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专业建设是高等教育教学工作基础,是提高本科人才培养质量的重要组成部分。①②③专业建设水平又体现了学校的办学理念、办学特色和办学实力。④我国工程教育专业认证始于2006年5月,⑤其目的是保证与提高专业教育质量。工程教育专业认证可以推动专业建设水平的提升,并提升人才培养质量。⑥⑦西安理工大学水利水电工程专业(以下简称水利水电工程专业或本专业)于2013年通过了有效期6年的国家工程教育专业认证。本文根据专业认证前专业建设存在的问题,以此次专业认证为契机,研究提出提升专业建设水平的思路与对策。
1专业认证以前专业建设的现状与问题
水利水电工程专业起源于1937年成立的西北工学院水利系,至今已有78年的办学历史。本专业拥有结构合理、锐意进取的优秀教学团队,以“培养具有水利水电工程勘测、规划、设计、施工、科研和管理等方面的知识,具备良好的综合素质和创新精神,能在水利水电及相近领域从事规划、设计、施工、监理、科研和管理等方面工作的高级工程技术及管理人才”为培养目标;坚持理论联系实际,注重实践教学环节,高度重视教学改革和课程建设。截至2012年底,本专业教学实验室总面积已达6000余平方米,开设课程实验11门,其中设计性实验30余项,核心专业课程均开设有课程设计教学环节。本专业长期坚持以学生为本,顺应国家水利水电建设事业对于人才培养的新要求,为进一步提高本专业的办学水平不断努力奋斗。专业认证以前,我们通过与兄弟院校相同专业建设与发展情况的对比分析,发现本专业主要存在以下两个问题:(1)实验室陈旧老化、实验项目不够完备等。(2)教学文件与认证标准不相适应。
2专业建设的对策与思路
水利水电工程专业于2012年申请国家工程教育专业认证,于2013年参加并顺利通过有效期6年的专业认证。在专业认证前后近3年时间里,我们以此次专业认证为契机,紧密结合本专业的发展实际,以认证标准为准绳,对本专业的实验教学条件和教学文件进行系统、全面的整改和提升,为有力促进本专业的持续改进、有效提高专业的办学水平创造了十分有利的条件,主要思路有:(1)为提升专业实验教学条件,积极实施专业7实验室的更新改造项目。(2)为系统提升专业教学文件的针对性和对认证标准的适应性,扎实推进专业教学文件的全面整改。
3专业建设的实施内容与过程
针对本专业建设过程中存在的主要问题,依据专业建设的对策与思路,我们对本专业的实验教学条件和教学文件进行全面整改和提升,主要内容有:
3.1专业认证前,积极实施专业实验室的更新改造项目2012年9月至2013年9月,经过充分调研和综合分析,我们研究制定了《水利水电工程专业实验室更新改造实施方案》;并制定了《水工实验室改造实施计划》。全部项目于专业认证前按计划圆满实施完成。专业实验室更新改造的主要内容如下:(1)调整地下洞室结构模型实验室的整体布局,并进行恢复重建;(2)扩充土坝渗流实验室的使用面积;(3)将原压力管道非恒定流实验室进行搬迁后异地重建;(4)在原压力管道非恒定流实验室新建水电站厂房拆装实验室;(5)对水工专业教学模型室中原老旧及残损的教学模型进行全面更换;(6)对本专业全部实验室进行内外环境整治。
3.2专业认证后,扎实推进专业教学文件的全面整改专业认证后,针对专业教学文件与认证标准的要求不相适应这一突出问题,从2013年底至2015年4月,我们依据《工程教育认证标准》(2014版),并针对水利类专业认证分委员会在本专业《工程教育认证现场考查报告》中所指出的问题和不足,扎实推进了专业教学文件的全面整改。其中包括:对本专业的培养方案进行全面修订,对专业基础课、专业课及院级选修课的教学大纲进行修订和完善,对部分教学管理文件进行补充和更新。通过上述整改,系统提升了专业教学文件的针对性和对认证标准的适应性。本次教学文件的主要整改情况如下:(1)专业培养方案修订。相对于现行的2012版培养方案,本次培养方案的主要修订内容如下:①根据本专业发展实际,并结合认证标准要求,修订了专业培养目标;②修订完善了专业培养要求(毕业要求),使其能实质覆盖认证通用标准的毕业要求;③按照认证标准要求,在培养方案中补充了关于学生毕业后5年左右在社会与专业领域预期能够取得的成就描述(毕业生发展预期);④按照工程教育认证水利类专业《补充标准》关于经济、环境、法律(规)及管理等四类课程设置的基本要求,并结合本专业人才培养的实际需要,对教学计划中的相关课程设置进行了如下调整:(i)将“工程经济学”由原院级选修课调整为必修专业基础课;(ii)取消原“工程合同”、“工程招投标”和“水政与水法”三门院级选修课,将其相关内容整合以后新开设“工程建设法规”课程,并将其设置为必修专业基础课;(iii)将“环境影响评价”和“建设项目管理”两门课程由原院级选修课调整为必修专业课;(iv)将“水利水能规划”课程由原院级选修课调整为必修专业课;(v)新增“特种坝工技术”院级选修课。(2)专业基础课、专业课及院级选修课教学大纲修订。按照上述新修订的专业培养方案中的专业培养要求(毕业要求),并根据实际教学需要,对专业基础课、专业课及院级选修课的教学大纲进行了修订和完善,使这些课程的教学目的能实质覆盖相应的专业培养要求(毕业要求),并对部分课程教学内容进行了适当更新或调整。(3)专业教学管理文件修订。在全面总结以往教学管理经验的基础上,按照认证标准的有关要求,主要对下列教学管理文件进行了更新和完善:①水利水电工程专业培养目标达成度的定期评价制度(试行);②水利水电工程专业持续改进的社会评价制度(试行);③水利水电工程专业兼职教师聘任管理暂行规定。
4结语
专业建设水平可以反映出一所学校的办学理念、办学特色和办学实力。如何提高专业建设水平,采取什么样的对策与思路,是值得不断探索与研究的课题。我校水利水电工程专业以2013年国家工程教育专业认证为契机,在专业认证前后三年时间里,通过与兄弟院校专业建设情况对比分析,对本专业实验室进行了更新改造,在提升本专业教学条件的同时,还为本专业获得6年有效的优秀认证结果创造了十分有利的客观条件,并为有效提高本专业课程实验的教学质量和教学水平奠定了坚实的基础。通过对本专业教学文件的全面整改,系统提升了专业教学文件的针对性和对认证标准的适应性,进一步提升了本专业的建设水平。本文提出的提升专业建设水平的思路及方法,在工科类专业建设中具有借鉴和推广价值。
注释
①张黎骅,倪福全,甘露萍.农业水利工程创新型人才培养模式研究与实践[J].中国科技信息,2006(4):224-225.
②刘传林,李继中,钱武.适应行业需要创建特色专业[J].中国高等教育,2005(19):39-40.
③周建超.论新世纪高等教育的改革与人才培养[J].高等理科教育,2002.44(4):7-11.
④冯建刚,朱成立,王为木.农业水利工程国家特色专业建设探索[J].高等理科教育,2014.1:72-77.
⑤毕颖,刘桂萍,李文秀,等.以专业认证为导向的化工专业教学改革启示[J].中国电力教育,2014.2:57-58.
中图分类号:TV21 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)35-0219-01
作为工科教育的有机组成部分,工程能力培养是一项非常重要的工作,这决定着所教育学生的实践操作能力,同时还能够为社会培养大量应用型人才,加强工程能力培养已经成为一些高校面临的重要问题。
1、工程能力培养的重要性分析
对于水利水电工程专业来说,其培养出的应用型人才应当具备勘测设计、组织、施工等各种能力,因此,必须切实加强对学生的工程能力培养,其一必须切实加强理论教学,其二还必须开展实践教学,两者有机结合。首先,对于应用型与研究型人才来说,工程能力属于两者的明显区别,对比来说,前者的工程理论与实践水平相对较强,同时还具有较强的沟通能力与思维能力。其次,工程能力是教育改革成果的一项关键参数。这方面能力的提升离不开理论的积累,所以,必须注重理论教育,然而,理论唯有与实践结合才可以上升为人的能力。再次,工程能力是当前企事业部门亟需的一种能力。多少企事业单位反馈,面临非常严峻的问题:缺乏足够的技能人才,同时由于相关工作条件特殊,人员技术工作起点低等,因此,需要培养工程能力,使他们形成良好的适应能力与操作能力。
2、培养体系的构建
2.1制定科学的教学体系与培养模式
这种模式主要是为了培养大量高素质的应用型专业人才,学生不但必须具备现代工程技术理论,还必须具备较高的服务精神,能够适应不同环境的工作与管理能力。因此,具体教学时应当:首先,应当注重教学的前瞻性、连续性,不断改善课程结构,努力提升学生的积极性与创造性;在课程设置方面,应当积极主动的向其他做的比较好的院校学习借鉴,同时还必须广泛搜集广大师生的意见建议,集思广益;其次,应当加强理论与实践教学的充分融合,把两者放在一样的高度;再次,应当将基础知识灌输当做培养能力的前提条件,将实践操作能力培养放在重要位置,打造一个能够推动学生综合素质不断提升的教学体系。
2.2不断改善教师结构,制定科学合理的激励机制
教师是整个培养体系的前提条件。近年来,水利水电工程建设施工理念逐渐得到改善,同时相关技术逐渐升级,因此,学校必须具备大量专业的“双师型”教师,这样才可以将学生打造成该领域的工程师。首先,引导教师加强学习,不断丰富自己的知识储备,拓宽视野,优化知识结构;其次,规定他们深入到实地培训以及相关公司(例如建设单位、设计机构等)进行实践锻炼;再次,学校应当积极主动低聘请项目一线经验丰富的技术员,来学校授课,并且安排学生到现场观摩,掌握许多课堂中学不到的内容;第四,制定科学合理的奖惩机制,并且严格执行,切实加强对教师的绩效考核,制定科学合理的指标体系,组建专门的考核领导小组,定期对教师进行考核,及时反馈考核结果,并与教师针对考核结果进行沟通。对表现突出的教师,适当的给予物质与精神上的激励,例如奖金、奖状等,同时在评先评优、职称晋升、职务升迁等方面还需要与考核结果挂钩。对于表现相对较差的教师,根据严重程度,做出相应的惩处。通过这种方式来调动广大教师的积极性,使他们主动学习,不断提升自身的教研能力;打造一支过硬的教师团队。
2.3不断提升广大学生的工程意识和能力
学生能力的提升,离不开学校以及教师的付出,只要学校高度重视,加大投入,同时教师以身作则,加强教研工作,才能够为学生工程意识与能力的培养提供有利条件。所以,应当注意做好下列几点。
首先,切实加强专业实验室建设。我们知道,对于水利水电工程来说,其特点非常突出:工期相对较长,中间涉及到诸多工种同时施工,与此同时所处的现场环境十分繁琐等,然而,由于受到教学计划的影响,为充分确保教学秩序,课堂教学一般无法实现与实践教学的同步进行,并且学生在校一般是四年时间,但是许多工程项目的时间跨度往往是几年甚至十几年。所以,对于学校来说,非常有必要优化专业,切实加强实验室建设。为专业实验课的顺利进行提供条件,为学生提供理论与实践相结合的平台,为学生开展一系列设计性、综合性实验提供便利,例如,学校可以选择开放实验室或者课后集中实验的运行模式,以进一步提升实验教学质量。
其次,注重专业实习或课程设计。学校应当为学生安排课程实习与设计等方面内容,适当地提高课时比例,为他们提供机会,使他们亲在参与到项目设计之中,使他们在亲身参与的过程中养成良好的工程意识,并能够不断提升自身的实践操作能力。
再次,创设一个良好的实践环境。学校应当加强对学生的校外实践教育,通过自己建立或者与公司合作建立校外实践基地的方式,为培养学生工程能力提供良好的场所,把课题教学拓展至实践之中。这样,利用基地的培训与实践活动,使得广大学生可以将自己在书本中学习到的理论应用到施工之中,上升为自己的实践操作能力,并能够使自己加深对书本知识的理解。然而,现实状况不容乐观,一般的水利工程项目在施工过程中存在很大的不确定性,施工时间相对较长,正是上述一系列因素的影响,再加上学校为了保证学生安全,以及学校经费的制约等等因素,使得基地的实训活动始终无法取得较高的质量。因此,今后需要学校切实加强与施工企业、设计机构以及监理公司等各个相关方的合作交流,适当提高实训课时。
最后,加强毕业实习教学管理。作为整个教学活动的有机内容之一,毕业实习具有非常重要的作用,能够使学生得到锻炼。通常情况下,其主要包括分散与毕业集中实习两种类型。对于前者,某校通常是在大三课程完成以前进行,要求学生利用假期时间,在没有老师现场指导的条件下自己到企事业部门实习,基本上通过他们自己与企事业部门联系,再就是实习过程中通过单位技术人员为他们提供指导,该模式大体上和岗前培训相当,归根结底,学生其实是在进行顶岗实习。所以,他们往往会选择自己喜欢的单位与工作,为此,他们会非常积极主动的投入到工作之中,长期的实践告诉我们,该种模式具有十分不错的效果。然而,其中仍然具有一系列的问题有待于改善,这种模式并无法对学生进行统一管理,学生也无法掌握水利水电工程的整体状况。所以,学校必须还应当将这个方式与集中实习进行结合,以进一步锻炼他们,使他们的实践能力不断提高。
3结语
总之,某校在构建起该培养体系以后,积极实施,严格按照相关制度与规程开展教学,在实践中取得非常不错的成效,所培养出的学生深受各界的好评。
参考文献
[1] 刘建华,骆燕,钱波.水利水电工程专业学生就业与创业能力培养的研究[J].西昌学院学报:自然科学版,2008,1:150-153.
[2] 袁前胜,郭宁,钱波. 水利水电工程专业学生工程能力培养探析[J].西昌学院学报:自然科学版,2007,3:140-142.
[3] 刘述丽.水利工程特色专业建设职业核心能力的培养方案探究[J].科教导刊,2012,18:153-154.
随着我国社会经济的飞速发展,人们对于生活质量、生活水平的要求在不断提高。过往的发展历史中,曾经出现过忽视将社会的发展与环境保护相结合,只注重经济、科技、贸易等方面的提升和受益的现象,而没有考虑我们赖以生存的自然环境,逐步导致环境的恶化、自然资源的过度开采、损耗及破坏。在人们意识到社会发展与自然之间的协调关系的重要性之后,可持续发展、绿色、环保等词汇就开始频繁出现在人们的口中,这也成为国家的指导方针和各行各业都在追求的目标。而在众多行业中,水利水电行业可以说是人类社会发展与自然环境之间沟通的一个桥梁。
水利水电工程的建设是对自然环境进行合理的开发和利用,是在不破坏生态环境的基础上,人为地进行一些更有利于发展的水资源开发建设。从目前国家“一带一路”及相关部门的发展方针来看,水利水电工程的发展建设对于我国经济、对外贸易等多个领域都有极大的社会、经济价值,这一行业的发展需要大量的专业技术人才,因此相关的水利水电工程院校或专业一定要对学生进行更严格、更优质、更有价值的教学。《水利工程管理技术》一书,从水利工程管理基本知识、挡水建筑物的检查观测、挡水建筑物的养护修理等方面进行了细致的章节划分,将基础的理论知识进行细致的讲解,并且对不易理解和学习的知识进行了多角度的拆分,便于读者更好地学习相关知识。《水利工程管理技术》中针对挡水建筑物的检查观测、挡水建筑物的养护修理、泄水建筑物的养护修理、输水建筑物的养护修理、堤坝防汛抢险等知识还进行了更为细致的划分,并且列举了一些国内外的经典案例,供读者参考学习。鉴于此书丰富的知识内容、科学合理的章节分布、经典案例的分析以及权威的专业内容等优势,能够给水利工程专业、水利水电工程管理专业、相关工作者提供很大帮助。《水利工程管理技术》中运用大量的篇幅强调水利水电工程专业的教学意义和教学目的,也明确指出相关教育机构、教育工作者要重视水利水电工程的专业实践教学。我们需要从多个方面探讨水利水电工程专业实践教学,深入分析现有的问题,并在解决影响教学目标的问题的基础上,进行创新和优化,制订出更适合学生发展的教学计划。首先,我们直接从实践教学的角度进行切入,通过分析不难发现,如今水利水电工程专业的实践教学存在受重视程度低、专业度低、形式单一、缺乏创新等问题。部分学校仍存在有意缩短或是删除实践课程学时、减少实践教学内容安排、不能很好地完善实践教学课程体系等一系列对水利水电工程专业的实践教学重视程度不够的现象。
而且从专业的角度讲,部分学校的水利水电工程专业的实践课程不能够找到适宜的实践地点或是对接单位,无法为学生提供好的学习、实践环境,而且对于实践教学这一特殊的课程没有建立专业、完善的考核体系,只是一味地灌输知识,而没有利用相关的测试来判断学生的接受状况。如果说受重视程度低、专业度低是极少数院校的问题,那么形式单一、缺少创新性就是所有学校的通病,因为没有在实践教学上下功夫,所以不能够进行创新;因为教师在实践教学方面的教学水平不足,所以不能够很好地起到主导作用;因为对学生不够了解,导致采取的实践教学方法并不适应学生学习,实践教学达不到很好的效果。因此,一定要从学校、教师及学生等多个角度进行改进,提高对水利水电工程专业实践教学的重视程度,校方进行相关课程体系的制定,并且充分利用阶段性的测试来检验学生的学习效果,同时要培养教师的实践教学水平,让教师能够在实践教学中更好地引导学生、及时地纠正错误、指出正确的实践方向,而且要增强学生和老师之间的沟通,这样才能够根据学生的需求有针对性地改变教学模式,让学生更适应、老师教学更省力、校方管理更方便。
为了让拥有重要地位的水利水电行业发展壮大,必须加强人才的培养,不断为行业提供优质的创新型人才,而且要根据社会、岗位的需求不断提升人才的标准、优化培养方案,要让学生除了拥有扎实的理论知识储备,还要有实践经验,能够将理论知识应用到实际工作中,只有这样才能够达到水利水电工程专业的教学目的。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)10-0166-03
一、引言
实践教学是高校培养应用型人才的一个至关重要的教学环节,它要求大学生能把所掌握的理论知识融会贯通于实践中去,它着力于培养学生较高的创新意识和创新能力,着力于学生综合素质的提高。
水利水电工程专业是一门实践性很强的学科,对学生实践能力要求较高,然而,由于受传统教学模式的影响以及各种客观条件的制约,很多学校在实践教学方面还存在诸多问题,对学生实践动手能力的培养还较为缺乏。[1] [2] [3] [4] [5] [6]本文基于我校多年水利水电工程专业教学实践的现状及存在的问题[2],谈谈对水利水电工程专业实践教学改革的一些看法与思考。
二、水利水电专业实践教学中存在的问题
(一)实践性不强,不利于创新能力的培养
1.实验教学方法陈旧
目前湖南农业大学工学院水利水电工程专业实践教学基本上都是依据专业教学计划来组织教学工作。我校虽然已经建成了水力学、土力学、水泵及水泵站、水工建筑物模型、灌溉排水、工程水文等10个实验室,实验用房达1120m2,室验教学能力达到了一定的水平,实验开出率也达到了95%,室验教学取得了一定的效果,但总体还停留在传统的教学模式上,实验大多是结合理论课程开设,并在教学计划规定的时间内进行,学生主要依照教师的布置或者指导书上的步骤,按部就班,完成实验操作,实验内容一致,结果唯一。学生虽然参与了实验教学活动,但实验仅是被当作技能并以“知识”的形式加以传授,学生“创造性”应用能力的培养缺乏。
2.实验教学手段落后
目前,我校该专业的实验教学大多处于演示型实验,而验证型实验、综合型实验、设计创新型实验较缺乏,仿真实习技术也较少,学生无法产生真实的企业运行过程的临境感受,实验教学基本上还是处于“看”实验而不是做实验阶段,动手能力、创造能力、分析和解决实际问题的能力得不到应有的锻炼。
(二)专业的特殊性,导致实践教学难度加大
实践教学需要理论与现场指导相结合,需要协调与校内、校外各有关单位的关系,从实验设计、准备到实验报告、实习报告的批改,以及学生衣食住行的安排都要做周密详细的安排,工作组织起来较为复杂,实践教学难度较大。
我校水利水电工程专业的校外实践教学基地省内的有韶山灌区、岳阳铁山水库、长沙航电枢纽等,省外的有四川和云南境内在建的大型水利枢纽、三峡枢纽和葛洲坝电站等,大多是较为偏远地方的在建或已建的水电工程,三四个老师带着上百个从没体验过施工现场的学生,不仅要经历路途遥远的巅跛,而且在那些深山僻水、飞沙走石的窄小施工现场,面对各种大型设备以及立体式的高空、地下作业,学生的交通安全、实习现场安全问题就变得尤为突出,一旦出现问题,老师无疑要承担一定的责任。这无形中加大了实习组织工作的压力和难度,也使得指导教师的主要任务是当好安全员和保姆,而把传授知识放之其次,这不仅限制了教师能动性的发挥,也降低了实习教学的效果。
(三)难以参与生产环节,学生对课程实践兴趣不大
我校水利水电专业的相关课程都安排有实践教学,但大多数实践特别是校外实践,由于专业操作的危险性,实习单位一般不可能让学生直接参与生产环节,仅仅是让他们做走马观花式的参观了解,学生实践操作得不到保障。加之,我们对专业实习计划要求较为笼统,缺少专业特色,学生无法了解自己本专业的较为具体详细的实践操作,很多专业实践仅仅是走走过场,应付过关了事,这都影响到学生对课程实践的兴趣。
(四)实习基地建设不足,实习场所联系困难
我校水利水电专业校外实习基地很少,使得学生的毕业实习必须自己去寻找实习单位,而大多单位又不愿意接待学生实习,导致有的学生找不到实习单位,而为了应付学校只能开假实习证明蒙混过关,实践能力和实际操作水平的培养便是一纸空文。就目前而言,这是多数水利水电专业的学校共同存在的一个问题,找不到实习单位,必然影响到学生的实践操作,影响到实践教学的效果,这已经成为实践教学顺利完成的一个重要“瓶颈”。
三、水利水电工程专业实践教学改革的对策
抓好实践教学是一个系统工程,针对目前我校水利水电工程专业实践教学中存在的问题,我们需要制订出切实可行的实践教学改革方案,使学生的工程能力得到极大的培养和锻炼。
(一)统一认识,从思想上高度重视实践教学
作为学院各级管理部门的领导,应及时地关注并高度重视实践教学中存在的问题,大胆鼓励老师进行实践教学体系的改革;作为水利水电工程专业的教师,应积极主动地到施工现场去学习当前施工工程中的新方法、新技术、新工艺,积累工程实践经验,以更好地指导学生的实践教学;作为水利水电工程专业的学生,要认识到,不仅要掌握扎实的理论知识,也掌握一定的专业技术和技能,只有理论与实践融会贯通,才有利于今后的就业和工作。
(二)构建科学合理的实践教学体系,深化教学改革
面对新世纪水利水电工程的发展及社会和科技发展,我们在抓好理论教学的同时,要以提高本专业人才的素质和能力为中心,构建一个相对独立的实践教学体系。
结合水利水电工程专业的特点,根据专业培养目标的要求,采用校内与校外,课内与课外相结合的方法,构建以“技能和能力培养为主线”,以工程规划设计、施工和管理的实验测试技能、工程实践初步能力、综合能力和创新能力为主要目标,由“基础实践,专业实践,综合实践”三个大体系,由“社会实践与调查报告、基本实验教学、专业认识实习、课程实习、课程设计、科技活动、毕业实习、毕业设计、校内工程实践”等实践教学模块组成的实践教学体系。针对不同年级段,将实践教学内容划分为基础实践教学、专业实践教学、科技创新活动三大平台,同时,根据学生的需求,对各模块设置了基础性、综合性、设计性、创新性四个层次的实践教学活动,使学生从入学到毕业各个阶段都能得到严格的良好实践训练,把创新型教学思想贯穿始终,使学生获得水利工程实践能力、个性和创新精神的培养。
通过系统的实践训练,使学生加深对专业、行业、社会的认识,掌握工程测绘、计算机辅助设计、工程地质与水文地质勘察、土工和水力基本参数测试等基本技能,具备从事水利水电工程相关工作的能力。
(三)全面整合实验教学内容,提高实验教学水平
传统的实验教学模式不利于创新人才的培养,我们需要全方面整合教育教学资源,更新实验教学模式。
首先,在课程设置上,我们可以尝试将具备条件的课程实验从理论课程中分离出来,将课程实验改为实验课程,或者将几门相关的课程实验综合为一门实验课程。例如对灌溉排水工程学等试验学时较多的课程实行单独设课,单独记成绩,强化学生实践操作能力。
我们进行了实验内容、方法、仪器设备等方面的改革,注意实验教学内容的更新,减少验证性、演示性实验,增加综合性、设计性、研究性实验。设立了实验库,供学生进行“点菜单”式的选做,让学生可以根据自己的兴趣和爱好,从实验库中选择自己感兴趣的内容进行实验。同时,实验库要不断更新内容,而老师只需要告诉学生相关实验知识、操作规程的使用即可,让学生自己在实验过程中去查阅文献资料,了解实验原理、目的、步骤和数据处理方法,写出实验报告。这既可满足日益增长的个性化需求,也最大限度地强化了学生的主动参与意识,强化了独立实践能力、创新能力的培养。
(四)丰富第二课堂活动,提高科研创新能力
第二课堂活动是提高学生综合素质和实践教学活动的重要组成部分,我们可以通过开展丰富多彩的第二课堂活动,综合校内各门课程的实践教学内容,搭建成专业综合实践平台,以各种形式的技能竞赛、社会服务和学术活动,通过学生自主设计、自主研究活动,学会科学研究的方法,建立起科研创新的概念;让学生积极参与科研、生产实践活动,锻炼和提高他们的实践动手能力及创新能力。
(五)加强校内校外教学实习基地的建设
在校内教学实践基地这方面,学院要考虑水利水电专业的教学模式及特点,加大实验室建设力度,改善实验教学条件,着力搞好水利实验室、土工实验室、水泵实验室的建设,并创建坡面径流试验小区和人工模拟降雨试验基地、水工建筑物、实验教学实习基地。例如可以构建水利工程模型实验室,通过沙盘模型将各种典型水利工程、水工建筑物、灌溉排水工程等反映出来,使学生在不同学习阶段均可观看、思考,加深对专业知识的了解。同时,要购进一些仿真实验设备,例如水力学小型自循环等,把演示实验更新为验证试验、综合实验及设计创新型实验,有利于学生今后进行水利水电工程的规划、分析、设计、施工、运行、管理等单项实习和综合实习。
在校外实习基地建设这方面,除了目前我国已公布的50个国家级专业实习基地(如三峡水利枢纽等)外,学院可与相关单位(如水文勘测局,水利管理局等)建设大学生社会实践活动共建单位,与实习基地建立产学研合作关系,全方位开拓实习、实训基地,并以产、学、研结合为发展方向,以校企合作,顶岗实训等方式扩大实习范围。[7]其次,也可与水利工程施工单位建立企业合作关系,建立随企业流动的实习基地,为学生的认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计等提供良好的实习条件,提升实践教学的效果。
(六)加强实践教学师资队伍建设
针对水利水电专业应用性、实践性较强的特点,学院要在最大限度上为专业教师创造条件,加强对专业课老师的工程实践锻炼,要求凡无工程实践经历(包括工程设计、施工、管理等)的新进老师,必须到施工单位或生产单位锻炼至少半年,提高他们的实践业务水平,有利于更好地指导学生的实践操作。
与此同时,聘任校外专业技术过硬、工作经验丰富的实习基地技术人员为兼职教师,给学生工程能力的培养和锻炼创造条件。
四、结语
总之,在强调提高教学质量,培养学生工程能力的今天,结合水利水电工程专业的特点,如何设置科学合理的实践教学体系,是培养强能力、高素质的高级应用型水利水电工程专门人才,促进我国水利水电事业发展的重要内容,这值得高校的教育工作者们去认真思考。
[ 注 释 ]
[1] 杨帆.水利水电工程专业实习教学改革与探讨[J].高等建筑教育,2014(3):114-117.
[2] 裴毅,张文萍.水利工程实验室建设与实验教学[J].改革农业开发与装备,2009(1):19-21.
[3] 王健,等.高等院校农科类专业教学中存在的问题与改革措施[J].海南大学学报(自然科学版),2002(3):286-290.
[4] 王汉忠,等.高等农林本科教育实践教学体系改革的实践与思考[J].高等农业教育,2007(10):181-182.
简介:做为水利水电工程二年级的学生,学校安排了本次为期五天的认识实习。要求学生对水工建筑物有基本认识。通过实习让我们对水工建筑物的规模,作用及特点有了很大的了解。同时对电站的工作模式,关中地带的灌溉系统及电站运行一段时间后所产生的问题与处理方法都有一定的了解。从四月四号开始我们先后参观了韦水倒虹、冯家山水库、王家崖水库、宝鸡峡渠首、钓鱼台双曲拱坝、石头河水库、魏家堡引水工程、汤峪渡槽及电站、漆水河渡槽、郑国渠、黑河金盆水库等水利工程。
关键字:报告实习报告
做为水利水电工程二年级的学生,学校安排了本次为期五天的认识实习。要求学生对水工建筑物有基本认识。通过实习让我们对水工建筑物的规模,作用及特点有了很大的了解。同时对电站的工作模式,关中地带的灌溉系统及电站运行一段时间后所产生的问题与处理方法都有一定的了解。从四月四号开始我们先后参观了韦水倒虹、冯家山水库、王家崖水库、宝鸡峡渠首、钓鱼台双曲拱坝、石头河水库、魏家堡引水工程、汤峪渡槽及电站、漆水河渡槽、郑国渠、黑河金盆水库等水利工程。
一、韦水倒虹
韦水倒虹的我们实习的第一站。韦水倒虹是宝鸡峡灌区塬上总干渠跨越韦水河谷的一座大型输水建筑物,是由钢管和混凝土管组成的双管桥式倒虹,单管长880米,最大水头70米,进水口与出水口高差为3.25米,设计流量52立方米/秒,控制着塬上灌区159万亩的灌溉面积,是目前西北地区最大的一座倒虹工程,也是十分重要的咽喉工程。工程自建成以来已经运行30多年,我们在实习的时候工人正在更换管道外壁的防护瓦。但经老师介绍得知管道内部经长期的高水头水流冲刷及水中重推移质(砖头、石块等)的撞击,倒虹的钢筋混凝土管普遍存在着内壁磨损现象,尤其管底部位最为严重工程于2002年列入国家大中型灌区续建与节水改造项目,计划投资4540万元,对倒虹进行全面改造。
经过专家的分析论证工程采用外粘钢板修复。在内壁先用自锁锚杆嵌固钢板,在内壁与钢板之间的缝隙中用压力灌注WSJ建筑结构胶。钢板在自锁锚杆的锚固力和结构胶的粘力作用下,能与原混凝同受力工作。钢板补充了混凝土内部的配筋损失,同时可防混凝构件的进一步碳化和在流水中的腐蚀及冲磨,因此,该方法具有强度高,抗冲磨、抗空蚀性和可靠性高等优点,是本工程的最优处理方案。修复后已通水运行将近一年,停水间歇入洞检查,监测数据显示一切正常,修复加固效果良好,能确保运行安全和发挥应有的效益并满足期望的输水能力。
实践经验证明,将外粘钢板技术和自锁锚杆锚固技术结合应用于混凝土管抗冲耐磨修复,值得在涵洞、渡槽等灌溉工程和其它水利水电工程中推广应用。
二、冯家山水库
到了冯家山水库我们学校的一个毕业生在那里冯家山水库位于千河下游的陈仓、凤翔、千阳三县(区)交界处,是我省关中最大的蓄水工程。水库工程于1970年动工兴建,1974年下闸蓄水,同年8月向灌区供水灌溉,1980年整个工程基本建成,1982年1月竣工交付使用。该工程是以农业灌溉及工业、城市居民生活供水为主,兼作防洪、发电等综合利用的大二型水利工程。水库工程分枢纽和灌区两大部分:水库枢纽由拦河大坝(碾压式均质土坝,高度75米)、输水洞、泄洪洞、溢洪洞、非常溢洪道、坝后电站六项工程组成,水库控制流域面积3232平方公里,占全流域面积的92.5%,回水长度17。5公里总库容4.28亿立方米,有效库2.86亿立方米。
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)02(b)-0168-02
教育是民族振兴的基石。为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展计划纲要(2010―2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》,提高高等教育人才培养质量,建立创新型国家,我国教育部于2010年6月启动实施了“卓越工程师教育培养计划”,简称“卓越计划”[1]。
为提高工程人才的实践能力和创新能力,“卓越计划”创立高校与行业和企业联合培养人才的新机制,要求学生在企业学习一段时间[2]。本科采用4年学制,推荐“3+1”模式,即3年在校学习,累计1年进行企业学习和毕业设计。
笔者学校水利水电工程专业于2013年被列入教育部“卓越计划”培养行列,学生有1年的时间在企业学习实践,因此需要对现有课程进行改革,在符合基本教学规律的情况下,尽可能地压缩部分课程的学时学分,让学生能尽快地到实际工程中学习锻炼。现以《水电站建筑物》为例,浅谈在“卓越计划”下,水利水电工程专业课改革的问题。
1 课程介绍
《水电站建筑物》是水利水电工程专业的一门专业必修核心课程,开设于第7学期。教学环节主要由课堂教学(36学时)、实验教学(8学时)、课程设计(2周)、实习(2周)四部分组成。该门课程主要介绍水电站输水系统、水电站厂房两大部分设计理论,涉及水电站进水口、渠道隧洞、压力钢管、水击与调保计算、调压室以及厂房布置设计等设计内容。通过该课程的学习,使学生获得有关水电站建筑物的基本理论、基本知识与基本技能,训练和培养学生综合的思维方法及分析问题和解决问题的能力,为今后从事水利工程的规划、设计、运行和管理打下基础。
考虑到水电站建筑物课程需要大量的基础课和技术基础课为先导,又为基础课尤其是技术基础课提供应用对象,增加这些课程的活力,将其结合起来,将大大提高教学效果和学生的学习积极性,亦将大大节省学时,解决学时不够的问题。为此,将水电站建筑物课程划为两块,由浅入深穿插在高低年级授课,课堂讲授、课程设计、实验教学、生产实习4个环节交替进行,从而符合学生的认识规律。
目前的培养方案中,关于水电站的课程有两门,即《水力机械及电器设备》和《水电站建筑物》。《水力机械及电器设备》为专业基础课,开设于第6学期,32学时,主要目的是让学生能根据水电站基本资料选择合适的水轮发电机组,确定水轮发电机组参数,进而确定水电站厂房尺寸。《水电站建筑物》为专业核心课程,两门课程各自教学内容完整,教材经多次修编,基本满足了教学的需求。
但就目前的教学情况来看,《水力机械及电器设备》仅仅服务于《水电站建筑物》厂房布置设计的内容。《水电站建筑物》厂房的布置设计内容中,需要根据水轮发电机组的参数确定厂房尺寸。前期学习过的《水力机械及电器设备》就是为了确定水轮发电机组参数。由于《水力机械及电器设备》目的单一且明确,单独开设,当学生在第7学期学习《水电站建筑物》厂房布置设计时,水轮发电机组参数确定等内容时已基本忘完了,需要重新花时间来讲解回忆,知识学习过于零散,不便于相关知识的结合运用。为了增强系统性、可用性及实用性,将《水力机械及电器设备》整合到《水电站建筑物》中,将《水电站建筑物》归纳集中为三部分内容:水轮机、水电站输水系统及水电站厂房,提高学生学习的目的性和知识的整体性。
2 课程改革内容
(1)结合水利水电工程专业“卓越计划”特点,将专业核心课程资源《水力C械及电器设备》和《水电站建筑物》两门课程进行整合,编写新教材。
在强调课程自身特点的基础上,结合新理论、新方法的介绍,增加最新工程实例,注重水利专业培养体系的完备性及课程教学知识的系统性。将两学科(或多门相关学科)最新科研成果融进教材,使课程内容具有前瞻性、新颖性;增强这两门课程教学内容的有机联系,注重知识的相互渗透,提高课程的综合化和系统化程度。
(2)加强专业导论、水利工程概论等概论课。
《水电站建筑物》课程的一部分内容不需要许多基础课和专业基础课知识,但可为某些基础课及专业基础课提供一定的工程背景。其教学方法可与认识实习结合,采用大量的现场教学及课堂讲授中穿插投影、幻灯、录像等多媒体方式授课,把水电站建筑物的概貌形象生动地授给学生,提前培养学生的工程意识。这部分内容可划进土木工程概论课及专业导论课,在低年级进行。因此,加强土木工程概论课及认识实习是水电站建筑物课程改革的重要部分。
(3)提高水电站建筑物基本理论的授课水平。
由于将水电站建筑物课程中大量的关于“分类”“特点”“优缺点”之类泛泛叙述剔除,移入专业导论课,变为低年级的生动活泼的现场教学和多媒体教学,使水电站建筑物课程的理论分量增加,平淡叙述减少。同时,删除过时的和繁琐的内容,腾出学时系统讲授水电站输水系统、水电站厂房的设计理论和方法,力求讲深讲透,使本课程的授课水平得以提高。
(4)形成合理的课程评价体系,建立教学大纲、教学周历等基础性教学资料,对课程方案实施过程、实施效果进行评价。
按照“理论够用、强化实践、综合提高、全面发展”的教学思路,以改革考试内容、考核形式和考核评价体系为核心,探索多元化课程评价体系,即在以往考虑实验成绩、考勤、作业等成绩的基础上,进一步降低期末考试所占比重,增加综合性课外训练、分知识单元阶段性考核及平时课堂讨论等考核形式,形成有利于学生综合素质提高和创新能力培养的考核模式。
3 课程改革思路
(1)探索新的教学方法。
在沿用主流的多媒体与板书相结合的教学方法的基础上,积极探索启发式、探究式、讨论式、参与式教学,从而培养学生自学能力及工程意识,增加学生对该课程的学习兴趣,活跃课堂气氛,从而提高教学质量。比如,可以在讲授完一个章节后,给学生布置综合性的大作业,培养自学能力;或者让学生自己在课后对比总结不同建筑物之间的差别与联系,在课堂上进行讨论等,培养学生的工程素养。
(2)采用高科技丰富教学手段。
通过收集、制作动画、图片、录像等资料,使抽象、复杂的建筑物结构、工作原理等内容形象化,进一步提高教学现代化水平。
(3)建立课程网站。
将教学大纲、教学周历、多媒体课件、课后练习共享在网站上,便于学生课后自学,提高自学能力。同时,可以在网站上设立互动渠道,通过网络答疑等措施,加强老师与学生之间的沟通与交流。
(4)实践教学改革。
《水电站建筑物》课程的生命力在于工程实践,实践教学的新鲜感、生动感是多媒体教学所不能代替的。针对目前该课程实践教学效果不良的问题,可以通过以下3种措施改进。
①丰富教师的工程实践经验。每年安排1~2名教师利用暑假等空余时间到设计院、施工单位进行锻炼,丰富、补充自身的实践经验,从而为提高教学质量奠定基础。也可以不定期邀请设计院、企业等具有丰富工程经验的专家到学校为学生开设专题讲座,进一步加深理解所学课程知识,培养学生的工程素养。
②进一步加强实验教学。充分利用学校每年给实验室拨发的年度实验教学仪器设备购置费,购置实验教学仪器设备,加强实验教学硬件环境,增加可以培养学生动手能力、创新能力的可操作实验设备及实验项目,从而提高实践教W的质量。
③增加经费,巩固和加强认识实习及课程实习。加强与企业的沟通与联系,通过各种渠道筹措资金,建立稳定的现场教学点和生产实习基地,加强水利水电工程专业低年级的认识实习以及《水电站建筑物》课程实习环节,从而提高学生的认知能力。
4 结语
在现有“卓越计划”培养目标下,水利水电工程专业课程改革需要不断地在实践中完善和发展。以能力培养为核心,以教学改革为先导,更新教育理念,才能培养出“厚基础、宽专业、强能力、善管理”的高级工程技术人才和管理人才。
中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.10.014
On the Talent Training Mode of Water Conservancy and Hydropower Engineering under the Background of Engineering Education Professional Certification
DAI Lingquan, LU Xiaochun
(College of Hydraulic and Environmental Engineering, China Three Gorges University, Yichang, Hubei 443002)
Abstract Professional certification is of great significance in ensuring the quality of engineering education. It helps to guide the development of the professional school running mode from the heavy scale to the important effect. Characteristics of local colleges and universities should be based on professional engineering education accreditation as an opportunity, by the employer and discuss specific professional goals, develop a reasonable training plan, relying on regional advantages to strengthen the cultivation of students' practical ability, can enhance the quality of water conservancy and hydropower engineering talent cultivation, cultivation of high level hydropower engineer.
Keywords engineering education professional certification; Water Conservancy and Hydropower Engineering professional; training mode
0 概述
专业认证是指专门职业或行业协会、专业学会会同该领域的教育和相关企业专家针对高校开设的工程类专业教育实施的专门性认证,旨在为相关技术人才进入工程界执业提供预备教育质量保证。教育部于2006年正式启动我国工程教育专业认证试点工作,并聘任了工程教育界和企业界的专家组。2013年6月19日,国际工程联盟大会在韩国首都首尔召开,接纳我国为《华盛顿协议》签约成员。2016年6月2日,在吉隆坡召开的国际工程联盟大会上,中国成为国际本科工程学位互认协议《华盛顿协议》的正式会员。
水利水电工程专业是国家重点发展和培育的本科专业。三峡大学水利水电工程专业源于1978年原葛洲坝水电工程学院水利水电工程建筑专业,1998年成为“211工程”重点建设学科;2003年水利工程被批准为博士学位授予权学科;2014年被批准新设水利工程学科博士后科研流动站。为进一步提升该专业工教育质量,学校于2014年决定申请专业认证,并成立了专业认证工作领导小组,即将迎接2017年专业认证复评。本文阐述水利水电工程专业学生应具备的能力、分析专业认证前专业建设存在的问题,浅谈工程教育专业认证背景下水工专业人才培养模式,提升我校水利水电工程专业建设水平及在行业内的影响力。
1 水利水电工程专业人员应具备的素质和能力
随着时代的发展,水利水电工程必将是一个更加复杂的系统工程,它要求从业者具有广泛扎实的理论基础和较强的工程动手能力,其核心工程能力包括:资料分析能力、简单的计算能力、绘图和报告编写能力、施工方案制定与施工组织管理能力、施工质量控制能力等。该专业毕业生主要从事国内外各型水利工程设计、施工、监理及基层水利管理等工作。其中从事施工的毕业生包括施工员、测量员、质检员、材料员等;从事监理的毕业生就业岗位是监理员,主要对施工现场进行质量、进度、合同、造价等进行管理;从事工程管理的毕业生就业岗位是管理科员。
2 专业人才培养的现状及其存在的问题
水利水电工程专业自设立以来培养了数以万计的水工规划、设计、建设和运行管理人才,为国家和社会作出了巨大的贡献。随着行业的发展,对专业技术人才提出了新的要求,如何培养具有创新型和强应用能力的水利水电工程专业人才,使该专业毕业生将来在自己的工作岗位上发挥更大的作用,是该专业在教学改革中面临的重要且具体现实意义的课题。我国的教育教学长期以来以教师为主体,学生则被动地按着教师的安排学习,这种模式基本忽略了国高等教育对创新人才的培养的初衷,导致的结果是学生的独立思考能力与创新应用能力日趋降低。因此,高等教育的核心目标是培养创新型的人才,这也是高校教育改革的重点和方向所在。
3 专业认证背景下水工人才培养模式的思考
水利水电工程专业是工科中最强调学生实际工程应用能力的专业之一。其创新应用型人才培养理念应以学生为主体,学校、教师只是起到积极的引导作用,在这种理念下,学生要具有清晰的水工创新发展方向,进而获取创新方法、途径的能力。对于以专业为特色的院校来说,专业认证意义更为重大。专业认证是一个复杂的系统工程,需要充分领悟认证标准,扎实推进工程教育专业建设,通过专业认证,可以更加明确和细化针对工程实际的人才培养目标。因此需整合学校教学资源并优化课程体系、提升教师工程教育素质、提高学生就业竞争力和促进专业的良性发展(图1)。
图1 专业认证背景下人才培养模式
3.1 综合考虑各方期待明确培养目标
培养目标需要在培养方案中予以明确,在制定人才培养方案时,必须根据工程教育专业认证的标准、国家及社会需求、行业产业发展需求、学校定位和发展目标、学生发展及家长校友期望的实际情况明确专业定位。三峡大学作为水利部与湖北省共建、以湖北省为主的水电特色鲜明的地方高水平大学,须认真调研师资和生源情况,从而明确水工专业以获取知识为基础,以增强能力为核心,以提升素质为宗旨,培养具有扎实的工科和人文社科基础,具备较强的的外语和计算机应用能力,能在国内外水利及相关行业从事勘察、规划、设计、施工、建筑和运行管理等工作的工程技术人才。
3.2 面向目标精心制定培养方案
在明确培养目标后,培养方案的制定应以工程化教育专业认证标准为准绳,结合水利水电工程用人单位需求,对现行的专业课程体系进行优化调整,充分听取用人单位和行业专家的意见,认真考虑企业技术领域的要求,设置具有水电特色的专业课程体系。整合教学内容时要根据具体就业岗位对人才的需求,重组本专业的专业知识、结构和综合素质,增强人才培养的岗位针对性和适应性。
3.3 依托区位优势,培养水电英才
三峡大学坐落于湖北省宜昌市,宜昌市是世界水电之都、三峡工程和葛洲坝工程所在地。学校水电特色鲜明,周边大型水利水电工程星罗棋布,其中最具代表性的工程有长江上的三峡水利枢纽工程、葛洲坝水利枢纽工程,清江上的水布垭、隔河岩、高坝洲水利枢纽工程,黄柏河上的西北口水库等,水电总装机容量超过3 000万kW(见图2)。距离万里长江第一坝―葛洲坝仅2.0 km ,距世界上最大的水利枢纽工程三峡工程仅40 km。同时,宜昌有三峡集团公司(三峡枢纽建设运行管理局、长江电力)、长江水利水利委员会(三峡勘测研究院)、中南勘测设计研究院宜昌设计院、清江水电开发公司、葛洲坝集团等大型水电开发的业主、设计、施工、运行管理单位。因此在实践方面学校具有很强的区位优势,而且学校还聘请了葛洲坝、三峡集团清江公司的具体丰富实践经验的工程师,定期来校开设专题讲座或学术报告。这种举措可将水工专业的学生将理论与实际结合起来, 对培养用型人才极为有利,这也是三峡大学发挥独特的区域优势、突出水电特色的体现之一。
图2 学校周边大型水利枢纽分布图
水利水电工程专业实习分为三个层次:认识实习、生产实习及毕业实习。认知实习针对水工专业的大一学生,以短期定点参观形式进行,至少要参观三种不同类型的大坝,目的是让学生了解水利工程的基本概况,获得对自己将来的就业性质和方向的感性认识。生产实习主要针对大二、大三学生,毕业实习针对水工专业大四学生,在学习专业知识后,结合实际工程对所学知识进行深入的了解,有助于毕业后尽早熟悉工作岗位。为使学生有稳定的实习场所,学校从2005 年开始陆续与三峡集团公司、葛洲坝集团公司、清江水电开发公司签订了战略合作框架协议,共同建立了实践教学示范中心。通过在以上实习基地进行学习,接触到工程实际,锻炼了学生的应用能力。
4 结束语
专业认证对促进专业的建设和发展具有重要用途,学校应以专业认证的理念明确专业定位,制定合理培养方案。在学校培养过程中,应充分利用区域优势,突出水电特色,加强水工专业学生实践能力培养,进而全面提高毕业生的综合素质和社会竞争力,培养高水平的水电工程师。
基金项目:三峡大学教学研究重点项目(J2016003)
参考文献
[1] 田斌,刘依松.水利水电工程专业人才培养模式改革的研究与实践[J].三峡大学学报(人文社会科学版),2007.29(4):105-108.
[2] 曹晓恰.发挥区位优势培养水电人才[J].湖北水力发电,2007(2):28-39.
中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.11.012
Professional Certification as an Opportunity to Enhance the Level of the Construction of Water Conservancy and Hydropower Engineering Professional
WANG Ruijun, LI Xiaona, REN Jie
(Institute of Water Resources and Hydro-electric Engineering, Xi'an, Shaanxi 710048)
Abstract Professional development is the basis of higher education teaching. In this paper, according to the professional certification, for water conservancy and hydropower projects in the development process of the two problems, the paper puts forward the idea and method of improving the level of professional construction, one is to improve the professional experimental teaching conditions, two is to carry out a comprehensive reform of the teaching documents, and the implementation of the construction of the special course. In this paper, the idea of improving the level of professional development has a reference value for other engineering majors.
Key words professional certification; professional construction; water conservancy and hydropower projects
专业建设是高等教育教学工作基础,是提高本科人才培养质量的重要组成部分。①②③专业建设水平又体现了学校的办学理念、办学特色和办学实力。④我国工程教育专业认证始于2006年5月,⑤其目的是保证与提高专业教育质量。工程教育专业认证可以推动专业建设水平的提升,并提升人才培养质量。⑥⑦西安理工大学水利水电工程专业(以下简称水利水电工程专业或本专业)于2013年通过了有效期6年的国家工程教育专业认证。本文根据专业认证前专业建设存在的问题,以此次专业认证为契机,研究提出提升专业建设水平的思路与对策。
1 专业认证以前专业建设的现状与问题
水利水电工程专业起源于1937年成立的西北工学院水利系,至今已有78年的办学历史。本专业拥有结构合理、锐意进取的优秀教学团队,以“培养具有水利水电工程勘测、规划、设计、施工、科研和管理等方面的知识,具备良好的综合素质和创新精神,能在水利水电及相近领域从事规划、设计、施工、监理、科研和管理等方面工作的高级工程技术及管理人才”为培养目标;坚持理论联系实际,注重实践教学环节,高度重视教学改革和课程建设。截至2012年底,本专业教学实验室总面积已达6000余平方米,开设课程实验11门,其中设计性实验30余项,核心专业课程均开设有课程设计教学环节。本专业长期坚持以学生为本,顺应国家水利水电建设事业对于人才培养的新要求,为进一步提高本专业的办学水平不断努力奋斗。
专业认证以前,我们通过与兄弟院校相同专业建设与发展情况的对比分析,发现本专业主要存在以下两个问题:(1)实验室陈旧老化、实验项目不够完备等。(2)教学文件与认证标准不相适应。
2 专业建设的对策与思路
水利水电工程专业于2012年申请国家工程教育专业认证,于2013年参加并顺利通过有效期6年的专业认证。在专业认证前后近3年时间里,我们以此次专业认证为契机,紧密结合本专业的发展实际,以认证标准为准绳,对本专业的实验教学条件和教学文件进行系统、全面的整改和提升,为有力促进本专业的持续改进、有效提高专业的办学水平创造了十分有利的条件,主要思路有:(1)为提升专业实验教学条件,积极实施专业7实验室的更新改造项目。(2)为系统提升专业教学文件的针对性和对认证标准的适应性,扎实推进专业教学文件的全面整改。
3 专业建设的实施内容与过程
针对本专业建设过程中存在的主要问题,依据专业建设的对策与思路,我们对本专业的实验教学条件和教学文件进行全面整改和提升,主要内容有:
3.1 专业认证前,积极实施专业实验室的更新改造项目
2012年9月至2013年9月,经过充分调研和综合分析,我们研究制定了《水利水电工程专业实验室更新改造实施方案》;并制定了《水工实验室改造实施计划》。全部项目于专业认证前按计划圆满实施完成。
专业实验室更新改造的主要内容如下:(1)调整地下洞室结构模型实验室的整体布局,并进行恢复重建;(2)扩充土坝渗流实验室的使用面积;(3)将原压力管道非恒定流实验室进行搬迁后异地重建;(4)在原压力管道非恒定流实验室新建水电站厂房拆装实验室;(5)对水工专业教学模型室中原老旧及残损的教学模型进行全面更换;(6)对本专业全部实验室进行内外环境整治。
3.2 专业认证后,扎实推进专业教学文件的全面整改
专业认证后,针对专业教学文件与认证标准的要求不相适应这一突出问题,从2013年底至2015年4月,我们依据《工程教育认证标准》(2014版),并针对水利类专业认证分委员会在本专业《工程教育认证现场考查报告》中所指出的问题和不足,扎实推进了专业教学文件的全面整改。其中包括:对本专业的培养方案进行全面修订,对专业基础课、专业课及院级选修课的教学大纲进行修订和完善,对部分教学管理文件进行补充和更新。通过上述整改,系统提升了专业教学文件的针对性和对认证标准的适应性。本次教学文件的主要整改情况如下:
(1)专业培养方案修订。相对于现行的2012版培养方案,本次培养方案的主要修订内容如下:
①根据本专业发展实际,并结合认证标准要求,修订了专业培养目标;
②修订完善了专业培养要求(毕业要求),使其能实质覆盖认证通用标准的毕业要求;
③按照认证标准要求,在培养方案中补充了关于学生毕业后5年左右在社会与专业领域预期能够取得的成就描述(毕业生发展预期);
④按照工程教育认证水利类专业《补充标准》关于经济、环境、法律(规)及管理等四类课程设置的基本要求,并结合本专业人才培养的实际需要,对教学计划中的相关课程设置进行了如下调整:(i)将“工程经济学”由原院级选修课调整为必修专业基础课;(ii)取消原“工程合同”、“工程招投标”和“水政与水法”三门院级选修课,将其相关内容整合以后新开设“工程建设法规”课程,并将其设置为必修专业基础课;(iii)将“环境影响评价”和“建设项目管理”两门课程由原院级选修课调整为必修专业课;(iv)将“水利水能规划”课程由原院级选修课调整为必修专业课;(v)新增“特种坝工技术”院级选修课。
(2)专业基础课、专业课及院级选修课教学大纲修订。按照上述新修订的专业培养方案中的专业培养要求(毕业要求),并根据实际教学需要,对专业基础课、专业课及院级选修课的教学大纲进行了修订和完善,使这些课程的教学目的能实质覆盖相应的专业培养要求(毕业要求),并对部分课程教学内容进行了适当更新或调整。
(3)专业教学管理文件修订。在全面总结以往教学管理经验的基础上,按照认证标准的有关要求,主要对下列教学管理文件进行了更新和完善:①水利水电工程专业培养目标达成度的定期评价制度(试行);②水利水电工程专业持续改进的社会评价制度(试行);③水利水电工程专业兼职教师聘任管理暂行规定。
4 结语
专业建设水平可以反映出一所学校的办学理念、办学特色和办学实力。如何提高专业建设水平,采取什么样的对策与思路,是值得不断探索与研究的课题。我校水利水电工程专业以2013年国家工程教育专业认证为契机,在专业认证前后三年时间里,通过与兄弟院校专业建设情况对比分析,对本专业实验室进行了更新改造,在提升本专业教学条件的同时,还为本专业获得6年有效的优秀认证结果创造了十分有利的客观条件,并为有效提高本专业课程实验的教学质量和教学水平奠定了坚实的基础。通过对本专业教学文件的全面整改,系统提升了专业教学文件的针对性和对认证标准的适应性,进一步提升了本专业的建设水平。本文提出的提升专业建设水平的思路及方法,在工科类专业建设中具有借鉴和推广价值。
基金项目:本文系2012年陕西高等学校省级“专业综合改革试点”项目、2013年教育部“专业综合改革试点”项目的研究成果
注释
① 张黎骅,倪福全,甘露萍.农业水利工程创新型人才培养模式研究与实践[J].中国科技信息,2006(4):224-225.
② 刘传林,李继中,钱武.适应行业需要创建特色专业[J].中国高等教育,2005(19):39-40.
③ 周建超.论新世纪高等教育的改革与人才培养[J].高等理科教育,2002.44(4):7-11.
④ 冯建刚,朱成立,王为木.农业水利工程国家特色专业建设探索[J].高等理科教育,2014.1:72-77.
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)24-0225-02
水利水电工程(简称水工)专业本科生的培养目标是:基础扎实、能力强、富有创新精神,在水利、水电等部门从事规划、设计、施工、科研和管理方面工作的高级工程技术人才。为实现该培养目标,要求学生必修静力学、动力学、结构力学、水力学、土力学、工程地质、工程测量、工程水文学、工程材料等基础课程,以及水资源规划与利用、水工建筑学等专业课程。然而,如何检验学生能否综合运用这些知识分析并解决实际问题呢?毕业设计无疑是一块重要的试金石,并且毕业设计的选题是重中之重。《拱坝设计》就经常被高等学校的水工专业选为毕业设计的课题,一方面,拱坝是一种经济性和安全性都比较优越的坝型,我国已建或在建了一批世界前列的300m级拱坝[1];另一方面,拱坝结构复杂,在设计过程中牵涉的知识点多,能将水工专业毕业生所学课程有机结合。因此,《拱坝设计》作为水工专业毕业设计课题不仅具有很好的理论意义,还具有较高的实用价值[2]。但是,在实际过程中学生做毕业设计的时间是有限的,通常为14周,要在14周的时间内让学生综合运用所学知识完成《拱坝设计》,并重点培养他们的独立工作能力、分析和解决问题的能力、创新能力以及绘图和写作实践能力,就得在设计任务书的编制和指导方法上下功夫。笔者结合《拱坝设计》指导过程中的实际情况,在设计任务书的编制和指导方法两个方面分享一些心得体会并提出一些建议。
一、设计任务书的编制方面
1.设计任务要明确且工作量合适。目前《拱坝设计》的设计要求如下[3,4]:对水库进行洪水调节计算,确定坝顶高程及溢洪道孔口尺寸;对可能的方案进行比选,确定枢纽建筑物型式、轮廓尺寸及水利枢纽布置方案;通过比较确定坝的基本剖面与轮廓尺寸,拟定地基处理方案与坝身构造,进行水力、静力计算;对拱坝进行设计:选择建筑物的型式与轮廓尺寸,确定布置方案;拟定细部构造,进行水力、静力计算;决定枢纽的施工导流方案,安排施工的控制性进度。上述可见,目前设计任务不仅包括坝体以及泄水建筑物的轮廓尺寸确定,还包括细部构造的拟定和施工导流方案的选择,在实际的设计过程中,建筑物尺寸确定和细部构造的拟定部分学生们普遍做得较好,而施工导流方案部分则因为时间关系,鲜有做出细致方案者,基本流于泛泛而谈,因此,可把施工导流方案的确定和施工进度安排任务删减。这是笔者在任务书编制方面的建议之一。另外,设计坝体尺寸时,通常是先根据拱冠梁尺寸对坝体轮廓进行初步设计,然后对其进行应力和稳定验算,以便确定最终尺寸,在学生们的实际设计过程中,应力验算环节有的学生采用电算方法,有的采用手算方法。电算法利用计算机程序能够快速得到计算结果,但是具体计算步骤由于学生没有一步一步操作,会造成计算原理的不甚明了;手算法是学生一步一步进行计算的过程,加深了计算过程中概念和原理的理解,但在计算机程序方面的锻炼欠缺。为了既培养学生对基本概念、基本原理的掌握,又提高其计算机语言方面的能力,笔者建议在任务书里明确需要采用电算法和手算法两种方法分别进行验算,这也是笔者在任务书编制方面的第二条建议。
2.原始资料编制要详细具体。拱坝设计通常是设计一座具有防洪、发电、灌溉、渔业等综合作用的大坝,为此需要给出相应的自然地理、工程地质、筑坝材料、库区经济等方面的原始资料,主要包括流域概况、气候特性、水文特性、库区工程地质、坝址处工程地质、砂石料、库区作物种植情况等。目前这些原始资料的编制已较为详细,只是有些图(包括水位―容积关系曲线、水位―流量关系曲线和设计洪水过程线图)的坐标刻度偏于稀疏,致使学生在读图时存在较大误差,从而影响设计工作的顺利进行。根据这一实际情况,笔者建议在任务书所涉及的图形资料制作时可以尽量缩小刻度使得图形更加详细,以方便学生读取数据并减小误差。
二、指导方法方面
1.引导适度重在启发。所谓“师者,传道受业解惑也”,指导教师顾名思义是对学生起指导作用的教师,而具体指导时也存在“度”的问题。设计之初,如果只是给学生下发设计任务,不进行讲解,学生难免会出现“面对原始资料和设计任务,不知如何下手”的情况,这不仅会浪费时间还会使学生产生畏难情绪,不利于设计工作的顺利开展;假如直接告诉学生采用何种方法通过哪些步骤进行设计,又不能充分调动学生的主观能动性,起不到培养学生独立工作能力的作用。只有循循善诱的给学生讲解设计任务和原始资料,使其对拱坝设计有清晰的认识,并激发其兴趣,才能调动学生进行设计的积极性。设计之中,当学生遇到问题时,如果一味地让学生自己思考、钻研,便起不到指导教师的指导作用;相反,只是告诉学生解决问题的办法,问题看似解决了,但学生遇到类似问题时,不一定能很好地解决。正所谓“授之以鱼不如授之以渔”,只有逐步给学生讲明问题的来龙去脉,让学生切实参与其中进行思考,并给予适时地启发,才能使学生不仅学会了如何解决这个问题,更掌握了解决此类问题的方法。比如,针对拱坝设计时泄洪方案的选取问题,首先和学生探讨泄洪方案有哪些,该工程坝址处的地形地质条件如何,初选的泄洪方式是什么,通过这一系列的发问与思考,可以初步设计为坝身泄洪方式,而细化到坝身泄洪的具体形式,还需要引导学生思考是利用表孔还是浅孔,抑或是中孔进行泄洪,这些又需要根据什么确定,使学生在思考之后能自然想到“泄洪量”这一概念,它是由调洪演算得来,用于泄洪设计的一个重要参数,起着贯通前后的作用。那么,思考到这里思路就明朗了:先进行调洪演算求得设计水位下的下泄流量;根据坝址处地形地质条件初选坝身泄洪方式;利用已经求得的下泄流量设计孔口尺寸,并对表孔泄流、中空泄流等方案进行比选,最终确定泄洪方案。综上所述,适度引导和重点启发不仅有助于培养学生的独立工作能力,还能提高其分析问题、解决问题的能力,并激发其创新潜能。因此,笔者建议在拱坝设计时指导教师引导适度、重点启发,这种方法除了能指导学生顺利完成毕业设计,还能在实现水利水电工程专业本科生培养目标方面发挥重要的作用。
2.严格要求重在培养。《拱坝设计》涉及静力学、动力学、结构力学、水力学、土力学、工程地质、工程水文学、工程材料、水资源规划与利用、水工建筑学等课程知识,设计内容不仅包括枢纽建筑物的总体布置、拱坝剖面尺寸设计、泄水建筑物设计等计算内容,还包括设计说明书的编制,以及设计图纸的绘制,所以,拱坝设计是一项艰巨的毕业设计任务。但是,在实际的指导过程中发现:尽管设计任务相对较重,最终学生们还是能够圆满完成了设计任务。笔者认为这与平时对学生的严格要求和重视对学生的培养是分不开的。这里的严格要求主要包括考勤严格、计算严谨、图文规范等方面。学生的出勤率反映了其认真刻苦的程度,所谓天道酬勤,只有脚踏实地付出努力,才有可能收获胜利的果实,尤其是对于普遍认为艰苦的水利行业,艰苦耐劳是一名优秀的水利工作者应有的重要品质。水利工程的设计经常需要“经济性”与“安全性”之间的平衡,只顾经济性可能会导致工程存在不安全的隐患,然而太关注安全性,又有可能造成资源的浪费,使得所设计的工程经济性不够,只有对各种方案进行“经济性”和“安全性”方面的比选,才能寻找出最优方案,而这个过程离不开缜密的思维和严谨的计算,所以严格要求学生计算严谨也有着重要意义。在设计说明书编制时,严格要求学生采用统一、规范的格式,这也是写作实践能力培养的关键内容,而在图形绘制时更应该规范绘制,这样才能方便读者查阅。由上可见,对学生进行严格要求,不仅在于做好《拱坝设计》本身,更重要的是提高了学生的综合素质,有利于将其培养成一名优秀的本科毕业生,进而为社会发展做出重要贡献。
《拱坝设计》对水工专业本科生培养具有重要的理论意义和实际价值,可用于检验并提高水工专业本科生的独立工作能力、分析问题解决问题能力、创新能力以及绘图写作实践能力等方面。然而,由于《拱坝设计》涉及知识点多,设计内容丰富,对于学生和指导教师而言都是一项艰巨的任务。结合《拱坝设计》的指导经历,总结一些心得和建议,希望能为高等学校相关学科的教学指导实践提供一些参考。
参考文献:
[1]陈坤孝,冯继军,戴旭东,等.拱坝技术的研究与应用[M].北京:中国水利水电出版社,2012.
实习时间: 20xx年7月7日—20xx年7月9日
实习地点:xx省xx市xxxx镇xx村
实习内容:
熟练掌握实习水利枢纽布置以及各种水工建筑物的作用,包括挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物等。了解实习电厂水力发电机组的型号,基本参数,运行状态,性能状态;了解厂房的结构,布置情况,及不同平面的布置情况;了解实习电厂开关站的布置与作用。
7月4日下午1:30,我们开了动员大会。老师讲了一些实习在外的注意事项和行程安排。
7月7日早8点,我们就在a楼门前集合,我们每人都背个包带着东西,不过很明显的,普遍男生的包比女生的小还少。由于地方不是很远,我们水工专业两个班乘坐校车去了xx村。车在路上开了快两个小时,把我们带到xx航电枢纽工程的施工地点让我们大体参观了一下。
我一下车,首先看到的是一条很长很长的大桥,两旁就是水电枢纽的工程,浩大的江水从上游滚滚而下,气势非常宏伟。工程建筑非常壮观,我们没有停留很久,马上就上车去了住处。住处是一家农家旅馆,虽然不大,环境也不是很好,但我感觉很自由,像在家一样。而且集体住在一起,感觉很有意思。
中午休息了一下,下午2点我们集合出发,前往xx航电枢纽工程。我们步行到那里,老师领着同学走一段,讲一段。主要是讲大坝的构造及各个部件的名称、作用、原理,还有运行时的步骤。从中我了解了很多知识,我在工程制图中看到过闸门,如今看到了实物,还知道了它运行时是怎么做的,真是让我把理论和实践结合了起来。我们实习的这个工程已经不是象以往一样把闸门吊起来放进槽内,而全是用电脑就可以操控的,真是科技越来越先进了。此闸门还设计有“人”字形的,是为了能抵抗更大的压力,设计独特;在工程中有一个船闸,用来航运。有两个闸门,闸门一般是关闭的,当船只从上游来时,把上闸门打开,使上游水位和闸门中间的水位相平,船行到闸门之间,再把上闸门关闭,开启下闸门,当下游水位和中间水位相平,船只就可以向下游行去。当船只从下游行向上游时,反之即可。由于通过比较麻烦,老师告诉我们说一般是几条船一起过;我还看到和知道了土坝,它是用当地的土筑成的坝,用来挡水以便施工;等等。面向上游,可以看到工程布置为:船闸、10孔泄洪闸、水电站、28孔泄洪闸、1.95公里的土坝。
7月8日上午,老师给我们看了许多图纸,是xx航电枢纽工程的各部分设计图纸,图纸很多,每张图都很严谨,它并不象我们学工程制图时只有一个审核,它们有两个,也许更多的审核校验。可见水利工程是项工作严谨的任务。
10点钟我们听了一堂非常生动的课,老师请来了施工技术人员为我们简单介绍了xx水利航电枢纽工程的情况。首先技术人员讲了一个工程从开始到结束其中所要经历的程序。我简单记录如下:
1、提出想法。
2、上交《预可行性研究报告》,获批后再上交《可行性研究报告》。
3、立项。提交《初步设计报告》
4、施工图设计
5、招投标。如管理标、施工单位标。
6、工程施工。一般要4—6年。
实习时间: 20xx年7月7日—20xx年7月9日
实习地点:xx省xx市xxxx镇xx村
实习内容:
熟练掌握实习水利枢纽布置以及各种水工建筑物的作用,包括挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物等。了解实习电厂水力发电机组的型号,基本参数,运行状态,性能状态;了解厂房的结构,布置情况,及不同平面的布置情况;了解实习电厂开关站的布置与作用。
7月4日下午1:30,我们开了动员大会。老师讲了一些实习在外的注意事项和行程安排。
7月7日早8点,我们就在a楼门前集合,我们每人都背个包带着东西,不过很明显的,普遍男生的包比女生的小还少。由于地方不是很远,我们水工专业两个班乘坐校车去了xx村。车在路上开了快两个小时,把我们带到xx航电枢纽工程的施工地点让我们大体参观了一下。
我一下车,首先看到的是一条很长很长的大桥,两旁就是水电枢纽的工程,浩大的江水从上游滚滚而下,气势非常宏伟。工程建筑非常壮观,我们没有停留很久,马上就上车去了住处。住处是一家农家旅馆,虽然不大,环境也不是很好,但我感觉很自由,像在家一样。而且集体住在一起,感觉很有意思。
中午休息了一下,下午2点我们集合出发,前往xx航电枢纽工程。我们步行到那里,老师领着同学走一段,讲一段。主要是讲大坝的构造及各个部件的名称、作用、原理,还有运行时的步骤。从中我了解了很多知识,我在工程制图中看到过闸门,如今看到了实物,还知道了它运行时是怎么做的,真是让我把理论和实践结合了起来。我们实习的这个工程已经不是象以往一样把闸门吊起来放进槽内,而全是用电脑就可以操控的,真是科技越来越先进了。此闸门还设计有“人”字形的,是为了能抵抗更大的压力,设计独特;在工程中有一个船闸,用来航运。有两个闸门,闸门一般是关闭的,当船只从上游来时,把上闸门打开,使上游水位和闸门中间的水位相平,船行到闸门之间,再把上闸门关闭,开启下闸门,当下游水位和中间水位相平,船只就可以向下游行去。当船只从下游行向上游时,反之即可。由于通过比较麻烦,老师告诉我们说一般是几条船一起过;我还看到和知道了土坝,它是用当地的土筑成的坝,用来挡水以便施工;等等。面向上游,可以看到工程布置为:船闸、10孔泄洪闸、水电站、28孔泄洪闸、1.95公里的土坝。
7月8日上午,老师给我们看了许多图纸,是xx航电枢纽工程的各部分设计图纸,图纸很多,每张图都很严谨,它并不象我们学工程制图时只有一个审核,它们有两个,也许更多的审核校验。可见水利工程是项工作严谨的任务。
10点钟我们听了一堂非常生动的课,老师请来了施工技术人员为我们简单介绍了xx水利航电枢纽工程的情况。首先技术人员讲了一个工程从开始到结束其中所要经历的程序。我简单记录如下:
1、提出想法。
2、上交《预可行性研究报告》,获批后再上交《可行性研究报告》。
3、立项。提交《初步设计报告》
4、施工图设计
5、招投标。如管理标、施工单位标。
6、工程施工。一般要4—6年。
7、竣工验收
8、质量保修
在此期间所要履行的制度:
1、项目法人责任制
2、招投标,管理标,施工单位标的相关制度
3、监理制
4、质量终身制
随后,工程技术人员讲了xx航电枢纽工程的有关信息,先是讲了航电工程的概念:航电工程是以航运为主,同时可以发电的一项为社会造福的工程。
xx航电枢纽工程在水利开发时综合考虑到:水库调节,防洪,发电,浇灌,航运,供水,渔业,旅游,环保,河流治理,等等各项工作。虽然也许经济效益不会很大,但社会效益很高。其为xx市带来的巨大益处是不可估量的。
它的位置在xx省xx市xxxx镇xx村。上游是xx,下游是xx。所在的江是xx,下游将汇到xx。
然后工程技术人员又讲了xx航电枢纽工程的行进过程:此项工程早在50年代就有规划,到了1994年规划才得以批准。
XX年,宋书记提出在xx市道外区建立橡胶坝,可是这样不能解决航运的问题,于是他要求制定一套可行方案来解决问题。
XX年10月,提交了《预可行性研究报告》,并勘察地形。
XX年4月,《预可行性研究报告》获得批复。同年9月,提交了《可行性研究报告》。
XX年4月,提交了《初步设计报告》。
XX年4月,工程正式开工。计划XX年10月完工,且现行进度符合计划的进程。