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【摘要】基于三峽大學土木工程專業實踐教學體系的調查和研究,分析目前存在的問題,構建了“三層次兩模塊”的專業實踐教學體系,通過對新構建的實踐教學體系中各環節的實施與探索,充分提高了留學生自主學習的積極性,提升了留學生教育的質量,達到培養目標。
【關鍵詞】實踐教學體系;地方高校;土木工程專業;學科競賽;實訓平臺
近年來,隨著我國高等教育國際化的不斷發展,來華留學生的規模日益擴大。作為地方高校的三峽大學,自2014年獲批成為國家來華留學示范基地建設單位以來,積極依托學科特色與優勢,響應國家”一帶一路”倡議,已招收并培養大量“一帶一路”沿線國家學生,目前已成為湖北省省屬高校中招收留學生人數、專業設置和英語授課規模最大的高校。以土木工程專業為例,學校根據當前社會對寬口徑、厚基礎“大土木”國際化人才的培養要求,與國內大型企業如中國電建、云南云能電力工程有限公司等單位合作,結合企業“走出去”的特定需求,定向培養企業“走出去”所亟需的各類專業人才,但目前培養環節主要是仿照國內學生,造成學生在培養過程中的問題凸顯,而這其中實踐教學問題則尤為突出,表明當前的實踐教學體系不適應快速發展的留學生教育需求。在國外一些國家(如美國、英國、澳大利亞、日本、德國等),土木工程專業留學生的招生規模大,留學生的實踐教學體系相對比較成熟,積累了一些研究和實踐的經驗,少量學者研究了這些國家的實踐,以期獲得啟示,但將這些啟示直接照搬到地方高校缺乏可操作性。我國學者對本國土木工程專業學生實踐教育的研究初成體系,但本國學生與留學生的實際情況出入較大,因而不能直接移植。部分研究者在最近開始將研究對象轉向來華留學生的實踐教育,開始了針對性研究。但這些研究僅僅局限在某門課程的改革,比較片面,而沒有對整個培養環節中的實踐教學體系進行系統研究。同時,大部分的實踐教學研究也忽略了對學生自我評價的調查,忽略實踐教育的主體,所提出的建議往往比較籠統和主觀。基于此,本研究結合近幾年我校土木工程專業留學生的培養實踐,分析實踐教學體系中存在的不足,全面構建并探索適合我校實際并針對來華留學生的切實可行的實踐教學體系,以期進一步提高土木工程專業培養環節的質量,促進土木工程專業向著滿足國際化要求的方向發展。
一、已有實踐教學環節存在的問題
在“一帶一路”背景下,隨著沿線國家基礎建設項目的快速增加,對土木專業人才有著迫切的需求。土木工程專業是實踐性很強的工科應用型專業,實踐教學環節又是土木工程人才培養中的重中之重。但是,將傳統土木工程專業實踐教學直接照搬到留學生會存在許多問題亟待解決,主要問題如下。1.實踐教學師資缺乏。由于教學語言障礙,部分專業課教師不能進行英語教學,對于專業性較強的詞匯,不能用英語表達,也不能對留學生進行清楚的解釋,所以部分教師直接選擇用理論教學替代實驗教學,即使開設了實驗,也是重復式操作,留學生興趣不大,造成實踐環節比較薄弱。另外雖然部分青年教師英語水平足夠,但是大多沒有經歷過工程實踐,缺乏實際工程經驗。
2.實踐教學的認識不足。長期以來,實踐教學僅作為理論教學的補充形式,造成教師在實踐環節實施方面投入力度不大,學生對實踐環節教學認識不足,參與實踐教學主觀能動性不高。雖然目前土木工程專業各項實踐環節都在開展,但是存在“走過場”的情況,實習一輪游,課程設計千篇一律相互抄襲嚴重等,實際實踐效果極差,學生也抱怨極大。
3.實踐教學體系不完善。在實施新的人才培養模式前,實踐教學體系不夠完善,仍然主要依賴于常規的課程設計和實習,無任何學科競賽和科技創新活動,并且常規實踐各個環節并不是層層遞進和環環相扣的關系,缺乏有效的整合,沒有形成一個完整的體系,從而不利于學生工程實踐能力的培養。
4.實踐教學與行業發展脫節。隨著建筑信息化的發展,土木工程行業急需具備BIM、裝配式建筑、結構檢測等新技術的應用型人才。同時BIM虛擬、施工過程三維仿真、VR虛擬現實,AR增強現實等建筑智能化技術在未來工程中必將大量被應用。但是留學生培養方案沒有能夠及時調整,未引入新知識和新技術更新教學內容。并且土木工程信息化教學的教學手段和教學模式較為落后,還集中在計算機輔助制圖和輔助設計教學等方面。
5.實踐教學日常管理和監督不到位。很多實踐環節由于各種原因沒有得到開展,大量擱置或者僅僅是根據課程給出相應的實踐環節成績,沒有明確把理論教學和實踐教學真正分開管理,更不用說建立相應的實踐教學考核體系,從而造成無法對實踐教學成果和實踐教學水平做出公正全面科學的評價。
二、實踐教學體系的構建
三峽大學土木工程專業立足行業及社會經濟發展,面向一帶一路國家,培養動手能力強,獲得土木工程師基本訓練,并具有人文科學素養、創新能力、實踐能力和終身學習能力的知華友華愛華的國際化工程技術人才。土木與建筑學院依據來華留學生的特點結合多因素分析法,采取由基礎實踐、專業實踐和綜合實踐三個層次與學科競賽和創新創業訓練兩大模塊所構成的動態實踐教學體系,即“三層次兩模塊”的實踐教學體系,如圖1所示。其中“三層次”的實踐環節相對應于理論知識教學體系,由實驗(包括基礎實驗、專業基礎實驗、專業實驗)、見習、實習、課程設計、畢業設計等環節組成,是實踐環節的主體部分,重在培養學生的工程實踐能力,而“兩模塊”則由各級別與土木工程專業相關的各類學科競賽、社會實踐、課外科技創新活動和科研訓練等環節組成,集中培養學生的創新精神和實踐能力。
三、實踐教學的探索與實效
為了從根本上解決專業實踐教學存在的主要問題,更好地提升留學生教育的質量,達到培養目標,三峽大學土木與建筑學院從2018年開始對新構建的“三層次兩模塊”的專業實踐教學體系進行具體實施與探索,主要集中在以下方面。
1.探尋留學生主干課程的實踐改革,根據留學生的特點和多樣化的學習需求制定相應的教學考核方式,采取靈活的授課方式、個性化的教學方法。土木專業中一些重要的主干課程,如混凝土結構設計、橋梁工程、土木工程施工等,其教學效果對學生專業素質和能力的培養將起到重要的作用。但土木工程專業來華留學生在文化、教育以及思維方式方面有所不同,給這類課程教學帶來新的挑戰。通過改變傳統以期末考試成績評價的單一考核方式,建立合理、多樣、綜合評估學生能力與素質的考核系統。教學中引入與實際工程密切相關的實踐活動,使得學生掌握基本過程與方法,將課程教學與模擬仿真等活動相結合,提高留學生的創新與創造能力。如自2019年在針對2016級土木工程專業留學生橋梁工程課程中,通過壓縮理論授課實踐,融入了四次大型實踐環節,通過模型試驗、實際橋梁現場講解、在建伍家崗長江大橋實地參觀等多重環節,同時改革期末考試題目為開放性類型,明顯調動了學生學習該門課程的積極性,學習效果良好。
2.構建融入行業新技術和新工藝的虛擬綜合實訓室。為了適應留學生人才培養模式的快速轉型,學院加快了虛擬綜合實訓室的構建。根據土木工程專業發展與產業需求,融入土木工程行業的新技術和新工藝,內容十分廣泛,涵蓋裝配式建筑設計、施工、運營維護、結構檢測等方面的系統專業知識,另外利用網絡信息化、BIM技術等先進手段實施“BIM綜合實訓”“裝配式建筑綜合實訓”和“結構測試與檢測實訓”等綜合實踐課程。如目前土木與建筑學院已經擁有國家級高地應力區深埋軟巖洞石開挖及支護虛擬仿真實訓平臺和省級土木與水利工程虛擬仿真實驗教學中心等,正在籌建閉合導線測量虛擬仿真、工程地質勘察虛擬仿真等一系列平臺,通過對這些實訓平臺的充分利用,將實踐落實到實處,真正起到應有的作用。
3.進行師資隊伍中留學生實踐教學教師梯隊建設,承擔起留學生實踐教學培養的主要責任。實踐教師是教師隊伍的重要組成部分,主要包括:擔任各實踐教學管理教師、指導實踐教學的教師,應加大對留學生實踐教師的培養和引進力度,鼓勵具有學術發展潛力的各學科青年骨干教師出國培訓進修,提高英語水平。同時加強對缺乏實踐經驗青年教師的掛職鍛煉,使他們借助于實訓平臺建設,參加工程實踐以及同施工技術人員進行交流,提高教師的工程實踐能力和科技開發能力。近幾年來,學院每年到企事業單位掛職青年教師均不少于2名,派遣出國進修教師亦不少于5人。
4.廣泛鼓勵留學生參加各類學科競賽。由于各種原因,以前留學生基本不參與任何競賽。在摸清此環節中存在的問題后,大力宣傳參與學科競賽的益處,并從政策上引導,目前留學生參加各類競賽的積極性明顯增強。近三年來,土木工程專業累計69名同學參加校級及以上學科競賽,并有12名留學生在全國建設類院校施工技術應用技能大賽和全國大學生結構設計信息技術大賽等省級、國家級學科競賽中獲獎。土木與建筑學院自2018年以來,已經連續舉辦三屆留學生工程制圖大賽,結合相關專業軟件學習等多種方式,掀起了學習專業軟件的熱潮,顯著提高了學生畢業設計的水平。另外,土木與建筑學院2019年開始組織兩組留學生共6人參加第四屆全國建設類院校施工技術應用技能大賽,在面臨競賽語言為中文,存在嚴重語言障礙的情況下,與中國學生同臺競技,最終兩組均榮獲團體三等獎,四名留學生榮獲個人三等獎。通過參加專業競賽,給留學生獎學金生提供較大的自主學習的時間和空間,調動學生學習的主觀能動性,培養他們的學習興趣和創造性思維能力。
5.重視科研訓練在土木工程專業的培養過程中的作用。通過參加創新性實驗和教師的部分科研活動,可以較全面地鍛煉學生的實踐能力,從而進一步提高學生科研與實際動手能力。對于“絲綢之路”中國政府獎學金生,在第一學期結束的時候,學院開始推薦所有學生進入相關專業團隊,借助相關團隊方向學科優勢,形成“一對多”的多元輔導模式,全面培養學生各方面能力的提高。另外除了理論課程學習外,還可以通過盡早接觸專業問題形成合理的解決工程問題的創新性思維模式。如我院2016級多名學生參與教師研究項目,對科研產生了較為濃厚的興趣,選擇在畢業后繼續在中國或者其他發達國家攻讀碩士研究生。
6.加強實踐教學過程管理。實踐教學管理人員需要不斷地系統總結和分析各個層次的實踐環節中存在的問題,并及時針對這些問題提出相應的改革模式。學院需要成立由分管留學生教學院長、專業負責人、專業骨干教師等作為成員構成的實踐教學體系改革小組。同時還需要建立學院實踐教學督導制度,即安排2-3名實踐教學經驗豐富的教師任學院督導,對實踐教學質量進行監控,抽查實踐教學成果和效果,并反饋給教師檢查意見和建議。
四、結語
實踐教學是土木工程專業教學的重要組成部分。基于專業實踐教學環節的現狀,在系統總結和分析存在問題的基礎上,作為地方高校的三峽大學土木工程專業立足自身特色,集中優勢資源,創新思路,推進“一帶一路”建設,構建了“三層次兩模塊”的實踐教學體系。通過對新構建的實踐教學體系的實施與探索,發現現行實踐教學各環節更為有序,達到了應有的效果,充分提高了留學生自主學習的積極性,學生的動手能力和解決實際工程問題的能力得到顯著提高,同時也增強了學生的自主創新能力,從而明顯增強了留學生的培養質量。
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作者:陳興華 齊東春 單位:三峽大學土木與建筑學院