水工建筑物课程革新和实践

水工建筑物课程革新和实践

 

《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》(2011年中央一号文件)之后,全国的水利建设和发展进入了一个新的阶段,广西对水利人才的需求也提升到了一个新台阶。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》[1],提出了创新高等职业教育办学体制机制,深化教育教学改革,提高人才培养质量和办学水平,全面提升服务经济社会发展能力的具体要求。教育部出台了《关于进一步推进“国家示范性高等职业院校建设计划”实施工作的通知》(教高[2010]8号)[2]等一系列文件,对教学模式改革提出了新的要求。水利水电建筑工程专业是广西水利电力职业技术学院创建国家骨干高职院校的重点建设专业,同时也是广西高等学校特色专业及课程一体化建设项目。《水工建筑物》是水利水电建筑工程专业的一门重要的主干专业课程,是一门综合性和实践性很强的专业课。通过本课程的学习,使学生了解各类水工建筑物的设计理论和方法以及运用管理知识,掌握各种水工建筑物在水利枢纽中的相互关系及其布置原则,培养学生运用所学知识解决实际工程问题的基本能力,为今后从事水工建筑物的设计、施工、管理、运行等工作打下良好的基础[3]。   面对近两年来广西水利行业建设项目大量增加、相关岗位迅猛增长,知识结构要求更高的形势,为适应水利水电人才培养的要求,我们组建了《水工建筑物》课程改革项目组,以突出职业岗位能力培养为核心,以培养学生的综合能力和素质作为课程改革的总目标,在教学内容、教材建设、教学方法和手段、师资队伍建设等方面对《水工建筑物》课程进行改革和实践,取得良好效果。   一、当前广西水利建设对水利专业人才培养的要求   课题项目组通过深入广西水利工程建设一线实地调研,掌握了当前广西水利人才需求的数量、结构、知识点、能力素质等方面的准确情况。当前及未来一段时期广西主要水利工程项目是中小型水库的加固、防洪堤及海堤工程,中小河流治理、农村饮水工程、防汛抗旱工程等,广西水利电力职业技术学院水利类的学生就业后主要也是参与这些工程的施工以及管理,就业岗位主要集中在一线的施工员、概预算员、资料员、质量监理员、基层水利单位的运行管理人员,就业岗位主要属于基层岗位,对知识的要求主要包括中小型工程如浆砌石工程、防渗工程、小型工程的力学计算、土石方等工程量计算、测量放样,要求掌握施工的具体方法、流程,具备看懂工程图和按图施工的能力,以及工程量、报进度、做施工资料等能力。用人单位希望学生动手能力强,到单位后能直接上手。按照学生未来职业岗位要求,项目组认真制订了培养方案,引入行业企业技术标准开发专业课程,推行任务驱动、项目导向、工学交替等教学做一体的教学模式改革。   二、重构水工建筑物课程内容   《水工建筑物》是一门综合性课程,重构课程内容充分体现了职业针对性和社会应用性,依据岗位工作需要和人才培养规格定位,结合专业对应的国家岗位资格证书考试要求,对课程内容进行了整合,确立合理的知识结构[4]。由于本课程概念多、抽象、实践性强,项目组根据课程教学大纲和专业培养目标的具体要求,强调掌握基本概念和理论结论的应用,删减理论推导过程;在教学内容的整合过程中,注重突出应用性、实践性,强调必需、够用原则。例如:《水工建筑物》目前教材共11章,重点突出土石坝、水闸、河岸溢洪道、坝下涵管、渠系建筑物、水利枢纽布置、水利工程管理等内容,简化岩基上的重力坝、拱坝,简化应力分析、渗流计算。同时将重力坝、拱坝、土石坝和水闸章节中有关地基处理的内容单独整合成“水利工程地基处理”一章,使学生了解各种水工建筑物所采用不同的地基处理方法、目的及其相互联系,将学生从繁琐的理论知识中解脱出来,激发了学习兴趣。   三、建设特色教材   根据岗位需求和高职人才培养目标,以职业岗位工作内容确定课程体系,以典型工作任务为抓手,明确职业岗位对水利水电技术人才的需求。在此基础上,本课程专业带头人、专任教师与水利行业的专家、有实践经验的行业一线技术人员合作,开发基于工作过程能反映实际工程项目、工程案例的立体化、项目化教材[5]。为此,项目组按照用人单位对人才培养的要求,按照订单培养的模式,将实训教材、补充教材、实训指导书作为本课程教材的建设重点,及时吸收当前广西水利工程领域的先进技术和工艺水平充实教材内容,突出水利职业特色和职业岗位能力,以实际工程项目为载体,将工程项目划分为多个学习性工作任务,根据职业岗位所必需的理论知识和技能要求安排教学内容,适时融入水利行业标准,以真实的水利工程为教学案例,以培养学生的技术应用能力为目的,以基于“工作过程”作为教学的主线,将理论知识和实践操作相互交替融合,使教学过程更贴近水利工程实际。对一些专业理论性太强,如大型工程的设计、枢纽布置,渗流计算、设计、计算公式的推导过程等进行一定程度的简化,使教学贴近大多数学生,使他们掌握一定基础,需要的话以后可根据工作实际自己学。   四、建设“双师型”教师队伍   高素质的师资队伍是对教学质量的基本保证。水利高职院校要想尽快培养出更多受社会欢迎的技能型、应用型专业人才,必须尽快建立一支高水平的“双师型”教学团队[6]。近两年来,水工系输送了4位中青年教师到水利厅相关处室挂职锻炼,实实在在地参与具体的水利工作,增强对水利的了解;派出10位教师到学院设计所、水科所兼职,参加水库除险加固、农村饮水等工程的设计和水利科研;组织三批次教师到百色、来宾、防城港等市的水利工程施工工地参与施工和管理,接受工程实践锻炼;组织2批教师到贺州、河池等市开办水利技术专题培训班,并和当地技术人员开展业务交流;组织3批次师生参加全国第一次水利普查工作并承担了各市相当一部分的技术工作。通过以上的努力,提高了中青年教师的专业素养。同时专门从广西水电工程局、广西水利水电勘察设计院聘请了10多位行业中的专家和有经验的工程技术担任兼职教师,请他们参与教学工作,指导本课程建设,讲授水利工程新技术、新方法、新趋势。#p#分页标题#e#   五、着力培养学生创新能力   本课程改革中,以工程案例设计多种形式的课堂教学,扩大学生对本专业的理解。抓住水利工程建设的难点案例进行分析,让学生对课堂上的理论知识进行充分的交流,强化学生的实际动手能力和实践技能的培养,实现从理论知识型向实用技能型的转化。在教学过程中,使学生了解各种建筑物在水利枢纽中的相互关系及其布置原则,掌握水利枢纽中各种水工建筑物的设计理论、方法以及运行管理的知识,培养学生运用所学知识解决实际工程问题的技能。通过融“教、学、做”为一体,强化了学生能力的培养,为学生毕业后从事水利工程的设计、施工和管理工作奠定了良好的基础。如抓住水利枢纽布置、建筑物结构、地基处理方案比较等方面的创新点,充分调动学生的创新思维,提高学生的创新能力。发挥专业学习协会的作用,强化学生的自主学习;随着科技的发展,很多复杂的计算如渗流、荷载的计算等很多是用电脑软件来进行,根据高职学生的基础知识较薄弱,但动手能力较强,而且喜欢电脑的特点,着力引导学生学习掌握中小型工程软件的应用,如CAD、小软件、结构设计、桥梁大师等,又如施工组织设计的教学,给学生一个题目,让他们自己动手CAD画图,提高学生学习的热情。《水工建筑物》课程涉及的知识面广,其内容包括大量的工程实践知识[5]。定期聘请水利厅技术中心、广西水利工程管理局的专家来校作学术报告,就土石坝除险加固、防洪抢险、高碾压混凝土重力坝等水利技术难题给水利专业师生做专题讲座,使同学们进一步了解水利水电工程新技术。   六、强化实践教学环节   加强工程现场实践教学,在实践教学过程中,尽可能按照专业教学计划和基本要求,结合教学进度,合理安排学生到学校附近的水利工程进行参观实习,对水工建筑物集中进行合理的直观教学,利用真实工程场景和建筑物讲解理论知识[7]。重视校外实习基地的建设,在建设中依托广西水利电力职教集团,不断完善和加强校企合作体制机制建设,实现学院和实习单位资源共享、优势互补、互相促进的效果。近五年来先后与大王滩、西津水电站、龙滩水电站等43个单位签订校企合作协议,建立了一批稳定的校外实训基地,为本课程的工程现场实践教学提供了极大的便利。加强实习环节,有时一个工程的施工全过程都参与,全过程实训,紧跟工程施工进度;学校建立全过程的实训场所,仿真培养学生的实际能力;在课程设计、毕业设计阶段根据个人未来工作岗位强化学习内容。通过强化实践教学环节,弥补了课堂教学的不足,提高了对主要水工建筑物的感性认识,使理论教学不再抽象化,便于掌握专业知识,提高教学效果。   七、采用现代化的教学手段   多媒体技术具有图文并茂、视音频兼备、人机交互、网络运行的特点。将多媒体技术科学合理地运用于课堂教学,有助于提高课程的教学效果,是实现优化教学的有效途径[8]。《水工建筑物》课程内容包括大量的公式、工程图片、工程案例等内容,课改项目组在课件中预先编入这些信息,将教材中抽象的概念具体化、形象化,大大节省了板书时间。此外,针对水利水电工程中的建筑物类型繁多,结构复杂的特点,使用多媒体教学手段,提高课堂效率,通过收集一些著名水利工程的视频资料或制作多媒体课件,在多媒体教室播放,将大量的工程从整体到局部清楚、灵活地展现在面前。例如:利用动画来演示土坝滑坡的发生及发展过程、借助视频来展现重力坝的帷幕灌浆施工过程、通过观看胡佛大坝工程的视频让学生从三维视角来了解双曲拱坝的空间形态等。通过采用先进的多媒体教学手段,克服了单一语言描述的单调性、乏味性,增强了学生对抽象的水工建筑物的理解,激发学生学习兴趣,增强学生的独立思考能力,从而大大提高课堂教学效果。   结语   通过对《水工建筑物》课程改革和实践,取得了较好的效果。首先,水利人才培养质量得到明显提升。学生对专业基础理论掌握更扎实,在实习和毕业设计中体现出的动手解决实际问题的能力更强,对行业的视野更广阔,创新的氛围更浓厚了;其次,社会对水利类学生的综合评价更高。从麦可司公司负责的《广西水利电力职业技术学院社会需求与培养质量2011年度报告》反映,该校水利类毕业生的就业率、就业质量、核心课程有效性评价、用人单位评价、校友评价等关键指标均比往年有较大提高,从多次就业招聘会、双选会了解到,用人单位对学生的评价也更高;再次,培养锻炼了一批骨干教师。在课题项目组开展教学内容、教材建设、教学方法和手段改革和实践过程中,一批骨干教师成长起来了,尤其是在培养懂水利、爱水利、实干型、创新型的高素质青年骨干教师方面有大的突破,有力推动了学院建设国家骨干高职院校的工作。