雷学文(1962 - ),男,武汉科技大学城市建设学院教授,博士,主要从事专业的教学和研究,(E-mail)。
摘要:针对大众化教育阶段土木工程专业人才培养模式的特征与要求,按照多元智能理论和以学生为中心的原则来设计土木工程专业毕业设计多元化教学模式。实践表明,多元化教学模式能有效提高毕业设计的教学质量,增强学生的工程实践能力和创新能力。
关键词:土木工程;毕业设计;多元智能理论;教学模式
中图分类号:G2.477 文献标志码:A 文章编号:
1005-2909(2012)01-0135-04
。毕业设计历来深受各工科院校的重视,进行了许多别具特色的改革与创新[1-4],达到了很好的效果,具有借鉴意义。文中针对大众化教育阶段土木工程专业人才培养模式的特征与要求,按照多元智能理论和以学生为中心的原则来设计土木工程专业毕业设计多元化教学模式,经过3年实践,取得了一定的效果。
一、土木工程专业人才培养模式的特征与要求
(一)土木工程专业人才培养模式具有多样化特征
人才培养模式是学校为学生构建的知识、能力、素质结构以及实现组合这种结构的方式,包括人才的培养目标、培养方案和具体培养方式,它从根本上规定了人才特征,集中体现了高等教育的教育理念。。中国现代土木工程包括现代社会所依存的基础设施的规划、建设、施工、管理与维护等相关学科,突出显现个性与综合性特征:(1)个性。土木工程是单一的,无法复制,也无法进行试做,并且一旦完成难以退货召回处理;(2)综合性。一项土木工程的建成需有论证、勘察、设计、施工、管理与维护,
涉及经济、法规、环境、地质、测量、力学计算、防洪水文、材料、工程机械、施工技术、组织管理等,施工企业也由专业施工向综合总承包、多种经营(BOT)发展。土木工程人才培养模式应适用现代土木工程的个性和综合性特点,应具有多学科、宽口径、综合性强的特征[5]。另一方面大众化高等教育阶段走进高校大门的学生,他们的知识掌握程度和能力发展水平、求学意愿和态度、价值取向等都呈现出明显的差异性和多样性,各高校在保证毕业生最低标准的前提下,也在向相对多样化的方向发展。所有这些,正是当今信息时代各高校土木工程专业对社会需求变化做出的有效应答,也是其构建多样化人才培养模式的现实基础。以
武汉科技大学土木工程专业目前的实际情况看,所培养的专业人才服务于地方经济建设和国民经济基础设施建设,而工程实际不仅需要只懂技术的应用型人才,还需要既懂技术又懂管理的复合型人才,同时还需一部分研发型人才。每年走进校门的学生尽管入学总分差别不大,但其单科成绩、个性特征确有很大的差异性,为构建和实施多样化人才培养模式提供了载体。
(二)多样化人才培养模式要求多元化教学模式与之对应
教学模式是指在某种教育思想观念指导下,在一定教育环境和教育资源支撑下,围绕教学目标、教学内容、课程体系、教学方法、教学秩序、教学评价,以及教师和学生双方等诸要素所设计形成的教学组合方式和活动顺序,是适应人才培养的组织形式[6]。所以教学模式在实现人才培养模式过程中起着非常重要的作用。在土木工程专业毕业设计的教学过程中,传统的教学模式大多是1名教师指导7名左右的学生,从选题、实习、设计全过程等各环节全权负责。由于学生的个性差异较大,教师的精力与经验有限,这种教学模式显然难以适应多样化人才培养模式的要求,结果常常是有一部分学生的学习积极性不易发挥,其毕业设计质量难以保证。毕业生作为一个群体,是由不同的个体构成的,因此,在毕业设计指导过程中,应注意到学生之间的个性差异。多元化教学模式即针对多样化人才培养模式的要求和学生的个性差异,改善教育环境、整合教育资源,在教学方法和师生教学组合形式等方面实行多层次、多样性的改革。该模式基于多元智能理论,强调以学生为中心,遵循因材施教这一永久性教学原则,即在培养目标上让学生认识自己的个性特征,扬长避短,发挥优势。在教学过程中,教师应根据不同学生的个性差异,采用不同的教学方法,达到教学目标并促使学生在构建知识能力结构,发展智力、体力、情感、个性品质等方面达到自己所能达到的最佳水平,获得最好的发展。
二、土木工程专业毕业设计多元化教学模式构建与实践
(一)基于多元智能理论成立毕业设计多元智能小组
霍华德·加德纳根据生命科学、心理学和逻辑学的研究成果,提出了多元智能理论。。由此,在进行土木工程专业毕业设计教学时,可让学生形成多元智能小组,即让做相同类型毕业设计的学生组成学习小组,在毕业设计过程中,相互学习和探讨,使得具有不同特长或智能强项的学生取长补短、集思广益,充分发挥各自的优势,也有助于学生的专业发展及其智能结构的完善,最终达到共同进步和完成优质毕业设计的目的。
具体实施过程中,首先要改变传统的智力观,尊重并了解学生智力差异,重视学生智力潜能发展;其次,改变传统的教学观,制定多元的毕业设计目标,尽量满足每个学生发展的不同需求。在制定毕业设计教学计划之初,可通过班主任、辅导员、任课教师以及班级学生干部等渠道,充分了解学生的学习能力、兴趣爱好等情况。在确定指导教师时进行双向选择,以充分调动教师和学生两方面的主动性,实现人力资源的优化组合和配置。在毕业设计选题方面,也采取多元设计模式,即设置多种类型的毕业设计题目和要求,以满足不同类型和层次学生的智力发展需求,对学生有选择性地分层次进行毕业设计的指导。在毕业设计过程中,多元智能小组的学生可相互学习,取长补短。比如,在隧道工程的设计施工中,有的学生力学基础较好,可在结构衬砌内力计算、围岩稳定分析模型等方面深入工作;有的学生软件应用能力较强,则可在隧道断面优化设计、隧道开挖支护等方面进行研究;还有的学生对施工组织感兴趣,则可在隧道施工过程、工期优化等方面详细分析探讨。这样小组成员之间相互帮助和学习,充分发挥各自的智能强项,完善隧道工程整个设计施工过程,共同提高毕业设计的质量。
(二)开展多级互动的产学研结合
产学研结合是一个悠久的概念,是指生产、教学、科研三者的本质合作和形式结合。学校把人才培养服务、学术研究开发和企业生产实践三方面有机结合起来,合作协调,培养方案服务于学生,具有与时俱进的恒久生命力。产学研结合既是高等院校的一种教学形式,也是一种人才培养模式,具有多级互动性[8]。
土木工程作为一种实践性很强的专业,尤为适合这种合作培养模式,而毕业设计作为一门承上启下的重要课程,不应仅仅停留在做完、做好课题,更重要的是应采用开放的、多元的教学方式,培养学生的综合素质和综合能力;因此,毕业设计环节更宜充分利用这种合作模式,使其效用更全面地发挥出来。
具体实施方面,部分教师通过科研工作,在理论研究和实践方面积累了较丰富的经验,可结合自己的科研项目指导毕业设计,在毕业设计安排上,根据项目研究课题,筛选部分内容,让学生参与工作。另外,学校可与工程单位联合,有计划有组织地指导学生的毕业设计,这是一种开放式的教学模式,这种培养模式允许学生结合实习单位,针对自己的就业方向,认真选择合适的毕业设计题目,选择合适的指导教师。同时,学生亦按照毕业设计要求,参与生产过程,其研究课题紧密结合企业和生产实际,解决工程中的相关问题,进而完成毕业设计。事实上,学院在与部分单位产学研合作教学的基础上,已建立起若干相对稳定的校外实践基地,将一些工程项目作为毕业设计课题,同时对这部分学生的毕业设计采用开放式毕业设计管理模式,提高了学生的学习兴趣和解决实际问题的能力,取得了良好的效果。
(三)推行双导师组制
双导师组制是将过去基本上由学校单一培养学生的教学模式转变为由科研单位、实习单位和学校联合共同指导培养学生的一种新的教学模式,是对传统教学模式的补充,是提高本科生教育教学质量的有效措施。毕业设计作为本科生培养的最后一个重要环节,推行双导师组制,对充分合理地利用有限的优质教学资源,培养学生的创新意识和分析解决实际问题的能力等有着积极的作用[9]。
学生在工程单位实习期间开展毕业设计,实现了毕业设计与企业实训的结合,学生深入工程单位,了解土木工程行业特点和用人单位对人才的要求,更加明确自己的努力方向和社会定位,能进一步激发学生刻苦学习的积极性[10]。几年来,学院充分利用国家基础建设发展的良好机遇,积极推进校企合作,开展毕业设计双导师管理,尤其是加强毕业设计选题与工程项目的双向结合,即一方面结合工程项目选择毕业设计题目,另一方面结合毕业设计选题进行工程实践。
学院结合地方优势,与一些大型建设单位建立了良好的合作关系,促进了双导师组制的有效实施。。学生在实习过程中有针对性地进行课题调查研究,搜集与选题有关的各种技术资料,参考新的科研成果在工程技术中的应用,为提出观点新颖的毕业设计积累一定的素材。尤其是结合部分校企联合的科研项目,学生在校内指导教师和企业指导教师的带领下做课题、做实验,进行工程实践,熟悉科研活动的过程和规律,掌握实验分析技能,提高工程实践能力,激发和培养创新精神,使学生从资料收集、方案选择、图纸绘制、文件编写等方面得到全面的锻炼和提高,取得了一定的成效,一些学生的毕业设计已获得省级优秀毕业设计成果奖。
三、结语
传统的毕业设计指导模式已不能适应大众化高等教育的需要,有必要根据现阶段土木工程专业人才培养模式的特征与要求以及学生自身的差异,对毕业设计的内容和教学模式进行探索和改革。在毕业设计教学环节中,充分发挥学生的个性优势,尊重并了解学生智力差异,重视学生智力潜能发展,采取多种方式并存的教学模式,使学生具备一定的解决实际问题的能力,同时改变传统的教学观,制定多元的毕业设计目标,尽量满足每个学生发展的不同需求。
3年的教学培养实践表明,基于多元智能理论,按照以学生为中心的原则来实现毕业设计多元化教学模式,是行之有效的和举措,多元化教学模式能有效提高毕业设计的教学质量,增强学生的工程实践能力和创新能力。多元化教学模式的毕业设计教学改革与实践,得到了社会的认可,但还有待于进一步的探索与提高。深入完善毕业设计多元化模式,创造更有利于创新能力培养的毕业设计教学方法,是土木工程专业人才培养的目标和趋势。
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Research and practice on diversified teaching mode of graduation design of civil engineering specialty
LEI Xue-wen, GONG Jian-wu
(College of Urban Construction, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430065, P. R. China)
Abstract:
[关键词]建筑材料 实验教学 改革
[中图分类号] G2.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)07-0163-02
建筑材料实验是一门与理论课程既相互依存,又相互的实践教学课程,通过建筑材料实验课程的设置,一方面可以加深学生对理论课程的理解,另一方面还可以强化学生的动手能力,掌握必要的工程技术、测量方法以及先进设备和仪器的使用方法。它的主要任务是对建筑施工过程中使用的各种建筑材料进行性能实验,从而对之进行科学评定,以便在建筑设计和施工中合理的选材。[1] [2] [5] [6],建筑材料实验操作技能是建筑各领域如试验员、检验员、监理员、工程技术员等工种必要的职业能力之一,从我校毕业的学生很大一部分也都从事上述的工作。作为一所地方本科应用型人才培养的高等学校,尤其是作为土木工程专业而言,无论学生毕业后从事工程技术人员、实验员还是监理员等工作,都需要掌握建筑材料实验的操作技能。实验室是学校实践环节的重要基地,做好实践性教学,不仅可以提高学生的观察动手能力和分析解决问题能力,还能培养学生的创新思维和工程意识[7] [8] [9],因此加强教学的实验环节,对于培养高素质的应用型人才具有重要意义。[10]
一、建筑材料实验教学改革的必要性
(一)教学内容陈旧
建筑材料是社会上使用最广泛的材料,随着社会的发展,对于建筑材料的使用,仍然以传统的水泥和混凝土为主,不过建筑新材料、新技术、新工艺也不断涌现,比如发泡混凝土、相变混凝土、干混砂浆以及轻质混凝土、增强钢筋、高性能混凝土、新型防水材料、新型装饰材料等都在各工程中不断被使用。为了减少环境污染,一些新型水泥材料如粉煤灰、矿渣等也不断被使用以替代原有水泥组分,这些新型材料的使用,对建筑材料实验提出了更高的标准和要求。并且,随着技术的进步,原有的一些实验方法、国家标准也不断的变革更新,这些都对建筑材料实验提出了更高的要求。这就要求对现有的建筑材料实验课程进行改革,不但要对重要材料实验项目的实验方法不断更新以适应当前的社会需求,同时要及时补充新型材料的实验方法和测试技术的学习,并且要培养学生分析问题、解决问题的能力,以便在今后的工作中能够不断顺应科学进步和技术发展的要求。
(二)学生动手能力差,无法达到课程预期效果
传统的教学方法主要是老师讲解,学生做一些验证实验,课后交一份实验报告。。此外,通过对我校毕业生调查了解到,学生毕业后往往不知道如何将学到的知识应用到工作中,而当面对新材料、新工艺出现的新问题时更是不知所措,由此可以判断传统实验课程达不到预期效果。
(三)综合性实验比重偏小
综合性实验是指运用多方面的技能、知识,多种实验方法,涉及多学科的培养和提高学生综合运用知识、实验技能和掌握分析方法的实验教学过程。而设计性实验是指指导教师选定实验内容,由学生自主制订实验方案、实验方法,选定实验设备并书写实验报告。综合性和设计性实验可以提高学生自主实验能力、组织能力和综合素质,对于培养应用型、综合型人才具有重要意义。当前建筑材料实验以验证性实验为主,学生通过阅读实验指导书就能知道实验的全部过程,学生在实验过程中也完全处于被动的模仿学习状态,不需要学生进行思考,当然就不利于学生的主动学习,也无法激发学生的探索欲望和学习热情。
二、建筑材料实验改革的内容
(一)改革教学内容
传统的实验教学内容以水泥、混凝土的性能实验为主,对于新型材料的实验内容很少,为了适应社会的进步,在以水泥、混凝土为主的建筑材料实验基础上,增设了高性能混凝土材料实验、相变混凝土性能实验和发泡混凝土性能实验,并且还增设了新型装饰材料性能实验。为了保证在有限的教学课时内充分开展实验教学任务,采取必修和选修实验内容相结合的教学方法,对基础的、主要的建筑材料以必修形式进行,而对新的一些建筑材料以选修的方式进行,不选学的学生不必书写实验报告,但是在进行实验操作的时候,分组进行,也允许他们进行旁听,如有疑问还可以由指导老师加以讲解,使学生能够对当前社会上新出现的、新发展的建筑材料有一定的感性认识,并且在实验指导书中全部的实验内容都加以介绍,以便学生在今后的工作、学习中如果遇到相关的知识可自行学习。
(二)增加综合性实验比重
传统的实验任务简单分散,不利于学生知识体系的完善,为了提高学生的自主实验能力,把原来水泥、骨料、混凝土、砂浆、外加剂、掺合料6项相对的实验内容,整合为某个工程需要的混凝土、砂浆配合比2个模块。由原来的分散实训活动改为集中教学活动,增加了实训周,避免了试验的间断性。将学生分成若干小组,每个小组3~5人,要求学生自行设计实验方案和确定实验方法,并且对每名学生在小组的分工加以明确,从而确保在实训过程中每名学生都得到一定程度的锻炼。另外,为了适应施工现场复杂的环境,在实训中鼓励学生在建筑材料性能测试中发挥自己的聪明才智,用一些简单的实验方法测定材料的性能,或者提出一些简便的实验方法模拟国家标准中要求的材料检测方法,如果有学生提出了合理的实验改进方法,则给予一定的成绩评定奖励。通过这样的手段,激发了学生的创造力和想象力。比如有的同学就对抗压强度这个实验提出了简单可行的实验操作方法,在施工现场使用砂子和漏斗模拟匀加力过程,可以对水泥试块进行粗略的强度测定,虽然这样实验的精度还有待提高,不过对于学生创新性的培养具有重要意义。
(三)提高动手能力,参加工程实践
在教学过程中,发现部分学习能力强的学生学有余力,因此可让这部分学生参与到教师的课题研究中。虽然由于学生的知识储备还不足,在课题研究中仅能起到很小的作用,但是通过课题研究,让学生了解到工程实践,提高了学生的动手能力,也在实验过程中由学生亲自动手操作一些实验设备,对一些实验数据进行整理、归纳、总结。由于是一个实际研究课题,参与到课题研究中的学生普遍有一种自豪感,学习热情也普遍较高,从而激发了更多的学生参与进来。在实验过程中,需要查阅大量的资料,也无形中提高了学生的文献查阅能力和分析、解决问题的能力,对以后的学习和工作都起到了很好的促进作用。
三、改革成效
。
四、结论
为了适应社会发展对建筑材料性能实验的要求,在对传统建筑材料实验课程进行分析的基础上,提出了改革教学内容,增加综合性实验课程比例和与工程实践相结合的教学改革方法,结果证明,通过教学改革,学生的实验操作技能得到了提高,创新思维得到了发展,工程意识得到了锻炼。
[ 注 释 ]
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国外一些发达国家非常重视工程教育,在工程师培养方面大致分为两大模式:一是在校期间着重培养学生的工科基础能力,毕业后由企业完成工程师职业方面的教育。二是在校期间对学生进行工程师的基本技能训练,毕业时获得具有职业资格的工程师学位。以上两种模式,都需要企业的参与和支持,企业与学校结合,接受大学生实习,参与工程师人才的培养。民族院校应用创新型人才培养要体现为民族地区和区域经济服务的特征。本文主要以笔者所在学校大连民族学院土木工程专业的专业教育理念、实验实践基地建设、专业培养方案、“应用创新”人才培养理念的实践等工作为例,探索民族院校基于“应用创新”理念的土木工程专业建设规律。
二、“应用创新”理念下的土木工程专业建设
近年来,大连民族学院土木工程专业结合国家“卓越计划”,立足于“应用创新”理念,以辽宁省专业评估为契机,发挥已有专业的优势,大力开展土木工程专业建设。在2009培养方案和2013培养方案的修订过程中,逐步形成了“理论适度,重在应用”的教学指导方针,在培养方案中体现应用和创新的教学理念。学校土木工程专业2000年开始招生,经过14年的办学历程,发展迅速。2010年被评为“国家级特色专业”;2011年被评为“大连市三育人先进集体”;2012年被评为“辽宁省普通高等学校本科工程人才培养模式改革试点专业”;2013年参加辽宁省普通高等学校本科专业综合评估,位列全省第三。为实现“应用创新”理念下的土木工程专业建设,学校进一步加强实验室和实践基地建设、创新教育建设、师资队伍建设、培养方案的修订等工作。在此基础上,立足沿海,服务民族,努力建设具有民族特色的土木工程专业。
(一)加强实验室和实践基地建设
1.强化校内实验设施建设,发挥实践教学在人才培养中的作用
2011年学校土木建筑工程综合实验中心被评为“辽宁省示范性实验中心”。2013年土木建筑工程学院借搬迁新校区之际,在新教学实验楼的建设中,对实验条件进行了大规模的改善,增大了实验室的使用空间,购置了大量用于本科教学的实验设备,以满足土木工程专业“应用创新”理念的教学要求,为学生实践应用能力的提高创造有利条件。此外,积极鼓励教师结合生产实际开展科学研究,将教学和科研相结合,形成科研促教学的良好局面。在实验教学中,为培养和训练学生综合分析问题和解决问题的能力,适当增加了设计性和综合性实验内容。并结合各种学科大赛,鼓励并组织学生参与准备性试验。近年来,该专业学生参加各种级别的学科竞赛均取得优异的成绩。。
2.校企合作,加强实践基地建设
参照“卓越工程师培养计划”,建立校企合作联合办学的培养模式。校企双方协议建立校企联合办学的组织机构,制定相关管理条例、培养方案和培养标准等。近年来,该专业与大连市8家设计单位和施工企业及大型监理公司建立了校企合作办学的实践基地,除顶岗实习外,企业还接收30余名学生参加“3+1”试点班的企业学习。此外,学校还聘请了有经验的工程师作为校外指导教师,结合工程实际项目对学生的毕业设计和生产实习进行指导。多年的实践教学证明,学生在企业实习,不仅培养了学生的实践应用能力,也培养了学生吃苦耐劳的工作作风和团队合作精神,强化了创新创业意识。
(二)加强创新教育建设
学校土木工程专业重视对学生创新实践能力的培养。。。。。近年,土木建筑工程学院还多次主办市级大学生学科竞赛,并组织学生参与全国混凝土配合比大赛,省、市级结构大赛和测绘大赛、力学大赛,各种级别的“挑战杯”大赛等,均取得了优异成绩。开展大学生创新能力的培养,对提高学生的专业兴趣和创新积极性起到了非常重要的作用。
(三)改革培养方案
大连民族学院是国家民族事务委员会的直属院校,学生来自全国56个民族。木工工程专业2000年开始招生,为满足民族地区及周边地区对土木工程专业人才的需要,土木工程专业下设两个专业方向:建筑工程方向和交通土建方向。学校60%以上的学生来自少数民族地区,学生在语言和接受知识的能力方面存在较大的差异。因此,教学中主要采取因材施教的方法分层教学,即对将来继续从事土木工程科学研究准备考研的学生,着力加强其理论知识的深度和广度;对毕业后直接就业的学生,则加强其实践应用能力的培养。培养方案还设置了基本能够满足各类学生自主选择需要的选修课。在人才培养过程中,坚持“应用创新”的办学理念,坚持“理论适度,重在应用”的原则,在课程设置上增加能够提高学生应用能力和创新能力的课程。2009培养方案对原来的培养方案进行了改革,将培养方案分为三大平台,即通识教育平台、专业类教育平台、专业教育平台。。近年来,在培养方案中增加了“3+1”的培养计划,使校企联合办学的培养模式更加规范化。在编写培养方案的过程中,深入企业进行调查,结合企业的工程实际,调整部分课程的教学内容和教学大纲。改革“集中性实践教学环节”的教学内容和课程结构,增加课程设计、实验、实习等实践课的内容和学时数。如在毕业设计之前,增加毕业实习的环节;在混凝土课程设计中,增加混凝土双向板的设计内容,以满足工程实际需要;在高层建筑结构课程中,增设了高层建筑结构课程设计;在交通土建方向的限选课中,增设地下结构课程设计;在专业选修课中,增设3D扫描技术在民族建筑保护中的应用和结构无损检测等实践课。总之,力求实践环节的教学内容与时俱进,并具有时代专业特色。
三、结语
目前我国社会经济快速发展,为提升核心竞争力,获得竞争优势,需要大批素质全面的具有综合职业能力,直接服务于生产一线,从事技术和管理的应用型卓越工程人才[1-3]。高等学校的根本任务是培养具有创新精神和实践能力的高素质创新人才,而开展教学改革、创新教学方法则是培养创新人才的重要举措。
随着计算机技术的发展,计算机辅助教学手段逐步完善,数值模拟以其适用性强,便于处理非均质、非线性、复杂边界诸多问题等优点,已成为分析工程实际问题不可替代的手段[4-5]。数值模拟技术作为解决工程实际问题的有效手段,已成为土木工程研究生学术研究的重要工具,因此,让学生快速掌握数值模拟方法,更好地开展科研工作是一项重要任务。土木工程学科实践性强,如何针对学科特点制定合理的数值模拟课程,培养具备较强数值计算分析和创新能力的人才,是目前土木工程专业研究生教育的重要内容。
为使学生更好地掌握数值分析软件,提高其科研水平和创新能力,我们结合实际,专门为研究生开设了土木工程分析软件与应用课程,从该课程近几年的教学实践和反馈来看,取得了较好的教学效果。
一、课程教学现状
土木工程分析软件与应用课程目前主要存在着两大问题。
(一) 课时少,任务重
该课程面临讲授课时少,讲解内容多的矛盾。目前该课程共有32学时,包括上机和理论课时,如果按照每个数值分析软件安排8学时讲授来算,那么整门课程最多能讲授4个软件。而目前学生的研究方向和研究深度各有不同,为满足学生的最大化需求,需要尽可能选择多个软件进行讲解,因此就要做好课程讲授软件的选择。
同时,教学中难以做到像本科学习PKPM或Auto CAD之类的软件,课堂上教师带领学生一步一步地操作,所以必须对课程内容进行精简和合理编排,给学生设置有效作业任务,发挥学生主动性,提高上课效率。
(二)教学手段不够丰富
同时该课程教学手段单一,教师讲台上讲解,学生下面练习的教学方法过于落后,难以满足学生的实际科研需要,也无法快速有效地运用所学的数值软件知识辅助科研。学生学习积极性不高,在其进行课题研究和科研工作过程中,存在概念不清,软件不会用的问题。
基于上述问题,我们将采取以学生为中心,以教师为引导的教学方式,教师通过教学激活知识,引起学生学习的兴趣,调动学生学习的主动性和积极性,从而将外在的知识内化为自己的知识结构,增强分析问题的能力,提高其创新意识。
二、数值模拟软件的选择与特点
目前中国石油大学(华东)土木工程专业研究生主要分为结构工程方向和岩土工程方向。根据专业特点和学生自身需求,每学期课程开始之前先对学生的研究方向和拟用数值软件进行广泛调查,在此基础上,结合近年来土木工程领域数值模拟的发展趋势,遴选土木工程中应用广泛的几种数值软件作为主要教学内容。
经过多年的教学实践,我们选择的几种数值分析软件的主要特点和适用范围如表1所示。
三、教学改革探索与实践
一门课程能取得良好的教学效果,与教?W内容的合理组织和安排,以及恰当的教学方法有密不可分的关系。。
(一)构建“软件超市”,满足学生需要
为拓宽学生视野,尽可能满足学生的科研需求,适时选择多种土木工程常用分析软件,为研究生构建了内容丰富的“软件超市”,软件超市包括ANSYS,FLAC,ABAQUS,SAP,ADINA,COMSOL等工程数值软件,学生可结合自己的兴趣特长、研究方向及论文课题等进行针对性学习。为了提高学习效率,要求学生在上课之前对所讲软件有基本的了解。给学生讲述各种软件的特点、适用范围以及优缺点,以方便学生结合自己的课题需求选择合适的软件。
数值软件主要是计算理论的运用和数值算法的实现,要想完全掌握并熟练应用软件,必须要清楚该软件所运用的计算理论和数值算法,了解同一个问题用不同数值软件求解结果异同的原因
。如ANSYS属于有限元软件,有限元法是用较简单的问题代替复杂问题后再求解,将求解域分成有限元互连子域,对每一单元假定一个合适的近似解,利用变分原理和最小势能原理推导求解该域总的满足条件(如结构的平衡条件),从而得到问题的解。而FLAC3D属于有限差分软件,其本质是在每个节点处建立差分格式的近似方程求解。数值解不是准确解,而是近似解。许多工程问题都归结于求解偏微分方程,不同软件采用不同的方法而已,但殊途同归,最终都要收敛于精确解,这也是各种软件计算结果可以比较的基础。学生在学习过程中,可汲取各种软件的学习经验,举一反三,融会贯通。
(二)由浅入深,以基本理论为本
具备扎实的专业知识和良好的专业素养是培养高水平研究生的主要目的。研究生在学习软件过程中往往存在基本概念模糊,理论一知半解,好高骛远、急于求成等问题,教学中应强调基本概念的重要性。
在教学实践中,我们结合简单算例介绍基本理论,并注意提高学生手算的能力,通过手算和机算对比,一方面巩固学生的基本力学知识,另一方面还可以检验学生的学习效果。比如,以简单桁架结构为例对手工计算方法予以说明,进而归纳总结出计算步骤。这样一方面回顾了前面所学基础知识理论,另一方面掌握了数值软件的基本操作。从简单问题开始,由浅入深,等掌握了基本的操作命令,打好基础后,再给学生安排一定的课下操作练习进行强化。
不断强调课下实践的重要性,告诫学生不要好高骛远。切勿一开始就建立复杂模型,因为复杂模型难免出现大量错误而挫伤其学习积极性。因此,要从简单模型开始,如力学教材中的例题和课后习题,先熟悉各个操作命令,简单的问题更容易进行程序的查错和调试。只有简单模型没有问题之后,才能进行复杂模型的训练。虽然在前期可能耽误一些时间,但最终会产生事半功倍的效果。通过给学生布置任务,让学生带着问题自主学习,培养学生分析问题、解决问题的自学能力。
(三)真实赛题训练,提高团队协作能力
学习数值分析软件的目的在于应用,尤其是实践性很强的土木工程应用学科,应改变过去教师讲,学生听,师生互动少、学习效果不佳的状况。在教学过程中,我们鼓励学生以小组讨论形式,共同完成一个问题的数值模拟。每次讨论,我们都遵循“问题建模计算分析评价”的分析过程。为了激发学生的学习兴趣和主动性,做到学以致用,我们曾以山东省大学生结构设计大赛的真实赛题为任务,该赛题需要设计并制作一双竹结构高跷模型进行加载测试。在教学过程中,将学生分成若干设计小组,由每个小组设计模型方案,然后运用一到两个不同的数值分析软件完成模型建模及加载分析等内容,要求在规定的时间内完成设计作品和数值分析,并由各小组的组长在全班面前进行作品展示。期间其他各小组成员对该组作品进行打分,设计作品的成绩由学生评价与教师评价相结合给出。此项措施加深了学生对软件的认识和掌握程度,同时也提高了学生的团队协作能力,取得了不错效果。在教学实践中,我们还鼓励学生运用多个软件分析同一个问题,加深其对数值分析理论和方法的理解。
(四)案例教学,提高解决工程问题能力
本课程的主要内容是软件的学与用,其中“学”是手段,“用”是目的。课程教学要与工程实践相结合,否则学生感觉基础理论知识太过抽象,难以理解和掌握。要使学生清楚知道为什么学习本课程,习得知识可解决哪些实际问题,如何利用课程知识分析、解决工程实际问题。同时,针对个别软件前处理的不便,我们专门开发了FLAC3D前处理分析程序[6],介绍了复杂地质建模前处理方法在岩石力学数值实验教学中的应用。
对于工科研究生来讲,学习数值分析软件最重要的就是解决工程实际问题。授课教师可结合自己的研究课题、科研项目,在教学中适当讲解一些具体工程实例,介绍自己的科研过程以及心得体会。下面简单列举几个工程实例的数值模拟教学内容。
1.大型储油罐抗震及隔震分析
储油罐是石油和天然气资源利用、再生产和供给的重要基础性设施,我们针对其抗震问题进行数值模拟的讲解。比如几何模型的建立方法、有限元网格的剖分技巧、土体与结构动力相互作用、人工边界的设置、地基材料的本构模型选择、地震波的选择与输入、罐底和基础之间的非线性接触效应等。在隔震方面,以大型LNG储罐为例,介绍预应力钢筋的建模方法、隔震夹层橡胶支座的数值建模技巧和其参数的合理选取。
2.大型土-海底沉管隧道体系的地震响应
通过此案例,介绍土-隧道摩擦接触面的单元选择,弹簧单元的施加,多层非均匀软土地基的建模,行波激励的数值模拟实现,以及动水压力的简化分析方法等。不仅让学生了解软件的应用情况,而且还穿插介绍相关的理论知识,拓宽了其知识面。
3.大型LNG储罐抗爆分析
储罐的抗爆问题难以用物理实验完成,而数值模拟则可解决该问题。以董家口港大型LNG为例,给学生讲解如何采用ANSYS软件进行建模前处理,如何利用LS-DYNA软件分析后处理方法,研究爆炸冲击荷载作用下LNG储罐的动力响应特点,并分析多种工况下罐体的变形规律和应力响应分布。
4.LNG储罐球形混凝土穹顶的热应力及裂缝分布
以山东某LNG接收站的一个16万m3大型LNG储罐钢筋混凝土穹顶为例进行数值计算。采用ADINA有限元软件建立精细化的有限元模型,模拟LNG储罐穹顶分段浇筑过程中的早期温度场分布,并将数值计算结果与现场测试结果进行对比。数值分析时考虑了混凝土徐变及龄期效应,对混凝土穹顶的温度场和应力场进行耦合计算,得到穹顶的热应力分布及裂缝发展情况。
可见数值模拟技术在替代物理实验方面具有较强的优越性,掌握好数值软件是十分必要的。在教学过程中,考虑到石油大学的特色,有侧重地讲解了特种结构的数值模拟试验技术和模拟过程。通过实际工程案例教学,让学生切实感受到数值软件强大的求解能力和成功解决问题的全过程,进而激发学习的兴趣和主动性,锻炼学生利用数值分析工具解决实际工程问题的能力。
四、教学效果
关键词 实践创新 土木工程 培养 3T
中图分类号:G2 文献标识码:A
九江学院属于地方性本科院校,而土木学院是九江学院下设的一个年轻而富有朝气的二级学院,是九江学院重点建设发展的骨干工科院系之一,也是九江地区乃至赣北唯一的一个专门培养土木工程和城市建设及相关专业人才的基地。2002年开始招收土木工程的本科生。近年来,随着我院的迅猛发展,该专业的发展也很迅速,在实践创新方面有一定的成绩。
0 引言
2001年《全国教育事业第十个五年计划》首次提出:“今后5到10年,必须坚定不移地实施科教兴国战略,抓紧完成并不断深化各项重大教育改革,加速教育事业的发展,把人力资源作为国家资源的重要组成部分,全面提高国民素质,培养大量具有创新精神和实践能力的人才,千方百计缩小同一些发达国家的差距,为我国经济、社会的快速、持续、健康发展,作出应有的历史性贡献。”
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》提出:“提高教育质量是高等教育发展的核心任务,全面提高高等教育质量,提高人才培养质量,提升科学研究水平,增强社会服务能力,优化结构办出特色。”同时,提出了“建设创新型国家的需要,坚持以育人为本,以改革创新为力,以促进公平为重点,以提高质量为核心,全面实施素质教育。”
在大学生实践创新能力培养的理论研究上,国内各高校结合自身的特点,也提出了相应的人才培养模式和创新机制,对实践型人才培养的各个方面都进行了相关研究。
国外高等教育在大学生实践创新能力培养方面很注重学生创新实践能力的培养,目标明确,方法多样。比如,培养目标上重视创新能力和工程素质的培养,校企结合非常紧密;教学内容丰富多彩,教学方法注重因人而异,实践环节细致灵活;在课程体系中,理论基础教学和宽口径专业知识的安排合理;鼓励“双师型”师资力量的发展;重视学生动手能力的培养,训练设备和经费充足,学生实践和评价体系完整等。总之,这些经验是值得我们加以借鉴的。
1 构建实践创新体系应注意的问题
实践创新体系是理论教学及实践教学环节的重要补充,是土木工程专业应用型人才培养的重要组成部分,对培养应用型人才的创新意识、团队意识、协作能力、组织能力等方面的能力发挥着重要作用。
1.1 高校和教师的影响
《国家中长期教育改革和发展规划纲要》把"创新人才培养模式"列为重中之重,把"培养拔尖创新人才"作为核心任务,明确了着力培养一大批拔尖创新人才的教育改革发展目标。
在高校方面,要注意高校实践管理机制的建立和健全,要通过构建新的教学模式、优化课程设置、加强实验实践教学改革和完善考核方式和考试方法,激发创新思维,要改善人才培养模式。在教师方面,要注重提高教师的指导能力、创新素质,调动教师的积极性。要完善奖惩制度,完善各种活动机制,完善经费保障制度,提供充足的研究条件,引导创新思维,搭建实践创新平台。
1.2 大学生自身因素的影响
大学生的创新精神、创新意识是大学生实践创新能力培养的主导因素。所以,要考虑如何让学生从思想上树立正确的创新价值观,要加强学校和老师对学生的指导,增强学生将创新意识转化为创新实践的勇气和信心。
另外,也要通过宣传、完善信息传播路径、增加实践活动的类型和数量等,加强学生对创新实践活动的认识和了解。
1.3 、企业和社会的影响
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》中明确提出“要创新人才培养模式。注重学思结合,倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学,帮助学生学会学习。注重知行统一,坚持教育教学与生产劳动、社会实践相结合。开发实践课程和活动课程,增强学生科学实验、生产实习和技能实训的成效,充分利用社会教育资源,开展各种课外及校外活动”。
目前,我国高度重视培养具有创新精神和实践能力的高素质人才,出台了一系列的方针、,明确提出了对人才培养的要求。因此,现在需要做的就是加强监管,制定可行的执行措施,把相关方针、落到实处。
同时,注意校企合作,设立创新基金,建立校企长期合作机制,达到双赢。另外,也需注意创造良好的社会创新氛围,提高大学生的实践创新动力。
2 土木工程专业的实践创新体系
在“3T”人才培养模式中,实践创新体系(Try)是指综合实践能力的训练、创新意识和能力的培养环节,包括公益劳动、社会调查、社会服务、毕业实习、毕业设计及科技创新活动等。
土木学院积极探索土木工程专业实践创新体系的基本要求和基本特点,组织开展形式多样,内容丰富的实践创新活动,以应用型人才培养目标为基础,组织开展好社会实践、学科竞赛、毕业实习、毕业设计等实践环节,为丰富土木工程专业应用型人才培养方式提供一定的实践依据。根据土木工程专业的培养目标、人才培养规格和专业技能要求,我们所构建的“3T”人才培养模式下的实践创新体系如下。
2.1 实验教学
土木学院实验中心是目前江西省最为完善的土木工程试验中心之一。现拥有实验用房6900平方米,室外辅助试验场2000余平方米,固定投资额达3000万元。下设工程结构与力学、工程材料与土工、工程测量与检测、工程设计与园林四个分中心。实验中心确立以“加强动手、突出应用、注重素质、立足创新”为指导思想,积极提升教科研水平,力争把本实验中心建设为在江西省有一定影响的重点土木工程实验研究教学基地。
近年来,土木工程专业的基础实验设施得到了学校经费的大力支持,全面加强了教学的软、硬件实验设备建设,极大改善了实验教学条件,专业综合性实验和设计性实验所占比例大幅度提高。目前,实验室采取开放式管理模式,为学生上机实习、课外科技活动和毕业设计等教学实验任务、教学改革、学生创新意识和实践能力的培养提供了优良的环境。
2.2 实习、设计
校内实践基地已建成有工程结构与力学、工程材料与地质、工程软件与图形、工程测量、工程质量检测五个二级中心实验室,包括工程结构、工程力学、建筑材料、土工、地质、模型与构造、工程软件、专业机房、专业画室、工程测量、建筑工程质量检测、装饰工程质量检测等16个专业实验室与实训基地。
实践教学是课堂教学的补充形式,生产实习是必不可少的关键环节,目前已经建立了9个校外实习基地。例如与九江市建设监理公司、九江市宏信检测公司等单位建立了良好的合作关系。
。实习基地已成为土木工程专业产学研结合的基地,为提高实践教学水平、提高人才培养质量发挥了重要作用。
2.3 劳动训练
劳动训练包括公益劳动、双学位辅修和岗位资格培训。公益劳动是直接服务于公益事业,不取报酬的劳动,是学校劳动技术教育和学生参加社会实践的一项内容。通过安排学生参加力所能及的劳动,培养其良好的素质。双学位辅修是在学习本专业的同时跨学科门类学习另一专业的学位课程。通过选修其他专业,可以帮助学生学习更多的知识,建立完备的知识体系结构。
岗位资格培训通过各个工种的系统训练,让学生在掌握自有知识的同时,和具体岗位更好地衔接起来。土木工程专业毕业生除获本科学历证书外,还取得了施工员、质检员、监理员、造价员和安全员等一项或多项岗位资格证书。由于我院毕业生具有较高的专业技能与工程实践背景,就业率一直都在90%以上,并且处于上升态势,一次性就业率连续多年位居全校前列。
2.4 社会实践
社会实践包括学科竞赛、社会调查和社会服务三方面。。目前,我们在探索拓展多种方式开展学科竞赛的同时也在主动探索每一类型竞赛自身形式的多元化。近年来,我院在土木工程专业学生中不间断地开展学科竞赛,如“结构模型大赛”、“测量大赛”、“图形技能大赛”、“数学建模大赛”、“配音大赛”、“PPT大赛”等。
。我院一直以来都积极开展第二课堂活动,例如“沙龙访谈”,通过对热点话题的调查和分析,通过邀请相关老师、领导和其他人员,深入讨论和探讨该内容,既开阔了学生视野,也克服了学生进入社会的心理恐惧感。目前“沙龙访谈”已办了75期。
社会服务是以提供劳动的形式来满足社会需求的社会活动。通过暑期的志愿活动和实践,增强学生的社会责任感和社会适应能力。
2.5 科技训练
大学生科技实践活动是高校人才培养的一个重要内容,是创新人才素质教育的实践环节。其目的是培养学生的科技创新意识和科技创新能力,解决学生学习中的理论与实践的结合问题,增强实践动手能力。 我院每年都积极参加大学生实践创新大赛,学生通过教师的指导完成相应的科研活动,比如论文,模型等。
通过教师的引导,学生可以很好地锻炼自己的科研能力和实践活动能力。这是对教学实践的有益补充,这对学生的学习能力、综合能力、心理素质、应变能力、团队精神的培养提高也是一次难得的机会。同时,也丰富了创造性人才的培养模式,具有非常重要的意义。
3 结语
九江学院土木学院多年来在提高人才培养素质、培养学生实践创新能力方面开展了一系列的工作,在加大实践创新活动力度、开展创新实践活动宣传等方面做了很多的工作,也取得了一定的成绩。因此,构建实践创新体系对培养出满足地方经济建设需要的合格人才具有十分重要的意义。
参考文献
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土木建筑计算机课程体系土建特色人才
高等学校的计算机教育有两类不同的范畴:一类是计算机专业的学科教育――计算机专业教育;另一类是对全体大学生的计算机普及教育。目前,在国内外计算机专业教育的研究工作相对比较成熟。在国际上,ACM/IEEE-CS不断推出计算机学科课程设置的最新方案,在国内中国计算机学会、全国高校计算机教育研究会、清华大学出版社联合的《中国计算机科学与技术学科教程2002》(China Computing Curricula 2002,简称CCC2002)是国内相关研究工作的总结。但是对于非计算机专业的计算机教育问题,国外还没有现成的经验可寻,在国内,全国高等院校计算机基础教育研究会和清华大学出版社于2002年成立了“中国高等院校计算机基础教育改革课题研究组”,经过多年的对全国高等院校计算机基础教育的实践和经验、条件基础和社会需求的研究和总结,相继提出了课题报告《中国高等院校计算机基础教育课程体系2004》(China Fundamental Computing Curricula 2004,简称CFC2004),CFC2006,CFC2008[5],成为指导全国各类高校办学的重要文件。CFC2008是在CFC2004和CFC2006的基础之上,经过对近年来的教学实践和经验总结,由课题小组提出的最新研究报告,它重新编写了本科院校课程体系参考方案,提出了各类专业(包括理工、农林、医学、财经、文史法哲、艺术和师范类等专业)的计算机基础课程参考方案,提供了各类专业学生学习的计算机课程,列出了每门课程的要求和内容,以及与之相应的实践环节。在高等院校计算机基础教育研究的问题上我们国家已经走在了世界的前列。
但是我们也看到,虽然CFC2008提出了各类专业计算机基础课程参考方案,但是它在学科划分上还是比较笼统,对于要求彰显本校办学特色的各类高校来说,其课程体系设置还需要研究更详细的方案。同时,计算机科学技术与应用技术飞速发展,各种新技术、新应用不断涌现,对人才的要求也不断出现新的变化和新的要求,因此,对于办学特色鲜明的学校来说,如何有效地设置和动态地调整计算机课程,研究各门课程的教学内容与要求,是当前各类高校需要研究的一个课题。本文主要研究讨论土木建筑类大学计算机课程体系的设置与要求问题,目的是为了彰显土建特色,为社会培养所需的适应当前社会发展的计算机应用型土建类人才提出一点建议。
一、当前计算机科学与应用技术在土建领域的发展形势,对人才的一般与特殊要求,现有人才状况。
众所周知,计算机科学技术与应用技术从其诞生之日起,一直是飞速发展,其应用也遍及社会的各个领域。在各个行业,专业技术与计算机科学技术及应用技术相结合越来越普遍,技术划分越来越细,水平越来越高。以土建领域为例,计算机的应用由过去的主要参与数据分析,到现在的辅助设计,辅助施工,数据处理,办公自动化等,为土建领域的技术革新,做出了巨大的贡献并将产生深远的影响。
1.全面参与土建领域的各项工作。;以广联达、求实等为代表的数据处理软件,在项目设计、施工管理、房屋销售和维护的工作中,提供各种数据预算,为项目设计、施工管理、房屋销售和维护提供了依据;以CAD、PHTOSHOP、3DMAX等为代表的图形处理软件为项目的设计、宣传销售等项工作提供了强有力的支持;OFFICE办公自动化软件,全面参与项目的各种文档的建立,数据处理等项工作,提高了工作的效率和质量。总之,计算机的应用已经渗透到土建的各个领域。
2.计算机的应用在土建领域继续深化。虽然当前计算机的应用在土建领域已经取得了巨大的成功,各种专业软件不断涌现,但和人们的期望相比,显然还有差距,各类软件还存在着这样或那样的不足,一些工作中计算机的应用还很薄弱,这些问题都促使了计算机在土建领域的应用继续深化,例如结构分析类软件是土建工作中应用最早,技术相对成熟的软件,但它在可视化、数据交换方面,还需要改进。所以在土建领域计算机的应用还有很多工作要做。
3.土建领域计算机的应用涉及计算机的众多技术。由于土建工作的特殊性,所以计算机在土建领域应用中涉及到计算机的众多技术,具体有计算机图形处理技术、数据库技术、多媒体技术、网络技术、数学计算和办公自动化技术等。
4.计算机在土建领域的应用未来发展前景广阔。随着计算机科学技术与应用技术及土建领域科学技术的飞速发展,计算机在土建领域的应用未来发展前景广阔。当前在土建领域和计算机应用有关的热门课题就有(1)土木与建筑工程中面向对象建模技术;(2)结构分析与计算过程的可视化技术;(3)施工过程中的计算机技术;(4)应用软件集成技术;(5)多媒体技术在土木与建筑工程中的应用研究等。
由于计算机在土建领域中的广泛应用,也对从事土建领域工作的专业人员提出了较高的要求,他们必须在计算机知识方面达到一定的水平,才能适应当前形势发展的需要,做好自己的本职工作。具体的要求是一般的工作人员应该在计算机图形处理、数据库、多媒体、网络、数学计算和办公自动化等方面了解基本的知识和工作原理,掌握基本的操作,在某一方面结合自己的工作有所专长;特殊的工作人员应该为研究人员,他们应该为计算机在土建领域的应用做出自己的贡献,他们不但要有扎实的专业知识,还需要在计算机的某一个分支中成为专业级的人员,所以他们必须要学习更多的计算机知识。
大学是培养各类专业人员的摇篮,但是由于各方面的原因,学习内容与应用脱节是当前大学教育中普遍存在的问题,这就造成了社会急需人才的短缺,尤其是复合型人才的短缺,当前对于计算机应用有所专长的土建类人才是土建领域急需的人员。
二、在计算机应用领域普通的应用型人才与特殊的研究型人才对计算机知识和能力方面的要求
计算机的应用遍及社会的各个领域,对人们的工作、生活和学习都已经产生了深远的影响,每一个生活在当今世界的人都要主动或被动地接受计算机的教育,社会也急需掌握了计算机知识的各类人才。那么当今社会对人才的计算机知识和能力都有那些基本要求呢?这大致可以按需求分为两种类型,普通的应用型人才和特殊的科学技术研究型人才。
1.掌握计算机的基本知识,基本操作。计算机的基本知识应该包括计算机的硬件、软件的基本知识;计算机多媒体的基本知识;计算机网络的基本知识;计算机安全的基本知识、程序设计的基本知识等。基本操作应该包括计算机及其主要设备的基本使用与维护,网络的基本操作等。
2.掌握计算机常用软件的应用,会应用这些软件解决工作中的一些问题。计算机常用软件主要是指办公自动化、图形处理、多媒体以及杀毒、上网等大众常用软件。工作人员应该结合自己的工作需要能应用其解决工作中所遇到的问题。
3.掌握某一种或几种专业软件的应用。专业领域的计算机应用往往都具有特殊性,一般使用的都是专门开发的软件,这些软件极大的提高了专业的工作效率和质量,所以要求专业人员必须熟练掌握。
4.掌握专业信息搜集的能力。网络现在已经成为人们工作、生活、学习的有力工具,专业人员必须掌握利用网络辅助专业工作的能力。
5.具有促进专业软件开发和表达诉求的能力。计算机软件的功能是由用户决定的,用户的需要是计算机科学发展的动力,也是计算机在专业领域中发展的动力,专业人员在计算机的使用过程当中,应具有根据使用的体会和技术发展的需要,通过相关渠道,表达自己的诉求,促进计算机应用的发展的能力。对于专业领域特殊的科学技术研究型人才,他们是计算机在专业领域应用和发展的骨干,对于这一部分人员,他们的计算机素质要求要更高一些,除了应该具有上述的基本知识和能力之外,还应该在计算机应用的某一领域具有计算机高级专业人员的水平,对于计算机最新的科学技术有所了解,对于计算机在专业领域的应用具有前瞻性。
三、彰显土建特色的各专业计算机课程体系设置方案与教学内容探讨
办学特色是一所大学的灵魂,是一所大学经过长期的努力形成的一种校园文化,对于一所综合性大学来说,形成一种特色是至关重要的。做为土木建筑类大学,土建就是其最重要的特色,各方面的教学活动都要围绕着这个特色来进行,计算机的教学活动也不例外。
1.根据专业的特点划分不同的学习模块。综合性大学往往办有很多专业,各专业之间对掌握计算机知识的要求存在着很大的差别,因此对于计算机课程的学习,应该根据专业的特点划分不同的学习模块,让学生能根据专业的需要学到有用的计算机知识。
2.每一个模块划分出三个层次。三个层次分为基础层次、专业层次和综合实践层次。基础层次主要学习一些计算机基础性课程;专业层次主要是结合专业需要学习一些计算机知识和专业基础软件;综合实践层次主要是根据社会需要,结合实际问题,学习应用计算机知识和专业软件解决实际问题。
3.加强选修课、培训班、讲座等教学活动。大学的专业课程设置,学时分配往往受到国家教委专业设置规定的,灵活性很小,而当今社会对人才计算机素质的要求越来越高,学生在规定课程中难以满足学习的要求,因此加强选修课、培训班、讲作等教学活动,是解决大学计算机知识学习的重要方法。
4.重视实践课,加大实践教学环节的投入。实践课是培养各种应用型人才的最好教学方式,计算机应用的学习也不例外,学校应该针对专业需要,多开设一些计算机应用的课程设计、毕业设计等实践课程,并加大这方面的投入,使学生能尽快的掌握实际应用的本领。
在模块划分方面,可以以院系为基础,合并学习内容交集较多的院系,设置计算机学习课程,合理有效地利用教学资源。但在综合实践层次的课程设置上,则必须以专业的需要设置学习课程,打破模块的。
在教学内容设置方面,基础层次可以安排计算机文化基础、CAD基础、3DMAX基础、PHTOSHOP等课程;专业层次可以安排C语言程序设计、VF数据库设计、SQLserver、MATLAB、建筑CAD及其它各计算机和专业软件课程;综合实践层次应该以安排实践课程为主,同时各专业可以根据专业的需要安排专业软件的学习和实践,例如:土建类专业可以安排结构分析类软件、预算类软件的学习与实践;电子类专业可以安排电路图设计类软件的学习与实践等。
选修课、培训班、讲作等教学活动是大学辅助教学的一种非常重要的手段,它不受课程设置,教学内容,学时的,可以紧跟当前应用形势,讲授最新的应用技术,满足不同学生的需求,培养特殊的研究和应用型人才。当前,可以通过选修课、培训班开设一些计算机实用课程,例如建筑三维动画、JAVA程序设计,网页设计、实用PHTOSHOP、实用3DMAX等应用热门课程,通过讲座讲授专业领域最新的计算机应用技术。
大学是人才培养的基地,培养社会需要的各类人才是大学办学的宗旨。当前,随着社会的发展,在土木建筑领域急需要的是具有一定计算机应用水平的土建类人才,所以做为土木建筑类大学,就要尽快适应当前的这种形势,改革自己的教学体系,加强计算机教育,为社会培养所需的土木建筑类人才。
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