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關鍵詞 ^程分析 土木專業(yè) 本科畢業(yè)設計/論文
Abstract This paper adopts the advanced process of "Engineering" analysis method, "stagnation" analysis of the whole process of the graduation thesis, and explore the "stagnation" Association; and then proposed based on the process of "training" of civil engineering undergraduate thesis guidance mode. It is proved by practice that the method is effective in improving the scientific research quality and innovative ability of undergraduate students, and it is full of innovative value and significance.
Keywords process analysis; civil engineering specialty; graduation thesis
教育部在“關于加強普通高等學校畢業(yè)設計(論文)工作的通知”①中指出:“畢業(yè)設計(論文)是實現(xiàn)培養(yǎng)目標的重要教學環(huán)節(jié)。畢業(yè)設計(論文)在培養(yǎng)大學生探求真理、強化社會意識、進行科學研究基本訓練、提高綜合實踐能力與素質等方面,具有不可替代的作用,是教育與生產(chǎn)勞動和社會實踐相結合的重要體現(xiàn),是培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的重要實踐環(huán)節(jié)。”
近年來,針對土木專業(yè)本科生畢業(yè)設計/論文階段“時間短,任務重;不安定因素相對集中”的特點和難點,國內各高校對于本科畢業(yè)設計(論文)教學加大了改革和創(chuàng)新的力度。②③④
本文作者從事土木專業(yè)教學、研究生和本科生學位論文指導多年,積累了大量成功的方法和經(jīng)驗。為適應我國高等教育的內在要求和大連理工大學提出的“精英教育”目標,貫徹“土木專業(yè)本科生畢業(yè)設計/論文指導工作方法”,提出了基于“過程培養(yǎng)”的土木專業(yè)本科生畢業(yè)論文指導模式,具有較好的實踐效果和創(chuàng)新意義。
1 “過程培養(yǎng)”模式的特色
高等教育要著力培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維,終極目的是培育創(chuàng)造型新人才。為此,結合當前的教育背景和形式,改革傳統(tǒng)的畢業(yè)論文指導模式和手段勢在必行。
本教學模式的特色即在于把畢業(yè)論文指導工作的重點放在“過程培養(yǎng)”上,目標是提高學生的“綜合科研能力”。結合畢業(yè)論文教學環(huán)節(jié)的特點,以最有效的方法,完成本科生由理論知識型行向實踐能力型人才的轉化,完成“理論與實踐的” 完美結合。
首先,只有在正確的方法論的指導下,才能制定科學可行的實施方案,進而才可能產(chǎn)生可靠的實施成果。本文采用先進的“過程工程學”分析方法,⑤⑥對本科畢業(yè)論文的全過程進行“駐點”分析,并探索各“駐點”的關聯(lián)性。
其次,教學模式的改革實質就是“教”與“學”有機結合為一體,這一點,在畢業(yè)論文環(huán)節(jié)顯得尤為突出。如何充分引發(fā)學生的熱情和興趣、調動其的主觀能動性,積極主動、全神貫注的投入到課題中。以教師的誘導、啟發(fā)為方向,最終達到對人才培養(yǎng)由知識型向能力型的轉化,實現(xiàn)“理論與實踐相結合”的根本目標。
第三,教學成果的總結及效果的評價對教學質量及效果的確認至關重要。申請者首先總結了歷年本科生畢業(yè)論文知道的經(jīng)驗和教訓,從中提煉的理念和方法;同時,“他山之石,可以為玉”,本課題亦廣泛了解了國、內外有代表性的高校的相關專業(yè)在本科生畢業(yè)論文(設計)環(huán)節(jié)教學模式,充分研究各校特色,吸收先進的教學理念,吸取優(yōu)質的教學素材,借鑒科學的教學方法和技術手段,用以補充完善本課題的實施方案,提升自我整體水平。進而探索本教學環(huán)節(jié)與精英教育相適應的教學模式和教學方法,將我校“精英教育”基本綱略的實施落在實處。
2 本科生畢業(yè)論文教學環(huán)節(jié)全過程駐點分析
針對在畢業(yè)論文環(huán)節(jié)提高學生科學研究能力的問題,結合作者多年的教學實踐經(jīng)驗與土木專業(yè)本科生畢業(yè)論文階段的特點,采用先進的“過程工程學”分析方法,對本科畢業(yè)論文的全過程進行“駐點”分析(如圖1所示),將本科生畢業(yè)論文全過程確定為五個駐點,即選題與查閱文獻、研究方案制定與實施、試驗數(shù)據(jù)采集及分析、論文撰寫及成果深化、答辯。
駐點1:選題與查閱文獻。
該駐點是畢業(yè)論文的第一個環(huán)節(jié),“過程訓練”的開端。好的開始是成功的一半。本“模式”所強調的全過程的學生參與,首先就是選題需要學生的參與,要充分考慮學生的特點和興趣。指導教師由于還有較重的教學和科研任務,不能全程地陪同學生的實驗研究,學生應是實驗工作的主體,教師僅起輔助的導向作用。學生對所做課題感興趣,他們通常能做到積極地去查文獻、用心地去設計實驗方案、認真地去做實驗,實驗出現(xiàn)問題,他們也會想方設法去加以解決,這樣學生往往能高質量地完成研究工作。反之,學生在心理上就有抵觸情緒、在工作態(tài)度處于消極狀態(tài),被動完成任務,論文水平尚得不到保證,談何科研能力的培養(yǎng)和提高?因此,本課題實施中,指導教師應提供多個題目,采取自愿選題的原則,盡量讓學生選擇自己喜歡的課題,指導教師與學生充分溝通,亦可對課題的工作方向做適當?shù)男拚餐_定任務書的內容,使論文質量能在現(xiàn)有條件下達到較高的水準。
駐點2:研究方案制定與實施。
學會運用文獻制定研究方案和進度計劃,是科研能力的重要方面,是獨立從事科研活動的基本素質之一。
學生通過第一階段的文獻分析,充分了解所研究問題領域的發(fā)展現(xiàn)狀和研究水平,通過對比分析,尋求、借鑒擬研究問題的解決方法;在此過程中,學生大量參考文獻及相關標準規(guī)程,以確定正確合理的試驗方法,制定嚴密科學、切實可行的研究方案和合理的進度計劃。
由于這一環(huán)節(jié)的工作質量直接影響論文工作的深度和質量,因此,指導教師要給予相對較多的關注和指導,幫助學生在研究方案細節(jié)的制定上力求科學、準確、可行;方案實施中以學生為主體,鼓勵他們勤動腦、多動手,積極解決實施過程中出現(xiàn)的各種學術及非學術問題。
駐點3:試驗數(shù)據(jù)采集及分析。
本階段著重培養(yǎng)學生客觀、實事求是的科學態(tài)度,訓練規(guī)范、縝密的思維習慣;學會尊重客觀規(guī)律,戒除急于求成和主觀臆斷的大忌。熟悉專業(yè)常規(guī)操作、培養(yǎng)實驗技能,提升發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的實踐能力。
這個環(huán)節(jié)中,指導教師不僅要指導學生掌握基本的數(shù)據(jù)處理和分析方法,更應在一定的高度上,采用適當?shù)男问剑ㄈ缃M會討論), 啟發(fā)學生對實驗結果進行科學系統(tǒng)的討論和思考,不斷提升他們凝練科學問題、進行對比分析、舉一反三的科研能力。
駐點4:論文撰寫及成果深化。
相對于前三個階段,本階段重在對研究成果的深化分析,著重培養(yǎng)學生綜合的運用所學理論知識解釋試驗現(xiàn)象,提升論文工作的理論水平,避免“實驗報告”式畢業(yè)論文的出現(xiàn)。
指導教師應鼓勵、啟發(fā)學生做更多、更深入的理論分析,而不是圖省事地取而代之,淪為“重使用輕培養(yǎng)”、“重結果輕過程”的反面典型。
駐點5:答辯。
這是全過程分析的最后一個駐點。無論從形式還是內容,都是具有重要意義的一個環(huán)節(jié)。采用規(guī)范的論文評閱和答辯形式,對于提升論文質量,完成最后的升華至關重要。本課題組成員均具有多年的相關工作經(jīng)驗,學生論文經(jīng)由課題組指導老師之外的兩名其他老師實質性的評閱,給出具體評閱意見,并由學生經(jīng)修改后再進行答辯。答辯采用PPT講述方式,全面考察學生在論文過程中的工作質量。
3 實施效果
2012-2015年,作者針對選題與查閱文獻、研究方案制定與實施、試驗數(shù)據(jù)采集及分析、論文撰寫及成果深化答辯五個駐點的具體內容,將“過程培養(yǎng)”模式的理念和方法實施運用到大連理工大學土木專業(yè)本科畢業(yè)論文指導的具體工作中――所指導的土木專業(yè)本科畢業(yè)生陳祝?012年)、李祝?013年)、白祝?014年)等同學,在論文過程及畢業(yè)答辯中表現(xiàn)突出,畢業(yè)論文成績均為“優(yōu)”。特別是陳祝?012年)同學,不僅獲得2012年大連理工大學優(yōu)秀本科生畢業(yè)論文,并于論文期間在學術期刊上發(fā)表了與其論文工作相關的學術論文,科研能力得到了全面的鍛煉和提升。
實踐表明,該方法對于全面提高本科生的科研素質和創(chuàng)新能力,確實是行之有效的。因此,作者認為,應繼續(xù)深入探索研究、并在在更大范圍內推廣基于“過程培養(yǎng)”的創(chuàng)新型土木專業(yè)本科生畢業(yè)論文指導模式。
4 結語
本文提出的“基于‘過程培養(yǎng)’的創(chuàng)新型土木R當究粕畢業(yè)論文指導模式”的實踐效果已經(jīng)初步驗證,該方法對于全面提高本科生的科研素質和創(chuàng)新能力,確實是行之有效。相信經(jīng)過不斷實踐改進和完善,其效果將更加顯著。這種模式能夠最大限度的解決好兩個關鍵問題:(1)在有限時間內,借助先進的“過程工程學”理論指導,高效率、高質量完成土木專業(yè)本科生畢業(yè)論文指導的實踐教學任務;(2)切實解決畢業(yè)論文過程中容易出現(xiàn)的個別學生懈怠敷衍、教師倉促放水的局面。從而將我國“精英教育”基本綱略的實施落在實處,進而提高本科生畢業(yè)論文指導工作的教學質量,培養(yǎng)理論扎實、富于創(chuàng)新的研究型人才,為社會打造合格的土木專業(yè)精英人才。
注釋
① 關于加強普通高等學校畢業(yè)設計(論文)工作的通知(教育部).教高廳[2004]14號,2004.4.
② 羅怡,李春天,許惠斌.材料類專業(yè)本科畢業(yè)設計教學改革探討.長春理工大學學報,2013(2):219-220,228.
③ 同濟大學本科生畢業(yè)設計(論文)工作的若干規(guī)定(同教[2012]28號).
④ 大連理工大學畢業(yè)設計(論文)工作管理辦法(2016年).
關鍵詞:土木工程學科;研究生培養(yǎng);課程體系優(yōu)化;職業(yè)能力培養(yǎng)
中圖分類號:G643 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)01-0196-02
研究生課程是研究生培養(yǎng)的起點和重要組成部分[1]。土木工程學科的研究生開設的課程除了英語、數(shù)學、政治等基礎課之外,還包括有限元分析、結構動力學、彈塑性力學在內的專業(yè)基礎課,以及與專業(yè)相關的大量專業(yè)選修課,總學時在250~320之間。研究生課程教學的目的,一方面是提高研究生的基礎理論水平,培養(yǎng)研究生的基礎科研能力,另一方面是加強本專業(yè)的專業(yè)知識,為后續(xù)的論文研究和職業(yè)實踐做準備[2-3]。
但是,隨著土木工程學科的迅猛發(fā)展,目前開設的課程體系和課程內容都出現(xiàn)了與當前的研究進展脫節(jié),所學知識不能滿足論文研究和職業(yè)發(fā)展需要的趨勢[4],亟待改革和優(yōu)化。為解決這一問題,廣州大學對當前土木工程專業(yè)的研究生課程設置進行了廣泛而深入的調研,并提出了優(yōu)化改革的初步方案。
一、土木工程學科研究生課程體系調研報告
為了解我國各高校土木工程學科研究生課程設置情況,本文采取多種方式進行了調研,主要包括:參加2015年5月在先建筑科技大學舉辦的第八屆全國建筑與土木工程領域工程碩士培養(yǎng)工作研討會,聽取東南大學、同濟大學、清華大學、西安建筑科技大學等兄弟院校的專題報道,了解其課程設置情況;通過主辦廣東省結構力學系列課程教學經(jīng)驗交流會的機會,與省內十五所院校土木工程學科的教師座談;在廣州大學土木工程學院研究生答辯期間,邀請大量兄弟院校和企業(yè)專家參加答辯,征求其對于研究生課程體系優(yōu)化的意見;充分利用各高校網(wǎng)站上有關土木工程學科點的研究生教育、教學資料信息,并對其進行調研、收集和整理。調研結論和收獲如下:
1.學術型研究生和專業(yè)型研究生應當突出特點,分類培養(yǎng)。根據(jù)教育部2009年《教育部關于做好全日制碩士專業(yè)學位研究生培養(yǎng)工作的若干意見》,設立專業(yè)型研究生的目的是“積極主動適應經(jīng)濟社會發(fā)展對高層次應用型專門人才的需要”,與學術型研究生培養(yǎng)高層次科研人才有所不同[5]。因此,學術型研究生和專業(yè)型研究生的培養(yǎng)應該突出重點,堅持分類培養(yǎng)。就土木工程學科而言,學術型研究生應當注重數(shù)學、力學等系列專業(yè)基礎課程的教學,拓寬知識面,加強其基礎科研能力培養(yǎng);專業(yè)型研究生應當強調職業(yè)能力培養(yǎng),注重課程體系設置對工程實踐能力的提升,可以邀請擁有大量實際工程經(jīng)驗的企業(yè)專家開設實踐課程或相關講座。
2.研究生課程設置應當與當前科學研究和工程實踐的新方法、新技術充分結合,增強課程設置的針對性和實用性。理論性較強的課程,如有限元方法、結構動力學等,應當強調編程和數(shù)值模擬能力的培養(yǎng),充分結合通用的工程應用軟件(如Matlab,Abaqus等)進行教授;實踐性較強的課程,應強調其在工程實踐中的應用,結合工程實例進行分析和討論,鼓勵學生在實習和實踐中學習;個別內容可以根據(jù)需要,在施工現(xiàn)場實習教學。
3.研究生課程應當因應學科的發(fā)展和研究生的培養(yǎng)情況分類設置,動態(tài)調整。近年來,我國土木工程行業(yè)迅猛發(fā)展,相關理論和技術日新月異。土木工程學科點研究生課程的設置應當與學科的發(fā)展相適應,動態(tài)調整專業(yè)課程的設置,既保證基礎課和專業(yè)基礎課程的教學,又使研究生的課程能夠最大程度地滿足論文研究和工程實踐能力培養(yǎng)的需要[6]。
二、研究生課程體系優(yōu)化方案
根據(jù)以上調研結果和結論,廣州大學土木工程學科點對學術型和專業(yè)型研究生的課程體系進行了調整和優(yōu)化。優(yōu)化調整的基本思想包括:以提高研究生培養(yǎng)質量為最終目標,課程體系優(yōu)化為培養(yǎng)研究生基礎科研能力和工程實踐能力服務;與科技發(fā)展和工程實踐的需要充分結合,對研究生課程體系分類建設,動態(tài)調整。
為保證和促進研究生課程體系的調整和優(yōu)化,廣州大學確定了加強研究生課程體系建設的多項措施,主要包括加強研究生授課管理,獎懲結合,鼓勵相關教師開展研究生課程教學研究等,其目的就是積極促進理論課程教學與工程實踐能力培養(yǎng)的充分結合,對研究生課程體系進行有針對性的調整,提高研究生的培養(yǎng)質量。其具體措施包括:
1.土木工程學科點研究生課程系統(tǒng)設計和整體優(yōu)化。對于學位課程和專業(yè)基礎課程,要保證授課學時,優(yōu)化教學內容,培養(yǎng)土木工程學科研究生扎實的理論基礎,為后續(xù)的學位論文研究做好準備。對專業(yè)課和專業(yè)選修課,要針對不同學科的要求進行系統(tǒng)設計,開展分學科的專業(yè)課群建設[7]。目前廣州大學土木工程學科點在建的碩士研究生專業(yè)課群包括結構工程課群、防災減災工程課群、工程管理課群、工程力學課群等。
2.學術型研究生課程體系應強化基礎理論課程與學科研究前沿的聯(lián)系。學術型研究生的基礎理論課程要面向當前學科的研究前沿,與實踐應用相接軌。土木工程學科的基礎理論已經(jīng)發(fā)展到了用大型計算軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工計算的階段,這些軟件都已經(jīng)成為土木工程行業(yè)進行結構分析和設計必備的工具。因此,基礎理論課程的教學就兼顧理論知識的教授和相關計算模型和分析軟件的學習,既要讓研究生對基礎理論有深入的理解和認識,又要引導其熟悉和使用先進的計算軟件求解結構分析和設計中的實際問題。
3.專業(yè)型研究生課程體系應因職業(yè)能力培養(yǎng)的要求增加實踐類課程的比例。專業(yè)型研究生的培養(yǎng)目標是高層次的一線技術人員,土木工程界的設計、施工單位都希望學校輸出的研究生畢業(yè)后能夠經(jīng)過盡量短的適應期就正式開展工作[8]。因此,專業(yè)型研究生的課程體系應當根據(jù)論文研究和職業(yè)規(guī)劃的要求,適度增加實踐類課程的數(shù)量和比例,充分利用實習和實踐的機會,提高其職業(yè)能力和專業(yè)素養(yǎng)。
除了積極派遣研究生去工程設計和施工單位實習之外,廣州大學土木工程學院還積極邀請企事業(yè)單位專家來學校開設講座,甚至直接參與研究生課程的教學。特別是一些實用性強的課程,如鋼結構、混凝土結構等,采取由校內主課教師確定教學內容和基本框架,由校外專家授課的方式進行教學,收到了學生的歡迎,取得了較為明顯的教學效果。
三、研究生課程體系管理
為保證上述研究生課程體系優(yōu)化方案的執(zhí)行,廣州大學土木工程學院采取了一系列的支持措施,具體包括:
1.完善了研究生課程教學評價和監(jiān)督體系。邀請校內外專家組成研究生課程教學督導組,對研究生理論課程和實踐課程進行定量不定期現(xiàn)場聽課、監(jiān)督,給出對課程建設、教學內容和教學方法的評價和建議。特別是校外企事業(yè)單位的專家給出的建議,對于研究生課程與工程實踐能力的銜接具有重要意義。在此基礎上,完善了研究生課程學生評價體系,根據(jù)研究生及其導師對課程的反饋對研究生課程體系和課程內容有效管理,動態(tài)調整。
2.支持和鼓勵相關教師進行教學創(chuàng)新,提高教學能力,改善教學效果。建立了常態(tài)化的研究生教學研究支持體系,鼓勵相關教師開展教學研究,設立了一系列研究生教學科研項目;鼓勵與工程實踐關系緊密的課程擴大與相關企事業(yè)單位的對接,提高實踐教學學時的比例;鼓勵和支持教授同一課程的教師不定期舉行教學研討會,對教學內容和教學方法進行深入探討。
四、結語
在土木工程行業(yè)迅速發(fā)展,研究生數(shù)量逐年增加,專業(yè)型研究生比例逐漸增大的背景下,研究生的培養(yǎng)與當前科技研究的前沿相結合,強調工程實踐能力的培養(yǎng),是一個必然的趨勢。針對這一變化,土木工程學科點碩士研究生的課程也必須做出積極響應和調整優(yōu)化。本文在深入調研國內各高校土木工程學科碩士研究生課程設置的基礎上,提出了碩士研究生課程體系優(yōu)化的方案,并給出了教學管理方面的支持和激勵方案。
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基于土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案對學員“知識、能力、素質”三個層次的培養(yǎng)要求,將土木工程材料課程知識體系相對應地劃分為“教材知識、拓展知識、科學知識”三個層次。通過課前預習、課堂教學、實驗教學、課程考核四個階段的課程設計,分別采取不同的教學方法和考核方法,實現(xiàn)學員獲得學習、實踐和創(chuàng)新等方面能力和素質的目的。
關鍵詞:
土木工程材料;知識分層;教學設計;教學實踐;課程教學
知識是基礎,是載體;能力是知識的綜合體現(xiàn);素質是知識與能力的升華。知識、能力、素質是進行創(chuàng)新的基礎,只有將三者的教育與培養(yǎng)結合在一起,并貫穿于教育的全過程,才能培養(yǎng)出高水平的人才。高等教育應在傳授知識的同時提高學生的綜合能力,升華其素質,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識。布盧姆認為,只要在提供恰當?shù)牟牧虾瓦M行教學的同時,給每個學生以適當?shù)膸椭统浞值臅r間,幾乎所有的學生都能完成學習任務或達到規(guī)定的學習目標[1]。其實很多學生學習成績不理想,學生智慧能力的欠缺并不是主導因素,未能提供適當?shù)慕虒W條件和合理的幫助才是造成學生學習成績不理想的最大原因。因此,筆者在土木工程材料課程教學中采取知識分層的方法,將課程知識劃分為不同層次,預定目標,并采取針對性措施,幫助學員實現(xiàn)獲得“知識、能力、創(chuàng)新”不同層次知識的目的[2-4]。
一、土木工程材料課程知識分層的教學設計
土木工程材料課程主要介紹各類建筑材料的成分、生產(chǎn)過程、技術性能、質量檢驗以及應用等基本知識。材料種類繁多,內容繁雜,各章自成體系,而且概念多、術語雜;經(jīng)驗性的東西多,邏輯推理性內容少;文字敘述多,公式計算少。學員在學習過程中感覺對知識的理解并不難,難的是抓不住重點,感覺要記憶的東西太多,不能將繁雜的內容梳理出條理清晰的層次,以致學生感到學習難度較大,學習效率不高。 依據(jù)土木工程材料課程知識來源及其特點,將該課程教學內容劃分為:教材知識、拓展知識、科學知識三個層次[5]。(1)教材知識:即人才培養(yǎng)方案和課程標準要求掌握的內容,包括水泥、混凝土、鋼材、防水等材料的化學成分、生產(chǎn)工藝、技術性能、質量檢驗以及材料的基本性能試驗等;(2)拓展知識:指教員對課本知識的分析和拓展,主要內容是教員在科研、工程等實踐過程中積累的經(jīng)驗和知識,以及課本以外的專業(yè)知識等[6];(3)科學知識:與土木工程有關聯(lián)的一切材料知識與實踐,重點介紹材料科學發(fā)展的最前沿知識,及其在防護工程中的應用,如泡沫鋁、納米二氧化鈦、石墨烯、相變材料、形狀記憶材料等新材料的功能開發(fā)和應用研究,主要作用是激發(fā)學員的創(chuàng)造力。針對不同層次的知識,引導學生采用不同的學習方法和不同類型的評價方法,實現(xiàn)不同層次的教學目標[7]。通過任務—問題,引發(fā)學員的學習興趣,實現(xiàn)學員獲得“知識、能力、創(chuàng)新”三位一體課程知識的目的,培養(yǎng)學員的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
二、土木工程材料課程知識分層的教學實踐
為了深入貫徹理工大學精英教育理念,充分發(fā)揮教員的主導作用,引導學員全面成長,更好地對學員因材施教,拓寬學員視野,培養(yǎng)學員的實踐能力和科研創(chuàng)新能力,從2009年開始,筆者嘗試在土木工程材料課程教學過程中實施“本科生導師制”。實踐中將導師制與課堂教學內容形成良好的銜接、互補,并對課程的知識體系進行梳理,逐步形成了“知識分層”的教學思想,在探索實踐中,收到了較好的效果。
(一)課前預習以教材和學習指導書為載體,引導學員進行有針對性的課前自學,時間以10分鐘至30分鐘為限。課前自學能使學員對概念性知識有初步認識,對不能理解的知識點或各類疑問帶到課堂上反饋給教員。本過程以讓學員了解和掌握教材知識為目標。
(二)課堂教學教員對學員的預習情況進行檢查,獲得學員不能理解的知識點或各類疑問,在課堂上有針對性地講解必須掌握的重點、難點,確保學員能夠掌握人才培養(yǎng)方案要求掌握的知識。本過程以讓學員了解和掌握教材知識為目標。在此基礎上,教員對課本知識進行拓展,介紹真實的工程案例或事故,重點是軍事工程。本過程以讓學員了解和掌握拓展知識為目標。主要包括如下三方面內容:(1)大型工程涉及的材料:包括國內外各類典型工程及本地區(qū)的重點工程,如青藏鐵路、水立方、鳥巢、蘇通大橋、杭州灣大橋、永興島建設等工程中涉及的各類材料,體現(xiàn)理論知識與工程應用的緊密聯(lián)系。(2)工程事故:包括各類媒體介紹的工程事故及環(huán)境污染實例,如重慶彩虹橋垮塌事件、家庭裝修帶來的“裝修病”等,以此作為切入點介紹材料性能對工程結構質量和使用性能影響的重要性。(3)特種材料及技術:如“耐高溫—高寒混凝土”“耐海水混凝土”“泵送混凝土”“混凝土結構搶修加固材料”“再生混凝土”“材料無損檢測技術應用”等,并在此基礎上引導學員針對工程實踐特點,根據(jù)基礎理論知識進行材料創(chuàng)新設計。
(三)實驗教學實驗教學作為大學本科教學的重要組成部分,是培養(yǎng)學生實踐能力和綜合素質的重要教學環(huán)節(jié)。相對于理論教學,實驗教學更具直觀性,更能培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和分析問題的能力,在提高大學生綜合素質和創(chuàng)新能力方面發(fā)揮著重要作用[8-9]。1.基本實驗按照《全國高等學校土木工程專業(yè)本科教育評估標準》對土木工程材料課程實驗教學的要求,完成六個驗證性實驗。本過程以讓學員了解和掌握教材知識為目標。2.自主實驗即開放式“三性”試驗,實行自主選題、自行設計、自主操作。采取“本科生導師制”[10],引導學生組成興趣小組或科研團隊自行選擇試驗內容,合理利用實驗室已有設備制定試驗方案,并得出實驗結論。遵循“引導—自學—輔導—實踐”四個環(huán)節(jié),激發(fā)學生自主進行研究性學習的熱情,把綜合理論知識和技術融入到研究過程中,培養(yǎng)學生合作研究能力、技術創(chuàng)新能力,增強學生的綜合素質,充分開發(fā)學生的潛力,為培養(yǎng)優(yōu)秀學員創(chuàng)造條件。本過程以讓學員了解科學知識為目標。在自主實驗的基礎上,教員根據(jù)學員的選題提供研究思路,以國防工程新材料研制俱樂部為平臺,帶領學員進行各類實踐活動,如面向學生的科研立項、開展學科競賽、參與教員的科研項目等。主要成果形式可以分為三大類:論文類、發(fā)明類、競賽類。(1)論文類,包括科普類論文和學術類論文。從材料角度對大型工程進行材料設計,或從工程事故分析報告等角度撰寫論文,要求正式發(fā)表,包括會議論文。如論文《‘美國911事件’中鋼材對火災產(chǎn)生、蔓延的影響》《建筑環(huán)境污染事件中材料的決定因素》等;也可以根據(jù)國家戰(zhàn)略或國防戰(zhàn)略選題,如《設計南海、西南高寒地區(qū)所需要的特種建筑材料》等。(2)發(fā)明類:以土木工程建設、國防工程建設或軍事需求進行選題,包括材料發(fā)明、材料結構設計等,通過試驗進行發(fā)明創(chuàng)造,并申請發(fā)明專利或實用新型專利。(3)競賽類:以材料的創(chuàng)造發(fā)明或論文形式,參加校內外各類學科競賽。如每年一次的理工大學“卓越杯”科技創(chuàng)新大賽,每兩年舉辦一屆的“全國大學生混凝土設計比賽”“中國大學生新材料創(chuàng)新設計大賽”“‘挑戰(zhàn)杯’全國大學生課外學術科技作品競賽”等,甚至可以參加相關學科的競賽,如“全國大學生混凝土結構大賽”等。
(四)課程考核課程考核包括教學不同階段的全過程評價,既考核結果,也考核過程。一是考核學員對教材知識的掌握情況,占總成績的70%,具體包括預習單、作業(yè)本、實驗報告、考試成績等。二是考核學員對拓展知識的了解、掌握情況,占總成績的20%,主要包括課堂表現(xiàn)、創(chuàng)新選題等。三是考核學員對科學知識的了解、掌握情況,占總成績的10%,是課程成績評定為優(yōu)的重要依據(jù)。主要以課外創(chuàng)新作品的呈現(xiàn)程度來進行評價,如撰寫論文5分,如果了(或有錄用通知)就10分;發(fā)明創(chuàng)造有作品的5分,申請了專利的10分;正式參加了比賽的5分,已經(jīng)獲獎的10分。
三、土木工程材料課程知識分層教學成效
在“土木工程材料知識分層”教學設計和實踐的過程中,先后獲得學院“建筑材料課程教學改革研究”“本科精英教育的探索———課外實踐導師制”“基于建筑材料課程的學員自主學習能力的培養(yǎng)研究”等教學科研項目的支持,獲得一些教學改革成果。在課程考核方面,近幾年學生通過率都達到100%。優(yōu)秀率從5%左右提高到10%以上。在撰寫論文方面,學員團隊在教員的指導下撰寫了《泡沫鋁的特性及其在防護工程中的應用探討》《室內電磁輻射污染分析與評估》《基于金屬熱工藝“四火”原理實現(xiàn)鑄強兵之“劍”》等多篇學術論文。在創(chuàng)造發(fā)明方面,在教員的指導下,學員自主開展“寒區(qū)單兵多用途自熱包”“一種高強陶粒混凝土的研制”“K-15快速高強搶修加固材料”等材料研究,并申請了專利。在參加競賽方面,學員連續(xù)四年組隊參加理工大學“‘卓越杯’科技創(chuàng)新競賽”“第三屆全國大學生混凝土大賽”,多人次獲獎;參與“本科生導師制”課外創(chuàng)新學習的學員,有多名被保送或考取研究生。
四、結語
在理工大學實行“一導五法”教學改革的大環(huán)境下,教員和學員參與教學改革的熱情空前高漲,學員各類課外科技創(chuàng)新活動得到了校院多級政策支持,“本科生導師制”也在各學院深入推進。今后應將全國或兄弟院校的更多有價值的學科競賽引入學校,并將參賽的組織模式固定下來。此外應進一步加大學員課外科技創(chuàng)新活動成效與學分、評優(yōu)、保研等評價體系的聯(lián)系,為學員的成長創(chuàng)造更加廣闊的平臺。
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摘 要:畢業(yè)設計是本科教學計劃的重要組成部分,是實現(xiàn)本科培養(yǎng)目標的重要教學環(huán)節(jié),做好畢業(yè)設計工作對提高本科教學質量具有
>> 機械專業(yè)畢業(yè)設計改革的探索與實踐 市政、環(huán)境類專業(yè)畢業(yè)設計改革與實踐 石油工程專業(yè)畢業(yè)設計改革與實踐 機械設計制造專業(yè)畢業(yè)設計的改革實踐與探索 機械設計專業(yè)畢業(yè)設計的改革與實踐 環(huán)境設計專業(yè)畢業(yè)設計課程的教學改革與實踐 給排水科學與工程專業(yè)畢業(yè)設計選題的改革與實踐 多媒體技術專業(yè)以就業(yè)為導向開展畢業(yè)設計的改革與實踐 應用化學專業(yè)畢業(yè)設計模式的改革與實踐 就業(yè)導向的高職化工設備專業(yè)畢業(yè)設計改革與實踐 獨立學院機械類專業(yè)畢業(yè)設計模式改革的研究與實踐 海洋類院校工科專業(yè)畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)的改革與實踐 基于CDIO理念的土木工程專業(yè)畢業(yè)設計改革與實踐 熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設計(論文)的改革與實踐 土木工程專業(yè)畢業(yè)設計教學改革與實踐的研究 《石油化工》特色專業(yè)畢業(yè)設計實踐教學的改革與創(chuàng)新 基于就業(yè)導向的工程監(jiān)理專業(yè)畢業(yè)設計(論文)改革研究與實踐 專業(yè)認證模式下的機械類畢業(yè)設計改革與實踐 提前畢業(yè)設計改革的探索與實踐 獨立學院畢業(yè)設計的改革與實踐 常見問題解答 當前所在位置:,2008-12-22.
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關鍵詞:道路工程;畢業(yè)設計;過程控制;教學改革
作者簡介:蔣建國(1973-),男,湖南洞口人,中南大學土木工程學院道路工程系,副教授;劉小明(1974-),男,江西瑞金人,中南大學土木工程學院道路工程系,副教授。(湖南 長沙 410075)
中圖分類號:G642.477?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)31-0113-02
畢業(yè)設計是本科生完成四年教學計劃的最后一個環(huán)節(jié),這一過程是對學生在校四年學習內容、創(chuàng)新能力的綜合檢驗,也是學生在畢業(yè)之前的一次實戰(zhàn)演練。[1]隨著國家對基礎建設的大力投入,目前土木類專業(yè)人才需求十分旺盛,大部分學生都在剛進入大四就與單位簽訂了就業(yè)協(xié)議。筆者在中南大學道路工程專業(yè)上課時做得不完全調查顯示,每年11月份以前簽訂就業(yè)協(xié)議的學生占畢業(yè)生總人數(shù)的70%左右,簽訂的單位大部分是施工單位,一般期末基本已全部簽訂完協(xié)議,部分未簽訂的,往往是因為對工作單位要求太高。施工單位對道路工程本科畢業(yè)生的要求也更趨于全面,不僅需要扎實的專業(yè)理論知識,而且要求他們具有更好的動手能力、創(chuàng)新能力、適應能力以及與人合作的能力。[2]通過與已參加工作的畢業(yè)生聯(lián)系得知,一般單位要求畢業(yè)生不僅要具備相應的工作技能,還要具有“實戰(zhàn)經(jīng)驗”,“上崗即頂崗”。不再是以前那種畢業(yè)生到工作崗位后,接受上崗培訓或實習一年左右的模式,往往是經(jīng)過一個月培訓后即參與現(xiàn)場實際工作,部分學生因表現(xiàn)優(yōu)異,一般一年左右即可具體負責一些實際現(xiàn)場工作,有的甚至只需要半年時間。這就要求道路工程專業(yè)畢業(yè)設計應該探索培養(yǎng)技術應用型人才。
一、目前道路工程專業(yè)畢業(yè)設計模式
通過近幾年畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)的實踐,道路工程畢業(yè)設計作為大土木工程專業(yè)方向,其基本流程基本相似:一般第一個月教師布置畢業(yè)設計題目,進行畢業(yè)設計、英語論文翻譯;畢業(yè)設計報告完成后,進行畢業(yè)課題設計。中南大學論文設計從始至終要求較為嚴格,從論文題目的布置及過程控制,都有相關要求。論文要求每人一題,同時設計全過程都在學校聘任的督導組的全程監(jiān)督之下。
道路工程專業(yè)在學生入學后一般要求學生馬上進入狀態(tài),采取的措施是按照學校要求,首先進行畢業(yè)設計動員和畢業(yè)設計的過程說明,布置近期任務與遠期目標,準備工作完成以后,就去現(xiàn)場進行畢業(yè)實習。畢業(yè)實習一般是選擇在建的道路工程,以高速公路居多。通過邀請施工單位專家講解、現(xiàn)場踏勘、教師講解等環(huán)節(jié),讓學生了解道路工程中的每一個分部工程,包括路基、橋梁、隧道、涵洞、路面等,讓學生對道路工程有一個全面的立體的認識。實習回來寫完實習報告后就進入畢業(yè)設計階段,首先是由指導教師給每個學生一份地形圖,確定道路的始終點和道路等級,然后要求學生熟悉道路工程相關規(guī)范,再進行道路工程的各項設計。
這一過程應該說是一個比較成熟的模式,從現(xiàn)場到設計的各環(huán)節(jié),學生都熟悉了一遍。但通過對近幾年的畢業(yè)設計的指導和對道路工程專業(yè)的認識,筆者認為道路工程專業(yè)畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)中還存在一些問題。
1.實習環(huán)節(jié)過于簡單
從目前發(fā)展形勢可以看出,大部分土木工程本科畢業(yè)生簽約單位是現(xiàn)場施工單位,但建設單位工序繁多,從工地組織結構,施工組織到施工工序都需要時日去了解,目前雖然畢業(yè)實習安排的是一個月的時間,但由于經(jīng)費原因、時間安排等因素,實際在現(xiàn)場實習的時間不會超過二十天,有的甚至更短。筆者所在學校道路工程專業(yè)畢業(yè)實習雖然比較認真,但也只有二十天左右時間,時間的緊張導致實習環(huán)節(jié)形勢的簡單。道路工程專業(yè)畢業(yè)實習一般是先邀請施工單位總工或技術員做一次技術講座,內容包括實習工地的概況、施工單位組織結構、目前施工技術發(fā)展等;然后進行分部工程的實習,由于施工單位工期較緊,一般很難有相關技術人員陪同參加講解,主要由帶隊畢業(yè)設計指導教師進行講解。大部分的帶隊畢業(yè)設計指導教師現(xiàn)場施工經(jīng)驗豐富,但由于選取工點的局限性,以及施工環(huán)節(jié)問題,導致現(xiàn)場畢業(yè)實習只是換了一種形式的講解教育,從課堂轉換到現(xiàn)場,學生看到的大部分只是一個靜態(tài)的施工場地。學生的現(xiàn)場感受應該說是足夠了,而且也能夠提出一些專業(yè)性的問題,但其實對于施工環(huán)節(jié)還只是停留在以前的課堂教育上。
2.畢業(yè)設計課題與實際工程存在距離
目前土木工程專業(yè)畢業(yè)設計內容主要采用與生產(chǎn)相結合的形式,課題大多是由指導教師根據(jù)畢業(yè)設計的時間安排、訓練要求而從實際工程圖紙中模擬出來的題目,由于受到工程量大小等因素的種種限制,常常使模擬課題與實際工程之間存在差距。而且大部分學校在畢業(yè)設計時強調創(chuàng)新性,因而一部分畢業(yè)設計指導教師為突出創(chuàng)新性,選定的畢業(yè)設計題目可以與碩士畢業(yè)論文題目媲美。應該說,實際工程應用與設計創(chuàng)新不存在沖突,但是在畢業(yè)設計時既要兼顧過程性又要重視創(chuàng)新性,這對指導教師提出了較高的要求。在畢業(yè)設計課題的確定過程中,首先必須明確,畢業(yè)生應該要熟悉本專業(yè)的基本流程,然后在此基礎上進行某一方面的創(chuàng)新性設計。然而由于時間有限,如何把握兩者之間的平衡,是一個值得研究的課題。