黃 健
(安徽建筑大學(xué) 環(huán)境與能源工程學(xué)院,安徽 合肥230601)
安徽建筑大學(xué)給水排水專業(yè)2012年被列入國(guó)家教育部第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”專業(yè),培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力是“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃中所特別要求的。因此,在實(shí)踐教學(xué)改革中,需要緊密結(jié)合工科的工程特點(diǎn),充分發(fā)揮學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,突出工程設(shè)計(jì)能力,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),使課堂講授與課程設(shè)計(jì)、工程實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)。給水排水專業(yè)實(shí)踐教學(xué)應(yīng)當(dāng)利用學(xué)校優(yōu)勢(shì)進(jìn)行工程實(shí)際設(shè)計(jì),注重培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力;要加強(qiáng)學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)實(shí)物的了解,建立取水工程實(shí)習(xí)基地作為課程設(shè)計(jì)輔助,讓學(xué)生真正把理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái),從而培養(yǎng)出實(shí)用型工程師人才,實(shí)現(xiàn)“卓越工程師”的培養(yǎng)目標(biāo)。
取水工程課程設(shè)計(jì)是“水資源利用與保護(hù)”課程實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一,與課堂教學(xué)有著密切的聯(lián)系,它的主要任務(wù)包括:水源地的選擇、取水位置的選擇、取水點(diǎn)水文計(jì)算、取水工程規(guī)模的確定、取水構(gòu)筑物形式(固定式或河床式)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算、取水工程的平面布置與高程設(shè)計(jì)、取水工程節(jié)點(diǎn)詳圖、工程概算、經(jīng)濟(jì)分析等。取水工程課程設(shè)計(jì)通過(guò)校企合作和實(shí)際工程操作,使學(xué)生鞏固所學(xué)的取水工程方面的知識(shí),掌握取水工程設(shè)計(jì)基本內(nèi)容,加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練,提高綜合運(yùn)用“水泵與水泵站”以及其他課程中所學(xué)知識(shí)解決取水工程實(shí)際問(wèn)題的能力,以達(dá)到“卓越工程師”培養(yǎng)目標(biāo)要求。
課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合的重要途徑,對(duì)于學(xué)生系統(tǒng)理解和掌握課程體系發(fā)揮重要作用。傳統(tǒng)的教學(xué)方法存在一些不足,特別是在培養(yǎng)“卓越工程師”目標(biāo)下,非常有必要對(duì)課程設(shè)計(jì)已取得的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際存在的問(wèn)題進(jìn)行深入探討,以便使課程設(shè)計(jì)的作用得到有效發(fā)揮。
在現(xiàn)有的取水工程課程設(shè)計(jì)教學(xué)中,設(shè)計(jì)選題基本上以模仿性訓(xùn)練為主,學(xué)生以課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和指導(dǎo)書(shū)為依據(jù),參照課本或拷貝的工程實(shí)例進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種方式導(dǎo)致指導(dǎo)老師布置的設(shè)計(jì)選題不嚴(yán)謹(jǐn),設(shè)計(jì)要求程度不夠,設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)成果單一。全班同學(xué)的設(shè)計(jì)題目只有一個(gè),設(shè)計(jì)方案統(tǒng)一,設(shè)計(jì)只是簡(jiǎn)單的機(jī)械重復(fù),還容易發(fā)生相互抄襲、網(wǎng)上下載等問(wèn)題。由于學(xué)生沒(méi)有自主發(fā)揮的選擇性,因而很難得到充分的設(shè)計(jì)能力鍛煉,創(chuàng)新能力就更談不上了。
取水工程課程設(shè)計(jì)內(nèi)容通常包括揚(yáng)程計(jì)算、泵型選擇、泵站平面圖和剖面圖繪制。學(xué)生設(shè)計(jì)時(shí)缺乏感性認(rèn)識(shí),大多只能參照教材案例進(jìn)行設(shè)計(jì),沒(méi)有查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范的想法,從而影響學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)和發(fā)揮,以致與“卓越工程師”目標(biāo)中的要求“學(xué)生能夠結(jié)合實(shí)際,依據(jù)行業(yè)特征設(shè)計(jì)取水工程,同時(shí)熟悉掌握使用涉及的技術(shù)規(guī)范、手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)”相違背。另外在課程設(shè)計(jì)內(nèi)容上還有待進(jìn)一步優(yōu)化,目前設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中要求內(nèi)容較少,達(dá)不到初步設(shè)計(jì)深度,學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容掌握不夠。
在本課程設(shè)計(jì)中,課程設(shè)計(jì)大綱要求設(shè)計(jì)文件的編制和圖紙采用手工完成,以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和圖紙直觀認(rèn)識(shí)。但在實(shí)際中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)前面所學(xué)理論知識(shí)有所欠缺,因而不能解決設(shè)計(jì)中的問(wèn)題,另外在后面的畢業(yè)設(shè)計(jì)中取水設(shè)計(jì)能力不足。比如:專業(yè)繪圖能力參差不齊;水平有待進(jìn)一步提高,缺乏對(duì)各種知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。此外,課程設(shè)計(jì)安排時(shí)間只有一周,學(xué)生設(shè)計(jì)時(shí)間不足,而且教師主要針對(duì)學(xué)生進(jìn)行本課程的知識(shí)和能力的訓(xùn)練,不太重視學(xué)生綜合知識(shí)能力的培養(yǎng)。[1]
在課程設(shè)計(jì)中,學(xué)校管理缺乏有效的監(jiān)控設(shè)計(jì)質(zhì)量體系,也沒(méi)有制定實(shí)際可行的課程設(shè)計(jì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和考核指標(biāo),因而在實(shí)際操作中很難從課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)如設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)指標(biāo)、設(shè)計(jì)管理、設(shè)計(jì)選題、設(shè)計(jì)指導(dǎo)等方面進(jìn)行合理有效的評(píng)價(jià)。課程設(shè)計(jì)的成績(jī)?cè)u(píng)定主要是由指導(dǎo)老師按照最終的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙給定成績(jī),最終導(dǎo)致大多數(shù)同學(xué)設(shè)計(jì)雷同的現(xiàn)象。由于學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)過(guò)程了解不透徹,因而成績(jī)的公正性得不到有效保證。[2]隨著“卓越工程師”培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)施,有必要在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)制定切實(shí)可行的課程質(zhì)量監(jiān)控和考核體系,以確保課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)管理規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,全面提高課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)水平。
往年設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)大多按照上年的版本進(jìn)行適當(dāng)修改后布置給學(xué)生,泵站規(guī)模、修建地點(diǎn)不變,班級(jí)同學(xué)的主要不同點(diǎn)是輸水能力不同,泵站設(shè)計(jì)的水文、地質(zhì)資料都來(lái)自于設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。而實(shí)際中,不同的設(shè)計(jì)任務(wù),設(shè)計(jì)地點(diǎn)、設(shè)計(jì)水文、地質(zhì)資料都不相同,因此,課程設(shè)計(jì)將在布置任務(wù)書(shū)時(shí),只布置取水地點(diǎn)位于哪個(gè)城市,具體的水文、氣象、地質(zhì)等資料由學(xué)生自己查資料獲取,并將這一環(huán)節(jié)作為課程設(shè)計(jì)的一項(xiàng)考核內(nèi)容。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容全部選自實(shí)際工程,學(xué)生設(shè)計(jì)時(shí)有一定的真實(shí)感。[3]將學(xué)生進(jìn)行分組(一組四名同學(xué))完成設(shè)計(jì)選題,每組不同時(shí)段安排不同指導(dǎo)老師輔導(dǎo)或深入企業(yè)后由企業(yè)導(dǎo)師和校內(nèi)指導(dǎo)老師負(fù)責(zé)指導(dǎo),這樣既可解決雷同設(shè)計(jì),又可以加強(qiáng)學(xué)生之間的交流,為畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練打好基石。學(xué)生需要根據(jù)自己選擇的設(shè)計(jì)城市地點(diǎn)查找資料,并注明出處;對(duì)取得的水文資料進(jìn)行必要的水文分析,能增加學(xué)生對(duì)水文學(xué)知識(shí)的掌握,另外也可培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際問(wèn)題實(shí)際對(duì)待的實(shí)踐思想,為學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)取水工程打下良好基礎(chǔ)。
“卓越工程師”培養(yǎng)目標(biāo)要求將課堂講授、課程設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,讓學(xué)生增加對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握和實(shí)際工程能力的訓(xùn)練。授課教師在課堂教學(xué)中不僅要傳授基礎(chǔ)理論知識(shí),而且要介紹相關(guān)科研知識(shí)和一定的科研成果。要讓學(xué)生在設(shè)計(jì)文獻(xiàn)查閱中了解水泵技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和未來(lái)研究方向,并將相關(guān)知識(shí)寫到課程設(shè)計(jì)中。在設(shè)計(jì)指導(dǎo)中要加強(qiáng)學(xué)生在設(shè)計(jì)方案選擇階段的知識(shí)儲(chǔ)備,引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋,多提方案,經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定最優(yōu)方案;讓學(xué)生對(duì)自己的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行自評(píng)和小組間互評(píng),并提出不同意見(jiàn)與指導(dǎo)老師討論。這樣,既教會(huì)學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí),又拓寬了他們的視野,可以提高學(xué)生的綜合分析能力和工程實(shí)踐分析能力。
現(xiàn)在的理論教學(xué)和課程設(shè)計(jì)基本上都是安排在同一學(xué)期,在課堂教學(xué)和考核完成后根據(jù)教學(xué)計(jì)劃將課程設(shè)計(jì)安排在學(xué)期期末,進(jìn)入到設(shè)計(jì)周以后再講解與設(shè)計(jì)有關(guān)的內(nèi)容,因而出現(xiàn)理論學(xué)習(xí)和實(shí)際設(shè)計(jì)的脫節(jié)。學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中主要是為了掌握理論知識(shí),另外是為了應(yīng)付考試,學(xué)生只關(guān)心考試內(nèi)容,與考試無(wú)關(guān)的內(nèi)容不關(guān)心甚至不看,從而導(dǎo)致前面的理論知識(shí)學(xué)習(xí)不能對(duì)后面的課程設(shè)計(jì)起到支撐作用。比如:在第六章取水工程一章,一般不會(huì)把具體的取水構(gòu)筑物作為考核內(nèi)容,因而講授時(shí)學(xué)生不關(guān)心,但是這部分內(nèi)容是課程設(shè)計(jì)所必須要掌握的。同時(shí),實(shí)際工程設(shè)計(jì)中學(xué)生遇到的設(shè)計(jì)問(wèn)題,特別是細(xì)節(jié)問(wèn)題有時(shí)很抽象,學(xué)生很難理解。因此,需要將生產(chǎn)實(shí)習(xí)加入到課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),將取水工程理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)相互交叉結(jié)合,利用工程實(shí)例的設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)增強(qiáng)設(shè)計(jì)效果。
取水工程課程設(shè)計(jì)、理論教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)要有機(jī)地緊密結(jié)合起來(lái)。在教學(xué)過(guò)程中,要加強(qiáng)學(xué)生對(duì)《室外給水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》的掌握,并引導(dǎo)學(xué)生了解水泵技術(shù)的最新發(fā)展。同時(shí)要積極引導(dǎo)學(xué)生閱讀規(guī)范及其條文說(shuō)明的解釋,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題的能力。要做到教學(xué)中每位同學(xué)都有電子版規(guī)范,并在課余進(jìn)行學(xué)習(xí),教師在課堂或設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行講解,以促進(jìn)教學(xué)效果?,F(xiàn)課程體系中,取水工程理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)在教學(xué)管理中都是獨(dú)立的環(huán)節(jié),分別進(jìn)行單獨(dú)考核,而沒(méi)有將三者有機(jī)結(jié)合。安徽建筑大學(xué)在給水排水“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃中,將取水工程生產(chǎn)實(shí)習(xí)納入到課程設(shè)計(jì)中,課程設(shè)計(jì)時(shí)間調(diào)整為三周,將更有利于學(xué)生在設(shè)計(jì)中針對(duì)所遇到的難題進(jìn)行實(shí)際工程學(xué)習(xí)和充足的設(shè)計(jì)時(shí)間保障,從而可以對(duì)課程設(shè)計(jì)和理論教學(xué)進(jìn)行良好的互動(dòng)。因此,可將取水工程理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)作為一個(gè)綜合體系進(jìn)行建設(shè),以促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力。
學(xué)校應(yīng)根據(jù)取水工程課程設(shè)計(jì)特點(diǎn)和“卓越工程師”培養(yǎng)目標(biāo),制定出實(shí)際可行的課程設(shè)計(jì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和考核指標(biāo),以全面提高課程設(shè)計(jì)教學(xué)水平和課程設(shè)計(jì)質(zhì)量。在“卓越工程師”培養(yǎng)目標(biāo)中,課程設(shè)計(jì)作為對(duì)課堂教學(xué)的輔助起著非常重要的作用,課程設(shè)計(jì)不僅可以使學(xué)生鞏固、融合專業(yè)課程知識(shí),而且對(duì)培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力、文獻(xiàn)檢索能力、表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力、職業(yè)素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感等方面有積極的作用。因此,在設(shè)計(jì)過(guò)程中教師應(yīng)加強(qiáng)指導(dǎo),加強(qiáng)校企合作,分步驟把關(guān),督促學(xué)生按時(shí)按量完成設(shè)計(jì)任務(wù)。表1為設(shè)計(jì)指導(dǎo)時(shí)間和質(zhì)量要求控制表。在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,學(xué)生要自主查閱文獻(xiàn),正確合理使用規(guī)范和圖集,做到水文計(jì)算準(zhǔn)確,方案設(shè)計(jì)合理可行,計(jì)算過(guò)程清晰正確,圖紙表達(dá)正確清楚,工程文件編制符合要求,設(shè)計(jì)過(guò)程按照表1進(jìn)行管理。
設(shè)計(jì)考核由學(xué)校專業(yè)教師和校企合作單位的指導(dǎo)教師共同進(jìn)行??己藘?nèi)容有兩部分:實(shí)習(xí)報(bào)告,設(shè)計(jì)成果;考核內(nèi)容權(quán)值見(jiàn)表2,根據(jù)加權(quán)平均分得到的校外考核結(jié)果等級(jí)劃分見(jiàn)表3??己朔绞脚c程序:1)學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)過(guò)程提交實(shí)習(xí)報(bào)告;對(duì)專業(yè)實(shí)踐取得的成果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、整理,撰寫書(shū)面總結(jié)材料(設(shè)計(jì)文件和圖紙),并對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行自我評(píng)價(jià)。2)指導(dǎo)教師(包括校內(nèi)和企業(yè)導(dǎo)師)針對(duì)學(xué)生提供的成果進(jìn)行書(shū)面評(píng)價(jià)。3)答辯考評(píng)小組(由校內(nèi)專業(yè)教師和企業(yè)專家組成)聽(tīng)取學(xué)生的工作匯報(bào)和總結(jié),并根據(jù)學(xué)生答辯情況評(píng)定學(xué)生成績(jī)。4)學(xué)院審核,確定學(xué)生的最終成績(jī)。
表1 取水工程課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排和質(zhì)量要求表
表2 取水工程課程設(shè)計(jì)考核內(nèi)容權(quán)值表
表3 取水工程課程設(shè)計(jì)考核結(jié)果等級(jí)表
取水工程課程設(shè)計(jì)中包括水文學(xué)、流體力學(xué)、機(jī)械、土建、電氣等學(xué)科的理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí),在有限的三周時(shí)間里要求指導(dǎo)老師能夠很好地對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)設(shè)計(jì),就需要企業(yè)老師和校內(nèi)指導(dǎo)老師不斷加強(qiáng)自身的學(xué)習(xí),掌握各學(xué)科的相關(guān)知識(shí),以便為指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)做好充分的準(zhǔn)備。我校在校內(nèi)規(guī)定,凡是沒(méi)有實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)的教師須參加青年教師工程實(shí)踐培訓(xùn),深入到設(shè)計(jì)企業(yè)或施工單位半年時(shí)間,并參與到實(shí)際工程設(shè)計(jì)中去以加強(qiáng)設(shè)計(jì)技能培訓(xùn),為“卓越工程師”的培養(yǎng)做好師資這一關(guān)。課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師在今后的工作和學(xué)習(xí)中,要不斷積累與本設(shè)計(jì)相關(guān)的知識(shí)。學(xué)校要與設(shè)計(jì)單位和泵站管理部門建立長(zhǎng)久實(shí)習(xí)基地,通過(guò)“做中學(xué),學(xué)中做”的方式,提升青年教師的設(shè)計(jì)技能,從而更好地指導(dǎo)學(xué)生。
按照上述改革內(nèi)容實(shí)施后,取水工程課程設(shè)計(jì)取得了階段性成績(jī)。在本年度安排的課程設(shè)計(jì)中,將兩個(gè)班92位同學(xué)按照自然班進(jìn)行課程設(shè)計(jì)任務(wù)的布置,一班按照以往的課程設(shè)計(jì)模式,二班按照設(shè)計(jì)改革的模式。從課程設(shè)計(jì)期間的交流和最后答辯的情況來(lái)看,二班學(xué)生在設(shè)計(jì)綜合素質(zhì)上明顯好于一班學(xué)生,設(shè)計(jì)質(zhì)量較好,沒(méi)有抄襲現(xiàn)象發(fā)生,而一班設(shè)計(jì)成果出現(xiàn)雷同現(xiàn)象較多。由于選題的自主性增強(qiáng),使得一些原先成績(jī)一般的同學(xué)積極性大增,不像以前跟在成績(jī)好的同學(xué)后面做設(shè)計(jì)。分組設(shè)計(jì)使得同學(xué)間的交流多了,在同學(xué)的團(tuán)結(jié)協(xié)助能力得到加強(qiáng)的同時(shí),同學(xué)間的友誼也增加了。另外二班學(xué)生懂得如何去查閱文獻(xiàn),特別是關(guān)于水泵的一些新技術(shù),他們會(huì)從學(xué)校圖書(shū)館的中文期刊網(wǎng)中去找資料作為參考。涉及到其他學(xué)科的問(wèn)題,他們會(huì)主動(dòng)去向相關(guān)教師或工程師進(jìn)行請(qǐng)教,有時(shí)還會(huì)問(wèn)環(huán)評(píng)、環(huán)保等一些不屬于課程設(shè)計(jì)的問(wèn)題,比如:取水工程設(shè)計(jì)環(huán)評(píng)中注意事項(xiàng),取水對(duì)水文的影響,取水位置要做哪些環(huán)境保護(hù)措施。通過(guò)設(shè)計(jì)上的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)后續(xù)課程和設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)的整體認(rèn)識(shí)得到顯著提高。
在現(xiàn)有“卓越工程師”培養(yǎng)目標(biāo)下,取水工程課程設(shè)計(jì)改革需要不斷地在實(shí)踐中完善和發(fā)展。只有通過(guò)強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)多學(xué)科理論知識(shí)的同時(shí),不斷強(qiáng)化理論應(yīng)用于實(shí)踐并解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力,實(shí)現(xiàn)從課本知識(shí)的講授、智力培養(yǎng)向重視工程實(shí)踐能力的轉(zhuǎn)變,才能培養(yǎng)出適應(yīng)我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)需要,具備健全人格,掌握水工程相關(guān)學(xué)科的基本知識(shí),獲得工程師的良好訓(xùn)練,創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)、工程素養(yǎng)突出、綜合素質(zhì)優(yōu)秀的工程技術(shù)人才。
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