莊金平
(福建工程學(xué)院土木工程學(xué)院,福建福州350118)
高校土木工程專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革探討
莊金平
(福建工程學(xué)院土木工程學(xué)院,福建福州350118)
現(xiàn)代建筑技術(shù)含量高,建筑企業(yè)需要“知識綜合運⒚型”和“全面型”型人才。當(dāng)前高校土木專業(yè)實踐教學(xué)缺少完整的實踐教學(xué)體系,實踐時間短而集中,實踐項目內(nèi)容缺乏深度,教學(xué)過程缺少啟發(fā)性,對學(xué)生創(chuàng)新能力也缺乏培養(yǎng)。針對土木工程專業(yè)特點,堅持理論㈦實踐并重,校內(nèi)從查閱文獻、實驗和數(shù)據(jù)處理和報告整理三個階段進行改革;校外則從適當(dāng)延長實習(xí)時間,加強施工項目的選擇和加強校外指導(dǎo)教師的篩選㈦溝通方面進行了改革探討。
土木工程專業(yè);人才需求;實踐課程;問題;改革探討
隨著建筑行業(yè)逐漸往超高度、大跨度、節(jié)能環(huán)保、工業(yè)化等方向發(fā)展,新工藝、新方法在工程中得到了更為廣泛的運用。如北京奧運主場館“鳥巢”為世界上跨度最大的鋼結(jié)構(gòu)建筑,其最大跨度達343米;上海環(huán)球金融中心,高492米,地上101層,地下3層,結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土核心筒,外框型鋼混凝土柱及鋼柱。現(xiàn)代建筑技術(shù)含量高,建筑企業(yè)對人才的要求也越來越高。為此,土木工程專業(yè)的實踐教學(xué)應(yīng)隨著建筑發(fā)展方向、企業(yè)需求的變化,對人才培養(yǎng)模式進行相應(yīng)的改革。
目前國內(nèi)高校土木工程專業(yè)的實踐教學(xué)通常包括認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等環(huán)節(jié),但實踐教學(xué)仍存在一些問題,如沒有完整的實踐教學(xué)體系,理論與實踐脫節(jié);實踐時間短而集中,學(xué)生難以消化吸收;學(xué)校與企業(yè)在學(xué)生實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)上脫節(jié);實踐教學(xué)內(nèi)容較為傳統(tǒng)、陳舊。因此,針對高校土木工程專業(yè)實踐教學(xué)的問題進行分析,做出相應(yīng)的教學(xué)改革具有重要的意義。
(一)從“熟悉工藝型”人才向“知識綜合運⒚型”人才轉(zhuǎn)變
根據(jù)對福建省多家建筑設(shè)計院和施工企業(yè)進行調(diào)研,發(fā)現(xiàn)土木工程專業(yè)畢業(yè)生在工作中的自學(xué)能力一般,鉆研能力不強。建筑設(shè)計院希望畢業(yè)生不僅能夠熟練運用一些設(shè)計軟件,如PKPM等,而且還需具有扎實的力學(xué)基礎(chǔ)。如,在遇到一些特種結(jié)構(gòu)或一些通用設(shè)計軟件沒有考慮到的結(jié)構(gòu),能夠利用所學(xué)的知識,提出一些合理化建議,對其中關(guān)鍵部位力學(xué)性能進行分析。但是,施工單位往往對畢業(yè)生的要求存在一個誤區(qū):招聘學(xué)生時比較注重學(xué)生的交際能力,認(rèn)為具體的施工技術(shù)只要在工地跟著高級技術(shù)人員或者師傅學(xué)3~5年就能基本掌握。通過對施工企業(yè)的調(diào)研,發(fā)現(xiàn)施工企業(yè)對畢業(yè)生的要求更加全面。一方面由于施工技術(shù)的迅速發(fā)展,頂升模板技術(shù)、盾構(gòu)技術(shù)、免振搗混凝土、施工實時監(jiān)測等正廣泛的運用于施工上,而施工企業(yè)往往缺乏相應(yīng)的技術(shù)人才,對新技術(shù)原理掌握不夠全面,以致新技術(shù)優(yōu)勢得不到充分的發(fā)揮。此外,一些大型施工單位,如中建海峽成立了自己的研發(fā)中心,專門研究一些新工藝、解決施工中遇到的難題。另一方面,雖然施工人員對施工的工藝較為熟悉,對一些復(fù)雜的工程也能根據(jù)經(jīng)驗提出一些合理的施工方法,但往往缺少將施工現(xiàn)場的工藝和經(jīng)驗進行提升和總結(jié)的能力,而使得一些好的施工方法和經(jīng)驗不能得到推廣運用。因此施工單位也希望土木工程畢業(yè)生能夠有更扎實的理論基礎(chǔ)、能夠?qū)χR進行綜合運用。
(二)從“專業(yè)型”人才向“全面型”型人才轉(zhuǎn)變
從20世紀(jì)90年代到本世紀(jì)初,土木工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)單位主要是大型國有企業(yè)。在大型國有企業(yè)中,分工一般較為詳細。如在設(shè)計院,分為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計組、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計組、基礎(chǔ)設(shè)計組等;而在施工單位則分為木部施工員、泥水施工員、鋼筋施工員、技術(shù)內(nèi)業(yè)資料員、經(jīng)濟內(nèi)業(yè)資料員等。因此,學(xué)生畢業(yè)后能得到較為具體、系統(tǒng)的培養(yǎng),成為“專業(yè)型”的人才。
但是,隨著國企改革的進程,很多大型國有企業(yè)已經(jīng)改制,如原福建省第六建筑工程有限公司、原廈門市建筑設(shè)計研究院等均已改制。畢業(yè)生就業(yè)單位轉(zhuǎn)變?yōu)橐砸恍┲行∑髽I(yè)、私人企業(yè)為主。如在一般的中小型設(shè)計院,其設(shè)計人員分工不是很明確,承接到什么項目就做相應(yīng)項目的設(shè)計。因此,設(shè)計院希望畢業(yè)生具有較扎實的基礎(chǔ),經(jīng)過指導(dǎo)以及自學(xué),能夠較快的掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等設(shè)計方法。而施工單位,尤其是小型私有企業(yè)對畢業(yè)生的要求更加全面,要求學(xué)生對施工項目各環(huán)節(jié)都要有一定的認(rèn)識,包括現(xiàn)場的施工工藝、施工安全、內(nèi)業(yè)資料、成本控制等??傮w而言,建筑企業(yè)不管是設(shè)計院還是施工企業(yè),對人才的要求和培養(yǎng)逐漸從“專業(yè)型”轉(zhuǎn)向“全面型”轉(zhuǎn)變。
當(dāng)前教育部正在實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才,為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務(wù),對促進高等教育面向社會需求培養(yǎng)人才,全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量具有十分重要的示范和引導(dǎo)作用。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是“卓越工程師”計劃中重要部分。在大四下學(xué)期,學(xué)生已具備相對完善的知識體系,對整體結(jié)構(gòu)的概念較清晰,是培養(yǎng)學(xué)生的綜合運用知識和創(chuàng)新的能力是較合理、可行的階段。因此,針對大四學(xué)生的而開設(shè)的綜合實訓(xùn)、畢業(yè)實習(xí)應(yīng)具有一定的深度和啟發(fā)性。但是,現(xiàn)實的實踐教學(xué)存在以下問題:
(一)實踐項目的內(nèi)容缺乏深度
目前,土木工程專業(yè)實踐環(huán)節(jié),學(xué)生所接觸的教學(xué)內(nèi)容還主要是以傳統(tǒng)的工藝為主。如面磚質(zhì)量檢查、鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量檢查、抹灰工程質(zhì)量檢查、PKPM設(shè)計軟件的運用等,而這些項目相對來說比較常規(guī),學(xué)生畢業(yè)后在施工現(xiàn)場或設(shè)計院一般能較快的掌握。作為畢業(yè)實踐而言,實踐項目偏于簡單。此外,在校外單位實習(xí)中,往往由于實習(xí)管理的不到位,對實習(xí)內(nèi)容、要求、管理方式缺乏協(xié)調(diào),導(dǎo)致實習(xí)內(nèi)容深度不夠、工作量不飽滿、進度拖后等問題。例如一些設(shè)計院往往只讓學(xué)生做一些繪圖性質(zhì)的工作;而施工單位有時考慮到安全因素,不讓學(xué)生到施工現(xiàn)場,而是留在辦公室?guī)兔ψ鲆恍I(yè)內(nèi)資料的整理,或者只是由施工人員帶到工地上“看看”,并沒有具體參與到施工任務(wù)中。
(二)實踐教學(xué)過程缺少啟發(fā)性
在實踐教學(xué)中尤其是在校外單位的實踐過程中,往往是讓學(xué)生從事一些簡單的、重復(fù)性的勞動。比如,在設(shè)計院實習(xí)過程中,采用PKPM軟件建模時,對于其中一些系數(shù)取值問題,往往只告訴學(xué)生該輸多少,并沒有啟發(fā)學(xué)生去思考為什么取這個數(shù)值,這個系數(shù)的取值對結(jié)果有什么影響。在施工單位實習(xí),學(xué)生遇到更多也是幫忙做些簡單的工作,如幫忙彈彈線、扛扛標(biāo)尺、或者盤盤站,并不能融入到較深層次施工工作中。
而在校內(nèi)的實踐實訓(xùn),由于學(xué)生要涉及的項目很多,包括鋼筋工程、砌筑工程、防水工程、抹灰工程、模板工程等。一般由指導(dǎo)教師講解演示后,學(xué)生再熟悉或者操作一遍。經(jīng)過綜合實訓(xùn)的學(xué)習(xí)后,學(xué)生對常規(guī)工藝的檢查方法有了較全面的了解,畢業(yè)后也能夠較快地融入施工單位中。但是經(jīng)調(diào)查,學(xué)生畢業(yè)后解決新問題的能力欠缺,遇到新問題的時候,往往不知道該如何下手,也不知道應(yīng)該如何去查找相關(guān)資料。
(三)對學(xué)生創(chuàng)新能力缺乏培養(yǎng)
學(xué)生動手能力的培養(yǎng)是“應(yīng)用型”與“研究型”培養(yǎng)模式的主要區(qū)別之一。然而,一些新升本院校過分強調(diào)學(xué)生動手能力的培養(yǎng),而忽略了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),尤其在實踐環(huán)節(jié)。而實際上“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)模式也應(yīng)適當(dāng)考慮學(xué)生解決問題的訓(xùn)練和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此,實踐教學(xué)中應(yīng)以工程實踐問題作為題材,加強學(xué)生理論知識運用能力的訓(xùn)練,逐漸培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)。土木工程應(yīng)用型人才應(yīng)德智體全面發(fā)展,應(yīng)熱愛土木工程行業(yè),有強烈的工程責(zé)任感,具有較強的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、交流能力、團隊合作能力、社會適應(yīng)能力和健康的體魄。
為了更好地將理論融入實踐,讓理論指導(dǎo)實踐,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,針對土木工程專業(yè)的特點,堅持理論與實踐并重,開展了校內(nèi)和校外兩個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革試點。
(一)校內(nèi)綜合實訓(xùn)改革
實訓(xùn)本身既是一門綜合技術(shù),又是一門科學(xué),學(xué)生在進行綜合實訓(xùn)過程中,可以在實踐中掌握一定的學(xué)習(xí)方法,提高解決問題的能力,同時也可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。為此,在3周的綜合實訓(xùn)教學(xué)中,教師指導(dǎo)了2個小組,共12個學(xué)生進行了土木工程專業(yè)綜合實訓(xùn)教學(xué)改革。結(jié)合學(xué)校實訓(xùn)室條件、學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、學(xué)時、實訓(xùn)工作量,以“施工現(xiàn)場腳手架節(jié)點在計算中如何考慮其連接程度”為題材,以“學(xué)生為主、教師輔導(dǎo)”的形式展開綜合實訓(xùn)教學(xué)改革試點。教學(xué)改革主要內(nèi)容包括:查閱文獻資料、節(jié)點性能實驗研究、數(shù)據(jù)整理分析。其中查閱文獻階段時間的安排為3天,實驗階段的時間安排為6天,數(shù)據(jù)整理分析的時間為6天。
1.查閱文獻階段。教師在指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻的過程中,學(xué)生剛開始查閱文獻顯得比較盲然:不了解查閱文獻的渠道,所查閱的文獻資料缺乏針對性。因此,教師要對學(xué)生進行查閱文獻方式方法的指導(dǎo)。如,指導(dǎo)學(xué)生了解圖書分類,學(xué)會查找目錄和編號尋找到所要閱讀的紙質(zhì)資料;能使用關(guān)鍵詞對圖書館或者知網(wǎng)的電子文獻資料進行搜索和篩選;學(xué)會從一篇文獻資料閱讀中獲得有用的信息;能將一篇文章的主要觀點進行歸納總結(jié)。教師指導(dǎo)之后,學(xué)生查閱文獻的能力得到提高,也具有了一定的閱讀文獻的能力,對鋼管扣件節(jié)點力學(xué)性能、研究目的等有了較系統(tǒng)的認(rèn)識。
2.實驗階段。經(jīng)過查閱文獻,學(xué)生閱讀面廣,思維也就較開闊,在實驗方案設(shè)計方面能提出很多有創(chuàng)意的思路。例如,鋼管扣件節(jié)點橫桿和立桿不在同一平面內(nèi),會產(chǎn)生附加彎矩等,建議采用插銷式扣件。教師結(jié)合學(xué)生的想法和實驗室的條件,進行了直角扣件節(jié)點的抗滑、抗扭試驗研究。實驗操作過程要求每個學(xué)生都積極參與,根據(jù)采集的數(shù)據(jù)判斷試驗是否正常,仔細觀察實驗現(xiàn)象,思考實驗裝置的誤差及可能的優(yōu)化方案等。實驗結(jié)束后,學(xué)生對鋼管扣件節(jié)點性能有了較深的理解,并對裝置提出了一些很好的改進措施。如側(cè)向支撐要加滑輪或開凹槽等,立桿要做成可更換等。在實驗階段,學(xué)生充分發(fā)揮思考問題的能力,對學(xué)習(xí)也表現(xiàn)出極大的興趣。
3.數(shù)據(jù)處理和報告撰寫階段。在實驗數(shù)據(jù)處理和報告整理過程中,教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生缺乏數(shù)據(jù)分析能力:不善于從數(shù)據(jù)中找到規(guī)律,對數(shù)據(jù)顯示出的規(guī)律無法上升理論高度進行分析,不會使用excel、word等工具進行數(shù)據(jù)和圖表的繪制。經(jīng)過啟發(fā)和指導(dǎo),學(xué)生能夠?qū)嶒灁?shù)據(jù)進行初步對比分析,探討各因素對扣件節(jié)點性能的影響,包括扣件擰緊扭矩大小的影響、新舊扣件的影響、實驗次數(shù)的影響、不同廠家扣件的影響等。雖然學(xué)生提交的成果對數(shù)據(jù)處理、分析上尚存在一些不足,但對數(shù)據(jù)分析常規(guī)方法的掌握為進一步研究打下基礎(chǔ)。
4.PPT匯報及答辯階段。學(xué)習(xí)過程結(jié)束后,要求學(xué)生制作PPT,并進行匯報答辯。通過PPT的制作和答辯準(zhǔn)備,促進學(xué)生對整個實訓(xùn)過程的梳理、總結(jié)、回顧,更系統(tǒng)掌握相應(yīng)的理論知識。同時,在匯報和和答辯過程中,也可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的不足或者理解錯誤的地方,并及時糾正。
在校內(nèi)的實踐教學(xué)改革試點中,學(xué)生表現(xiàn)出較好的鉆研能力,基本能獨立完成實驗任務(wù),對實驗操作過程、原理等有較好的了解。通過匯報,學(xué)生的PPT制作水平、匯報能力也均得到了提高。
(二)校外實習(xí)改革探討
針對學(xué)校校外實習(xí)過程在實習(xí)內(nèi)容、深度、與校外實習(xí)單位的協(xié)調(diào)管理上存在的問題,提出以下幾個方面的改革:
1.適當(dāng)延長實習(xí)時間。一方面可以讓學(xué)生更好地融入生產(chǎn)單位;另一方面施工企業(yè)也要讓學(xué)生負(fù)責(zé)一些具體事情。比如實習(xí)時間延長到半年,實習(xí)單位可以跟學(xué)生安排一些具體的事情,如設(shè)計院就可以安排學(xué)生負(fù)責(zé)一些樓梯的設(shè)計;施工單位可以安排學(xué)生跟著現(xiàn)場施工一起進行放樣、鋼筋檢查等工作;而學(xué)生在參與具體實在的工作中也會在實習(xí)中更加的積極主動。為此,由于涉及的課程較多,較難安排半年的實習(xí),故實習(xí)嘗試安排在7-9月共3個月,從學(xué)生實習(xí)日記及報告,以及施工單位的反饋,學(xué)生和實習(xí)單位相處的更加融洽,實習(xí)報告內(nèi)容也更加充實。在施工單位實習(xí)的學(xué)生實習(xí)日記,較少看到僅記錄工地進度的流水賬日記,大多能具體某一項具體的工作,如可以結(jié)合圖紙描述進行放樣等。
2.加強施工項目的選擇。對于施工單位實習(xí)的情況,以選擇群體施工項目為宜。因為群體施工項目,各單體施工進度有所差別,學(xué)生接觸的項目或者施工工藝會更全面。工地遇到的問題也會更多,而這些問題的解決方法也會使學(xué)生更好地了解施工工藝和現(xiàn)場管理。這次實踐教學(xué)改革試點,選擇的項目主要為中建海峽承建的奧體中心、福建二建城建的海峽傳媒港項目,均為較大的群體建筑。其中奧體中心有鋼結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)、常規(guī)的模板、鋼筋、混凝土工藝。海峽傳媒港項目有正在進行結(jié)構(gòu)主體施工的大樓,也有一些在進行裝修施工的大樓。
3.加強校外指導(dǎo)教師的篩選與溝通。在與校外指導(dǎo)教師交流過程中發(fā)現(xiàn):現(xiàn)場指導(dǎo)人員施工經(jīng)驗豐富;但理論知識較薄弱,基本沒法獨立編制施工組織設(shè)計方案或?qū)m椃桨福覍κ┕さ恼J(rèn)識較片面,認(rèn)為“學(xué)施工靠現(xiàn)場鍛煉”。而實際施工必須是“實踐+理論”相結(jié)合的模式,只有掌握工藝的基本方法原理,才能從實踐中總結(jié)出經(jīng)驗、尋找解決問題的方法。為此,這次實驗直接在施工單位學(xué)習(xí),實習(xí)指導(dǎo)教師主要由施工現(xiàn)場的技術(shù)負(fù)責(zé)人承擔(dān),均具有大學(xué)本科學(xué)歷和工程師證。實踐結(jié)果表明:實習(xí)后學(xué)生除了對現(xiàn)場工藝有一些認(rèn)識外,也初步具有了編制施工組織設(shè)計和模板、腳手腳專項方案的能力。
隨著建筑技術(shù)的快速發(fā)展,土木工程專業(yè)在實踐教學(xué)過程中應(yīng)增強學(xué)生知識運用能力的培養(yǎng)和解決問題的鍛煉。結(jié)合當(dāng)前社會對土木工程專業(yè)取得了需求變化以及在教學(xué)過程積累的經(jīng)驗,探討了土木工程專業(yè)實踐教學(xué)改革的方向,并經(jīng)嘗試良好效果,充分說明了土木工程專業(yè)在實踐教學(xué)上采用“理論+實踐”的培養(yǎng)模式是可行的。
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G642
A
1673-9884(2017)07-0065-04
2017-02-19
福建省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2013年度課題(FJJKCG13-070)
莊金平,男,福建工程學(xué)院土木工程學(xué)院副教授,博士。