依托实习基地开展“水土保持工程学”课程实践教学的改革
2018-07-03
(北京林业大学水土保持学院,北京 100083)
实践教学是帮助学生巩固理论知识的必要途径和有效手段,是培养合格工程技术人员的重要环节,是理论联系实际、培养学生全面掌握专业知识和提高实践能力的重要步骤。在全面推进大学生素质教育的进程中,依托实习基地开展实践教学研究是提高教学质量,培养学生专业素质的基础。“水土保持工程学”是水土保持与荒漠化防治专业的三大主干专业课程之一,具有重要的专业地位,学生能否真正掌握课程知识,关系着水土保持与荒漠化防治专业学生的专业认知能力和未来的职业规划,因此“水土保持工程学”课程教学十分重要。
一、“水土保持工程学”课程教学的特点
水土保持工程学是应用工程学的原理,防治山区、丘陵区的水土流失,保护与合理利用水土资源,以充分发挥水土资源的经济效益和社会效益,建立良好的生态环境的科学。水土保持工程包括梯田、山坡固定工程,坡面集水蓄水工程,拦砂工程,淤地坝、山洪及泥石流防治工程,护岸与治河工程,小型水库、山地灌溉工程等。“水土保持工程学”课程的学习目标是让学生掌握流域综合治理措施体系中水土保持工程措施的规划、设计、施工的理论和技能,能熟练进行不同流域尺度的水土保持规划[1-3]。
“水土保持工程学”课程内容既有理论深度,又要密切联系工程实际,因此课程教学分为课堂理论讲授和课外实践教学两个部分。
二、“水土保持工程学”课程实践教学的目标
“水土保持工程学”课程实践教学活动应紧紧围绕水土保持与荒漠化防治专业的培养目标,以培养学生实践能力、创新能力为目的,注重实践教学与理论教学的互相渗透,从而使学生掌握水土保持工程措施的基本结构、作用、材料、施工、设计原理及其在实际中的应用方法,提升学生的理论知识水平及专业素养。“水土保持工程学”课程实践教学有三个具体目标:一是增加学生对理论知识的认知程度,进而在实践中对理论知识进行拓展和创新;二是夯实学生的基本知识结构和专业技术技能,使学生能够达到具有独立从事水土保持工程相关工作的能力;三是培养学生具有良好的专业素养和职业道德水平。
三、“水土保持工程学”课程实践教学存在的问题
(一)教学内容单一,无法满足学生多元化的学习需求
传统的“水土保持工程学”课程实践教学以水土保持工程规划设计为学习重点,这是学生本科毕业后开展水土保持规划设计的重要内容。然而随着大学生攻读研究生数量的增加,单纯以规划设计为目的的教学明显不能够满足现在学生专业发展的需求。以北京林业大学2016年毕业的水土保持与荒漠化防治专业本科毕业生为例,在本科毕业的89人中,攻读研究生的学生达到了61人,占毕业人数的68.5%。毕业生去向的变化,导致其对于专业知识需求的多元化,这给“水土保持工程学”课程实践教学提出了新的挑战。
(二)教学方法单一,影响了学生的学习积极性
在传统的“水土保持工程学”课程实践教学中,常采取教师及技术人员现场讲解、学生听的教学方式,这种灌输性的讲授方法影响了教学效果,也影响了学生利用专业知识解决实际工程问题能力的提升。
(三)实践教学考核形式单一,不能对学生进行综合性评价
以往的“水土保持工程学”课程实践教学的考核,大都以教师按照学生提交的实践报告来对学生进行评价,这种考核形式具有其主观性及片面性,无法对学生进行全面的考核;同时课程评价应该是双向的,这种单向考核方式缺少了对于教师实践教学效果的检验。只有采取客观科学的课程评价方式,才能够了解学生对专业知识的掌握程度,帮助教师改善教学方法,完善教学体系[4]。
四、依托实习基地开展“水土保持工程学”课程实践教学的改革
北京林业大学水土保持学院建院以来非常重视对学生的实践动手能力和创新能力的培养,建设了一批服务于水保事业的重要实习基地。目前学院已建成山西吉县、北京密云、重庆缙云山、北京大兴、北京延庆、北京房山、河北丰宁、青海香日德等14个主要野外教学科研实习试验基地。其中,北京延庆实习基地已经被纳入教育部实习实践基地建设范畴。这些实习基地的建设都具备了以下特点:一是有水土保持工程学相关工程项目的典型案例;二是有高素质技术人员队伍,能够配合教师开展相关实践教学工作;三是能为学生提供必需的工作环境和生活条件;四是交通便利。条件良好的实习基地为开展“水土保持工程学”实践教学研究提供了条件。
(一)丰富实践教学内容
首先,水土保持工程学的工程规划设计规范、原则、试用范围等都是在长期大量的科学研究基础上确立、推广而发展至今的,因此“水土保持工程学”课程实践教学应增设与科学研究相关的实验内容,帮助学生掌握该学科的研究前沿,为未来的工作奠定基础[5]。
其次,“水土保持工程学”课程在水土保持与荒漠化防治专业中不是独立存在的,其最终是作为水土保持措施体现在水土保持规划设计中,因此“水土保持工程学”课程实践教学内容要注意与其他课程的衔接,因为“水土保持工程学”课程知识是“水土保持规划与设计”“水土保持方案编制”等课程的重要基础。“水土保持工程学”课程内容的拓展可以使学生形成良好的举一反三的能力,并能较好地综合运用专业知识。因此,笔者构建了“水土保持工程学”实践教学的基本内容,见表1。
表1 “水土保持工程学”课程的实践教学内容
因为考虑到学生未来将从事科学研究工作和工程设计工作的两种可能,所以构建后的实践教学内容在“水土保持工程布设的原则及研究前沿分析”和“水土保持工程治理措施的规划及相关工程技术的研究现状”两部分中加入了科学研究前沿的相关内容,而“水土保持工程设计前期流域的调查内容与方法”“典型水土保持工程适用性的现场评估”和“水土保持工程投资估算及经济评价”部分是工程设计的必须环节,是必讲授的内容。因此新构建的实践教学内容更易受到学生的欢迎。
(二)采取灵活多样的实践教学方法
教学的过程就是教与学的过程,如何处理好教与学之间的关系,直接关系到“水土保持工程学”课程实践教学的成功与否。在“水土保持工程学”课程实践教学中,笔者与水土保持施工的相关单位联系,在野外实习基地开展了现场教学,让学生参与典型水土保持工程现场施工活动,增加学生对课程知识的理解。同时,通过现场专业工程人员的介绍,学生不仅了解了工程施工的全过程,也了解到工程严格的施工秩序,进一步提高了学生对实践教学活动安全性的认识。通过现场实践教学,学生知道了如何将课本知识运用到实际工程中,激发了学生对专业的热爱。
(三)完善实践教学评价体系
实践教学评价体系应该包括学生评价体系和教师评价体系两方面,避免单一评价和单方面的评价。
新的“水土保持工程学”课程实践教学评价体系改变了以往仅根据实践报告对学生进行考核、评价的方式,而是采取了过程性评价方式,即将学生在整个实践教学中的表现(如现场回答问题、实践活动的参与度等)引入考核评价体系内,根据实习表现与最终报告的不同量化指标对学生进行综合评价。
完善后的实践教学体系对教师也设立了评价指标,教师要根据课程实践教学的培养要求,制定“水土保持工程学”课程实践教学每个环节的具体目标,再结合同行评议和学生评教结果,对教师进行综合评价,并将评价结果纳入人事考核中。
五、依托实习基地开展“水土保持工程学”实践教学改革的成效
为了追踪“水土保持工程学”实践教学改革的效果,2017年4月笔者对在读大四本科生(29人,选择2天传统实践教学,2天改革后实践教学)及已工作的本科毕业生(17人,选择未经历过教改的学生8人,经历过教改后的学生9人)进行了网上问卷调查。问卷调查前让已毕业的被调查人互相交流,了解课程改革的内容、目的等,使其对于教改内容有深入了解后,再从自身角度出发填写调查问卷,调查结果见表2。
表2“水土保持工程学”课程实践教学改革的成效%
调查对象调查问题选项调查问题课程兴趣提升效果课程前沿认知程度工程实际应用能力课程综合运用能力在读本科生 增加 97938697未增加37143已毕业本科生增加 9482100100未增加61800
注:“课程兴趣提升效果”指学生上课时的积极性,能否有兴趣认真听下去;“课程前沿认知程度”指学生对课程内容的研究进展及相关工程的研究热点是否有深入了解;“工程实践能力”指学生在课程设计中将项目区实际状况与工程设计相结合的能力,体现在工程设计的合理性方面;“课程知识的运用能力”指学生将该课程与其他课程的内容进行衔接并综合运用的能力。
(一)激发了学生的学习兴趣
从表2中可以看出,“水土保持工程学”实践教学改革后,学生在学习兴趣、前沿认知程度、工程实际应用能力、综合运用能力等方面均有明显提升。其中,在读本科生认为课程学习兴趣和课程前沿认知这两方面的提高大于已毕业的本科生。实践教学改革后,学生上课回答问题踊跃,面对工程问题能进行现场思考、现场提问、探讨交流解决的方法,因此整体教学气氛十分活跃。尤其是学生讨论的内容也不仅限于工程实际应用问题,对典型工程研究前沿问题的交流也不断增多。以山坡固定工程中的挡土墙为例,学生对实践教学现场的挡土墙形式、合理性、工程投资等进行了互相交流,同时对挡土墙的倾斜角度、新型材料的应用研究等也进行了探讨,甚至质疑是否可以采取其他工程措施替代现有工程措施。这说明学生在学习的过程中有充分的思考,这种思考有利于学生更扎实地掌握课程知识。
(二)提高了实践教学的效果
工程实践能力和课程知识综合运用能力是教学效果的最终考核标准。调查中大多数在读本科生和已毕业的本科生认为这两方面都得到了明显的提升。已毕业的本科生认为工程实际应用能力和课程知识运用能力这两方面的提高大于在读本科生。这是因为已毕业的本科生大都在水土保持相关领域工作,接触实际工程项目的频率明显高于在读本科生,所以他们认为工程实际应用能力和课程知识综合运用能力高于在读的本科生。
综上所述,“水土保持工程学”实践教学的课程研究对水土保持与荒漠化防治专业的本科教学起到了很好的促进作用,对提升学生的综合素质和专业素养有明显的成效。
资助项目:北京林业大学2018年教改项目“立足服务探索教师课堂教学改革”,项目编号BJFU2018JY035。
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