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中圖分類號:S969.1文獻標識碼: A
一、引言
我國《綠色建筑評價標準》(GB50378)對綠色建筑的定義為:在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材) ,保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑[1]。
目前,我國綠色建筑發展較快,在《建筑業發展“十二五”規劃》明確了提出了我國綠色建筑、建筑節能未來五年發展目標[2]。但是無論在理念還是技術實踐,我國的綠色建筑與國際標準還有很大的差距。究其原因較多,例如發展時間短,經濟發展不平衡等等,但最急需解決的是綠色建筑的人才培養問題。因此,高等院校土木工程專業應該順應綠色建筑發展形勢,發揮人才培養優勢,推動土木工程專業課程教學內容的改革,面向建筑業輸送具有綠色建筑知識和能力的應用型人才,解決我國綠色建筑專業技術人才隊伍薄弱的問題。筆者認為土木工程專業中主要以下課程需增加綠色建筑的教學內容。
二、“土木工程制圖”教學內容的改革
土木工程制圖的傳統教學內容主要包括“畫法幾何”、“計算機繪圖”“專業制圖”三大部分。“畫法幾何”部分主要是為專業制圖提供理論基礎和空間幾何想象能力,與實際的繪圖、識圖聯系不大;“計算機繪圖”主要是提高學生的軟件操作能力,重在實踐;“專業制圖”部分根據專業不同,講述的內容略有差異,重在講述運用計算機繪圖和識圖的能力。目前國內的土木工制圖教程均為涉及建筑節能制圖、識圖方面的內容,因此,在當前綠色建筑逐漸普及的背景下,非常有必要在土木工程制圖中增加這方面的教學內容,具體來說主要應增加以下教學內容:1.介紹建筑節能設計包含的內容,重點介紹建筑結構方面的節能設計;2.在實踐環節上,要訓練學生對建筑節能圖紙繪制、識別能力。
三、“土木工程材料”教學內容的改革
綠色建筑材料是指采用清潔生產技術,不用或少用天然資源和能源,大量使用工農業或城市固態廢棄物生產的無毒害、無污染、無放射性,達到使用周期后可回收利用,有利于環境保護和人體健康的建筑材料。而建筑節能材料指在建筑材料生產、房屋建筑和構筑物施工及使用過程中,滿足同等需要或達到相同目的的條件下,盡可能降低能耗。綠色節能建筑材料需要滿足“綠色”和“節能”兩方面的要求,綠色建筑的節能效果很大程度上依賴于綠色節能建筑材料的使用。目前土木工程材料中的教學內容仍然是以傳統的建筑材料為主線,大部分傳統的建筑材料能耗高、回收率低,國家已經開始限制勞動密集型高資源消耗材料的生產和應用,不屬于綠色節能建材,這也突顯了改革傳統土木工程材料教學內容的必要性,以及增加綠色節能建筑材料教學內容的重要性。
實際工程中的土木工程材料的綠色和節能涉及到材料的生產、施工、使用等環節,因此要讓學生熟悉目前使用的土木工程材料對環境和資源的影響情況,樹立綠色意識和節能觀念[3]。在教學中應增加以下內容:1.介紹我國資源的儲備量與環境受污染程度,土木工程材料生產過程資源與能源的消耗情況及對環境污染狀況;2.介紹居住環境受土木工程材料污染的實例, 綠色節能型材料與普通建筑材料的節能效果的對比與分析;3.分類介紹常用或國家推廣使用的綠色節能建筑材料種類、性質及力學性能,可按以下四類進行講解:新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料和裝飾裝修材料;4.講解利用工農業或城市固態廢棄物制造土木工程材料的必要性與工程實踐。比如我國的水泥年產量已達到6億噸以上,占世界水泥總產量的50%以上,但是每生產1噸水泥所需要的資源消耗指標達到5.5GJ,并向大氣中排0.9噸的二氧化碳。這些實例有利于提高學生對合理使用水泥等高資源消耗型材料的思想認識;5.土木工程材料實驗教學方面,進行粉煤灰混凝土的配制試驗與工業副產品制造的土木工程材料的展示,有利于提高學生對工業副產品制造土木工程材料的直接認識;6.在建筑材料節能方面,對比分析新型墻體材料建筑與普通鋼筋混凝土建筑的能耗比較,可以加深學生的綠色節能意識。通過以上土木工程材料的教學,增強學生對綠色建筑的認識。
四、“土木工程施工”教學內容的改革
針對目前土木工程施工的傳統教學內容進行梳理,刪除工程上已經淘汰的施工方法,優選較少采用的施工手段,保留經常采用的施工方法,增加綠色施工內容,將綠色施工的理念貫穿于土木工程施工教學的全過程。
綠色施工反映在施工管理、環境保護、節材與材料資源利用、節水與水資源利用、節能與能源利用、節地與施工用地防護六個方面。因此,土木工程施工應增加以下綠色施工的教學內容:1.綠色施工的組織管理、規劃管理、實施管理、評價管理及人員安全與健康管理;2.環境保護方面需增加揚塵控制、噪音振動控制、光污染控制、水污染控制、土壤保護、建筑垃圾控制及地下設施、文物和資源保護等教學內容;3.節材與材料資源利用方面需增加節材措施、節能圍護材料、周轉材料等教學內容;4.節水與水資源利用方面的提高用水效率、非傳統水源的利用及用水安全;5.節能與能源利用方面的節能措施、機械設備與機具、施工用電及照明;6.節地與施工用地保護方面的臨時用地指標、臨時用地保護等。
五、結束語
綜上所述,“十二五”期間以及將來很長的一段時間內,我國的建筑業仍將將處在一個快速發展狀態之中,綠色節能型的建筑越來越受到青睞,建筑節能逐漸變成強制性標準和規范。但是當前土建類人才仍按傳統的模式進行培養,教材內容更新滯后,極大制約了綠色建筑的推廣。因此,高等院校有必要推動土建類專業建設改革,進一步完善人才培養方案,更新課程教學內容,使之貼近綠色建筑的設計、施工與運營管理全過程,探索優化綠色建筑背景下的人才培養途徑,推廣綠色建筑與綠色施工,適應經濟社會發展需要。
參考文獻:
二、教學方法得當
教學方法是課堂的靈魂,是學生激情的催化劑。不當的教學方法,會使課堂毫無生氣,教學效率低下;得當的教學方法,能使學生學習起來事半功倍,并能培養濃厚的學習興趣。土木工程專業是一門實踐性非常強的學科,眾多的設計理論、施工技術方法等都是在實際的工程中遇到了相應的問題,然后集眾多工程人員的智慧而提出來的。對于剛入學的新生來說,如果在還沒有充分了解土木工程內涵、特點的情況下,對他們講解一些專業術語、專業詞匯、專業理論,他們是難以理解和接受的。作者認為,想要讓土木工程新生快速地了解一個設計理論的來龍去脈、一種施工方法的技術要點,最直接、最有效的辦法便是結合相關的工程實例進行講解。當教師把工程實例展示給學生后,學生能非常直觀、快速地領會這種理論或者方法的背景,理解起來就非常容易。加強工程實例的講解,使土木工程專業新生快速了解土木工程專業入門知識,形象地再現土木工程所涵蓋的學科內容和涉及的多方面知識,達到提高對土木工程的興趣、提高教學效果的目的。因此《土木工程概論》課程教學中工程實例的講解顯得十分重要。在授課的過程中列舉工程案例,通過分析案例的背景、發生的機制、產生后果的原因等可以加深學生對問題的理解,進而引發對此類問題處理方法的思考;其次,要求教師所列舉的工程事故一定要帶有較為強的時效性,接近學生的實際生活,讓他們的切身感受更為強烈。例如當講到關于地基不均勻沉降的專題時,除了講授一些書本上已有的經典例子外,還可以列舉近期上海一商住樓的突然倒塌的工程實例進行講解分析。這樣,一方面可以提高學生的學習興趣,另一方面也可以起到培養學生現代工程意識和思維方式的作用,使這些未來的工程師們能夠樹立現代工程人才的價值觀,養成嚴謹的工程觀并把它貫穿于以后的學習和工作當中去。
三、教學手段靈活
教學手段是課堂的推進器,合適的教學手段能使學生更快速地掌握大量的信息。隨著現代信息技術的發展和互聯網應用的日益普及,多媒體技術越來越多的應用在高校教學中。多媒體技術可以是一種利用多媒體儀器,將授課內容集合文字、圖像、聲音以及動畫等形式,多角度、多視角、全方位的呈現教學內容的教學手段。多媒體技術的使用,可以讓課堂教學形式新穎、活潑。特別是對于《土木工程概論》這一信息量大、與實際工程緊密相關的專業課程的講授,充分利用多媒體技術進行輔助教學,能夠將抽象的理論通過計算機技術惟妙惟肖地演示出來,為學生提供豐富多彩的視覺、聽覺和立體圖像等刺激性環境,進而極大地誘發和調動學生的學習動機和愿望。在利用多媒體輔助教學的過程中,多媒體技術擔當著信息載體與傳達手段的角色,其教學目標、教學組織和進程控制仍需由教師掌控。因此,對于課件的制作,教師應先仔細研究教學內容,并依據教學大綱制定詳細的教學計劃,從而建立一個完整的教學框架結構,該結構可借鑒傳統教學方式中循序漸進的結構,以體現教學方式的連貫性。對于多媒體技術的使用,不應僅僅局限于對課件的制作,還應充分利用已有的豐富的網絡的資源,如一些視頻資源。對于《土木工程概論》來說,英國國家地理頻道推出的系列紀錄片“偉大工程巡禮”就是一部非常優秀且合適的視頻資源,該系列紀錄片紀錄全球最具野心和愿景的工程建筑案是如何展開的。藉由各式各樣的檔案以及高解析度、專業拍攝的影片,節目里將敘述每項工程落成背后的精彩、戲劇性、充滿英雄膽識的故事。由主要設計師、工程師、專案經理及工地人員,來說明他們如何克服挑戰,打造現代最高、最長、最快和最復雜的工程建筑案。在《偉大工程巡禮》系列節目中,可以見識建構我們日常生活的建筑工程奇觀。因此,通過該系列片的播放,不但可以激發起學生對土木工程專業的強烈興趣,而且看到各種偉大的建筑在自己同行手中從無到有地落成,有利于培養他們的專業自豪感與成就感,從而找到對土木工程專業的高度認同感,與此同時,也學習了相關的專業知識,了解了當今世界最全的建筑技術。因此,充分利用網絡上優質的資源進行教學,是一種一舉多得的教學手段。
1前言
2016年,新工科理念一經提出,即得到教育界的推崇,并推廣落實到全國各大高校。現階段,我國在培養工科人才的過程中,存在培養目標不清晰、工程教育與行業脫節、工科教學理科化、對通識教育與工程教育模糊不清以及工科生知識結構與職業發展不符等問題。土木工程屬于傳統工科專業,基于此背景下,將新工科理念融入土木工程課程教學改革中,優化升級土木工程專科工程教育,立足于建筑產業化,加深工程教育與建筑產業的聯系,對培養新工科人才大有裨益。施工課程教學改革是土木工程專業教學改革的根本落腳點,本文立足于施工課程,探討土木工程專業教學改革與實踐。
2土木工程施工課程的特點和地位
2.1土木工程施工課程的特點
施工課程主要研究施工組織管理和施工技術,是土木工程專業的必修課程。與土木工程測量、結構抗震、混凝土結構以及鋼結構原理等課程不同,施工課程涉及面較廣,綜合性和實踐性較強。近幾年,為滿足超級工程建設需要,施工材料不斷革新,信息技術也被引入到工程施工中。
2.2土木工程施工課程的地位
在高校土木工程專業人才培養過程中,專業課教學主要分為施工管理和結構設計課程兩大類。調查顯示,90%以上的土木工程專業畢業生從事土工工程施工管理等工作,證明施工課程作為土木工程專業的核心課程之一,為施工單位、監理單位輸送了大量的人才,這也對其課程教學優化提出要求。基于新工科理念指導下,在土木工程施工課程教學過程中,應始終遵循學習過程重于考試結果,能力培養重于知識傳授。
3土木工程施工課程教學現狀
3.1教師實踐經驗不足
在信息化迅速發展的今天,土木工程施工課程教師為了實現“授人以漁”,應促進自身角色由“傳導授業解惑”向“悟道求業生惑”轉變。現階段,受制于人事制度的約束,我國高校土木工程專業教師大多為碩士、博士出身,畢業后即進入高校授課,實踐經驗缺乏。同時,受教師評價制度的約束,部分教師存在重科研輕實踐的嫌疑,極少數能夠參與到土木工程施工一線活動中。此外,高校尚未建立完善的校企合作和協同培養機制,沒有結合施工課程教學需要聘請專業的技術人員擔任教學指導,也對教師實踐經驗的提升產生阻礙。
3.2教學內容相對滯后
伴隨著我國基建工程的迅猛發展,超高層建筑、大跨度橋梁等項目建設的需要,引進新的施工工藝和施工材料成為必然,這也對施工管理方法的創新提出了要求。但由于高校土木工程施工專業課程教材內容未及時更新,落后于工程實際,影響了優秀施工人才的培養。
3.3教學方式缺乏創新
調查顯示,絕大部分高校土木工程施工課程的教學仍以知識傳授為主,未予以能力培養相應的重視度。土木工程施工課程涉及內容較多且雜,若只是單純講解,容易降低學生學習的主干能動性。以筆試為主的期末考核也無法考查學生對所學知識的掌握情況。盡管翻轉課堂和研討式教學已經在部分高校得到應用和推廣,但收效甚微,距離“金課”標準仍有較長的路要走。
3.4實踐教學效果不佳
實踐性是土木工程施工課程的顯著特點之一,施工課程實踐教學通常包括施工課程組織設計和施工生產學習兩個環節,但受制于現實條件,部分實踐教學僅僅流于形式。施工組織課程設計通常由教師選取某一項目布置任務書,學生借助于網絡了解施工組織設計,并制定虛擬施工方案,實踐性欠佳。部分高校盡管能夠在施工生產學習環節安排學生進入工程一線學習,但考慮到安全問題以及實際施工進度,學生的實習也只是走馬觀花。
4土木工程施工課程改革與實踐
土木工程專業應致力于培養具有認識、發現團隊協作解決問題能力且能夠獨立從事工程施工管理工作能力的專業人才,使學生在發現分析和解決問題的過程中,形成進取精神。為了滿足新工科人才培養的需要,鄭州商學院建筑工程學院從樹立課程教學新理念、構建課程知識新體系、打造課程教學新模式以及實施課程考核新方式四個方面對土木工程專業施工課程教學進行一系列改革。
4.1樹立課程教學新理念
土木工程施工課程應構建復合知識體系,旨在培養具有專業素養的施工人員,借助施工管理,提升施工人員提出問題、分析問題和解決問題的能力,逐步養成創新思維。具體而言,通過學習施工課程,以不同職業崗位能力為導向,優化施工課程與其他課程的知識銜接,立足于真實工程項目,深化學生對土木與工程結構原理、材料性能的掌握程度,明確建筑材料的耐久性,最大化利用現有資源。了解并掌握施工技術和施工組織原理,以圖紙為根據,選擇合理的施工材料和施工技術,在確保安全施工的前提下,保證建筑材料的耐久性。通過學習施工組織課程,完成對建筑質量和施工進度的控制,做好合同管理和信息管理工作,用理論指導實踐,在實踐中發現新問題并尋找解決方案,逐步養成創新思維。
4.2構建課程知識新體系
現階段,部分高校土木工程專業選用的教材滯后于工程實際,因此,教師在施工課程教學課程中,應對學時進行合理分配,在傳統知識教學的基礎上,融入新知識,迎合新工科理念的發展要求。例如,在施工課程教學過程中,教師可結合工程實際,將工程造價、施工質量驗收、裝配式建筑施工以及BIM技術等知識模塊有機融入課堂教學,實現對新知識體系的支撐。
4.3打造課程教學新模式
土木工程施工課程具有較強的實踐性,教師實踐經驗不足對學生施工管理能力的提升產生了阻礙。為了提升教學質量、踐行新工科培養理念,課程改革實施“師生協同”和“校企協同”模式。校企協同:在施工課程教學過程中,采用知識拓展的方式,邀請企業的技術專家來校開展講座;將施工組織課程與投標書有機結合,學生以小組為單位完成商務標書和技術標書的制定,并模擬開標會,邀請企業技術專家作為評委;引入生產實習雙導師制度,即1名校內帶隊老師和1名企業導師。為了提升實習的實效性,學生每日撰寫生產實習日記,并在實習結束后答辯,教師根據實習日記和答辯成績,給出最終實習成績。通過這種方式,學生能夠促進壓力向動力的轉化,運用所學施工理論指導實際,積累實踐經驗。師生協同:學生是課程教學的主體,也是一切教學活動開展的根本出發點和落腳點。教師不斷革新教學方法,搭建土木工程施工課程網絡教學平臺,實現線上教育和線下教育的有機結合,為學生與教師探討知識提供途徑,實現師生協同。教師就教學內容與學生開展討論,能夠啟發學生進行悟道和尋道,鍛煉學生的工程思維,豐富學生的工程經驗,提升學生的綜合能力。
4.4實施課程考核新方式
土木工程施工課程以往的課程考核以閉卷考試為主,題型以選擇、判斷、填空、簡答為主,由于課程重點和難點比較集中,題目反復出現,單憑學生機械記憶即可過關,并無法考查學生的實踐能力。課程考核新方式以過程考核為主,線上交流、研討作業以及期末考試分別占比10%、30%和60%。其中,線上交流成績的考核指標為學生在線上平臺的自學記錄、提問記錄和答題記錄。研討作業是指學生對教師在線上平臺的研討作業的完成情況。研討作業主要分為必選和任選兩種形式,教師以專題形式布置研討作業,學生可查閱相關文獻,并將學習成果以PPT形式提交平臺。作業考核指標主要包括作業內容邏輯是否清楚、PPT制作是否規范以及課堂匯報是否流暢等。期末考試仍采取閉卷形式,適當提升綜合型工程案例的占比,約為60%,以此考查學生對理論知識的應用能力。
5教學改革與實踐效果評價
課題立足于土木工程專業認證培養目標的大成都,以鄭州商學院2018級土木專升本和2016級土木工程本科學生作為研究對象開展問卷調查,調查內容主要涉及課程教學理念、課程知識體系、課程教學內容和課程考核方式。結果顯示,絕大部分學生認可本次教學改革與實踐成果。
6結語
通過對土木工程施工課程現狀的分析,立足于新工科理念,從樹立課程教學新理念、構建課程知識新體系、打造課程教學新模式以及實施課程考核新方式四個方面闡述了土木工程施工課程改革實踐,結果顯示,土木工程施工課程改革具有實效性,具有推廣價值。
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《土木工程概論》是“大土木”各專業方向的入門性質的課程,是構建土木工程基本概念、基本內容和方法的專業基礎課。我校作為地方性教學研究型高校,其土木工程專業從為地方經濟建設服務出發,培養目標定位于:立足貴州,輻射西南,面向施工企業、面向基層、面向生產管理第一線,服務于土木建筑事業發展,培養具有創新精神的“會設計、能施工、懂管理”的工程應用型高級專門人才。《土木工程概論》作為土木工程專業學生入學后最早接觸一門專業課程,肩負著把完全外行的學生引入土木工程行業的大門,使其了解并熱愛這個專業、激發其學習興趣的重要使命,在培養應用型人才的過程中起著奠基與導向的作用。
1課程開設的意義
1.1課程開設背景
1998年教育部新修訂了《普通高等學校本科專業目錄和專業介紹》,新目錄中土木工程專業覆蓋了建筑工程、交通土建、礦井建設、城鎮建設等8個專業領域,成為一個寬口徑的大專業。在“大土木”歷史背景下,高校教師迫切需要向學生介紹“大土木”的教育思想和“強基礎、寬口徑、多方向”的教育理念。土木工程具有內容廣、支系多、科目繁等特點,涵蓋領域極為廣泛。這就要求學生必須站在大土木的高度,對學科全局有充分認識與把握,畢業后能在房屋建筑、地下建筑、道路與橋梁、礦井等的設計、研究、施工、管理等部門從事技術或管理工作[1]。為滿足以上教學要求和人才培養目標,開設《土木工程概論》勢在必行。
1.2課程定位與任務
《土木工程概論》的開設立足于“大土木”的理念,定位是必修的專業基礎課程。高校通過不斷動態擴充教學資源、持續開展教學研究,提倡教師“以學生為本”因材施教和創造性的教學工作,為學生的主動學習創造和提供平臺[2]。該課程的任務是培養學生“大土木”的專業范疇:一是,使學生比較全面地了解土木工程所涉及領域的內容和發展情況,初步構建專業基礎知識;二是,為學生提供一個清晰和有邏輯性的工科學科的基本概念和方法。
2課程教學現狀
2.1內容多,學時少
作為一門引導性的專業基礎課程,其內容涉及到建筑工程、道路與橋梁工程、工程材料、水利工程、給排水工程、項目管理、防災減災、建筑施工等,涵蓋十分廣泛,其教學效果的好壞將直接影響到學生對后續專業課程的學習熱情及效果。經調查,《土木工程概論》一般設置在大一上學期,受到軍訓等入學教育的影響,授課學時最少的只有16學時,最多的是28學時,多數介于兩者之間。較之一般課程的36學時,如此少的學時,是不能達到預期教學目標的。
2.2對教師要求高
教育部要求:要配備對土木工程有著深刻認識且具有豐富實踐經驗的教師來講授這門概論課。多數高校的實際情況是,實踐經驗豐富的教師往往承擔著更為繁重的教學任務或指導研究生作科研與生產,該課程只能由年輕的講師承擔。青年教師通常對自己的研究方向比較熟悉,而對于其它方向則知之甚少。由于實踐經驗的不足,講述工程實例時難以做到旁征博引、生動活潑、深入淺出[3],從而難以到達培養目標預期的效果。
2.3幾點建議
鑒于上述問題,筆者認為:第一,合理取舍授課內容。任課教師須對教材內容進行取舍,在有限的課時講清楚基本知識、重點及難點;針對各校專業方向,有側重地詳細講授有關知識,使學生對所學專業的基本內容、性質和特點有系統的了解;授課內容盡可能反映該學科在近幾年所取得的新技術、新方法和新成績。第二,加強師資隊伍建設。該課程涉及工程領域較多,要求教師有豐富的教學經驗、扎實的專業背景、豐富的工程實踐經驗。因此,建立一支穩定的、高素質的“雙師型”隊伍是提高教學質量的關鍵。新開辦的學校應在中青年教師中培養一批專業知識廣、實踐能力強、教學基本功扎實的骨干教師,并定期的派出參加工程實踐培訓與學習,不斷提高自身的業務素質,實現“教師進工地,工程師進課堂”。第三,引導和鼓勵學生在課外利用資料室、圖書館或網絡收集相關資料,培養學生自主學習的能力,彌補課時過少的缺陷。
3課程教學在人才培養中的作用
3.1豐富教學方法,挖掘學生潛能,激發學生對專業學習的興趣
在平時的教學中,根據不同章節的內容采用不同的教學方法,激發學生對專業學習的興趣。一如,啟發式教學:讓學生將生活中遇到的土木工程問題提到課堂的層面上來進行討論。首先學生自己進行討論解決,實在有爭議的,再由老師進行提示解決。這種模式既能有效的防止思維上的定式,也能有效的激發同學們的學習興趣。二如,實景式教學:講授建筑物基本構件如板、梁、柱等時,引導學生觀察教室里基本構件的布置及形狀,讓學生根據自己的體會并結合荷載傳遞的基本路徑知識去理解和掌握荷載傳遞的基本原理、基本構件等有關知識。三感染式教學:讓學生了解國內外土木工程領域的一些重大工程和有重要影響的土木大師,提高學生的學習興趣,激發學生的專業榮譽感。例如,世界上第一大水利樞紐工程“三峽工程”的建設歷史與意義,耳熟能詳的“水立方”和“鳥巢”,茅以升老前輩如何修建錢塘江大橋‘梁思成的建筑思想等等。
3.2分析工程事故案例,培養學生專業責任感
土木工程專業建設對象涉及到人類的生命財產安全。在課堂中可以引入一些實時的工程事故案例,特別是對人為造成的事故案例,讓學生時刻認識到事故造成的嚴重后果。對剛入門的新生灌輸專業責任感,使其入學開始就養成嚴謹的工程觀非常重要[4]。例如杭州地鐵工地塌陷(2008年);上海在建商住樓整體倒塌(2009年);遼寧撫順市月牙島西橋竣工前垮塌(2012年);遵義樓房倒塌半棟樓斷裂如懸崖(2015年)等等一些案例。通過工程案例的講授,讓學生自己分析這些案例中涉及到的問題,哪些是人為,哪些還是理論技術缺失造成的,并且發散思維提出這些問題的處理方案,培養專業責任感。
3.3注入工程思想,培養大工程觀
現今的“大土木”范疇并不是之前土木相關專業的簡單歸并,而是更高意義上的整合與擴展。“大工程觀”的本質就是將科學、技術、非技術、工程實踐融為一體的,具有實踐性、整合性、創新性的“工程模式”教育理念體系[5],是以“整合、系統、應變、再循環”的視角看待大規模復雜系統的思想。教師講授專業知識的同時,適合科學地灌輸工程思想,將歷史人文內容、哲理貫穿于教學過程,逐步建立基本的法律意識、風險意識、環境意識和人文意識,并樹立可持續的發展觀。工程思想教育一是幫助學生了解我國社會主義建設總任務、總目標和本專業學習的關系,啟迪學生把祖國的前程與個人的歷史責任緊密聯系起來,激發自己學習和成才的主動性;二是揭示本專業和工程事業對人才的全面素質要求,使學生體會到社會發展對他們在知識、能力、觀念和心理品質等方面的需要;三是幫助學生在總體上認識學習的目的、方向、任務和規律,認識各門課程在本行業和工程事業中的作用和地位[6]。
3.4了解專業構成,方便學生職業選擇
近年來,各高校新開設的土木工程專業都屬于“大土木”的培養模式。一般而言,學生在大二或大三年后自然會選擇一個或兩個的學習方向,這些學習方向的形成,除了部分家長或老師指導外,多數由學生的興趣來決定的。而這種興趣又是建立在學生對大土木各方向的初步了解的基礎上。因此,教師應該針對不同專業方向的“專業課程、所需知識和就業前景”等系列問題進行詳細的講解,在目標的引導下調動學生的學習熱情與積極性,拓展專業知識面,促進學生更好的擇業與發展。
4結語
《土木工程概論》教學任務的特殊性,以及涵蓋內容多、知識更新速度快的特點,決定了該門課程教學的重要性及意義。因此,只有對該課程的重要性進行認真分析,才能確立共同的教學目標;只有進行積極的教學改革和探討,才能促進該課程的教學發展,才能體現該課程在人才培養中的真正意義。
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中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)02-0200-02
0 引言
建設行業已建立起比較全面的執業資格體系,這對土木工程專業“應用型”人才培養提出了新的要求。為此,有必要對土木工程專業人才培養模式(培養方案、課程體系、授課內容、授課方式等)進行改革,從社會需求的角度出發,構建一個與執業資格體系相適應的土木工程“應用型”人才培養模式。
1 建設行業執業資格制度的背景
1993年,國家正式提出建立執業資格制度以后,建設行業執業資格制度的建立工作進入了較快發展時期。建設行業執業資格制度是政府對建設行業中事關工程質量和安全以及關系國家、社會和公眾財產、生命、安全的專業實行專業技術人員市場準入制度。2011年度全國專業技術人員資格考試計劃有48大類,其中與土木工程專業有關的考試計劃有9大類,數量和類別最多,約占20%。到目前為止。已經建立了結構工程師、勘察設計工程師、建造師、造價工程師、監理工程師、巖土工程師等執業資格制度,建設領域執業資格制度框架體系已基本形成,已逐漸細化到各個階段、各個專業。土木類企業資質的重要一項就是企業內具有執業資格證書人員的數量,是否具有執業資格已成為土木類企業招聘人員、職稱評定、工資調整重要的依據。土木行業專業技術人員取得相應的執業資格已逐步成為就業的基本條件之一。
1995年,國家建設部開始對全國高校土木工程專業進行教育質量評估。根據相關規定,通過專業評估的學校,其土木工程專業本科畢業生將享受可提前報考注冊結構工程師等的優惠待遇。這項評估涉及高校土木工程專業的教學條件、教學管理、辦學經驗、學生素質等眾多方面,要求相當嚴格,是國家執業注冊考試制度的重要組成部分,且的是保證專業教育質量達到執業實踐的要求。根據規定,已通過評估的高校,在5年(個別學校為8年)后必須再次接受評估,評估不合格者,其學生不能再享受相關優惠待遇。專業教育評估有力地推動了高校的專業建設,促進了辦學水平和人才培養質量的提高。截止2010年通過土木工程專業教育評估的學校有56所,約占設置該專業高校(不含獨立學院和民辦學院)的13%。執業資格考試制度的實施,不但明確了專業人員應具備的條件,而且促進了工程教育界與工程界有機結合。高等學歷教育環節中引入專業執業資格知識,便于學生在校期間有重點、有選擇地汲取知識,打好工程執業基礎。
2007年9月,教育部高教司理工處頒布的“高等學校理工科本科指導性專業規范”,對《土木工程專業規范》的制定給出了指導性意見。2010年《土木工程專業規范>(征求意見稿)頒布。(土木工程專業規范)是高校土木工程專業教學指導委員會在研究了用人單位需求、國內外辦學現狀、國內本專業辦學情況,做了大量的調查、研究基礎上制定的,符合當前教學的實際和行業發展的要求。
2009年12月,教育部高教司理工處頒布的“卓越工程師培養計劃”要點對“卓越工程師培養計劃”的培養專業標準也提出了指導性原則。2010年7月,國家獲準首批“卓越工程師教育培養計劃”實施高校61所,其中土木工程專業類19所。這些高校既有國家重點高校,也有地方一般類本科院校。可以結合學校自身的優勢和特色,規劃“卓越工程師教育培養計劃”。
建設行業執業資格制度和專業評估的現實需要,對土木工程專業“應用型”(主要表現在接受注冊工程師基本訓練上)人才培養提出了新的要求,有必要對土木工程專業人才培養模式進行改革研究,根據學校自身辦學特色和優勢制定土木工程專業培養計劃,改革課程體系和教學形式,如圖1所示。
2 土木工程專業改革的思路和內容
2.1改革的思路
2.1.1以強化工程能力與創新能力為重點,改革人才培養模式通過工程案例分析,提高學生綜合應用課程知識解決實際問題的能力:面向工程界,由注重知識傳授向重視學生創造能力的培養轉變。
2.1.2土木工程專業課程體系與土木行業執業資格注冊考試的要求相適應在課時分配上注意與執業資格注冊考試尋找一個適當的比例關系,既滿足學科的嚴謹性,也滿足執業資格體系的要求;在知識點的取舍上,注重納入執業資格考試內容,突出綜合運用本學科的基本理論和知識。
2.1.3動態性和靈活性反映土木工程行業最新發展,適應土木行業執業資格制度考試的動態性要求:采取多方向培養,拓展學生的執業空間,適應土木行業執業資格體系下不同注冊工程師的要求。
2.1.4加強教師之間的學習交流。注重相關學校之間的學習和交流:定期進行教學活動,及時溝通教學情況。
2.2改革的內容
2.2.1調整和完善專業培養計劃在考慮學生未來發展需要上,理順培養計劃與執業資格考試之間、培養計劃和專業評估之間的關系。完善專業培養計劃,設置與我國現行注冊工程師制度相適應的課程,覆蓋注冊工程師的知識結構,加強結構設計、工程施工與管理、工程試驗與檢測等方面的內容。
2.2.2強化專業基礎知識的教學土木工程專業人才所要求的基本專業基礎知識是學生掌握國家注冊工程師資格考試要求的基本條件,也是學生今后適應不斷發展土木工程事業要求的必備素質。加強注冊工程師考試必備知識的學習尤為重要,是加強人才培養的首要環節。課程的設置是人才培養的基礎,培養模式要與執業資格體系結合起來,如圖2所示。
2.2.3體現知識的動態性土木工程專業中有些課程受國家宏觀經濟政策、法律法規影響較大,內容也隨外界環境變化較大,更新較快,尤其是2010年,建設方面的法規、標準、規范頒布較多,2010年已頒布的國家規范主要有《建筑抗震設計規范》、《混凝土結構設計規范》、《混凝土強度檢驗評定標準》、《建筑結構加固工程施工質量驗收規范》、《鋼管混凝土工程施工質量驗收規范》等。可根據每年注冊工程師考試大綱和試題,適時更新教學內容,編寫“適用型”教材,使其具有時效性和真實性。
2.2.4加強學生綜合素質和能力的培養學生在大學所學的知識,由于專業課學時的限制,各門課程之間缺乏有效地聯系,不能互相聯系以解決實際工程問題,往往理論脫離實際。所以加強工程意識,增加實踐環節是培養模式改革面臨的一大問題。增加模擬注冊工程師考試和系統知識測試,使教學與實際工程應用相結合。
根據土木行業執業資格制度的要求,提出“注重專業知識和工程素質訓練,培養‘應用型’土木工程人才”的目標要求。使學生接受注冊工程師的基本訓練,培養學生具有初步土木工程設計、施工、管
理和工程研究能力。
3 培養模式改革的特色和效果
3.1特色通過對我校土木工程專業培養模式的探索和改革,形成了與執業資格考試結合,與學生就業和成才相結合,與國家規范相結合,與實際工程相結合,突出研究成果的應用性和實用性。
3.1.1與相關執業資格考試結合參考結構工程師、建造師、監理工程師、造價工程師、咨詢工程師(投資)、項目管理師等執業資格考試相關的知識和內容,編寫和選用教材中的例題和案例基本上來源于執業資格考試的真題,使學生畢業后適應執業資格考試。
3.1.2與行業企業共同設計培養方案企業由單純的用人單位變為聯合培養單位,高校和企業共同設計培養目標,制定培養方案。自2007以來,我院土木工程專業每年在制定培養計劃時,先后邀請了中鐵一局、寶雞一建、西安市城市規劃設計院等單位參與了土木工程專業計劃的修訂和完善。“卓越計劃”一個主要特點就是“行業企業深度參與培養過程”。下一步重點在課程內容、實踐環節等方面和企業合作,共同研究人才培養模式,共同實施培養過程。
3.1.3教學內容及時反應國家最新規范、國內外最新研究成果和先進經驗通過加大師資引進和培養力度,將近幾年頒布的相關法規條例融入新編教材和課堂教學中,豐富課堂教學內容。目前我院已有6位“雙師型”(執業資格+高級職稱)教師。
3.1.4工程理論與工程實踐相結合學生在合作培養企業進行畢業實習和畢業設計,注重實用性和可操作性。加大了兼職教師隊伍的建設,充分利用建筑公司、房地產領域的人才資源(特別是優秀的校友資源),做好土木工程專業實踐知識與實踐能力的傳幫帶。
3.2階段性成果
3.2.1主編或參與完成了多部教材教材體現的指導思想為:教材的內容滿足三個專業方向(建筑工程、交通土建、巖土地下)的需要;滿足“應用型”培養要求,注重工程背景和工程案例的引入,提供適當的延伸閱讀:按照專業規范要求的知識點進行編寫,避免與其他課程教材相同知識的重復:根據“土木工程專業規范”中知識點要求的掌握、熟悉、了解程度編寫教材。
教材的定位要準確。教材編寫緊緊抓住“應用型”人才培養的主線;站在大土木背景下編寫,不能局限于一個專業或一所學校:考慮現行執業資格考試的要求:按照現行的工程標準、規范編寫:注意建筑節能環保、低碳經濟等新技術、新材料的應用。
其中,和西安建筑科技大學(土木工程專業2010年通過了專業評估,首批“卓越工程師教育培養計劃”高校)合編了《土木工程施工技術》教材,該教材是高等學校土木工程指導性專業規范配套教材,土木工程“卓越工程師”教材。
3.2.2獲得多項相關教學獎勵論文“現行執業資格制度與土木工程專業人才培養探討”獲學校2007年教育科學研討會論文二等獎;獲兩項校級教學成果獎,校教學成果一等獎和二等獎各一項:《工程項目管理》課程教案獲西安工業大學2007-2008學年第一學期教案、講稿評比三等獎。
3.2.3修訂和完善了土木工程專業培養計劃,形成了與執業資格考試和專業評估相結合的專業培養方案在2010、2011級土木工程專業培養計劃修訂過程中,對西安地區土木工程專業類院校,尤其是2010年通過土木工程專業評估、首批卓越工程師實施的高校進行調研,結合我院土木工程專業的基礎和條件,學習、借鑒他們成熟的培養體系和優秀的教學成果,指導我們修訂和完善土木工程專業培養計劃。
3.3產生的效果在土木行業全面實行執業資格體系下研究如何培養“應用型”土木工程本科人才,進一步理順土木工程培養方案、執業資格考試、專業評估三者之間的關系,架起土木理論教學和實踐應用的橋梁,為實施“卓越工程師”計劃做好準備,成果具有重要的現實推廣價值。強化“應用型”土木工程本科人才的培養(面向一線、面向工程),對新的土木工程專業人才培養模式起到一定的指導作用。
執業資格證書是土木專業就業的基本條件,研究建設行業執業資格制度的特點和要求,并以此為參考確立合理的專業培養目標和培養計劃,進行課程體系、教學內容與教學方法的改革,強化實踐環節與技能掌握要求,以確保高校緊緊圍繞就業大環境、大市場,為社會培養具有較高執業素質和創新精神的合格人才。
4 結論
通過合理的人才培養定位,科學的教學平臺構建,全面的人才培養方式改革,探索一套面向社會、面向就業的土木工程專業人才培養的培養體系,進而全面提高畢業生的知識水平、能力素質和實踐技能,為國家和社會培養出高水平的應用型人才。
參考文獻:
[1]葉樹江,吳彪,李丹.論“卓越計劃”工程應用型人才的培養模式[J]黑龍江高教研究,2011,(4):110-112
【中圖分類號】G642.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089 (2012)02-0014-02
前言
土木工程概論是在教育部1998年進行專業目錄調整,大土木專業建立后新出現的一門面向入學新生的必修課程,也是一門新興課程。主要介紹土木工程(專業)內涵、土木工程形式、特點、最新成就、發展方向以及土木工程材料、建造方式等內容,還包括土工程學生應具備的知識、能力和學習方法。目的是使學生一入學就了解土木工程的廣闊領域[1],感覺到專業成后可以大有作為,從而產生強烈的學習欲望,建立對專業的深厚感情,樹立投身祖國建設事業的信念。
該課程具有以下特點:
(1)課程較新,不同于力學、建筑學、結構設計等傳統課程,還未形成非常成熟的教學體系;
(2)受眾特殊,面向的是沒有任何基礎的新生,講授的卻是專業性較強的內容;
(3)內容涉及面廣,涵蓋土木工程(專業)的方方面面,即包括專業情況、知識體系、能力要求及學習方法,還包括各種工程形式、建造以及管理等方面的知識;
(4)教學目的特殊,其他課程以傳授知識、培養能力為主,該課程要求學生掌握的內容不多,主要是幫助學生了解大土木的內涵、樹立專業觀念、培養專業學習興趣、了解研究發展的方向。
由于上述原因,導致在目前的課程教學實踐中存在一些問題,未能很好地發揮該課程的的重要作用,為改善教學效果,許多開設土木工程的院校對該課程教學改革進行了有益的探索,在分析了目前土木工程概論教學存在問題的基礎上,我們也結合自身情況進行了相應的教學改革實踐。
1 存在問題
重視不足。由于課程的新興性和介紹性特點,一些學校對該課程重要性認識不足,選派教師、安排學時、教師授課以及學生學習等環節往往不如骨干課程受重視。
課程內容把握差距大。這有教材的原因也有教師的原因,有些教材內容帶有很強的作者或學院背景,本人(學院)哪些方面比較強,往往重點介紹;有些教材重理論介紹,有些教材重建設實例展示;有些教材注重過去發展,有些教材注重未來展望,故此教材內容、形式不統一。因為該課程內容相當寬泛,很少有教師能夠熟悉課程涉及的全部內容,教學實踐中有些授課教師熟悉部分多講,不熟悉部分少講、不講,所以各院校該課程的學習相差較大。
講授方式不固定。目前教學實踐中一般由一名教師主講和多名教師共同講授兩種方式。一人講存在局限性,如前述,土木工程涵蓋過去的多個專業,涉及工程建設的各環節,某一教師不可能是各方面的行家;有些院校組織各方面資深學者就土木工程的某些方面作專題講座的形式來講授,深度和前瞻性都能滿足,但作為課程的系統性不能保證。
教學方法單一。我國高校傳統的教學方法通常只關注教與學,對學生怎樣學、學什么、學多少及學生的認同感關注不夠[2],在教與學的關系中,“教”雖然起著指導作用,但終究是外在的東西,只有“學”才是內在的。學生只有通過主動刻苦的學習,才能把知識內化成自己的才能[3]。目前土木工程概論的教學實踐中也存在重知識、輕方法,重灌輸、輕互動,重教師、輕學生等問題。
教學改革實踐
選擇優質教材,結合專業方向設置制定教學大綱,課程內容既考慮土木工程豐富內涵和知識的系統性,又有學院自身的特點。我院土木工程專業共開設建筑工程、道路與橋梁工程兩方向,擬開設港口工程方向。首先參考了江見鯨等[4]、羅福午[5]、丁大鈞等[6]、陳學軍[7]等多版本教材,最終選定了江見鯨先生、葉志明教授主編的土木工程概論教材及相應CAI教學課件作為教材,其余作為參考教材。江見鯨教材的優點,根據我院專業培養目標要求對其內容做適當的詳略處理,30學時課程,建筑工程、交通土建、土木工程施工各用4課時,工程材料、基礎工程港口工程、土木工程師設計方法各用2學時,其余適當介紹主要內容。
由于教材編制的時效性,至少落后工程實踐2年以上,所以教材使用中,應注意及時將土木工程的新理論、新技術、新方法、新材料及新建典型工程等信息補充至教學中,保證課程的先進性。
2.組織課程組,系統授課。結合前述兩種授課方式的特點,我們成立了以專業負責人主的土木工程概論課程組共5人,其中教授2人、副教授3人,有博士學位2人,碩士學位2人,專長涉及建筑工程、巖土、交通工程、施工組織與管理等方面,這些教師不但有較高的專業水平還有深厚的工程或研究背景。課程組共同討論修訂教學大綱,由負責人進行課程統籌,制定教學計劃,基礎工程、交通工程、施工和設計方法等章節由4名教師主講,其余內容由課程負責人講授。
3.根據課程特點采用啟發性、典型工程實例引導等教學方式。總理在會見第五屆高等教育國家級教學成果獎獲獎代表和北京市優秀教師時提出,孔子說:“不憤不啟,不悱不發”,這八個字的意思就是要實行啟發式教育,把學生作為教學的中心,使學生在學習的整個過程中保持著主動性,主動地提出問題,主動地思考問題,主動去發現,主動去探索。啟發式教育的核心就是要培養學生獨立思考和創新思維。所謂教是為了不教,就是要使學生自己掌握學習的方法,提高創新的能力。該課程面向剛入學還沒有建立工程、專業概念的新生,既要向他(她)們介紹土木工程形式、建造技術、發展等知識,更要傳授他(她)們專業的知識體系、學習方法[8],包括課程學習、設計、實習和實驗等環節的注意問題,幫助他們轉變思維方式,還要幫助他(他)們樹立專業觀念、工程意識,通過課程學習讓他(她)們熱愛上建設事業,熱愛上土木工程專業,激發起學好專業的興趣,使學生在進一步接觸專業的其他課程前,充分了解將來可能的工作崗位、工作環境,極大提高學生在本科的學習過程中尋找適合自己的方向,有目的性地學習,提高學習的有效性。
組織學生根據自己的愛好結合課程內容進行專題演講,可極大地提高學生的學習興趣,鍛煉學生的能力,效果更好。
有條件的話課余時間安排若干場有關土木工程各領域發展前沿的講座,聘請設計或施工企業知名的設計、建造師、和其他專家,讓學生與工程領域的專家學者見面,探討土木工程發展成就、專業技術現狀及發展前景等彌補課程教學之不足。
五、采用豐富教學方式,采用多媒體教學、典型工程實例介紹、工程現場講解、教師網絡答疑等多種方式,配合課堂教學。充分利用豐富的多媒體資源,有效使用各種媒體的信息傳遞手段,提高授課效果與效率。為使土木工程專業的新生能盡早對本專業有一定的了解,培養其學習興趣,多媒體授課時,盡可能采用圖片、動畫、視頻內容,充分展示了土木工程各個領域的典型實例,以生動活潑的方式,以聲音、視覺的沖擊加強學生的感性認識。
教學中應充分利用教師的個人特點,利用自己豐富的專業背景和工程及研究經驗,將他們多年積累的工作經驗、解決問題的思維方式傳授給學生,以自身的經歷與成就感染學生,增強學生的認同感和專業榮譽感,才可能給予剛入大學校門滿載熱情、焦慮、迷茫的新生指明專業方向[2], 滿足他們的求知欲,充分挖掘和發揮學生的自學能力和表現能力。
改革學生成績評定方法。應綜合考察學生的學習表現、知識水平、能力水平,要真正了解學生的課程學習效果。所以學生成績至少應由四部分組成:平時出勤情況,大約應占10%左右;課堂互動環節表現,大約占10%左右;課程作業,應作為主要考察內容,可以用小論文形式或調查報告形式。考慮到要求受教育者接受綜合課程的教育, 以便他們能夠在從事工程活動的同時考慮到自然界和人類社會的普通聯系, 并且學會從綜合的角度對這樣一些問題加以思考和解決[9],作業不應是簡單的問答形式,一般需要學生對課程知識的綜合理解和應用,通過觀察和思考,需要學生的主觀思維和邏輯判斷才能做出,以培養學生的辯證思維方法和自學能力,例如關于工程實例的調查研究報告或學習某種工程材料、形式、建造方法的收獲體會,通過作業還可以鍛煉學生理論聯系實際能力,既增加學生對土木工程的充分了解,也鍛煉了寫作的能力,此部分成績至少占50%;對課程知識的掌握程度以測驗形式檢驗,可安排2-3次測驗,成績占30%左右。通過這樣的評價體系可以更好、更客觀地反映學生的學習效果,也更符合課程的性質及特點。
經過幾年的改革探索,本院土木工程概論課程教學團隊已基本形成,教學效果明顯提高,學生對專業的認知有明顯提高,專業學習興趣十分濃厚,學生對該課程的評價在同專業內名列前茅,由主講教師編制的的教學課件獲得全國高等學校土木工程專業多媒體教學課件競賽二等獎和河北省第十二屆多媒體教育軟件大獎賽三等獎。今后我們還將繼續努力進行土木工程概論課程的改革探索,為更好的實現專業培養目標做貢獻。
參考文獻
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[5] 羅福午,土木工程概論(第三版)[M]. 武漢:武漢理工大學出版社,2005,7.
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中圖分類號:G642;;TU-4 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2017)08-0161-01
引言
在我國現代化建設中,建筑行業發揮了巨大的作用。隨著科學技術的不斷進步,現代社會建筑物的功能、規模以及建筑材料都有了新的變化,這些變化影響著現代建筑行業走向,同時也影響著土木工程的發展。在知識經濟的背景下,土木工程專業的發展影響著國家的未來和民族的振興,因此,土木工程專業需要抓住知識經濟時代的技術發展的優勢,開創土木工程學科的新紀元。
一、知識經濟概述
(一)知識經濟的內涵
我們現在生活的時代,是一個知識和信息傳播速度非常快的時代,借助于計算機信息技術的不斷提高和普及,人們獲取信息的速度正在不斷提高。正是在這種背景下,促進經濟發展的根本因素已然是發生了變化。21世紀是知識創造價值的時代,是一個知識經濟時代。
所謂知識經濟是指以知識、信息的生產、分配以及消費形成的經濟發展模式。在現代社會中,現有的競爭主要是對于知識和信息的競爭,這些信息和知識能夠產生巨大的經濟轉化力,實現技術的創新和產業的升級。由于現在市場環境變化較快,消費者對于產品的需求種類也是發生了巨大的變化。因此,為了滿足市場的需求,產品更新換代的速度不斷加快,產品的生命周期不斷縮短。所以,在知識經濟時代,科學技術的研發成為經濟發展的重要基礎,在這個過程中,信息技術和數字媒體對于知識的傳播起到了重要的作用。在知識經濟時代中,人力資源是最為重要的資源,對于企業的競爭具有重要的作用,能夠影響競爭優勢的獲取。
(二)知識經濟的特征
一方面,知識經濟是人類社會不可避免的一種社會形態。從人類誕生之初,知識就存在與人們的腦海中,并伴隨著科學技術的不斷發展,不斷地以實體或者是非實體的形式表現出來,尤其是二戰以后,知識已然成為推動人類社會發展的最重要力量。另一方面,在知識經濟時代,技術創新的步伐不斷加快,產品的生命周期進一步縮短,其原因是知識更新的速度不斷加快,人們對于知識的需求、對于知識經濟帶來的影響的需求不斷改變。在知識經濟的影響下,世界經濟逐步走向一體化,市場環境發生了巨大的變化,各個企業之間不僅面臨著國內的競爭,還面臨著來自世界范圍內的競爭,競爭的壓力不斷增大,這些有促進了各個企業為了在競爭中獲取優勢,不斷進行知識創新實現企業的發展。
二、知識經濟時代對于土木工程的影響
在知識經濟時代背景下,尤其是在我國的現代化建設中,建筑行業逐步成為國民經濟發展的支柱產業,并隨著社會進入知識經濟時代,對于建筑物的功能、規模以及造型和建筑材料的要求也是不斷在更新,建筑物的復雜性程度不斷提高,對于建筑物的節能技術和信息控制技術的應用要求不斷提高,對于建筑物的生態環境保護和城市規劃一致性要求也是隨之增加。在這樣的時代背景下,土木工程需要不斷進行更新才能實現社會、時代的要求。
三、知識經濟時代背景下土木工程的發展方向
(一)智能化水平不斷提高
在新的時代背景下,計算機信息技術的更新和普及速度不斷提升,借助于計算機信息技術的發展,工程技術與科學交叉發展的可能性逐步成為現實。在這樣情況下,土木工程學科在發展的過程中,可以利用更多學科的軟件進行相關設計、規劃工作,從而有效提高土木工程建筑過程中的效率,并實現精準化的操作。這些都是在利用知識經濟發展中出現的軟件來加以實現,推動了土木過程學科的發展。
(二)可視化程度不斷提高
土木工程技術需要處理大量的數據,各種數據之間還存在著抽象的、難以理解的關系,需要工程師通過現代化的軟件進行可視化,實現操作的簡便性和準確性。所謂可視化,是一個利用計算機圖形學和圖像處理技術,對現有的數據進行分析,并以圖形或者是圖像展現出來。在這個過程中需要多個技術、理論和方法之間的相互作用。同時,在可視化的過程中還可以利用現有的數據進行預測。在分析的過程中,將有關的數據進行未來化運作,就可以呈現出未來發展圖形,能夠有效幫助工程師做出正確的決策。舉例來說,工程師利用內力圖來表示建筑物內部內力情況,對于各個點的受力狀態則用單元受力圖來表示,利用可視化技術能夠實現三維立體效果,在對于建筑物的受力分析中具有較為清晰的特點。
(三)利用仿真技術降低操作成本
所謂仿真技術,實際上是一種利用計算機技術進行系統模擬的技術,是一門多學科的綜合性技術,其中涉及到了控制論、相似原理、系統論和信息技術等多學科之間相互配合共同實現系統仿真。土木工程利用仿真技術可以降低在研制過程中的系統成本,提高系統實驗、調試以及訓練過程中的可靠性、安全性。仿真技術的應用能夠大大的降低土木工程系統研制的成本,還能夠有效實現系統研制的效率,提高資源的利用率。
(四)土木工程項目的規模不斷擴大
伴隨著知識經濟的到來,新的材料、新的建筑結構以及新的建筑技術不斷出現,土木工程利用新的施工方法不斷實現建筑物規模的擴大,尤其在現在土地資源緊張的情況下,建筑物的高度不斷刷新紀錄。另外,在知識經濟背景下,優質水泥、纖維以及聚合物浸漬混凝土、玻璃纖維混凝土技術的發展,改變了現有土木工程建筑物的結構。碳纖維的應用研究,促進了土木工程實現了新的發展,既能夠從數量上建造高層建筑,又能夠保證高層建筑的安全和穩定性。
綜上,隨著國民經濟的進一步發展,作為經濟發展的支柱產業的土木工程行業也是不斷進步。在知識經濟的發展中,高新技術對于土木工程這一傳統行業的改造速度也是不斷加快,在這樣的背景下,土木工程學科應該順應時展的潮流,研發新的工藝、新的技術,以及新型材料。
參考文獻:
雖然部分高校對人才的培養模式正在發生著不同的變化,但是受傳統教學觀念的影響,土木工程實踐教學中的問題依舊不容小覷。作為工科類專業,實踐教學中一旦出現問題,將會對該專業的學生造成巨大的影響,不僅影響他們的專業學習,還會影響到他們今后的工作。因此應對其存在的問題展開探討,提出相應的改革策略,培養土木專業學生今后在工作中的實踐和創新能力。
一、土木工程實踐教學存在的問題
1.教師忽視課堂實踐教學內容
研究調查發現,高校土木工程專業教師在教學中,過于注重理論內容的教學而忽視實踐內容教學,其中的原因是多方面的。首先是高校教師的態度不明確。一些教師認為自己的主要職責就是把知識傳授給學生。由于思想意識上所存在的偏差,使他們在課堂教學中只會把一些基礎的理論知識講授給學生,使學生一味地認為理論比實踐更重要。其次是高校教師的精力有限。部分高校土木工程專業的教師不僅承擔著教學的任務,他們還要參與高校相關的科研項目中。這使教師很難有足夠多的精力集中投入相關的實踐教學環節中,導致對學生各類實踐教學指導機會的缺失。實踐教學對土木工程專業的學生而言極其重要,一旦缺少充足的實踐學習機會,他們的實踐和動手能力將會有所下降。這對高校土木工程專業的實踐教學效果會產生很大的影響。
2.高校缺少足夠的實踐教學經費
高校土木工程專業實踐教學的基礎環節是實習和實驗。然而由于實踐教學經費不足的原因,使該專業的實習經費和實驗經費都有所欠缺。通常高校土木工程專業都有明確規定,學生在學習期間必須獲得足夠多的實習和實踐機會。但是經費的欠缺使學生的實踐學習受到極大的影響。尤其是對土木工程專業而言,組織學生到施工現場進行實習是非常必要的,其主要目的是讓學生對該專業所涉及的施工工序、招標投標、組織管理等內容有更加清楚的了解,這對鞏固他們所學的知識有極大的幫助。由于這樣的實習會涉及一些費用,如車費,住宿費用等,如果沒有足夠多的經費作為保障,學生的實習效果將會大打折扣,最終無法推動土木工程實踐教學專業的進一步改革。
二、如何推動土木工程實踐教學的改革
1.轉變教師實踐教學理念
推動土木工程實踐教學改革,實際上是新課程教學的一大要求。但是部分高校教師在實踐教學中,依舊受到傳統觀念的巨大影響。因此要解決實踐教學中的問題,推動該專業的進一步改革,教師就要轉變實踐教學的理念。在日常實踐教學活動的開展中,教師要鼓勵學生在掌握基實習就業土木工程實踐教學存在的問題與改革遼寧沈陽大學建筑工程學院楊佳摘要:高校是人才培養的主要陣地,土木工程專業的開設主要是為了培養出一批優秀的土木工程師。土木工程是一門與實踐教學緊密聯系的專業,對該專業的高校學生而言,掌握較強的工程實踐能力就顯得尤為重要。雖然隨著高校教學改革的不斷深化,很多專業的教學模式發生了相應的變化,但是土木工程在實踐教學中所存在的諸多問題依舊不容忽視,只有解決其中的問題,土木工程專業的改革才能順利完成。因此,本文主要根據土木工程實踐教學存在的問題與改革展開討論。關鍵詞:高校土木工程實踐教學存在的問題與改革文章編號:ISSN2095-6711/Z01-2017-07-0145礎理論知識的同時,引導學生重視實踐知識的學習,讓學生充分意識到理論和實踐同等重要。除此之外,在土木工程專業課程的安排上,學校要注重實踐課時和理論課時的合理化,這樣才便于學生學習和教師教學。學校要轉變實踐教學理念,幫助教師樹立新的教學理念。
2.增加實踐教學經費投入
為了確保土木工程專業實踐教學改革能夠順利進行,高校要在實踐教學方面投入充足的經費,這樣才能使該專業的學生擁有足夠多的實習和實驗機會。關于經費的投入,主要體現在實習經費和實驗經費上。實習經費的投入,主要是為了更好地組織學生到相關的校外工地進行學習,進而深入掌握所學知識。至于實驗經費的投入則主要是用于場地的建設和設備的配置,這樣學生在專業學習的時候,將獲取更多的實踐機會。增加對土木工程專業實踐教學經費的投入,對該專業的學生而言,將獲得更多的實踐機會。學生通過親身參與和實踐,能有效避免學校教育與社會需求脫節的現象出現。
3.注重對學生實踐能力的考核
注重對土木工程專業的學生進行實踐能力的考核,實際上是實踐教學效果的一種體現。雖然專業實踐教學中問題層出,但是學校依舊要加強對其進行相應的改革。因此,學校在對學生的實踐能力進行考核的時候一定要嚴格對待。在考核方式上,學校一定要注重多樣性和針對性,畢竟每一個學生學習的具體情況存在較大差異。在考核內容上也要格外注意,有條件的高校除了讓學生掌握相關的基礎理論知識外,還可以組織學生到校內外的實踐場地進行操作。這樣能更好地檢驗學生的實踐學習效果,更加真實地反映學生的學習態度以及動手能力。
三、結束語
總體而言,高校土木工程專業的實踐教學取得了比較良好的效果,但是在素質教育的大背景下,該專業的實踐教學內容、形式等方面需要進一步完善,這樣才能有效提升整體教學水平。除此之外,在實踐教學中所存在的如教學經費欠缺、教學形式單一等問題同樣需要引起高度的重視,因為學校直面土木工程專業實踐教學中的問題,尋找相應地改革策略,能推動高校土木工程專業取得更好的發展。
參考文獻:
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)21-0068-02
土木工程作為一個專業覆蓋面廣、行業涉及面寬、對國民經濟發展具有巨大推動作用的行業,在國民經濟中具有非常重要的作用。1998年教育部頒布《普通高等學校本科專業目錄》,將原來的橋梁、道路、巖土等專業合并為土木工程,形成了一個寬口徑的“大土木”專業,這一調整的目標是培養具有較寬理論基礎、較強適應能力、較廣專業視野的土木工程專門人才。在這一大背景下,“土木工程概論”課程應運而生。目前,國內各高校普遍針對土木工程及其相關專業本科生開設了該課程。“土木工程概論”的教學目的是:[1-4]使學生較全面了解土木工程專業所涉及的領域、包含的內容、所獲得的成就及未來發展方向;從宏觀視角了解土木工程專業的綜合性、社會性及其在技術、經濟與管理方面的統一性,初步涉及一些基本專業概念;引導學生了解自己對大土木下屬眾多學科中最感興趣的方面,建立熱愛土木工程專業的感情和對土木工程事業的責任心,為今后積極主動地學好專業課程、培養自主學習的能力打下基礎。
相對于“土力學”或“畫法幾何”等專業基礎課程,“土木工程概論”課程開設歷史較短,目前還沒有形成較為成熟的、被普遍認同和推崇的教學方法。因此,針對該課程展開深入的教學教法研究,對于切實提高課堂效率、改善教學效果無疑都大有裨益。
一、課程教學中存在的問題
現階段“土木工程概論”課程在高校一般是作為土木工程專業的必修課及其他相關專業的選修課,開設時間一般為大一或大二期間。“土木工程概論”范圍涵蓋本專業全貌,這就要求學生必須站在學科全局的高度,對學科全貌充分認識與把握,以期做到理論基礎扎實、專業知識面廣、實踐能力強、綜合素質高,并有較強的運用和推廣能力。[5]“土木工程概論”課程的任務是培養學生認識土木工程的專業范疇,初步建立解決問題的工程方法,掌握各類土木建筑工程的基本概念、基本理論和基本方法,為學習相關的后續課程打好必要的基礎,能應用土木工程的理論和方法對一些簡單的工程實際問題進行定性分析。[6-8]目前“土木工程概論”課程教學中主要存在以下問題:
1.內容寬泛粗淺,缺乏實踐性的內容
作為一門引論性質的課程,它所涵蓋的領域極為廣泛,其內容涉及到工程材料、建筑工程、道路與鐵道工程、橋梁工程、隧道與地下工程、巖土工程、水利工程、給排水工程、海洋工程、機場工程、項目管理、防災減災等,內容龐雜粗淺,課本往往只能點到即止。另外,書本概述性文字偏多,但囿于課時,課堂上大部分時間只能用于理論知識的講解,缺少實踐性的內容作為支撐。土木工程是一門實踐性很強的學科,所有相關理論的出發點和歸宿都是工程實踐。[9]若能將講授與實踐有機結合起來,對于學生學習興趣的培養和學習效果的改善都將產生巨大的幫助。
2.經典教材匱乏
開設土木工程專業的高校很多,相應的《土木工程概論》教材不一而足。事實上,出于各種原因,各高校往往熱衷于組織本校師資力量來編纂教材,以滿足課程開設需要。筆者認為,這樣做雖然可行,但其合理性仍值得商榷。一方面,由于“土木工程概論”是一門內涵豐富、更新迅速、適用廣泛的專業基礎課,對于上海地區高校適用的《概論》教材,在四川或北京的高校同樣適用,各校各自為政式地編著自己“獨特的”《概論》教材實非必要,反而造成了人力物力財力的巨大浪費;另一方面,當師資力量不足時,教材之間抄襲嚴重,內容編排幾近相同,與其說是自力更生,還不如說是自欺欺人。
3.對任課教師的要求很高
鑒于課程的重要性,教育部曾要求“要配備對土木工程有著深刻認識且具有豐富實踐經驗的教師來講授這門課”。高校的實際情況是,具有豐富實踐經驗的教師往往還承擔著更為繁重的專業課程的教學任務,而“概論”課程常常是由經驗不豐富的講師承擔。但青年教師通常對自己的研究方向比較熟悉,而對于其他不相關的方向則知之甚少。由于實踐不足,在講述工程實例時就難以做到旁征博引、生動活潑、深入淺出。
4.課時過少,考核方式簡單
就筆者的教學經歷來看,“土木工程概論”課程的授課學時介于16~24學時之間,也就是說,每次上課(90分鐘)都要講完一章的內容,如建筑工程、道路與鐵道工程等,由于知識點很多,難度較大,教學效果令人擔憂。“概論”的考核方式大多采取開卷考試或提交小論文的形式,急功近利的學生常常只盼著“畢其功于一役”,疏于平時的學習積累,掌握知識的牢固性大打折扣。
二、“土木工程概論”的教學改革
1.增加課時量,增添實踐性內容
建議在以后的課程設置中適當增加課時量。在現階段的教學中,由于課時較少,課程教學質量難以保障。對于關鍵問題的講解,應當更為全面而周詳地講述,盡量講細講透。例如講述斜拉橋與梁橋的關系時,應結合“構造特點”“傳力路徑”“受力特征”“建造材料”等要點來綜合講述,這就需要增加課時量作為前提和保證。
“土木工程概論”的教學內容必須“理論聯系實際”,從而培養出實用型人才。一方面,任課教師在授課前可通過網絡等渠道收集關于土木工程的最新案例,對其新知識、新技術等進行整理、分析和總結,確保傳授的知識與現實世界不脫節。另一方面,為了讓學生更直觀地認識各種土木工程,可適當安排一些現場教學,增加其感性認識,加深其對于土木工程的認識和理解,同時也有利于增加其學習興趣。
2.重視教材及教師隊伍建設
教材是教學觀念和方法的反映,教材建設是提高教學質量的重要環節,是實現人才培養目標的關鍵。教材合理與否直接關系到教學效果。教材的內在質量要求教材具有科學性、可讀性、知識性、思維性、啟發性和教學的適用性。《土木工程概論》教材應當堅持實用性原則,盡量選用內容淺顯易懂、條理清晰、圖文并茂,且著重以介紹土木工程各學科的基本知識和共同特性為重點的教材。筆者建議應由全國性的各大學會組織人手聯合編纂教材(每3~5年更新修訂一次),然后在高校推廣使用。
從教學規律上說,教師在教學過程中起主導作用,教學效果與教師素質直接相關。本課程由于涉及工程領域較多,這就要求任課教師不但要有豐富的教學經驗,而且還要有扎實的專業背景知識和豐富的工程實踐經驗。因此,建立一支穩定的、高素質的教學隊伍是改善教學效果的必要條件。就目前國內高校實際情況而言,主要有以下兩種途徑:一是在中青年教師中培養一批專業知識廣博、科研實踐能力強、教學基本功扎實的專業骨干教師承擔本課程的教學任務;二是采取不同學科多位骨干教師共同授課的方式,每位教師講授自己最擅長的學科方向,共同完成整門課程的教學任務。此外,應鼓勵開設課程教法研討會,各相關學科的教師聚集一堂,共同商討、探索教學內容與教學方法。對于有條件的高校,還可提倡國際合作交流,盡快了解和吸收國內外土木工程領域的最新成果,以不斷提高自身的業務素質。
3.教學方法和手段創新
為了培養學生的自主學習能力和創新思維,應逐步推廣和不斷完善啟發式、討論式、參與式教學方法,處理好教師主導和學生主動的關系,調動學生的學習積極性,激發學生的創造性思維。對于認真思考、積極回答問題的學生可以給予適當的獎勵績點,計入期末總成績。要重視現代化教學技能,積極探索多媒體等現代信息技術手段,通過圖像、聲音、文字三者的有機結合,把教學內容立體、有序、生動地展現在學生面前。尤其是對于信息量大、難以描述的教學內容和最新研究成果、重大工程介紹等,更應該采用現代信息技術。例如在每一章講授部分結束后,筆者會給學生播放一段事先精心準備好的土木工程教學視頻,并同步進行必要的講解,如“超級工程”“Discovery”等都為“土木工程概論”課程教學提供了豐富的素材。
4.考核方式改革
考核是檢查教學效果的有效手段,為了提高“土木工程概論”課程的教學質量,對現行的考核方式進行改革勢在必行。應積極探索靈活多樣的考核方式,消除傳統考核方式的弊端。筆者建議豐富考核內容,采取多種手段和方式對學習效果與成績進行評價,如考勤、課堂問答、課后作業、讀書(考察)報告、課程論文、開卷考試等,這樣可以彌補單一、枯燥的考核方式的不足,逐步形成有利于促進學生綜合素質提高和能力培養的考核評價機制。有條件的高校還可以推行理論考試和實踐考試相結合的方式。
5.人文素養與綜合素質的養成
人文素養的核心內容是對人類生存意義和價值的關懷,這就是“人文精神”。這其實是一種為人處世的基本的“德性”“價值觀”和“人生哲學”,科學精神、藝術精神和道德精神均包含其中。人文社會學科包括美學、藝術、社會學、經濟、人文歷史、文學、哲學等等。[10]這些學科不直接對專業發展提供作用,但對于造就土木工程師的社會與人格素質具有極大的意義,并由此影響著其價值觀與相應的思維、行動。人文素養是培養綜合型人才的前提和基礎,這對于理工科學生的教育具有獨特而重要的作用。在對學生進行專業教育的同時,進行人文社會學科的灌輸和熏陶,并把這些納入人才培養計劃和教學計劃,從教育內容、教育主體、教育環境和教育方式上把德智體美幾方面有機統一起來,促進學生全面發展,實現培養目標。
三、結語
第一,應根據“土木工程概論”課程特點,編制淺顯易懂、條理清晰、圖文并茂、與時俱進,且著重以介紹土木工程各學科的基本知識和共同特性為重點的教材,同時建設一支高素質的教學隊伍。
第二,增加課時量,增加實踐性內容,采用啟發式、討論式、參與式的教學方法,處理好教師主導和學生主動的關系,調動學生的學習積極性,激發學生的創造性思維。重視現代化教學技能,積極探索多媒體等現代信息技術手段。
第三,豐富考核內容,采取多種手段和方式對學習效果和成績進行評價,彌補單一、枯燥的考核方式的不足,逐步形成有利于促進學生綜合素質提高和能力培養的考核評價機制。有條件的高校還可以推行理論考試和實踐考試相結合的方式。
第四,在對學生進行專業教育的同時,進行人文社會學科的灌輸和熏陶,從教育內容、教育主體、教育環境和教育方式上把德、智、體、美幾方面有機統一起來,促進學生的全面發展,并為其以后的專業課程學習打下良好的基礎,培養出適合時代需要和科技發展要求的土木工程專業人才。
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關鍵詞:土木工程;教育模式;培養方案;專業與課程設置;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,其教育產業已經成為該國僅次于采礦業、農牧業和旅游業的第四大產業。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模式,對促進中國高校學科的發展也大有裨益。
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展,國內學者對不同國家和地區的土木工程專業教育與培養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培養方案、研究生培養層次,以及“寬進嚴出”培養模式的比較研究[1-3];以中美高校土木工程專業培養模式為對象,從美國高校的學科設置、專業評估、執業注冊制度、卓越工程師培養等方面進行分析,為國內相關院校土木工程專業人才培養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合作辦學為視角,分別對德國亞琛工業大學的國際合作辦學機制、臺灣大學的土木工程專業本科培養特色,
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教育與培養模式的改革與創新。
新南威爾士大學(The University of New South Wales)土木工程專業在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境工程學院土木工程專業的培養方案、學制、專業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,為國內高校土木工程專業的學科發展和卓越工程師教育計劃提供一些有益的建議。
一、專業設置與培養方案
新南威爾士大學土木與環境工程學院隸屬于工程學部,按專業分類主要有土木工程、環境工程、測繪與地理空間工程三大專業。其中,土木工程專業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;環境工程專業分為可持續工程、交通工程、水工程三個方向;測繪與地理空間工程專業分為土地測繪與房地產開發、工程測量、采礦測量、水文測繪、地理空間科學與工程、遙感和數字制圖六個方向(圖1)。
結合以上的專業分類和方向設置,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新中心、基礎工程與安全中心、施工創新和研究中心、可持續工程中心、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、集成化交通體系創新研究中心。
人才培養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、法律等雙學士學位課程。
本科單學位主要包括土木工程、環境工程、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。土木工程專業方向單學位的學生或多或少都要選修一些與環境工程相關的課程,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、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的絕大多數。提供課程碩士學位的專業方向主要有土木工程、環境工程、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內某一領域的研究工作。
哲學博士按專業主要分為土木與環境工程、測繪與空間信息系統兩大類,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,要經歷4年的持續研究與學習。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,主要專業有土木工程、環境工程、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設置與培養方案的分析,可以得出以下幾點結論。
一是,專業設置和國內大學類似,屬于“寬口徑、厚基礎”的大土木類型,既包括傳統的土木工程(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、房地產等方向。與國內大學不同的是,土木工程一般與環境工程相結合,因此也包括一些與環境相關的專業或方向,比如可持續工程、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方向,真正體現了“寬口徑、厚基礎”的培養模式。
二是,本科生可以選擇雙學位培養方案,在完成本專業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、法律、經濟管理等相關的學位。從這個角度來說,本科生的專業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,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,但對研究的創新性要求較高。比如針對博士的培養,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,給出是否可以繼續研究的建議。論文完成后不設置答辯環節,而是采用函評的方式由世界范圍內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,真正體現了“寬進嚴出”的培養模式。
二、 課程設置
(一)本科生
土木工程專業本科生所修課程和學分如圖3所示。課程主要分為基礎課、專業基礎課、專業課和實踐四大模塊。第一學年主要以基礎課程為主,包括數學、物理、材料、化學、力學、各類基礎設施體系、工程師基本概念、工程設計與創新等;第二學年以專業基礎課和專業課為主,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;第四學年是實踐環節,除了通識教育以外,主要包括與實際工程相結合的畢業論文專題,以及一些專業選修課。
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
土木工程專業課程研究生的課程設置如圖4所示。這些課程充分體現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,又包括與經濟、環境、可持續發展相關的選修課程。
允許課程研究生跨專業背景學習,如果學生來自于其他專業或者沒有修完土木工程專業本科課程,一般會被建議增加選修一些相關的課程,以便增強本專業的知識背景。課程設置的類別和數量主要以培養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,學分制度和課程數量設置合理,有助于學生更好地學習和理解專業知識。國內大學土木工程專業課程的學分一般從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模式,本科生可以自由選擇自己感興趣的學科或專業的課程。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范圍內自由選擇不同方向的課程,也可以跨不同專業或方向交叉選擇課程。
三是實踐環節設置是直接與實際工程相關聯的,一般鼓勵學生在工程單位實習期間同時完成畢業論文,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,從事數值分析的研究生可以選擇一些高等工程數學課程,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的培養方案、學制、專業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,為國內高校土木工程專業的建設、培養模式的改革、卓越工程師教育計劃的實施提供借鑒。
(1)土木工程專業設置寬泛,培養方式靈活,真正體現了“寬口徑、厚基礎”的大土木培養模式。
(2)本科教育階段設置單學位與雙學位并重培養機制,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間學習相關課程,取得相關的學位。
(3)課程設置體現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)本科階段的實踐環節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充分體現了“寬進嚴出”的培養模式,沒有硬性的要求,每年定期進行階段性研究進展匯報,優勝劣汰,淘汰率較高。
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中圖分類號:G643 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)001-178-02
當前國家正處于經濟高速發展時期,大量土木工程正在興建與建設,對土木工程專業研究生的需求量迅速提高,但是與此同時社會對土木工程專業的研究生也提出了一些質疑和要求。由于土木工程專業研究生有其自身特點,有別于其他專業,因此探索如何培養出高質量的土木工程專業研究生是本文的出發點。
與此同時,研究生規模迅速擴大。如何在研究生規模擴張的背景之下,保障土木工程專業研究生的教育質量是一個比較迫切的實際問題。要解決這個問題首先需要明晰的幾個概念是:質量、教育質量、研究生教育質量。只有將這幾個概念明確,我們才能有的放矢,對土木工程專業研究生教育質量的概念進行界定,建立起合適的土木工程專業研究生教育質量保障體系。
1質量
質量是一個多維度的概念,目前國內外對于質量的概念并沒有一個統一的標準和說法。
管理學中有關質量主要代表性的概念有:
(1)全面質量管理創始人德明(William Edwards Deming)定義:低成本為顧客提供滿意的新產品或服務。
(2)美國著名的質量管理專家朱蘭(Joseph Juran)博士從顧客的角度出發,提出了產品質量就是產品的適用性,即產品在使用時能成功地滿足用戶需要的程度。用戶對產品的基本要求就是適用,適用性恰如其分地表達了質量的內涵。
(3)世界質量先生克勞斯比(Philip Crosby)定義:符合預設標準與要求。
(4)ISO8402(1994年版)定義。質量:反映實體滿足明確或隱含需要的能力的特性總和。
(5)ISO9000(2000年版)定義。質量:產品或服務應具備的特征、期待的特征。
關于“質量”的定義,以上列舉出筆者認為比較有代表性的幾種定義。學術界關于“質量”的定義是多樣化的,并且由于出發點和立場不同,定義的角度和內涵也是不一樣的。
在以上定義中,我們可以總結出:質量是一個多維度的概念,有著豐富的層次,是多元化的組合。其核心要素在于滿足某種需要,同時隱含著比較的特征。
2教育質量
“教育質量”是“質量”的派生概念。目前關于“教育質量”的定義并沒有
固定的定義。對此學術界是見仁見智,眾說紛紜。列舉幾種如下:
(1)“不可界定論”。持這種觀點的學者認為質量是什么很難說清楚,其概念難以界定。
(2)“產品質量說”。這種觀點起源于將工業產品的質量標準引入到了高等教育領域,將質量看作是“產品優劣的程度”。
(3)“測量觀”或“達成度觀”。指事物達到既定目標的程度,或者說是符合目的的質量。通常是將質量與目標相比較,認為質量即是對于目標的適切性,滿足或符合一些既定標準,或達到目標的程度。
(4)“替代觀”。這類觀點是用卓越的、第一流的、優秀等詞替代質量的本義。
(5)“實用觀”或重實效的、適應社會的“外適性質量觀”。它是以有用和實效作為衡量質量的準繩。強調高等教育質量應該滿足消費者(學生及其家長、雇主、社會和政府等)規定的和潛在的需要的質量。這種觀點強調的是一種需求導向,反映了市場本位論和社會本位論的價值導向。
(6)“績效觀”。這種觀點主要是從投入產出角度來考察和評判質量。
(7)“內適性”或“學術性”質量觀。這種觀點主要認為高等教育應按自身所固有的規則和權限運行,因而十分注重立足于未來的基礎研究,注重長期的發展,而不注重短期的結果。
以上列舉關于“教育質量”的觀點并未涵蓋所有的“教育質量”相關觀點。但我們可以判定這樣一個基本事實,這些不同的觀點都存在著其合理性和局限性。
隨著高等教育的發展,對于高等教育質量的內涵和概念具有多樣性和多元化的這一觀點已經基本形成共識。因此承認質量及教育質量標準的相對性和多樣性,從自身的需要選擇適當的視角來確定質量的定義及標準是本文的基礎。
3研究生教育質量
根據上文朱蘭的定義,質量不是一個固定不變的概念,它是動態的、變化的、發展的;它隨著時間、地點、使用對象的不同而不同,隨著社會的發展、技術的進步而不斷更新和豐富。同樣的,我們不難斷定研究生教育質量的概念也是一個動態的概念,它隨著社會的發展、技術的進步而不斷更新和發展。但是它的定義和概念不應該孤立于社會邊緣而是受整個社會背景的影響與制約。
當今中國,研究生教育規模迅速擴大。研究生規模的迅速擴大既有社會發展的需要也有本科生擴招的影響,與此同時還受到有限的工作機會的桎梏。我們對研究生教育質量進行定義的時候必須考慮到整個社會背景。由于中國國情所限,研究生教育質量主要由教育部的方針政策及所在學校(主要是執行政策)決定。近年來,隨著市場經濟的迅速發展,以及高校自的提高,研究生教育的質量越來越多地受到用人單位(市場)以及高校自身定位與發展的制約。可以認為國內研究生教育質量的決定要素從一元維度已經轉化為三元維度即:教育部、市場、高校。研究生教育質量的衡量應該從這三個維度來予以考慮。
根據上文對質量的有關界定,我們可以把研究生教育質量界定為:研究生教育質量是一個多維度的概念,它包含基礎設施、師資隊伍、科學研究、獎學金、培養環節過程控制、學術氛圍、校園文化等。從環節上考慮包含輸入資源的質量、培養過程的質量以及產出結果的質量(學位授予質量、畢業研究生質量)。它受教育部、市場、高校三方面制約。
由于研究生教育是本科后以研究為主要特征的高層次的專業性教育,探究性與專業性是其基本特性,具有探究精神和創新能力就應該是其質量最重要的特征。因此,研究生教育不僅要滿足社會發展以及個人全面發展需要,還要發展科學、發現新知識、促進學科專業發展需要。
4土木工程專業研究生教育質量
土木工程,在英語里稱為Civil Engineering,直譯為“民用工程”。它的原意是與“軍事工程”(Military Engineering)相對應的。在英語中,歷史上土木工程、機械工程、電氣工程、化工工程都屬于Civil Engineering,因為它們都具有民用性。后來,隨著工程科學技術的發展。機械、電氣、化工已逐漸形成獨立的學科,Civil Engineering就成為土木工程的專門詞。至今,在英語中,Civil Engineering還包括水利工程、港口工程。而在我國,水利工程和港口工程也已成為與土木工程十分密切的相對獨立分支。
土木工程是建造各種工程的統稱。它既指建設的對象,即建造在地上,地下.水中的工程設施,也指應用的材料設備和進行的勘測,設計施工,保養.維修等專業技術。土木工程一級學科目前包括巖土工程、結構工程、市政工程、供熱供燃氣通風及空調工程、防災減災工程及防護工程、橋梁與隧道工程六個二級學科。
土木工程專業具有四個基本屬性:
(1)綜合性。隨著科學技術的進步和工程實踐的發展,土木工程這個學科也已發展成為內涵廣泛、門類眾多、結構復雜的綜合體系。要求土木工程綜合運用各種物質條件,以滿足多種多樣的需求。
(2)實踐性。土木工程是具有很強的實踐性的學科。在早期,土木工程是通過工程實踐,總結成功的經驗,尤其是吸取失敗的教訓發展起來的。從17世紀開始,以伽利略和牛頓為先導的近代力學同土木工程實踐結合起來,逐漸形成材料力學、結構力學、流體力學、巖體力學,作為土木工程的基礎理論的學科。這樣土木工程才逐漸從經驗發展成為科學。在土木工程的發展過程中,工程實踐經驗常先行于理論,工程事故常顯示出未能預見的新因素,觸發新理論的研究和發展。至今不少工程問題的處理,在很大程度上仍然依靠實踐經驗。
(3)社會性。當今中國正處于社會轉型期,基礎設施的興建如道路、橋梁、地鐵、隧道以及大廈、核電站、堤壩、機場、海港等均與土木工程密切相關。可以說土木工程為人類社會創造嶄新的物質環境,成為人類社會現代文明的重要組成部分。它的發展水平受制約于所處社會的政治經濟發展程度。
(4)社會人文及倫理統一性。土木工程是為人類需要服務的,由它所產生的一系列活動以及構造物宏觀上反映了所處時期所在社會的人文和藝術以及工程倫理的高度統一。
根據以上土木工程專業的基本屬性,綜合性對應的是扎實的基礎知識以應對土木工程不同的需要,其中還包含應對不同情況應用不同物質條件的創新能力及綜合應用能力。實踐性對應的是校內學習應該加強實踐課程及外出實地踏堪實踐環節。當前用人單位普通對土木工程專業學生的實踐性要求較高,要求學生能夠很快地進入實踐環節從事具體與工程相關的生產實踐。然而我國目前培養的研究生較多地偏重于學術性,在實踐環節上相對較弱。用人單位普遍反映碩士研究生將知識內化為實踐能力的時間周期比預想的要長,但與此同時也普通反映較之本科生碩士畢業生的綜合能力及成長速度更加迅速。而社會性及社會人文及倫理統一性則要求加強對學生教育的文化藝術及人文社科方面的薰陶,使得基礎設施的興建一方面滿足基本要求,另外也要兼顧社會的文化需求和藝術需要,使得構筑的土木工程既有實用性又能滿足社會性及美學要求。創造嶄新的物質環境同時,兼顧社會文化需要及美學價值。與此同時,現代工程對于工程倫理有著一個較高的要求。1914年美國土木工程師學會(ASCE)就已經制訂了自己的倫理準則。美國工程與技術認證組織(ABET)在90年代末新推出的EC2000認證標準中對工程倫理教育提出了更高更綜合的認證要求。例如其通用標準中要求工程教育的畢業生應具備11項能力,其中2項就明確涉及到工程教育的倫理標準。所有這些對我們的土木工程研究生提出了更高以及明顯區別于其它專業的要求。
綜上所述,我們對土木工程專業研究生教育質量的定義是這樣的:它是一個多維度的概念,它包含基礎設施、師資隊伍、科學研究、獎學金、培養環節過程控制、學術氛圍、校園文化、實踐環節、社會人文及工程師倫理教育等。從環節上考慮包含輸入資源的質量(土木工程專業的本科生)、培養過程的質量以及產出結果的質量(學位授予質量、畢業研究生質量),其中培養環節的過程控制需要考慮到土木工程專業的四個基本屬性即綜合性、社會性、實踐性、社會人文及倫理統一性。宏觀上土木工程專業研究生教育質量受教育部、市場、高校三方面制約。
參考文獻:
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