生多大的發展空間呢?每個人的思維方式是不同的,我們不可以用相同的標準來衡量學生,應該說每個學生都渴望成才,長期的失敗、失敗還是失敗,會使他們產生畏難、厭學情緒,索I生破罐子破摔,對學習徹底失去了興趣。筆者在教學過程中,給學生更多地鼓勵和關愛,讓學生覺得只要我努力了,就是成功的一半。我們對學生的要求是:不求最好,但求更好。
關鍵詞:建筑材料;實驗教學;開放實驗
中圖分類號:TU5-4文獻標志碼:A文章編號:1005-2909(2012)05-0114-04
應用型本科院校主要為地方或區域經濟建設與社會發展服務,為提高人才職業競爭力,除了培養少量研究型和技能型人才外,把面向生產、管理、服務一線的應用型人才培養放在首位[1],更要注重社會化與個性化的統一[2-3]。土木工程材料實驗作為土木工程專業實踐教學的一部分,要打破原有局限,構建從課堂內系統、綜合的實驗操作到課外開放的自助式實踐訓練,形成演示性、驗證性、設計性、綜合性、研究性、應用性的多層次實驗體系[4],以體現應用型人才的培養目標。
一、土木工程材料實驗組成
土木工程材料實驗除了土木工程材料課程基礎實驗外,還包括部分學生為參加學科競賽而進行的實驗,或者與畢業論文相關的實驗以及為了創新科研而開展的開放實驗。
(一)課程基礎實驗
各高校土木工程材料實驗大致10~18學時,主要包括土木工程材料課程常規實驗項目,如材料的密度、表觀密度實驗;水泥性能實驗(標準稠度用水量、凝結時間、膠砂強度測試);混凝土用砂石實驗(表觀密度、篩分析);混凝土和易性實驗;混凝土強度實驗;砂漿性能實驗;瀝青實驗(針入度、延度、軟化點)。雖然各高校都要求課內開設一定比例的綜合性或設計性實驗,但受到實驗學時數、實驗設備和實驗場地的限制成效一般。(二)學科競賽實驗
學科競賽以綜合性、設計性實驗為主。從2010年開始,“全國大學生混凝土設計大賽”每兩年舉辦一次,面向全國各高校大學生,由全國高等學校建筑材料學科研究會主辦。大賽期間,各參賽隊現場進行混凝土設計(包括根據現場材料和混凝土工作性進行調整)、試件成型、快速養護、性能測試等實際操作,并對試驗結果進行數據處理和設計方案修正。比賽最后階段,各隊根據評委會的提問進行陳述答辯。此外,全國混凝土設計大賽從2010年開始,每年舉辦一次,邀請各地混凝土生產龍頭企業、高等院校參加。2011年的大賽主題為“輕質與高強:普通混凝土強度和容重設計”,設計思想為“以最低容重實現設計強度”。這類大賽的舉辦促進了課堂理論與實驗實踐相結合,激發了學生學習積極性,提高了對所學知識的綜合運用能力,不僅檢驗了學生對現代混凝土材料科學和制備技術的掌握程度,也促進了混凝土行業創新性人才的培養。
(三)科研實踐類開放實驗
開放實驗既有教師提供的選題,也有學生自主選題。學生參加開放實驗的目的各不相同,或憑個人興趣,或為參與教師科研課題,也有純粹為了拿科研創新學分,但開放實驗是課程基礎實驗一種不可或缺的拓展和補充形式,可幫助學生形成創新意識和創新思維,提高專業技能、技術創新能力和綜合素質。以土木工程材料為選題做畢業論文的學生一般都需要圍繞研究課題開展實驗,完成實驗方案、實驗步驟、實驗原材料選擇、實驗方法確定、實驗操作、測試結果與分析全過程。浙江省面向大學生的“新苗計劃”就是以課題資助的形式鼓勵大學生在校期間開展科技創新。
二、土木工程材料實驗存在的問題
(一)課程基礎實驗學時欠缺
土木工程材料課程基礎實驗以演示性和驗證性實驗為主,且目前標準教學班人數均超過30人,甚至達到60人,實驗場地、實驗設備臺套數難以滿足教學要求難。演示性實驗效果不佳,無法給學生留下深刻的感性認識。而目前各高校對課堂實驗部分都要求綜合性或設計性實驗必須占到一定的比例,綜合性或設計性實驗往往持續較長時間,且所占學時較多,容易影響其他課程實驗內容在教學計劃學時內的完成。
(二)課程實驗內容不足以體現行業發展和職業導向
隨著能源的日益緊張以及對能源戰略的重視,新型建筑材料不斷更新,土木工程材料不斷向綠色化、復合化、多功能化發展。工業廢渣在混凝土中被資源化利用;各類高效外加劑在混凝土中廣泛使用;傳統墻體圍護結構粘土磚被新型墻體材料如加氣混凝土、輕質小型混凝土砌塊、粉煤灰砌塊、GRC板等所取代,節能材料迅速發展,而大多數應用型本科院校并未開設相關實驗測試內容。
土木工程材料尤其是鋼筋混凝土材料的耐久性得到了越來越多的重視,耐久性成為鋼筋混凝土結構設計的一個主要內容,也是課堂教學的主要內容之一。學生除了需要鞏固對水泥、混凝土、鋼材等結構工程材料基本性能檢測外,還需要加強建筑工程材料耐久性和工程特殊要求性能等領域的試驗檢測,主要包括:抗凍融、抗水滲透、抗氯離子滲透、收縮實驗、早期開裂、混凝土碳化、混凝土中鋼筋銹蝕、抗硫酸鹽侵蝕、堿骨料反應等。
(三)實驗創新性不足
由于課程基礎實驗部分學時受限,需要完成的實驗教學內容較多,創新較困難。開放實驗目前常以教師擬定題目為主,學生自主選題很少,且選題范圍不夠廣泛,創新無從談起。
實驗報告是對知識體系的充分體現,通過確定實驗方案、了解操作程序、描述和分析實驗結果,達到提高學生分析和解決問題能力的目的。但目前大多數高校土木工程材料課程實驗都有配套的實驗指導書及實驗報告本,學生做完課程實驗只需填寫實驗設備、實驗結果即可,不利于學生創新能力的培養,嚴重影響了開放實驗、畢業實習、畢業論文階段時實習報告、論文報告的獨立撰寫。同時因為網絡化,學生筆頭表達能力直線下降,獨立撰寫的實驗報告質量很難滿足要求。
(四)開放實驗效果不良
開放實驗效果難以彰顯,主要表現在:大多數學生參加開放實驗帶有一定的盲目性和被動性,較少考慮提高自身的實踐操作能力和科研能力,這既受高等教育不良風氣的影響,又與部分學生急功近利的思想有關。真正意義上的實驗室“開放”程度還不到位,學生并不能隨時進出實驗室,實驗室的整體管理水平與應用型人才培養目標不協調,實驗指導教師與理論授課教師對實驗操作或規程要求不一致。
三、土木工程材料實驗教學改革措施
(一)加強開放實驗,彌補課程基礎實驗的不足
高等教育的大眾化和普及化,使應用型人才培養途徑多元化、復合化[5],越來越多的土木工程畢業生將逐漸由設計單位轉向施工、監理、房產、質檢等部門,這對學生的實踐操作技術要求更高。從建筑材料市場和企業看,國內的合資和外資建材企業越來越多,本土的材料行業小企業不斷發展,需要越來越多的銷售、檢測人才。根據行業和職業需求,為培養學生的工程能力,開放實驗應涵蓋土木工程材料制備和加工、宏觀微觀性能檢測、質量評定等方面,以小組為單位進行選題,加強學生動手能力、創新合作能力、社會責任感的培養。
部分選擇繼續攻讀碩士學位的學生,需要以綜合性實驗或設計型實驗為核心,通過創新型實驗項目培養其綜合研究能力。如了解材料微觀形貌,水泥基材料不同水化階段的物相形成、作用機理,礦物摻合料的作用及粉末材料細度等先進測試技術,加深對綜合熱分析儀、掃描電鏡、激光粒度分析儀、壓汞法孔結構測定儀等儀器設備的認識和了解,奠定基本的科研實踐技能。
針對土木工程材料的發展趨勢,在課堂理論教學中要貫徹土木工程可持續發展理念[6],不斷完善傳統的土木工程材料測試內容,以滿足工程實際需要。把開展礦物摻和料、減水劑、膨脹劑、混凝土耐久性、保溫材料的導熱系數等測試內容納入開放實驗范疇。
(二)提倡科學探索,提高學生創新能力
要加強綜合應用能力和科研訓練,將實踐教育與科研訓練相結合,建立科研促實驗教學的模式,激發學生的科學探索精神和創新意識[7-8]。教師通過科研及時掌握本學科的最新動態以及社會對人才培養的要求,更新教學內容,結合行業熱點開發開放實驗選題,將最前沿的工程技術成果及時引入本科實驗教學,使實驗內容更具前沿性、設計性、研究性,創新性。
在實驗教學中強化科學精神的培養,從科學嚴謹性、法規權威性、工程技術創新性等方面啟發和促進學生科學世界觀的形成。鼓勵學生在教師設定的開放實驗大框架下自行設計實驗方案,規范實驗操作流程,實事求是地記錄實驗數據,詳細記錄實驗過程中出版的異常并客觀理性分析,獨立撰寫實驗報告。對于隨意變更、篡改實驗結果的現象可實行一票否決制,取消實驗成績或重做實驗。
(三)改進教學環節,改善實驗效果
1.重視實驗準備
盡可能結合理論教學,提前布置實驗任務,使學生全面了解實驗方案的設計、實驗誤差的分析及實驗結果的處理方法。對于開放實驗,更要重視實驗目的和實驗過程,結合理論知識和常規數據處理辦法,綜合分析實驗機理和實驗結果,并提煉出實驗結論或解決思路。2010年全國高校大學生混凝土設計大賽,雖然各組都采用同樣的原材料和實驗條件,由于配合比設計和調整方法不同,和易性、試塊強度及經濟性差別很大,只有對相關知識點融會貫通,掌握混凝土強度、和易性、耐久性、經濟性的各項影響因素,才有可能進行正確熟練的設計和操作。
2.保持課堂理論教學與實驗操作要求的一致性
課堂理論授課教師與實驗指導教師對相關實驗內容、實驗規范、操作要求的掌握和理解必須一致,以免造成理論學習和實驗操作的脫節,避免實驗室過程中實驗操作的隨意性。實驗員和實驗指導教師開展的科研實踐相對較少,且以指導課程基礎實驗為主,隨著開放實驗的增加,需要經常組織業務培訓。新采購的設備要及時提供相應的到貨培訓,對于一些高端的精密儀器設備,應建立有效的專人負責制度和完善的登記使用與維護制度。
3.加強實驗室建設和開放式管理
在滿足課程實驗教學基礎上補充部分科研設備,開創先進的實驗教學條件,以保證畢業論文、學科競賽、開放實驗等過程對實驗設備、實驗室用房及輔助配套設施的要求。同時,要進一步提高資產管理規范化、實驗教學信息化、網絡化水平,使學生能隨時預約并方便地開展實驗,提高儀器設備共享程度和利用率。學校除不斷加大對硬件設施的投入力度,建設校內實驗室外,還可利用校外實踐基地,建立校企共享實驗室,既可保證教學實驗條件,又能降低學校成本。
四、結語
根據行業發展和就業需求,土木工程材料實驗要與應用型人才培養目標相吻合。合理組織土木工程材料課程基礎實驗、學科競賽、開放實驗和創新實踐,以構成演示性、驗證性、設計性、綜合性、研究性、應用性的多層次實驗體系。在保證課程基礎實驗的前提下,要加強開放實驗,強化實驗室建設和管理,保持課堂理論教學與實驗室操作要求的一致性,培養學生科學探索精神,以實現土木工程材料實驗教學改革的取得成效。
參考文獻:
[1]齊平,朱家勇.應用型本科院校人才培養目標調整及其實現之策略[J].高教論壇,2010(6):51-53,69.
[2]孫澤平.關于應用型本科院校人才培養改革的思考[J].中國高教研究,2011(4):55-57.
[3]張兄武,徐宗寧,付保川.本科應用型人才培養改革策略探究[J].教育評論,2011 (2):12-15.
[4]賈艷東,田傲霜,何秀斌.土木工程專業開放實驗教學的探討[J].實驗室科學,2011,14(3):144-145,149.
[5]張云蓮,韓國英.地方院校土木工程特色專業應用型人才培養途徑的復合化[J].高等建筑研究,2010,19(4):28-31.
[6]張云蓮,李啟令,俞春校.土木工程材料教學中的創新理念[J].山東建筑工程學院學報,2004,10(4):90-92,98.
[7]金南國,錢匡亮,孟濤.高校土木工程材料實驗教學單獨設課的探討[J].實驗室研究與探索,2009,28(9): 111-112,116.
[8]徐文勝,宋象軍.土木工程科研成果轉化為優質教學資源的探索[J].實驗室研究與探索,2010,29(6): 128-130,139.
Experimental teaching reform of civil engineering materials in application-
oriented universities and colleges
ZHANG Yunlian
(School of Civil Engineering and Architecture, Zhejiang University of Science and
Technology, Hangzhou 310023, Zhejiang Province, P. R. China)
關鍵詞:土木工程材料;工程意識;工程能力;創新能力
土木工程材料課程屬于專業基礎課,一般開設在大學二年級,由于大多數學生缺乏基本的感性認識和工程實踐,對該課程與后續專業課程之間的關系不了解,更不清楚該課程對日后所從事工作的重要性和意義。西南林業大學森林工程專業分別于2012年、2013年獲批成為云南省教育廳及國家教育部“卓越工程師教育培養計劃”專業?!巴聊竟こ滩牧稀闭n程的教學以此為契機,及時更新教育理念,從理論教學、實踐教學和科技活動三個方面進行改革,積極探索培養學生工程意識及提升學生工程能力、創新能力的教學方法和模式。
一、以工程意識培養為主的理論教學手段
1.充分利用認識實習
專業認識實習是學生專業課程學習的第一課,是開啟學生專業興趣的重要教學環節。為使學生提早對專業有所認識,了解各專業課之間的聯系與作用,許多高校都設置了認識實習環節。土木工程材料作為土建類專業基礎課,應充分利用好這一環節,使學生了解土木工程材料的種類、應用及工程技術要求等。為此,課程改革小組建議合理搭配認識實習指導教師的人員組成,承擔建筑材料方面的主講教師應積極參與認識實習。在認識實習過程中:一方面,帶領學生參觀工程現場,聽取現場技術人員講解,并與學生針對工程所選品種、施工工藝等進行廣泛討論,使學生從感官上實際認識土木工程材料;另一方面,通過觀看《超級工程》《偉大工程巡禮》中關于土木工程材料講解的部分科學紀錄片,使學生能夠對工程建設的全過程以及材料如何選擇、應用有較為全面的認識。通過改革后的認識實習教學,學生對土木工程材料課程的理論學習內容更加明確。
2.合理優化教學內容
目前,土木工程材料教材為滿足“大土木”的培養目標,內容上雖具有較大的包容性,但仍未能將原有知識體系有機地融合在一起。加之學時限制,無法面面俱到,如果不能合理安排,將會導致無法有效支撐后續課程的學習。為此,按使用領域將土木工程材料分為土木工程通用材料和專用材料進行講解。其中,將石料、無機結合料(石灰、水泥)、水泥混凝土、建筑鋼材、防水材料等列為土木工程通用材料,瀝青與瀝青混合料、墻體與屋面材料、土工合成材料、建筑防火材料等列為專用材料,以滿足各專業的學習需求。對于通用材料的講解,在材料基本性質方面主要以材料自身性質與組成特點講解為主,不需要刻意結合專業特點,而在工程技術指標及工程應用方面則結合專業特點來安排教學內容。對于專用材料的講解,主要結合專業特點及后續課程的需要而選擇或增加,該部分內容主要包括:(1)建筑工程專用材料:墻體與屋面材料、建筑裝飾材料、給排水管材等;(2)道路工程專用材料:瀝青與瀝青混合料、土工合成材料等;(3)消防工程專用材料:建筑功能性材料、建筑防火材料等。此外,適時引入材料應用實例,實例最好結合授課專業,以此強化學生的工程意識,培養學生的工程素質。
3.注重作業的有效性
除了課堂教學環節外,教師還應注重布置課后作業這一教學環節。作業不但是鞏固學生課堂所學知識的重要手段,還是培養學生工程意識與創新思維的有效途徑。授課教師通過布置課外作業,建立討論、交流制度,促進創新思維和工程意識培養氛圍的形成。土木工程材料課程與其他課程,如力學、數學等課程要有所差別,作業內容不能僅僅是課后習題或整理課堂筆記,應通過大量做題來鞏固理論知識的學習。應定期要求學生查閱文獻,或進行實地調查,通過閱讀相關科技文獻,學生才能及時了解土木工程材料發展的新動態和工程中存在的問題;而實地調查又能促進學生理論與實踐相結合,更好地理解理論知識,也能夠利用理論知識來解釋調查中發現的問題。最后,通過在課堂上進行交流、討論,還可以培養學生的創新思維。
二、以工程能力提升為主的實踐教學手段
土木工程材料實踐教學的目的是使學生通過實驗操作和結果分析,明確土木工程材料的性質與材料組成結構之間的關系,掌握材料工程技術試驗儀器操作與指標評定方法,因此,實踐教學與理論教學具有同等重要的地位。
1.在實驗課中提升學生的工程能力
首先,合理安排實驗課程與理論課程的教學計劃,如在水泥、水泥混凝土以及建筑砂漿的理論課程完成后,集中安排一次實驗課,使實驗內容與學時得到集中,學生能夠有充足的時間準備實驗和操作儀器等。其次,在實驗課組織形式方面采取分組形式,要求學生在實驗課前提交試驗方案,其中包括實驗目的、材料與儀器、實驗步驟、數據與分析、問題與分析等,最后要列出參考規范,保證學生在實驗前對試驗全過程有基本了解,避免學生在實驗過程中出現手忙腳亂、不知所措現象。最后,在實驗過程中要求學生利用手機等形式記錄實驗過程中的各個環節,以便實驗完成后組織學生對整個實驗情況進行討論與總結。
2.借助實習基地提升學生的工程能力
通過產學合作的方式建立校外實習基地,聘請實驗檢測技術骨干人員作為企業兼職教師,指導學生依托工程項目,在真實的工作環境中提高實踐操作與結果分析能力,使學生更深刻地理解和掌握土木工程材料的基本理論和材料評定的基本技能。更為主要的是學生通過對某一土木工程材料的技術指標進行完整實驗檢測,可以增加對土木工程材料各技術指標的工程意義,也能加深對指標之間相互聯系的理解。在評定過程中,學生通過翻閱相關技術規范提高了土木工程材料標準化的工程意識。
三、以創新能力提升為主的科技活動組織
創新能力的提升一方面要依靠理論教學環節培養思維,通過科研實踐活動使學生在驗證并鞏固理論知識的同時,提高分析和解決問題的能力,激發學生的內在創新動力,為此,課程改革小組結合土木工程材料課程的特點,進行了一系列科技活動的組織。對于有創新想法的學生,土木工程材料實驗室實行開放制度,以小組為單位填寫申請表,在指導教師的幫助下利用課余時間進行創新性試驗;如沒有創新性想法,但又有參與創新性實驗愿望的學生,可采取助研的方式參與到指導教師的科研課題中,使創新能力得到鍛煉。教師在指導過程中發現可行性強的創新性實驗,可進行校級科技創新項目推薦,或作為畢業論文選題,通過完成科技項目或畢業論文的寫作,學生的創新思維、儀器操作、科技論文寫作等方面的能力得到較大提升。此外,通過組建科技創新團隊參加科技競賽活動,將不同年級、專業的學生融合在一起,實現了激發學生創新積極性、提高創新能力的目標。近幾年,以土木工程材料課程為依托,學生申請西南林業大學科技創新基金項目3項,其中,一項獲第八屆云南省大中專學生課外學術科技節二等獎;獲批云南省大學生創新創業訓練計劃項目1項,國家級創新創業訓練計劃項目1項,學生通過參與教師的科研課題,完成畢業論文7篇。
四、結束語
通過對理論教學、實踐教學和科技活動三個方面的改革,學生的工程意識有所增強,能夠有目的地學習,避免了以往死記硬、學而無用現象的發生。學生的工程能力與創新能力得到大幅提升,發現和解決問題的能力也得到了提高,同時,也增強了學生的就業能力。
參考文獻:
[1]張新勝,胡習兵,馬遠榮.土木工程材料教學體系建設探討[J].高等建筑教育,2012,21(6):76—78.
[2]裴銳.應用型本科院校土木工程材料課程改革探索[J].遼寧科技學院學報,2014,16(1):59—61.
[3]蔣慧,黃小林,王榮,等.基于“卓越工程師教育培養計劃”的土木工程材料課程實踐教學研究[J].高等建筑教育,2014,23(4):152—154.
[4]彭艷周,劉冬梅,朱喬森,等.土木工程材料實驗的層次化教學模式[J].高等建筑教育,2013,22(6):117—121.
[5]孫家瑛.將科研活動融入土木工程材料課程教學實踐探討[J].教育教學論壇,2014,11,(46):163—165.
關鍵詞:土木工程;系統性和綜合性;論文和科研訓練;創新實踐改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)01-0036-03
為進一步推進工程教育教學改革,借鑒世界先進國家和地區高等工程教育的成功經驗,樹立“面向工業界、面向未來、面向世界”的工程教育理念;以社會需求為導向,以實際工程為背景,以工程技術為主線,著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力,培養適應我國經濟社會發展需要的工程技術人才;選擇土木工程專業進行“卓越工程師培養計劃”的工程實踐與創新能力改革與實踐研究勢在必行。為推進土木工程專業“卓越工程師培養計劃”的實施,建立以創新能力為核心的人才培養模式,改革課程內容、知識學習方式、考核方式和評價標準,加強實踐教學及能力培養方式等關鍵環節。實施“全過程、遞進式”的實踐教學體系,建立穩定的大型企業實習基地,培養學生的動手能力、基本技能、表達能力和工程綜合能力,創建高校和行業企業聯合培養人才的新機制,旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量土木工程技術人才。
一、土木工程專業培養目標
根據土木工程行業特征和土木工程教育特色以及企業培養目標,要求學生將所學的理論知識和工程實踐緊密結合,在工程設計的實踐過程中,能夠運用科學的方法和手段,以及所學的基礎理論和專業知識,去發現、分析和解決實際工程問題,能夠參與項目開發和工程設計,能夠進行項目立項階段、可行性研究階段、設計方案比選、初步設計、技術設計、施工圖設計階段的設計工作,具有專業軟件的應用和開發能力,具有從事科學研究和科學實驗的能力,具有一定的判斷能力和創新能力,具有獨立的分析問題和解決問題的能力,具有一定的市場經營和開拓能力,因此有必要要求學生在企業工作和學習,結合工作實踐,進行論文選題,完成論文的研究工作。
二、土木工程專業培養標準及培養體系
在企業的學習和工作,應使學生具有良好的思想品德、道德修養;具有高度的社會責任感和吃苦耐勞的敬業精神;能夠運用科學的方法和手段進行獨立分析問題、解決問題的能力;掌握土木工程領域有關技術標準、規范并熟練使用;熟練掌握專業軟件的應用,并初步具有專業軟件的開發能力;具有一定的科研能力和實踐創新能力;具有項目規劃及工程管理能力;具有一定的行政能力,能有效地與人溝通與交流,能夠與人協調以及整合可利用資源的能力;了解國內外建筑工程承包市場,具有開拓國內外建筑工程承包市場的意識和能力;掌握本領域最新技術發展趨勢,具備收集、分析、判斷、歸納和選擇國內外相關技術信息的能力;能夠應用外語交流,具有良好的國際觀,了解國際先進的建筑材料、建筑技術和設計標準,與國際同行業接軌。在培養學生終身學習、勤奮、進取、不斷創新,企業、行業和社會發展,自己的人生觀和價值觀等方面獲得能力。學生在企業學習階段,將在學校聘任的、具有高級技術職稱的企業設計工程師以及學校指派的業務水平高、責任心強、具有工程實踐經驗的教師(雙導師)的指導下,完成畢業論文(設計)的工作。畢業論文(設計)選題直接來源于企業工程設計實際或者具有明確的工程背景和應用價值,能夠使學生通過工程設計中關鍵問題的研究,獲得較全面的基本訓練,培養能綜合運用科學技術理論、方法和手段,獨立解決工程實際問題和擔負專門技術工作的能力。論文應在雙導師的指導下由學生獨立完成,論文形式主要是工程設計類、結構分析軟件應用類、結構監測和試驗類或工程管理類,論文評閱人和答辯委員中均應至少有一名來自企業部門的專家。
三、土木工程專業論文和科研訓練的基本要求
根據土木工程專業培養目標、標準和培養體系,學生論文選題和科研綜合訓練應直接來源于土木工程實際或具有明確的工程背景,其研究成果要有工程實際應用價值,擬解決的問題應有一定的技術難度和工作量,也要求具有一定的理論深度和先進性。因此可從大土木工程領域中多方面選取,如:(1)工程結構設計與靜動力力學分析;(2)大型構筑物的施工技術研究與應用;(3)大型構筑物現場監測與試驗研究;(4)應用基礎性研究、預研專題,如結構抗震與防災減災;(5)一個較為完整的土木工程技術項目或工程管理項目的規劃或研究;(6)高層建筑結構或大跨鋼結構設計;(7)橋梁設計和施工監測;(8)路基路面設計和施工監管;(9)高邊坡與深基坑工程設計;(10)隧道結構分析與工程設計;(11)地鐵區間和車站結構設計等。對于論文形式可以是工程設計性或研究性論文。論文主要應包括以下部分:中英文摘要、關鍵詞;獨立完成與誠信聲明;選題的依據與意義;國內外文獻資料綜述;論文主體部分:研究內容、設計方案、分析計算、實驗研究等;結論;參考文獻;必要的附錄(包括企業應用證明、項目鑒定報告、獲獎成果證書、設計圖紙、程序源代碼、等)和致謝等。對于論文的內容可以要求有:(1)文獻綜述應對選題所涉及的工程技術問題或研究課題的國內外狀況有清晰的描述與分析;(2)綜合運用基礎理論、科學方法、專業知識和技術手段對所解決的工程實際問題進行分析研究,并能在某方面提出獨立見解;(3)論文工作應有明確的工程應用背景,有一定的技術難度或理論深度,論文成果具有先進性和實用性;(4)論文工作應在導師指導下獨立完成。論文工作量飽滿,一般應至少有一學年的論文工作時間;(5)論文寫作要求概念清晰、結構合理、層次分明、文理通順,版式規范。對于不同領域或形式的工程專業論文應有不同的具體要求,如:(1)工程結構設計類論文,應以解決基礎建設或工程實際問題為重點,設計方案正確,布局及設計結構合理,力學分析數據準確,設計符合土木行業標準,技術文檔齊全,結構設計方案能夠投入實施或通過了相關業務部門的評估;(2)應用基礎性研究類(包括應用基礎研究、應用研究、預先研究、實驗研究等)項目論文,綜合應用基礎理論與專業知識,分析過程正確,實驗方法科學,實驗結果可信,論文成果具有先進性和實用性;(3)工程結構力學分析和設計軟件應用類的論文,針對實際工程結構應用背景,要求分析合理,總體結構力學建模正確,應用程序編制或工程軟件應用正確,文檔規范,并通過結構工作狀態測試或可進行現場演示;(4)土木工程和施工技術管理類的論文,應有明確的工程結構應用背景,建立項目管理過程和經濟概算預測及評估,研究成果應具有一定經濟或社會效益,統計或收集的數據可靠、充分,理論建模和分析方法科學正確;(5)工程結構施工監測和結構試驗類論文,針對實際工程結構施工現場,如橋梁、道路和大型結構物施工過程監測,關鍵結構的強度和動力學性能試驗等。掌握試驗和監測設備的使用技術,監測和試驗數據可靠、翔實。論文闡明試驗結果在具體結構現場的應用和有效建議。
四、土木工程專業論文和科研訓練的質量評價體系探討
如何評價學生的學習效果是關系到土木工程專業教育是否能達到培養目標的至關重要的問題。因此,有必要研究和科學制定有效的評價指標,來對學生的各種能力進行綜合評價,實現多樣化考核方式,包括產業界專家對學生實踐能力的評價。通過引入企業質量管理理論,探索土木工程專業“卓越工程師培養計劃”的實踐教學質量管理模式,加強對實踐教學各環節的全員、全程和全方位質量管理與監控。然而對學生論文和科研綜合訓練的質量管理則要對不同領域或形式的論文,根據論文內容的重要性給予不同的權重系數進行論文的質量評價與控制,見表1、表2。
五、結論
在我國經濟發展轉型升級與全面提升國際競爭力的關鍵時期,培養造就一大批創新能力強、適應我國經濟社會發展需要的工程技術型人才,是增強我國核心競爭力、建設創新型國家、走新型工業化道路的必要條件。改革現有的工程技術人才培養模式,實現理論教學與實踐教學有機統一、學校學習與企業實踐有機結合,學生的知識、能力、素質有機協調發展是必要的。根據自身實際和專業特點,改革人才培養模式,根據社會需求和人才培養規律,制定相應的培養方案;重新構建課程體系,并進行整體優化,著重處理好知識傳授與能力培養、理論教學與實踐教學、基礎課程與專業課程、培養口徑與和職業要求等關系,形成有利于培養工程師應具有的知識、素質和能力的課程體系和實踐教學體系。改革教學內容,刪繁就簡、推陳出新,增加新興科學技術和工程應用知識;充分利用行業優勢與特色,進行產學研合作,建立互動共贏、各負其責的校企聯合培養體系,充分發揮企業在土木工程專業學位論文和科研綜合訓練等實踐環節培養過程中的重要作用。
參考文獻:
[1]黃銳清,曾寶成,劉濤.研究生培養過程中存在的問題及對策[J].當代教育論壇,2005,(17).
[2]張式谷.撰寫學位論文瑣談[J].理論前沿,1992,(15).
[3]胡召音,李艷艷,祁石磊.碩士研究生現狀分析與管理對策研究[J].黑龍江科技信息,2008,(28).
[4]沈紅,吳國娟,鄧桂馨,等.高校研究生教育教學改革的思考[J].北京農學院學報,2008,(S2).
[5]溫鳳媛,馬立紅.我國研究生教育快速發展中存在的問題與思考[J].遼寧教育研究,2006,6(01).
關鍵詞:培養計劃;培養目標;材料科學與工程;麻省理工學院
歐美國家在20世紀60―70年代開始設立材料科學與工程系。名稱變更反映了對材料領域研究認識的變遷,即“材料研究需要依據其行為和特征,而不是依據材料類型來進行”。1998年教育部對材料類本科專業目錄進行了調整,將原來劃分過細的十多個材料類小專業合并成了現在的冶金工程、金屬材料工程、無機非金屬材料工程、高分子材料與工程、材料物理、材料化學等六個專業。同時,在引導性專業目錄中還設置了材料科學與工程一級專業。雖然以材料科學與工程一級大學科來設置專業是必然趨勢,但材料科學與工程人才培養模式仍在探索之中[1]。同濟大學當年就設置了材料科學與工程本科專業,期望以歐美的模式來培養材料學科人才。實際上,早在20世紀80年代,當時的同濟大學建筑材料工程系就為建筑材料專業的本科生開設了材料科學導論、斷裂力學、表面物理化學和傳熱、傳質與動量傳遞(簡稱三傳)4門基礎課程。近幾年因為參與學院材料科學與工程專業培養計劃的修訂工作,查閱了國內外許多大學這個專業的培養計劃,國內高校在材料科學與工程專業培養計劃上的認識一直存在爭議。美國麻省理工(MIT)材料科學與工程專業本科培養計劃的公開信息最多,不僅有課程列表和學分要求,還有課程的詳細簡介。尤其是麻省理工的開放課程服務(OpenCourseWare),使得我們還能夠進一步了解課程大綱和部分內容。此外,MIT材料學科是USNews全美排名第一的,他們的培養
計劃應該具有更好的借鑒意義。本文在反復仔細研究其有關本科培養的各種公開資料的基礎上,對其培養計劃進行了分析,結合自己的教學工作實踐,總結了一些心得體會,希望與國內同行共享。
一、麻省理工材料科學與工程專業的培養計劃
MIT材料科學與工程系設3個專業(Course)。其一為一般意義上的材料科學與工程專業(Course 3),學生所得學位是材料科學與工程理學學士(Bachelor of Science in Materials Science and Engineering),其所授學位是被ABET(Accreditation Board for Engineering and Technology,美國工程與技術鑒定委員會)授權的,絕大部分學生都選讀這個專業。其二為課程選擇度更大的一般專業(Course 3-A),這個專業的畢業生將獲得沒有特別指定專業領域的理學學士(Bachelor of Science without specification)學位,系里并不尋求ABET對這個學位的授權,只有很少學生選擇這個專業,常常是醫學、法學、MBA預科生選擇這個專業。第三是考古與材料專業(Course 3-C),學生所得學位是考古與材料理學學士(Bachelor of Science in Archaeology and Materials),系里也不尋求ABET對這個學位的授權。從系里是否尋求對所授學位授權就可以看到,MIT材料科學與工程系本科生的主要專業是一般意義上的材料科學與工程專業(Course 3)。后面的討論主要針對Course 3的培養計劃進行。
1. 課程和學分要求
該培養計劃的要求包括:(1)MIT的一般要求,共17門課程,其中自然科學6門,人文社科8門,限選科技課程2門,實驗課程1門。(2)交流能力課程(Communication Requirement)4門。(3)系內課程,包括一套核心課程(Core subjects,共10門課),一個論文或2個實習以及4門限選課程,合計184~195學分。其2011―2012版本的課程和學分要求見表1,表中課程名稱前面的數字表示課程號,后面跟表示學分的數字、課程性質、前修或同修課程號。MIT每門課程的學分由三部分組成,表示學習課程所需要的時間分布,中間用短線隔開,第一個數字表示講課時間,第二數字表示實驗、設計或者野外工作時間,第三個數字表示預習的時間,是以中等學生所需要時間估計的。1個學分大約相當于一學期需要14小時的學習時間。從表 1可見,一般專業課程,預習所需時間是講課時間的2~3倍。
備注
*可以代替本先修課程的其他先修課程列在課程描述頁面。
(1)這些課程可以算作必修課程或者限選課程的一部分,但不能同時計算。
(2)可以選9-12學分。
(3)通過申請,可以被類似課程替代。
2. 限選課程的選擇
中列出了21門限選課程,每個學生只需要選擇4門課(48學分)。理論上,學生可以在21門課程中任選48學分,甚至經過批準,還可以選擇其他系的課程或者研究生課程來代替。實際上,由于材料的范圍很廣,這些選修課程是根據主要的研究領域來設置的,它們是: 生物與聚合物材料(Bio-and Polymeric Materials),電子材料(Electronic Materials),結構與環境材料(Structural and Environmental Materials),基礎與計算材料科學(Fundamental and Computational Materials Science)。
因此,在MIT材料學院的網頁上,曾經列出了各領域推薦的限選課程。網頁上還列出了每一個方向的咨詢教授,以方便對上述領域某一方面更感興趣的學生選課。
3. 部分課程大綱和教學情況分析
(1)材料科學與工程基礎課程
這個課程為15學分(5-0-10),總是與“材料實驗”一起選修。課程安排也是交叉進行,實驗周不上課,一共有4個實驗周。這樣,材料科學與工程課程講課時間就縮短為9周(一個學期14周,最后一周為考試)。其課程安排為周一、三、五各2小時的講課(lecture),周二和四各1小時的復習課(recitation)。所以一共27次講課,18次復習課。實際講課為24次,另外3次課為測驗和考試。最后一次考試并不是考全部課程內容,即每次測驗和考試都是分段內容。
這個課程由兩個教授分別講授,每個教授都是24次課,因此可以推論,每次每個教授將講1小時。一個講授結構和化學鍵(Structure and Bonding),一個講授熱力學和統計力學學(Thermodynamics and Statistical Mechanics)。
兩部分課程分別布置6次作業,每部分每次都是2~3個題目,都有交作業的期限,沒有按期交作業的,該次作業成績為0。作業答案在交作業期限過后就會立即公布。課程總成績由作業成績占20%、三次測驗占80%構成。得分標準為:總評80分以上A,70~79分為B,55~69分為C,低于55分為不及格。
(2)實驗課程
MIT材料系內有2門必修的實驗課程,即材料實驗和材料綜合實驗。這兩門課程同時還是加強專業交流能力培養的課程,所以,教學過程特別注意專業交流方面(包括論文寫作、口頭技術報告等)的形式要求。材料實驗與材料科學與工程課程同時選修,在2年級第一學期進行。材料綜合實驗課(Materials Project Laboratory)基本上就是幾個同學合作的科研項目,在3年級下學期進行。下面以二年級的材料實驗為例,介紹其教學和考評辦法。
如前所述,材料實驗共4個實驗周,實驗周沒有其他專業課。實驗內容包括量子力學原理演示、熱力學和結構,同時囊括了幾乎全部現代材料分析研究方法(XRD、SEM/AFM、DSC、光散射等),并通過口頭和書面方式加強交流能力培養。從教學內容看,這門實驗課承擔了教授材料研究方法的任務。
一般將50個左右學生(2011年的2年級學生只有43人)分成6個組。每個實驗周有3個實驗主題,每個主題下面2個實驗,2個組共選一個主題,每組選做其中一個實驗。6個實驗同時進行。一周3次實驗,每次4小時。因此,每個組每周只做3個實驗(每個主題做1個實驗),共12個實驗。由于每個組只做了一半的實驗,對另一半實驗的了解,通過每周2次的1小時交流課程(recitation sections,一般隔天舉行)來實現。交流課上,大家各自在黑板上即興介紹實驗的發現,回答教師和同學的提問。
該實驗課由3個教授上,其中一個總負責。課程成績評分標準
二、分析和討論
1. 關于必修課和選修課
系內必修課程除畢業論文或企業實習外,共有10門。大學一般要求的17門課,理論上可以自由選擇,但從表1系內課程的先修課程可以看出,微積分I和II,物理I和II是需要先修的,大學一般要求的6門自然科學課程就去掉了4門,能夠自由選擇的大學自然科學課程剩下2門。從系里建議的選課表(roadmap)可以看到,另外2門自然科學是化學和生物。所以,自然科學的必修課程實際上相當于14門。
限選課程要求包括GIR類型2門和48學分的系內選修課。有3門系內課程(共39個學分)可以作為GIR課程來選,但不能同時作為系內課程要求的學分。大多數系內選修課程的學分為12分,這樣的話,系內限選課48學分需要選讀4門。所以,每個學生可以有6門專業選修課程。有意思的是,在表1中只有21門限選課程,而該系主要的研究領域(或者說相當于我們的專業方向)有4個,平均每個方向只有5.25門課。如果去掉2011―2012年新增的2門課程,過去幾年只有19門課,平均每個方向只有4.75門課程??磥恚琈IT材料科學與工程專業的課程設置,并不鼓勵學生選單一專業方向的課程。實際上,在以前分專業方向限制選修課時,每個專業方向僅僅提供2~3門課程,進一步的分析見下文。
反觀我們的培養計劃,我們的專業方向必修課程有5門(14學分),選修課程應選4門(8學分),合計9門課程22學分。因為我們的學分是按照每周上課學時數計算的。如果按照MIT的學分計算方法,學分約為每周上課學時數的3~4倍,考慮到我們的上課周數為17~18周,而MIT才14周,因此,我們的專業方向應選學分至少相當于MIT的88學分,比其4門課程(48學分)的要求多了5門課程(40學分)??梢?,我們的培養計劃更加注重學生專業方向知識和技能的培養。
另外,MIT材料科學與工程系的研究領域非常廣泛,關于其主要研究領域的介紹出現在3個網頁上。其一是在該系的學位要求中關于限選課程的介紹網頁,4個主要的研究領域分別是生物與聚合物材料、電子材料、結構與環境材料、基礎與計算材料科學。其二是在MIT的招生網頁,4個主要的研究領域分別是:半導體材料和低維系統(Semiconductor materials and low-dimensional systems)、能源材料(Materials for Energy)、納米結構材料(Nanostructures)、材料的生物工程(Bioengineering of Materials)。在介紹全體教師(Faculty)的網頁,列出了30個研究方向(discipline),共122人次(有重復計算,因為實際教師只有35人),平均每個研究方向4.07人次(或1.17人)。少的方向僅1人如微技術、半導體,最多的是納米技術,23人次。上面列出的生物工程(包括生物物理和生物技術)9人次,能源材料(包括能源與環境、儲能)9人次。人數比較多的研究方向還有結構與環境材料9人次,高分子材料7人次,電、光和磁材料7人次。
可見,盡管MIT研究的材料類型很多,但其本科生培養計劃中,涉及具體材料類別方向的課程特別少。
2. 關于考核與成績
MIT很多課程的成績評定都包括平時作業和出勤與課堂參與情況。有的課程,考試以外的項目在成績評定中所占份額可達到50%,有的實驗課程則更是高達85%這在一定程度上反映了MIT對大學生平時學習的管理是非常嚴格的,與我們頭腦中關于國外大學生“自由”學習的圖像截然不同。
3. 關于選課進度安排
MIT材料系沒有規定統一的選課進度表。但從其推薦的選課安排(roadmap)看,具有如下特點:
(1)8門大學一般要求的社科課程(GIR)分布在8個學期選修,即每學期選修1門社科課程;
(2)一年級把大學要求的6門自然科學課程(GIR)學完,包括數學、物理和化學。
(3)二年級起全面進入專業學習。第一學期學習材料科學與工程基礎、材料實驗2門課程,兩門課交叉進行,實驗周不上課。上課周每天都有材料科學與工程基礎課,實驗周每天都有實驗或交流,學習安排非常集中。
(4)每學期的課程一般為4門,其中1門為社科課程。
MIT二年級第1學期就學習專業基礎課程,這比我們的教學計劃提前很多。國內的教學計劃進度安排曾經強調,前兩年不安排專業課,以至于我們的材料科學與工程課程被安排在第5學期,材料研究方法更是被安排在第6學期,使得高年級學習特別緊張,深入接觸專業知識和方法的時間被推遲。
4. 關于培養計劃的修訂
從網頁上能夠追溯到MIT材料系1998年的培養計劃,其培養計劃在2003年做了很大的調整。兩者的比較
這兩個培養計劃的最大差別在必修課,課程名稱幾乎完全變了。但對比課程名稱和教學內容可以發現,新培養計劃中的“材料科學與工程基礎”包含結構與化學鍵、熱力學與統計力學兩大部分內容,分別由兩位教授講授,似乎代替了原來的“材料熱力學”、“材料物理化學”和“材料化學物理”3門課程,因為其教材之一仍然是物理化學(Engel, T., and P. Reid. Physical Chemistry. San Francisco, CA: Benjamin Cummings, 2005. ISBN: 9780805338423)?!安牧蠈嶒灐睉撆c原先的“材料結構實驗”對應,“材料綜合實驗”應該與原來的“材料加工實驗”對應。“材料的微結構演變”與原來的“材料結構”相似。取消了“材料力學”、“材料工程中的輸運現象”2門課程。增加了“材料的電光磁性能”、“材料的力學性質”、“有機和生物材料化學”、“材料加工”4門課程。取消2門,合并2門,增加4門,課程總數不變。
選修課變化較小,只是增加了若干課程,特別是生物材料和納米材料的課程。其實,兩門生物材料課程是2000年增加的,當時選修課由4方向增加為5個方向。選修課的最大變化是理論上不再分專業方向,學生可以任意選課。但實際操作時,仍然向學生推薦各專業方向的課程組合。無論如何,每個專業方向的課程不足4門,學生必然需要選修其他方向的課程。
從2003年至今,必修課沒有變化,選修課則有一些小的調整(表5)。其中2005年減少了高分子化學、化學冶金學(Chemical Metallurgy)2門課程。增加了2門數學,材料熱力學(原來的必修課),先進材料加工,衍射和結構,材料的對稱性、結構和張量性質,材料選擇,共7門課程。可見,增加的這些課程仍然是與具體材料種類無關的。2007年和2011年分別增加了1門生物材料方面的課程。可見,即使是選修課的調整,仍然在繼續加強有關材料行為特征方面的課程,減少有關具體材料種類的課程。
5. 關于培養目標與課程設置
過去,MIT材料科學與工程系培養目標分四類,研究型學位(Course 3)、預科型學位(Course 3A)、實踐型學位(Course 3B,2003年取消)和考古型學位(Course 3C)。其中,研究型學位與實踐型學位培養要求的唯一差別是不變的,即前者在四年級做畢業論文,后者在二年級暑假和三年級暑假做2個20周的企業實習,其他課程要求完全相同?,F在把實踐型學位取消了,但仍然保留了學生向這個方向發展的渠道,即學生仍然可以選擇做畢業論文或者企業實習,學位合并在研究型學位(Course 3)中。
從2003年培養計劃大調整來看,MIT材料科學與工程專業(Course 3)的主要培養目標是讓本科畢業生繼續深造。也可能是社會需求的變化促使MIT對培養計劃進行調整。這從MIT選讀實踐型學位人數變遷或許可以看出一些端倪(表6)。從1998年到2002年,實踐型學位人數多于研究型學位的人數,2002年突然降低,與研究型學位相當。查看大學2年級實踐型學位學生注冊數,從2002年起突然減少,由原來每年約20人突然減少為6人。2003年培養計劃調整當年,還有5人注冊為實踐型學位,這應該是此前培養計劃延續所致。
那么,沒有了實踐型(Course 3B)學位,是否還有學生仍然會選擇實習代替論文呢。下面從2002~2008年MIT材料系本科畢業生去向分析。除了一些研究生院,網頁一共列出了38家企業和17家政府部門或咨詢機構。統計2002年以后(至2005年結束,當年僅剩下1人)各年4年級實踐型學位人數(也約等于當年畢業人數)總和恰為38人,與畢業生去向統計的企業單位數剛好相同。這難道是巧合?是否可以推論,2003培養計劃修改之后幾乎就沒有學生選擇去企業實習了?
MIT材料專業取消實踐型學位,以及此后可能幾乎沒有人選擇實習代替畢業論文事實,一方面可能與美國產業向國外轉移,本國企業對工程師的需求減少有關;另一方面,MIT培養計劃中的課程設置調整也起了一定作用。因為選擇實踐型學位人數銳減在前(2002年),培養計劃調整在后(2003年)。培養計劃中去掉的必修課“材料力學”和“材料工程中的輸運現象”,顯然屬于工程類課程。因此,其培養計劃課程中增加材料研究型基礎知識、減少工程知識的傾向十分明顯,也說明其培養計劃隨社會需求進行了及時調整。
另外,盡管2003年培養計劃中的必修課有較大調整,但選修課調整比較有限。而且調整前后,沒有改變其材料類本科生寬專業培養的模式。
但在選修課中,把專業方向的基礎課程去掉,仍然讓人有點匪夷所思。例如,高分子化學在高分子材料領域歷來就被認為是專業基礎課。MIT在2005年卻把這門課從本科生培養計劃中去掉了。查看其高分子方向研究生培養計劃核心課程,可以看到高分子物理化學、高分子合成、高分子合成化學等基礎課程??梢姡琈IT把專業方向的一些基礎知識培養放在了研究生階段。
以上似乎給人這樣的印象,如果不繼續讀研究生,則專業方向的基礎知識是不太夠的,無形中將人才培養的周期拉長到研究生階段了。但從我自己教學的經驗來看,學習高分子物理就可以了解高分子材料的行為和特征,未必需要清楚地知道高分子材料的合成與制備方法。我的一些研究生以前從未學習高分子方面的課程,為了讓他們在研究中能夠理解和使用高分子材料,我就是先給他們講授高分子物理的基本知識。
另外,注意到MIT材料專業研究生數量是本科生數量的2.2倍,有很多研究生來自校外,特別是來自國外。所以,MIT材料專業培養計劃中對專業方向選修課程的調整,結合研究生階段的課程安排,既考慮到了本科寬專業基礎的培養模式,又打通了本科生培養與研究生培養之間的關聯,在研究生階段加強專業方向基礎知識的培養,也便于接受其他教育背景的學生來讀研究生,還是十分合理的。
MIT材料專業的本科培養計劃,不斷強化了按照材料大類進行培養的模式,必修課和選修課都加強了材料基本行為知識的課程,減弱了材料類別基礎知識的課程,把后者移到研究生教育階段。這說明國外關于“材料研究依據其行為和特征,而不是依據材料類型來進行”的認識形成30多年以來,不僅沒有改變,還在進一步加強。MIT在2003年對培養計劃大調整時,加強了材料研究基礎知識課程,減少了工程類課程,其本科生的主要去向是進一步深造,直接到企業就業的比例急劇減少。本科生階段加強研究基礎知識課程,把專業方向基礎知識培養放在研究生階段,加強了研究生的知識培養,可能是其材料研究能夠長期在美國名列前茅的原因之一。
依據建筑與土木工程領域全日制工程碩士課程體系需要適應的目標,構建以基礎理論與知識、專業素養與能力和科學系統的思維為三大平臺的復合課程目標體系,見圖2所示。三大目標的實現自下而上,同時相互配合,發揮整體作用。第一平臺為基礎理論與知識,是建筑與土木工程領域全日制工程碩士研究生所要掌握的基礎理論。其中數理類知識包括數值計算、應用數理統計、結構動力學、有限元分析等課程,學會應用數學模型和物理方法進行理論計算和試驗分析;計算機類課程包括數據庫設計與實現,通過程序設計幫助實現系統模擬仿真等;專業基礎課程包括高等鋼筋混凝土結構、高層結構結構分析與概念設計、工程結構減振與控制理論等,學會房屋建筑工程結構設計、控制全日制工程碩士研究生課程體系改革與評價與優化原理與方法;專業課包括現代工程施工組織、高層結構工程施工技術等課程,掌握專業前沿知識;交叉類課程包括建設系統工程、工程經濟學原理與應用、現代管理原理與方法,培養學生交叉學科視野和系統思維方式;實踐課包括實驗、設計、模擬、校內外實習等,鍛煉學生實踐能力和創新精神;人文課包括英語、哲學及德育等課程,提升學生的人文素養。第二平臺為職業素養與能力的提升,它建立在基礎理論與知識的平臺上。職業素養要求學生具有良好的工程職業道德、強烈的社會責任感和豐富的人文科學素養;學習能力要求學生具有信息獲取、知識更新和終身學習的能力;分析解決問題能力要求具有綜合應用建筑與土木工程理論、獨立地分析和解決實際工程問題的能力;設計能力要求學生具有開拓創新意識和進行建筑產品開發設計的能力,以及建筑工程項目集成的基本能力;創新能力要求學生具有由跟隨創新、集成創新和原始創新組成的技術創新能力;管理能力要求具有良好的組織管理能力,較強的交流溝通、環境適應和團隊合作能力[3]。第三平臺為科學系統的思維,是在基礎理論與知識的學習和專業素養與能力的培養中逐步形成的。系統性思維要求學生從全局的角度思考問題,培養發散思維和聚合思維、直覺思維和邏輯思維,具有統籌與預見能力。
復合型課程的支撐體系
為了順利實現課程體系改革的目標,構建自內向外的復合型課程支撐體系,內部為課程設置、教學方法和考核方式,外部為導師隊伍建設和產學研結合,如圖3所示。
(一)課程設置
一要加強實踐課程,包括實驗、設計、模擬、實習等,處理好理論課程與實踐課程的比例關系,提高建筑與土木工程領域工程碩士研究生分析和解決工程實際問題的能力;二要加強交叉課程建設,合理調整技術、管理、經濟、法規課程的比例,使工程碩士研究生立足于“大土木”工程背景之下,概覽建筑與土木工程各學科相互間交叉、滲透和融合的特征,拓展專業并形成較高的視野;三要加強人文課程,通過專題課或者學術講座的形式,豐富研究生的人文科學素養。
(二)教學方法
教學內容首先要更加重視其寬廣性、應用性和實踐性,培養工程碩士研究生的應用能力和實踐能力[4];其次要反映建筑與土木工程領域最前沿的知識,使研究生熟悉研究方向的新動向,增強科研興趣;同時要做到與后續課程和論文研究的有效銜接,減少研究生課程學習的盲目性。教學形式要以研究型形式為主,如討論式教學、參與導師課題等,實現研究生從被動接受到主動鉆研的有效轉變,教師起到啟發引導的作用。教學方法還要靈活多樣,如模擬軟件、實地調研等,優化教學過程并提高教學質量和效率。
(三)考核方式
考核方式的改革首先要改變本科階段一貫的終結性考核制度,將課程互動評價、階段成果和終結性考試三部分作為每門課程的成績。在論文或設計研究階段,要加強論文開題、階段報告、中期報告和論文答辯的過程考查,提高專業學位的授予水平,改變目前中國“嚴進寬出”培養模式的不利局面;其次,要將理論課程與實踐活動結合,評價學生理論知識掌握情況和與之對應的實驗或實踐活動完成情況,形成多元化綜合評價體系,促進評價結果的客觀性和公正性。
(四)導師隊伍建設
導師是研究生學習和生活的指導者,導師的責任感、知識結構和學術水平是保證研究生質量的關鍵因素。因此,要建立公平的競爭機制對導師嚴格遴選,從源頭上提高導師隊伍水平;要鼓勵導師定期深入企業了解生產實際需要,與企業合作開展科學研究工作,推動科研成果的轉化。這樣一方面促進導師知識結構的不斷更新和學術水平的持續提升,另一方面也提高了導師對專業學位研究生有針對性的指導能力。
(五)產學研結合
學校一方面吸納社會上具有一定學術造詣的同行專家加入導師隊伍,不僅滿足工程碩士研究生規模擴大的需求,而且將行業課題帶進學校;另一方面通過加強與建設領域內的投資建設、項目管理、工程設計、施工總承包、工程咨詢等單位的聯系,使建筑與土木工程領域工程碩士研究生達到其課程學習內容適應企業和社會需求,論文或設計選題來源于工程實踐的目的。
課程改革的評價體系
根據復合型課程的目標體系和支撐體系的內容,建立相應的評價體系。結合層次分析法對評價系統進行分析,計算各指標權重,進行方案層的優先排序。評價指標體系如表1所示。筆者設計調查問卷,由國內相關高校建筑與土木工程領域的專家對各指標權重評判,結果如表2所示。表2數據顯示,建筑與土木工程全日制工程碩士課程評價體系的一級指標中,相對重要程度依次為:課程設置、導師隊伍建設、產學研結合、教學方法和考核方式。二級指標中,課堂授課、實驗、設計和實踐課程的合理安排、學生參與行業單位的項目實踐和導師的學術水平是最重要的三項內容,也是建筑與土木工程全日制工程碩士研究生課程體系改革的首要任務。
課程改革的建議
(一)優化課程設置
優化課程設置是基礎,關鍵要合理安排課堂授課、實驗、設計和實踐課程比例,形成以實驗、設計和實踐課程為主,理論授課為輔的課程結構。通過適當減少人文課程學分和課時數、增加學科基礎課和專業方向課的實驗和設計環節,以學科基礎課和專業方向課將實驗和設計為課程主線,增加實踐課程的時間安排等優化課程設置。這樣的課程結構更有利于工程碩士研究生主動吸收知識和掌握研究方法,提高研究生在科研工作中解決實際問題的能力。
(二)加強導師隊伍建設
加強導師隊伍建設是關鍵,側重提高導師的學術水平。針對面向實踐的工程碩士研究生培養,要改變以往以論文、論著和科研成果的數量作為衡量導師學術水平的單一指標的不利局面,將導師帶領學生參與企業實踐和社會課題也納入導師學術水平評價體系。學校應對全日制工程碩士導師加強工程實踐訓練,同時吸收不同學科領域的專家、學者和實踐領域有豐富經驗的專業人員擔任兼職導師,承擔部分教學指導工作?!半p導師制”培養學生,形成優勢互補,從而改變導師過于理論化的學術現狀,引導導師重視工程實踐,全面提高導師的學術素養。
關鍵詞:工程監理;畢業設計;改革;實踐
隨著教育體制改革的不斷深入和完善,本科院校和專業院校的一個重要的教育環節就是畢業設計的改革。在工程監理專業設計的改革過程中,訓練和檢驗學生運用專業理論知識設計建筑工程的能力是各大院校需要加強關注和重視的。現階段我國很多高職院校的工程監理專業的畢業設計都在沿用這個模式。隨著教育事業的逐漸發展,對高職教育目標的培養具有深刻的認識的,對于工程監理專業的學生需要加強專業知識和實操能力的培養,有利于該專業學生日后在社會上的更好發展。
1畢業設計改革背景
該專業主要為建筑施工企業、工程監理單位培養施工技術員和監理員,學生應重點掌握建筑施工技術、施工管理及建設工程質量、進度、投資控制的能力和技能。而傳統的畢業設計是進行房屋建筑及結構設計和施工組織設計及預算,主要是訓練學生建筑設計和結構計算能力以及施工組織設計與預算能力,這與專業培養目標和畢業生業務規格要求有一定的差距?;谝陨险J識,在最后一學期對學生進行職業技能綜合訓練,取消傳統的畢業設計,并以職業技能綜合測評取代畢業設計答辯。改革效果較好,學生動手能力逐年明顯提高,受到了建筑企業的普遍好評。
2改革的目的和意義
工程監理專業的畢業設計的改革對該專業學生的發展具有較大的作用,其主要是將畢業論文答辯的方式取消了,只是對該專業的學生進行職業技能的檢驗和訓練,這樣一來,該專業學生的畢業設計難度降低了很多,對提升學生的專業素質和能力具有較大的促進作用,有利于實現該專業的教學目標和教學理念的有效落實,還有就是通過畢業設計的改革,有效的統一了人才培養方面實現了培養目標與教學內容,同時也完善了該專業的畢業考核,科學合理的統一了專業規格和考核內容。最后能夠促使該專業的學生在學校期間就具備良好的專業素質和職業能力,為學生日后在社會上的發展具有極大的推動作用。這樣一來,對于專業能力掌握的重要性和緊迫性能夠被學生充分的認識到,在一定程度上,高職的教育特色能夠完美的體現,同時教師的教學質量也能夠得到較大的提高,促進學生更好的就業和擇業。
3職業能力(技能)實訓
根據教育體制改革的需要和人次業務培養的要求,工程監理專業畢業生的職業能力實訓分為三個階段,一共具有17周的時間。首先第一個階段,建筑工程施工圖紙的設計實訓階段,其的時間共需要5周,這個階段設計的主要目的是培養該專業學生的建筑工程的設計能力、建筑制圖能力和識別建筑施工圖紙的能力。第二個階段是建筑工程監理規劃的設計實訓階段,共有2周的實踐,這個階段主要的目的是培養該專業學生立足于建筑工程的施工設計圖紙進行工程項目的監理規劃的設計能力。這兩個階段的職業能力的實訓工作主要表現在建筑工程項目施工圖紙設計成績和工程項目的規化設計成績的評定。最后一個階段是建筑施工和建筑工程監理的實訓,這個過程共有10周的時間,主要的內容主要是訓練畢業生的現場技術和現場監理工作,這個階段有利于畢業生施工組織、施工技術和施工監理等基本工作能力的培養。在這個階段的實訓完成之后,畢業生的職業技能的綜合測評需要及時的進行,然后將第三階段實訓的測評成績與前兩個階段實訓的測評成績進行相加處理,最后形成畢業生的最終成績。
4職業技能綜合測評
4.1測評組織。由建筑設計院工程師、監理公司監理工程師、建筑工程質量檢查監督站工程師、建筑工程公司技術員及我系建工教研室專業教師組成A、B兩個工作組。A組為建筑工程施工測評組,B組為建筑工程監理測評組。
4.2測評試題。試題側重技能操作和能力測試,由專業教師及施工、監理企業的專家共同編寫。試題分為A、B兩類。A類一建筑施工能力(技能)試題:包括技術員實務、建筑施工技術、建筑施工組織、建筑施工方案、建筑工程測量、建筑材料使用及檢測等。B類一建設工程監理能力(技能),包括監理員實務、建設工程監理概論、建設工程質量控制、建筑工程進度控制、建設工程投資控制、建筑工程合同管理等,題型為案例分析。
4.3測評程序。由工作組秘書組織學生依次到A、B測評組參加測評。被測試學生隨機抽取試題,需抽取A類試題建筑測量儀器的使用和施工實務或管理各一題,抽取B類試題一道。抽取試題后(試題原則上不得更換),準備10~15分鐘。然后學生對測評試題進行分析回答或現場操作,答題和操作時間不得超過30分鐘。各組評委根據學生答題情況,現場打分,平均分作為學生該項成績。
5成績評定
最后綜合成績由建筑施工圖設計、監理規劃設計、施工技術和工程監理實訓、綜合測評等四部分成績構成。
5.1建筑施工圖設計成績(15分)。根據房屋建筑施工圖設計階段表現、施工圖質量、運用理論知識的準確程度、設計說明書等綜合評定。
5.2監理規劃設計成績(15分)。根據監理規劃設計階段的實訓表現,以及監理規劃設計的質量、規劃的合理性等綜合評定。
5.3施工技術和工程監理實訓成績(10分)。包括施工表現、實訓日記、實訓報告(總結)、答辯成績。
5.4綜合測評成績(60分)。其中建筑工程測量20分,建筑施工內、外業管理實務20分,由學生抽取A類試題現場測評;建設工程監理能力(20分),由學生抽取B類試題現場測評。
6結束語
綜上所述,工程監理專業的畢業設計改革是順應時代的發展,其是大勢所趨,對工程監理專業的畢業生來說具有良好的發展機會,通過畢業設計的改革,學校和社會能夠很好的檢驗學生的專業素質和專業能力,從而有效的增加學生的綜合素質。近年來經過調查顯示,各個建筑企業和公司對畢業生的專業素養和理論知識具有較高的要求,因此可以通過完善和健全工程監理專業的畢業設計,可以有效的滿足社會和企業對學生的專業要求,不僅能夠促進學生的更好發展,還能夠促進我國教育行業的蓬勃發展。
參考文獻
[1]周朝升.對工程監理人才問題的思考[J].建設監理,2015(8).
[2]黃云龍,劉大成.工程監理為農發項目保駕護航[J].當代農村財經,2014(9).
[3]韓玉英.工程監理的現狀及出路之我見[J].建設監理,1998(4).
[4]王家鼎.淺析工程監理的理論與實踐[J].中國建設教育,2007(10).
教學中,我們引導學員從對建筑工程的初步認識,到工程圖紙的識讀,再到工程量的計量,再到工程造價的計價與控制,最后上升到對軍隊基本建設項目全過程的審計;從工程識圖、建筑構造,到工程計價,再到軍隊基本建設審計,這是一個由淺入深、循序漸進的過程。在對部隊調研、對畢業學員跟進調查的基礎上,我們組織教員進行教學研討,明確了只有通過不斷強化“會識圖、懂構造、精算量、通財務、能審計”這五項核心能力來保證教學質量(圖2)。
1.1培養“會識圖”的能力工程圖是工程界的語言,工程圖的識讀是工程審計人員必備的基本技能之一。工程圖是從理論到實務的媒介,在教學過程中,我們始終是圍繞軍隊建設項目的圖紙逐漸展開的,要求學員能看懂圖紙。條件下的工程圖紙,不僅僅是紙質的,更多的還有電子施工圖。通過對投影原理和制圖基本規定的教學,使學員學習和掌握建筑工程圖識讀的方法,體驗和認識工程圖識讀在解決工程審計實際問題中的作用。通過閱讀、繪制建筑工程圖等環節,增強學員的看圖意識,培養識圖能力。
1.2造就“懂構造”的能力建筑構造課程主要研究建筑物各部分的組合原理及構造方法,一般從基礎、墻體、樓地板、樓梯、屋頂以及門窗等六個基本部分加以講授。由于建筑構造技術與工程實踐聯系密切,新型建筑材料及構造技術的發展也日新月異,建筑構造節點也較為復雜,再加上課堂講授的內容比較抽象,學生要真正掌握這些知識都存在一定的困難。針對這些課堂上較難掌握的內容,我們采取的教學方法是教學廣泛收集素材,以學院現有的建筑為實例進行教學,通過實地觀察這一實踐教學環節,了解建筑構造做法。
1.3強化“精算量”的能力從投資估算、設計概算,到施工圖預算、工程量清單計價,再到招投標、工程價款結算與竣工決算等是一個完整而系統的知識體系,在內容上表現為前呼后應,連貫性很強,在課程的教學中,我們把這些知識串起來講。要使學員掌握工程預算的編制,達到教學大綱的要求,核心是精通工程量計算的方法。近年來,隨著我國網絡信息技術的飛速發展,工程量的計算基本上已用工程計價軟件(如廣聯達、魯班等)代替了傳統的手算。在條件下,“打鐵還需自身硬”、“萬里之行,始于足下”,先夯實工程量計算的手算能力是基礎,在熟悉計算規則的前提上再培養學員使用軟件統計計算工程量的能力。首先對建筑面積和各分部分項工程工程量計算的基本原理進行介紹,然后對工程量計算規則進行講解,重點強化梁、柱、板、墻四大類構件的算量,詳細講解每類構件在各種實際工程情況下的計算。為強化實用性,對具有代表性的建筑結構(磚混結構、鋼筋混凝土結構、鋼結構等)分別準備一套工程量清單計價編制的實例,針對工程計量舉辦一次算量大賽,要求學員編制一份完整的施工圖預算文件,要能從一個完整的圖紙案例中計算各個分部分項工程的工程量,使學員將所學的理論知識進行實務性操作。從而強化學員進行工程量計算的實際操作能力,為學員畢業后勝任工程審計崗位奠定良好的基礎。
1.4深化“通財務”的能力條件下的工程審計離不開財務部門的支持和配合,工程審計人員除了具備工程造價審計的本領外,還必須同時具備工程財務管理的知識。因此,工程審計人員是否通曉財務方面的知識也是衡量培養人才的硬指標。考慮到工程財務的特殊性,通過財務管理學、基礎會計學、施工企業會計、基本建設會計學等課程的學習與訓練,讓學員熟悉基本建設資金運動的一般規律,掌握基建財務核算與管理的基本理論與技能,通曉軍隊基建財務方面的知識。
1.5突出“能審計”的能力除著重強調學員理解基本概念、原理和方法之外,還要側重審計應用能力的訓練,讓學員形成審計思維方式,從而掌握包括基本建設計劃審計、建設項目準備階段審計、建設項目實施階段審計、建設項目竣工階段審計、建設項目經濟責任審計及建設項目績效審計等在內的各階段的審計方法和審計重點。要學員了解軍隊工程審計的程序,包括編制審計計劃,確定審計對象,審計前的準備,下發審計通知書,實施審計,提出審計報告并征求被審計單位意見,審定審計報告,提出審計意見,做出審計決定,受理復審,管理審計檔案以及條件下的聯網審計、遠程審計等內容。重點要學會審計目標如何確定,審計重點如何選擇,審計如何實施,審計結果如何運用等。
2培養工程審計人才五種核心能力的措施
為了培養復合型的工程審計人才,必須要完善課程體系,體現以工程技術為基礎、工程法律為依據、工程經濟與管理為核心、工程審計為特色的知識結構[1]。工程審計人才培養應緊密結合人才培養目標,與時俱進地調整課程教學模式,以培養學員創新能力為根本目的,改革現有的教學模式,理論教學和實踐教學互相補充、互相促進,教學上由知識傳授轉變為理論教學和實踐教學有機結合。經過前期的探索研究和實踐,改進條件下工程審計人才培養措施的基本思路為:以部隊需求為導向、以勝任崗位任職為目標、以強化實踐技能為保證。
2.1科學定位人才培養目標人才培養目標強調學員創新能力的發展,教學不再是單純的傳授知識,而是在傳授知識的同時,培養學員的實踐能力和創新能力。人才培養目標力求使部隊需求滲透到課程建設、理論和實踐教學環節以及科學研究的各方面。同時,聘請部隊實踐經驗比較豐富的同行來校參與課程設置和教科研項目的共建活動,理論聯系實踐、知識轉變能力,來構建具有一定先進性并與部隊建設需要的課程教學體系和特色,并完善優化課程教學方案。以人為本、以學員為中心、因材施教、挖掘人的潛能,促進學員進行研究式學習。根據工程審計的特點,教學設計主要要求學員在系統掌握工程識圖以及其他相關的建筑構造、建筑施工技術、建筑材料、軍隊基本建設審計等課程相結合,在教員的指導下,以圖紙為主線,進行系統的、完整的施工圖預算編制,主要是掌握其編制方法,在此基礎上熟悉軍隊基本建設審計的內容和方法,建立其對基本建設審計的感性認識。并通過理論和實踐教學,使學員掌握建筑工程計價的基本原理及土建工程預算的編制原理和“手算、電算”的方法,能獨立、系統、完整地編制工程預算和結算。
2.2創新課堂教學方式方法課堂教學應十分重視充分應用各種教學方法和手段,發揮不同教學方法的長處,以提高學員的學習熱情和效率,提高教學效果。以多媒體技術為代表的教育手段并配合有傳統的黑板教學手段,以增大課堂信息量、提高教學水平和效果。為配合理論教學,可增強實踐性教學環節,組織參觀實際建筑工程或工程模型。首先要深入了解學員基礎情況,幫助學員制定學習計劃,指導學員掌握正確的學習方法。同時學員也及時反饋教學意見,以幫助改進教學。根據實際需要,可成立工程審計興趣小組,培養學生學習興趣,提供交流平臺。在教學實施過程中,可根據課堂實際需要,交叉使用電子幻燈講授、習題講解、課堂討論等方法,以豐富教學內容,活躍課堂氣氛,便于學員理解和鞏固所學專業知識。此外,在課程教學中還應注重學員的個體差異,發揮學員的主觀能動性,為學員的個性發展留下足夠的空間。如采用案例式、啟發式、互動式教學法等,讓每一位學員都有機會發表自己的觀點,從而激發學員的學習興趣、培養其創新意識、提高其創新能力,因此應當貫徹在本課程的教學活動當中。堅持以部隊需求為導向、以素質為本位、以能力為核心、以學員為主體,“教、學、做合一”的原則,推行項目教學法,采用“啟發式教學法”、“案例教學法”等教學方法,保證教學質量。
2.3強化實踐操作教學環節實踐教學不僅是對專業理論課的應用,更是對學員分析與解決問題能力、預測與決策能力的培養。要想培養學員的專業技能與專業素質,簡單的在課程的最后安排幾個學時的專業實踐教學,其時間顯然是不充足的,不能保證實踐教學的效果。且現有的實踐教學環節沒有針對學員的薄弱環節開設,教學過程往往流于形式,針對性不強。教員必須把握要點,在教學上采用引人入勝的新方法和新技巧。工程審計相關課程涉及工程領域,而工程建設領域各專業都已實行執業資格認證制度,取得相應等級的執業資格證書方可執業,這樣我們在教學中就可以以工程審計所需要的工程造價執業資格考試為牽引,因而使本專業的授課具有獨具一格的特色。本類課程教學的根本目的是學以致用,培養學員在實際工作中的操作能力。這些課程多以工程實例為基礎,讓教員、學員充當“造價工程師”的角色,設身處地地從“造價工程師”的角度出發,參與工程實例中工程量的計算,帶著問題學習,增強實用性。
2.4利用網絡課堂教學平臺及時準確地完成工程預算的編制,這是工程建設的基本要求,也是決策優化、公平競爭的基礎。然而,采用傳統的手工方法編制工程概預算卻是一項相當繁瑣的工作,如大中型工程項目的工程預算編制依據之廣、定額數據抄錄量之多、表格計算量之大、核算工作量之巨、數據分布面之廣、編制時間表之緊,皆非常人所能理解、體會的[2]。目前,用計算機軟件編制預算代替傳統的手工操作,這一工程預算編制的重大革新是大勢所趨[2]。加強對工程造價軟件的推廣和應用,讓學員在以后的工作中能適應工程審計的要求。在課程網絡教學綜合平臺,設置有答疑討論區。學員在討論區不僅可以隨時提出自己在學習過程中的任何疑問,由教員及時回答,而且討論區有許多同學的和課程有關話題的討論,大家紛紛踴躍跟帖,發表自己的看法。網絡課堂答疑討論區的開設,很好的拓寬了課程學習維度的同時,又極大的活躍了課后學習的氛圍。課程作業都是由教員在網絡學堂,學員在完成之后亦可通過網絡學堂提交。此外,網絡教學平臺附有許多和課程有關的資料以及相關專業網站的鏈接供學生有選擇性的查閱,使課堂教學向課外延伸(圖3)。
2.5改革課程考試考核方式條件下的課程考核方式也應發生變化,考試內容應以考核學員動手能力為主,考試方法由閉卷改為開卷。課程教學的學時和考核標準應合理設置,本類課程的考核標準,可采取541式,即期末考試成績占50%,課堂討論發言、實踐活動表現等占40%,平時作業、考勤等占10%。由于工程審計會隨著類型、地域不同而發生的變化,尤其是市場經濟的快速發展帶動了定額的不斷變化,因此工程審計類課程的教學較之其它課程更為艱巨和復雜,期末考試并不能很好反映學員學習的效果。行之有效的做法是:廣收博覽建設市場信息(規范文本、建設文件、市場價格、定額指標等),經系統化處理后充實到教案講稿的相應章節中,并且及時地融入課堂教學中,在教學過程中隨堂提問,根據回答情況和實踐環節中的表現給出平時成績。期末考試卷面內容包括理論教學方面的基本原理方法,注重學員基礎知識的掌握和應用。通過考試內容與方法的改革,調動了學員參與實踐教學的積極性,促進了教學質量的提高。
關鍵詞 大學物理 實驗 學以致用 專業 聯系 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 學科之間橫向發展,學科知識出現交叉
高校各學科發展方向有兩方面,一是向著更深、更細的分支發展,研究尖端科學;另一方面就是建立各學科之間的聯系,橫向交叉發展,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容發展的過程。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,物理實驗發展方向就應該向著其他學科應用方向發展,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,多了解其他專業知識,擴大知識面??梢曰菊莆諏嶒灱寄埽瑸槠渌麑I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,調動學生實驗熱情,使物理實驗“活”起來。
1.3 與其他專業課有必然聯系
(1)課程內容設置側重基礎又結合專業知識。為培養綜合素質人才,大學物理實驗課程結合學校各專業的特點,經過了多輪的教學實踐,不斷改革,本著在基礎原理技能培養的基礎上,將原來的物理實驗內容與其他專業知識整合,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。物理實驗現在實行選課,課程內容比學生所選內容多,學生可以根據自己的需要,自由選擇與他們專業相關的實驗,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,可以決定學科的發展動態,能夠確立實驗改革的方向。(3)對各專業學生畢業論文和專題研究有幫助。多屆畢業生的畢業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,不少其他專業的老師到實驗室借實驗儀器設備,進行材料分析,研究物質的性質,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 物理實驗開設內容與專業聯系實例
對所有專業學生來說,緒論中有效數字表示測量結果都是必不可少的學習內容。建筑類學校是以土木,建筑專業為主要專業的學校,其他各專業也都要接觸測量,測量結果要使用有效數字加上單位表示,為準確的表示測量結果,有效數字位數取舍是關鍵,有效數字之間的運算規律是依據。所以緒論知識對所有各專業學生都要求必須學習。
(1)對環境專業學生來說,制冷系數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、空調等制冷設備的工作情況,這與學生專業知識的學習建立起一定的聯系。學生覺得所學知識“有用”。
(2)對交通機械專業。交通機械專業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。對交通機械專業學生來說,最重要的應該是設計理念的培養和創新能力的提高。他們應該首先學會將日常生活中基本物理想象和本專業知識結合起來,再通過思維的整合產生設計理念,最后達到實際應用的目的。因此,在學生學習的每一個環節上,都應該有意識的安排一些與專業相關的課程內容。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,超聲波發射接受等裝置啟發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,這樣就達到培養學生思考的目的,同時培養了他們的設計理念。
(3)對信息專業。信息與控制工程專業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,安全保衛自動化等專業知識,具有建筑電氣自動化工程設計、施工、系統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。在物體導熱系數測量中,通過導熱系數PID自動控溫系統的介紹,使學生從實際中掌握所學專業的實際應用的意義,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。土木專業主要培養從事土木工程的設計、施工、安裝、管理、科研以及工程項目規劃等方面工作的高級工程技術人才。該專業學生通過系統學習和基本訓練,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、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。學會用自準法調節儀器,分光計的調節比較麻煩,通過該實驗培養學生的耐心,讓學生懂得,要測量精確,前提必須熟練掌握儀器調節。從而可以使這種理念應用于專業測量儀器上。
(5)對材料專業。材料專業主要培養建筑材料科學與工程領域科學研究、技術開發、工藝和設備設計、建筑施工、監理、材料檢測、技術及經營管理等方面工作技術人才。學生通過系統學習和專業訓練,掌握該領域的基礎理論、專業知識和基本技能;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,以工業化、工程化高新技術為先導,發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學生設置導熱系數測量實驗,使學生掌握導熱系數測試儀的使用,會用穩態法測量不良導體導熱系數方法,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學習聯系起來,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知識領域,將實驗教學和專業知識的結合既有利于調動學生的學習積極性,也有利于物理實驗內容的充實。
參考文獻
[1] 顧明遠.教育觀念的現代轉化[J].21世紀的中國教育,1996.
[2] 科技進步與教育創新[J].遼寧教育研究,2003(8).
[3] 教育創新的幾點啟示[J].中國國際職業教育論壇,2005.