魯彩鳳 張營營?李慶濤
摘 要|土木工程專業(yè)培養(yǎng)過程中課程設(shè)計是一個非常重要的實踐教學環(huán)節(jié)。本文在已有專業(yè)課程設(shè)計教學經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合我校土木工程專業(yè)特色,分析了土木工程專業(yè)課程設(shè)計存在的問題,提出了基于工程教育認證及項目貫通的土木工程專業(yè)全過程課程設(shè)計改革舉措,以解決傳統(tǒng)課程設(shè)計教學模式的弊端,有助于提升學生解決多學科環(huán)境下的工程復(fù)雜問題,突出工程認證背景下學生工程實踐能力及創(chuàng)新綜合能力的培養(yǎng),以更好地服務(wù)于建設(shè)一流土木專業(yè)、培養(yǎng)一流土木人才的目標。
關(guān)鍵詞|工程教育認證;土木工程;課程設(shè)計;一體化教學改革
Copyright ? 2023 by author (s) and SciScan Publishing Limited
This article is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License. https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
工程教育專業(yè)認證是國際通行的工程教育質(zhì)量保證制度,也是實現(xiàn)工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎(chǔ)。專業(yè)認證是一種以培養(yǎng)目標和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向的合格性評價,其核心是要確認畢業(yè)生達到行業(yè)認可的既定質(zhì)量標準要求。
土木工程專業(yè)工作貫穿工程建設(shè)項目從規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工、安裝到運營維護的全過程。我校土木工程專業(yè)是國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點、國家級一類特色專業(yè)、江蘇省重點專業(yè)、江蘇省國際化品牌專業(yè),3次通過住建部高等教育專業(yè)評估。作為具有鮮明行業(yè)特色的院校,我校土木工程專業(yè)已經(jīng)建立了規(guī)范的人才培養(yǎng)體系,重視人才培養(yǎng)的國際化。圍繞工程教育認證,為適應(yīng)新形勢下的創(chuàng)新人才培養(yǎng)和提高學生的綜合競爭力,全面開展專業(yè)實踐教育教學改革,創(chuàng)立了較完善的面向工程教育認證及新工科雙重背景下的專業(yè)實踐教育教學體系。
土木工程專業(yè)課程設(shè)計內(nèi)容涵蓋了建筑、結(jié)構(gòu)、施工組織及工程概預(yù)算等工程項目建設(shè)的全過程,是土木工程專業(yè)培養(yǎng)過程中重要的實踐教學環(huán)節(jié),下承理論教學,上接工程實踐。通過在課程設(shè)計中引入具有良好應(yīng)用前景的項目驅(qū)動教學法,學生通過完成一個完整的項目實現(xiàn)對知識的掌握。通過將教學內(nèi)容與實踐項目結(jié)合,增強學生的實踐能力,提高學生的學習興趣,改善實踐教學效果。本文在已有土木工程專業(yè)課程設(shè)計教學經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合我校土木工程專業(yè)的特色,提出基于工程教育認證及項目貫通的土木工程專業(yè)全過程課程設(shè)計改革思路,以解決傳統(tǒng)課程設(shè)計教學模式的弊端,有助于提升學生解決多學科環(huán)境下工程復(fù)雜問題的綜合能力。
1 土木工程專業(yè)課程設(shè)計存在的問題分析
基于實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力協(xié)調(diào)發(fā)展的培養(yǎng)目標,我校土木工程專業(yè)提出了“3+1”人才培養(yǎng)計劃,即3年理論學習+1年工程實踐。將所有的課程設(shè)計集中安排到一個學期(第七學期),集中組織專業(yè)教師指導(dǎo)設(shè)計,這對促進學生綜合素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展起到了重要作用。
在課程設(shè)計的執(zhí)行中,從專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀來看,現(xiàn)行土木工程專業(yè)課程設(shè)計體系主要存在以下幾大問題亟需解決。
1.1 各課程設(shè)計階段相互獨立,設(shè)計任務(wù)缺乏連續(xù)性和系統(tǒng)性
土木工程專業(yè)課程設(shè)計主要有土木工程制圖、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程設(shè)計軟件應(yīng)用、基礎(chǔ)工程設(shè)計、概預(yù)算及施工組織等。表1展示了我校土木工程(建筑工程課組)的課程設(shè)計情況。目前,該專業(yè)的課程設(shè)計多為課程性質(zhì)的設(shè)計內(nèi)容,即課程設(shè)計是由某一門課程所設(shè)置,各課程設(shè)計環(huán)節(jié)獨立開展、自成體系。由于各課程設(shè)計均強調(diào)自身的完整性,難免會出現(xiàn)重復(fù)設(shè)計內(nèi)容,這不僅加重了學生的學習負擔,也不利于課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)目標的達成。
另外,獨立開展各課程設(shè)計環(huán)節(jié),將一個工程項目的整體設(shè)計進程人為地割裂開來,這樣會不利于學生對專業(yè)知識形成系統(tǒng)性概念,大大影響了學生綜合運用專業(yè)知識與技能的整體能力。課程設(shè)計提交的圖紙與實際工程施工圖要求差距較明顯。比如,建筑施工圖設(shè)計是后續(xù)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計的前提條件,當然建筑設(shè)計也受上部結(jié)構(gòu)設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計的制約,所以完整的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必須綜合考慮這些內(nèi)容。
1.2 課程設(shè)計選題與土木領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀不相符,缺乏創(chuàng)新性
在現(xiàn)行課程設(shè)計體系中,各課程設(shè)計環(huán)節(jié)為了保證自身的完整性,要求學生能在有限時間內(nèi)完成設(shè)計,大多情況是很多學生基于同一設(shè)計任務(wù)書采用同一個設(shè)計方案,這極大地影響了學生主觀能動性的發(fā)揮。課程設(shè)計內(nèi)容較陳舊,與目前土木工程領(lǐng)域的發(fā)展前景不相符,與工程實際結(jié)合不緊密。另外,在現(xiàn)行土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案中,由于受實踐環(huán)節(jié)課時縮減的影響,對裝配式結(jié)構(gòu)、BIM(建筑信息模型)技術(shù)及智能建筑施工技術(shù)等土木工程中的前沿技術(shù),均未單獨設(shè)置課程設(shè)計環(huán)節(jié),這極易造成本科實踐教學與就業(yè)崗位需求產(chǎn)生脫節(jié)。
1.3 重視程度不足,評價機制單一,課程設(shè)計目標達成不理想
目前,專業(yè)教育普遍存在“重理論、輕實踐”的現(xiàn)象,再加上課程設(shè)計一般依附于某門課程,教師和學生往往更重視理論課程的學習,而忽視了課程設(shè)計環(huán)節(jié)。指導(dǎo)教師缺乏對課程設(shè)計的有效指導(dǎo)及必要的進度檢查,沒有課程設(shè)計過程控制措施。另外,在現(xiàn)行土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案中,課程設(shè)計考核多以學生最后提交的設(shè)計資料(包括計算書和圖紙)作為考查依據(jù),缺乏設(shè)計過程控制環(huán)節(jié),這會影響學生在設(shè)計過程中的積極性,造成學生提交的設(shè)計資料整體質(zhì)量不夠理想,課程設(shè)計目標達成度不高。
2 土木工程專業(yè)一體化課程設(shè)計體系構(gòu)建舉措
2.1 解決的主要問題
貫通式全過程課程設(shè)計體系的構(gòu)建,是基于相對完整的特定項目課題進行統(tǒng)籌規(guī)劃課程設(shè)計的內(nèi)容、質(zhì)量目標、組織形式及考評方法等。解決的主要問題有兩個:
(1)各個課程設(shè)計階段的銜接問題。原先的各課程設(shè)計選題沒有關(guān)聯(lián)在一起,學生無法把所有設(shè)計內(nèi)容貫穿在一起。采用工程項目貫通式進行課程設(shè)計全過程改革,有助于提升學生解決多學科環(huán)境下的工程復(fù)雜問題,提高課程設(shè)計質(zhì)量,進而提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。
(2)工程認證背景下學生能力培養(yǎng)的問題。目前,課程設(shè)計課時減少了,但對人才的要求卻提高了,因此要打破傳統(tǒng)教學中的死板內(nèi)容,改變知識傳輸?shù)呐f上課模式。采用工程項目貫通式進行課程設(shè)計一體化改革,不僅能壓縮教學環(huán)節(jié),更重要的是能突出工程認證背景下學生綜合能力的培養(yǎng)。
2.2 以項目驅(qū)動為導(dǎo)向,重組設(shè)計內(nèi)容與設(shè)計方法,實現(xiàn)專業(yè)課程設(shè)計的系統(tǒng)性及連貫性
課程設(shè)計內(nèi)容的整合,即將所學理論課程的主要知識點進行融合并串聯(lián),剔除重復(fù)內(nèi)容,要確保設(shè)計內(nèi)容涵蓋土木工程制圖、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工組織及工程概預(yù)算等,從而起到鍛煉設(shè)計實踐能力的目的。以實際工程為載體,將現(xiàn)行課程設(shè)計整合重組為項目貫通式綜合課程設(shè)計,比如以框架結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)及裝配式結(jié)構(gòu)等小型工程項目作為課程設(shè)計的基礎(chǔ)資料,使學生經(jīng)歷一個涵蓋建筑、結(jié)構(gòu)、施工組織及工程概預(yù)算等較為完整的建設(shè)全過程。
同時,整合設(shè)計方法,即將理論分析與工程簡化計算相結(jié)合、手算與專業(yè)計算軟件相結(jié)合,以符合《普通高等學校本科專業(yè)類教學質(zhì)量國家標準》中土木工程專業(yè)課程體系構(gòu)建原則,從而有效地將理論教學和實踐教學有機聯(lián)系起來。
2.3 項目制貫通各課程設(shè)計階段的全過程,實現(xiàn)課程設(shè)計成果的再利用
按照各課程設(shè)計環(huán)節(jié)在工程項目建設(shè)的進度情況(見表2),統(tǒng)一各課程設(shè)計的基礎(chǔ)資料,并將之前課程設(shè)計的成果資料作為后續(xù)課程設(shè)計的基礎(chǔ)資料,明確各個課程設(shè)計的課程目標、設(shè)計內(nèi)容及進度安排等,統(tǒng)籌制訂一套銜接有序的課程設(shè)計任務(wù)書,使學生在課程設(shè)計前期就明確該門課程設(shè)計在工程項目建設(shè)全過程中的作用及前后關(guān)聯(lián)的順序。按照工程項目建設(shè)的流程來依次協(xié)同完成各個課程設(shè)計任務(wù),各課程設(shè)計階段有序銜接,實現(xiàn)課程設(shè)計成果的再利用,達到“以系統(tǒng)化專業(yè)知識為主線”的開放式教學模式。
2.4 整合實施主體及指導(dǎo)手段,創(chuàng)建基于“項目引領(lǐng)”的實踐教學新模式
以項目學習來引領(lǐng)綜合課程設(shè)計后,設(shè)計任務(wù)將由小組“合作+分工”式完成,這既能培養(yǎng)學生獨立設(shè)計能力,同時能培養(yǎng)學生合作探究的團隊精神。
實施項目貫通式課程設(shè)計,同一設(shè)計階段可能涉及建筑學、土木工程及工程管理三個不同專業(yè)內(nèi)容。項目貫通制課程設(shè)計在土木工程專業(yè)的實施效果如何,關(guān)鍵在于指導(dǎo)教師全過程管理及全方位指導(dǎo)。為達到教學目的,需打破傳統(tǒng)教學的專業(yè)板塊界線,形成建筑學、建筑工程及工程管理三個不同專業(yè)教師聯(lián)合指導(dǎo)的教學模式,這有助于提升學生解決多學科環(huán)境下的工程復(fù)雜問題的能力,能突出工程認證背景下學生綜合能力的培養(yǎng)。
2.5 引入“非標準答案”的評價機制,鼓勵學生創(chuàng)新和發(fā)散思維
目前課程設(shè)計普遍采用參照指導(dǎo)書進行模仿設(shè)計的模式,這不利于調(diào)動學生的學習興趣。為對項目貫通式課程設(shè)計實行目標達成度管理,需引入“非標準答案”的質(zhì)量評估體系。該評價機制從以下四方面綜合考慮:課程設(shè)計準備的考核、課程設(shè)計過程的考核、課程設(shè)計報告及總結(jié)的考核、課程設(shè)計創(chuàng)新的考核等,如圖1所示。這種靈活性、探究性和開放性的“非標準答案”考核能夠激發(fā)學生的學習興趣,提高學生分析解決工程復(fù)雜問題的能力以及自主創(chuàng)新能力。
3 結(jié)語
以工程教育認證及項目貫通全過程為導(dǎo)向,通過以《土木工程制圖與計算機繪圖》課程設(shè)計為起點,融合三門結(jié)構(gòu)設(shè)計類核心課程設(shè)計(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計、組合結(jié)構(gòu)課程設(shè)計)與多門專業(yè)配套課程設(shè)計(工程設(shè)計軟件應(yīng)用、BIM技術(shù)及施工組織設(shè)計等)的課程設(shè)計任務(wù),重組土木工程專業(yè)課程設(shè)計教學體系,建立多專業(yè)教師聯(lián)合指導(dǎo)的組織形式,構(gòu)建相互關(guān)聯(lián)、相互銜接的協(xié)同復(fù)合課程設(shè)計實踐教學體系,提升學生解決多學科環(huán)境下的工程復(fù)雜問題的能力,突出工程認證背景下學生綜合能力的培養(yǎng),并引入“非標準答案”的綜合考核評價機制,實現(xiàn)土木工程專業(yè)各課程設(shè)計階段“項目貫通式”一體化協(xié)同運行。
參考文獻
[1]王軍,隋智力,張璐.基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的土木工程專業(yè)課程設(shè)計構(gòu)建[J].大學教育,2019(10):166-169.
[2]徐曉紅,李長鳳,杜文學,等.基于工程能力培養(yǎng)的土木工程專業(yè)課程設(shè)計一體化改革研究與實踐[J].高等建筑教育,2014,23(3):110-113.
[3]朱星平.土木工程專業(yè)融合式課程設(shè)計體系探索[J].高教論壇,2021(3):24-26,68.
[4]江勝華,侯建國,何英明,等.新工科背景下土木工程課程設(shè)計教學改革研究[J].教育教學論壇,2021(41):113-116.
[5]江勝華,侯建國,何英明,等.新工科背景下土木工程課程設(shè)計教學改革研究[J].教育教學論壇,2021(41):113-116.
[6]張營營,葉繼紅,喻秋,等.基于非標準答案考核方式的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式實踐[J].高等建筑教育,2022,31(6):59-67.
Reform of Through-course Curriculum Design System of Civil Engineering Major Based on Engineering Education Certification
Lu Caifeng Zhang Yingying Li Qingtao
School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou
Abstract: Course design is a very important practical teaching in the process of civil engineering professional training. Based on the existing teaching experience of professional curriculum design, combines the characteristics of our civil engineering major, this paper analyzes the problems of curriculum design in civil engineering major, and puts forward the reform initiatives of through-course curriculum design in civil engineering based on engineering education certification and project coherence, in order to solve the drawbacks of traditional teaching mode of curriculum design, help students to solve complex engineering problems in a multidisciplinary environment, and highlight the cultivation of students’ engineering practice ability and innovative comprehensive ability under the background of engineering certification, so as to better serve the goal of building first-class civil engineering major and nurturing first-class civil engineering talents.
Key words: Engineering education certification; Civil engineering; Curriculum design; Integration teaching reform