徐曉紅 李長(zhǎng)鳳 杜文學(xué)等
摘要:課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)土木工程專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。文章根據(jù)筆者多年的教學(xué)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及其學(xué)校實(shí)際,分析了土木工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)存在的問題,提出了基于工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的課程設(shè)計(jì)一體化構(gòu)建方案和實(shí)施辦法,以促進(jìn)應(yīng)用型本科院校土木工程專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng),加快課程設(shè)計(jì)的科學(xué)化與規(guī)范化進(jìn)程,提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量,為卓越工程師培養(yǎng)提供必要的保證。
關(guān)鍵詞:課程設(shè)計(jì);土木工程專業(yè);工程實(shí)踐能力;一體化;教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642477 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):10052909(2014)03011004
21世紀(jì)中國(guó)城市化進(jìn)程進(jìn)一步加快,大規(guī)模工程建設(shè)為土木工程專業(yè)畢業(yè)生提供了廣闊的就業(yè)和發(fā)展空間。同時(shí)也對(duì)高校培養(yǎng)該專業(yè)人才提出了更高的要求,工程實(shí)踐能力強(qiáng)、上手快、一專多能的高素質(zhì)土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才受到企業(yè)和社會(huì)的青睞[1-2]。近年來,為貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》,各高校積極實(shí)施“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”,高校土建類學(xué)生工程能力培養(yǎng)的重要性更加凸顯,高質(zhì)量、高層次的一線結(jié)構(gòu)工程師是高校土建類專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)和特色[3-4]。筆者所在的黑龍江科技大學(xué)積極開展土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)改革的研究,將人才培養(yǎng)目標(biāo)主要定位為培養(yǎng)工程實(shí)踐能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新精神的高級(jí)工程技術(shù)人才。然而工程實(shí)踐能力培養(yǎng)是一個(gè)綜合的全面的過程,課程設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)之一。該實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)合理、有效的開展,對(duì)提高學(xué)生工程認(rèn)知能力,加深其理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解,培養(yǎng)學(xué)生工程能力起著不可替代的作用[5-6]。為此,筆者針對(duì)目前土木工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和存在的問題,結(jié)合多年教學(xué)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),圍繞提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力這一主題,積極推進(jìn)課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的改革,構(gòu)建基于工程能力培養(yǎng)的土木工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)一體化框架,并在教學(xué)中實(shí)施全面質(zhì)量管理, 取得了良好的效果, 為高等院校土木工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)改革作了有益的探索。
一、土木工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與存在問題
(一)實(shí)施體系的系統(tǒng)性不強(qiáng)
學(xué)校土木工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)主要有房屋建筑學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)屋蓋、鋼筋混凝土肋梁樓蓋、砌體結(jié)構(gòu)、混凝土框架、地基基礎(chǔ)、施工組織和概預(yù)算。這些課程設(shè)計(jì)以往都是在理論課程完成后,根據(jù)時(shí)間安排分科進(jìn)行的。各門課程的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)獨(dú)立開展,各課程設(shè)計(jì)僅僅是完成單科課程的設(shè)計(jì)任務(wù)[7],學(xué)生實(shí)踐課程學(xué)習(xí)缺乏連續(xù)性、系統(tǒng)性,以致學(xué)生對(duì)完成一棟樓房設(shè)計(jì)的要求也往往感到無從下手,學(xué)生綜合應(yīng)用能力較差,畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量不高,與實(shí)際工程施工圖設(shè)計(jì)要求的差距較大。
(二)重視程度不夠, 指導(dǎo)不到位
目前專業(yè)教育普遍“重理論、輕實(shí)踐”,課堂教學(xué)缺乏工程實(shí)例,目標(biāo)不明確,理論教學(xué)與工程實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)。此外,課程設(shè)計(jì)依附于每門課程,教師和學(xué)生往往更重視課程理論知識(shí)的學(xué)習(xí),而忽視課程設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié);指導(dǎo)教師少,一般由課程教師邊上課邊指導(dǎo)設(shè)計(jì),每門課程設(shè)計(jì)僅一名指導(dǎo)教師;對(duì)課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)檢查力度不夠,沒有質(zhì)量控制目標(biāo);指導(dǎo)教師缺乏對(duì)學(xué)生各門專業(yè)課學(xué)習(xí)情況的了解,個(gè)別學(xué)生也缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)的精神,應(yīng)付了事,導(dǎo)致課程設(shè)計(jì)質(zhì)量不理想,達(dá)不到預(yù)期的效果和目標(biāo)。
(三)選題范圍窄,與工程實(shí)際結(jié)合不緊密
課程設(shè)計(jì)任務(wù)書幾乎千篇一律,一個(gè)方案很多學(xué)生來做,影響了學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮,而且一些投機(jī)取巧的學(xué)生往往蒙混過關(guān),課程設(shè)計(jì)質(zhì)量難以保障。另外,課程設(shè)計(jì)一般由教師指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì),結(jié)合實(shí)際工程的不多,因而不可避免出現(xiàn)“閉門造車”的現(xiàn)象。
(四)考核評(píng)價(jià)體系單一,缺乏對(duì)設(shè)計(jì)過程的控制
由于課程設(shè)計(jì)在培養(yǎng)方案中屬于考查范疇,雖然學(xué)校制定了課程設(shè)計(jì)工作檢查制度,也有評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),但多數(shù)以最后的設(shè)計(jì)文件為評(píng)分依據(jù),缺少平時(shí)考核和答辯環(huán)節(jié),日常檢查也不嚴(yán)格、不規(guī)范,不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題,課程設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量自然無法得到保證。
二、 基于工程能力培養(yǎng)的課程設(shè)計(jì)一體化構(gòu)建方案及實(shí)施
針對(duì)上述存在的問題,學(xué)校土木工程專業(yè)基于工程實(shí)踐和創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo),提出了“3+1”人才培養(yǎng)計(jì)劃(即3年理論學(xué)習(xí)+1年工程實(shí)踐),構(gòu)建課程設(shè)計(jì)一體化實(shí)施方案。對(duì)原來的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行整合,將所有的課程設(shè)計(jì)集中安排到一個(gè)學(xué)期即第七學(xué)期。組織專業(yè)教師集中精力指導(dǎo)設(shè)計(jì),并規(guī)范課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及質(zhì)量目標(biāo),完善管理和考評(píng)方法。具體做法如下:
(一)統(tǒng)籌安排課程設(shè)計(jì)任務(wù),體現(xiàn)系統(tǒng)性和連續(xù)性
學(xué)校土木工程專業(yè)建筑方向大三學(xué)生在第七學(xué)期全部安排實(shí)踐教學(xué),即課程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)。按照人才培養(yǎng)方案把各門課程設(shè)計(jì)進(jìn)行整合,以設(shè)計(jì)順序安排各科課程設(shè)計(jì)任務(wù),即先建筑方案后結(jié)構(gòu)方案等,精心構(gòu)建課程設(shè)計(jì)一體化藍(lán)圖(如圖1),
以設(shè)計(jì)院施工圖設(shè)計(jì)要求為標(biāo)準(zhǔn),引入企業(yè)常用的全面質(zhì)量管理方法,注重各教學(xué)環(huán)節(jié)的過程控制,做到設(shè)計(jì)前有創(chuàng)優(yōu)計(jì)劃、有指導(dǎo),設(shè)計(jì)過程中有檢查,設(shè)計(jì)后有總結(jié)反饋。主要實(shí)施步驟為:
圖1土木工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)一體化藍(lán)圖
一是房屋建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)中的建筑方案設(shè)計(jì),給出日常住宅、賓館、辦公樓、教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、醫(yī)院、商場(chǎng)等建筑的多種功能要求,要求學(xué)生完成建筑方案設(shè)計(jì)。每班按建筑類型分成幾個(gè)大組,要求學(xué)生一人完成一個(gè)建筑方案,將學(xué)生的建筑方案建成方案庫(kù)。
二是在已有建筑方案中選擇優(yōu)秀方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)。即按照從上到下的順序分別進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)屋架、混凝土結(jié)構(gòu)樓蓋、砌體結(jié)構(gòu)墻體、混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。每個(gè)課程設(shè)計(jì)保證學(xué)生一人一題,即使是同一建筑方案,也力求每個(gè)學(xué)生課程設(shè)計(jì)的跨度和進(jìn)深都不同,以避免出現(xiàn)抄襲、雷同現(xiàn)象。而且前后設(shè)計(jì)保持連續(xù)承接,如結(jié)構(gòu)屋架課程設(shè)計(jì)和混凝土樓蓋課程設(shè)計(jì)完成后留檔,用于后面的砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì),這樣一來課程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性和連續(xù)性非常強(qiáng)。系列的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ),到第八學(xué)期畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)學(xué)生就不會(huì)感到無從下手,有的學(xué)生甚至可以挑戰(zhàn)更復(fù)雜的設(shè)計(jì)方案,為今后走向社會(huì)奠定扎實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。
(二)強(qiáng)化學(xué)生工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
在課程設(shè)計(jì)中指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著重要作用,因?yàn)閷W(xué)生在專業(yè)實(shí)踐中接觸的第一課就是課程設(shè)計(jì)。指導(dǎo)教師的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)直接影響學(xué)生對(duì)工程實(shí)踐的認(rèn)識(shí)和理解,他們對(duì)學(xué)生課程設(shè)計(jì)的選題、設(shè)計(jì)文件的撰寫、答辯等方面起著重要的指導(dǎo)作用,指導(dǎo)教師的業(yè)務(wù)水平在一定程度上直接關(guān)系到課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。因此,應(yīng)千方百計(jì)解決教師工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足的問題,要求每位專業(yè)教師必須上3門以上的專業(yè)課,鼓勵(lì)教師參與實(shí)踐設(shè)計(jì)工作,將缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師安排到設(shè)計(jì)院和施工單位進(jìn)行頂崗鍛煉,幫助教師從建筑行業(yè)一線獲得豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)的相關(guān)資料,拓寬教師的視野,提高教師的工程實(shí)踐能力,提升實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量[8],確保課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)工作的順利實(shí)施。在課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)中,教師應(yīng)要求學(xué)生對(duì)實(shí)際工程及土木工程專業(yè)所涉及的工作內(nèi)容有一個(gè)整體的把握,并盡可能地結(jié)合生產(chǎn)、科研任務(wù)或社會(huì)熱點(diǎn)問題,開展真題真做式的研究探討。此外,要求學(xué)生收集同類設(shè)計(jì)資料及規(guī)范手冊(cè),并對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)分析,注重培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題和獨(dú)立分析問題的能力。改革考評(píng)體系,考評(píng)辦法應(yīng)多樣化,對(duì)有創(chuàng)新和有特色的設(shè)計(jì)應(yīng)加分鼓勵(lì),調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
(三)題目多樣化,為學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)創(chuàng)造更大的空間
課程設(shè)計(jì)應(yīng)始終圍繞培養(yǎng)工程能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力的目標(biāo)。課程設(shè)計(jì)題目的設(shè)計(jì),要遵循人才培養(yǎng)的規(guī)律,從開始的房屋建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)到最后的基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì),內(nèi)容和形式等都應(yīng)作精心思考。題目應(yīng)多樣化且綜合性強(qiáng),從各種建筑方案中選擇優(yōu)秀的方案,分組多題設(shè)計(jì),規(guī)定題目與自選題目相結(jié)合,題目大小、難易程度因人而異,既有一定的限制,又有一定的自由度。例如在鋼屋架設(shè)計(jì)中可以選擇三角、平行弦、拋物線等,桿件可以選擇角鋼、T型鋼或者角鋼和T型鋼混合的鏈接形式;在混凝土樓蓋設(shè)計(jì)中,可以選擇雙向板、單向板肋梁樓蓋或者無梁樓蓋、井字樓蓋、密肋樓蓋等形式;砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以進(jìn)行多種材料普通砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和配筋砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)可提供不同建筑和結(jié)構(gòu)方案的地質(zhì)資料,學(xué)生可以選擇淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ),即在剛性基礎(chǔ)、鋼筋混泥土柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等中任意選擇進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過課程設(shè)計(jì)對(duì)所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐,提高學(xué)生專業(yè)計(jì)算和繪圖能力。
(四)課程設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合, 突出工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)
土木工程專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)也是該專業(yè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié),而且是將理論應(yīng)用與實(shí)踐結(jié)合的最好平臺(tái)。所以在結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)完成后安排生產(chǎn)實(shí)習(xí),讓學(xué)生親自體驗(yàn)設(shè)計(jì)藍(lán)圖是如何實(shí)施的。在生產(chǎn)實(shí)習(xí)動(dòng)員會(huì)上就布置
施工組織和概預(yù)算的課程設(shè)計(jì),實(shí)習(xí)結(jié)束后讓學(xué)生把現(xiàn)場(chǎng)工程方案帶回來進(jìn)行施工組織和概預(yù)算課程設(shè)計(jì),對(duì)比自己的設(shè)計(jì)與實(shí)際的差距,為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)方案提供參考。這樣課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與工程現(xiàn)場(chǎng)緊密結(jié)合,通過認(rèn)識(shí)、實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)的過程,學(xué)生設(shè)計(jì)時(shí)就能有的放矢,對(duì)各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)更加清晰明了。在最近幾年的施工組織、概預(yù)算課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)中成效顯著。
(五)明確設(shè)計(jì)目標(biāo),規(guī)范課程設(shè)計(jì)文件,完善考評(píng)體系
在構(gòu)建課程設(shè)計(jì)整體方案的同時(shí),應(yīng)重視課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量控制,這對(duì)整個(gè)課程設(shè)計(jì)來說至關(guān)重要。在課程設(shè)計(jì)質(zhì)量控制方面應(yīng)著力抓好以下工作:
(1)明確任務(wù)。由任課教師和有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師組成課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組,每位教師連續(xù)指導(dǎo)一個(gè)班級(jí)的系列課程設(shè)計(jì),由各科任課教師綜合分析并選擇有代表性的設(shè)計(jì),集體編寫各科設(shè)計(jì)任務(wù)書和指導(dǎo)書,提前下達(dá)給指導(dǎo)教師和學(xué)生,每個(gè)學(xué)生有不同的任務(wù),要做到心中有數(shù),目標(biāo)明確。
(2)規(guī)范課程設(shè)計(jì)文件撰寫要求。要求學(xué)生嚴(yán)格按照畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書規(guī)范格式完成課程設(shè)計(jì),圖紙繪制按照制圖標(biāo)準(zhǔn)和施工圖設(shè)計(jì)要求,可采用pkpm和CAD電腦出圖和手繪出圖。這樣既鍛煉了學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,又加強(qiáng)了手工制圖的基本功,同時(shí)還能有效遏制抄襲現(xiàn)象,一舉多得。對(duì)課程設(shè)計(jì)文件中圖紙內(nèi)容的規(guī)范要求,有助于培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和科研論文撰寫能力
,為今后畢業(yè)論文的撰寫打下良好的基礎(chǔ)。
(3)完善系統(tǒng)的考核評(píng)價(jià)體系。統(tǒng)一制訂土木工程專業(yè)一體化課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的考評(píng)辦法,量化每一項(xiàng)考核評(píng)價(jià)指標(biāo),改革原來等級(jí)制成績(jī)(即優(yōu)、良、中、及格)評(píng)定辦法,采用和理論課程相同的百分制評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),具體成績(jī)由平時(shí)成績(jī)(40%)和設(shè)計(jì)作業(yè)成績(jī)(60%)構(gòu)成。平時(shí)成績(jī)主要是指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生課程設(shè)計(jì)的過程控制,是對(duì)出勤、設(shè)計(jì)期間的學(xué)習(xí)態(tài)度和設(shè)計(jì)進(jìn)度的評(píng)定,每項(xiàng)各占20%;設(shè)計(jì)作業(yè)成績(jī)由計(jì)算書(20%)和圖紙(30%)以及課程設(shè)計(jì)答辯(10%)成績(jī)構(gòu)成??己嗽u(píng)價(jià)體系量化后,課程設(shè)計(jì)系統(tǒng)考核評(píng)價(jià)管理不僅真實(shí)透明,而且更加規(guī)范有效。
(六)建立健全質(zhì)量保證體系, 提高課程設(shè)計(jì)優(yōu)良率
利用企業(yè)常用的全面質(zhì)量管理方法,強(qiáng)調(diào)課程設(shè)計(jì)過程的管理。由任課教師提供期末考試成績(jī)單和成績(jī)分析報(bào)告,指導(dǎo)教師在了解學(xué)生各科專業(yè)課成績(jī)以及學(xué)生創(chuàng)優(yōu)報(bào)名情況后,制定班級(jí)創(chuàng)優(yōu)計(jì)劃及優(yōu)良比率。教師要有針對(duì)性地指導(dǎo),設(shè)計(jì)中有檢查記錄,設(shè)計(jì)后要審核把關(guān),設(shè)計(jì)完成后有情況反饋,即成績(jī)分析和總結(jié)。整個(gè)過程由教研室主任及任課教師負(fù)責(zé)監(jiān)管。從土木工程專業(yè)2010級(jí)課程設(shè)計(jì)試運(yùn)行情況看,效果較好。
三、結(jié)語(yǔ)
筆者結(jié)合自己多年的教學(xué)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以土木工程專業(yè)“3+1”人才培養(yǎng)方案為依托,構(gòu)建土木工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)一體化改革與實(shí)施方案,提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和綜合運(yùn)用能力,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)優(yōu)精神,為學(xué)生后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了良好的基礎(chǔ)。該改革方案實(shí)施后,教師和學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)更加重視,課程設(shè)計(jì)質(zhì)量有一定的提高,學(xué)生對(duì)工程問題的分析和解決能力也得到加強(qiáng)。實(shí)踐證明,課程設(shè)計(jì)一體化改革促進(jìn)了課程設(shè)計(jì)的科學(xué)化與規(guī)范化,為卓越工程師工程能力的培養(yǎng)提供了必要的保證。參考文獻(xiàn):
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