基于校企合作的“水工建筑物”教學(xué)改革探索

梁麗青,嚴(yán)學(xué)剛,唐中得

（1.吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,吉林 吉林 132000; 2.吉林市水利水電勘測設(shè)計研究院,吉林 吉林 132000）

0 引言

本科教育中課程改革與創(chuàng)新是持續(xù)發(fā)展的，是新時代教育的任務(wù)。2018年6月21日陳寶生部長在新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議上發(fā)表講話，提出教育要在內(nèi)涵上下功夫，提升課程質(zhì)量，“金課”“水課”成為熱詞。高校教育建設(shè)更注重課程內(nèi)容的更新、課堂質(zhì)量的變化、課程方法的融合和創(chuàng)新。因此，我校對于課程改革付諸行動，尤其對專業(yè)核心課程的打造非常重視?！八そㄖ铩笔撬姽こ痰囊婚T專業(yè)核心課程，課程具有非常明顯的專業(yè)特色，內(nèi)容分塊化，對其他課程融合性高，實踐性高。但因課程對基礎(chǔ)課程的融合性高，要求學(xué)生基礎(chǔ)扎實，按照傳統(tǒng)授課較為枯燥，沒有充分發(fā)揮實踐能力，基礎(chǔ)薄弱的同學(xué)聽課效果不佳。因此，對“水工建筑物”進行改革十分必要，改革的整體目標(biāo)是課程內(nèi)容的更新：增加實踐環(huán)節(jié)、增加校企聯(lián)合授課、增加仿真內(nèi)容；改變傳統(tǒng)的課堂講授方式，形成線上線下教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式。通過改革，按照應(yīng)用人才培養(yǎng)要求，改善學(xué)生枯燥的上課感受，知識深入淺出，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維、提升學(xué)生實踐能力，強化學(xué)生自主思考能力。

1 “水工建筑物”課程設(shè)計思路

通過對水利水電建筑工程專業(yè)的崗位核心能力進行分析，發(fā)現(xiàn)水工建筑物課程在專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域中占有重要地位，是其他學(xué)習(xí)領(lǐng)域的基礎(chǔ)。通過對水利水電工程建設(shè)崗位群的典型工作任務(wù)的分析，結(jié)合該課程講述的涵蓋水利工程設(shè)計、施工、運行管理的主要知識點與技能要求，因此教學(xué)的職業(yè)崗位主要定位為“設(shè)計員”“施工員”“運行管理員”等幾個方向。根據(jù)“設(shè)計員”“施工員”“運行管理員”等職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來制定課程教學(xué)大綱，明確教學(xué)內(nèi)容，并依據(jù)認知及職業(yè)成長規(guī)律，按照“從簡單到復(fù)雜，從新手到專家”的方式以及知識、技能的先后次序，引入相關(guān)職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域。基于“設(shè)計員”“施工員”“運行管理員”的職業(yè)能力分析，水工建筑物課程的任務(wù)是培養(yǎng)思想素質(zhì)過硬的“會識圖、會繪圖、重設(shè)計、懂管理”的一線高技能工程勘測設(shè)計人才[1]。

1.1 課程內(nèi)容設(shè)計思路

經(jīng)過多輪改革，課程進行模塊化教學(xué)，知識點設(shè)為問題驅(qū)動式。將理論課程與實驗課程緊密結(jié)合，學(xué)完設(shè)計理論，立即進入實驗。與企業(yè)合作，學(xué)習(xí)相關(guān)設(shè)計案例，從設(shè)計案例中提取實驗項目，實驗?zāi)M實踐的設(shè)計類工作，給出實例項目資料，讓學(xué)生充當(dāng)設(shè)計師，學(xué)生根據(jù)理論知識整理設(shè)計思路，參考網(wǎng)絡(luò)平臺給出的資料，獨立或者分組，并在最后選人進行簡單闡述，實現(xiàn)理實一體化教學(xué)。具體設(shè)計如表1。

1.2 訓(xùn)練項目設(shè)計

理實一體教學(xué)中，實踐教學(xué)設(shè)計結(jié)合模塊化教學(xué)，融入仿真教學(xué)和校企合作案例。具體設(shè)計見表2。

表2 理實一體教學(xué)實驗課教學(xué)設(shè)計

目前培養(yǎng)方案實訓(xùn)為2周，實訓(xùn)設(shè)計主要如下：

和企業(yè)教師合作，開發(fā)企業(yè)真實案例，獲得基礎(chǔ)資料，為學(xué)生提供重力壩、土石壩兩種壩型的基礎(chǔ)資料，學(xué)生選擇一種，結(jié)合其施工、管理等方面設(shè)計該水工建筑物，包括設(shè)計說明書和圖紙繪制。

1.3 課程思政設(shè)計

挖掘課程思政包括三個方面：工程案例、經(jīng)典故事、著名人物。

課程負責(zé)人對課程思政有一定的經(jīng)驗，且積累一定素材。建設(shè)過程中根據(jù)隨實事和新政策更新案例、故事、任務(wù)等。

緒論部分引入我國水資源概況和未來發(fā)展趨勢，引入節(jié)水的理念，并遞進到可持續(xù)發(fā)展對“自強不息、薪火相傳”的社會主義核心價值觀的體現(xiàn)。我國水利水電工程的建設(shè)可以介紹古代的都江堰和京杭運河，現(xiàn)代的大國重器三峽工程和南水北調(diào)工程，增強民族自豪感和愛國意義情懷；在此基礎(chǔ)上介紹鄭守仁院士為三峽工程和祖國的水利事業(yè)奉獻一生的事跡，號召學(xué)生們學(xué)習(xí)他兢兢業(yè)業(yè)、勤勤懇懇的工作態(tài)度，篳路藍縷、開拓進取的奮斗精神[2]。

蓄水樞紐的水工建筑物在介紹三峽工程的多個“世界之最”和“世界最高拱壩”的同時，也介紹了建筑物的穩(wěn)定、應(yīng)力和可靠度的計算方法和評價標(biāo)準(zhǔn)，并聯(lián)系緒論中水工建筑物失事后果嚴(yán)重的特點，在增強民族自豪感的同時，強調(diào)水利設(shè)計工作的創(chuàng)新和責(zé)任擔(dān)當(dāng)，引導(dǎo)同學(xué)們要嚴(yán)謹認真，以“杜微慎防”的思維從事水利工作。

引水樞紐的水工建筑物水閘部分可以通過水閘的功能引入濛洼蓄洪區(qū)人民的王家壩精神，這是一種舍小家、為大家的顧全大局精神；不畏艱險、不怕困難的自強不息精神；軍民團結(jié)、干群同心的同舟共濟精神；尊重規(guī)律、綜合防治的科學(xué)治水精神。

通航建筑物部分結(jié)合水利實訓(xùn)大廳模型介紹三峽雙線五級船閘和升船機的建設(shè)難度和創(chuàng)新過魚建筑物引入生態(tài)水利、生態(tài)魚道建設(shè)、人與自然和諧相處等生態(tài)文明建設(shè)理念，對加強生態(tài)文明教育具有重要意義，有助于引導(dǎo)學(xué)生樹立保護和建設(shè)美好生態(tài)環(huán)境的觀念[2]。

1.4 教學(xué)方法設(shè)計

（1）探究式教學(xué)：教學(xué)內(nèi)容以問題形式拋出，引導(dǎo)學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，探索問題知識。學(xué)生自主探索實驗設(shè)計方法，每個人選擇參數(shù)不一樣，結(jié)果不一樣。

（2）項目驅(qū)動式教學(xué)：實驗和實習(xí)均來自企業(yè)或者工程案例，經(jīng)過開發(fā)成為適合學(xué)生的教學(xué)項目，下發(fā)任務(wù)，驅(qū)動學(xué)生主動探索項目設(shè)計。

（3）仿真演練：包括水工建筑物模型仿真和土石壩滲流破壞仿真兩方面。

1）水工建筑物模型仿真演示：利用實訓(xùn)大廳五級樞紐，模擬重力壩、土石壩、水閘等過水建筑物的地形地質(zhì)條件、工程布置、設(shè)計重點。

2）土石壩滲流破壞仿真演練：采用視頻或者實操的形式，制作土石壩模型，并注水直到土石壩潰壩，讓學(xué)生觀察土石壩潰壩過程，總結(jié)土石壩失穩(wěn)的特點，從而分析穩(wěn)定分析方法。

1.5 教學(xué)手段設(shè)計

教學(xué)手段主要采用線上+線下混合式教學(xué)。

（1）線上教學(xué)：主要采用農(nóng)苑在線和學(xué)習(xí)通，目前已創(chuàng)建水工建筑物課程，提供章節(jié)ppt、拓展規(guī)范等，并實行3輪。過去教學(xué)重線下輕線上，線上今后建設(shè)方向：

1）優(yōu)化章節(jié)資源，包括章節(jié)細化，資源多樣化。

2）錄制知識點小視頻放到線上自學(xué)：如難理解的應(yīng)力分析推導(dǎo)。

3）拓展關(guān)聯(lián)課程知識點：如土石壩滲流分析用到土力學(xué)實驗，團隊教土力學(xué)知識的教師建設(shè)該部分教學(xué)資源作為拓展知識點。

（2）線下教學(xué)：主要采用多媒體授課。初步計劃邀請企業(yè)教師共同帶實習(xí)或者講授2學(xué)時實踐技術(shù)，邀請團隊其他教師將前修課程融合到水工建筑物，講授該部分知識點，如設(shè)計水力學(xué)部分的消能措施。

1.6 課程考核設(shè)計

考核改革設(shè)計點：主要集中在期末考核。

（1）期末考試引入工程實例試題：以論述方式出現(xiàn)，以工程實例為基礎(chǔ)，分析該工程知識點，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力。

（2）期末成績引入非標(biāo)準(zhǔn)答案考試和應(yīng)用考試：以綜合題的形式推行非標(biāo)準(zhǔn)答案考試，讓學(xué)生根據(jù)自身積累，融合課程內(nèi)容和前修考試，啟發(fā)學(xué)生思維、激發(fā)智慧、培養(yǎng)創(chuàng)新能力。試卷在論述題中加入與實踐結(jié)合緊密的題目，題目緊密結(jié)合水利行業(yè)發(fā)展，學(xué)生答題自由，如“說出你熟悉的1座國內(nèi)大壩和1座國外大壩（重力壩、拱壩、土石壩中任意選擇一個），并根據(jù)所學(xué)簡述該壩型的工作原理及優(yōu)缺點”，讓學(xué)生結(jié)合實際和自己所學(xué)課程答題。

2 課程特色

特色1：理實一體項目化教學(xué)：打破理論與實踐脫節(jié)的現(xiàn)象，將理論和實踐結(jié)合起來，每學(xué)完部分理論，隨之進入該部分實踐設(shè)計。在理論教學(xué)中多引入典型水工建筑物實例，以啟發(fā)教學(xué)為主，邏輯教學(xué)為輔。與企業(yè)教師合作，結(jié)合企業(yè)工程案例設(shè)計實踐項目，在實習(xí)過程中引入小型工程項目基礎(chǔ)資料，學(xué)生分組模擬設(shè)計類工作。

特色2：模塊化教學(xué)：將課程整體分為三個模塊（混凝土重力壩模塊、土石壩模塊、水閘模塊）每學(xué)完一個模塊，對應(yīng)一個實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，使課程教學(xué)更為緊湊，使學(xué)生在知識體系上更為清晰。

特色3：結(jié)合網(wǎng)絡(luò)平臺進行線上+線下混合式教學(xué)。水工建筑物已經(jīng)在網(wǎng)上建課，逐步完善教學(xué)，利用網(wǎng)絡(luò)平臺將不能夠在課堂呈現(xiàn)的部分或者知識難點教學(xué)轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，并通過網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)布mooc小視頻、學(xué)習(xí)任務(wù)、參考資料等，方便學(xué)生課下學(xué)習(xí)。

特色4：仿真教學(xué)。采用實訓(xùn)大廳五級模型進行仿真模擬，利用三維建模仿真結(jié)構(gòu)或者實驗、實訓(xùn)建模仿真建筑物運行過程。

3 課程實踐評價總結(jié)

從課程內(nèi)容實踐改革分析：

學(xué)生對于企業(yè)老師講解的土石壩滲流分析軟件應(yīng)用印象深刻，大大提升了實習(xí)設(shè)計的效率。另外同學(xué)們普遍反映課程學(xué)時少，缺少練習(xí)。通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對課堂評價基本滿意，尤其對于互動情況，評價較好，但也有部分同學(xué)表示上課內(nèi)容偏枯燥。

從期末考試改革分析：

通過卷面成績可以看出，學(xué)生成績基本成正態(tài)分布，集中在七八十分較多，九十分以上同學(xué)占總數(shù)約四分之一，成績分布較為合理。不排除因疫情線上授課的影響。

4 結(jié)語

在當(dāng)前新工科背景下[3]，課程改革有校企合作、學(xué)科融合、“互聯(lián)網(wǎng)+”、虛擬仿真等方向。水利水電工程專業(yè)核心課程“水工建筑物”要從理論向應(yīng)用類課程轉(zhuǎn)變，首先優(yōu)化校企合作方式和內(nèi)容。針對當(dāng)前時間和內(nèi)容的沖突、實踐教學(xué)和理論教學(xué)的沖突，課程采用模塊化教學(xué)，每個模塊配以實驗，實驗融入仿真教學(xué)、模型教學(xué)等方式增加教學(xué)直觀性和實踐性。同時邀請企業(yè)教師授課，建設(shè)校企合作的教學(xué)團隊，從而提升學(xué)生的專業(yè)技術(shù)水平和專業(yè)素養(yǎng)，為學(xué)生畢業(yè)后從事相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。