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关键词:土木工程;课程改革;人才培养;社会实践
中图分类号:G6420文献标志码:A文章编号:10052909(2012)06004003“卓越工程师教育培养计划”是教育部提出的人才培养重大改革计划,该计划旨在培养创新能力强、适应经济社会发展需要的各类型高质量工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。“卓越计划”遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则,对土木工程专业人才培养具有指导作用。卓越计划提出,在重视学生理论学习的同时,更要注重学生的社会实践能力培养,以校企联合方式增加学生在企业实习和接触实际工程的机会,从而使学生在实习过程中提高解决分析实际工程问题的能力。例如:通过土木专业三大力学、抗震结构设计、钢结构设计等课程,使学生把所学知识与实际问题相结合,活学活用,真正做到理论联系实际,避免高校土木专业人才培养与社会实际需求脱节。
一、土木工程专业教学改革
土木工程专业是一门范围广的综合性学科,优秀的土木工程师应具备一定的组织能力和社会活动能力,具有过硬的专业技术和深厚的知识储备,具备相关的人文知识和文化素养,具有良好的职业道德,这也正是高校人才培养目标。“卓越工程师教育培养计划”提出,面向工业界、面向世界、面向未来培养造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的各类型高质量工程技术人才,为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势,增强核心竞争力和综合国力。因此,在土木工程专业教学改革中应结合土木工程学科特点,将“卓越工程师教育培养计划”贯穿于本科教学和管理中。(一)重视专业基础课的授课方式
卓越计划把培养分为校内学习和企业学习2个阶段,校内阶段培养主要是在课程体系和教学内容改革基础上,加强学生的创新能力训练[1]。虽然卓越计划强调实践的重要性,但并不否定理论学习的价值,理论学习是实践的基础,只有具备扎实的理论基础,才能在实践中灵活运用。
课堂教学是重中之重,教师应该以激发学生的学习兴趣为主线,而不是灌输公式原理,应引导学生自主学习,提高其动手能力。加强师生互动,教师在课堂上提出问题并与学生共同探讨。精选教学内容,抓住重点,为工程应用提供坚实的理论基础[2]。土木工程专业的基础课程,如钢筋混凝土结构设计原理、钢结构设计、结构力学、工程测量等经典课程,都是必讲内容,这些既是学生后续学习和深造的理论基础,也是实际工程应用的基础单元。
(二)加强毕业设计考核
毕业设计是综合性教学环节。学生将以往所学的知识综合运用,融会贯通,解决工程问题。毕业设计不仅要具有创新性,还要结合实际,使学生在完成毕业设计后总体掌握完整的工程项目设计过程,在遇到问题时知道从什么方向思考,知道查阅什么资料或规范来解决自己在设计中遇到的问题。加强学生对实际工程的了解,熟悉工程设计的基本方法和基本研究思路。在毕业设计环节,提高沟通能力、独立思考能力和解决问题能力。教师应严格审核学生毕业设计内容,包括建筑设计的方案选择,结构设计计算合理性与否,实验数据的真实性和实验方法的可操作性等。
12高等建筑教育2012年第21卷第6期
李方慧,等基于卓越工程师教育计划的土木工程专业教学改革
(三)加强学生社会和企业实践环节
国内工程技术人才培养中存在诸多问题,如清华大学校长顾秉林提出的“重学轻术”倾向,即高校教育偏重理论学习和理论考核,把考试成绩作为评价的最终标准,而不注重对学生社会实践经历和解决实际问题能力的考核,学生在校学习只是为了考试,而没有认识到所学知识的真正价值,脱离了培养应用型人才的轨道。因此,高校应改革课程体系和评分标准,提高学生社会实习环节在考核成绩中所占比例。土木工程本身实践性强,理论知识和工程实际密切相关,因此,土木工程学科教学应面向工程,夯实基础,强调学以致用。
卓越计划的两阶段学习强调实践在学习中的重要作用。卓越计划提出创立高校与行业企业联合培养人才的新机制,创新人才培养模式,建设高水平工程教育的师资队伍,扩大工程教育的对外开放,制定卓越计划人才培养标准及任务,走产学研合作的发展道路。
土木工程专业实践性较强,教师应鼓励学生积极参加社会实践活动,例如:到施工现场参观施工流程、施工设施,学习各种工种如何配合、单项工程如何进行。到设计院学习相关软件,了解设计过程和基本思路,参加实际工程的设计与绘图等。同时学校也应为学生提供工学结合的实习机会,实施卓越计划提出的 “高等教育需要围绕提高工程能力”的人才培养理念。国际工程教育合作研究项目成果CDIO模式,也强调工学的技术基础教育,以项目实现教育目标,将企业和教育紧密联合,为学生提供更多接触实际工程的机会。在四年培养过程中融入课程设计阶梯项目,使学生对土木工程学科有更系统的认知,在实际问题中提高工程能力。
(四)培养学生的创新能力
创新一词在土木工程学科中尤为重要,优秀的土木工程师不仅具有解决工程问题的能力和较高的人文素养,而且勇于提出新的思想和理念,不墨守成规。如2008年北京奥运会场馆水立方和鸟巢,不论是独特的建筑造型设计,还是大跨度膜结构和充气膜材料的选择,都是首创之举,为中国的建筑行业注入了新的生命力,世人眼前为之一亮,让人们感受到了科技创新的魅力。
而如今很多土木工程师都以工程经验为标准,接到新工程或是原来没有遇过的新问题,首先查找规范,如果规范中没有相关概念,多数人不去思考怎样解决问题,而是凭借经验认为该结构不合理或不可实施,恰好与“卓越计划”强调的创新能力背道而弛。根据“卓越计划”的精神,优秀的工程师在遇到新工程、新问题时,应勇于打破陈规,开创解决问题的新方法,即使方法不可行,也会推动土木学科理论的发展与进步。
因此,高校应注重培养学生的创新实践能力,鼓励学生独立思考,使之能处理错综复杂的实际工程问题。在完成一个实际工程项目后,引导学生总结、归纳,提出更深层次的问题,触类旁通,这样才能使学生从技术层面逐步提高。
二、基于“卓越计划”的土木工程学科人才培养目标
以“卓越计划”提出的人才培养思想为基础,面向土木工程学科,培养具有扎实的自然科学基础、人文社会科学,掌握土木工程学科基本理论、基本知识和专业知识,获得土建类工程师基本实践训练,具有较强的工程实践能力、社会适应能力、沟通与组织管理能力和国际视野的实用型高素质土木工程专业人才。具体细化为以下几点:
(1)具有扎实的理论基础和工程技术,如工程测量、工程制图、电工学、力学基础和人文科学等。
(2)掌握综合应用现代科技手段获取与处理信息的能力,并掌握现代计算机和信息技术在土木工程中的应用。
(3)具有解决土木工程大型项目实际问题的能力,能从事土木施工、设计或勘察工作。工程设计中能理解工程应用要求,掌握外业勘察方法,严格贯彻专业设计规范和专业设计流程。工程施工中,掌握一般的施工工艺、施工质量检查和控制方法。
(4)具有协调和领导能力,能够参与项目的管理和组织工作,有较好的沟通合作能力。
(5)具有终身学习能力,在工程中能够不断学习新技术、新知识。熟练掌握一门外语,能运用外语进行与本专业技术相关的沟通与交流,在技术创新和研发上与国际接轨。
只有土木工程专业人才培养达到上述目标,才能满足社会需求,从而承担社会职责,为国家现代化建设输送人才。
三、建立健全人才培养体制,落实“卓越计划”
学科发展与人才培养离不开国家政策和高校体制改革的引导。现代化建设与土木工程学科发展息息相关,本专业毕业的学生,可从事土木工程、道路与铁道工程勘察、设计、施工与养护维修工作,并可进一步承担设计、施工企业生产技术部门的工作和市场经营等管理工作。毕业生的素质直接关系国家基础设施建设质量。因此,对土木工程专业人才培养,“卓越计划”具有非常重要的指导意义。
培养高素质土木工程人才,可以为建设创新型国家,增强国家核心竞争力和综合国力奠定坚实的人才储备基础和后备力量,因此,每个高校都应明确卓越计划的核心理念和目标,把培养高素质工程人才作为重中之重,建立健全适合人才发展的教育体制,在土木工程学科中落实“卓越工程师教育培养计划”。同时,在国际交流日益频繁的今天,更应尽快推进该计划,吸引国外教学资源,扩大公派留学规模,使学生了解各领域的发展现状和国际最前沿的技术成果,对今后的学习和发展有更清晰的认识与规划。
四、结语
随着中国现代化建设进程加快,对土木工程专业人才培养提出了更高要求。只有不断提高教育质量,不断完善教育体制,将“卓越计划”有效应用于土木专业的教学和学科发展上,才能培养出高素质工程人才。同时,推行“卓越计划”也是贯彻国家改革和教育发展精神,为土木工程人才提供了良好的社会环境和教育保障,不断满足国家和社会发展的需要,从而把中国推向工程品质强国的行列。
参考文献:
[1]高雪梅,潘丰.卓越工程师培养模式初探[J].贵州社会科学,2011(11):109-110.
[2]李继怀,王力军.工程教育的理性回归与卓越工程师培养[J].黑龙江高教研究,2011 (3):141-142.
关键词:卓越工程师教育培养计划;土木工程;社会实践;实验;设计
作者简介:王丽艳(1980-),女,江苏盐城人,江苏科技大学土木工程与建筑学院,副教授;薛荣秋(1988-),男,江苏徐州人,江苏科技大学土木工程与建筑学院硕士研究生。(江苏 镇江 212003)
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)23-0023-02
“卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,对促进高等教育面向社会需求培养人才、全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。
人才培养模式是指教育过程中具有一定格式要求的人才培养程序、人才培养方式和人才培养结构。人才培养涉及到两个关键点:学校要培养出什么样的人;学校该怎么样培养。目前土木工程专业涵盖的方向非常广泛,比如建筑工程、道路桥梁工程、地下结构工程、工程管理等专业方向。所以就土木工程专业而言,其人才培养必须要考虑多方面的因素综合培养。而且学校还必须根据各个城市的发展情况、土木专业结构的特性以及对人才的不同需求明确地对各个专业进行定位并制定人才的培养计划、改进教学方法、加大实践教学的力度等方面逐渐形成具有特色的土木工程专业人才培养模式。本文主要从社会实践、实验培养、设计培养三大方面来阐述如何基于卓越计划要求的土木工程专业实践应用型人才。
一、土木工程专业人才培养的发展趋势
随着科学社会主义经济的不断发展,科技与生产相结合的程度越来越深,实践应用对科技的进步起关键性作用,从而引发了社会迫切的对多样化人才的需求,要求从业人员不仅需要具有深厚的理论基础知识,还需要具备较强的实践与操作能力。我国土木工程专业多年的教学改革和实践证明,构造“厚基础、宽专业、强能力、注重工程素质教育”的土建类专业应用型人才培养模式是土建类专业教学改革发展的必然趋势。
张家港校区是教学型或教学为主、研究为辅的综合型大学,由于成立不久,在各个方面与别的大学还有一定的差距,比如校区的办学经验不足、专业方向不明确、培养方法固定、教师资源不足、实习基地少等,所以学生在动手操作能力、对专业知识的理解、创新开发素质和整体素质等方面与实际岗位的要求具有相当的差距。总体来说,校区办学历史较短,土木工程专业师资不足,实习基地缺乏,经费投入不足,实验内容多为演示性、验证性的,课程与毕业设计流于形式,学生质量难以保证,上述诸多问题有一定的代表性,需要进一步解决。因此,校区需要努力制订一套针对本土木工程专业的切实可行的应用型人才培养计划。与此同时,还需要不断进行探索和努力发现怎样才能更好地培养出应用型人才。
二、土木工程专业应用型人才培养的思路
土木工程专业学生主要是从事技术应用和开发等为主的工程技术人才,要与当地的沙工职业学院的培养目标区分开。它的目标应是培养从事土木工程技能操作和建造等为主的工程技能人才。
为了培养校区土木工程技术人才,张家港校区土木工程教育应顺应科技发展的趋势,以社会需求为导向,以实践为宗旨,以培养工程师为目标。为了实现培养工程师的目标,整个培养环节应以“实践应用”为主线,包括重要学科的实验、重要学科的设计、生产实习和毕业设计等实践性教学环节,可以采用多种教学方法,如独立实验操作、实际工程操作、现场施工管理、施工现场参观等。下面就以社会实践、实验培养、设计培养三个方面阐述如何按照卓越计划要求培养土木工程专业实践应用型人才。
1.加强社会实践环节
实践性教学是学校教学工作的重要组成部分,是对课堂教、学、做进一步的深化加强,是学生获取实践性知识的重要途径。[5]随着社会的发展,企业现在所需要的是实践型人才,这样才有利于企业的发展。但是目前学校在实践教育方面做得远远不够,实践性教学仍然是目前教育的一个薄弱环节。所以,学校在传授基础知识的同时应该加大力度进行实践性教学,加强学生的社会实践与企业实践机会,将理论教学与实践教育有机结合起来,形成良好的教学体制,使培养出来的学生更加适应社会的发展趋势。所以为了培养实践应用型人才,学校应该重视社会实践与企业实践并做到以下几点:
(1)学校要精心安排实习,让学生积极与建筑工地技术人员施工工人进行交流,从而能使学生更进一步地了解课本上的知识。
(2)建立长期稳定的实习和实训基地,为实践教学提供资源保障。
(3)加强教师队伍实践教学水平,尽快落实安排年轻教师到地方企业和政府部门挂职学习,与本部有多年教学经历的教师交流经验,提高教师的实践教学水平和科研水平。
(4)加深学生对专业知识的认识了解,加深对土木工程专业在国民经济中所占地位与作用的认识,培养学生的事业心、使命感和务实精神,激发学生的学习热情。
(5)理论联系实际,使学生能够用已学过的理论知识去分析实习现场看到的实际生产技术,使理论知识得以巩固和深化,又能提高解决实际工程技术问题的能力。
(6)将校外企业的工程师或行业资深土木工程师请进来。将有丰富实践经验的、有一定资历的现场工程师请到学校兼课,或举办系列讲座,定期与专业教师进行座谈交流,取长补短。
(7)采取“走出去,请进来”的方法合理安排一些课外实践教学环节。比如邀请专家进行讲座、开展一些土木工程专业方面的竞赛、寒暑假社会实践等;在校期间要认真学习基础知识,关注并积极参加建设部行政主管部门组织的各专业认证考试,努力学习知识,参加考试获得相关资格证书。
2.加强实验培养与管理
近两年船建学院岩土工程实验室购置了土木工程专业各学科所需的常规实验教学设备,教学条件明显改善,满足了课程教学的基本实验要求,成为土木工程和工程管理专业本科生的重要实验基地,实验设备利用率很高。课程组编写了各类试验指导书与讲义,实验过程均由学生独立操作完成,培养学生的动手能力,并做好以下几点:
(1)图书馆要有与土木工程专业相关的各种书籍,学生可以通过借阅来增加自己的专业知识,培养自己的自学能力。
(2)老师上课期间要积极组织学生在课堂上讨论,培养学生自己解决问题的能力和相互学习的能力。
(3)学院要积极组织各种建模比赛,老师要配合指导,通过自己动手增强学生的创新能力和动手能力。
(4)坚持教学、科研的有机结合,组织学生参与教师的科研课题和工程项目,鼓励部分本科生参加教师主持的科研实验研究工作,提高能力,得到锻炼。
(5)采用常规试验和创新试验相结合的方式,试验内容选用实际工程业务进行试验,以培养学生的动手和应用能力,严格实验报告的撰写。
3.加强课程设计与毕业设计的组织与管理
船建学院为学生提供了多台计算机机房,满足课程设计上课要求,并配置了服务于本专业各类课程课程设计与毕业设计环节所需的AutoCAD绘图软件、北京理正系列岩土工程设计软件和国家建研总院推广的PKPM网络版系列工程设计软件。为达到应用型人才培养目标,加强课程设计与毕业设计的组织与管理,学校应该做好下面几点:
(1)重视专业基础课程实验设计,增加学生的创新能力和思维能力,对试验完成效果好的小组要进行奖励,提高学生的积极性,有利于创新型学生培养目标的实现。
(2)重视土木工程专业软件的教学和应用。对于像AutoCAD、天正建筑设计、PKPM、鲁班预算等学生工作以后所应用到的软件,学校应该加大力度组织安排学习,建立专门的机房供学生学习应用。通过这些软件来完成基础课程的设计任务,培养学生的操作能力。
(3)学校应该积极发挥学生的主动性。实践性教学培养的主体是学生,要努力提高学生的自觉性和主动性,比如学院可以开展课程设计大赛、建模大赛等,并给予相应的奖励,这样学生可以在学习的同时体验设计的乐趣并培养学生的思维开发和创新的能力。
(4)在各门课程学习完之后各专业课程设计之前,应先安排半周时间让学生到基地实习工程施工现场观摩。
(5)教师在课程设计时进行有的放矢的教学指导,科学、合理地设计课程设计实践。
(6)设计实践课程内容时应采用单项实践和综合实践相结合、校内实践和校外实践相结合等形式。
(7)优化课程设计考评机制,保证土力学考核的合理性。
三、结束语
基于卓越工程师教育培养计划的综合型人才的培养是一个非常艰巨的任务,因为它涉及面非常广泛,所以学校应该在不断探索和创新、在实践的过程中慢慢进步。江苏科技大学张家港校区虽然是一个成立不久的综合性高校,但是学校以培养实践创新型人才为目标,根据土木工程专业的广泛性和特殊性制订了实践应用型人才的培养计划,在老师和学生的积极配合下完善计划体制,提高老师的教学能力和学生的实践创新能力,为土木工程专业的发展奠定了坚实的基础,为社会的进步作出了巨大贡献。
参考文献:
[1]罗先华.职业教育与就业教育[M].北京:光明日报出版社,2004.
[2]付秀艳,韩建强,张玉敏.地方院校土木工程专业学生培养思路探索[J].中国成人教育,2011,(5):142-143.
[3]林峰,顾祥林,何敏娟.现代土木工程特点与土木工程专业人才的培养模式[J].高等建筑教育,2006,(1):26-28.
关键词:独立学院;土木工程;课程体系
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)45-0126-03
课程体系是教学计划的主要部分,教学计划又是培养学生的主要指导性文件,课程体系的选择、设置直接关系到培养学生的模式和具体操作方法。所以一个科学的课程体系对学生的培养非常重要。
一、独立学院土木工程专业的培养目标定位
独立学院需要培养面向基层、面向生产第一线的应用型人才,这就要求学生具有较强的动手能力和工程实践能力。而目前国家对于土木专业的培养要求是“宽口径、厚基础”,强调学生打好基础后,可以较宽地适应大土木专业内部的各个方向。宽口径就需要学习的课程多,厚基础就需要学习的理论知识较深。国家的要求跟独立学院的实际情况有一定的矛盾。因为独立学院的资源有限,教师本身的水平有限,学生自身的时间、精力有限,所以要使学生学的内容既深且多而且实践动手能力强非常困难。
对此,一些独立学院提出了自己的办学目标。浙江大学城市学院提出了“错开定位,配套发展”方略,推出“横向可以转移,纵向可以提升”的应用型人才培养模式;江南大学太湖学院按照两年通识教育、一年专业教育、一年自主教育的思路设计人才培养方案,提出了“2+1+1”的人才培养新模式;西安交通大学城市学院以培养服务于区域经济建设的高素质应用型人才为目标,提出了“三突出”人才培养模式,即在理论教学中突出“够用、能用、会用”,在实践教学突出基本技能、专业工作能力和综合技能,在实验教学中突出基本实验、综合实验、仿真与开放实验。
从这些院校的办学目标看,其主要倾向为基础知识够用、实践能力加强,这是符合独立学院的实际情况的。因此,土木专业课程设置的主要思路应该是:在达到国家专业最低要求的基础上,其课程设置宁要少些,但要好些。即理论知识课时适当减少,实践类课时适当增加。
从土木工程专业的就业市场看,市场容量最大的是施工、监理岗位,而设计岗位容量较小,同时,大部分的设计单位基本不招收三本的学生。从独立学院土木专业历年的毕业生去向看,大部分的学生确实流向了施工单位。
因此,独立学院土木专业的培养目标应该是:在理论基础知识够用的前提下,加大培养学生施工知识和技能的力度,以适合市场的需求。
二、独立学院建立科学的课程体系需解决的问题
我院原有的土木工程专业培养方案由《高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲》指导确定,学生在前三个学年统一学习基础课和专业基础课,在第4学年分为2个方向按建筑工程、道路和桥梁工程分班学习。建筑工程方向的总学时为2946学时加28.5周实践类课程。这样的教学计划存在以下问题。
1.专业课安排在第4学年,时间太短。学生在第7学期面临找工作、考研等人生大事而无法安心学习,而第8学期又要做毕业设计无法排课,所以第4学年的专业课学习基本无法有效完成繁重的专业课学习任务。
2.课程太多,课时太多。这与提高学生的综合素质,增强学生的自学能力、实践能力、创新能力有矛盾。现代社会对毕业生有多方面的要求,所有这些要求,都必须通过提高学生的综合素质来实现,如果学生的课程设置太多,课堂教学时间太多,很容易使一部分学生成为埋头读书的书呆子,或者使另一部分学生产生厌学情绪。如同国画里需要留白一样,上课不应该排满周一到周五的所有时间,应该适当减少课时以给学生留出仰望星空的时间。所以在课程体系中建立合理的学时安排,是一个关键问题。
3.无法照顾不同学生的不同需求,比如多数学生到施工企业就业,需要补充施工知识而减少理论知识,而少数学生要考研需要增加专业课的学习。而原有教学计划尽管课时多,但对多数学生最重要的施工类课程还嫌不足;同时尽管理论课时多,但也无法满足考研学生的需要。
三、新旧土木工程专业课程体系的对比分析
原有培养方案课程偏多,实践学时偏少,其中有些课程对三本的学生太难,有些课程对学生的就业帮助不大,因此进行了较大改变。
学时减少的课程:流体力学由50学时减少到36学时;计算机在土木工程中的应用由54学时减少到45学时;土力学与基础工程由70学时减少到60学时;工程经济学由48学时到30学时,并取消了课程设计;混凝土结构设计原理由72学时减少到52学时;工程项目管理由50学时减少到30学时;混凝土及砌体结构设计由48学时减少到38学时;房屋建筑学课程设计由2周减少到1.5周。以上课程合计减少了101学时,并减少1.5周课程设计。
合并的课程:生产实习、毕业实习合并为专业实习,时间由3周改为4周;钢结构设计原理、钢结构设计合并为钢结构,课时由总计90学时改为52学时,减少了38学时;土木工程制图、土木工程CAD合并为土木工程制图与CAD,课时由112学时改为84学时,减少了28学时;高层建筑结构设计、建筑结构抗震合并为高层建筑与结构抗震,课时由总计80学时改为38学时,减少了42学时。
删除的课程:电工电子学(56)、弹性力学(40)、建设项目评估(18)、C语言程序设计(72)、工程事故分析和处理(28)、桥梁工程(32),合计为246学时。
学时增加的课程:土木工程施工由40学时增加到60学时;房屋建筑学由46学时增加到60学时;钢结构课程设计由1周增加到2周。以上课程合计增加了34学时,课程设计增加1周。另外,工程训练由5周改为8周。
另外,任选课里增加了考研专项,包括结构力学、材料力学、钢筋混凝土结构。同时部分专业课程放入任选课。
其课程设置变化主要体现在以下方面。
1.旧计划中各类课程的学时比例为:通识课共968学时共50学分,占总学分的29%;泛学科选修课为810学时40个学分,占总学分的23%;专业主干课为420学时并19.5周的实践课共40学分,占总学分的23%;专业选修课为442学时并9周的实践课共26个学分,占总学分的15%;任选课为306学时共18个学分,占总学分的10%。
新计划中各类课程的学时比例为:通识课共968学时共55学分,占总学分的32%;专业基础课为392学时并11.5周实践课共34.5个学分,占总学分的20%;专业主干课为393学时并18.5周的实践课共41.5学分,占总学分的20%;专业选修课为412学时并9周的实践课共35个学分,占总学分的20%;任选课为240学时共16个学分,占总学分的9%。
旧计划的总课时为2946+28.5周,新计划的总课时为2405+39周,其中通识课的课时不变,但因为总学时减少了,所以通识课的比例由29%略微提升到32%。其他课程大大减少了理论学时,增加了实践学时。
2.旧计划中泛学科选修课较杂,强调知识的宽口径。新计划中改为专业基础课,去掉了与本专业关系不大的课程。需要强调的是,理工科的学生适当学习一些人文方向的课程,对于学生扩大知识面,培养人文素养,提高综合素质很有好处,但是在鱼和熊掌不可得兼的情况下,只能牺牲一些人文类课程,甚至于牺牲一些跟土木专业相关但关系不太紧密的课程。
3.尽管降低了理论学时,但课程设置达到了教育部规定的基本要求[1]。同时也压缩了课时,这就要求选用教材时要考虑本校大部分学生的特点,尽量降低难度。同时增加了施工类课程的学时,目的是增加学生对房屋的认识并熟悉构造要求;钢结构课程设计增加是因为取消了钢结构设计,把简单的设计知识在钢结构原理中讲授,并增加课程设计予以消化吸收;同时把原来5周的工程训练增加到8周,这就照顾了多数学生的需求。
4.通过在任选课里增加考研专项,拓展考研需要的专业课知识,照顾到少部分学生的需求,应该能起到一定积极作用。
5.在第7学期安排的课程较少而且学时较短,这样基本上把上课时间控制在10周,留出10周左右的时间可供学生进行以下工作:准备就业的学生可以进行工程训练(4周)、实习,也可提前进行毕业设计而到第8学期实习;进行考研的学生可以进行考研专项学习,考研专项可以抵工程训练的学分,而到第8学期进行实习和毕业设计。这样,照顾到不同学生的需求,做到有的放矢。
四、关于课程体系改革的一些设想
关于本科专业课程设置的指导思想,历来都有宽与专的争论。新中国成立以来,国家借鉴苏联的教育体系,希望培养各专业能够快速发挥作用的人才,因此专业划分很细,课程设置非常专门化,与专业无关的课程很少。土木专业(建工方向)本身内容多而杂,确实没有精力再学习专业之外的知识,老的教学计划里课时达到了2946,而目前国家要求的上限一般为2500学时,目前总学时为2405也只是刚好达到要求而已;另外三本学院的学生本身学习积极性和学习能力不是很强,这也是无法设置太多课程的一个因素。
同时,从国际上工程师的培养和国内“卓越计划”工程师培养方法看,总的目标是强调专业知识,淡化通才教育。目前,国际上工程师培养大致可以分为两大模式。一是以美国为代表的模式,即大学生在校期间着重进行工科基础教育,毕业后经过企业的锻炼后再考取相关职业证书;而以德国为代表的模式是在大学就获得职业技能的培训和锻炼,大学毕业的文凭证书同时也是职业资格证书[1]。这两种培养方式都是使学生尽可能多地受到工程训练,很难照顾到专业的宽口径。另外,我国正在大力推广的“卓越计划”工程师培养,一般采取“3+1”的培养方案,要求最后1年学生必须在工厂进行培训,即只有三年的学习时间,也是很难照顾到宽口径的通才教育。
对于三本院校来说,最重要的使命是培养一线的工程技术人员,这点其实跟新中国成立初期相同,那么采取新中国成立初期的做法也是顺理成章的事。因此,对于培养学生的指导思想应该再次反思,是否可以分类培养,对于一本院校(或研究型大学)强调宽口径、厚基础,同时加大人文学科的比重,以培养更全面、后劲更足的高科技人才。对于三本学院,其培养目标向高职靠拢,但要求比高职学得更深更精,以培养适合社会需求的应用型人才。
受制于教育部的要求,一些跟土木专业关系不大的课程也必须保留,如果国家能够再放松一点要求,还可以更加大胆一点,使课程设置更加靠近专业本身,这种做法可能更适合于我国的国情。
参考文献:
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一、培养方案
实践模块也是应用型技能人才培养教学计划的核心部分,是地方高校转型发展的关键,使学生熟悉和掌握专业技能的课程体系。实践模块是学生理论知识与毕业就业工作之间的纽带,是应用型技能人才培养的核心。该模块包括金工实习、专业课程设计(五门左右)、认识实习、土木工程基础实验、测量实训、企业生产实习以及毕业设计等。该模块共50个学分左右。职业技能训练是教学计划的辅助组成部分,是为学生职业生涯作准备的教学环节。该模块要求学生在上学期间考取专业证书如施工员、造价员、材料员等专业相关证书,并为二级建造师、造价工程师、监理工程师打好基础。该模块共4学分。
二、专业模块建设
专业模块建设作为教学计划的核心部分之一,对于学生了解专业背景,理解专业理论起着决定性作用。本着为土木工程生产一线培养应用型技能人才的原则,专业模块建设必须与行业相结合。与行业规范要求相结合。土木工程从项目策划、结构设计、施工到竣工验收,都有国家、地方及行业规范约束。特别是结构设计类课程,学生毕业后参加工作主要就是按照规范要求利用软件设计,所以一些较难的理论如可靠度分析计算等可简单介绍,由于教材建设的滞后性,教材中一些过时的规范内容要及时删除,使学生熟悉并学会使用现行规范。所以在结构类设计课程中,教师要自带结构设计规范,引导学生遵循规范要求,学会使用规范做好设计。部分课程甚至可要求学生自带规范,熟练掌握规范使用流程。与职业技能要求相结合。土木工程专业学生参加工作后,要考取一、二级建造师、注册结构工程师、造价工程师、监理工程师、招标师等证书。课程教学要与证书考取相结合,如土木工程法规、工程项目管理、工程经济学等课程,要结合历年考题讲解,从历年考题中提取案例分析,实现案例教学与考证要求相结合,同时也能使学生直观理解课程的重要性及特点,为学生主动认真学好课程提供思想保障。与工程建造过程相结合。土木工程生产一线主要是施工、监理、材料、资料、造价等工作岗位。在土木工程中,每一单项工程都包含若干单位工程,又可进一步细化为分部分项工程。建设过程实际上就是各分部分项工程的累加。所以可以实现项目式教学,利用教学方法让学生体会分部分项工程的实现过程。
三、实践模块建设实践
模块作为教学计划的核心部分之一,是学生学习和就业的纽带,是应用型技能人才培养的关键。考虑到土木工程专业的特点,项目组做了以下工作。理论实践一体化课程建设。工程建造过程实训是本项目的理论实践一体化教学试点。将传统的土木工程施工技术、土木工程施工组织课程合并,结合中国建筑科学研究院软件PKPM施工模块,将课程教学内容分为土方工程模块、临时设施模块、混凝土工程模块、钢筋工程模块、资料模块、施工组织设计模块等,将理论教学融入实践教学中,实现现学现用。学生在完成该课程后,即可以对一些小的工程完成施工组织设计、脚手架专项方案设计、降水专项方案设计、混凝土工程专项方案设计等。企业生产实习。考虑到土木工程行业特点,一项工程不可能大量接收实习学生,集中实习很难实现。从2011年起,土木工程系开始实施分散实习,即由学生自主联系实习单位,由企业与学院教师联合指导。分散实习,既能解决学生的实习单位联络问题,同时也能为学生就业工作打好基础。近两年来,学生实习时间不仅包含暑假,为了适应企业需要,2014年实习学生于6月初即进入实习场地,实现了实习入场与用工高峰期的结合。分散实习的指导与管理工作,土木工程系通过三年的探索,走出来一条以专题教学引导学生的路子,学生实习效果得到了逐步的提高。企业实习考核采用小组答辩和答辩委员会相结合的形式,即由小组答辩确定较优秀和较差学生,由答辩委员会组织公开答辩和二次答辩确定学生是否获得优秀实习生或通过企业实习答辩。毕业设计。毕业设计结合企业实习,学生可利用企业实习工程资料,由指导教师稍作修改,即可实现一人一题。同时考虑到学生基础,只要求少量同学选择结构设计类题目,大部分学生选择施工组织设计、施工专项方案设计、造价文件编制、招投标文件编制等现场应用型题目。学生可在企业完成毕业设计,但是企业必须有副高级职称以上人员指导。同时加强过程监控,对出现问题的毕业设计强化管理,提前预防。土木工程基础实验是将传统的工程力学实验、土木工程材料实验、土力学实验结合在一起。根据施工现场钢筋进场验收、地质勘查报告、混凝土试块实验、砂浆试块等,模拟流程,模拟环境,模拟角色,模拟表格,使学生通过实验就能熟悉施工现场,确保与施工现场的无缝衔接。其他实践教学。课程设计、认识实习、土木工程基础实验等其他实践课程紧紧围绕为生产一线服务的原则展开,结合工程实际问题,提出解决思路。模拟生产一线流程、场景及管理模式,使学生提前适应生产需要。
四、结语
地方高校特别是西部地区地方高校,在当前高校教学模式发展形势下,一定要结合学情、区域特点,走出自己的路子,做好教学计划和模块建设工作,才能实现转型发展,培养出企业需要的应用型技能人才。
作者:刘科元 袁自峰 王晓明 单位:中国矿业大学
关键词:人才培养模式;高职学校;土木工程;操作实践
土木工程是一门实践性很强的职业技术课,是大多数高职学校专为培养土木工程人才而设立的一门独特的学科。土木工程内容大多涉及机械的使用、自升塔式起重机的顶升过程等工艺、钢筋工程的电渣压力焊接方法、一些施工工艺和施工过程。如此性质的课程,如果仅靠粉笔和黑板显然是不能满足同学学习的需要,过分的生硬枯燥也会如同纸上谈兵。所以,土木工程的学习必须采用理论兼实践的办法,才可以真正领悟到这方面的知识技能。
一、土木工程系学科特点
随着我国社会经济的发展,土木工程知识的领域在逐渐扩大。因而土木工程的实用性非常强,这是它的显著特点。此外,实践性强是这门课程显而易见的另一个特点。再者,这门课程融合了经济学、建筑学,还涉及我国地域的民俗风情,因而它的综合性也特别强。
二、传统土木工程教学特点
(1)教学空间固定。传统的土木教学工程除了黑板、粉笔教学以外,也有演示观摩课,所谓的观摩指的是通过多媒体熟悉各种机械利用和焊接机能,学生并没有亲自操作的机会。所以,教学空间只固定在课堂里和多媒体教室。这与土木工程的实用性特点所需要的教学方法大相径庭。
(2)教学内容陈旧。社会在发展,土木建筑的发展也是日新月异的。而传统的土木工程教材里承载的内容,有的是一些最基础、很落伍的课程内容。至于“建筑防水工程新技术”“新型节能保温工程 ”“清水混凝土”“新型节能保温工程 ”这些内容教材里很是匮乏。陈旧的教学内容,使课程实用性较低。
(3)实践课程安排不当。目前,根据教育部规定的“大土木,宽口径”的教学要求,都在递减土木工程的教学课时,而且,在这种情况下实践课时也没有递增现象,这使土木工程教学出现羸弱情况。即使有实践课,学生们看到的和领悟到的因为课时的限制也是杯水车薪。
三、高职学校改革土木工程教学的具体方法
(1)制订合理的教学计划。课程的灵魂和提纲挈领就是教学计划,在我国已经有很多高职学校试行,开始对教学计进行全面改革。新的课程计划充分考虑了土木学科特点和优秀的教学经验,结合本校实际制订出切实可行的计划作为课程的引领。在计划实施中,利用团队精神和精英经验来探讨教学大纲的制定。此外,把传统的重理论轻实践的课时分配比例彻底淘汰,重新分配课时,变成重实践抓理论。并把实践环节精心打造,注重学生在这个过程的切身感受和动手操作领悟能力的培养,通过实际教学来强化教学理论内容,所谓的实践出真知就凸显于此。同时,计划中制订了丰富的教学内容,每一个实践和理论的融合将不再是空中楼阁形同虚设。再者,教学环节的衔接和规划合理且适用,都是通过教材里呈现的理论内容配合实际的操作内容,改变了传统教学的知识的关联性严重脱节现象。
(2)择优选用教师。传统教学中,行走在课堂的老师大多都是理论高于实践,习惯用理论强化教学,而忽视教学的宗旨是为了实践这一主体特征。因而我国大多数高职学校在课改后重新选用土木工程老师,这批老师的操作能力过硬,会解决实际突发问题,而且能把土木理论知识无痕地嵌入实践操作课中。高职学校提高授课教师水平的方法是不定期培训和实际带学生;同时,教师可以特批脱岗去深造学习,回来后定向服务于土木教学。
(3)注重学生的调查材料和收集信息。新计划里,给学生安排了走出课堂深入社会去调查,类似于实习生一样的课程安排使学生真正学到了土木知识技能。学校把学生放到社会后,并不是不过问。学生把收集到的信息带回学校,作为教师答疑解惑的依据,并且引领学生共同探讨,解决这些信息所反映出来的共性问题,让学生懂理论、敢操作、能驾驭多种技能,让学生发展成为能力多元化、理论实用化的人才。审视改革后的土木工程,着意打造着教学方法多样化、多元化特色。
结论:高职学校的土木工程教学改革是适应时展需要的,改革教学后培养的人才将不会再无用武之地而难以就业,他们将是我国土木工程领域里的高素质的专业人才,是推动我国土木工程事业发展的中流砥柱。而且,我国各大高职学校面对学校生源和长远利益考虑已经深刻认识到培养理论兼实践型人才的重要性,这既是我国目前土木工程系教学改革的重点,也是立校立国的一项具有深远意义的人才培养工程。这项工程不容懈怠,而且,土木工程的发展前景在教学改革后将会越来越美好。
参考文献:
[1]何双华,曾桂香.“土木工程施工”课程教学现状及改革初
探[J].中国电力教育,2012(2).
关键词:土木工程;专升本;毕业设计;实践教学
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)29-0119-03
在土木工程专业教学体系中,毕业设计是教学计划中最后的实践教学环节,也是重要的实践教学之一。按照学校“以人为本、厚德强能、开放创新、和谐发展”的办学理念,遵照“突出地方性、加强应用性、保持师范性、发展综合性”的办学定位,根据高等学校土木工程专业指导委员会编制的《土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲》的指导意见,按照深化教育教学改革、优化人才培养体系、注重实践能力培养的指导思想,制订了新乡学院(以下简称“我院”)土木工程专业(四年制本科)的毕业设计实践教学指导大纲。
一、毕业设计在教学实践环节中的重要性
在教育部普通高等学校教学工作水平评估指标体系中,毕业设计是衡量高等学校教育质量、办学水平和办学效益的一项重要评价指标。[1]毕业设计是高等学校整个教学计划中的最后一个实践教学环节,也是实现人才培养目标不可缺少的综合性实践教学环节,在教学过程中具有重要的地位和作用。高等学校在重视理论教学的基础上,加强实践教学环节,是使毕业生成为符合社会需求的合格的应用型人才的重要手段。[2]毕业设计环节是检验学生四年专业学习并充分展示学生综合素质和创新能力的平台。
二、土木工程专业(专升本)学生与土木工程专业学生存在的不同
1993年,全国高等学校建筑工程学科专业指导委员会将工业与民用建筑专业与其它专业合并拓宽为建筑工程专业。1998年,教育部将建筑工程专业扩宽为土木工程专业。
目前,我院土木工程专业的学生由两部分生源组成,一类是高中毕业直接录取的四年制本科生,一类是专科毕业升本的学生。专升本的学生在进入本科阶段学习之前,已经有了专科阶段的专业学习,然后直接从三年级开始按照四年制本科教学计划执行教学任务。
专升本的学生中,有一部分专科阶段所学的专业如建筑工程专业在课程设置上有着与土木工程专业相似之处,但也有的专业只是相近专业,如公路监理等,甚至个别学生专科阶段所学专业与土木工程专业相差甚远,如制冷与冷藏专业等。其中,专升本学生专科阶段所学专业为建筑工程类专业的占53%,相近专业的占30%,不同专业的占17%。这样就形成了一部分学生已具备一定的专业基础能力,而另一部分学生相比之下,在专业课程上略显不足,这些问题已经在一些专业课程的讲授过程中凸显出来。比如《土木工程施工》课程,有些学生专科阶段学习过《建筑施工技术》,他们希望《土木工程施工》教学中增大教学内容,以学习新技术、新工艺为主;但有些学生专科阶段没有学习过相关课程,连基本的施工工艺原理都不知道。如果只一味地照顾前者,后者学习起来会相当吃力;但如果过多地考虑后者,前者又会觉得课程很乏味,降低学生学习兴趣,造成成绩距离过大,不利于教育均衡。
专升本学生来自不同的学校,学校教学计划存在差异。一部分学生专科阶段的毕业环节参与了工程类实践活动,如到施工现场或设计单位等参与实习,所占比例为51%;一部分学生参与了相关实践活动,如参与招投标等,所占比例为34%;一部分学生所在学校没有进行相关训练,所占比例为15%。专升本学生专科阶段毕业环节形式也有较大差别,做毕业设计的有57%,做毕业论文的有43%。我院土木工程专业(四年制本科)教学计划针对毕业环节明确要求做结构类毕业设计,而专升本学生在专科阶段所做设计或论文内容与结构设计相近的占52%,有着较大差别的占48%,这部分学生参与毕业设计会感到难度较大。
如果没有科学的、具有可操作性的毕业设计指导方案应对以上存在的客观情况,而是简单地使用土木工程专业(四年制本科)的指导大纲,势必会导致学生毕业设计不均衡,毕业设计效果不理想。根据现行的土木工程毕业设计实践教学计划,针对专升本学生的实际情况,在毕业设计模式上进行一些有益的探索,从指导教师的安排、设计题目的选择、答辩与考核形式等方面进行改革与创新,加强学生实践能力的培养,达到实现多规格、多模式人才培养的目标。在整个毕业设计实施过程中,使学生能够均衡性、突出性、目的性地学习。
三、改革和创新的思路及实施方法
1. 指导教师根据学生实际情况进行安排
在进行毕业设计之前,先对专升本学生在专科阶段的学习情况进行统计分析,然后对学生分组。根据学生的实际情况,将教师大体上分为两组,一组由理论基础更强的教师负责指导以前没有接触过毕业设计和本、专科专业相差较大的学生,目的是让这部分学生扎实地掌握土木工程专业的系统理论知识。一组由实践经验更为丰富的教师负责指导专科阶段专业相近的学生,目的是提高学生的实践能力,掌握更加前沿的专业知识。
2. 科学地选择设计题目
科学地选择设计题目是保证毕业设计质量的首要条件。设计题目要对学生的创造有一定的约束,又要能根据学生的实际情况有一定的弹性,从而开展分层次的毕业设计指导。在专升本学生选题时,在满足毕业设计指导大纲基本要求的前提下,适当加入一些供不同程度学生选做的内容,教师根据每个学生的能力采用分层次的教学方法,进行不同层次和深度的指导,给学生创新能力培养提供条件,为学生的个性发展留有余地。根据学生结构不同,在制定题目和选题中可从以下几个方面着手。
【关键词】土木工程;工程施工;应用能力;能力培养;
引言:
《土木工程施工》是土木工程专业的一门主要专业课程,具有实践性、时效性、抽象性、综合应用各学科知识等特点,该课程的教学是培养土木工程施工人才的基础。通过土木工程施工课程的教与学,学生基本掌握土木工程施工的技术、方法,能够胜任施工现场的技术与管理工作及处理工地现场可能发生的一般技术问题。因此在课程的教学中应注重对学生观察能力、动手能力、综合应用能力、分析与解决工程实际问题能力和创新能力方面的培养,为学生毕业后能较快进入工作角色,胜任岗位工作奠定坚实基础。鉴于此,我们在多年的教学中不断探索土木工程施工综合能力培养的方法途径,提出土木工程施工的综合能力培养应着重于课程体系建设、课程内容与资源的建设、师资队伍建设和运用科学恰当的教学方法与手段。
一、优化课程体系, 更新教学内容
课程体系和教学内容的优化是实现人才培养目标的基础。结合土木工程专业人才培养目标的要求,按照“厚基础、宽口径、强能力、高素质、广适应”的原则,通过制定与完善土木工程施工课程教学计划和课程内容,进一步优化土木工程施工课程教学体系。
土木工程施工课程教学内容以培养应用型人才目标为出发点,理论知识以够用为度,强调应用与创新能力培养。为适应这一要求,课程内容设置应能跟上先进技术发展水平,选择重点放在那些先进和适用的施工技术上,兼顾传统的成熟施工技术,淘汰陈旧的教学内容,根据学科的发展,将新知识、新理论、新技术、新材料应用不断充实到教学内容中,同时及时将新的科研成果引入到教学内容中,以适应提高学生综合素质、创新思维和创新能力的要求。
二、科学制订教学大纲, 合理安排授课计划
教学大纲是课程建设的主要内容,教学大纲的制定要以专业人才培养目标为依据,并适时进行修定,以适应教学内容的更新和教学方法、教学手段的改革。大纲的制定应与现代土木工程施工发展相联系,要根据学科发展信息来确定和更新。
教学大纲的内容应涵盖以上课程内容的选择方向,明确教学内容知识点、重点、难点,条理清楚,层次分明。内容选择方面应体现现代土木工程施工技术及相关管理知识的实用性和先进性,合理设置教学课时总量,以提高教学效果。
认真制定授课计划,授课计划应严格执行大纲的要求,明确授课的知识点、重点、难点、教学方法与手段。重点、难点内容宜安排充足的授课时间,确保教学效果。在满足大纲规定时间要求下,授课计划时间安排应有一定的松弛度,在满足教学效果的同时,使授课计划真正起到指导和控制教学进度的作用。
三、积极开展教材研究,不断提高教材质量
教材是教与学的载体和主要内容,选用科学、合理的教材直接关系到学生对该学科基本知识、基本理论的系统掌握和科学知识结构的形成。教材建设是提高教学质量、培养高素质人才的重要环节。首先认真制定土木工程施工系列课程教材建设规划,教材建设工作要立足于培养适应 21世纪要求的人才,教材选用应坚持适用性、先进性、科学性、多样性的原则。积极开展教材研究,定期组织教师对所选用的教材进行评价,不断提高教材的选用质量。组织教师编写补充讲义、学习指导书,及时将最新的成果补充到教学内容中,以弥补现有教材的不足;加强教学多媒体课件与网络课程建设,丰富教学资源,方便学生上网自学。
四、注重实践教学基地建设,强化工地实习教学管理
实践教学在土木工程施工课程体系中占有十分重要的地位,是培养学生动手能力、科研能力、创新能力和实际工作能力的重要环节,完善的实践教学基地,是培养学生土木工程施工综合能力的一项重要教学资源,是保证实践教学质量的基础。实践教学基地分为校内基地和校外基地,校内基地主要有土木工程施工实训中心和校办产业,它们属于校内资源, 在教学中应充分发挥它们的作用;校外实习基地的建设,应充分利用校友资源和自身优势,发展与校外施工企业的良好关系,建立起完善的校外挂牌土木工程施工实习基地,指定专人负责与合作施工企业进行联系与日常沟通工作。
五、创建多元教学模式,提高专业教学实效
科学的教学方法与手段是提高教学质量的重要保证。土木工程施工系列课程突出的特点是实践性强、兼具时效性、抽象性、综合应用等特点,教学中若只依据黑板、粉笔进行传统式授课,则学生颇感抽象、枯燥, 兴趣索然。如何根据本课程特点,寻求生动、直观、创新性的教学方法和教学手段,达到提高教学质量和教学效果的目的,是土木工程施工课程建设的重点。采用恰当的手段,活泼、生动的形式来提高学生学习兴趣,这是多年来老师们面临的一个难题。
通过几年来对土木工程施工综合应用能力培养的研究,确立了土木工程施工人才培养模式的基本内容:
1、优化《土木工程施工》课程体系和教学内容。课程体系的设置要体现理论与实践有机结合,教学中要不断优化教学内容,体现最新科技成果,及时将工程实际应用的新技术、新工艺、新方法引入本课程教学中,使本课程的教学适应工程发展的需要。
2、建立一支人员精干、素质优良、结构合理、专兼结合、具有较强实践能力的双师型师资队伍。这是培养学生土木工程施工综合应用能力的关键所在。
3、加强教材建设。教材建设工作要立足于培养适应 21世纪人才的需要, 与时俱进, 及时吸收土木工程施工的前沿技术。
4、巩固实践教学基地,使之成为培养土木工程施工综合能力的有效平台。
5、实行启发式、讨论式、研究式的教学方法与应用“多种媒介、多种形态、多个层次”的立体化教学手段,多方提高学生学习的兴趣,从高层次上培养学生的土木工程施工综合能力。
6、鼓励学生积极参与教师课题研究,学会综合应用所学知识的方法,增强学生的创新能力和科研能力。
关键词:卓越工程师;土木工程;毕业设计
“卓越工程师教育培养计划”拟用10年(2010-2020)时间培养百余万高质量各类型工程技术人才,为我国走新型工业化道路和建设创新型国家提供人才支撑和智力保证。“卓越计划”为高等工程教育改革指明了方向,也是我国当前经济社会发展的需求。它定位了工程教育的培养目标-具有创新能力、实践能力和国际竞争力的综合人才,以适应和支撑产业发展。土木工程专业实践性强、工程性质明显,在当前的土木工程专业教育教学中,高校一般都会安排很长一段时间作为实践教学环节的总结阶段,让学生有足够的时间进行毕业设计。这个阶段可以充分培养学生的动手能力,实践创新能力和科学探索精神,也是培养卓越工程师的重要手段。
一现阶段本科毕业设计存在的问题
目前,对毕业设计的认识、毕业设计安排、选题和指导等方面存在诸多问题:其一,部分高校、学生缺乏对毕业设计这一教学环节对培养学生实践能力和创新能力培养的关键性,由于毕业设计和学生找工作或考研复试时间相冲突,所以大都对毕业设计流于应付的态度,指导教师对此也是听之任之,忽略对学生毕业设计过程的监管。其二,毕业设计选题过于单一化,常常是多人一题,并且,设计选题往往还与工程实践脱节。其三,部分指导老师缺乏土木工程设计和组织管理的实践经验,对学生的毕业设计的指导仅凭个人理解,在指导毕业设计过程中,难免片面甚至脱离实际工程设计要求。
二本科毕业设计改革目标及关键问题
土木工程毕业设计的目标是把本科生培养成适应和支撑产业发展、具有创新能力、实践能力和国际竞争力的卓越人才。这里需要解决的首要问题是把毕业设计从原有的制式的、程序化的教学环节,变成作为一种培养手段融入日常教学中,同时提高指导教师的实践水平并制定和执行工程教师的职务聘任、考核等相关制度。
三本科毕业设计改革内容及措施
(一)完善设计类课程体系
全面梳理土木工程专业本科生培养过程中的设计类课程,涉及到的课程有房屋建筑学、混凝土结构原理、房屋混凝土结构、钢结构、建筑结构概念设计、建筑工程施工、建筑结构抗震设计以及土木工程计算机辅助设计等课程,在相应课程结束后安排的课程设计有:多、高层住宅设计、现浇混凝土楼盖设计、单层工业厂房设计、施工组织设计等,进一步细化各个课程设计的任务和目标,并结合当前土木工程学科发展以及工程应用对工程师素质与技能的要求,对各类课程设计实践课程重新制定教学大纲。
(二)毕业设计的总体安排
在毕业设计的总体安排上,改变以往的整体化--全部学生都在第八学期进行毕业设计。从土木工程专业2013级学生开始,根据学生学习程度,对学习优异的学生,在大三开始布置毕业设计任务。这些学习程度优异的学生经过两年基础课的学习,这个时候布置毕业设计任务,有利于他们对学习专业基础课、专业课做到有的放矢,也激发了他们的学习兴趣和主动性。同时,他们对相对学习差的学生起到了示范带头作用。
(三)搭建实践平台,积极探索校企联合培养模式
“卓越计划”其最突出的一个特点,是企业深度参与人才培养的全过程,通过开展产学研合作的方式,不断扩大校外实习基地规模,为学生构建良好的工程实践教学环境。学校在加强现有基地建设的基础之上,根据行业对专业人才的需求,充分利用我校的优势资源,与施工单位,工程设计院等优秀企业建立联合培养模式,采用双导师制度,对于每个用人单位,乃至每个工程项目,都配备经验丰富的导师、辅助教师以及现场技术指导员。建立健全学生企业学习期间的医疗保险等保障措施。同时,加强校内实验室建设,以保证本科基础实验教学,同时建设校内实践教学示范区,以完成学生对实际工程的实践操作和训练,而且对复杂工程,学校已建立虚拟仿真实验教学中心,开发各种虚拟仿真项目,再现生产过程。
(四)毕业设计选题
毕业设计题目根据专业方向设置,按照毕业设计大纲要求并尽量结合实际工程进行选题,实际设计题目可以来源于学生的工程实践,也可以从设计单位实际项目中选题,由指导老师把握题目的难易度以及设计工作量,并由指导老师编写详尽的毕业设计任务书。毕业设计尽量一人一题,不同年份题目做到无重复。同时,本着自愿原则,选择少数学生参与教师科研项目,撰写毕业论文。指导教师确定的选题,经学院审查后,向学生公布。学生根据公布的选题,选择指导教师。最终根据双向选择的方法,确定毕业设计题目和指导教师。
(五)提高指导教师的实践水平
指导学生毕业设计,需要指导老师具有扎实的理论知识的同时,还需要具有较强的实践技能。一方面,结合学校工科教师评聘和考核制度改革,在教师聘任、考核、评价制度方面向具有工程实践经历的教师倾斜,并建立专职教师到企业工作或轮训制度、青年骨干教师出国到跨国公司研修制度,以使学院教师不断更新工程知识、掌握新的实践技能、丰富工程实践经验。另一方面,聘请企业从业人员参与制定土木工程专业培养目标和人才培养方案,聘请有工程背景的优秀人才做本专业兼职教师,以作为“卓越计划”培养人才的师资补充。
(六)实行每位学生毕业设计公开答辩制度
本科毕业设计公开答辩的做法类似研究生学位论文答辩,答辩评委小组由5位系内中级以上职称的老师,以及1位校外专家组成。并采取回避制度,答辩评委的学生不得参加本组答辩。每位学生答辩时间15分钟,其中设计成果汇报10分钟,回答评委问题5分钟。6位评委各自独立评分,小组的平均分作为学生的考核成绩。四结论在当前“一带一路”发展战略及“卓越工程师”培养模式下,现代化建设与经济发展需要大量的土木工程技术与管理人才,优秀的土木工程人才的培养仅靠课堂理论教学还远远不够,它需要各个高校紧紧把握“卓越计划”的主旨和要义,改善本科学生的实践教学,以提高学生综合应用和解决实践问题的能力为目标,以本科毕业设计的改革为抓手,为行业和社会发展培养高素质的、具有创新精神的高级应用型土木工程专业人才。
作者:贺东青 岳建伟 单位:河南大学
参考文献:
[关键词] 土木工程特点; 知识结构; 培养计划
[基金项目] 同济大学教育与教学改革与研究重点项目“土木工程专业本科生国际化办学的探索与实践”。
【中图分类号】 TU-4 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4244(2014)01-086-2
改革开放以来,我国的高等工科人才培养模式较多地借鉴了前苏联的模式,其主要特点是:培养目标上为社会主义计划经济服务;专业设置上表现为专业划分过细过多,缺少专业的交叉;课程安排上重视自然科学知识和专业基础知识的学习,重视理论联系实践,而对传授专业研究的最新发展缺少足够的重视;教学方法上则以教师单向传授知识为主,忽视了对学生的学习主动性和思维创造性的培养。
我国实行社会主义市场经济以后,高等工科人才培养模式原先的不足逐渐被认识,教育工作者正探索建立适合我国国情的人才培养模式。目前,这种体系已经大体建立并处于不断完善中。一方面对于许多问题比如培养目标、专业设置、教材建设等已经统一了思想并取得了成果。另一方面1998年教育部颁布的普通高等学校本科专业目录将原建筑工程、交通土建工程等8个专业综合为土木工程,以及我国加入WTO后土木工程人才面临新的挑战,有必要不断完善我们的人才培养模式。
现代土木工程的特点在很大程度上决定了土木工程师应具备的素质。了解土木工程师应具备的素质将有助于认识如何建立科学合理的土木工程人才培养模式。
一、现代土木工程的特点
土木工程最大的两个特点就在于它的”个性”和“综合性”
(一)个性
土木工程常常是单一的,在大部分时候无法连续不断地复制和销售。其规模一般较大,无法试做,做完后也很难退货。此外,由于各个国家和地区的技术水平、经济水平、地质地理、文化等方面的差异,目前土木工程项目的设计、施工和监理还没有完全国际化,各国和地区都有自己的法律规定、规范和行业标准等。这个特点决定了土木工程产品本身和制作过程具有很强的个性,从业人员应特别重视经验和工程案例的积累。
(二)综合性
建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段,需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、计算机、建筑材料、建筑设备、工程机械、施工技术、施工组织、建筑经济等学科或领域的专业知识和技术,在很多场合还应顾及社会和环境保护的需要。也就是说,土木工程师的工作对象除了物以外,还有人。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。一个土木工程师可能仅仅专长于其中某一个或某几个领域,但对其他领域的内容应当有所了解。
二、土木工程师应具备的知识结构与素质
一般认为,现代土木工程人才应具备:实践-理论-计算三极的知识结购。
工程师最终的任务是将理论和计算的东西在实践中应用,并通过实践来验证理论和计算的结果是否正确,所以工程人员必须具备实践技能。同时,土木工程师还应具有一定的实践经验,这是因为,不少工程问题的处理,由于客观情况过于复杂等原因,难于如实地进行理论分析,在很大程度上仍然依靠实践经验来解决。理论知识主要指数学、力学和专业知识,也包括必要的经济和法律等方面的知识,它对实践和计算起指导作用。计算机的出现对传统的理论分析和试验带来了冲击。面对越来越复杂的工程,应用计算机的能力已成为土木工程师必备的条件。这表现在:1.理论分析较难或无法解决的问题,采用计算机分析则有可能提出供选择的方案,有时甚至是唯一的方案。2.用计算机模拟结构的试验,一方面可以突破场地和设备的限制,在某种程度上实现结构的足尺试验,并可方便地修改参数;另一方面有些结构难于进行直接或大量试验(如构筑物倒塌分析等),用计算机模拟仿真就能体现出其优越性。3.专家系统、人工智能和多媒体技术的发展使计算机辅助设计、信息化施工等成为可能。同时,具有实时性、远程性和交互性特点的网络技术的兴起,为大量数据的传送方式提供了新的途径。土木工程综合性强的特点导致了很多问题的分析、处理、决策需要以大量的数据信息为基础。所以,网络技术必将在土木工程的规划、勘察、设计、施工和维护等方面起到积极的影响。
为适应现代土木工程的特点,具备了以上的知识结构的现代土木工程师同时也应尽可能地具备以下素质:1.具有良好的组织和社会活动能力;2.具备相关的社会人文知识(经济、文化、财政、法律、民族、宗教等);3.有较高的管理理论和能力,具备经营与开拓能力;4.关注社会、环境和资源的协调发展,具有社会责任感;5.具有良好的职业道德和素质。这样,土木工程师才有可能使其所负责的建设项目满足人们的需要和社会的发展要求,创造人与自然和谐发展的环境,从而承担相应的社会职责。
三、完善土木工程专业人才的培养模式
对此,一些独立学院提出了自己的办学目标。浙江大学城市学院提出了“错开定位,配套发展”方略,推出“横向可以转移,纵向可以提升”的应用型人才培养模式;江南大学太湖学院按照两年通识教育、一年专业教育、一年自主教育的思路设计人才培养方案,提出了“2+1+1”的人才培养新模式;西安交通大学城市学院以培养服务于区域经济建设的高素质应用型人才为目标,提出了“三突出”人才培养模式,即在理论教学中突出“够用、能用、会用”,在实践教学突出基本技能、专业工作能力和综合技能,在实验教学中突出基本实验、综合实验、仿真与开放实验。从这些院校的办学目标看,其主要倾向为基础知识够用、实践能力加强,这是符合独立学院的实际情况的。因此,土木专业课程设置的主要思路应该是:在达到国家专业最低要求的基础上,其课程设置宁要少些,但要好些。即理论知识课时适当减少,实践类课时适当增加。从土木工程专业的就业市场看,市场容量最大的是施工、监理岗位,而设计岗位容量较小,同时,大部分的设计单位基本不招收三本的学生。从独立学院土木专业历年的毕业生去向看,大部分的学生确实流向了施工单位。因此,独立学院土木专业的培养目标应该是:在理论基础知识够用的前提下,加大培养学生施工知识和技能的力度,以适合市场的需求。
二、独立学院建立科学的课程体系需解决的问题
我院原有的土木工程专业培养方案由《高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲》指导确定,学生在前三个学年统一学习基础课和专业基础课,在第4学年分为2个方向按建筑工程、道路和桥梁工程分班学习。建筑工程方向的总学时为2946学时加28.5周实践类课程。这样的教学计划存在以下问题。
1.专业课安排在第4学年,时间太短。学生在第7学期面临找工作、考研等人生大事而无法安心学习,而第8学期又要做毕业设计无法排课,所以第4学年的专业课学习基本无法有效完成繁重的专业课学习任务。
2.课程太多,课时太多。这与提高学生的综合素质,增强学生的自学能力、实践能力、创新能力有矛盾。现代社会对毕业生有多方面的要求,所有这些要求,都必须通过提高学生的综合素质来实现,如果学生的课程设置太多,课堂教学时间太多,很容易使一部分学生成为埋头读书的书呆子,或者使另一部分学生产生厌学情绪。如同国画里需要留白一样,上课不应该排满周一到周五的所有时间,应该适当减少课时以给学生留出仰望星空的时间。所以在课程体系中建立合理的学时安排,是一个关键问题。
3.无法照顾不同学生的不同需求,比如多数学生到施工企业就业,需要补充施工知识而减少理论知识,而少数学生要考研需要增加专业课的学习。而原有教学计划尽管课时多,但对多数学生最重要的施工类课程还嫌不足;同时尽管理论课时多,但也无法满足考研学生的需要。
三、新旧土木工程专业课程体系的对比分析
原有培养方案课程偏多,实践学时偏少,其中有些课程对三本的学生太难,有些课程对学生的就业帮助不大,因此进行了较大改变。学时减少的课程:流体力学由50学时减少到36学时;计算机在土木工程中的应用由54学时减少到45学时;土力学与基础工程由70学时减少到60学时;工程经济学由48学时到30学时,并取消了课程设计;混凝土结构设计原理由72学时减少到52学时;工程项目管理由50学时减少到30学时;混凝土及砌体结构设计由48学时减少到38学时;房屋建筑学课程设计由2周减少到1.5周。以上课程合计减少了101学时,并减少1.5周课程设计。合并的课程:生产实习、毕业实习合并为专业实习,时间由3周改为4周;钢结构设计原理、钢结构设计合并为钢结构,课时由总计90学时改为52学时,减少了38学时;土木工程制图、土木工程CAD合并为土木工程制图与CAD,课时由112学时改为84学时,减少了28学时;高层建筑结构设计、建筑结构抗震合并为高层建筑与结构抗震,课时由总计80学时改为38学时,减少了42学时。删除的课程:电工电子学(56)、弹性力学(40)、建设项目评估(18)、C语言程序设计(72)、工程事故分析和处理(28)、桥梁工程(32),合计为246学时。学时增加的课程:土木工程施工由40学时增加到60学时;房屋建筑学由46学时增加到60学时;钢结构课程设计由1周增加到2周。以上课程合计增加了34学时,课程设计增加1周。另外,工程训练由5周改为8周。另外,任选课里增加了考研专项,包括结构力学、材料力学、钢筋混凝土结构。同时部分专业课程放入任选课。其课程设置变化主要体现在以下方面。
1.旧计划中各类课程的学时比例为:通识课共968学时共50学分,占总学分的29%;泛学科选修课为810学时40个学分,占总学分的23%;专业主干课为420学时并19.5周的实践课共40学分,占总学分的23%;专业选修课为442学时并9周的实践课共26个学分,占总学分的15%;任选课为306学时共18个学分,占总学分的10%。新计划中各类课程的学时比例为:通识课共968学时共55学分,占总学分的32%;专业基础课为392学时并11.5周实践课共34.5个学分,占总学分的20%;专业主干课为393学时并18.5周的实践课共41.5学分,占总学分的20%;专业选修课为412学时并9周的实践课共35个学分,占总学分的20%;任选课为240学时共16个学分,占总学分的9%。旧计划的总课时为2946+28.5周,新计划的总课时为2405+39周,其中通识课的课时不变,但因为总学时减少了,所以通识课的比例由29%略微提升到32%。其他课程大大减少了理论学时,增加了实践学时。
2.旧计划中泛学科选修课较杂,强调知识的宽口径。新计划中改为专业基础课,去掉了与本专业关系不大的课程。需要强调的是,理工科的学生适当学习一些人文方向的课程,对于学生扩大知识面,培养人文素养,提高综合素质很有好处,但是在鱼和熊掌不可得兼的情况下,只能牺牲一些人文类课程,甚至于牺牲一些跟土木专业相关但关系不太紧密的课程。
3.尽管降低了理论学时,但课程设置达到了教育部规定的基本要求。同时也压缩了课时,这就要求选用教材时要考虑本校大部分学生的特点,尽量降低难度。同时增加了施工类课程的学时,目的是增加学生对房屋的认识并熟悉构造要求;钢结构课程设计增加是因为取消了钢结构设计,把简单的设计知识在钢结构原理中讲授,并增加课程设计予以消化吸收;同时把原来5周的工程训练增加到8周,这就照顾了多数学生的需求。
4.通过在任选课里增加考研专项,拓展考研需要的专业课知识,照顾到少部分学生的需求,应该能起到一定积极作用。
5.在第7学期安排的课程较少而且学时较短,这样基本上把上课时间控制在10周,留出10周左右的时间可供学生进行以下工作:准备就业的学生可以进行工程训练(4周)、实习,也可提前进行毕业设计而到第8学期实习;进行考研的学生可以进行考研专项学习,考研专项可以抵工程训练的学分,而到第8学期进行实习和毕业设计。这样,照顾到不同学生的需求,做到有的放矢。
四、关于课程体系改革的一些设想
关键词:CDIO;土木工程材料;创新实践;团队合作
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)24-0059-02
当前,我国工程教育的主要弊端,就是人才培养轻实践、轻能力和轻创新,忽视团队协作精神。如何构建基于工程能力、实践能力和创新能力培养为核心的人才培养新体系和新模式,是当前及今后一段时期我国高等工程教育专业教学改革和课程体系改革的主要方向和目标。CDIO模式实现了创新能力的培养。在《土木工程材料》教学中探索CDIO模式与改革,就是要适应国际工程教育的新理念、新模式和新思想的发展,通过以团队合作的项目形式,从构思、方案设计、试验运行、成果展示,进而实现理论和实践的有机协调和统一,实现对学生综合能力、团队合作能力的培养,创新精神和综合素质的提高。
一、以项目为牵引和主线,建立课程教学新体系
以土木工程材料课程实践与理论学习相结合,构建课程教学内容。《土木工程材料》课程涉及内容广,各章节之间逻辑关系不很严密,为此,首先对理论教学进行改革。改革的思路和出发点就是以项目为牵引和主线,整合课程体系结构,通过构建“公路路面结构层材料设计”项目组织理论教学的授课内容和结构安排。课程教学围绕无机结合料稳定材料组成设计、水泥混凝土组成设计、沥青混合料组成设计三大模块进行,将土木工程材料基础知识贯穿其中,使学生在掌握土木工程材料基础知识的同时,明确材料之间的联系,了解了材料在工程中的作用。同时从社会环境和工程环境出发,引导学生了解绿色建材,即资源、能源消耗低,对环境、对人身友好无害,可以循环利用的建筑材料,以及高性能材料等,扩展学生的知识面。
二、改革实践教学环节,加强工程能力培养
CDIO专业计划的一个重要内容就是为学生提供基于项目的动手机会,提供设计――实现的实践场所非常重要。根据卓越工程师教育培养计划制定的《土木工程材料》课程教学大纲,在课程教学环节中安排了两周课程实践周和一周项目实践周。“基于CDIO模式下的土木工程材料课程教学改革”在2011年被列为黑龙江省高等教育教学改革工程重点项目。我校在2010级道路桥梁与渡河专业遴选了两个卓越工程师试点班,土木工程材料课程的教学改革结合卓越工程师试点专业人才培养计划在试点班实施。该试点班的课程实践周分别于2011―2012学年第一学期的第十一周、第十五周,项目实施周于第十九周以集中训练的模式进行,集中训练的模式为学生提供了模拟工程实际的实践场所。
三、CDIO理念贯穿始终,四阶段实现教学目标
基于CDIO模式的“土木工程材料”的课程教学改革目标,既包括专业知识要求,又强调能力提升要求:即要求学生在学习实践土木工程材料基本知识的基础上,训练从可持续发展的角度选择、评估、设计和开发土木工程材料的能力。为此,在教学过程中始终将CDIO理念贯穿其中,通过以下四阶段具体实施。
第一阶段为“C”(构思)阶段,在理论教学和课程实践周进行过程中,以项目为牵引,引导学生以团队的形式构思一项研发项目。学生在理论课学习和实践周试验的过程中,根据资源优化进行了自由组合,组建了四个实践创新团队。每个团队对所选的项目进行总体构思,分别确定了项目的方向为水泥混凝土和沥青混合料。
第二阶段为“D”(设计)阶段,要求学生在各团队确定的项目内容和方向的基础上,通过查阅参考文献和团队内讨论,确定设计方案。四个团队分别构思设计了(1)C60混凝土的配制与抗渗性研究;(2)泵送混凝土坍落度经时损失研究;(3)掺加氧化铁的彩色沥青混合料配合比设计;(4)大空隙沥青混合料抗冻性研究四个项目。在构思和设计阶段,每个学生都表现出积极参与、积极思考、积极专研的学习态度,多次进行讨论,并且邀请专业老师参与研讨,给予学术上的指导。方案内容主要包括项目的基本思路、材料的基本性能、配合比设计、实验方法,以及预期达到的目标。以“掺加氧化铁的彩色沥青混合料配合比设计”团队为例,学生主动邀请建筑学专业的老师给予色彩上的指导,最终确定项目预期达到的目标:(1)通过试验确定等同于国际标准色卡(CMYK)色彩体系中(C0/M0-100/Y20/B0-100)范围内两种颜色的氧化铁适宜掺量;(2)通过试验确定满足路用要求的上述两种颜色的彩色沥青混合料配合比,供缓解行车疲劳、美化环境使用。
第三阶段为“I”(实施)阶段,理论课程和课程实践结束后,学生利用一周的项目实践周对构思和设计的项目进行实施。根据方案中设计的实验方法,各团队获得相应的试验数据,并对试验结果进行分析、改进和创新。
第四阶段为“O”(运行)阶段,各团队将实验过程中获得的实验结果进行内部讨论、研究,团队之间交流,确定原来构思中的缺陷,进一步修改后再设计、实践、运作其项目,最后对完成的研发项目成果进行展示。指导教师参与整个过程。学生在项目实施的过程中会遇到难题,以及一次一次的失败,学生在这些困难和失败面前没有放弃,而更加激发了挑战的激情和勇气,通过查阅文献、研讨、交流,再设计、再实践,磨炼了学生的意志,培养了学生的创新能力,提高了学生综合运用知识的能力以及团队协作能力。特别值得一提的是,在教学改革试点的两个班级中,通过土木工程材料的学习,激发了学生对土木工程设计及试验的兴趣,上面四个团队构思的创新项目都被列入2012年黑龙江工程学院大学生创新训练计划,并批准立项,其中“大空隙沥青混合料抗冻性研究”和“掺加氧化铁的彩色沥青混合料配合比设计”被批准为2012年地方高校国家级大学生创新创业训练计划项目。
基于CDIO模式对“土木工程材料”课程教学进行改革,目的在于提高学生创新设计能力和专业综合素质;通过团队工作和交流,提高学生人际协作沟通和交往能力;最终实现道路桥梁与渡河工程试点专业人才培养的目标要求,使学生毕业后成为有能力、善协作、敢担当、争卓越的新一代工程师,能够应用所学知识为社会和人类做贡献。
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关键词:土木工程特点;人才结构;培养模式
在现代经济的作用下,土木工程市场逐渐扩展,这从根本上刺激了现代土木工程专业教育教学模式的转变。我国土木工程专业人才培养模式基于传统教育模式的影响,培养目标定位于应试技能、知识的实现,专业设置上缺乏专业交叉,教学模式采用“说教”、教师单向授课方式等,这种人才培养模式严重阻碍了市场环境下人才模式的形成,虽然近年来素质教育的推行、教育体制改革的实施在一定意义上促进了教学课程的更置,但是,就教学模式实践效果来看,土木工程专业人才的培养模式仍具有一定缺陷,因此,必须进一步改善人才培养模式。
一、现代土木工程特点
在现代市场经济的刺激下,土木工程越来越表现出个性化和综合性的特征。一方面,土木工程是一项系统性、规模化的工程,其包括勘探设计、施工、验收等环节,各环节中涉及到材料、设备、管理、技术等多方面的知识,需要运用地质勘探、工程测量、土力学、工程学、经济学、管理学、计算机等多种知识与技能实现,这就要求土木工程人员具备综合性、专业性的知识以及技能。另一方面,每一项土木工程都存在自身的内在结构、环境特征、技术要求等,这就要求具有规范化的标准进行支持,但是,就现阶段土木工程理论研究来看,其并不具备相应的技术、设备、监理、设计、施工等行业标准,这就需要土木工程设计人员、施工人员、管理人员等具备相应的技术经验,并根据各项土木工程的个性特征,进行规划、设计、施工等。现代土木工程的特点具体可以从以下几个方面体现:
1.建筑材料方面。随着现代土木工程的不断发展,越来越多的新材料逐渐应用到工程建设领域,如铝合金、镁合金等已经获得了广泛的应用。但是由于这些材料的成本稍高,所以在应用的过程中受到不同程度的限制,如何促进其更有效的应用仍然需要我们不断的探索。同时,在钢材和混凝土的强度方面也取得了一定的进展,并且在实际工程建设中得到了良好的验证。
2.工程地质和地基方面。在土木工程建设过程中,地质和地基是影响工程使用功能发挥的主要因素,同时也决定了工程基础设计是否科学合理等,尤其是对于地下工程来说更是十分重要。因此在土木工程的地质和地基勘察技术方面也在不断地进步,当前主要以现场钻探取样、室内分析为主,虽然在勘察的准确性方面有一定的保证,但是仍然不够完善,这也是需要我们在日后的工作中需要不断研究和探索的主要项目。
3.工程规划方面。在以往的土木工程规划工作中,大多是同时提出多个施工规划方案,通过分析和对比从中选择最佳方案。然而,现代土木工程建设的规模不断增加,仍然使用传统的评价方案在效率方面受到限制,所以必须要依靠现代科学技术,运用系统工程的理论和方法促进工程规划效率的提升。对于特大型的土木工程,如水坝等,对于自然环境和生态平衡会产生一定的影响,所以更加需要通过科学的理论和方法对其进行有效的规划,做到趋利避害,才能保证土木工程的持续发展。
4.工程设计方面。在土木工程的设计方面,越来越多的注重其经济性和安全性,同时也更加关注工程的美观性,所以在确定工程的荷载值和材料的强度值方面已经开始引入概率统计方法,对于自然界的各种因素从时间和空间上进行全面的分析,同时加强对材料弹性模量、强度的分析,促进土木工程结构的不断优化。同时,计算机技术也为各种计算和优化提供了必要的方法和技术,这也促进了土木工程设计效率的提升。
5.工程施工方面。
随着土木工程规模的不断扩大,工程施工所应用的设备、机械等也逐渐向着大型化、自动化的方向发展,而且自动化程度正在不断的增强,能够满足各种不同环境下的作业需求。在施工组织设计与管理方面,也有着较为科学的理论体系做基础,能够提高作业效率的同时,缩短工期、降低造价,促进土木工程经济效益和社会效益的增加。
二、土木人才的知识、能力与素质结构
在土木工程特点的作用下,土木工程人才必须具备相应的知识、技能与素质,为土木工程建设提供最强的支持力。
其一,知识结构:专业性知识与综合性知识的集合。土木工程的特点决定了土木工程人才不仅具备专业性的知识理论,如数学、力学、勘探知识等,而且要具备相关的社会人文知识,如经济、文化、法律、宗教等。其二,能力结构。理论联系实际的能力:由于土木工程没有标准性参照,在施工过程中,只能依据经验对个性工程进行设计与建设,因此,要求土木工程人员将理论知识转移到实践之中,根据不同的工程利用不同的原理。计算机能力:在信息技术的刺激下,面对复杂的土木工程,土木工程人员必须具备强硬的计算机能力,运用计算机设计、优化与选择方案,模拟结构试验,进行数据传输等。社会组织能力:土木工程的规模性特征,不仅要求实现工程内部人力资源的优化,而且要协调施工集团与社会之间的关系,尤其在一些关键性的利益问题上,需要土木工程人员发挥纽带链接的作用,因此,要保证土木工程正常施工,必须具备一定的社会组织能力。其三,素质结构。人文素质:土木工程影响到社会、环境、资源等各个因素,这就要求土木工程人员树立可持续发展的观念,提升社会责任感,端正自身行为,以此保证土木工程综合效益的实现。职业素质:土木工程施工环境差、工作负荷大,这就对工作人员的职业素质以及个人素质提出了更高要求,因此,工作人员必须以良好的职业道德和个人精神,来支撑土木工程质量的实现。
三、土木工程专业人才的培养模式的完善途径
土木工程的特点对现代土木工程人才的培养提出新挑战,专业型、复合型的社会人才为改善人才培养模式提供了标准参照,因此,在教育教学中,要以调整课程结构、转变教学模式、关注操作实践等手段,来实现人才的培养。
1、优化课程体系
系统性、专业性的课程体系是展开教学的基础。在传统教学中,土木工程专业课程设置具有狭隘性,其仅仅涉及到建筑工程、岩石工程、交通工程、桥梁建筑等,虽然具有较强的专业性,但是,其综合性不强,因此,在课程设置中,要进行综合性知识的设置,并以专业走向为标准,加强专业课程的选择。其一,落实基础教学。基础知识是学生展开深度学习的基础,在课程设置中,尤其在低年级教育中,要以全面化的知识丰富学生的认识,不仅要开设专业课程,而且要将经济学、法律、管理学等相关性的课程融入其中,促使学生适应土木工程综合性的特征。其二,提升专业教学。在土木工程个性化特征的影响下,学生的专业能力、理论联系实际的能力被提升,这就要求关注专业教学与实践教学,以专而精的专业课程提升学生的专业知识和技能,使学生了解土木工程师可能遇见的问题,并尽可能提出相应的解决方案。
2、精选教学内容
土木工程教学内容较多,这提升了学习难度,在教学中,要做到重点教学,避免眉毛胡子一把抓。其一,选择重点内容。在内容选择中,要将实用强的内容作为首选,如勘探技术、施工设计、建筑工程等,舍弃那些与生活实际相距较远的内容,这不但减少了教学容量,而且增强知识的实用性。其二,创新教学内容。市场环境下,土木工程特点发生了显著变化,注入了一定的新元素,而且这些元素在今后将继续影响土木工程发展,因此,在教学中,要将这些内容补充到教学之中,如计算机技能、市场发展趋向、勘探新技术等,以便于学生应对将来的土木工程市场。
3、转变教学模式
传统的教学模式基于教师力量的发挥,而并没有关注到学生的主体性,这就影响了学生学习积极性的提升,再者,单一的知识型、技能型教学,使得能力和素质教育被放置于教育教学的边缘,这就造成学生片面化的发展,进而不能适应土木工程综合性的要求,因此,在教学中,必须转变教学模式,关注学生的主体地位,坚持素质教育。其一,多模并用,强化实践。在基础知识学习中,强化学生的自学能力,以问题教学方式,激发学生思考,并针对学生提出的问题进行解答;在技能教学中,关注学生的实践能力,以综合性大作业、专业性设计等,增强学生对知识理论的理解力;以案例教学、试验教学、场景教学等方式,提升学生的理论知识应用能力;以专题讨论、专家讲座、研究小组等形式,提升学生的合作力、言语表达力、展示力;以竞争活动、课外实践、培训实习等方式,促使学生获得直接经验。其二,以生为本。学生个体差异性突出,在教学中,要根据学生的能力特征、兴趣爱好、思维走向等进行多元化教学,既要关注学生的最近发展区,提升学生的基础掌握能力,又要把握学生的个性特征,通过层次化教学、一对一教学、辅导教学、小组教学、个性评价等方式,促使不同层次的学生获得能力性和素质性的发展,进而实现全体学生的发展和学生发展的全面性。
4、注重专业教学的实践性教学
实践应用教学在当前土木工程专业人才的培养中具有重要的作用,是促进土木工程展业人才适用于当前建设实际的基本前提。突破传统的教学模式,结合现代科学技术及教学规律,建立具有一定实践性的课程设计,根据培养目标机能力为中心,构建相辅相成的教学体系,凸显教学过程中的创新、基础和综合相结合的现代教学特点。首先,一定要精心设计理论及专业课程建设,在生产实习中,可以将学生分为不同的工程建设组,由专门的教师带入实际的进行教学,在实际的土木工程建设过程中,调度学生,讲解施工过程的具体问题。通过学生自身的总结和领悟,才能够更好的促进其专业基础知识的强化,并形成科学的专业思维。其次,对当前土木工程建设的人才需要进行科学的调研,根据实际来进行专业人才的培养,一方面提高了学生的社会适应力,另一方面提高了现代土木工程建设领域的专业人才建设。
四、现代土木工程发展趋势
1.工程中使用的原材料逐渐向高性能材料发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展,美国、日本、俄罗斯等国开始将屈服点为700N/mm2以上的钢材列入了规范。高性能的混凝土及其它复合材料也在向轻质、高强、良好的韧性和工作性方向发展。
2.环境工程
在工程建设中,土木工程与环境工程融为一体,环境问题尤其是气候变异的影响越来越受到重视。海水上升、水污染、沙漠化等问题均与人类的生存发展息息相关,同时也和土木工程有着必然的联系。因此,工程建设过程中的噪音、振动等都是土木工程师必须要考虑的主要问题。
3.发展高新技术,应用结构健康监测,实现可持续发展
近年来,随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展,推动了土木工程的革命性变化。结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器,科学有效地提供结构养护管理的决策依据,这就延长了结构的使用寿命,也基本解决了建筑过快老化损坏,实现建筑使用的可持续发展。
总结:
适应于现代土木工程个性化和综合性的特点,现代土木工程人才培养模式必须转变传统的教育教学模式,关注学生学习主体性的发挥,以培养专业型、复合型、技能型学生为目标,通过调整课程结构、优化教学内容、实践人本教学、加强实践训练等方式,来实现现代土木工程专业人才的培养。
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