基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的土木工程施工課程教學(xué)改革研究

戎賢,崔武文,閆西康

(河北工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,天津 300401)

教育理論與實(shí)踐

基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的土木工程施工課程教學(xué)改革研究

戎賢,崔武文,閆西康

(河北工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,天津 300401)

分析了基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)改革的必要性與土木工程施工課的特點(diǎn),以馬克思主義關(guān)于認(rèn)識(shí)發(fā)展的規(guī)律為指導(dǎo),指出基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的土木工程施工課教學(xué)改革的依據(jù)與內(nèi)容,結(jié)合具體教學(xué)實(shí)踐,闡述了土木工程施工課教學(xué)改革的教學(xué)環(huán)節(jié)、目的及作用。以多年教學(xué)實(shí)踐證明,該教學(xué)模式學(xué)生歡迎,教學(xué)效果顯著。最后,建議推行基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的土木工程施工課程教學(xué)模式,還應(yīng)改革現(xiàn)有課程考核制度,切實(shí)注重學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合能力的考核。

創(chuàng)新能力;土木工程施工;教學(xué)改革;考核

土木工程施工是土木工程專業(yè)本科生三年級(jí)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,它以各類建筑物或構(gòu)筑物的施工技術(shù)與施工組織為研究對(duì)象。該課程著重培養(yǎng)大學(xué)生土木工程施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際操作能力,使其在以后的工作中能夠具備一定的解決土木工程施工實(shí)踐問題的能力,更好地學(xué)以致用,服務(wù)社會(huì)。

一、基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)改革的必要性

(一)建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家是教育的歷史使命,創(chuàng)新是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)要求

2005年6月27日中共中央政治局會(huì)議確定了我國(guó)2020年進(jìn)入創(chuàng)新型國(guó)家行列的目標(biāo)。“功以才成,業(yè)由才廣。建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家,關(guān)鍵在人才,尤其在創(chuàng)新型科技人才”,“世界范圍的綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng),歸根到底是人才特別是創(chuàng)新型人才的競(jìng)爭(zhēng)?！爆F(xiàn)階段,高校學(xué)歷教育仍然是培養(yǎng)科技人才的重要途徑,使得以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)改革顯得尤為必要?？v觀世界經(jīng)濟(jì),經(jīng)濟(jì)發(fā)展正處在如下階段:從工業(yè)經(jīng)濟(jì)向知識(shí)經(jīng)濟(jì)的過度,即將完成科學(xué)技術(shù)發(fā)展日益迅猛,科技成果轉(zhuǎn)化為商品的周期、商品的生命周期日益縮短。知識(shí)對(duì)社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)空前巨大。

(二)現(xiàn)行教學(xué)環(huán)節(jié),不太適應(yīng)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需要

教育學(xué)家保羅·郎格郎提出:“教育不再是為了傳遞知識(shí)、而是促進(jìn)人的發(fā)展。在終身教育背景下,教師的作用不再是傳授知識(shí),而應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,發(fā)掘?qū)W生的特長(zhǎng),形成良好的個(gè)性品質(zhì)。”

目前,土木工程施工課程教學(xué)包括先課堂教學(xué)后施工生產(chǎn)實(shí)習(xí)兩個(gè)環(huán)節(jié),這種安排主要基于以下兩個(gè)目的。

第一,通過課堂理論教學(xué),使學(xué)生掌握施工技術(shù)與施工組織的基本知識(shí),為下一個(gè)環(huán)節(jié)的施工生產(chǎn)實(shí)習(xí)做知識(shí)上的準(zhǔn)備,以保證生產(chǎn)實(shí)習(xí)的效果。

第二,通過施工生產(chǎn)實(shí)習(xí),課堂理論知識(shí)得以運(yùn)用工程實(shí)踐,通過參與工程實(shí)踐,加深對(duì)課堂理論知識(shí)的理解,強(qiáng)化未來工程師的工程整體意識(shí)與現(xiàn)場(chǎng)意識(shí),還可以大大縮短工作后的適應(yīng)期,早日勝任工作。

通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn),以上述課堂教學(xué)方式完成該課程學(xué)習(xí)的畢業(yè)生,以上兩個(gè)目的實(shí)現(xiàn)得并不好。原因主要在于以下兩點(diǎn)。

第一,該課程綜合性強(qiáng)、知識(shí)跨度大,同時(shí)課程中存在大量的施工工藝等動(dòng)態(tài)施工過程,在缺乏感性認(rèn)識(shí),欠缺施工現(xiàn)場(chǎng)意識(shí)的條件下,學(xué)生分不清工程中的重點(diǎn)與難點(diǎn),導(dǎo)致學(xué)生不能主動(dòng)地、有針對(duì)性地去學(xué)習(xí),僅靠教師以課堂講授的方式將課程內(nèi)容教給學(xué)生,實(shí)際教學(xué)效果并不理想,也必將影響生產(chǎn)實(shí)習(xí)的效果。

第二,施工生產(chǎn)實(shí)習(xí)順利進(jìn)行及其目的的實(shí)現(xiàn),是以學(xué)生具備相當(dāng)?shù)耐聊竟こ淌┕さ幕纠碚摓榍疤?但是,由于第一環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)效果差,學(xué)生所能掌握的施工知識(shí)與施工實(shí)習(xí)順利進(jìn)行所需的知識(shí)相比嚴(yán)重匱乏,最終,施工生產(chǎn)實(shí)習(xí)難以達(dá)到預(yù)期目的。

二、土木工程施工課程的特點(diǎn)

土木工程施工課程的特點(diǎn)也是該課程與本專業(yè)其他課程的顯著區(qū)別,課程的主要特點(diǎn)如下:

第一,該課程知識(shí)體系涉及了結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)、建筑材料、工程測(cè)量等課程。因此,課程知識(shí)跨度大、綜合性強(qiáng)。

第二,該課程與土木工程生產(chǎn)關(guān)系密切,課程知識(shí)體系多是土木工程施工實(shí)踐的總結(jié),課程內(nèi)容多為典型土木施工工藝和實(shí)際操作過程。因此,課程具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐性。

第三,案例性強(qiáng)。土木工程施工課程一般按照工程建造的先后次序組織各章節(jié),各章節(jié)多以分部分項(xiàng)工程為單元講述本部分的施工技術(shù)與方法,章節(jié)間相互獨(dú)立幾乎沒有聯(lián)系,以土方工程為例,該章僅講述場(chǎng)地標(biāo)高的確定、土方調(diào)配、土方運(yùn)輸機(jī)械、土方壓實(shí)、基坑支護(hù)、開挖與降水,這些知識(shí)點(diǎn)自成體系與其他章節(jié)沒有聯(lián)系,這一特點(diǎn)為土木工程施工課程進(jìn)行案例教學(xué)奠定了知識(shí)體系基礎(chǔ)。

三、基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的土木工程施工課程教學(xué)改革的實(shí)施

(一)教學(xué)改革的依據(jù)

1.馬克思主義關(guān)于認(rèn)識(shí)發(fā)展的一般規(guī)律是課程教學(xué)改革的指導(dǎo)。

教學(xué)改革遵循土木專業(yè)感性知識(shí)源于土木工程施工實(shí)踐,并在土木工程施工實(shí)踐中提升為理性知識(shí),專業(yè)理性知識(shí)在新的施工生產(chǎn)實(shí)踐中得到發(fā)展;同時(shí),并在土木工程施工課程教學(xué)改革中著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的土木工程施工課程教學(xué)改革的基本思路如下:

通過土木工程施工場(chǎng)景建立感性知識(shí)→提出需要解決的土木工程施工問題(激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣)→講解建立土木工程施工的知識(shí)體系→給學(xué)生啟發(fā),使其創(chuàng)造性解決上述問題,這也是理性知識(shí)的實(shí)踐運(yùn)用→課程生產(chǎn)實(shí)踐。

2.土木工程施工課程教學(xué)改革的另一依據(jù)是土木工程施工課程的特點(diǎn),即工程實(shí)踐性強(qiáng)、案例性強(qiáng),這也為教學(xué)改革提供了可能。

3.啟發(fā)式教學(xué)是課程教學(xué)改革的又一依據(jù)

啟發(fā)式教學(xué)是恰當(dāng)選擇教學(xué)方式,激發(fā)學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性發(fā)現(xiàn)問題并創(chuàng)造性的解決問題,這與土木工程施工課程的要求一致。解決土木工程實(shí)踐中出現(xiàn)的問題的方案絕不是唯一的,教學(xué)改革能夠?yàn)閷W(xué)生營(yíng)造工程現(xiàn)場(chǎng)氛圍,有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

(二)教學(xué)改革的內(nèi)容

1.課程知識(shí)體系優(yōu)化整合。

通過課程知識(shí)體系優(yōu)化整合,確定課程講授內(nèi)容和講授重點(diǎn),這對(duì)授課效果至關(guān)重要。整合課程知識(shí)體系時(shí)既要突出重點(diǎn)和難點(diǎn),又要與工程施工實(shí)際保持同步,及時(shí)搜集整理國(guó)內(nèi)外最新有關(guān)課程的相關(guān)資料,補(bǔ)充最新專業(yè)成果。

2.把整合后的課程知識(shí)體系加工成相對(duì)獨(dú)立的教學(xué)模塊。

表1僅以“土方工程”、“樁基工程”、“混凝土工程”,“吊裝工程”為例說明各章節(jié)中模塊的劃分與案例的設(shè)置。對(duì)于知識(shí)量大的章節(jié),根據(jù)施工的連貫性、知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系和知識(shí)量的大小可以設(shè)置幾個(gè)模塊。

表1

3.確定并完成各教學(xué)模塊所涉及教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容

進(jìn)行模塊與案例設(shè)置時(shí),一個(gè)案例或兩個(gè)案例對(duì)應(yīng)一個(gè)模塊,每一個(gè)案例體系一般包括:針對(duì)本案知識(shí)點(diǎn)的施工現(xiàn)場(chǎng)錄像、工程場(chǎng)景介紹、可能遇到的工程問題、演示典型工藝過程原理的flash動(dòng)畫。

(三)基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的土木工程施工課程教學(xué)改革的教學(xué)環(huán)節(jié)

1.通過播放工程現(xiàn)場(chǎng)錄像,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,建立感性知識(shí)。錄像的內(nèi)容主要涉及施工場(chǎng)景、地質(zhì)狀況、工程概況、施工中涉及的工種、施工機(jī)具與機(jī)械、施工的難點(diǎn)與質(zhì)量控制重點(diǎn)等。

2.以施工場(chǎng)景為基礎(chǔ),以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ陶Z(yǔ)言提出工程參數(shù)(如地質(zhì)參數(shù)、材料參數(shù)、設(shè)備參數(shù)等工程信息)及工程施工中要解決的問題,營(yíng)造濃厚施工現(xiàn)場(chǎng)氛圍,增強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí),激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性。

3.以課堂教學(xué)方式重點(diǎn)講解該案例涉及的主要知識(shí)點(diǎn),構(gòu)建各模塊涉及的知識(shí)理論體系。

考慮到施工過程的動(dòng)態(tài)性,課堂教學(xué)可利用flash動(dòng)畫演示典型的施工工藝過程原理,也可采用工程圖片來說明。

案例3主要知識(shí)點(diǎn)包括:

地下水知識(shí)、流砂現(xiàn)象(文字講述、公式推導(dǎo)并采用flash演示,介紹流砂現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理、工程危害、防治的途徑與措施);基坑明排水降水(文字講述并采用flash演示,介紹基坑明排水施工過程);井點(diǎn)降水(文字講述井點(diǎn)降水類型與工程應(yīng)用,文字講述輕型井點(diǎn)設(shè)備、設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與使用,并采用flash演示其降水過程);基坑開挖所使用的機(jī)械(文字講述并采用flash演示正鏟、反鏟、拉鏟、挖鏟挖土機(jī)的工作特點(diǎn)、適用范圍與施工原理);挖土機(jī)械的開挖方式(文字講述并采用flash演示挖土機(jī)械進(jìn)出基坑的通行方式與運(yùn)土機(jī)械位置關(guān)系等知識(shí));以上是該案例涉及的重要知識(shí)點(diǎn),需要課堂解決,該案例涉及的其他知識(shí)點(diǎn)要求學(xué)生自學(xué)。

圖1 引入案例教學(xué)方式后土木工程施工課程的教學(xué)程序

4.課程理論運(yùn)用與檢驗(yàn)

回顧該教學(xué)模塊或案例中需要解決的實(shí)踐問題,啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生通過討論、查閱文獻(xiàn),“創(chuàng)造、協(xié)作、分工、獨(dú)立”地完成針對(duì)工程實(shí)踐問題的技術(shù)報(bào)告。

基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的土木工程施工課教學(xué)改革的實(shí)施程序如圖1所示。

四、土木工程施工課程教學(xué)改革的作用

教學(xué)改革克服了以往填鴨式枯燥的、過于理論化的被動(dòng)教學(xué)方式,讓學(xué)生積極主動(dòng)地投入學(xué)習(xí),有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

教學(xué)中不給予學(xué)生工程問題的特定答案,而是培養(yǎng)他們獨(dú)立思考、批判思維的能力,嚴(yán)密分析工程問題的能力,創(chuàng)造性地解決工程問題的能力,這是本課程改革的最大意義所在。因此,該教學(xué)模式有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性地探尋解決工程問題的意識(shí)與能力。

課堂是師生交流、對(duì)話、溝通和探究學(xué)問的舞臺(tái),師生共同參與。課堂既是引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生自主探究知識(shí),讓學(xué)生自由和自主地討論、辯論的場(chǎng)所,又是教師藝術(shù)化地進(jìn)行教學(xué),充分展示教學(xué)智慧和經(jīng)驗(yàn)的圣地。教學(xué)改革有利于形成相互激勵(lì)、教學(xué)相長(zhǎng)的師生關(guān)系,有利于形成人才成長(zhǎng)的良好教育環(huán)境和社會(huì)環(huán)境。

基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的土木工程施工課教學(xué)改革的主要作用有如下幾點(diǎn):

第一,提升學(xué)生自主分析、熟悉并掌握解決問題的能力;提升學(xué)生互相溝通及改善團(tuán)隊(duì)精神的能力。

第二,提升土木工程施工課程授課教師的教育理念并提高授課教師的綜合業(yè)務(wù)能力。課程改革要求授課教師在具備扎實(shí)的本課程基本理論的基礎(chǔ)上,積極投身土木工程施工與管理實(shí)踐,努力把自己打造成合格的土木專業(yè)工程師,這也是該教學(xué)改革對(duì)授課教師的基本要求。課程改革是對(duì)土木工程行業(yè)需求應(yīng)用型人才的響應(yīng),有利于培養(yǎng)工程創(chuàng)新能力的教學(xué)方式,最終有利于提高土木工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。經(jīng)過對(duì)多屆土木專業(yè)學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐證明,這種教學(xué)方式深受學(xué)生歡迎,學(xué)生反應(yīng)強(qiáng)烈,教學(xué)效果顯著。

五、建議

建議土木工程施工課程推行以上教學(xué)模式,應(yīng)該改革考試制度和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),徹底改變以考試為中心、以死記硬背為基礎(chǔ)的教學(xué)制度,實(shí)行選拔方法多樣化,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)多元化?？荚噧?nèi)容應(yīng)優(yōu)化考核內(nèi)容,注重創(chuàng)新能力和綜合能力的考核。在考試形式上,要注重對(duì)知識(shí)理解、掌握和運(yùn)用的能力考核;在考試手段上,除傳統(tǒng)的閉卷以外,還可以采用綜合題開卷、討論、答辯、科技論文寫作等形式(應(yīng)創(chuàng)新考核方式),比如“沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的考試”(沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的試題,主要考查學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際及創(chuàng)新能力),再比如“一頁(yè)開卷考試”(允許學(xué)生帶一張紙進(jìn)考場(chǎng),每人可以在紙的正反面寫下自己認(rèn)為最重要的知識(shí)點(diǎn)。這實(shí)際是進(jìn)行一次印象十分深刻的復(fù)習(xí))等,從多個(gè)角度考查學(xué)生的綜合能力。

[1]胡錦濤2006年6月5日出席中國(guó)科學(xué)院第十三次院士大會(huì)、中國(guó)工程院第八次院士大會(huì),發(fā)表重要講話。

[2]崔武文.案例教學(xué)在土木工程專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育探索,2007(5).

[3]姜秀英.土木工程專業(yè)建筑施工課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].高等理科教育,2001(4).

[4]仲景冰.土木工程施工課程教學(xué)改革及思考[J].高等建筑教育,2002(6).

[5]葉作楷.土木工程施工課程教學(xué)改革的探討[J].高等建筑教育,2000(4).

Educational Reform and Practice of Civil Eng ineer ing Construction Based on I nnovation Ability

RONG Xian,CUIW u-wen,YAN Xi-kang

(School of Civil Engineering,HebeiUniversity of Technology,Tianjin.300401,China)

Analyzing the necessary for educational reform based on innovation ability and the characteristics of civil engineering construction,taking Maxis theory on recognitions for guideline,considering the property of the curriculum,the thesis puts forward dependence and content and illustrates the steps and goals of the reform and influence through the specific example.Teaching practice proves that student are satisfied with it,and the effect is remarkable.Finally,the thesis recommends to reform the existing curriculum assessment system and focuson innovation and comprehensive ability of students assessment for practice of the teaching model.

innovation capacity;civil engineering construction;teaching reform;assessment

G424

A

1674-7356(2010)01-0009-05

河北省教育科學(xué)研究“十一五”規(guī)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(06020438);河北工業(yè)大學(xué)教改項(xiàng)目。

戎賢(1965-),男,漢族,河北定州人,博士,教授,研究方向?yàn)榻Y(jié)構(gòu)工程,現(xiàn)任河北工業(yè)大學(xué)常委,副校長(zhǎng)。

2010-01-15