李潔 黃婧雯
[摘 要]基于“興趣—實踐—能力”的土木工程專業建筑類課程教學與實踐改革體系,以培養和激發學生學習興趣為出發點,優化、更新教學內容,改革教學模式與方法,構建多層次、立體化的實踐教學體系,強化工程實踐訓練,加強學生對知識的運用能力,取得較好的教學效果。
[關鍵詞]土木工程專業;興趣;實踐;建筑類課程
[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)07-0066-03
隨著技術的發展,近年來建設市場對土木工程專業人才素質的需求發生了變化,高等學校土木工程專業的人才培養目標和培養模式也緊隨社會需求的變化而轉變,從培養單純的工程技術型人才向培養寬口徑、跨專業、跨學科的復合型人才轉變,著力提升學生的工程素養,培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力。
土木工程專業建筑類課程主要包括房屋建筑學、建筑方案設計、工程制圖、建筑效果圖制作、城鎮規劃與設計等課程,是專業課程體系中的重要內容,也是培養土木工程專業學生的工程能力和創新能力的一個重要環節。因此,在這類課程的教學過程中,如何激發學生學習興趣,使學生更好地理論聯系實際,提高學生工程實踐能力和創新能力,是教學過程中需要解決的重要問題。
一、現有教學與實踐環節存在的主要問題
通過對課程組教師多年的課堂教學效果的分析和總結,課程組認為土木工程專業建筑類課程在教學過程中存在以下主要問題。
(一)教材內容滯后,影響學生學習興趣
隨著建筑工程技術的快速發展,建筑領域不斷涌現出新技術、新材料、新理念和新規定,使得建筑從設計理念、設計方法到構造做法都發生了較大的改變,并且更新速度很快。而土木工程專業建筑類課程所使用的教材,雖然也會定期更新版本、融入新內容,但普遍存在內容滯后、更新速度慢等問題。教材內容滯后的問題使學生獲得的知識陳舊、落伍,影響了學生的學習興趣和進步。
(二)教學過程存在 “以教為主”“重課堂輕課外,重灌輸輕實踐”等問題,忽略了對學生工程意識及創新能力的培養,學生的動手能力不強
土木工程專業建筑類課程往往安排了較多的理論學時,而實踐學時安排很少,且其教學是以教師在課堂講授理論知識為主。但是,由于這類課程具有較強的實踐性,授課內容不僅僅是抽象的理論和概念,還包含了大量的建筑規劃設計,這些內容僅靠教師通過語言、板書、圖片等方式進行講解,學生練習的時間不夠,這就容易使學生感覺枯燥乏味,缺乏學習的興趣。這種“以教為主”的被動學習方式,容易出現“紙上談兵”的現象,而且無形中剝奪了學生動手實踐的機會,不利于培養學生的工程意識及創新能力,學生的動手能力不強。
(三)青年教師理論水平較高,實際工程教學能力較弱
目前,課程組任教的青年教師,大多數是研究生畢業后直接進入高校從事教學工作,幾乎沒有工程設計的實踐經歷。這些青年教師的理論知識水平較高,但是缺乏建筑設計經歷,設計水平較低。他們在授課過程中,往往都是照本宣科,重點講授理論知識,缺乏將工程設計案例與理論知識融合的能力,這就影響了學生的學習興趣與學習效果。
二、教學與實踐體系的改革措施
針對在教學與實踐環節中存在的問題,課程組提出了“興趣—實踐—能力”的土木工程專業建筑類課程教學與實踐改革體系。它以引導、培養和激發學生對專業知識深入學習和探究的興趣為出發點,通過優化、更新教學內容,突出專業領域的新知識、新技術、新工藝和新方法,開展工程意識教育,強化知識的工程應用背景,提升學生的學習興趣;通過改革教學模式與方法,把抽象的知識具體化、案例化,強調知識在工程中的應用,特別是在學生身邊的建筑、熟悉的建筑中的應用,容易使學生和教師產生共鳴,提升學生的學習興趣;通過多層次的工程實踐訓練,將知識與專業實踐有效融合,學生在完成實踐訓練中獲得成就感、滿足感,改變被動學習狀態。
(一)以工程師能力培養為目標,優化與更新教學內容,激發學生的學習興趣
為解決教材內容更新緩慢與工程技術快速發展之間的矛盾,課程組及時優化和更新教學內容,激發學生的學習興趣:將在實際工程中較少采用或已被淘汰的內容剔除。融入建筑領域的新知識、新技術、新工藝和新方法,并從理論、原則和構造做法上進行闡述,引導學生關注現代工程技術的發展現狀與未來趨勢,了解建筑技術在土木工程發展中的重要作用。及時更新建筑行業新標準和新規范,培養學生的工程意識、數量查閱與運用設計工具書的能力,以及嚴格依據國家標準、規范進行建筑設計的工程素質。
(二)改革教學模式與方法,提升學生學習興趣,實現從“以教為主”到“以學為主”的轉變
為解決學生理論知識與實踐脫節、被動學習的問題,課程組積極改革教學模式與方法,改變以前理論教學墨守成規的教學模式,采用多元化的教學模式和教學方法。
1.采用“四導”型(即導疑、導思、導創、導用)教學方法。授課教師通過設置具有吸引力的問題場景,引導學生質疑,使學生對問題產生強烈好奇心并進行主動思考;引導學生通過調研、分析,尋找解決問題的方法;引導學生發散思維、創造應用,促使學生在知識遷移中,提高創新能力,養成嚴謹的工程態度。
2.采用啟發式的教學方法。教師引導學生發現并把握設計中的主要矛盾,選擇可行的解決辦法,尋找設計的切入點。例如,在住宅建筑設計講解中,通過分析使用者對客廳、臥室、衛生間等的使用需求以及相關家具的尺寸,引導學生從使用者的需求出發,合理確定各個房間的面積、開間和進深尺寸。運用啟發式的教學方法,可以充分發揮學生的主觀能動性和創造力,啟發學生從不同角度進行思考、分析,為提高設計能力打下基礎。
3.采用案例式和實景式的教學方法。以學生身邊的建筑、熟悉的建筑為工程案例,將理論知識融入案例中,容易使學生產生共鳴,有助于學生理解知識在工程中的應用。
4.探索和改進項目教學法在課程中的應用與實施。圍繞教學知識點,設置一個或若干個工程項目,根據實際工程項目的要求,充分發揮學生的主觀能動性和創造力,主動地分析項目條件和任務要求,查閱相關資料,與教師討論、分析,并進行實踐訓練,最終完成項目的任務,以提高學生分析和解決實際工程問題的能力。下表為土木工程專業建筑類課程房屋建筑學課程項目教學安排表。
實施多元化的教學模式和教學方法,有助于形成學生為主體、教師為主導、理論與實踐相結合的教學思路。教師角色由傳統的教學主體轉變為學生學習過程中的協助者、引導者,協助和引導學生運用理論知識解決實際工程問題。學生的角色由傳統的知識被動接受者轉變為教學中的主體,由被動地“學”轉化為主動地“做”, 提升了學生的學習興趣和工程設計能力,實現了從“以教為主”到“以學為主”的轉變。
(三)強化工程實踐訓練,構建多層次、立體化的實踐教學體系,激發學生學習興趣
為解決學生“重理論輕實踐,重課堂輕課外”、動手能力不強的問題,課程組針對不同層次的學生,開展“基礎層、提高層、創新層”的多層次工程實踐訓練(見下圖),形成由單一到綜合,由相對獨立到科學融合的實踐教學體系。其中,“基礎層”包括案例認知學習、課程作業等實踐訓練,其目的是夯實基礎知識;“提高層”包括課程設計、畢業設計、暑期社會實踐活動、BIM軟件技能大賽等訓練,其目的是提升學生的工程實踐水平;“創新層”包括石河子大學SRP項目、國家大學生創新實踐項目、國內相關設計競賽、科技競賽等訓練,旨在培養學生的綜合實踐能力,挖掘學生潛力,激勵學生的創新精神。通過開展多層次、立體化的實踐訓練,培養學生的創造性思維,激發學生學習興趣,使學生的知識學習、能力訓練與專業實踐得以有效融合,從而提高了學生實踐和創新的能力。
(四)以建設雙師型教師隊伍為目標,通過多種途徑和措施,提高青年教師的實際工程能力
為解決高學歷青年教師“重科研輕實踐”、缺乏實際工程能力的問題,課程組以建設雙師型教師隊伍為目標,通過多種途徑和措施,提高青年教師實際工程素質能力:鼓勵青年教師積極參與科研項目,指導學生參加創新項目和科學競賽,在生產實踐和科研中汲取養料,以生產科研促教學。通過校企聯合、與對口支援院校聯合指導畢業設計、實踐環節,有效幫助青年教師提高實踐能力和畢業設計的指導水平。通過校企合作,鼓勵青年教師深入企業,圍繞企業任務進行實際工程鍛煉,有利于青年教師工程實踐動手能力、知識應用能力和解決實際問題能力的培養。
三、教學與實踐體系改革的效果
課程組通過對土木工程專業建筑類課程教學與實踐的改革,構建了集興趣、實踐、能力于一體的建筑類課程教學與實踐體系,通過多種途徑提高學生和青年教師的工程素質能力,任課教師和學生對教學效果均感到比較滿意。學生認為能夠在平時主動學習的過程中做到理論與實踐相結合,達到活學活用的目的,學習興趣、理論知識水平、工程實踐與創新能力逐步得到提升,實現了“理論與工程素養相結合,知識與工程應用、實踐相結合”的學習目標。教師認為通過教學與實踐體系的改革,相關課程的內容更加連貫、更系統,課堂上可以少講、精講,從而使學生可以有更多的時間思考和學習,參加實踐訓練環節,將理論知識運用到實踐中,增強了動手能力。
通過教學與實踐體系的改革,學生承擔和參與了多項SRP、國家大學生創新實踐項目、暑期社會實踐活動,積極參加全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽、全國高等院校學生斯維爾杯BIM軟件建模大賽等多項科技競賽并取得了優異成績。課程組教師不斷進行教學研究和改革,通過多種途徑和措施提高教師特別是青年教師的工程素質能力,以提升教學水平。課程組5門土木工程專業建筑類課程均被評為石河子大學課堂教學優質課程,教學效果獲得學生好評。
總之,基于“興趣—實踐—能力”的土木工程專業建筑類課程教學與實踐改革要以工程師培養目標為基本指導,滿足學生個性化需求,將理論教學與實踐有機地結合起來,構建土木工程專業建筑類課程多層次、立體化的實踐教學體系。通過各層次的工程實踐訓練,使學生懂得如何利用課程知識分析、解決工程實際問題,培養學生工程素質等卓越工程師能力,進而培養高素質、應用型的高級土木工程人才。
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[責任編輯:龐丹丹]