本成果以土木水利类研究生多元创新设计能力培养为目标,面向学生需求,提出了“以水利工程多学科交叉“BIM+”为核心,重组教学内容,通过搭建的虚实结合的实训平台进行互动式教学,开展专业人才创新能力培养”新思路。在教学环节中,以“自我探索、深度引导、理论严谨、互动充分”为基本方法,强调研究性和自我探索性学习,培养学生的自学习、自完善、自创新能力。
通过探索和实践,主要解决的教育教学问题包括:
(1)探索解决了工科专业课与课程思政深度融合的途径问题。
本成果将传授式教学转变为“以学生为中心”的教学方式,在传统专业知识讲授中自然融入思政教育元素,从家国情怀教育、科学精神引领、工匠精神引导等方面,多角度、多形式对课程内容、课堂教学进行系统的思政建设。
(2)探索解决了“新工科”背景下教学资源与工程实际部分脱节的问题。
数字化、智能化背景下工科专业的知识更新日新月异,运用BIM+数字化教学平台,数字化平台中教学资源可随物理空间中工程建设实体的推进实现信息更新,进而实现“知识跟进零时差、研究学习零距离、理论实践零隔阂”的效果。
(3)提升了研究生专业知识与智能化技术的融合水平。
针对水利人才培养与信息化发展方向脱节的问题,将水利工程多学科交叉“BIM+”实训思想引入不同研究生课程。以BIM为主线,将不同二级学科的训练内容进行串联,同时也规避了因课程设置导致的专业内容的割裂。使得学生在学习的过程中接触更多的智能化的技术和工具。
(4)探索解决了研究生课堂由“知识导向”向“问题导向”的教学模式转变问题。
构建基于BIM+的水利工程虚实结合的实训平台,主要包括:引水工程的智能选线和智能设计实训平台、混凝土坝枢纽工程虚拟建造实训平台、高桩码头施工过程虚拟建造实训平台。通过在不同的数字化教学平台中设置问题和解决案例,引导教学方式由单一的教师传授向学生解决问题后向大家展示,相互交流解决思路和方法转变。
(5)探索解决了学生由“被动接受型学习”向“自主创新型学习”的学习模式转变问题。
通过构建的BIM+实训平台,教师借助各类教学方式引导学生给出解决方案,充分鼓励学生间的相互探讨与分析,实现“以师导学,以学促学”学术氛围;以学生为主体,最主要的是发挥学生的主动探索、主动思考,使学生主动参与到教与学的各个环节。
(6)形成了“课堂教学+课外实践+专家讲座+实地参观”四位一体的教学体系和考核方式。
结合教学内容和教学实践的改革和调整,采用形式多样的作业和考试方式。相关课程不再采用“一张试卷定成绩”的传统方法,而采用“因才布考,双向互动”方式进行考核,将考核拆分为与教学模式匹配的4个环节的评价,从而有效的将学生自主学习能力、实践能力等其他素养的评价纳入考核。