摘 要:本研究基于工程教育認證標準,以華北水利水電大學水利水電工程專業為例,分析傳統水利工程施工課程內容及存在的主要問題并提出改革思路。從而進一步完善課程教學內容,豐富教學手段,提高水利水電工程專業的教學質量。
關鍵詞:工程教育認證;水利工程施工;教學改革;實踐教學
作者簡介:陳守開(1980— ),男,華北水利水電大學水利學院副教授,博士生導師,研究方向為水利工程施工教學及水工混凝土。
工程教育認證旨在為培養國際認可的工程相關技術專業人才提供教育保障。華北水利水電大學水利水電工程專業于2018年獲批教育部工程專業認證,工程教育認證要求高校必須努力推進教學改革,完善教育體系,提高教學質量,構建校企聯培機制,培養適應現代化建設需求的應用型高級技術人才。
水利工程施工課程作為一門研究水利工程施工建設及管理方法的專業課程,是水工專業的核心課程之一。課程旨在讓學生掌握和運用水利工程施工過程中的理論、方法、技術、組織等綜合技能。該課程具有很強的實踐性,要學好此課程需要有一定的專業知識基礎,且要不斷學習先進的施工經驗,才能與時俱進、獲取最新的施工知識和技能。而傳統的教學模式大多以課堂理論教學為主,不利于學生的理解和掌握,因此將課程理論與實踐真正結合是非常必要的。筆者所在的教學團隊以工程教育專業認證為契機,結合水利工程施工課程特點,從教學實踐存在問題、教學改革思路、教學評價方法等方面展開探索與討論。
一、水利工程施工課程教學存在的問題
(一)教學模式單一
水利工程施工課程教學內容較多,知識點復雜瑣碎。目前該課程教學模式主要以教師課堂講授為主,形式單一、方法固定。在這種教學模式下,學生對教學內容不感興趣,學習積極性也不高,且課程教學沒有以培養學生解決實際水利工程施工問題能力為重點。因此教師在講授施工及管理的基礎知識時,應該結合實際復雜工程進行案例法教學,并通過多種教學模式相結合的方式提高學生課程學習的興趣。
(二)教學內容陳舊
水利工程施工課程的教學大綱未能及時反映學科發展前沿的需求,課程培養標準在較長時間內一成不變,課程教學內容與實際工程之間有一定差距。近年,水利工程施工在技術領域發展較快,復雜的水工建筑結構及新式施工機械設備不斷出現,對水利工程施工設計提出了更高的要求,傳統的施工方法正在被逐漸淘汰。如果新技術未能在教學內容中得到體現,學生就無法接觸到行業前沿知識、無法打開視野,日后進入實際工作崗位后也會陷入被動局面。
(三)理論與實踐分離
理論教學是當前施工課程的主要內容,一味強調知識體系的構建,但忽視實踐能力的培養。課程實踐環節僅停留于施工設計方面,校外實踐由于時間、資金及安全因素的影響,大都以參觀、考察為主,基本進入不到實際施工現場,對于施工設備、施工工藝、施工流程仍然停留在理論層面,難以達到實踐教學的目的。
(四)考核方式滯后
該課程現階段的教學評價往往取決于學生期末考試成績,簡單采用30%平時成績+70%期末成績的形式進行考核,平時成績包括課堂簽到、平時作業,很難考查到學生對于知識點的真實掌握情況。而大學課堂學習的內容開放性較大,傳統的以教師為主的教學模式效果不好,傳統的考試模式也造成學生對課堂的重視程度不夠,部分學生雖然能夠在期末考試時取得高分,但對水利施工的系統認知和解決實際工程問題的能力仍嚴重不足。
二、水利工程施工課程教學的改革措施
(一)注重課堂講授效率
大學生需要學習的課程較多,在短時間內掌握課程的核心內容,并能將理論知識應用于實踐中絕非易事。從學校發展角度來說,教學質量是評價大學基本教育水平和社會聲譽的重要指標,因此要求教師提高授課質量及效率也是必要的。對水利工程施工課程來說,知識點相對分散,專題之間獨立性較大,針對此問題可以將教學內容進行模塊劃分,同時引入慕課、翻轉課堂、智慧課堂等新型教學模式。同時,讓學生充分融入課堂,設置小組討論機制,充分發揮學生獨立思考的能力。同時,教師需要幫助學生建立知識架構,將各部分知識點串聯起來,針對重難點知識進行詳細解答,提高學生理論學習的系統性。
(二)追蹤施工新技術,豐富教學內容
針對水利工程施工技術快速發展的特點,施工課程在教學中除了講授基礎理論知識,還要留出一定時間向學生講授該領域的前沿知識,適當引入視頻內容,便于學生理解。當下信息技術已普遍應用于水利工程施工領域,未來水利工程施工也必定走向數字化和信息化。例如,白鶴灘大壩在建設過程中使用了大量傳感系統,完全可以說是一座智能水利樞紐,使用的技術也都是世界一流的;羊曲水電站基本采用機器人、無人車,以及3D打印技術相結合的方法施工,推進了信息化和數字化在水利工程建設中的應用。只有將新方法、新技術融入教學之中,才能培養出真正與時代接軌的水利工程專業人才。
(三)注重學生實踐能力培養
水利工程施工課程最大的特點是實踐性強,與其他的課程不同,該課程要求教師做到緊密聯系工程建設實際,優化課程教學內容。因此,在課程教學內容上要多引入實際工程案例,采用案例教學法將工程建設實際情況引入課堂教學中,還原實際工程案例的施工過程,挖掘案例中的關鍵知識點,指導學生分析并思考施工過程中存在的困難,進而解決實際工程遇到的問題。
傳統的水利工程施工課程最大的不足是不能讓學生體驗真實的施工現場,但隨著計算機技術的發展,這種實踐教學壁壘也將逐漸被打破。例如,通過虛擬仿真軟件BIM等建立虛擬建筑模型,將水利工程施工的完整過程通過虛擬仿真的方式引入課堂,并可以通過對參數的調整以及相關信息的整合來模擬水工建筑物在施工和運行過程中的變化情況,以實現全面了解施工現場的真實過程。課堂實際案例剖析對學生工程意識的提高,以及創新能力與實踐能力的培養具有重要作用。教師可對每一章節內容進行模型制作,在制作過程中將知識融會貫通并運用到現場施工中,幫助學生體會施工過程每個階段的思路和重點,學會利用理論知識分析問題,運用合理的技術手段去解決問題。這種教學方法更利于培養學生對水利施工課程的興趣和主動學習的意識,使教學更加貼近生產實際。
(四)建立科學的評價體系
教學考核評價機制在水利工程施工課程教學過程中起到核心驅動作用,但傳統考核模式單一、考核內容集中于理論知識,因此應積極探索多元化考核方式。針對實踐性較強的水利工程施工課程,在考核方式上應當重點關注理論知識的運用,課程評價標準為平時和期末考查相結合,首先應將平時成績的30%進行細化,將學生預習和復習、課堂團隊成績、作業完成情況等環節納入到平時成績的考核中,并各占總成績的10%。在期末考核中應加大對實際運用能力的考查,在考核中引入實際工程案例,學生運用理論知識給出合理的施工方案。考核方法應由傳統的閉卷考試轉變為半開卷考試,分為理論知識考核和運用能力考核兩部分,且兩部分均占總成績的35%。理論考試階段實行閉卷考試方式,考查學生對于課程知識點記憶、理解水平,以及對課程重難點的掌握程度。運用能力考試階段實行開卷考試,讓學生運用教材知識解決實際問題,考查學生發現、分析和解決問題的能力,使學生運用理論知識的能力得到提高。這種考核方式更能全面評價學生對于水利工程施工課程的認識,更加科學的評價學生的真實學習情況,培養出的學生更能適應實際的工作崗位。
三、結語
以華北水利水電大學水利水電工程專業工程教育認證為契機,通過對水利工程施工課程的改革,總結課程特點、課程內容、教學方法及考核方式中存在的問題,并提出水利工程施工課程的改革方向及措施。為培養具有扎實理論基礎、實踐能力和創新能力強、綜合素質高的現代水利高質量人才提供思路,進而全面提高水利水電工程專業學生行業競爭力,同時為其他專業課程的改革提供借鑒。
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責編:應 圖