“双证通融”教学模式下 “多层框架上部结构设计实训”课程教学的改革与实践

2022-04-09 16:48肖耀廷李峥聂维中
职业 2022年6期
关键词:教学改革

肖耀廷 李峥 聂维中

摘 要:2014年,湖北文理学院开始在土木工程本科专业实施“双证通融”的应用型人才培养模式改革。“多层框架上部结构设计实训”课程作为土木工程重要的专业课,也被纳入了课程体系改革计划。在课程内容方面,高度融合了“结构力学”“结构动力学”“混凝土结构设计原理”等多门课程;在教学方式方面,通过实训课程教学,已完全实现以学生为主的学习方式。实践证明,“双证通融”模式下“多层框架上部结构设计实训”课程的改革很好地调动了学生的积极性,对学习质量的提高起到了积极的促进作用。同时,随着课程改革的不断深入,更为务实和具有导向性的改革,将成为以后改革的方向。

关键词:“双证通融”   多层框架    教学改革

课    题:本文系湖北文理学院 2021年度教学研究项目(项目编号:JY2021028)的研究成果。

从2014年开始,湖北文理学院(以下简称学院)针对土木工程专业实施“双证通融”的应用型人才培养模式改革。

改革基于国家注册结构工程师制度,将注册结构工程师(一级和二级)考试内容穿插于土木工程专业的教学改革中,旨在提升学生对知识的应用以及分析和解决问题的能力,最终达到培养应用型人才的目的。

“多层框架上部结构设计实训”(以下简称“框架实训”)是“双证通融”模式下重要的实训课程,也是学院最先开设的实训课程之一,课程包含了原教学大纲中的“高层建筑结构”“结构力学”“结构动力学”“混凝土结构设计原理”等课程中的核心知识,涉及现行建筑行业国家和地方规范。教学内容与实际规范相结合,这也使“框架实训”课程成为本科阶段难度最大、知识量最多的课程。在建设“交通强国” “一带一路”和“新工科”大背景下,“框架实训”课程教学对人才培养将发挥越来越重要的作用,传统的教学方法急需改革,以满足国家发展对人才的要求。

一、“双证通融”教学模式特点

“双证通融”的应用型人才培养模式是以国家注册结构工程师制度为出发点,通过课程的交叉融合,突出知识的应用性,使学生毕业后更容易获得注册结构工程师执业资格的一种教学模式。相对于传统教学模式,“双证通融”培养模式具有以下特点。

(一)实训课程的引入

课程设计是土木工程专业教学中的重要内容,传统的课程设计通常仅持续1~2周,且仅针对某一固定问题开展课程设计。同时,课程设计通常安排在课程结束时,这让其看上去更像是一个“大作业”,学生根据所学的知识按圖索骥完成任务。

不难看出,课程设计看似以学生为主导,但由于课程基本知识已经学完,学生仅按照要求完成即可,整个教学过程仍是以教师为主导。

与课程设计不同,实训课程采取“教”和“做”同步进行的方式,甚至以“做”为主,解决的不再是单一的混凝土楼板、地基基础、施工方案、工程造价等问题,而是一个实际的工程案例,是工程设计的全过程。整个实训课程占据了本科生大三和大四的全部课时,学生能够较为完整和系统地掌握土木工程专业知识。

(二)教学大纲的重新设计

土木工程专业的学生前两年仍以单独课程的形式进行学习,但学院对相关课时进行了缩减,缩减的内容主要为实践性较强的部分,同时也对部分课程如“高层建筑结构设计”“工程抗震”等进行了删除。缩减或删除的内容并非不再讲解,而是将这部分内容进行重新整理和编排,最终设计为一个个有机结合的实训课程。

以“框架实训”课程为例,通过对各个课程中的内容进行有序的编排,进而对一个具体的实际工程问题进行处理,其涵盖了原教学大纲中 “混凝土结构设计原理”“高层建筑结构设计”“工程抗震”等课程内容。同时在课程中引入国家行业规范的相关内容,从实际应用的角度规范设计任务。

通过这样的重新设计,实训课程中兼顾了课程的理论知识和规范的实际应用知识,相对于传统课程教学,更突显知识的应用性。

(三)课程内容紧扣行业规范

行业规范是从业人员实际工作的依据,学生在本科阶段学习过程中除了要学习基本的理论知识外,还要对行业规范进行系统学习,从而适应毕业后的社会工作。因此,在课程教学过程中,教师应主动引入专业规范知识,将规范知识与理论学习相结合,以达到培养应用型人才的目的。

目前,学院已编辑开发出“多层框架结构设计实训”的专用教材,但在“双证通融”教学模式下,学习过程主要的参考标准仍是行业规范,从而使学生在学习过程中紧扣行业规范,学会用行业规范。

以“多层框架结构设计实训”为例,第一次课程教学教师会对结构选型、构件尺寸选择、结构简化、结构荷载等基本问题进行讲解,主要围绕“混凝土结构设计规范”“建筑抗震设计规范”中的相关内容展开,在讲解完基本内容后,教师下达设计任务,学生自己开展相关设计工作;教师对学生遇到的问题进行单独指导,遇到共性的问题,再采用讨论的方式进行集中讲解,学生可以在相对自由和独立的环境中完成设计任务。

(四)引入注册资格模拟实训

实训课程群的最后一门课是“注册资格模拟实训”,课程教学主要是针对注册结构工程师考试的真题(主要是二级结构工程师考试)进行讲解,一方面对前面所学的实训课程内容进行凝练和深化,另一方面系统地为学生讲解课程主要涉及的相关规范。课程教学结束后,会选取部分注册结构工程师考试真题组成考试题目,对学生学习情况进行考查。尽管考试题目是学生已经多次练习过的题目,但考虑到考试的目的是培养能力,且考试题目难度大,学生仍能受益颇多。

“注册资格模拟实训”的考试是对所有实训课程学习效果的检验,也是对学生学习能力的检验,因为考试内容主要为相关规范的知识,所以考试效果可以从某个层面对学生综合能力进行检验。

二、“框架实训”课程改革实践

自学院实施“双证通融”教学模式改革开始,笔者作为主要讲师承担了多门实训课程教学任务, 七年的课程教学实践表明,“双证通融”教学模式对于“教学为主型”的大学和地市州高校培养应用型人才具有积极的作用,对土木工程专业改革具有参考价值,现以“框架实训”课程为例做以下说明。

(一)充分调动了学生学习积极性

在“框架实训”课程开课之前,教师为学生准备了丰富的资料,如设计案例、“建筑抗震设计规范”“建筑结构荷载规范”等;授课过程中,教师仅针对基本概念、设计步骤进行讲解,剩余部分内容的学习全部由学生自己查找资料完成。

这样做一方面可以减轻教师的工作量,使其有更多时间为学生做一对一的指导,另一方面可以使学生“动起来”,真正参与到日常教学过程中。教师可以明显地感觉到,主动提问的学生多起来了。教师的工作依然忙碌,但不再是忙着讲课,而是忙着答疑。

因为实训课程工作量大,持续时间长,且要求学生全天在实训教室里学习,完全不可能像传统课程一样可以重修,所以即便是惰性很强的学生也不得不按照要求完成设计任务。当整个班级学生的积极性都被调动起来时,良好的学习氛围就形成了,教师的教学质量、学生的学习效率都会大大提高。

(二)更加务实地回归教学

根据笔者多年教学经验,许多学生学习效果差、效率低,并非学生不努力,也不是学生不够聪明,很多时候是因为学生缺乏动手实践机会,一旦实践缺失,自然谈不上融会贯通。

“框架实训”课程中有D值法、底部剪力法等设计方法,每种方法又有各自适应的条件。“双证通融”教学模式以项目为切入点,强调学生自己动手设计,着力培养其学习能力,可大大激发学生的学习热情,使其在学习中更加务实。

同时,考虑到“框架实训”课程知识点的复杂性,针对知识难点建立了线上课程,通过线上线下混合式教学可以充分调动学生学习的积极性,从而使学生回归到教學过程中。

(三)课程体系的高度融合

“框架实训”融合了“结构力学”“结构动力学”“混凝土结构设计原理”等多门课程的内容,分别应用了其中力矩分配法、梁柱配筋、振型分解法等多个重要知识点,并将多个重要知识点融合到框架结构设计当中。同时将行业规范融入到课程教学中,帮助学生学会应用知识解决实际问题。

“框架实训”课程教学,将多门传统课程与行业规范进行高度融合,使学生在一个相对固定的学习时间内掌握全面系统的结构设计方面的专业知识,解决了以前多个学期各门课程之间衔接性较差的问题。

三、“框架实训”课程未来改革方向

(一)坚持创新驱动,以创新促教学

创新是第一生产力,创新才能激发创作者的激情。我国每年都会组织一些大型的创新创业竞赛,如挑战杯、全国大学生创新创业大赛、“互联网+”大赛等,这类竞赛需要参赛者具备敏锐的观察力,能够结合目前国家发展战略、急需解决的关键科技和具有重大社会价值的问题等设置选题。

改革开放以来,我国的经济建设取得巨大成就,越来越多的大型工程项目落地,其中存在诸多需要解决的技术难题。传统的“框架实训”课程教学显然无法跟上技术快速发展的步伐,这就需要学生在学习专业知识的基础上,深度参与到工程技术难题的突破上。

这样一方面可以激发学生对课程知识的学习热情,激发创新活力,另一方面还可以让学生明白作为新时代的高技能人才,应该为国家发展贡献自己的智慧,认识到自己所肩负的时代使命和责任。

(二)加强校企合作,创新教学模式

校企合作培养人才是学校和企业双赢的育人模式,同时也是高校服务地方经济的直接方式。目前,学院与中国化学工程第六建设有限公司、襄阳汉江城建集团等多家企业建立了长期的校企合作关系,学生可以在学校安排的实习阶段进入这些企业进行实习。教师通过到企业走访和交流,了解企业生产中需要攻克哪些结构,并设计相关技术难题,校企合作依此增强课程改革的针对性。

笔者认为,未来可进一步创新这种培养模式,比如安排半年或者更长时间,让学生进入企业,由学校和企业指导教师共同指导学生针对企业发展遇到的难题进行研究和学习。一方面,通过现场实践使学生形成更直观的感受,提升学生解决问题的能力,另一方面,校企持续性的合作也可以为人才培养创造更多的课题。

(三)改革人才评价模式,提升人才质量

为了照顾到学生受众面,以往考核容易“重量不重质”,比如开展竞赛,只要学生参与了就给予一定奖励,容易造成学生为了比赛而比赛,申报项目的数量增加了,但是质量并没有明显提高,学生也是“打酱油”的居多,并未真正从中受益。

再比如“框架实训”课程教学,虽然目前无论是学生到课率还是实训任务完成度都可以达到100%,但仍存在一些学生对于课程理论知识概念一知半解,无法融会贯通的问题。

在“框架实训”课程教学过程中,教师和学生有完整的六周时间在一起学习讨论,教师对每个学生情况也非常清楚,因此,在学生评价过程中,不能简单地以学生交的实训作业作为衡量其成绩的唯一标准,应加大对学生平时与教师交流互动、自学能力、理解程度等方面的考核,实训作业甚至仅占很少一部分比重。虽然这种做法在实际操作中存在较大的主观性,但相对于传统考核方式可以更加客观地反映学生的综合能力情况。

四、小结

在“双证通融”的应用型人才培养模式下,进行“框架实训”课程教学的设计与安排,一方面通过“空间换时间”的方式,在降低学习难度的同时增加学习时间,另一方面,加强了实训课程与其他课程知识之间的联系,突出了知识的应用性特点。

多年实践证明,实施“双证通融”教学模式,对提高“框架实训”课程教学质量具有积极作用。

具有思考精神、创新精神的“土木人”是时代需要的人才,结构设计是土木工程专业的重要领域,“框架实训”课程教学应在不断改革中,培养社会需要的高质量的土木工程专业人才。

参考文献:

[1]李峥,徐福卫. 地方高校“双证通融”的土木工程应用型技术人才培养特色探析[J].教育教学论坛,2018(32).

[2]李慧云.“双证通融”的卓越工程师培养模式下“工程概预算”课程改革研究[J].科技视界,2014(36).

[3]谢珊珊,周衡.双证通融模式下高校服务地方经济的策略探索[J].产业与科技论坛,2015(23).

[4]余醒,段玲燕. “双证通融”模式下的土木工程制图课程教学探索[J].知识经济,2016(24).

[5]严涛,赵菊梅.新工科背景下复合型卓越工程师人才培养探索[J]. 大学教育,2020(4).

(作者单位:湖北文理学院)

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