注重执业能力培养的应用型课程体系建设与改革
2020-11-17陈海玉徐福卫王丽红
陈海玉,徐福卫,李 峥,王丽红
(湖北文理学院 土木工程与建筑学院,湖北 襄阳 441053)
一、问题的提出
我国自上世纪80年代就开始探索执业资格注册制度,至90年代逐步施行执业资格注册制度,至今实施了将近30年[1-2]。为了促进工程建设行业健康发展2018年11月27日,住房和城乡建设部、人力资源社会保障部等7部门联合下发《关于开展工程建设领域专业技术人员职业资格“挂证”等违法违规行为专项整治的通知》,专项整治工程建设领域“挂证”等违法违规行为。分析工程建设领域“挂证”乱象的原因,主要是传统专业教育的课程难度和综合性不够,导致从业人员获取注册资格证书的能力不强,才造成“挂证”现象的泛滥。2017年教育部开始实施的“新工科建设”,从复旦共识,到天大行动,以及北京指南,都是不断要求提高学生的实践动手能力和创新能力[3-4]。2018年新时代全国高等学校本科教育工作会议和全国教育大会的召开,都提到提高人才培养质量,强调要提升大学生的学业挑战度,合理增加课程难度,拓展课程深度,激发学生的学习动力……把“水课”变成“金课”[5],提高学生动手能力和核心竞争力。
土木工程专业是传统的老专业,建设行业各类工程建设技术的不断发展和对从业人员综合能力的要求越来越高,开设土木工程专业的学校又很多,作为地方院校如何提高本校毕业生的核心竞争力。笔者认为,学生必须具备较强的执业能力,也就是在学校受过良好的专业教育,具备较强的实践动手能力,接受执业资格的训练,具备尽快获取执业资格的能力,才能在激烈的就业竞争中占得先机。提高学生的执业能力,就是要提高专业教育中课程教学的难度,提高其综合性和挑战性,改变课程教学内容和教学方法,将原来的“水课”变成具有一定难度、综合性和挑战度的“金课”。为此土木工程专业以执业资格为导向,以执业能力培养和提高为目标,构建应用型课程体系,改革课程教学方法,打破课程壁垒,按工程项目建设需要组建实训项目,以项目教学法的方式开展项目实训式教学,提高项目教学的难度、挑战度和综合性,着力培养和提高学生的执业能力,打造人才培养特色。
二、面向执业资格的应用型课程体系建设
执业能力的培养和提高,一方面要培养和提高学生实践动手、综合应用、干事创业的能力和吃苦耐劳的精神,另一方面还要不断培养和提高学生在毕业后尽快获取执业资格的意识和能力。执业资格注册考试包含公共课程和专业实务课程考试,公共课程涉及工程数学、物理、化学等公共基础课和制图、测绘、建材、力学等专业基础课程,专业实务课程涉及混凝土结构、钢结构等原理和设计类等专业主干课程,施工技术、项目管理等实务类课程以及建筑法规等职业素质类的选修课。专业教育必须综合考虑执业资格考试的要求,以“基础→专业→实务→职业素质”为主线,组建课程体系,在专业教育中贯彻执业资格意识,强化执业资格能力的培养。
土木工程专业以一级注册结构工程师的考试要求为主线,以提高学生的执业能力为目标,以应用型人才培养为根本,进行课程教学改革,组建面向执业资格教育的课程体系,改革教学内容和教学方法,培养学生良好的执业能力,使学生毕业时既有扎实的理论功底,又具备良好的实践动手能力,还获得注册工程师的基本训练。按照执业资格考试内容的主线,以“基础→专业→实务→职业素质”为主线,考虑本科教育的基础性、阶段性,构建通识课程和基础课程教育平台,考虑行业企业对学生能力要求的准入性,构建综合素质和工程项目实训教育平台,考虑提高学生实际操作的实践动手能力,构建模块化实践和实务教育平台,考虑学生从业后的质量意识与执业资格道德素养,构建执业资格素质教育平台,构建“一主线四平台”的应用型课程体系。课程体系与执业能力和注册工程师考试要求的对照表如下表1所示。“一主线四平台”的课程体系充分考虑了学生从业后的执业能力和执业资格的要求,对培养和提高学生的执业能力具有很好的针对性,也有利于提高学生毕业时的核心竞争力。
表1 课程体系与执业能力和注册工程师考试要求对照
三、与执业能力相适应的工程实训项目课程教学改革实践
(一)工程实训项目教学内容的整合与优化
不管是学生的实践动手和综合应用能力的培养和提高,还是获取执业资格意识和能力的培养,都离不开课程教学,最终的落脚点也在课程上。这就需要我们思考如何改革传统的课程教学内容和教学方法,如何将以前专业教育中的“水课”变成“金课”,以培养和提高学生的实践动手能力和综合应用能力,以及如何尽快帮助学生尽快具备获取执业资格的能力。传统的课程教育普遍存在重理论、轻技术、轻实践的问题,导致学生的实践动手能力和创新能力不足;传统的课程内容是以工程结构位置设置的,这种课程设置方式对工程项目的建设来说是不完整的、碎片化的,比如将各类工程建设中涉及的浅基础、筏形基础、箱形基础、桩基础等不同类型的基础设计与计算集中在《基础工程》课程中讲解,将多层、高层、砌体、钢结构等不同结构类型的抗震设计与计算集中在《抗震结构设计》的课程中讲解,这样的课程设置方式有利于各类分项的知识的讲解,但不利于工程项目的整体综合,同时这些课程分散在不同的学期讲解,无形中割裂了课程之间的知识联系,导致知识分散、关联性不强,学生也很难理解工程项目建设的系统性,导致学生上课的积极性不高,教学效果也不理想,学生的综合应用能力也不强。注册工程师考试中很多都是工程项目建设中系统性、实务性较强的问题,学生对此类问题都感到比较棘手,影响了学生获取执业资格的能力。
图1 多层框架结构实训项目整合示意图
为了更好地培养和提高学生的实践动手和综合应用能力,以及提高学生获取执业资格的能力,土木工程专业在综合素质和工程项目实训平台的课程设置中,大胆打破课程间的壁垒,按照工程项目建设的需要,考虑工程项目建设的系统性,改革课程教学内容,组建工程实训项目。
以建设一个多层框架结构的建筑为例,完成一个多层框架结构的建设,需要建筑设计、结构设计与计算、施工技术、施工组织与管理、造价预算等相关知识,建筑设计知识涉及第三个学期的《房屋建筑学》,多层框架结构的设计与计算的知识涉及第四学期的《结构力学》、第五学期的《混凝土结构设计》、第五学期的《基础工程》、第五学期的《工程结构抗震设计》、第六学期的《施工技术》和《施工组织设计》等课程里的相关内容,这些知识分散在不同学期、不同课程中,零零散散的讲解对学生理解多层框架结构的建设很不利。现将这些分散在不同学期、不同课程中的知识组合在一起,组建一个多层框架结构设计实训项目,形成一个从“建筑→结构→施工”的系统工程,用13周的时间集中在第五学期完成,更有利于学生对工程建设项目系统的理解,如表2和图1所示。部分涉及的课程在新的课程体系中经拆分后不再设置。
表2 多层框架结构设计实训项目整合涉及的课程一览
图2 四个实训项目所需知识整合示意图
为了更好地完善学生的知识体系和强化工程实践能力,在综合素质和工程项目实训教育平台的课程设置中选取四种主流的建筑结构型式,组建了《多层框架设计实训项目》《单层工业钢结构厂房设计实训项目》《高层剪力墙结构设计实训项目》和《砌体结构设计实训项目》等四个不同结构型式的实训项目,以培养和提高学生的执业能力,如图2所示。
实施实训项目式教学改革,改变传统的人才培养方案中专业基础课、专业课和专业选修课的课程划分方式,以工程建设项目为单位,拆分部分专业基础课、专业课和专业选修课,以项目建设的需要进行知识整合,组建实训项目,以边教边练的实训方式进行教学。
(二)项目实训式教学的实施及教学方法改革
工程实训项目的教学和传统的课程教学不一样,由具有执业资格的教师组成教学团队,按照项目实训式教学模式开展教学,采用集中时间、固定场所、边讲边练的项目式教学模式开展,强调“教、学、做”相结合,从一个工程的建筑设计开始到施工组织与管理的全套建设流程进行,最大限度的模拟工程项目的实际情况。课程的教学任务即独立完成一个多层民用建筑(框架结构),并结合注册结构工程师考试的要求,按照实际工程遵照现行的规范规程进行设计。在实训项目教学过程中,根据学生完成项目的需要,适时提供必须的知识和技能的指导,将材料课程、力学课程、设计理论课程内容贯穿于整个校内学时,形成一个“基于需求的适时提供的”教学模式。项目教学的同时不断穿插注册工程师考试涉及的工程问题和解决办法,提高学生获得获取执业资格的能力。
以《多层框架结构设计实训项目》为例,项目的教学团队教师全部具备注册工程师资格,有2名一级注册结构工程师、4名二级注册结构工程师、2名一级建造师和2名二级建造师,编写出版了《多层框架结构设计实训教程》的专用实训教材。项目教学时,第一节课先将项目设计任务书发给学生,使学生明确多层框架的设计任务,然后建筑设计老师根据任务书的要求用时2周时间讲解多层框架的建筑设计要点和思路,指导学生构思建筑设计方案并完成建筑施工图的绘制;随后结构设计老师根据学生所做建筑方案用6周的时间讲解多层框架结构方案的设计以及上部结构的静力和地震内力计算,指导学生进行内力计算并完成上部结构施工图的绘制;基础设计老师根据上部结构设计方案和计算的荷载及内力用2周时间讲解基础设计的思路和设计方案以及基础内力计算方法,指导学生完成基础内力的计算和基础施工图的绘制,至此结构设计和计算部分全部结束;施工技术的老师根据多层框架建筑和结构设计方案和施工图用3周的时间讲解多层框架施工的相关知识并完成施工组织方案设计和进度安排等。整个项目前后持续13周时间(如表3所示),采用固定教学场所、集中时间、边讲边练、前后紧密连接的方式完成一个完整的实训项目,最大限度的模拟实际项目的实施情况。学生每天都有新的学习内容,每天都要完成相应的项目设计或计算任务,有效地锻炼了学生的综合设计和计算能力,提高了学生的学习兴趣和学习效率。
表3 多层框架结构设计实训项目各阶段时间分配
四、教学改革成效和存在的问题
(一)改革成效
为了更好地提高学生的执业能力,在执业资格素质教育平台中专门设置了注册工程实训教育课程,在第七学期开设,强化学生获取执业资格的能力,并在学校实施执业资格模拟考试,检验学校专业教育和执业资格实训教育的成效,受到学生的普遍欢迎。
土木工程专业的应用型课程教学改革自2014年就开始实施了,经过连续几年的实施来看,收到了很好的教学效果,有效地提高了学生就业核心竞争力,是的近几年学生的就业率和就业质量持续攀升,学生在找工作时更加自信。
工程实训项目的教学自2016年开始实施,从整体上看,学生基本完成了实训项目要求,从建筑方案设计、建筑施工图设计、结构选型到结构设计及结构计算、施工组织设计,学生在一个工程项目实训中得到了充分的训练,使学生在完成实训课程的同时对工程设计知识的连贯性和系统性方面有了深刻认识和理解。与传统的教学中的课程设计相比较,学生更注重工程项目成果的完整性。项目实施时,由于遇到了很多技术问题,除了询问指导教师外,学生还利用网络资源,查询了相关资料,加入相关的论坛进行学习。从学生向指导教师的提问可以看出,一些问题已远远超过书本上的知识,超规范、超规程的问题也时有提出,当这些问题得到合理解答后,对学生建立自信有很大的帮助。有50%以上的学生自觉购买了《办公楼建筑设计规范》《建筑防火规范》《建筑结构可靠度设计统一标准》《混凝土结构设计规范》《建筑结构荷载规范》《建筑抗震设计规范》和《基础设计规范》等现行规范规程,有90%以上的学生从多种途径下载了规范的电子版,学生学习的主动性和自觉性得到了很大的提高,实践动手能力和获取执业资格的能力都得到了很大的提高。与改革前的往届土木工程专业学生的毕业设计成果相比,学生对工程设计过程及其要求明显有更深刻的认识,成果质量也较以往学生的毕业设计成果要更完善、规范性更强。
(二)存在的问题
土木工程专业应用型课程体系建设和教学改革,对学生执业能力的培养和提高是一个很好的教学模式,对学生的自觉性和努力程度有较高的要求。存在的问题主要是实训项目实施时遇到的问题,实训项目需要学生自己动手完成一个完整项目的设计与计算,任务量和难度相对较大,具有一定难度和挑战度,由于学生的基础不同,导致完成项目时进度有快有慢,虽然在教学安排时有所考虑,并在项目执行时,加强了进度检查、指导和督促,但此问题仍未完全解决,对各阶段的教学造成了一定的影响。大部分学生能够按照建筑及结构规范要求完成图纸和结构计算书,图纸基本达到设计深度和规范要求,结构计算书无明显错误,少部分学生图纸不够规范,数据的准确性不高。
土木工程专业以执业能力培养和提高为目标的应用型课程体系建设与改革,以执业资格的能力和知识要求为主线,以执业能力培养和提高为目标,有针对性的构建了“一主线四平台”的应用型课程体系。改革课程教学方法,按照工程建设项目的流程组建实训式教学项目,提高了课程的难度、综合性和挑战度,改变了以往课程教学质量不高的现象,实现了“水课”向“金课”转变,收到了很好的教学效果,激发了学生的学习兴趣和学习主动性、积极性,有效提高了学生的执业能力(实践动手能力和获取执业资格的能力)。
教学改革中也遇到了很多问题,由于学生的基础不同,实训项目的任务量和难度挑战度都较大,存在完成项目时进度不一、有快有慢,对项目的实施还是存在一定影响。此类问题在后续改革从教学内容和实训方法上进行进一步的探索和研。