水利水电工程课程设计实用13篇

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水利水电工程课程设计

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(1)实践性强。课程涉及大量具体工程的特殊施工机械、复杂施工方法等,学生普遍缺乏工程实践经验,对讲授的内容不容易理解。

(2)知识面广。本课程的学课本内容之外,还涉及到工程测量、建筑材料、工程力学、建筑结构、工程地质与土力学、水力学、水工建筑物、水电站等课程相关内容的运用。

(3)政策性强。本课程的学习涉及到大量国家、地方和行业有关工程规范、规程、标准、法规的运用。

(4)灵活性高。对应一个具体施工过程可以采用不同的施工机械、施工方法,同时一个时期常用的施工机械、方法是与当时的科学技术发展水平和经济水平相适应的,因此本课程的内容必然是灵活的。

2课程结构和教学内容建设

水利水电工程施工》是我院水利工程类专业的重点建设课程之一,我们无论是在课程内容、授课方式还是在课程体系上都做了一些改革。本课程的内容是非常繁多和杂乱的,章节之间没有严格的逻辑关系。要把所有的内容都讲完,课时即使增大一倍也是不够的,同时也是没有必要的。这就需要对所讲授的内容进行重新组织和安排,做到重点突出、主次分明、逻辑清晰,有针对性地做到一部分内容精讲、一部分内容略讲、一部分内容不讲。如钢筋混凝土工程这几章,由于其在水利工程中的应用范围最广、牵涉的施工工序比较复杂、影响质量因素非常多等特点,是授课的重点和难点,需要精讲;砌体工程这一章节,虽然其应用范围也较广,但其施工工艺相对较为简单,故而对其略讲即可;吊装工程,因其应用范围相对较少,可留给学生自学。从课程内容上继续强化常见工种的学习,要求掌握常见工种的施工工艺、施工机械、质量安全要求,通过这些学习结合施工实习,学生可以取得中级钢筋工或混凝土工职业资格证书;建筑物施工将原来的各单项建筑物施工按类型合并为土石建筑物、混凝土建筑物、地下工程等,将原有各类型建筑物共有的内容合并,重点学习各种类型水工建筑物的施工方法、施工质量安全保证措施等。实践教学内容包括课内施工机械设备演示、施工工种技能训练、施工方案拟定综合练习等,学习施工操作技能及制定施工方案的能力,进一步加强学生对工程施工的理解。

3师资队伍建设

《水利水电工程施工》课程的特点之一是实践性强。可以想象,如果一个教师没有参与过具体的施工过程,而要求其生动地讲出来,那么他所讲的内容必然不丰富、不实用,缺乏吸引力和说服力。我院非常重视这门课程的教师培养,授课教师由三类人员构成,一是大学本科或研究生毕业后直接从教的;二是从施工单位引进中级职称以上的工程技术人员;三是有针对性地聘请施工单位工程技术人员。对前者,我院安排他们在施工单位顶岗实习1~2年,从事工程实践锻炼,并在我院的企业———水源建设监理公司兼职,这样不仅有教学经验,而且有实践经验;对从施工单位引进的中高级工程技术人员,我们着重进行教学方法、教学理念的培训,引导他们如何将具体工程实践与教学工作结合起来,更好地开展教学工作;此外,我们还有针对性地聘请一些工程技术专家给学生作专题报告,激发学生学习的热情。通过这三种方式,我们培养了一批教学经验丰富、能进行具体工程实践的“双师型”骨干教师队伍。他们既熟悉工程实际,又了解毕业生的职业要求与岗位群;既能进行理论教学讲解,又能从事实践教学工作,还能承担一些实际工程的设计与工程监理,产学研紧密结合,有力地促进了教学目标的实现。

4教学方法与手段建设

对于《水利水电工程施工》这样实践性较强的课程,完全依靠课堂的讲授是不够的,还要补充以直观性的教学手段来增强教学效果,提高学生的感性认识。在实践中我们采用了多种教学方法和手段。

4.1采用实物、图片教学

在授课过程中辅助以真实的施工机械、设备、工具、过程的图片以及部分实物或模型,可以增强学生的感性认识。我院建有施工实训中心,有水利水电工程常用施工机械设备。在讲到某一工种的施工时,我们将学生带到施工实训中心进行教学。同时在网上收集资料,给学生展示教师利用各种机会拍摄的施工机械设备、施工现场照片,如爆破钻孔、装药、起爆、钢筋绑扎、组合钢模板拼装、混凝土搅拌、运输、混凝土浇筑、截流施工、隧洞爆破开挖等照片,增强学生对施工过程的认识。

4.2现场参观实习

俗话说:“百闻不如一见。”有关资料表明,现场参观所获得的信息量比在课堂上单纯听讲要大得多,且印象更加深刻,同时现场参观又是一个理论和实践相结合的重要手段。于是我们在授课过程中,注意针对不同的教学内容,结合附近可供参观的建筑工地进行介绍。在专门的施工实习期间,安排学生去在建的水利水电工程施工现场实习,参与各种工种施工,从中熟悉工程的施工方案、施工现场布置、工程施工进度安排等知识,加深学生对水利水电工程施工的认识。

4.3采用多媒体教学

水利水电工程施工是一个相对较长的时间过程,一般短的可能1~2年,长的可能5~8年,更长的甚至十几年都是有可能的。短暂的现场参观不太可能对一个建筑物的施工有一个全面的了解,同时还有一些特殊的施工工艺、施工机械、施工事故案例等平时不容易看到,多媒体教学恰恰可以起到此方面的弥补作用。我们水工教研室结合《水利水电工程施工》精品课程建设,进行了多媒体课件的制作。通过两年多的建设,收集了大量施工图片,制作了施工导流动画,录制了300余分钟的视频。在课堂教学中,通过形象直观的多媒体教学,学生能很好地理解各工种、各种建筑物的施工方法及所采用的施工机械设备;课后学生还可利用网络课程进行复习巩固,扩大了知识面,提高了学习效率。

5考试考核方法建设

根据高职教育的目标定位和课程特点,考试形式应该是灵活多样的。然而,我们以往基本偏重的是卷面考试这一形式。最终的成绩评定则以期末和期中成绩的一定比例综合而成,不注重平时的形成性教学测评。这种考察评价机制,实际上仅仅反映了学生的记忆能力,综合利用所学知识解决工程实际问题的能力无法体现。而且,这种考试形式会造成学生产生“重学轻用”的观念。考试改革的的基本思路是:

(1)考试考核成绩组成

总成绩=基本操作技能40%+基本知识、基本理论、基本施工工艺闭卷考核40%+施工组织、施工方案的讨论及分析10%+网络资源利用、施工新技术的认知报告10%。

(2)实施方案

①模拟实际操作考核结合《水利工程施工》操作性强的特点,在校内施工实训场所模拟实际工程,进行钢筋、模板工种的实际操作,考察学生的知识运用能力和操作技巧。

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1 前言

近年来受环境保护、水库移民等多种因素影响,国内水电工程项目进展有所放缓。各水电企业因而将业务重心向国际市场转移,在中亚、大洋洲、非洲、南美等地区进行了有效开拓。我院近年在越南、非洲、中亚等国家和地区的水电市场开发中也取得了一席之地。

玛依纳水电站项目是中哈两国在非资源领域的第一个重大基础设施合作项目。中方联营体EPC总承包合同额约2.8亿美元,其中成都院占10%。工程于2008年底正式开工,目前工程进展较为顺利,已完成总工程量的70%左右,计划2011年底投产发电。

电站利用落差约500m,装机容量300MW(150 MW×2)。成都院作为中方联营体成员之一,并独立承担设计任务,是我院在中亚地区参与建设的第一个水电项目。笔者有幸参与了玛依纳水电站工程设计,并多次长驻现场,较好的完成了现场设计任务。本文站在设计角度,主要将笔者在该工程的设计、建设过程中的心得体会编总如下,以资参考。

2 哈国水电工程的性质

(1)国际工程具有多国参与的特点。与外方在工程现场针对设计意图的沟通上,语言是一大障碍,尤其对哈萨克语、俄语等小语种。现场翻译人数有限且并非工程专业,存在难以完全表达真实意思,容易造成误解,因此,设计图纸、报告中应该尽可能的使设计意图表达翔实、清楚,在此基础上又要求尽量简洁、明快,减少现场交流工作难度。例如,在表示序数方面,多采用中外均通用适用的阿拉伯数字、拉丁字母等,而减少汉字“一、二、三、四”和“甲、乙、丙、丁”的使用为好,这是一个很小的细节,却比较有用。

此外,成都院专门委托哈萨克斯坦水利院对经初步翻译的出院设计产品进行校正、哈化,使设计成果满足哈萨克斯坦工程的习惯作法、表达方式,并在与我院交流的基础上,代表成都院出面向哈方建设业主送审、解释,以期得到其认可,为设计成果顺利实施起到很好作用。

(2)国际工程的设计依据具有多元化的特点。我国规范规定当受拉钢筋直径大于22mm时不宜采用绑扎搭接接头,但哈萨克斯坦和其他一些欧洲国家,大直径钢筋反而推荐采用绑扎搭接接头。大直径钢筋采用绑扎搭接接头时,对于结构受力不利,容易造成混凝土劈裂现象,且耗用搭接材料较多;采用焊接接头对结构受力没有不利影响,虽需要增加焊接设备等费用,但节省了大量搭接材料;焊接连接方式对结构抗震性能更为有利。经综合权衡,设计推荐采用焊接方式。在向哈方多次解释后,此种施工方式方被认可。

在国际项目中,单纯“根据工程类比或实践”已经不能完全满足要求,外方对设计内容要求苛刻严格,每一项设计内容都需要有明确依据或计算数据,绝大部分设计内容都应在计算、分析的基础上有可靠的依据和说服力。

(3)国际工程的设计周期压缩,给设计进程构成了一定压力。玛依纳工程的设计图纸等成果因需要经过校审、翻译、译审、哈化、报审等程序,且联络来往不便,需要大量周转时间,压缩了设计周期,给完成设计任务造成了难度。有些设计内容因涉及多单位配合、多专业协调,需上游专业提供的资料在设备生产厂家没有中标并生产前都有不确定性,给设计进程造成了困难。玛依纳工程更是因为大量的建设物资都需要从中国进口,涉及物资材料的设计图纸等都需要提前2~3个月提供,这大大压缩了设计时间,造成部分设计产品仓促提供,容易发生笔误甚至技术性错误、失误,这对设计人员也是个不小的挑战。

(4)国际水电工程多采用BOT和EPC总承包方式进行建设。我院制定的远期战略目标是:“以工程业务为核心,以资源类明星业务经营和资本经营为两翼,发展成为国际智力产业集团。”这一定位无疑是明智的、具有先见性的。对设计主体而言,也要加入到BOT的队伍中来,单纯做设计分包已经较难取得市场。作为工程设计人员,保证设计成果的安全性、经济性、合理性,追求技术先进性,都会为开拓国际市场贡献力量。

3 设计责任的更高要求

(1)提高自身责任心和主观能动性。国际水电工程要求设计人员对设计内容必须认真、重视,严格杜绝低级笔误,严禁工程技术性失误,避免技术性错误,减少一般性更改。因国际工程采用EPC承包方式,如更改内容使我国承包方增加了工程费用尚好解释,若是减少了费用在外方业主处就不好过关。在现场施工时期,曾因某构件的材质更改降低了工程费用,虽然仍满足功能使用要求,但外方业主横竖不同意。

(2)现场设计人员要配合项目需要与外方加强沟通协调,为工程项目顺利实施服务。玛依纳工程施工中,在设计图纸中某管道弯折段为弯头连接,因现场材料缺乏,采购困难,我国施工方临时采用管节直角焊接方式。虽说这一调整对管道功用无不利影响,但哈方业主代表对采用这一变化方式且不事先通知他们的做法十分不满,甚至上升到“瞧不起他们”的程度。这就是沟通协调的工作没有充分作好。

(3)慎用设计更改。还有一点特殊性,玛依纳工程的中方联营体与外方业主签订的总包合同是总价合同,而与分包商签订的却是单价合同,减少了工程量虽然能为总包商减少一定的合同支付额,可哈方业主却因为工程量的减少要减扣相应的总包合同额,而工程量增加的情况却不会增加总包合同额。因此要权衡利弊,综合考虑,在满足工程使用功能的前提下尽量减少变更,但在合同谈判阶段应尽可能详尽、明晰工程方案,减少或避免失误。

(4)设计对施工过程应适当监督。玛依纳水电站建设比较特殊,应贷款银行要求由联营体聘请的欧洲监理因多种因素并未完全到位,监理现场施工的绝大部分工作实际上由哈方业主聘请的代表执行,但其监理工作经验不足,不一定能发现所有问题。因为设计对所施工内容比较清楚,当发现施工方式或条件与设计内容相差较大,有可能影响工程正常使用或施工安全时,应及时提出意见和建议。

4结语

国际水电工程对所有的水电从业者而言既是机遇,也是挑战。我院近年制定的总体发展战略思路为:“以主导业务扩张为先导的国际化、多元化发展战略,优先做大做强现有主业,大力拓展国际业务和相关工程业务。” 以上笔者的若干启示,希望能为今后在国际市场开拓中的设计人员有所帮助。

参考文献

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一、应用型本科院校水利水电工程专业教学改革措施

(一)加强师资队伍建设

2011年河北农业大学渤海校区首次招生,然而,截至目前为止,河北农业大学渤海校区引进教师数量有限,大部分为毕业两年或者刚进入社会的硕士研究生,教师队伍普遍年轻化。一方面,年轻教师接触实际工程项目较少,擅长理论性研究,对教学中存在的施工技术性问题认知不足;另一方面,年轻教师大部分时间用于备课温课,对于专业前沿问题研究甚少,甚至没有了解的途径。针对河北农业大学渤海校区师资队伍的现状,考虑从下面几个方面加强师资队伍建设。1.完善招聘制度,拓展师资来源,优化学缘结构。严格把关高校教师招聘,首先,高校教师应具有较高的学位水平,选择录用重点大学相关专业的毕业生。其次,教师要有一定的学术研究经历,具有丰富的科研成果,以表明其能够胜任当前的教育、科研工作。另外,除了具有高学历,教师还需要具备强烈的责任感、事业心,拥有良好的品德及多方面的才能。学缘结构是指一所高校教师队伍中,本校毕业生与非本校毕业生之间的比例。在教师聘用时防止“近亲繁殖”,因为这样会阻碍新鲜血液的注入,长期发展下去会导致“一言堂”和“学霸”的产生[1];另外,引进教师时也不要过分依赖应届毕业生的师资渠道,因为新教师需要经历漫长的成长过程才能成为合格的教师。因此,可考虑招聘有实际工作经验的专家型教师,优化教师队伍的结构。2.对新教师实施一年试用期制度。从新教师聘任之日起一年内对其综合素质进行考察。对新任教师的教学能力、综合素质、学术研究水平进行评估,合格者与高校签订长期任职合同,不合格者责令按期整改,再次考核不合格者予以解聘。3.适度增加教师数量,优化学生比例。目前高校招生人数不断增加,若不增加教师,势必会出现教师教学任务繁重,压力过大等问题,会拖垮教学质量,降低科研水平。因此,要根据招生人数,合理增加教师数量,优化学生比例,保证教学质量。4.完善教师培训制度,实施青年教师导师制。政府、学校要为教师提供灵活多样、丰富多彩的培训机会。对于河北农业大学渤海校区来说,可有效借用本部的师资力量,采用导师制度,即年轻教师在本部寻求指导教师,基于双方互相选择的原则,年轻教师帮助老教师分担一部分课题项目,在学习和沟通交流的过程中提高个人的教研能力。

(二)整合教学资源,多方位攫取知识

大数据时代,每个人都可以充分利用互联网学习知识。在水利水电工程专业教学中,也可以充分利用多种教学资料,获取更多知识。1.教学方式改革。可采用板书+多媒体资源的讲授法[2],避免讲课过程过于单一,导致学生上课走神。例如,在讲解材料力学扭转变形时,学生普遍分不清扭转角和切应变,通过动画放映扭转过程,学生会很容易理解。2.整合网络资源。近年来,网络上不乏优秀教师的精品开放课程,如爱课程等。学生可利用课余时间多加涉猎,开阔眼界,增加知识。为了拓展学生知识面,河北农业大学渤海校区专门开展了科技文阅读与写作课程,利用学校数据库资源,学会文献检索及管理,丰富了教学资源。除此之外,可以多浏览相关的专业论坛。例如,水利论坛、土木工程论坛等,拓展教学视野。

二、应用型本科院校水利水电工程专业实践改革措施

水利水电工程专业实践教学可分为四大部分:实验、实习、课程设计、毕业设计。实践教学改革也应根据具体的教学内容进行。

(一)实验改革

传统的实验多为验证性实验,学生按照实验指导书简单操作即可完成,缺乏创造性。可考虑在完成验证性实验的基础上,鼓励学生自己拟定实验,在教师的指导下,独立完成实验。对于有价值的实验数据,学生还可以深入分析,撰写论文。

(二)实习改革

渤海校区水利水电工程专业学生的实习主要分为:测量实习、地质实习、认识实习及施工生产实习。这里主要针对认识实习和施工生产实习谈具体的改革措施。1.认识实习改革。结合河北农业大学渤海校区的地域优势,可以把认识实习的重点放在黄骅港区域。黄骅港的煤炭港区、河口港区和综合大港的主要水利设施,以及港口周边的新能源开发等都可作为认识实习的目标。不同于以往的一次实习终身制,河北农业大学渤海校区大胆地提出了“多节点实习制度”并加以探索。以参观黄骅港散货港区航道南侧围堰二期工程为例,该工程实施过程中有22道工序,挑选课堂上不好讲解的几道工序进行参观,比如,打设塑料排水板、铺设土工布、抛填压台大块石、铺设模袋混凝土等,实现理论与实际的结合。学生不仅对施工的关键环节及概念有了清晰的认知,又能把握全局。2.施工生产实习改革。施工生产实习主要是使学生将所学知识应用到实际工程中,但由于管理难度及安全风险较大,生产实习开展不易,因此,学校与实习单位要加强沟通,学校为实习单位提供人才,实习单位要为学校提供技术支持,以此达到供需平衡。在此基础上,提出以下改革方案:①在生产实习之前,可以让学生对将要参观的典型水利工程进行初步了解,通过网络收集国内外相关的工程资料,在实习过程中与实际工程进行对比,提高学习的自主性。②由教师带队进入施工单位、业主单位或设计院进行参观学习,使学生了解到毕业之后要面对的工作。③为了对具体工程及工作有更为详细的了解,可以将学生进行分组,与实习单位建立联系。由实习单位分配简单的任务,学生可将任务带回学校完成,通过网络与实习单位进行时时沟通。④最后,由实习单位和指导教师分别给出分数,以此提高生产实习的质量[3]。

(三)课程设计及毕业设计改革

改变传统课程设计模式,教师在选题方面要多加研究,选题既要针对本门课程的要求进行,又应多样化,结合实际、与时俱进。基于此,可借鉴天津大学李明超[4]的教学改革模式,摒弃以一个实际工程为背景的单一方式,布置基于多个实际工程的课程设计任务,采用以分散设计为主、集中设计为辅的教学模式,使学生既对自己的任务有深刻的理解,又能站在整个工程全局的高度,掌握各方面的设计流程及相关知识。

三、结语

培养高素质的水利水电人才是水利水电工程专业的终极目标。针对应用型本科院校水利水电工程专业教学中存在的问题,结合河北农业大学渤海校区的具体教学实际,从教学改革、实践改革两方面探讨改革措施,为水利水电工程专业的创新改革提供一定的参考。水利水电工程专业的教学改革任重而道远,需要教师不断努力,积极探索。

作者:李军雪 王刚 王竹青 李海涛 单位:河北农业大学理工学院

参考文献:

[1]张萍,安双宏,尚致远.完善我国高校教师队伍建设的策略思考[J].成人教育,2011(3):33-34.

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水利水电工程(简称水工)专业本科生的培养目标是:基础扎实、能力强、富有创新精神,在水利、水电等部门从事规划、设计、施工、科研和管理方面工作的高级工程技术人才。为实现该培养目标,要求学生必修静力学、动力学、结构力学、水力学、土力学、工程地质、工程测量、工程水文学、工程材料等基础课程,以及水资源规划与利用、水工建筑学等专业课程。然而,如何检验学生能否综合运用这些知识分析并解决实际问题呢?毕业设计无疑是一块重要的试金石,并且毕业设计的选题是重中之重。《拱坝设计》就经常被高等学校的水工专业选为毕业设计的课题,一方面,拱坝是一种经济性和安全性都比较优越的坝型,我国已建或在建了一批世界前列的300m级拱坝[1];另一方面,拱坝结构复杂,在设计过程中牵涉的知识点多,能将水工专业毕业生所学课程有机结合。因此,《拱坝设计》作为水工专业毕业设计课题不仅具有很好的理论意义,还具有较高的实用价值[2]。但是,在实际过程中学生做毕业设计的时间是有限的,通常为14周,要在14周的时间内让学生综合运用所学知识完成《拱坝设计》,并重点培养他们的独立工作能力、分析和解决问题的能力、创新能力以及绘图和写作实践能力,就得在设计任务书的编制和指导方法上下功夫。笔者结合《拱坝设计》指导过程中的实际情况,在设计任务书的编制和指导方法两个方面分享一些心得体会并提出一些建议。

一、设计任务书的编制方面

1.设计任务要明确且工作量合适。目前《拱坝设计》的设计要求如下[3,4]:对水库进行洪水调节计算,确定坝顶高程及溢洪道孔口尺寸;对可能的方案进行比选,确定枢纽建筑物型式、轮廓尺寸及水利枢纽布置方案;通过比较确定坝的基本剖面与轮廓尺寸,拟定地基处理方案与坝身构造,进行水力、静力计算;对拱坝进行设计:选择建筑物的型式与轮廓尺寸,确定布置方案;拟定细部构造,进行水力、静力计算;决定枢纽的施工导流方案,安排施工的控制性进度。上述可见,目前设计任务不仅包括坝体以及泄水建筑物的轮廓尺寸确定,还包括细部构造的拟定和施工导流方案的选择,在实际的设计过程中,建筑物尺寸确定和细部构造的拟定部分学生们普遍做得较好,而施工导流方案部分则因为时间关系,鲜有做出细致方案者,基本流于泛泛而谈,因此,可把施工导流方案的确定和施工进度安排任务删减。这是笔者在任务书编制方面的建议之一。另外,设计坝体尺寸时,通常是先根据拱冠梁尺寸对坝体轮廓进行初步设计,然后对其进行应力和稳定验算,以便确定最终尺寸,在学生们的实际设计过程中,应力验算环节有的学生采用电算方法,有的采用手算方法。电算法利用计算机程序能够快速得到计算结果,但是具体计算步骤由于学生没有一步一步操作,会造成计算原理的不甚明了;手算法是学生一步一步进行计算的过程,加深了计算过程中概念和原理的理解,但在计算机程序方面的锻炼欠缺。为了既培养学生对基本概念、基本原理的掌握,又提高其计算机语言方面的能力,笔者建议在任务书里明确需要采用电算法和手算法两种方法分别进行验算,这也是笔者在任务书编制方面的第二条建议。

2.原始资料编制要详细具体。拱坝设计通常是设计一座具有防洪、发电、灌溉、渔业等综合作用的大坝,为此需要给出相应的自然地理、工程地质、筑坝材料、库区经济等方面的原始资料,主要包括流域概况、气候特性、水文特性、库区工程地质、坝址处工程地质、砂石料、库区作物种植情况等。目前这些原始资料的编制已较为详细,只是有些图(包括水位―容积关系曲线、水位―流量关系曲线和设计洪水过程线图)的坐标刻度偏于稀疏,致使学生在读图时存在较大误差,从而影响设计工作的顺利进行。根据这一实际情况,笔者建议在任务书所涉及的图形资料制作时可以尽量缩小刻度使得图形更加详细,以方便学生读取数据并减小误差。

二、指导方法方面

1.引导适度重在启发。所谓“师者,传道受业解惑也”,指导教师顾名思义是对学生起指导作用的教师,而具体指导时也存在“度”的问题。设计之初,如果只是给学生下发设计任务,不进行讲解,学生难免会出现“面对原始资料和设计任务,不知如何下手”的情况,这不仅会浪费时间还会使学生产生畏难情绪,不利于设计工作的顺利开展;假如直接告诉学生采用何种方法通过哪些步骤进行设计,又不能充分调动学生的主观能动性,起不到培养学生独立工作能力的作用。只有循循善诱的给学生讲解设计任务和原始资料,使其对拱坝设计有清晰的认识,并激发其兴趣,才能调动学生进行设计的积极性。设计之中,当学生遇到问题时,如果一味地让学生自己思考、钻研,便起不到指导教师的指导作用;相反,只是告诉学生解决问题的办法,问题看似解决了,但学生遇到类似问题时,不一定能很好地解决。正所谓“授之以鱼不如授之以渔”,只有逐步给学生讲明问题的来龙去脉,让学生切实参与其中进行思考,并给予适时地启发,才能使学生不仅学会了如何解决这个问题,更掌握了解决此类问题的方法。比如,针对拱坝设计时泄洪方案的选取问题,首先和学生探讨泄洪方案有哪些,该工程坝址处的地形地质条件如何,初选的泄洪方式是什么,通过这一系列的发问与思考,可以初步设计为坝身泄洪方式,而细化到坝身泄洪的具体形式,还需要引导学生思考是利用表孔还是浅孔,抑或是中孔进行泄洪,这些又需要根据什么确定,使学生在思考之后能自然想到“泄洪量”这一概念,它是由调洪演算得来,用于泄洪设计的一个重要参数,起着贯通前后的作用。那么,思考到这里思路就明朗了:先进行调洪演算求得设计水位下的下泄流量;根据坝址处地形地质条件初选坝身泄洪方式;利用已经求得的下泄流量设计孔口尺寸,并对表孔泄流、中空泄流等方案进行比选,最终确定泄洪方案。综上所述,适度引导和重点启发不仅有助于培养学生的独立工作能力,还能提高其分析问题、解决问题的能力,并激发其创新潜能。因此,笔者建议在拱坝设计时指导教师引导适度、重点启发,这种方法除了能指导学生顺利完成毕业设计,还能在实现水利水电工程专业本科生培养目标方面发挥重要的作用。

2.严格要求重在培养。《拱坝设计》涉及静力学、动力学、结构力学、水力学、土力学、工程地质、工程水文学、工程材料、水资源规划与利用、水工建筑学等课程知识,设计内容不仅包括枢纽建筑物的总体布置、拱坝剖面尺寸设计、泄水建筑物设计等计算内容,还包括设计说明书的编制,以及设计图纸的绘制,所以,拱坝设计是一项艰巨的毕业设计任务。但是,在实际的指导过程中发现:尽管设计任务相对较重,最终学生们还是能够圆满完成了设计任务。笔者认为这与平时对学生的严格要求和重视对学生的培养是分不开的。这里的严格要求主要包括考勤严格、计算严谨、图文规范等方面。学生的出勤率反映了其认真刻苦的程度,所谓天道酬勤,只有脚踏实地付出努力,才有可能收获胜利的果实,尤其是对于普遍认为艰苦的水利行业,艰苦耐劳是一名优秀的水利工作者应有的重要品质。水利工程的设计经常需要“经济性”与“安全性”之间的平衡,只顾经济性可能会导致工程存在不安全的隐患,然而太关注安全性,又有可能造成资源的浪费,使得所设计的工程经济性不够,只有对各种方案进行“经济性”和“安全性”方面的比选,才能寻找出最优方案,而这个过程离不开缜密的思维和严谨的计算,所以严格要求学生计算严谨也有着重要意义。在设计说明书编制时,严格要求学生采用统一、规范的格式,这也是写作实践能力培养的关键内容,而在图形绘制时更应该规范绘制,这样才能方便读者查阅。由上可见,对学生进行严格要求,不仅在于做好《拱坝设计》本身,更重要的是提高了学生的综合素质,有利于将其培养成一名优秀的本科毕业生,进而为社会发展做出重要贡献。

《拱坝设计》对水工专业本科生培养具有重要的理论意义和实际价值,可用于检验并提高水工专业本科生的独立工作能力、分析问题解决问题能力、创新能力以及绘图写作实践能力等方面。然而,由于《拱坝设计》涉及知识点多,设计内容丰富,对于学生和指导教师而言都是一项艰巨的任务。结合《拱坝设计》的指导经历,总结一些心得和建议,希望能为高等学校相关学科的教学指导实践提供一些参考。

参考文献:

[1]陈坤孝,冯继军,戴旭东,等.拱坝技术的研究与应用[M].北京:中国水利水电出版社,2012.

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1要重视教学的系统性、连续性和前瞻性,优化课程结构,增强学生学习的目的性和主观能动性。

2要重视理论教学和实践教学的有机结合,把实践动手能力与理论教学置于同样重要的地位。

3要以基础理论知识的学习作为能力培养的基础,以实践工程动手能力培养为核心,构建有利于学生综合素质培养的教学体系。

(二)优化教师结构和创建有效的激励机制

办学要以教师为本,教师队伍是人才培养体系的支撑。随着水利水电工程建设施工理念的不断提高、施工工艺技术不断的革新,这就要求我校水利水电工程专业一定要具有工程应用背景的“双师型”教师,才能培养出适应现代水利水电工程建设的工程师。

1要求教师不断的学习新知识,拓宽知识面,完善自身知识结构。

2要求教师进行水利工程实地培训和到设计院、监理公司、开发公司等企业锻炼。

要求学校聘请施工一线具有丰富经验的工程技术人员为学生讲课,同时让学生深入施工现场,学习一些在教学课堂上抽象或不全面的基础知识。

4建立完善的奖惩机制,激励教师提高教学水平和科研能力。

5要求推行教师激励和奖励机制,建立高水平的水利水电工程教师队伍。

(三)增强学生的工程意识和能力

学生的工程意识和工程能力要借助于学校的发展、师资的加强和自身素质的提高,因此要重视以下几方面的内容。

1重视专业实验室的建设。水利水电工程具有施工周期长、施工工种多且施工环境非常复杂的特点,但是受教学计划的限制,为了保证教学进度的有序性,理论课程的学习往往学不能和工程现场实践同步,同时学习期间在学校的时间最多4年,而一项工程少则几年多达几十年。因此,完善现有的专业和基础实验室同时新建部分实验室就显得尤为必要。实验课是理论联系实际的重要实践性课程,实验室应为学生完成综合性、设计性实验创造条件,比如采取课后集中实验的方式或是开放实验室的办法,从而来保证实验教学内容收到良好的教学效果。

2重视课程实习或设计。通过课程设计或课程实习,为学生走向新的工作岗位提供了方向,从而培养学生的工程意识和实际动手解决问题的能力。

3营造工程实践环境氛围。校外实践基地是学生工程能力培养的重要场所,是学校教学体系一个重要的延伸。通过校外实践基地的集中式的学习实践,学生能够把在课堂所学的理论知识通过施工现场的亲自操作转化为学生的动手能力。但是受水利工程建设进展的影响和出于人身安全角度的考虑和学习,同时受实习经费的限制,校外实践基地的实习环节也大打折扣。

4加强毕业实习教学管理。毕业实习这一教学环节一般有两种方式:分散实习和毕业集中实习。因为在建水利工程建设的特点,学校的经费限制,学生的就业形势压力大加上个人意愿和喜好不同等原因,学校采取分散实习和集中实习相结合的的实习教学模式。分散实习一般在第六学期以前结束,要求学生在没有老师现场指导的情况下到不同的单位进行实习,主要靠学生和用人单位的沟通以及单位师傅的指导,这种分散实习在某种程度上相当于学生的岗前培训属于学生的顶岗实习因此,为了以后能够留在单位工作,表现出很高的积极性,实践表明这样的分散实习效果还是非常好的。但是也存在许多不足之处,分散的实习没办法统一进行管理和指导,各自为政,不能了解在建设水利水电工程的全貌。因此,要求学生在分散的实习之后回校再参加第七学期的集中实习而后进行顶岗答辩给出实成绩。

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Professional Certification as an Opportunity to Enhance the Level of the Construction of Water Conservancy and Hydropower Engineering Professional

WANG Ruijun, LI Xiaona, REN Jie

(Institute of Water Resources and Hydro-electric Engineering, Xi'an, Shaanxi 710048)

Abstract Professional development is the basis of higher education teaching. In this paper, according to the professional certification, for water conservancy and hydropower projects in the development process of the two problems, the paper puts forward the idea and method of improving the level of professional construction, one is to improve the professional experimental teaching conditions, two is to carry out a comprehensive reform of the teaching documents, and the implementation of the construction of the special course. In this paper, the idea of improving the level of professional development has a reference value for other engineering majors.

Key words professional certification; professional construction; water conservancy and hydropower projects

专业建设是高等教育教学工作基础,是提高本科人才培养质量的重要组成部分。①②③专业建设水平又体现了学校的办学理念、办学特色和办学实力。④我国工程教育专业认证始于2006年5月,⑤其目的是保证与提高专业教育质量。工程教育专业认证可以推动专业建设水平的提升,并提升人才培养质量。⑥⑦西安理工大学水利水电工程专业(以下简称水利水电工程专业或本专业)于2013年通过了有效期6年的国家工程教育专业认证。本文根据专业认证前专业建设存在的问题,以此次专业认证为契机,研究提出提升专业建设水平的思路与对策。

1 专业认证以前专业建设的现状与问题

水利水电工程专业起源于1937年成立的西北工学院水利系,至今已有78年的办学历史。本专业拥有结构合理、锐意进取的优秀教学团队,以“培养具有水利水电工程勘测、规划、设计、施工、科研和管理等方面的知识,具备良好的综合素质和创新精神,能在水利水电及相近领域从事规划、设计、施工、监理、科研和管理等方面工作的高级工程技术及管理人才”为培养目标;坚持理论联系实际,注重实践教学环节,高度重视教学改革和课程建设。截至2012年底,本专业教学实验室总面积已达6000余平方米,开设课程实验11门,其中设计性实验30余项,核心专业课程均开设有课程设计教学环节。本专业长期坚持以学生为本,顺应国家水利水电建设事业对于人才培养的新要求,为进一步提高本专业的办学水平不断努力奋斗。

专业认证以前,我们通过与兄弟院校相同专业建设与发展情况的对比分析,发现本专业主要存在以下两个问题:(1)实验室陈旧老化、实验项目不够完备等。(2)教学文件与认证标准不相适应。

2 专业建设的对策与思路

水利水电工程专业于2012年申请国家工程教育专业认证,于2013年参加并顺利通过有效期6年的专业认证。在专业认证前后近3年时间里,我们以此次专业认证为契机,紧密结合本专业的发展实际,以认证标准为准绳,对本专业的实验教学条件和教学文件进行系统、全面的整改和提升,为有力促进本专业的持续改进、有效提高专业的办学水平创造了十分有利的条件,主要思路有:(1)为提升专业实验教学条件,积极实施专业7实验室的更新改造项目。(2)为系统提升专业教学文件的针对性和对认证标准的适应性,扎实推进专业教学文件的全面整改。

3 专业建设的实施内容与过程

针对本专业建设过程中存在的主要问题,依据专业建设的对策与思路,我们对本专业的实验教学条件和教学文件进行全面整改和提升,主要内容有:

3.1 专业认证前,积极实施专业实验室的更新改造项目

2012年9月至2013年9月,经过充分调研和综合分析,我们研究制定了《水利水电工程专业实验室更新改造实施方案》;并制定了《水工实验室改造实施计划》。全部项目于专业认证前按计划圆满实施完成。

专业实验室更新改造的主要内容如下:(1)调整地下洞室结构模型实验室的整体布局,并进行恢复重建;(2)扩充土坝渗流实验室的使用面积;(3)将原压力管道非恒定流实验室进行搬迁后异地重建;(4)在原压力管道非恒定流实验室新建水电站厂房拆装实验室;(5)对水工专业教学模型室中原老旧及残损的教学模型进行全面更换;(6)对本专业全部实验室进行内外环境整治。

3.2 专业认证后,扎实推进专业教学文件的全面整改

专业认证后,针对专业教学文件与认证标准的要求不相适应这一突出问题,从2013年底至2015年4月,我们依据《工程教育认证标准》(2014版),并针对水利类专业认证分委员会在本专业《工程教育认证现场考查报告》中所指出的问题和不足,扎实推进了专业教学文件的全面整改。其中包括:对本专业的培养方案进行全面修订,对专业基础课、专业课及院级选修课的教学大纲进行修订和完善,对部分教学管理文件进行补充和更新。通过上述整改,系统提升了专业教学文件的针对性和对认证标准的适应性。本次教学文件的主要整改情况如下:

(1)专业培养方案修订。相对于现行的2012版培养方案,本次培养方案的主要修订内容如下:

①根据本专业发展实际,并结合认证标准要求,修订了专业培养目标;

②修订完善了专业培养要求(毕业要求),使其能实质覆盖认证通用标准的毕业要求;

③按照认证标准要求,在培养方案中补充了关于学生毕业后5年左右在社会与专业领域预期能够取得的成就描述(毕业生发展预期);

④按照工程教育认证水利类专业《补充标准》关于经济、环境、法律(规)及管理等四类课程设置的基本要求,并结合本专业人才培养的实际需要,对教学计划中的相关课程设置进行了如下调整:(i)将“工程经济学”由原院级选修课调整为必修专业基础课;(ii)取消原“工程合同”、“工程招投标”和“水政与水法”三门院级选修课,将其相关内容整合以后新开设“工程建设法规”课程,并将其设置为必修专业基础课;(iii)将“环境影响评价”和“建设项目管理”两门课程由原院级选修课调整为必修专业课;(iv)将“水利水能规划”课程由原院级选修课调整为必修专业课;(v)新增“特种坝工技术”院级选修课。

(2)专业基础课、专业课及院级选修课教学大纲修订。按照上述新修订的专业培养方案中的专业培养要求(毕业要求),并根据实际教学需要,对专业基础课、专业课及院级选修课的教学大纲进行了修订和完善,使这些课程的教学目的能实质覆盖相应的专业培养要求(毕业要求),并对部分课程教学内容进行了适当更新或调整。

(3)专业教学管理文件修订。在全面总结以往教学管理经验的基础上,按照认证标准的有关要求,主要对下列教学管理文件进行了更新和完善:①水利水电工程专业培养目标达成度的定期评价制度(试行);②水利水电工程专业持续改进的社会评价制度(试行);③水利水电工程专业兼职教师聘任管理暂行规定。

4 结语

专业建设水平可以反映出一所学校的办学理念、办学特色和办学实力。如何提高专业建设水平,采取什么样的对策与思路,是值得不断探索与研究的课题。我校水利水电工程专业以2013年国家工程教育专业认证为契机,在专业认证前后三年时间里,通过与兄弟院校专业建设情况对比分析,对本专业实验室进行了更新改造,在提升本专业教学条件的同时,还为本专业获得6年有效的优秀认证结果创造了十分有利的客观条件,并为有效提高本专业课程实验的教学质量和教学水平奠定了坚实的基础。通过对本专业教学文件的全面整改,系统提升了专业教学文件的针对性和对认证标准的适应性,进一步提升了本专业的建设水平。本文提出的提升专业建设水平的思路及方法,在工科类专业建设中具有借鉴和推广价值。

基金项目:本文系2012年陕西高等学校省级“专业综合改革试点”项目、2013年教育部“专业综合改革试点”项目的研究成果

注释

① 张黎骅,倪福全,甘露萍.农业水利工程创新型人才培养模式研究与实践[J].中国科技信息,2006(4):224-225.

② 刘传林,李继中,钱武.适应行业需要创建特色专业[J].中国高等教育,2005(19):39-40.

③ 周建超.论新世纪高等教育的改革与人才培养[J].高等理科教育,2002.44(4):7-11.

④ 冯建刚,朱成立,王为木.农业水利工程国家特色专业建设探索[J].高等理科教育,2014.1:72-77.

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随着我国水利事业的快速发展,对水利人才的需求也在不断提高,最新印发的《水利改革发展“十三五”规划》提出了以推进重大水利工程建设、增强防汛抗旱减灾和水资源配置能力为重点,加快完善水利基础设施网络的要求。强调了水利建设是社会进步,经济发展,治国安邦的关键之一。国家经济快速持续的发展需要大量的能源做保障,而水电是清洁可再生能源,可很好的解决能源不足的问题[1-2]。南昌工程学院水利水电工程专业是国家级特色专业,水电站这门课程是本专业的专业核心课程之一,综合性与实践性较强,且与工程实际紧密结合。该课程是水电站建筑物、水力机械及电气设备的综合体[1-2],课程内容较多且复杂,要求学生具有较扎实的专业基础知识及较高的综合应用能力。本文主要通过个案研究,以南昌工程学院水利水电工程专业为样本,针对水电站课程的教学内容、教学方法和教学手段等方面进行问卷调查,并对结果进行分析,为后期水电站课程的改革和创新奠定基础,提供依据。

1研究过程

1.1研究目的

为了更深入的了解水利水电工程专业的核心课程水电站教学的现状,本研究依托南昌工程学院为研究个案,对其在水电站课程教学过程中的环境(评价体系,教师)、学生、教材、教学内容、教学策略及教学效果等方面因素展开调查。之所以选择南昌工程学院,是因为南昌工程学院前身是江西水利电力学院,老牌水利院校,水利水电工程专业是国家特色专业,因此在水工类课程教学方面,南昌工程学院在同类院校中具有一定的代表性。

1.2研究对象

本研究的对象为南昌工程学院2012级水利水电工程专业学生(2015年9月至2015年12月学习水电站课程),以及2013级水利水电工程专业学生(2016年9月至2016年12月学习水电站课程)。

1.3研究方法

本次研究主要采取问卷调查的方法,为了编制出比较合理、有效的问卷,在问卷编制阶段,笔者对水利水电工程专业的学生和老师做了前期的访谈和一些资料的收集,作为预调查。1)编制问卷。在查阅相关文献及资料收集的基础上,有针对性的对学生及相关教师进行了访谈,根据其中发现的问题,初步编制了问卷,旨在调查现状,并为之后的对策寻找现实依据。主要从以下几个方面来制作问卷:教材选用,课时安排,课时内容,课程实验,教师授课方法。2)选取样本。根据南昌工程学院近三年水利水电工程专业水电站课程教学情况统计表,对在校的2013级水电站课程教学的的本科学生以及已经毕业的2012、2011级本科学生进行了问卷的调查。3)实施调查。由于时间、地域、经济等条件的限制,问卷主要采取亲自现场发放纸质版和通过网络传送电子文档两种方式填写。整个问卷的发放、填写及回收工作共历时3个月,对在校学生发放纸质问卷65份,回收50份,回收率77%,其中有效问卷50份,有效率100%;对已毕业学生发放电子问卷100份,回收80份,回收率80%,其中有效问卷80份,有效率100%;4)数据分析处理。利用EXCEL及SPSSforwindows11.5统计软件对所收集的数据进行分析处理。

2研究结果分析

本次问卷主要是将在校生问卷结果与已经毕业从事相关专业工作的学生问卷结果进行对比分析。问卷调查主要从教材建设、理论教学内容及课程安排、课程实验及课程设计、教师教学方法及态度等4个方面来制定。问卷调查表包含20道题,其中第3、10、20题为简述题,其余为单选题。分别对在校生和已工作学生的问卷结果进行了统计。将每道题的得分率最高的选项进行绘图统计对比。如图1、图2及图3所示;题型归类如表1所示。说明:纵坐标表示该选项选择人数的百分比;横坐标对应问卷调查表中的题号;蓝色表示在校生的结果,土黄色表示已经毕业从事相关工作的学生(工作生)的结果;字母表示该题选择答案最多的选项。从上述图表可直观的看出,第1、2、4、5、19题,二者选择的答案不同。第1题在校生认为该教材总体上较好,工作生认为教材总体上好;第2题在校生认为不好说教材是否为任务引领型教材,工作生认为该教材是任务引领型教材;第4题在校生认为教材在教学内容的容量上偏多,工作生认为教材在教学内容容量上适当,稍有不足;第5题在校生认为该教材能较好的注重学生能力的培养,工作生认为该教材能很好的注重学生能力的培养;第19题在校生认为老师布置的作业适量,工作生认为老师布置的作业不多。其他选择题二者的选择结果都一致。所有选择题当中,只有第4题在校生结果百分比超过了工作生。上述结果的出现最根本的原因在于工作生经历约大半年的工作,通过工作实践,结合自己的现场工作经验,切实感受自己所学知识的用处,自己缺哪些,需要哪些,哪些学的对自己很有帮助。例如第4题在校生还未踏入社会工作,还比较难认知清楚工作到底会用到多少自己所学到的知识。工作生就会发现学的知识不够用,才会选择教材知识容量适当偏不足;另一方面工作生上水电站课程中的水力机械部分内容时没有做过课堂作业,在第19题选择时会选择作业不多;而在校生的水力机械是笔者上的,因此布置了相关的水力机械作业,以及后期相关的水电站建筑物作业,因此在校生觉得作业适量偏多。

3结论

通过对水电站课程教学的详细调查研究,可知目前水电站课程存在的主要问题是教学方式过于保守和传统,基本以教材以及多媒体课件为主,考试的方式仍然采用试卷形式,而该课程中水力机械部分以及厂房内部构造部分内容抽象,学生较难理解,且由于课时有限,无法将教材知识在课堂全部传授给学生,因此需要培养学生自主学习的能力。为了满足新形势下高等人才能力和素质的培养要求,后期的教学改革中需注重培养学生的实践能力和创新意识,在教学内容、教学方法以及教学手段上需要进行一定的改革,培养出专业知识扎实,素质高的专业人才。

参考文献

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一、引言

随着我国“一带一路”战略的持续推进,我国面临前所未有的机遇,同时也面临诸多挑战。物质方面,不断扩大的全球化的交流和互补背景下诞生“一带一路”战略,有利于消耗我国过剩产能,同时也给沿线国家带来中国制造的工业化优质产品。人才方面,沿线有许多科技教育方面落后的国家和地区,而我国自大学扩招以后,获学士学位的人数不断增长,给就业也带来了巨大的压力,人才走出去已成为新形式下必然的趋势。工程教育专业认证作为全球公认的工程类专业标准体系,得到了全球绝大多数国家尤其是华盛顿协议成员国的一致认可[1,2]。因此,拥有认证过的专业的学士学位,是获得国际工业界工程师职位的敲门砖。

近年来,随着工程教育专业认证的理念不断深入人心。作为工程类专业,在优化专业培养模式和提升专业学生素质的前提下,申请进行工程教育专业认证,并通过不断地持续改进措施,使得专业通过专业认证,在全球化背景下的今天,已成为工程类专业自身发展及优秀本科生培养的重要任务[3]。

长沙理工大学水利水电工程专业溯至1956年的湖南水利发电工程学校,期间办过中专、大专和本科,湖南的水利建设大多由这些校友承担,培养的毕业生占省内各级水利部门技术骨干和管理层的绝大多数。2001年开始正式连续招收本科生,2009年获批为湖南省特色专业,2011年列入教育部水利类专业“卓越工程师培养计划”,2013年开始实施。

以学生为核心的工程教育专业认证理念,着重强调了学生的核心地位[4]。实现学生全面满足国际认证的基本标准,以标准促进步,单纯从教师的角度去完成和继续完善该项工作,只能是事倍功半。教育的一项重要任是知识的传递和传播,知识的源头极其广泛,教师的个人知识储备仅仅只占很小的一部分,而其功能却恰似桥梁。实现专业认证目标[5],全面提升工程专业学生素质,提升学生国际竞争力,关键还在学生,如何引导学生积极认知专业认证体系、主观适应认证标准应对成为工程专业教师的核心任务之一。

长沙理工大学水利水电工程专业溯至1956年的湖南水利发电工程学校,期间办过中专、大专和本科,湖南的水利建设大多由这些校友承担,培养的毕业生占省内各级水利部门技术骨干和管理层的绝大多数。2001年开始正式连续招收本科生,2009年获批为湖南省特色专业,2011年列入教育部水利类专业“卓越工程师培养计划”,2013年开始实施。

本文以长沙理工大学水利水电工程专业为例(已于2015年通过专业认证),从引导学生自觉参与专业认证的角度,来谈如何提高专业学生素质,达到专业认证目标。旨在探索如何更好地实现专业人才走出去战略,与国际接轨,为实现“一带一路”战略输送符合国际标准的工程师。

二、专业认证毕业要求

为了使工程专业本科生能胜任岗位要求,国际专业认证协议要求通过国际专业认证的本科生需要满足如下基本要求,它们包括:(1)工程知识;(2)问题分析;(3)设计/开发解决方案;(4)研究;(5)使用现代工具;(6)工程与社会;(7)环境和可持续发展;(8)职业规范;(9)个人和团队;(10)沟通;(11)项目管理;

(12)终身学习。这12个方面各自有其独特的内涵[6]。

长沙理工大学水利水电工程专业按照本专业培养目标关于知识、能力、素质的总要求,在2013年培养方案中对毕业生的知识和能力进行了清楚阐述,要求学生掌握水利水电工程建设所必需的基本理论和基本知识,受到必要的工程设计方法、施工管理方法和科学研究方法的基本训练,以期学生全面满足专业认证12条毕业要求。

三、实现工程专业认证全面符合标准的引导方式

专业认证是加强我国大学本科教育与国际工业界联系的纽带,促进大学专业教育与企业等用人单位的有效衔接和密切联系,对保障工程专业本科生的工程实践能力与国际竞争力有重大作用[7],本专业教师主要着重从以下六个方面对本专业本科生进行培养和引导。

(一)引导学生认识专业认证体系及其利害关系

学生对专业认证等新事物的理解,是从老师和前辈的介绍开始的,因此先入为主的引导极为重要。在新生入学第一学期,由专业负责人组织实施专业入学教育,向学生展示完整的课程体系知识结构图,并宣传介绍专业认证体系;各授课老师在第一堂课上应当给学生充分说明课程开设的前后逻辑与重要性,让学生熟知课程任务,避免学生怀疑本课程开设的意义;高年级时开设《水利专题讲座》,由5名以上科研任务多的教师结合课题讲授,让学生认识到各种知识之间的联系和在解决复杂水利工程问题中的作用,了解水利工程技术和科学问题的现状和趋势。精神方面,引导学生自发配合教师实现专业培养与个人综合素质全面提升。学生可在专业导师的指导下,参与各种课程的进展与研究,提高学生独立学习的能力。

(二)采取确实有效的奖、保机制

首先,建立“奖、贷、勤、补、减”五位一体的奖助学机制,对在学习、生活、组织管理能力等方面有突出表现的学生予以评定并发放奖金,激励学生再接再厉。建立班级导师制,各专业各班级成立多个学习小组,在导师的指导下组织或开展各项课程设计、课内外实验、社会实践等教学活动,各小组成员互补互助,共同进步,保证学困生不掉队,同时提高学生的团队合作及组织能力。

加强实践环节监督及在评价体系中的权重,引导学生将课本所学知识与工程实践紧密结合,实施第二课堂活动学分制,学生必须按要求参加第二课堂活动,并获得相应学分方可毕业。激励学生创新意识,培养学生的实践能力和创新能力,提高学生综合素质,与第一课堂有机结合,扩充学生获取知识、培养能力和素质养成的渠道。

加强在校大学生的心理辅导,定期开展谈心活动,关心心理方面有疾患的学生,引导学生养成良好的道德品质和自尊、自爱、自律、自强的优良品格,注意发现和引导解决学生的心理健康问题,提高思想认识和精神境界。

(三)不断完善软硬件、教师综合素质

不断补充教学与教研经费,完善实践教学平台建设;保证图书资料、网络等资源能满足教学需要,并实现资源共享。另一方面,建立产学结合的教学模式[8],拓展社会资源,加强高等工程教育与工业界的联系,促进专业教育与企业的有效接轨,学校可与相关企业共建工程实习和时间基地,搭建校企融合的工程人才培养合作平台,为学生打造更加广阔的学习平台,促进学生能力和素质的全面提高。

师资方面:全力推进教师“三化”,即博士化、国际化、工程化。在不断完善教师教学水平评价体制的过程中,推动教师尤其是青年教师教学能力的成长,同时,努力推进教师科研水平、国际视野的拓展和提升,使专业教师“在发达国家留学至少一年”的比例不断提升,在实现科研与教学互相促进的过程中,伴随推进本科培养能力的提升,用教师榜样的力量、宽阔的国际视野、扎实的科学素养、丰富的工程专业知识,感染与传授大学生。

(四)引导学生专业知识结构和水平与国际接轨

《大学英语》课程分为1―4册,研究提出将浅显易懂的专业知识结合至大学英语教学中,这既能解决本科教学评估中对英语课时的要求,又能提高学生专业认知水平。唯一难处在于如何开展此项改革措施,笔者认为可从三个方面入手。首先,加强专业教师与英语基础课教师的沟通与联系,以提升英语教师一般专业知识结构认识,同时提升专业教师的英语(或双语)授课能力;其次,国际化程度高的专业教师为英语课教学提供合理且丰富的专业英语素材,减轻英语教师的工作压力,使其能快速胜任这份具有新内容的工作;最后,增加或优化课内及课后英语专业知识实践环节,如提交作业中涉及专业知识的部分需占一定比例,口语训练中涉及专业知识运用场景。

从市场的角度来说,获得国际工业界的最终认可是进行专业认证的最终目的。英语问题是阻碍人才输出最大的结症所在[9]。将《水利水电工程专业英语》提升为全英文教学课程,多门重要专业课,如《水工建筑物》、《水电站建筑物》采用双语教学课程的开展,显得十分有必要。培养学生运用英语解决实际问题的能力,学习和掌握英语在实际应用中的各个环节,使学生具有国际视野和跨文化的交流竞争与合作能力。

(五)提高学生创新及实践能力

大力推进大学生成长成才的实践教学改革,强化本专业学生工程实践能力和创新能力的培养。基于现代工程教育理念,结合多年的教学实践,更新理念,构筑完善的实践教学体系[10]。实践教学采用“课内外结合、校内外结合、第一课堂和第二课堂结合”的三结合方式实施,不断加强课外实践活动,强化学生创新、实践能力培养。

1.定期邀请专家、教授、博士举行学术讲座,开阔学生视野,拓展知识面;开设专门课程计划,全方面提高学生信息检索和阅读能力及学习技巧;开设跨学科、跨专业课程,学生可根据各自需求和兴趣选择相应课程进行学习,培养学生自主学习的意识,使学生具有终身学习和适应发展的能力;

2.针对课程设计、毕业设计,学生可自由发展、自主选题,一改往日陈旧的设计模式,针对水利水电工程实际案例采用学科交叉,融汇数学、自然科学、专业基础、专业知识,按照课程质量标准及设计要求,采用设计与工程实践相结合的模式培养学生的创新意识,提高学生的实践创新能力;

3.建立实践课程项目环节,将实践项目转化成学生课题,采用小组学习、案例分析等形式将理论学习与工程实践结合起来,运用水工建筑物、水电站建筑物、工程地质、水利水电工程施工等解决工程技术问题,运用工程经济学、工程管理等解决工程经济问题,应用工程伦理学、工程建设法规及安全环保知识等考虑工程社会影响和环境问题,提高学生的工程意识,培养学生自主学习能力。

4.为全面推进素质教育,激励学生创新意识,培养学生的实践能力和创新能力,提高学生综合素质,组织开展各项学科竞赛或创新性比赛,倡导和鼓励学生积极参加,让学生树立创新意识,全方面提高学生的能力素质;组织学生参加社会实践、公益等活动,培养学生的人际交往能力、表达能力和社会责任感。

(六)持续改进的方案

持续改进的机制是保障专业培养模式不断完善和及时跟紧时代步伐的利器。通过设立教学过程质量监控环节,并对主要教学环节设立明确的质量要求,通过这些强有力的措施保障学生达到认证标准。建立和不断完善毕业生跟踪反馈机制,引入社会评价结构进行公证评价,定期走访用人单位进行学生培养方面的{研,定期组织应届毕业生座谈或问卷调查,信息反馈给相关教学人员和管理部门,适时改进;通过定期走访校友、毕业校友返校活动、教师出差、校企合作过程等途径,了解毕业生的工作、生活情况,了解用人单位对学习培养学生各方面的意见和建议,作为培养计划修订的依据。

通过建立完善的持续改进体系[11],不断反馈和评价教育教学工作的效果,持续改进提供依据,及时修正需要改进的教学环节,持续改进专业人才培养,对保障教学质量具有重要意义。

四、结语

本文结合我国“一带一路”战略与经济全球化的国际大趋势,说明了水利水电工程专业本科通过工程教育专业认证的重要性。以长沙理工大学水利水电工程专业为例,从学生自觉参与、激励措施、教学软硬件、国际化、创新实践与继续改进等方面,充分地介绍了长沙理工大学水利水电工程专业为使学生全面满足专业认证标准而采取的引导方式,可为其他学校提供参考。

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水利工程施工课程是水利水电工程专业的核心课程,该课程具有实践性和综合性强的特点。学习该课程的主要目的是使学生掌握各类水利水电工程的施工技术、施工程序及施工组织等基本知识,毕业后能初步从事水利工程施工组织设计和现场的施工作业。近年来独立院校水利水电工程专业毕业生的就业方向主要是以施工管理单位为主,而以施工管理单位为代表的用人单位,特别希望毕业生具备一定的实践应用能力,毕业之后经过简单的培训就可以上岗。这就需要学校人才培养应向应用型、技能型转型,学生毕业后要能够很快胜任企业的施工管理工作。本文针对这个问题对水利工程施工及相关课程进行了一些改革和尝试,对课程的教学改革给出了一些可行性建议。

2水利工程施工课程的特点

水利工程施工课程讲授的主要内容是水利工程的施工程序、施工原理、施工方法及常用的施工机械等,该课程具有实践性强,知识结构更新快,综合性强等特点。[1]

2.1实践性强

水利工程施工课程内容涉及大量具体的水工建筑物结构、水利工程建筑材料、水利工程施工机械、复杂的施工程序及施工工艺、工程质量控制措施等。如果课程教学不进行实践教学,学生对课本知识不易理解,学生毕业后就不能很快地将课本知识应用于实际的施工管理工作中。

2.2知识结构更新快

我国水利水电工程事业正处于大力发展的时期,新的工程结构、新的施工技术、新的施工材料及新的施工机械不断涌现,而教材的编写和出版需要一定的时间,这个时间差造成了课本知识相对行业发展的滞后问题。该课程还涉及国家及地方有关水利工程施工的建设法规等,更新也很快。如果教师在教学中只讲授课本知识,学生就不能及时掌握最前沿的学科知识与技术,学生毕业后也不能以最快的速度进入到实际工作当中。

2.3综合性强

水利工程施工课程是水利水电工程专业的专业课程,学习该课程之前学生应该学习相关的工程测量、水利工程制图、建筑材料、材料力学、结构力学、水力学、水工建筑物、水电站、项目管理、建设法规等基础专业课程,课程内容涉及各种类型水利工程的施工技术及施工组织的基本知识,课程知识面综合性强。

3水利工程施工课程的教学现状

3.1教学模式

水利工程施工课程的教学环节包括认识实习,课堂授课,课程设计,毕业实习及毕业设计等[2];通常上一个教学环节是下一个环节的知识铺垫,各个环节之间紧密衔接。经调查,现阶段多数院校该课程各个教学环节之间教学方法和教学方式脱节,而且安排不同的指导教师,每个教师只是完成自己的教学部分,教师之间缺乏沟通交流,这就使得各个教学环节之间严重脱节,学生的专业知识缺乏整体性和系统性[3]。

3.2教学方法

经调查,现阶段水利工程施工课程教学方法多以教师讲授为主,教师只讲授课本中涉及的施工方法和施工程序,学生被动接受知识,没有思考的余地,不能将课本所学知识应用于工程案例中,更不会创新应用[4]。

3.3实践教学

由于该课程各个教学环节之间脱节,使得学生在做课程设计和毕业设计时需要重新温习课本知识,而不是将已经学习过的课本知识熟练应用。这种情况下做课程设计和毕业设计时增加了学生的学习任务,也加重了老师的指导工作量,由于时间的局限性,这就降低了课程设计和毕业设计的质量。

4水利工程施工课程的教学改革建议

基于水利工程施工教学中存在的上述问题,以该课程的各个教学环节为具体研究对象,对该课程的教学提出如下改革建议。

4.1教学模式改革

目前,我学院水利水电教研室在教学中担任认识实习,理论教学,课程设计,毕业实习及毕业设计等教学任务。如何将这些教学环节作为一个整体进行优化,是我们进行教学模式改革的出发点,模式如下:第一,由教研室讲授施工课程较多、教学经验丰富的教师相互讨论,总结授课经验和方法;第二,根据总结出的教学经验、方法,设计出每一个授课环节的新教学大纲和下一个教学环节之间的衔接以及应采用的授课方式方法;第三,后续的课程教师根据这个新的教学大纲授课,在授课过程中及时召开教研室会议,总结经验,修改和完善相关的授课大纲以及授课方式方法。这种教学模式的改革有利于学院培养应用型、创新型人才目标的实现,同时节约了教学资源。

4.2教学方法改革

水利工程施工课程特点是实践性、综合性较强,知识结构更新快,传统的教学方法已经不能满足培养应用型、创新型人才的目的需要。经过研究我们可以采取以下措施进行教学改革:第一,在本课程课堂教学的改革实践中采用了多媒体、图片、实物等多种教学方式方法,使得课堂教学更加直观,教学效果明显增强。通过形象直观的教学,学生能更好地理解课本知识,提高学习效率[5]。第二,课后作业不再是教材上的练习题,即对知识点的简答和论述,而是教师在每节课授课之前就设置的一个小的案例题,学生通过一堂课的知识更新,课后完成设置的案例,如果还有需要结合下一个知识点完成的部分,等下个知识点讲授之后再一并完成;学生作业完成之后不是采用传统的上交作业,教师进行简单批改的模式,而是组织学生在课堂上讨论。当然,这必将占用教师较多的课堂授课时间,所以教师在授课之前要设计好授课方式,每一个专项施工授课结束后留一定的时间用于学生的讨论,通过师生之间的讨论使得学生能更好地将课堂知识应用于实践案例。第三,随着施工技术、施工机械的更新,教师也应该进行知识的更新,随时传授给学生一些较前沿的施工技术,以方便学生解决实际问题。这也为课程授课结束之后的课程设计以及毕业设计做好基础工作。

4.3实践教学环节改革

随着建筑行业的发展,目前出现了一些新的组织理念,比如水利工程空间组织、时间组织;同时也出现了很多新的设计软件,比如BIM软件;这些都对传统的施工组织、施工工艺、设计方法、设计思路有着很大的冲击。如何在水利工程施工课程实践教学环节的课程设计和毕业设计中引进这些丰富实效的手段和方法,如何在教学方法上让学生尽快掌握这些新的设计理念、设计方法,使得学生在掌握传统设计原理的基础上进一步提高学生对于新知识的实践能力,将是本课程改革的一个重要环节。例如现阶段发展较快的BIM软件,学院也有这方面的培训,在做课程设计或毕业设计等实践课程时鼓励学生学习使用这些软件,利用这些软件完成一些课程设计或者毕业设计。为了进一步提高学生的实践能力,还应加强校外实习基地的建设,让学生有更多实践的机会,更好的实践环境,进一步提高实践能力,同时达到水利工程施工课程各个教学环节之间的紧密衔接,为学院实现培养应用型、创新型人才的目标服务[6]。

5结语

通过对水利工程施工课程教学进行改革探索取得了以下几个方面的成效:第一,通过对水利工程施工课程教学方法的改革,使得课本知识和实际工程相接轨,提高了教学质量和学习效果,贯彻了培养应用型、创新型人才的理念。第二,通过把水利工程施工课程的各个教学环节作为一个整体进行优化教学,将各个教学环节教学内容连贯,不仅为学院节约了教学资源,而且达到了水利工程施工系列课程教学的目的一致性,大力提高了学生解决综合问题的能力。第三,通过对水利工程施工课程实践教学的改革,在课程设计、毕业设计中应用最新的施工技术,工程设计软件,增加了学生的知识面,拓宽了学生的就业方向,培养了应用型、创新型人才。第四,通过对水利工程施工课程教学的研究,将研究成果用于其他课程的教学中,让科研为教学服务,使教学与科研互相促进,相得益彰。

【参考文献】

【1】王馨梅,许健,李海燕,等.水利工程施工课程教学改革浅议[J].考试周刊,2013(31):17-18.

【2】孙开畅.就业能力与创新精神的融合—————“水利工程施工”课程教学改革研究[J].三峡大学学报,2013(6):170-172.

【3】张旭贤,王莉,王龙.水利工程施工课程教学改革探讨[J].考试周刊,2015(77):104.

【4】涂兴怀,张焕敏.水利工程施工课程的教学探索与实践[J].高等教育研究,2013(9):38-40.

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1.2充实教学内容

1.2.1专业实践模块

①认识实习基地建设:根据教学目的,以已建典型水利工程为平台,针对性建设认识实习基地.比如:为使学生认识水利枢纽及其建筑物组成、功能及布置,认识水电站枢纽建筑的组成及布置,以刘家峡水电站为认识实习基地;为使学生认识典型输水建筑及其功能及布置,以甘肃引大入秦工程为认识实习基地;为使学生认识河岸式取水枢纽的布置及建筑物组成,认识高扬程灌溉工程,以甘肃景泰川电力提灌工程为认识实习基地.

②课程设计题库建设:水工钢筋混凝土结构、水工钢结构、水能规划、水工建筑物、水电站等是水利水电工程专业的几门主要专业课,为规范这些课程设计,提高教学效果,设立课程设计题库.题库的建设力求与理论教学知识点紧密结合,各课程设计题目的数量,按照与学生比例1:10确定.

③综合性、设计性实验建设设计水力学等六门课程的综合性、设计性试验项目9个,水工混凝土配合比设计、渡槽排架施工、引水枢纽水工模型综合性实验、不同进水条件下泵站进水流态的观测、土的物理性质的综合测定、土的物理性质的综合测定、土的三轴实验、土的击实实验、水工建筑物消能实验、水库调度模型实验.

1.2.2综合实践模块

①生产实习基地建设建立管理、施工、监理、设计四模块相结合的生产实习基地.各模块以三个以上的单位或工程为平台,与生产单位签订培养协议,制定教学大纲,有计划有目的地开展实践教学.管理模块:主要用于认识实习,解决学生对水利工程运行管理、水利工程枢纽组成、各种枢纽建筑物形态及功能的感性认识.安排在第四学期末和暑假进行,为期2周,该模块教学以认识实习列入教学计划.学生以30~40人为一组,参观3~4个已建成典型水利工程,认识水利枢纽的整体布置,初步了解流域水资源规划及各种水工建筑物的结构、功能.分三个阶段:第一阶段通过听讲座的方式,了解实习工程(包括所在流域)的基本情况(1天);第二阶段工程实地参观学习,由带队指导教师和基地指导教师共同按照教学大纲进行讲解(7天);第三阶段学生汇编实习报告(2天).施工模块和监理模块:主要用于生产实习和大学生科研训练,施工模块也可用于毕业设计.学生直接参与施工或监理工作,亲历施工过程.安排在第六学期末和暑假进行,以生产实习列入教学计划,为期4周,学生以5~10人为一组,在1个在建典型水利工程参加施工生产或施工监理工作.分三个阶段:第一阶段通过听讲座、阅读设计图纸和有关文献,认识工程并明确生产任务和工作要点(3天);第二阶段工程实地从事施工或监理工作,在基地指导教师的指导下,参加某一分部工程的施工或监理,培养利用专业知识解决实际工程问题的能力(21天);第三阶段学生汇编实习报告(4天).设计模块:主要用于毕业设计,学生在企业项目负责人的指导下,参与工程项目设计,学会应用理论知识解决工程技术问题,制定技术方案.安排在第七学期16周后及第八学期进行,为期15周,本模块有两种运行方式.方式一学生以20~30人为一组,派到实践基地(设计院)参加工程设计,设计院根据生产需要,将学生分配到不同的项目,由项目负责人担任指导老师,指导设计工作,完成毕业设计;方式二设计院将设计项目的部分工作委托到学校,由老师指导学生在校内完成工程设计,同时按照学校教学大纲要求完成毕业设计.建立“建设、设计、施工、监理”为一体的实习教学基地,对学生进行水利工程建设的系统培养,改变传统的专业技术的单一培养方式,以适应社会对学生综合素质、综合能力要求不断提高的需求.

②毕业设计教学毕业设计是水利水电工程专业完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节,是学习深化、拓宽、综合运用所学知识的重要过程,是学生学习、研究与实践成果的全面总结,是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验.毕业设计应强调理论联系实际提高学生分析、解决工程实际问题的能力,注意培养学生踏实、细致、严格、认真和吃苦耐劳的工作作风.水利水电工程专业涉及面宽毕业设计题目变化众多,分水能规划、坝工、水闸、水电站建筑物等四大类分别建立毕业设计题库,编制毕业设计任务书和指导书,按照一人一题的原则开展教学.在毕业设计的指导上,提倡校内外联合指导模式.即教师和学生走出校门,结合生产搞毕业设计,参加一些实际工程项目的设计工作,实现“真题真做”.实践证明,学生通过在生产第一线上经受了实战的锻炼,对树立正确的设计观点和培养严格的工作方法和工作作风有所帮助,理论进一步联系了实际,推动了技术的进步.同时,这种方式有利于培养学生的设计思想和政策观点,有利于培养学生运用所学理论和技能解决实际问题的能力和创新能力,有利于培养学生的独立工作能力和自学能力,还有利于培养学生的工作责任感和严谨的工作作风.因此从这个意义上说,结合生产进行毕业设计是有积极意义的.此外,传统的毕业设计指导方式是将学生分配到各个指导老师,由指导老师单独指导本组学生.这种方式最大的弊病是有些指导老师专业面较窄,而毕业设计是一项综合性很强的教学活动,需要贯穿本科学习期间的基础课、专业基础课和专业课中多门课程的知识,专业面较窄的老师,要指导需要系统的知识才能够完成的毕业设计,显得捉襟见肘.为此,模拟设计院的各个专业,成立由测量、地质、水文、水工、施工、造价、制图老师组成的指导小组,共同指导学生毕业设计,可以扬长避短,使本环节教学质量得到提高.

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一、大类招生背景下水利工程专业人才培养方案改革原则

改革的基本原则是:坚持以社会需求为导向的原则,深化人才培养模式改革;以研教相长的原则,全面提升学生实践创新能力;以开放办学的原则,扩展学生的自主学习空间;以通识教育与专业教育并举的原则,促进文理渗透、理工融合;以能力培养为核心的原则,注重实践能力提高。

二、大类招生背景下水利工程专业人才培养方案改革策略

(一)修订人才培养定位与目标2019版水利工程专业基于“立足兵团,服务新疆、面向全国、辐射中亚”的办学定位,坚持“以兵团精神育人,为维稳戍边服务”的办学特色,着眼于国家及边疆地区水利水电工程建设发展的需要,旨在培养德、智、体、美、劳全面发展的,掌握自然科学、人文社会科学相关理论和知识的,具有计算机和外语应用技能的,具备扎实水利水电工程基本理论、基本技能和宽广专业知识的,实践能力突出的,能够承担社会责任的,具有一定创新精神、创业能力、沟通能力、管理能力、终身学习能力和一定国际视野的高素质应用型人才。其能在水利水电工程及相关领域从事工程勘测、规划、设计、施工、监理、管理和研究等方面的工作。同时,毕业后经过5年左右实际工作锻炼,具备解决复杂水利工程问题的工作能力,能够在工作团队中作为技术骨干或管理者有效地发挥作用。

(二)优化课程体系我院水利工程专业采用2+2培养模式,即学生在大一、大二的时候主要完成通识类课程和部分专业基础课

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基金项目:本文系天津大学本科教学综合改革立项项目的研究成果。

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)25-0051-02

“工程水文学”是水文学的一个分支学科,是将水文学的基本理论与方法应用于工程建设的一门技术学科。[1,2]随着我国大江大河水利工程规划设计和资源开发的进展,经一段时期的生产实践,将水文学的基本理论与中国水利工程实践相结合,形成适合我国水利工程规划建设的工程水文学科。“工程水文学”是高等院校水利类专业的必修基础课,主要研究与水利工程的规划、设计、施工和运营管理有关的水文问题,主要内容为水文计算、水利计算和水文预报等。[3]

天津大学是我国最早设置水利工程专业的高等院校之一,早在1934年北洋大学的土木系中就成立了水利组,1951年院校调整后天津大学设置了水利水电工程本科专业。而“工程水文学”也一直是水利水电工程本科专业的必修课程,随着高等学校教学改革工程的实施,高校本科教学更加注重综合素质的培养,课程体系也相应的修改,增加了部分选修课程,由此,也产生了新的问题,就是必修课程课时的压缩。目前天津大学“工程水文学”课程存在的主要关键问题是:受教学课时的限制,教学主要以课堂授课形式,缺乏课程实践教学环节,比如课程设计、课程实验以及课程生产实习等。由此,目前教学过程,主要以教师讲授为主,学生参与较少,大都停留在书本理论知识的学习上,没有机会将所学知识运用到实践中,缺乏对具体工程案例进行系统分析和研究的能力。

因此,在有限的教学课时条件下,要培养和造就大批具有创造力的人才,就必须加强教学新体系探讨,构建以科研促进教学的教学培养体系,这对提高“工程水文学”教学质量具有显著的指导意义。

一、科研促教学改革的机制

高等学校教学过程是认识已知和探索未知的统一,要求高等学校教学过程体现教学与科研的结合。[4]以教学促科研、搞好科研为教学,是当今高等教育教学改革的主要目标。本文针对水利水电工程专业的“工程水文学”课程体系和教学内容进行了改革与实践,提出了以科研促进教学的课程教学创新模式,构建了“将教学内容与具有较强工程实践性的科研项目相结合,丰富课程内涵”的课程教学内容改革理念与思路,优化了教学内容。通过教学实践,解决了专业课程教学过程中教学内容繁、多、杂与教学时数偏少的矛盾,将教学目标与实际工程需求紧密结合,实现了以教学促科研、科研为教学的目的。

“工程水文学”具有教学内容多、工程实践性强等特点,因此,实践性教学环节在“工程水文学”教学中占有重要的地位。[5]目前天津大学“工程水文学”教学过程中缺乏实践教学环节,如果将具有工程实践性较强的科研项目引入到教学体系中,就能够将大量的工程实践与现有教学体系有机结合,不仅可以弥补教学实践环节的缺失,也可以增加学生对教学内容的认知感。科研对教学的促进作用,体现在:

1.促进了教学内容和教学新体系的形成

该课程的主讲教师将近年来研究的科研项目成果,尤其是跟生产实践密切相关的科研项目,比如:流域水资源规划、流域的洪水预报、河道的防洪评价等项目,从中将获得的新理论、新技术、新方法、新成果,不断地渗透到教学中去,更新充实了教学内容,完善了教学体系的建设,达到了既利于促进教学改革,又利于提高教学质量的目的。

2.促进了教师知识体系与教学能力的提高

科研项目的研究,需要教师查阅大量最新的相关科研成果或学术界最新的动向,使教师能够始终站在学术前沿,完善了自身的知识体系,并形成了严密的科研思维和较强的逻辑性;能够准确地把握教学的知识点,并能够结合自身参与科研成果研究的过程,激发学生的学习和对未知世界探索的兴趣,促进了学生对课程的学习热情,达到了提高教学质量的目的。

3.促进了学生科研素质的培养

大学的科学研究活动与大学生的成长有着密切的联系,教师在科研活动中表现出来的敬业精神、创新意识、强烈的进取心,以及独立探索的自觉性等个人的人格魅力对学生成才的影响很大。[4]同时,主讲教师不仅掌握了本学科丰富的专业知识,而且具有工程背景,在教授课程过程中会刻意对学生进行研究方法、研究习惯、研究能力的训练。这样教学培养体系,促进了学生实践创新能力,也达到了对学生的综合素质的培养。

二、科研促进教学改革的途径

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课程改革的背景与任务

黄河水利职业技术学院水利水电建筑工程专业是全国首批28所国家示范性高等职业院校重点建设专业之一,是教育部高职高专教育改革试点专业、国家精品专业。《水电站建筑物设计与施工》是本专业的核心职业岗位能力课程,于2010年被评为国家级精品课程。

随着我国水利水电建设的跨越式发展和高等职业教育改革的逐步深入,《水电站建筑物设计与施工》课程原有的课程体系和教学内容已不能够完全适应当前水利水电建设的需要。在课程内容设计过程中,应打破传统以知识传授为主要特征的课程模式,变革为以工作任务为中心,以能力养成为目的组织课程内容和教学。应根据课程面对的工作任务和相应职业能力要求,通过本课程的学习,使本专业学生初步具备水电站建筑物设计与施工所必需的专业知识、专业技能及相关的职业能力,培养对学生实际岗位的适应能力,提高学生的职业素质。

课程设计

(一)课程设计理念

通过对高职水利水电建筑工程专业毕业生所处设计、施工、工程管理等各工作岗位对本课程知识体系和技能的应用剖析,发掘典型工作项目,校企合作共同分析、研讨、凝练《水电站建筑物设计与施工》课程的工作任务和职业能力要求,如表1所示。设计教学内容,构建包括职业能力养成所需要的基础知识、实践能力、职业素养的理论实践一体化课程内容。以实际水电站建筑物设计与施工为背景开发和设计该课程的学习项目。

(二)课程设计思路

根据调研得知,高职水利水电建筑工程专业学生的主要工作岗位是水电工程设计与施工岗位。水电站建筑物设计与施工主要包括土建工程和机电设备安装工程。水电站其他建筑物施工技能的培养已在《水利水电工程施工技术》、《重力坝设计与施工》等课程中完成。根据工作岗位要求、水电站建筑物建设过程和认知规律,本课程设立了水电站建筑物导论、水电站建筑物构造及设计与施工、水电站厂房主要机电设备布置、水电站厂房施工4个学习项目,如图1所示。而基于工作过程又把4个学习项目划分为实际水电站建筑物背景资料分析及水电站建筑物基础知识、进水建筑物设计与施工、引水建筑物设计与施工、压力水管设计与施工、调压室设计与施工、厂房设备布置、水电站厂房施工7个工作任务,并根据完成工作任务所需的知识、能力、素质目标选取教学内容。

课程组织与实施

(一)课程内容组织

本课程根据完成学习项目的工作任务所需的知识、能力、素质目标选取教学内容,并遵循由感性到理性,由简单到复杂,由浅到深,由单项到综合,能力逐步递进的规律,组织课程内容,合理设计实习实训教学环节。对于学生而言,教学场地出现的大致顺序是工程现场——学校——工程现场。具体如表2所示。

以“项目导向、任务驱动”的方式组织教学,采用“教学练做”一体化教学模式。7个任务由简单到复杂,每一任务都是按照任务布置、学生思考预习、教师讲授、分项任务实训、考核等步骤进行,前面任务完成即进入下一任务,所有任务完成时,汇总得到项目总成果。

(二)课程实施

教学前先把每班学生按照每组6~7人和成绩优劣合理搭配分组,以便于学生学习讨论。由2~3名专职教师和1名企业兼职教师组成教学团队,依次开展基于工作过程设计的教学任务的教学实训。在教学过程中,以学生实际训练为主,以教师讲授辅导为辅,专兼职教师通过指导学生完成项目实施教学,学生通过完成项目进行学习,将“教学练做”融为一体,采用“做中教、做中学、学中做”的教学模式,实践训练完成的同时,课程也就完成了。

根据实训成果形成的过程和成果完成的质量、项目综合答辩评判成绩,再结合试卷的测试成绩综合衡量课程教学的效果及学生的技能水平,如图2所示。

总之,《水电站建筑物设计与施工》课程实施项目化教学,能调动学生学习积极性,培养学生的设计、创新能力及解决实际问题的能力。合理地组织项目课程,能将理论教学与实践教学有机地结合起来,将学习与项目、任务联系起来,实现“教学练做”合一,实现学生知识结构、能力结构和职业综合素质的综合提升。

参考文献:

[1]徐伟,闫滨,胡志华.《水电站建筑物》课程教学改革探讨与实践[J].科技创新导报,2010(30).

[2]徐国庆.项目课程的基本理论[J].职教论坛,2006(8).

[3]程凌.高职高专“项目课程”的开发设计[J].职业技术教育,2007(20).

[4]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007.