黃 超
土木工程專業已發展成為一個綜合性強、實踐要求高、涵蓋面廣的多元化專業。因此傳統的單一式、固定式教學模式已經難以適應當前高校學生的實際學習需求,同時理論與實踐結合能力相對較弱的情況已經嚴重阻礙了高校土木工程專業學生的進一步學習與成長。高校應當以學生的實踐能力發展為目標,完善教學管理制度,并從實踐基地、師資力量、網絡教學以及實訓計劃等方面來提高學生的實踐能力,并以市場為導向進行外向式實踐教學改革,引入多元化企業參與機制,以提升學生的實踐能力。
提高土木工程專業實踐教學質量,一方面,能夠有效轉變學生的學習觀念,使學生把實踐與理論有效結合,以實踐論證理論,以理論探索實踐;另一方面,能夠有效提高土木工程專業課程的針對性和實效性,實現精準授課。單純的課本知識教學難以讓學生認識到實際測量中可能遇到的各種問題,而提升實踐教學質量有助于打造一批復合型土木工程專業人才。
如果僅僅讓高校學生考取一系列理論證書,而實際動手能力基本為零,會讓很多畢業生在薪資待遇、工作環境、工作節奏等方面產生較大的心理落差。究其原因,企業更加重視人才的實踐動手能力,而不是只看重學生的畢業證書、知識證書等。因此提升土木工程專業實踐教學水平,有助于促使教師面向市場,以問題為導向,找準學生的弱項,集中精力去培養和提升學生的土木工程實踐能力。例如在市政工程深基坑實踐教學中,教師應努力使學生掌握懸臂支架、重力式擋土結構以及混合式支護技術等方面的內容。這些支護技術的要求標準有著顯著的區別,因而施工人員應在確保施工安全的前提下,綜合分析不同支護技術所需要的標準。如懸臂支架深基坑支護技術對施工現場的要求相對較高,而重力式擋土支護類型則對支護的平衡穩定性要求較嚴,另一種混合式支護則對錨桿設備的要求有一定的標準[1]。
高校的實踐教學與實訓教學有著緊密的聯系,很多情況下由于資金、場地、設施等條件的限制,簡單地把實踐教學與實訓教學融為一體。這種實踐教學模式表面上看解決了學校方面的問題,但實際上如果缺乏高效的監督管理體系,很容易讓學生成為企業的“免費勞動力”,而極易忽視實訓的目的以及實踐教學的基本要求。院校應從“實訓與實踐探索”的教學模塊中,將課程建設與教育管理模塊相對接,以探索更具競爭力的實訓教學方案。同時院校要將日常教育管理工作與市場上的人才要求相對接,從而真正打造市場化、未來化的土木工程專業教學體系,讓土木工程實踐教學與企業的需求相匹配。這樣既能夠提高學生的實踐能力,又有助于培養一批高素質復合型畢業生。
土木工程專業的實踐教學不能只是讓學生學會簡單的模型計算,或者把實際測量任務轉化為理想的計算模型。因為在實際的測量、設計、施工過程中總會遇到各種現實存在的問題,這與學生的理論學習有著很大的區別。例如,在“小區域控制測量”這部分知識的實踐教學過程中,教師可以根據院校實際的教學設備與實際工程案例,為學生創設生動的實踐教學場景。這樣才能確保學生在導線測量、三角測量、三四等水準測量方面掌握更多的實踐知識。同時,教師要設計靈活多變的教學方案,提升學生現場測量的應變能力,這樣才能切實提升他們的實踐水平。
教師可以整合優化土木工程專業實踐教學內容,在教學內容優化和課程整合的基礎上,構建更高效的實踐教學模式。由于高校的土木工程專業實踐教學大多由理論驗證、實驗體會以及項目設計優化等環節構成,其中涉及眾多的專業知識,其教學出發點是圍繞實踐操作來培養學生的創新意識。如果單純地生搬硬套理論知識來進行實踐,則很有可能讓學生陷入概念的背誦、機械化重復操作練習的低效循環之中。因而教師應合理轉變教學理念,在土木工程專業知識的教學中有機滲透實踐探索的內容,科學增加實踐教學的課時與內容。教師應當根據實際教學內容來靈活調整實踐教學的方案,避免在專業實踐過程中出現演示驗證內容多而推理探索過程少、流程式教學多而綜合創新實驗少的情況。因此,提高土木工程專業實踐教學質量的關鍵方法之一在于優化實踐教學的內容與細節[2]。
土木工程專業實踐教學質量的提升,離不開對學生基礎知識的鞏固、設計環節的科學引導以及自我研究能力的培養。因此院校管理層與教師應當深入了解學生,調研分析學生的實際知識學習情況以及在實踐過程中存在的個性、共性問題。并對學生的這些數據進行匯總分析、歸類總結,以制定更具針對性的實踐教學方案,以達到精準教學、因材施教的目的。例如,教師在設計“管道工程測量”這部分的實踐教學方案時,應當分三個步驟來提高學生的實踐能力。首先把管道工程測量中用到的“大比例尺地形圖測量”“距離測量與直線定向”“角度、水準測量”等知識匯總成實用知識小冊以備學生查閱分析;其次在學生設計分析環節,引導學生自主分析、計算、總結設計相應的測量方案,并付諸實踐,教師進行最終的點評分析;最后根據學生自己的設計方案,來研究分析其可行性,而教師則幫助學生具體分析其測量設計過程中存在的問題,以幫助其修改方案。
院校為進一步提升學生的問題分析與解決能力,應提高教師對于土木工程專業實踐教學的重視程度。加強實踐教學是提高學生實際操作能力和創新能力的重要環節,教師應當把土木工程專業的實踐教學置于相當重要的位置,圍繞理論知識來開展有效的銜接性實踐教學,以項目設計、任務分析以及問題解決的方式來讓學生快速找到土木工程專業實踐學習的技巧與側重點。教師應當科學分析土木工程專業各個課程之間的內在聯系,合理整合實踐教學的資源和內容,從而有效提高實踐教學的效率,減少低效教學和重復教學。比如,在“材料力學與混凝土機構”“土木工程力學與建筑學”等課程中,都含有混凝土和鋼筋材料性質的實踐探索內容,因而教師可以綜合這幾門課程的共性特點,為學生設計綜合性更強、實踐內容更豐富的教學方案,鼓勵學生自主學習、靈活探索。
土木工程專業學生的畢業設計往往更加注重理論知識的匯總分析,即便存在工程案例分析,也很難對學生的實踐動手能力提升有較大的幫助。因此,教師可以根據測量學的課程教學大綱,把傳統的學分制教學轉變成實踐探索與理論知識考評相結合的測評方案,并對學生的實踐學習、探索成果以更加合理的方式進行評價,這樣有助于提高學生對實踐的重視程度,使學生重視日常實踐經驗的積累,從而進一步讓學生創新思考、綜合性分析,進而有效提升自身的實際測量水平。這樣才能讓學生從單一固化的課堂中解放出來,從土木工程專業的特點出發靈活地把知識應用到不同的實踐項目中,從而有效提升自身的實踐技能。教師應當引導學生走出課堂、走進工地,結合具體的工程項目來應用專業知識,使學生對知識與實際應用之間的關聯性有明確認知。
教師可以根據學生對土木工程專業知識的掌握情況,結合信息化教學來為學生滲透更加生動形象的教學內容,讓學生明白實際項目應用中理論知識的可行性與理想化弊端,提高學生進一步探索思考、動手操作的興趣。這樣才能讓土木工程專業學生的實踐更加精彩,教學內容與實際項目應用的關聯性更強,從而有效提升實踐教學的實效性。教師應當優化畢業設計與學生的項目實習之間的聯系,通過基礎知識實習、生產觀察實習、畢業實踐實習,來開展學習小組式的實踐探索活動。同時為了進一步提高學生的實習效果,教師應充分利用師生互動、電子信息遠程監控以及實習在線同步指導等方式,讓學生實時接受教師的指導,并及時生成項目實習情況進度表,進而幫助學生及時分析自己在實踐實習的過程中所遇到的問題,讓畢業設計更具有針對性與實際意義[3]。
隨著5G技術的高速發展,其在智能施工、測量、計算等領域的應用也越來越廣泛。因此高校可以充分利用5G技術,與先進的工程企業展開合作,真正做到把施工現場搬到學校,這樣能夠讓學生更加真切地體會到當下建筑施工領域的智能化、便捷化,同時能夠讓教師的實踐教學與企業先進的實踐技術保持同步,進而為學生構建互動互信式“現場化”土木工程活力教學課堂。這對于高校學生而言無疑是一堂“別開生面”的實踐與理論完美結合的活力課,從而讓學生提前融入企業管理模式,有利于提高學生的競爭力。當下,多元化信息技術在土木工程專業的應用,能夠讓教師科學指導學生更加靈活地思考、學習和體會。將信息技術應用到土木工程專業實踐競賽中,能激發學生的求知欲與求勝心。
在利用VR(虛擬現實)、AR(增強現實)技術來進行實際實踐教學時,土木工程項目的實驗荷載參數復雜、實際應用項目設計成本過高等問題可以迎刃而解。同時VR、AR技術能夠通過土木工程建構模型來讓學生更好地理解相關的理論知識,并通過理論模型與實際實踐之間的聯系,使得學生在有限的時間內順利完成復雜的實踐探索。而5G技術的快速發展也為學校與項目應用的在線連接提供了可能,即院校可以創新實踐教學模式,讓學生通過遠程項目操控、理論知識在土木工程實際應用中的創新找到理實結合的思維突破口。利用5G連接技術可以讓土木工程項目的施工現場有效“遷移”到課堂教學之中,使教師根據項目的實際操作與理論知識之間的聯系來開展高效、生動、全面的教學[4]。
校企合作是土木工程專業進行實踐教學的重要形式之一,不但能夠讓學生真正進入工地進行實地實習,更有助于培養學生吃苦耐勞、艱苦奮斗的職業精神,這對于發揮學生的專業特色、促進學生堅持不懈地努力學習而言意義重大。因此學校應與企業進行深入溝通,確保校企合作的作用得到有效發揮,既要確保學生的理論知識能夠在實踐過程中得到應用和驗證,又要確保學生的實踐學習不拘泥于形式。這同樣需要學校積極對接企業并逐步完善自身的實驗場地,進行基礎設施配套建設,從而打造線上與線下有效結合的實踐教學體系。同時針對校企合作中學生的學習狀態、實踐技能培養,教師應當及時與學生展開溝通,使學生在實踐過程中遇到的疑難問題得到快速解決。合理開展校企合作,科學建設實踐設施,有效優化教學課程,能讓學生的理論知識學習與實踐技能提升得到同步發展,有助于打造生動形象的活力教學課堂,促進學生專業素養的有效提升。
總之,提高土木工程實踐教學質量對于促進學生就業具有十分重要的作用。院校管理層與教師應當統一觀念、形成合力,建立健全院校的土木工程實踐教學基礎設施以為學生提供良好的實踐條件,同時要采用實踐與理論相結合的教學模式,并利用信息化教學工具為學生打造真實的現場教學環境,以校企合作為平臺,拓寬學生的就業渠道,保障其就業率。