时间:2023-09-25 18:01:02
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇水利工程课程设计,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
―、农业水利工程专业认证培养目标
按照石河子大学要求,每四年一次进行培养目标的达成度评价,同时对培养目标进行全面修订,在四年的实施过程中可进行微调,评价与修订过程由学院、大学两级机构组织专家评审,同时着重邀请行业和企业专家参与。经对照工程教育认证标准,农业水利工程专业学生主要学习农业水利工程基本理论和基本技能,掌握水利工程设计方法、科学研究方法及施工管理的基本能力,具备农业水利工程的勘测、规划、设计、施工、管理等基本技能。二、结合认证标准,完善专业课程体系
1.课程设置
农业水利工程专业课程由学校根据培养目标与办学特色自主设置,能支持培养目标的达成,课程体系设计由农业水利工程专业资深教师完成,有企业和行业专家参与,包括人文社会科学类课程、数学与自然科学类课程、工程基础类课程、专业基础类课程、专业类课程等课程计60余门课。其中,人文社会科学类通识教育课程占总学分的16.7%,学生在从事农业水利工程设计时能够考虑法律、伦理、经济、环境等各种制约因素;符合本专业培养目标的工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程占总学分的29.8%,工程基础类课程和专业基础类课程应能体现数学和自然科学在本专业应用能力培养,专业类课程应能体现系统设计和实现能力的培养。
2.实践环节
实践环节包括课程实验与实习、课程设计、专业认识实习、专业生产实习、毕业设计(论文)及其他实践环节等,其中毕业设计(论文)不少于12周,课程实验8〜16学时,课程设计一般安排1~2周。实践教学体系结构包含课程实践教学、专业实践教学和毕业实践教学三部分。课程实验包括物理实验、水力学实验、土力学实验、测量学实验、电工学实验、材料力学实验、建筑材料实验、灌溉排水工程学实验、水工模型实验、节水灌溉实验、水工钢筋混凝土结构实验等;课程实习包括测量实习、水文实习、水文地质实习;课程设计包括水文学及水利计算课程设计、灌溉排水工程学课程设计、水工混凝土结构课程设计、水土保持学课程设计、节水灌溉技术课程设计、水工建筑物课程设计等;专业实习包括认识实习、生产实习。
还包括其他实践环节,如:工程技能训练、科技方法训练、科技创新活动、公益劳动、社会实践,结构模型制作大赛、全国周培源大学生力学竞赛、大学生创新创业实验计划等。
3.毕业设计(论文)
工程实践与毕业设计(论文)占总学分的16.7%,毕业设计(论文)选题90%以上结合本专业的工程实际问题,培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。
(1)选题。毕业设计或毕业论文题目以所学农业水利工程知识为基础,同时结合生产科研项目开展,进行综合训练;也进行涉及本专业的有关研究热点进行专题研究,主要分为5个方向:农业水利工程规划与设计、节水灌溉技术设计、灌区水利工程设计、灌区水利工程管理与施工组织设计、专业相关热点问题研究(论文)。
(2)内容。由水利工程系负责组织毕业设计的选题论证、文献调查、技术调查、设计或实验、结果分析、写作、绘图、结题答辩等,使学生各方面得到全面锻炼,并培养学生的工程意识和创新意识。
(3)指导与评价。毕业设计(论文)的相关材料,包括设计选题指南、设计任务书、设计开题报告,反映指导教师指导与管理过程的材料:指导教师、评阅教师、答辩记录等齐全。结合生产项目进行的毕业设计(论文),由教师与新疆天业节水有限公司、兵团设计院一分院、石河子市天兴设计院等企业专家共同指导,答辩时有兵团设计院一分院、石河子市天兴设计院、新疆天业节水有限公司等企业专家参加。
三、农业水利工程专业实践平台建设
为了满足农业水利工程专业实践教学的需要,学院在校内及校外相关企业建立了专门的专业教学实习、实践教学基地,先后与新疆天业节水灌溉股份有限公司、中国长江三峡集团公司三峡培训中心、新疆生产建设兵团勘测规划设计研究院、新疆兵团建设工程(集团)有限责任公司等设计、施工、监理单位签订了长期的合作协议。目前形成了灌溉工程实习基地、水文实习教学基地、蓄水引水工程实习基地、科研试验实习基地、水管单位实习基地、设计单位实习基地等10多个实习基地,每年可容纳200人左右学生进行课程实习、认识实习、生产实习、毕业实习等。
四、教学管理和质量保障体系
按照“以人为本、全程保障、以评促建、提升内涵”的原则,农业水利工程专业建立教学过程质量监控机制,学院主管教学领导负责,由水利工程系进行课程的教学大纲、考试大纲、教材、教案、讲稿审定,同时对课堂理论教学、课程实验、实践等环节进行质量考核。农业水利工程专业课程体系设置每4年进行一次调整,每年进行微调;教学质量评价由大学教务处和学院组织实施,分为学生评教、大学督导评教和教师同行评教,每学期评教1次。统筹协调教学管理,抓标准、抓评估、抓建设,构建了教学评价与管理并行的质量保障运行机制。
1.教学质量体系
科学构建了目标与过程并重的本科教学质量监控体系,该体系由目标、组织、管理、评价反馈、保障五个子系统组成闭环,通过校院两级管理、两级督导、校院系三级保障模式有效运行,形成良性循环,对各教学环节提供了全面质量监控和质量保障。建立年度考核制度,形成保障本科教学质量的长效机制。学校实行二级教学管理模式以来,坚持对各院系本科教学工作实施年度考评,形成了保障本科教学质量的长效机制。
2.教学评估体系
关键词:项目课程内涵;课程体系;课程设计;教学资源建设
中图分类号:G712 文献标识码:A
文章编号:1009—0118(2012)10—0001—03
水利水电建筑工程专业常采用学科体系、任务课程、技能训练课程,学生学习目标不明确,不知道毕业后能做什么,学习积极性不高,通过项目课程开发与实践,激发学生自主学习的主观能动性,缩短“知识”和“能力”之间的距离,满足企业对学生能力的紧迫性需求。最终达到培养学生职业能力的目的。现谈谈个人体会。
一、课程改革的必要性
高等职业技术学院学生存在学生厌学,上课迟到、睡觉、玩手机;教师厌教,上课自说自话(不关注学生)的现象。
究其原因,学生厌倦以升学为目的的理论学习方式,学习习惯差;多数开设的课程与职业能力“关联度不大,学生不感兴趣或课程本身没问题,但教师讲课没有”吸引力“。所有的老师都想把自身所学知识传授给自己的学生,针对性不强。
我们深知没有教不好的学生,只有教不好的老师!学不好的学生一定存在,但具有“权威”的教师,加上有吸引力的课程和教学方法会使厌学的学生减少。为此我们探讨变以”教“为主的模式为“做中学”的模式,即基于工作过程的项目化课程改革。
二、项目课程的理解与辨析
(一)职业教育的课程模式:需要系统学习理论知识,开设单独的学科课程;需要以任务为中心学习知识与技能,开设任务课程;需要反复训练才能具有非常娴熟的技能,开设单独的技能训练课程;对需要以项目为参照点贯穿整个课程内容,让学生在以项目为载体所设计的综合化情境中学习,完成完整的工作过程,并获得相关知识和技能的课程,开设项目化课程。所以课程模式多样化,其中项目课程成为职业教育课程体系的主体。
(二)项目课程既包括一个专业的课程体系,又包括一门具体的课程。对一个专业的课程体系,依据明确的培养目标,针对学生就业岗位应该具备的职业能力设计。对一门具体课程,以培养学生岗位能力为目的,以典型岗位工作过程为项目,将知识作为完成项目的支撑条件进行合理组合,采用项目教学方法教学。
(三)项目课程的特征:完整合理的教学设计;模拟真实工作工程的配套实训项目;配套的项目化教材;丰富的教学资源。
三、水利水电建筑工程专业的课程体系
水利水电建筑工程专业主要面向水利行业的建设单位、施工单位和监理单位,培养在建设第一线和基层单位从事建设工程施工和管理技术工作的水利水电工程的施工员、监理员、测量员、造价员、资料员、工程管理员,按照岗位能力要求,构建以学生为主体,以职业能力为中心,以实际项目为载体,以任务训练为途径,按照职业能力形成的逻辑关系,从简单到复杂、从专项到综合,构建项目课程体系。
水利水电建筑工程专业课程体系由专业基本素质、专业单项能力、综合职业能力、职业岗位能力课程四部分组成。
专业基本素质:主要完成文化基础课程,培养学生专业基本素质,采用学科体系模式。
专业单项能力:主要进行识图与绘图、施工技术、测量技能、试验能力的培养,重点掌握施工技术、检测技术、测量技术,并且对学生有针对性地进行土坝施工技术、水闸施工技术、施工组织与概预算仿真训练,使学生通过技能鉴定取得相应职业资格证书。本阶段结束后,学生能够适应施工企业的工程施工、工程试验、工程测量等岗位群的工作需要。采用任务+技能训练课程模式。
综合职业能力:实施完整工程项目建设过程(规划——设计——施工——管理),采用项目教学提高学生的“综合职业能力”。即以工程项目建设为载体,开展工程项目校内实训,将水利行业与水利水电建筑工程专业相关工种(灌排工、泵站运行工、渠道、河道修防工等)和施工管理人员的岗位职业资格标准融入教学内容,并按职业资格标准进行职业资格认证考核,实现“双证书”制度,提升综合职业能力和就业竞争力,为学生顶岗实习、毕业后就业奠定基础,拓宽上升空间。采用项目课程模式。
职业岗位能力:安排学生以员工的身份进入富凯龙集团、内蒙古环地勘查测绘公司、内蒙古黄河、辽河工程局有限责任公司等订单企业进行顶岗实习,使学生在职业素质、社会能力、方法能力、专业能力等方面得到全面提升,形成高技能人才“成品”。
四、专业单项能力、综合职业能力、职业岗位能力课程设计
(一)专业单项能力课程设计
1、项目的选取原则。针对性:广泛调研基层工程技术人员并召开专业建设委员会,针对当前经济发展和水利事业发展的情况,特别针对新农村水利基础建设和保障体系要求以及内蒙古水利厅“水利人才规划”具体要求;针对毕业生就业岗位中实际应用较多的水利工程基本知识和工作中必备专业核心能力(规划、设计、施工、管理),确定教学内容。
适用性:适用水利专业中小型水利工程设计、施工、工程监理、基层水工管理单位的一线技术操作和管理岗位。既要考虑学生首次就业岗位的职业资格证书要求,又要兼顾其未来发展方向执业资格证书要求。
2、项目的选取。重力坝、土石坝、水闸的设计、施工与管理。
3、教学载体。(1)重力坝、土石坝、水闸图集;(2)重力坝、土石坝、水闸设计资料、成果。
4、课程工作任务的选取。整个课程体系围绕以“实施完整水利工程项目建设为载体”展开,即将水利工程建设项目分解为若干工作任务,作为专业单项能力训练中每门课程的学习任务,突出“水利工程建设”这个中心,同时兼顾知识的宽泛性。专业单项能力课程工作任务选取见表1:
表1 专业单项能力课程任务选取表
(二)综合职业能力课程设计
表2 综合职业能力项目设计
1、项目设计。实施工程项目建设完整过程(规划——设计——施工——管理),即灌区灌溉系统规划设计、水泵与水泵站、典型水利工程设计、施工组织设计、水利工程概预算(招投标、成本控制)、水利工程测量(施工放样)、水利水电工程施工(工种实训、施工组织管理、工程资料整编)、水利工程管理。综合职业能力项目设计见表2:
2、教学模式,教学方法,手段。教学模式:课程在教学实施中注重体现理论与实际的密切结合,边学边练,融“教,学,练”三位一体,采用工程实例练习与理论课程学习相结合的教学模式。
教学方法:工程实例教学法;“教,学,练”三位一体教学法;启发式和讨论式教学法;六步教学法(资讯,计划,决策,实施,检查,评估)。
教学手段:多媒体课件技术;模型展示;学习报告。
3、整体教学设计表见表3:
表3 整体教学设计表
(三)职业岗位能力
1、顶岗实习能力目标。分三个层次见表4:
表4 顶岗实习能力目标层次表
2、顶岗实习教学内容与岗位要求。顶岗实习岗位与教学内容要求见表5:
表5 顶岗实习岗位与教学内容要求
3、顶岗实习指导教师要求。顶岗实习指导教师要求见表6:
表6 顶岗实习指导教师要求
校内指导教师能力要求 企业指导教师能力要求
具备较强的学生管理和组织能力。具备水利水电建筑工程专业的设计,施工,管理与水利工程的维护等专业基本理论知识和专业知识应用能力 具备较强的学生管理和组织能力。具备水利水电建筑工程专业的设计,施工,管理与水利工程的维护等专业基本理论知识和较熟练的专业技能能力
4、考核方式与考核标准。考核方式引入三元机制,即对顶岗实习的学生进行考核包括校内指导教师,企业指导教师和学生本人。评价比例为:自我评价占25%,校内指导教师评价占35%,企业指导教师评价占40%。
顶岗实习考核内容与考核标准见表7:
表7 顶岗实习考核内容与考核标准
实习日志
的填写 每天认真记录当天工作情况,心得体会和工作中发现的问题,记录工程技术人员的技术报告或技术文档,记录在工作中与工程技术人员协作时专业学识方面的收获与提高,不少于150字 10
实习报告
的撰写 按照实纲的要求,对参加生产实习的全过程进行分析和总结,及时写出实习报告。图文并茂,总字数应不少于6000字 10
五、课程教学资源(实施条件)的建设
(一)师资队伍建设
把有企业工作经历的双师素质教师引进;聘任有工程经验与教学能力的企业企业员工为兼职教师;注重已有教师的双师素质培养,通过兴办校内企业,让教师参与设计、监理等实际项目,提高动手能力,积累“项目”资源;通过下企业兼职,提高动手能力,积累“项目”资源。
(二)实训条件配套建设
通过校内实训基地建设,强化学生基本技能训练、进行项目课程实施;通过校外实训基地建设,训练学生岗位技能。
(三)项目课程教材开发
教材开发依据人才培养方案、课程标准、课程整体设计、课程单元设计、国家规范、企业真实案例。
教材结构体例任务化、项目化,以项目为基本单位编排教材内容;体现“做中学”,即先呈现项目,指导学生尝试性完成项目,然后指导学生建构知识,使理论与实践统一到项目完成的过程中。实现从阐述式到对话式的转变。
通过校企合作,企业不断提供真实项目来源,保证能力培养符合企业需求;专、兼职教师,行业专家共同参与教材开发,保证教材先进性。
(四)校企合作平台建设
学校与施工、设计、监理企业密切合作,为学生提供项目课程综合实训(岗位技能训练)场所。为项目课程提供真实教学项目来源,提高项目课程质量。为教师提供双师素质培养机会,提高项目课程教学质量。
六、结语
项目课程改革的实质是:通过改革缩短“知识”和“能力”之间的距离,满足企业对学生能力的紧迫性需求。同时,通过将知识融于完成项目的过程中的方式,即“做中学”的方式提高课堂吸引力和学习效率,最终达到培养学生职业能力的目的。
项目课程的能力培养目标考验教师的真实双师素质;项目不真实,无法体现真实工作过程;实训基地内容与课程项目不匹配,影响课程实施。
项目课程的实施关键是提高课程吸引力,为此提高自身双师素质,建立”能力威信“;善于将复杂专业问题简单化和通俗化;与时俱进,关注当前实事中发生的与课程相关事件,创新作业和考核方式,培养学生综合能力。
参考文献:
[1]徐国庆.职业教育项目课程的几点关键问题[J].中国职业技术教育,2007,(4).
关键词:高职教育;课程项目化;实践方案
图文分类号:TM73 文献标识码:A
1课程项目化改革的必然性
课程项目化是指根据职业能力培养需要和地方产业发展需求,将专业基础课程和专业课程的教学内容设计成训练具体技能的项目,并根据项目组织原则实施教学与考核以培养学生专业能力的课程设计。课程项目化的体系结构符合高职教育的人才培养规律,它改变了原有学科体系的知识逻辑,取而代之的是基于职业岗位工作任务的相关性。项目化模式的基础体系是工作体系,工作知识的产生完全处于工作任务完成的需要,依附于工作实践过程而存在。我国高职教育培养的目标是高素质技能型人才,要求学生在具有必备的基础理论基础上,应具备从事某一专业领域实际工作的基本能力,而项目化改革的内涵决定了其必然成为高职院校课程改革的途径。
2课程项目化改革思路
职业教育项目课程改革,是以工作任务为中心选择、组织课程内容,并以完成工作任务为主要学习方式,其目的在于加强课程内容与工作之间的相关性,整合理论与实践,提高学生职业能力培养的效率。
本课程项目化改革以职业岗位为导向,基于岗位工作过程进行课程设计,以实际工程项目为载体,以能力培养为主线,以学生主体、教师主导,以行业标准为课程内容,进行课程的建设开发,设计成立基于工作过程、任务驱动、理实一体化教学的项目化课程。课程将原来的“农田水利学”、“节水灌溉技术”两门课程有机地整合为一门区域针对性强、实践性和开放性强的专业骨干课程。课程内容适应工程水利向民生水利、资源水利的转变,以服务“新农村”建设为核心,以灌排工程建设与管理为课程发展态势,引入符合南方地区特点的工程项目,以灌排工程的设计、施工、运行管理为主线,进行课程设计。
课程的重点在实践教学环节,该环节内容基于岗位工作过程进行设计与开发。开展企业调研并结合专家意见,采取与相关企业的主要业务负责人和专业技术人员共同制订本课程的教学大纲,尤其是课程项目内容的开发。通过对岗位工作过程分析,得出在完成岗位工作任务时应该具备哪些能力、需要哪些知识和具备哪些素质,围绕这些能力、知识和素质进行课程设置,对原有的课程进行解构和重构,把原有理论性课程重构整合为既有设计,又有灌排工程施工和运行管理等专业知识的理论实践一体的课程,丰富了"灌排工程技术"课程的内容,真正实现以工作过程为主线设计教学内容,充分体现课程的岗位针对性、开放性和实践性。
3项目化改革实践方案
3.1项目的开发
项目教学的核心之一是项目的开发,设计的项目要求能负载工作领域所有的专业知识。在项目构建方面,我们认为要打破思维定势,围绕职业能力的实现,以满足理解工作过程为基本原则,将学科性课程中有关的理论知识按照一定的规律分配渗透到各项目中去,学生在项目的逐个完成过程中来掌握这些知识。通过对水利工程专业的学生进行岗位分析后,确定了以服务“新农村”建设,培养中小型水利工程建设生产一线需要的高素质岗位技能型人才为目标,进行项目的开发。
“灌溉排水工程技术”是水利工程专业的专业骨干课程、特色课程,对学生职业能力的培养起着重要作用。培养学生独立地从事水利工程尤其是小型水利工程规划设计、施工、管理工作,适应灌排工程建设管理一线岗位,使其具备认识和解决工程建设中复杂问题的综合能力。基于工作岗位分析,以灌排工程建设管理一线岗位工作过程为导向,将本课程设计为两个大项目:一是灌排渠系工程,二是喷微灌工程;每个项目又由子项目、任务构成;每个项目均经过设计、施工和运行管理三个环节来完成完整的工作过程,概括起来为“两个项目,三个过程”。
3.2教学模式与方法的设计
1)项目引导式--教师布置项目任务,设置教学情境和角色,学生查阅现行标准和规范进行自主决策,完成必要的准备工作;针对每个学习项目中的“工作任务”,按照“六步法--咨询、计划、决策、实施、检查、评价”进行教学设计,并且将水利行业、企业的技术规范、技术标准、引入课程。这样,学生在具有真实职业情景的学习氛围中,感受灌排工程工作全过程的实践,学生在设计过程中实现独立发现问题、分析问题、解决问题的能力培养。同时,锻炼与人合作、与人共事的能力。从而使学生的专业水平及整体素质都有显著提高。
2)案例式--针对浙江省各地区灌排工程特点,选取大量的工程实例,作为学生自主学习的参考案例,结合项目任务边学边做,做中学,做中教,使理论教学和实践紧紧相连,提高学生学习的积极性和主动性。
3)互动讨论式--教师进行小组点评与总结,启发学生思考,巩固教学内容,提高教学效果。在各个项目训练过程中,采用阶段性讨论的教学方法,让每组学生汇报其成果,把问题与心得跟其他同学交流,在交流过程中,既锻炼学生语言表达能力,又能提高学生自主解决问题和团队合作的能力。
4)考证驱动--教学内容与水利员、全国建造师、水利监理工程师等职业岗位资格考试结合起来。在课堂教学的基础上,把岗位资格考证纳入教学中,激发学生自主学习的动力和热情,锻炼学生自主学习能力,并促进他们对所学的知识进行总结与提高,形成比较系统的课程知识体系。
3.3考核评价模式的探索
为适应项目化课程和任务驱动教学方法改革,融入专业技能等级认证和岗位职业资格证书考试内容,实行“知识+技能+态度”的形成性过程考核模式,此模式既重视专业知识和技能考核,又重视学生职业态度的考核与评价考核内容及要求与职业岗位对知识、技能、态度的要求相一致。每个子项目成绩按100分计,其中:知识占30%、技能占40%、态度占30%。在考核评价模式的改革中逐步探索建立社会化评价制度模式,由社会相关企业、行业进行评价,结合行业、企业的工作实际,结合“双证书”模式进行评价,并充分发挥专业建设委员会作用,进而建立项目课程培养质量的社会化评价制度。
3.4生产性实训项目的实施
依托校内外实训基地,发挥“校内职场”的生产与教学功能,尤其充分利用杭州市水利水电勘测设计院同济分院、水利工程与设施农业技术省级示范实训基地,注入学习元素,设计丰富的学习内容和学习方式,开展生产性实训项目。利用校企合作单位实习基地,一方面,学生在校直接参与行业企业真实的生产项目,教学内容与工作任务合一,边学边做,教师指导学生完成工作任务;另一方面,学生利用暑期到校企合作单位顶岗实习,校内外指导教师指导学生完成工作任务,提高工作实践能力,实现“工学结合”的人才培养模式。
3.5“立体化”教材的建设
该课程配套建设多种形式的教学资源。首先,开发系列虚拟实训项目仿真软件,分期完成喷微灌工程及渠系建筑物的仿真;其次,针对目前采用的教材部分内容比较传统,无法适应区域经济特点等现状,本课题组拟积极吸收行业企业专家实践研究成果,与企业专家合作,开发建设包含纸质教材、电子课件、课程教学软件、多媒体影像资料等多种形式的“立体化”教材。教材内容充分体现水利职教特色和职业岗位的需要,使“专业教学、职业培训、技能鉴定”三者有机融合,贯穿于教材之中。
3.6网络课程的建设
依托精品课程,加强网络课程的建设,真正为学生提供丰富的拓展教学资源,网络资源库包括电子教案、课程录像、教学课件、专业技能标准、工程案例库、试题库等多种专业教学资源和国外优质资源,形成“课堂学习+网络学习”相结合的模式,开题网络互动、探讨,建立教师与学生间的网络交流平台,实现学生自主学习。同时,教师可通过网上课程教学管理平台,进行学生学习过程的监控,实施学习阶段目标的考核,建立交流反馈机制。
4展望
课程项目化教学改革是对传统高职课程理念、课程体系、教学内容及方法手段等的变革,成功的改革能够为学生充分发挥潜能创造良好的平台,提高学生职业能力。在改革过程中,结合课程项目内容,还应探索如何引导挖掘学生创新创业能力的潜力,注重培养学生可持续发展能力。
参考文献
治水兴国,任重道远
说到水文,这是一个古老的学科,因为人类治水已经有数千年历史。可以说,一部人类文明史就是一部人与水打交道的历史。李冰的都江堰,让原本蛮荒的四川盆地变成了千万亩良田;举世闻名的京杭大运河更是便利了南北交通并巩固中央政权在全国的统治。水文学科的核心是讨论水如何循环的问题。而其派生出的水资源工程学科,它的出发点是遵循水文循环的原理,并以此来为实际工程中的水资源合理配置提供技术支持。水文及水资源工程专业就是这两门学科共同组成的。
课程充实,重视实践
用科目繁多形容水文与水资源工程专业的课程,一点不为过。但这种繁多并不是混乱地堆砌在一起,而是注重课程与课程之间一环套一环的衔接,构建起立体的知识体系。
高等数学、线性代数、概率统计、大学物理、VB编程设计等是基础课。高等数学的思想方法将渗透在日后的每门专业课中,比如微积分,虽然很简单,却是探究科学世界最有力的工具,水力学中的静水压力、三维流体运动,气象学的压高公式、风的运动,水文学中的土壤下渗公式、汇流卷积公式等等都与此密不可分。概率统计在汇流理论、洪水频率计算中是不可或缺的理论工具。另外是计算机编程,水文专业非常需要计算机建模的能力,学到蓄满产流模型、单位线方法、马斯京根法演算这几个模型方法时,如果可以自己编程运算,不仅提高效率,而且可以得到巨大的成就感。
说到专业课,不得不提到其中最精彩的部分――课程设计。老师会下发一个任务书,要求学生运用所学的原理,自己编程计算,并分析结果,给出论证。通常,上专业课更多的是对众多知识点进行识记,而如何灵活运用这门课所教的理论去解决实际问题,则在课程设计中体现。一门课程设计通常需要花费一周甚至更多的时间,每到这时,你会看到自习室里摆满了笔记本,大家都在加班加点地编程或者调试程序。然后,笔耕不辍地写上几大页纸,等到一份完整的课设报告出炉后,才能舒一口气。其实在以后工作中,常常需要做一个项目的算稿,要给出工程所用到的具体计算方法和详细计算结果,当结果通过总工程师的审查后,才能将其写在最终报告上。而这种算稿,和大学时期做的课程设计相类似,因此现在的课程设计是为以后的工作打下良好的基础。
另外,水文属于自然科学和工程科学,因此这门学科的学习中少不了野外实习。以我所在的学校为例,我们需要进行自然地理实习、气象实习、水利工程实习、水文综合实习、水文测验实习,实地参观大坝、抽水站、水文站、污水处理厂等,并与专家进行交流。实习的魅力之一就在于它将书本上的理论鲜活地展示在眼前。自然地理实习在宜兴的丘陵,大家就着书本认识了各种岩石、植被形态、河谷地貌;气象学实习在北极阁的江苏省气象台预报中心,在那里我们了解了天气预报制作的全过程;水利工程实习,参观了江都水利枢纽,在水电站机组的轰鸣声中,感受着南水北调这一宏大工程的脉动;水文综合实习,在污水处理厂,我们使黑臭的污水变成了涓涓清流。最有意思的水文测验实习,泛舟于宣州水阳江上,同学们通过各种方法对江水的流速和流量等进行分析。然后回到水文站里进行资料整编和制图,在实习老师的指导下,以前上课提到的几个理论问题全都在这里得到了解决。就是这样,带着好奇带着疑问,在领略一路风景之余,既系统复习了课堂上的知识又学到了很多课堂以外的内容,真是收获颇丰!
就业或深造,我走我的路
学完了理论,进行了实践,就该到了大家最关心的就业问题了。作为连续两年的“绿牌”专业,水文与水资源工程专业就业完全没有压力。而且除了就业率高外,对口也是我们专业就业的一大特点。具体说来,水文与水资源专业培养方向大致可分为以下五类:一是民生水利方向,侧重于培养学生小水利、小水电、农村饮水工程及灌溉工程设计、施工、监理能力,就业可去各级水利局及其下属的设计院所;二是水土保持方向,侧重于培养学生水土保持设计、管理能力,就业可去各级水保局及水保站;三是水文测验方向,侧重于培养基础水文部门技术人员,就业可去各级水文局、站,如省水文局、流域委员会水文局等;四是水库水电站运行方向,侧重于培养学生水库水电站调度运行管理能力,就业可去各类水电开发企业、梯调中心;五是水文地质方向,侧重培养学生工程水文地质调查能力,就业可去各类水文地质单位。此外,一些大型民营企业在招聘会上也吸引了不少同学的眼球,比较有名的有北京江河瑞通、北京清流科技、福建四创等等,学水文的主要从事水文仪器、防洪预报系统、水库调度系统的研发。还可以去电力口子的单位,如南瑞集团、国电南京自动化股份有限公司,从事水利水电自动化方面的工作。
[文献标识码]A
[文章编号]1671- 5918( 2015) 08- 0121- 02
doi:10. 3969/j. issn.1671-5918.2015.08-057
[本刊网址]http://hbxb.net
一、目前水利勘测设计专业实践教学体系主要存在的问题
受我国教育背景、教育资源、教育水平等多方面的影响,水利勘测设计专业人才专业实践教学思维模式和创新模式缺乏应有的实践特性和创新特性。在我国水利勘测设计专业高等教育的专业实践教学环节中,普遍采用参观已建工程的方式开展实习,采用虚拟工程项目的方式开展课程设计和毕业设计,缺乏具有指导性的生产实践元素。目前水利勘测设计专业实践教学体系主要有以下问题:
(一)水利勘测设计专业的理论教学与专业实践教学缺乏必要的联系
课程教学和专业实践教学相脱离,课程设计、毕业设计大多是虚拟工程项目,缺乏真真的实践平台。培养内容单薄、方式单一,缺乏系统性,教学效果难以适应新时期创新性、实践性、复合型人才需求;
(二)高校水利勘测设计专业的产学研结合不紧密
专业实践教学只停留在“学”上,基本脱离了实际工程的设计和运行,更谈不上与科研相结合,不具备社会服务功能。为了切实提高水利勘测设计专业本科生的实践能力和创新能力,结合河南水利与环境职业学院水利勘测设计的专业特点,将水利勘测设计专业的专业实践教学思维模式分为“一体化、三层次”。为实现“一体化”的专业实践教学目标,将专业实践教学划分为“三层次”和“四模块”,从专业理论课程内容的设计、专业实践教学系统和内容、专业实践教学方法以及专业实践教学的管理等方面进行改革和优化,提出一种工科专业实践教学的创新模式,提高学生的实践能力和创新能力。
二、水利勘测设计专业“一体化、三层次”专业实践教学体系
水利勘测设计专业一体化专业实践教学体系,应当面向当前的工科教育战略目标、着眼于未来水利工程的发展、响应卓越工程培养计划,为培养一批具有创新能力、实践能力、适应经济社会发展需要的高质量水利勘测设计技术人才。一体化的专业实践教学思维模式与传统教学思维模式相比,有以下特点:实用性强,这样的专业实践教学思维模式将专业理论教学和专业实践教学融为一体,提高学生的实践能力;实践性强,这样的教学思维模式体现以实践创新为中心,突出实践培养的主导思想。在理论指导下进行实践,使专业教学形成连贯的、完整的专业实践教学体系;专业实践教学质量和效率高,由于一体化专业实践教学将专业理论课和专业实践课有机地融合在一起,形成完整的专业基础知识和专业实践的学习体系,从根本上解决了传统教学思维模式理论和实践相脱离的问题,使难以觉察的事物能清晰地展现在学生面前,提高学生认识工程结构的能力、提高实践认知能力。
水利勘测设计“一体化、三层次”专业实践教学新模式,其中的一体化是指服从实践目标,以培养新世纪应用型、创新型人才为宗旨,追求知识体系的完整。三层次是指课程教学设置分三个层次:课堂教学(基本原理和基本方法)、课程认识实习(结构认识与学科间交叉)、课程设计和毕业设计(专业应用与创新)。
在水利勘测设计专业“一体化、三层次”专业实践教学体系中,系统化的基本原理和基本方法是系统中最为基础的第一层,这里涉及到与水利勘测设计专业相关的课程理论和交叉学科理论的学习;第二层为水利勘测设计结构认识实习,包括水利勘测设计科技创新活动、学科竞赛、专业前言讲座与学术报告等活动;第三层也称为实践层,是整个专业实践教学的中心,包括水利勘测设计专业所有的课程设计和毕业设计,其中毕业设计尤为重要。毕业设计的选题要尽可能地贴近实际,利用多学科知识和交叉学科知识解决实际工程问题,是检验学生实践创新能力的标准。
三、水利勘测设计专业“一体化、三层次”专业实践教学模块
为了使水利勘测设计专业“一体化、三层次”专业实践教学体系能顺利的执行,具有可操作性,保证“一体化、三层次”专业实践教学体系的连续性,可将水利勘测设计专业创新型人才培养模式划分为四个模块。创新型实践人才培养模式应以创新实践活动为中心,以学生为主体,通过学校和老师的积极引导,使学生有较为明确的水利工程创新实践的发展方向,有获取创新实践能力的实践项目、创新实践方法和途径。
(一)水利创新理念模块
通过实践创新性和产学研相结合的专业实践教学思维模式,使学生能够了解水利勘测设计专业的前言动态和发展动态,实践创新能力的培养必须适应水利勘测设计专业的发展需求。在不同的时期,水利勘测设计专业的主导思想不同。例如,我国的水资源管理与应用已从“控制洪水”向“洪水管理”转变,水利勘测设计的建设与管理已从“大型枢纽型工程”向“农田水利工程”转变等,这些水利工作思想的转变必然推动水利勘测设计专业实践创新培养模式转变。因此,在这一模块,要求学生和老师密切关注水利勘测设计专业的发展动态,老师积极引导学生查阅国内外有关水利发展的前沿。
(二)创新实践模块
根据水利勘测设计专业学生的特点,结合现有师资力量,定期举行专题讲座和实践创新活动,例如:大学生结构设计大赛、水利创新设计大赛等,以传递有关实践创新活动信息,营造浓厚的实践创新氛围。以尽最大可能创造学生参与实践创新比赛的机会,促进学生实践创新能力的提高。在有关的科研和生产活动过程中,结合相关的科研项目和生产项目,有计划地吸收水利勘测设计专业学生参与到科研活动和生产活动中来,使学生有长期实践创新能力塑造和提高的机会。通过创新实践模块,锻炼并检验水利勘测设计专业学生的实践创新能力。
(三)长效管理机制模块
在本专业培养计划中,把完成一定实践创新学分作为学生毕业甚至是晋升攻读研究生的主要考核点,并将该模块并人到学生学籍的管理体系中,使学生能够自觉地、有计划地参与各项实践创新活动或实践比赛,形成组织或参与校内、校外实践创新活动的常态化,在连续的实践创新活动中,提高水利勘测设计专业学生的实践创新能力。
(四)考核评价模块
水利勘测设计一体化专业实践教学思维模式的考核评价分为两类,一类是考试类,用明确的分数评价学生掌握专业理论的能力,是否能够应用专业理论解决工程实际问题;另一类是非考试类,以新思想意识、动手能力、活动交流、学术报告等。用两类评价指标综合评定学生的实践创新能力。
【摘 要】水工隧洞的设计、施工以及造价文件的编制是水利工程技术人员应具备的基本职业技能。现有课程体系中,涉及这些技能培养的教学内容分别在四门课中讲授,普遍沿袭学科本位的教学模式,不利于学生完整地掌握整个水工隧洞工程的实际工作过程及其联系;不利于学生职业能力的培养,亟需改革。应从分析水工隧洞工程的工作过程入手,在探讨其职业能力构成的基础上,以典型工程项目为载体,实施项目化课程改革,研究课程内容的筛选、重组、实施和考核方式。教学实践表明:以工作过程为导向设计项目化课程,采用科学的实施方式,能有效地提高学生的职业能力和职业素质。
关键词 高职;水工隧洞工程;项目化课程;实施方式改革;职业能力
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2015)14-0051-02
作者简介:刘建飞,男,高级工程师,现从事水利工程施工教学与研究。
基金项目:本文系中央财政支持专业(水利工程专业)建设项目子项目、浙江省省级特色专业(水利工程专业)建设项目子项目(TZZ09102B04)和浙江省优势专业(水利工程专业)建设项目子项目的研究成果。
水工隧洞是水利工程常见的建筑物之一,其设计、施工以及造价文件的编制是水利工程技术人员应具备的基本技能。现有课程体系中,涉及这些技能培养的教学内容分别在四门课中讲授:水工隧洞设计在《水工建筑物》中讲授,造价文件的编制在《水利工程造价与招投标》中讲授,水工隧洞施工在《水利工程施工技术》中讲授,水工隧洞施工组织与管理在《水利工程施工组织与管理》中讲授。这些课程教材普遍沿袭学科本位的教学模式,注重理论知识的系统性和完整性,缺乏针对性和实用性。教学方式多采用传统的以讲授知识为主,不利于学生完整地掌握整个隧洞工程的实际工作过程及其联系;不利于职业能力的培养和提高。学生学完这些课程,走上工作岗位后,适应期较长,不符合现行的高职教育理念,需要进行改革。在这种背景下,我们尝试项目化课程改革,结合典型水工隧洞工程,组织教学内容并实施教学,将原来分散在几门课程中讲授的相关内容,整合为《水工隧洞工程》一门课,涵盖其设计、施工及造价文件的编制等所有内容,采用项目导向、任务驱动的教学方法,以激发学生的学习兴趣,提高其就业能力和职业能力。
目前国内单独开设这门课的高职院校不多。笔者拟从《水工隧洞工程》课程的定位、课程建设思路、课程实施、课程考核等方面,探讨以工作过程为导向实施项目化课程,以更好地实现水利工程专业的培养目标。
一、课程定位
浙江同济科技职业学院水利工程专业是中央财政支持专业建设项目、全国水利示范院校专业及专业群建设项目、浙江省省级特色专业建设项目和浙江省优势专业建设项目,本专业的培养目标是:能够从事中小型水利工程设计、施工、监理和造价等工作,满足水利工程建设生产一线需要的高端技能型人才。《水工隧洞工程》是水利工程专业的一门培养学生岗位迁移能力的课程,是培养水利工程(辅助)设计人员、制图员、施工员、安全员、质检员、监理员、造价员等岗位职业能力的课程。通过学习本课程,学生可以获得隧洞工程设计、施工、监理和造价岗位所需的基本知识和技能,具有刻苦学习精神、吃苦耐劳精神、敬业精神、团结协作和诚实守信精神。
二、课程建设思路
1.教学内容与岗位工作任务相对接。课程设计,首先分析水工隧洞工程设计、施工及造价岗位的工作过程,确定本课程的工作任务及应具备的职业能力,再由职业能力分析所需要的知识、技能、态度。在此基础上确定课程教学目标和教学内容,将理论教学和实践教学融为一体。以典型水工隧洞工程进行项目化教学整体设计,编写配套校本教材。
2.课程的实施要考虑高职学生的特点及水工隧洞工程的特点。课程内容确定后,课程如何实施就显得尤为重要。如何调动学生的学习主动性和积极性,让学生尽快掌握课程内容和具备相应的职业能力,这是课程改革的关键所在。为此,我们经过反复探索实践,最后选择按照工作过程将教学内容整合为学习项目,以项目导向、任务驱动引领教学过程,实施“在做中学”、“在学中做”的教学模式,使教学内容与岗位工作任务实现“无缝对接”,提高学生的岗位适应能力和职业能力。通过学习,要求学生最终提交一个典型工程的初步设计文件、技术标和商务标。
三、课程实施
1.校企合作开发教材。与水利工程设计、施工企业合作,按照“工学结合、全学程融渗式职业能力培养”的人才培养模式,“岗、课、证相对应”要求,“教、学、做”理实一体化的教学模式,“知识+技能+态度”的形成性过程考核模式以及高端技能型人才培养的特点和规律,制定课程标准。将本专业职业活动,分解成若干个典型的工作任务,按完成工作任务的需要和岗位职业能力要求,引入水利行业技术规范、技术标准,结合职业技能证书考试要求组织教材内容,编制出《水工隧洞工程》校本教材,内容包括水工隧洞工程设计、水工隧洞施工和水工隧洞造价文件编制三大部分,教材内容充分体现水利职教特色和职业岗位的需要,使“专业教学、职业培训、技能鉴定”三者有机融合,贯穿于教材之中。同时配套有实训任务书、实训指导书、整体教学设计、单元教学设计、第一次课教学设计、课程学习指南、教学课件等教学资源,经过四年的试用,效果良好。
2.专兼结合的教学团队。根据本课程教学团队的实际情况,主要通过两方面加强教学团队建设。一方面,培养一批具有先进高职教育理念和较强实践教学能力的专业骨干教师,使现有教学团队教师具有双师素质。定期选派骨干教师参加省部级教育部门组织的课程建设、教学改革等方面的培训和交流。加强与校企合作企业联系,积极参与企业的生产技术服务,引导专业教师特别是年轻教师到企业进行锻炼,提高实践能力。充分利用寒暑假,派出专业教师到施工、设计、监理、咨询等单位的专业对口岗位,参加实践,并鼓励教师优先到校企合作单位进行生产、技术、科研服务或者合作开展科研攻关项目。另一方面,加强与企业合作,聘请一批具有丰富水工隧洞设计、施工及造价文件编制经验的工程技术人员作为兼职教师,参与工学结合课程开发、教材编写等环节的教学改革,使现有教学团队具有双师结构。积极引导兼职教师参加教育理论、教学方法的培训学习,提高兼职教师的教研与教学能力。加强专兼职教师之间的交流,以校企合作共建的校内生产性实训基地为依托,加强专任教师与企业技术人员之间的交流互聘、挂职锻炼,使专任教师和企业技术人员分别在工程实践经验和教育教学理念上得到提高,从而促进生产与教学的融合。建成一支专兼结合的“双师型”专业教学团队,满足基于工作过程导向的水工隧洞工程项目化课程建设和教学所需。
3.推行“教、学、做”理实一体化的教学模式。推行“教、学、做”理实一体化的教学模式,使教学过程与工作过程对接。本课程为项目化课程,教学过程按照“教、学、做”理实一体项目化进行设计。在本课程的教学实践中,利用项目教学,首先由任课教师提出任务与要求,根据任务讲解所需的专业知识,然后辅导学生自己确定方案,完成项目或学习型任务。学生通过完成每一个子项目或学习型任务,学习专业知识,训练专业技能,而要完成项目任务,就必须将“教、学、做”融为一体。通过项目化工作任务驱动,引领教学过程,强调实训环节,采用理实一体化教学,使“教、学、做”合一,“做中学,做中教”,鼓励学生自主学习,充分调动学生学习的积极性,提高学生自主学习的能力,在强化技能训练的同时,也使学生掌握了相应的专业知识,培养了学生的职业态度和职业素养。
(1)“教”:是教师针对项目任务,在具有生产氛围的专业实训室(实训基地),重点采用“项目载体,任务驱动”、“讨论式教学”、“案例式教学”等教学方法,按照工作过程,教会学生完成项目任务的相关知识、方法、技能和工作程序等。利用多媒体、教学模型等不同的教学手段,并在多媒体课件中穿插工程照片、图片、图纸、表格、动画等,这些资源有利于创设形象生动的工作情景,激发学生的学习兴趣,帮助学生理解施工组织设计要点、现场平面布置图的绘制、设计说明书的编写。在通常情况下,完成一个完整的学习型项目的教学任务需要教学团队成员的配合。在完成水工隧洞施工现场平面布置任务时,带学生到典型工程施工现场,采用现场教学法。
(2)“学”:是学生跟着教师学习完成项目任务的相关知识、方法和专业技能。一般将学生分为几个学习小组,在教师讲解和示范的基础上,共同研讨,选择完成任务的方法,制定工作计划,列出工作步骤。学生选择的完成任务的方法、制定的工作计划和步骤等,都需要教师批改、批准。对于共性的问题或错误,教师再集中讲解,予以纠正。在所有的学生都完成了任务或找到解决问题的途径后,教师再点评和总结。因此,学生学习的过程也是教师施教的过程。
(3)“做”:是经过前两个“教”与“学”的环节后,学生在掌握完成项目任务的相关知识、工作方法的前提下,按照教师批准的工作方案,独立或分组按照实际工作过程完成学习型项目,教师进行检查、示范和指导,学生相互探讨。任务完成之后,通过个人和他人评价(自我评价、同学评价、小组互评、教师评价)检验学生是否真正达到了教学目标。
4.模拟职业环境的实践教学条件。基于工作过程导向的项目化课程教学,需要有配套的实践教学条件保障。只有这样,才能模拟职业氛围,实现“在做中学”、“在学中做”、“边学边做” 的理想教学模式。本课程计划在现有实训条件的基础上,再修建一个可供50名学生使用的施工组织设计和工程造价实训室,使其与现有的水利仿真实训中心和水利工程设计所配套,成为生产性校内实训基地。以满足水工隧洞设计、施工组织设计、造价文件编制和项目管理理实一体教学要求。
四、课程考核
教学模式的转变要求改变相应的考核方式。为适应理实一体化教学模式、本课程的教学目标和高职学生的特点,实行“知识+技能+态度”的形成性过程考核模式。形成性过程考核强调过程和结果并重,强调对学生能力和学习过程的考核。本课程的考核分为水工隧洞设计、水工隧洞施工和水工隧洞造价文件编制3个子项目分别进行,课程考核成绩则是项目考核成绩的累计。每个项目成绩都是从知识、技能、态度三方面考核,依据“技能加过程,强调素质培养”进行设计。每个项目考核均依据提交成果的完成情况、完成过程中的表现及小组互评的结果等打分,部分与考证有关的内容考核要与考证相结合。
1.“知识+能力+态度”的考核模式,既重视对专业知识和技能的考核,又重视对学生职业态度的考核与评价,考核内容及要求与职业岗位对知识、技能、态度的要求相一致。每个子项目成绩按100分计,其中:知识占30%、技能占50%、态度占20%。
2.知识考核:主要考核学生对完成项目所需相关知识的掌握应用情况,可采用课堂提问、检查任务(作业)完成过程中知识应用的情况、单元测试等方式,也可以采用面试答辩的方式。
3.技能考核:通过学生的“做”来考核,由考评小组现场考核学生完成项目的步骤、方法和成果,比如施工方案选择及现场布置是否合理、单价编制过程是否正确及投标报价是否合理等方面进行评价。
4.态度考核:主要根据学生完成学习型任务过程中的出勤情况、上课纪律和表现、回答提问是否积极踊跃、协作精神、工作是否认真等方面,通过学生自评、互评以及教师评价综合确定。尤其要注重团队协作和小组管理能力的考核,要先考核小组团队,再考核小组内的个人,小组的成绩偏低者,个人的成绩相应降低。
五、结语
从分析毕业生就业领域的工作过程入手,基于项目化进行课程改革,将知识、技能的掌握和态度的培养有机地融渗在学习型项目里,注重培养学生的岗位适应能力和职业能力,以完成任务的方式进行学习,形成“在做中学”、“在学中做”、“边学边做” 的理想教学模式。对我院近四年的教学实践,用人单位和学生普遍反映效果较好,学生的职业能力和职业素养得到显著提高。但在课程教学过程中也存在一些需要改进的问题,比如师资队伍还不能完全满足项目化教学的需求,学生通过自己查找资料制定施工方案的能力不足,部分学生的学习成果有雷同现象等,如何有效地解决这些问题,是今后教学实践过程中需要重点探讨的。
参考文献:
[1]刘建飞.基于工作过程的高职《村镇供水工程》课程改革[J].职业教育研究,2012,(6):80-82.
关键词:能力培养;力学;教学改革;教学实践
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)32-0057-03
《水力学》课程是高等工科院校水利类专业学生必修的一门专业基础课。由于该课程紧密结合水利工程实际,基础概念和公式繁多,理论推导复杂,不少学生反映《水力学》是一门难学的课程,并且出现学生学习困难和积极性不高的问题。针对以上课程特点和教学中出现的问题,为了提高学生的学习兴趣并培养学生的实践能力和创新能力,对《水力学》课程进行教学改革是十分必要的。
一、水力学课程教学改革的背景
随着社会对应用型人才需求量地增大,培养具有实践能力和创新精神的高级工程技术人员成为地方高校的主要目标。这个培养目标的确立对地方高校学科建设和教学工作提出了新的要求。水力学作为水利类专业的重要专业基础课,在水利类本科专业的培养方案中被列为必修的学科基础主干课程,是学生从基础课学习过渡到专业课学习的重要纽带。《水力学》[1]课程由两大部分组成,即水力学基本原理和工程水力学。学生在这门课程的学习中,不仅要掌握水力学的基本知识,还要了解水力学的相关应用,以便在今后水利工程实际工作中对水力设计的基本理论和计算方法融会贯通。因此,本课程在水利类专业的教学安排中应该在培养学生确立工程概念、解决实际问题方面加大比重。但是随着高等教育的改革与发展,高等教育体制和课程设置及学时分配都发生了重大变化,水力学的教学课时正不断被压缩,在这种背景下,传统的教学体系已暴露出许多不合理的地方。一方面传统的教学大纲中,水力学基本原理和水力学的工程应用两部分内容共需要100多个学时,而现在水力学课程总学时数减少至70学时,但是教学内容仍然按老教学大纲执行,这就要求老师在少的学时数下讲授较多的内容,课堂信息量过大,学生在短时间内很难接受,更谈不上对所学知识的应用了。另一方面,近些年随着高等教育改革地深入和专业划分愈来愈精细,水利类专业除了原来的农田水利专业外,又包含了水利水电工程专业、水利工程管理专业、水土保持专业,不同专业对水力学课程的教学内容特别是水力学工程应用部分的教学内容提出了不同要求。比如,随着节水灌溉技术在农业中的广泛应用,农田水利专业对管道水力学特别是其在微小管道水力计算中的应用提出了要求,而其他专业对此却又无具体要求或者需求。而随着高坝大库的不断建设,水利水电工程专业要求学生熟练掌握和应用泄水建筑物下游消能、堰流的相关知识,而农田水利专业则对这些内容的要求不断弱化。总之,随着信息量骤增的新世纪的到来,这门课程从教学内容、课程体系到教学方法、教学手段都与当前发展形势很不适应,与培养具有实践能力和创新性人才的要求产生了明显冲突。例如,教学内容不能随着学科的发展而及时调整和更新;课程教学方法落后并导致课堂理论教学与实践教学环节严重脱节。这些都严重影响到《水力学》课程教学的开展,进行课程教学改革刻不容缓。
二、水力学课程教学改革的内容与方法
(一)教学改革的内容
《水力学》课程是力学的一个分支,它是介于基础科学和工程技术之间的一门技术科学。它的主要任务是研究液体(主要是水)的平衡和机械运动规律及其实际应用。课程主要概括为两部分内容,即水力学基本原理和工程水力学两部分。因此在教学内容的安排上,既要突出重点内容,使得学生在学习过程中抓住课程的主线和重点,同时还需注意课程内容的连贯,不能出现基本知识点的断链情况。在课程教学改革中应处理好传统内容与现代内容、继承与创新及逻辑性与结构性的关系,必须根据水力学的课程内容明确两条教学主线。一条主线是水力学基本原理和基本理论,主要包括水静力学、液体一元恒定总流的基本原理和液流形态与水头损失,这些内容是课程的基础和骨架。对于不同的专业,技术基础知识的薄厚要求可能不一样,骨架可大可小,但均要坚实、牢固。另一条主线是基本应用,主要包括有压管流、明渠恒定流动、堰流及闸孔出流、泄水建筑物下游水流消能与衔接,这些内容是基础的添加物和骨架上的肉。因此,应充分吸收现代科学技术和学科发展的最新成果,注意体现当代学科发展的水平和特征,将多学科的知识交叉与渗透反映到教学内容中来,两条教学主线相互联系,相互补充,缺一不可。根据以往的教学经验来看,传统的“大合班”教学模式无法充分考虑不同专业对本课程的教学要求,按照两条教学主线进行教学时,课程的部分教学内容可能对于不同专业的关系不十分明显,学生的学习目标不明确,很难引起学生的兴趣,学习效果较差。因此,应该改用模块式教学结构将理论知识进行整合,即将课程内容分为多个模块并根据专业的不同强化其所需模块的内容,进而使学生明确本课程与其专业的关系,以便提高学生的学习热情和效果。在教学方法上,应该避免在授课过程中搞“满堂灌”,每堂课都要安排一定的时间来进行答疑,鼓励学生发表自己的想法和见解,鼓励学生通过互相讨论的方式解决问题。同时,通过在教学内容中增加一些与本学科联系紧密的工程实例来激发学生的学习积极性,提高教学效果。
(二)教学改革的手段与方法
1.改变传统的大合班教学模式。根据《水力学》课程的两条教学主线的内容和要求不同,第一条主线水力学基本原理和基本理论部分是课程的基础和骨架,虽然对于不同专业,技术基础知识的薄厚要求可能不一样,但同样要坚实和牢固。因此,第一条主线所涉及的内容,从教学模式上讲可以将水利水电工程专业、水利工程管理专业、农田水利专业进行合班教学,将理论知识进行整合,突出共性,强化概念,避免因专业分班课引起的课堂教学内容循环重复。但是,《水力学》课程的第二条教学内容是关于基本原理应用,就应该对不同专业在教学内容上侧重点不同,在讲授其在工程实际中的应用时应有所突出,有侧重点地讲授,能够使不同专业的学生了解到该课程在自己行业的应用,拉近与学生的距离,让学生做到有的放矢,带着问题去听课。因此,对于工程水力学应用部分,从教学模式上讲,应将不同专业进行分班级教学,结合各个专业的特点和需求,选择有针对性的教学内容进行授课,进而提高学生的学习积极性和课堂教学效果。
2.改变传统的教学方法。将传统的“教学资源导向型”教学方法向“能力训练导向型”教学方法转变,其实质就是要发挥学生的主观能动性,提高学生的动手实践能力并培养其创新意识。因此,在教学环节上,应该始终注重理论联系工程实际,以探讨和启发性思维的开放式教学为主,通过问题讲义的方式,针对具体的工程问题进行讲解和讨论。同时,注重学生对知识原理的理解和应用,尽量通过工程实例并结合知识内容解释在现实生活中所出现的水力学现象,这样不但可以加深学生对水力学基本理论的理解,同时又培养了学生发现问题和解决问题的能力。
3.以职业能力培养为导向的教学内容设置。水力学基本原理、工程水力学、水力学实验原理是《水力学》课程的三大组成部分,其关注的重点各有不同和侧重。面对水力学课程庞大的体系,必须根据水利类不同专业的特点与专业培养要求,对课程体系进行科学设计,对课程内容进行合理取舍。水力学理论基础包括“流束理论”和“流场理论”两个体系。作为水文水资源、水利工程管理专业的学生,限于学时,同时考虑职业岗位的实际工作需要,可舍弃“流场理论”,只讲“流束理论”,以满足工程实际中常见的水力计算的应用需要。同时,也使得“以流束理论为基础,以实际工作需要为目标”的水力学课程教学基本理论的选择有了明确的方向。而工程水力学强调解决实际问题,自然成为学生职业岗位必须的教学内容,是学生完成实际工作任务能力的重要体现。为此,在教学内容安排方面,应根据不同专业的需求突出重点,对于农田水利专业的学生,可将重点放在明渠水力学和管道水力学部分,使学生学会设计渠道,熟练进行管网的水力计算,以满足节水灌溉系统的渠道和管网设计的需要。对于水利工程管理专业的学生,以明渠水力学、有压管道非恒定流、堰流和闸孔出流为教学重点,使学生可以对已建成的渠系建筑物、电站和引水枢纽进行合理的运行和管理。在完善课堂教学内容的同时,还需要增加实践教学环节的比重。例如,可以根据不同专业的培养需求,增添水力学课程设计项目。对于课程设计的内容,可以紧密结合各专业毕业设计选题来定,内容应涵盖专业基础实验技术、现代生产和社会应用紧密结合的实践项目,以及学科发展的前沿课题,形成由低到高、由基础到专业的逐级发展的“金字塔式”教学实践内容和环节。这样不但可以通过理论去指导学生的实践学习,而且可以通过实践促进学生对理论知识的理解。
4.教学方法多元化,创造灵活多变的课堂教学。传统的教学方法是教师通过板书给学生传播信息,该方法显然较费时间,而且效果差,有些水流运动的变化过程用静态图形是无法表现的,如,水跃、流线、水击传播过程等。多媒体教学[5]可以充分演示局部水流现象,还可以展现实际工程中的水流现象,如底流消能、挑流消能、堰流及闸孔出流等,增加了学生对相关原理的理解,又增加了感性认识,同时节约了教学时数,扩大了知识的信息量,可谓一举多得。但是纯粹的多媒体教学存在师生之间互动少、信息停留时间短、跳跃性强等缺点。特别是水力学中大量的公式推导和画图,如,静压强分布图、压力体图、水面线、总水头线及测压管水头线等内容在应用多媒体教学时,学生不易理解或印象不深。笔者在教学过程中,将多媒体课件、黑板板书、实物和模型教学方法紧密结合,取得了良好的教学效果。例如,在教学中讲到毕托管的测速原理时将毕托管带入课堂,让学生有充分的感性认识;在公式推导过程中采用黑板板书,给学生带来直观的心理感受。
在传统的教学过程中,师生往往习惯于“灌输式”教学方法,在这种教学方法中,无法充分调动学生的主观能动性,学生作为教学过程的客体,处于被动地位,提不起学习和讨论的兴趣,影响教学效果。因此,在课堂教学环节中应增加学生参与环节,在课堂上采用学生讲课、讨论、提问等方式,这样可增加学生的参与意识、活跃气氛,提高学生分析问题和解决问题的能力。例如,在明渠恒定均匀流的水力计算这一章,其研究内容较简单,又是实际生活中常见的水工建筑物形式,学生有一定的感性认识,适合采用自学与讨论的课堂教学模式。
三、结语
通过近年来的教学实践表明,以职业能力培养为导向的水利类专业《水力学》课程教学改革,在学时总量减少的情况下,学生们不仅学到了基础理论和分析问题、解决问题的方法,而且学到了更多有关于水力学的科学知识,开阔了学生的思路,这为高校向社会输送具有创新意识和实践能力的复合型水利人才打下了基础。同时还认识到,必须要不断加强《水力学》课程教学改革方案的实施,在实践过程中不断完善教学方法。这就要求教师不但要重视课堂教学并能熟练应用灵活多样的教学方法,还要在实践中不断提高完善教学内容、教学组织和教学方法。
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西北农林科技大学农业水利工程专业已有近80年的历史,目前已培养3500余名本科毕业生,为我国农业和水利事业发展做出了突出贡献,在国内外享有较高声誉,2003年被评为陕西省第一批名牌专业。本专业以我国第一个农业水土工程国家级重点学科、国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心、旱区农业水土工程教育部重点实验室等为依托,形成了具有明显特色的人才培养模式,是我国农业水利工程专业人才培养的重要基地。
一、主动适应社会需求,转变人才培养理念
从1999年合并以来,我校的总体发展定位为“突出产学研紧密结合办学特色,创建世界一流的农业大学”。由此,农业水利工程专业的人才培养必须紧紧围绕产学研的办学特色,以国家社会经济发展对人才需求为导向,以农业水土工程国家重点学科为依托,充分利用具有农业工程和水利工程两个一级学科的交叉和产学研结合的优势,按照“知识、能力与素质”协调发展的目标,加强外语、数理知识和计算机应用能力培养,注重实践教学,突出专业特色,培养学生创新能力和精神。为此,开展国内外农业水利工程专业教育比较研究,详细分析本专业国内外教育现状与发展趋势,利用问卷与座谈会形式向不同层次用人单位进行广泛调研,了解新形势下社会对本专业知识结构、能力与素质要求的变化,明确国家建设对人才的需要。《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010-2020年)指出了人才培养模式的核心与精髓是,创新人才培养模式要注重“学思结合”、“知行统一”、“因材施教”[4]。依据其核心和精髓,深刻理解创新人才的内涵,研究创新人才的培养规律,改变传统的教育理念。随着大学招生规模的扩大,大学教育已由精英教育转向大众化教育,社会对人才也提出了新的要求。创新是我国科技实力提升的基本国策,创新人才培养既是新时期经济社会发展和科技发展对高等学校人才培养的新要求[5],也是一种教育理念,不是说本科生就成为创新人才,而是应该为学生今后成为创新人才奠定相应的知识、素质和能力基础。按照此理念设计培养方案,培养学生创新思维和创新意识,训练学生的创新能力。按照“知识、能力、素质”协调发展的目标,创新精神的培养为理念架构人才培养模式,不仅仅体现在教学的每一个环节,而且涉及到教育的全过程,包括学校的人文环境等方方面面。在人文环境方面,学校定期组织文化名人、政府要员、著名企业家、创业成功人士开展讲座,以提高学生文化综合素质。
二、不断优化培养方案,更新教学内容
(一)培养方案
按照“基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、富有求实与创新精神,实践技能强的高级专门人才”的培养目标,优化知识结构和课程体系,控制总学分,强化专业基础,增加选修课,减少必修课,加强和统筹规划实践教学,优化实践教学体系。该专业已3次对培养方案进行了调整,已初步形成“基础教育、实践教育、创新教育”三大模块。坚持课堂讲授与实习实验、社会实践、科研训练相结合,构建完整的产学研紧密结合人才培养过程和教学管理运行机制,促进学生实践创新能力和综合素质的提高。新的培养方案突出四个特点:一是学分总量控制,强化专业基础。控制总学分在175学分,其中学科通识类40%左右,学科大类基础和专业课40%左右,综合实践20%左右。二是突出实践教学,增加综合性、设计性实验,使其占实验项目数的80%以上,增加工程训练实习,实践教学安排6个月以上。三是将课外科技创新、实践活动纳入培养方案,规定完成创新与技能训练8学分。四是,加强英语、计算机、高等数学等公共基础课程的比重。五是开设包括人文科学、社会科学、自然科学、工程技术等门类通识课程及反映本专业领域特点的专题讲座,强化学科交叉,培养综合素质。
(二)构建经济社会发展需要的课程体系,抓好课程建设,打造精品课程
认真分析人才市场需求,根据产学研紧密结合的人才培养模式和教改、课改成果,合理调整课程体系结构,进行课程的重组和整合,提高课程的综合化程度,构建学科群内的专业基础课程平台;以主干课为核心组成专业课程框架和实践教学体系;在充分体现理论教学、实践教学和科学研究相结合的同时,突出创新能力培养,形成科学合理的课程体系。农业水利工程专业根据课程性质建设形成了4个主要课程群组和1个实践教学体系。以工程测量学为龙头带动和建立集工程制图、地质、测量、工程水文等专业基础主干课为学科基础课程群组平台;以理论力学、材料力学、结构力学、水力学、土力学、建筑材料、钢筋混凝土结构等课程构建力学结构课程群组;以灌溉排水工程学为龙头带动和建立集土壤农作、农业节水、农业水利工程管理等课程的农业用水课程平台;以水工建筑物为龙头构建水泵与泵站、水利工程施工、水工概论等课程群组。同时,构建完整的实践教学体系,目前,已获批国家级农业水工程实验教学示范中心,着力建设各课程组平台的实践教学环节、创新教学实验平台、网络教学平台。在构建课程体系的同时,极力打造精品课程等项目的课程建设,目前该专业已建成国家级、省级精品课程1门,校级精品课程9门、网络课程8门、双语教学课程3门。2008-2009年获校教改项目7项,课程教学中70%课程采用多媒体教学。
(三)加强教材建设,规范教材选用
加强专业教材建设与管理,保证选用教材的质量。以培养高质量人才为目标,以教学内容和教学方法改革为核心,充分利用现代化教育技术,按照编著与选用并重的原则,抓好教材规划,实施精品战略;健全和完善教材选用、引进、编写机制,加大资金投入,构筑本专业系列教材体系。实行课组集体论证,院系两级审核的教材选用制度,保证教材质量。必修课优先选用国家规划教材或新教材,适当引进国外优秀教材。结合学科前沿及时更新和编写辅助教材。2008-2010年正式出版教材19部,其中国家级规划教材12部。同时,配合双语教学,引进国外原版教材3部,探索性运用到教学中,收到了较好的教学效果。
(四)构建与优化实践教学体系,强化实践教学
改革实践教学内容,构建以课程综合实验为基础,以课程设计、实习和毕业设计(论文)为主线,以社会实践、科学训练和工程训练等为拓展的实践教学体系,推进人才培养与工程实践和科学研究的结合。目前,该体系总体已构成,形成基础综合实习和专业综合实习两大子体系。基础实习将专业认识实习、工程地质实习和测量实习有机结合,校外实习与校内实习有机衔接,该方案在2010年和2011年的暑期实践教学中已实施,目前还处于探索阶段。完善实验室管理体制和运行机制,按课程群设置综合实验室,组建集教学、科研、生产服务功能于一体的综合实验室,搭建学生进行创新性、综合性、设计性实验的平台,实行开放运行管理新体制。加强实践教学基地建设,利用学校与水利工程设计及施工单位和西北各大灌区在科研和社会服务中建立的长期合作关系,建设产学研相结合、反映区域特点和专业特色的校外实践教学基地,让学生充分接触生产一线,为学生提供实践场所和就业渠道,使学生的实践能力和创新训练落到实处。建立学生到教学基地开展实践教学的长效机制,保证实践教学时间达到6个月以上。目前,已建立校外实践教学基地17个、校内4个。#p#分页标题#e#
(五)采取各种措施,提高学生的创新创业能力
鼓励和支持教师与学生建立“一对一”或“一对多”的联系,结合学生在“三下乡”和暑期社会实践活动中发现的问题,申请国家及学校的各类大学生科技创新基金、科技创新实验计划等项目,积极引导和组织学生参加“挑战杯”等各类竞赛,使学生参加科学研究,培养学生创新创业能力。2008-2010年本专业大学生获批国家创新项目14项、校级重点项目16项,一般项目43项。学院组织学生参加了陕西省力学竞赛、全国大学生力学竞赛(周培源力学竞赛),在师生的共同努力下,学院先后获得了全国大学生水利创新设计竞赛奖、全国力学竟赛奖及全国智能机器人大赛奖项等。实行“2+2”培养模式,即在大学教育阶段的后2年,给该专业的每一位学生配备指导教师。不仅进行专业课学习、人生规划、攻读研究生、就业等全方位指导,更重要的是学生参与导师的纵、横向科研任务,在具体的科研中深化提升理论知识,锻炼实践技能,培养创新能力。
三、师资队伍建设
以建设教学团队和支持高层次创造性人才为重点,以留住并加快培养专业技术骨干和青年后备人才为基础,以引进高层次优秀人才为补充,加强师资队伍建设”的人才强校战略。充分利用学校的青年教师出国研修项目和国家留学基金委西部计划项目,选派教师到国外高水平大学进修、学习与合作研究,努力建设一支素质优良、结构合理、充满创新活力的高水平师资队伍。目前农业水利工程专业教学团队已获批为省级教学团队,近年来本专业师资队伍中已有12名教师出国进修和进行合作研究,有校教学名师3人,省级教学名师1人。注重对青年教师培养,2008-2010年在学校青年教师讲课比赛中获一等奖3人,二等奖1人,三等奖3人;参加全国水利专业青年教师讲课比赛中获特等奖1人,一等奖3人,二等奖2人。同时充分利用学院拥有的各种设计、咨询及检测资质,鼓励专业教师参加各种生产和服务项目。建立新进专业教师到工程建设、管理单位实习,以及专业教师到生产实习基地交流学习等制度,全方位增强教师实践能力。坚持教学与科研并重,在完成教学任务的同时,鼓励教师开展科学研究,促进学术水平的提高,形成一支结构合理、教学科研实践经验丰富、热爱教学事业的高水平专兼结合的教师队伍。
四、教学监控与教学质量保证
在严格执行学校的各项教学质量标准的同时,结合专业特点制订各个教学环节的质量标准,完善教师授课资格制、青年教师导师制、开课试讲制等制度。通过实施学生评教、校院两级督导组督导、院领导听课和定期教学检查等措施,了解教学动态,加强教学质量监控。结合学生培养警示制和家长联系制,做好学生教育工作,建立学校、学生、家庭三者良性互动的培养机制,提高教学质量,同时,建立毕业生教学质量反馈体系,及时了解社会对学生的要求,同时也是单位对我们教育、教学质量的综合评价。
关键词:课程思政;专业认证;协同育人;钢结构;教学模式
1课程思政与专业认证实施背景
2017年2月以来,教育部积极推进新工科建设。我国的工程教育通过进一步转换教育教学观念、改革人才培养模式、工程教育认证等多个手段来适应新工科的发展思路。2021年6月16日,教育部高等教育教学评估中心、中国工程教育专业认证协会的《已通过工程教育认证专业名单的通告》显示:截至2020年底,全国共有257所普通高等学校1600个专业通过了工程教育认证。由此可见,专业认证已成为高等教育新工科建设质量保障体系的必然导向。工程教育专业认证与传统教师作为主导驱动教育教学的方式存在本质差异,主要体现在“学生中心、成果导向与持续改进”这一核心理念。学生中心是指高校教育教学过程中的一切出发点都要以学生为中心,培养学生成才是高校的最终目标,专业建设的师资队伍和学校教育资源都要服务于这一最终培养目标,还要对全体合格毕业生进行达成情况评价;成果导向是指每一门课程的达成情况均要支撑学生毕业要求的达成情况,毕业要求的达成情况又要支撑培养学生成才这一最终目标的达成,每一个教育教学环节都要求学生达到预期的学习成果;持续改进是指以常态化的评估来满足教育教学质量的持续改进,实现这一要求的关键是有质量的监控与反馈,并建立“先评价、再反馈、后改进”这一回环的作用机制[5-6]。
2钢结构相关课程的教育教学现状
2.1钢结构相关课程的设置情况
钢结构是工程建设中常见的结构形式之一,由于其质轻强度高、材质均匀、可靠性高、施工周期短、装配式程度高、回收利用率高等特征,特别适用于大跨度、超高层等工程结构,在土建、水利、道桥等行业中应用广泛。钢结构相关课程是综合性和应用性都很强的课程,在培养学生掌握专业技术基础知识、增强独立综合分析能力、解决实际复杂工程问题、肩负中华民族伟大复兴使命等方面起到重要作用。钢结构相关课程是土木水利类专业的主干课程,其前修课程主要包括材料力学、结构力学、建筑材料等课程,大部分在大学三年级开设。以内蒙古农业大学钢结构相关课程的教育教学为例,该校针对土木工程、工程造价、道路桥梁与渡河工程、农业水利工程、水利水电工程等土木水利类专业,均开设了钢结构相关课程,包括钢结构基本原理、水工钢结构学、钢结构、钢结构设计、钢结构课程设计、水工钢结构学课程设计等教学及实践类课程。钢结构相关课程均属于土木类专业的主干必修课,也属于水利类专业的主干选修课。其中,内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院的农业水利工程和水利水电工程分别于2010年1月和2021年1月通过专业认证并进入有效期。
2.2钢结构相关课程教育教学现状与存在的问题
2.2.1课程思政内容不够钢结构相关课程作为专业课,任课教师在课堂上往往专注于强调课程的专业性与学术性,而忽略了课程中的思政元素。一方面,在新时期我国教育教学的发展趋势下,课程思政元素应贯穿钢结构相关课程的教学全过程,在强调专业知识的基础上,深挖专业课程所蕴含的思政元素。另一方面,对于钢结构相关课程,从专业课角度渗透学科发展与内涵,使学生增强文化自信、厚植爱国情怀、树立远大抱负,培养学生的社会责任感。现阶段,钢结构相关专业课程中的课程思政内容不够,在新时代的背景下,专业课程融合课程思政元素至关重要。2.2.2理论讲授与实际工程联系不紧密钢结构相关课程是与实际工程联系非常紧密的专业课,而现阶段大部分钢结构设计原理课程主要包括绪论、钢结构材料、钢结构连接、钢柱、钢梁这五部分。一方面,任课教师课堂讲授的内容不能与实际工程有机融合,课程没有工程实践环节,也没有相应实验室的设置,学生对于焊缝连接、结构整体稳定性、局部稳定性等知识点,只能通过二维图片或者是3D动画对概念进行记忆,难以真正理解并解决钢结构工程问题,难以激发学生日后在工作中解决复杂工程问题的能力。另一方面,有些教材上的部分知识点较为陈旧,很多技术、方法较为保守,新材料、新技术更新较为缓慢,如水下焊接等相关知识点很多教材少有提及,这就导致学生的创新能力不足,进入社会难以迅速适应行业发展。这些都说明传统教学模式下更偏重理论知识的讲授,与实际工程缺乏联系,导致对学生的能力培养比较欠缺。2.2.3学生主动性与积极性不足钢结构相关课程的教学内容相对较多,但课程学时较少,这就导致大部分学生对钢结构专业知识点的掌握不到位,侧面反映出学生学习的主动性与积极性不足。一方面,当前的授课方式主要是传统的教师讲授,而讲授内容大部分依照《钢结构设计标准》(GB50017—2017),突出规范的适用性与实用性,特别是涉及计算原理的推导过程讲授,内容相对枯燥且理论性较强,学生学习的主动性与积极性尤显不足。另一方面,课堂往往更侧重于专业知识的传授,忽视了对学生能力的培养,教师在课堂对学生进行灌输式教学,大部分时间考查的是学生的学习情况而没有过多关注学生的思考能力。在钢结构相关课程的日常教学中,要尽可能地激发学生学习的主动性与积极性,提升学生的学习能力。
3课程思政与专业认证协同育人下钢结构相关课程教学模式探索
3.1挖掘课程思政元素
对于土木水利类专业钢结构相关课程,要深挖课程思政元素,潜移默化地铸牢学生的理想信念,钢结构课程内容与思政元素关联图见图1。在讲授钢结构相关课程中涉及的各类标准、规范时,一定要培养学生的标准化意识,培养学生养成研读标准、规范的习惯和一丝不苟的精神,这也是一个工程人应该具备的职业素养。在讲授钢结构连接过程中涉及的焊接、螺栓等知识点时,教育学生要像微小的焊缝、螺栓一样,发扬雷锋同志的“螺丝钉”精神,做好自己的本职工作,为社会贡献自己的力量,这样才能铸牢中华民族共同体意识,厚植爱国主义人文情怀。钢结构相关课程中能够体现的思政元素非常多,这就需要任课教师在备课过程中深挖课程思政元素,做好价值引领工作,从学科专业发展中了解钢结构的发展历史与行家风范,巡礼伟大工程中映射的工程伦理与工程创新,体现工程人的社会责任与人文素养。
3.2深化专业认证理念
专业认证理念包括学生中心、产出导向以及持续改进这三大核心理念,还涉及反向设计与正向实践的拓展性理念与周期性评价的关键性理念。基于专业认证理念,可以从课堂教学、实践教学以及课程考核等方面,对钢结构教学方法进行改革探索,钢结构课程专业认证理念教学方法示意图见图2。随着诸多钢结构工程的建设,国家对钢结构工程运行维护的投资力度日益加大,钢结构相关设计规范也多次更新,土木水利类钢结构相关课程也要改变相应的教学内容、增加相应的教学环节。
结语
关键词:高职教育;双群互补;实践教学改革
近年来,我国的高职教育已经明确了“校企合作的办学模式、工学结合的人才培养模式、教学练做一体化的教学模式”的发展方向,高职教育必须加强“校企合作”,注重实践教学和学生的动手能力培养。但是目前大多数毕业生还是由于操作能力不够,难以适应企业工作岗位的需求,从而造成了目前的企业对高技能人才的迫切需求与毕业生就业难这一尴尬局面。
鉴于以上情况,黄河水利职业技术学院水工专业在示范专业建设时期提出了校内校外“双群互补”的实训基地群建设方案,以此为突破口进行实践教学改革。经过5年的实践,学生的学习积极性、岗位能力等方面得到了提高,毕业生的就业率也连年提高。
一、专业分析与定位
高职专业人才培养应以市场为导向,以职业岗位(群)要求为依据。基于目前的社会背景和专业调查,水利水电建筑工程专业确定的专业定位见表1。
二、实训教学模式
根据水利水电建筑工程专业的定位,要求学生必备的职业技术能力有基础能力、专项能力和综合能力这三类。针对各项能力的特点,应采用不同的实训教学模式。
1.基础能力的培养
一般应采用和理论教学穿叉进行,通过随堂实践(包括习题课、讨论课、课内实习、课内实验、边讲边练)达到培养的目的,例如数学计算能力、英语阅读能力、计算机操作能力以及技术基础课涉及到的单项实验能力等。要尽可能将部分课堂教学移至校内实验室或实训中心,实行“教、学、练、做”一体化现场教学,形成师生互动,共同参与,学练结合的教学氛围。
2.专项能力的培养
是在理论教学和基础能力培养的基础上,通过认识实习、课程设计、综合训练等实践教学环节实现的,例如水利水电建筑工程专业的工程图读图与绘图能力、水文规划与水力计算能力、建筑结构分析与计算能力、土石坝设计、重力坝设计、水闸设计能力等。专项能力的培养应在具有真实职业氛围的环境中进行,有的可以在施工现场完成,有的可以在实训基地完成。训练项目的选择必须紧密结合工程实际,可以真题真作,也可以“假题”真作。
3.综合能力的培养
是对技术基础知识、专业知识和专项能力的综合利用,主要通过施工实习、毕业设计、顶岗实习等实践教学环节达到培养职业技术应用能力的目的。
施工实习必须在施工现场进行,应聘请施工现场的工程技术人员作为指导教师,一方面培养学生实践动手能力和利用专业知识分析、解决问题的能力,一方面要求学生与现场的技术人员和工人同吃同住同劳动,用企业文化和企业精神熏陶和感染学生,培养学生吃苦耐劳、无私奉献的精神和严谨的工作作风,使学生树立正确的择业观、就业观,得到全面的实践锻炼和提高。
毕业设计最好能选择真实的生产课题,由“双师型”教师或生产单位的工程技术人员作为指导教师,真题真作,培养学生熟悉工作流程和工作内容、使用技术规范、撰写技术文件、综合利用专业知识完成生产任务的能力。
顶岗实践与学生就业相结合,由学校或学生个人联系实践单位,对方一般应有接受学生就业的意向,并明确顶岗实习的内容、指导教师等。把学生放到企业中去,使学生在生产岗位上得到实际训练,完成从学生向工程技术人员的转变。在生产中育人,是培养技术应用型人才的重要途径。
三、“双群互补”的实训基地群建设方案
基础能力、专项能力和专业技能的培养需要在专业教室、试验室等实训基地进行,因此,实训基地应具有仿真的职业环境和氛围、具有可操作性和工艺规范性、具有现代化教学设施、具有适用性和经济性、与专业办学规模相适应、与技能鉴定相结合。实训基地建设归纳起来有以下4种情形:
1.校内实训场(例如建筑材料实验室、土力学实验室、钢筋加工厂等)
单一的校内实训场,可以增加学生参与实际操作的机会。同时具有便于按教学计划进行、便于理论教学与技能培训相结合等优点。但是,对于工程中大型项目如大型施工机械操作、施工技术指导、施工质量监理等等无法模拟,适应不了某一些企业岗位对人才技术的要求。
2.校内的仿真模型
对于大型水利工程建设,即便到工程现场学生也难以完全了解工程的全部,尤其是工程的内部构造、工作原理。为了增强学生的感性认识,弥补现场教学的不足,可以建设专业教室或模型室,通过仿真模型达到实践教学的要求。例如,不同形式的水利枢纽、水工建筑物、水电站均可利用实物仿真和计算机仿真。
3.校企结合,将实训基地建在企业
就是利用企业的生产场所作为学生的实训基地,教师和企业的技术人员共同参与实训,也可作为企业职工的培训中心、学校和企业的技能鉴定中心。例如,有的学校以当地的建筑质量监督站的建筑材料实验室作为实训基地,起到了很好的作用,在有条件的情况下最好采用这种方式,实现校企双赢。
4.依托生产现场建设实训基地
利用企业资源,建立实践教学基地。学生可以亲临生产、建设、管理工作一线,亲身参与生产实践,接触和了解到真实的生产工艺流程,接触到本行业的新技术、新知识、新工艺、新产品和新设备。体验工作的真实环境和氛围,见识在学校内学不到的知识,体会所学专业的实际用途。同时,让学生接触社会,了解市场,可以学习到一线人员的优秀品质和职业道德规范,锻炼在社会上与人交往和沟通的能力。学生通过产学结合到企业挂职和轮岗训练,个人的能力和表现都实实在在地展现在用人单位面前。便于用人单位对学生综合素质和能力的评价和认可,大大提高就业的机会。但是对于建好的水利水电工程,可以满足学生认识实习和部分生产实训的需要;加上水利工程的特殊性,运行管理受到严格限制,水库调度、闸门启闭等都必须经上级主管部门批准才能实施,因此生产现场实习基地不能满足水利工程施工和运行管理实训的要求。
以上4类实训场都有各自优势。为了发挥各类实训场的优势,黄河水利职业技术学院水利水电建筑工程专业在示范专业建设中,实训场建设采取校内外“双群互补”的实训基地建设方案。具体阐述如下:
校内实训场:为了完善实习实训教学条件,通过校企合作,本院在校内建成了鲲鹏山大型室外水利水电工程仿真实训中心。该中心有拱坝、重力坝、土石坝、拦河闸、渡槽等27个水工建筑物仿真模型,类型齐全、运行灵活、操作方便,可开出水利枢纽建筑物布置、水闸运行管理等10个“生产性”实训项目,可进行测量员、闸门运行工、河道修防工等水利行业特有工种技能培训与鉴定。
校外实训场:学院与水利部小浪底水利枢纽建设管理局(简称小浪底建管局)深度合作,在黄河小浪底水利工程现场共同建设了黄河水利职业技术学院小浪底实习基地。水利水电建筑工程专业职业岗位能力培养包括重力坝、土石坝、水闸、水电站、隧洞等典型水工建筑物的设计、施工及水利水电工程的运行管理,需要针对以上不同的水工建筑物逐项进行实习。小浪底是土石坝水利枢纽工程,受建筑物类别的局限,不能完全满足该专业岗位能力的培养需要。因此,学院以小浪底实习基地为中心,与周边6家水利水电企业合作,建立了包括故县重力坝、三门峡水电站、洛河橡胶坝、栖霞院拦河闸等6个水利枢纽组成的校外实习基地群。这样就形成了校外“水利工程实习基地群”与校内“水利水电工程仿真实训中心水工建筑物群”“双群互补”的实训基地。
四、“双群互补”的实训基地群建设与实践成效
1.提高了教学质量,促进了学生就业
该专业就业率持续上升,2006年,毕业学生770人,一次就业率为90.52%;2007年,毕业学生652人,一次就业率为92.64%;2008年,毕业学生777人,一次就业率为95.11%;2009年,毕业学生663人,一次就业率为95.81%。2010年,毕业学生468人,一次就业率为98.30%。
2.增强了校企合作能力
校企合作先后完成了“浆砌石重力坝特殊问题专题研究”等2项科研项目,完成“禹州电厂流道模型试验研究”等5项生产技术服务项目;参与完成了“渠道维护工”、“河道修防工”国家职业标准修订,主编了水利行业施工员职业培训教材,参与了水利行业建造师考试命题;为河南省和水利行业开展职业技能培训和技能鉴定10000余人次。
五、结语
“双群互补”的实习实训基地群建设,充分利用实验室、实训场、校外实训基地、现代化教学手段,力求使实训教学做到三个无缝“衔接”:实训教学与理论教学衔接;课程实训与职业技能鉴定衔接;毕业设计、顶岗实习与就业衔接。从而解决了实训教学与生产的“零距离”对接。
参考文献:
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[2] 教高司.关于委托有关单位开展高职高专教育专题研究的通知[Z].[2004]283号.
[3] 教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[Z].教高[2006]16号.
[4] 教育部财政部.关于实施国家示范性高等职业院校建设计划加快高等职业教育改革与发展的意见[Z].教高[2006]14号.
据网络不完全统计,目前全国有128所高校开设水利水电工程专业,其中A等以上高校仅有19所,诸如清华大学、河海大学、天津大学、武汉大学、四川大学、大连理工大学、华北水利水电大学等.这些高校的水利水电工程专业开设较早,课程设置已日趋完善并形成了自己的特色和优势.比如清华大学的水利水电工程本科培养方案给学生提供了水工结构工程、水利水电工程、水资源、水力学与河流动力学、港口与近海工程、市政工程等多个方向的专业课以供学生选择;河海大学水利水电工程本科培养方案中设有个性课程,其将专业选修课程划分为学术研究型、应用技术型以及跨学科跨专业型三类,并将研究型进一步分为水工结构、水力学、水利水电三大课程模块,这种个性课程的设置尊重了学生的兴趣,给予了学生充分的自选择自己感兴趣的课程进行修读.这些院校水利水电工程专业的选修课程设置丰富,选择的自由度大,体现了以兴趣为主,以学生为本的思想.后起的地方本科院校,由于水利水电工程专业的开设时间短、经费投入较少、特色不足、社会声誉较低等因素的制约,如果一味照搬这些水利强校的本科人才培养模式与同类院校竞争,必定心有余而力不足.学校应该基于全国水利水电人才的需求和自身情况来构建一套具有西华特色的水利水电工程专业课程体系.
2课程增减及方向划分
2.1课程设置差异及原因
水利专业类的高校均依据“高等学校水利类专业教学指导委员会”制定的《水利水电工程本科专业规范》来指导本专业的课程设置.但与知名高校相比,我校水利水电工程的选修课程开设不够全,学生修读选修课的选择面窄.对比清华大学、武汉大学和河海大学,我校在发展基础课程群中未开设大学化学B、现代生物学导论、土木水利专业导论、随机数学方法、环境学基础、水利科学技术史、水利水电概论、计算方法、工程数学等选修课程;专业与服务课程群中未开设专业英语、水法规及技术规范、建设项目评估、工程软件应用、渗流及其控制、土工计算原理及方法、大坝安全概论、模型试验理论及方法、工程泥沙及河流管理、灌溉与排水、房屋建筑学等选修课程.可见,我校在发展基础课程和专业与服务课程中,必修课内容和知名高校一致,而在选修课程开设的种类、数量上差距很大,造成这种现象的原因是多方面的,其中最主要的原因是办学经费限制、办学经验不足、选课学生数量不足和生源质量差异.基于此,因地制宜、因材施教就显得尤为重要,学校不能照搬水利强校的人才培养模式,笔者认为,我校本专业的课程设置中应当增设一些实用性强、适用性广、可学性高的课程,而减掉部分不适合我校本科生学习的高难度课程.
2.2课程的增设和替换
增设的本专业课程在数量上比知名高校少,在功能上十分实用且修读的难度适中,既符合我校的实情,又留给学生充分的选择空间,让学生拓宽专业知识,避免了课程太难、学时太短造成的学生学不懂,不愿学的局面,适合本专业大部分学生.2.3课程方向划分与大多数专业一样,水利水电工程专业本科毕业的学生出路多样化.笔者认为应该为不同毕业意向的学生从工作和读研两大方向为学生量身定做课程模块,满足各方向学生的发展要求.其中读研方向又可以细分为水工结构、水力学、水电等方向。
3课程的衔接及调整
笔者作为西华大学2012级本科生,体验过我校水利水电工程专业的课程设置并咨询过本专业的学生,发现部分课程的衔接存在问题.其中建筑材料和材料力学,工程水文学概率论与数理统计,地基处理和土力学,水利工程经济、水利水电工程概预算和水资源规划等课程之间的衔接问题最为明显.建筑材料作为一门学科基础课程,土力学、钢结构、钢筋混凝土结构等课程都需要用到该课程的知识,将其放在第五学期是不恰当的,若放在第四学期与土力学课程同步,并紧接着第三学期开设的材料力学,建筑材料所学知识便能够在以后的课程中得到运用;工程水文学作为本专业基础课程,其任务是培养学生水文分析和计算的能力,需要概率论与数理统计和水力学课程为其作铺垫,而目前工程水文学开设在第五学期,距离概率论与数理统计开设的时间较远,既不利于学生串联知识,又占用了大三学年学习专业课的宝贵时间.可将工程水文学的开设学期改为第四学期,与水力学同学期不同周进行教学;土力学也是本专业一门重要的学科基础课,主要是培养学生运用土力学基本原理和方法解决实际工程中与土体相关的稳定、变形和渗流等问题的能力.地基处理课程则是土力学的延伸,所学内容很多涉及土力学,因此地基处理放在第七学期开设也是不合理衔接,建议将地基处理改为第六学期开设,与土力学开设时间靠近;水利工程经济课程是一门专业基础课,其作用是为后续专业课的学习奠定工程经济分析基础.该课程目前在第六学期开设,位于水资源规划及利用课程之后,而水资源规划及利用又会大量涉及经济分析问题,所以建议将水利工程经济开设学期改为第四学期,这样该课程向前既有数学基础课程作铺垫,往后又可为水资源规划及利用、水利水电工程概预算等课程奠定理论基础.此外,信息检索B是一门学习如何从信息集合中找出需要信息的课程,可以使学生具备较强的信息搜索能力,是学生查阅资料,自主学习的好助手.学生越早学习越有好处,建议改为第二或第三学期开设.
4增加实践课时
笔者通过亲身体验并对比本专业的专升本学生发现,我校本专业学生动手实践的能力不及专升本的学生.这在本专业进行工程测量实习和应用工程软件时表现得十分明显.排除专升本学生十分优秀的因素,笔者通过查阅四川电力职业技术学院水利水电建筑工程课程设置方案发现,其中实践教学在总学分中所占比重高于我校,笔者认为,为了提高我校本专业学生理论联系实际的能力,可以在微调学生毕业总学分的基础上,适度压缩某些专业课程的课内学时,增加课外实践学时,做到课内学时减量而优质,课外学时加量而夯实,使课内与课外兼顾,理论与实践协调.这类课程有:建筑制图B、水电工程测量、运筹学、土力学、工程地质、工程软件应用.基础办公软件和工程软件的运用也是学生的短板,很多人在大学结束都不能熟练运用各种基础的办公软件,更不必说工程软件了,笔者认为培养学生的实践能力,不仅要从课程设计和实习入手,也应该在平时的课堂和作业上下功夫.信息化的今天,熟练掌握office软件已是对大学生的最基本要求,除此之外,专业软件如autoCAD制图软件、岩土计算软件、流体力学软件、lingo软件也是本专业学生必须学会的,建议在加大这些软件的应用学时的同时在作业中练习软件使用,避免目前大部分学生只会纸上谈兵的窘境.
5结语
关键词:水轮机;卓越工程师;教学改革
作者简介:刘恩喆(1981-),男,江西于都人,南昌工程学院机械与电气工程学院,讲师;李志红(1963-),女,江西南昌人,南昌工程学院机械与电气工程学院,副教授。(江西?南昌?330099)
基金项目:本文系南昌工程学院教改项目的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)27-0072-02
水电是世界范围内大力发展的清洁可再生能源,也是我国的主要能源之一。[1]而水电行业应用型高级技术人才的不足一直是管理者们的“心病”,生产一线的技术水平偏低和高技能人才缺乏,造成了电厂的运行管理水平跟不上、设计院的设计思想老化、制造厂的工艺水平无法上台阶等一系列问题。据调查,全国有100多所高等院校开办有热能与动力工程本科专业,定位于应用型的本科院校办有水利水电动力工程方向的,只有长春工程学院和南昌工程学院两所。
“水轮机”是热能与动力工程专业的一门专业主干课,授课目的是使学生初步掌握水轮机选型设计原理、机组运行等一般基本理论和基本技能,并能运用所学知识分析解决工程实际相关问题,为从事水力机组选型设计、水轮发电机组的安装检修以及水电站运行维护和管理工作打下基础。
一、“水轮机”课程教学中存在的问题
目前存在的主要问题是:首先,没有针对应用型人才培养要求的水轮机教材,在学时缩减的形势下理论分析内容比重偏大,不适用;其次,现有的教材中缺少近年来我国大力开发的抽水蓄能机组和应用于水电低水头电站的灯泡贯流式机组的内容,导致学与用之间脱节。因此,根据应用型本科院校人才培养要求,重构“水轮机”课程内容,确保应用型水电人才培养质量,已成为亟待解决的重要问题。
二、应用型水电厂“水轮机”课程体系的建设手段
“水轮机”课程内容繁多、设计面广,具有综合性、实践性都很强的特点,以往在课堂讲解中虽然配合一些教学挂图和教学模型,但由于各方面条件的限制,学生所能见到的水轮机模型及其辅助设备寥寥无几,缺乏感性认识,往往挫伤学生学好该课程的积极性,达不到预期的效果。因此我们应从实际出发,根据需要设置多种形式的实践性教学环节。
1.重构教学内容,确定新的教学目标
随着教学改革的深入和课程体系的调整,“水轮机”课程的教学学时越来越少,但是随着科学技术的进步和机械设计学科的发展,需要向学生讲授的内容却越来越多,怎样在有限的时间内完成规定的教学任务,同时取得较好的教学效果?我们除了重构教学内容,在课堂教学中突出重点、难点,结合课程特点,讲授原理、方法及应用外,还要研究课程新的教学大纲和实施计划,根据专业培养计划,把培养适应工程实际的创新人才作为改革的根本目标,突出设计的观念和综合运用知识的能力的培养。
2.应用多媒体课件和视频助教助学
根据“水轮机”课程教学特点,由精品课程小组开发了丰富的多媒体助教资源和助学资源,包括电子课件、图纸库、图片库、标准库、虚拟动画库、FLASH库、视频库、三维教学模型,方便了教师教学与学生自学,站在专业课程包的角度为教学提供了全套的解决方案。如对于“水轮机”课程中比较抽象、复杂的内容(蜗壳、转轮室、尾水管中水的流动等等),我们采用“水流在水轮机过水部件中的流动”模拟软件,达到了较好的教学效果。
此外,我们还组织学生观看了关于“三峡大坝”、“南水北调”等国家重大水利工程的纪录片,参观各种类型水轮机的模型室,增强学生的感性认识,调动学生对本课程的兴趣。
3.课程网站
“水轮机”精品课网站的课程资源建设是基于专业的整体积累与收集。精品网站设有电子教案、电子课件、助学交互动画(FLASH形式和JAVA形式)、图片库、图纸库、技术论文、工程案例、录像(教学录像、现场录像)、自测习题、三维交互漫游、虚拟仿真实训系统等助教助学项目,学生可以通过网络进行自主学习。教师和学生、学生与学生可在网上进行讨论、交流互动。
4.重视各种实习实训等实践环节,培养学生对本专业的热爱和学习兴趣
热能与动力工程专业为南昌工程学院办学最早的专业之一,长期的办学过程中已积累了丰富的理论和实践教学经验。目前已有中电投江西分公司、柘林水力发电厂、赣州发电设备成套公司、葛洲坝集团机电建设有限公司等4家校外实习与产学研基地,为教学改革的研究提供了良好的条件。为了上好这门课,我们安排学生到有关水电站认识实习,让学生了解水轮机在水电站的地位、能量转换过程;组织学生到赣州发电集团参观水轮机制造流程,让学生对水轮机各部件的结构有一定感性认识;最后在毕业实习环节,让学生全程参与电站的年度检修计划,有利于培养学生解决实际问题的能力。
5.加强水轮机实验室建设
实验是工科院校实践性教学环节的最主要的形式。南昌工程学院机械与电气工程学院2007年成功申报了中央和地方共建高等学校共建专项资金项目——水电动力工程实验中心,为水轮机实践教学改革提供了良好的平台。2011年建成的模拟水电站,将调速器、励磁系统、机组现地控制和计算机监控系统相结合,将生产控制过程、管理过程、试验、实际操作演练和事故模拟有机结合,能够满足对高级技能和技术人才的教学、培训、鉴定的要求,极大地提高了教学培训质量和效率。目前,我们能够进行水电站开停机过程和水轮机调速系统仿真等实验,大大提高了水动专业学生工程应用能力。