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土木工程專業具有很強的實踐性、社會性、綜合性、創新性和群體性[1],因而其培養目標是“培養適應社會主義現代化建設需要,德智體全面發展,掌握土木工程學科的基本理論和基本知識,獲得工程師基本訓練并具有創新精神的高級專門人才。”[2]目前,我院正在深入地進行教學改革,以適應社會和用人單位對人才的要求,適應我院2002年升本后本科教育的要求,以體現我院辦學指導思想和辦學特點[3]。我院土木工程專業自2003年招收第一屆本科學生以來,一直在進行培養模式的研究和教學計劃的修訂。筆者結合幾年來專業建設工作,介紹我院2006級土木工程專業實踐環節教學計劃修訂情況。
1土木工程專業教學計劃的修訂與課程體系的整體優化
目前,我國高校分為三類:重點高校、一般高校和高等專科學校。我國土木工程專業人才的需求和培養可分為三個層次:第一層次是高級研究型人才,主要由名牌大學和重點大學培養;第二層次是高級設計、施工管理人才,主要由一般本科院校培養;第三層次是生產一線技術應用型人才,主要由高職專科學校培養[4]。邵陽學院2002年升為一般本科院校,土木工程專業2003年興辦,辦學歷史短,教學經驗積累少,無論從師資隊伍、辦學條件、科研能力,還是學生生源,都不具備培養高級研究型人才的條件;同時也不具備與辦學歷史較長的一般本科院校競爭的實力。根據土木工程專業在湖南省和全國所處的地位,將專業培養目標定位在培養懂設計、會施工、懂管理的高級技術應用型人才。據此,對我院土木工程專業課程體系進行整體優化,制定了2006級教學計劃:⑴設置2個專業方向:建筑工程和道路與橋梁工程方向,制定“2.5+1+0.5”人才培養模式,即進行5個學期的專業通識(公共基礎課和專業基礎課)教育,2個學期的專業方向課教育,1個土木工程專業實踐環節教學計劃的研究文暢平(邵陽學院城市建設系湖南邵陽422000)摘要:以人才需求為目標,人才知識結構、能力結構為主線,結合專業建設實踐,以突出學生就業服務對象、突出學生工程實踐能力和職業能力的培養、突出實踐環節教學的地位作為制定教學計劃的依據和辦出特色的基礎,構建土木工程專業實踐環節教學體系,以培養應用型人才。關鍵詞:土木工程教學計劃培養目標實踐環節應用型人才學期的畢業實習和畢業設計(論文)。⑵拓寬專業基礎,建立土木工程專業“大平臺”課程體系。⑶建立“模塊”課程體系,實現課程整體優化。
2以人才需求為目標,以人才知識結構、能力結構為主線,構建土木工程專業實踐環節教學體系
土木工程專業是最古老的工程類專業,在世界上已有上百年的歷史,在社會發展的各個時期,都需要土木工程類專業人才。我國不少高校中的土木工程專業辦學歷史較長,辦學條件好,辦學經驗豐富,生源素質較高。我院土木工程專業2003年興辦,辦學歷史短,教學經驗積累少,競爭實力弱。我們應正視自己的差距,找準自己的位置,揚長避短,辦出自己的特色。⑴土木工程專業人才需求現狀和人才知識、能力結構要求第一,人才需求呈多樣化趨勢。應用技術科技含量隨科技發展而增加,用人單位對人才的需求更加務實,更有針對性,也更加迫切,既需要研究型人才,更需要應用型人才,人才的需求呈明顯的多樣化趨勢。我院土木工程專業應順應這樣趨勢,建立以培養崗位能力為中心,注重學生的技術能力培養的辦學思路,在整個教學過程中始終以適應崗位需要為目的,使學生畢業后能很快適應土木工程各技術崗位工作的需要。第二,人才的專業知識面要寬。應用型人才服務的對象主要是基層企事業單位,這些單位的工作專業劃分不太細,且比較綜合,他們需要的不是研究型人才,而是工程一線技術把關的技術人才,要懂設計,會管理,這就要求技術人員知識面要寬。第三,土木工程實踐性、社會性、綜合性很強,是一個綜合性的系統,培養的專業人才除了要有本專業各領域的技術知識外,還要有相應的管理和經濟知識、人文社會科學理論知識和素養,以及較強的計算機應用能力等。⑵構建土木工程專業實踐環節教學體系的思路社會和用人單位的人才需求和對人才知識、能力結構以及素質要求,是我們構建實踐環節教學體系的依據,也是我們教學培養方向。為此,我們強調三個突出:①突出學生就業服務對象。服務對象的需求就是我們的教學培養方向,體現在課程體系上,就是要突出施工類、管理類課程的地位。②突出學生工程實踐能力、職業能力的培養。土木工程專業的特點決定了人才的知識結構,更需要實踐經驗的積累和創造力。當然,經驗的培養和積累不是一朝一夕之事。所以,我們在制定教學計劃時,切實保證了各類課程實驗、實習、課程設計等工程訓練的時間,把計算機應用能力、管理和經濟知識貫串其中。在實踐環節教學中,注意把工程教育和工程訓練統一起來。③突出實踐環節教學的地位。作為教學型高校,應以教學為中心,而我院土木工程專業應突出實踐環節教學的中心地位,既以技術基礎課的教學和實踐能力的培養為重點。在這方面我們有優勢,第一,具有副高以上職稱的專業課教師基本上來自設計、施工、行業管理等部門,他們實踐經驗豐富,事業心強,工作責任高;第二,這些教師能為實踐環節教學提供適宜的教學工地;第三,能夠較好地解決理論與實踐脫節的問題。⑶土木工程專業實踐環節課程體系土木工程專業實踐環節課程體系包括:①課程實驗類;②實習類;③課程設計類;④畢業設計(論文);⑤計算機應用類,包括貫串于實習、課程設計和畢業設計(論文)的計算機應用。超級秘書網
3階段性成果
從2002年起,多次對土木工程專業教學計劃進行了修訂,今年又進行了一次大的修訂,按照“2.5+1+0.5”人才培養模式,設計和優化實踐環節課程模塊,即“平臺”類實踐環節;“課群組”類實踐環節;“綜合”類實踐環節即畢業實習和畢業設計(論文)。⑴課程實驗類。占總學時約13%。包括大學物理實驗,普通化學實驗,材料力學實驗,測量實驗,土工實驗等。⑵實習類。總計6~7周,包括認識實習,工程地質實習,生產實習,道路勘測實習等⑶課程設計類。總計10周,包括基礎工程課程設計,“課群組”類課程設計等。⑷綜合類。總計16周,包括畢業實習和畢業設計(論文)。⑸計算機應用類。包括計算機文化類、技術基礎類,專業應用類等,課內安排126學時,課外安排約360學時。
4結語
專業教學計劃體現了高校辦學指導思想,反映了高校辦學水平,“辦學不應該老圍著別人有什么,而應該想別人沒有什么,這樣才辦得出特色”[5]。突出學生就業服務對象、突出學生工程實踐能力和職業能力的培養、突出實踐環節教學的地位這三個“突出”是我們制定教學計劃的依據,也應該成為我們辦出特色的基礎。
參考文獻:
[1]蔣永生,邱洪興,陳以一.土建類專業工程素質和實踐能力培養的研究與實踐[J].高等建筑教育,2003(02):14~16.
[2]高等學校土木工程專業指導委員會.高等學土木工程專業本科教育培養目標和培養方案及課程教學大綱[M].北京:中國建筑工業出版社,2002.
[3]邵陽學院教務處.2003級本科專業教學計劃[Z].關于制訂本科專業教學計劃的原則意見.
1.1案例教學法
案例教學法是一種使得學生處在面臨問題的決策者角色的教學方法。在案例教學法課堂,無論是教師和學生必須以不同的方式被激活。教師和學生相互依賴、互相學習。教師一般都是專家,但他們很少直接告知學生專業知識。案例教學法主要是用在商業學院和公共政策學院教學活動中。例如,1908年已被用于在哈佛商學院和公共政策學院。教學案例研究是全球頂尖的商學院進行核心功能。他們常常組織比賽確定最佳的新的教學案例。商業案例是模仿或模擬真實情況下的文檔。案例陳述的現實讓讀者參與其中。案件往往說明企業或政策形勢需要解決問題,還包括課堂討論和研究的其他信息。在沒有明顯的解決方案的情況下,提供了充分的事實基礎上激發學生獲得一切可能的結果。作為現實的模擬,案例必須具有三個特征:一個重要的業務問題或問題。沒有問題的情況下,沒有教育價值;充分的信息基礎;沒有明確的結論。在案例教學過程中,教師的作用是選擇和組織案例,這也是實現教學目標的關鍵。
1.2基于問題解決的學習
基于問題解決的學習方法是1980年美國數學教師協會正式提出來的。它將學習內容設計成問題,或由學生提出問題,讓學習者通過解決問題來獲得相應的知識和能力。讓學生提出高質量的問題是這種教學方法的關鍵。要求學生將問題具體化和形象化,構造成模擬實際生活的故事情節。學生在原有知識和經驗的基礎上,通過分析解決問題,發現更加復雜和深入的問題。因此,學生提出問題的多少、思考問題的廣度和深度等是基于問題解決的學習方法的重要的評價標準。
1.3基于問題的學習
基于問題的學習是一種以學生為中心的教學方法。學習的目的是獲得解決問題的經驗、思考策略和該領域的知識。基于問題的學習的目標是幫助學生形成靈活的知識、有效解決問題的能力、自主學習、有效的協作能力和內在動機。基于問題的學習是一個主動的學習方式。在工作過程中,學生發現他們已有的知識,需要知道什么,以及如何和在哪里獲得新的信息,可能會有益于該問題的解決。教師的作用是為了促進學生的學習、支持、指導和監控學習過程。導師必須建立學生對解決問題的信心,并鼓勵學生,同時也拓展他們的理解。Barrows定義了基于問題的學習模型為:(1)以學生為中心的學習。(2)學習是學生小團體做的,理想的6~10人。(3)教師指導學生而不是教學。(4)以問題為基礎組織和激發學生學習。(5)問題是設置是提高學生解決問題能力的基礎,是刺激的認知過程。(6)學生通過自我導向學習獲得新的知識。基于問題的學習要求教師的教學風格達到幾個主要標準:首先,要有一個與教師科研相關的“學習中心”,所有的學生都需要圍繞該中心。第二個標準是必須有一個驅動問題,學生通過完成項目獲得問題的答案。這個問題也不能有一個預定的結果,它應該要求學生使用的先驗知識來所有可能的結果。其他標準包括建設性的調查研究、學生的自等。基于問題的學習的主要教學過程包括提出問題、分析問題、形成假設、驗證假設、修正假設。
2土木工程探索性試驗設計
近年來華南理工大學開展了“探索性實驗”教學項目建設工作,引導教師將科研項目成果轉化為計劃內實驗教學內容,從而深化實驗教學內容和體系改革,推進實驗室開放共享;通過科研與教學融合,切實促進學生實踐創新能力的培養。下面介紹用研究性教學方法設計所申報的“探索性實驗”教學項目“瀝青混合料多軸加載試驗”。
2.1提出問題
最新版的《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTGE20-2011)中瀝青混合料的試驗方法主要包括:單軸壓縮、單軸拉伸、小梁彎曲和劈裂試驗等。試驗過程中,瀝青混合料試件處于單軸或雙軸應力狀態。而實際瀝青路面中,瀝青混合料處于多軸受力狀態,承受壓縮、拉伸、剪切的交互作用。因此,現有瀝青混合料的試驗裝置與方法無法模擬實際瀝青路面材料的多軸受力狀態。
2.2分析問題
為了模擬實際瀝青路面材料的多軸受力狀態,采用如圖1所示的試驗裝置。通過轉動的橡膠輪胎帶動圓柱體試件轉動,試件受到橡膠輪胎的表面摩擦力F和鉛垂方向的壓力P作用。同時,在試件水平方向施加壓力Q。從而模擬實際路面材料多軸受力狀態,使得試件承受壓縮、拉伸、剪切的交互作用。
2.3試驗步驟
(1)試件制作。采用擊實法、靜壓法或旋轉壓實法制作的圓柱體試件;或在輪碾法制作的板塊狀試件中鉆取的圓柱體試件;或在路面中鉆取圓柱體的芯樣。
(2)安裝試件。將試驗室的環境溫度控制在試驗溫度±0.1℃范圍內。加載前,保溫時間為90~120min。
(3)水平方向加載。通過水平加載油缸對試件施加水平方向拉伸或壓縮荷載。
(4)鉛垂方向加載。通過鉛垂方向加載裝置在橡膠輪上施加荷載,從而在試件中部上方施加鉛垂方向荷載。
(5)啟動橡膠輪驅動馬達,使得橡膠輪單向旋轉,轉速為1~100r/s。
2.4試驗結果的分析與討論
試件轉動一定次數后,量測試件中部加載位置的直徑,計算直徑變化率。加載后試件中部直徑的變化百分率計算公式為:100%×加載一定次數后加載位置試件直徑/加載前試件直徑。同時,量測試件長度,計算加載后試件長度的變化率。加載后試件長度變化百分率計算公式為:100%×加載一定次數后試件長度/加載前試件長度。教學過程中,共15位同學參與該項試驗,分為3組,每組5人。
3教學效果
采用研究性教學方法,有助于把學生納入教師的科研項目,驅使學生調查研究,組織討論會,分析問題,解決問題,完成工作任務。授課教師與同學們一起通過該試驗項目掌握了實際路面材料的受力狀態,并創新性的設計了“瀝青混合料多軸加載試驗”方法。依托研究成果申報了2項實用新型專利和2項發明專利。在國外SCI源刊投稿論文2篇。
4結語
課程設計僅有一周,要求完成一份完整的單位工程施工圖預算,既要完成工程量計算又要完成套價取費,因而選取小工程(如門衛房)讓每個學生獨立完成一份施工圖預算,學生既能學到相關知識,又能培養獨立性。以“大工程”代替“小工程”的優點:能夠大大提高學生綜合應用專業知識的水平;提高學生的識圖能力;鍛煉了學生的自己解決問題的能力。
2“.小組協作”代替“單打獨斗”
“單打獨斗”可培養學生工作的獨立性,可以使學生更好地掌握工程預算的基本原理,獨立地完成每一個分部分項工程的算量,可更全面地對工程概預算有一個全面的認識,但是不能培養學生的團隊合作精神。“小組協作”代替“單打獨斗”的優點:模擬學生就業后在新疆地區工作的模式;培養了團隊合作的精神,讓學生明白團隊合作的重要性;使少數民族學生更積極地參加課程設計,學到更多專業知識。
3“.關鍵點”代替“整個面”
“關鍵點”代替“整個面”的優點:能掌握計算工程量的方法,用系統的概念去計算工程量,達到事半功倍的效果;鍛煉獨立工作的能力;熟悉做預算的流程,更好地掌握關鍵點的預算知識。
4“.組長負責制”代替“指導教師管理制”
1土木工程傳統畢業設計模式存在的問題
1.1課題不能滿足社會需要
現有的畢業設計題目僅僅是對部分學科內容的綜合應用,只是涉及工程的某一方面,沒有培養學生對整個工程的全體把握.各個專業各自為陣、沒有聯系、缺乏學科間的交叉.例如,土木工程的學生只專注于結構設計,建筑專業學生則更為注重外形的美觀,沒有考慮力學的影響.工程管理的學生則更多地是選擇軟題目進行畢業設計的答辯,給排水專業的學生則在給定的圖紙中添加上下水管道而不去考慮樓層的承重等問題,彼此之間沒有信息的互通,難以達到畢業設計中模擬工程實訓的要求[2].
1.2抄襲現象嚴重
目前大多數院校由于應屆畢業生人數較多,每位指導教師可能同時指導多位學生進行畢業設計,所以在選題上會存在雷同的地方.而一些學生存在不求優秀但求通過的思想,因此在進行畢業設計時會不同程度地出現抄襲現象.
1.3時間安排不合理由于畢業設計大多安排在第八學期,學生面臨找工作、實習、面試等問題,導致一些同學前期沒有準備而在臨近答辯前夕才匆匆完稿,答辯時倉促上陣,嚴重影響答辯質量.
2土木工程團隊畢業設計的實踐
為了提高畢業設計質量,鍛煉學生的工程實踐能力和創新意識,強化學生的團隊協作精神,江蘇科技大學船舶與建筑工程學院采用跨專業團隊畢業設計的模式,嘗試對畢業設計環節進行改革,經過試行取得了一些成果并積累了部分經驗,所培養的畢業生在用人單位也受到了一致好評.
2.1合理選題團隊畢業設計的題目
除了要符合專業教學要求,涵蓋本專業絕大部分的專業領域,具有很強綜合性,還必須與工程實際相結合,具有較強的實踐性,同時具備一定的前瞻性和創新性.此外,還必須符合所有參與專業的專業要求,能夠使團隊成員分工明確[3].團隊選題是以指導教師討論決定課題的方向,再由學生團隊自主確定課題題目,通過查閱各種文獻、書籍及設計手冊,搜集并整理資料,初步確定設計方案,并及時與老師交流,對方案進行完善,并形成最終方案.
2.2組織團隊指導教師在畢業設計環節
要求每位學生都有一名指導教師,因此在畢業設計團隊中,也為每位成員配備有各自的指導教師,指導教師也形成團隊,選擇其中一人為總負責人,負責收集學生在畢業設計過程中遇到的各種碰撞問題,協調指導教師團隊集中對問題進行協商和解答.由于指導教師們的專長和知識結構各不相同,因此通過教師團隊的指導,可充分發揮教師團隊綜合知識的優勢,能更有效地指導團隊畢業設計工作,同時也為學生樹立了團隊工作的榜樣.
2.3學生團隊項目制
以蘇州御錦花園住宅樓的團隊畢業設計為例,將之分為建筑、結構、基礎、給排水、造價、施工組織等項目組成,各項目由一名同學擔任責任人,以設計的各項任務和學生項目負責人建立工作任務分工表,明確哪項任務由哪位同學負責主辦,并明確協辦人員,由負責主辦的同學統籌安排時間進度和工作進度,讓所有同學都參與到該任務的設計中.每個學生明確自己在團隊設計中的位置,并積極主動介入,群策群力,發揮應有的作用.學生在項目進行過程中,逐步學會了制定計劃、討論分工、協調工作內容和進度、定期舉行小組會議、方案討論與決策等團隊工作的方式,培養了學生的團隊精神和處理實際問題的能力.
2.4嚴格控制時間節點
畢業設計一般安排在第八學期進行,但是同時也是學生找工作、考研、面試、培訓等方面的黃金時間,這樣就難免會出現時間上的沖突.而如何在保證工作質量的基礎上,如期完成各項工作任務,確保項目的整體進度,是團隊畢業設計必須要解決的關鍵問題.因此我們將團隊畢業設計提前至第七學期的第八周,并綜合考慮上述因素,做到合理分配工作任務及工作時間。
2.5團隊答辯模式
由于學生團隊是跨專業組成的,因此在畢業答辯環節,由團隊各專業教授組成了專家答辯組,對團隊畢業設計進行公開答辯.由一名學生負責團隊畢業設計總的概述,然后按照計劃進度表中各項目組成由各項目負責人進行設計陳述,在各項目陳述過程中專家答辯組對團隊畢業設計進行提問.通過本次團隊畢業設計各專業學生彼此學習、相互交流,為完成蘇州御錦花園住宅樓設計項目,團隊學生群策群力進行設計和計算,既加深了對本專業課程的掌握,同時也擴充了自己的知識面,了解交叉學科的相關內容,真正做到學科的交叉與融合.
3結語
國外一些發達國家非常重視工程教育,在工程師培養方面大致分為兩大模式:一是在校期間著重培養學生的工科基礎能力,畢業后由企業完成工程師職業方面的教育。二是在校期間對學生進行工程師的基本技能訓練,畢業時獲得具有職業資格的工程師學位。以上兩種模式,都需要企業的參與和支持,企業與學校結合,接受大學生實習,參與工程師人才的培養。民族院校應用創新型人才培養要體現為民族地區和區域經濟服務的特征。本文主要以筆者所在學校大連民族學院土木工程專業的專業教育理念、實驗實踐基地建設、專業培養方案、“應用創新”人才培養理念的實踐等工作為例,探索民族院校基于“應用創新”理念的土木工程專業建設規律。
二、“應用創新”理念下的土木工程專業建設
近年來,大連民族學院土木工程專業結合國家“卓越計劃”,立足于“應用創新”理念,以遼寧省專業評估為契機,發揮已有專業的優勢,大力開展土木工程專業建設。在2009培養方案和2013培養方案的修訂過程中,逐步形成了“理論適度,重在應用”的教學指導方針,在培養方案中體現應用和創新的教學理念。學校土木工程專業2000年開始招生,經過14年的辦學歷程,發展迅速。2010年被評為“國家級特色專業”;2011年被評為“大連市三育人先進集體”;2012年被評為“遼寧省普通高等學校本科工程人才培養模式改革試點專業”;2013年參加遼寧省普通高等學校本科專業綜合評估,位列全省第三。為實現“應用創新”理念下的土木工程專業建設,學校進一步加強實驗室和實踐基地建設、創新教育建設、師資隊伍建設、培養方案的修訂等工作。在此基礎上,立足沿海,服務民族,努力建設具有民族特色的土木工程專業。
(一)加強實驗室和實踐基地建設
1.強化校內實驗設施建設,發揮實踐教學在人才培養中的作用
2011年學校土木建筑工程綜合實驗中心被評為“遼寧省示范性實驗中心”。2013年土木建筑工程學院借搬遷新校區之際,在新教學實驗樓的建設中,對實驗條件進行了大規模的改善,增大了實驗室的使用空間,購置了大量用于本科教學的實驗設備,以滿足土木工程專業“應用創新”理念的教學要求,為學生實踐應用能力的提高創造有利條件。此外,積極鼓勵教師結合生產實際開展科學研究,將教學和科研相結合,形成科研促教學的良好局面。在實驗教學中,為培養和訓練學生綜合分析問題和解決問題的能力,適當增加了設計性和綜合性實驗內容。并結合各種學科大賽,鼓勵并組織學生參與準備性試驗。近年來,該專業學生參加各種級別的學科競賽均取得優異的成績。同時,以專業導師工作室制的方式,讓學生參與導師工作室的課題研究,增加科研實驗比例,強化學生的創新意識和工程能力。
2.校企合作,加強實踐基地建設
參照“卓越工程師培養計劃”,建立校企合作聯合辦學的培養模式。校企雙方協議建立校企聯合辦學的組織機構,制定相關管理條例、培養方案和培養標準等。近年來,該專業與大連市8家設計單位和施工企業及大型監理公司建立了校企合作辦學的實踐基地,除頂崗實習外,企業還接收30余名學生參加“3+1”試點班的企業學習。此外,學校還聘請了有經驗的工程師作為校外指導教師,結合工程實際項目對學生的畢業設計和生產實習進行指導。多年的實踐教學證明,學生在企業實習,不僅培養了學生的實踐應用能力,也培養了學生吃苦耐勞的工作作風和團隊合作精神,強化了創新創業意識。
(二)加強創新教育建設
學校土木工程專業重視對學生創新實踐能力的培養。近年來,為鼓勵學生參加各種學科競賽以及參與教師的科研課題,建立了“創新工作室制”的創新能力培養機制;以指導學生參加大學生結構設計大賽為目的,建立了“土木工程結構設計創新工作室”;以指導學生參加大學生混凝土配合比大賽為目的,建立了“混凝土材料性能創新工作室”;以指導學生參加大學生測繪大賽為目的,建立了“土木工程測繪技術創新工作室”等。近期,又開設了“力學應用創新工作室”、“土工實驗創新工作室”等。各創新工作室有固定的活動場所,并配有相應的設備,由專業指導教師進行指導。通過創新工作室的訓練,學生獲得了工程實踐和應用創新能力的鍛煉。近年,土木建筑工程學院還多次主辦市級大學生學科競賽,并組織學生參與全國混凝土配合比大賽,省、市級結構大賽和測繪大賽、力學大賽,各種級別的“挑戰杯”大賽等,均取得了優異成績。開展大學生創新能力的培養,對提高學生的專業興趣和創新積極性起到了非常重要的作用。
(三)改革培養方案
大連民族學院是國家民族事務委員會的直屬院校,學生來自全國56個民族。木工工程專業2000年開始招生,為滿足民族地區及周邊地區對土木工程專業人才的需要,土木工程專業下設兩個專業方向:建筑工程方向和交通土建方向。學校60%以上的學生來自少數民族地區,學生在語言和接受知識的能力方面存在較大的差異。因此,教學中主要采取因材施教的方法分層教學,即對將來繼續從事土木工程科學研究準備考研的學生,著力加強其理論知識的深度和廣度;對畢業后直接就業的學生,則加強其實踐應用能力的培養。培養方案還設置了基本能夠滿足各類學生自主選擇需要的選修課。在人才培養過程中,堅持“應用創新”的辦學理念,堅持“理論適度,重在應用”的原則,在課程設置上增加能夠提高學生應用能力和創新能力的課程。2009培養方案對原來的培養方案進行了改革,將培養方案分為三大平臺,即通識教育平臺、專業類教育平臺、專業教育平臺。尤其在專業教育平臺的設置中,開設了一些新的能夠培養學生應用和創新能力的課程,如土木工程實踐能力訓練、土木工程技術工作室課程、道路測試技術工作室課程等,并設置相應學分,使應用創新教育真正落到實處。近年來,在培養方案中增加了“3+1”的培養計劃,使校企聯合辦學的培養模式更加規范化。在編寫培養方案的過程中,深入企業進行調查,結合企業的工程實際,調整部分課程的教學內容和教學大綱。改革“集中性實踐教學環節”的教學內容和課程結構,增加課程設計、實驗、實習等實踐課的內容和學時數。如在畢業設計之前,增加畢業實習的環節;在混凝土課程設計中,增加混凝土雙向板的設計內容,以滿足工程實際需要;在高層建筑結構課程中,增設了高層建筑結構課程設計;在交通土建方向的限選課中,增設地下結構課程設計;在專業選修課中,增設3D掃描技術在民族建筑保護中的應用和結構無損檢測等實踐課。總之,力求實踐環節的教學內容與時俱進,并具有時代專業特色。
三、結語
一、測量控制點的布局
以下圖為例,測量控制點的布局主要注意以下三個方面:
1、本工程總占地面積約3.36萬平方米,工程基坑南北寬126m,東西長238m,基坑深度11.650m,承臺和集水坑、電梯井位置開挖深度在12.35~16.10m。整個工程共5座塔樓及裙樓。
2、本工程甲方給定的水準點位于南海路與宏達街交叉口,高程4.162米。在發達街上給定兩個基準點,詳見附圖1。
3、根據實際情況,本工程引測水準點6個,基準點16個。
二、測量控制點的保護1、甲方給定的基準點附近,禁止堆放材料,并派專人看管,定期對基準點進行復核。
2、引測的控制樁必須用混凝土保護,需要時用鋼管進行圍護,并用紅油漆作好測量標記。
3、嚴禁在甲方給定的基準點附近加工、倒運鋼筋及進行其他施工活動,防止磕碰、刮、擦破壞基準點。
[關鍵詞]土木工程 教學內容 教學模式
[中圖分類號] TU7-4 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)14-0079-03
我國土木工程建設有著飛快的進步,房地產產業和住宅的大發展、高速公路和高速鐵路網的迅猛興起,增強了我國的綜合實力。城市建設中的基坑開挖不僅越來越深,而且開挖對周圍環境的影響越發敏感;全國30多座城市已建或在建地鐵,大冶露天鐵礦開采的邊坡高度達到800多米,海底隧道、煤礦開采的深度最深達到1000多米。同時,近些年我國工程建設中事故頻發,如杭州風情大道地鐵基坑倒塌事故、上海蓮花河畔景苑7#樓傾倒事故、青島輸油管道爆炸事件。因此,我國對工程建設場地選址及場地內地質條件要求越來越高,水文與工程地質工作是土木工程建設重要的、不可缺少的基礎工作。
1998年教育部頒布《普通高等學校本科專業目錄》,將原來的結構、橋梁、道路、巖土、礦井建設、城鎮建設等8個專業合并為土木工程專業,成為一個寬口徑的大專業土木工程,具有內涵廣泛、支系眾多、科目復雜的特點,涵蓋領域極為廣泛,對學科全貌充分認識與把握,以期培養出的學生“理論基礎扎實,專業知識面廣,實踐能力強,綜合素質高,并有較強的科技運用、推廣、轉換能力”。[1] [2]土木工程概論課程涵蓋工業與民用建筑、交通土建、地下工程、巖土工程、市政工程、水利水電工程及國防工程等廣泛領域。[3] [4] [5]通過對土木工程概論課程的學習,對剛進入大學的水文與工程地質專業學生以后從事土木工程相關的勘察、設計、施工、監理、管理等領域從事技術或管理工作有個較為全面的認識。
一、水文與地質專業對土木工程的重要性
資源開發和基礎建設在國民經濟中有著十分重要的意義。道路橋梁建設、煤礦資源調查等項目開展初期和建設過程中都必須對工程地質自然災害、水文與工程地質條件、不良地質現象及工程對周圍環境的影響進行評價和調查。資源開發利用、基礎設施建設造成的水文與工程地質條件的惡化,對人類的生產和生活造成極大的影響,如采礦導致的地面沉降、人工開挖對邊坡穩定性的影響、尾礦庫對地下水的污染、水庫蓄水誘發區域性地震,特別是近年來由于經濟發展導致的全國大范圍的霧霾天氣。故此在各類地質環境評價、資源開發利用以及地基基礎工程建設等過程中,不僅需要從業人員懂得水文與工程地質專業知識,而且會科學管理各種工程。但從現實情況來看,高級應用型技術人才普遍不足。
水文與工程地質的畢業生,既有厚實的專業理論基礎、寬廣的專業知識,又有較強的實踐技能,可在大型工礦企業、城市、城鎮從事給排水、地下水及區域環境評價等方面從事水文地質調查工作,也可在有關部門從事飛機場、港口、海岸帶海洋環境、鐵路、公路、隧道、水庫等土木工程方面的工程地質勘查工作。
二、土木工程概論課程的特點
(一)涵蓋內容全面
本課程包括材料力學和結構概念、建筑工程類型及施工工藝、飛機場工程的選址及建設、地下工程類型及施工工藝、橋梁工程的類型及施工工藝、道路工程的選線及種類、鐵路工程、海口工程、給排水工程、海洋工程、土木工程中的災害等內容,其中不僅涉及材料力學、結構力學、土力學、鋼筋混凝土結構等力學內容,還涉及規劃、施工及監理方面的內容,因此學好這門課程,對于剛跨進高等學校大門的水文與工程地質專業的學生而言,理解本專業的培養目標意義重大。
(二)發展變化快
土木工程雖然是一門古老的學科,但其領域隨相關學科的發展、經濟建設和社會進步的需要而不斷深化、不斷拓展。
(三)應用性廣
隨著城市化的發展,我國對能源需求越來越大,高層及超高層建筑越來越多,建筑基礎形式多以樁基礎等深基礎為主,這不僅要求水文與工程地質專業畢業生掌握扎實的專業基礎知識,同時又為畢業生就業提供了更多的機會。
三、土木工程概論課程存在的不足
(一)教材內容的滯后
土木工程建設種類、規模發展日新月異,由于時效性,教材不可能及時反映土木工程的變化,已淘汰的施工工藝技術甚至還有可能在現有的教材中出現。
(二)課堂教學方式不豐富
土木工程概論課程涉及的工程種類多、工程性很強。現代多媒體的運用相較于傳統的黑板教學而言,能夠大大提高教學效率,在很短的時間內擴大了學生的知識面。涉及高層建筑、橋梁、隧道等工程的施工工藝的流程、各種施工機械的操作過程,學生如不到工地現場則不能很好地掌握關鍵施工技術,這就導致教學效果不理想,學生對知識的掌握不牢靠。
(三)教學素材收集難
由于土木工程涉及交通、土建、港口、海洋等方面,其覆蓋面相當廣泛,要收集各種工程的典型性素材有相當的難度。
四、土木工程概論課程教學改革
(一)精選教學內容
土木工程概論課程的教學目標是開拓學生土木工程的視野、培養學生土木工程的意識、激發學生持久的學習動力。因此在講課時可選擇生動宏偉的建設場景和案例,如上海中心基坑施工、廣州東塔基坑施工、三峽大壩工程、港珠澳大橋建設及世界各地的海底隧道工程等,以此來讓學生建立土木工程的整體和發展思維,從而提高他們學習后續課程的興趣和質量。同時,在教學中將學生帶到實際工程現場,進行現場教學,讓學生提前接觸生產實際,掌握一些現場施工的知識,為他們走向工作崗位奠定堅實基礎。
(二)采用形式多樣的教學方法
為激發學生學習興趣、提高課堂效率,各種如橋梁類型、隧道類型、飛機場形式等可以用靜態多媒體直觀、形象地展現出來,以此提高學生對工程的直觀認識,加深學生的理論知識,以較少的教學時間收到很好的教學效果。土木工程概論內容豐富多彩,為避免課程內容變得枯燥無味,教師在課堂教學中不應僅僅以靜態圖片的形式向學生講解土木工程的有關概念、理論,這樣易讓學生產生厭學情緒。課間播放一些隧道施工、深基坑維護施工的教學短片,如人工挖孔樁、港珠澳大橋施工錄像、廣州東塔的施工動畫、管樁打入施工過程、雙排樁施工過程、錨桿支護施工過程、越江隧道施工動畫、邊坡加固施工過程。通過教學錄像的播放,讓學生掌握各種土木工程的施工方法。
(三)穿插專題講座
為了讓學生了解土木工程的最新發展狀況,針對新近的一些深大基坑工程、橋梁工程及土木工程方面的試驗平臺做專題講座,如上海蓮花河畔景苑7#樓傾倒事故分析、上海中心深基坑支護工程、港珠澳大橋施工、國內外離心機試驗、動態空心圓柱剪切試驗等。隨著城鎮化的進展,近年來淮南新建了一批深基坑工程、橋梁工程、隧道工程。在教學過程中,邀請現場技術人員到課堂上來給學生做講座,如進行過“攪拌樁維護施工”、“地下連續墻施工”、“拉森板樁維護施工”、“地下空間施工”、“打入樁施工”等專題講座。專題講座不僅充實了教學內容、開拓了學生的知識面,而且能引導學生從事土木工程的就業方向。
(四)知名人物及實驗平臺介紹
為增加水文與工程地質專業學生對國內外高校土木工程專業的認識及針對部分學生今后考研的情況,教師在講解到各種土木工程時,可穿插些相關的歷史人物、當代知名學者及國內的一些重點實驗室的介紹。如講到橋梁工程時,可講一講茅以升事跡、盧溝橋事件、國內外知名高校橋梁工程專業的知名學者及同濟大學的橋梁結構抗風技術交通行業重點實驗室;講到地下工程時,可介紹同濟大學巖土及地下工程教育部重點實驗室的離心機試驗機、動態空心圓柱剪切儀;講到鐵路工程時,可介紹一下中國首位鐵路工程師詹天佑、同濟大學的道路與交通工程教育部重點實驗室;講建筑工程時,可說一說建筑大師貝聿銘的杰出成就等;講到土木工程災害時,可介紹同濟大學的土木工程防災國家重點實驗室。
(五)新近知名土木工程建筑介紹
國內外的知名建筑發展日新月異,現有的教材很難跟上其發展變化。因此,在講授土木工程概論時,應介紹國內外最新的土木工程建設進展,以增加本課程的時效性,從而激發學生的學習熱情。講土木工程材料時,可穿插裝修材料的最新發展狀況;講高層建筑時,可介紹國內正在建設的摩天大廈,如上海中心大廈;講橋梁工程時,可穿插東海大橋、杭州灣大橋的建設情況;講高鐵建設工程時,可結合京福高鐵來講;講水利工程時,可以介紹一下我國西南地區正在建設的水電站,如向家壩水電站、白鶴灘水電站以及金沙江、雅礱江、大渡河等“三江”水電基地。通過講解一些知名重大工程建設的情況,可以拉近水文與工程地質專業學生與土木工程之間的距離,以此激發學生學習本門課程的興趣。
(六)授課教師的優選與培養
土木工程概論涉及現有的各種工程,要求授課教師不僅要具有寬廣的知識面,而且要有豐富的實踐經驗,為此要選具有豐富科研經歷的教師授課本門課程。近年來,由于高等學校招生規模的擴大和高校教師數量的不足,尤其是有一批青年教師缺乏實踐經驗,致使土木工程概論的教學存在一些問題。因此,不僅要求有經驗的教師對年輕教師進行傳、幫、帶,鼓勵年輕教師參與相關研究課題中,而且為了掌握土木工程的最新進展,年輕教師要經常參加國內外的相關學術會議,在寒暑假期間,盡量去工地實習、鍛煉,掌握現場施工的細節,不斷更新土木工程概論的教學內容。
五、結論
土木工程概論課程教學改革可起到幾點作用:1.提高學生學習土木工程概論課程的興趣、效率,激發了水文與工程地質專業學生將來從事土木工程建設的熱情。2.使學生更深刻地認識到土木工程概論課程的重要性,加深理解水文工程地質對各類工程的影響,以及各類工程與水文工程地質間的相互作用與關系。3.提高了學生在土木工程建設中,保護水文與工程地質環境的自覺性,能夠讓學生認識并分析不良水文與工程地質條件,并能針對具體問題提出處理措施。
[ 注 釋 ]
[1] 傅光耀.關于土木工程專業建筑工程方向教學改革的探討[J].高等建筑教育,2001(1):25-26.
[2] 王清標,初明祥,胡永強.大土木背景下《土木工程概論》教學模式創新研究[J].當代教育理論與實踐,2012(4):75-77.
[3] 王琰,周戒.對現代土木工程專業教育的幾點探討[J].高等建筑教育,2003(3):12-14.
從2014年開始,遼寧省學位辦加大了對碩士論文的抽檢力度,2015年抽檢數量為2014年的3倍,這在一定程度上引起了相關培養單位的重視。根據2014年遼寧工業大學碩士學位論文抽檢評價結果顯示,在此次抽檢中被抽到的兩本建筑與土木工程專業學位碩士論文中,一本論文的評價結果為良好,一本的論文的評價結果為一般。從反饋的信息來看,評審專家主要從論文的選題、文獻資料的閱讀、論文的成果與創新性、研究手段與技能、基礎理論與專門知識的掌握、綜合分析能力實驗或計算能力及寫作能力與態度等方面進行了評定。從檢查的結果來看,建筑與土木工程專業碩士學位的論文質量還有待于提高,主要缺點體現在:近幾年的文獻資料和參考文獻較少;開展有針對性的試驗比較少;缺少對實驗的針對性分析;缺乏數值模擬結果與工程實例或實驗室數據的對比等等。我們土木建筑工程學院為此專門組織了研討會,將評審專家的意見反饋給我們的專業指導教師。在會上,指導教師們對反饋回來的意見進行了認真的分析和總結,希望對我們今后建筑與土木工程專業碩士論文的質量的提高提供借鑒。我們除了參加省學位辦對碩士論文的抽檢之外,還把我們的專業碩士論文送到一些兄弟院校進行同行評審,評審的結果也同時作為學校評價專業碩士論文質量和專業指導教師能力的依據。
二、師資隊伍建設
(一)校內專業導師隊伍的建設
校內導師隊伍的建設主要是通過加強碩士導師的遴選工作,使得專業素質過硬,工程實踐能力強的指導教師走上碩士生導師的崗位。遼寧工業大學制定了《碩士研究生指導教師考核辦法(試行)》,該辦法規定了一名合格的專業碩士生導師應該達到諸如學術道德、學術論文抽檢情況、畢業論文完成情況、研究生就業情況、科研指標等方面的標準,凡是達不到碩士導師考核要求的教師將被取消其研究生導師資格。另外,學校定期進行碩士生導師的遴選工作,吸收符合條件的教師進入到碩士生導師隊伍中來。通過督促碩士生導師加強自身的學術水平,來提高對碩士生的指導能力。比如,學校規定一個碩士導師在一個聘期內(一般為三年)導師應該完成的科研任務:獲得的縱向課題的數量和質量;發表核心期刊論文的數量和質量;完成的橫向課題進款;獲得的省部級獎勵的數量及獎勵等級;國家發明專利和實用新型專利的數量等等。建筑與土木工程全日制專業學位的碩士生導師要求具有較強的工程實踐能力,所以遼寧工業大學在考核專業指導教師的時候著重強調了導師的工程素質,如果達不到上述要求的標準,專業導師將被暫時停止招生或取消專業研究生導師資格。上述采取的措施,在一定程度上激勵了專業導師加強自身的工程素質、在指導專業研究生時投入更多的精力。
(二)校外專業導師隊伍的建設
聘請具有豐富實踐經驗的并具有副高級以上職稱的土木行業的專業人員作為校外研究生指導教師,并開展聯合培養制度,即雙導師制。與學術型導師相比,專業型導師的能力體現在工程實踐的豐富性和對土木工程技能掌握的熟練性上。我們所聘任的校外專業導師,來自遼寧省內的土木工程行業,如錦州市建筑設計研究院的總工程師,東北電力工程公司的高級工程師,錦州市第一建筑安裝工程公司的高級工程師,錦州寶地集團的高級工程師等等,這些導師都是建筑企業的技術骨干,都具有很強的實踐專業技能,他們指導的研究生涉及到的土木工程專業領域包括設計、施工、土木工程檢測與加固、工程管理等等,符合三師【1】型人才的培養目標。這些校外研究生指導教師善于在工程實際中發現問題,并有很強的解決實際問題的能力,對專業學位研究生的論文題目的選擇有很大的幫助,并且有能力指導研究生解決實際工程當中出現的復雜的技術問題。校外專業研究生指導教師的工程實踐能力雖然很強,但是敬業和投入問題也是當前的一個讓各個專業碩士培養單位很困惑的問題。校外導師和培養單位之間的責權利關系不明確,校外導師的人事關系又不隸屬于培養單位,培養的學生學位論文質量出現了問題,校外導師是沒有什么責任的。而且,培養專業學位的研究生成才,對于校外指導教師來說也沒有帶來實質上的利益,因此他們缺少投入精力的主觀能動性。因此如何解決校外導師的精力投入問題,是建筑與土木工程專業碩士當前面臨的一個難題。難題的破解需要各培養單位、碩士生專業導師和研究生共同努力,比如采取專業碩士研究生畢業之后到其導師所在的企業就業、或是專業研究生的研究成果和企業共同分享、或是培養單位和企業聯合報獎等,這些均是可行的辦法。
三、實踐基地的建設與維護
建筑與土木工程專業碩士的實踐教育基地的建設與維護對于建筑與土木工程專業碩士研究生的培養質量起到至關重要的作用[2]。依托遼寧工業大學的實踐教育平臺,加強與校外實踐基地的合作,建立遼寧工業大學建筑與土木工程領域校外實踐基地。建筑與土木工程專業碩士專業實踐基地建設是一項長期工作,需要重視實踐基地開發工作,規范實踐基地建設的管理,加大投入保障建筑與土木工程專業碩士專業實踐基地建設,積極維護和發展與專業實踐基地的關系。遼寧工業大學土木建筑學院負責研究生工作的領導定期對簽約的實踐基地進行走訪,在了解企業需求的同時,也了解到在基地實踐的專業碩士的學習情況,督促他們加強在實習基地的學習和實踐。同時,也是對研究生校外指導教師的一個促進。通過建設專業碩士實踐基地,達到學校和實踐基地所在企業互惠的目的,從而使專業碩士實習基地成為學校和企業之間的聯系紐帶。在對企業進行走訪的同時,也邀請企業的負責人和相關專業碩士指導教師來學校座談,為培養建筑與土木工程全日制專業碩士獻計獻策。
四、加強對建筑與土木工程的全日制專業學位碩士生實踐考核與成績評定
遼寧工業大學建筑與土木工程專業學位碩士研究生必須在培養基地進行至少連續半年時間的實習、實踐環節訓練。一般時間定在第三學期,參加實踐的研究生按期提交實習、實踐計劃及報告,實習完畢以后,土木建筑工程學院組織專門的工程實踐應用能力答辯會,專業研究生參加由學院答辯委員會(校外指導教師參加)組織的答辯會,對實踐基地的實踐內容接受委員會的答辯。答辯成績采取兩級分制,分為“合格”或“不合格”。對于考核不合格的專業學位的研究生,督促其按照答辯委員會提出的問題進行修改,一段時間之后再組織答辯。通過這樣的考核,使專業碩士研究生認識到在企業實踐的重要性,加大在專業實踐活動中的精力的投入。
五、結論
中國土木工程專業研究生培養模式探索
(一)確定土木工程專業研究生的培養理念及目標
土木工程專業研究生的培養應在保證碩士研究生具有正確價值觀和良好道德情操、具備堅實理論知識和科研能力的基礎上,側重培養工程實踐能力,使之能夠具有解決實際工程中復雜問題的能力,成為與國際形勢接軌、掌握建筑領域尖端技術的高素質工程型人才[3]。
(二)明確土木工程研究生培養質量的影響因素
單一的培養模式和傳統的課堂教學模式,使學生的個性和特長得不到充分發揮,限制了學生的創造性思維發展,使研究生教育無異于本科教育,大部分缺乏獨立研究和創新的能力。就土木工程專業來說,更應偏向實踐和應用。
(三)研究生培養模式的建議
首先,高校應改革土木專業研究生教育模式。例如將土木專業研究生的培養類型細化到理論研究型和工程實踐型等方向,使研究生的培養更具有針對性。在課程設置上,由于土木工程學科所包含的知識面寬,涉及的內容廣,因此,課程設置要有針對性和普遍性,多設置基礎課程[4],使學生主要掌握學習方法,而非單純地學習課程本身。同時,教師要使學生形成完整的知識框架和體系,使學生有機會接受該領域最前沿的知識和研究方法,使研究生從基礎知識的學習、查閱文獻到撰寫論文等工作中學到做科研應具備的基本素養和能力,并在此基礎上使研究生將自己所學的知識應用到實驗或實際操作中。
其次,針對研究生畢業后缺乏實踐和動手能力的現狀,高校應加強校企聯合培養模式。鑒于土木工程本身的學科特點,實踐與應用更是重中之重,因此,校企聯合的培養模式具有更重要的現實意義。在教育體制上應盡快為高校創造條件,如建立產學研培訓基地,使研究成果直接轉化成社會生產需要,企業可以為高校的科研工作提供資金支持,同時高校可以為企業運作帶來技術保障。高校還應為學生創造實踐機會,使學生能夠通過學校學習和社會實踐,真正掌握和更深刻地理解所做研究的價值和意義。高校應實行學校導師和企業導師雙導師制度,學校導師可以從事科研生產工作,企業導師也可進入高校學習和指導,這樣既可以加強高校師資隊伍建設,完善教育體制,又可以使土木工程研究生在科研能力和工程實踐能力上得到充分提高。
再次,應借鑒國外教育體制,實行研究生教育寬進嚴出制度,這樣既可以使更多的學生有機會接受更高層次的教育,又可以提高畢業生的素質和質量。嚴格控制畢業論文的通過率,提高論文評價標準,避免論文答辯流于形式。可以借鑒國外論文評價體制,對論文的質量采用等級制度,提高學生撰寫論文的積極性。同時,在就業上應縮小研究生和本科生的待遇差異,這樣既避免了研究生學習的功利性,又節約了國家教育資源,使土木工程研究生教育真正培養出具有科研精神和工程實踐能力的高層次人才。
最后,加強自主創新能力建設是中國經濟社會和發展的重要決策和部署,創新能力是人才所需要具備的重要內容。因此,研究生創新能力的培養是中國目前研究生教育的關鍵,研究生的創新能力培養是經濟需要也是時代所趨[5]。土木工程創新型人才就是要在該領域提出新理念、新技術、新方法、新技術、新材料,能在土木工程領域有所創新。由此,提高土木研究生的創新能力需要設立該學科的高校和教育工作者不斷探索和實踐,提出切實可行的措施,可以將部分高校作為試點,將土木工程研究生創新能力培養理念深入到教學和實踐中。