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农林院校工程施工类课程教学改革探究

2022-06-08

温日琨

(浙江农林大学,浙江 杭州 311300)

摘 要:文章以农林院校园林、风景园林、园林艺术设计、建筑学、土木工程专业为背景,立足工程施工技术及施工管理类课程,从工程能力培养与工程施工类课程的关联入手,阐述了工程施工类课程在人才培养计划中的地位,并提出“融合不同专业施工课程交汇点内容、整合施工课程规范、改进课堂教学方法和考核方式、小组制和校内外结合”等施工类课程教学改革措施。

关键词:工程能力;农林院校;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)06-0008-04

农林院校一般以农学、林学专业为主,兼顾其他专业。在当今时代背景下,农林院校的综合性越来越强,学科门类越来越完全,工学专业与工学学科越来越成为农林院校发展中不可忽视的重要力量之一。由于学科之间的交叉日趋明显,工学专业在努力发展自身的同时,也在为其他学科的发展提供重要的支撑。但限于学科发展时间短、学科人才紧缺、中微观发展环境的限制等因素制约,农林院校工学专业人才培养如何更清晰地体现工程人才的培养需求,工学学科如何在教学和科研方面进一步提升等是值得研究的问题。本文以农林院校中园林、风景园林、园林艺术设计、建筑学、土木工程专业为背景,立足工程施工技术及施工管理类课程,讨论如何通过此类课程(课程群)的教学改革,有效提升上述专业学生的工程能力素质。

一、工程能力培养与工程施工类课程的关联

“工程能力素质分一般性工程能力素质和专业能力素质”。“一般性工程能力素质的培养目标包括工程推理能力,综合运用技术、技能和现代工具解决问题的能力,创造性和批评性思维的能力,对职业道德、伦理和责任的正确认识和学习能力,团队组织、协调和融合能力,有效的人际交流、沟通和表达能力”等[1]。专业的工程能力需要依赖于不同的专业有不同的内容。工程能力培养的目标是让学生具备工程师的素质和知识储备。工程能力培养包括与现代社会发展水平相适应的设计、生产、运行、施工、开发、管理等素质的培养。

农学、林学、园林学、风景园林学作为农林院校的优势学科,学生培养的目标是农学学士、管理学学士、文学学士等,学生培养的能力素质主要表现为作物育种、栽培与耕作,森林培育、监测,城镇绿化,园林建筑、园林工程、园林植物造景等规划设计及园林植物的栽培、繁育及养护管理等。工学学士培养在农林院校中所占比例较小,导致工程能力培养通常不被列为农林院校学生培养的重点目标。例如园林专业培养“具备能在城市建设、园林、林业等部门和相关企业从事城镇各类园林绿地、风景区、森林公园的规划、设计、施工和园林植物的繁育栽培、养护及管理等工作应用型技术人才”,授予农学学士学位。风景园林专业培养“能胜任风景名胜区、公园绿地、居住区、广场、传统园林等各类风景园林项目的规划、设计、施工、管理工作的应用技术型人才”,授予农学学士学位。两个专业的培养目标中都未重点提及学生的工程能力培养。然而,无论是土木工程专业、建筑学专业还是园林、风景园林、园林艺术设计专业,学生的就业方向却有相当大程度是去做工程。工程能力的强弱决定了学生的就业竞争力,也决定了学生未来职业发展的空间。

学生的工程能力素质中设计能力反映了学生的创造力,是学生工程能力素质的重要体现,是工程人才必备的两种基本能力之一[2]。与设计能力培养相对应的设计类课程是当前农林院校园林、风景园林、园林艺术设计、建筑学和土木工程专业课程设置的重点。从课程设置情况看,土木工程、建筑学、园林、风景园林、园林艺术设计专业的设计类课程无不在课程体系中占有绝大多数学分的课程地位,课程门数也多。然而受学位类别的影响,园林、风景园林和园林艺术设计专业在设计类课程设置、课程目标定位与课程内容安排中又往往脱离了工程背景,使学生的工程能力培养受到了限制。从中国当前的工程建设实践上看,也鲜有工程设计大师出现。另一方面,土木工程、建筑学、园林、风景园林专业的学生未来都极有可能走注册建造师、注册造价师、注册监理工程师、注册建筑师这条路,注册执业资格对于学生的职业前途非常重要。与以上注册执业资格相对应的课程更多的是施工技术及施工管理类课程。工程建设实践的重要环节——生产环节中则缺少大量技术能力强、管理能力突出的专业人才,为施工企业提高企业生产水平和管理效率服务。这反映了学校学生培养与生产实践人才需求脱节的现象。学生培养的重点与学生就业的重点极不相称。

要提高学生的工程施工、现场管理素质,培养学生综合运用技术、技能和现代工具解决问题的工程能力,必须有效依托工程施工技术及施工管理类课程。施工技术课程培养学生掌握不同专业不同分部分项工程的施工技术、工艺流程和质量控制方法,施工管理课程培养学生掌握不同专业现场施工进度控制、投资控制、质量控制、安全管理、成本管理的各项要求和法律规定。这两类课程对提高学生在工程生产环节从业的技术能力非常关键,也对学生未来考取注册执业资格证书有莫大益处。从基本建设的流程看,工程项目从立项、可行性研究、设计、施工到竣工验收,这五阶段流程中施工流程是产品形成的关键阶段,人工、材料、机械设备流转复杂,需要的专业知识综合而广泛。施工技术及施工管理类课程恰好为满足项目的实施提供了专业技术人员良好的知识储备、规范意识和工程生产建设的认同感。此外,工程施工技术及施工管理类课程也为项目立项、可行性研究和竣工验收阶段针对项目建设单位、项目咨询单位提供了专业管理人员、技术人员所需的管理能力与法律法规意识。工程施工技术及施工管理类课程教学在适应工程项目基本建设各阶段不同单位主体的人才需求中影响重大。在本科阶段,如何通过工程施工技术及施工管理类课程教学改革,提高该类课程的教学水平,提升课程的教学质量,与加强学生施工技术、工程管理、法律法规等方面的能力培养紧密关联。

二、工程施工技术及施工管理类课程的地位

当前农林院校园林、风景园林、园林艺术设计、建筑学、土木工程专业人才培养计划中存在工程施工技术及施工管理类课程科目少、学分小、课程重要性不明显等特点。

以浙江农林大学为例,园林专业人才培养计划中,除专业核心课“园林工程A”及“园林工程A生产实习”共7学分外,专业限选课“园林管理”是2学分,专业任选课“工程概预算”是2学分。风景园林专业人才培养计划中,专业限选课“园林管理与园林法规”是3学分,“工程概预算”作为任选课程(见图1和图2)。考虑到任选课存在学生经常不选或选课学生人数不足以开课的现象,作为专业核心课或专业限选课的施工技术及施工管理类课程在两个专业中皆不超过10个学分,这在160学分的人才培养计划中微乎其微。园林艺术设计专业在课程设置中专业核心课“园林工程B”与“园林工程B生产实习”共5学分,专业限选课“园林管理”2学分。建筑学专业将“建筑施工”“建筑经济管理与法规”放到了专业任选课中(见图3和图4)。土木工程专业培养目标是培养能从事建筑工程结构设计、施工和管理的应用技术型人才。其人才培养体系中“土木工程施工”属于专业核心课,“施工组织计划”“工程概预算”“工程监理”“工程项目管理”“运筹学”“工程项目经济原理”属于工程管理方向的专业限选课,“建设法规”属于大类限选课。由于开设了工程管理方向,施工技术及施工管理类课程占了开设课程的绝大多数,学分也占了大头(见图5)。

以下是各专业人才培养计划中施工技术及施工管理类课程的课程设置情况。

专业核心课:园林工程A(学分:6)、

施工技术及施工 园林工程A实习(学分:1)

管理类课程设置1专业限选课:园林管理(学分:2)

专业任选课:工程概预算(学分:2)

三、工程施工类课程教学改革措施

“工程能力教育和工程科学教育的区别在于前者强调诸多知识的交叉和综合,而后者强调某门学科的深入分析;前者强调实践性,后者强调理论的系统性;前者着眼于解决工程问题,后者强调说清原理”[3]。园林、风景园林、园林艺术设计、建筑学和土木工程专业授予学士学位的类别不同,人才培养的目标有差异,但学生就业的方向上却有一致性,虽然分属于工程建设不同的专业类别,却大多在工程建设领域中从业。如何在当前课程设置的重要性较之设计类课程低的背景下提高学生的工程施工技术、管理能力素质,是一个具有挑战性的教学研究课题。整合施工技术及施工管理类课程,优化课程结构,理顺规范及法规,改革教学方式与方法,提升并改善单门课程的教学质量和教学效果等是教学改革的重点。

(一)跨学科融合的施工技术及施工管理类课程体系构架

针对不同的专业,施工技术及施工管理类课程名称不同、教学大纲不同、教学内容不同,教学重点和难点有差异。然而,在工程建设实践中同一个工程往往同时涉及建筑、结构、水电、园林等不同的专业。如何在课程教学设计中将不同专业的施工技术和施工管理理论有侧重点地融入课堂教学中,实现不同专业的施工课程突出重点,同时兼顾其他专业的技术要求,做到课程内容全面、翔实,生动、具体。再将工程材料、力学、结构、管理等相关知识融入课程教学设计中,做到课程知识体系前后有序、融会贯通。强调学科知识间的交叉和综合性。帮助提升学生专业知识领悟力和应用能力,并激发学生参与工程实践的兴趣和志向。

“课程内容和课程内容的组织上承纲领性的课程目标,下启多样化的课程教学实践,是课程目标的具体化”,“是学科理论体系与课程价值相融合的明确表达,所以是落实工程能力培养的着力点”。图6反映了土木工程、园林(风景园林、园林艺术设计)、建筑学专业及相应学科在工程施工技术及施工管理类课程教学设计时可以产生的教学内容交汇点。不同专业对交汇点内容的设计并讲授,让本专业学生对相近专业施工技术及施工管理知识了解并掌握,可以拓展学生的就业空间,使其具备足够的发展潜力。

(二)基于规范整合的教学设计

规范、规程是工程技术应用的基础和依据。相较于其他课程而言,施工技术及施工管理类课程需要的规范、规程、工法多种多样,种类繁杂:包括各类工程设计规范、规程,各类工程施工及质量验收规范、规程,各类勘察规范、规程,各种先进施工工艺的工法等等。一般课程通常只需要参看一至两本规范即可,施工类课程需要参看的规范、规程多至十本或十本以上。如何把多本规范、规程的要求结合课堂教学融入教学环节,做到课程内容有规可依、有据可查,是强化工程能力培养的工程施工类课程改革的重要方面之一。表1是土木类、园林类、建筑学类专业施工技术及施工管理类课程需要用到的规范集锦。通过对规范的总结与提炼,提升课程教学的水平和层次。相应地,学生的工程应用能力也能有效提高。

(三)改进课堂教学方法及考核方式

课堂是师生交流、对话、沟通和探究学问的舞台,师生应该共同参与。改进课堂教学包括施工技术及施工管理类课程多媒体课件的优化,增加工程施工环节的图片、录像、动画等内容,增加课程的趣味性、工程施工工艺的感性,让课程更生动、更活泼。尤其是图片、录像、动画等更符合工程施工技术和施工管理类课程的特点。“多媒体教学手段的使用,使该课程的重点、难点均能通过具体形象的动画、视频和音频等手段得到强化,既节约了教学时间,增大了内容容量,又使相对枯燥的施工课程教学变得直观、生动。”[4]

另一方面,“课程设计是重要的教学实践环节,可以加深对本课程教学内容及相关课程知识的理解,培养综合分析能力和运用基础理论解决实际问题的能力,同时为毕业设计奠定基础”[5]。“课程设计题目应该来源于实际工程项目,题目应该具有综合性”[6]。通过井点降水课程设计、单层工业厂房课程设计和施工现场平面布置图设计等课程设计的布置和安排,使课堂教学手段从以教为主向以学为主转变,使课堂教学空间从以课堂教学为主向课内外结合转变。课程设计可以培养学生的综合能力,训练学生的直观判断力和工程经验,使学生在校期间就能建立牢固的工程概念和工程意识,实现从科学意识向工程意识的思想转变。相应地,课程在考核评价时提高课程设计在总评成绩中的比例,并拟定详细的课程设计评分标准,包括文本方案、图纸表现和总体方案的技术可行性等。而期末考试成绩所占的比例则适当降低。

(四)实施分组教学,将校内外教学结合

在课程设计阶段把学生分为小组,通过教师的指导和启发,学生小组的讨论与工作分工,引导学生主动参与、独立思考,着力培养学生的自主学习、钻研问题、探究创新的兴趣和能力。同时,课程增加了学生的工地参观环节,将理论教学与实践教学相结合,将校内教学与校外教学相结合,在夯实学生理论基础知识的同时,提高学生的实践应用能力,提升学生自主分析并解决问题的能力,提升学生相互沟通并改善团队精神的能力,提升授课教师的教育理念及综合业务能力。图7反映了跨学科融合、规范整合、改进课堂教学与考核以及小组制、校内外结合等教学改革措施的逻辑关系。

农林院校园林、风景园林、园林艺术设计、建筑学、土木工程专业学生工程能力培养与工程施工技术及施工管理类课程紧密关联,该类课程与学生就业方向的契合度高。在当前施工技术及施工管理类课程较之设计类课程重要性程度低、课程学分少、课程门数少的背景下,通过不同学科施工课程交汇点内容的融合、不同专业施工课程相应规范的整合、改进课堂教学与考核以及小组制、校内外结合等教学改革措施,可以有效地提高农林院校与工程相关的专业学生的工程能力,培养学生的工程志趣和工程使命感。提升工程专业的层次和水平,改善人才培养的质量。

参考文献:

[1]戴波,纪文刚,刘建东等.以工程能力培养为主线建构专业人才培养模式[J].高等工程教育研究,2011,(6).

[2]李红梅,江志斌,郑益慧.强化工程能力培养的高校课程体系改革[J].高等工程教育研究,2013,(5).

[3]刘昌明,张济生,唐一科.正确定位培养目标,切实增加工程能力——工科本科生工程能力教育的思考和探索

[J].高等工程教育研究,2000,(4).

[4]范臻辉.工程管理专业土木工程施工课程的教学改革探讨[J].长沙铁道学院学报:社会科学版,2006,(7).

[5][6]吴强.土木工程施工课程教学思考[J].高等建筑教育,2005,(3).

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