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真实工程项目的案例教学方式研究

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发布日期:2019-01-23 14:43

[摘要]案例教学法是一种以案例为基础的教学方法。本文根据《水利工程施工》课程特点,指出了当前实践教学的成绩和不足,并就案例教学方式进行了探索。该方式创造性地开展了基于真实工程项目的案例教学模式,通过精选国内外的实际工程案例,实现理论与实践的交互渗透。最后指出了该项教学实践需要进一步改进完善的地方。

[关键词]教学改革;案例教学方式;水利工程施工

随着我国高等教育办学体制改革的深化,独立学院作为高等教育体系中的一个重要组成部分,近十年来发展较快。截止2012年3月29日,我国已经有303所独立学院。独立学院的生源介于普通本科与专科之间,高考成绩普遍低于普通高校学生,在一定程度上表现为学习基础相对较差,学习的主动性和积极性不高,自我控制能力差,学习目标不明确等。但是独立学院学生动手能力强,学习受兴趣和爱好引导和驱使,主体需求务实性高。根据2014年度天津大学仁爱学院建筑工程系的就业质量调查报告显示:86.36%的毕业生选择了与所学专业相关的工作岗位;而影响毕业生选择工作岗位的原因中,学以致用和发展空间则占到了57.57%;离开学校进入工作岗位后,经过实际工作的历练,72.1%的毕业生认为学校教育教学在教师教学、教书育人和社会实践方面对自己的影响最大,其中选择社会实践的占比最大。地方本科院校的人才培养目标是高级应用型人才,其办学定位基本确定在教学型与应用型层面,这恰好与独立学院学生主体的务实需求相一致。作为本科层次教育,应重视较宽厚的基础知识的传授;作为应用型人才的培养定位,应重视面向生产、经营、管理实际,面向经济社会活动实际,培养运用所学知识分析问题、解决问题的能力,同时也要培养学生适应社会的能力、创业发展的能力。[1]本文根据独立学院《水利工程施工》课程特点,指出了当前实践教学的成绩和不足,并就案例教学方式进行了探索。该方式创造性的开展了基于真实工程项目的案例教学方式,通过精选国内外的实际工程案例,实现理论与实践的交互渗透。最后指出了该项教学实践需要进一步改进完善的地方。

一、水利工程施工课程特点

《水利工程施工》是水利水电类专业本科生的一门重要专业课程。其实践性、综合性很强。主要目的是培养学生掌握各类型水利水电工程的施工技术及施工组织的基本知识,了解主要工种的施工机械,能初步从事施工组织设计和现场的施工工作。[2]《水利工程施工》在水利工程专业培养中发挥着重要的作用,是基础和核心的专业课程,具有实践性和综合性强的特点。具体表现在以下几个方面:一是知识面宽广。该课程学习涉及到工程测量、工程地质、工程水文学、土力学与基础工程、水力学、水工建筑物、水电站、建筑材料、工程力学、钢筋混凝土结构、工程项目管理、工程概预算等课程相关内容的运用,需要学生将各种知识结合起来,增加其学习难度。二是政策性强。该课程的学习涉及到大量国家及地方有关水利工程施工规范、规程、标准、法令、法规的运用,需要学生能了解各种规范、法规。三是灵活性高。某一个具体施工过程可以采用不同的施工方法,如分段围堰法导流可以采用二段二期、三段二期、三段三期等方法进行;一个时期常用的施工机械、方法是与当下的科学技术水平相一致的。四是实践性强。该课程涉及大量具体工程的特殊施工机械、复杂施工方法等,而学生普遍缺乏工程实践经验,所以对讲授的内容不容易理解。在本科的教学培养方案中设置该课程,目的是要培养学生的施工组织设计能力、工程施工质量、进度和成本管理能力。[3]

二、基于真实工程项目的案例教学方式

水利水电工程专业是一个实践性很强的理工科专业,培养专业高级应用型人才要求毕业生既有扎实的理论基础,又有较强的实践能力。理论基础可以通过课堂教学夯实掌握,实践能力的获得却需要大量的工程经历和施工管理经验的累积。实践是工程教育的灵魂和根本,为了培养具有较强实践能力的高级应用型人才,天津大学仁爱学院水利水电工程专业一直努力构建“以素质教育为基础,以能力培养为主线,理论和实践教学相互配合”的教学体系。经过几年的努力,与天津市水利工程公司、潘家口水利枢纽管理处、大黑汀水利枢纽管理处、尔王庄水库管理处、屈家店水闸枢纽管理处合作建成了相对比较稳定的学生实习基地。在实践教学取得一个又一个成果的同时,一些阻碍教学发展的问题也暴露了出来。在产学合作方面,我国的体制政策与西方发达国家有所不同,主动权并不是掌握在学校一方,很多时候取决于企业的合作态度,所以去企业实习存在较多困难。由于各种原因,目前水利水电工程专业校外实习很大程度上是进行参观学习,学生真正动手实践的机会也很少,不能充分发挥生产实习的作用和效果,依然难以摆脱书本与实际脱节的弊病。针对这一现状,天津大学仁爱学院在《水利工程施工》课程中创造性的开展了基于真实工程项目的案例教学方式,通过精选国内外的实际工程案例,实现了理论与实践的交互渗透。

(一)案例选择

当今时代,很多工程项目都是浩大而复杂的项目,其知识领域涉及众多学科,甚至很多的工程项目需要开展国际合作。在这样的背景下,社会要求高等教育培养具有“大工程”的理念、多学科的视野、扎实的基础知识、良好的人文情怀及工程组织素养等高素质的复合型创新人才,以适应和胜任复杂多变的工程环境。[4]为了培养实践能力强,具有国际视野和通晓国际规则的应用型人才,水利工程施工课程,根据各个章节内容的特点,针对性的选择了一批已建和在建的水利工程。

(二)设置真实施工场景,互动启发式课堂教学

案例教学方式的主阵地是课堂。课堂教学中,坚持以学生为主体,充分发挥教师的主导作用,是提高课堂教学效果的保证。教师的主导作用体现在根据选定的工程案例,借助于计算机等多媒体手段,演示案例内容,设定施工场景,结合教材理论知识设计问题,引入启发式教学模式,发掘学生主体地位,调动学生的热情和积极性,按照事先制定的讨论计划分组讨论、分析。讨论过程中,老师给予方向性指导,引导学生深入分析问题。总结阶段,着重指出案例中的关键点,讨论中的不足和长处,在形象生动的实践案例中输出抽象的概念和理论知识。[5]启发式教学的关键在于设置问题情境,针对教学主体—水利水电工程专业学生的务实需求,结合他们期待更多接触工程实际的愿望,通过视频、图片再现真实施工场景,根据书本知识结构,精心选择施工事件,由浅入深设定问题,层层递进,步步结合,形成塔形的案例教学课堂模型,达到螺旋式上升的课堂教学效果。

(三)改善考核内容和型式

工程教育回归工程,基于真实工程项目的案例教学方式考核学生的除了理论知识掌握的情况,更侧重的应该是工程实践能力、应用知识解决实际工程问题的能力。传统的《水利工程施工》试卷的试题模式基本上按照填空题、选择题、判断题、简答题、问答题和计算题来安排,学生应对考试的方式就是依靠简单的记忆、背诵,“死记硬背”之后往往很难真正理解如何运用知识。为了配合案例教学方式的开展,科学、准确、全面地评价学生的基础知识和综合能力,课程的考核方式一改以往传统的试题模式,模仿英语阅读理解,参照现行建造师考试题型,从工程案例和工程科技文章中抽出一段,根据问题难度大小设计名词解释、简答和分析简述等题型来考核学生对基础知识的掌握和应用知识解决实际问题的能力。一套试卷通常由5~6篇小案例组成,每个案例结合各章节的理论知识,分值为15~20分。理论考试成绩以百分制计。[6]

三、教学效果检验

为了进一步完善案例教学方式,了解学生的适应情况和对水利工程施工课程的需求和建议,以及这种教学方式在不同方面对学生的影响,以便为下一步的探索提供依据,立项小组面向2011级水利水电专业3个班106名学生进行教学效果调查。设计调查问卷分为三个部分:教学方式课堂互动情况和调动学生积极性情况;教学案例和理论内容的结合情况;案例教学提高实践能力情况。通过在问卷网上设计调查问卷,每个班抽样25份,共75份,回收有效问卷66份。调查结果显示:95.45%的同学认为施工案例教学让其更加积极主动参与课堂互动;认为案例教学方式中实践案例与理论知识结合形象效果好,使一些抽象的难以理解的概念及实际问题变得生动,容易理解和掌握的学生占到98.48%;全部参与调查的学生都认为在学校课程设置实习课时有限的情况下,案例教学对加强实践管理能力,提高综合素质有帮助。该调查结果说明在水利工程施工课程中案例实践教学方式的探索,对提高教学质量,培养既有深厚理论基础,又有较强实践能力的高级应用型人才是有帮助的。

四、经验总结及进一步改进措施

通过基于真实工程项目的水利工程施工案例教学,取得了一定的成果。本课程探索构建了“以课堂为主阵地,以应用能力培养为主线,以真实工程案例作支撑,课堂讲课与案例讨论相继而行,模拟工程环境与现场实习互相结合”的教学体系。该教学方式注重学生主动参与,启发学生独立思考,培养学生创造性思维,教学富有针对性,强调实践性,提高学生认识和解决实际工程问题的能力。综合利用各种教学手段,使学生获得真实工程体验,感受实际工程责任,激发成就感,形成系统工程观。同时,考核内容和型式的改善,使学生从典型案例中获取的知识找到“练兵场”,从而掌握一般原理和方法,做到举一反三。案例教学方式,能将理论与实践较好的结合,在学校的专家评估中,也得到了肯定和鼓励。同时该教学方式还处在探索阶段,不能完全依赖该种教学方式,还应该积极与相关企业联系,建立产学合作机制,贴近生产实际,引入前沿施工仿真模式,综合提高课堂教学效果和学生实践能力。

作者:刘洪州 单位:天津大学仁爱学院建筑工程系

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