土木工程的专业范文
时间:2023-07-12 17:40:21
导语:如何才能写好一篇土木工程的专业,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
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。
参考文献:
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篇2
摘要:针对传统实验教学中不适合培养要求的部分,介绍了在土木工程实验教学中开展开放实验教学的具体办法及体会。
关键词:土木工程;开放实验;实验教学
1引言
目前,许多高校正在进行开放实验教学的改革。开放实验教学有利于激发学生的学习热情,调动学生的学习积极性和主动性,有利于培养学生实验组织能力、动手能力和科研意识,从而使学生具有独立思维、自我开拓获取知识的能力,是一种体现能力培养、素质教育的有效方式。
土木工程专业是我校的龙头专业,实验教学在土木工程专业培养计划中占有极为重要的地位。土木工程专业实验主要是培养学生的实践动手能力,使学生在实际操作中与理论知识相结合,进一步巩固理论基础;进一步提高学生的综合素质,培养解决实际问题的能力和创造力。我们对土木工程专业开放实验课程进行了探索性改革,取得了良好效果。
2开放实验的具体实施办法
2.1 建立开放实验教学相关政策
为有效利用和挖掘实验室资源,促进实验教学改革,创造良好的育人环境,规范有序地做好实验室的开放工作,我校制定了《开放实验室管理办法》。根据开放实验项目的类型、实施情况、学时、人数等统计信息划拨一定实验室开放经费,用于开放实验中的实验材料消耗等开支。适应创新人才培养需要,对学生进行探索精神、科学思维和综合素质的培养。并将开放实验纳入学生实践教学环节,学生参加开放实验的成绩经指导教师考核合格后,按照《石家庄铁道大学课外实践及奖励学分管理办法》取得相应奖励学分。
2.2 提供必要的仪器设备和场地
为了搞好实验室的开放工作,我们对实验室进行了扩建,对现有实验设备进行了补充完善,外出订购或自制设备,首先考虑到实验开放教学的需要。为了让学生尽快熟悉实验室及仪器设备,在学生第一次进入实验室时,实验老师全面讲解实验室概况及开放实验室的有关规定。
2.3 实验开放的模式
(1)实验内容的开放。实验室将实验内容分为必做实验(演示型、验证型和综合设计型实验)、选做实验(工程实践型实验和研究型实验)。学生必须完成的实验内容是必做实验,该部分是根据教学大纲制定的,占计划学时的30%左右,内容相对固定。学生完成必做实验后,可根据自己的特长、爱好等情况在选做实验中选择实验项目。学生不仅可以选择规定的最低实验个数,也可以多选多做。这种形式可以充分调动学生的主观能动性,培养出一定数量具有较强实验能力、创造能力的拔尖人才。
(2)时间的开放。实验室将每学期学生上实验课的时间和内容等情况公布后,在开放时间内,学生可以自由进入实验室进行预习或做实验,可以多次、重复完成。这种开放模式的优点是在时间上给学生较大的灵活性,可以提高学生学习的主动性,也培养学生使用仪器仪表及实验设备的基本技能,增强学生的动手能力及分析问题、解决问题的能力。同时也提高了实验设备的利用率。
(3)实验课程的开放。由于学生对实验室内的仪器设备使用、数据的测量等不熟悉,因此首次进入实验室先按常规实验模式进行实验,以后学生进入实验室做实验,指导教师将实验要求、注意事项等内容写在黑板上,学生以自主实验为主,指导教师仅在遇到问题时给予指导,这样可以培养学生学习的主动性和独立操作能力。
2.4 设立实验室开放基金
(1)深化实验教学改革,促进实验室开放
为了鼓励本科生提前进入实验室进行科研活动,推动我校实验教学改革和实验室建设工作的深入发展,鼓励、支持从事实验教学及实验室工作的教师开展实验教学改革和技术革新,我校从2008 年建立实验室开放基金,并制定相关的各项管理办法。实验项目包括实验教学体系、自制实验仪器设备、综合设计型实验、研究型实验等的研究以及实验教材编写等。此外,各学院也积极设立各种创新基金。
(2)教学与科研融合,扩大实验室开放
通过以学生主动参与、协同合作、自主发展、重在体验科研过程为特征的研究型实验训练,学生在实验与研究中培养了创造性思维与创新意识,增强了创新能力。我校从2006 年开始设立大学生创新实验计划,有40 项大学生创新实验计划获得立项资助。除了学校设立大学生创新实验计划项目外,学院层面有土木工程学院立项资助的本科生科研培训计划,立项资助项目涉及多个科领域,鼓励跨学科合作研究。
通过上述活动,部分学生在“挑战杯”课外学术科技作品大赛、全国结构设计大赛以及多个学科竞赛中获得了好成绩。2009 年“金风杯”第三届全国大学生结构设计竞赛中,我校土木工程学院团队获得大赛一等奖。
2.5 开放实验网络平台建设
依托校园网,建立土木工程专业开放实验教学网站,实验室的信息资料实现了网络化。建立了相关实验课程的网络教学平台,包括实验课程教学大纲、电子教案、多媒体课件等许多实验教学资源。网站从2007年6 月建立以来日益成为土木工程专业实验教学及教学管理、实验室管理信息化平台。其主要功能有:
(1)运行网络预约实验功能,在基础实验、综合性实验阶段和开放实验阶段,学生从校园网登陆开放实验教学网站,自主选择实验项目和实验时间。充分尊重学生的专业特点、个人爱好。该系统可以实现学生的成绩管理以及开放实验资源的信息。
(2)实现了实验室的教学管理,将实验教学管理、实验设备管理、科研管理以及各种信息管理,全部纳入该系统,进行统一管理。
(3)通过网站向学生传达教学安排、仿真实验、电子教案、实验项目指导材料、成绩查询、设备查询等信息。
(4)开设了在线答疑、网上论坛等栏目,构成了先进高效、无时空制约的师生间互通的桥梁。
2.6 开放实验短信平台建设
运用计算机网络和GSM技术,开发了一个适合开放实验教学的短信平台。从2008 年3 月建立以来,该短信平台已成为土木工程专业实验教学网站的有力补充。根据短信平台用户角色不同,系统分为三大模块:学生模块、教师模块和管理员模块。各模块功能如下:
(1)学生模块。学生可以直接发送短信,也可以通过WEB 界面登陆短信平台,以完成预约选课、成绩查询和教学交流等功能。
(2)教师模块。教师经身份认证后通过WEB 界面登陆短信平台,查看实验预约结果,安排实验次序;根据学生的预约实验记录,结合实验操作和实验报告质量,给出实验成绩;回答学生的提问,一一进行短信回复,加强与学生的交流。
(3)管理员模块。管理员经身份认证后通过WEB 界面登陆短信平台,完成系统的初始化和维护工作,同时对实验教学进行宏观调控,合理安排指导教师和管理实验设备。
2.7 聘请大学生参与土木工程专业实验室的日常维护和管理
本科生受自身知识结构和学术水平的制约,有机会参加科研项目的可能性较小,教师更倾向于把手中的课题分解后拿给博士或硕士研究生做。土木工程专业实验室聘请本科生参与日常维护和管理,有可能给他们提供一个亲历科研过程的机会。实践证明:这些在实验室工作的学生,相比其他同学可能获得更多的提高机会。土木工程专业实验室每年要承担大量的科研任务,学生即使不能直接参与其中,在这样的环境耳濡目染,总会在学习方法、思维方式、分析和解决问题的能力方面有所收获。教授们兢兢业业的工作作风,学长们精益求精的科研态度,对学生所起的示范作用不可低估。
3实验开放的体会
(1)充分调动了学生实际动手的积极性。实验室大门向学生敞开,通过设立实验室开放基金,建设开放实验网络平台,再辅以开放实验短信平台,给学生提供形式多样、内容丰富的实验教学内容,创造了一个良好的实验机会和学习情境。学生走进开放的实验室,在“实践中获得知识”,激发了学生的实验兴趣,由“要我学”转变为“我要学”,学生学习的主动性和创造性得到了充分发挥,动手能力和创新能力得到了有效培养,实验教学取得了显著的教学效果。
(2)实验室已成为培养高素质创新人才的重要基地。在大学生的素质教育中,无论是学科结构、课程体系的建设,还是教学改革、创业实践等,都与实践教学密切相关。这表明,实验教学已不仅仅是理论联系实际的重要环节,更重要的是培养学生的工程意识和实干精神,自己动手解决实际问题的能力、自我开拓的学习能力,培养创新精神的重要途径。作为实验教学的载体—实验室已成为培养高素质创新人才的重要场所。
(3)实验室及实验仪器设备得到了充分利用。开放实验室解决了以往实验室利用率低,实验仪器设备闲置,学生想用又用不上的情况。在开放时间内,学生可以随时进入实验室,也可以多次使用较生疏的实验仪器设备。特别是聘请大学生参与土木工程专业实验室的日常维护和管理的举措,大大提高了仪器设备的使用率。
4结语
经过土木工程专业开放实验教学实践与探索,我们体会到:开放实验教学对于培养学生的动手能力和创新能力具有重要意义。随着实验教学内容、教学方法和手段的改革、完善,教学效果在不断提高。总之,围绕激发学生的自主学习热情,培养学生的实际动手能力和创新能力这个目标,我们会继续努力,不断探索,争取取得更大成绩。
参考文献
[1] 石光明,王松林.实验中心开放运行模式的探索与实践[J].实验技术与管理,2007,24(4):1~4.
[2] 温光浩,程蕾,周勤.加强实验室开放与共享,为创新人才培养提供强有力支撑[J].实验室研究与探索,2009,28(4):10~12.
篇3
关键词:土木工程;教学策略;专业课程
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)01-0075-04
土木工程是一门综合性、实践性和应用性很强的学科,涉及诸多的学科领域。早期,土木工程是通过工程实践,在总结经验,吸取教训的基础上发展起来的。土木工程的发展,实践先于理论,至今仍有不少工程问题在很大程度上仍然依靠实践经验,主要有两个原因:一是有些客观存在过于复杂,难以如实地进行室内实验、现场测试和理论分析。例如,地下工程的受力和变形状态及其随时间的变化规律,至今还需要参考工程经验进行分析。二是只有面对新的工程实践检验,才能揭示新的问题。例如,高层建筑的兴起导致抗风问题更加突出,才能发展出高层土木工程抗风新理论和技术;汶川大地震中教学楼倒塌造成大量的人员伤亡,这类建筑的抗震重要性凸显,才使教学楼等人群密集建筑的抗震级别提高。
土木工程专业课程虽然包含结构力学、混凝土结构、钢结构、工程地质、土木工程施工、工程测量、地基基础、隧道工程等许多课程,这些课程虽然知识内容各有不同,但都具备综合性、实践性和应用性强,重视技能等共性,在教学策略上,需要关注这些共性,在实践教学中利用这些共性,提高教学质量和效果。
一、教学策略的内涵
教学是教师和学生之间教与学所形成的培养活动,是一项有目的、有计划、有组织的活动。在教学中,教师引导学生积极学习知识和技能,促进学生多方面素质的提高,使其成才。
教学策略是在教学过程中实施的方案。教学策略为实现某一教学目标而制定,包括合理组织教学过程,选择具体的教学手段,制定教师与学生所遵守的教学行为程序。教学策略是教学思想、方法模式、技术手段三方面动因的集成,是教学思维对其三方面动因而进行思维策略加工形成的方法或模式。
国内外学者对教学策略有很多定义,教学策略的含义所指不同,各个研究者的认识也不一样。
教学策略的目的性及其整体结构在文献[1]中得到强调。教师在教学过程中,为达到一定教学目标而采取的一系列相对系统的行为被定义为教学策略[1]。文献[2]从教学策略的使用角度阐述教学策略,指出教学策略是关于有效解决教学问题方法、技术的操作原则与程序的知识总和。包括三方面的内容,一是解决教学问题的方法和技术,二是这些方法技术的使用,三是在利用过程中的要求和有目的、有计划的步骤[2]。文献[3]从教学的静态和动态两方面考虑,注重教学策略在教学过程中的实施技术,指出教学策略具有动态的教学活动维度和静态的内容构成维度,关键是指出了在动态的教学活动维度层面上,教师为提高教学质量有意识地选择、计划教学方式、方法以及灵活处理的过程[3]。
尽管诸多学者对教学策略的内涵有不同的认识和理解,但人们将教学策略通常理解为:教学策略是指在不同的教学条件下,为达到不同的教学结果所采用的手段和谋略,具体体现在教与学的交互活动中。
笔者认为,教学策略是指在不同的专业背景下,不同的教学对象和教学条件下,为保证教学质量而在教学过程中采用的不同方式、手段,以及对教学内容的安排、教学形式的确定、教学方法的采用等,是在教学过程中的指导思想。
二、土木工程专业课教学策略类型及其运用
关于教学策略的类型,以往研究者归纳了很多,比如自主式教学策略、替代式教学策略、合作式教学策略、竞争式教学策略、学徒式教学策略、评价策略,等等。这些策略在土木工程课程教学中能不能适用,分别能用在哪些方面,值得研究。根据土木工程专业课程特点,可以归纳如下适用教学策略类型。
(一)自主式教学策略
让学生自己寻找教学目标,安排学习,并从教学中建构具有个人风格的学习方法,让学生在学习过程中处于主动处理教学信息的地位。
这种策略可以把信息与学生的认知结构联系起来,使学生主动学习,深入探讨,从而提高学习能力,效果较好。但存在的不足也是明显的,如目标设计不妥,可能导致认知超载或情绪低落,学习效果差。这种策略成功的前提是,学生已具有所学课程的相关知识。对学生的基础要求较高,适于学习成绩较好并自我学习能力较强的学生。在理论性较强的土木工程专业课教学环节中,可采用自主式教学策略,给出较多时间让学生查阅资料,教师重点解决自学过程中遇到的难点,提高学生自学能力。这种策略在知识性较强的课程中能较好地适用,比如地下空间开发、土木工程概论、工程地质等课程。
(二)替代式教学策略
在传统教学中常使用这种策略。该策略主要给学生提出教学目标,备课过程中组织和提炼教学内容,安排教学顺序,指导学生学习。
这种策略比自主式教学策略效率高,能使学生在短期内学习更多内容,但这种策略学生智力投入少,学习深度不如自主式策略好。由于教学安排过于密集,学生在学习中主动思考的时间少,因而难以调动学生的学习兴趣,制约了学生的自我学习能力。在教学对象上这种教学策略适用于学习被动、自学能力一般的学生。这种策略在理论性较强的课程中能较好适用,如理论力学、材料力学、结构力学、概率论与数理统计等课程。
(三)合作式教学策略
课堂教学中的合作行为,是指学生之间为了达到某一共同目标而彼此配合、相互协助的一种联合行动,该策略的基本形式是小组学习。
小组学习体系的几个优越性:
(1)学生能够发挥自己的最高水平;
(2)能促进学生之间互相帮助、共同提高;
(3)能加强学生间的感情沟通,改善关系,建立起良好的友谊。
该策略强调学习小组每个成员都能积极地参与学习活动,学习任务和内容由共同学习的伙伴分担,学习中遇到的问题比较容易解决。
但也存在一些缺点,如组内成员的意见不一致、分歧争论,造成内耗,浪费时间和精力;小组进行讨论时,一些不愿承担责任的组员推卸责任,或是在活动中不积极配合,影响学习积极性,降低效率,伤害感情。在土木工程专业课毕业设计(论文)、课程设计的教学环节,大学物理实验、工程力学实验中,可采用小组学习策略,给学生充分讨论交流的空间,共同解决学习过程中遇到的困难,提高团队合作精神。通过这种教学策略,后勤工程学院积极支持土木工程专业的本科生参加各种类型的国家级科技文化竞赛活动,土木工程专业学生先后获得全国大学生数学建模竞赛一等奖、全国大学生建筑设计竞赛优秀奖、全国周培源大学生力学竞赛二等奖等。通过开展这些活动,促进教与学之间的良性循环,既有利于学生提高团队意识,也提升了学校的办学水平。
(四)学徒制策略
学徒制培养了无以数计的能工巧匠,创造了灿烂的人类文明,对技术的发展、传递以及社会的进步作出了不可磨灭的贡献。但由于这种教学策略偏重实际操作技术,忽视基础理论知识,不利于大批量人才培养,因而“认知学徒制”应运而生。学习应该具有一定目标,学生可以在其中主动提出、分析、解决问题,并在必要时获得支撑。认知学徒制的教学方式可以让学生在真实的情境中通过对教师活动的观察、模仿主动学习,适用于土木工程中实践性强的课程。这种策略与实践教学息息相关,关于实践教学的研究,在文献[4]中有所研究。后勤工程学院开展了“学分制导师”制度,通过对教师个人的考评,确认导师资格,学生通过校园网了解导师基本情况,教师在全体学生面前自我介绍,学生自主选择教师作为本科四年的导师。导师与学生保持联系,教师在思想上对学生进行指导,在一些实践活动中,教师带学生参加学习,学生也能以教师为榜样,学习其闪光点,教师在传授学生知识的同时对引导学生价值观和人生观也起到了积极作用。在实践性较强的土木工程专业课教学环节中,可采用这种教学策略,其他课程实践性较强的环节可结合模型或实际工程,在工地上集中讲解。这种策略在实践性强的课程中尤其重要,如测量实习、施工实习、认识实习等课程。
(五)评价策略
人们总是存在一种被他人认可的期望。教师对学生的肯定和积极评价是学生前进的动力,使他们葆有学习热情。评价策略是一种适用性最为广泛的教学策略。
当一个人不仅认识世界,而且在认识自我的时候,就能形成兴趣。没有自我肯定的体验,就不可能有对知识的真正兴趣(苏霍姆林斯基)。
很多大学生的热情不高,甚至毫无热情,厌烦读书。原因是多方面的,他们感觉不到苦中有乐,未体验到先苦后甜的感觉。另一个重要原因是,教师在教学中不能及时肯定学生的学习成绩和兴趣爱好,对学生的学习活动不注意,不懂得正确的评价。教师恰到好处的评价,能使学生受到启发和鼓舞,精神上得到满足,从而调动了他们学习的积极性和进取心。这无论是从心理学的情感认识过程和情感需要分析,还是从教育学的教育目的和审美教育检验,及时评价最直接地对学生起到催化教育的作用。
三、土木工程专业课教学策略的侧重点
在教学过程中没有哪一个教学策略是可以通用的。每一个教学策略的采用都要考虑实际问题、教学内容以及教学目标。教师只有在教学实践中不断探索,使自己成为教学实践的研究者,才能找出适合于所任学科、所教学生及自己个性风格的教学策略[5]。针对土木工程专业课程的特点,教学策略应该强调以下特点。
(1)土木工程教学中往往以培养土木工程师为目的。在教学过程中需要考虑实际课程的设置目的,土木工程涵义广泛,有的培养施工为主的工程师,有的培养设计为主的工程师,有的培养工程管理人员,有的培养土木工程研究人员。在选择教学策略时应充分考虑上述不同,在教学过程中分别对待,并制定相关的教学策略。
(2)在教学的过程中,应统观教学全过程,综合考虑在教学过程中涉及的各个方面,教学策略的制定应体现较为完整的结构功能。土木工程基础课程(包括结构力学、理论力学、材料力学等)的教学策略应考虑后续专业基础课的内容,而专业基础课(包括混凝土结构设计原理、钢结构设计原理等)的教学策略又应注意后续专业课的需要,重点在教学内容、教学重点上取舍和安排。后续专业课程可能利用到哪些知识,学生在学习过程中可能遇到什么困难,都应该想到,并在教学策略中得以体现。专业课的教学策略应注重学员的能力培养,培养学生如何利用所学知识解决在实际工程中遇到的问题,以及让学生了解在遇到实际问题时采用哪些方法和手段、如何思考实际问题等。工程案例学习可以很好地体现这一方面。
(3)制定好的教学策略应该在操作层面上具有灵活性。土木工程类的课程一般都与实际工作比较接近。在实际工程中遇到的情况往往是千变万化的,不能只注重一个层面或一个方面的讲解
,应注重理论联系实际,并将理论知识应用于实际工程。注重教学过程的理论讲解,达到讲一个案例掌握一类工程的目的。如何体现教学策略的灵活性是土木工程类学科教学策略的关键。
(4)由于学生层次不同,在教学过程中可能会发现原本认为比较容易理解的内容,学生掌握起来很难。这个时候就需要强调教学策略的调控性。在教学过程中原本制定好的教学策略应考虑在实施过程中可能出现的偏差。教和学是一个互动的过程,教师在采用已经制定好的教学策略时,并不一定完全适合所有学生。土木工程类的课程充分体现了这一点。经验性的公式在专业课中较多,有些可能找不到理论依据,不易理解。在采用合适的教学策略时,应注重策略调控性,原本制定好的替代式教学可能没有自主式更有效,而有些可能采用学徒式又更合适。
(5)土木工程专业课程教学策略处于教学策略制定的课程级、指导科目级、单元级和要案级。制定好土木工程专业课程教学策略对后续的低层次教学策略尤为重要。土木工程的培养目标决定了该课程教学策略的制定:培养以设计为主的工程师应注重设计过程中的相关建筑规范教学内容,培养以施工技术和管理为主的工程师则应注重先进施工技术和先进管理理念。在教学策略层面上应充分体现。同时在教学手段和方法上不同的教学目的也要求采用不同的教学策略,比如,培养以设计为主的工程师可以采用理论推演和具体化的教学手段,而培养以施工为主的工程师则多以实践经验的概括和总结方式进行教学。
四、教学策略评价
教学策略的研究目的主要是提高教学效率和提高教学质量,保证以较少的教学时间取得良好的教学效果。在实际教学过程中,如何制订或选择教学策略,需要考虑教学过程的效率,力争节省教学时间,提高教学效率。成功的教学策略低耗高效,保证学生学得轻松,教师教得自如。
教学策略评价主要包含三方面内容:效果、效率和效益。效果主要指对教学活动结果与预期教学目标的吻合程度的评价,主要通过考察学生的学习效果衡量,可在考试成绩中得到体现,这一点土木工程类课程与其他课程具有相同的特点;而教学效率则主要为教学产出(效果)和教学投入之比,或有效教学时间与实际教学时间之比;教学效益主要指教学活动的收益和教学活动价值的实现。上述三点和教师是否采取否有效的教学策略有直接关系。
土木工程的教学策略评价,可以从上述三方面体现,但由于土木工程专业的特殊性和专业性,在对采用的教学策略进行评价时,考试成绩和其他方法不能完全体现和准确评价。比如,注重设计知识的掌握可能需要以实际工程的设计水平和设计图纸的完整性和内容的科学性来体现,而注重施工知识的可能需要给一个实际工程案例,考核学生运用所学知识的能力,两者的差别较大。在实际的教学策略评价中应考虑到土木工程课程的特殊性和专业方向性。
五、结语
土木工程专业课程的教学效果如何,能否提高专业整体教学质量,与教师在面对不同专业课程时采取的不同教学策略有着直接的关系。教学策略研究,对促进该专业课程的教学改革有重要意义。土木工程专业课程教学策略采用学徒式较适合,而在课程设计和应用方面则合作式较合适。土木工程专业课的教学策略评价需要注意教学目的。林林总总的策略如何选择和发挥,较好地运用在所从事的专业教学课程里,面对具体的课程,如何与时俱进地创新,形成与课程相适应的新教学策略,是高校教师在教学中永恒不变的课题。
参考文献:
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[5] 苏义林.教学策略研究[J].甘肃联合大学学报:社会科学版,2010,26(1):121-124.
Teaching strategies for professional courses of civil engineering
WANG Ping1,2, HUANG Hai-bin1,2, ZHANG Li1, ZEN Xiang-rong1, CHEN Jin1, LEI Yun-bo1
(1. Department of Architecture & Civil Engineering, Logistical Engineering University, Chongqing 401331, P. R. China;
2. Department of Civil Engineering, Chongqing University, Chongqing 401300, P. R. China)
篇4
关键词:专业教育土木工程发展学科优化
随着我国经济事业的发展,义务教育的普及,我国国民整体素质水平有了显著提高,而对于义务教育的升华——高校专业教育,更是成为社会、行业发展的人才培养支柱。我国真正意义上的现代土木工程建设从20世纪50年代就发展起来了,且发展很快,与此同时1950年中国第一个工业与民用建筑专业在哈尔滨工业大学成立,在此之后高校土木工程专业建设与现代土木工程建设技术协调并进,共同发展。尤其在近20年来,发展极为迅猛,随着高校专业教育对于新结构、新材料、新技术的大力研究、开发和应用,土木工程整体建设与设计、施工技术有了很大的提高。
但是随着技术发展瓶颈的到来、建筑资源的锐减以及整体生态环境的恶化,现代土木工程发展对高校专业教育提出了新的要求。
1、学科设计的创新与优化组合
目前,高校土木工程一级学科下设置有岩土工程、结构工程、市政工程供热、供燃气、通风及空调工程、防灾减灾工程及防护工程桥梁与隧道工程五个二级学科。而且土木工程已发展出许多分支,如房屋工程、铁路工程、隧道及地下工程、特种工程结构、给水和排水工程、港口工程、水利工程等学科。其中有些分支,例如水利工程,由于自身工程对象的不断增多以及专门科学技术的发展,已从土木工程中分化出来成为独立的学科体系,但是它们在很大程度上仍具有土木工程的共性。结合土木工程发展的综合性、社会性、实践性,其中大部分学科都是以各自的研究方向和实际工程测量、设计、施工为要求而进行的应用教育,但是随着力学、材料、工艺、环境技术学科的发展,信息、计算机、智能化技术在土木工程中愈来愈广泛的应用,多学科的融合发展、综合运用,已经成为土木工程建设发展的必然,对于这些高新技术成为今后相当长时间土木工程发展中的重要方向已经为行业的共识。
普通高校的土木工程专业教育目前广义上还停留在对于传统意义上的工程理论研究阶段,适度的结合工程实际,并未能够真正达到将多学科,将前沿科技与工程实际发展紧密结合的层面。传统的土木工程学科跨越发展模式都是先由其他相关学科发展到一定水平,或取得某些稳定成果后再引进到本学科的发展中来,重新进行从理论层次的互补协调到实践层次的磨合生产,再带动本学科跨越发展。例如建筑材料的更新、计算机的应用。这种发展模式一方面是阻碍了土木工程本身与各学科在研究发展过程中的相互融合与交织发展,另一方面也影响了各学科、各行业发展中互相参照、修正作用的发挥,同时也制约着土木工程科学技术本身发展的质量与速度。例如在工程建设中普遍使用的广联达、CAD等建筑软件,大多出自科研机构或者非本专业领域的开发机构,而且科研机构或者更高层次的教育形式,从根源上来讲,人才的来源依旧是高等专业教育,高等专业教育却并没有随着建设运营及市场发展的需要将专门的土木工程设备与软件开发的愿景纳入到专业教育的范畴中来。就目前在国外很多工程设计中使用的土木工程分析仿真系统来说,这种运用计算机仿真技术模拟工程结构在灾害荷载作用下的变化过程,对于检验结构设计中工程整体的安全性和稳定性具有重要的指导作用。像这些前沿技术我国也在引进和使用,但是这些技术的理论研究和开发却并不包含在我国高校土木工程专业学科范围中。也并不属于任何一个学科的固定研究范畴,这对于土木工程技术的发展只能是被动的等待推动产业发展因素的产生和变化,而不能够主动的去寻找、研究这些契机和因素。这在很大程度上就限制了土木工程建设事业的发展。所以在工程建设环境的变化以及科学技术快速发展的新背景下,土木工程高等专业教育应当审时度势,适应发展,科学合理的考虑学科设计的创新,与边缘学科融合和多学科多方向的优化组合发展模式。
2、培养思路的转变与方法的改良
土木工程是具有很强的实践性的学科。在早期,土木工程是通过工程实践,总结成功的经验,尤其是吸取失败的教训发展起来的,工程实践经验常先行于理论。一直以来在土木工程人才的培养中都把实践作为很重要的手段和方法。现阶段我国大部分土木工程高等专业教育的第一任务也是培养合格的应用型工程技术人员。但是一直以来培养和教育的内容仅仅是对固定方向传统工程理论和工程技术的教育,并没有将完全广义的、多方向的、深层次的土木工程基础包含其中,得到的多数是泛泛而知或者精通某一特定方面的片面化人才,但是在实践中工程项目是不能拆散的,各个工程项目之间都是具有内在联系的,也是具有相当程度的复杂性,这就导致不能完全的掌握和支持工程项目的科学建设。不仅严重影响工程项目的建设的总体质量和进度,而且对工程技术人员本身的职业发展也存在巨大的隐患,尤其在建筑科学技术飞速发展的今天,设计方法、施工工艺每天都在进步,可以在实践中学习,但是没有广阔扎实的专业知识基础就去学习新工艺新方法是很难的。同时在当前的土木工程发展环境下,很多新型实用的工程技术都不能再归为工程建设定群体所需掌握的技术,不能再按照传统的职位、职能来划分。例如当前积极推进的信息化施工,施工过程中所涉及的各部分各阶段都广泛应用计算机信息技术,对人机材等信息进行收集、处理、综合利用,为施工管理及时准确地提供决策依据。并与其他工程数据库联系,解决疑难问题。大幅度提高施工效率,保证工程质量,减少工程事故,有效控制成本,实现施工管理现代化。这就需要各种职能的工程技术人员都能够熟练的运用信息系统,掌握信息化施工的技术,它不单单是设计人员、施工人员,或者项目经理、监理人员所要了解和掌握的,也是每位工程技术人员所必须运用的趋势。随着技术的发展,土木工程实践所需学习掌握的新技术、新工艺将会越来越多,更新周期也会越来越短,高校专业教育正是担负着这些广泛理论学科基础的教育以及培养专业技术学习能力的责任。高等专业教育的逐步完善与工程实践、多学科的结合,共同发展才能更好的促进我国土木工程事业的发展。
参考文献
[1] 罗福午.土木工程(专业)概论[M].武汉理工大学出版社,2009.
篇5
应用型人才培养是高等学校根据社会实际需要而提出的,现在已经被我国大多数本科院校和社会所接受。由于应用型土木工程人才是面向工程实际、面向基本建设第一线,掌握一定的基础理论知识,并具有一定的科研成果创造转化能力的人才,所以高等工程教育界都在积极地探讨应用型人才培养目标和人才培养模式。例如提出“CDIO”模式、“卓越工程师”培养计划等等。虽然名称不尽相同,培养目标表述上各有千秋,但都具有一些共性的特征:在培养目标上以市场为导向,以通识教育为基础,提高学生的工程素质和综合工程能力;在教学计划上,突出应用与工程实践能力的培养;在教学计划的安排中,加大实践教学的比例,突出学生动手做工程能力、解决实际问题能力、二次创新能力的培养;在培养方案上,应用型人才培养模式可采用“两段式”培养模式,即学科基础培养阶段和专业方向培养阶段;在教学模式上,倡导“理论与实践相结合”、“素质教育与专业教育相结合”、“课内与课外相结合”、“学校内教育与校外企业实习基地教育相结合”等等。不论哪种模式,其目的都是为了培养出面向工程一线的具有较强实践和创新能力的高素质专业人才。
美国的工程教育一直引领着国际工程教育的潮流,美国工程与技术鉴定委员会对美国高等工程教育提出了8项标准:①应用数学、科学、工程知识;②设计并实施实验,能分析解释并能获得数据;③能够按照要求进行系统设计或工艺设计;④能在工作中参与集体合作,并能和他人有效地沟通;⑤能够发现工程问题、解决工程问题;⑥了解工程对于全球和社会的影响;⑦对终身学习必要性的认识及自学的能力;⑧是从事工程必须的基本技术、基本技能和使用现代工具的能力。虽然美国的工程教育理念、欧洲工程教育模式与中国的工程教育思想在一些表述上有差异,但是也有很多共性。基于上述对高等工程教育的要求,结合土木工程专业特点,应用型本科院校土木工程专业本科生的能力要求可以概括为:①对土木工程专业知识的应用能力,解决“会不会做”的问题;②工程设计、建造与施工管理的能力;③土木工程专业技术必需的操作技能,如测绘仪器使用、计算机软件的应用、工程预决算、检测仪器使用等等;④工程实验、检测、鉴定的能力;⑤能够及时发现工程问题、分析工程问题、解决工程问题的能力;⑥自我学习、不断更新知识的能力;⑦能够与各方合作协调共事的能力;⑧能够在行业内进行技术交流的能力。上述对学生的诸多要求,都需要从事高等工程教育的一线教师去完成,需要高校教师具备更高的相应素质与工程能力要求。
二、应用型土木工程专业教师的素质要求
大学自产生之日起就以培养人才为己任。我国高等教育法也明确了大学的三大功能,即:人才培养、科学研究、社会服务。人才培养是高等教育的根本任务,而高等学校的教师是人才培养的主力军。高校教师特别是专业教师,教书育人,培养学生的工程素质和工程能力是教师的本分和责任。教师无论是课堂教学,还是实践性教学环节,每天面对的是学生,接触最多的也是学生。专业教师对土木工程专业的理解,教师在授课时的启发引导、逻辑推理、案例分析,都潜移默化地影响着学生。教师在指导课程设计、工程实习、毕业设计辅导等实践性教学环节中,其自身的工程素质和工程能力,直接决定着学生的能力培养。我们认为,在提出土木工程专业应用型人才素质要求的同时,也应关注对土木工程专业教师的工程素质和工程能力的要求。
1教育观念的更新
首先要改变一些高等教育的传统办学观念,主要有:一是认为应用型本科比学术型或教研型本科低一档次,有点接近职业教育,降低了学科、专业的层次,也削弱了教师培养创新应用型人才的积极性。事实上,应用型与学术型或教研型专业的差异主要体现在适应社会需求的外延上,体现在学生应用能力的培养上,而不存在层次差别。二是过分强调学术化观念,追求基础知识、专业知识的系统性和完整性,导致课堂理论教学学时不断膨胀,而忽视了综合应用知识能力的培养。理论研究与跟踪调查表明,职业成长的潜力更多地取决于学习能力尤其是自我学习反思能力,而不是基础知识的宽厚。建构主义教育理论认为,知识和能力不是传授的,而是建构的,这一点非常值得深思。当代工程知识更新很快,如不能授学生以“渔”,传授的这些知识很快会过时,对学生应用能力的培养毫无帮助。三是将专业教育与学术训练混为一谈,重视传统理论、传统方法、传统工具的学习与应用训练,对新兴方法、新兴工具在土木工程中的应用认识不到位,对工程建设的新进展关注不够,对社会化、专业化分工的趋势认识不深刻。导致学生所学知识、方法落后于当前工程实践,导致学生的应用能力、应用水平与社会需求脱节。例如:工程界的结构图早已采用平法表示,但许多学校的毕业设计仍采用单榀剖面详图表示,脱离于社会工程实际。
教育观念的转变影响到教学过程的方方面面。首先要变革现有的课堂理论教学学时不断膨胀,课程体系头重脚轻的现状。要进一步明确大学教育将工程理论和工程实践结合的重要性,注重持续学习的能力、团队协作与沟通能力、创造性的思维能力是2l世纪土木工程师的立业之本。其次变革课程内容的学科取向,改变目前以学科科目相对应的方式来安排课程内容,缺少必要的横向联系,容易产生条块分割,学生不能融会贯通的掌握工程知识;建筑工程的学生走上工作岗位不能对所学工程知识应用自如,与学校课程内容设置有很大关系,学校课程安排是让学生通过学习基本构件及其有关的设计施工要点来学会知识,这些知识只是工程应用中的局部专门知识,最大的问题是学生没有学到在各种总体问题中如何应用他们的专门知识,也就是说,学生学习知识是从局部到整体,而工程师的工作思维是从整体到局部,使得学生将来工作所需要的实际工程设计模式与学习技术知识的模式之间是不连续的,甚至于流程是相反的。再次,要变革课程教学方式方法,课程教学过于注重基础知识、专业知识的灌输以及专业技能的训练,而忽视了工程思维的培养、工程方法的启迪、创新精神的培育,在教育性与训练性之间失去了必要的张力和平衡,导致学生的视野狭隘、工具功能突出,发展潜力明显不足。教学要紧扣应用和创新,比如建筑工程行业中通用的电算程序、平法表示等都要在教学中加强,使学生一走上工作岗位就能得心应手。
2对教师创新能力的要求
大学教师的创新能力与其在高校要承担的双重角色相对应,即:教学创新和科研创新,这二者是相互促进、相辅相成的。土木工程专业是一个不断发展的学科,教师要有科学研究的兴趣,要有一定的科研能力和创新能力。通过科研活动,才能把握学科的发展动态,了解学科的前沿;通过科研或社会服务,教师才能运用理论知识分析问题、提出问题、解决问题;通过科研创新活动,才能对相关规范、规程有深入的理解。反之,教师的科研创新能力水平对教学水平和教学效果有很大促进。教师把科学研究和创新的成果渗透在教学活动中,从而影响、带动学生去思考问题、观察工程问题,培养学生的创新意识。教学创新是在具备较高的教学能力和较扎实的专业能力基础上的创新,教学能力包括教学内容的把握程度、教学方法的运用、教学语言、教学管理、考试考核方法等等。关于课堂教学可以用八个字来简述:激情、明白、方法、效果。具体而言,作为土木工程专业课教师,要对土木工程专业热爱,要把激情带入课堂,感染学生的学习主动性;要对自己所教授的课程有充分的掌握,要建立该课程的逻辑思维方法;要因材施教,运用多种形式的教学法,如启发式、引导式、案例教学、类比教学法、互动教学等等;以楼盖结构课程设计为例,结构形式可以是单向板肋梁楼盖,也可以是双向板肋梁楼盖;可以设计成密肋楼盖,也可以是无梁楼盖。因为建筑物的使用功能要求不同,哪一种类型是最佳方案,可以启发学生去思考、去比较。又如考虑塑性内力重分布设计方法,就利用了混凝土结构中塑性铰的概念,而在后续课程《结构抗震设计》中,钢筋混凝土框架结构抗震设计也利用塑性铰的转动能力,提高结构的延性耗散地震能量,减少地震灾害。适时引导学生发散思维,从而激发学生的创新欲望。教学是学生获取知识的主要渠道,教学的首要目标是有效的传输知识,要关注教学效果,听取学生的意见,不断地反思和创新教学方法,使学生获取扎实的专业知识。
3教师对人和自然道德关系的认知要求
土木工程的建造要利用自然资源,以满足人类对各种设施的需要。土木工程人能够使天堑变成通途,能把戈壁变成工厂,能够把荒滩变成美丽的新城,能够建造满足人类生产、生活、学习、娱乐的各种需求的高楼大厦。但是,必须认识到土木工程不论是建造过程还是既有建筑,既是各种资源消耗的大户,同时也是自然环境的破坏者。土木工程专业教师必须充分认识到环境保护的重要性,有节能环保可持续发展的意识,才能培养学生逐步养成“应不应该做”的理念。例如在毕业设计中,要有意识地引导学生关心结构材料的用量及造价问题实现优化设计,节省的结构材料就是减少了对社会资源的占有,就是节能减排。因地制宜地做好结构设计工作,同时注重经济效益,提倡就地取材,形成具有经济效益和社会效益的结构设计模式。土木工程耗资巨大,工期较长,市场运作复杂,牵涉到的部门较多。教师要有经济管理意识,从前期的投资论证,到中期的规划设计,再到建造过程中,以及交付使用后的运营、维护、经营管理,都涉及到经济问题。教师要有经济管理的知识,要对市场经济运行规律、对合同管理知识有一定的掌握和了解,才能在各个教学环节中引导学生不断地优化设计,学会算经济账,学会回答“值不值得做”的问题。教师要引导学生意识到:浪费就是没有处理好人和自然的关系,是不道德的。
三、结束语
篇6
关键词:毕业设计;土木工程;质量
Abstract: Graduation project is one of the most important teaching links of undergraduate education, it is necessary to improve the quality of graduation project. Based on characteristics of civil engineering specialty, the necessity of graduation project and main causes which affect graduation project quality are analyzed. Reform methods of improving graduation project quality are expounded from graduation project topic selection, process control and stressing specialty characteristics.
Key words: graduation project;civil engineering;quality
1.引言
毕业设计是高等学校最重要的教学环节之一,是学生毕业前全面素质教育的重要实践训练,通过毕业设计,可以对本科四年来人才培养质量进行全面综合的检验,学生可以提高自身综合运用所学理论、知识和技能分析与解决实际问题的能力。实践证明,在毕业设计工作中独立性较高、完成质量较好的学生,在走上工作岗位后,能更快、更好地融入实际工作中,接受新的挑战。
2.土木工程专业毕业设计的必要性
理论联系实际是高等教育的核心之一。尤其对于实践性较强的土木工程专业,毕业设计是该专业的学生走向工作岗位之前最接近实战的一次演练。目前,“回归工程实践”的理念在许多一流工程大学的教学改革中慢慢体现,实践环节在整个教学过程中的比重也逐渐加大。以德国慕尼黑工业大学为例,土木工程近几年的教学计划中,理论教学和实践教学所占课时比例达到了2:1,其中包括大约75学时的专题研讨、150学时的项目设计和3个月的毕业设计。国内各大工科院校也基本在大四下学期停止了新课程的传授,以毕业实习和毕业设计为主。
一些国家根据学生的毕业设计,授予一定的学衔,如建筑师、农艺师、摄影师等;而我国把毕业设计成绩作为授予学士学位的主要依据,各个学校的院系及相关职能部门都非常重视毕业设计工作。很多高校在招收硕士研究生时,不但要求理论课的成绩达到一定的分数,同时还要求其毕业设计成绩达到良好以上。许多用人单位在招聘时也更加注重学生实践环节的成绩,重视其动手能力和综合应用的能力。
但是近年来,毕业设计中普遍存在学生不重视、过程拖沓应付、设计质量不高、甚至抄袭等不良现象。所以,结合专业特点,努力激发学生的兴趣,提高毕业设计质量是势在必行的一项工作。
3.毕业设计中存在的几个问题
我校是一所以交通为特色的工科院校,其土木工程专业也是以道路与桥梁方向为主。笔者从事了多年的毕业设计指导工作,结合专业特色,从以下几个方面阐述毕业设计中存在的几个问题。
3.1 选题的问题
为了避免毕业设计的抄袭与重复,现在许多高校要求毕业设计题目要达到一人一题。但是大学四年来,学生所学的专业知识毕竟有限。以桥梁工程为例,截止本科毕业,要求学生能够较熟练的掌握简支梁桥、板桥的设计过程,专业成绩较好的学生能够结合结构力学等知识独立完成连续梁桥、拱桥等的设计过程。由于桥型少,学生数量多,要达到绝对的毫不重复的一人一题是比较困难的。
3.2 学生的因素
毕业设计一般安排在四年本科的最后一个学期,这一学期学生面临着人生中的许多重要选择。有的学生选择考研,学期伊始,考研分数陆续出炉,分数较高的同学需要准备研究生复试。其他学生开始着手找工作,投简历。很多学生报考公务员,复习、考试、面试等各个环节无疑在时间上与毕业设计产生了冲突。
毕业设计与理论教学环节不同,没有固定的教室,也没有相对严格的固定时间和考勤,很多时候依靠学生自身的计划性展开。由于部分学生自控能力差,对毕业设计不重视,造成了学生前松后紧的设计状态,难以保证设计质量。
3.3 教师的因素
随着土木工程行业迅速发展,高校扩招,致使学生数目不断增加,造成了毕业生与指导教师之间的比例更加紧张。以笔者所在学校为例,每年每个指导教师平均指导学生8人左右。如果每次指导一个学生需要30分钟,那么教师每次的指导总时间大概在4个小时左右。教师还承担着大量的教学工作和科研任务,在时间的安排上有时难免被动。
4.毕业设计的改革方法
针对上述出现的各种问题,结合专业特点和学校特色,主要从以下几个方面进行改革。
4.1 毕业设计题目多元化
指导教师加强与设计院、施工单位等工程一线单位的联系,多了解工程动向,取得实际工程的第一手资料。设计题目来源于实际工程,提高和激发了学生的兴趣,同时每个学生分到的题目中,对应的地质资料、跨径等都有所不同,解决了学生的专业知识有限、选题面狭窄的问题,能够真正做到一人一题。此时如果选择“真题真做”,不但学生的实际设计能力达不到要求,同时设计时间也不允许。因此,在有限的毕业设计时间内,选择重要的设计环节,既让学生达到了综合运用理论知识和提高实践技能的目的,同时又不会对实际的设计工作产生困扰。
部分指导教师有科研项目,有些毕业生可以参与到项目当中去,选择论文类的毕业设计题目,在项目实践中加深对本专业的理解。目前,这种选题还仅适用于小范围的学生。
4.2 突出专业特色
土木工程专业具有较强的操作性和直观性,要求学生具备较高的仿真计算分析能力。
4.2.1具有一定的手算能力。在手算的过程中,对以前所学的专业知识进行综合运用,进一步加深对专业知识的理解,加强对公式的灵活运用,同时也为后面较好地运用专业软件打下扎实的专业基础。
4.2.2至少初步掌握一种专业计算软件,如桥梁工程中常用的“桥梁博士”、“Midas”等。从模型的建立、计算到数据的提取都能较为熟练,并且对比手算和电算的结果,能够对计算结果进行分析。
4.2.3能够使用“AutoCAD”等专业绘图软件绘图。图纸是工程的语言,必须清晰、合理、全面的对工程进行表达。一个合格的土木工程本科毕业生,不但要具有良好的识图能力,而且需要有较高的绘图水平。
学生具备了以上的专业技能,同时具有一定的文字编辑的能力,不但毕业设计质量得到了保证,同时毕业后能更快的适应工作环境。
4.3 毕业设计过程的控制
在不影响学生正常就业、升学的前提下,指导教师应当进一步加强过程督导作用。
4.3.1首先在毕业设计初期,建议学生对指导教师给出的计划根据自身的具体情况做出合理的修改。
4.3.2每周至少安排一次固定的指导时间。指导教师检查学生毕业设计的具体进展情况,并就学生在毕业设计中遇到的问题给予解答,记录每个学生的毕业设计进度。
4.3.3充分利用目前丰富的网络平台加强平时的交流。指导教师和学生之间互留各种联系方式,如手机号、邮箱地址、QQ号等。笔者每年都会利用QQ成立“毕业设计交流群”,这样的方式直接快捷,学生有问题随时可以与同学及教师进行探讨,实现了师生互动,加快了毕业设计的进度,提高了效率。
5.结束语
提高毕业设计质量,首先要让学生和教师都认识到毕业设计对于本专业的重要性。本文结合本校专业特点,叙述了毕业设计中存在的问题,并提出了相应的解决方法:
一是将传统的计算方法与软件计算相结合,突出了土木工程专业实践性强的特点;
二是毕业设计选题直接来源于工程实际,进一步激发学生的学习兴趣;
三是通过过程控制加强老师与学生之间的互动,提高毕业设计效率和质量。
总之,提高毕业设计质量是一项长期的工作,需要教学一线的老师与学生共同努力和探索,结合专业特点和学校特色,不断进行教学改革,提高学生毕业设计的质量。
参考文献:
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[2]周林聪,邱建慧.土木工程专业毕业设计现状分析与改进措施[J].高等建筑教育.2011,20,(01).
篇7
关键词:工程教育;专业评估;华盛顿协议
中图分类号:TU-4 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)01-0005-08
从一名工科学生成长为一名合格工程技术人才,需要良好的工程教育背景和一定的工程实践经验。工程教育的主要目标是培养工科学生成为对社会发展有所贡献的合格工程技术人才。如何提高工程教育质量,培养适应社会发展需要的人才是当今世界性课题。为此,工程教育评估(或工程教育认证)作为世界各国提高和保证高等工程教育质量的重要手段,被越来越多的国家、地区政府和社会公众认可,并为国际间相互承认同类专业学历建立了实质性的等效基础。
工程教育评估国际互认是指不同国家的工程教育评估结果相互承认,表明互认国之间的工程教育质量等效。文章通过介绍工程教育评估与工程师注册制度的关系、中英土木工程专业教育评估对比、土木工程专业教育评估国际互认、工程教育评估国际互认华盛顿协议、美国工程教育评估和中国工程教育评估的基本情况等,阐述工程教育评估国际互认的目的和意义,以及目前中国工程教育评估与国际互认的情况。
一、工程教育评估与工程师注册制度的关系
学生怎样才能成为合格的工程师,各国的条件和流程虽有不同,但都需要保证最基本的条件。以英国为例,英国工程师管理局(Engineering Council,简称EC),提出了成为注册工程师的2个基本条件:1)通过专业教育,具有良好专业支撑知识和理解能力;2)有良好的执业发展与经验。申请者要成为注册工程师,需通过书面材料和面试证明满足上述条件。而满足上述第一个条件的前提是取得通过评估的专业学位,如没有该学位,则需通过英国工程师管理局的相关考试①。
国际上通行的工程师注册程序一般要经过5个步骤:合格专业教育专业工作实践执业资格考试登记注册继续教育。
可见成为注册工程师的前提是“合格专业教育”,而保证合格专业教育的重要手段就是专业教育评估(或专业教育认证)。表1列出了中、英、美三国工程教育评估与工程师执业注册的对比。
工程师注册制度与高等工程教育评价密切相关,工程教育专业认证制度是注册工程师制度的基础。从表1可知,在英国和美国,注册工程师的必备条件是获得经专业认证的工程专业学士学位。这种连贯一致的制度体系不仅使高等工程教育得以可持续发展,培养满足工程实际需要的人才,也为注册工程师制度提供了质量保障,使教育界与工业界密切联系,让社会各界人士关心工程师的成长,使培养的学生关注社会的发展。
工程教育评估的另一重要目的是为国家和地区的工程教育走向世界,为教育的国际化提供一个可以相互比较和相互承认的平台。协议国(或地区)的工程教育质量在实质上等效,毕业生的学位在协议国(或地区)间得到认可,在申请成为协议国(或地区)注册工程师时享有同等待遇。
二、中英土木工程专业教育评估对比
互认是评估结果的对等。以中英土木工程专业教育评估为例,从评估组织、评估标准和评估程序这三要素进行对比,观察中英在工程教育评估上的特点和共性。
(一)评估组织
在中国,土木工程专业教育评估组织是全国高等教育土木工程专业教育评估委员会(National Board of Civil Engineering Accreditation, NBCEA )。土木工程专业评估工作始于1993年,由当时的建设部根据执业注册工程师制度的需要组织实施。1994年建设部颁布了《高等学校建筑类专业教育评估暂行规定》[1],评估工作针对当时的专业定位(即建筑类专业)。随着中国高等教育专业向宽口径方向发展,专业定位也拓展为土建类土木工程专业。2004年7月,建设部颁布了《全国高等学校土木工程专业教育评估文件》[2],给出了评估委员会章程、评估标准、程序等。同时指出,评估委员会由21~27 名委员组成,来自高校和工业界的委员各占一半。
在英国,高等教育质量的保障工作由高等教育质量保障机构(Quality Assurance Agency for Higher Education ,简称QAA)负责,该机构提出学历与学位资格框架、学科基准、专业规格指南等②。专业评估和工程师资质鉴定则统一委托工程师委员会(Engineering Council,EC)负责③。土木工程专业评估由与土木工程专业相关的工程师学会组成的联合评估协调委员会(Joint Board of Moderators,JBM )组织实施,该委员会由英国土木工程师学会(ICE)、英国结构工程师学会(IStructE)、英国道路工程师学会(IHE)和英国道路与交通学会(CIHT)联合组成④,其成员一半来自高校,另一半来自工业界。
(二)评估标准
评估标准是评估的核心内容,也是国际互认的重要内容,因此,各国在国际互认中,强调对评估内容的实质性等效。在中国,称为评估标准;在英国,称为鉴定标准。
中国土木工程教育专业评估标准包括三个组成部分:教学条件、教学过程和教学质量。其中最重要的是教育质量的智育标准,体现了对未来职业注册工程师所应具备的基本专业教育要求。《全国高等学校土木工程专业教育评估文件(2004版)》中规定的评估标准包括3个“一级指标”、9个“二级指标”及20个观测点,见表2。
英国《高等教育专业鉴定标准》(UK Standard for Professional Engineering Competence, Accreditation of Higher Education Programmes, Engineering Council)是以工程师注册为导向的工科专业共同遵守的鉴定标准。在此基础上,各工程学会制订了针对个别专业的鉴定标准,即从工程一般性标准具体落实到个别专业的特殊性标准。表3列出了中国和英国土木工程专业评估(鉴定)标准中的专业素质和能力的基本内容和要求。
从表中可知,中英关于土木工程专业的基本理论、专业知识和专业能力的要求基本相同。中国更强调知识的掌握程度,以及英语和计算机的掌握程度。但在侧重点上,英国的鉴定标准更关注学生学习的成效,强调运用知识的能力,包括工程能力和综合能力,强调作为土木工程专业的学生应具备工程分析能力、工程设计能力和解决工程问题的能力,也强调了其他通用能力,如沟通能力、合作能力、学习能力等。土木工程专业指导委员会在学习和借鉴国外先进经验和总结国内办学特点的基础上提出新版《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[3],各高校的土木工程专业也在不同程度上根据自身办学条件,结合卓越工程师培养计划,制定相应培养方案。新的培养方案中,加强了学习效果考察和学生能力培养。在土木工程专业评估中,对学生能力的评估已成为视察重点。
(三)评估程序
土木工程专业教育评估程序根据《全国高等学校土木工程专业教育评估文件(2004版)》中规定的程序执行。
(1)申请与审核。各学校志愿提出申请,并提交申请报告,每年一次。
(2)自评。撰写自评报告,对办学状况、办学质量进行自我检查,对评估指标中各项内容进行鉴别并加以说明,以备审核。
(3)视察。视察小组由4~6人组成,进校作不多于4天的现场访问。视察小组需会晤教师和学生,访问图书馆、工作室等,查阅考卷,了解评分策略,审查校内质量保证体系,然后写出视察报告。
(4)审核与鉴定。根据审核与视察结果得出评估结论:通过、有条件通过和不通过,并根据不同的情况给出有效期和重新申请的期限。
(5)申诉与复议。申请学校如对评估结论持有不同意见,可在规定时间内提出申诉,上级主管部门(住房与城乡建设部)根据有关法律法规的规定作出复议决定。
在英国,土木工程专业教育评估程序根据《高等教育专业鉴定》中规定的程序执行,包括提出申请并被接受,初审书面报告,现场访问,鉴定结论——通过或者不通过。鉴定有效期一般为5年,或短于5年,特别是对新专业点。鉴定结论根据鉴定标准得出。与中国不同的是,没有申诉和复议阶段。
三、土木工程专业教育评估国际互认
因为中国和英国土木工程专业的评估标准和评估程序是完全等效的,1998年5月18日中国建设部人事教育劳动司与英国土木工程师学会(ICE),中国注册结构工程师管理委员会与英国结构工程师学会(IStructE),分别签署了学士学位专业评估互认协议⑤⑥。在这两份协议书中,双方认为NBCEA和JBM所使用的评估标准和评估程序大体一致。双方相互承认由中国NBCEA评估通过的土木工程专业学士学位和英国JBM鉴定通过的土木结构工程专业学士学位,并认为以上学位符合中国结构工程师注册资格,能达到英国ICE和IStructE正式会员资格的学术要求。持有以上学位的毕业生在提出申请成为中国注册结构工程师或申请成为英国ICE和IstructE正式会员时,享有对等地位。该协议书涵盖的专业点包括已被双方各自评估通过的专业点和在今后的评估或再次评估中获得通过的专业点。
上述两个协议的有效期至2003年止。为延续
中英土木工程专业教育评估互认, 2011年11月,中国高等教育土木工程专业评估委员会与英国联合评估协调委员会的各学会授权的IStructE签署了关于学士学位专业评估互认协议⑦,延续中英土木工程专业高等工程教育国际互认。
中英土木工程专业教育评估互认,表明中国评估通过学校的毕业生与英国评估通过学校的毕业生的教育质量实质性等效,开启了中国工程专业教育国际互认的先河。
中国土木工程专业教育评估还得到新加坡承认。新加坡国家发展部颁布了经专业工程师委员会(Professional Engineers Board)鉴定的“专业工程师认可资格通告”,该通告于2009年12月30日颁布执行⑧。该通告给出了获得新加坡认可的工程教育专业点,其中包括英国、美国、加拿大、澳大利亚、德国、瑞典、瑞士、日本、印度等十几个国家和地区的几十所高等学校的相关专业。在此通告中,中国大陆的同济大学、清华大学、天津大学、东南大学、浙江大学、重庆大学、哈尔滨工业大学、湖南大学、西安建筑科技大学、西南交通大学、北京交通大学、大连理工大学、上海交通大学、河海大学和武汉大学共15所大学的土木工程专业本科教育获得认可。这表明中国上述15所评估通过的高校与世界上其他知名高校培养的土木工程专业毕业生,在新加坡具有同样被认可的专业教育资质。中国评估通过的土木工程专业学位是目前新加坡承认的中国大陆工程教育唯一的专业学位,这再一次表明国内土木工程专业评估已经率先达到国际认可的标准。
四、工程教育评估国际互认华盛顿协议
《华盛顿协议》(Washington Accord)⑨是1989年由美国、加拿大、英国、爱尔兰、澳大利亚、新西兰等国的民间工程专业团体代表上述6国签订的国际性协议,由美国ABET牵头,旨在确认不同国家高等工程教育质量等效,从而实现国际高等工程教育专业教育相互认证。《华盛顿协议》的意义在于一国的工程教育得到另一国认可,并被另一国注册工程师机构认同为接受过合格专业教育,可申请成为该国注册工程师。
《华盛顿协议》的核心内容是经过各成员组织认证的工程专业培养方案具有实质等效性(substantial equivalence)。等效性是指任何成员在认证工程专业培养方案时所采用的标准、政策、过程以及结果都得到其他所有成员的认可。缔约方所认证的工程专业(主要针对四年制本科高等工程教育)的毕业生均达到了从事工程师职业的学术要求和基本质量标准,获得从事初级工程工作的学术资格,其工程学历基本相同。
《华盛顿协议》每两年联合其他协议成员共同召开国际工程大会,会议期间除交流和讨论有关重要事项外,还讨论有关预备会员和正式会员的吸纳事宜。《华盛顿协议》规定,各申请组织首先被接纳为预备会员,在成为预备会员2年后才能成为正式会员;正式会员对新会员加入拥有一票否决权;递交预备会员申请的时间在每届国际工程大会前6个月;申请时,必须有《华盛顿协议》的一个或多个正式成员作为联系人和辅导者
,并在申请中有至少2个《华盛顿协议》正式会员为申请预备会员组织提名。
协议规定任何签约成员必须为本国(地区)政府授权的、独立的、非政府的专业性社团。目前,《华盛顿协议》的签约方有15个(表4),中国、印度、泰国等都在积极准备申请加入该组织。中国拟在2013年申请成为《华盛顿协议》会员。
中国有世界上规模最大、较为成熟的工程教育体系,中国加入《华盛顿协议》,对增加协议在全球的影响力,促进全球工程技术人员流动,具有十分积极的意义。
五、美国工程教育评估
《华盛顿协议》的发起单位和牵头单位是美国工程及技术教育认证委员会(ABET)。中国要加入《华盛顿协议》,首先应了解美国工程教育评估的方式。
在美国,专业认证与职业实践、考试考核形成一个完整的工作链。在认证与考试的衔接上,充分认可专业认证的结论,要求申请执业注册的人员必须拥有通过专业认证院校的相关专业工程教育背景。通过认证院校的毕业生参加执业注册考试,可免除部分基础科目或全部基础科目的考试,而对未通过认证院校的毕业生参加执业注册考试,则要求其必备更长年限的工程实践经验。
ABET的前身是1932年在美国纽约成立的美国工程师专业发展委员会(Engineers’Council for Professional Development,ECPD)。1936年进行了第一次工程专业质量认证,1946年起开始进行工程与技术专业质量认证,1980年,美国工程师专业发展委员会为了更加突出认证特点和质量,更名为美国工程师专业发展委员会(ABET)。
ABET专业认证的对象是工程教育专业,而不是院校,不是系,也不是学位,但前提条件是该专业点所在院校已通过地区的或全国的院校认证机构认证。其原则是各专业点自愿申请。
ABET专业认证的主要目的是5个“告知”:(1)告知考生和家长,哪些学校的哪些专业点是符合合格标准的,以便为将来成为工程师作准备;(2)告知各工学院的院长、管理者和教师,如何正确评价专业点的强项和弱点,以及如何改进;(3)告知用人单位,哪些专业点的毕业生为专业执业作好了准备;(4)告知纳税人,清楚他们的钱用在何处;(5)告知公众,这些专业的毕业生会为公众安全着想。
ABET专业认证标准见表5,共8个方面。
ABET专业教育认证结论有9种:(1)下一轮常规认证(有效期6年);(2)需提交中期报告(典型有效期2年);(3)需进行中期访问(典型有效期2年);(4)需陈述弱项理由(典型有效期2年);(5)报告可延长(上次认证弱点已克服,典型有效期2年或4年);(6)访问可延长(上次认证弱点已克服,典型有效期2年或4年);(7)陈述可延长(上次认证弱点已克服,典型有效期2年或4年);(8)不予认证;(9)终止认证(应学校要求)。
六、中国工程教育评估(认证)
建立中国的工程教育专业认证和工程技术人员的职业资格认证体系,成为《华盛顿协议》成员国,获得工程教育学历的国际互认,是提升中国工程教育整体质量,实现工程教育“走出去”战略,增强国际话语权的重要举措。
加入《华盛顿协议》,先要经过“预备”阶段,时间一般是2年,然后才可成为正式签约组织。“预备”阶段所需条件:(1)该组织的工程专业认证体系与签约组织的认证体系相比,具有概念上的相似性;(2)该组织确实具有潜在的能力,在不久的将来能达到正式签约状态;(3)有关工程教育专业的等效性在批准该组织成为正式签约组织时生效。
为此,2007年中国成立了全国工程教育专业认证专家委员会,由教育部组织,旨在建立全国统一的工程教育专业认证制度,为加入《华盛顿协议》,实现工程教育专业认证的国际互认创造条件。分委会包括机械类、化工类、计算机类专业认证专家委员会,试点工作从电子信息与电气工程类、交通运输类、轻工食品类、水利类、环境类、地矿类、安全类等开始。2012年注册成立全国工程教育认证协会(筹),以达到《华盛顿协议》对缔约国工程教育认证组织的“民间性”要求。
中国工程教育评估标准确定了7个组成部分,见表6。
对上述指标逐一判别,指标结果包括:(1)P(Pass):完全达到标准要求;(2)Pc(Pass/Concern):达到标准要求,但有不确定性;(3)Pw(Pass/Weakness):基本达到标准要求,但存在不足;(4)F(Fail):未达到标准要求。最终,认证的结论是:通过认证,有效期6年(各指标全达标准要求,且没有Pw项);通过认证,有效期3年(各指标全达标准要求,但有Pw项);不通过认证(指标有F项)。
七、结语
(1)专业教育评估获得国际承认,表明中国评估通过学校的毕业生被外国承认,并可与该国评估通过学校的毕业生以
同等条件申请该国的注册工程师。
(2)中国土木工程专业教育评估,是工程学士学位专业中第一个按照国际通行的专门职业性专业认证制度(professional programmatic accreditation)进行合格评估的专业,并率先获得国际承认。
(3)中国正积极申请加入《华盛顿协议》,土木工程专业教育评估为中国加入《华盛顿协议》奠定了良好基础。
参考文献:
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.高等学校建筑类专业教育评估暂行规定(中华人民共和国建设部令第35号)[S].1994.
[2]建设部高等教育土木工程专业评估委员会.全国高等学校土木工程专业教育评估文件[Z].2004.
[3]高等学校土木工程学科专业指导委员会. 高等学校土木工程本科指导性专业规范(新版)[S].北京:中国建筑工业出版社,2011
[4]教育部高等教育司2012年工作要点(教高[2012]19号)[EB/OL]..
Engineering educational assessment and international professional accreditation
LI Guo-qiang, XIONG Hai-bei
(College of Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, P. R. China)
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关键词 土木工程 工程测量教学 体会 思考
中图分类号:G642 文献标识码:A
在21世纪的今天,科学技术不断进步,各个高校以往的知识体系和教学方法现在看已经难以满足土木工程专业人才培养的需要。然而针对土木工程专业工程测量是面向土木工程各专业都开设的专业技术基础课程,它具有较强的专业性、实用性和实践性。这是一个比较传统的专业,有很高的技术含量而且又很有强的实践性。大一开基本的课程,有土木工程制图,高等数学,理论力学,大学物理,大二有房屋建筑学,材料力学,大学物理,还有相关的课程,比如说CAD制图,C语言的编程。大三会有结构力学。这个专业最大的特点就是永远也不会离开物理和数学,逻辑性很强。要有很好的数学功底和物理思维能力,要不然学生学起来会很吃力。还有就是你必须有足够的耐心与坚持不懈的毅力,及协作精神。本文针对教学现状,以及对将来的实践存在的问题和教学改革措施提出以下见解。
1 土木工程专业工程测量教学的现状
本专业主要培养掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,获得工程师基本训练并具有创新精神的高级专门人才。学生毕业后,能从事建筑工程的施工、设计、管理、勘测、项目规划、研究开发与土木工程教育等工作。具有深厚的基础理论知识和宽口径的土木工程学科基本理论和基本知识,并具有较强的应用、研究和创新能力,懂技术、会经营、善管理的工程管理高级技术人才。
通俗地说,就是教给你怎么在土木工程(房建、道桥、水利设施建设等)建设中如何测量的学科,譬如要建设一座大桥,你要确定线路位置、桥墩位置等,才能再去修桥,又比如建一座大楼,你也要确定其位置、高度、形状等,这都是测量学的内容。就算是砌砖墙,这块砖往哪个位置放是准确的,这也属于测量的内容。
在这里,工程测量是非常重要的一门课,学生们在学习的过程中一定要认真掌握理论,这样在实践中才会得心应手,否则就会很吃力。一般学校都会有两到四个星期的测量实习,就是把学校的平面图测出来。测量一般水准仪,经纬仪,全站仪都要用到。我校是按照课程安排会有三周的实训周,把理论与实践相结合,在平时教学中也会有仪器的熟悉与操作,水准仪、经纬仪、全站仪。这里建议学生把全站仪要加深印象去学好熟用,在以后的社会工作中应用是十分广泛的。
2 土木工程专业工程测量教学中存在问题
土木工程专业工程测量在实际应用过程中,施工测量结果的精准率与否都会直接影响到工程构筑物的位置定位及结构间关系,往往一些工程事故的发生也是因为工程测量不准所造成的,如果工程测量没有获得有效的监控,学生在学习理论知识无法达到理论联系实际,就无法保证准确的施工测量结果,进而所要达到的工程目标就难以实现。第一:在学科教学中,课程理论内容偏深,篇幅大,教材内容过于陈旧,已经难以适应当今社会的需求。第二:学科所要求的与现实生活中的施工项目的需求相矛盾,走进施工工地现场,笔者对施工和监理等单位进行考察之后,对目前工程测量的教学目标及重难点的倾向出现了偏差。如果在这样教学下去,即将毕业实习的学生或已经毕业站在工作岗位中的工作人员而言,学习和工作的压力是显而易见的,实践告诉我们工程测量教学的重点在于实地仪器、地形图的应用、施工放样、变形观测和竣工测量等,对地形图的测绘几乎没有需要而在教学中地形的测绘仍然是重点内容。最后,大学里本学科的学时减少与学科实践的信息量的增加之间存在矛盾。要及时准确地更新教学观念是目前要研究的一项重要课题。
3 土木工程专业工程测量教学中改进的措施
高校的测量教学应加强课内教学和实验,改革校内实践,借助校内实践基地和“校企合作”、“工学交替”平台,使学生能掌握够用的理论知识,又有相对突出的测量基本能力和工程应用能力,达到“学”与“用”的统一,实现学校和企业的无缝对接,增强学生就业竞争力,完成“现场工程师”的培养目标。
3.1 加强实验基地的建设,增加先进仪器
以身作则,关注学生在实验基地的实际操作。实践是对理论的验证、成才做事的基础和前提。因此,测量一定要抓住学生在应用中的准确度和使用方法是否准确这是教育的根本,时时事事处处突出严谨。首先,教师要作表率和楷模,用良好的道德形象取信于学生。其次,实践教学要随时注重诚信教育的培养。再次,在实践中提高理论的应用实践意义。让学生充分体会实践是离不开理论的,时刻要在理论课上加强学习,在实践课上才能得心应手地加以运用。要让学生做到,三准:眼准、手准、脑准。脑准指测量方法预测思维一定要清晰,不能含有半点马虎。在实践中教师要讲清测量后果及对施工方、对社会的危害。
提高自我管理能力,随着高校素质教育的逐步推行,学生的自立意识、自我教育、自我管理、自我评价的能力提高。要引导大学生自觉认识土木工程专业工程测量的教育的必要性、重要性和紧迫性;引导学生干部、大学生党员以身作则,作诚实守信的模范来研究、探究新一代工程测量的前景和必要改进,进而提升工作质量。
3.2 亲身体验施工工地,指导教师带队
现阶段学校的实验基地仍然存在着局限性,在教学过程中要加强大学生的工程测量实践环节。很多大学生总觉得“社会的工程测量,对我来说很容易的”。所以要号召所有高校可与企事业单位等建立“校企合作”真正做到校企无缝对接,为学生提供亲身体验、感受测量职业的玄机,并不是我们想象中那么容易,需要我们细致耐心地学习,才能学有所成。需特别强调的是,大学生只有在法律制度、现代信用制度不断完善的保障下,在学校和社会企事业的积极配合下,才能达到最佳的教育效果,顺利实现使当代大学生的学术,即土木工程专业工程测量教学的相关问题彻底得以解决。
在实施这一项具体活动中,师生必须并肩作战,要有集体主义精神,要有团结合作精神。测量是一项要求缜密细微的工作,不能有半点马虎。必须按照测量要求完成各测段的距离、高程、高差的测量,还得对各测区范围的地形、地物、地貌进行精确的测量和描绘出来,其中包含了大量的内业计算及各种数据的校对、处理、复核;并且还要把各个测点按一定的比例在方格网上放出来,而这些工作都得差不多同时进行,这就更需要我们的各组成员分工合作,团结一致。要在实践学习中查缺补漏,是我们的理论运用到实际中更加合理化。
3.3 教学内容具体化,加强实践性和实效性
结合学生的就业情况分析,岗位需求大致可以分为工程施工、工程设计、工程管理三大类型,在侧重点上,岗位只需要一般工程施工测量的能力,在教学上要加强对施工放样测量和线路测量的讲解,以及测量新技术在现代技术的发展,教材的编写与培养的目标要相互一致,应对理论进行适当删减。测量教材应增加如下新内容:全站仪原理与使用;电子水准仪原理与使用;广义测量平差概念;定位;数字化机助成图;激光指向仪;水准仪、经纬仪、全站仪;准直仪等;在教学上教师要转变以往的教学观念,要采用灵活多变的教学方法和教学手段,处理好经典内容和新技术之间的关系,打破课堂完全教室化的格局,让学生变被动学习为主动学习,将课堂教学和实践教学结合起来,使学生最终能将理论与实际充分地结合起来,做到心中有数。
在二十一世纪科学技术不断发展的今天,高校教师研究大学生土木工程专业工程测量教学的体会和反思势在必行。理论与实际不符,学子功底不深,不仅败坏学校名声,更阻碍社会发展和科技的进步。加强研究这一问题,既是人才培养本身的迫切需求,也是全面提高高等教育质量的必然要求。总而言之,这样的问题需要我们严肃对待,需要广大的教育者拟定一个合理并值得推广的方案,这样众多学子才会找到正确的航标,乘风破浪驶向成功的彼岸。
参考文献
[1] 杨国华.工程测量课程教学改革研究[J].辽宁教育行政学院学报,2009(10).
[2] 李方娟,陈雷.景介文.《工程制图》课程教学改革探讨[J].机械管理开发,2010(1).
[3] 王小梅.土木工程施工课程教学改革研究与实践[J].山西建筑,2010(4).
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[关键词]实习教学;贴近课程;土木工程
[中图分类号] G420 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)02-0139-02
实习教学是土木工程专业培养应用型本科专业人才的重要环节。在国家大力倡导产教融合的形势下,重视和加强实践实习环节,提高实践实习环节的培养质量已势在必行。地方本科院校肩负着为社会培养动手能力强、能解决工程实际问题的一线应用型人才的重任,必须对目前土木工程专业实习形式较为单一、教学效果不理想的现状进行改革,这样才能提高土木工程专业学生的整体工程素质。
一、目前实习教学存在的问题
现阶段土木工程专业实践实习教学采取的模式大多相同或相近,学生的动手能力及工程素质的培养还不够突出。这些实习教学模式已跟不上新形势的要求,存在一些亟待改进的问题。
1.经费、师资等实习教学条件得不到保障[1][2]
近年来,大多数地方院校迅速发展,学生人数明显增加,但是学校实习经费并未显著增长,这就导致了实习开展时,教学内容及实习地点的选择都难以满足教学要求。此外,投入到实习中的师资力量有限,实习指导教师疲于应付,达不到实习指导的深度要求,也影响了学生的实习效果。例如,测量实习是土木工程专业必需开设的实习环节,但是由于地方院校生师比通常偏高,因此,在实际操作中教师往往合班指导实习。理论课程的教学适当合班也许可行,但是实习时进行合班指导,就只能顾此失彼,很难达到实习效果。
2.实习形式单一、实习内容跟不上形势的发展
目前,土木工程实习教学的形式大多以集中实习为主,实习过程由指导教师组织和管理。这种单一的实习形式严重影响到了实习效果。例如认识实习,由于一个实习基地常常要同时接纳几十人甚至上百人参观,绝大多数学生很难听清指导教师的讲解,只能跟随教师走马观花。这种实习模式根本无法达到实习效果,只能流于形式。而实习教学内容,主要是由指导教师选择和确定。实习过程仍然主要由校内指导教师进行讲解和指导,学生与现场技术人员深入交流的机会不多,缺乏一个较长时间参与工程实践的过程,难以真正实现理论联系实际。
3.实习时间不足,实习效果得不到保证[3]
受教学安排以及教学资源的限制,土木工程专业集中实习的时间一般较短。例如,生产实习是土木工程专业最为重要的实习环节,却只能安排几周实习时间。而一般工程项目的建设过程常常以年为时间周期,学生在短短的几周时间内,所见所学内容受到很大的局限。另外,由于实习指导教师管理的学生数量多,管理难以完全到位,学生如果自控能力较弱,不主动参与实习,则在有限的实习时间内实习效果就更加得不到保证。
4.实习内容不完整、不系统
由于存在实习时间短与项目建设周期长的矛盾,学生无法对项目建设全过程进行学习,只能碎片化地了解一个或几个分部工程的建设过程,没有全过程的感性认识。特别是生产实习,如果实习时间得不到保证,实习内容必然是不完整、缺乏系统性的,实习效果根本无法实现教学大纲的教学目标。
二、“贴近课程体系的项目式”实习教学模式的提出与实践
本文根据我国高等教育现状以及现阶段实习模式存在的问题,对土木工程专业实习教学进行了改革探索,提出了“贴近课程体系的项目式”实习模式。
(一)实习模式改革的思路
1.进一步加强实践教学环节,突出工程师培养教学理念
我们对土木工程专业的人才培养方案进行修订,增加实践教学环节,加大校企联合培养人才的力度,增设实习基地并签订细化的实习合作协议,切实保障实践实习教学条件。在课程体系的设置及实践实习环节的安排上,突出工程师培养的教学理念,将理论教学内容与实践实习内容有机融合,着重提高学生分析问题、解决问题的能力。同时,加强校企联合培养模式,聘请工程实践经验丰富的高职称技术人员定期开办讲座;在实习时,实行“双导师”制,在安排校内指导教师的同时,还聘请在生产一线的技术管理人员作为学生现场实习的校外指导教师,使学生的实习能密切联系实际,贴近工程实践。
2.实习内容贴近课程体系,实习教学与理论教学相互促进
在安排实践实习内容时,我们增加了与理论课程相关的一些小实习。如认识实了原有安排一周的认识实习外,还针对土木工程材料、混凝土结构、基础工程等课程安排了课程认识实习。教师根据理论教学的进度,安排时间带领学生实习。这种实习根据课程的不同,安排的时间略有不同,一般安排6-12学时。生产实了原有的六周实习时间外,还结合第六、七学期的土木工程施工课程,安排了每周至少一次的项目施工跟踪实习。通过以上实习教学改革,实习内容能紧贴理论课程,并与理论教学进度相互协调,这很好地做到了理论与实践相结合,实习效果和课堂教学质量都能得到提高。
3.采用“项目式”跟踪实习模式,理论联系实际
“项目式”跟踪实习模式的做法,主要体现在两个方面。(1)实践实习内容完整、系统。土木工程专业有大量的课程设计、实习以及毕业设计等实践性教学环节,教师在安排这些实践性教学环节时,尽可能安排同一个项目(或课题)的内容供学生完成,使学生在完成全部实践性教学环节后,对工程项目有个整体性、系统性的认识。(2)生产实习等重要实习,要求学生进行“项目式”跟踪实习,将4~6周集中实习时间分散到一个学期甚至一个学年。学生通过对同一个项目进行连续跟踪实习,基本参与了工程建设的全过程,这样学生可以全面学习了解工程的施工技术、现场管理以及造价控制等热荩实习内容系统完整。此外,实习时课堂理论教学同步进行,教师可以引导学生运用理论知识解决工程中的实际问题,让学生真正做到学以致用,理论与实践相结合。
4.实习采用“分散实习为主、集中实习为辅”的方式
目前普遍采用的集中实习方式对学校及指导教师造成了极大的压力,学校及教师需要为大量的学生联系适宜的实习项目,难度很大;而且实习管理困难,指导教师往往忙于管理而疏于指导,造成实习教学质量的下降。因此,我们进行了实习方式改革,除了认识实习、测量实习仍采用集中实习外,其他实习以学生自主联系、分散实习为主,这种实习方式取得了较好的效果。实习开始前,鼓励学生自主联系实习单位。在联系实习单位的过程中,学生不仅可以锻炼表达和沟通能力,而且可以为就业打下了基础。由于学生联系的实习单位及地点各有不同,分散实习后,每个实习地点接收的学生数量较少,这不仅满足了实习单位安全管理的需要,而且学生实习效果也较好。在实习质量保证方面,实习项目需得到指导教师审批才能开展;在实习过程中,指导教师要经常检查学生实习情况,帮助学生解决工程实际问题,并定期巡视检查。由于实习单位为学生配备了专业的现场指导教师,与校内指导教师相互配合指导实习,这有效地保C了实习环节的教学质量。
(二)实习模式改革的成效
1.提高了学生的实践动手能力
实习教学模式的改革,保证了实习内容的完整、系统,保证了实习时间,让学生能深入生产一线向现场工程技术人员学习;实习内容与理论课程紧密结合,进度相互协调,拉近了课堂教学与实践教学的距离,学生实习的主动性和积极性得到明显提高。
2.产教融合,校企联合培养人才[4],有效推动了专业发展
实习教学模式的改革,客观上加大了产教融合的力度,扩大了校企合作的空间,促进了产学研合作的开展,有效推动了专业建设。“双导师”制的实行,使校内外指导教师密切配合指导实习,增加了教师和企业技术人员交流的机会,教师的工程实践能力得到有效提高。
3.提高了学校和专业在社会上的影响
通过实施“项目式”跟踪实习,大量的学生能参与到实际工程项目的建设中,教师增强了与社会特别是建筑行业的联系,教学质量得到提高;学生在毕业后能迅速成长为企业的技术骨干,这些都能较好地提高学校和专业在社会上的影响力。
三、结语
实习教学环节是土木工程专业教学体系中极为重要的组成部分。“贴近课程体系的项目式”实习模式,可以有效提高土木工程专业实习教学效果,提高学生的实践动手能力和综合素质,使学生毕业后能更快适应社会的需要。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 王晓强.应用型本科院校土木工程专业实习环节教学实践与探讨[J].福建建材,2014(3):110-111.
[2] 王玉山,袁康,等.土木工程专业生产实习教学环节的现状与对策分析[J].教育教学论坛,2015(3):30-31.
篇10
一、引言
自2010年教育部提出“卓越工程师教育培养计划”之后,我国高校建设越来越重视对具有较强创新能力、适应社会经济发展需求的各类型工程技术人才的培养。
CDIO工程教育模式是2014年由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究组针对工程教育质量问题探索研究的成果。CDIO是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate)四个环节的结合,也是“实践中学习”和“基于项目教育和学习”(Project based education and learning)的集中概括和抽象表达。
该教育模式让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程的理论、技术与经验,将系统课程的理论基础与工程实践相结合,采用课程体系与现代工程实际相互支撑的方式实现学生实践能力的培养,使学生在理论与实践交互辅助的学习环境中培养工程技术人员所需要的专业素质。
二、CDIO工程教育模式与传统教学模式对比
西安石油大学土木工程专业主要培养房屋建筑、桥梁工程、城市道路方向从事设计、施工、养护、管理等工作的工程建设类人才,具有鲜明的工科特色。CDIO工程教育模式与土木工程专业的培养目标相结合,在实践型人才的培养方面更具特点,着重培养学生的设计、施工、组织、管理等工程专业素养以及相互协作解决工程问题的实践能力。力求以工程实例为主线,让学生在现代化教学手段和实践环境中取得丰富的工程设计分析能力和主动学习的经验,促进学生知识、能力和素质的一体化成长。
而传统教育模式着重强调将大学生培养为有理想、有道德、有文化、有纪律、德智体美劳全面发展的社会主义接班人。在该理念基础上建立起的教学体系以课程和专业为中心,更注重对理论知识的传授;教学模式通常是通过精心设计的课程,以教师讲授科学知识的形式为基本模式,对结合工程实际的能力培养投入相对较少。学生也相应缺乏工程素养以及解决实际工程的能力,与社会需求的土木工程专业人才类型有一定的脱节。
三、基于CDIO工程教育模式的优化改革
高等学校的学科建设,无论在教学还是科研方面都有较高的要求,既要做好科学技术研究成果的应用,也要做好基础理论教学与专业课程教学实践工作的优化和完善。尤其在具有行业特色型的土木工程专业本科教学中,应该考虑多元化的培养目标,不但为学生选择进一步深入教育打下深厚的基础,同时在教学过程中着重提高学生的实践能力,即有利于学生今后科研工作的展开,又有利于职业生涯的顺利起航。
基于CDIO工程教育模式,结合现代化专业创新人才的培养目标,可以对我校土木工程专业本科教学工作在以下几个方面进行优化改革。
1.课程建设。课程体系的优化应该以项目实践为主线,参照工程实际的理论及技术需求,将要求反推到教学大纲、教学计划以及课程设置中,通过每一门课、每一个模块、每一个教学环节来落实工程技术对专业化人才实践能力的要求。在土木工程专业人才培养方案中,课程主要分为通识教育课程、学科基础课程、专业方向课程及主要实践性教学环节四大模块。
通识教育课程作为大学生基础教育课程,没有任何专业方向性。但基于CDIO工程教育模式,应该使大学生在入学时便对所学?R涤谢?本的了解,尤其对土木工程专业的学科设置、研究前沿、就业方向等建立基本的概念,甚至能够激发学生对所学专业的热情。
学科基础课程中,《高等数学》、《线性代数》、《大学物理》、《材料力学》等课程均是土木工程专业的必修课程,旨在为专业方向课程的学习打好专业基础。因此,在课程建设上,必须考虑各门课程的递进关系。例如《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》应分别在三个学期依次开展,以便学生对力学的概念由质点到杆件循序渐进地加深难度。同时,《大学物理》、《材料力学》、《土木工程材料》等课程均开设了相应的试验课程,试验内容的开设应与授课内容相互配合,通过试验内容强化学生对理论知识的认知。
专业方向课程在我校被细化到建筑工程、道路桥梁工程、地下结构与岩土工程三个方向,同一专业方向的授课教师应在培养计划制定之时,将各自负责的专业课程内容相互交流,对整个教学环节所需要涉及到的知识点进行梳理、选择,并合理分配。
专业方向课程在授课过程中应采用理论推导及计算分析相结合的形式进行授课,在课程结束后可以配合课程设计,使学生将所学理论知识结合工程实例加以运用。尤其是大学第四学年的毕业设计教学环节,是一个对学科的发展前沿深入了解、将专学科基础课程及专业方向课程所学知识联合应用的环节。毕业设计的题目通常由指导教师视学生的选题合理性及适用性确定,若能结合实际工程对房屋建筑或桥梁结构进行初步设计及结构分析验算,便是对CDIO教育理念最好的应用。
2.师资建设。具有工程实践经验的教师在实施CDIO教学模式的工作中有着举足轻重的作用,他们的实践能力、创新能力和业务水平直接影响着实践教学的效果。在实践性教学的要求下,课堂教学中的案例教学、实践环节中的模拟实训、校外工程场地的现场实习,均对教师在实践经验上提出了更高的要求。因此,土木工程专业的高校教师需要尽可能成长为双师型教师,既有丰富的工程实际经验,又有扎实的理论教学功底,甚至能够获得工程师及教学方面的两类职称。
3.实习基地条件保障。在CDIO教育模式中,通过构思及设计两个环节的准备,便需要通过由工程实际来对所学的知识加以实现和运作。在高等学校,通常会采取实习的形式,使学生接触到生产第一线的具体工程作业,尤其是认识实习、学年实习、社会调查和毕业实习等实践环节,均需要校外的生产实习基地提供相应的保障。为了能够获得理论与实践交叉渗透的效果,土木工程专业在实习基地的建立过程中必须要考虑到工程生产实际的需要,尽量结合在建工程以便锻炼学生的自立、自学、动手、沟通和执行等能力。尤其中铁、中建、中交等大型建筑施工单位,在“一带一路”的战略部署中均占有极为重要的角色,很多高铁、隧道、道路桥梁以及房屋建筑均由此类单位进行建设,若能在此类建设单位中建立实习基地,让学生接触工程结构的建设一线,将会是学生感性理解工程实际的一个重要途径。