關于區域內高校專業課程實踐教學改革的探索與思考

摘 要:高等院校專業課程實踐教學在本科生乃至研究生的專業素質培養方面具有重要意義和作用?？紤]到我國高等教育資源的地域集中特征，綜合利用區域內各高校的優勢資源，通過統一規劃實現資源整合共享，一方面可避免低水平重復建設所導致的資源浪費，另一方面可綜合優勢和集中精力開展高水平教學改革和建設。在共享并有機組合區域內高校教學資源前提下，專業實踐教學如實習、設計和實驗等內容將會有進一步發展并可能增加新內容。同時為克服各高校行政劃分的阻隔，有必要在區域內各高校建立一體化、開放式實踐教學平臺，這符合當今物流網發展趨勢，專業課程實踐教學平臺將以網絡化、信息化和數字化為顯著特征。作者參與了相關課題的探索研究，本文將結合土木工程專業，闡述區域內高校實踐教學改革的有益探索和思考。

關鍵詞:區域內高校 實踐教學 改革 教學平臺 土木工程

中圖分類號:P20-4文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)07(a)-0171-02

1 引言

在我國高等院校本科生和研究生專業素質培養方面，實踐教學起到了非常重要的作用，其可以幫助學生將前期所學理論知識和工程實際相聯系，真正做到學用結合，互為促進，幫助學生有效融合、鞏固所學知識并為進入工作崗位前提供良好實踐平臺。區別于以往，目前我國高等院校均非常重視實踐教學平臺建設，并開展了一系列探索工作[1-5]，主要內容包括專業實習、實驗和設計等方面。然而，在實踐教學平臺改革和建設過程中也出現諸多問題，一方面建設目標求大求全，另一方面資金經費又不能完全滿足建設要求。此外，由于各高校自身資源所限，實習、實驗和設計等實踐環節均略顯單調，創新不足，不能跟隨行業新發展，而對比當今及未來社會物流網發展趨勢，實踐教學平臺的網絡化、信息化及數字化程度均較低，這已經在某種程度上阻礙了實踐教學平臺的使用。

我國高等教育資源呈現顯著的地域集中特征，就211重點高等院校在各大中型城市中的分布情況而言，分別為北京(22所)、上海(11所)、南京(8所)、武漢(7所)、西安(4所)、成都(4所)、廣州(3所)、哈爾濱(3所)、長沙(3所)等。誠然，高等教育資源的相對集中有諸多弊端，同時也給同一區域內高校資源整合共享提供了便利條件。區域內高校在同一學科往往具有不同的優勢領域，集中各校優勢資源可避免重復建設，并幫助實踐教學平臺全面高水平建設。實際上，近幾年隨著國家經濟和科技發展，區域內高校在科研領域頻繁合作，如作為國家科研風向標的973項目等多為眾多實力高校科研團隊的合作研究。區域內高校實踐教學改革可以參考此種科研合作模式，但是也有較為顯著區別:科研合作僅僅涉及幾個科研團隊，人員相對較少，行政阻礙較少，而教學改革則要涉及整個學校的主體-所有授課教師和學生，如何克服行政上的阻礙和避免繁瑣手續則非常重要，一體化開放式平臺是解決此問題的有效手段，后文將會詳細闡述。作者參與了住建部和高等學校土木工程本科專業指導委員會課題“區域內高校土木工程專業實踐教學一體化改革與實踐”，并負責主持其中實驗改革工作，可以此項目為例闡述區域內高校實踐教學改革的合作模式。課題“區域內高校土木工程專業實踐教學一體化改革與實踐”由中南大學、湖南大學和長沙理工大學聯合承擔，目標是實現三校實踐教學資源有機組合。三所高校均地處長沙市區并有良好合作經歷，中南大學以鐵道、巖土和橋梁專業見長，湖南大學有著房屋建筑學科優勢，長沙理工大學坐擁道路、橋梁學科優勢，顯然三校具有不同優勢領域，綜合利用可實現資源互補，實現區域內高校實踐教學質量的同步大幅提升，尤其是在創新型實踐教學方面?？紤]到三校的行政區分，涉及眾多教師和學生的實踐教學改革必然會導致手續繁瑣，借助新時期物流網和信息化發展，以立體化、開放式為宗旨建立具有網絡化、信息化和數字化等特征的實踐教學平臺可以有助于解決此困難。住建部在中南大學、湖南大學和長沙理工大學等三校所設立課題雖然針對土木工程專業，但是幫助開展新時期區域內高校實踐教學改革模式的有益探索，為其他學科專業提供重要參考和借鑒。

2 實踐教學改革

區域內高校實踐教學改革涉及到實踐教學內容的各個方面，如專業實習、設計和實驗等，并可能會產生新的實踐教學內容，如虛擬實踐。整個教學改革將以網絡化、信息化、數字化為特征，并搭建起一體化、開放式教學平臺。下文以課題“區域內高校土木工程專業實踐教學一體化改革與實踐”為參考，闡述各實踐教學內容改革情況。

2.1 專業實習

專業實習包括認識實習和生產實習兩類，二者為本科實踐教學的不同層次。認識實習幫助本科生提高認識，時間較短，而生產實習作為直接跟工程實際相關的實習活動，時間較長。目前各高校往往都有自己的實習基地，往往規模小而零散，多數靠教師個人聯系或者放任學生自行聯系，難以長期保持在一定水平，同時年輕教師并無人際資源可供聯系，實習工作大大受限?？紤]到此缺陷，利用區域內高校的資源整合，多個高校之間可以通過合作共同搭建較為固定的專業實習平臺。中南大學、湖南大學和長沙理工大學正是利用三校資源，計劃聯合共建實習平臺，從三個方面實現生產實習教學改革:在長沙市區典型建筑區掛牌建立認識實習基地;利用鐵道、房建和道橋方面外事關系，在相關企業掛牌，建立長期生產實習基地;利用長沙理工大學位置和占地資源建立共享實習基地，安排一些中小型實習活動，如縮短周期的完整建造過程(包括招投標、設計、施工、監理等全程模擬)。區域內高校聯合運作的專業實習教學活動可有助于實現實習教學規范并規?；?。

2.2 專業設計

專業設計主要指課程設計和畢業設計等。課程設計作為單科或少數幾科專業課程理論學習之后的綜合應用，而畢業設計則作為本科階段的最后實踐課程，是對本科所學知識的一種匯總和能力提升。目前專業設計教學過程并不能體現當前信息社會時代特征，鑒于此點構建專業設計的虛擬網絡平臺，其包括預習模塊(課程設計目的、重要知識點、必須掌握的基礎知識和方法)、指導模塊(設計任務書和指導書，包括課程設計要求，設計重點和難點講解等)、設計計算模塊(提供設計和計算需要的一般工具和軟件)、自檢模塊(能完成設計成果自我檢查，如設計成果完整性和成果格式等，進一步實現設計成果正確性檢查)、虛擬設計模塊(能在網絡上進行虛擬課程設計，防止拷貝抄襲)、范例模塊(一個完整設計范例，包括手算、電算和工程實例圖像、圖片等)、成果提交模塊(完成設計成果網絡提交)、批閱模塊(教師對學生課程設計的批改評閱，指出存在的主要問題分析)、參考資料模塊(盡量提供數字化參考資料)。通過所建立的網絡平臺，可實現一體化的專業設計教學。平臺建設需要投入較多的人力、物力和經費，借助區域內高校資源可以實現平臺建設目標。

2.3 專業實驗

專業實驗包括傳統實驗和創新實驗兩類。目前來說，各重點高校均可以獨立實現傳統實驗教學任務，某種程度上無需區域內高校的深度合作，只需淺層次的交流借鑒教學經驗并搭建共享平臺即可。因此，區域內高校傳統實驗教學改革主要集中于:(1)搭建開放式網絡教學平臺(具有申請登記、學生編排、預習、提交報告、教師批改及評定成績等功能);(2)鑒于破壞性實驗復現工作量大、經費需求大，將按照實驗準備、實驗過程、結果分析等順序錄制完整影音，制作演示型實驗教學資料?？紤]到重點高?？蒲许椖勘姸啵瑢W生創新性培養要求較高，區域內高校創新實驗教學改革主要具有如下特征:來源于高校教師的科研項目，有完整的方案和模型設計、過程錄像、數據分析處理、所解決的科學或技術問題等，最終將匯總形成演示型創新實驗教學資料。以作者所參與課題的土木工程專業實驗教學改革為例，創新實驗主要包括:(1)房屋、橋梁結構地震模擬振動臺實驗的實時和視頻演示教學;(2)橋梁渦振測試及控制實驗教學;(3)軌道-路基動力試驗演示教學。綜合以上，傳統實驗和創新實驗所形成的演示型教學資料將匯總并集中體現于實驗教學的網絡共享平臺。

2.4 仿真實踐

仿真實踐主要是指工程有限元仿真、過程模擬和虛擬現實等，即通過虛擬手段模擬真實工程進展和災害。仿真實踐是新時期高校實踐教學改革的創新內容，符合科技型高校培養本科生的發展戰略，凸顯了信息時代特征，面向對象主要是高年級本科生、研究生及有自身創新要求的學生(自由參與)等，可通過設置選修學分和競賽活動以推動。仿真實踐包括兩類:(1)有限元仿真模擬，模擬工程生產過程和地震、風和火災等土木工程災害情況;(2)虛擬現實，包括設立虛擬項目部等以虛擬現實建設過程等。仿真實踐同樣需要搭建網絡共享平臺，以實現區域內高校聯合運作和共享。以作者所參與課題為例，仿真實踐主要表現為土木工程施工和災害模擬等，并借助中南大學數值計算平臺、高速鐵路建造技術國家工程實驗室仿真實驗室的優勢資源，湖南大學和長沙理工大學項目支持和人員參與，實現三校仿真實踐教學內容的共享共建。

3 一體化實踐教學平臺

正如前文所述，建立綜合專業實習、設計、實驗和仿真實踐于一體的實踐教學平臺能夠將實踐教學各內容納入完整體系，并有助于系統的提升高等院校實踐教學資源和教學水平，同時實踐教學平臺將以網絡化、信息化和數字化為顯著特征，可以幫助打破區域內各高校間的行政阻隔，有利于平臺共享。因此，一體化網絡平臺建設在區域內高校實踐教學改革中起到關鍵作用，能夠幫助真正實現區域內高校資源共建共享。此外，一體化實踐教學平臺建設不僅意味著專業實習、設計、實驗和仿真實踐教學內容在網絡教學平臺上的有機組合，還包括區域內高校資源整合的現實平臺建設，如在企業掛牌的實習基地、傳統和創新實驗教學基地等，即一體化實踐教學平臺不僅指網絡平臺也包括現實平臺建設，二者均不可偏廢。所建立的實踐教學平臺將最大程度利用區域內高校資源且方便各校共享利用，主要教學內容則包括前文所述的專業實習、設計、實驗和仿真實踐等。此外，在建設一體化實踐教學平臺中及完成之后，能夠維持此實踐教學平臺日常運轉，平臺維護同樣是非常重要的。鑒于區域內高校在行政上區分和阻礙，參與實踐教學內容的教師和學生人員眾多，為避免行政操作手續上的繁瑣，這就對區域內各高校協同工作提出了更高要求。實踐教學平臺日常運轉一方面需要經費支持，另一方面也需要設置相關專職人員[6]，并加強師資培訓。

4 改革建議

作者參與了住建部和高等學校土木工程本科專業指導委員會課題“區域內高校土木工程專業實踐教學一體化改革與實踐”，并負責主持相關實驗改革工作。通過課題進展，可以了解到區域內高校實踐教學改革關鍵在于:如何有效利用區域內各高校優勢資源，如何實現區域內高校共建共享。為了解決上述關鍵問題，結合作者所參與課題的土木工程實踐教學平臺建設，有以下幾點建議:(1)區域內高校聯合運作的實踐教學改革側重于學生專業素質培養，具有顯著創新特征，特別需要綜合區域內各高校的項目、資源和人員優勢;(2)建立具有網絡化、信息化和數字化等特征的網絡教學平臺，將大大有助于區域內高校共建共享，中南大學已經建設了傳統實驗的教學網絡平臺，這可為一體化實踐教學平臺建設提供重要參考;(3)設置實踐教學平臺改革項目組，通過各子項目分配到人、獨立進行和綜合驗收，可以大大提升和規范實踐教學改革進程;(4)實踐教學平臺需要配置日常經費，并設置專職人員負責運行、維護等工作，并要注意后續師資力量的培養。

參考文獻

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