涂圣文
摘要:根據(jù)實踐式教學改革的需要,探討了道路工程專業(yè)設(shè)計人才項目驅(qū)動式培養(yǎng)模式的思路和方法。根據(jù)道路工程專業(yè)培養(yǎng)計劃的課程安排,以及設(shè)計單位對畢業(yè)生實踐能力的需求,將項目驅(qū)動式的培養(yǎng)體系設(shè)計為“四個階段”、“四個環(huán)節(jié)”,并分別闡述了專業(yè)課教學、模塊化項目訓練、設(shè)計能力提升等主要環(huán)節(jié)的相關(guān)操作要點。實踐證明,項目驅(qū)動式培養(yǎng)模式能讓學生在校期間獲得專業(yè)設(shè)計工程師的系統(tǒng)性訓練,能有效縮短學生參加工作的適應期。
關(guān)鍵詞:道路工程;項目驅(qū)動;培養(yǎng)體系;模塊化項目訓練
中圖分類號:G642-477 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2016)01-0028-04
近年來,實踐式的教學模式引起了中國高校工程教育界的重視,成為了高校工程教育改革的重要方向。這種教學模式以培養(yǎng)學生的實踐應用能力為根本,圍繞特定的實踐項目構(gòu)建教學內(nèi)容體系。在教學實施過程中,學生根據(jù)需要開展學習和實踐活動,教師適時引導、幫助學生在完成項目的過程中掌握課程基本內(nèi)容[1-2]。顯然,這種教學方式能夠使學生從被動學習變?yōu)橹鲃訉W習,能真正體現(xiàn)教育家陶行知先生所提倡的“在學中做,在做中學”的教育理念[3-5]。
雖然實踐式教學模式在中國工程教育領(lǐng)域得到了一定的肯定和應用,但是大多數(shù)高校的實踐式教學都是結(jié)合某一具體課程的教改活動而開展,普遍的做法是在傳統(tǒng)理論教學的基礎(chǔ)上,通過增加實踐環(huán)節(jié)的學時來提高學生靈活運用知識的能力[3-6]。而針對某一專業(yè)系統(tǒng)進行實踐培養(yǎng)體系設(shè)計和教學環(huán)節(jié)探索的比較少見。筆者結(jié)合教學實踐體會,提出了對道路工程專業(yè)設(shè)計人才項目驅(qū)動式培養(yǎng)模式的若干思路和想法。
一、道路工程專業(yè)設(shè)計人才項目驅(qū)動式培養(yǎng)體系設(shè)計
根據(jù)道路工程專業(yè)的培養(yǎng)計劃,以及設(shè)計單位對道路專業(yè)設(shè)計人才實踐能力的需求特征,項目驅(qū)動式設(shè)計人才的培養(yǎng)體系可以歸納為“四個階段”和”四個環(huán)節(jié)”,如圖1所示。
“四個階段”分別指大三上學期、大三下學期、大三暑期至大四上學期和大四下學期,在這四個階段里分別要完成專業(yè)課入門學習、專業(yè)課拓展學習、項目全面實踐和能力系統(tǒng)提升等四個環(huán)節(jié)的訓練?!八膫€階段”和“四個環(huán)節(jié)”的培養(yǎng)過程前后關(guān)聯(lián)、互為條件,共同構(gòu)成道路工程專業(yè)設(shè)計人才的項目驅(qū)動式培養(yǎng)體系。其中,四個階段的劃分主要根據(jù)道路專業(yè)課程體系設(shè)計而來,即大一、大二為基礎(chǔ)課及專業(yè)基礎(chǔ)課學習階段,大三上學期開始進入專業(yè)課學習階段,主要學習道路勘測設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理等專業(yè)課程,獲得道路工程設(shè)計師的入門訓練。大三下學期則進入專業(yè)課的拓展學習階段,主要學習路基路面工程、交通設(shè)計、橋梁工程等課程,進一步掌握道路設(shè)計工程師所需要的相關(guān)專業(yè)理論。從大三暑假開始,學生進入教師的項目組,開始進行項目實踐訓練,包括道路設(shè)計軟件的使用、各個專業(yè)設(shè)計模塊的訓練。大四下學期則結(jié)合畢業(yè)設(shè)計,安排一個完整的設(shè)計項目,進行系統(tǒng)性設(shè)計能力提升訓練。
二、道路工程專業(yè)設(shè)計人才項目驅(qū)動式培養(yǎng)模式關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)計
(一)改進的專業(yè)課教學模式
工程類專業(yè)相對于其他專業(yè)而言,除了需要學生掌握課程所涉及的基本概念、基本原理外,更注重知識和技能的應用,即培養(yǎng)學生的實際動手能力,但是由于傳統(tǒng)課堂教學對學生動手能力要求較少,造成對學生實際動手能力訓練不足[3]。
針對傳統(tǒng)專業(yè)課教學中存在的不足,在項目驅(qū)動式專業(yè)課教學中,筆者將基礎(chǔ)理論教學、項目案例講解、學生動手實踐三者相結(jié)合,探索出了專業(yè)課教學的新模式。
1.進行開放式教學,增強學習主觀能動性
在教學中,改變以往只講教材的做法,教給學生一些獲取專業(yè)知識的渠道,讓他們能在課外自主查閱專業(yè)文獻。這樣既提高了學生學習的積極性,又拓展了教材知識點的涵蓋范圍。比如在道路勘測設(shè)計教學中,讓學生上網(wǎng)查找JTG D20-2006《公路路線設(shè)計規(guī)范》、CJJ37-2012《城市道路工程設(shè)計規(guī)范》等與課程相關(guān)規(guī)范的電子版并進行閱讀;教學生利用互聯(lián)網(wǎng)登錄“中國公路網(wǎng)”、“城市交通網(wǎng)”、“筑龍網(wǎng)”、“中國道橋論壇”等行業(yè)網(wǎng)站及論壇,了解最新行業(yè)信息;教學生利用學校圖書館的電子資源查閱專業(yè)刊物如《公路》、《城市道橋與防洪》等,了解最新的專業(yè)技術(shù)信息。實踐表明,學生通過這些渠道,在課后查閱相關(guān)專業(yè)知識,不僅能增加對專業(yè)課程學習的興趣,拓展學生的專業(yè)視野,還有利于更好地理解教材內(nèi)容。
2.引入案例講解,增加感性認識
一方面,通過軟件操作演示,向?qū)W生展示各個設(shè)計環(huán)節(jié)的實現(xiàn)過程。如在道路勘測設(shè)計課程教學中,在講完平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計等主要知識點后,運用國內(nèi)主流的道路設(shè)計軟件,詳細演示路線平面、縱面、橫斷面的設(shè)計過程。實踐表明,這樣的教學方式不僅可以很好地鞏固教材基礎(chǔ)
知識點,也能極大提升學生的學習興趣。另一方面,在一些知識點的講授過程中,引入對國內(nèi)外典型項目的分析,講解這些典型項目在設(shè)計過程中工程師解決問題的思路、流程和方法,讓學生在真實案例中深入理解、消化教材中所涉及的知識點。
3.增加實踐性環(huán)節(jié),培養(yǎng)動手能力
傳統(tǒng)專業(yè)課教學中,教師一般僅布置若干常規(guī)的課后作業(yè),即思考題、問答題及計算題等,用以鞏固知識點。然而,道路工程專業(yè)屬于操作性很強的工科專業(yè),各門專業(yè)課教學的根本任務是要學生能夠掌握動手實踐的能力,而不是僅能熟背書中的基本概念和基本公式。為此,在專業(yè)課教學中,給學生布置電子地形圖,要求學生在課后根據(jù)教學進度,嘗試運用道路設(shè)計軟件,一步步完成路線的平面、縱面和橫斷面設(shè)計,并提交電子版給任課教師評閱。
(二)全面的模塊化項目訓練
從大三暑假開始至大四上學期,每年都會遴選若干基礎(chǔ)好、學有余力、對道路設(shè)計有濃厚興趣的學生加入市政道路設(shè)計項目組,進行全面的項目實踐訓練。
項目實踐中,根據(jù)市政道路設(shè)計特點以及設(shè)計院習慣的專業(yè)劃分模式,將道路設(shè)計的內(nèi)容劃分為十大專業(yè)模塊,如表1所示。其中“數(shù)字地面模型”、“道路平面、縱面、橫面設(shè)計”、“平交口豎向設(shè)計”、“路基路面工程設(shè)計”等四個模塊為道路專業(yè)設(shè)計人員必須掌握的基本技能,要求每個參加項目實踐的學生都能熟練掌握?!暗缆啡S建模設(shè)計”、“互通式立交設(shè)計” 等兩個模塊為道路專業(yè)技術(shù)人員可以掌握的高級專業(yè)技能,“交通工程設(shè)計”、“涵洞工程設(shè)計”、“市政排水工程設(shè)計”和“場地平整工程設(shè)計”模塊為道路專業(yè)技術(shù)人員可以拓展學習的專業(yè)技能,這六個模塊一般根據(jù)教師項目組的項目情況、學生的個人基礎(chǔ)情況,安排部分學生選修,不要求每個學生都掌握。
項目實踐按照教師講授主要理論知識→教師演示軟件實現(xiàn)過程→學生練習→教師評閱修改的主要流程進行。每個模塊訓練前,教師先將相關(guān)的理論知識予以進行歸納,向?qū)W生講解,然后運用CAD軟件,演示該模塊的計算機實現(xiàn)過程。講解和演示完畢后,隨即布置相應的實踐訓練作業(yè),由學生獨立完成。最后教師對學生的完成情況進行評閱,學生課后修改完善。每個訓練模塊教師布置的作業(yè)均來源于實際工程設(shè)計項目,因此對設(shè)計成果的要求也與實際項目完全一致,這樣的嚴格訓練模式能讓學生在短時間內(nèi)實現(xiàn)從課本學習到工程運用的良好過渡。
(三)設(shè)計能力系統(tǒng)提升
項目模塊化實踐階段,由于學生剛接觸工程設(shè)計,訓練多以教師引導為主,學生“依葫蘆畫瓢”模仿式進行。經(jīng)過模塊化實踐,學生基本能熟悉道路設(shè)計的主要流程,懂得按要求去完成布置的設(shè)計內(nèi)容,但還缺乏獨立思考、獨立解決問題的能力。該階段學生接觸的只是項目中的部分內(nèi)容,對設(shè)計項目的整體感、系統(tǒng)性認識還有待在后面的模塊訓練中加以待提升。
大四下學期的畢業(yè)設(shè)計階段是系統(tǒng)提升學生實踐能力的最好時機。這時學生已經(jīng)完成所有課程的學習,可以在兩三個月的時間里全身心投入項目實踐。針對已
經(jīng)參加過模塊化項目實踐訓練的學生,設(shè)計了專門的畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié),該環(huán)節(jié)的主要內(nèi)容和作用可歸納為“一個項目、五個獨立、兩個提升”。
“一個項目”是針對有實踐經(jīng)驗的學生,準備一個實際工程項目,一般為1~2 km長的一段市政道路設(shè)計,要求學生從頭至尾系統(tǒng)完成該項目的道路工程、排水工程、交通工程及涵洞工程等專業(yè)設(shè)計,其中道路工程部分要求學生獨立完成,其他專業(yè)模塊可以請參加過該模塊訓練的學生配合。
“五個獨立”主要是指學生由被動學習向主動學習、獨立解決實際問題轉(zhuǎn)變,即要求學生能根據(jù)項目情況獨立寫出項目的圖紙目錄,獨立整理、修改項目中需要用到的標準圖紙,獨立與完成排水工程設(shè)計、交通工程設(shè)計等模塊訓練的學生進行溝通、協(xié)調(diào),獨立編寫道路工程量計算公式、說明書和計算書。
“兩個提升”是指通過以上“五個獨立”的要求,一方面提升學生對項目的整體把控能力和對項目的系統(tǒng)性認識,完成從學生向道路設(shè)計工程師的轉(zhuǎn)變;另一方面提升學生在項目中的協(xié)調(diào)能力、溝通能力和組織能力,獲得項目負責人的基本訓練。
三、教學效果
近年來,項目組每年均從道路工程專業(yè)中選拔若干學生參加實踐性訓練,這些學生
入職后
均能很快適應設(shè)計工作,深得用人單位的喜愛,有效縮短了從學校到就業(yè)的過渡期。
四、結(jié)語
根據(jù)道路工程專業(yè)培養(yǎng)計劃及設(shè)計單位對道路設(shè)計人才實踐能力的要求,將項目驅(qū)動式培養(yǎng)體系設(shè)計為“四個階段”和“四個環(huán)節(jié)”模式
,在四個階段分別安排四個環(huán)節(jié)的教學及訓練計劃,讓學生分階段、逐步完成從課本基礎(chǔ)理論的學習到動手操作能力的培養(yǎng)。該模式以項目實踐為導向,讓學生在學校期間就能獲得專業(yè)設(shè)計工程師的系統(tǒng)性訓練,能有效縮短學生畢業(yè)后參加工作的適應期,符合社會快速發(fā)展對道路專業(yè)設(shè)計人才的需求特征。
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(編輯 梁遠華)