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【关键词】创新创业教育;土木工程;专业教材;出版研究
一、大学生创新创业教育基本理念和实践载体
大学生创新创业教育是一种适应我国经济社会发展和国家发展战略,并符合高等教育一般发展规律而产生的教育理念和模式;将创新创业教育融入“三全”育人的全过程,培养更多的创新创业人才,是我国新时代高等教育的一大历史使命。大学生创新创业教育并非是一种急功近利的精英教育,而是全面覆盖、全员参与、贯穿于高等教育整个过程的一种素质教育,是素质教育在市场经济条件下不断深化发展的时代体现[3-5]。大学生创新创业教育理念具有内在的唯物辩证关系。创新是创业的基础和前提,创业则是创新的行动和结果,创新创业人才培养是一个全面、系统的过程[6]。大学生创新创业教育,除了要求学生掌握必备的创新创业理论知识,还要求学生具备较高的实践动手技能,以期培养大学生的创新精神、创业意识与创业能力。大学生创新创业教育理念要转化为教育实践,需要依托有效的课程载体,高校课程体系是实现大学生创新创业教育的关键因素,而对应的教材编撰与出版则显得十分重要和紧迫。大学生创新创业教育教材编撰旨在培养学生创新创业意识,激发学生创新创业动力。此外,创新创业教育教材编撰也要侧重有较强创新、创业意愿和潜质的学生,旨在提高其基本知识、技巧、技能。大学专业理论教材要与创新创业教育教材有机融合,通过调整专业课程设置,挖掘和充实各类专业课程的创新创业教育资源。大学生创新创业教育教材编撰要涵盖培养学生创新创业实际运用能力的各类实践活动课程,要以课题项目、竞赛活动、校外参观拓展为引导,将理论教学与现场实践相结合,有针对性地加强对大学生创新创业过程的同步指导。
二、高校土木工程专业教材存在的问题
高校土木工程专业主要培养具有扎实的学科基本理论和专业知识,具有解决工程实际问题能力以及团队沟通合作能力,具有较强创新创业意识的高级工程技术人才。一名合格的土木工程专业人才应具备以下能力:专业基本技能,包括地质勘查技能、工程设计技能、现场施工技能、工程抢险避险技能等;管理能力,包括施工监测检测、现场监理、项目管理、成本概预算等;创新创业能力,包括施工技能创新意识、检测技术创新意识、企业创业精神、现场实践精神等。此外,还要具备良好的团队协作能力、较强的沟通能力和职业抗压能力等。实际上,随着新时代我国土木工程建设的高速发展,施工新材料、新工艺、新技能、新问题不断涌现,对高校大学生创新创业能力的要求在不断提高。故此,全国各高校根据土木工程专业人才培养定位和创新创业教育的目标要求,着眼于培养学生的创新创业意识和提高学生的创新创业能力,编写相关创新创业类教育教材书籍,在传授土木工程专业知识过程中加强对学生创新创业教育,目前已经取得了一定进展,对提高高等教育质量、促进学生全面发展、推动毕业生创业就业发挥了重要作用。尽管土木工程专业教材在培养学生的创新创业意识和提高学生的创新创业的能力方面取得了一定成就,但也存在一些不容忽视的问题。
1.专业教材知识陈旧,与工程实践发展脱节
目前,部分土木工程专业教材编撰内容跟不上工程实践发展脚步,存在内容陈旧落后,缺乏时代特色,更新进展缓慢,缺乏时效性、针对性和方向性等问题,仍停留在以基础理论研究为重点的基础上,忽视了土木工程学科创新创业教育理念的要求。实际上,我国土木工程建设日新月异,施工新材料、新工艺、新技能、新手段不断涌现,专业教材的编撰和出版应紧扣实践发展脉搏,实时体现最新技术水平。故对于实践性较强的土木工程专业学科,在专业教材的编撰过程中一定要正视基础理论和实践发展脱节的问题,积极寻找破题决策,否则大学生在课堂上学到的知识就不能有效地与实际工作对接,不能较快适应施工新环境,更不能安全有效地完成国家基础设施建设重任。
2.专业教材偏重理论,与实验操作技能脱节
目前,土木工程专业学科教材主要包括理论力学、材料力学、结构力学、流体力学、土力学、土木工程材料、混凝土结构与钢结构、房屋结构、桥梁工程、地下结构、道路勘测设计、路基路面结构、施工技术与管理等,上述教材大部分是讲解基础设计计算和施工理论,而涉及相关实验实践操作的教材还较为缺乏。例如,土木工程材料课程是一门实践性较强的课程,除了理论知识教材,还应配套实验操作教材。而实验操作教材编撰内容一般包括15个实验,实验内容涉及土木工程材料性能的一些基本测试,实验类别涉及验证性实验、设计性实验等。实际上,通过实验实践操作教材的学习,可以培养大学生动手操作能力、技能创新思维和创新能力,架起基础理论与工程实践现场的内在联系,加快培养具有创新创业意识的高级工程技术人才。
3.专业教材出版传统,与数字时展脱节
土木工程专业学科分支较广,包括房建工程、铁路工程、道路工程、机场工程、桥梁工程、隧道及地下工程、给排水工程、城市供热供燃气工程、港口工程、水利工程等子学科。土木工程专业学科内容繁杂,课内学时有限,专业教材如若仅仅采用传统纸质出版模式很难达到既定的教学目标,也无法满足高校大学生创新创业能力的要求。而且,土木工程专业学科与工程实践结合紧密,传统纸质出版模式不能全面反映工程材料的外观形貌、施工过程进展状况、施工工艺模拟等。因此,如何把土木工程专业知识内容生动、有效地传授给学生成为首要解决的问题,而充分利用新时代数字技术,制作以图片、影片、声音等多形式表达的多媒体专业教材是一条非常重要的解决途径,也可以充分体现高校创新创业教育的目标要求。
三、基于创新创业教育理念的土木工程专业教材编撰
目前,全国各大高校都在大力宣传加强高校创新创业教育的必要性、紧迫性、重要性,从而使创新创业成为管理者办学、教师教学、学生求学的理性认知与自觉行动。作为行动落实的先头兵,土木工程专业教材编撰和出版需要着重体现创新创业的教育理念。具体来讲,土木工程专业教材的编写应该更加注重与时俱进特点、工程实践实用性特点、数字时代趣味性特点、跨学科跨行业特点等。教材编写要满足学习者的知识需求,并以让学习者高效掌握施工技术为目的,大力提倡技能创新思维,以适应高素质创新创业人才培养为根本宗旨的创新创业理念[7]。
1.专业教材内容要与时俱进,体现创新技能
我国土木工程近40年来发展迅速,施工技术日新月异,施工材料层出不穷,但新的发展变化没能及时编入教材,致使理论知识和现场实践相脱节。土木工程专业教材编撰应该与时俱进,体现该专业的创新技能和方法。如近年出现的BIM建筑信息模型技术已在行业设计院得到较大范围应用,然而,高校相关专业教材还非常匮乏,致使大学生就业择业选择受到限制,学生毕业后还要花费大量时间去实践熟悉。信息化智能化设计、施工及管理是土木工程专业近年来的发展趋势,相关专业教材的编撰应该瞄准这一方向开展,从而践行高校创新创业的教育理念。作为代表的BIM技术就是以计算机技术为基础,结合整个施工工程各种项目信息,构建三维可视的建筑信息模型,从勘查到设计、施工、运维,在工程全生命周期中发挥其相应作用[8]。BIM建筑信息模型本身具有可视化、模拟性、优化性、协调性、可出图性五大优点。实际上,将BIM三维可视化技术引入土木工程中,可以在可视化施工模拟、设计方案优化、碰撞检查、多方协同工作等多方面充分发挥其优势,在保证施工工程质量安全的同时,显著提高土木工程方案设计变更和现场实施的效率。故作为新技术新技能的代表,BIM等信息智能化技术应该作为大学生创新创业能力的训练方向编入相关教材中。
2.专业教材出版要多样化,体现数字时代趣味性
随着智能手机、平板电脑等的普及,大学生上网更加方便,自媒体也发挥越来越大的作用,有声有动图的专业教材可以通过微博、微信等新媒体平台发挥作用。然而,目前土木工程专业教材一般采用纸质传统出版模式,限制了读者的阅读体验,降低了对90后、00后大学生的吸引力。此外,纸质传统出版模式也无法让大学生获得土木工程施工的直观感受,无法让大学生深入了解施工相互作用力学机理演化过程,从而弱化了对土木工程相关基础理论的展现。专业教材的数字化出版,或在纸质专业教材中添加二维码扫描等形式加入影音和图片等内容,不仅可以增强阅读趣味性,加深对专业知识的讲解,还大大体现了创新创业的教育理念。实际上,通过数字化智能化形式出版土木工程专业教材,还可以提供以“学生为中心”的个性化服务。传统教材面向学生整体,很难针对学生个体提供服务。而互联网技术的快速发展,为教学内容的表达和学生个性化的自主学习提供了多种手段:二维码扫描技术、虚拟仿真现实技术、互联网教学平台应用,使传统纸质教材成为可连接各种教学素材的载体。此外,在线课程、慕课、云服务平台,进一步丰富了纸质出版物的展现方式。故将数字化、智能化出版技术融入高校创新创业人才培养的各个环节,可以有效整合既有教育资源,丰富传统教学手段,拓展大学生传统学习手段。同时,数字化、智能化出版技术还可以在一定授权条件下收集、整理、分析相关数据,为大学生提供个性化学习方案和实践内容。
关键词:土木工程;发展现状;发展趋势
中图分类号:K82 文献标识码:A
1 土木工程发展的重要意义
土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。城市的高楼大厦拔地而起,各种桥梁、水利工程、四通八达的公路贯穿各个省市。土木工程是保证人类居住和交通的支柱产业,完善土木工程的建设和发展,实现经济、社会、环境统一协调发展,成为目前土木工程的关注热点。人类为了争取生存,为了争取舒适的生存环境,预计土木工程必将有重大的发展。
2 土木工程的发展现状
了解土木工程的发展现状对其未来发展有着重要的意义。本章节在经过笔者多年来的施工经验中得出些结论,并形成了文字,具体如下。
2.1 土木工程理论的发展
土木工程的发展包括两个部分,即土木工程理论和土木工程设计,理论是基础、设计是理论的体现,只有建立坚实的理论基础,才能让土木工程设计得到最大的进步。土木工程理论包括力学、统计学、计算机等学科,需要对每个学科综合加固,切实保证理论基础的可靠性。计算机技术的发展也给土木工程带来了极大的飞跃,针对建筑、道路、铁路、桥梁、隧道等专业开发了相应的计算软件,这给土木工程的设计带来了很大的突破。随着信息化进程的加快,土木工程发展的信息交流得到了很好的进步,对于国家各个建设项目、甚至国际项目的优势理论都可以与同行进行交流学习。
2.2 土木工程设计的发展
土木工程设计和规划改变了凭借经验设计的惯例,趋利避害地全面考虑土木工程的安全、环境、经济等所有因素。随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现,人类更有可能从事更大规模的土木工程修建,高层建筑不仅在数量上越来越多,超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建,结构设计呈现更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是建立在坚实的理论基础上的,随着对土建项目要求的增长,土木工程设计也更加向更复杂的方向发展,只有把握好新技术、新优势才能把土木工程设计想更加完善的方向发展。目前,土木工程设计发展取得了一定的成绩,在形式、受力等方面取得了进步。
2.3 土木工程施工的发展
土木工程施工的发展体现在施工材料、施工设备和施工工艺三个方面。施工材料出现了复合材料高强钢材等全新建筑材料,如碳纤维、玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、镁合金、镀膜玻璃、铝合金、各种节能混凝土等,新型材料在工业和民用建筑中得到广泛使用,为复杂大型土木工程提供了重要物质基础。工程实施的设备、工具不断地向自动化、机械化、科学化发展,使得大规模复杂的土木工程不断发展并得以实现,推进了土木工程的科学快速发展。城市地下工程建设主要施工方法有明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等,也为地下空间开发提供了宝贵的经验。
总之,我国土木工程的设计、施工和理论研究方面取得了很大的进步,但是与发达国家还是有一定的差距。未来土木工程不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究,更要加强土木工程理论和技术的融合与渗透,实现土木工程的更大突破。
3 土木工程的发展趋势
前文根据笔者的实际经验,已经阐述了土木工程的发展现状。经过论证得出,土木工程理论的发展,土木工程设计的发展及土木工程施工的发展三者是息息相关的,互补关系,在具体施工中起到非常重要的作用,并不断得到施工人员的喜爱。
3.1 向信息化趋势发展
加快信息化建设并带动工业化,这是我们的国家提出的新时代的奋斗目标。信息化建设是利用计算机技术、网络通信技术、智能信息处理技术、自动化控制技术等进行改造。通过信息化建设,使传统控制方式下一些较难实现的高难度项目成为可能,信息化技术将全面革新设计技术和施工技术,在土木工程界已发挥了巨大的作用。以数字化信息处理技术的网络通信技术为背景的技术服务系统,工程设计的传统过渡到基于网络的并行设计和协同控制,解决这一复杂设计系统的管理与协调需要协同技术。信息化的社会背景为只能建筑的兴起提供了更为广阔的空间,对信息资源和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合,使人们获得投资合理,都将被纳入计算机辅助施工技术系统之中。
3.2向虚拟现实技术发展
沟通的虚拟现实技术在土木工程提供了一种新观点和方法,结合计算机技术、传感器技术、网络技术和多媒体技术等高新技术的综合。虚拟技术是一种新的人机交互技术,让人仿佛置身在现实世界中,一方面,将广泛应用于工程项目招标投标、施工过程和方法可以很好的进行清算,其计算在结构设计和施工过程仿真、复杂的计算过程更有其独特的优势。但环境模拟技术及相应的实验设备是目前瓶颈耐久性土木工程研究。通过实现虚拟技术来解决这些问题是一个最可能的是未来的发展方向。这种方法受到信息接收者经验的限制,使得使用这种方法交流起来比较困难。虚拟技术是一种新的人机交互技术,可以将施工过程和方法很好的变现出来,通过虚拟技术的实现来解决这些问题是未来最可能的发展方向之一。
3.3 向超大型土木工程方向发展
在21世纪,随着新材料、新结构、新技术的出现,新的施工方法将更大规模土木工程建设、实现新突破。近年来,随着大规模生产优质水泥、纤维和玻璃纤维混凝土和聚合物浸渍混凝土混凝土发达,带来了土木工程结构,新开发的设计理论和施工技术等。碳纤维的应用研究,土木工程领域中的另一个重大突破。如何合理使用高强度钢也是一个重要的研究课题,和其他高性能混凝土复合材料也将朝着轻、强、良好的韧性和使用性能方面的开发,既从数量的高层建筑钢结构和用法的高性能材料需要进一步增加。
3.4 向地下、太空、沙漠、海洋空间发展
空间资源越来越紧张,开发地下、太空、沙漠和海洋空间是解决当前空间和土地资源紧张的一个有效途径。为了综合利用地下空间资源,地下空间开发逐步向深层发展,在地下空间开发中的应用将加强。美籍华裔林铜柱博士就提出在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站,这也表明土木工程的活动将有可能向太空发展。世界未来学会对下世纪初设想将西亚和非洲的沙漠改造成绿洲,研究开发使用沙漠地区太阳淡化海水的经济上是可行的方案。许多国家将建筑空间向海洋拓宽,船上设有小型喷气式飞机的跑道、医院、旅馆、超市、饭店、理发店和娱乐场等。
结语
综上所对土木工程发展的重要意义,土木工程的发展现状及未来趋势所述,土木工程行业是我国的支柱产业,影响我国基本建设的行业,高新技术对土木工程这一传统专业的改造及影响。因而我们对土木工程的研究和实践也更加重视。
笔者认为,随着国民经济的发展,土木工程行业是我国的支柱产业,影响我国基本建设的行业,高新技术对土木工程这一传统专业的改造及影响。如何顺应这一科技革命与创新的潮流,并研发新工艺、新技术、新型材料是未来土木工程发展的必然趋势。我国土木工程的设计、施工和理论研究方面取得了很大的进步,但是与发达国家还是有一定的差距。未来土木工程不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究,更要加强土木工程理论和技术的融合与渗透,实现土木工程的更大突破。
参考文献
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关键词:土木工程;研究生培养;教学模式;创新能力
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)02-0041-03
随着中国高等院校研究生教育的普及,研究生教育和人才培养质量逐渐成为关注话题。研究生教育是继本科教育基础之上的更深层次的教育,是培养高技术人才和研究型人才的重要途径,研究生教育的培养质量是中国能否向尖端技术领域快速发展的重要因素。因此,研究生尤其是工学类研究生的培养至关重要,毕业生的质量直接影响着今后社会和经济的发展进度和方向,高等教育肩负着培养一大批理论研究型及工程应用型人才的使命,以保证国家和社会发展对高级人才的需求。
对土木工程学科而言,土木工程是国民经济的支柱,土木工程学科的发展和人才培养影响着现代化建设的进程和基础设施的完善。在土木工程专业研究生人才培养上,高校教育工作者应逐渐缩小高校教育和企业单位对人才需求的差距,使之顺应社会发展的需要,使研究生毕业后能够更好地将所学理论和研究成果应用于实践。
一、研究生培养模式现状
目前中国研究生招生规模逐渐扩大,可招收研究生的高校和专业也逐渐增多,为学生们提供了更多深造和学习的机会,但随之而来的问题也逐渐显现。在研究生的培养模式上,各大高校存在着不足和需要改进的地方。
首先,研究生培养模式单一。例如,悉尼大学的研究生培养模式体现了多元化的特点,既有研究型为主的研究型学位,又有以工程实践能力培养为主的工程型学位,学生可以根据自己的特点和兴趣选择发展方向[1]。中国硕士研究生教育一般为2年半,学生在校期间,既要学习相关课程的基础知识,又要撰写论文,阅读大量文献,同时还要为找工作做准备,这使得学生难以深入研究领域。
其次,研究生教育教学模式传统化。很多大学的研究生教学和本科教学并没有本质区别,即教师以口授为主,学生思维禁锢,课堂气氛不活跃,缺乏独立思考和批判精神。传统的教学模式不利于培养研究生独立科研工作的能力。
再次,研究生教育大众化,论文答辩形式化[2]。高校师资力量、基础设施建设与研究生招生人数的快速增长之间的矛盾,导致研究生培养质量下降。研究生的毕业论文大多是罗列和堆砌前人的研究成果,较宽松的论文评价标准和流于形式的论文答辩体制是造成这种现状的主要原因。
最后,研究生思想功利化。很多学生选择攻读研究生,其本身对科研并无兴趣,而是基于本科和研究生就业待遇的差异,这就造成研究生不能专心致力于研究,缺乏做研究所需的基本科研精神。
二、中国土木工程专业研究生培养模式探索
(一)确定土木工程专业研究生的培养理念及目标
土木工程专业研究生的培养应在保证硕士研究生具有正确价值观和良好道德情操、具备坚实理论知识和科研能力的基础上,侧重培养工程实践能力,使之能够具有解决实际工程中复杂问题的能力,成为与国际形势接轨、掌握建筑领域尖端技术的高素质工程型人才[3]。
(二)明确土木工程研究生培养质量的影响因素
单一的培养模式和传统的课堂教学模式,使学生的个性和特长得不到充分发挥,限制了学生的创造性思维发展,使研究生教育无异于本科教育,大部分缺乏独立研究和创新的能力。就土木工程专业来说,更应偏向实践和应用。
(三)研究生培养模式的建议
首先,高校应改革土木专业研究生教育模式。例如将土木专业研究生的培养类型细化到理论研究型和工程实践型等方向,使研究生的培养更具有针对性。在课程设置上,由于土木工程学科所包含的知识面宽,涉及的内容广,因此,课程设置要有针对性和普遍性,多设置基础课程[4],使学生主要掌握学习方法,而非单纯地学习课程本身。同时,教师要使学生形成完整的知识框架和体系,使学生有机会接受该领域最前沿的知识和研究方法,使研究生从基础知识的学习、查阅文献到撰写论文等工作中学到做科研应具备的基本素养和能力,并在此基础上使研究生将自己所学的知识应用到实验或实际操作中。
其次,针对研究生毕业后缺乏实践和动手能力的现状,高校应加强校企联合培养模式。鉴于土木工程本身的学科特点,实践与应用更是重中之重,因此,校企联合的培养模式具有更重要的现实意义。在教育体制上应尽快为高校创造条件,如建立产学研培训基地,使研究成果直接转化成社会生产需要,企业可以为高校的科研工作提供资金支持,同时高校可以为企业运作带来技术保障。高校还应为学生创造实践机会,使学生能够通过学校学习和社会实践,真正掌握和更深刻地理解所做研究的价值和意义。高校应实行学校导师和企业导师双导师制度,学校导师可以从事科研生产工作,企业导师也可进入高校学习和指导,这样既可以加强高校师资队伍建设,完善教育体制,又可以使土木工程研究生在科研能力和工程实践能力上得到充分提高。
再次,应借鉴国外教育体制,实行研究生教育宽进严出制度,这样既可以使更多的学生有机会接受更高层次的教育,又可以提高毕业生的素质和质量。严格控制毕业论文的通过率,提高论文评价标准,避免论文答辩流于形式。可以借鉴国外论文评价体制,对论文的质量采用等级制度,提高学生撰写论文的积极性。同时,在就业上应缩小研究生和本科生的待遇差异,这样既避免了研究生学习的功利性,又节约了国家教育资源,使土木工程研究生教育真正培养出具有科研精神和工程实践能力的高层次人才。
最后,加强自主创新能力建设是中国经济社会和发展的重要决策和部署,创新能力是人才所需要具备的重要内容。因此,研究生创新能力的培养是中国目前研究生教育的关键,研究生的创新能力培养是经济需要也是时代所趋[5]。土木工程创新型人才就是要在该领域提出新理念、新技术、新方法、新技术、新材料,能在土木工程领域有所创新。由此,提高土木研究生的创新能力需要设立该学科的高校和教育工作者不断探索和实践,提出切实可行的措施,可以将部分高校作为试点,将土木工程研究生创新能力培养理念深入到教学和实践中。
就土木工程专业的研究生而言,第一,高校应努力营造良好的创新文化氛围,注重研究生的学术交流活动,开展各类能够开发学生创新思维的比赛和活动。如建筑模型设计比赛或软件应用竞赛,或者举办学术论坛、设置创新课题等,提高和锻炼研究生独立思考的能力。第二,可以通过科学地改革课堂教学模式、调整课程安排,增强学生的创新意识,使研究生在课堂学习中得到创新思维的锻炼并且养成创新思维的习惯,而不是单纯地接受,墨守成规。第三,土木工程专业研究生教育应在保证研究生具有良好理论基础和科研能力的前提下,加强实践教学,培养研究生的工程实践能力。第四,教师也应提高培养学生创新能力的意识,鼓励学生积极思考和独立完成科研工作,将创新理念贯彻到教学实践中。
三、结语
通过对研究生培养模式的现状分析,对土木工程研究生教育提出了建议,借以引起教育工作者对研究生培养的重视。研究生培养是一个系统的工程,对于学生本身,应以更好地促进研究生自身能力的提高为目的,需要研究生在理论和实践之间找到平衡点。对于高校,从教学理念到教学模式都需要认真探索、科学改革,土木工程专业研究生培养更需要经过不断地实践和检验来找到一条适合经济发展和社会需要的研究生培养模式,真正为国家培养出高技术人才,使之成为科教兴国的中流砥柱。
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Postgraduate training mode of civil engineering specialty
LI Fanghui, ZHAO Yongjiang, ZHAO Wenjun
(School of Architectural Engineering, Heilongjiang University, Heilongjiang 150080, P. R. China)
[关键词]土木工程 从业能力 培养措施
[作者简介]董艳英(1970- ),女,河北卢龙人,河北科技师范学院城市建设学院,副教授,硕士,主要从事土木工程专业教学与研究;张立山(1972- ),男,河北滦南人,河北科技师范学院城市建设学院,副教授,硕士,主要从事工程管理专业教学与研究;朱天志(1966- ),男,河北卢龙人,河北科技师范学院城市建设学院,教授,硕士,主要从事土木工程教学与研究。(河北 秦皇岛 066004)
[基金项目]本文系2010年度河北省高等学校科学研究基金项目“‘土木工程+工程管理’整合式双专业人才培养模式改革与实践”(项目编号:jygh2010002)和2008年河北科技师范学院教学研究项目“土木工程专业学生工程素质和创新能力培养的研究与实践”(项目编号:0812)的研究成果。
[中图分类号]g647 [文献标识码]a [文章编号]1004-3985(2013)12-0092-02
据不完全统计,全国有400余所大学设置土木工程专业,在校生30余万人。在我国目前的高等教育体制下,国家重点发展一批重点大学,主要培养高精尖的研究型人才。地方政府重点扶植高职高专院校,主要培养直接面向生产一线的技能型人才。中间的教学型普通高校应该进行应用型本科教育,主要培养适应社会需要的应用型技术管理人才。对于普通高等院校的土木工程专业,也应该进行应用型教育模式,培养符合市场需求具备一定从业能力的应用型人才。
一、土木工程专业毕业生的从业能力要求
按照高等学校土木工程学科专业指导委员会编制的《高等学校土木工程本科指导性专业规范》的说明,土木工程专业主要培养适应社会主义现代化建设需要,德智体美全面发展,掌握土木工程学科的基本原理和基本知识,获得工程师基本训练,能胜任建筑、桥梁、隧道等各类土木工程设施的设计、施工与管理,具有扎实基础理论、较宽厚专业知识和良好实践能力与一定创新能力的高级专门人才。毕业生能够在有关土木工程的设计、管理、教育、金融与保险等部门从事技术或管理工作。
二、土木工程人才培养中存在的问题
1.培养方向偏离就业需求。高等学校为了适应人才市场,有利于毕业生就业,拓宽了土木工程专业人才培养计划口径。造成的直接后果是:毕业生专业知识不足,专业性不强,工作起来上手慢,毕业后至少需要在企业相关岗位工作3~4年才能熟悉具体工作。通过对普通院校土木工程专业本科毕业生的就业情况进行调查,学生毕业后主要从事施工管理类工作,其余部分同学从事勘察设计、房地产管理等工作。而高等院校土木工程专业在制订培养方案时,往往将学生毕业后的工作方向预定为工程勘察设计方向,开设大量结构设计类课程,忽视了施工管理类课程的合理设置,导致专业课程体系与学生毕业后的实际工作需求不一致。
2.工程管理类知识较薄弱。通过对用人单位进行回访,发现土木工程专业毕业生掌握的工程技术类知识比较扎实,相对而言工程管理类知识比较薄弱,不能满足建设企业对土木工程复合型人才的具体需求。按照目前普通高校土木工程专业传统的教育模式,在制订培养方案时往往过多强调基础理论教育和专业技术教育,而忽视经济、管理、法规类管理知识的教育。
土木工程专业毕业生的就业前景与国家宏观政策及经济发展方向息息相关。近几年随着国家在基本建设领域的投入不断加大,城市建设和路桥建设不断升温,土木工程专业的就业形势持续高升。能否顺利就业已经不再是土木工程专业毕业生需要考虑的问题。但是,建设行业的薪酬水平近年来不断呈现出管理岗位高于技术岗位的倾向,土木工程专业毕业生在自己的职业生涯中不可避免地要从技术转向管理,管理知识的欠缺成为其事业上升的瓶颈。
3.工程实践操作能力较低。土木工程专业课程中的专业理论知识来源于工程实践,学生学完后又需要将其应用于工程实践。作为土木工程专业的毕业生既要具备一定的专
理论基础知识,同时还应该具备一定的实际工程实践操作能力。事实上,在目前的教学过程中,土木工程教学的课程体系和教学内容未能及时更新,能够将不同科类的知识综合在一起的课程比较少,还存在理论教学与实践操作脱离的现象。教学方法仍然以教师主观讲授为主,还不具备学生自我体验、自主学习、自由创新的环境。近年来全国几乎所有的高校都在不断扩招,学生数量成倍增长,而各高校的实验教学设备与师资力量却未同步增长,土木工程专业的实践教学效果被不同程度地削弱。教学实验往往局限于验证性实验,多年来一直被教育专家所提倡的自主性、设计性实验难以得到落实。学生在生产实习过程中停留在现场参观阶段,很少能实际参与到工程实施的具体工作中。课程设计和毕业设计的内容大多脱离工程实际,基本都是指导教师按照参考书虚拟的设计任务。目前各高校的生师比普遍比较高,土木工程专业表现尤为突出,学生数量的大幅增长直接导致教师对学生实践教学的指导效果大打折扣。这样的教学,培养出来的学生工程实践操作能力比较低,不能满足实际工作的需求。
三、土木工程专业从业能力培养的措施
1.准确定位专业方向和培养目标。普通高校土木工程专业要根据本专业的发展历程、办学条件和学校的地理位置,合理把握自己的办学层次,准确定位自己的专业方向和培养目标。普通高校的土木工程专业要立足地方,为地方经济建设和发展服务。在原有办学基础上,发挥本校学科优势,以用人单位实际需求为导向,着重培养懂技术、懂管理、懂经济、了解相关建设法规并具备较强工程能力的复合型施工人才。建设领域相关注册工程师考试的内容反映了建设企业对土木工程专业工程师知识结构的要求,也为高等院校设置专业方向、确定人才培养规格提供了重要参考。目前,与土木工程专业相关的注册工程师主要有:结构工程师、建造师、监理工程师、土木工程师(岩土)、造价工程师等。在制订培养方案时,可以按照上述注册工程师的考试内容设置满足考试需求的专业基础课程,然后按照不同类别注册工程师的具体专业知识需求设置不同的专业方向。 2.开设管理类课程或辅修专业。随着国民经济的转型和发展,建设企业对土木工程专业毕业生在知识结构方面的要求发生了明显改变,懂得经济和管理、了解建设法规知识已经成为工程技术人员不可或缺的基本素质。高校土木工程专业的教育工作者,要充分认识到工程管理类课程的重要性,将工程管理类课程设置为土木工程专业课程体系中的一个重要模块。在工程管理类课程的设置上要学以致用,尽量结合国家目前实行的建设领域的注册工程师(建造师、造价师、监理工程师等)的考试内容。可以开设建设法规、工程经济学、管理学原理、工程项目管理、建筑企业管理、工程建设监理、施工组织与管理、工程造价管理等课程。考虑到土木工程专业培养方案对课程总学时的限制,工程管理类课程不可能设置太多。如何在有限的教学过程中让学生掌握比较实用、系统的经济管理知识,就显得非常重要。建议设有工程管理本科专业的高校,可以面向土木工程专业在校生开设工程管理辅修专业,这样就可以在培养方案的学时限制之外比较宽松地开设工程管理类相关课程。
3.改革并有效实施实践教学环节。在制订土木工程专业培养方案时,要以实际工作需求为目标,突出实践教学的地位与作用,理论教学要为实践教学服务,强化实践能力的培养。将实验、技能训练、各种实习、课程设计、毕业设计等实践教学环节进行统筹考虑与安排,以解决实际工程任务为最终目标,构建相对独立的实践教学体系。通过四年培养,要让毕业生具备一定的工程实践操作能力,能够在短时间内胜任土木工程设计、施工、管理等实际工作任务。大力发展实践教学基地建设,与建设企业建立良性互动的长效机制,建立长期稳定的伙伴关系,搭建土木工程专业人才培养平台。稳定的实践教学基地解决了学生各种实习的场地问题,基地企业的工程技术人员可以填补学校指导教师在实际工程经验上的空白。逐步建立学校与建设企业之间的产学研合作机制,学校土木工程实验中心可以与社会工程质量检测机构实现资源共享,学生可以在周末和假期到工程质量检测机构进行实习,可以开展综合性、设计性实验,可以和企业一起通过科研实验解决实际工程问题。
课
程设计和毕业设计要以培养应用型人才为目标,重在培养学生综合利用所学专业理论知识解决实际问题的能力。要重视选题环节,由指导教师以实际拟建工程或已建工程为背景,结合设计考核目标拟定设计题目、设计内容和设计范围,选择常规结构形式,真题真做,严格按照工程规范进行设计,让学生学会使用工程设计软件,毕业后直接可以胜任简单工程的设计任务。实践教学是理论知识与工程实践有机结合的有效途径,抓好实践教学环节才能使学生学会从工程的角度来发现、分析和解决问题,从而达到理论和实际的有效融合,培养出满足土木工程专业从业要求的应用型人才。
4.加强培养学生的综合能力。土木工程专业毕业生的综合能力和知识面是用人单位面试考核的重点,建设企业最需要的是复合型人才。可以说能力比知识更重要,如果能力单一,即使暂时就业,后期的事业发展也会受到限制。在校期间需要重点培养学生的表达能力、创造能力、决策能力等。土木工程专业学生在掌握本专业知识和技能的同时,还需要多参加社会实践活动,通过社会实践活动不断提升自己的综合能力。生产实习可以由学生自己去联系实习工地,争取通过自己努力实现带薪顶岗实习,这样既锻炼了学生的社会交往能力,又在实际工作过程中培养了学生的协作能力、组织能力以及解决实际工程问题的综合分析能力。
5.积极培养“双师型”师资力量。土木工程专业任课教师尤其是实践教学环节指导教师要实行“双师制”,既要有高等教育教师资格证书,又要有相关工程岗位工程师证书。在保证完成常规教学任务的前提下,鼓励教师参与工程实践,参加与土木工程专业相关的执业资格考试,对获得注册工程师执业资格的教师,在评奖选优和职称评定时给予适当优先政策。根据任课教师的专业发展方向和学科建设的需要,定期轮流组织选派教师尤其是青年教师到勘察设计企业、施工企业、监理企业等顶岗工作,掌握工程规范标准,熟练应用工程设计或管理软件,提高教师自身实践操作能力。这样,教师才能在教学过程中不只是讲授枯燥无味的理论知识,而是能够将自己的工程实践经验融合到课堂教学和实践教学,最终培养出满足社会需求的应用型高级技术人才。
[参考文献]
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关键词:土木工程;教学;方法
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)08-0069-02
《土木工程概论》课程是土木工程专业的必修课及其他相关专业的选修课,开设时间为大一第一学期。《土木工程概论》在整个土木工程专业课程体系中起着十分重要的向导作用,肩负着把只具备数理化基础知识的高中生迎接入土木工程行业大门,并使他们了解、熟悉进而热爱这个专业的重要使命。《土木工程概论》这门课程包含的内容非常丰富,涉及的知识面非常的广,包括与土木工程专业相关的各类工程结构勘测、设计、施工、管理、监理、经济和计算机应用等内容。因此,《土木工程概论》这一门课程对任课教师提出了非常高的要求。首先,教师需具备非常丰富的专业知识,必须对大土木背景下面众多学科都有深入的了解;其次,土木工程专业是在众多工程实践中建立起来的理论和知识,这要求教师具备丰富的实际工程经验,在讲授课程中理论联系实际进行讲授;此外,《土木工程概论》是相对较新的一门课程,目前还没有比较成熟的、高效的经典教学方法。因此,对于这一课程,展开深入的教学、教法研究,切实提高课堂效率,让刚入学的大学新生对土木工程专业培养起浓厚的兴趣,培养出具备扎实的专业技能的土木工程高级专业技术人才,为祖国的现代化建设增添新鲜血液,具有重要的意义。本文基于作者近年来一直从事《土木工程概论》课程的教学工作,在教学过程中对教学定位、教学方法、教学手段不断摸索、创新。
一、教学定位准确
课程的教学定位非常重要,教学定位决定了在教学过程中所应用到的教学方法、教学手段,等等。在“大土木”背景下,《土木工程概论》课程教学目的是:使学生较全面地了解土木工程专业所涉及的领域、包含的内容、所获得的成就及未来发展情况,从宏观的视角了解土木工程专业的综合性、社会性及其在技术、经济与管理方面的统一性,初步涉及一些基础专业概念;引导学生了解自己对大土木下众多学科中感兴趣的方面,建立热爱土木工程专业的感情和对土木工程事业的责任心,为今后积极主动地学好专业课程、培养自主学习的能力打下思想基础。《土木工程概论》这一课程的定位,就是让学生通过教师的讲授,对“大土木”背景下涉及到的学科,包括建筑工程、交通工程、岩土工程、桥梁隧道工程等方向所涉及到的基础的工程各类、所需要的专业技能都有一定的了解;在了解清楚每一个学科的内容及相关方向后,逐渐对土木工程专业产生浓厚的兴趣,为今后选择方向的时候做好充分准备。兴趣是最好的老师,也是最大的前进动力,是学生在以后工作岗位上能做出贡献的最重要的前提条件。只有使土木工程学生真正选择了一个自己喜欢的方向,才能真正喜欢这一份职业,才能发挥最大的潜能。因此,《土木工程概论》这一课程应定位于激发学生对土木工程专业的兴趣,并挖掘在“大土木”背景下自己感兴趣的学科方向,为将来选择学科方向及就业方向做好充分的准备。
二、教学方法得当
教学方法是课堂的灵魂,是学生激情的催化剂。不当的教学方法,会使课堂毫无生气,教学效率低下;得当的教学方法,能使学生学习起来事半功倍,并能培养浓厚的学习兴趣。土木工程专业是一门实践性非常强的学科,众多的设计理论、施工技术方法等都是在实际的工程中遇到了相应的问题,然后集众多工程人员的智慧而提出来的。对于刚入学的新生来说,如果在还没有充分了解土木工程内涵、特点的情况下,对他们讲解一些专业术语、专业词汇、专业理论,他们是难以理解和接受的。作者认为,想要让土木工程新生快速地了解一个设计理论的来龙去脉、一种施工方法的技术要点,最直接、最有效的办法便是结合相关的工程实例进行讲解。当教师把工程实例展示给学生后,学生能非常直观、快速地领会这种理论或者方法的背景,理解起来就非常容易。加强工程实例的讲解,使土木工程专业新生快速了解土木工程专业入门知识,形象地再现土木工程所涵盖的学科内容和涉及的多方面知识,达到提高对土木工程的兴趣、提高教学效果的目的。因此《土木工程概论》课程教学中工程实例的讲解显得十分重要。在授课的过程中列举工程案例,通过分析案例的背景、发生的机制、产生后果的原因等可以加深学生对问题的理解,进而引发对此类问题处理方法的思考;其次,要求教师所列举的工程事故一定要带有较为强的时效性,接近学生的实际生活,让他们的切身感受更为强烈。例如当讲到关于地基不均匀沉降的专题时,除了讲授一些书本上已有的经典例子外,还可以列举近期上海一商住楼的突然倒塌的工程实例进行讲解分析。这样,一方面可以提高学生的学习兴趣,另一方面也可以起到培养学生现代工程意识和思维方式的作用,使这些未来的工程师们能够树立现代工程人才的价值观,养成严谨的工程观并把它贯穿于以后的学习和工作当中去。
三、教学手段灵活
教学手段是课堂的推进器,合适的教学手段能使学生更快速地掌握大量的信息。随着现代信息技术的发展和互联网应用的日益普及,多媒体技术越来越多的应用在高校教学中。多媒体技术可以是一种利用多媒体仪器,将授课内容集合文字、图像、声音以及动画等形式,多角度、多视角、全方位的呈现教学内容的教学手段。多媒体技术的使用,可以让课堂教学形式新颖、活泼。特别是对于《土木工程概论》这一信息量大、与实际工程紧密相关的专业课程的讲授,充分利用多媒体技术进行辅助教学,能够将抽象的理论通过计算机技术惟妙惟肖地演示出来,为学生提供丰富多彩的视觉、听觉和立体图像等刺激性环境,进而极大地诱发和调动学生的学习动机和愿望。在利用多媒体辅助教学的过程中,多媒体技术担当着信息载体与传达手段的角色,其教学目标、教学组织和进程控制仍需由教师掌控。因此,对于课件的制作,教师应先仔细研究教学内容,并依据教学大纲制定详细的教学计划,从而建立一个完整的教学框架结构,该结构可借鉴传统教学方式中循序渐进的结构,以体现教学方式的连贯性。对于多媒体技术的使用,不应仅仅局限于对课件的制作,还应充分利用已有的丰富的网络的资源,如一些视频资源。对于《土木工程概论》来说,英国国家地理频道推出的系列纪录片“伟大工程巡礼”就是一部非常优秀且合适的视频资源,该系列纪录片纪录全球最具野心和愿景的工程建筑案是如何展开的。藉由各式各样的档案以及高解析度、专业拍摄的影片,节目里将叙述每项工程落成背后的精彩、戏剧性、充满英雄胆识的故事。由主要设计师、工程师、专案经理及工地人员,来说明他们如何克服挑战,打造现代最高、最长、最快和最复杂的工程建筑案。在《伟大工程巡礼》系列节目中,可以见识建构我们日常生活的建筑工程奇观。因此,通过该系列片的播放,不但可以激发起学生对土木工程专业的强烈兴趣,而且看到各种伟大的建筑在自己同行手中从无到有地落成,有利于培养他们的专业自豪感与成就感,从而找到对土木工程专业的高度认同感,与此同时,也学习了相关的专业知识,了解了当今世界最全的建筑技术。因此,充分利用网络上优质的资源进行教学,是一种一举多得的教学手段。
《土木工程概论》是一门重要的专业基础课程,教师要充分掌握该课程的特点,将课程定位准确,采取理论与实际工程实例相结合的教学方法,采用合理、先进、现代化的多媒体等教学手段,主次分明、深入浅出地讲授好这门课程。同时,充分发挥教师的创造性,为学生营造良好的学习氛围,激发学生的学习兴趣,为土木工程专业的学生大学期间的学习打下良好的专业基础,培养出适合时代需要和科技发展要求的土木工程的专业人才。
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论文关键词:专业评估;专业建设;土木工程
土木工程专业评估,是我国工程学士学位专业中按照国际通行的专门职业性专业鉴定(professional programmatic accreditation)制度进行评估的首例。中国土建类专业评估是随着建设行业注册师制度的建立而应运而生的。20世纪90年代初,为建立中国的建设行业注册师制度,住房和城乡建设部对英、美等国注册师制度进行了考察,认识到专业评估制度是注册师制度的重要组成部分和基础,于是从1992年起陆续建立建筑学、土木工程、城市规划、工程管理、建筑环境与设备工程以及给水排水工程各专业评估制度。桂林理工大学的土木工程本科教学始于1995年,虽然至今还没有申请过专业评估,但是近些年以来,学校始终坚持以土木工程专业评估的标准为标杆进行土木工程专业的相关建设,并且取得了重大成就。
一、专业发展总体方针
土木工程专业的总体发展方针是以培养高级专业实际应用型人才为目标,在学校建设具有鲜明特色的高水平理工大学的思想指导下,突出特色,夯实基础,全面提高教学质量。以专业评估为契机,通过“以评促建,以建迎评,评建结合”的方针,详细研究评估指标体系,对比专业教学计划,寻差距、找不足,并深层次探索问题根源,突出“厚基础、宽口径、高素质、强应用”复合型人才的培养体系。
二、加强建设的途径及成效
1.加强平台建设
桂林理工大学土木与建筑工程学院围绕土木工程专业,相继建设了一批较高水平的专业平台,并依托平台取得了一批成果。目前拥有土木工程一级硕士点,以及广西建筑工程检测与试验重点实验室、广西空间信息与测绘重点实验室、广西建筑新能源与建筑节能重点实验室3个省级重点实验室,是广西地区拥有重点实验室最多的二级学院,拥有广西区土木工程重点学科,以及“八桂学者”团队、“土木工程建筑健康检测”广西高校人才小高地创新团队各1个。在平台建设的基础上大力提高土木工程专业学生的培养水平,不断加强专业建设,近些年相应获得了各种高水平科研项目和奖励,目前承担国家“973”前期项目2项、国家自然科学基金8项,省部级项目30余项,获得省部级奖6项,其中“裂土在多雨炎热环境下的工程性状与灾变机理”获得2010年度广西自然科学一等奖、“工程结构安全分析的新型数值理论及方法”获得2007年度广西区科技进步一等奖。现有省级土木工程教学团队1个,国家级本科精品课程1门,省级精品课程3门,校级精品课程2门;获得区级实验教学示范中心1个,省级实验教学示范建设中心2个,校级实验教学示范中心1个。
2.加强师资队伍建设
学院根据专业建设需要,坚持“人才兴院”原则,在学校人才引进的基础上结合学院自身特点先后制订了人才引进和培养工作规划,明确人才引进和培养的目标、任务和要求,分层次、分学科制订引进和培养人才的具体计划。建立人才引进、成长的配套机制,在通过“以老带新”模式加快年青教师成长的同时,依托目前所拥有的各个平台为引进人才提供科研、教学等便利条件,改革人才激励机制,促进优秀教师特别是中青年骨干教师在教学以及科研岗位上脱颖而出,优化师资队伍结构,实现师资队伍的可持续发展;支持青年教师继续深造,鼓励其攻读博士学位或者出国留学,促进教师尤其是青年教师对工程界和国外先进水平的了解,提高实践教学水平和国际交流能力。
近几年,经过学校和学院的努力工作,先后引进了“中科院百人计划”1人,博士生导师3人,教授4人,优秀博士毕业生5人以及其他一些年青业务骨干,极大地优化了教师队伍,为科研、教学水平提升打下了良好的基础;同时为了提高教师的业务水平,选派了3名优秀教师赴美国、日本等国家进行访问学习,且均已如期回国。这些教师经过国外的学习生活,学术水平、外语水平和科研能力等方面有了很大程度的提高,已成为各个学科不同研究方向的骨干教师,且具有一定的双语教学的能力。学院要求并鼓励教师讲好课,将讲课效果作为考核的核心指标,在学院的评奖、评优方面重点向其倾斜。目前,已有1人获得“全国优秀教师”称号,1人获得“广西高等教育教学名师”称号、1人获“八桂名师”称号。
3.优化培养教学体系
土木工程专业与其他专业存在较大不同之处,有其自身的特点,现在土木工程专业的教学还存在一些问题,主要表现在:一方面,土木工程属于应用型学科,是工科的典型代表,突出培养学生的实际应用能力是专业培养的特点,也就是怎么样在解决好教育“脑”的同时也要教育好“手”;另一方面,随着经济的快速发展,新的工程技术、新的管理模式不断涌现,传统的土木工程专业本科人才培养方案已经不能适应新的形势需要。学院根据土木工程行业发展趋势和建设特色鲜明的高水平理工大学的指导思想,参照土木工程专业评估标准对现行的教学计划进行了调整,建立了“广基础、深专业、强实践、重创新”的培养方案,建立了基础学习模块、专业技术训练模块、综合训练模块三个构成体,在具体实施上表现为:加强实践环节学习时间,实践环节的时间较以前增加了8周;将学生分方向时间提前,保证专业课的学习时间;拓宽学生的综合技能,实现计算机、英语四年不断线计划;在完成本专业教学要求的情况下,引导学生参与科研,通过大学生科技创新计划,以及教师相关的科研项目将科研引入教学,以科研促进教学。
由于教学培养计划符合当今经济发展,满足广大企业的人才要求,近5年以来,本专业毕业生的当年就业率均保持在95%以上,是桂林理工大学就业最好的几个专业之一。先后有多名学生在“周培源力学竞赛”、“挑战杯”、“建筑节能设计比赛”以及学校的大学生科技活动中获得各种奖励,体现了学生动手创新能力的不断提升。与此同时,专业社会影响力不断增强,虽然我校是二本院校,但是土木工程专业近年来的招生平均分数达到并超过了一本分数线,且逐年提高,说明广大考生对专业建设的认可程度不断攀升。
4.加强实验室、实习基地平台建设
实验室是学生从事各类实践和创新活动的场所,通过开放实验室培养学生的创新精神,开放实验室是提高土木工程专业教学质量、培养创新人才、实现素质教育目标的客观要求,也是培养学生实践技能和培养创造型人才的有效途径。根据专业技能训练的需要,加强实习、实训基地建设,在实训设备配置上要达到先进水平,与企业现有先进设备一致,在设备数量上要满足实际“需求”。学校新建了“建筑节能实验室”并购置了大量的无损检测设备和先进仪器,可以满足目前建筑节能减排方面人才的培养需求。同时也重点引进了道路工程模拟与仿真实训项目,充分发挥仿真实训功能,使学生在学校实训室就能了解和掌握复杂的系统或工程配套设备等操作。
校外实习基地的建设对土木工程专业学生的素质培养有着不可替代的作用,良好的校外实习可极大地提高学生的知识运用能力以及未来的从业能力。通过学校及学院领导的重视,广大教工的积极努力拓宽了实习基地的范围和数量;通过让学生义务参与到现场工作,教师主动解决施工企业面临的技术等难题,与实习基地建立了良好的合作关系,使实习与“产、学、研”一体化的结合产生了经济效益和社会效益。先后新建了“OVM 柳州建筑机械总厂”、“深圳恒义建筑加固有限公司”、“西部中大建设集团”、“桂林市金辉建设发展有限工程公司”等实践教学基地,建立的校外实习基地的动态管理机制保证了学生校外实习的顺利进行。
5.改革课程体系
根据目前市场需要,对部分课程进行调整,增加了土木工程检测与试验课程(分方向进行),土木工程施工实际操做技能训练等课程,并专门建设了施工实训场地,购置了相应的施工设备以及工具。开设土木工程检测与试验课程主要是适应目前国内建筑市场的新变化,以满足目前房屋鉴定以及各类加固公司对房屋鉴定人才的需求为主要目标。开设土木工程施工实际操作技能训练课程,主要目的是通过学生亲自动手操作来加深对土木工程施工过程中各个工种的认识,并结合课程后续的施工实习,使学生能够真正深入到各个施工工序,切实掌握施工理论与实践知识,提高学生一线管理能力,以便学生毕业后更好地参与现场施工管理。另外,还开设了土木工程新理论、新技术课程(分方向进行),课程通过教师讲授以及邀请知名专家讲座的形式介绍目前不断出现的新的知识和技术,可极大提高学生专业视野和创新精神。通过精品课程、多媒体课件比赛等方式提高教学资源的质量,推动教学水平的整体提高。“十一五”期间出版教材7部,获广西高校优秀教材一等奖1个;承担省级教育科研、教学改革项目10余项,获得省部级教学成果奖9项,其中一等奖1项,二等奖7项,三等奖1项。
6.拓宽培养渠道
坚持走出去、引进来的现代化办学理念,开拓产学研联合办学的新途径,加强与土木工程专业相关的科研院所、企业的密切联系,适应现代化企业对人才培养的要求。建立合作办学、联合办学的模式,完成了与昆明理工大学等国内高校学生互换培养,与澳大利亚格理菲斯大学的“2+2”的培养模式已经连续实施了4年。在本科培养的基础上积极开拓工程硕士的培养,形成了与本科培养的互补共进态势。
与过去相比,现代土木工程专业发展的最明显特征之一就是科学技术的改善,计算机软件应用的创建为土木工程的发展开拓了更为广阔的发展平台。所以,土木工程显示了在发展中应有的现代感、多元感及科技感的特点。土木工程信息技术的快速发展,加强专业化的培训,对专业人才的需求不仅要有强大的施工管理能力,同时还得跟上时代的需求,及时吸收当前建筑领域的先沿信息。现代土木工程的发展需要多元化的专业人才,不仅需要掌握专业的基础知识,同时还要具备较强的实际动手能力,尤其对于高新技术的使用。土木工程专业的人才是直接面向土建行业,面向社会,这必须要求土木工程专业的人才实事求是,不能想当然,不然他们不合格的成果会给人们带来无法预测的安全隐患。
2、土木工程专业人才培养体系中存在的问题
2.1 传统教学的培养模式
传统的教学管理理念很难符合人才培养的的要求。传统的“填鸭式教育”、“应试教育”、“手把手”的教学模式,忽略了培养学生的实践能力和创新思维,已经不能满足学生的需求。教师的教学内容很大程度是受限于学科教材,无法打破学科教材内容的束缚;创新教学方式的缺乏,不能激发起学生对学科的求知欲;教师课堂上重理论、轻实践,重课堂教学、轻动手能力的教育思想,也已无法满足经济社会对人才的需求。
2.2 专业师资的整体素质
专业化的师资力量是教学质量开展的条件和保证。青年教师比例太大,缺乏高水平教学团队领导者,团队教学合作机制还没有真正地建立起来,整体教学方式、水平、质量不高。同时,具有丰富实践经验和扎实理论知识的土木工程专业教师严重不足,而且缺少具有工程师、教师的“双重角色”型的双师型专业教师,严重制约提高现代土木工程人才培养的水平。
2.3 课程结构的亟待优化
公共基础课的比例过多,专业必修课比例过少。从培养土木工程专业人才的角度,基础课学的太过深入,但技术基础课的理论知识没有得到充分掌握。在课程设置和开发上,应当坚持土木工程专业课与其他学科结合起来,缺少综合化课程。此外,缺乏实验能力的培养,抑制了学生的实践动手能力和操作能力。
3.对土木工程人才培养模式的几点建议
面对建筑行业更为激烈的人才市场竞争,高校对建筑人才的培养应满足对21世纪发展需要的复合型人才。为了满足市场对建筑人才的需求,土木工程专业的人才不仅要掌握多种技术,而且还必须有较强的施工项目管理能力,具备“懂设计、精施工、会管理”符合现代土木工程的专业人才。
3.1 强化专业课程的体系
调整课程的构架。土木工程专业理论课程可分为大块体和小块体。大块体包括公共课程与专业基础课程,小块体包括专业方向课程,根据市场需求的方向调整,从而调整人才市场活跃式转变的需求,同时也便于学生多角度选择发展方向。根据此体系构架中,土木工程专业人才除了掌握专业基础知识外,也储备了与土木工程专业相邻方向的知识。
优化课程的内容。随着时代的发展和科技的进步,课程内容的深度和前沿性也应该慢慢增加。同时,建立课程评审委员会,针对专业课程内容的质量及授课的课件等等进行评审把关。
3.2 完善实践的能力
土木工程专业的实践包括施工管理实践、工程设计实践和实验室实践。这三部分都必须在工程实践过程中才能得到锻炼与培训。
3.2.1 施工管理实践
与施工单位共同配合,让学生分析组件、了解组件,将原有固定的实习时间分段实习,同时,将勘测实习、毕业实习等实践类实习分散在不同的季节和不同的施工阶段,且让学生参与施工过程中的小项目实践,从而调动学生的积极性。
3.2.2 工程设计实践
与设计单位共同配合,从一个简单的建设项目来接触设计,以工程设计为练习,练习工程制图,在学习的不同阶段完成不同任务,在完成设计中学习课程知识,将设计与基本理论知识想结合,培养学生自主的学习能力。
3.2.3 实验室实践
提倡学生在实验中采用“自主+传授”的模式,预先公布实验项目,让学生通过网络查询实验视频和预习实验内容,再制定详细的实验方案,然后由指导教师传授学生用不同的方法进行实验实践,这样既能让学生系统的理解实践的有用性,又能有效的激发、巩固学生的工程意识和对知识的活学活用。
3.3 建设经验丰富的师资力量
培养适应土木工程专业的人才,关键是要建立一个高理论水平和丰富实践能力的专业教学团队。提升教师专业水平和教学能力,且 “双重角色”型教师是当前土木工程专业人才培养的保证。具体来说,可以通过以下措施来巩固师资队伍的力量:第一,加强教师对外交流,鼓励教师积极参加国内外学术交流、教学研讨会等学术会议,了解国内外相关领域的科研动态、教学改革信息,学习先进的科研、教学方法,提高科研、教学水平,及时地将最新的科研成果和教学方法融入到教学中,增强科研能力和教学质量。第二,将土木工程专业的教师平均分配到施工单位、设计单位、科研单位等部门去锻炼,确保最短的时间内教师队伍在不同单位得到充分的培训,积累实际的工作经历,再结合理论知识,教导学生才能更加具有科学性。第三,通过引导企业的高级专业技术人才参与教学,企业的专业技术人才具有丰富的实践操作经验,再经过学校的短期理论培训,形成一套较强操作性兼理论的教学系统,提高土木工程人才的实践与理论结合的运用能力。
3.4 构建创新活动的培养平台
关键词:土木工程;发展;建筑
1 现代土木工程的特点
适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。
1.1建筑材料方面。高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索。另外,对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。
1.2工程地质和地基方面。建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。
1.3工程规划方面。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。
1.4工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
1.5工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
2 未来土木工程的发展
2.1指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械。
城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。
2.2工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
2.2.1全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。
2.2.2可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。具体的要求包括,资源的保护,资源再利用,污染控制和全方位的质量。我国正在施工中的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性,从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护,全路设计为封闭构造,杜绝了固体废弃物的污染,也严格的控制了噪音污染。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。
2.3主动控制技术。迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
土木工程当今的发展是人类智慧的成果,土木工程是为了人类存在而存在.坚持可持续发展道路,努力创新,土木工程定会走向新的高峰!
参考文献
[1]杨家福.中国土木工程指南[M].1993:1-4.
【关键词】土木工程;现代土木工程
一、现代土木工程发展趋势的表现特点
适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。
1、 工程地质和地基方面。建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。
2、工程规划方面。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。
3、建筑材料方面。高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索。另外,对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。
4、工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
5、工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
二、土木工程在未来如何发展
1、指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械。 城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。
2、工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
2.1全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
三、土木工程未来发展趋势
1、三S系统应用发展
三S系统由HS遥感技术、GIS地理信息技术系统与GPS全球定位技术系统构成,可实时、整体、动态的对地展开判别观测、应用分析,因此在土木工程领域该系统发挥了显著的优势作用,同时具备广阔的发展提升前景。数字化城市发展理念的提出正是基于这一三S系统发展而来,也就是说其综合了遥感、GIS、遥测、多媒体、网络与仿真虚拟技术对城市各项功能机制、基础设施展开自动采集、发挥决策辅助作用并实施动态化管理监测,很明显,当前数字化城市便是以该类数字化的处理信息技术、通信网络技术作为发展背景的科学服务技术系统。
2、单机方式顺序科学转变至网络协同控制与并行设计
就复杂大型的项目工程来说,其很有可能需要较多设计部门、众多成员的共同参与,同时还需要良好的协同合作并提供在线咨询服务,还可由不同地域分布的分支设计机构、设计人员、协作部门单位应用多样化平台软硬件与设计方式在相应规定时段内良好完成。为有效解决该类复杂系统问题应良好的应用开发土木工程设计的协同并行技术。另外,智能化建筑工程与检测结构亦是土木工程基于信息化发展背景的未来发展的趋势。项目管理与电子数据同样是土木工程实现信息化发展的趋势,工程建设施工是当今土木工程应用计算机技术的重要领域,基于系统复杂工程在施工阶段中由报价投标、预算到签订管理合同、评定分析质量直至竣工验收各阶段均需要进行大量数据信息的处理,整体施工单位控制与辅助管理均会被纳入至辅助计算机施工技术体系中。当前土木工程领域信息技术的跨越式发展已经令国际承包商真正跨越了地域壁垒,实现了共享式、协同式、智能化的行业发展。
综上所述,随着信息化社会的飞速发展土木工程实现了质的飞跃,我们只有科学遵循其内涵特征、发展现状把握工程建设未来发展趋势动向、制定科学实践发展策略,才能真正推进土木工程实现可持续的全面发展。
参考文献