時間:2023-09-25 18:01:02
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水利工程課程設計,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
―、農業水利工程專業認證培養目標
按照石河子大學要求,每四年一次進行培養目標的達成度評價,同時對培養目標進行全面修訂,在四年的實施過程中可進行微調,評價與修訂過程由學院、大學兩級機構組織專家評審,同時著重邀請行業和企業專家參與。經對照工程教育認證標準,農業水利工程專業學生主要學習農業水利工程基本理論和基本技能,掌握水利工程設計方法、科學研究方法及施工管理的基本能力,具備農業水利工程的勘測、規劃、設計、施工、管理等基本技能。二、結合認證標準,完善專業課程體系
1.課程設置
農業水利工程專業課程由學校根據培養目標與辦學特色自主設置,能支持培養目標的達成,課程體系設計由農業水利工程專業資深教師完成,有企業和行業專家參與,包括人文社會科學類課程、數學與自然科學類課程、工程基礎類課程、專業基礎類課程、專業類課程等課程計60余門課。其中,人文社會科學類通識教育課程占總學分的16.7%,學生在從事農業水利工程設計時能夠考慮法律、倫理、經濟、環境等各種制約因素;符合本專業培養目標的工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程占總學分的29.8%,工程基礎類課程和專業基礎類課程應能體現數學和自然科學在本專業應用能力培養,專業類課程應能體現系統設計和實現能力的培養。
2.實踐環節
實踐環節包括課程實驗與實習、課程設計、專業認識實習、專業生產實習、畢業設計(論文)及其他實踐環節等,其中畢業設計(論文)不少于12周,課程實驗8?16學時,課程設計一般安排1~2周。實踐教學體系結構包含課程實踐教學、專業實踐教學和畢業實踐教學三部分。課程實驗包括物理實驗、水力學實驗、土力學實驗、測量學實驗、電工學實驗、材料力學實驗、建筑材料實驗、灌溉排水工程學實驗、水工模型實驗、節水灌溉實驗、水工鋼筋混凝土結構實驗等;課程實習包括測量實習、水文實習、水文地質實習;課程設計包括水文學及水利計算課程設計、灌溉排水工程學課程設計、水工混凝土結構課程設計、水土保持學課程設計、節水灌溉技術課程設計、水工建筑物課程設計等;專業實習包括認識實習、生產實習。
還包括其他實踐環節,如:工程技能訓練、科技方法訓練、科技創新活動、公益勞動、社會實踐,結構模型制作大賽、全國周培源大學生力學競賽、大學生創新創業實驗計劃等。
3.畢業設計(論文)
工程實踐與畢業設計(論文)占總學分的16.7%,畢業設計(論文)選題90%以上結合本專業的工程實際問題,培養學生的工程意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。
(1)選題。畢業設計或畢業論文題目以所學農業水利工程知識為基礎,同時結合生產科研項目開展,進行綜合訓練;也進行涉及本專業的有關研究熱點進行專題研究,主要分為5個方向:農業水利工程規劃與設計、節水灌溉技術設計、灌區水利工程設計、灌區水利工程管理與施工組織設計、專業相關熱點問題研究(論文)。
(2)內容。由水利工程系負責組織畢業設計的選題論證、文獻調查、技術調查、設計或實驗、結果分析、寫作、繪圖、結題答辯等,使學生各方面得到全面鍛煉,并培養學生的工程意識和創新意識。
(3)指導與評價。畢業設計(論文)的相關材料,包括設計選題指南、設計任務書、設計開題報告,反映指導教師指導與管理過程的材料:指導教師、評閱教師、答辯記錄等齊全。結合生產項目進行的畢業設計(論文),由教師與新疆天業節水有限公司、兵團設計院一分院、石河子市天興設計院等企業專家共同指導,答辯時有兵團設計院一分院、石河子市天興設計院、新疆天業節水有限公司等企業專家參加。
三、農業水利工程專業實踐平臺建設
為了滿足農業水利工程專業實踐教學的需要,學院在校內及校外相關企業建立了專門的專業教學實習、實踐教學基地,先后與新疆天業節水灌溉股份有限公司、中國長江三峽集團公司三峽培訓中心、新疆生產建設兵團勘測規劃設計研究院、新疆兵團建設工程(集團)有限責任公司等設計、施工、監理單位簽訂了長期的合作協議。目前形成了灌溉工程實習基地、水文實習教學基地、蓄水引水工程實習基地、科研試驗實習基地、水管單位實習基地、設計單位實習基地等10多個實習基地,每年可容納200人左右學生進行課程實習、認識實習、生產實習、畢業實習等。
四、教學管理和質量保障體系
按照“以人為本、全程保障、以評促建、提升內涵”的原則,農業水利工程專業建立教學過程質量監控機制,學院主管教學領導負責,由水利工程系進行課程的教學大綱、考試大綱、教材、教案、講稿審定,同時對課堂理論教學、課程實驗、實踐等環節進行質量考核。農業水利工程專業課程體系設置每4年進行一次調整,每年進行微調;教學質量評價由大學教務處和學院組織實施,分為學生評教、大學督導評教和教師同行評教,每學期評教1次。統籌協調教學管理,抓標準、抓評估、抓建設,構建了教學評價與管理并行的質量保障運行機制。
1.教學質量體系
科學構建了目標與過程并重的本科教學質量監控體系,該體系由目標、組織、管理、評價反饋、保障五個子系統組成閉環,通過校院兩級管理、兩級督導、校院系三級保障模式有效運行,形成良性循環,對各教學環節提供了全面質量監控和質量保障。建立年度考核制度,形成保障本科教學質量的長效機制。學校實行二級教學管理模式以來,堅持對各院系本科教學工作實施年度考評,形成了保障本科教學質量的長效機制。
2.教學評估體系
關鍵詞:項目課程內涵;課程體系;課程設計;教學資源建設
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A
文章編號:1009—0118(2012)10—0001—03
水利水電建筑工程專業常采用學科體系、任務課程、技能訓練課程,學生學習目標不明確,不知道畢業后能做什么,學習積極性不高,通過項目課程開發與實踐,激發學生自主學習的主觀能動性,縮短“知識”和“能力”之間的距離,滿足企業對學生能力的緊迫性需求。最終達到培養學生職業能力的目的。現談談個人體會。
一、課程改革的必要性
高等職業技術學院學生存在學生厭學,上課遲到、睡覺、玩手機;教師厭教,上課自說自話(不關注學生)的現象。
究其原因,學生厭倦以升學為目的的理論學習方式,學習習慣差;多數開設的課程與職業能力“關聯度不大,學生不感興趣或課程本身沒問題,但教師講課沒有”吸引力“。所有的老師都想把自身所學知識傳授給自己的學生,針對性不強。
我們深知沒有教不好的學生,只有教不好的老師!學不好的學生一定存在,但具有“權威”的教師,加上有吸引力的課程和教學方法會使厭學的學生減少。為此我們探討變以”教“為主的模式為“做中學”的模式,即基于工作過程的項目化課程改革。
二、項目課程的理解與辨析
(一)職業教育的課程模式:需要系統學習理論知識,開設單獨的學科課程;需要以任務為中心學習知識與技能,開設任務課程;需要反復訓練才能具有非常嫻熟的技能,開設單獨的技能訓練課程;對需要以項目為參照點貫穿整個課程內容,讓學生在以項目為載體所設計的綜合化情境中學習,完成完整的工作過程,并獲得相關知識和技能的課程,開設項目化課程。所以課程模式多樣化,其中項目課程成為職業教育課程體系的主體。
(二)項目課程既包括一個專業的課程體系,又包括一門具體的課程。對一個專業的課程體系,依據明確的培養目標,針對學生就業崗位應該具備的職業能力設計。對一門具體課程,以培養學生崗位能力為目的,以典型崗位工作過程為項目,將知識作為完成項目的支撐條件進行合理組合,采用項目教學方法教學。
(三)項目課程的特征:完整合理的教學設計;模擬真實工作工程的配套實訓項目;配套的項目化教材;豐富的教學資源。
三、水利水電建筑工程專業的課程體系
水利水電建筑工程專業主要面向水利行業的建設單位、施工單位和監理單位,培養在建設第一線和基層單位從事建設工程施工和管理技術工作的水利水電工程的施工員、監理員、測量員、造價員、資料員、工程管理員,按照崗位能力要求,構建以學生為主體,以職業能力為中心,以實際項目為載體,以任務訓練為途徑,按照職業能力形成的邏輯關系,從簡單到復雜、從專項到綜合,構建項目課程體系。
水利水電建筑工程專業課程體系由專業基本素質、專業單項能力、綜合職業能力、職業崗位能力課程四部分組成。
專業基本素質:主要完成文化基礎課程,培養學生專業基本素質,采用學科體系模式。
專業單項能力:主要進行識圖與繪圖、施工技術、測量技能、試驗能力的培養,重點掌握施工技術、檢測技術、測量技術,并且對學生有針對性地進行土壩施工技術、水閘施工技術、施工組織與概預算仿真訓練,使學生通過技能鑒定取得相應職業資格證書。本階段結束后,學生能夠適應施工企業的工程施工、工程試驗、工程測量等崗位群的工作需要。采用任務+技能訓練課程模式。
綜合職業能力:實施完整工程項目建設過程(規劃——設計——施工——管理),采用項目教學提高學生的“綜合職業能力”。即以工程項目建設為載體,開展工程項目校內實訓,將水利行業與水利水電建筑工程專業相關工種(灌排工、泵站運行工、渠道、河道修防工等)和施工管理人員的崗位職業資格標準融入教學內容,并按職業資格標準進行職業資格認證考核,實現“雙證書”制度,提升綜合職業能力和就業競爭力,為學生頂崗實習、畢業后就業奠定基礎,拓寬上升空間。采用項目課程模式。
職業崗位能力:安排學生以員工的身份進入富凱龍集團、內蒙古環地勘查測繪公司、內蒙古黃河、遼河工程局有限責任公司等訂單企業進行頂崗實習,使學生在職業素質、社會能力、方法能力、專業能力等方面得到全面提升,形成高技能人才“成品”。
四、專業單項能力、綜合職業能力、職業崗位能力課程設計
(一)專業單項能力課程設計
1、項目的選取原則。針對性:廣泛調研基層工程技術人員并召開專業建設委員會,針對當前經濟發展和水利事業發展的情況,特別針對新農村水利基礎建設和保障體系要求以及內蒙古水利廳“水利人才規劃”具體要求;針對畢業生就業崗位中實際應用較多的水利工程基本知識和工作中必備專業核心能力(規劃、設計、施工、管理),確定教學內容。
適用性:適用水利專業中小型水利工程設計、施工、工程監理、基層水工管理單位的一線技術操作和管理崗位。既要考慮學生首次就業崗位的職業資格證書要求,又要兼顧其未來發展方向執業資格證書要求。
2、項目的選取。重力壩、土石壩、水閘的設計、施工與管理。
3、教學載體。(1)重力壩、土石壩、水閘圖集;(2)重力壩、土石壩、水閘設計資料、成果。
4、課程工作任務的選取。整個課程體系圍繞以“實施完整水利工程項目建設為載體”展開,即將水利工程建設項目分解為若干工作任務,作為專業單項能力訓練中每門課程的學習任務,突出“水利工程建設”這個中心,同時兼顧知識的寬泛性。專業單項能力課程工作任務選取見表1:
表1 專業單項能力課程任務選取表
(二)綜合職業能力課程設計
表2 綜合職業能力項目設計
1、項目設計。實施工程項目建設完整過程(規劃——設計——施工——管理),即灌區灌溉系統規劃設計、水泵與水泵站、典型水利工程設計、施工組織設計、水利工程概預算(招投標、成本控制)、水利工程測量(施工放樣)、水利水電工程施工(工種實訓、施工組織管理、工程資料整編)、水利工程管理。綜合職業能力項目設計見表2:
2、教學模式,教學方法,手段。教學模式:課程在教學實施中注重體現理論與實際的密切結合,邊學邊練,融“教,學,練”三位一體,采用工程實例練習與理論課程學習相結合的教學模式。
教學方法:工程實例教學法;“教,學,練”三位一體教學法;啟發式和討論式教學法;六步教學法(資訊,計劃,決策,實施,檢查,評估)。
教學手段:多媒體課件技術;模型展示;學習報告。
3、整體教學設計表見表3:
表3 整體教學設計表
(三)職業崗位能力
1、頂崗實習能力目標。分三個層次見表4:
表4 頂崗實習能力目標層次表
2、頂崗實習教學內容與崗位要求。頂崗實習崗位與教學內容要求見表5:
表5 頂崗實習崗位與教學內容要求
3、頂崗實習指導教師要求。頂崗實習指導教師要求見表6:
表6 頂崗實習指導教師要求
校內指導教師能力要求 企業指導教師能力要求
具備較強的學生管理和組織能力。具備水利水電建筑工程專業的設計,施工,管理與水利工程的維護等專業基本理論知識和專業知識應用能力 具備較強的學生管理和組織能力。具備水利水電建筑工程專業的設計,施工,管理與水利工程的維護等專業基本理論知識和較熟練的專業技能能力
4、考核方式與考核標準。考核方式引入三元機制,即對頂崗實習的學生進行考核包括校內指導教師,企業指導教師和學生本人。評價比例為:自我評價占25%,校內指導教師評價占35%,企業指導教師評價占40%。
頂崗實習考核內容與考核標準見表7:
表7 頂崗實習考核內容與考核標準
實習日志
的填寫 每天認真記錄當天工作情況,心得體會和工作中發現的問題,記錄工程技術人員的技術報告或技術文檔,記錄在工作中與工程技術人員協作時專業學識方面的收獲與提高,不少于150字 10
實習報告
的撰寫 按照實綱的要求,對參加生產實習的全過程進行分析和總結,及時寫出實習報告。圖文并茂,總字數應不少于6000字 10
五、課程教學資源(實施條件)的建設
(一)師資隊伍建設
把有企業工作經歷的雙師素質教師引進;聘任有工程經驗與教學能力的企業企業員工為兼職教師;注重已有教師的雙師素質培養,通過興辦校內企業,讓教師參與設計、監理等實際項目,提高動手能力,積累“項目”資源;通過下企業兼職,提高動手能力,積累“項目”資源。
(二)實訓條件配套建設
通過校內實訓基地建設,強化學生基本技能訓練、進行項目課程實施;通過校外實訓基地建設,訓練學生崗位技能。
(三)項目課程教材開發
教材開發依據人才培養方案、課程標準、課程整體設計、課程單元設計、國家規范、企業真實案例。
教材結構體例任務化、項目化,以項目為基本單位編排教材內容;體現“做中學”,即先呈現項目,指導學生嘗試性完成項目,然后指導學生建構知識,使理論與實踐統一到項目完成的過程中。實現從闡述式到對話式的轉變。
通過校企合作,企業不斷提供真實項目來源,保證能力培養符合企業需求;專、兼職教師,行業專家共同參與教材開發,保證教材先進性。
(四)校企合作平臺建設
學校與施工、設計、監理企業密切合作,為學生提供項目課程綜合實訓(崗位技能訓練)場所。為項目課程提供真實教學項目來源,提高項目課程質量。為教師提供雙師素質培養機會,提高項目課程教學質量。
六、結語
項目課程改革的實質是:通過改革縮短“知識”和“能力”之間的距離,滿足企業對學生能力的緊迫性需求。同時,通過將知識融于完成項目的過程中的方式,即“做中學”的方式提高課堂吸引力和學習效率,最終達到培養學生職業能力的目的。
項目課程的能力培養目標考驗教師的真實雙師素質;項目不真實,無法體現真實工作過程;實訓基地內容與課程項目不匹配,影響課程實施。
項目課程的實施關鍵是提高課程吸引力,為此提高自身雙師素質,建立”能力威信“;善于將復雜專業問題簡單化和通俗化;與時俱進,關注當前實事中發生的與課程相關事件,創新作業和考核方式,培養學生綜合能力。
參考文獻:
[1]徐國慶.職業教育項目課程的幾點關鍵問題[J].中國職業技術教育,2007,(4).
關鍵詞:高職教育;課程項目化;實踐方案
圖文分類號:TM73 文獻標識碼:A
1課程項目化改革的必然性
課程項目化是指根據職業能力培養需要和地方產業發展需求,將專業基礎課程和專業課程的教學內容設計成訓練具體技能的項目,并根據項目組織原則實施教學與考核以培養學生專業能力的課程設計。課程項目化的體系結構符合高職教育的人才培養規律,它改變了原有學科體系的知識邏輯,取而代之的是基于職業崗位工作任務的相關性。項目化模式的基礎體系是工作體系,工作知識的產生完全處于工作任務完成的需要,依附于工作實踐過程而存在。我國高職教育培養的目標是高素質技能型人才,要求學生在具有必備的基礎理論基礎上,應具備從事某一專業領域實際工作的基本能力,而項目化改革的內涵決定了其必然成為高職院校課程改革的途徑。
2課程項目化改革思路
職業教育項目課程改革,是以工作任務為中心選擇、組織課程內容,并以完成工作任務為主要學習方式,其目的在于加強課程內容與工作之間的相關性,整合理論與實踐,提高學生職業能力培養的效率。
本課程項目化改革以職業崗位為導向,基于崗位工作過程進行課程設計,以實際工程項目為載體,以能力培養為主線,以學生主體、教師主導,以行業標準為課程內容,進行課程的建設開發,設計成立基于工作過程、任務驅動、理實一體化教學的項目化課程。課程將原來的“農田水利學”、“節水灌溉技術”兩門課程有機地整合為一門區域針對性強、實踐性和開放性強的專業骨干課程。課程內容適應工程水利向民生水利、資源水利的轉變,以服務“新農村”建設為核心,以灌排工程建設與管理為課程發展態勢,引入符合南方地區特點的工程項目,以灌排工程的設計、施工、運行管理為主線,進行課程設計。
課程的重點在實踐教學環節,該環節內容基于崗位工作過程進行設計與開發。開展企業調研并結合專家意見,采取與相關企業的主要業務負責人和專業技術人員共同制訂本課程的教學大綱,尤其是課程項目內容的開發。通過對崗位工作過程分析,得出在完成崗位工作任務時應該具備哪些能力、需要哪些知識和具備哪些素質,圍繞這些能力、知識和素質進行課程設置,對原有的課程進行解構和重構,把原有理論性課程重構整合為既有設計,又有灌排工程施工和運行管理等專業知識的理論實踐一體的課程,豐富了"灌排工程技術"課程的內容,真正實現以工作過程為主線設計教學內容,充分體現課程的崗位針對性、開放性和實踐性。
3項目化改革實踐方案
3.1項目的開發
項目教學的核心之一是項目的開發,設計的項目要求能負載工作領域所有的專業知識。在項目構建方面,我們認為要打破思維定勢,圍繞職業能力的實現,以滿足理解工作過程為基本原則,將學科性課程中有關的理論知識按照一定的規律分配滲透到各項目中去,學生在項目的逐個完成過程中來掌握這些知識。通過對水利工程專業的學生進行崗位分析后,確定了以服務“新農村”建設,培養中小型水利工程建設生產一線需要的高素質崗位技能型人才為目標,進行項目的開發。
“灌溉排水工程技術”是水利工程專業的專業骨干課程、特色課程,對學生職業能力的培養起著重要作用。培養學生獨立地從事水利工程尤其是小型水利工程規劃設計、施工、管理工作,適應灌排工程建設管理一線崗位,使其具備認識和解決工程建設中復雜問題的綜合能力。基于工作崗位分析,以灌排工程建設管理一線崗位工作過程為導向,將本課程設計為兩個大項目:一是灌排渠系工程,二是噴微灌工程;每個項目又由子項目、任務構成;每個項目均經過設計、施工和運行管理三個環節來完成完整的工作過程,概括起來為“兩個項目,三個過程”。
3.2教學模式與方法的設計
1)項目引導式--教師布置項目任務,設置教學情境和角色,學生查閱現行標準和規范進行自主決策,完成必要的準備工作;針對每個學習項目中的“工作任務”,按照“六步法--咨詢、計劃、決策、實施、檢查、評價”進行教學設計,并且將水利行業、企業的技術規范、技術標準、引入課程。這樣,學生在具有真實職業情景的學習氛圍中,感受灌排工程工作全過程的實踐,學生在設計過程中實現獨立發現問題、分析問題、解決問題的能力培養。同時,鍛煉與人合作、與人共事的能力。從而使學生的專業水平及整體素質都有顯著提高。
2)案例式--針對浙江省各地區灌排工程特點,選取大量的工程實例,作為學生自主學習的參考案例,結合項目任務邊學邊做,做中學,做中教,使理論教學和實踐緊緊相連,提高學生學習的積極性和主動性。
3)互動討論式--教師進行小組點評與總結,啟發學生思考,鞏固教學內容,提高教學效果。在各個項目訓練過程中,采用階段性討論的教學方法,讓每組學生匯報其成果,把問題與心得跟其他同學交流,在交流過程中,既鍛煉學生語言表達能力,又能提高學生自主解決問題和團隊合作的能力。
4)考證驅動--教學內容與水利員、全國建造師、水利監理工程師等職業崗位資格考試結合起來。在課堂教學的基礎上,把崗位資格考證納入教學中,激發學生自主學習的動力和熱情,鍛煉學生自主學習能力,并促進他們對所學的知識進行總結與提高,形成比較系統的課程知識體系。
3.3考核評價模式的探索
為適應項目化課程和任務驅動教學方法改革,融入專業技能等級認證和崗位職業資格證書考試內容,實行“知識+技能+態度”的形成性過程考核模式,此模式既重視專業知識和技能考核,又重視學生職業態度的考核與評價考核內容及要求與職業崗位對知識、技能、態度的要求相一致。每個子項目成績按100分計,其中:知識占30%、技能占40%、態度占30%。在考核評價模式的改革中逐步探索建立社會化評價制度模式,由社會相關企業、行業進行評價,結合行業、企業的工作實際,結合“雙證書”模式進行評價,并充分發揮專業建設委員會作用,進而建立項目課程培養質量的社會化評價制度。
3.4生產性實訓項目的實施
依托校內外實訓基地,發揮“校內職場”的生產與教學功能,尤其充分利用杭州市水利水電勘測設計院同濟分院、水利工程與設施農業技術省級示范實訓基地,注入學習元素,設計豐富的學習內容和學習方式,開展生產性實訓項目。利用校企合作單位實習基地,一方面,學生在校直接參與行業企業真實的生產項目,教學內容與工作任務合一,邊學邊做,教師指導學生完成工作任務;另一方面,學生利用暑期到校企合作單位頂崗實習,校內外指導教師指導學生完成工作任務,提高工作實踐能力,實現“工學結合”的人才培養模式。
3.5“立體化”教材的建設
該課程配套建設多種形式的教學資源。首先,開發系列虛擬實訓項目仿真軟件,分期完成噴微灌工程及渠系建筑物的仿真;其次,針對目前采用的教材部分內容比較傳統,無法適應區域經濟特點等現狀,本課題組擬積極吸收行業企業專家實踐研究成果,與企業專家合作,開發建設包含紙質教材、電子課件、課程教學軟件、多媒體影像資料等多種形式的“立體化”教材。教材內容充分體現水利職教特色和職業崗位的需要,使“專業教學、職業培訓、技能鑒定”三者有機融合,貫穿于教材之中。
3.6網絡課程的建設
依托精品課程,加強網絡課程的建設,真正為學生提供豐富的拓展教學資源,網絡資源庫包括電子教案、課程錄像、教學課件、專業技能標準、工程案例庫、試題庫等多種專業教學資源和國外優質資源,形成“課堂學習+網絡學習”相結合的模式,開題網絡互動、探討,建立教師與學生間的網絡交流平臺,實現學生自主學習。同時,教師可通過網上課程教學管理平臺,進行學生學習過程的監控,實施學習階段目標的考核,建立交流反饋機制。
4展望
課程項目化教學改革是對傳統高職課程理念、課程體系、教學內容及方法手段等的變革,成功的改革能夠為學生充分發揮潛能創造良好的平臺,提高學生職業能力。在改革過程中,結合課程項目內容,還應探索如何引導挖掘學生創新創業能力的潛力,注重培養學生可持續發展能力。
參考文獻
治水興國,任重道遠
說到水文,這是一個古老的學科,因為人類治水已經有數千年歷史。可以說,一部人類文明史就是一部人與水打交道的歷史。李冰的都江堰,讓原本蠻荒的四川盆地變成了千萬畝良田;舉世聞名的京杭大運河更是便利了南北交通并鞏固中央政權在全國的統治。水文學科的核心是討論水如何循環的問題。而其派生出的水資源工程學科,它的出發點是遵循水文循環的原理,并以此來為實際工程中的水資源合理配置提供技術支持。水文及水資源工程專業就是這兩門學科共同組成的。
課程充實,重視實踐
用科目繁多形容水文與水資源工程專業的課程,一點不為過。但這種繁多并不是混亂地堆砌在一起,而是注重課程與課程之間一環套一環的銜接,構建起立體的知識體系。
高等數學、線性代數、概率統計、大學物理、VB編程設計等是基礎課。高等數學的思想方法將滲透在日后的每門專業課中,比如微積分,雖然很簡單,卻是探究科學世界最有力的工具,水力學中的靜水壓力、三維流體運動,氣象學的壓高公式、風的運動,水文學中的土壤下滲公式、匯流卷積公式等等都與此密不可分。概率統計在匯流理論、洪水頻率計算中是不可或缺的理論工具。另外是計算機編程,水文專業非常需要計算機建模的能力,學到蓄滿產流模型、單位線方法、馬斯京根法演算這幾個模型方法時,如果可以自己編程運算,不僅提高效率,而且可以得到巨大的成就感。
說到專業課,不得不提到其中最精彩的部分――課程設計。老師會下發一個任務書,要求學生運用所學的原理,自己編程計算,并分析結果,給出論證。通常,上專業課更多的是對眾多知識點進行識記,而如何靈活運用這門課所教的理論去解決實際問題,則在課程設計中體現。一門課程設計通常需要花費一周甚至更多的時間,每到這時,你會看到自習室里擺滿了筆記本,大家都在加班加點地編程或者調試程序。然后,筆耕不輟地寫上幾大頁紙,等到一份完整的課設報告出爐后,才能舒一口氣。其實在以后工作中,常常需要做一個項目的算稿,要給出工程所用到的具體計算方法和詳細計算結果,當結果通過總工程師的審查后,才能將其寫在最終報告上。而這種算稿,和大學時期做的課程設計相類似,因此現在的課程設計是為以后的工作打下良好的基礎。
另外,水文屬于自然科學和工程科學,因此這門學科的學習中少不了野外實習。以我所在的學校為例,我們需要進行自然地理實習、氣象實習、水利工程實習、水文綜合實習、水文測驗實習,實地參觀大壩、抽水站、水文站、污水處理廠等,并與專家進行交流。實習的魅力之一就在于它將書本上的理論鮮活地展示在眼前。自然地理實習在宜興的丘陵,大家就著書本認識了各種巖石、植被形態、河谷地貌;氣象學實習在北極閣的江蘇省氣象臺預報中心,在那里我們了解了天氣預報制作的全過程;水利工程實習,參觀了江都水利樞紐,在水電站機組的轟鳴聲中,感受著南水北調這一宏大工程的脈動;水文綜合實習,在污水處理廠,我們使黑臭的污水變成了涓涓清流。最有意思的水文測驗實習,泛舟于宣州水陽江上,同學們通過各種方法對江水的流速和流量等進行分析。然后回到水文站里進行資料整編和制圖,在實習老師的指導下,以前上課提到的幾個理論問題全都在這里得到了解決。就是這樣,帶著好奇帶著疑問,在領略一路風景之余,既系統復習了課堂上的知識又學到了很多課堂以外的內容,真是收獲頗豐!
就業或深造,我走我的路
學完了理論,進行了實踐,就該到了大家最關心的就業問題了。作為連續兩年的“綠牌”專業,水文與水資源工程專業就業完全沒有壓力。而且除了就業率高外,對口也是我們專業就業的一大特點。具體說來,水文與水資源專業培養方向大致可分為以下五類:一是民生水利方向,側重于培養學生小水利、小水電、農村飲水工程及灌溉工程設計、施工、監理能力,就業可去各級水利局及其下屬的設計院所;二是水土保持方向,側重于培養學生水土保持設計、管理能力,就業可去各級水保局及水保站;三是水文測驗方向,側重于培養基礎水文部門技術人員,就業可去各級水文局、站,如省水文局、流域委員會水文局等;四是水庫水電站運行方向,側重于培養學生水庫水電站調度運行管理能力,就業可去各類水電開發企業、梯調中心;五是水文地質方向,側重培養學生工程水文地質調查能力,就業可去各類水文地質單位。此外,一些大型民營企業在招聘會上也吸引了不少同學的眼球,比較有名的有北京江河瑞通、北京清流科技、福建四創等等,學水文的主要從事水文儀器、防洪預報系統、水庫調度系統的研發。還可以去電力口子的單位,如南瑞集團、國電南京自動化股份有限公司,從事水利水電自動化方面的工作。
[文獻標識碼]A
[文章編號]1671- 5918( 2015) 08- 0121- 02
doi:10. 3969/j. issn.1671-5918.2015.08-057
[本刊網址]http://hbxb.net
一、目前水利勘測設計專業實踐教學體系主要存在的問題
受我國教育背景、教育資源、教育水平等多方面的影響,水利勘測設計專業人才專業實踐教學思維模式和創新模式缺乏應有的實踐特性和創新特性。在我國水利勘測設計專業高等教育的專業實踐教學環節中,普遍采用參觀已建工程的方式開展實習,采用虛擬工程項目的方式開展課程設計和畢業設計,缺乏具有指導性的生產實踐元素。目前水利勘測設計專業實踐教學體系主要有以下問題:
(一)水利勘測設計專業的理論教學與專業實踐教學缺乏必要的聯系
課程教學和專業實踐教學相脫離,課程設計、畢業設計大多是虛擬工程項目,缺乏真真的實踐平臺。培養內容單薄、方式單一,缺乏系統性,教學效果難以適應新時期創新性、實踐性、復合型人才需求;
(二)高校水利勘測設計專業的產學研結合不緊密
專業實踐教學只停留在“學”上,基本脫離了實際工程的設計和運行,更談不上與科研相結合,不具備社會服務功能。為了切實提高水利勘測設計專業本科生的實踐能力和創新能力,結合河南水利與環境職業學院水利勘測設計的專業特點,將水利勘測設計專業的專業實踐教學思維模式分為“一體化、三層次”。為實現“一體化”的專業實踐教學目標,將專業實踐教學劃分為“三層次”和“四模塊”,從專業理論課程內容的設計、專業實踐教學系統和內容、專業實踐教學方法以及專業實踐教學的管理等方面進行改革和優化,提出一種工科專業實踐教學的創新模式,提高學生的實踐能力和創新能力。
二、水利勘測設計專業“一體化、三層次”專業實踐教學體系
水利勘測設計專業一體化專業實踐教學體系,應當面向當前的工科教育戰略目標、著眼于未來水利工程的發展、響應卓越工程培養計劃,為培養一批具有創新能力、實踐能力、適應經濟社會發展需要的高質量水利勘測設計技術人才。一體化的專業實踐教學思維模式與傳統教學思維模式相比,有以下特點:實用性強,這樣的專業實踐教學思維模式將專業理論教學和專業實踐教學融為一體,提高學生的實踐能力;實踐性強,這樣的教學思維模式體現以實踐創新為中心,突出實踐培養的主導思想。在理論指導下進行實踐,使專業教學形成連貫的、完整的專業實踐教學體系;專業實踐教學質量和效率高,由于一體化專業實踐教學將專業理論課和專業實踐課有機地融合在一起,形成完整的專業基礎知識和專業實踐的學習體系,從根本上解決了傳統教學思維模式理論和實踐相脫離的問題,使難以覺察的事物能清晰地展現在學生面前,提高學生認識工程結構的能力、提高實踐認知能力。
水利勘測設計“一體化、三層次”專業實踐教學新模式,其中的一體化是指服從實踐目標,以培養新世紀應用型、創新型人才為宗旨,追求知識體系的完整。三層次是指課程教學設置分三個層次:課堂教學(基本原理和基本方法)、課程認識實習(結構認識與學科間交叉)、課程設計和畢業設計(專業應用與創新)。
在水利勘測設計專業“一體化、三層次”專業實踐教學體系中,系統化的基本原理和基本方法是系統中最為基礎的第一層,這里涉及到與水利勘測設計專業相關的課程理論和交叉學科理論的學習;第二層為水利勘測設計結構認識實習,包括水利勘測設計科技創新活動、學科競賽、專業前言講座與學術報告等活動;第三層也稱為實踐層,是整個專業實踐教學的中心,包括水利勘測設計專業所有的課程設計和畢業設計,其中畢業設計尤為重要。畢業設計的選題要盡可能地貼近實際,利用多學科知識和交叉學科知識解決實際工程問題,是檢驗學生實踐創新能力的標準。
三、水利勘測設計專業“一體化、三層次”專業實踐教學模塊
為了使水利勘測設計專業“一體化、三層次”專業實踐教學體系能順利的執行,具有可操作性,保證“一體化、三層次”專業實踐教學體系的連續性,可將水利勘測設計專業創新型人才培養模式劃分為四個模塊。創新型實踐人才培養模式應以創新實踐活動為中心,以學生為主體,通過學校和老師的積極引導,使學生有較為明確的水利工程創新實踐的發展方向,有獲取創新實踐能力的實踐項目、創新實踐方法和途徑。
(一)水利創新理念模塊
通過實踐創新性和產學研相結合的專業實踐教學思維模式,使學生能夠了解水利勘測設計專業的前言動態和發展動態,實踐創新能力的培養必須適應水利勘測設計專業的發展需求。在不同的時期,水利勘測設計專業的主導思想不同。例如,我國的水資源管理與應用已從“控制洪水”向“洪水管理”轉變,水利勘測設計的建設與管理已從“大型樞紐型工程”向“農田水利工程”轉變等,這些水利工作思想的轉變必然推動水利勘測設計專業實踐創新培養模式轉變。因此,在這一模塊,要求學生和老師密切關注水利勘測設計專業的發展動態,老師積極引導學生查閱國內外有關水利發展的前沿。
(二)創新實踐模塊
根據水利勘測設計專業學生的特點,結合現有師資力量,定期舉行專題講座和實踐創新活動,例如:大學生結構設計大賽、水利創新設計大賽等,以傳遞有關實踐創新活動信息,營造濃厚的實踐創新氛圍。以盡最大可能創造學生參與實踐創新比賽的機會,促進學生實踐創新能力的提高。在有關的科研和生產活動過程中,結合相關的科研項目和生產項目,有計劃地吸收水利勘測設計專業學生參與到科研活動和生產活動中來,使學生有長期實踐創新能力塑造和提高的機會。通過創新實踐模塊,鍛煉并檢驗水利勘測設計專業學生的實踐創新能力。
(三)長效管理機制模塊
在本專業培養計劃中,把完成一定實踐創新學分作為學生畢業甚至是晉升攻讀研究生的主要考核點,并將該模塊并人到學生學籍的管理體系中,使學生能夠自覺地、有計劃地參與各項實踐創新活動或實踐比賽,形成組織或參與校內、校外實踐創新活動的常態化,在連續的實踐創新活動中,提高水利勘測設計專業學生的實踐創新能力。
(四)考核評價模塊
水利勘測設計一體化專業實踐教學思維模式的考核評價分為兩類,一類是考試類,用明確的分數評價學生掌握專業理論的能力,是否能夠應用專業理論解決工程實際問題;另一類是非考試類,以新思想意識、動手能力、活動交流、學術報告等。用兩類評價指標綜合評定學生的實踐創新能力。
【摘 要】水工隧洞的設計、施工以及造價文件的編制是水利工程技術人員應具備的基本職業技能。現有課程體系中,涉及這些技能培養的教學內容分別在四門課中講授,普遍沿襲學科本位的教學模式,不利于學生完整地掌握整個水工隧洞工程的實際工作過程及其聯系;不利于學生職業能力的培養,亟需改革。應從分析水工隧洞工程的工作過程入手,在探討其職業能力構成的基礎上,以典型工程項目為載體,實施項目化課程改革,研究課程內容的篩選、重組、實施和考核方式。教學實踐表明:以工作過程為導向設計項目化課程,采用科學的實施方式,能有效地提高學生的職業能力和職業素質。
關鍵詞 高職;水工隧洞工程;項目化課程;實施方式改革;職業能力
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2015)14-0051-02
作者簡介:劉建飛,男,高級工程師,現從事水利工程施工教學與研究。
基金項目:本文系中央財政支持專業(水利工程專業)建設項目子項目、浙江省省級特色專業(水利工程專業)建設項目子項目(TZZ09102B04)和浙江省優勢專業(水利工程專業)建設項目子項目的研究成果。
水工隧洞是水利工程常見的建筑物之一,其設計、施工以及造價文件的編制是水利工程技術人員應具備的基本技能。現有課程體系中,涉及這些技能培養的教學內容分別在四門課中講授:水工隧洞設計在《水工建筑物》中講授,造價文件的編制在《水利工程造價與招投標》中講授,水工隧洞施工在《水利工程施工技術》中講授,水工隧洞施工組織與管理在《水利工程施工組織與管理》中講授。這些課程教材普遍沿襲學科本位的教學模式,注重理論知識的系統性和完整性,缺乏針對性和實用性。教學方式多采用傳統的以講授知識為主,不利于學生完整地掌握整個隧洞工程的實際工作過程及其聯系;不利于職業能力的培養和提高。學生學完這些課程,走上工作崗位后,適應期較長,不符合現行的高職教育理念,需要進行改革。在這種背景下,我們嘗試項目化課程改革,結合典型水工隧洞工程,組織教學內容并實施教學,將原來分散在幾門課程中講授的相關內容,整合為《水工隧洞工程》一門課,涵蓋其設計、施工及造價文件的編制等所有內容,采用項目導向、任務驅動的教學方法,以激發學生的學習興趣,提高其就業能力和職業能力。
目前國內單獨開設這門課的高職院校不多。筆者擬從《水工隧洞工程》課程的定位、課程建設思路、課程實施、課程考核等方面,探討以工作過程為導向實施項目化課程,以更好地實現水利工程專業的培養目標。
一、課程定位
浙江同濟科技職業學院水利工程專業是中央財政支持專業建設項目、全國水利示范院校專業及專業群建設項目、浙江省省級特色專業建設項目和浙江省優勢專業建設項目,本專業的培養目標是:能夠從事中小型水利工程設計、施工、監理和造價等工作,滿足水利工程建設生產一線需要的高端技能型人才。《水工隧洞工程》是水利工程專業的一門培養學生崗位遷移能力的課程,是培養水利工程(輔助)設計人員、制圖員、施工員、安全員、質檢員、監理員、造價員等崗位職業能力的課程。通過學習本課程,學生可以獲得隧洞工程設計、施工、監理和造價崗位所需的基本知識和技能,具有刻苦學習精神、吃苦耐勞精神、敬業精神、團結協作和誠實守信精神。
二、課程建設思路
1.教學內容與崗位工作任務相對接。課程設計,首先分析水工隧洞工程設計、施工及造價崗位的工作過程,確定本課程的工作任務及應具備的職業能力,再由職業能力分析所需要的知識、技能、態度。在此基礎上確定課程教學目標和教學內容,將理論教學和實踐教學融為一體。以典型水工隧洞工程進行項目化教學整體設計,編寫配套校本教材。
2.課程的實施要考慮高職學生的特點及水工隧洞工程的特點。課程內容確定后,課程如何實施就顯得尤為重要。如何調動學生的學習主動性和積極性,讓學生盡快掌握課程內容和具備相應的職業能力,這是課程改革的關鍵所在。為此,我們經過反復探索實踐,最后選擇按照工作過程將教學內容整合為學習項目,以項目導向、任務驅動引領教學過程,實施“在做中學”、“在學中做”的教學模式,使教學內容與崗位工作任務實現“無縫對接”,提高學生的崗位適應能力和職業能力。通過學習,要求學生最終提交一個典型工程的初步設計文件、技術標和商務標。
三、課程實施
1.校企合作開發教材。與水利工程設計、施工企業合作,按照“工學結合、全學程融滲式職業能力培養”的人才培養模式,“崗、課、證相對應”要求,“教、學、做”理實一體化的教學模式,“知識+技能+態度”的形成性過程考核模式以及高端技能型人才培養的特點和規律,制定課程標準。將本專業職業活動,分解成若干個典型的工作任務,按完成工作任務的需要和崗位職業能力要求,引入水利行業技術規范、技術標準,結合職業技能證書考試要求組織教材內容,編制出《水工隧洞工程》校本教材,內容包括水工隧洞工程設計、水工隧洞施工和水工隧洞造價文件編制三大部分,教材內容充分體現水利職教特色和職業崗位的需要,使“專業教學、職業培訓、技能鑒定”三者有機融合,貫穿于教材之中。同時配套有實訓任務書、實訓指導書、整體教學設計、單元教學設計、第一次課教學設計、課程學習指南、教學課件等教學資源,經過四年的試用,效果良好。
2.專兼結合的教學團隊。根據本課程教學團隊的實際情況,主要通過兩方面加強教學團隊建設。一方面,培養一批具有先進高職教育理念和較強實踐教學能力的專業骨干教師,使現有教學團隊教師具有雙師素質。定期選派骨干教師參加省部級教育部門組織的課程建設、教學改革等方面的培訓和交流。加強與校企合作企業聯系,積極參與企業的生產技術服務,引導專業教師特別是年輕教師到企業進行鍛煉,提高實踐能力。充分利用寒暑假,派出專業教師到施工、設計、監理、咨詢等單位的專業對口崗位,參加實踐,并鼓勵教師優先到校企合作單位進行生產、技術、科研服務或者合作開展科研攻關項目。另一方面,加強與企業合作,聘請一批具有豐富水工隧洞設計、施工及造價文件編制經驗的工程技術人員作為兼職教師,參與工學結合課程開發、教材編寫等環節的教學改革,使現有教學團隊具有雙師結構。積極引導兼職教師參加教育理論、教學方法的培訓學習,提高兼職教師的教研與教學能力。加強專兼職教師之間的交流,以校企合作共建的校內生產性實訓基地為依托,加強專任教師與企業技術人員之間的交流互聘、掛職鍛煉,使專任教師和企業技術人員分別在工程實踐經驗和教育教學理念上得到提高,從而促進生產與教學的融合。建成一支專兼結合的“雙師型”專業教學團隊,滿足基于工作過程導向的水工隧洞工程項目化課程建設和教學所需。
3.推行“教、學、做”理實一體化的教學模式。推行“教、學、做”理實一體化的教學模式,使教學過程與工作過程對接。本課程為項目化課程,教學過程按照“教、學、做”理實一體項目化進行設計。在本課程的教學實踐中,利用項目教學,首先由任課教師提出任務與要求,根據任務講解所需的專業知識,然后輔導學生自己確定方案,完成項目或學習型任務。學生通過完成每一個子項目或學習型任務,學習專業知識,訓練專業技能,而要完成項目任務,就必須將“教、學、做”融為一體。通過項目化工作任務驅動,引領教學過程,強調實訓環節,采用理實一體化教學,使“教、學、做”合一,“做中學,做中教”,鼓勵學生自主學習,充分調動學生學習的積極性,提高學生自主學習的能力,在強化技能訓練的同時,也使學生掌握了相應的專業知識,培養了學生的職業態度和職業素養。
(1)“教”:是教師針對項目任務,在具有生產氛圍的專業實訓室(實訓基地),重點采用“項目載體,任務驅動”、“討論式教學”、“案例式教學”等教學方法,按照工作過程,教會學生完成項目任務的相關知識、方法、技能和工作程序等。利用多媒體、教學模型等不同的教學手段,并在多媒體課件中穿插工程照片、圖片、圖紙、表格、動畫等,這些資源有利于創設形象生動的工作情景,激發學生的學習興趣,幫助學生理解施工組織設計要點、現場平面布置圖的繪制、設計說明書的編寫。在通常情況下,完成一個完整的學習型項目的教學任務需要教學團隊成員的配合。在完成水工隧洞施工現場平面布置任務時,帶學生到典型工程施工現場,采用現場教學法。
(2)“學”:是學生跟著教師學習完成項目任務的相關知識、方法和專業技能。一般將學生分為幾個學習小組,在教師講解和示范的基礎上,共同研討,選擇完成任務的方法,制定工作計劃,列出工作步驟。學生選擇的完成任務的方法、制定的工作計劃和步驟等,都需要教師批改、批準。對于共性的問題或錯誤,教師再集中講解,予以糾正。在所有的學生都完成了任務或找到解決問題的途徑后,教師再點評和總結。因此,學生學習的過程也是教師施教的過程。
(3)“做”:是經過前兩個“教”與“學”的環節后,學生在掌握完成項目任務的相關知識、工作方法的前提下,按照教師批準的工作方案,獨立或分組按照實際工作過程完成學習型項目,教師進行檢查、示范和指導,學生相互探討。任務完成之后,通過個人和他人評價(自我評價、同學評價、小組互評、教師評價)檢驗學生是否真正達到了教學目標。
4.模擬職業環境的實踐教學條件。基于工作過程導向的項目化課程教學,需要有配套的實踐教學條件保障。只有這樣,才能模擬職業氛圍,實現“在做中學”、“在學中做”、“邊學邊做” 的理想教學模式。本課程計劃在現有實訓條件的基礎上,再修建一個可供50名學生使用的施工組織設計和工程造價實訓室,使其與現有的水利仿真實訓中心和水利工程設計所配套,成為生產性校內實訓基地。以滿足水工隧洞設計、施工組織設計、造價文件編制和項目管理理實一體教學要求。
四、課程考核
教學模式的轉變要求改變相應的考核方式。為適應理實一體化教學模式、本課程的教學目標和高職學生的特點,實行“知識+技能+態度”的形成性過程考核模式。形成性過程考核強調過程和結果并重,強調對學生能力和學習過程的考核。本課程的考核分為水工隧洞設計、水工隧洞施工和水工隧洞造價文件編制3個子項目分別進行,課程考核成績則是項目考核成績的累計。每個項目成績都是從知識、技能、態度三方面考核,依據“技能加過程,強調素質培養”進行設計。每個項目考核均依據提交成果的完成情況、完成過程中的表現及小組互評的結果等打分,部分與考證有關的內容考核要與考證相結合。
1.“知識+能力+態度”的考核模式,既重視對專業知識和技能的考核,又重視對學生職業態度的考核與評價,考核內容及要求與職業崗位對知識、技能、態度的要求相一致。每個子項目成績按100分計,其中:知識占30%、技能占50%、態度占20%。
2.知識考核:主要考核學生對完成項目所需相關知識的掌握應用情況,可采用課堂提問、檢查任務(作業)完成過程中知識應用的情況、單元測試等方式,也可以采用面試答辯的方式。
3.技能考核:通過學生的“做”來考核,由考評小組現場考核學生完成項目的步驟、方法和成果,比如施工方案選擇及現場布置是否合理、單價編制過程是否正確及投標報價是否合理等方面進行評價。
4.態度考核:主要根據學生完成學習型任務過程中的出勤情況、上課紀律和表現、回答提問是否積極踴躍、協作精神、工作是否認真等方面,通過學生自評、互評以及教師評價綜合確定。尤其要注重團隊協作和小組管理能力的考核,要先考核小組團隊,再考核小組內的個人,小組的成績偏低者,個人的成績相應降低。
五、結語
從分析畢業生就業領域的工作過程入手,基于項目化進行課程改革,將知識、技能的掌握和態度的培養有機地融滲在學習型項目里,注重培養學生的崗位適應能力和職業能力,以完成任務的方式進行學習,形成“在做中學”、“在學中做”、“邊學邊做” 的理想教學模式。對我院近四年的教學實踐,用人單位和學生普遍反映效果較好,學生的職業能力和職業素養得到顯著提高。但在課程教學過程中也存在一些需要改進的問題,比如師資隊伍還不能完全滿足項目化教學的需求,學生通過自己查找資料制定施工方案的能力不足,部分學生的學習成果有雷同現象等,如何有效地解決這些問題,是今后教學實踐過程中需要重點探討的。
參考文獻:
[1]劉建飛.基于工作過程的高職《村鎮供水工程》課程改革[J].職業教育研究,2012,(6):80-82.
關鍵詞:能力培養;力學;教學改革;教學實踐
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)32-0057-03
《水力學》課程是高等工科院校水利類專業學生必修的一門專業基礎課。由于該課程緊密結合水利工程實際,基礎概念和公式繁多,理論推導復雜,不少學生反映《水力學》是一門難學的課程,并且出現學生學習困難和積極性不高的問題。針對以上課程特點和教學中出現的問題,為了提高學生的學習興趣并培養學生的實踐能力和創新能力,對《水力學》課程進行教學改革是十分必要的。
一、水力學課程教學改革的背景
隨著社會對應用型人才需求量地增大,培養具有實踐能力和創新精神的高級工程技術人員成為地方高校的主要目標。這個培養目標的確立對地方高校學科建設和教學工作提出了新的要求。水力學作為水利類專業的重要專業基礎課,在水利類本科專業的培養方案中被列為必修的學科基礎主干課程,是學生從基礎課學習過渡到專業課學習的重要紐帶。《水力學》[1]課程由兩大部分組成,即水力學基本原理和工程水力學。學生在這門課程的學習中,不僅要掌握水力學的基本知識,還要了解水力學的相關應用,以便在今后水利工程實際工作中對水力設計的基本理論和計算方法融會貫通。因此,本課程在水利類專業的教學安排中應該在培養學生確立工程概念、解決實際問題方面加大比重。但是隨著高等教育的改革與發展,高等教育體制和課程設置及學時分配都發生了重大變化,水力學的教學課時正不斷被壓縮,在這種背景下,傳統的教學體系已暴露出許多不合理的地方。一方面傳統的教學大綱中,水力學基本原理和水力學的工程應用兩部分內容共需要100多個學時,而現在水力學課程總學時數減少至70學時,但是教學內容仍然按老教學大綱執行,這就要求老師在少的學時數下講授較多的內容,課堂信息量過大,學生在短時間內很難接受,更談不上對所學知識的應用了。另一方面,近些年隨著高等教育改革地深入和專業劃分愈來愈精細,水利類專業除了原來的農田水利專業外,又包含了水利水電工程專業、水利工程管理專業、水土保持專業,不同專業對水力學課程的教學內容特別是水力學工程應用部分的教學內容提出了不同要求。比如,隨著節水灌溉技術在農業中的廣泛應用,農田水利專業對管道水力學特別是其在微小管道水力計算中的應用提出了要求,而其他專業對此卻又無具體要求或者需求。而隨著高壩大庫的不斷建設,水利水電工程專業要求學生熟練掌握和應用泄水建筑物下游消能、堰流的相關知識,而農田水利專業則對這些內容的要求不斷弱化。總之,隨著信息量驟增的新世紀的到來,這門課程從教學內容、課程體系到教學方法、教學手段都與當前發展形勢很不適應,與培養具有實踐能力和創新性人才的要求產生了明顯沖突。例如,教學內容不能隨著學科的發展而及時調整和更新;課程教學方法落后并導致課堂理論教學與實踐教學環節嚴重脫節。這些都嚴重影響到《水力學》課程教學的開展,進行課程教學改革刻不容緩。
二、水力學課程教學改革的內容與方法
(一)教學改革的內容
《水力學》課程是力學的一個分支,它是介于基礎科學和工程技術之間的一門技術科學。它的主要任務是研究液體(主要是水)的平衡和機械運動規律及其實際應用。課程主要概括為兩部分內容,即水力學基本原理和工程水力學兩部分。因此在教學內容的安排上,既要突出重點內容,使得學生在學習過程中抓住課程的主線和重點,同時還需注意課程內容的連貫,不能出現基本知識點的斷鏈情況。在課程教學改革中應處理好傳統內容與現代內容、繼承與創新及邏輯性與結構性的關系,必須根據水力學的課程內容明確兩條教學主線。一條主線是水力學基本原理和基本理論,主要包括水靜力學、液體一元恒定總流的基本原理和液流形態與水頭損失,這些內容是課程的基礎和骨架。對于不同的專業,技術基礎知識的薄厚要求可能不一樣,骨架可大可小,但均要堅實、牢固。另一條主線是基本應用,主要包括有壓管流、明渠恒定流動、堰流及閘孔出流、泄水建筑物下游水流消能與銜接,這些內容是基礎的添加物和骨架上的肉。因此,應充分吸收現代科學技術和學科發展的最新成果,注意體現當代學科發展的水平和特征,將多學科的知識交叉與滲透反映到教學內容中來,兩條教學主線相互聯系,相互補充,缺一不可。根據以往的教學經驗來看,傳統的“大合班”教學模式無法充分考慮不同專業對本課程的教學要求,按照兩條教學主線進行教學時,課程的部分教學內容可能對于不同專業的關系不十分明顯,學生的學習目標不明確,很難引起學生的興趣,學習效果較差。因此,應該改用模塊式教學結構將理論知識進行整合,即將課程內容分為多個模塊并根據專業的不同強化其所需模塊的內容,進而使學生明確本課程與其專業的關系,以便提高學生的學習熱情和效果。在教學方法上,應該避免在授課過程中搞“滿堂灌”,每堂課都要安排一定的時間來進行答疑,鼓勵學生發表自己的想法和見解,鼓勵學生通過互相討論的方式解決問題。同時,通過在教學內容中增加一些與本學科聯系緊密的工程實例來激發學生的學習積極性,提高教學效果。
(二)教學改革的手段與方法
1.改變傳統的大合班教學模式。根據《水力學》課程的兩條教學主線的內容和要求不同,第一條主線水力學基本原理和基本理論部分是課程的基礎和骨架,雖然對于不同專業,技術基礎知識的薄厚要求可能不一樣,但同樣要堅實和牢固。因此,第一條主線所涉及的內容,從教學模式上講可以將水利水電工程專業、水利工程管理專業、農田水利專業進行合班教學,將理論知識進行整合,突出共性,強化概念,避免因專業分班課引起的課堂教學內容循環重復。但是,《水力學》課程的第二條教學內容是關于基本原理應用,就應該對不同專業在教學內容上側重點不同,在講授其在工程實際中的應用時應有所突出,有側重點地講授,能夠使不同專業的學生了解到該課程在自己行業的應用,拉近與學生的距離,讓學生做到有的放矢,帶著問題去聽課。因此,對于工程水力學應用部分,從教學模式上講,應將不同專業進行分班級教學,結合各個專業的特點和需求,選擇有針對性的教學內容進行授課,進而提高學生的學習積極性和課堂教學效果。
2.改變傳統的教學方法。將傳統的“教學資源導向型”教學方法向“能力訓練導向型”教學方法轉變,其實質就是要發揮學生的主觀能動性,提高學生的動手實踐能力并培養其創新意識。因此,在教學環節上,應該始終注重理論聯系工程實際,以探討和啟發性思維的開放式教學為主,通過問題講義的方式,針對具體的工程問題進行講解和討論。同時,注重學生對知識原理的理解和應用,盡量通過工程實例并結合知識內容解釋在現實生活中所出現的水力學現象,這樣不但可以加深學生對水力學基本理論的理解,同時又培養了學生發現問題和解決問題的能力。
3.以職業能力培養為導向的教學內容設置。水力學基本原理、工程水力學、水力學實驗原理是《水力學》課程的三大組成部分,其關注的重點各有不同和側重。面對水力學課程龐大的體系,必須根據水利類不同專業的特點與專業培養要求,對課程體系進行科學設計,對課程內容進行合理取舍。水力學理論基礎包括“流束理論”和“流場理論”兩個體系。作為水文水資源、水利工程管理專業的學生,限于學時,同時考慮職業崗位的實際工作需要,可舍棄“流場理論”,只講“流束理論”,以滿足工程實際中常見的水力計算的應用需要。同時,也使得“以流束理論為基礎,以實際工作需要為目標”的水力學課程教學基本理論的選擇有了明確的方向。而工程水力學強調解決實際問題,自然成為學生職業崗位必須的教學內容,是學生完成實際工作任務能力的重要體現。為此,在教學內容安排方面,應根據不同專業的需求突出重點,對于農田水利專業的學生,可將重點放在明渠水力學和管道水力學部分,使學生學會設計渠道,熟練進行管網的水力計算,以滿足節水灌溉系統的渠道和管網設計的需要。對于水利工程管理專業的學生,以明渠水力學、有壓管道非恒定流、堰流和閘孔出流為教學重點,使學生可以對已建成的渠系建筑物、電站和引水樞紐進行合理的運行和管理。在完善課堂教學內容的同時,還需要增加實踐教學環節的比重。例如,可以根據不同專業的培養需求,增添水力學課程設計項目。對于課程設計的內容,可以緊密結合各專業畢業設計選題來定,內容應涵蓋專業基礎實驗技術、現代生產和社會應用緊密結合的實踐項目,以及學科發展的前沿課題,形成由低到高、由基礎到專業的逐級發展的“金字塔式”教學實踐內容和環節。這樣不但可以通過理論去指導學生的實踐學習,而且可以通過實踐促進學生對理論知識的理解。
4.教學方法多元化,創造靈活多變的課堂教學。傳統的教學方法是教師通過板書給學生傳播信息,該方法顯然較費時間,而且效果差,有些水流運動的變化過程用靜態圖形是無法表現的,如,水躍、流線、水擊傳播過程等。多媒體教學[5]可以充分演示局部水流現象,還可以展現實際工程中的水流現象,如底流消能、挑流消能、堰流及閘孔出流等,增加了學生對相關原理的理解,又增加了感性認識,同時節約了教學時數,擴大了知識的信息量,可謂一舉多得。但是純粹的多媒體教學存在師生之間互動少、信息停留時間短、跳躍性強等缺點。特別是水力學中大量的公式推導和畫圖,如,靜壓強分布圖、壓力體圖、水面線、總水頭線及測壓管水頭線等內容在應用多媒體教學時,學生不易理解或印象不深。筆者在教學過程中,將多媒體課件、黑板板書、實物和模型教學方法緊密結合,取得了良好的教學效果。例如,在教學中講到畢托管的測速原理時將畢托管帶入課堂,讓學生有充分的感性認識;在公式推導過程中采用黑板板書,給學生帶來直觀的心理感受。
在傳統的教學過程中,師生往往習慣于“灌輸式”教學方法,在這種教學方法中,無法充分調動學生的主觀能動性,學生作為教學過程的客體,處于被動地位,提不起學習和討論的興趣,影響教學效果。因此,在課堂教學環節中應增加學生參與環節,在課堂上采用學生講課、討論、提問等方式,這樣可增加學生的參與意識、活躍氣氛,提高學生分析問題和解決問題的能力。例如,在明渠恒定均勻流的水力計算這一章,其研究內容較簡單,又是實際生活中常見的水工建筑物形式,學生有一定的感性認識,適合采用自學與討論的課堂教學模式。
三、結語
通過近年來的教學實踐表明,以職業能力培養為導向的水利類專業《水力學》課程教學改革,在學時總量減少的情況下,學生們不僅學到了基礎理論和分析問題、解決問題的方法,而且學到了更多有關于水力學的科學知識,開闊了學生的思路,這為高校向社會輸送具有創新意識和實踐能力的復合型水利人才打下了基礎。同時還認識到,必須要不斷加強《水力學》課程教學改革方案的實施,在實踐過程中不斷完善教學方法。這就要求教師不但要重視課堂教學并能熟練應用靈活多樣的教學方法,還要在實踐中不斷提高完善教學內容、教學組織和教學方法。
參考文獻:
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西北農林科技大學農業水利工程專業已有近80年的歷史,目前已培養3500余名本科畢業生,為我國農業和水利事業發展做出了突出貢獻,在國內外享有較高聲譽,2003年被評為陜西省第一批名牌專業。本專業以我國第一個農業水土工程國家級重點學科、國家節水灌溉楊凌工程技術研究中心、旱區農業水土工程教育部重點實驗室等為依托,形成了具有明顯特色的人才培養模式,是我國農業水利工程專業人才培養的重要基地。
一、主動適應社會需求,轉變人才培養理念
從1999年合并以來,我校的總體發展定位為“突出產學研緊密結合辦學特色,創建世界一流的農業大學”。由此,農業水利工程專業的人才培養必須緊緊圍繞產學研的辦學特色,以國家社會經濟發展對人才需求為導向,以農業水土工程國家重點學科為依托,充分利用具有農業工程和水利工程兩個一級學科的交叉和產學研結合的優勢,按照“知識、能力與素質”協調發展的目標,加強外語、數理知識和計算機應用能力培養,注重實踐教學,突出專業特色,培養學生創新能力和精神。為此,開展國內外農業水利工程專業教育比較研究,詳細分析本專業國內外教育現狀與發展趨勢,利用問卷與座談會形式向不同層次用人單位進行廣泛調研,了解新形勢下社會對本專業知識結構、能力與素質要求的變化,明確國家建設對人才的需要。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》(2010-2020年)指出了人才培養模式的核心與精髓是,創新人才培養模式要注重“學思結合”、“知行統一”、“因材施教”[4]。依據其核心和精髓,深刻理解創新人才的內涵,研究創新人才的培養規律,改變傳統的教育理念。隨著大學招生規模的擴大,大學教育已由精英教育轉向大眾化教育,社會對人才也提出了新的要求。創新是我國科技實力提升的基本國策,創新人才培養既是新時期經濟社會發展和科技發展對高等學校人才培養的新要求[5],也是一種教育理念,不是說本科生就成為創新人才,而是應該為學生今后成為創新人才奠定相應的知識、素質和能力基礎。按照此理念設計培養方案,培養學生創新思維和創新意識,訓練學生的創新能力。按照“知識、能力、素質”協調發展的目標,創新精神的培養為理念架構人才培養模式,不僅僅體現在教學的每一個環節,而且涉及到教育的全過程,包括學校的人文環境等方方面面。在人文環境方面,學校定期組織文化名人、政府要員、著名企業家、創業成功人士開展講座,以提高學生文化綜合素質。
二、不斷優化培養方案,更新教學內容
(一)培養方案
按照“基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高、富有求實與創新精神,實踐技能強的高級專門人才”的培養目標,優化知識結構和課程體系,控制總學分,強化專業基礎,增加選修課,減少必修課,加強和統籌規劃實踐教學,優化實踐教學體系。該專業已3次對培養方案進行了調整,已初步形成“基礎教育、實踐教育、創新教育”三大模塊。堅持課堂講授與實習實驗、社會實踐、科研訓練相結合,構建完整的產學研緊密結合人才培養過程和教學管理運行機制,促進學生實踐創新能力和綜合素質的提高。新的培養方案突出四個特點:一是學分總量控制,強化專業基礎。控制總學分在175學分,其中學科通識類40%左右,學科大類基礎和專業課40%左右,綜合實踐20%左右。二是突出實踐教學,增加綜合性、設計性實驗,使其占實驗項目數的80%以上,增加工程訓練實習,實踐教學安排6個月以上。三是將課外科技創新、實踐活動納入培養方案,規定完成創新與技能訓練8學分。四是,加強英語、計算機、高等數學等公共基礎課程的比重。五是開設包括人文科學、社會科學、自然科學、工程技術等門類通識課程及反映本專業領域特點的專題講座,強化學科交叉,培養綜合素質。
(二)構建經濟社會發展需要的課程體系,抓好課程建設,打造精品課程
認真分析人才市場需求,根據產學研緊密結合的人才培養模式和教改、課改成果,合理調整課程體系結構,進行課程的重組和整合,提高課程的綜合化程度,構建學科群內的專業基礎課程平臺;以主干課為核心組成專業課程框架和實踐教學體系;在充分體現理論教學、實踐教學和科學研究相結合的同時,突出創新能力培養,形成科學合理的課程體系。農業水利工程專業根據課程性質建設形成了4個主要課程群組和1個實踐教學體系。以工程測量學為龍頭帶動和建立集工程制圖、地質、測量、工程水文等專業基礎主干課為學科基礎課程群組平臺;以理論力學、材料力學、結構力學、水力學、土力學、建筑材料、鋼筋混凝土結構等課程構建力學結構課程群組;以灌溉排水工程學為龍頭帶動和建立集土壤農作、農業節水、農業水利工程管理等課程的農業用水課程平臺;以水工建筑物為龍頭構建水泵與泵站、水利工程施工、水工概論等課程群組。同時,構建完整的實踐教學體系,目前,已獲批國家級農業水工程實驗教學示范中心,著力建設各課程組平臺的實踐教學環節、創新教學實驗平臺、網絡教學平臺。在構建課程體系的同時,極力打造精品課程等項目的課程建設,目前該專業已建成國家級、省級精品課程1門,校級精品課程9門、網絡課程8門、雙語教學課程3門。2008-2009年獲校教改項目7項,課程教學中70%課程采用多媒體教學。
(三)加強教材建設,規范教材選用
加強專業教材建設與管理,保證選用教材的質量。以培養高質量人才為目標,以教學內容和教學方法改革為核心,充分利用現代化教育技術,按照編著與選用并重的原則,抓好教材規劃,實施精品戰略;健全和完善教材選用、引進、編寫機制,加大資金投入,構筑本專業系列教材體系。實行課組集體論證,院系兩級審核的教材選用制度,保證教材質量。必修課優先選用國家規劃教材或新教材,適當引進國外優秀教材。結合學科前沿及時更新和編寫輔助教材。2008-2010年正式出版教材19部,其中國家級規劃教材12部。同時,配合雙語教學,引進國外原版教材3部,探索性運用到教學中,收到了較好的教學效果。
(四)構建與優化實踐教學體系,強化實踐教學
改革實踐教學內容,構建以課程綜合實驗為基礎,以課程設計、實習和畢業設計(論文)為主線,以社會實踐、科學訓練和工程訓練等為拓展的實踐教學體系,推進人才培養與工程實踐和科學研究的結合。目前,該體系總體已構成,形成基礎綜合實習和專業綜合實習兩大子體系。基礎實習將專業認識實習、工程地質實習和測量實習有機結合,校外實習與校內實習有機銜接,該方案在2010年和2011年的暑期實踐教學中已實施,目前還處于探索階段。完善實驗室管理體制和運行機制,按課程群設置綜合實驗室,組建集教學、科研、生產服務功能于一體的綜合實驗室,搭建學生進行創新性、綜合性、設計性實驗的平臺,實行開放運行管理新體制。加強實踐教學基地建設,利用學校與水利工程設計及施工單位和西北各大灌區在科研和社會服務中建立的長期合作關系,建設產學研相結合、反映區域特點和專業特色的校外實踐教學基地,讓學生充分接觸生產一線,為學生提供實踐場所和就業渠道,使學生的實踐能力和創新訓練落到實處。建立學生到教學基地開展實踐教學的長效機制,保證實踐教學時間達到6個月以上。目前,已建立校外實踐教學基地17個、校內4個。#p#分頁標題#e#
(五)采取各種措施,提高學生的創新創業能力
鼓勵和支持教師與學生建立“一對一”或“一對多”的聯系,結合學生在“三下鄉”和暑期社會實踐活動中發現的問題,申請國家及學校的各類大學生科技創新基金、科技創新實驗計劃等項目,積極引導和組織學生參加“挑戰杯”等各類競賽,使學生參加科學研究,培養學生創新創業能力。2008-2010年本專業大學生獲批國家創新項目14項、校級重點項目16項,一般項目43項。學院組織學生參加了陜西省力學競賽、全國大學生力學競賽(周培源力學競賽),在師生的共同努力下,學院先后獲得了全國大學生水利創新設計競賽獎、全國力學竟賽獎及全國智能機器人大賽獎項等。實行“2+2”培養模式,即在大學教育階段的后2年,給該專業的每一位學生配備指導教師。不僅進行專業課學習、人生規劃、攻讀研究生、就業等全方位指導,更重要的是學生參與導師的縱、橫向科研任務,在具體的科研中深化提升理論知識,鍛煉實踐技能,培養創新能力。
三、師資隊伍建設
以建設教學團隊和支持高層次創造性人才為重點,以留住并加快培養專業技術骨干和青年后備人才為基礎,以引進高層次優秀人才為補充,加強師資隊伍建設”的人才強校戰略。充分利用學校的青年教師出國研修項目和國家留學基金委西部計劃項目,選派教師到國外高水平大學進修、學習與合作研究,努力建設一支素質優良、結構合理、充滿創新活力的高水平師資隊伍。目前農業水利工程專業教學團隊已獲批為省級教學團隊,近年來本專業師資隊伍中已有12名教師出國進修和進行合作研究,有校教學名師3人,省級教學名師1人。注重對青年教師培養,2008-2010年在學校青年教師講課比賽中獲一等獎3人,二等獎1人,三等獎3人;參加全國水利專業青年教師講課比賽中獲特等獎1人,一等獎3人,二等獎2人。同時充分利用學院擁有的各種設計、咨詢及檢測資質,鼓勵專業教師參加各種生產和服務項目。建立新進專業教師到工程建設、管理單位實習,以及專業教師到生產實習基地交流學習等制度,全方位增強教師實踐能力。堅持教學與科研并重,在完成教學任務的同時,鼓勵教師開展科學研究,促進學術水平的提高,形成一支結構合理、教學科研實踐經驗豐富、熱愛教學事業的高水平專兼結合的教師隊伍。
四、教學監控與教學質量保證
在嚴格執行學校的各項教學質量標準的同時,結合專業特點制訂各個教學環節的質量標準,完善教師授課資格制、青年教師導師制、開課試講制等制度。通過實施學生評教、校院兩級督導組督導、院領導聽課和定期教學檢查等措施,了解教學動態,加強教學質量監控。結合學生培養警示制和家長聯系制,做好學生教育工作,建立學校、學生、家庭三者良性互動的培養機制,提高教學質量,同時,建立畢業生教學質量反饋體系,及時了解社會對學生的要求,同時也是單位對我們教育、教學質量的綜合評價。
關鍵詞:課程思政;專業認證;協同育人;鋼結構;教學模式
1課程思政與專業認證實施背景
2017年2月以來,教育部積極推進新工科建設。我國的工程教育通過進一步轉換教育教學觀念、改革人才培養模式、工程教育認證等多個手段來適應新工科的發展思路。2021年6月16日,教育部高等教育教學評估中心、中國工程教育專業認證協會的《已通過工程教育認證專業名單的通告》顯示:截至2020年底,全國共有257所普通高等學校1600個專業通過了工程教育認證。由此可見,專業認證已成為高等教育新工科建設質量保障體系的必然導向。工程教育專業認證與傳統教師作為主導驅動教育教學的方式存在本質差異,主要體現在“學生中心、成果導向與持續改進”這一核心理念。學生中心是指高校教育教學過程中的一切出發點都要以學生為中心,培養學生成才是高校的最終目標,專業建設的師資隊伍和學校教育資源都要服務于這一最終培養目標,還要對全體合格畢業生進行達成情況評價;成果導向是指每一門課程的達成情況均要支撐學生畢業要求的達成情況,畢業要求的達成情況又要支撐培養學生成才這一最終目標的達成,每一個教育教學環節都要求學生達到預期的學習成果;持續改進是指以常態化的評估來滿足教育教學質量的持續改進,實現這一要求的關鍵是有質量的監控與反饋,并建立“先評價、再反饋、后改進”這一回環的作用機制[5-6]。
2鋼結構相關課程的教育教學現狀
2.1鋼結構相關課程的設置情況
鋼結構是工程建設中常見的結構形式之一,由于其質輕強度高、材質均勻、可靠性高、施工周期短、裝配式程度高、回收利用率高等特征,特別適用于大跨度、超高層等工程結構,在土建、水利、道橋等行業中應用廣泛。鋼結構相關課程是綜合性和應用性都很強的課程,在培養學生掌握專業技術基礎知識、增強獨立綜合分析能力、解決實際復雜工程問題、肩負中華民族偉大復興使命等方面起到重要作用。鋼結構相關課程是土木水利類專業的主干課程,其前修課程主要包括材料力學、結構力學、建筑材料等課程,大部分在大學三年級開設。以內蒙古農業大學鋼結構相關課程的教育教學為例,該校針對土木工程、工程造價、道路橋梁與渡河工程、農業水利工程、水利水電工程等土木水利類專業,均開設了鋼結構相關課程,包括鋼結構基本原理、水工鋼結構學、鋼結構、鋼結構設計、鋼結構課程設計、水工鋼結構學課程設計等教學及實踐類課程。鋼結構相關課程均屬于土木類專業的主干必修課,也屬于水利類專業的主干選修課。其中,內蒙古農業大學水利與土木建筑工程學院的農業水利工程和水利水電工程分別于2010年1月和2021年1月通過專業認證并進入有效期。
2.2鋼結構相關課程教育教學現狀與存在的問題
2.2.1課程思政內容不夠鋼結構相關課程作為專業課,任課教師在課堂上往往專注于強調課程的專業性與學術性,而忽略了課程中的思政元素。一方面,在新時期我國教育教學的發展趨勢下,課程思政元素應貫穿鋼結構相關課程的教學全過程,在強調專業知識的基礎上,深挖專業課程所蘊含的思政元素。另一方面,對于鋼結構相關課程,從專業課角度滲透學科發展與內涵,使學生增強文化自信、厚植愛國情懷、樹立遠大抱負,培養學生的社會責任感。現階段,鋼結構相關專業課程中的課程思政內容不夠,在新時代的背景下,專業課程融合課程思政元素至關重要。2.2.2理論講授與實際工程聯系不緊密鋼結構相關課程是與實際工程聯系非常緊密的專業課,而現階段大部分鋼結構設計原理課程主要包括緒論、鋼結構材料、鋼結構連接、鋼柱、鋼梁這五部分。一方面,任課教師課堂講授的內容不能與實際工程有機融合,課程沒有工程實踐環節,也沒有相應實驗室的設置,學生對于焊縫連接、結構整體穩定性、局部穩定性等知識點,只能通過二維圖片或者是3D動畫對概念進行記憶,難以真正理解并解決鋼結構工程問題,難以激發學生日后在工作中解決復雜工程問題的能力。另一方面,有些教材上的部分知識點較為陳舊,很多技術、方法較為保守,新材料、新技術更新較為緩慢,如水下焊接等相關知識點很多教材少有提及,這就導致學生的創新能力不足,進入社會難以迅速適應行業發展。這些都說明傳統教學模式下更偏重理論知識的講授,與實際工程缺乏聯系,導致對學生的能力培養比較欠缺。2.2.3學生主動性與積極性不足鋼結構相關課程的教學內容相對較多,但課程學時較少,這就導致大部分學生對鋼結構專業知識點的掌握不到位,側面反映出學生學習的主動性與積極性不足。一方面,當前的授課方式主要是傳統的教師講授,而講授內容大部分依照《鋼結構設計標準》(GB50017—2017),突出規范的適用性與實用性,特別是涉及計算原理的推導過程講授,內容相對枯燥且理論性較強,學生學習的主動性與積極性尤顯不足。另一方面,課堂往往更側重于專業知識的傳授,忽視了對學生能力的培養,教師在課堂對學生進行灌輸式教學,大部分時間考查的是學生的學習情況而沒有過多關注學生的思考能力。在鋼結構相關課程的日常教學中,要盡可能地激發學生學習的主動性與積極性,提升學生的學習能力。
3課程思政與專業認證協同育人下鋼結構相關課程教學模式探索
3.1挖掘課程思政元素
對于土木水利類專業鋼結構相關課程,要深挖課程思政元素,潛移默化地鑄牢學生的理想信念,鋼結構課程內容與思政元素關聯圖見圖1。在講授鋼結構相關課程中涉及的各類標準、規范時,一定要培養學生的標準化意識,培養學生養成研讀標準、規范的習慣和一絲不茍的精神,這也是一個工程人應該具備的職業素養。在講授鋼結構連接過程中涉及的焊接、螺栓等知識點時,教育學生要像微小的焊縫、螺栓一樣,發揚雷鋒同志的“螺絲釘”精神,做好自己的本職工作,為社會貢獻自己的力量,這樣才能鑄牢中華民族共同體意識,厚植愛國主義人文情懷。鋼結構相關課程中能夠體現的思政元素非常多,這就需要任課教師在備課過程中深挖課程思政元素,做好價值引領工作,從學科專業發展中了解鋼結構的發展歷史與行家風范,巡禮偉大工程中映射的工程倫理與工程創新,體現工程人的社會責任與人文素養。
3.2深化專業認證理念
專業認證理念包括學生中心、產出導向以及持續改進這三大核心理念,還涉及反向設計與正向實踐的拓展性理念與周期性評價的關鍵性理念。基于專業認證理念,可以從課堂教學、實踐教學以及課程考核等方面,對鋼結構教學方法進行改革探索,鋼結構課程專業認證理念教學方法示意圖見圖2。隨著諸多鋼結構工程的建設,國家對鋼結構工程運行維護的投資力度日益加大,鋼結構相關設計規范也多次更新,土木水利類鋼結構相關課程也要改變相應的教學內容、增加相應的教學環節。
結語
關鍵詞:高職教育;雙群互補;實踐教學改革
近年來,我國的高職教育已經明確了“校企合作的辦學模式、工學結合的人才培養模式、教學練做一體化的教學模式”的發展方向,高職教育必須加強“校企合作”,注重實踐教學和學生的動手能力培養。但是目前大多數畢業生還是由于操作能力不夠,難以適應企業工作崗位的需求,從而造成了目前的企業對高技能人才的迫切需求與畢業生就業難這一尷尬局面。
鑒于以上情況,黃河水利職業技術學院水工專業在示范專業建設時期提出了校內校外“雙群互補”的實訓基地群建設方案,以此為突破口進行實踐教學改革。經過5年的實踐,學生的學習積極性、崗位能力等方面得到了提高,畢業生的就業率也連年提高。
一、專業分析與定位
高職專業人才培養應以市場為導向,以職業崗位(群)要求為依據。基于目前的社會背景和專業調查,水利水電建筑工程專業確定的專業定位見表1。
二、實訓教學模式
根據水利水電建筑工程專業的定位,要求學生必備的職業技術能力有基礎能力、專項能力和綜合能力這三類。針對各項能力的特點,應采用不同的實訓教學模式。
1.基礎能力的培養
一般應采用和理論教學穿叉進行,通過隨堂實踐(包括習題課、討論課、課內實習、課內實驗、邊講邊練)達到培養的目的,例如數學計算能力、英語閱讀能力、計算機操作能力以及技術基礎課涉及到的單項實驗能力等。要盡可能將部分課堂教學移至校內實驗室或實訓中心,實行“教、學、練、做”一體化現場教學,形成師生互動,共同參與,學練結合的教學氛圍。
2.專項能力的培養
是在理論教學和基礎能力培養的基礎上,通過認識實習、課程設計、綜合訓練等實踐教學環節實現的,例如水利水電建筑工程專業的工程圖讀圖與繪圖能力、水文規劃與水力計算能力、建筑結構分析與計算能力、土石壩設計、重力壩設計、水閘設計能力等。專項能力的培養應在具有真實職業氛圍的環境中進行,有的可以在施工現場完成,有的可以在實訓基地完成。訓練項目的選擇必須緊密結合工程實際,可以真題真作,也可以“假題”真作。
3.綜合能力的培養
是對技術基礎知識、專業知識和專項能力的綜合利用,主要通過施工實習、畢業設計、頂崗實習等實踐教學環節達到培養職業技術應用能力的目的。
施工實習必須在施工現場進行,應聘請施工現場的工程技術人員作為指導教師,一方面培養學生實踐動手能力和利用專業知識分析、解決問題的能力,一方面要求學生與現場的技術人員和工人同吃同住同勞動,用企業文化和企業精神熏陶和感染學生,培養學生吃苦耐勞、無私奉獻的精神和嚴謹的工作作風,使學生樹立正確的擇業觀、就業觀,得到全面的實踐鍛煉和提高。
畢業設計最好能選擇真實的生產課題,由“雙師型”教師或生產單位的工程技術人員作為指導教師,真題真作,培養學生熟悉工作流程和工作內容、使用技術規范、撰寫技術文件、綜合利用專業知識完成生產任務的能力。
頂崗實踐與學生就業相結合,由學校或學生個人聯系實踐單位,對方一般應有接受學生就業的意向,并明確頂崗實習的內容、指導教師等。把學生放到企業中去,使學生在生產崗位上得到實際訓練,完成從學生向工程技術人員的轉變。在生產中育人,是培養技術應用型人才的重要途徑。
三、“雙群互補”的實訓基地群建設方案
基礎能力、專項能力和專業技能的培養需要在專業教室、試驗室等實訓基地進行,因此,實訓基地應具有仿真的職業環境和氛圍、具有可操作性和工藝規范性、具有現代化教學設施、具有適用性和經濟性、與專業辦學規模相適應、與技能鑒定相結合。實訓基地建設歸納起來有以下4種情形:
1.校內實訓場(例如建筑材料實驗室、土力學實驗室、鋼筋加工廠等)
單一的校內實訓場,可以增加學生參與實際操作的機會。同時具有便于按教學計劃進行、便于理論教學與技能培訓相結合等優點。但是,對于工程中大型項目如大型施工機械操作、施工技術指導、施工質量監理等等無法模擬,適應不了某一些企業崗位對人才技術的要求。
2.校內的仿真模型
對于大型水利工程建設,即便到工程現場學生也難以完全了解工程的全部,尤其是工程的內部構造、工作原理。為了增強學生的感性認識,彌補現場教學的不足,可以建設專業教室或模型室,通過仿真模型達到實踐教學的要求。例如,不同形式的水利樞紐、水工建筑物、水電站均可利用實物仿真和計算機仿真。
3.校企結合,將實訓基地建在企業
就是利用企業的生產場所作為學生的實訓基地,教師和企業的技術人員共同參與實訓,也可作為企業職工的培訓中心、學校和企業的技能鑒定中心。例如,有的學校以當地的建筑質量監督站的建筑材料實驗室作為實訓基地,起到了很好的作用,在有條件的情況下最好采用這種方式,實現校企雙贏。
4.依托生產現場建設實訓基地
利用企業資源,建立實踐教學基地。學生可以親臨生產、建設、管理工作一線,親身參與生產實踐,接觸和了解到真實的生產工藝流程,接觸到本行業的新技術、新知識、新工藝、新產品和新設備。體驗工作的真實環境和氛圍,見識在學校內學不到的知識,體會所學專業的實際用途。同時,讓學生接觸社會,了解市場,可以學習到一線人員的優秀品質和職業道德規范,鍛煉在社會上與人交往和溝通的能力。學生通過產學結合到企業掛職和輪崗訓練,個人的能力和表現都實實在在地展現在用人單位面前。便于用人單位對學生綜合素質和能力的評價和認可,大大提高就業的機會。但是對于建好的水利水電工程,可以滿足學生認識實習和部分生產實訓的需要;加上水利工程的特殊性,運行管理受到嚴格限制,水庫調度、閘門啟閉等都必須經上級主管部門批準才能實施,因此生產現場實習基地不能滿足水利工程施工和運行管理實訓的要求。
以上4類實訓場都有各自優勢。為了發揮各類實訓場的優勢,黃河水利職業技術學院水利水電建筑工程專業在示范專業建設中,實訓場建設采取校內外“雙群互補”的實訓基地建設方案。具體闡述如下:
校內實訓場:為了完善實習實訓教學條件,通過校企合作,本院在校內建成了鯤鵬山大型室外水利水電工程仿真實訓中心。該中心有拱壩、重力壩、土石壩、攔河閘、渡槽等27個水工建筑物仿真模型,類型齊全、運行靈活、操作方便,可開出水利樞紐建筑物布置、水閘運行管理等10個“生產性”實訓項目,可進行測量員、閘門運行工、河道修防工等水利行業特有工種技能培訓與鑒定。
校外實訓場:學院與水利部小浪底水利樞紐建設管理局(簡稱小浪底建管局)深度合作,在黃河小浪底水利工程現場共同建設了黃河水利職業技術學院小浪底實習基地。水利水電建筑工程專業職業崗位能力培養包括重力壩、土石壩、水閘、水電站、隧洞等典型水工建筑物的設計、施工及水利水電工程的運行管理,需要針對以上不同的水工建筑物逐項進行實習。小浪底是土石壩水利樞紐工程,受建筑物類別的局限,不能完全滿足該專業崗位能力的培養需要。因此,學院以小浪底實習基地為中心,與周邊6家水利水電企業合作,建立了包括故縣重力壩、三門峽水電站、洛河橡膠壩、棲霞院攔河閘等6個水利樞紐組成的校外實習基地群。這樣就形成了校外“水利工程實習基地群”與校內“水利水電工程仿真實訓中心水工建筑物群”“雙群互補”的實訓基地。
四、“雙群互補”的實訓基地群建設與實踐成效
1.提高了教學質量,促進了學生就業
該專業就業率持續上升,2006年,畢業學生770人,一次就業率為90.52%;2007年,畢業學生652人,一次就業率為92.64%;2008年,畢業學生777人,一次就業率為95.11%;2009年,畢業學生663人,一次就業率為95.81%。2010年,畢業學生468人,一次就業率為98.30%。
2.增強了校企合作能力
校企合作先后完成了“漿砌石重力壩特殊問題專題研究”等2項科研項目,完成“禹州電廠流道模型試驗研究”等5項生產技術服務項目;參與完成了“渠道維護工”、“河道修防工”國家職業標準修訂,主編了水利行業施工員職業培訓教材,參與了水利行業建造師考試命題;為河南省和水利行業開展職業技能培訓和技能鑒定10000余人次。
五、結語
“雙群互補”的實習實訓基地群建設,充分利用實驗室、實訓場、校外實訓基地、現代化教學手段,力求使實訓教學做到三個無縫“銜接”:實訓教學與理論教學銜接;課程實訓與職業技能鑒定銜接;畢業設計、頂崗實習與就業銜接。從而解決了實訓教學與生產的“零距離”對接。
參考文獻:
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[4] 教育部財政部.關于實施國家示范性高等職業院校建設計劃加快高等職業教育改革與發展的意見[Z].教高[2006]14號.
據網絡不完全統計,目前全國有128所高校開設水利水電工程專業,其中A等以上高校僅有19所,諸如清華大學、河海大學、天津大學、武漢大學、四川大學、大連理工大學、華北水利水電大學等.這些高校的水利水電工程專業開設較早,課程設置已日趨完善并形成了自己的特色和優勢.比如清華大學的水利水電工程本科培養方案給學生提供了水工結構工程、水利水電工程、水資源、水力學與河流動力學、港口與近海工程、市政工程等多個方向的專業課以供學生選擇;河海大學水利水電工程本科培養方案中設有個性課程,其將專業選修課程劃分為學術研究型、應用技術型以及跨學科跨專業型三類,并將研究型進一步分為水工結構、水力學、水利水電三大課程模塊,這種個性課程的設置尊重了學生的興趣,給予了學生充分的自選擇自己感興趣的課程進行修讀.這些院校水利水電工程專業的選修課程設置豐富,選擇的自由度大,體現了以興趣為主,以學生為本的思想.后起的地方本科院校,由于水利水電工程專業的開設時間短、經費投入較少、特色不足、社會聲譽較低等因素的制約,如果一味照搬這些水利強校的本科人才培養模式與同類院校競爭,必定心有余而力不足.學校應該基于全國水利水電人才的需求和自身情況來構建一套具有西華特色的水利水電工程專業課程體系.
2課程增減及方向劃分
2.1課程設置差異及原因
水利專業類的高校均依據“高等學校水利類專業教學指導委員會”制定的《水利水電工程本科專業規范》來指導本專業的課程設置.但與知名高校相比,我校水利水電工程的選修課程開設不夠全,學生修讀選修課的選擇面窄.對比清華大學、武漢大學和河海大學,我校在發展基礎課程群中未開設大學化學B、現代生物學導論、土木水利專業導論、隨機數學方法、環境學基礎、水利科學技術史、水利水電概論、計算方法、工程數學等選修課程;專業與服務課程群中未開設專業英語、水法規及技術規范、建設項目評估、工程軟件應用、滲流及其控制、土工計算原理及方法、大壩安全概論、模型試驗理論及方法、工程泥沙及河流管理、灌溉與排水、房屋建筑學等選修課程.可見,我校在發展基礎課程和專業與服務課程中,必修課內容和知名高校一致,而在選修課程開設的種類、數量上差距很大,造成這種現象的原因是多方面的,其中最主要的原因是辦學經費限制、辦學經驗不足、選課學生數量不足和生源質量差異.基于此,因地制宜、因材施教就顯得尤為重要,學校不能照搬水利強校的人才培養模式,筆者認為,我校本專業的課程設置中應當增設一些實用性強、適用性廣、可學性高的課程,而減掉部分不適合我校本科生學習的高難度課程.
2.2課程的增設和替換
增設的本專業課程在數量上比知名高校少,在功能上十分實用且修讀的難度適中,既符合我校的實情,又留給學生充分的選擇空間,讓學生拓寬專業知識,避免了課程太難、學時太短造成的學生學不懂,不愿學的局面,適合本專業大部分學生.2.3課程方向劃分與大多數專業一樣,水利水電工程專業本科畢業的學生出路多樣化.筆者認為應該為不同畢業意向的學生從工作和讀研兩大方向為學生量身定做課程模塊,滿足各方向學生的發展要求.其中讀研方向又可以細分為水工結構、水力學、水電等方向。
3課程的銜接及調整
筆者作為西華大學2012級本科生,體驗過我校水利水電工程專業的課程設置并咨詢過本專業的學生,發現部分課程的銜接存在問題.其中建筑材料和材料力學,工程水文學概率論與數理統計,地基處理和土力學,水利工程經濟、水利水電工程概預算和水資源規劃等課程之間的銜接問題最為明顯.建筑材料作為一門學科基礎課程,土力學、鋼結構、鋼筋混凝土結構等課程都需要用到該課程的知識,將其放在第五學期是不恰當的,若放在第四學期與土力學課程同步,并緊接著第三學期開設的材料力學,建筑材料所學知識便能夠在以后的課程中得到運用;工程水文學作為本專業基礎課程,其任務是培養學生水文分析和計算的能力,需要概率論與數理統計和水力學課程為其作鋪墊,而目前工程水文學開設在第五學期,距離概率論與數理統計開設的時間較遠,既不利于學生串聯知識,又占用了大三學年學習專業課的寶貴時間.可將工程水文學的開設學期改為第四學期,與水力學同學期不同周進行教學;土力學也是本專業一門重要的學科基礎課,主要是培養學生運用土力學基本原理和方法解決實際工程中與土體相關的穩定、變形和滲流等問題的能力.地基處理課程則是土力學的延伸,所學內容很多涉及土力學,因此地基處理放在第七學期開設也是不合理銜接,建議將地基處理改為第六學期開設,與土力學開設時間靠近;水利工程經濟課程是一門專業基礎課,其作用是為后續專業課的學習奠定工程經濟分析基礎.該課程目前在第六學期開設,位于水資源規劃及利用課程之后,而水資源規劃及利用又會大量涉及經濟分析問題,所以建議將水利工程經濟開設學期改為第四學期,這樣該課程向前既有數學基礎課程作鋪墊,往后又可為水資源規劃及利用、水利水電工程概預算等課程奠定理論基礎.此外,信息檢索B是一門學習如何從信息集合中找出需要信息的課程,可以使學生具備較強的信息搜索能力,是學生查閱資料,自主學習的好助手.學生越早學習越有好處,建議改為第二或第三學期開設.
4增加實踐課時
筆者通過親身體驗并對比本專業的專升本學生發現,我校本專業學生動手實踐的能力不及專升本的學生.這在本專業進行工程測量實習和應用工程軟件時表現得十分明顯.排除專升本學生十分優秀的因素,筆者通過查閱四川電力職業技術學院水利水電建筑工程課程設置方案發現,其中實踐教學在總學分中所占比重高于我校,筆者認為,為了提高我校本專業學生理論聯系實際的能力,可以在微調學生畢業總學分的基礎上,適度壓縮某些專業課程的課內學時,增加課外實踐學時,做到課內學時減量而優質,課外學時加量而夯實,使課內與課外兼顧,理論與實踐協調.這類課程有:建筑制圖B、水電工程測量、運籌學、土力學、工程地質、工程軟件應用.基礎辦公軟件和工程軟件的運用也是學生的短板,很多人在大學結束都不能熟練運用各種基礎的辦公軟件,更不必說工程軟件了,筆者認為培養學生的實踐能力,不僅要從課程設計和實習入手,也應該在平時的課堂和作業上下功夫.信息化的今天,熟練掌握office軟件已是對大學生的最基本要求,除此之外,專業軟件如autoCAD制圖軟件、巖土計算軟件、流體力學軟件、lingo軟件也是本專業學生必須學會的,建議在加大這些軟件的應用學時的同時在作業中練習軟件使用,避免目前大部分學生只會紙上談兵的窘境.
5結語
關鍵詞:水輪機;卓越工程師;教學改革
作者簡介:劉恩喆(1981-),男,江西于都人,南昌工程學院機械與電氣工程學院,講師;李志紅(1963-),女,江西南昌人,南昌工程學院機械與電氣工程學院,副教授。(江西?南昌?330099)
基金項目:本文系南昌工程學院教改項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)27-0072-02
水電是世界范圍內大力發展的清潔可再生能源,也是我國的主要能源之一。[1]而水電行業應用型高級技術人才的不足一直是管理者們的“心病”,生產一線的技術水平偏低和高技能人才缺乏,造成了電廠的運行管理水平跟不上、設計院的設計思想老化、制造廠的工藝水平無法上臺階等一系列問題。據調查,全國有100多所高等院校開辦有熱能與動力工程本科專業,定位于應用型的本科院校辦有水利水電動力工程方向的,只有長春工程學院和南昌工程學院兩所。
“水輪機”是熱能與動力工程專業的一門專業主干課,授課目的是使學生初步掌握水輪機選型設計原理、機組運行等一般基本理論和基本技能,并能運用所學知識分析解決工程實際相關問題,為從事水力機組選型設計、水輪發電機組的安裝檢修以及水電站運行維護和管理工作打下基礎。
一、“水輪機”課程教學中存在的問題
目前存在的主要問題是:首先,沒有針對應用型人才培養要求的水輪機教材,在學時縮減的形勢下理論分析內容比重偏大,不適用;其次,現有的教材中缺少近年來我國大力開發的抽水蓄能機組和應用于水電低水頭電站的燈泡貫流式機組的內容,導致學與用之間脫節。因此,根據應用型本科院校人才培養要求,重構“水輪機”課程內容,確保應用型水電人才培養質量,已成為亟待解決的重要問題。
二、應用型水電廠“水輪機”課程體系的建設手段
“水輪機”課程內容繁多、設計面廣,具有綜合性、實踐性都很強的特點,以往在課堂講解中雖然配合一些教學掛圖和教學模型,但由于各方面條件的限制,學生所能見到的水輪機模型及其輔助設備寥寥無幾,缺乏感性認識,往往挫傷學生學好該課程的積極性,達不到預期的效果。因此我們應從實際出發,根據需要設置多種形式的實踐性教學環節。
1.重構教學內容,確定新的教學目標
隨著教學改革的深入和課程體系的調整,“水輪機”課程的教學學時越來越少,但是隨著科學技術的進步和機械設計學科的發展,需要向學生講授的內容卻越來越多,怎樣在有限的時間內完成規定的教學任務,同時取得較好的教學效果?我們除了重構教學內容,在課堂教學中突出重點、難點,結合課程特點,講授原理、方法及應用外,還要研究課程新的教學大綱和實施計劃,根據專業培養計劃,把培養適應工程實際的創新人才作為改革的根本目標,突出設計的觀念和綜合運用知識的能力的培養。
2.應用多媒體課件和視頻助教助學
根據“水輪機”課程教學特點,由精品課程小組開發了豐富的多媒體助教資源和助學資源,包括電子課件、圖紙庫、圖片庫、標準庫、虛擬動畫庫、FLASH庫、視頻庫、三維教學模型,方便了教師教學與學生自學,站在專業課程包的角度為教學提供了全套的解決方案。如對于“水輪機”課程中比較抽象、復雜的內容(蝸殼、轉輪室、尾水管中水的流動等等),我們采用“水流在水輪機過水部件中的流動”模擬軟件,達到了較好的教學效果。
此外,我們還組織學生觀看了關于“三峽大壩”、“南水北調”等國家重大水利工程的紀錄片,參觀各種類型水輪機的模型室,增強學生的感性認識,調動學生對本課程的興趣。
3.課程網站
“水輪機”精品課網站的課程資源建設是基于專業的整體積累與收集。精品網站設有電子教案、電子課件、助學交互動畫(FLASH形式和JAVA形式)、圖片庫、圖紙庫、技術論文、工程案例、錄像(教學錄像、現場錄像)、自測習題、三維交互漫游、虛擬仿真實訓系統等助教助學項目,學生可以通過網絡進行自主學習。教師和學生、學生與學生可在網上進行討論、交流互動。
4.重視各種實習實訓等實踐環節,培養學生對本專業的熱愛和學習興趣
熱能與動力工程專業為南昌工程學院辦學最早的專業之一,長期的辦學過程中已積累了豐富的理論和實踐教學經驗。目前已有中電投江西分公司、柘林水力發電廠、贛州發電設備成套公司、葛洲壩集團機電建設有限公司等4家校外實習與產學研基地,為教學改革的研究提供了良好的條件。為了上好這門課,我們安排學生到有關水電站認識實習,讓學生了解水輪機在水電站的地位、能量轉換過程;組織學生到贛州發電集團參觀水輪機制造流程,讓學生對水輪機各部件的結構有一定感性認識;最后在畢業實習環節,讓學生全程參與電站的年度檢修計劃,有利于培養學生解決實際問題的能力。
5.加強水輪機實驗室建設
實驗是工科院校實踐性教學環節的最主要的形式。南昌工程學院機械與電氣工程學院2007年成功申報了中央和地方共建高等學校共建專項資金項目——水電動力工程實驗中心,為水輪機實踐教學改革提供了良好的平臺。2011年建成的模擬水電站,將調速器、勵磁系統、機組現地控制和計算機監控系統相結合,將生產控制過程、管理過程、試驗、實際操作演練和事故模擬有機結合,能夠滿足對高級技能和技術人才的教學、培訓、鑒定的要求,極大地提高了教學培訓質量和效率。目前,我們能夠進行水電站開停機過程和水輪機調速系統仿真等實驗,大大提高了水動專業學生工程應用能力。