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摘要:文章介紹了在新基建和工程教育專業認證的大背景下,安陽師范學院土木工程專業以工程教育認證的理念,分析了本專業近些年認識實習的現狀和教學實踐中存在的問題,從組建實習指導專家庫、優化實習目的、產學合作建設實訓基地、建立施工安全體驗區和工程實體模型、構建虛擬模型素材庫和改革實習考核方式等方面進行了教學改革探索,并通過對實習成果的評價和學生反饋,對實習各環節進行持續改進。通過幾年的改革實踐,獲得了良好的教學效果。
關鍵詞:工程教育專業認證;新基建;土木工程;認識實習;協同育人
0引言
隨著國家布局“新基建”和建筑相關新技術(裝配式、大數據、BIM技術、VR技術)的發展和應用,高校土木工程專業的改革發展日益迫切。土木工程是一門特別注重工程實踐性的本科專業,實驗實訓教學是培養學生的實踐能力、動手能力和提高工程意識的重要環節[1]。認識實習作為本專業的第一門實踐實習課程,能夠幫助學生了解和認識土木工程專業,能夠提高學生的專業興趣,是建立專業觀念,進而樹立專業責任感的重要環節[2]。通過本階段的實習,使學生了解專業、認同專業、熱愛專業,為后續專業課學習奠定良好的基礎。筆者結合安陽師范學院建筑工程學院近年來的土木工程專業認識實習教學實踐,基于工程教育專業認證視角,分析認識實習存在的問題,探討在產學合作模式下,運用新技術、新手段對認識實習進行教學改革,以適應工程認證標準[3]和“新基建”對人才培養的新要求。
1認識實習現狀分析
在安陽師范學院工科專業即將進行工程教育認證的大背景下,土木工程認識實習的現狀已不能完全滿足工程認證的能力要求。學校與當前大多數本科學校一樣,認識實習都是集體參觀實習工地,通過學生的感性認識,初步了解建筑的組成、建筑功能、建筑結構和建筑材料以及施工現場平面布置等,學生實習后一知半解,很難對實習過程和結果滿意,違背了工程教育認證“以學生為本”的評價理念,也很難達到工程認證對能力的基本要求[3-5]。
1.1實習工地聯系困難
傳統土木工程認識實習場所是施工工地現場,各種原因導致聯系實習工地越來越困難。一是,由于土木工程認識實習對實習工地有很多特殊要求,如:距離學校不能太遠、已經完成或剛剛完成某個工序、實習安全等。二是,監管部門對施工安全要求更加嚴格,施工企業出于安全考慮,不愿意接收學生進行實習。三是,近年來大氣污染治理導致很多地區在一些月份要求工地停工。1.2安全隱患大首先,由于施工工地工作的特殊性,露天作業、高處作業多,施工環境、工作條件差,涉及工種多,交叉作業多,安全生產事故時有發生。其次,學生初到工地,對施工現場的安全隱患缺乏認識,不注意自身及他人安全,容易引發安全事故。最后,由于實習工地距離學校越來越遠,學生實習途中的安全也成為一個必須考慮的因素。
1.3實習模式單一
傳統實習只是一味參觀工地,模式單一。隨著裝配式、BIM、VR等新技術快速發展,國家對“新基建”的布局,建筑業已經開始了一場以信息化、裝配化、智能化為特點的技術革命。如果認識實習的內容和模式不與時俱進,會形成實習內容與建筑業發展脫節,達不到專業認證標準提出的要求學生了解本專業的前沿發展現狀和趨勢的目標。
1.4教學效果差,學生收獲少
傳統認識實習一般是由專業老師組織帶領學生進入工地進行參觀,一邊參觀,一邊由工程人員或帶隊老師進行講解。學生整個實習過程非常被動,只能“邊聽邊看”,沒有主動意識。同時,由于工地環境不適合教學,使得很多學生無法認真聽講。學生剛到實習工地現場時,往往會有比較強的新鮮感,實習的時候會感覺難度較低,一看就懂,但看完也就忘了,收獲很少。有些學生的實習報告反映出實習成果和收獲少,內容較為碎片化、零散化、不具體,看起來像一本流水賬,缺乏廣度和深度[3]。這種教學模式強調以教師為中心,是完全填鴨式的教學,學生的實踐能力根本得不到鍛煉與提高。
1.5考核方式缺乏科學性
雖然認識實習最終成績會參考學生實習中的紀律和發言表現,但考核方式一般都是“一次性考核”,僅根據實習報告進行評分,根本調動不起學生的實習積極性。同時,由于學生實習內容基本一致,導致學生存在投機取巧心理,實習報告千篇一律的現象非常嚴重,老師在評分時無法把握實際情況,也無法體現考核的區分度。
2認識實習教學內容改革
根據對學院認識實習現狀的細致分析,基于工程教育專業認證的核心思想——“以學生為中心”和“注重學生的學習成果”,學院從以下方面對認識實習進行改革和探索。
2.1組建認識實習專家庫
學院有工程背景的老教師比較少,且工程單位的總工一般比較忙,不愿意參與指導團隊,或者即使參與指導團隊也很難有時間參與指導。組建實踐能力較強的實習指導團隊是需要解決的關鍵問題。組建以本地行業專家、往屆畢業生和擬實習工地工程項目經理或總工為主的實習專家庫。實習期間,從專家庫中選擇有時間的專家參與現場指導;實習結束后,邀請專家參與實習答辯和成果評價。
2.2優化實綱和實習目的
工程教育專業認證的內涵是“以學生為中心”,構建“成果導向”的人才培養體系,并持續改進[6]。目前,實綱的不科學,目的空洞模糊、可行性差,是造成認識實習達不到理想教學效果的原因。以工程教育專業認證的思路,基于成果導向的教育理念,組織專家重新設計實習目的,從認識層次、知識層次和職業素養層次細化實習目的,讓學生實習前清楚自己每次實習要達到的目標,做到有的放矢。
2.3建立施工安全體驗區
在校內建立施工安全體驗區(見圖1),通過切身體驗,讓學生在進入施工場地前,充分感受安全的重要性。同時,進一步強調進入施工場地的安全注意事項,以減少學生進入施工場地的安全隱患。
2.4建立校內實體工程模型
為解決實習工地難找和實習安全問題,學院已在校內建立兩層半的實體工程模型(見圖2)。該模型包含3種結構形式的基礎、主體、裝修等124個節點構造形式,總建筑面積4m2。基于教育部產學合作協同育人項目,促進產教融合[5],與三好軟件技術股份有限公司合作,建設基于虛實結合的裝配式一體化實訓基地。
2.5構建虛擬模型素材庫
為豐富認識實習的工程類型,彌補覆蓋實習工程類型少的問題。設計或利用校內已建工程圖紙,利用BIM技術構件工程素材庫[7]。學生可通過電腦端和手機端以游戲形式訪問自己感興趣的工程素材,并須按要求完成虛擬模型中設置的習題。利用“殊未+VR”技術模擬施工現場安全,讓學生身臨其境感受施工安全的重要性。
3認識實習實施流程
根據改革內容對認識實習流程進行豐富和優化,按圖3實施。較傳統實習過程,主要有以下改革:其一,在實習開始前,除召開實習動員大會,增設“思考題”和小組討論環節,讓學生帶著問題去參與實習,主動與老師和現場技術人員交流學習。其二,引入BIM模型和VR模型,豐富認識實習資源,拓寬學生專業視野,同時提高高年級學生的建模能力。其三,每屆實習結束后,通過對實習成果的評價和學生反饋,對實習各環節進行持續改進[8]。
4結語
土木工程認識實習是培養專業興趣,建立專業觀念,樹立專業責任感的重要環節。近幾年,安陽師范學院在工程教育認證標準的指引下,引入BIM和VR技術,圍繞專家庫建設、指導教師隊伍培養、實習目的優化、實習場地及虛擬素材庫建設、實習成果考核等幾方面對土木工程認識實習教學進行改革和探索,并持續改進。近幾年的改革實踐證明:這些措施的實施,提高了學生實習的積極性和參與度,豐富了學生認識實習的實習內容,優化了實習的教學大綱和考核方式,提升了學生的實習效果。
作者:張慶偉 張春光 單位:安陽師范學院 中國長江三峽集團有限公司流域樞紐運行管理中心