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中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)11-0178-02
一、引言
在應用型大學交通工程專業(yè)的課程體系中,《交通工程專業(yè)綜合性實踐》課程由于具有較強的綜合實踐性,涉及多種專業(yè)理論知識的綜合運用,對培養(yǎng)學生的綜合實踐技能起著重要的作用,因此占有重要的地位?;谡n程的重要性,如何采用科學合理的教學方法開展課程教學,使學生真正做到“學以致用”,使應用型大學的教育成果與社會需求達到無縫銜接,有著重要的意義。
二、教學方法的研究與確立
在《交通工程專業(yè)綜合性實踐》課程的教學中,教學方法的選擇至關重要,科學有效的教學方法可以充分實現(xiàn)課程的教學目標,飽滿地完成教學任務,使課程的教學達到良好的效果。在教學方法的選擇上,不應一味遵循傳統(tǒng)的教學方法,而應根據(jù)課程的特點進行教學方法的研究與探討,探索出適合課程自身特點和需求的教學方法。
由于《交通工程專業(yè)綜合性實踐》課程與專業(yè)基礎課程不同,其重在培養(yǎng)學生的綜合實踐應用能力,如果只是照搬傳統(tǒng)的教學方法,以教師理論講解為主,輔以實踐教學,教師為教學主體,學生只是被動地接受知識,跟隨老師的示范操作完成指定的實踐內(nèi)容,學生的積極性、主動性難以調(diào)動,也很難培養(yǎng)學生獨立自主性地進行系統(tǒng)分析、設計和實施的能力,實踐教學的效果難以達到理想的效果。因此,在本課程的教學中,應在保留傳統(tǒng)教學方法優(yōu)點的前提下,突出對學生的獨立自主性、創(chuàng)新意識和系統(tǒng)化、工程化的綜合實踐能力的培養(yǎng)目標?;谝陨弦蛩兀菊n程的教學方法采用“以工程案例法為核心,演示教學法為輔助”的復合式教學方法。通過針對實際工程案例的實踐教學,培養(yǎng)學生系統(tǒng)地進行工程項目的規(guī)劃、設計、分析及實施的能力,使其具備自主分析和解決實際問題的能力,實現(xiàn)交通工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標。
三、教學前期設計
(一)工程案例的選擇
在以工程案例法為核心的實踐教學中,工程案例的選擇具有重要性,應根據(jù)實踐課程的任務和目標選擇合適的工程案例,以滿足對學生能力培養(yǎng)的需求?!督煌üこ虒I(yè)綜合性實踐》課程根據(jù)對學生不同方面專業(yè)能力的培養(yǎng)需求劃分了多個實訓模塊,每個模塊根據(jù)自身的特點和教學目標選擇合適的工程案例。以“交通建模與仿真”模塊為例,本模塊的目標是培養(yǎng)學生進行道路交通路網(wǎng)仿真模型建立和交通控制方案設計以及對交通控制效果進行仿真和綜合評價的能力。因此,應選擇有代表性的案例作為本課程的工程案例。由于在城市道路中,十字道路交叉口及其周邊區(qū)域是城市道路布局中最為廣泛且具有代表性的交通路網(wǎng)區(qū)域,對其進行交通仿真和交通控制效果評價具有典型意義。因此,本模塊選擇了北京市某個核心區(qū)域的十字道路交叉口及其周邊交通路網(wǎng)作為實際工程案例。
(二)教學內(nèi)容設計
區(qū)別于一般意義上的教學內(nèi)容設計,基于工程案例法的教學內(nèi)容設計既要體現(xiàn)課程的基本內(nèi)容要求,又要根據(jù)工程案例自身的特點進行細化和擴充。例如,由于十字交叉口的信號控制方式存在多種類型,因此在交通信號控制方案的設計中可能包含多種信號控制方案的設計內(nèi)容,以便通過交通仿真進行方案的選擇和綜合評價。通過對實際工程案例加以分析,最后確定了“交通建模與仿真”實訓模塊的以下教學內(nèi)容:(1)利用交通仿真軟件建立實際工程案例的路網(wǎng)仿真模型;(2)路網(wǎng)的交通管理;(3)十字交叉口信號控制方案設計(定時控制、感應式控制等);(4)路網(wǎng)的交通需求OD矩陣的建立與反推;(5)仿真運行及仿真結果分析。
四、教學實踐過程
由于“交通建模與仿真”實訓模塊采用TransModeler3.0作為交通仿真軟件,學生在前期的課程學習中沒有涉及到這一軟件的使用,因此,在完成實際工程案例的仿真前,應首先學習并掌握這一軟件的基本使用操作技能。在這一軟件的學習過程中,為了使學生盡快熟悉和掌握該軟件的使用方法,因此采用演示教學法進行教學。教師一邊演示TransModeler軟件的使用操作,一邊講解軟件的相關知識,如:用戶界面、菜單欄和工具欄的作用和使用方法,道路路網(wǎng)交通仿真模型中各種交通對象的概念、作用、相互關系,路網(wǎng)交通仿真模型的建立方法,交通信號控制、交通管理、交通需求的基本概念、原理、設計方法及仿真實現(xiàn)方法。學生們邊做邊學,遇到問題及時向教師提問,通過良好的師生互動,學生們基本掌握了這一交通仿真軟件的使用操作技能,為后面獨立完成工程案例打下了基礎。
在學生們掌握了TransModeler3.0交通仿真軟件的基本使用技能后,學生們開始針對工程案例進行系統(tǒng)地分析、設計及仿真實現(xiàn)。在這一教學過程中,采用以“學生為主體,教師為輔助”的工程案例法進行教學。學生針對工程案例進行分組討論,基于通過交通調(diào)查獲得的路網(wǎng)幾何數(shù)據(jù)和十字交叉口的交通流量數(shù)據(jù)、飽和流量數(shù)據(jù)等,綜合運用前期所學的專業(yè)知識完成案例中十字交叉口的信號控制方案設計,并由不同同學相互配合完成了交叉口不同信號控制方案的設計,包括定時控制方案、感應式控制方案等。此外,還完成了用于路網(wǎng)OD矩陣反推的關鍵路段流量數(shù)據(jù)的計算工作。在完成工程案例的相關設計之后,學生們通過TransModeler交通仿真軟件完成了路網(wǎng)交通仿真模型的建立,各種交通管理設施的添加,十字交叉口不同交通信號控制方案的仿真數(shù)據(jù)輸入以及路網(wǎng)交通需求OD矩陣的建立、反推及應用。在此過程中,教師對每個組的實訓情況進行巡查,發(fā)現(xiàn)問題及時引導學生進行改正,保證了實訓的順暢進行。
在完成上述實訓內(nèi)容后,學生們開始運行仿真,并對不同控制方案下的仿真結果進行數(shù)據(jù)保存和分析。學生們分組進行討論,對不同交通信號控制方案下的仿真結果進行分析和評價,對比不同的交通性能指標數(shù)據(jù),通過對比分析得出了最適合該路網(wǎng)實際交通需求的交通信號控制方案,并將仿真分析結果寫入實訓報告中。
五、教學效果分析
通過《交通工程專業(yè)綜合性實踐》課程的教學,學生們既在教師的指導下掌握了相關交通仿真軟件的使用操作技能,又面向實際工程案例,積極、主動地以分組協(xié)作的方式完成了相關工程案例的實訓內(nèi)容。在實訓中,教師發(fā)揮了指導和監(jiān)督作用,在教學中起著良好的引導作用,學生則通過工程案例法教學獲得了相關的工程設計經(jīng)驗、具體實施能力以及項目評價能力。同學們在實訓中表現(xiàn)出極大的興趣和熱情,積極、主動地完成了實訓的各項任務。在最后的課程考核中,各個小組都按時提交了自己的實訓成果及仿真結果分析報告,順利通過了考核。通過本課程的教學,達到了預期的教學目標。
六、結束語
本文在對《交通工程專業(yè)綜合性實踐》課程的特點進行分析的基礎上,確立了課程所采用的“以工程案例法為核心,示范教學法為輔助”的復合式教學方法。通過教學實踐,這一教學方法既發(fā)揮了教師作為指導者的作用,又體現(xiàn)了學生的學習主體地位,提高了學生學習的積極性、主動性和分析問題、解決問題的能力,專業(yè)綜合實踐技能得到了很大提升,獲得了良好的教學效果。
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一、課程設計體系的情況
現(xiàn)階段的交通規(guī)劃設計以及管理工程的課程設計都會存在一定的不足,比如有關的體系不合理,實踐背景不符合要求,或者是不具備較強的實踐能力,這樣就會很難豐富學生的理論知識以及提高實踐能力,當然也需要加大對交通規(guī)劃設計和管理方向的課程設計體系的改善力度。
(一)課時比較少,實踐時間不夠,課程安排存在問題
交通規(guī)劃設計和管理的課程設計的研究時間比較短,有關的安排和設計進行了比較多的變化。最開始主要是學習有關的理論知識,同時也要設計有關的課程,現(xiàn)階段主要的問題就是學生在學習理論知識的時候很難再進行設計有關的課程,之后直接就變成在大四上學期開始進行設計,不過會出現(xiàn)比較多的問題,比如,學生在實習的時候不具備充分的實踐能力,由于這個時候所有的課程設計都在一起進行,這樣就沒有足夠的時間去開展,并且有關的工作比較復雜,進而很難達到預期的效果。
(二)課程設計不具備系統(tǒng)性
現(xiàn)階段交通規(guī)劃的課程設計工作主要就是為了更好地使用四階段模型以及宏觀模型,交通設計課程的設計工作主要是為了設計部分路段,當然也是為了設計交叉口這樣的情況,交通管理和對課程設計的把控主要是為了匹配有關的交通設計和信號,跟客運有關的交通系統(tǒng)的課程設計涉及的內(nèi)容比較多,并且沒有充分對城市的宏觀設計方案進行設計,因此要及時改善現(xiàn)有的教學情況。
(三)課程設計和產(chǎn)學研究聯(lián)系不夠
現(xiàn)階段的課程設計的案例大多數(shù)根據(jù)有關的教師情況來開展,每個案例之間沒有充分的聯(lián)系,當然和有關的產(chǎn)學研究的聯(lián)系并不密切,對于有關的交通工程的情況沒有進行充分的了解,這樣就很難完善現(xiàn)階段的教學案例,進而完成課程設計的目標。
(四)教師隊伍的實踐能力不足
現(xiàn)階段的課程設計工作沒有一個專業(yè)的教學隊伍來進行保障,所以需要在設計的時候給每個課程增加一個青年教師,現(xiàn)階段的師資不足,還有就是有關的青年教師不具備充足的實踐能力,所以設計的時候就會增加工作的難度。
二、課程體系教改的目的以及思路
交通規(guī)劃設計和管理主要就是為了分析有關的交通規(guī)律和交通系統(tǒng)里面的人、車、路的關系,這是一個比較復雜的科目,比較重視綜合使用的工程技術。所以,課程設計體系主要是為了更好地培養(yǎng)人才,再有就是使學生的理論知識更加系統(tǒng)以及更加條理,這樣就會使學生更好地去學習有關的知識,進而跟上課程的進度。
(一)對于課程設計體系的整理和完善
根據(jù)有關的設計工作,來開展相關的專業(yè)課程,進而確保這項課程所涉及的知識更加全面,再有就是通過有關的工程設計來整合所有課程的設計工作,進而將其整理成一個總體性較強的課程設計工作,這樣也就可以制定出更加完整的交通工程專業(yè)交通規(guī)劃以及課程設計方案。
(二)工程實踐教育
對課程設計體系的分析就是為了更好地開展工程實踐教育,這樣可以培養(yǎng)出更多的人才。課程設計里面的工程實踐性主要體現(xiàn)在這樣幾個方面:明確教學實踐的需求,明確教學案例和工程實踐的關系,明確教學團隊的實踐背景。
(三)更加開放的教學體系
同濟大學在總結百年辦學經(jīng)驗的基礎上,根據(jù)卓越工程師培養(yǎng)計劃的目標要求,確立了具有鮮明時代特色的教育理念,提出了培養(yǎng)“知識、能力、人格”全面發(fā)展的創(chuàng)新型人才目標。面向“卓越計劃”的課程體系改革必須要體現(xiàn)出全面知識培養(yǎng)、綜合能力培養(yǎng)以及高尚人格培養(yǎng)這三個目標的根本要求,力求培養(yǎng)出具有良好的科學素養(yǎng)、豐富的綜合知識、熟練的專業(yè)技能的高級工程專業(yè)人才。為此,在面向“卓越計劃”的交通工程專業(yè)(信息方向)課程體系改革中必須體現(xiàn)出“知識培養(yǎng)、能力培養(yǎng)和人格培養(yǎng)”這三個方面的目標。
(一)全面知識培養(yǎng)
全面知識培養(yǎng)包括人文學科、社會科學、數(shù)學與自然科學及專業(yè)知識的培養(yǎng)。人文學科的知識范疇包括哲學、政治經(jīng)濟學、近代史和美學等;社會科學的知識范疇包括經(jīng)濟學、社會學、管理學、心理學和法律基本知識等;數(shù)學與自然科學包括數(shù)學與邏輯思維、物理,化學、計算機科學和信息科學等。專業(yè)知識培養(yǎng)與相應的專業(yè)特色有關。交通工程專業(yè)(信息方向)的專業(yè)知識應包括交通基礎設施的規(guī)劃、設計、施工、管理、運行和維護等基本知識;交通信息的傳輸、交換、控制和管理等專業(yè)知識;交通運輸系統(tǒng)的仿真建模及交通軟件開發(fā)等專業(yè)知識;交通安全及應急處理等基礎知識;智能交通系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向。此外,還包括與交通工程專業(yè)領域相關的技術標準與規(guī)范,以及相關的政策、法律、法規(guī)等基本知識等。
(二)綜合能力培養(yǎng)
綜合能力培養(yǎng)包括表達與交流能力、分析和解決問題的能力、獨立思考和創(chuàng)新能力、個人管理與人際交往能力、組織管理能力和現(xiàn)場工作能力等。表達與交流能力的培養(yǎng)旨在培養(yǎng)學生的語言溝通與表達能力、獨立思考能力、表達觀點的能力、談判與妥協(xié)的技巧、按照技術標準或規(guī)范編制工程文檔的能力;培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力主要培養(yǎng)學生收集、分析、判斷、選擇國內(nèi)外相關技術信息的能力,結合專業(yè)工程問題的需要提出解決方案的能力。獨立思考和創(chuàng)新能力包括學生的創(chuàng)新思維能力、自學能力等。個人管理與人際交往能力包括時間管理能力、與不同國家、不同地域和不同文化背景的人合作共事的能力、團隊合作(領導與被領導)能力。組織管理能力指建立和使用合適的管理體系的能力、團隊領導能力、協(xié)調(diào)、管理、競爭與合作的能力。現(xiàn)場工作能力包括對不同工作環(huán)境、工作條件的適應能力、使用實驗設備、現(xiàn)場工具進行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析的能力以及利用理論知識解決實際問題的能力。
(三)高尚人格培養(yǎng)
高尚人格培養(yǎng)即素質培養(yǎng),包括良好的心理素質、健全健康的體魄、高漲的工作熱情、腳踏實地的工作精神、強烈的社會責任心、不斷適應環(huán)境變化的能力、對危機的應變處理能力、思維敏捷且富于創(chuàng)新意識。此外,對于高級工程專業(yè)人才的培養(yǎng)還必需具有高尚的職業(yè)道德、追求完美卓越的工作態(tài)度、愛國敬業(yè)的人文素養(yǎng)和對市場、質量、安全和服務的責任意識。
二、交通工程專業(yè)(信息方向)的課程體系改革方案
按照“知識、能力、人格”全面發(fā)展的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標,通??砂凑胀ㄗR教育、專業(yè)教育和綜合教育這三大模塊來設置課程體系。通識教育模塊內(nèi)容包括人文學科、社會科學、數(shù)學及自然科學等基礎知識,著重培養(yǎng)學生的思想道德素質、職業(yè)道德素質和工程文化素質,為專業(yè)教育打下扎實的基礎。專業(yè)教育模塊內(nèi)容包括專業(yè)基礎、專業(yè)課程和專業(yè)實踐等,著重培養(yǎng)學生掌握工程專業(yè)方向的基本理論與基本技能,提高專業(yè)實踐能力,激發(fā)創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學生成為應用技能型的高級專門人才。綜合教育模塊(包括課堂教學與課外活動)內(nèi)容包括素質培養(yǎng)與創(chuàng)業(yè)教育兩部分,著重提高學生的自主學習與獨立思考能力,促進學生個性發(fā)展。課程教學是專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎要素,是培養(yǎng)出符合培養(yǎng)目標的高級專業(yè)人才的關鍵。交通工程專業(yè)(信息方向)的課程體系、教學內(nèi)容和教學環(huán)節(jié)等必須進行全面改革,通過設置均衡的課程教學體系,加強實踐教學環(huán)節(jié),重視課外教育活動等改革來實現(xiàn)“卓越計劃”的培養(yǎng)目標。
(一)設置均衡的課程體系
面向“卓越計劃”的課程體系改革指導思想是:在交通工程專業(yè)(信息方向)總學分和公共基礎課程均保持不變的前提下設置均衡的課程體系,具體見圖3-1。由圖3-1可知,該課程體系結構的重點集中在以下三方面。一是加強專業(yè)基礎課在課程體系中承上啟下的位置,增加專業(yè)基礎課在課堂教學中所占比例。在交通工程專業(yè)(信息方向)中除了電子技術基礎和電路與信號系統(tǒng)課程外,最主要的專業(yè)基礎課是信息傳輸原理和軌道交通信號控制系統(tǒng)原理,這兩門課程是信息在交通運輸系統(tǒng)內(nèi)進行傳輸與控制的基本原理課,它們奠定了信息技術在現(xiàn)代交通運輸系統(tǒng)中的應用地位,為智能交通系統(tǒng)及其產(chǎn)品的創(chuàng)新研發(fā)提供基礎。二是調(diào)整專業(yè)必修課的種類和數(shù)量,交通工程專業(yè)(信息方向)最主要的專業(yè)必修課程是《交通信息檢測與處理》《軌道交通運行控制與管理》這兩門課程,前者是通過各種不同方式獲取交通信息,并在信息傳輸系統(tǒng)內(nèi)可靠有效地轉變?yōu)榭煽氐慕煌ㄐ盘?后者則是探討在軌道交通系統(tǒng)內(nèi)各種交通信息與信號控制的有效性與可靠性。三是疏理專業(yè)選修課與交通信息工程專業(yè)的相關性,精選與交通信息密切相關的專業(yè)選修課,如《智能交通運輸系統(tǒng)》《交通控制系統(tǒng)安全與可靠性》《交通控制與管理信息系統(tǒng)》等課程。那些相關性不大的課程,雖然能擴充學生的知識面,但是在選修學分有限的情況下,會導致學生選修的課程缺乏針對性、相關性及連貫性,因此,一些相關性不大的選修課程可以撤銷。
(二)加強實踐教學環(huán)節(jié)
實踐教學體系包括課程實驗、課程設計和實踐環(huán)節(jié)(畢業(yè)設計和社會實習、企業(yè)實習、創(chuàng)新能力拓展)等。實踐課程教學的目的是培養(yǎng)和鍛煉學生的實際操作能力、獨立分析和解決問題的能力,以及培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。交通工程專業(yè)(信息方向)為了加強實踐教學環(huán)節(jié),除了安排兩門內(nèi)容不同的案例教學(以講座為主)外,還與企業(yè)合作安排兩次目的不同的實習(認識實習與專業(yè)實習)。在培養(yǎng)方案中除了配合課堂教學內(nèi)容安排實驗外,還開設多門學分單獨計算的課程設計(具體可見圖3-1中的實習實踐環(huán)節(jié)模塊),進一步鞏固和消化所學課程的教學內(nèi)容,并盡量聯(lián)系實際。畢業(yè)設計是實踐教學中非常重要的一個環(huán)節(jié),在選題上應突出針對性和實用性,盡量與畢業(yè)實習內(nèi)容相吻合。
(三)加強綜合能力與人格培養(yǎng)
為了加強綜合能力培養(yǎng),除了安排好課程教學和實踐教學體系之外,還可以開展多種多樣的課外活動,以便鼓勵與調(diào)動學生自主學習的主動性和積極性,培養(yǎng)獨立思考能力和解決問題的能力。例如,舉辦各類知識及科技創(chuàng)新競賽。在課程教學中要大力提倡自學與終身學習精神,提高學生的自學能力。與企業(yè)合作建立創(chuàng)新設計基地,激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,提高其創(chuàng)新能力。另外,與地方政府合作推廣教育園區(qū)活動,形成園區(qū)文化氛圍,培養(yǎng)學生參與社會活動的能力,進一步提高人格素養(yǎng)。
三、在實施課程體系改革中需要重點探討的四個問題
由于“卓越計劃”的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)知識、能力、人格全面發(fā)展的高級專門人才,起點高、要求嚴,目前還處于試行階段,因此,在實施“卓越計劃”的過程中必定會遇到各種不同性質的問題。從宏觀層面上來思考,建設一支具有改革創(chuàng)新教育理念的教師隊伍,建立長期合作的校企關系,發(fā)展友好的國際培養(yǎng)模式是實施“卓越計劃”最迫切需要解決的問題。另外,在試行“卓越計劃”過程中還需要不斷總結課程體系改革方案成功與失敗的經(jīng)驗,逐步完善面向“卓越計劃”的課程體系建設。
(一)教師隊伍建設
要實施“卓越計劃”,首先要擁有一支理論水平高超、工程實踐經(jīng)驗豐富、能夠滿足優(yōu)秀工程技術人才培養(yǎng)要求的高質量的教師隊伍。就目前現(xiàn)狀來看,大多數(shù)青年教師擁有博士學位,參加過科研實踐鍛煉,但比較缺乏工程實踐經(jīng)驗,建議學校針對青年教師出臺剛性的專業(yè)培訓政策,安排他們到工程企業(yè)去工作1~2年,參與企業(yè)的工程項目或研發(fā)項目,提高他們的工程實踐能力,獲得豐富的工程實踐經(jīng)驗,適應“卓越計劃”對教師的要求。對于已經(jīng)具有部分工程實踐經(jīng)驗的教師,學校也要制定出到企業(yè)參加專業(yè)輪訓的制度,有計劃地定期安排他們進企業(yè)學習,以便更新知識、掌握新的實踐技能和實踐經(jīng)驗,不斷加強工程實踐能力。對于有豐富科研經(jīng)驗的骨干教師,應鼓勵他們將科研成果有效地充實到本科教材和教學內(nèi)容中去。學校還可將教師參加工程實踐的經(jīng)歷列入教師考核晉升的條件,調(diào)動教師參加工程實踐的積極性。
【關鍵詞】道路交通管理與控制 實踐教學 交通仿真 民漢一體化教學
【基金項目】本研究受新疆大學21世紀“高等教育教學改革工程”四期項目(項目號XJU2015JGY70和XJU2015JGZ07)資助。
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)04-0256-01
一、實踐教學的作用和地位
國內(nèi)很多高校給交通工程專業(yè)的學生開設了《道路交通管理與控制》課程。作為本科課程時該課程的定位與目標是讓學生了解和掌握路口和路段交通管理與控制領域的理論知識、現(xiàn)場實驗和仿真實驗方法。
《道路交通管理與控制》課程課堂教學過程中, 重點教學內(nèi)容是人、車、路和交通環(huán)境的協(xié)調(diào)管理和控制有關的理論內(nèi)容、步驟、方法、手段等。課程教材在選題時考慮結合了各種交通場景及現(xiàn)代控制方法,內(nèi)容包含大量的基本概念及先進控制技術的應用,學生如果僅僅記住了概念的解釋或只了解基礎理論的原理和計算步驟, 難以使學生形成對交通系統(tǒng)運作的感性認識 。
本課程實踐教學的目的是培養(yǎng)學生在教師的啟發(fā)和引導下能自主地進行科技文獻檢索、實地調(diào)研、方案設計、方案比選與評價等,能從學科的高度來認識、分析和解決實際交通問題的能力。
二、實踐教學的內(nèi)容
安排實踐教學的內(nèi)容時,需要考慮理論教學與實踐教學的有機結合建立促進學生能力培養(yǎng)的教學體系的需要,以加強學生創(chuàng)新能力和工程設計能力培養(yǎng)。教學過程從平面交叉通問題的分析開始,到方案的評價結束,具有以下基本內(nèi)容:
1.交通現(xiàn)狀調(diào)查與分析:對單點交叉口進行現(xiàn)場調(diào)查和分析, 找出工程問題。根據(jù)方案設計和仿真軟件需要選擇采集的數(shù)據(jù)內(nèi)容,包括控制方式、交通量、延誤等。
2.概略設計:依據(jù)分析結果,對交叉口進行優(yōu)化設計。充分考慮從渠化方案、信號配時方案、交通組織等多個方面改良的可能性,這樣體現(xiàn)了問題的系統(tǒng)性。初期制定若干個概略設計方案并進行方案比選,確定詳細設計方案。
3.初選及詳細設計:從渠化、信號配時及交通組織這三個方面選定若干個優(yōu)化設計方案在概略設計的基礎上進行完善。
4.評價指標選擇:指導學生根據(jù)研究目標和交通仿真軟件的評價模塊可輸出參數(shù)及其特點確定1到2個評價參數(shù)及參數(shù)的閾值。
5.方案比選和完善:根據(jù)仿真輸出結果對所設計的各解決方案進行評價比較, 選擇出滿足評價要求的最適宜方案, 并形成最終方案。
三、實踐教學過程的設計
通常,交通工程相關課程的實踐教學實施通過以下四種途徑進行:
1.到典型交叉口或路段進行現(xiàn)場交通觀察,認識交通現(xiàn)象。
2.使學生參與教師的相關課題,投入到生產(chǎn)實際中去提煉問題,解決問題。
3.通過交通工程仿真實驗,分析和解決有關交通問題。交通仿真軟件利用系統(tǒng)仿真模型模擬道路交通系統(tǒng)的運行狀態(tài),對交通仿真軟件的掌握已經(jīng)成為了交通工程專業(yè)學生基本的要求。
4.實際工程案例分析。教學組成員充分利用自身參加的工程實踐,或邀請對口的工程實踐單位的專業(yè)技術人員或城市交通管理部門的項目負責人在課堂上精選工程案例進行講解,結合工程案例中的成敗得失開展課程討論。
以上四種實踐性教學的途徑不僅拓展了原有的教學內(nèi)容,而且使課堂的理論教學與課外的實踐緊密地結合起來彌補了單純理論教學的不足。通過參與教師的課題及工程案例分析,學生雖然參與了整個設計過程,由于條件的限制,不能大膽實施各種改善措施,也看不到方案實施后的效果??紤]到我校交通工程專業(yè)辦學歷史短、民漢混合編班、教師承擔的課題任務不足、前兩種實施方法達不到全覆蓋。因此我們在教學過程中采用了開設創(chuàng)新實驗和課程設計環(huán)節(jié)的方法。教師根據(jù)課程內(nèi)容的需要參照實際工程項目設計適合于學生演練的實驗內(nèi)容,使學生學會運用課程中學的理論知識解決實際工程問題。我們在教學過程中充分利用交通仿真軟件Vissim,TransCAD等在方案設計和評價中的優(yōu)勢,以具有代表性的交叉通組織及城市快速路立交橋控制方案為案例從有效教學理念出發(fā)設計了實踐教學過程,獲得了良好的效果。在實驗課分組中根據(jù)課程特點采用民漢和組、民族學生單獨分組、大、小組長輪流當?shù)裙芾泶胧┐龠M了學生的共同進步。整個教學過程中,學生是方案的設計者和實施者, 親自動手完成仿真過程調(diào)動了對理論知識的學習興趣。對于少數(shù)民族學生來說,更多的參與實踐過程調(diào)動了學習積極性,通過實驗學習的過程也克服和彌補了語言理解能力上的不足。
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關鍵詞:交通規(guī)劃;教學內(nèi)容;模式創(chuàng)新
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)50-0030-02
一、交通規(guī)劃課程改革的必要性
交通規(guī)劃是交通工程專業(yè)核心課程之一,它解決的是交通規(guī)劃的理念、原則、思路、程序、步驟與模型方法等問題。通過這門課程的學習,應使學生能夠充分掌握交通規(guī)劃的步驟及重要的規(guī)劃理論模型,并具備一定的交通建模學術視野和理性分析技能,該課程對于學生專業(yè)素質培養(yǎng)和從業(yè)能力提高都具有舉足輕重的地位。20世紀80年代交通規(guī)劃進入我國,在我國交通基礎設施建設優(yōu)化決策方面交通規(guī)劃學科提供了重要的基礎技術支撐。然而,新形勢下特大、大城市交通基礎設施經(jīng)過大規(guī)模建設之后已逐漸趨于緩和,交通規(guī)劃工作已由建設之初注重建設規(guī)劃轉向了建設與管理并重,即由粗放型轉向了精細型,更加注重用科學的理論和方法來解決現(xiàn)代交通問題。目前交通規(guī)劃課程的教學內(nèi)容和模式顯然與現(xiàn)代交通科學的發(fā)展尚不相適應?,F(xiàn)代交通科學的本質在于采用自然科學的方法來理解交通行為,用數(shù)學模型刻畫交通現(xiàn)象,用計算機模擬方法提供計算實驗,從而揭示交通流的演變規(guī)律和交通擁堵的形成機理,解決出現(xiàn)的交通問題。因此,為滿足新形勢下創(chuàng)新型交通規(guī)劃人才培養(yǎng)的需要,在《交通規(guī)劃》課程教學中必須貫徹科學研究對于新形勢下交通規(guī)劃的要求,必須注重傳統(tǒng)規(guī)劃理論與方法的更新,必須給學生提供一個能夠運用新的手段去親身實踐的創(chuàng)新平臺。
針對交通規(guī)劃課程教學中存在的不足,以“模型—計算實驗—應用”為教學改革主線,對交通規(guī)劃課程教學內(nèi)容和模式進行創(chuàng)新研究。
二、交通規(guī)劃課程教學內(nèi)容改革
1.交通工程專業(yè)培養(yǎng)計劃的梳理和調(diào)整。本專業(yè)方向以培養(yǎng)具有道路系統(tǒng)規(guī)劃設計、城市及區(qū)域交通規(guī)劃、交通工程項目設計,能在國家與省、市的發(fā)展計劃部門、交通規(guī)劃與設計部門、交通管理部門等從事交通運輸規(guī)劃、交通工程設計、交通控制系統(tǒng)開發(fā)等方面工作的高級工程技術人才為目標。引進和借鑒國內(nèi)外交通工程專業(yè)課程設置、實驗實踐實習等研究成果,梳理了前修課程,包括數(shù)學建模、運籌學、系統(tǒng)工程、計算機編程、交通工程學、交通調(diào)查與分析等課程的教學內(nèi)容和教學時間,營造了相互銜接的交通規(guī)劃課程教學環(huán)境。為避免課程內(nèi)容重復,同時保證課程之間相互銜接,對部分課程進行了調(diào)整,如交通調(diào)查與分析是交通工程學中一個章節(jié),則不單獨開設此課,將該部分內(nèi)容放入交通工程學中,結合現(xiàn)場實驗課詳細講授;將系統(tǒng)工程與交通工程學教學時間進行了調(diào)整。另外加強了計算機技術內(nèi)容,在原有計算機基礎、C語言等基礎課程基礎上,增設了專業(yè)方向(規(guī)劃與管理)交通仿真技術課程,加強本科生實際應用能力培養(yǎng)。
2.基礎理論教學內(nèi)容改革。所謂交通規(guī)劃,是指根據(jù)特定交通系統(tǒng)的現(xiàn)狀與特征,用科學的方法預測交通系統(tǒng)交通需求的發(fā)展趨勢及交通需求發(fā)展對交通系統(tǒng)交通供給的要求,確定特定時期交通供給的建設任務、建設規(guī)模及交通系統(tǒng)的管理模式、控制方法,以達到交通系統(tǒng)交通需求與交通供給之間的平衡,實現(xiàn)交通系統(tǒng)的安全、暢通與節(jié)能、環(huán)保的目的[2]。本次教學內(nèi)容改革中引入交通網(wǎng)絡建模、空間區(qū)位理論,增加城市物流規(guī)劃內(nèi)容,改變以往描述性的交通規(guī)劃教學內(nèi)容,加強了基礎理論教學,形成以交通建模為核心的教學內(nèi)容。
三、交通規(guī)劃課程實驗教學內(nèi)容改革
《交通規(guī)劃》課程實驗教學內(nèi)容重點在培養(yǎng)學生軟件應用能力。它的重要性體現(xiàn)在它能將基礎理論知識與實踐應用相結合,即需要知識的積累,也需要知識的實際應用。軟件的許多應用模塊全部是基于交通規(guī)劃的基本理論生成的,如在進行交通生成預測時,軟件提供了交叉分類法、回歸法、離散選擇法等基本方法,只要具備了原始數(shù)據(jù)、設置好各項參數(shù),就可以得到預測結果。構建實驗教學平臺,包括交通仿真軟件、數(shù)值計算軟件、地理信息系統(tǒng)軟件,注重培養(yǎng)學生對交通流和交通網(wǎng)絡流的分析模擬計算能力,實現(xiàn)學生能夠運用規(guī)劃軟件進行實際項目操作的目標。2012年我院利用中央與地方共建高校項目購置了供實驗教學使用的交通信息采集系統(tǒng),如雷達測距儀、視頻采集儀、微波交通調(diào)查儀,同時利用實際交通科研項目將采集到的現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)接入到實驗室,同時利用數(shù)據(jù)庫、信息融合等基礎理論技術,建立了交通信息采集與處理評價系統(tǒng)實驗平臺。這給學生提供了一個利用在真實環(huán)境下進行交通方案改善及修正理想條件下的研究成果的平臺。
實驗教學內(nèi)容主要由兩部分組成:一是專項規(guī)劃案例教學。結合各種規(guī)劃案例,包括公路網(wǎng)規(guī)劃案例、城市道路網(wǎng)規(guī)劃案例、公共交通規(guī)劃案例、城市軌道交通規(guī)劃案例、交通項目評價影響案例及停車場規(guī)劃案例等等,使學生熟悉各專項規(guī)劃的基本流程及規(guī)劃原理;二是重點培養(yǎng)學生交通建模能力和交通規(guī)劃操作能力,加強學生進行交通軟件操作學習,包括交通仿真軟件TransCAD、VISSUM、EMME-3、CUBE等,交通制圖軟件AutoCAD,地理信息系統(tǒng)軟件MapInfor、ArcGis,數(shù)理統(tǒng)計分析軟件SPSS以及EXCEL等。兩部分內(nèi)容相輔相成,缺一不可,案例教學采用課堂講授與學生討論的形式,而軟件學習則是實驗室指導與學生自學相結合的形式。
四、《交通規(guī)劃》課程實踐教學改革
交通規(guī)劃是一門應用性很強的課程,實踐教學作為理論聯(lián)系實際的重要環(huán)節(jié),對大學生創(chuàng)新思維、動手能力和分析問題及解決問題能力的培養(yǎng)至關重要,而這也是工程應用型人才所必須具備的能力。交通規(guī)劃課程的實踐教學包括交通調(diào)查實習、軟件應用實習和課程設計等。實踐教學改革采用案例調(diào)研和分析式的實踐教學方式,并和理論教學相互穿插,建立從表象認知到提高交通現(xiàn)象洞察能力的實踐環(huán)節(jié)框架。
1.交通調(diào)查實習改革。交通調(diào)查是進行交通規(guī)劃的前提和基礎,關系到整個規(guī)劃的成敗,因此具有十分重要的地位。傳統(tǒng)做法是教師扶著學生開展實踐活動,學生學習積極性不高。近年來,交通運輸工程系與基層有關部門開展了廣泛的交流與合作,結合學生實習,在當?shù)亻_展了《交通規(guī)劃課程設計》教學實踐環(huán)節(jié),把學校教學與為基層解決實際問題緊密結合。尤其是交通大調(diào)查前期調(diào)查方案設計工作中,將案例調(diào)研和分析式的實踐教學方式融合在一起,教師給予學生充分的自由,這是教師真正站到指導實踐位置上的新型實踐教學模式,放手讓他們進行方案設計、人員組織及協(xié)調(diào)工作,并進行及時指導。實現(xiàn)實踐教學與課堂教學的有機融合,以此培養(yǎng)學生獨立工作的能力,充分發(fā)揮其主觀能動性。
2.課程設計。課程設計是對所學交通規(guī)劃理論和方法的總結和深化,其目的是鞏固學生所學基本知識、基本理論、基本方法;熟悉并掌握交通規(guī)劃的各種方法、內(nèi)容、步驟、注意事項;培養(yǎng)學生收集有關交通調(diào)查數(shù)據(jù)并進行處理與分析的基本技能;訓練學生綜合運用本課程及相關專業(yè)知識,解決交通規(guī)劃實際問題的能力;通過理論和實踐的緊密結合,重點提高學生分析問題、解決問題的實踐動手能力,為培養(yǎng)工程應用型人才打下堅實的基礎。課程設計學時一般為兩周,題目選擇一個簡化的交通規(guī)劃課題,可以以4~5個交通小區(qū)的區(qū)域展開,指導教師給出規(guī)劃要求、規(guī)劃年限、路網(wǎng)結構以及社會經(jīng)濟指標數(shù)據(jù)等原始數(shù)據(jù),學生根據(jù)給定的條件,利用交通規(guī)劃理論知識,借助計算機軟件,完成原始數(shù)據(jù)的分析與處理、交通需求與社會經(jīng)濟指標相關性分析、交通需求預測,給出規(guī)劃方案并對其進行評價。在此過程中,學生通過方案設計、軟件應用、編程計算等能夠全面提高自己。
3.軟件應用實習。作為工程應用型人才,掌握一定的本行業(yè)專業(yè)軟件是必備的基本技能之一。交通規(guī)劃由于要處理海量的數(shù)據(jù)更是需要計算機輔助完成。學生通過軟件實習,不但能夠進一步了解交通規(guī)劃的基本原理,加強對專業(yè)基礎知識的認識和了解,而且通過實際操作,交通規(guī)劃理論的實際應用能力也得到提高,有利于糾正學生認為學完交通規(guī)劃課程以后沒有用處的錯誤觀點。利用交通規(guī)劃軟件提供的眾多模型和方法,結合教學案例完成交通分配、路徑選擇、物流規(guī)劃、公交規(guī)劃等實際應用過程教學訓練,讓學生掌握利用軟件進行交通規(guī)劃基本方法。
軟件應用實習采用案例教學啟發(fā)式教學方法,充分調(diào)動學生的學習興趣。比如在規(guī)劃軟件實習課上可向學生展示各大中城市綜合交通規(guī)劃圖、交通組織圖,調(diào)動學習積極性。案例選擇得當,可以使學生更快掌握操作方法,達到事半功倍的效果。案例有虛擬案例和實際項目案例,各有優(yōu)缺點。通常在教學案例中,根據(jù)需要,將兩種案例形式結合使用。先通過虛擬案例,從簡單開始,再從實際項目中抽取復雜一點的案例,進行實踐性訓練。由簡入繁,循序漸進地展開教學。
五、教學組織形式和考核方式改革
采用學習團隊式的分組教學組織形式,組內(nèi)成員合理分工,共同完成課程作業(yè)和案例調(diào)研,組織各團隊的成果交流;改變側重個人考試成績的考評方式,在學生個人理論考核成績、小組調(diào)研報告成績的基礎上進行綜合評定。
六、結束語
在新的交通形勢下,傳統(tǒng)交通規(guī)劃理論和方法與現(xiàn)代交通科學的發(fā)展尚不相適應,不利于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。提出“模型-計算實驗-應用”視角的交通規(guī)劃課程教學內(nèi)容改革以及模式創(chuàng)新,通過對專業(yè)人才培養(yǎng)方案的梳理和調(diào)整,實踐、實習環(huán)節(jié)以及考核方式等方面進行改革,以此培養(yǎng)學生綜合能力。
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一建設的意義
根據(jù)《上海市教育委員會關于同意上海市市屬本科高校校外實習基地重點建設項目和上海高校示范性校外實習基地建設項目立項的通知》(滬教委高〔2011〕54號文件),此次共有33個項目獲批為上海市市屬本科高校校外實習基地重點建設項目,“城市軌道交通‘卓越工程教育’校外實習基地”位列其中。以此為契機,要進一步優(yōu)化實踐環(huán)節(jié)大綱,積極推進“卓越教育計劃”的實施,切實加強城市軌道交通學院與上海地鐵校企間的產(chǎn)學研合作,更好地創(chuàng)建高校和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制而積極實施,確保城市軌道交通專業(yè)學院學生實習等實踐教學環(huán)節(jié)順利完成,推動城市軌道交通專業(yè)院系與城市軌道交通運營企業(yè)雙方“教學、科研、生產(chǎn)”共贏一體化發(fā)展。
目前,伴隨著城市軌道交通的快速發(fā)展突顯出兩大矛盾,即城市軌道交通快速發(fā)展與技術管理不適應的矛盾以及企業(yè)員工認同與企業(yè)愿景之間的矛盾,要通過細化和優(yōu)化實習帶教大綱,從地鐵職業(yè)培訓師的培訓帶教、帶教內(nèi)容細化等方面著手,幫助學生在校外實習基地實習中鍛煉自己的動手能力與應急處理能力,學習并成長為一名合格的準職業(yè)地鐵人。
二建設的思路
城市軌道交通“卓越工程教育”行車組織校外實習基地建設思路按照前期工作籌備、計劃建設進度、預期建設目標等方面內(nèi)容,主要是校外實習基地建設中的硬件投入及軟件優(yōu)化升級,強調(diào)學生實習過程中的雙導師帶教等工作,確保校外實習基地在行車實習和城市軌道交通行車組織等城市軌道交通運營管理專業(yè)課程學習中的積極作用。
上海地鐵9號線大學城站作為全國首個大學生自管站,發(fā)展到如今9號線全線的大學生自管線,通過城市軌道交通“卓越工程教育”行車組織校外實習基地建設,進一步強調(diào)地鐵9號線在城市軌道交通學院學生理論與實踐緊密結合的實踐現(xiàn)場中所起的積極作用,此次校外實習基地建設將以9號線洞涇站以及上海地鐵龍陽路培訓基地為基礎展開建設,培養(yǎng)學生的實踐動手能力。
校外實習基地在培養(yǎng)學生的過程中,要認真學習地鐵車站FAS和BAS系統(tǒng),清楚把握地下站和地上站在行車及客運組織方面的差異。城市軌道交通“卓越工程教育”行車組織校外實習基地建設在校外實習基地實習期間,應當合理排班,并能參與到諸如五一、國慶等節(jié)假日的大客流階段中,去切身體驗地鐵運營應對大客流時的具體操作,針對畢業(yè)實習和畢業(yè)論文的雙導師制,通過進一步細化,加強城市軌道交通“卓越工程教育”行車組織校外實習基地建設在校外實習基地的積極作用。城市軌道交通“卓越工程教育”行車組織校外實習基地建設,從校外實習基地以城市軌道交通學院大學生的自管線以及大學生地鐵志愿者角度出發(fā),以地鐵人角色在地鐵一線頂崗工作,采用相應的證書形式,加強工作的認同和工作成果的肯定性,以城市軌道交通“卓越工程教育”行車組織校外實習基地建設在校外實習基地的建設為契機,城市軌道交通運營企業(yè)將把相關資源進行同步和整合,強調(diào)職業(yè)導航等方式,實現(xiàn)對城市軌道交通專業(yè)大學生的校企聯(lián)合培養(yǎng)。
三基地的運營
城市軌道交通“卓越工程教育”行車組織校外實習基地,應當圍繞培養(yǎng)學生的城市軌道交通行車組織的實踐能力這一目標來整合理論與實踐、教室與實習基地、理論教師與實習教師等方面的資源,提高實習效果。實習基地建設不僅要加強設備等硬件的建設,還要注重學生能力訓練、校企聯(lián)合產(chǎn)學研結合、學生職業(yè)素養(yǎng)培育等相關功能的有機融合。城市軌道交通“卓越工程教育”行車組織校外實習基地是一項涉及面較為廣泛的系統(tǒng)工程,必須科學規(guī)劃、創(chuàng)新管理體制。城市軌道交通“卓越工程教育”行車組織校外實習基地的設立,需要城市軌道交通專業(yè)院系與城市軌道交通運營單位簽訂城市軌道交通“卓越工程教育”行車組織校外實習基地協(xié)議并掛牌,協(xié)議書的內(nèi)容主要包括雙方合作目的、基地建設目標與受益范圍、雙方權利和義務、實習師生的住宿、學習、交通等安排,基本收費標準、協(xié)議合作年限等。城市軌道交通“卓越工程教育”行車組織校外實習基地運營應當明確規(guī)范化目標管理制度,成立由城市軌道交通專業(yè)院系領導、城市軌道交通運營企業(yè)負責人參加的校企合作領導小組,負責制定實踐教學計劃和實施方案,邀請經(jīng)驗豐富的校外實習基地技術骨干參與實習課時安排、實習階段實踐教學實施方法、課程(含實習)優(yōu)化設置等相關討論,不斷優(yōu)化學生在城市軌道交通運營管理行車組織過程中的實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)教學體系,使之更加符合城市軌道交通運營管理專業(yè)人才培養(yǎng)需要,同時安排專人來負責校外實習基地實踐教學效果督導、問題反饋與解決等各項工作的具體落實,考核的方法是由城市軌道交通專業(yè)院系安排的指導教師和校外實習基地派出技術骨干聯(lián)合組成考核小組,在城市軌道交通行車組織的現(xiàn)場進行考核,注重城市軌道交通運營管理專業(yè)學生的學習過程和探究過程,注重城市軌道交通運營管理專業(yè)學生的生活經(jīng)歷和生活體驗,著重考核城市軌道交通運營管理專業(yè)學生在行車組織過程中的創(chuàng)新思維能力和實踐能力。通過發(fā)揮城市軌道交通“卓越工程教育”行車組織校外實習基地在學生行車實習中的重要作用,實現(xiàn)城市軌道交通運營管理專業(yè)學生由在校學生到職業(yè)地鐵人的零對接,增強城市軌道交通運營管理專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)競爭力。
城市軌道交通“卓越工程教育”行車組織校外實習基地建設過程中,城市軌道交通專業(yè)院系與城市軌道交通運營企業(yè)校企雙方應當強調(diào)“互惠互利、相互滲透、優(yōu)勢互補、共同發(fā)展提高”,校企雙方就如何細化大學生校外實習培養(yǎng)方案、本科生畢業(yè)設計項目方案具體實施、選派專業(yè)技術人員參與具體指導、建立校外實習質量監(jiān)控體系等方面探討具體的合作建設細化方案,并確保有效執(zhí)行。同時,使城市軌道交通專業(yè)院系與城市軌道交通運營企業(yè)在校外實習基地共建工作進一步細化深入,共建范圍進一步擴大,對于城市軌道交通運營管理專業(yè)校企雙方共建工作深入持久可持續(xù)發(fā)展會起到深入有力的推動作用,使共建工作提升到了更高的層次,使城市軌道交通專業(yè)建設和發(fā)展處于良性發(fā)展狀態(tài)。
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[關鍵詞]人才培養(yǎng)模式 三結合 與路隨行
[作者簡介]熊文林(1971- ),女,湖北浠水人,湖北交通職業(yè)技術學院道橋系,副教授,研究方向為巖土工程;田文(1966- ),女,湖北孝感人,湖北交通職業(yè)技術學院道橋系,副教授,研究方向為道路與橋梁工程;李清(1970- ),女,湖北武漢人,湖北交通職業(yè)技術學院道橋系,副教授,研究方向為道路與橋梁工程。(湖北 武漢 430079)
[課題項目]本文系交通職業(yè)教育教學指導委員會2011年交通運輸職業(yè)教育科研項目“‘三結合與路隨行’人才培養(yǎng)模式的研究與實踐”的研究成果。(項目編號:2011B04)
[中圖分類號]G712 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985(2012)27-0096-02
高等職業(yè)教育的蓬勃發(fā)展,行業(yè)企業(yè)對高素質技能型人才的巨大需求,人才培養(yǎng)質量的高標準,要求我們對傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式進行改革。依托工學結合推進人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新,在高職教育領域越來越受到重視。高職院校人才培養(yǎng)要適應企業(yè)需求,同時也要發(fā)揮企業(yè)參與人才培養(yǎng)的積極性,使企業(yè)在分享學校資源優(yōu)勢的同時,參與學校的教育教學過程。
湖北交通職業(yè)技術學院道路與橋梁工程系與世界500強中交二航局等企業(yè)深度合作,2006年開始開辦道路橋梁工程技術專業(yè)“二航班”(訂單班),經(jīng)過三年的實踐,在總結、分析 “二航班”試點經(jīng)驗的基礎上,按交通公路行業(yè)、企業(yè)對人才的需求,以就業(yè)為導向,以培養(yǎng)學生的綜合職業(yè)能力為重點,以任務為引領,遵循職業(yè)教育規(guī)律,突出職業(yè)教育特色,構建了“三結合、與路隨行”的工學結合人才培養(yǎng)模式,即教學內(nèi)容與施工任務相結合、教學安排與施工季節(jié)相結合,頂崗實習與企業(yè)需求、學生就業(yè)相結合,公路建設到哪里,實訓基地就建在哪里,課堂就流動到哪里。
一、教學內(nèi)容與施工任務相結合
1.修訂人才培養(yǎng)方案。人才培養(yǎng)方案修訂的總體思路是:以“工學結合”為人才培養(yǎng)模式的核心;按照公路交通行業(yè)、企業(yè)對人才的需求,確定人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)規(guī)格;按照公路建設過程,構建課程體系;以職業(yè)能力培養(yǎng)為課程目標;將“公路工程項目”作為專業(yè)人才培養(yǎng)的載體;以公路建設任務作為課程建設的主線;按照課程體系的要求改革教學模式、教學條件、教學管理辦法。在人才需求分析的基礎上,確定道路橋梁工程技術專業(yè)人才培養(yǎng)目標。按照“分析工作任務提煉典型工作任務歸納行動領域轉換學習領域”的路徑,構建出專業(yè)課程體系。按照課程體系進行教學設計,教育活動設計,明確教學條件,最后形成人才培養(yǎng)方案。
2.重構課程體系。通過對知識和能力結構的解構與重構,實現(xiàn)行動領域向學習領域的轉化。由專業(yè)教學指導委員會匯集行業(yè)、企業(yè)技術專家、實際生產(chǎn)一線的技術能手、學校專業(yè)骨干教師和教學專家,對照公路橋梁施工崗位職業(yè)標準,整合教學資源;根據(jù)工作任務的系統(tǒng)性和學生職業(yè)能力的形成規(guī)律,按照由易到難、循序漸進的原則,同時充分考慮教學的可實施性,以行動為導向,按照實際工作過程組織教學內(nèi)容,開發(fā)出道路橋梁工程技術專業(yè)學習領域課程,構建專業(yè)課程體系。
3.開發(fā)課程及教學資源庫。以公路施工項目為載體,與中鐵十一局、中交二航局等企業(yè)合作,重點建設了“工程測量”等3門具有“工學結合”特色的核心課程,為學生自主學習和企業(yè)員工培訓提供服務。編制課程標準,進行課程整體設計、教學情境和單元設計,編制考核評價方案,開發(fā)《工程巖土》等3種工學結合特色教材等。
二、教學安排與施工季節(jié)相結合
為了滿足學生可持續(xù)發(fā)展和提高職業(yè)能力的需要,將學生的職業(yè)能力形成分為四個階段。第一階段以通用的基礎知識學習為目標,包含第1、第2學期,進行公共領域和職業(yè)基礎領域課程學習,教學場所主要安排在校內(nèi);第二階段課程旨在對學生進行測量、試驗等單項技能培養(yǎng),包含第3、第4學期,進行職業(yè)技術領域的理論課程和實訓課程的學習,校內(nèi)學習道路橋梁施工等理實一體化課程,校外“工地流動學?!卑才艑m棇嵱?;第三階段以綜合技能培養(yǎng)提升為目的,包含第5學期,進行職業(yè)拓展領域課程(選修領域課程)學習及職前綜合培訓,在校內(nèi)或“校中企”進行;第四階段以崗位群綜合職業(yè)能力培養(yǎng)為目標,包含第6學期,安排在校外實訓基地實施頂崗實習。通過“六學期、四階段”教學組織模式的實施,采用柔性化管理,做到教學安排與施工季節(jié)相結合,更好實現(xiàn)“學中做、做中學”。
三、頂崗實習與企業(yè)需求、學生就業(yè)相結合
1.建立工地流動學校。針對道路工程建設“點多、線長、面廣”的特點,主動適應交通運輸發(fā)展方式轉變與產(chǎn)業(yè)結構升級的需要,道路建設到哪里,實訓基地就建在哪里,課堂就流動到哪里。與中交二航局等企業(yè)合作,開設訂單班進行訂單培養(yǎng)。根據(jù)企業(yè)的需求,靈活安排學生頂崗實習。在實習期間,為了不影響項目的施工進度、免除學生在路上的來回奔波,建立“工地流動學校”,在施工現(xiàn)場完成部分理論課程的學習。企業(yè)兼職教師、專任教師共同實施現(xiàn)場教學,現(xiàn)場考核。根據(jù)學生到企業(yè)實習的規(guī)模與周期、工地分布的遠近,重組教學班級,使“工地流動學?!卑嗉壢藬?shù)保持在15~50人之間。規(guī)范“工地流動學?!庇嘘P教學、師資聘任等管理制度,完善和規(guī)范頂崗實習階段的教學與管理,確保“工地流動學?!钡慕虒W質量,將頂崗實習與企業(yè)需求有效結合。
關鍵詞:交通運輸;培養(yǎng)模式;課程體系;教學實踐
中國分類號:G642?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)13-0221-03
社會的需求是衡量高等學校本科專業(yè)設置合理與否的標準,也是該專業(yè)生存的最終目的,而人才培養(yǎng)目標和專業(yè)定位是培養(yǎng)模式的出發(fā)點。基于全國行業(yè)分析、天津市的戰(zhàn)略地位和產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況研究,天津職業(yè)技術師范大學結合交通運輸天津市品牌專業(yè)的建設,對其進行行之有效的教學改革實踐,探索出頗具特色的交通運輸類人才培養(yǎng)模式。同時,在實踐的過程中不斷總結和思考,進一步完善人才培養(yǎng)方案和課程體系設置,對我國廣大的應用型高校交通運輸類專業(yè)人才培養(yǎng)模式提供借鑒。
一、教學改革背景
在逐步實現(xiàn)我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的過程中,交通事業(yè)的內(nèi)涵及外延都發(fā)生了較大的變化,居民出行的交通方式選擇也呈現(xiàn)出新的特點。交通運輸行業(yè)事關國家命脈,是國家重點支持的行業(yè),交通運輸?shù)母咚倩⒅悄芑铜h(huán)?;芯恳殉蔀檠芯康闹黝},實現(xiàn)交通運輸跨越式發(fā)展越來越需要綜合素質高、專業(yè)能力強的復合型人才加盟。
1.交通運輸專業(yè)的提出。教育部于1998年頒布了新的本科專業(yè)目錄,新專業(yè)目錄對原來過細過窄的專業(yè)進行了較大幅度的調(diào)整。目前,與交通行業(yè)相關的本科專業(yè)涉及3個學科門類(理學、工學和管理學)的23個專業(yè),其中交通運輸類就占有8個專業(yè)。截至2008年,全國有80余所高校開辦交通運輸專業(yè),其中,除一些鐵路、水運與航空類高校開設“交通運輸”專業(yè)外,更多的高校是面向道路交通運輸行業(yè)。其中有62所高校開設的交通運輸專業(yè)是從原汽車運用工程專業(yè)演變而來的,其培養(yǎng)目標和教學計劃基本上是以原載運工具運用工程專業(yè)為主體進行專業(yè)口徑拓寬而形成的,并各具特色。
2.我校交通運輸專業(yè)情況。我校交通運輸專業(yè)于2001年經(jīng)天津市教委批準設置,并于2002年開始招生。本專業(yè)以汽車運用為載體,電子技術為導向,道路交通安全為目標,為社會培養(yǎng)全方位的職教師資和企業(yè)急需的應用型高級專門人才,畢業(yè)生深受用人單位的歡迎,并在2011年被批準成為天津市品牌專業(yè)建設點。
3.汽車產(chǎn)業(yè)對人才的需求。隨著汽車工業(yè)及汽車技術的發(fā)展,要求現(xiàn)代汽車運用人員不僅要有豐富的汽車專業(yè)知識,而且要對電子技術、計算機控制、外語等各項知識都有較系統(tǒng)的掌握。知識的密集性和技能的綜合性,是現(xiàn)代社會汽車運用職業(yè)的重要特征,同時也對汽車運用專業(yè)人才培養(yǎng)提出了更高要求。天津作為我國北方第一大港口城市及“京、津、唐”地區(qū)的工業(yè)中心,有著雄厚的汽車工業(yè)基礎。2011年,天津規(guī)模以上汽車工業(yè)企業(yè)達310家,整車產(chǎn)量77.4萬輛,產(chǎn)值達1580億元,構建了從外資、國資到民資,從國際品牌到自主品牌,從整車到零部件,從制造到研發(fā)、銷售的完整汽車產(chǎn)業(yè)集群。特別是天津經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū),是國家新型工業(yè)化汽車產(chǎn)業(yè)示范基地和國家級汽車及零部件出口基地,也是天津汽車工業(yè)的主要載體,聚集了一汽豐田、長城汽車等整車企業(yè),大眾、艾達、大陸汽車、富士通天等核心零部件生產(chǎn)商,成為我國重要的轎車生產(chǎn)基地。據(jù)相關部門統(tǒng)計,到2015年,天津將形成年產(chǎn)200萬輛汽車整車、260萬臺(套)配套零部件、10萬輛新能源汽車和40萬臺(套)電動汽車車用電池配套能力。
4.城市軌道交通行業(yè)快速發(fā)展。面對現(xiàn)代交通運輸概念的擴大,以及人們對于交通運輸?shù)囊笤絹碓礁叩臅r代背景,具有準點、快速、環(huán)保、安全、舒適特點的城市軌道交通已經(jīng)進入大規(guī)模高速發(fā)展時期。當前國內(nèi)以北京、上海、廣州為代表的大城市已進入網(wǎng)絡化建設階段,天津、沈陽、哈爾濱等33個城市正在建設或規(guī)劃中。實踐證明,發(fā)展城市軌道交通是解決大城市交通問題的必由之路,對拉動城市社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展起到了重要作用。天津市正面臨一輪城市軌道交通建設,2013年內(nèi),在建總里程達到115.3公里。根據(jù)規(guī)劃,到2020年,天津市城市軌道交通將形成由市域與城區(qū)兩部分線路組成的網(wǎng)絡,總規(guī)模將達到1036公里。
二、人才培養(yǎng)模式探索
本研究堅持以社會需求為導向,以職業(yè)素質、能力培養(yǎng)為核心,在專業(yè)定位與專業(yè)特色、課程體系與教學內(nèi)容等方面進行研究與實踐,增強專業(yè)內(nèi)涵建設,提升交通運輸專業(yè)與學科的綜合實力。對于交通運輸類專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究采用以下思路,借助問卷調(diào)查、座談研討、案例研究、對比分析等系統(tǒng)的方式方法,深入開展“調(diào)研―分析―研究―評價總結―結論推廣”各環(huán)節(jié)工作,較好地實現(xiàn)了研究目標,具體研究思路見圖1所示。
在各環(huán)節(jié)研究基礎之上,確定了“新老”結合、特色鮮明的交通運輸專業(yè)人才培養(yǎng)目標和專業(yè)定位,以及相應的課程體系設置。
1.根據(jù)發(fā)展情況,明確培養(yǎng)目標。本專業(yè)建設目標是立足于我國和天津市交通運輸和汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,特別是濱海新區(qū)快速發(fā)展需要,穩(wěn)步推進課程體系和教學內(nèi)容改革,不斷加強學生實驗實訓基地建設,著力打造理論水平高、動手能力強的師資隊伍,同時積極發(fā)展城市軌道交通專業(yè)新方向,培養(yǎng)一流應用型職教師資和技能人才。
2.適應社會需求,創(chuàng)新培養(yǎng)方案。專業(yè)原有培養(yǎng)方向為汽車運用方向,方向較為單一,為適應交通運輸行業(yè)的快速發(fā)展,促進以軌道交通為骨干,道路交通為主體的城市公共交通體系的形成,在原有專業(yè)方向基礎上新增城市軌道交通運營管理方向。交通運輸專業(yè)在大類招生原則上采取“2+2”的培養(yǎng)模式,即前兩年按專業(yè)大類培養(yǎng),后兩年按專業(yè)方向分流培養(yǎng)――汽車運用工程方向、城市軌道交通運營管理方向。大類招生專業(yè)的學生修完基礎平臺的課程后按所選擇方向從第五學期進入專業(yè)學習。
3.突出專業(yè)特色,優(yōu)化課程體系。以“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”為總體要求,體現(xiàn)“師范性、應用性、職業(yè)性”融合;以強化工程實踐能力為主線,“認知實習―課程設計―企業(yè)課程―畢業(yè)實習―畢業(yè)設計―工作崗位”,構建校企合作“四年不斷線”的實踐體系;通過對共建企業(yè)與職業(yè)學校的深入調(diào)研,深入分析本專業(yè)對應行業(yè)、崗位所要求的職業(yè)能力與師范能力,按照品牌專業(yè)建設要求和行業(yè)制定的專業(yè)規(guī)范,與共建單位共同擬定人才培養(yǎng)方案,凸顯工科與管理交叉、工科硬技術與管理軟技術結合的專業(yè)性質特色。①按照通識教育和專業(yè)教育相結合、自主發(fā)展和專業(yè)拓展相結合的原則,采取“基礎平臺+學科平臺+專業(yè)平臺”的培養(yǎng)模式,注重因材施教,采取彈性學制、主輔修制、雙證書制等措施。按交通運輸大類統(tǒng)一設置公共基礎課和學科平臺課,設置多個專業(yè)方向模塊,學生在第三至第四學年根據(jù)自己的愛好和特長,以及社會對專業(yè)人才的需求,選擇合適的專業(yè)方向,如汽車運用技術方向、城市軌道交通運營管理方向。并設置不同的自主發(fā)展課程(高本)/職教師資課程(技本)和素質拓展課程,提高學生綜合素質。②注重培養(yǎng)學生腳踏實地、艱苦奮斗、樂于奉獻、開拓創(chuàng)新的職業(yè)道德和職業(yè)修養(yǎng),以利于職業(yè)學校師資崗位、汽車運用行業(yè)基層高素質應用型人才、城市軌道交通企業(yè)高素質應用型運營管理人才的穩(wěn)定和發(fā)展。③堅持專業(yè)實驗室的開放制度,鼓勵學生大力開展創(chuàng)新型、綜合型、研究型實驗,培養(yǎng)學生分析問題與解決工程實踐問題的能力。④結合行業(yè)用人要求和行業(yè)組織的專業(yè)認證需要,組織專業(yè)技能訓練和考證培訓。⑤確保基礎課程和主干專業(yè)課程,擴大選修課程和講座課程;增加實踐性教學環(huán)節(jié)學時;注重綜合素質培養(yǎng)及第二課堂作用,積極開展本田節(jié)能、大學生方程式賽車、智能交通、運營模擬項目等科技創(chuàng)新活動。⑥注重核心能力,強化品牌優(yōu)勢。依據(jù)市場需求及專業(yè)定位,優(yōu)化課程體系。教學以理論與實踐教學相結合的方式進行,拓展學生的職業(yè)技能和師范技能的培養(yǎng)與考核,開展汽車維修工及車站值班員的實踐教學和職業(yè)資格鑒定。
三、人才培養(yǎng)模式實踐
2010年6月,學校批準在交通運輸專業(yè)增設城市軌道交通運營管理方向,交通運輸類專業(yè)改革建設項目正式啟動。專業(yè)建設三年來,目前已有2008~2013級交通運輸大類專業(yè)學生。其中,2008級交通運輸類專業(yè)學生已經(jīng)畢業(yè),2010級即將步入大四。現(xiàn)已逐步構建出有利于優(yōu)秀人才培養(yǎng)、有利于通識教育和專業(yè)教育結合、理論教學與實踐教學相結合的人才培養(yǎng)模式。
1.師資隊伍建設。以優(yōu)惠條件吸引教授、博士來學院工作,有計劃地分批安排教師繼續(xù)深造,以提高教學和科研水平。并且聘請汽車以及地鐵企業(yè)專家來校兼職,聘請相關外校教授來校授課。加強學術交流與科學研究,著力打造一支以學科帶頭人及專業(yè)帶頭人引領、學術骨干為主體、具有“雙師”素質的、適應本專業(yè)人才培養(yǎng)目標要求的教師隊伍;優(yōu)化專業(yè)結構調(diào)整,提高隊伍素質和水平。
2.培養(yǎng)方案修訂。在廣泛調(diào)研工作的基礎上,多次組織了由校內(nèi)外的專家、教授和企業(yè)高工參加的有關人才培養(yǎng)方案修訂方面的討論會,為培養(yǎng)有專業(yè)針對性的“雙證書”、“一體化”職教師資。進一步加強專業(yè)特色,以理論教學體系為重要支撐,構建更為合理的實踐教學體系,兩個體系相互融合支撐。實踐教學體系中主要以培養(yǎng)專業(yè)技術能力為主線,分成基本模塊、專業(yè)模塊、綜合模塊三個環(huán)節(jié),開展汽車維修工及車站值班員的實踐教學和職業(yè)資格鑒定。
3.課程及教材建設。以核心專業(yè)課程建設為龍頭,帶動其他課程(含實踐課程)建設。制定課程建設規(guī)劃、建設標準、管理考核辦法。重點建設“智能交通”、“汽車電子安全技術”、“車載網(wǎng)絡技術”、“城市軌道交通運營管理”、“城市軌道交通站場與樞紐”等核心專業(yè)課程。加強校級、市級、國家級精品課程申報與管理工作,目前已有1門課程成為教師教育國家級精品資源共享課,3門市、校級精品課程。力爭在5年之內(nèi)完成2~3項市級及以上精品課程建設,建設1~2門雙語教學課程。充分發(fā)揮產(chǎn)學研基地的作用,根據(jù)行業(yè)發(fā)展及企業(yè)需要,建設一批特色選修、講座課程。編寫具有特色的專業(yè)課程教學大綱、考試大綱以及實踐教學大綱,確定具有特色的教學內(nèi)容,根據(jù)專業(yè)建設的需要,建立課程試題庫。
4.實驗室建設。學校乃至天津市對我校交通運輸類專業(yè)建設極為重視,尤其是軌道交通方向的建立和發(fā)展,現(xiàn)已利用天津市品牌專業(yè)建設資金和中央地方共建項目資金在“十二五”期間投入1000萬元購置軌道交通方面的實驗實訓設備,并有專項資金進行汽車實驗實訓實驗室建設。今后,還將利用各類綜合投入項目繼續(xù)增加投入。
5.校企合作。2010年以來,我校先后與天汽集團、松正科技、天津圣威科技等多家汽車企業(yè)以及天津地下鐵道集團有限公司簽訂合作協(xié)議,成立了產(chǎn)學研基地,合作建立高水平的人才培養(yǎng)培訓基地和實驗實訓教學基地,共建交通運輸特色專業(yè),共享教學和研究資源,促進雙方的全面合作。各類企業(yè)陸續(xù)招聘畢業(yè)學生百余人。
四、人才培養(yǎng)特色
以交通運輸行業(yè)與人才需求特點分析為基礎,研究確定特色鮮明的專業(yè)培養(yǎng)目標與定位,進一步凸顯交通運輸品牌專業(yè)特色。進行交通運輸專業(yè)人才培養(yǎng)方案的內(nèi)涵建設與優(yōu)化研究,提升學生理論與實踐綜合技能的一體化教學與校企合作培養(yǎng)模式。
1.實行專業(yè)分層培養(yǎng),體現(xiàn)綜合通才教育與精英教育培養(yǎng)理念的融合。
2.探索專業(yè)方向二元化,開設城市軌道交通專業(yè)新方向。
3.依托天津濱海新區(qū)汽車產(chǎn)業(yè),深入開展校企合作。
4.探索校企合作培養(yǎng)模式。
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從培養(yǎng)方案、學制、專業(yè)與課程設置等方面,文章對澳大利亞新南威爾士大學土木工程專業(yè)教育模式進行分析和比較。該校在本科階段一般是“寬口徑、厚基礎”的大土木培養(yǎng)模式,并設置單學位與雙學位并重的學士培養(yǎng)機制,課程學時和學分設置緊湊,學生選修課程自由而寬泛。研究生階段分為課程研究生(碩士)和研究型研究生(碩士和博士)兩個培養(yǎng)層次。課程研究生通過完成課程學習,修滿指定的學分即獲得學位;研究型研究生一般沒有學分要求,但對論文的研究質量和創(chuàng)新性要求高,體現(xiàn)了“寬進嚴出”的培養(yǎng)模式。通過對該校一流學科工程教育模式的比較研究,為國內(nèi)高校土木工程專業(yè)的學科發(fā)展和卓越工程師教育計劃的推進提供一些有益的建議。
關鍵詞:土木工程;教育模式;培養(yǎng)方案;專業(yè)與課程設置;比較研究
中圖分類號:G649;TU 文獻標志碼:A 文章編號:
10052909(2016)06002705
澳大利亞的高等教育體制源于英國,但教育理念和美國類似,教育質量享譽全球。由于良好的氣候環(huán)境和完善的教育服務體系,澳大利亞每年吸引大量的海外留學生,是四大英語國家留學基地之一,其教育產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為該國僅次于采礦業(yè)、農(nóng)牧業(yè)和旅游業(yè)的第四大產(chǎn)業(yè)。當前,中澳各大學之間的教育交流越來越多,研究澳大利亞著名大學一流學科的教育與培養(yǎng)模式,對促進中國高校學科的發(fā)展也大有裨益。
近些年來,為了提升中國高校土木工程學科的教育理念,促進卓越工程師教育計劃的良性發(fā)展,國內(nèi)學者對不同國家和地區(qū)的土木工程專業(yè)教育與培養(yǎng)模式進行了分析和比較。比如,對澳大利亞高等教育的體系、機制和特色的分析,對澳大利亞一些大學的土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案、研究生培養(yǎng)層次,以及“寬進嚴出”培養(yǎng)模式的比較研究[1-3];以中美高校土木工程專業(yè)培養(yǎng)模式為對象,從美國高校的學科設置、專業(yè)評估、執(zhí)業(yè)注冊制度、卓越工程師培養(yǎng)等方面進行分析,為國內(nèi)相關院校土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的改革提供參考[4-6];以卓越工程師教育計劃和國際化土木工程人才培養(yǎng)合作辦學為視角,分別對德國亞琛工業(yè)大學的國際合作辦學機制、臺灣大學的土木工程專業(yè)本科培養(yǎng)特色,
以及卓越工程師國際化課程教育體系等方面進行比較[7-10]。以上的這些研究均有助于推動中國高校土木工程專業(yè)教育與培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新。
新南威爾士大學(The University of New South Wales)土木工程專業(yè)在2015年QS世界大學學科排名中名列第14位,在澳大利亞排名第1位,具有良好的學術聲譽和寬松的教學與研究氛圍。本文
結合新南威爾士大學土木與環(huán)境工程學院土木工程專業(yè)的培養(yǎng)方案、學制、專業(yè)與課程設置等幾個方面,對其一流學科的工程教育模式進行分析和比較,為國內(nèi)高校土木工程專業(yè)的學科發(fā)展和卓越工程師教育計劃提供一些有益的建議。
一、專業(yè)設置與培養(yǎng)方案
新南威爾士大學土木與環(huán)境工程學院隸屬于工程學部,按專業(yè)分類主要有土木工程、環(huán)境工程、測繪與地理空間工程三大專業(yè)。其中,土木工程專業(yè)分為工程施工與管理、巖土工程、結構工程、土木工程與建筑四個方向;環(huán)境工程專業(yè)分為可持續(xù)工程、交通工程、水工程三個方向;測繪與地理空間工程專業(yè)分為土地測繪與房地產(chǎn)開發(fā)、工程測量、采礦測量、水文測繪、地理空間科學與工程、遙感和數(shù)字制圖六個方向(圖1)。
結合以上的專業(yè)分類和方向設置,制定的研究領域主要有工程施工與管理、環(huán)境工程、巖土工程、結構工程、測繪與地理空間工程、交通工程、水工程共七大領域。同時,設置了研究中心,分別為測繪與地理空間創(chuàng)新中心、基礎工程與安全中心、施工創(chuàng)新和研究中心、可持續(xù)工程中心、水文與資源研究中心、凈水研究中心、澳大利亞住宅與基礎設施氣候適應研究中心、集成化交通體系創(chuàng)新研究中心。
人才培養(yǎng)方案主要有三個層次,一是本科學士學位(Undergraduate degree);二是課程研究生(Coursework Program,主要培養(yǎng)課程碩士學位);三是研究型研究生(Research Program,又分為碩士和博士兩個階段)。此外,還有一些面向社會的短期培訓模式,主要目的是為一些工程技術人員的知識更新和提高工作技能服務。
(一)本科生
在本科培養(yǎng)階段,主要有單學位和雙學位兩種模式。單學位一般學制4年,雙學位一般學制5~6年。學生的選擇靈活而又寬泛,在學期間可以交叉選擇藝術、科學、商貿(mào)、法律等雙學士學位課程。
本科單學位主要包括土木工程、環(huán)境工程、土木工程與建筑、測繪工程、地理空間工程等五類學士學位授予方向。土木工程專業(yè)方向單學位的學生或多或少都要選修一些與環(huán)境工程相關的課程,并完成相應的學分要求。
本科雙學位主要包括工程與藝術、工程與商貿(mào)、工程與法律、工程與科學、土木工程與其他工程等五類學士學位授予方向。其中,土木工程與其他工程方向的學制一般為5年,主要是土木工程與測繪工程、環(huán)境工程、采礦工程方向的交叉結合。工程與藝術方向的學制一般為5~5.5年,工程與商貿(mào)方向的學制一般為5.5年,工程與法律方向的學制一般為6~6.5年,工程與科學方向的學制一般為5年。
(二)課程研究生
課程研究生不設導師制,主要講授課程,學生通過修滿指定的課程和學分獲得碩士學位,一般又稱為課程碩士。課程碩士的學制通常為2年,每學期需要修滿4門課程,每門課程一般通過階段性的PPT課堂討論、課程論文、課程考試來完成。目前,課程碩士約占新南威爾士大學碩士學生總數(shù)的絕大多數(shù)。提供課程碩士學位的專業(yè)方向主要有土木工程、環(huán)境工程、地理空間工程、巖土工程與工程地質、工程管理、結構工程、交通工程、水文與資源工程、凈水與污水處理工程。
課程碩士設置三個培養(yǎng)層次(圖2)。一是研究生課程認證,主要為一些沒有本科學位的大專生過渡學習階段;二是研究生學歷認證,主要針對一些專業(yè)背景或學習成績達不到要求的本科生;
三是碩士學位認證,要求具備本專業(yè)本科學習背景,成績達到一定的要求,且有學士學位的學生。課程認證要修滿24學分和4門課程,學歷認證要修滿48學分和8門課程,學位認證要修滿96學分和16門課程。
(三)研究型研究生
研究型研究生的學位授予主要分為哲學博士(Doctor of Philosophy)、工程碩士(Master of Engineering)與工程科學碩士(Master of Engineering Science)三類。與課程碩士不同的是,研究型研究生沒有具體的課程和學分要求,是在導師的指導下從事專業(yè)內(nèi)某一領域的研究工作。
哲學博士按專業(yè)主要分為土木與環(huán)境工程、測繪與空間信息系統(tǒng)兩大類,學制一般為4年。本科生獲得學士學位以后可以選擇直讀博士,或者工作幾年再讀博士,不需要有碩士學位。博士論文的長度一般不超過十萬字數(shù),要經(jīng)歷4年的持續(xù)研究與學習。一般要求博士生每年做一次階段性研究報告,是對研究創(chuàng)新的重要評估。如果未通過,推遲四個月再申請匯報;若再次沒有通過一般作退學處理。此外,博士階段雖然沒有課程學習要求,但一般來說,學生會結合研究的需要,去選修一些本科或課程碩士的課程。博士學習階段的退學率比較高,有的專業(yè)高達50%~60%。
工程碩士與工程科學碩士學制一般是2年,主要專業(yè)有土木工程、環(huán)境工程、地理信息技術、巖土工程與工程地質、項目管理、結構工程、交通工程、凈水與水文工程、水資源等。工程碩士著重培養(yǎng)學生的工程應用能力,要求學生在應用中提出一些獨到的見解或對應用技術有所促進。工程科學碩士著重工程中的一些涉及計算與分析的研究問題,培養(yǎng)學生從科學的角度去思考如何促進工程技術應用的提升。一般具有本科學位的學生可以選擇學習工程碩士或工程科學碩士,類似于博士。研究型碩士的退學率也很高,在學期間需要定期匯報階段性研究進展。
(四)比較研究
通過對新南威爾士大學土木工程學科的專業(yè)設置與培養(yǎng)方案的分析,可以得出以下幾點結論。
一是,專業(yè)設置和國內(nèi)大學類似,屬于“寬口徑、厚基礎”的大土木類型,既包括傳統(tǒng)的土木工程(建筑工程、地下工程、橋梁工程、道路工程),又包括交通工程、工程管理、房地產(chǎn)等方向。與國內(nèi)大學不同的是,土木工程一般與環(huán)境工程相結合,因此也包括一些與環(huán)境相關的專業(yè)或方向,比如可持續(xù)工程、水工程、測繪與地理空間工程等。此外,本科生四年的學習不再細分專業(yè)方向,真正體現(xiàn)了“寬口徑、厚基礎”的培養(yǎng)模式。
二是,本科生可以選擇雙學位培養(yǎng)方案,在完成本專業(yè)學士學位的課程和學分要求以外,可以再選修一些其他學院的與科學、藝術、商貿(mào)、法律、經(jīng)濟管理等相關的學位。從這個角度來說,本科生的專業(yè)和學位選擇余地寬泛,有利于學生的均衡教育和視野拓展。此外,部分對從事科學研究感興趣的本科生也可以直接選擇攻讀博士學位。
三是,課程研究生培養(yǎng)方案給一些不愿意從事科學研究,又想獲得碩士研究生學歷或學位的本科生提供了教育機會。他們可以通過修滿一些課程和達到規(guī)定的學分要求,從而獲得課程碩士學位,部分本科生也可以通過這個階段進一步提升自己的專業(yè)知識水平和工作技能。
四是,研究型研究生一般沒有課程和學分要求,這樣有助于學生盡快進入研究狀態(tài),安心于研究興趣。研究型碩士又分為工程碩士和工程科學碩士兩種類型,有助于學生結合自身情況進行靈活選擇。
五是,研究階段沒有的硬性要求,但對研究的創(chuàng)新性要求較高。比如針對博士的培養(yǎng),每年學生都要匯報階段性研究進展。由相關領域的學者進行評價,給出是否可以繼續(xù)研究的建議。論文完成后不設置答辯環(huán)節(jié),而是采用函評的方式由世界范圍內(nèi)的著名學者進行評閱,并給出是否達到授予學位要求的評價,真正體現(xiàn)了“寬進嚴出”的培養(yǎng)模式。
二、 課程設置
(一)本科生
土木工程專業(yè)本科生所修課程和學分如圖3所示。課程主要分為基礎課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課和實踐四大模塊。第一學年主要以基礎課程為主,包括數(shù)學、物理、材料、化學、力學、各類基礎設施體系、工程師基本概念、工程設計與創(chuàng)新等;第二學年以專業(yè)基礎課和專業(yè)課為主,包括固體力學、水工程、交通與公路工程、工程計算與施工、通識教育、結構分析與建模等;第三學年以專業(yè)課為主,包括工程運營與控制、土力學、鋼與混凝土結構、水力資源工程、土木工程實踐、應用土工技術與工程地質、給水排水工程等;第四學年是實踐環(huán)節(jié),除了通識教育以外,主要包括與實際工程相結合的畢業(yè)論文專題,以及一些專業(yè)選修課。
以上每門課程均為6個學分,每學期一般安排4門課程,學生四年需要修滿192個學分,方可獲得學士學位。從課程設置來看,體現(xiàn)了土木工程學科寬泛的特點,在第四年的選修實踐課中,學生可以靈活選擇自己所感興趣的工程方向。
(二)課程研究生
土木工程專業(yè)課程研究生的課程設置如圖4所示。這些課程充分體現(xiàn)了工程教育寬泛的特點,既包括與土木工程設計、施工和管理相關的基本課程,又包括與經(jīng)濟、環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展相關的選修課程。
允許課程研究生跨專業(yè)背景學習,如果學生來自于其他專業(yè)或者沒有修完土木工程專業(yè)本科課程,一般會被建議增加選修一些相關的課程,以便增強本專業(yè)的知識背景。課程設置的類別和數(shù)量主要以培養(yǎng)學生具備解決與工程管理、巖土工程、結構、測繪、交通、給水排水等領域相關的高等學科知識為主。
(三) 比較研究
通過對新南威爾士大學土木工程專業(yè)本科生和課程研究生的課程設置分析,可以得出以下幾點結論。
一是每門課程均設置為6個學分,每學期一般固定4門課程,學分制度和課程數(shù)量設置合理,有助于學生更好地學習和理解專業(yè)知識。國內(nèi)大學土木工程專業(yè)課程的學分一般從1~4.5不等,學分設置分散,課程學時也很分散,有的課程僅僅設置為幾周時間,有的課程卻跨度一個學年。分散的學時和學分設置既不利于學生選修課程,也不利于學生對專業(yè)知識的充分理解和消化。
二是由于本科教育階段設置了雙學位培養(yǎng)模式,本科生可以自由選擇自己感興趣的學科或專業(yè)的課程。課程研究生也設置不同的學位授予類型,可以在土木工程專業(yè)范圍內(nèi)自由選擇不同方向的課程,也可以跨不同專業(yè)或方向交叉選擇課程。
三是實踐環(huán)節(jié)設置是直接與實際工程相關聯(lián)的,一般鼓勵學生在工程單位實習期間同時完成畢業(yè)論文,增設一些實踐選修課程,這些課程可能就開設在實驗室或工程單位,以鼓勵對不同工程感興趣的學生自由選擇學習。
四是對研究型研究生雖然沒有課程和學分要求,但會要求他們根據(jù)不同的研究方向和研究方法有針對性地選擇某些課程學習或直接去旁聽。比如,從事數(shù)值分析的研究生可以選擇一些高等工程數(shù)學課程,從事計算機編程與模擬的可以選擇一些計算機程序課程。
三、結語
通過對新南威爾士大學土木工程專業(yè)的培養(yǎng)方案、學制、專業(yè)與課程設置等方面的教育模式進行分析和比較,提出了一些建議,為國內(nèi)高校土木工程專業(yè)的建設、培養(yǎng)模式的改革、卓越工程師教育計劃的實施提供借鑒。
(1)土木工程專業(yè)設置寬泛,培養(yǎng)方式靈活,真正體現(xiàn)了“寬口徑、厚基礎”的大土木培養(yǎng)模式。
(2)本科教育階段設置單學位與雙學位并重培養(yǎng)機制,學生不僅可以在本學科獲得學位,還可以在不同的學科和專業(yè)間學習相關課程,取得相關的學位。
(3)課程設置體現(xiàn)了學科教育的寬泛特點,單門課程固定為6個學分,每學期固定4門課程,課程學時和學分緊湊集中。
(4)本科階段的實踐環(huán)節(jié)一般要求學生在工程單位完成,既包括結合實際工程案例完成的畢業(yè)論文,又包括一些與不同工程類型相關的實踐選修課程的學習。
(5)研究生培養(yǎng)分為課程研究生(碩士)、研究型研究生(碩士和博士)兩個層次。課程碩士不設導師制,不需要從事研究,主要是完成相關專業(yè)的課程學習。研究型研究生沒有課程學習和學分要求,主要從事相關領域的研究工作。
(6)研究型研究生的培養(yǎng)充分體現(xiàn)了“寬進嚴出”的培養(yǎng)模式,沒有硬性的要求,每年定期進行階段性研究進展匯報,優(yōu)勝劣汰,淘汰率較高。
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