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隨著經濟全球化的發(fā)展及知識經濟時代的到來,創(chuàng)新成為推動社會科技進步與經濟不斷發(fā)展的決定性力量[1]。城市經濟的發(fā)展、建筑工程的規(guī)模逐漸擴大及其形式功能的日新月異則要求土木工程技術也不斷地發(fā)展與創(chuàng)新,同時也要求高校土木工程專業(yè)[2]培養(yǎng)大量應用型創(chuàng)新高等工程技術人才。畢業(yè)設計論文作為土木工程本科專業(yè)中最后的一個理論性與實踐性綜合的教學環(huán)節(jié),其目的是培養(yǎng)學生獨立分析與解決工程技術問題,最終使學生符合應用型創(chuàng)新工程人才的基本要求。因此,畢業(yè)設計[3,4]論文必須具有綜合知識、能力與創(chuàng)新相結合的特點。企業(yè)、高校與科研院所[5]之間通過生產、教學和科研緊密結合,在課程教學與實踐過程中有機結合企業(yè)生產實踐與科研創(chuàng)新,可以較好地培養(yǎng)學生綜合素質、能力以及創(chuàng)新能力。同時,使學生在實際畢業(yè)設計論文過程中,提升科學研究能力與團隊合作精神,增強設計與參與生產實踐的事業(yè)心和責任感[6],在更好地運用綜合專業(yè)知識提升畢業(yè)設計質量的同時,達到應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標。
1創(chuàng)新土木工程畢業(yè)設計模式
產學研有機結合土木工程畢業(yè)設計論文的創(chuàng)新,就是在畢業(yè)設計與研究論文中,實現(xiàn)畢業(yè)設計[7]、教學與土木工程實踐相結合的創(chuàng)新模式,提升土木工程專業(yè)學生的實踐能力。土木工程產學研項目中,結合科研創(chuàng)新與生產實踐來優(yōu)化課程教學,培養(yǎng)土木工程學生的實習實踐能力,有助于全面培養(yǎng)有能力的土木工程專業(yè)學生。在具體的土木工程畢業(yè)設計創(chuàng)新模式之中,可以優(yōu)化開展實施產學研合作,有效建立健全當前土木工程教育中產學研結合教育課程評價[8]及調控機制,改變傳統(tǒng)的土木工程教育模式。同時,也有助于實現(xiàn)企業(yè)、高校以及研究機構間的優(yōu)勢資源互補,優(yōu)化培養(yǎng)應用型土木工程專業(yè)創(chuàng)新人才。
2基于產學研土木工程畢業(yè)設計的意義
利用產學研機制與應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標進行創(chuàng)新性土木本科畢業(yè)設計論文的選題,從工程實際與學術問題的聯(lián)合創(chuàng)新出發(fā),豐富與擴展課題的研究目標,將產學研科研或工程項目轉化為創(chuàng)新型的實驗項目、依據(jù)工程實際與實驗模型培養(yǎng)學生的動手能力、擴展創(chuàng)新能力。同時,創(chuàng)新性土木本科畢業(yè)設計過程中,也可以提升學生的論文寫作能力,優(yōu)化學生力學模型計算能力,培養(yǎng)技術學術交流,擴展學生思維,具有重要創(chuàng)新意義?;诋a學研的課程實踐與畢業(yè)設計工作,能夠優(yōu)化提高土木工程產學研合作水平和效率,實現(xiàn)共贏,共同發(fā)展。創(chuàng)新模式,搭建土木工程產學研平臺,優(yōu)化服務,能夠優(yōu)化推進企業(yè)與高校、科研院合作,提高合作層次,有效實踐產學研合作,提升土木工程畢業(yè)設計質量,發(fā)揮積極影響。而且,在土木工程專業(yè)中,其畢業(yè)設計與實際工程密切相關,使其與產學研相結合,有助于培養(yǎng)學生的實踐能力與創(chuàng)新能力,也可以提升畢業(yè)設計質量,具有重要意義。
3基于產學研土木工程畢業(yè)設計創(chuàng)新的實現(xiàn)措施
3.1完善產學研結合體系
密切協(xié)調土木工程教學與后期畢業(yè)設計間的聯(lián)系,基于產學研創(chuàng)新模式,設置課程教學與生產實踐,最終為畢業(yè)設計的選題、實習與設施打下基礎,增強課程試驗與畢業(yè)設計等與外部生產與科研創(chuàng)創(chuàng)新等因素之間的關系,提升畢業(yè)設計質量??疾鞂W生的知識綜合應用能力,解決工程中與企業(yè)科技生產中的實際問題,從而使學生能夠更好的理解工程畢業(yè)設計題目,使其能夠聚精會神地投入到畢業(yè)設計中,提升學生參加土木工程畢業(yè)設計的熱情。
3.2提升土木工程專業(yè)產學研基地實力
高校院系加強與地方科研生產合作,建立完善土木工程專業(yè)的產學研基地,鼓勵教師參與生產實踐,提升其實踐指導實力,為畢業(yè)設計與論文提升工程實際的支撐,激發(fā)土木工程學生在畢業(yè)設計中的潛在能力。通過土木工程專業(yè)產學研聯(lián)合的課程教學實踐與畢業(yè)設計,更深層次地讓學生通過融入到土木工程設計實踐中。
3.3提升選題水平
創(chuàng)新性畢業(yè)設計論文選題工作,必須要確保選題符合土木工程專業(yè)的實際特點,切合應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標要求,保障土木工程畢業(yè)設計的選題深度可為學生所接受,一方面避免選題簡單重復的陳舊題目,適應經濟與社會發(fā)展的需要;另一方面避免在畢業(yè)設計中選題過深、題目過大而脫離生產實際的情況,確保學生切實完成畢業(yè)設計工作。
3.4提高畢業(yè)設計指導質量
院系在畢業(yè)設計指導中,應細化到具體教學指導單位,根據(jù)各專業(yè)學生畢業(yè)設計的專業(yè)特點,制定適合創(chuàng)新模式的畢業(yè)設計論文指導細則。指導教師在學生畢業(yè)設計中,能夠積極引導學生去創(chuàng)新思維,建立學生對畢業(yè)設計的多元文化意識,培養(yǎng)土木學生的工作、人際交流能力。
3.5協(xié)調畢業(yè)設計考核環(huán)節(jié)
建立基于產學研的畢業(yè)設計分階段考核方法,首先對指導教師要求其書面陳述畢業(yè)設計課題來源、選題依據(jù)、設計論文內容、難以程度及工作量等情況,由院系討論與考核設計選題。在此基礎上,增加創(chuàng)新學分與創(chuàng)新能力的評價標準,使學生更加有積極性地投入創(chuàng)新能力的培養(yǎng),同時,激勵教師培育基于產學研等的創(chuàng)新課程與畢業(yè)設計的實踐,給予相應的政策支持?;诋a學研的畢業(yè)設計論文實施過程,可以根據(jù)實際情況,適當?shù)恼{節(jié)增加實踐環(huán)節(jié)的考核,以保證畢業(yè)設計的質量提升。
4產學研創(chuàng)新畢業(yè)設計論文案例探索
鹽城工學院土木工程學院依據(jù)江蘇省特色專業(yè)和國家特色專業(yè)建設點,逐步推行創(chuàng)新教學與科技管理體制改革,努力提高科技水平,走產學研相結合的道路,積極為地方社會經濟服務,承擔了大量的企業(yè)科技開發(fā)項目。土木工程學院在基于產學研的教學與畢業(yè)設計改革上,利用校企協(xié)同育人平臺,引入企業(yè)深度參與教學實踐,開發(fā)了“企業(yè)文化、建筑工業(yè)化技術、施工安全管理、現(xiàn)代施工關鍵技術、建筑信息化技術、綠色建筑技術、建筑設備工程”等校企網絡課程。進一步,加強教學方法改革,利用校企網絡共享絡課程,鼓勵開展學生主動學習、研究性學習與合作性學習;對“土木工程測量、土木工程材料與工程結構測試技術訓練”等課程實施以能力考核為主的考核方式改革,為切實完成實踐課程培養(yǎng)目標與創(chuàng)新性畢業(yè)設計論文工作提供有力保障。學院教師團隊目前承擔的產學研項目,緊密結合土木工程教學與企業(yè)生產實踐科技問題,為培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才進行卓有成效的探索。筆者所在的課題組,目前承擔“深大基坑開挖施工對工程樁的影響及其檢測關鍵技術研究”產學研項目,旨在結合教學與工程實踐科技創(chuàng)新的同時,進行土木工程創(chuàng)新畢業(yè)設計與應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)等探索工作。在教學中,針對鹽城多河地區(qū)特點,分析深大基坑開挖的設計、施工與環(huán)境影響特點,將工程難點問題引入課堂與試驗及實習實踐。對深大基坑開挖回彈引起的樁基承載形狀變化等問題,在“樁基工程”課程的設計與施工檢測等課程中,進行針對性的分析,充分調動學生的學習興趣,利用課程試驗與產學研課題研究試驗有機的結合,引導學生參與科研試驗研究,為創(chuàng)新性畢業(yè)設計提供知識能力的積累。在此基礎上,進行基于產學研的畢業(yè)設計論文工作,根據(jù)學生情況并結合項目特點,畢業(yè)設計選題有“先鋒島三期多面臨河深大基坑的設計與施工”“鹽城多河地區(qū)的基坑支護形式與插入深度研究”“深大基坑開挖條件下的工程樁承載力計算”“深大基坑開挖坑底回彈與樁基承載計算與檢測”“臨河高層建筑深大地下室基礎設計與施工方案”等,創(chuàng)新了土木工程畢業(yè)設計論文的形式,并推動了工程生產實踐與企業(yè)的技術創(chuàng)新等工作。
5結語
在土木工程教學、試驗實踐及畢業(yè)設計的各階段,基于產學研聯(lián)合研究項目改革教學方法與畢業(yè)設計選題及實施,促進土木工程本科畢業(yè)設計論文的創(chuàng)新與實踐,使學生在畢業(yè)設計階段直接接觸到工程實例與企業(yè)技術創(chuàng)新實踐,可有效保證學生完成土木工程專業(yè)的教育培養(yǎng)計劃,培養(yǎng)學生的專業(yè)創(chuàng)新能力,為完成土木工程應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標發(fā)揮重大作用。
參考文獻
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研究生課程是研究生培養(yǎng)的起點和重要組成部分[1]。土木工程學科的研究生開設的課程除了英語、數(shù)學、政治等基礎課之外,還包括有限元分析、結構動力學、彈塑性力學在內的專業(yè)基礎課,以及與專業(yè)相關的大量專業(yè)選修課,總學時在250~320之間。研究生課程教學的目的,一方面是提高研究生的基礎理論水平,培養(yǎng)研究生的基礎科研能力,另一方面是加強本專業(yè)的專業(yè)知識,為后續(xù)的論文研究和職業(yè)實踐做準備[2-3]。但是,隨著土木工程學科的迅猛發(fā)展,目前開設的課程體系和課程內容都出現(xiàn)了與當前的研究進展脫節(jié),所學知識不能滿足論文研究和職業(yè)發(fā)展需要的趨勢[4],亟待改革和優(yōu)化。為解決這一問題,廣州大學對當前土木工程專業(yè)的研究生課程設置進行了廣泛而深入的調研,并提出了優(yōu)化改革的初步方案。
一、土木工程學科研究生課程體系調研報告
為了解我國各高校土木工程學科研究生課程設置情況,本文采取多種方式進行了調研,主要包括:參加2015年5月在先建筑科技大學舉辦的第八屆全國建筑與土木工程領域工程碩士培養(yǎng)工作研討會,聽取東南大學、同濟大學、清華大學、西安建筑科技大學等兄弟院校的專題報道,了解其課程設置情況;通過主辦廣東省結構力學系列課程教學經驗交流會的機會,與省內十五所院校土木工程學科的教師座談;在廣州大學土木工程學院研究生答辯期間,邀請大量兄弟院校和企業(yè)專家參加答辯,征求其對于研究生課程體系優(yōu)化的意見;充分利用各高校網站上有關土木工程學科點的研究生教育、教學資料信息,并對其進行調研、收集和整理。調研結論和收獲如下:
1.學術型研究生和專業(yè)型研究生應當突出特點,分類培養(yǎng)。根據(jù)教育部2009年《教育部關于做好全日制碩士專業(yè)學位研究生培養(yǎng)工作的若干意見》,設立專業(yè)型研究生的目的是“積極主動適應經濟社會發(fā)展對高層次應用型專門人才的需要”,與學術型研究生培養(yǎng)高層次科研人才有所不同[5]。因此,學術型研究生和專業(yè)型研究生的培養(yǎng)應該突出重點,堅持分類培養(yǎng)。就土木工程學科而言,學術型研究生應當注重數(shù)學、力學等系列專業(yè)基礎課程的教學,拓寬知識面,加強其基礎科研能力培養(yǎng);專業(yè)型研究生應當強調職業(yè)能力培養(yǎng),注重課程體系設置對工程實踐能力的提升,可以邀請擁有大量實際工程經驗的企業(yè)專家開設實踐課程或相關講座。
2.研究生課程設置應當與當前科學研究和工程實踐的新方法、新技術充分結合,增強課程設置的針對性和實用性。理論性較強的課程,如有限元方法、結構動力學等,應當強調編程和數(shù)值模擬能力的培養(yǎng),充分結合通用的工程應用軟件(如Matlab,Abaqus等)進行教授;實踐性較強的課程,應強調其在工程實踐中的應用,結合工程實例進行分析和討論,鼓勵學生在實習和實踐中學習;個別內容可以根據(jù)需要,在施工現(xiàn)場實習教學。
3.研究生課程應當因應學科的發(fā)展和研究生的培養(yǎng)情況分類設置,動態(tài)調整。近年來,我國土木工程行業(yè)迅猛發(fā)展,相關理論和技術日新月異。土木工程學科點研究生課程的設置應當與學科的發(fā)展相適應,動態(tài)調整專業(yè)課程的設置,既保證基礎課和專業(yè)基礎課程的教學,又使研究生的課程能夠最大程度地滿足論文研究和工程實踐能力培養(yǎng)的需要[6]。
二、研究生課程體系優(yōu)化方案
根據(jù)以上調研結果和結論,廣州大學土木工程學科點對學術型和專業(yè)型研究生的課程體系進行了調整和優(yōu)化。優(yōu)化調整的基本思想包括:以提高研究生培養(yǎng)質量為最終目標,課程體系優(yōu)化為培養(yǎng)研究生基礎科研能力和工程實踐能力服務;與科技發(fā)展和工程實踐的需要充分結合,對研究生課程體系分類建設,動態(tài)調整。為保證和促進研究生課程體系的調整和優(yōu)化,廣州大學確定了加強研究生課程體系建設的多項措施,主要包括加強研究生授課管理,獎懲結合,鼓勵相關教師開展研究生課程教學研究等,其目的就是積極促進理論課程教學與工程實踐能力培養(yǎng)的充分結合,對研究生課程體系進行有針對性的調整,提高研究生的培養(yǎng)質量。其具體措施包括:
1.土木工程學科點研究生課程系統(tǒng)設計和整體優(yōu)化。對于學位課程和專業(yè)基礎課程,要保證授課學時,優(yōu)化教學內容,培養(yǎng)土木工程學科研究生扎實的理論基礎,為后續(xù)的學位論文研究做好準備。對專業(yè)課和專業(yè)選修課,要針對不同學科的要求進行系統(tǒng)設計,開展分學科的專業(yè)課群建設[7]。目前廣州大學土木工程學科點在建的碩士研究生專業(yè)課群包括結構工程課群、防災減災工程課群、工程管理課群、工程力學課群等。
2.學術型研究生課程體系應強化基礎理論課程與學科研究前沿的聯(lián)系。學術型研究生的基礎理論課程要面向當前學科的研究前沿,與實踐應用相接軌。土木工程學科的基礎理論已經發(fā)展到了用大型計算軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工計算的階段,這些軟件都已經成為土木工程行業(yè)進行結構分析和設計必備的工具。因此,基礎理論課程的教學就兼顧理論知識的教授和相關計算模型和分析軟件的學習,既要讓研究生對基礎理論有深入的理解和認識,又要引導其熟悉和使用先進的計算軟件求解結構分析和設計中的實際問題。
3.專業(yè)型研究生課程體系應因職業(yè)能力培養(yǎng)的要求增加實踐類課程的比例。專業(yè)型研究生的培養(yǎng)目標是高層次的一線技術人員,土木工程界的設計、施工單位都希望學校輸出的研究生畢業(yè)后能夠經過盡量短的適應期就正式開展工作[8]。因此,專業(yè)型研究生的課程體系應當根據(jù)論文研究和職業(yè)規(guī)劃的要求,適度增加實踐類課程的數(shù)量和比例,充分利用實習和實踐的機會,提高其職業(yè)能力和專業(yè)素養(yǎng)。除了積極派遣研究生去工程設計和施工單位實習之外,廣州大學土木工程學院還積極邀請企事業(yè)單位專家來學校開設講座,甚至直接參與研究生課程的教學。特別是一些實用性強的課程,如鋼結構、混凝土結構等,采取由校內主課教師確定教學內容和基本框架,由校外專家授課的方式進行教學,收到了學生的歡迎,取得了較為明顯的教學效果。
三、研究生課程體系管理
為保證上述研究生課程體系優(yōu)化方案的執(zhí)行,廣州大學土木工程學院采取了一系列的支持措施,具體包括:
1.完善了研究生課程教學評價和監(jiān)督體系。邀請校內外專家組成研究生課程教學督導組,對研究生理論課程和實踐課程進行定量不定期現(xiàn)場聽課、監(jiān)督,給出對課程建設、教學內容和教學方法的評價和建議。特別是校外企事業(yè)單位的專家給出的建議,對于研究生課程與工程實踐能力的銜接具有重要意義。在此基礎上,完善了研究生課程學生評價體系,根據(jù)研究生及其導師對課程的反饋對研究生課程體系和課程內容有效管理,動態(tài)調整。
2.支持和鼓勵相關教師進行教學創(chuàng)新,提高教學能力,改善教學效果。建立了常態(tài)化的研究生教學研究支持體系,鼓勵相關教師開展教學研究,設立了一系列研究生教學科研項目;鼓勵與工程實踐關系緊密的課程擴大與相關企事業(yè)單位的對接,提高實踐教學學時的比例;鼓勵和支持教授同一課程的教師不定期舉行教學研討會,對教學內容和教學方法進行深入探討。
四、結語
在土木工程行業(yè)迅速發(fā)展,研究生數(shù)量逐年增加,專業(yè)型研究生比例逐漸增大的背景下,研究生的培養(yǎng)與當前科技研究的前沿相結合,強調工程實踐能力的培養(yǎng),是一個必然的趨勢。針對這一變化,土木工程學科點碩士研究生的課程也必須做出積極響應和調整優(yōu)化。本文在深入調研國內各高校土木工程學科碩士研究生課程設置的基礎上,提出了碩士研究生課程體系優(yōu)化的方案,并給出了教學管理方面的支持和激勵方案。
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關鍵詞:
高校;土木工程專業(yè);實踐教學;路徑
高校土木工程專業(yè)涉及到土木工程的設計、土木工程概預算、土木工程材料、土木工程結構、土木工程施工組織等多個方面的內容,這些內容具有較強的實踐性,需要通過各類試驗及實踐學習,以更好地架構土木工程專業(yè)知識結構。在高校教育改革的推動下,立足土木工程專業(yè)自身特點,探究實施高校土木工程專業(yè)實踐教學模式更顯重要。
一、開展高校土木工程專業(yè)實踐教學的必要性
高校土木工程專業(yè)在人才培養(yǎng)目標上側重于培養(yǎng)實踐應用技能及創(chuàng)新能力較強的土木工程專業(yè)人才,在開展高校土木工程專業(yè)教學時,學生的實踐應用能力需要經由實踐教學及上崗實習等途徑得以實現(xiàn)[1]。因此,從高校土木工程專業(yè)屬性上看,要做到理論知識與實踐應用的融會貫通,需要高校土木工程專業(yè)實踐教學的及時跟進。而從高校土木工程專業(yè)教學現(xiàn)狀上分析,較常采用的以班級教學為主、以多媒體教學手段為支撐、以理論教學、定期實習及留置作業(yè)為主要內容的教學模式暴露出一定的缺陷和問題,如設計作業(yè)及學科論文創(chuàng)新性不強、實驗課程設置較少、實習崗位不夠充足、實習效果不佳等,要解決這些缺陷和不足,客觀上也需要科學完善的高校土木工程專業(yè)實踐教學模式做保障。
二、高校土木工程專業(yè)實踐教學中凸顯的問題分析
首先,高校基于土木工程專業(yè)實踐教學仍存在重理論輕實踐的思想。一方面,高校在土木工程專業(yè)課程設置上,理論教學與實踐教學的比重分配不夠合理,另一方面,高校在土木工程專業(yè)實踐教學軟硬件設施上的投入相對有限,制約影響了土木工程專業(yè)實踐教學的效果。其次,高校土木工程專業(yè)教學中用于學生提高實踐技能和水平的實驗室及實習基地較為匱乏,且穩(wěn)定性不強。高校土木工程專業(yè)實踐教學實驗室及實習基地在數(shù)量上難以全面滿足學生實踐操作的需求,在使用時間及周期上也比較短暫,這就給高校土木工程專業(yè)實踐教學的有效推進構成了阻礙[2]。第三,高校土木工程專業(yè)實踐教學在設置課程及后續(xù)考核環(huán)節(jié)也欠缺合理。一是高校土木工程專業(yè)實踐教學的課時較少,實踐教學與崗位實習存在一定程度的重疊;二是高校土木工程實踐教學考核中,對學生的畢業(yè)設計要求過于單一,導致畢業(yè)設計論文及作品雷同度高,形式化嚴重。
三、構建高校土木工程專業(yè)實踐教學模式的路徑探究
(一)重視土木工程專業(yè)實踐教學,推行土木工程專業(yè)“雙證融通”制度
高校在開展土木工程專業(yè)教學時,首先要強化對專業(yè)實踐教學的重視程度,一方面要在課程設置中合理分配理論知識課程、實踐操作課程及畢業(yè)設計課程的比重,讓學生能夠在理論與實踐相結合中,對所學的諸如土木工程結構設計、土木工程材料選擇、土木工程施工組織等內容加以實踐驗證,為后續(xù)的畢業(yè)設計做好鋪墊;另一方面要投入充足的資金用于土木工程專業(yè)實驗室及實習基地的建設,提高專業(yè)實踐教學的硬件配置水平。在高校土木工程專業(yè)實踐教學模式的構建中,可以借助高職院校改革成果,推行土木工程專業(yè)的“雙證融通”制度,鼓勵學生考取注冊結構師、注冊巖土師、注冊建造師、注冊工程師等證書,通過實施雙證融通制度,提高學生參與實踐教學的積極性。
(二)完善高校土木工程專業(yè)實踐教學的方式方法
在高校土木工程專業(yè)實踐教學中,應注重教學方式方法的完善和改進,著重做好以下兩點:
1.借助實驗課及分組討論,提高土木工程專業(yè)理論課程的“實踐性”。在土木工程專業(yè)理論課程教學中,在傳授完基本理論知識后,可以將學生進行分組,讓其自主選擇實驗內容,通過資料查閱及多媒體技術的應用,營造師生交流討論的氛圍,使學生更好地掌握相關理論知識和原理,為實踐教學的實施打下基礎。
2.在土木工程專業(yè)實踐教學中,高校在實施校企合作及上崗實訓等教學內容時,應集中讓學生進入實訓及實習現(xiàn)場,并做好實踐教學的指導。在實訓操作及崗位實習結束后,由學生出具實習報告,并由學校及實習企業(yè)共同加以鑒定評價。為提高高校土木工程專業(yè)實踐教學及實習的效果,可以探索實施土木工程專業(yè)實踐教學與項目建設相結合的模式,讓學生在真正參與土木工程項目建設的過程中,對土木工程理論知識、現(xiàn)場操作能力、交流合作能力等加以全面培養(yǎng)[3]。
(三)依托信息技術,打造高校土木工程專業(yè)實踐教學與評價的網絡化平臺
高校土木工程專業(yè)實踐教學模式在構建過程中,應充分依托信息技術,在專業(yè)實踐教學過程中打造網絡化操作平臺,從而形成高校土木工程專業(yè)實踐教學的線上及線下雙線并行的教學模式。通過土木工程專業(yè)實踐教學網絡化平臺,一方面可能調動學生參與實踐操作及實訓學習的積極性,做好與土木工程企業(yè)的信息交流反饋,另一方面可以為學生在實操、實訓及實習后的成果交流及作品共享創(chuàng)造條件,也便于通過網絡化平臺,讓教師及企業(yè)對學生的實踐成果、畢業(yè)論文、設計作品進行雙向評價。
四、結語
高校土木工程專業(yè)實踐教學模式應重點突出土木工程專業(yè)的實踐性,在土木工程專業(yè)理論知識教學及實踐操作、實訓演練及上崗實習等多個環(huán)節(jié)做好實踐教學的軟件及硬件建設,并同步開展土木工程專業(yè)雙證融通及土木工程專業(yè)實踐網絡化平臺搭建,以為土木工程行業(yè)培養(yǎng)出理論與實踐技能雙優(yōu)的專業(yè)人才。
作者:梁文靜 單位:黔西南民族職業(yè)技術學院
參考文獻:
0引言
隨著人類文明及科學技術的發(fā)展,土木工程材料的不斷進步與改善。現(xiàn)代土木工程中,盡管傳統(tǒng)的土、石等材料的主導地位已逐漸被新型材料所取代。目前,水泥混凝土、鋼材、鋼筋混凝土已是不可替代的結構材料;新型合金、陶瓷、玻璃、有機材料及其他人工合成材料各種復合材料等在土木工程折中占有愈來愈重要的位置。
1 土木工程材料現(xiàn)狀及要求
與以往相比,當代土木工程材料的物理力學性能也已獲得明顯改善,隨著現(xiàn)代陶瓷與玻璃的性能改進,其應用范圍也有明顯的變化。例如水泥和混凝土的強度、耐久性及其他功能均有所改善。隨著現(xiàn)代陶瓷與玻璃的性能改進,其應用范圍與使用功能已經大大拓寬。此外,隨著技術的進步,傳統(tǒng)的應用方式也發(fā)生了較大變化現(xiàn)代施工技術與設備的應用也使得材料在工程中的性能表現(xiàn)比以往好為現(xiàn)代土木工程的發(fā)展奠定了良好的物質基礎。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進步,但與人們對于其性能要求的期望值還有較大差距。首先工程中的性能表現(xiàn)比以往好為現(xiàn)代土木工程的發(fā)展奠定了良好的物質基礎。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進步,但與人們對于其性能要求的期望值還有較大差距。
1.1 從土木工程材料的來源來看
鑒于土木工程材料的用量巨大,尤其在應用方面,經過長期使用的不斷累積,單一品種或數(shù)個品種的原材料來源已不能滿足其持續(xù)不斷的發(fā)展的需求。尤其是歷史發(fā)展到今天,以往大量采用的粘土磚瓦和木材等已經給社會的可持續(xù)發(fā)展帶來了沉重的負擔。論文參考網。從另一方面來看,由于人們對于各種建筑物性能的要求不斷提高,傳統(tǒng)建筑材料的性能也越來越不能滿足社會發(fā)展的需求。為此,以天然材料為主要材料的時代即將結束,取而代之的將是各種人工材料,這些人工材料將會向著再生化、利廢化、節(jié)能化和綠色化等方向發(fā)展。
1.2 從土木工程對材料技術性能要求的方面來看
技術性能的要求也越來越多,各種物理性能指標的要求也越來越高,從而表現(xiàn)為未來建筑材料的發(fā)展具有多功能和高性能的特點。具體來說就是材料向著輕質高強、多功能、良好的工藝性和優(yōu)良耐久性的方向發(fā)展。
1.3 從土木工程材料應用的發(fā)展趨勢來看
為滿足現(xiàn)代土木工程結構性能和施工技術的要求,材料應用也向著工業(yè)化的方向發(fā)展。例如,水泥混凝土等結構性能向著預制化和商品化的方向發(fā)展,材料向著半成品或成品的方向延伸,材料的加工、貯存、使用、運輸及其他施工技術的機械化、自動化水平不斷提高,勞動強度逐漸下降。這不僅改變著材料在使用過程中的性能表現(xiàn),也逐漸改變著人們對于土木工程使用的手段和觀念。
2新型土木工程材料——綠色建材
土木工程材料行業(yè)對資源的利用和對環(huán)境的影響都占據(jù)著重要的位置,在產值、能耗、環(huán)保等方面都是國民經濟中的大戶,為了保證源源不斷地為工程建設提供質量可靠的材料,避免新型材料的生產和發(fā)展對環(huán)境造成危害,因此“綠色建材”應運而生。目前正在開發(fā)的和已經開發(fā)的綠色建材和準綠色建材主要以下幾種:
第一、利用廢渣類物質為原料生產的建材,這類建材以廢渣為原料生產磚、砌塊、材板及膠凝材料,其優(yōu)點是節(jié)能利廢,但仍需依靠科技進步,繼續(xù)研究和開發(fā)更為成熟的生產技術,使這類產品無論是成本上,還是性能方面真正能達到綠色建材標準。
第二、利用化學石膏生產的建材產品,用工業(yè)廢石膏代替天然石膏,利用先進的生產工藝和技術可生產各種土木建筑材料產品。這些產品具有石膏的許多優(yōu)良性能,開辟石膏建材的新來源,并且消除了化工廢石膏對環(huán)境的危害,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
第三、利用廢棄的有機物生產的建材產品,以廢塑料、廢橡膠及廢瀝青等可生產多種土木工程材料,如防水材料、保溫材料、道路工程材料及其他室外工程材料。這些材料消除了有機物對環(huán)境的污染,還節(jié)約了石油等資源,符合在資源可持續(xù)發(fā)展方面的基本要求。
第四、利用各種代木材料,用其他廢料制造的代木材料在生產使用中不會有害人的身體健康,利用高興技術使其成本和能耗降低,將是未來綠色建材的主要發(fā)展方向。
第五、利用來源廣泛的地方材料為原料,利用高科技生產的低成本健康建材,不同的地區(qū)都可能有來源豐富、不同種類的地方材料,根據(jù)這些地方的性質和特點,利用現(xiàn)代技術,可生產各種性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些復合性材料也是綠色建材的發(fā)展方向。
3 土木工程材料的發(fā)展趨向
眾多現(xiàn)象表明進入21世紀以后,在我國甚至是全世界范圍內,土木工程材料的發(fā)展應具有以下的一些趨向:
研制高性能材料,例如研制輕質、高強、高耐久性、優(yōu)異裝飾性和多功能的材料,以及充分利用和發(fā)揮各種材料的特性,采用復合技術,制造出具有特殊功能的復合材料。
充分利用地方材料,盡量減少天然資源,大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物作為生產土木工程材料的資源,以及保護自然資源和維護生態(tài)環(huán)境的平衡。論文參考網。
節(jié)約能源,采用低能耗、無環(huán)境污染的生產技術,優(yōu)先開發(fā)、生產低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的節(jié)能型材料。論文參考網。
材料生產中不得使用有損人體健康的添加劑和顏料,如甲醛、鉛、鎘、鉻及其化合物等,同時要開發(fā)對人體有益的材料,如抗菌、滅菌、除臭、除霉、防火、調溫、消磁、防輻射、抗靜電等。
產品可循環(huán)在再生和回收利用,無污染廢棄物,以防止二次污染。
總結:總而言之,土木工程材料往往標志一個時代的特點。土木工程材料的發(fā)展的過程是隨著社會生產力一起進行的,它和工程技術的進步有著不可分割的聯(lián)系。工程中選材料時通過對環(huán)境的影響對后來人的影響來決定土木工程材料的好換,在未來,基于材料原有的性質的基礎上,“可持續(xù)發(fā)展”將是衡量建筑工程的一把尺子。
參考文獻:
[1]《土木工程材料》中國建材工業(yè)出版社 王福川著
[2]《土木工程材料》重慶大學出版社 彭小芹主編
[3]《土木工程材料》武漢理工大學出版社 陳志源、李啟令主編
[4]《土木工程概論》武漢理工大學出版社 羅福午著
基金項目:黑龍江省教育科學規(guī)劃課題項目 課題名稱 普通高校土木工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式研究。編號:GBC1211059
作者簡介:宋高嵩,男,1964年出生于山東省平度市,工學碩士,教授,從事工程:土木工程教學,研究方向:道路工程規(guī)劃設計。林莉,哈爾濱理工大學 ,副教授。王曉東,哈爾濱理工大學 ,講師。
1、土木工程專業(yè)實踐教學體系的內容及存在的問題
按照土木工程(建筑、道橋)專業(yè)人才培養(yǎng)方案,制定了包括必修課、限選課、任選課三個層次的教學計劃。該計劃的特點是:文理滲透的公共基礎,系統(tǒng)寬厚的技術理論,靈活多樣的專業(yè)方向,多維立體的實踐體系。在教學內容上[1] ,精選課程內容,做到厚基礎,寬口徑,減少必修課門數(shù),增加選修課門數(shù),提高新技術、新工藝、新材料等現(xiàn)代科學技術和現(xiàn)代管理技術的含量。方案設計[2]如下:
公共基礎課(人文社會+數(shù)理化+外語+計算機文化+體育等)一公共理科平臺
專業(yè)基礎課(力學+地質水文+測量+材料十結設十土木概論等)一大土木基礎平臺
(兩大平臺)+(道路+橋梁課程模塊)一道路與橋梁工程方向
(兩大平臺)+(結構工程課程模塊)一建筑工程方向
從以上人才培養(yǎng)方案來看,似乎沒有什么問題,但具體到每個細節(jié)和環(huán)節(jié)來看,如何提高學生素質,如何培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面,操作性不強,目標不明確,難道就是增加或者減少幾門課程就做到創(chuàng)新了嗎,人才的培養(yǎng)素質就提高了嗎?從事土木工程建設設計、施工和管理的人員必須具備吃苦耐勞的創(chuàng)業(yè)精神和精益求精的工程質量意識。以培養(yǎng)學生創(chuàng)新、創(chuàng)造和創(chuàng)業(yè)能力為重點,以造就適應現(xiàn)代知識經濟時代需要的高素質的應用型人才為目標,構建素質教育目標體系和工作體系。經過四年的學校生活,在濃郁的育人氛圍中,養(yǎng)成人才必備的優(yōu)良素質。目前的三段式人才培養(yǎng)方案是沒有什么問題的,但在如何提高學生的工程實踐能力,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面存在許多不足,尤其實踐環(huán)節(jié),缺乏考核標準,尤其對學生的整體評價不合理。本文從土木工程專業(yè)的實踐教學環(huán)節(jié)從發(fā),探索研究創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新思路。土木工程實踐教學環(huán)節(jié)包括實驗、實習、課程設計、畢業(yè)設計等。
1. 培養(yǎng)創(chuàng)新型本科人才,提高實驗教學效果的新思路
1.1計算機課程的上機訓練與考核的創(chuàng)新改革
傳統(tǒng)的上機訓練是學生上完理論課后,組織學生到計算機室練習,由于時代的發(fā)展,以及智能手機的廣泛運用,學生對計算機基本操作和練習非常不感興趣,尤其很多學生幾乎每人一臺筆記本,結果造成上機效果非常不好,打游戲,玩手機現(xiàn)象非常普遍?;谝陨锨闆r,結合學生的特點,把學生上機訓練的內容,設置成游戲通關的模式,學生每過一關,相當完成一個上機訓練項目,由易到難,由淺入深,循序漸進,根據(jù)學生的過關情況進行成績評定。這種既提高學生的學習興趣,又激發(fā)學生的創(chuàng)新能力,兩者結合,達到較好的教學效果。
1.2 土力學、建筑材料試驗課的創(chuàng)新改革
土力學、建筑材料試驗課與工程實踐結合緊密,但由于學生課前準備不充分,再加上目前學生普遍動手能力較差,另外,土力學、建材試驗課接觸的試驗原材料如沙土、水泥、石料等較臟,環(huán)境差,造成學生參與意識差,試驗無從下手,試驗數(shù)據(jù)不準確,效果不理想等狀況。這類試驗課改革的思路是教師上課前先把試驗項目告訴大家,讓學生分組上網收集資料編寫試驗項目所需的原材料、試驗儀器和操作步驟,當然,上試驗課程前教師可以先領著學生參觀試驗儀器,并檢查試驗準備情況。上實驗課時,教師主要負責檢查,糾正學生試驗過程中的錯誤,讓學生獨立完成試驗項目,并且鼓勵學生在實驗時提出自己對實驗方法、試驗儀器的改進、改良,這種方法可以提高學生的獨立思考和操作能力,由被動變?yōu)橹鲃?,由上實驗課時不知所措,到上實驗課時自己盡快完成,既節(jié)省了時間,又提高了學生的動手能力。一舉多得。當然,比較理想的的土力學、建筑材料試驗課程的上課方式是采用集中訓練的方法,土力學一周,建筑材料3~4周,讓每個學生在實驗室獨立系統(tǒng)地完成每一個試驗項目,采用抽簽比賽的方式進行考核,效果會更佳。另外,鼓勵學生積極參加全國試驗員資格考試,獲得試驗員資格證書的成績評定為優(yōu)秀。
2. 培養(yǎng)創(chuàng)新型本科人才,提高課程設計教學效果的新思路
土木工程專業(yè)的課程設計包括混凝土樓蓋設計、預應力混凝土簡支梁設計、單層廠房設計、房屋建筑學、梁橋工程設計、結構工程基礎設計、橋梁基礎設計、鋼結構設計、路基路面工程設計、施工組織、道路勘測設計。這些課程設計概括起來,主要包括兩項內容:一是設計計算分析,另一種是計算分析和結構外形設計。
對屬于純粹計算分析的課程設計,例如,施工組織中的概預算計算分析,路面設計中的厚度計算、預應力混凝土簡支梁設計、橋梁基礎設計等、建議鼓勵學生使用計算分析軟件來代替繁瑣的手工計算,把學生從枯燥的計算中解放出來,學生盡可能地掌握軟件使用技巧,有可能的話,讓學生參與計算程序的修改和調試,提高學生的分析問題,解決問題的能力。鼓勵學生參加造價員從業(yè)資格等考試,對獲得造價員資格證書的學生,施工組織課程設計成績直接評定優(yōu)秀。
對于屬于結構外形設計為主,計算分析為輔的課程設計,如房屋建筑學、橋梁工程設計、路基擋土墻設計、單層廠房設計、道路勘測線形設計等,建議教師在上理論課時就把課程設計題目提前布置下去,鼓勵學生采用紙質模型、繪圖渲染等手段表現(xiàn)設計效果,最后課程設計期間,鼓勵學生全身心投入設計中,采用競賽的方式進行成績評定,例如房屋模型大賽、橋梁模型結構大賽等形式,激發(fā)學生的創(chuàng)新激情,調動學生參與的積極性,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,為培養(yǎng)創(chuàng)新人才奠定基礎。
3. 培養(yǎng)創(chuàng)新型本科人才,提高實習教學效果的新思路
土木工程專業(yè)的實習包括認識實習、測量實習、地質實習和生產實習
對于認識實習,傳統(tǒng)的做法是參觀城市的著名建筑、著名橋梁和預制廠等內容,寫實習報告的形式完成實習內容,為了增加認識實習的知識性、趣味性,在參觀的基礎上,聘請有關工程師、項目經理實地講解和講座的形式,實習成績考核采用知識競賽的形式進行評定。
對于測量實習,可采用與工程實踐相結合的方式,積極與學校附近的公園、小區(qū)聯(lián)系,為他們測繪地形圖,通過實踐提高學生的測繪水平,另外,開展測量競賽考核活動,例如,水準高程測量大賽、導線閉合測量大賽,既提高學生的測量技術水平,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的參與意識、創(chuàng)新意識,又可以公平合理地評定學生成績。同樣,鼓勵學生積極參加測量員資格考試,獲得資格證書的給予獎勵。
對于地質實習采取實地踏查與鑒別分析相結合,采用礦石鑒別大賽等手段,提高學生巖石鑒別能力,發(fā)揮學生的創(chuàng)新能力和鑒賞水平。
對于生產實習,多年來一直采取與生產相結合的辦法,學生直接參加工程建設第一線,頂崗掛職鍛煉,實習結束后寫一份實習報告和交一份實習鑒定進行評定成績,總體看來沒什么大問題,但在成績考核方面,應根據(jù)學生工地實際情況,在實習期間擬定論文題目,結合工程實際撰寫科研論文,實習結束進行論文答辯,對優(yōu)秀論文推薦雜志發(fā)表,實習產學研一體化同步發(fā)展。使學生的創(chuàng)新水平得到真正實質性提高。
4. 培養(yǎng)創(chuàng)新型本科人才,提高畢業(yè)設計教學效果的新思路
學生的畢業(yè)設計是學生能力的綜合培養(yǎng)的重要階段,應該從選題開始,進行有針對性的引導和培養(yǎng),根據(jù)學生大學近三年多來的學習體會、就業(yè)情況、考研情況以及將來的自身發(fā)展情況綜合考慮。
對于已經考上研究生的學生,著重從科研能力方面培養(yǎng),在畢業(yè)設計階段跟著導師從事科研工作,撰寫切實可行的科研論文,對于能發(fā)表EI、SCI檢索的論文,畢業(yè)設計按優(yōu)秀成績評定。
對于已經簽訂就業(yè)單位的學生,應根據(jù)就業(yè)單位的實際情況和將來的就業(yè)要求,實行雙導師制,由用人單位和學校各指派一名指導教師,共同研究和探討畢業(yè)設計題目,學生可以在用人單位提前實習就業(yè),在此期間完成畢業(yè)設計或者論文,但必須和工程生產實踐相結合,解決工程中出現(xiàn)的疑難問題,或者有所創(chuàng)新,例如改良、改進試驗檢測方法、施工方法、施工設備等,只要有創(chuàng)新點,就可以完成畢業(yè)設計,有發(fā)明專利的成績直接評定優(yōu)秀。
對于未簽訂就業(yè)單位的學生,重點從工程基本訓練方面選擇畢業(yè)設計題目,例如,道路線形設計、玻璃幕墻設計、超市設計等內容,在設計過程中,讓學生提出自己的創(chuàng)新思想,另外,鼓勵學生從基礎做好設計,把基本知識掌握牢固,一步一個腳印的做好每個設計。在設計中讓學生體會腳踏實地,不要好高騖遠,端正就業(yè)態(tài)度。最后取得設計、就業(yè)雙豐收。
5、結論
培養(yǎng)創(chuàng)新型土木工程本科人才,不是簡單的喊口號,應該從人才培養(yǎng)方案入手,貫穿教學的每個環(huán)節(jié),處處體現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才思想和方法、手段。我們從土木工程專業(yè)教學實踐的各個教學階段分析研究了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的創(chuàng)新模式和創(chuàng)新思想,在應用中取得了良好效果。開展實踐性教學是創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的重要方面,在教學計劃制定過程中,加大實踐性教學的比重,盡可能地將實踐性教學貫穿于高等本科教育的全過程,使教學方式從“以教為主”,逐步向“以學為主”轉變。學生只有通過實際演練才能提高學習的自主性和創(chuàng)造性,才有可能形成創(chuàng)新能力和實踐能力。在這方面,與企業(yè)的合作能夠起到有效的促進作用。本科教育要重視培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神。當今社會對大學生的基本要求,不僅需要有全面的知識,而且需要有更好的適應性、開拓性,有更加靈活的創(chuàng)新意識和更加健全的創(chuàng)業(yè)心理。加強實踐教學為學生這些創(chuàng)新素質的培養(yǎng)和提高創(chuàng)造了基本條件。從這個意義上講, 創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式必須從細節(jié)入手,貫穿實踐教學的每個環(huán)節(jié)是實施素質教育、促進學生全面發(fā)展的重要載體。
參考文獻:
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,其教育產業(yè)已經成為該國僅次于采礦業(yè)、農牧業(yè)和旅游業(yè)的第四大產業(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、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、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、房地產等方向。與國內大學不同的是,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、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(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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關鍵詞:
土木工程材料;知識分層;教學設計;教學實踐;課程教學
知識是基礎,是載體;能力是知識的綜合體現(xiàn);素質是知識與能力的升華。知識、能力、素質是進行創(chuàng)新的基礎,只有將三者的教育與培養(yǎng)結合在一起,并貫穿于教育的全過程,才能培養(yǎng)出高水平的人才。高等教育應在傳授知識的同時提高學生的綜合能力,升華其素質,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識。布盧姆認為,只要在提供恰當?shù)牟牧虾瓦M行教學的同時,給每個學生以適當?shù)膸椭统浞值臅r間,幾乎所有的學生都能完成學習任務或達到規(guī)定的學習目標[1]。其實很多學生學習成績不理想,學生智慧能力的欠缺并不是主導因素,未能提供適當?shù)慕虒W條件和合理的幫助才是造成學生學習成績不理想的最大原因。因此,筆者在土木工程材料課程教學中采取知識分層的方法,將課程知識劃分為不同層次,預定目標,并采取針對性措施,幫助學員實現(xiàn)獲得“知識、能力、創(chuàng)新”不同層次知識的目的[2-4]。
一、土木工程材料課程知識分層的教學設計
土木工程材料課程主要介紹各類建筑材料的成分、生產過程、技術性能、質量檢驗以及應用等基本知識。材料種類繁多,內容繁雜,各章自成體系,而且概念多、術語雜;經驗性的東西多,邏輯推理性內容少;文字敘述多,公式計算少。學員在學習過程中感覺對知識的理解并不難,難的是抓不住重點,感覺要記憶的東西太多,不能將繁雜的內容梳理出條理清晰的層次,以致學生感到學習難度較大,學習效率不高。 依據(jù)土木工程材料課程知識來源及其特點,將該課程教學內容劃分為:教材知識、拓展知識、科學知識三個層次[5]。(1)教材知識:即人才培養(yǎng)方案和課程標準要求掌握的內容,包括水泥、混凝土、鋼材、防水等材料的化學成分、生產工藝、技術性能、質量檢驗以及材料的基本性能試驗等;(2)拓展知識:指教員對課本知識的分析和拓展,主要內容是教員在科研、工程等實踐過程中積累的經驗和知識,以及課本以外的專業(yè)知識等[6];(3)科學知識:與土木工程有關聯(lián)的一切材料知識與實踐,重點介紹材料科學發(fā)展的最前沿知識,及其在防護工程中的應用,如泡沫鋁、納米二氧化鈦、石墨烯、相變材料、形狀記憶材料等新材料的功能開發(fā)和應用研究,主要作用是激發(fā)學員的創(chuàng)造力。針對不同層次的知識,引導學生采用不同的學習方法和不同類型的評價方法,實現(xiàn)不同層次的教學目標[7]。通過任務—問題,引發(fā)學員的學習興趣,實現(xiàn)學員獲得“知識、能力、創(chuàng)新”三位一體課程知識的目的,培養(yǎng)學員的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
二、土木工程材料課程知識分層的教學實踐
為了深入貫徹理工大學精英教育理念,充分發(fā)揮教員的主導作用,引導學員全面成長,更好地對學員因材施教,拓寬學員視野,培養(yǎng)學員的實踐能力和科研創(chuàng)新能力,從2009年開始,筆者嘗試在土木工程材料課程教學過程中實施“本科生導師制”。實踐中將導師制與課堂教學內容形成良好的銜接、互補,并對課程的知識體系進行梳理,逐步形成了“知識分層”的教學思想,在探索實踐中,收到了較好的效果。
(一)課前預習以教材和學習指導書為載體,引導學員進行有針對性的課前自學,時間以10分鐘至30分鐘為限。課前自學能使學員對概念性知識有初步認識,對不能理解的知識點或各類疑問帶到課堂上反饋給教員。本過程以讓學員了解和掌握教材知識為目標。
(二)課堂教學教員對學員的預習情況進行檢查,獲得學員不能理解的知識點或各類疑問,在課堂上有針對性地講解必須掌握的重點、難點,確保學員能夠掌握人才培養(yǎng)方案要求掌握的知識。本過程以讓學員了解和掌握教材知識為目標。在此基礎上,教員對課本知識進行拓展,介紹真實的工程案例或事故,重點是軍事工程。本過程以讓學員了解和掌握拓展知識為目標。主要包括如下三方面內容:(1)大型工程涉及的材料:包括國內外各類典型工程及本地區(qū)的重點工程,如青藏鐵路、水立方、鳥巢、蘇通大橋、杭州灣大橋、永興島建設等工程中涉及的各類材料,體現(xiàn)理論知識與工程應用的緊密聯(lián)系。(2)工程事故:包括各類媒體介紹的工程事故及環(huán)境污染實例,如重慶彩虹橋垮塌事件、家庭裝修帶來的“裝修病”等,以此作為切入點介紹材料性能對工程結構質量和使用性能影響的重要性。(3)特種材料及技術:如“耐高溫—高寒混凝土”“耐海水混凝土”“泵送混凝土”“混凝土結構搶修加固材料”“再生混凝土”“材料無損檢測技術應用”等,并在此基礎上引導學員針對工程實踐特點,根據(jù)基礎理論知識進行材料創(chuàng)新設計。
(三)實驗教學實驗教學作為大學本科教學的重要組成部分,是培養(yǎng)學生實踐能力和綜合素質的重要教學環(huán)節(jié)。相對于理論教學,實驗教學更具直觀性,更能培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和分析問題的能力,在提高大學生綜合素質和創(chuàng)新能力方面發(fā)揮著重要作用[8-9]。1.基本實驗按照《全國高等學校土木工程專業(yè)本科教育評估標準》對土木工程材料課程實驗教學的要求,完成六個驗證性實驗。本過程以讓學員了解和掌握教材知識為目標。2.自主實驗即開放式“三性”試驗,實行自主選題、自行設計、自主操作。采取“本科生導師制”[10],引導學生組成興趣小組或科研團隊自行選擇試驗內容,合理利用實驗室已有設備制定試驗方案,并得出實驗結論。遵循“引導—自學—輔導—實踐”四個環(huán)節(jié),激發(fā)學生自主進行研究性學習的熱情,把綜合理論知識和技術融入到研究過程中,培養(yǎng)學生合作研究能力、技術創(chuàng)新能力,增強學生的綜合素質,充分開發(fā)學生的潛力,為培養(yǎng)優(yōu)秀學員創(chuàng)造條件。本過程以讓學員了解科學知識為目標。在自主實驗的基礎上,教員根據(jù)學員的選題提供研究思路,以國防工程新材料研制俱樂部為平臺,帶領學員進行各類實踐活動,如面向學生的科研立項、開展學科競賽、參與教員的科研項目等。主要成果形式可以分為三大類:論文類、發(fā)明類、競賽類。(1)論文類,包括科普類論文和學術類論文。從材料角度對大型工程進行材料設計,或從工程事故分析報告等角度撰寫論文,要求正式發(fā)表,包括會議論文。如論文《‘美國911事件’中鋼材對火災產生、蔓延的影響》《建筑環(huán)境污染事件中材料的決定因素》等;也可以根據(jù)國家戰(zhàn)略或國防戰(zhàn)略選題,如《設計南海、西南高寒地區(qū)所需要的特種建筑材料》等。(2)發(fā)明類:以土木工程建設、國防工程建設或軍事需求進行選題,包括材料發(fā)明、材料結構設計等,通過試驗進行發(fā)明創(chuàng)造,并申請發(fā)明專利或實用新型專利。(3)競賽類:以材料的創(chuàng)造發(fā)明或論文形式,參加校內外各類學科競賽。如每年一次的理工大學“卓越杯”科技創(chuàng)新大賽,每兩年舉辦一屆的“全國大學生混凝土設計比賽”“中國大學生新材料創(chuàng)新設計大賽”“‘挑戰(zhàn)杯’全國大學生課外學術科技作品競賽”等,甚至可以參加相關學科的競賽,如“全國大學生混凝土結構大賽”等。
(四)課程考核課程考核包括教學不同階段的全過程評價,既考核結果,也考核過程。一是考核學員對教材知識的掌握情況,占總成績的70%,具體包括預習單、作業(yè)本、實驗報告、考試成績等。二是考核學員對拓展知識的了解、掌握情況,占總成績的20%,主要包括課堂表現(xiàn)、創(chuàng)新選題等。三是考核學員對科學知識的了解、掌握情況,占總成績的10%,是課程成績評定為優(yōu)的重要依據(jù)。主要以課外創(chuàng)新作品的呈現(xiàn)程度來進行評價,如撰寫論文5分,如果了(或有錄用通知)就10分;發(fā)明創(chuàng)造有作品的5分,申請了專利的10分;正式參加了比賽的5分,已經獲獎的10分。
三、土木工程材料課程知識分層教學成效
在“土木工程材料知識分層”教學設計和實踐的過程中,先后獲得學院“建筑材料課程教學改革研究”“本科精英教育的探索———課外實踐導師制”“基于建筑材料課程的學員自主學習能力的培養(yǎng)研究”等教學科研項目的支持,獲得一些教學改革成果。在課程考核方面,近幾年學生通過率都達到100%。優(yōu)秀率從5%左右提高到10%以上。在撰寫論文方面,學員團隊在教員的指導下撰寫了《泡沫鋁的特性及其在防護工程中的應用探討》《室內電磁輻射污染分析與評估》《基于金屬熱工藝“四火”原理實現(xiàn)鑄強兵之“劍”》等多篇學術論文。在創(chuàng)造發(fā)明方面,在教員的指導下,學員自主開展“寒區(qū)單兵多用途自熱包”“一種高強陶?;炷恋难兄啤薄癒-15快速高強搶修加固材料”等材料研究,并申請了專利。在參加競賽方面,學員連續(xù)四年組隊參加理工大學“‘卓越杯’科技創(chuàng)新競賽”“第三屆全國大學生混凝土大賽”,多人次獲獎;參與“本科生導師制”課外創(chuàng)新學習的學員,有多名被保送或考取研究生。
四、結語
在理工大學實行“一導五法”教學改革的大環(huán)境下,教員和學員參與教學改革的熱情空前高漲,學員各類課外科技創(chuàng)新活動得到了校院多級政策支持,“本科生導師制”也在各學院深入推進。今后應將全國或兄弟院校的更多有價值的學科競賽引入學校,并將參賽的組織模式固定下來。此外應進一步加大學員課外科技創(chuàng)新活動成效與學分、評優(yōu)、保研等評價體系的聯(lián)系,為學員的成長創(chuàng)造更加廣闊的平臺。
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二、地方電大土木工程專業(yè)實踐教學質量管理模式探索
(1)實踐教學師資隊伍建設能否培養(yǎng)出適應社會需要和行業(yè)發(fā)展的土木工程專業(yè)人才的關鍵在于師資。開放教育全新的教學模式對教師提出了更高的要求,為了適應教學的需要,首先教師必須具有較高的素質與能力、高度的責任心和嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度。因此教師需要加強自身的學習,不斷更新專業(yè)知識,提高運用現(xiàn)代遠程教育技術的能力和素養(yǎng)。從象山電大學校層面來講,一要積極引進優(yōu)秀的專業(yè)教師作為教學主力軍;二要有相應的培訓計劃、激勵機制及考評措施,鼓勵有相關專業(yè)背景的在職教師去高校進修,同時通過安排教師到企業(yè)參加專業(yè)實踐、組織考察學習等多種方式提高在職教師的實踐教學能力;三是與高校建筑專業(yè)教師簽訂長期聘用合同,形成穩(wěn)定強大的教學后備軍;四是積極與企業(yè)合作,在企業(yè)中聘請具有豐富實踐經驗的專業(yè)技術骨干,尤其是具有國家注冊執(zhí)業(yè)資格人員,比如注冊建造師、注冊監(jiān)理師、注冊造價師等,參與實踐教學,創(chuàng)建“校企合作”,與學校教師聯(lián)合指導各種實踐環(huán)節(jié)教學。開展土木工程專業(yè)實踐教學,還需要一定的校內外實踐教學條件,比如課程設計、生產實習等課程就需相應的實訓和實習基地。加大實踐教學投入是落實實踐教學環(huán)節(jié)、提高實踐教學質量的重要物質保證。多年來,象山電大一直十分重視實踐基地的建設。目前,學校與當?shù)芈毟吖蚕砜h教育園區(qū)內建筑類專業(yè)教學與實訓基地,建立了工程項目管理實訓室、建筑施工員實訓室等6個實訓室,添置了一批有關建筑材料、建筑測繪等演示教具。同時,學校還與當?shù)?0多家建筑企業(yè)合作建立了實習、實訓基地,有效地保證了土木工程專業(yè)實踐教學的順利開展。隨著信息技術的發(fā)展,基于計算機遠程協(xié)助技術的實驗教學手段已可以實現(xiàn)遠距離的“面對面、手把手”的實驗教學。在土木工程實踐教學環(huán)節(jié),可嘗試采用計算機網絡和現(xiàn)代信息技術手段,既體現(xiàn)了現(xiàn)代遠程開放教育的特點,也使學習可以不受時間和空間的限制,較好的避開工學矛盾。比如,畢業(yè)實習是土木工程專業(yè)重要教學環(huán)節(jié),是學員理論聯(lián)系實際的機會。但實習時間有限,學員在實習過程中不可能接觸到各個施工環(huán)節(jié),更無法學到高新技術。為了讓學員學到先進的施工管理知識,學校收集典型工程資料和相關視頻,通過網絡讓學員學到更多、更先進的施工管理技術。針對土木工程專業(yè)的特殊性,每年招生時學校優(yōu)先錄取建筑類大專畢業(yè)生或在建筑類企事業(yè)單位就業(yè)的學員。據(jù)統(tǒng)計,該專業(yè)95%以上的學員是建筑類大專畢業(yè)生或來自建筑類企事業(yè)單位,85%以上學員擁有一定的建筑基礎,不少人表示自己正在準備考取建造師、施工員、質檢員等五大員證書,希望電大的學習對他們提供幫助,這些有助于提高學員自身學習的積極性,無形中也使本校土木工程專業(yè)的教學質量得到保證。土木工程實踐環(huán)節(jié)的課程設計、生產實習、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計(論文)等課程的選題和實施,要求來自實際施工現(xiàn)場案例,要求“真題假做”,并提倡“真題真做”。比如,畢業(yè)設計(論文)是學員在校期間進行的理論與實際相結合的最后一個教學環(huán)節(jié),也是最重要的綜合性實踐教學環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)要求學員將大學所學的公共基礎課、專業(yè)基礎課和專業(yè)課的知識進行綜合分析,并運用到畢業(yè)設計(論文)中去,其目的是培養(yǎng)學員分析問題和解決問題的綜合能力。首先在選題上,指導老師應考慮與工程案例的結合,如設置《灌注樁施工質量事故的預防及分析處理》、《公路橋梁裂縫成因分析及防治措施》、《后壓漿技術在地基施工中的應用》等題目。其次,在畢業(yè)論文或畢業(yè)設計的實施過程中,指導老師要求“真題假做”,并提倡“真題真做”,即希望學員結合工作中的工程案例,在查閱前人理論、相關規(guī)范資料等基礎上,應用所學的專業(yè)知識和技能,進行理論分析,解決具體的土木工程專業(yè)的實踐問題。以人為本、以學員為中心、方便學員、為學員提供支持服務是開放教育的辦學理念。根據(jù)地方電大土木工程專業(yè)學員多數(shù)來自工程一線的實際情況,使學員結合工作過程完成實踐教學成為可能,同時也將很好地緩解學員的工學矛盾。比如,針對學員不同的工作環(huán)境,我們主要采取了以下方法實施教學:一是依托學員工作單位進行實踐教學。學校與學員充分溝通,了解他們的專業(yè)基礎、工作性質及承擔的具體任務。在實施過程中,聘請學員所在單位的專業(yè)技術骨干作為指導教師,保證了教學指導及時有效。而生產實習環(huán)節(jié),主要依托學校的專業(yè)老師和企業(yè)專業(yè)技術骨干來完成。由于學員邊工作、邊學習,理論知識和實踐知識得到很好結合,學習能力和工作能力也得到同步提高。同時因為實踐過程不影響工作,也得到學員工作單位的充分支持。這時,教學地點不局限于學校教室,而是在工程一線。二是采用相對集中,以小組形式開展實踐教學。課程設計課程中,指導老師根據(jù)學員實際情況,分為混凝土結構設計、鋼結構、結構設計原理、橋梁工程、建設監(jiān)理五大類,用相對集中的時間,下達課程設計任務書,指導、督促、檢查學生的課程設計進行情況。最后學員提交設計內容,并寫明自己在小組中的作用。為確保土木工程實踐教學目標的實現(xiàn),首先要建立一套完善的實踐教學質量監(jiān)控體系。為此,學校建立了由教學主管部門為主體、以相關指導教師為個體的教學督導小組,并制定了《象山電大土木工程本科課程設計實施細則》、《象山電大土木工程本科生產實習實施細則》、《象山電大土木工程本科畢業(yè)論文(設計)要求》等實踐教學文件,明確規(guī)定了各教學環(huán)節(jié)質量標準。學校嚴格的工作制度、明確的工作程序,對規(guī)范師生在實踐教學活動過程中的行為,提高實踐教學質量,起著至關重要的作用。其次,認真進行事前培訓,幫助指導教師正確理解實踐環(huán)節(jié)教學的要求,使指導教師充分認識到實踐性教學對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的重要作用。第三,加強實施過程中的監(jiān)控,學校安排專人負責檢查和督促分階段任務的進展情況,以切實保證實踐教學環(huán)節(jié)的質量。最后,建立和完善實踐環(huán)節(jié)教學和生產實際之間的反饋制度,為此學校組織調研隊伍定期調查研究工程實際中對新技術、新知識的需求,動態(tài)調整實踐教學環(huán)節(jié)的內容和要求,力求保證實施目標和社會需求的一致性。在土木工程招生和教學過程中,學校嘗試推行“雙證”實踐教學評價,在畢業(yè)時,學員既拿到畢業(yè)證,又拿到建筑五大員或建造師證書。如縣建管局與象山電大舉辦過多屆開放教育土木工程專業(yè)本科“雙證班”,在對學員進行土木工程專業(yè)本科課程教育的同時,由建管局和學校聯(lián)合對學員開展施工員、質檢員等五大員考證培訓。通過這些針對性的培訓,學員既深入理解本專業(yè)的專業(yè)基礎理論,又掌握了施工管理、質檢管理等現(xiàn)場管理崗位的各種實務知識,專業(yè)人員的職業(yè)素質得到很大提升。(本文來自于《寧波廣播電視大學學報》雜志?!秾幉◤V播電視大學學報》雜志簡介詳見.)
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)36-0192-03
《土木工程概論》課程是土建類各專業(yè)的一門非常重要的職業(yè)基礎課程,在整個課程的設置體系中起著先導和啟蒙作用,肩負著把完全不具備專業(yè)知識的學生引入到土木工程行業(yè)的大門,使學生從綜合教育跨入到土木建筑專業(yè)教育的重任。通過《土木工程概論》課程的學習,可以使學生了解土木工程行業(yè)的基本情況,了解土木工程行業(yè)在整個國民經濟中的地位和作用,從而激發(fā)學生學習專業(yè)課程的興趣,樹立專業(yè)思想,為學生學習后續(xù)專業(yè)基礎課和專業(yè)技能課程理清思路,指明方向。因此,《土木工程概論》課程在整個土建類專業(yè)的教學中具有非常重要的現(xiàn)實意義。
一、《土木工程概論》課程的主要特點
《土木工程概論》課程主要講授土木工程的各個層面的知識和內容,較為詳盡地介紹了土木工程各個分支學科所涉及的主要內容和知識,其課程的主要特點如下。
1.課程內容范圍廣泛。《土木工程概論》課程的內容非常廣泛,其涉及的教學內容囊括了土木工程專業(yè)的所有領域,甚至包括了土木工程專業(yè)的許多相關課程的教學內容[1]。由于土木工程概論課程為土木工程專業(yè)的引導課程,編寫《土木工程概論》課程教材者往往在教材編寫時涵蓋的內容非常寬廣,但知識點的內容卻非常淺顯,很多內容如基礎工程、港口工程、交通工程、建筑材料等在內容的安排上基本上都是點到為止。因此,在《土木工程概論》課程的教學過程中如何有效地取舍教材內容,是每位任課教師所面臨的主要問題。
2.教學內容以理論實踐相結合為主?!锻聊竟こ谈耪摗氛n程涉及的教學內容雖然淺顯,但與工程實際聯(lián)系又非常密切,教材內容應該以工程案例為切入點,全面展示土木工程的經濟技術、建筑風貌和所采用的新型建筑材料,以及土木工程中常見問題的處理方法,從而適度地拓展學生的視野,為學生了解專業(yè)、學習專業(yè)知識以及確定學習目標和方向奠定了一定的基礎。
3.教學內容需要不斷更新和補充?!锻聊竟こ谈耪摗氛n程所涉及到的課程內容往往與現(xiàn)有的工程實際緊密相關,隨著我國經濟的快速發(fā)展,建筑行業(yè)的不斷壯大,我國的建筑業(yè)得到了前所未有的發(fā)展,但《土木工程概論》課程的教材在很長一段時間內卻不能如建筑工程的發(fā)展一樣快速進行更新,導致很多內容滯后于工程實際。如出現(xiàn)在許多教材中的世界排名第一高樓:臺北101大樓,現(xiàn)早已被迪拜的迪拜塔所超越。教材內容的滯后使得學生不能及時了解到建筑界新的發(fā)展,極大地阻礙了學生與工程實際的有效接軌,不利于學生的有效成長。因此,如何在教材內容滯后的情況下,要求教師密切關注建筑界的發(fā)展動向,靈活地增加新的教學內容和工程案例,是每位承擔《土木工程概論》課程任課教師的職責和義務。
二、《土木工程概論》課程的教學現(xiàn)狀
1.實踐教學環(huán)節(jié)缺乏。在土木工程概論課程的教學過程中,我們不難發(fā)現(xiàn)有相當一部分在讀學生,甚至極個別任課教師都片面地認為:《土木工程概論》課程僅僅是土建工程類專業(yè)的入門課程,是一門新生剛剛入學后的專業(yè)思想教育課程,其作用僅僅是學生了解到本專業(yè)的概況和基本風貌,激發(fā)學生學習專業(yè)課程的興趣和熱情。該課程的主要學習目標見下頁圖1。這種片面的認識導致很多高職院校在教學計劃的制定過程中,將《土木工程概論》課程僅作為專業(yè)的職業(yè)選修課程,課時量極少(大多數(shù)院校該課程為32學時,2個學分,個別院校該課程僅僅為24學時,1.5個學分),為了將《土木工程概論》中的眾多章節(jié)(一般該課程共計15章左右,涵蓋了土木工程的各個領域,如土木工程發(fā)展史、土木工程材料、基礎工程、建筑工程、交通工程、橋梁工程等)都講完,絕大多數(shù)教師以純理論的授課形式蜻蜓點水般地完成《土木工程概論》課程枯燥的教學任務,缺少非常必要的實踐教學環(huán)節(jié),導致學生的學習興趣不高,這和在制定人才培養(yǎng)方案時將土木工程法概論課程作為土建工程類各專業(yè)的先行引導課程,以此來提高學生對專業(yè)的了解及熱愛度的初衷發(fā)生了一定的背離,久而久之學生將會慢慢產生一種對專業(yè)的排斥心理,這對培養(yǎng)學生有效的學習專業(yè)技能課程的興趣極為不利,甚至產生一定的消極影響。
2.教材內容更新較慢。教材對于任何專業(yè)任何課程的學生和教師而言都是極為重要的,沒有了教材,學生對知識的掌握很難實現(xiàn),而教學中優(yōu)秀的教材是促使學生快速掌握知識并引領學生入門的最佳途徑。目前我國《土木工程概論》課程的教材很多,但是大多數(shù)教材中不乏許多“十二五”規(guī)劃教材,內容涉及面極廣,但教材內容僅僅涉及專業(yè)知識的表面問題,對深層次的專業(yè)知識接觸甚少,而對于建筑領域中的新工藝、新產品及建筑的前沿學科的介紹普遍偏少,教材內容比較陳舊,不能反映當今社會的土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀,這是因為當今我國的土木建設發(fā)展速度極快,無論是高層建筑、大跨度橋梁,還是超長的隧道工程和地下工程的結構形式、施工工藝以及建筑材料的發(fā)展速度都是日新月異的,然而教材的更新遠遠跟不上土木工程學科的發(fā)展速度[2],任課教師如何根據(jù)時代的發(fā)展及時補充教學內容是《土木工程概論》教師面臨的主要問題。
3.教學安排不盡合理。(1)課程的重視度不夠,教師安排缺乏考慮。許多高職院校對《土木工程概論》課程不夠重視,在該課程教師的安排上,往往認為任何教師都可以上,更為嚴重的是很多高職院校將該課程交給剛剛從學校畢業(yè)的年輕教師負責講授,由于教材本身的缺陷,再加上青年教師教學經驗和工程實戰(zhàn)經驗都不足,在教學過程中,難以用理論聯(lián)系實際,這樣就會導致教師會根據(jù)自己的喜好選擇講授內容,講授過程找不到章節(jié)的相互聯(lián)系性,導致授課章節(jié)相對獨立,課程的整體性較弱,使得大多數(shù)學生在學習過程中“知其然而不知其所以然”,對課程內容體系的掌握不足很容易造成學生“只見樹木,不見森林”不良的結果。(2)教學學時不夠,考核方式過于簡單。通過走訪、調研發(fā)現(xiàn),很多高職院?!锻聊竟こ谈耪摗氛n程的授課課時普遍偏少,授課課時最少的院校只有16學時,大多數(shù)都在30學時左右。由于《土木工程概論》這門課程所包含的內容非常廣泛,并且部分內容在今后的教學過程中很難再涉及到,若按專業(yè)課程的標準進行講解,如此少的教學時數(shù),怎能達到教學計劃設置本課程的預期教學目標。同時,在走訪中了解到,很多高職院校在本門課程的教學過程中,所采用的考核方式基本上都過于簡單,有的院校通過做作業(yè)的形式完成,有的院校因為課程內容過多,采用開卷考試的形式完成,有的院校以期末對本課程的總結完成,有的院校以閉卷記憶性基礎知識為考試內容,考試內容并未突出專業(yè)的基本特色。眾多的考核形式,僅僅限于一些基本的常識,使得考核流于形式,學生經過這樣的考核,基本上全部過關,這就給剛剛進入大學校園的學生造成一種錯誤的認識:學習不學習都能過關,學好學不好都是一樣[3],這種錯誤的認識使得很多大學生缺失了學習熱情,得過且過,部分學生沉迷于網絡游戲不能自拔。這與我們開設本課程對學生所學專業(yè)起到啟蒙、引導作用的初衷發(fā)生背離。
4.教學方法與手段落后。調查表明,大多數(shù)高職院校《土木工程概論》課程缺乏相應的實踐教學內容,很多任課教師在課程的教學過程中,以課堂理論灌輸式的教學方式為主,輔以簡單的工程案例教學法;課堂上,任課教師陶醉于自己的講授內容中,講課講得口干舌燥,而講臺下的學生卻聽得耐性全無,睡覺的睡覺,說話的說話,開小差的開小差,玩手機的玩手機;師生之間缺乏應有的互動以及學生進行獨立思考的時間和動手訓練的機會,結果使得教師“一廂情愿”的陶醉于自己賣力的課程講授中,而學生始終不知所云[1]。此外,教學手段也過于單一,傳統(tǒng)板書教學和播放課件的教學手段已難以滿足當前《土木工程概論》課程的多元化教學方式的需要,使剛進校的學生學習興趣急劇降低,始終處在被動的學習狀態(tài)中,不利于今后專業(yè)課程的教學。
三、提高教學質量的思考與建議
1.重視師資隊伍的建設。良好的教學效果需要高素質的任課教師來保障。由于《土木工程概論》課程涉及的土木工程領域非常廣泛,涉及建筑工程、交通工程、橋梁工程、港口工程、地下工程、水利水電工程等相關知識,這就要求任課教師不僅有豐富的教學經驗,更應當積累一定的工程管理和工程處理的經驗以及扎實的專業(yè)知識背景。因此,高職院校土建類專業(yè)建立起一支穩(wěn)定的,老中青相互結合的高素質教師隊伍是提高并保證教學質量的前提條件.同時,由于社會的快速發(fā)展,新的施工手段和新型材料不斷出現(xiàn),而教材往往滯后于現(xiàn)代科技很長一段時間,因此,各高職院校應要求任課教師平時注意知識的搜集、積累、整理和總結,及時將現(xiàn)代土木工程領域中的新的知識、新工藝、新材料及時地補充給學生,使學生能夠及時融入到社會中,跟上時代的發(fā)展。
2.重視教學方法的創(chuàng)新。《土木工程概論》課程的教學內容常常以理論偏多,學生學習興趣不高,對一些極為專業(yè)的、抽象的教學內容很難理解甚至不理解。為提高學生的學習興趣,這就要求我們的教師充分備課,在課堂上用簡單、易懂、簡明的教學方法使初學的學生能夠盡快地消化和理解教學內容。
為培養(yǎng)學生自主學習的能力和創(chuàng)新思維能力,任課教師應不斷嘗試和不斷完善教學方法,如采用啟發(fā)式、討論式、案例式等一系列教學方法相互融合的多元化教學方法[4],以激發(fā)學生的學習興趣和學習的主動性。例如,很多教師在本課程的教學過程中常采用的教學方法――案例教學法及討論式,多種教學方法的靈活綜合應用,可以有效地引導學生自主探究和體驗知識的發(fā)生過程,還原學生原來的科學思維活動,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力[5]。其教學方法的應用見下頁圖2。
3.提倡多元化教學手段的綜合應用。采用傳統(tǒng)的一支粉筆、一塊黑板為教學手段的授課方式,很難生動地講授《土木工程概論》課程的教學內容。因此,各高職院校應提倡任課教師積極探索先進的、現(xiàn)代化的教學手段,如,多媒體、網絡、投影等。通過圖像、聲音、文字、板書等幾方面的有機結合,把教學內容立體地展現(xiàn)在學生面前,以彌補采用傳統(tǒng)教學手段授課帶來的不足。《土木工程概論》課程的另一個重要手段就是任課教師應及時對學生學習中存在的一些問題盡行有效地反饋,可通過作業(yè)、答疑、測試,跟學生網上聊天等各種渠道和形式來了解學生對知識的需求情況,以及學生在學習中存在的疑惑,這樣任課教師就可以及時引入新的教學手段來保證教學質量的有效提高,從而提高學生學習的積極性。
另外,在考核方式上,任課教師應不斷探索,尋找并不斷完善教學評價體系。課程考核是檢查任課教師教學效果、評價學生學習效果的有效手段之一,為了有效地提高《土木工程概論》課程的教學質量和教學效果,對現(xiàn)行的以期末閉卷考核為主的教學評價體系必須進行改革。探索靈活多樣的考核方式,如,開卷和閉卷相結合、平時小論文和期末綜合論文相結合、基礎知識與應用能力相結合等多種考核方式,逐步形成有利于學生綜合素質提高和能力培養(yǎng)的新的考核評價機制[1]。
四、結束語
《土木工程概論》課程是土木工程各專業(yè)的一門職業(yè)基礎課程,教學內容多、涉及面廣,這就要求任課教師采用合理的、多元化的教學手段和方法,激發(fā)學生的學習興趣,從而培養(yǎng)出適合當今時代需要的專業(yè)技能復合型人才。
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主管單位:中國土木工程學會
主辦單位:中國土木工程學會
出版周期:月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1000-131X
國內刊號:11-2120/TU
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創(chuàng)刊時間:1954
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CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
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