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關鍵詞:熱工標定 工作任務 課程改革 教學實施
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)04(b)-0159-02
水泥預分解窯燒成系統熱工標定是檢測系統運行參數、性能指標非常重要且行之有效的科學手段之一,是加強主機設備運行管理、優化操作參數、技術改進、設備運轉率提升、延長使用壽命及節能減排技改的重要工作。然而,在企業中標定技術人才卻十分緊缺,水泥企業希望引進的新人不僅是熟練生產操作工,更是企業節能技術革新的新生力量,這就為學生就業提出更高的要求。結合從事水泥預分解窯燒成系統熱工標定工作實踐,以標定工作真實任務為驅動,逐步培養學生職業能力。
1 教學現狀及存在的問題分析
《熱工參數測量》是我院材料工程技術(水泥方向)專業學生崗位專項能力課程之一,其主要面向是水泥企業預分解窯燒成系統熱工參數測量,該課程以燃燒學、流體力學、傳熱學及熟練燒結機理作為基礎,同時以自動化控制技術、化學分析技術為主要檢測手段,是一門實踐性很強的職業課程。然而,在《熱工參數測量》實際教學過程中存在著一系列的問題,致使學生相應知識與技能達不到崗位能力要求。
1.1 課程教學模式落后
在熱工參數測量的教學中,大部分教師仍采用傳統知識理論體系,在教學中側重于檢測方法、檢測儀表工作原理等理論講授,致使熱工參數測量技術變成了測量方法和儀表知識學習,無法培養學生儀表操作、參數測量等職業技能,以及燒成系統主機設備運行情況評價與分析能力。
1.2 課程知識內容落后
熱工參數測量是一門時效性[1]較強的課程,隨著科學技術不斷進步,新的檢測技術和檢測儀表不斷升級,絕大多數的教師仍局限于書本知識教學,導致所學知識與工作所用設備相脫節。
2 基于工作過程的課程設計
2.1 基于工作過程的課程模式新理念
基于工作過程的課程設計方法是以工作過程為主線組織教學,從而有效地將教學內容和工作內容結合起來,使學生通過職業課程學習掌握崗位相應知識,具備企業崗位相應能力,達到培養學生綜合職業能力的目的[2~3]。
2.2 基于工作過程的課程設計
2.2.1 預分解窯系統熱工標定
水泥熟料燒成系統熱工標定是一項系統的工作[4],其工作過程可分為三個階段:一是準備工作,主要工作有測定項目及測點位置選擇,現場工作包括:現場勘察、測孔開設及測量操作平臺搭建;二是現場參數測量,主要任務是燒成系統主要熱工參數測量;三是檢測數據處理及結果分析,主要工作是測量數據處理、主機設備性能分析與評價、結合標定結果提出燒成系統提產降耗方案或措施等。
2.2.2 基于工作過程的內容設計
以預分解窯系統熱工標定為教學載體,以GB/T 26282-2010《水泥回轉窯熱平衡測定方法》和GB/T 26281-2010《水泥回轉窯熱平衡、熱效率、綜合能耗計算方法》為依據,并結合《國家職業標準》中“中央控制操作工”相應知識和技能要求,將課程內容以物料走向為主線,測量操作由單一到綜合遞進設置為6個任務,其任務相應能力目標、訓練方式、課堂效果展示學時分配如表1所示。
3 基于工作過程的教學組織與實施
3.1 基于工作過程的教學設計
在傳統教學過程中,學生學習主要通過教師課堂知識講解、圖片展示、操作演示以及在實驗室進行驗證式實驗操作來完成,在這種方式下,學生學習興趣不濃,導致課程相應知識和技能掌握程度達不到職業技能培養的目標,也達不到企業崗位專項能力要求。基于工作過程的教學設計是以真實任務為驅動,學生以崗位角色進行自主學習,使學生熟知熱工標定工作內容,逐步培養學生實際工作能力,以完成系統中各主機設備操作參數測量為考核目標。
3.2 基于工作過程的教學實施
基于工作過程的教學組織與實施過程,由任務驅動、典型案例、拓展訓練等多環節組成。以任務1標定準備工作為例,學生任務單(真實任務)為:五級單系列預分解窯系統(4000 t/d)熱工測量準備工作;學生以GB/T 26282-2010《水泥回轉窯熱平衡測定方法》和GB/T 26281-2010《水泥回轉窯熱平衡、熱效率、綜合能耗計算方法》為依據,完成燒成系統測點分布圖標識,填寫企業測點位置與測定項目表;拓展訓練:五級單系列和五級雙系列預分解窯系統(2500t/d)準備工作。
3.3 教學實施過程中存在問題與建議
在基于工作過程的《熱工參數測量》教學過程中,突顯出的一些問題,需要不斷總結和改進。
第一,相應教材開發,應以水泥預分解窯燒成系統標定工作知識與能力作為教材主體,將先進的檢測技術與設備引入教材,讓教材成為學生掌握職業技能、步入工作崗位的工作手冊,最大限度縮短學生就業適應期。
第二,建設能夠開展教、學、做于一體的教學實訓基地,是基于工作過程教學方案實施的保障,也是實現教學模式實質性轉變的根本。目前,我系在校外實訓基地開展的現場教學,由企業提供場所、學校提供檢測設備,校企教師組成的教學團隊,教學效果良好,建議整體調整現場教學時間,開展熱工參數測量課程的現場教學組織與實施。
第三,主講教師不僅具有熱工參數測量的職業知識,還應具有豐富的熱工標定工作經驗,熟知國家標準,熟悉儀表操作、維護與檢定等崗位職業能力,這是學生職業能力提升的有力保障[5]。
4 結語
將水泥預分解窯熱工標定過程融入到熱工參數測量課程教學中,按照標定工作任務系統重新構建課程內容,采用“真實任務、實際測量”的教學方法,以“教、學、做”一體化組織教學,進而完善教學過程中突出問題,真正培養適合企業崗位要求學生。
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“互聯網+”與水泥工業相結合是利用信息通信技術以及互聯網平臺,讓互聯網與傳統水泥行業進行深度融合,創造新的發展生態;同時“工業4.0”對傳統水泥制造行業的智能化升級提出了更高的要求。[1]在水泥混凝土行業的職業技能教育領域,相應的課程教育內容要持續更新、教育樣式要不斷變化、教育評價要日益多元化,才能使我們培養的人才適應未來水泥混凝土行業的發展要求。
洛陽理工學院無機非金屬材料工程專業是河南省高等學校“專業綜合改革試點”專業和工程教育人才培養模式改革試點專業。我校以無機非金屬材料工程為支撐,正在建設“建筑材料專業集群”,緊跟水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等建材生產的新技術、新工藝、新設備,從而為建材企業轉型升級提供人才支撐和服務。《水泥工藝學》是無機非金屬材料工程專業卓越工程師培養項目的重要專業必修課程之一,學生在該課程開設前已經到水泥企業進行了為期兩周的認識實習,后續理論課主要有《水泥粉磨工藝與設備》、《新型干法水泥生產熱工設備》、《混凝土工藝學》、《水泥廠生產控制》,實踐課主要有《水泥性能檢測》、《水泥生產模擬實訓》,因而水泥工藝學課程重在培養學生運用水泥工藝基礎知識分析解決工程問題的能力。該課程重點介紹膠凝材料的發展概況、硅酸鹽水泥熟料的組成、原料及配料、熟料煅燒原理、硅酸鹽水泥的水化與硬化、硅酸鹽水泥的性能、硫鋁酸鹽水泥及其他品種水泥、質量管理與控制,共40學時。課程內容多、理論性強。為此在教學過程中,我們堅持以學生為主體的教學理念,注重課程體系的設計與構建[2],并根據不同的授課內容靈活采用多種授課方式。
一、充分利用多媒體和網絡技術,加強互動,啟發思考
教學相長的關鍵就在于互動,而互聯網絡及其相應教與學支撐平臺的出現則為我們提供了便利的條件,因此在整個教學過程中,我們始終重視充分利用信息化教學技術加強教與學環節的交互作用。如:在傳統無機膠凝材料部分,采用多媒體視頻、圖片信息介紹古代建筑用的膠凝材料,給學生以多渠道的刺激,從而充分調動學生的多種感官來認知材料的性能,并結合材料組分特點引導學生思考石灰、石膏、火山灰膠凝材料的優缺點,進而通過學習古人改善氣硬性膠凝材料性能的智慧以及水泥的發明和發展歷史,適時滲透與課程內容相關小故事、人文知識等啟發學生思考硅酸鹽水泥的組成特點和生產控制理論,同時結合當今節能、環保、綠色建材的發展趨勢激發學生對現代無機膠凝材料的探索興趣;在其他通用硅酸鹽水泥性能部分,結合當前各類工業固體廢棄物在水泥混合材中的研究和應用現狀,讓學生從有關網站或期刊搜集相關資料,并進行分組課堂討論,從而激發學生的學習興趣和社會使命感。這種有“形”似無“形”的教育滲透,為學生搭建了一個感情飽滿、充滿人性化的學習氛圍,也體現了卓越計劃的人文關懷。
二、建立材料組成-結構-性能-應用的知識鏈,培養學生理論聯系實際分析問題的能力
在硅酸鹽水泥組成及水化硬化性能部分,注意結合現代無機膠凝材料的科研動態和分析手段,融合前期材料科學基礎、材料工程基礎以及材料研究測試技術等專業基礎課程的內容,啟發學生學會歸納總結,建立硅酸鹽水泥組成-結構-性能-應用的知識鏈。如:在硅酸鹽水泥熟料的組成部分,從熟料礦物的巖相分析圖片引出各礦物的形貌進而介紹各礦物的特性,通過模擬或圖片形式形象化講解水化硬化過程中的熱效應、體積變化、形貌變化、力學性質等的變化,引導學生學會透過現象探尋事物本質,從而提升教學效果;在硅酸鹽水泥性能部分,結合國家標準、大量的工程案例及企業生產實際重點分析標準稠度用水量、細度、凝結時間、強度、安定性及耐久性的基本概念及影響因素,同時注意結合性能測試試驗中可能存在的問題進行對比分析,從而加深對理論基礎的理解,使學生在學習中體會到所學專業知識的用處,從而激發他們的學習興趣。
三、探討多元化的評價方式
科學的考核手段不僅能正確評判學生的各種能力,還可以激發學生的思維和學習興趣,培養他們的自信心。在“互聯網+”時代考核學生學習效果時,不能簡單地以唯一標準來衡量。考慮到對知識綜合應用能力考核的要求,我們最終確定學生的評定成績由兩部分組成。一是期末閉卷考試成績,所占比重為70%,在試題內容上增加了結合理論基礎分析生產現象的客觀題和綜合分析題,意在考核學生對基礎理論知識的理解和運用能力;二是小組作業和平時表現,所占比重為30%,主要考查學生平時課堂討論情況或自主學習的能力,達到鍛煉學生查閱資料、團隊協作、書寫報告以及分析解決問題等能力的目的。
四、結語
“互聯網+”和水泥智能化制造技術發展時代,為了提高學生對水泥工藝學的學習效果,教師在課程的教學中要有效利用多媒體技術,加強教學互動,充分調動學生的學習興趣,引導學生形成正確的歸納分析以及探尋新知識的能力,并及時根據不同的授課內容調整合適的授課方式和成績評價方法,從而形成適合當前水泥工業發展和學生學習實際的教學方式。
關鍵詞:校企合作;道路橋梁;工程技術專業
近年來隨著素質教育推廣應用,在高職院校突出以專業技能培訓為主的教學模式,已經在社會上收到較大成效。這種教學模式的應用,改變了以往注重傳授專業理論知識的格局,轉而更趨向培養學生實踐應用能力的培養。教學中要求結合專業理論知識學習,將所學的實踐操作技能應用到實習過程中,以便提高學生實際工作能力。
1校企合作共建實踐教學基地
在我國高職院校教學中,校企合作已經受到越來越多院校及學生的歡迎,但道路橋梁工程技術專業教學過程中,還存在教學活動不容易找到適合實習的道路橋梁工程建設基地的現象;但為了提高公路監理專業辦學水平,高職院校通過與相關交通規劃勘察設計院,公路試驗檢測中心,以及工程監理咨詢所等加強合作,同時還與施工單位、道路橋梁養護單位加強合作,通過不斷調整實訓管理制度,來配合實踐教學基地的建設。在資金投入方面,采取了多渠道融資的方式來籌集所需資金。其中包括:學院投資、爭取行業投資資金、同時還多方籌措資金,從而構建校企合作的資源共享型實踐基地。作為院校方面,通過向企業輸送實用人才幫助企業培訓員工;另一方面院校還注重師資力量的建設,應用編寫實用教材和強化教學實踐相結合,來提高本專業師資水平。
2道路橋梁工程技術專業教學改革的具體應用
2.1制定人才培養規劃
運用教學實踐和進入企業實習相結合方式,通過校辦企業來培養目標和規劃,提出為工程一線培養相關人才,所涉及的范圍包括交通、路橋施工方面。要求學生掌握該專業理論知識同時,還能夠完成公路勘測和設計工作,能夠掌握道路、橋梁的勘察設計、邊坡治理工作、并參與舊橋增固的工作實踐中。學院方面通過聯系承接大型道路、橋梁勘察項目的單位,帶領學生參與到道路勘察設計實踐中去實習,為學生提供更多接觸一線道路、橋梁工程的實習機會。另外,該專業要求范圍還包括:如何指導學生做好路橋工程養護工作,以適應公路、交通行業發展所需。
2.2教學模式的改進
高職院校通過在教師中開展如何上好專業課的討論,要求教師做好教學課程的設計,以促進教學模式的改進,突出學生實踐技能并提升其綜合素質。在討論活動中,教師們普遍認為職業教育中的主要任務是:培養能夠解決實際問題的專業人才,對學生來說適應就業和日后發展,對于企業而言通過校企合作可以減少員工培訓開支,而對于院校來說則為學生和企業之間建立了就業和錄用的平臺。通過上述討論教師的教學目標更明確了,在課程設置上突出了以實踐應用為主,以適應社會發展和學生就業的現實需求。
2.3完善校內外實習基地
高職院校在實踐基地建設方面,不僅需要改進教學方法,還需要改進學習方法,教師將教學重點主要放在學習方法教學上。通過指導學生如何盡快掌握操作技能,將勘察設計以及施工中的重點、難點羅列出來,讓學生經過多次實踐操作來了解實踐操作的技巧,同時教師還將實踐工作中總結出來的經驗,傳授給學生讓學生在自己摸索實踐操作技巧同時,還能夠得到來自教師的經驗指導。這樣更有助于學生盡快將理論和實踐操作聯系起來,應用到工作實踐當中。通過實施教師的實踐指導和專業理論教學,學生實踐操作能力更強了,有助于學生將所學的本專業知識和技能應用到今后的工作中去。學校現建成道橋實訓室2個,配置相關儀器設備180余臺(套)。能進行的試驗有土工試驗、瀝青及瀝青混合料試驗、水泥及水泥混凝土試驗、路基檢測試驗、路面檢測試驗等。通過現有試驗設備,設計實訓項目,教師可針對教學內容進行現場教學,學生在學中做、做中練,從而提高學生的動手操作能力及熟練程度。
2.4實習促就業理念的應用效果
高職院校提出通過實習促進就業的理念,道路橋梁工程技術專業從系主任到專業教師,都積極對推薦畢業生就業做了大量有效的工作。高職院校與施工建設單位、勘察設計單位,以及工程監理公司等單位簽署了就業基地合作文件,通過實訓教學和專業理論教學相結合,并多渠道為學生提供就業、實習基地。同時還將多媒體技術引進教學實踐中,應用網絡教學和多媒體教學等方式,來幫助道路橋梁工程技術專業學生盡快掌握本專業的實訓方法,教師在教學實踐中,將教學課件用視頻方式上傳到網絡,學生經網絡可以多次、反復觀看教學視頻,通過不斷觀看其中的實踐操作視頻,可以讓學生加強直觀感性認知的同時,還拓寬學生對專業知識的學習途徑。另外,學生從視聽教學模式中,不僅了解到當前本專業的基礎知識和實踐操作技能,還可以了解到更新的技術工藝和技術方法,以便學生能知曉和掌握更多前沿的道路橋梁工程技術專業研究成果。
3結論
綜上,從近年來的探索與實踐可知,校企合作通過實訓項目為主,從教學目標、內容、組織管理等方面著手,為學生提供課程實訓到現場實訓的條件,讓學生掌握本專業基本技能和職業技能,并從課堂教學走向社會實踐,通過課程改革激發學生學習主動性,以及多渠道為學生創造就業、實訓條件,以充沛的理論知識與道路橋梁工程實踐技能相結合,提高學生專業技能和綜合素養,為學生就業和今后發展打下堅實基礎。
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關鍵詞:工作過程為導向、教學方法、課程體系改革、實做任務式教學、工作任務式教學
Abstract: the professional education and bridge project to narrow the goal of training, course system and the actual work the requirements for the deviation between, must be teaching reform. Papers to the task of doing the teaching methods and to work task modules of the teaching method in the teaching method for example discusses teaching the superiority of the organization process. Emphasize shall be made in the reform of teaching methods to drive the working process as the guidance of vocational education curriculum mode reform, as long as this difficult in the reform of taking the first step, this reform will win out. This is my model reform of the vocational education course think the results.
Key words: process as the guidance, teaching method, curriculum system reform and practice teaching, job task of teaching
[中圖分類號]G642[文獻標識碼]B
目前,多數職校已經認識到職業教育的培養目標、課程體系與社會現實要求之間的偏差,由此而引發的課程體系改革勢在必行。道路與橋梁施工專業也面臨著同樣的問題。只有真正擺脫了傳統的“科學本位”的職教模式,建立“能力本位”的職教模式,才能真正地以職業教育促進行業發展。然而要想讓學校的教學內容與工作崗位的技能培訓直接掛起鉤來,是需要多方面的變革和努力的。多年沿用下來的教學體系、龐大的學生群體、真正意上的校企合作難等很多問題,都給理想中的工作過程為導向的職教模式的建構帶來了極大困難,整個改革過程任重而道遠。
萬事開頭難,在思想開放、方針明確的前提下,我們該如何邁開第一步呢?作為一名普通教師,一個最基層的教育工作者,我認為,最該變革也最容易改變的是教學方法。我們應該以教學理念制定教學方法,以教學方法調整課程內容,以教學內容重組課程體系。用教學方法突出工作過程在課程框架中的主線地位,培養學生去關注工作任務的完成和知識的學習之間的聯系。
以往教學改革的思路都是從大的方面到小的方面,需要先確定教學理念,然后在這樣的理念下完成制定教學體系、編制大綱、編寫教材、制定授課計劃等一系列工作,最后才談教學方法選用問題。而在此時教學方式方法的選用早已經受到了教學大綱、教材和授課計劃的層層制約。
在從事了多年教學工作后,我體會到,不管編寫的教材中知識多么準確案例多么生動,如果沒有合適的吸引學生的教學方式予以表現,就不能引發學生的興趣,那么這種教材對于學生來說就是一堆紙張;不管教學計劃的知識體系是多么完善,如果與學生樂于接受的認知過程相違背,不能激發學生主動探索和學習的積極性,那么這種教學計劃對于教師來說僅僅是筆畫的組合。學生如果不高興接受,一切教學改革工作都沒有意義。
基于工作過程課程體系改革要想最后成功實施落實,就必須考慮如何激發學生的學習興趣,如何促使學生樂學好學主動學。教師使用一定的教學方式方法進行教學是學生接受知識最直接的途徑,教學方法的選用直接影響著學生學習的興趣和積極性。可以說教學方法的選用是一切教育改革措施落實的最后一個重要環節。我們能不能反其道而行之,在教學理念思路清晰、人才培養目標明確、教學總體內容組成確定的前提下,先選定學生樂于接受的教學方法,再根據教學方法安排學生對于知識的認知過程,并在考慮了對時間、場地的需要后安排授課計劃;我們先選定學生樂于接受的教學方法,再圍繞著依照某個模塊的教學方法制定的授課計劃,去大膽地重組原有知識結構體系、安排教材的內容。我覺得完全可以這樣做。為了滿足教學方法的需要,并適應學生樂于接受的認知過程,甚至可以把多個學科知識穿插在一起組成教材,或是一個學科同時使用多本教材。我相信,課程模式改革的全過程,授課計劃、教學大綱、課本教材的內容和形式都永遠是為培養相應的人才這個目標而服務的。
根據我在教學第一線工作的切身體會,和在學生群體中調研的結果,我認為實做任務教學和工作任務式模塊教學這兩種教學方式是學生最樂于接受的教學方式。這兩種方式都很好地以明確的工作任務和實際問題激發了學生主動學習知識、增長能力的積極性。下面我舉兩個教學中的實例來說明以實做任務和工作任務模塊這兩種教學方法為前提,組織教學授課的優越性。
第一個例子,我選用筑路材料這門專業基礎課中水泥性質這部分內容的教學為例,通過對比來說明以實做任務教學方法組織授課過程的優越性。
常規教學中對于水泥相關知識學習過程是這樣的:
先是水泥的六種分類,接著是水泥的生產工藝,然后是水泥的化學成分以及成分不同所帶來的水泥性質的不同。以上內容都是以文字和化學符號的形式表現的,學生對這部分內容沒有直觀了解,學習時都提不起興趣。幾種水泥的不同只是名字上文字的區別,水泥的組成也只是一堆化學符號。
然后學習的是硅酸鹽水泥的水化、凝結和硬化內容。這里內容又多是以化學方程式來說明問題的,而且有一定的時間跨度。學生聽來聽去又是一頭霧水,一點興趣都沒有。
接下來是水泥性質的學習。對于細度、水泥靜漿標準稠度、凝結時間、安定性和強度這幾種性質又是幾課時的講解。學生聽來聽去總是把握不住重點,五個性質都講一遍后,回過頭來知識點忘了一大半。
最后是做試驗,學生非常喜歡這種授課方式。所以他們總是把全部精力和熱情放到了試驗實做上,忽略了實做與理論知識的結合。試驗完畢后,可能學生對試驗的過程會保留一段時間的記憶,但是對先前學習的知識很快就忘得一干二凈。
如果用實做任務的教學方式來組織教學的話,可以按照以下順序安排授課過程:
一、先給學生觀看水泥膠砂試驗錄像并簡單講解。然后給學生分組,在學生不知情的情況下給各組不同種類、不同強度和細度的水泥,讓他們分組去模仿水泥膠砂試驗。這樣,授課剛開始就以實做模仿任務吸引了學生,把學生的注意力全都吸引到了眼前的水泥上。
二、做抗壓、抗折試驗,同樣的試驗過程卻由于水泥種類、性質的不同得到了截然不同的試驗結果。由于學生先前并不知情,所以相互對比之后必然產生疑問。此刻學生主動找出原因的積極性十分高漲。
三、先用抗壓、抗折數據解釋水泥強度標號,再講解水泥的不同種類。以上內容都是在試驗后的實物前對比講解,給學生以直觀的印象和深刻的記憶。這時學生對于水泥的強度標號已經有了一定的認識。
四、接著介紹水泥生產過程,學生仍然能保持著興趣。再聯系試驗數據和生活現象介紹水泥化學組成,學生也不會厭煩。
同樣的思路,完成水泥凈漿標準稠度試驗,之后講解細度、凝結和硬化相關知識,也能收到很好的效果。
從上面的對比我們可以看到,雖然教學的主要內容沒有什么大的變化,但是以實做任務的教學方式作為前提和主導所安排的教學順序,更適應學生的認知過程,更能激發學生學習的積極性,教學效果顯著。現場工作過程中有很多這種實做任務,而以往在教學安排中我們常常只把它們當作實訓,當作學習后的上崗實習等。
按照我所提出的以教學方法改革帶動教學體系改革的思路,我認為應該把實做任務提升到主導的地位,發揮實做任務的主導性,進而調整出學生樂于接受的認知過程,制定嶄新的教學計劃,再適當拆分重組教材內容,這樣會得到更好的教學效果。
第二個例子,我選用地基處理為例,通過對比,來說明以工作任務模塊的教學方式組織授課過程的優越性。
地基處理的內容在公路概論、土力學與地基基礎和路基路面工程等多門課中都有體現。在常規教學中都是先簡單介紹濕土、軟土的基本性質,然后就是換填法、夯實法、擠密法等等一些常用地基處理方法的介紹。學習了這部分內容,即使在不同的科目中學習多遍,學生對于這部分知識也就是記憶文字,學習興趣不濃,無法使理論知識和現場實際相結合。
如果用工作任務式的教學方法來組織這個模塊的教學,可以按照以下順序安排授課過程:
一、班級同學分為幾個小組,每個小組拿到不同的不良地質土質和路基荷載情況,但任務相同,都是要回答應該通過怎樣的經濟合理、技術可行的地基處理方法對地基加固,保證使用過程中不發生地基沉降。以工程實例引領學生進入到了地基處理這個工作模塊情境中,實際問題激發學生挖掘答案、繼續學習的動力。
二、各組學生分別介紹自己工程實例資料的地質情況,教師進行簡單分析后,由學生總結濕土、軟土地基的共性。這個環節學生充分發揮了主體作用,實現了自身的價值,激發了學生參與和繼續學習的積極性。這個部分還完全可以加入土力學中不良土質特點的相關內容。
三、提出評價現有地質情況能否符合路基荷載作用下的使用要求這個問題,引出地基承載力計算和現場地基承載力檢測這兩部分教學內容。
四、介紹地基處理方案,然后每組學生選擇經濟合理技術可行的處理方案來完成自己工程實例情況的任務。完成后每組選出最優方案,并各派一個代表給大家說明選擇這個地基方案的原因。
五、提出如何實施這個方案的問題,引出各地基處理方案施工方法這個教學內容。
到此,地基處理模塊內容教學全部完成。按照以上的思路來安排教學計劃,需要穿插工程地質、土力學和路基路面至少三門課程的知識,對現有的教材內容有很大改動,涉及到學科間的雜糅,對教師也有更高的要求。這個思路實質上是以工作過程中的幾個問題把整個模塊分割成幾個部分,學生又按照這幾個部分學習相關知識。可以說采取這樣的教學思路,就使學生學習的認知過程,與他們未來現場工作流程相同。對于一個完整工作模塊來說,這樣的認知過程思路連續、內容完整。學習中,在解決了一個個問題的同時,就是在完成地基處理這個大任務中的每個小任務。這樣既讓學生了解了自己以后在這個模塊中的工作內容,充分體現了職業教育的培養目標的需求,又以任務激發了學生學習知識、完成任務的積極性。這不就是我們以工作過程為導向的教學改革所希望最終達到的目標么?但回過頭來看,我們實際工作中最先確定的是工作任務式模塊教學方法。可見教學方法的選用,對教學改革的全面影響。
用教學方法改革帶動以工作過程為導向的職教課程模式改革,這就是我對職教課程模式改革的思考結果。
在此我要強調兩點:第一就是對“以工作過程為導向”含義的理解。我認為它并不僅僅是教學環境要更接近工作環境,教學內容要更接近工作需要,更重要的是學生的認知過程要更接近工作流程,然后按照這樣的認知過程安排授課計劃、教材和大綱。第二點要強調的是教學方法改革是職教課程模式改革實做工作中的第一步,它最先要貫徹的是“工作導向”精神,其后但同等重要的是達到激發學生自主學習的教學效果。實做任務教學和工作任務式模塊教學這兩種教學方法,是我提出的觀點的具體體現。
教學方法本來多種多樣,工作在第一線的廣大教師群體又在不斷地探索和創造新的教學手段,一定會有越來越多的既適合“工作導向”精神又能激發學生自主學習興趣的教學方法出現。這就將為道路與橋梁專業各個知識模塊提供更多的實現教學目的新思路。當然,這只是萬里第一步,后面編制適應各模塊教學方法的授課計劃、教材大綱、課程標準和書本教材的工作量是十分繁重的。盡管任重而道遠,但是只要邁出用教學方法改革帶動以工作過程為導向的職教課程模式改革這艱難的第一步,端正了出發點,找準了方向,在后面的改革道路上我們一定會越走越快,以工作過程為導向的職教課程模式改革終將勝利。
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Teaching method reform drives to
關鍵詞:建筑材料 CDIO 課程改革
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(a)-0199-02
1 建筑工程技術專業《建筑材料》課程教學現狀
《建筑材料》是建筑工程技術專業的一門學科專業基礎課。它包括現代建筑工程建設中常用的工程材料,如水泥、石灰、石膏等無機膠凝材料、混凝土、建筑砂漿、建筑鋼材、防水材料及其他功能材料等。
隨著科技的進步、教學手段及教學方法日新月異,《建筑材料》課程教學改革迫在眉睫。在現今的大多數高職院校,很多課程都已進行課程改革,包括本課程。通過案例教學、情景教學等方式,加入了大量實驗,一邊講課一邊做實驗,這樣很好,確實從很大程度上提高了學生的動手能力和理解能力。但這僅限于對本門課程的教學改革,僅從本門課程上去了解什么是材料,但沒有將材料考慮到它是房屋上的、是道路上的,還是橋梁、隧道上的,或者它是地上的還是水下的等等。所以學生對建筑材料的用途,以及取樣檢驗等概念模糊,并沒有將其與本專業相聯系,并沒有從本專業的角度去考慮本課程的重要性。因此,對于喜歡動手操作的學生還好一些,而對于不喜歡做實驗、大幫哄的學生,在學校后期上建筑工程專業課時,將材料課上的內容忘的一干二凈。歸結原因,就是學生在學習這門課程時,沒有和本專業銜接,只知其然,不知其所以然。
筆者認為,對上述問題的影響有兩方面。其一,教學內容僅注意實驗,但沒有對實驗的指標標準進行整體的案例構思和應用。例如混凝土,隧道內錨噴聯合支護時噴射的混凝土與多層建筑的砌塊混凝土指標標準一定是不一樣的,它與其他專業的標準也是不一樣的。其二,專業老師專業技能水平不齊,教育出身的老師基本上沒有企業實踐經驗,部分學校很少安排教師到企業頂崗實習,專業技能水平培訓不夠。
因此,本文將一種新的教學模式CDIO引建筑材料的教學改革中,以適應現代社會的發展趨勢和培養出滿足高素質的合格人才。
2 CDIO教育模式的基本理論
2.1 CDIO簡介
CDIO是近年來工程教育領域教育模式所取得的最新研究成果。從2000年起,Knut and Alice Wallenberg基金會出資2000萬美元資助麻省理工學院和瑞典皇家工學院等4所國際知名大學組成跨國研究,組織進行工程教育改革探索,該組織經過4年的研究,提出了CDIO工程教育模式。
CDIO是Conceive(構思),Design(設計),Implement(實現),Operate(運行)四個單詞的首字母縮寫詞,它基本包括從產品研發到產品運行的全生命周期,并以此作為載體,通過主動、實踐、有機聯系課程之間關系等方式讓學生來學習工程。CDIO培養大綱將工科畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面,大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標。
2.2 CDIO目標
以CDIO總體培養目標為指導,制定更詳細而合理的CDIO教學大綱,實現一體化教育的核心目標。
基于《建筑材料》課程研究,CDIO有三個總體目標即讓學生能夠:(1)熟練掌握建筑材料基礎知識;(2)引導本課程與本專業行業的聯接與運行;(3)了解建筑材料技術的研究與發展對建筑行業及社會的重要性和戰略影響。
根據CDIO培養大綱將工科畢業生能力分成的四個能力層面,制定本課程的教學大綱,更好地實現以上三個課程目標。
3 CDIO模式下的建筑材料課程改革的基本思路
CDIO的核心是一體化教育,構造假定的工程職業氛圍,對教學模式進行項目式、情境式和教學做一體化教學的改革嘗試。建筑材料課程改革主要是結合建筑專業人才能力的培養規律和特點,以CDIO工程教育理念,理論實踐一體化,實現以能力培養為主線,以任務為驅動,以過程監控實現項目考核等等。通過項目的CDIO過程,即構思、設計、實現、運作,實現完整的課程中的做中學、做中教。
從理論教學、實踐教學和考評三個部分入手,使之緊密結合。
3.1 合理設置CDIO課程內容
首先,加強教師團隊對CDIO理念的理解與深化。教師團隊是教學改革的關鍵, 是教學改革實施成功與否的根本保證。只有教師對CDIO有了準確把握,才能將其應用于教學過程中。
然后,團隊設置CDIO課程內容,主要是理論基礎和校內實訓環節。
根據建筑材料的現狀及發展趨勢,提出本課程重難點內容;按照建筑用途及部位的不同,通過理論與實訓教學,教師教會學生怎樣合理選擇原材料,怎樣檢測混合料的標號、性能等并進行分析改進,培養學生的團隊精神、協作能力、成本意識和認真仔細的工作態度,為提高職業能力打下基礎。例如混凝土,房屋建筑中基礎、墻、柱、板等混凝土標號及性能是不同的,那么它的配合比如何設計;選擇原材料,水泥、粗骨料、細骨料怎樣選擇;如何拌制,怎樣控制等等。然后在校內實訓車間進行現場分組,完成試驗內容。最后,培養學生能自己組織試驗,自己選料,通過試驗所得數據自己處理數據得出結果,并自己完成所針對的項目或任務。當然此過程需在實訓車間完成,學生組成獨立完成,教師只是起引導作用。
將理論基礎和校內實訓這兩大類互相結合,交替進行,無限提高學生能力,帶給學生啟發。
(1)動手操作能力和團體協作能力。
學生以小組的形式團體完成老師布置的任務,需要全體對實訓知識的掌握,靈活運用,合理分工,協同完成任務,培養了學生的操作能力、對理論知識的解理能力和協作能力,并且培養學生對實驗器材的整理維護、對實驗室環境的保護保持能力。
(2)實驗數據處理能力。
首先,由教師進行一個簡單實驗案例的全程操作及實驗數據的處理,著重講授處理的方法,例如可以從正面推導即實驗目的、實驗數據的得來、所要數據的結果,也可逆向思維即實驗最終結果可由哪些實驗數據推導而來(根據建材公式)。然后讓學生自主實訓處理數據,編寫報告。如此,由初期的演示項目多、自主實訓項目少,過渡到演示項目少、自主實訓項目多,甚至于全部自主實訓。這樣,學生既知其然,更知其所以然。
3.2 注重社會實踐教學
以CDIO教育目標、培養大綱內容為改革的指導思想,將課程計劃、工程引導和實施實踐一體化。在CDIO教學大綱指導下,組織教學實踐,以實驗和工程項目為核心。本環節主要體現在校外實訓即學生的頂崗實習上,也是讓學生能把課程與本專業更好聯接的更要環節。要求學生能頂崗,企業實行準員工管理,學生在頂崗實習中得到一定的報酬,提高學生對本課程本專業學習的興趣以及自主學習的意識。
學生通過電話、QQ、課程網站等形式,與其他同學或老師交流。學生可做材料員,并考取材料員證,從事建筑工程材料的生產、裝配與質量檢驗等工作。
3.3 考核評價
考核評價是CDIO教學模式改革中的一個重要環節,獎罰分明的好的評價制度,將有效提高學生的積極性,加深對知識點的理解,拓寬學習思路。
理論基礎和校內實訓環節結束后,指導教師從學生實驗報告、小組自評互評及教師講評、師生交流討論三方面總結教學過程,完善教學過程。并且,分小組進行答辯考核,促進學生間互相學習交流,增強成員的責任感和團隊合作意識。
社會實踐教學后,校企共同評價學生頂崗實習的效果。我們主動了解企業技術及培訓需求,拓寬實習崗位渠道,把頂崗實習與學生的專業學習密切結合,校企雙方共同參與頂崗實習的考核評價。
4 結論
《建筑材料》課程是建筑工程技術專業學生必修專業基礎課,應用CDIO教學模式,在理論教學、實驗教學和社會實踐教學等方面進行了一定的改革實踐,對于提高本課程的教學質量和教學效果,培養學生的工程實踐與知識運用和創新能力,并且對于建立校企合作雙贏長效機制等方面都具有積極意義。
參考文獻
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