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收稿日期:2012-07-10
基金項目:浙江理工大學校級教改項目;浙江理工大學科技與藝術學院教改重點項目
作者簡介:劉勇(1980-),男,浙江理工大學建筑工程學院工程管理系副教授,博士,主要從事工程管理研究,(E-mail) 。
摘要:分析工程管理專業土木工程施工課程定位與特點,歸納與總結目前該課程教學中的不足之處,并在人才培養計劃、教學計劃、授課方式、理論和實踐課教學模式等方面提出了一系列教學改革措施。研究結果應用于浙江理工大學工程管理專業土木工程施工課程理論與實踐教學過程中,取得了較好的教學效果。
關鍵詞:工程管理專業;土木工程施工;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2013)03-0078-04 土木工程施工是工程管理專業的一門重要專業主干課,課程涵蓋土木工程施工技術和施工組織兩大部分,內容龐雜繁多且章節跨度大,具有模塊化、專業化的特征。該課程實踐性強,“以教師為主體、書本為中心,單純進行知識傳授”的教學模式已經無法滿足工程管理專業教學需求。另外,傳統的“重施工技術、輕施工組織”的教學結構體系安排不能反映工程管理專業技術與組織、管理并重,“土木工程+管理” 的專業特色和人才定位。因此,在工程管理專業工程技術知識和經濟管理知識的雙軌制培養模式下,研究探索工程管理專業土木工程施工課程教學模式改革,為學生構筑更為堅實的專業技術平臺,具有較大的理論研究意義和實際應用價值。
文章分析了現行工程管理專業土木工程施工課程教學中的種種問題,在系統識別與闡述工程管理專業定位和相關特點的基礎上,對教學內容、教學方法及教學手段等進行一定范圍的改革和探討,以期有效解決工程管理專業土木工程施工課程教學中存在的弊端,強化工程管理專業技術平臺,契合建筑行業對工程管理專業本科畢業生“技術過硬、管理突出”的人才需求,提高工程管理專業畢業生的競爭力。
一、工程管理專業土木工程施工課程定位及特色
隨著建筑業的蓬勃發展,建筑行業對工程管理專業人才,特別是知識結構合理、技術與經濟管理能力兼備的復合型人才的需求不斷增大。據統計,近5年59%的學校工程管理專業畢業生就業率居學校前列[1],工程管理專業日益成為各大高校的熱門專業。 對于普通高校工科教育定位,教育界一直存在爭議。學術界在參照發達國家的基礎上,認為工程科技人才除精通本專業外,還必須具備深厚的工學基礎知識,并對相鄰學科有所了解;業界則認為,高校專業設置范圍廣,重點不夠突出,畢業生缺乏相應的專業實踐能力,進入企業之后需要重新學習才能勝任工作要求。據筆者了解,一些實踐性強的行業(如工程造價行業等)甚至更青睞高職高專學生。
培養模式的爭議長期困擾高等學校,特別是應用型本科院校的師生。對實踐性極強的工程管理專業而言,沖突尤其嚴重。一方面,專業化、復合型的專業知識結構是其職業規劃與未來成長的基礎;另一方面,對社會和崗位的適應能力以及在其所從事的工作中是否可以盡快獨當一面,是其順利就業的關鍵因素。在這個過程中,土木工程施工作為實踐性極強的專業核心課程,其地位尤其重要。統計表明,雖然工程管理專業畢業生就業分布廣泛,涵蓋施工、監理、咨詢、房地產等諸多行業,但其就業重心仍然集中在施工領域[1-2]。以浙江理工大學2007級工程管理專業本科畢業生為例,超過70%的畢業生畢業之后從事施工技術、施工組織與管理相關工作。因此,土木工程施工課程的定位及教學效果,直接關系到工程管理專業畢業生的就業競爭力,必須予以重視。
土木工程施工是工程管理專業的核心課程之一,其目的是通過課程學習,使學生掌握建筑施工技術、組織與管理的基本知識,具備獨立分析和解決建筑工程施工技術、組織與管理問題的初步能力,為今后進一步學習有關知識和從事專業工作打下基礎。從課程目標中可以看出,工程管理專業土木工程施工課程在強調施工技術的同時,也注重施工組織與管理,要求學生利用所學專業知識,根據施工技術的不同制定不同的施工方案,這不同于一般的土木工程本科專業。與開設土木工程施工課程的高職高專的建筑工程管理、工程監理等專業相比,本科專業的屬性又決定了其不可能根據實際崗位問題進行課程組織,也不可能弱化學科知識邏輯體系而強調具體崗位技術或技能的熟練操作。
因此,對比土木工程專業和一般高職高專專業,土木工程施工課程具備如下特點。
(1)施工技術、施工組織與管理并重。工程管理專業的“土木工程+管理”的專業特色決定了工程管理專業必須同時注重土木工程施工技術,以及土木工程施工組織與管理的教學與實踐工作。這一點在課程學時分配上體現較為明顯。通常,工程管理專業土木工程施工教學大綱中,土木工程施工組織與管理的學時占總學時數的35%以上,這一點迥異于土木工程專業。
(2)注重章節之間的聯系。除了分部分項工程施工工藝、施工技術等局部性規律外,工程管理專業土木工程施工課程注重章節之間的聯系,努力研究土木工程施工的全局性規律,著眼解決建筑施工過程中不同分部分項工程的組織與部署、施工方案選擇等問題。
(3)“行業能力導向”特征明顯。不同于高職高專的崗位訂單式人才培養模式,應用型本科專業將“職業崗位”擴展至“行業領域”。也就是說,工程管理專業土木工程施工課程不僅是為施工崗位設置,而是為建筑行業設置,學生通過課程學習,初步具備在建筑行業不同崗位(如工程估價、房地產開發與經營、工程監理、施工技術、施工管理等)工作的能力。
(4)與其他經濟、管理課程聯系更緊密。工程管理專業土木工程施工課程要求學生初步具備技術經濟、項目管理等基礎知識,能夠在施工方案設計、施工部署、施工組織過程中熟練應用其相關原理。
二、當前工程管理專業土木工程施工課程教學中存在的問題
目前,工程管理專業土木工程施工課程的教學模式主要是教師課堂講述,學生課后復習,課程結束后再通過對應的課程設計加深和鞏固所學知識。在教學實踐中,主要存在如下問題。
1.課程理論教學與工程實踐脫節
土木工程施工課程綜合性、實踐性極強。對操作性強的施工工藝、施工機械或技術,單純的課堂理論學習遠遠不能達到理解和掌握課程內容的目的,以講述、投影、幻燈片為教學手段不如在施工現場的教學效果。然而,目前中國本科教育的特點決定了本科院校的學生不能像高職高專學生一樣通過頂崗實習等手段獲取施工過程的感性認識。因此,土木工程施工課程理論教學與工程實踐脫節成為土建類專業亟待破解的一大難題。
2.課程學時偏少,不足以涵蓋完整的項目工藝與組織程序
土木工程施工課程內容龐雜繁多,涵蓋施工技術、施工組織兩大部分共計16章,且每章節內容均不可或缺。以知識層面而言,課程知識結構涵蓋力學、材料、測量、施工技術、網絡技術、施工組織等多個方面。為滿足教學要求,提升教學效果,必須科學組織教學內容,合理安排理論與實踐教學學時。據分析,土木工程施工課程的合理學時(包含實踐)應為80學時以上。然而,在工程管理專業教學中,土木工程施工課程多為4學分,64學時[3],課程學時偏少,難以涵蓋完整的項目工藝與組織程序。
3.重施工技術、輕施工組織與管理
長期以來,國內高校土建類專業的教學體系多以土木工程技術為主,存在重技術、輕管理的人才培養誤區,工程管理專業亦不例外。具體到土木工程施工課程,課程本身所具備的工科特性使其“重施工技術,輕施工組織與管理”。據筆者不完全統計,多數高校工程管理專業土木工程施工課程中施工組織與管理模塊課時在16學時以下,有些甚至只有6個學時。究其原因,一方面,國內建筑行業長時間處于粗放式的增長模式下,建筑行業的快速增長導致行業對工程管理人才的需求迫切,進而影響高校工程管理專業的人才培養模式。在高就業率的光環下,工程管理專業施工技術、施工組織與管理并重的復合型培養模式進展緩慢。另一方面,我國高校,特別是應用型本科高校,工程管理專業教師大部分出身于土建類工科專業,如土木工程等,專業教師的學緣結構也導致工程管理專業教學“重施工技術,輕施工組織與管理”。
4.不同模塊之間脫節嚴重,相互關聯少
與基礎課不同,土木工程施工課程章節之間跨度大、聯系少,具有模塊化、專業化的特點。例如,土方工程與混凝土工程之間幾乎沒有知識上的聯系。然而,工程建設的復雜性特征使這些原本毫無關聯的知識被放到同一課堂進行講授。因此,傳統的土木工程施工課程教學過程中,不同模塊之間聯系較少,脫節現象嚴重。然而,工程管理專業的復合型、全局性培養目標使學生必須注重不同施工工藝或者分部分項工程之間的聯系,進而統籌安排,達到建設項目“質量一流,工期、成本合理”的目標。
三、工程管理專業土木工程施工課程教學改革探索與實踐
針對目前工程管理專業土木工程施工課程教學中存在的上述問題,筆者所在團隊申報了2011年度浙江理工大學教育教學改革研究項目,并獲得了校內立項和科研經費支持。經過課題組一年多的研究與實踐,提出了一些新的教學改革措施,并應用于工程管理專業土木工程施工課程理論與實踐教學過程中,初步取得了較好的教學效果。
1.與時俱進,合理優化專業培養計劃
隨著建筑業的國際化,對工程管理人才的需求也發生了根本性的改變。“土木工程+管理”的培養模式,復合型的知識體系日益成為相關企業引進工程管理專業人才的基本要求。因此,以2012版人才培養模式修訂為契機,經過廣泛調研,積極修改、優化工程管理專業培養計劃。一方面,增加土木工程施工課程學時,理論與實踐教學(課程設計)共計96學時(理論學時64,實踐學時2周、2學分),基本涵蓋該課程的所有章節與內容;另一方面,調整部分實踐課程的授課方式,使其易于進行模塊化、專業化教學改革與實踐,如分散課程設計教學環節(課程設計)等。
2. 施工技術與施工組織并重,凸顯專業管理特色
為凸顯工程管理專業特色,在優化工程管理專業培養計劃的基礎上,通過修改土木工程施工課程的教學大綱,調整了章節、模塊之間的學時分配,做到施工技術、施工組織與管理并重。首先,在學時分配上,經過調整,工程技術模塊共計40學時,施工組織與管理模塊共計24學時,實踐模塊2周,在學時上保證施工技術、施工組織與管理的教學效果。其次,在施工技術教學模塊,穿行相關的施工組織與管理類相關知識的教學與實踐,由點到面,促進學生專業知識結構體系的建立與完善。在實踐環節(課程設計)中,除傳統的施工專項方案制定,要求學生進行施工組織與施工部署,按照要求進行流水施工組織與進度計劃編制,設定相應的邊界條件,引導學生進行施工組織優化與施工平面圖布置,最終按小組完成完整的施工組織設計。例如,將兩個班60位學生分成10個課程設計小組,每個課程設計小組負責編制一個建設項目的施工組織設計(包含4個施工專項方案,施工總平面圖、單位工程施工進度計劃表等6項主要任務,分別對應6位學生)。每位學生的課程考核成績由團體成績和個人成績兩部分組成,團體成績由指導教師根據施工組織設計質量給出,個人成績由課程設計小組成員討論后投票確定。最后,將課程實踐環節(課程設計)分散在理論教學中,與理論教學同步進行。理論教學伊始,指導教師同步下發課程設計任務書,組織學生開始進行課程設計,并定期進行課程設計的指導與點評工作。分散課程設計的初衷有三:一是避開學期末實踐性教學的高峰,避免因為課程時間沖突而導致課程設計質量下降,確保課程設計教學時間;二是與理論教學同步,便于學生理論結合實際,加深其對理論知識的理解;三是利用團隊作業(團隊設計)的思想,利用課程設計小組促使學生進行交流、合作,進而加強學生對課程的認識,培養其團隊協作精神。
3.以案例為主線,實訓為手段,進行課程模塊化教學改革與實踐
為適應土木工程施工課程知識點零散、跨度大等模塊化特點,課題組以實際工程案例為主線,借助實踐性教學環節,以實訓為手段,進行課程模塊化教學改革與實踐。通過討論,課題組首先按照課程內容將土木工程施工課程分解為土方與基礎工程等六大模塊。其次,以一個施工工程案例為主線,分別針對上述六大模塊設計課程實踐環節,模擬案例項目施工組織與管理的全過程,通過施工方案設計、施工組織、施工部署等實訓任務使學生掌握所學知識。經過工程管理專業的教學實踐,學生反響強烈,效果較為顯著。
4.構建理論與實踐相結合的一體化教學模式
長期以來,實踐環節一直是工程管理專業土木工程施工課程建設的薄弱環節。一方面,教師“粉筆+黑板”滿堂灌的教學方式,難以適應工程管理專業人才培養目標的變化;另一方面,集中式走馬觀花的實踐性教學模式難以達到預期的教學效果。基于此,課題組構建了土木工程施工課程理論與實踐相結合的一體化教學模式,根據上述模塊化劃分,分散完成土木工程施工課程設計、生產實習等實踐性課程,即在完成某一模塊理論教學之后,立刻安排專題訓練、現場參觀等實踐性教學環節,通過教學內容和實際工程的緊密結合,加深學生對所學理論知識的理解與掌握。
四、結語
土木工程施工是工程管理專業的一門重要專業主干課程,其教學效果直接關系學生的就業與職業發展。因此,提高教學質量,確保學生在有限的教學條件下掌握更多的施工技術、施工組織與管理理論知識和實踐技能,是目前工程管理專業教學改革中的一項重要內容。
參考文獻:
[1]黃魯成,苗紅,羅亞非.我國工程管理本科教育現狀調查與分析[J].中國大學教育, 2007(3):46-49.
[2]倪國棟,鄢曉非,寧德春.工程管理專業建筑施工類課程教學改革探討[J].高等建筑教育,2012, 21(1):54-58.
[3] 李立軍,楊秋學.土木工程施工課程教學改革探討[J].高等建筑教育, 2011, 20(1):83-85.
Teaching reform of civil engineering constrution course for engineering
management speciatly
LIU Yong, XU Sen, ZHANG Li
(School of Civil Engineering and Architecture, Zhejiang Science and Technology University,
Hangzhou 310018, P. R. China)
(石河子大學,新疆石河子832003)
摘要:本文分析以往“土木工程概預算”課程實踐教學中的不足,從明確實踐教學目標,創新實踐教學模式,提出“土木工程概預算”課程實踐教學改革措施。
關鍵詞:土木工程概預算;實踐教學改革
中圖分類號:G642.0文獻標識碼:A文章編號:1002-4107(2015)09-0013-03
收稿日期:2014-12-10
作者簡介:陸紅梅(1979—),女,江蘇南通人,新疆石河子大學水利建筑工程學院講師,碩士,主要從事工程管理、工程造價研究。
基金項目:石河子大學教育教學改革項目“‘建筑工程概預算’課堂教學與實踐教學的創新研究”(JG-2012-049)
“土木工程概預算”是土建類各專業的一門專業應用性課程,主要研究建筑產品的實物形態在其建造過程中投入與產出之間的數量關系,研究在價值規律指導下建筑產品造價的構成因素,涉及較廣泛的經濟理論、經濟政策、施工技術及管理的知識,是一門綜合性的技術經濟學科。
本課程以建設工程定額應用為導向、以施工圖預算的編制為主線。在闡述建設工程定額的組成和編制方法的基礎上,重點介紹定額的應用、工程造價的計算和工程量計算規則,最后以一般土建工程施工圖預算文件的編制為總結。隨著我國工程造價管理制度不斷完善,工程量清單計價模式的逐步推廣,本課程的教學緊密結合新的計價規范,努力結合市場需求,堅持適用性強為原則,及時更新教學內容,改革實踐教學,以適應行業市場的需求。
一、“土木工程概預算”課程建設現狀
“土木工程概預算”(原“建筑工程概預算”)是石河子大學工程土木工程專業的專業必修課程,是土木工程專業的重要專業課程。從1998—2002年,將“建筑工程概預算”課程作為必修課在建筑工程專業開設,2002—2009年,隨著學生就業途徑的拓寬,工程造價管理作為學生就業的方向之一,“建筑工程概預算”課程作為必修課在土木工程專業開設,相關的師資力量也在不斷壯大,由原先的2名主講教師發展到3名主講教師,相應的實踐教學手段不斷豐富:電算化軟件課程開設;由主講教師主編的用于指導學生電算的廣聯達軟件的相關教材投入使用;結合實際工程的施工圖紙,學生進行為期一周的本課程的課程設計;2009年以后,由于2011年水利建筑工程學院新增道路橋梁專業,“建筑工程概預算”更名為“土木工程概預算”,成為石河子大學土木工程專業建筑工程方向和道路橋梁方向的一門主干專業必修課。目前,該課程理論總課時32學時,總學分2個學分,實踐環節包括課程設計和畢業設計,其中課程設計時間為1.5周,畢業設計時間為2周。
二、“土木工程概預算”實踐教學存在的問題
在2010年之前,本門課程在學院的名稱為“建筑工程概預算”,主要面對土木工程專業學生在第七學期開設,前期36學時理論學時結束后,進行為期1周的課程設計,第八學期與工程概預算相關的畢業設計時間為2周。筆者在以往的教學過程中發現,為期1周的課程設計和2周的畢業設計環節中存在一些不足,主要體現在以下幾個方面。
(一)課程設計時間緊迫,質量參差不齊
以往的課堂理論教學,教師基本以書本上的知識點結合書上極少的例題進行講解,基本沒有結合工程實際案例作為教學素材,學生通過課堂理論學習,對理論知識一知半解,課后作業資源極少,學生缺乏實踐動手的機會,基本沒有為課程設計奠定實踐動手能力基礎,因此學生在課程設計開始的一兩天內,基本無從下手,教師費時費力,需要將學生從零動手基礎引入課程設計,造成學生完成課程設計時間緊迫,課程設計質量參差不齊。
(二)課程設計資源匱乏,學生積極性不高
“建筑工程概預算”課程設計任務是,學生通過一周的課程設計,完成一個建筑工程的施工圖預算,需要教師提供完整的建筑工程施工圖紙作為課程設計資料,另外,還需要施工設計圖紙中使用的圖集、規范等配套資料。以往本課程的課程設計由主講教師整理收集了三套完整的建筑工程的施工圖紙及相關的配套資料,提供給學生進行施工圖預算。對于一百多名學生,三套施工圖紙及配套資料顯得相當匱乏,在一定程度上影響了學生課程設計的積極性,課程設計的效果難以達到。
(三)課程設計環節孤立,未達到預期效果
本課程的課程設計與施工技術與組織課程設計聯系緊密,通過本課程的課程設計,應做到學生通過概預算課程中的算量,為施工組織安排人力資源提供工程量數據,從而達到建立相關課程聯系性,建立學生專業素質的效果。但是由于施工技術與組織課程在學院是第六學期開設,無法與本課程設計進行銜接,造成這兩門課程設計之間孤立,使本課程設計未達到預期的效果。另外,施工圖預算是進行工程招投標、工程項目管理的關鍵環節,以往的課程設計環節缺乏建立學生專業系統素質的思考,也造成未能達到本門課程設計的效果。
三、“土木工程概預算”實踐教學改革的路徑
經過多年教學和工程實踐,本課程組教師在強化以實踐能力為本位的實踐性教學環節進行了思考與改革,創立了具有特色的實踐教學體系。
(一)明確本課程實踐教學目標
1.本課程實踐教學是本專業學生建立專業系統素質的紐帶。作為大學的專業學習,學生的主要任務除了完成單門課程的學習任務以外,通過大學四年的專業學習,建立系統的專業素質是十分重要的。本門課程是在第七學期開設,起著承前啟后的作用。本課程的實踐性與相關課程聯系緊密,通過本課程實踐教學,逐步加強學生對本課程體系整體系統性的培養,從而轉化為學生實踐、創新的綜合能力及素質。一方面是對學生第七學期之前所學相關專業課程與本課程加強系統聯系,另外一方面是對第八學期學生畢業設計做理論鋪墊和實踐動手能力的鋪墊,具有重要樞紐的作用。
2.培養目標:重實踐,強技能,夯素質。本課程學生所掌握技能是學生的就業方向之一,本專業學生的就業方向除了從事建筑、結構設計、施工管理以外,從事工程造價管理也是部分學生選擇的就業方向之一。本著以“卓越工程師培養”為拓展培養目標,培養兼具技術、經濟、管理、法律的復合型應用工程造價管理人才,是本門課程實踐教學的重點教學目標[1]。
(二)實踐教學內容設計與改革
1.實施土木工程概預算課堂與課后實踐教學環節
改革。為了奠定學生實踐動手能力的堅實基礎,在2013—2014及2014—2015第一學年,在土木工程2010—1、3班和2011—1、2、3、4班實施了課堂和課后實踐教學環節改革,其中包括“引實際工程進課堂”、“拿實際工程當作業”,不斷豐富學生的實踐經驗。另外,在理論課階段,鼓勵學生通過網絡進行課堂后的學習,教師與學生在網絡上交流,在時間和空間上作為課堂教學的延展。
2.轉換角色,課后學生收集實踐教學基礎資料,提高學生的動手能力。通過分析以往學生在實踐動手能力方面欠缺的原因,加之學生宿舍及教室網絡環境的改善,突破了以往必須有紙質資料作為教學資料的限制,課后學生完全可以通過網絡查閱需要的資料:圖集、定額、規范等,一方面解決了資料欠缺的問題,另外一方面,通過查閱資料,學生積極動手,提升思考能力,更加重要的是能夠更進一步將所學的專業課程系統聯系起來,這對于學生來說十分有益。
3.改革課程設計,豐富實踐教學環節。實施了土木工程專業“土木工程概預算課程設計”的改革,即通過工程招投標環節模擬,主要側重點在商務標投標現場的模擬。本次課程設計改革中,設置了一個實踐教學改革實驗班,本班通過一個小組編制工程標的、三個小組編制投標報價,在指導教師的輔助下,進行招投標現場的模擬。由于實驗效果的原因,學生較非實驗班學生看圖仔細,在編制過程中,不斷發現問題,互相討論,分析問題,解決問題,達到甚至超出了本次實踐教學改革的目的,效果良好。學生在組織招投標模擬現場的過程中,發揮主人翁精神,不斷收集資料,使整體流程進展十分順利,學生受益匪淺。通過本次實踐教學改革,深深體會到,只有不斷地探索努力,從不同的源頭調動學生積極性,發揮學生的潛能,教學相長,效果十分顯著[2-4]。
4.布置形式多樣的作業。自土木2009級開始,課后作業形式多樣化:對于理論知識的課后習題,教師將收集的電子版習題,通過網絡發給學生練習;對于應用型知識的課后習題,采用實際工程的案例圖紙作為作業,學生進行系統聯系;另外結合身邊的建筑物為作業案例,學生通過自己動手準備作業基礎資料:動手量尺寸、找定額、翻圖集,在綜合能力的培養上奠定一定的基礎。
(三)實踐教學改革的途徑
鑒于本門課程實踐性強的特點,開辟適合本課程特色的實踐教學改革途徑,即通過課堂教學實例化——課后作業形式多樣化——課程設計小組化、資源豐富化、環節增加場景模擬——畢業設計獨立化——第二課堂豐富化的實踐環節,分五步走強化實踐教學模式[5]。此實踐教學模式必須依托本課程建立的網絡課程以及一類課程建設平臺,為此模式順利開展提供了大量的實踐素材和豐富的實踐資料,確保有充足的學習材料和提供空間上的保障。
1.課堂教學素材實例化,奠定實踐理論基礎。本課程的課堂教學,突破僅僅講授單一理論知識的條例化,引入實際工程作為課堂素材。對于工程計量章節,結合實際工程圖紙講解、討論分部分項工程計量規則,在很大程度上提高了學生學習積極性,并且在實例講解的過程中,將本課程與工程經濟、工程項目管理、房屋建筑學、鋼筋混凝土結構等相關課程知識點進行銜接及梳理,構建學生對該課程體系的系統性。
2.課后作業形式多樣化,加強理論知識學習。本課程課后作業的布置形式多樣,不拘泥于課本或者固定習題,以開放性與實踐性相結合為主要原則布置課后練習。作業內容主要考慮對課程基本理論加深理解與掌握。主要以實際施工圖紙為主,輔以教師自編習題,讓學生自己動手計算各個分部分項工程量。例如,主講教師認為在土石方工程和砌筑工程學習完之后,可以自設一道綜合案例讓學生思考并動手練習,練習內容包括:土石方計量、砌筑基礎計量、回填土計量及余土或缺土的計量。通過此綜合例題,一方面可以加強學生對相關分部分項工程計量的理解,另一方面教師可根據學生的完成情況,了解學生對這些項目中的細節問題的掌握程度。同時,學生在完成作業的過程中,必須通過查找電子版的定額和圖集來完成,此過程能夠增加學生完成本門課程實踐性練習的系統性,并提高學生主動查找資料和解決問題的能力。通過形式多樣的課后作業形式,鞏固課堂教學,強化實踐教學基礎,將課堂理論和實際問題相結合,發現問題,分析問題,解決問題,為實踐能力奠定一定的基礎。
3.課程設計環節設計與改革。課程設計小組化,提高學生積極性。將所有學生分成5—6人的小組,以小組為單位完成課程設計任務。構建小組時,小組長進行統一的安排組織工作,采用直線式管理。以5—6人的小組為單位進行課程設計,每個小組都有不同層次的學生,實現優勢互補。小組成員互相合作,做到“任務有人算,人人有任務”。小組式的單位使成員各盡其責,將總體任務分解,讓每個成員自行承擔某一部分任務,互相合作完成,克服惰性,使每一個學生有主人翁的責任使命感,奠定實踐動手能力。
課程設計資源豐富化,確保課程設計質量。克服以往由于只有三套完整施工圖紙和相關紙質版圖集、定額,學生做課程設計積極性不高,惰性大等缺陷,在2009—2011級土木工程專業“土木工程概預算”課程設計時,收集增加了大量的工程設計施工圖紙,保證每一組使用獨立的施工圖紙,并且大大借助網絡資源,借助本課程的網絡課件和精品課程建設網站,保證施工圖紙中所用圖集、規范等相關資料充分,為學生課程設計掃清一切資源障礙,極大地提高了學生的積極性,很大程度上提高了課程設計質量,確保了課程設計效果。
課程設計環節增加招投標場景模擬,奠定實踐動手能力。在小組式的計算工程造價的基礎上,本課程的課程設計,增加了模擬實際工程招投標現場的工作情景環節。在理論教學任務即將完成時,本著自愿的原則,讓學生成立一個招標小組,三個投標小組,在課程設計開始前20天左右的時間,由招標小組編制并發出招標公告,三個投標小組購買招標文件并在課程設計時間進行投標報價的編制,按招標文件中規定的日期提交投標文件。同時招標小組組織投標會議,進行投標現場模擬[6]。由于是學生自己組織模擬現場,使學生在很大程度上熟悉了招投標過程中工程造價管理在不同階段的作用,并且加強了本專業學生整體專業素質,為今后畢業工作奠定了良好的基礎。
4.畢業設計獨立化,加強實踐動手能力。畢業設計在課程設計的基礎上,由單人獨立完成一套施工圖紙的施工圖預算工作。此套圖紙是在建筑方案確定基礎上,學生自行設計結構部分,然后完成施工圖預算工作,學生對自己設計的圖紙十分熟悉,通過查閱各種圖集及規范,全國統一定額和地方定額,結合廣聯達預算軟件,強化了學生的實踐動手能力。
5.第二課堂豐富化,培養實踐創新意識。充分利用課程組教師從事科研和社會咨詢服務的成果,結合本地建設工程具體實例、富有現實指導意義的工程項目可研報告案例及工程造價案例,引導學生組成團隊進行工程造價案例分析,培養學生的團隊協作精神。另外采用“項目導向法”,引導學生積極參加科研課題和大學生實踐創新能力訓練,帶領學生積極參加大學生暑期社會實踐活動、三下鄉活動,不斷為學生提供工程實踐機會,引導學生參與工程實踐,培養學生的實踐和創新能力。
四、“土木工程概預算”實踐教學改革效果
在水利建筑工程學院2009級及2010級土木工程專業的實踐改革試點班級中,由于借助網絡課件,精品課程建設網站,擴大了實踐教學資源的來源途徑,大大豐富了實踐教學資源,5—6人的小組負責本工程的施工圖預算,課程設計質量得到了保證,并且由于增設了工程招投標模擬環節,學生積極性大大提高,收獲了本門課程知識,達到了本課程設計預期的效果。
參考文獻:
[1]金保華,顧沛卿.人性假設與教育管理理論模式的演變[J].教育理論與實踐,2013,(1).
[2]唐艷娟等.土木工程專業經濟管理類課程教學改革實踐[J].高等農業教育,2013,(1).
[3]馬潔,劉小河等.理論教學和實踐教學一體化模式探究[J].實驗技術與管理,2013,(11).
[4]高素春.建立高校課堂教學的項目管理理念[J].中國建設教育,2008,(4).
施工圖預算編制具有自己的特點。它不同于土木工程專業的結構設計類課程設計,施工圖預算的原理相對簡單。在《建設工程工程量清單計價規范》中,對清單構成、如何編制以及各種建筑工程和裝飾裝修工程的分部分項工程的工程量計算都有十分明確的計算規則[3]。施工圖預算的難點是其準確度。建設方根據施工圖編制的工程量清單是確定其招標價的依據,施工方編制的施工圖預算是確定投標價的依據,也是確定投標策略的基礎。沒有施工圖預算的準確度,建設方會因為增加清單外項目而無法控制工程造價,施工方或因為投標策略不當而不能中標。可見,施工圖預算編制準確與否是施工圖預算編制的核心問題,也是課程設計中應該培養的基本工程素質。不同于造價專業,在土木工程專業的培養計劃中,施工圖預算編制課程設計僅是土木工程專業的實踐教學體系中的一個組成部分,且其學時相當有限。以遼寧工業大學(以下簡稱我校)為例,土木工程專業建筑工程方向的課程設計共計11個學分,其他的課程設計均為2周,而施工圖預算編制課程設計的時間只有一周。同時,對于土木工程專業的學生來講,由于施工圖預算編制原理相對簡單,容易在學生中形成錯誤的理解,而忽視了施工圖預算編制要解決的核心問題。并且,按我校的教學計劃安排,施工圖預算編制課程設計在最后一個學期,在這樣特殊的時間段,如何做好土木工程專業的施工圖預算編制課程設計成為教師教學的一個難點。否則,課程設計將流于形式,達不到培養學生基本工程造價控制與管理的能力訓練的目的。基于此種情況,我們對施工圖預算編制課程設計進行了全面的梳理,嘗試了一些方面的改革和調整。
二、保證施工圖預算編制課程設計質量的幾點措施
(一)不斷提高教師的指導水平
改變課程設計停留在模擬或仿真的層次的現狀,緊跟工程實際,用實際的項目做課程設計的選題對指導教師提出了更高的要求。要指導學生完成一份建筑工程施工圖預算文件的編制,要求指導教師是“雙師型”的教師[4]。一方面,具備造價工程師的水平,不僅熟悉預算文件編制的基本流程和要求,而且能很好地把握行業發展趨勢,使得學生的課程設計不與工程實踐脫節;另一方面,作為一名指導教師,要熟悉和掌握學生的知識構成和水平,根據學生實際水平采取有效的教學手段和方法,有的放矢,真正把學生引入工程實踐,在其遇到問題時能給予針對性的指導。
(二)重視課程設計選題
建筑工程的施工圖預算,要求完成單位工程的土建工程的施工圖預算。選題是課程設計第一環節,選題的核心就是施工圖的選擇。建筑施工圖或結構施工圖過于復雜,學生在識圖方面遇到太多的困難,就會影響學生完成的積極性,挫傷他們的工作熱情。為達到對學生的施工圖預算文件編制能力訓練目的,我們選擇的題目以框架或框架剪力墻結構的一般的辦公樓、教學樓、住宅項目為主,其基礎部分,選擇鋼筋混凝土獨立基礎、筏板基礎,而不選擇樁基礎。選擇這樣的題目基于如下的考慮:首先,對這類項目學生比較熟悉,識圖方面不存在太多問題;同時,其建筑圖形狀相對規則,項目功能相對比較單一,裝飾裝修工程量的計算既全面,又不復雜,滿足課程設計的訓練要求。其次,作為土木工程專業的學生,結構施工圖識讀是學生走入工作崗位的基本功,并且,鋼筋工程量的計算也正是課程設計需要重點訓練的內容。
(三)明確課程設計內容、任務量與要求
在短短的一周內,要求每個學生完成一個單位工程的土建工程的預算是不可能的。根據土木工程專業的培養目標,考慮工程實踐工作需求,我們確定建筑工程施工圖預算編制課程設計的訓練重點內容包括:土建工程分部分項工程清單列項、基本混凝土結構構件鋼筋工程量的計算、基礎土方工程工程量的計算。課程設計采用個人獨立完成與小組協作共同完成的形式。教師要合理確定每個學生需完成的工作任務,制定任務分配單,并且根據任務分配單檢查每個學生的完成進度和質量。教師要根據施工圖紙認真考量,既要工作量飽滿,能了解一個土建預算的全工程,同時,也要在給定時間內能夠完成。具體來講,每個單位工程由一個小組學生共同完成并按工程標準提交相應的成果。對每個單位工程項目的施工圖按照樓層劃分,每兩個同學負責一個樓層,在對建筑施工圖和結構施工圖識讀的基礎上,對照清單計算規則,共同完成所在樓層的工程量清單列項和計算。清單列項經指導教師確認無誤后,每位學生獨立完成所在樓層的某一類構件的鋼筋工程量的計算過程。根據平法圖紙計算鋼筋工程量是課程設計的重點,要求每個學生必須獨立完成其所在樓層基本結構構件的鋼筋工程量的計算。
(四)教師預做課程設計
同其他課程的實踐環節一樣,要指導好課程設計,要求教師有一定的預算工作實踐。首先,教師要具備獨立編制一個實際土建單位工程預算的能力,熟悉預算編制的全部過程,熟悉應提交的各種表格及其在計算工程量過程中應注意的問題,以便在課程設計的指導過程中有足夠的實際經驗。工程預算的準確性是預算的基本要求,也是終極目標。施工圖預算編制課程設計的難點是準確性,沒有了準確性的要求,課程設計就流于形式,學生只是對施工圖預算編制過程有個基本印象,根本不能勝任任何有關工作,也就失去了這門課程設計存在的意義。因此,教師必須在課設前親自完成學生課程設計任務。在課程設計教學之前,教師通過專業軟件,畫圖,算量,獲得課程設計的“標準答案”,也作為檢驗學生課程設計成果準確性的手段。標準答案的存在,既可以幫助教師及時發現存在的問題,對學生計算結果進行補充和修改,也有助于激發學生的目標感,學生完成課程設計任務的主動性和積極性得到充分發揮。
(五)課程設計指導重點與難點
施工圖預算編制課程設計的指導采用每天集中指導加個別指導的模式。按照預先制定的課程設計計劃,每天先安排對當日工作內容的重點難點講解,然后,由學生根據自己的工作任務,獨立完成實際操作訓練過程,在學生實操過程中,教師要及時給予針對性的指導。結合我們幾年的工作實際,以下幾個方面是指導的重點:1.課程設計的分部分項工程的清單列項。列項準確是預算準確的前提條件。對于一個初學者來講,有了建設工程工程量清單計價規范,有了完整的建筑和結構施工圖紙,并不能保證每個人都能完整地完成一個單位工程的清單列項工作。教師的指導重點在三個方面,第一是工程圖識讀,第二是列項順序,第三是對清單計價規范的理解。目標是準確、全面,不重不漏。2.鋼筋工程量計算。目前,工程實踐中多是以軟件計算來完成各分部分項工程量的計算,但是,對于鋼筋工程量的手工計算仍是基本要求。我們在工程量計算這部分,也把對學生的手算鋼筋工程量能力訓練作為重點內容。對基本的梁、板、柱、墻以及基礎等構件,首先選擇典型案例圖紙,按不同構件類型講解計算原理,構造要求,實際施工中的做法等,然后,要求學生完成自己承擔的相應樓層的鋼筋工程量的計算。這部分,必要的重復計算過程是十分必要的。3.綜合單價的確定。綜合單價的確定是預算的一個核心問題。指導重點是使學生在熟悉清單模式下綜合單價的構成前提下,能根據定額規則,同時充分考慮施工組織設計與施工方案,確定一項分部分項工程的綜合單價。4.課程設計的按日檢查制度。為督促學生獨立完成課程設計任務,我們實行對課程設計每日的簽字檢查制度。按照預先制定的任務計劃,對照教師預做的“標準答案”,按日檢查,并將每日檢查結果作為成績評定的依據。5.發現問題,及時解答并進行整理。在課程設計指導過程中,對學生提出的問題不僅回答了事,更要及時進行分析、總結,形成常見問題集,為今后課程設計指導積累資料。
三、結束語
一、“卓越計劃”對土木工程專業實踐教學的要求
在“卓越計劃”通用標準中,對本科層次工程師的知識與能力要求包括“具有綜合運用所學科學理論、分析和解決問題方法和技術手段分析并解決工程實際問題的能力,能夠參與生產及運作系統的設計,并具有運行和維護能力”。與原有土木工程專業人才培養目標相比,“卓越工程師”計劃對學生的工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力提出了更高的要求。依據現有的本科教學模式,這些能力培養的唯一途徑在于實踐性教學,其實現的基本支撐是各類課程實驗、課程設計、課程實習、專業認識實習、畢業設計、創新項目和各類社會實踐活動等,實現的平臺是與土木工程專業領域相關的工程實踐。
二、目前實踐教學存在的問題
(一)實踐基地建設問題
實踐教學要以必備的硬件作為支撐,實踐基地的建設是必要前提,是實踐教學的保證。實踐基地應以校外為主,產學結合是開拓校外實踐基地的重要途徑。目前企業在安排學生實習實踐方面積極性并不很高,大多數企業都在安全方面存在顧慮,尤其是接納生產實習的施工企業,這是制約校外實踐基地建設的瓶頸。有些企業就算接受了實習學生,在安排實習工作的時候,也是選擇一些相對安全的工作任務,學生實習效果不是很理想。如何尋求一個有效的產學合作模式,提高企業與高校合作的積極性,真正做到企業和學校雙贏,是建設校外實踐基地的關鍵。
(二)實踐性教學體系的結構不夠完善
現有的實踐教學環節在具體實施過程中,由于人才培養方案、實習基地的計劃安排、考慮畢業生就業工作的實際情況,集中進行的為期4周的生產實習安排在大三暑假、第7學期開學伊始,但支撐生產實習的相關課程例如高層建筑結構、砌體結構等專業課程,同樣安排在第 7學期進行,因此存在著“先實習后上課”、基礎理論與專業實踐教學進度不匹配的問題。
(三)實踐教學的成績考核模式有待加強和完整
目前的實踐教學管理較為松散,沒有建立規范的實踐教學的考核辦法,或即使有辦法但沒有真正落實和執行,對實踐教學的要求遠沒有對理論教學要求的嚴格。極少有學生實踐課考核不及格,更不會因實踐課不合格而畢不了業。由于學生本身對實踐教學的重要性缺乏認識,又沒有必要的壓力,如果再加上缺乏監督管理,將導致有相當一部分學生不把實踐課當成一回事,實踐效果可想而知。建立一套行之有效的考核制度,是實踐效果得到加強的保證。
(四)工程實踐能力教學方法單一
在多年的本科教學中,土木工程實踐能力培養的教學方法比較單一的問題一直存在。學生接受工程實踐能力培養的途徑,主要是依靠教師課堂教學過程中的案例分析、各類實習過程中的參觀講解、以及各類設計中指導教師的答疑解惑,學生自身參與的工程實踐內容僅限于測量實習和簡單工程材料實驗,缺乏“真刀實槍”開展工程實踐的培養環節,因此,學生工程實踐能力培養的教學質量和教學效果往往難以保證。
三、土木工程專業實踐教學體系改革建設方案
(一)基本思路
根據國家“卓越計劃”的精神,支持不同類型的高校參與卓越計劃,高校在工程型人才培養類型上各有側重。卓越計劃實施的層次包括工科的本科生、碩士研究生、博士研究生三個層次,以培養現場工程師、設計開發工程師和研究型工程師等多種類型的工程師后備人才為目標。結合我院實際情況,土木工程專業“卓越計劃”主要實施對象為土木工程專業的本科生,以培養現場工程師(主要從事現場施工和管理)和設計工程師(主要從事建筑和結構設計)為主要目標的應用型本科人才,重點培養和提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力。
(二)土木工程專業實踐教學改革建設方案
1.改革實踐教學內容,構建科學的實踐教學體系
基于“卓越計劃”的培養目標,結合國家注冊工程師制度,修訂人才培養方案。培養方案中要重點體現實踐教學環節。同時還要充分有效地利用各種平臺,培養方案中應明確以實踐教學為主線,打破原有大一、大二主要學習公共課,大三、大四主要學習專業課的模式,著力將課內實驗、認識實習、課程設計、生產實習、畢業設計等,作為一個整體進行統籌考慮與安排,壓縮課程理論課時,構建完善的實踐教學體系,保證實踐教學在大學四年中不斷線,貫穿于大學學習的全過程。基于“卓越工程師”培養計劃目標,構建了“三模塊、六環節、十六專項”的新土木工程實踐教學體系,具體詳見圖1所示。
2.改善實踐教學條件
(1)改善實踐教學硬件條件
①充分利用土木工程實踐訓練中心;②充分利用綠色建筑工程研究中心;③繼續加強校外實習基地建設的力度,增加校外實習基地的數量,完善校外實習基地的條件;根據學生培養目標并結合學校自身情況來改善校內實踐教學條件,實驗內容不能多是演示性、認識性實驗,而應該加大綜合性、創新性實驗,注重學生能力的培養。
(2)提升實踐教學軟實力――重點夯實中青年教師的實踐教學內力
①以雙師型教師隊伍建設為出發點,試行工程實踐能力的“工程導師制度”。為青年教師創造到設計院等實踐單位學習和鍛煉的機會;鼓勵支持青年教師參加各類注冊工程師考試;②定期開展教學研究活動;③將校外企業的工程師或行業資深土木工程師請進來,舉辦系列講座,定期與專業教師進行座談交流,取長補短;④定期下派,加強教師實踐能力鍛煉,提高教師在“教”與“用”方面的整體素質;⑤針對畢業設計等綜合性和實踐性突出的教學環節,組建一支由校內教師和校外土木工程師共同組成的實踐指導教師隊伍,實行“雙導師制”指導,既能發揮校內教師的理論教學指導水平,又能發揮校外工程師豐富的實踐能力的指導優勢。
3.創新實踐教學模式
(1)課程設計。采取項目教學的形式,將該門課程或多門課程所涉及的知識和技能通過一個明確的“工程項目”布置給學生,采取分組的形式,學生根據任務要求,運用所學的知識和技能,通過“明確項目任務――確定工作計劃――成員分工實施――檢查考核評估――總結評比歸檔”等五個階段,采用團隊合作的方式,查閱資料,組織實施,最終完成項目任務并以成果的形式予以展現。對核心重點課程的課程設計,采取現場答辯考核等措施來衡量學生的學習效果,讓每個學生都能真正參與到課程設計中去,切實提高課程設計的實踐教學目標。
(2)生產實習。主要是安排學生進入一線施工工地,以工程師助理的身份參與工程建設。為了讓學生在生產實習中,能真正學到實踐知識,達到實踐鍛煉學習的目的,改革傳統的學校統一安排聯系實習的模式,目前采用學校統一安排和學生自主聯系實習兩種形式。學校統一安排的實習,一般一個工地安排的學生人數偏多,實習效果不理想;學生自主聯系工地實習,人數偏少,可以做到一個技術員指導1~2名學生,便于溝通和交流。
(3)畢業設計。“卓越計劃”下的土木工程畢業設計應實行“雙導師制”,即學校和建筑企業均指定一名導師指導畢業設計,這樣,一方面,給教師提供與企業工程師交流的機會,便于教師了解行業最新的動態,尤其是青年教師;另一方面,企業工程師的工作和指導方式和學校老師還是有很大差別的,讓學生體驗實際工作的情景,更好地培養學生的工程綜合素質以及交流和合作能力。
(4)創新實踐活動。通過參與教師科研項目、各類大學生創新實踐活動、大學生結構設計大賽、建模模型大賽、各類主題的社團活動,營造濃厚的工程實踐氛圍,培養學生的團隊合作能力,提高人文素質修養水平。重點通過結構設計大賽、建筑模型設計大賽、國家級大學生創新創業項目、校級大學生SRP項目的形式進行學生工程實踐能力、創新精神能力的培養。
(5)其他。主要以暑期社會實踐三下鄉活動為主,可以學生自己選題、自己選擇指導教師,也可以由學院組織經驗豐富的老師,老師結合自己的科研項目或研究的思路,選擇學生;學生通過接觸工程一線或社會,可以深入了解自己的專業,了解專業的發展現狀、存在問題,收集新的研究思路并與指導教師進一步交流,會使學生和教師兩方都受益。
關鍵詞:土木工程特點;人才結構;培養模式
在現代經濟的作用下,土木工程市場逐漸擴展,這從根本上刺激了現代土木工程專業教育教學模式的轉變。我國土木工程專業人才培養模式基于傳統教育模式的影響,培養目標定位于應試技能、知識的實現,專業設置上缺乏專業交叉,教學模式采用“說教”、教師單向授課方式等,這種人才培養模式嚴重阻礙了市場環境下人才模式的形成,雖然近年來素質教育的推行、教育體制改革的實施在一定意義上促進了教學課程的更置,但是,就教學模式實踐效果來看,土木工程專業人才的培養模式仍具有一定缺陷,因此,必須進一步改善人才培養模式。
一、現代土木工程特點
在現代市場經濟的刺激下,土木工程越來越表現出個性化和綜合性的特征。一方面,土木工程是一項系統性、規模化的工程,其包括勘探設計、施工、驗收等環節,各環節中涉及到材料、設備、管理、技術等多方面的知識,需要運用地質勘探、工程測量、土力學、工程學、經濟學、管理學、計算機等多種知識與技能實現,這就要求土木工程人員具備綜合性、專業性的知識以及技能。另一方面,每一項土木工程都存在自身的內在結構、環境特征、技術要求等,這就要求具有規范化的標準進行支持,但是,就現階段土木工程理論研究來看,其并不具備相應的技術、設備、監理、設計、施工等行業標準,這就需要土木工程設計人員、施工人員、管理人員等具備相應的技術經驗,并根據各項土木工程的個性特征,進行規劃、設計、施工等。現代土木工程的特點具體可以從以下幾個方面體現:
1.建筑材料方面。隨著現代土木工程的不斷發展,越來越多的新材料逐漸應用到工程建設領域,如鋁合金、鎂合金等已經獲得了廣泛的應用。但是由于這些材料的成本稍高,所以在應用的過程中受到不同程度的限制,如何促進其更有效的應用仍然需要我們不斷的探索。同時,在鋼材和混凝土的強度方面也取得了一定的進展,并且在實際工程建設中得到了良好的驗證。
2.工程地質和地基方面。在土木工程建設過程中,地質和地基是影響工程使用功能發揮的主要因素,同時也決定了工程基礎設計是否科學合理等,尤其是對于地下工程來說更是十分重要。因此在土木工程的地質和地基勘察技術方面也在不斷地進步,當前主要以現場鉆探取樣、室內分析為主,雖然在勘察的準確性方面有一定的保證,但是仍然不夠完善,這也是需要我們在日后的工作中需要不斷研究和探索的主要項目。
3.工程規劃方面。在以往的土木工程規劃工作中,大多是同時提出多個施工規劃方案,通過分析和對比從中選擇最佳方案。然而,現代土木工程建設的規模不斷增加,仍然使用傳統的評價方案在效率方面受到限制,所以必須要依靠現代科學技術,運用系統工程的理論和方法促進工程規劃效率的提升。對于特大型的土木工程,如水壩等,對于自然環境和生態平衡會產生一定的影響,所以更加需要通過科學的理論和方法對其進行有效的規劃,做到趨利避害,才能保證土木工程的持續發展。
4.工程設計方面。在土木工程的設計方面,越來越多的注重其經濟性和安全性,同時也更加關注工程的美觀性,所以在確定工程的荷載值和材料的強度值方面已經開始引入概率統計方法,對于自然界的各種因素從時間和空間上進行全面的分析,同時加強對材料彈性模量、強度的分析,促進土木工程結構的不斷優化。同時,計算機技術也為各種計算和優化提供了必要的方法和技術,這也促進了土木工程設計效率的提升。
5.工程施工方面。
隨著土木工程規模的不斷擴大,工程施工所應用的設備、機械等也逐漸向著大型化、自動化的方向發展,而且自動化程度正在不斷的增強,能夠滿足各種不同環境下的作業需求。在施工組織設計與管理方面,也有著較為科學的理論體系做基礎,能夠提高作業效率的同時,縮短工期、降低造價,促進土木工程經濟效益和社會效益的增加。
二、土木人才的知識、能力與素質結構
在土木工程特點的作用下,土木工程人才必須具備相應的知識、技能與素質,為土木工程建設提供最強的支持力。
其一,知識結構:專業性知識與綜合性知識的集合。土木工程的特點決定了土木工程人才不僅具備專業性的知識理論,如數學、力學、勘探知識等,而且要具備相關的社會人文知識,如經濟、文化、法律、宗教等。其二,能力結構。理論聯系實際的能力:由于土木工程沒有標準性參照,在施工過程中,只能依據經驗對個性工程進行設計與建設,因此,要求土木工程人員將理論知識轉移到實踐之中,根據不同的工程利用不同的原理。計算機能力:在信息技術的刺激下,面對復雜的土木工程,土木工程人員必須具備強硬的計算機能力,運用計算機設計、優化與選擇方案,模擬結構試驗,進行數據傳輸等。社會組織能力:土木工程的規模性特征,不僅要求實現工程內部人力資源的優化,而且要協調施工集團與社會之間的關系,尤其在一些關鍵性的利益問題上,需要土木工程人員發揮紐帶鏈接的作用,因此,要保證土木工程正常施工,必須具備一定的社會組織能力。其三,素質結構。人文素質:土木工程影響到社會、環境、資源等各個因素,這就要求土木工程人員樹立可持續發展的觀念,提升社會責任感,端正自身行為,以此保證土木工程綜合效益的實現。職業素質:土木工程施工環境差、工作負荷大,這就對工作人員的職業素質以及個人素質提出了更高要求,因此,工作人員必須以良好的職業道德和個人精神,來支撐土木工程質量的實現。
三、土木工程專業人才的培養模式的完善途徑
土木工程的特點對現代土木工程人才的培養提出新挑戰,專業型、復合型的社會人才為改善人才培養模式提供了標準參照,因此,在教育教學中,要以調整課程結構、轉變教學模式、關注操作實踐等手段,來實現人才的培養。
1、優化課程體系
系統性、專業性的課程體系是展開教學的基礎。在傳統教學中,土木工程專業課程設置具有狹隘性,其僅僅涉及到建筑工程、巖石工程、交通工程、橋梁建筑等,雖然具有較強的專業性,但是,其綜合性不強,因此,在課程設置中,要進行綜合性知識的設置,并以專業走向為標準,加強專業課程的選擇。其一,落實基礎教學。基礎知識是學生展開深度學習的基礎,在課程設置中,尤其在低年級教育中,要以全面化的知識豐富學生的認識,不僅要開設專業課程,而且要將經濟學、法律、管理學等相關性的課程融入其中,促使學生適應土木工程綜合性的特征。其二,提升專業教學。在土木工程個性化特征的影響下,學生的專業能力、理論聯系實際的能力被提升,這就要求關注專業教學與實踐教學,以專而精的專業課程提升學生的專業知識和技能,使學生了解土木工程師可能遇見的問題,并盡可能提出相應的解決方案。
2、精選教學內容
土木工程教學內容較多,這提升了學習難度,在教學中,要做到重點教學,避免眉毛胡子一把抓。其一,選擇重點內容。在內容選擇中,要將實用強的內容作為首選,如勘探技術、施工設計、建筑工程等,舍棄那些與生活實際相距較遠的內容,這不但減少了教學容量,而且增強知識的實用性。其二,創新教學內容。市場環境下,土木工程特點發生了顯著變化,注入了一定的新元素,而且這些元素在今后將繼續影響土木工程發展,因此,在教學中,要將這些內容補充到教學之中,如計算機技能、市場發展趨向、勘探新技術等,以便于學生應對將來的土木工程市場。
3、轉變教學模式
傳統的教學模式基于教師力量的發揮,而并沒有關注到學生的主體性,這就影響了學生學習積極性的提升,再者,單一的知識型、技能型教學,使得能力和素質教育被放置于教育教學的邊緣,這就造成學生片面化的發展,進而不能適應土木工程綜合性的要求,因此,在教學中,必須轉變教學模式,關注學生的主體地位,堅持素質教育。其一,多模并用,強化實踐。在基礎知識學習中,強化學生的自學能力,以問題教學方式,激發學生思考,并針對學生提出的問題進行解答;在技能教學中,關注學生的實踐能力,以綜合性大作業、專業性設計等,增強學生對知識理論的理解力;以案例教學、試驗教學、場景教學等方式,提升學生的理論知識應用能力;以專題討論、專家講座、研究小組等形式,提升學生的合作力、言語表達力、展示力;以競爭活動、課外實踐、培訓實習等方式,促使學生獲得直接經驗。其二,以生為本。學生個體差異性突出,在教學中,要根據學生的能力特征、興趣愛好、思維走向等進行多元化教學,既要關注學生的最近發展區,提升學生的基礎掌握能力,又要把握學生的個性特征,通過層次化教學、一對一教學、輔導教學、小組教學、個性評價等方式,促使不同層次的學生獲得能力性和素質性的發展,進而實現全體學生的發展和學生發展的全面性。
4、注重專業教學的實踐性教學
實踐應用教學在當前土木工程專業人才的培養中具有重要的作用,是促進土木工程展業人才適用于當前建設實際的基本前提。突破傳統的教學模式,結合現代科學技術及教學規律,建立具有一定實踐性的課程設計,根據培養目標機能力為中心,構建相輔相成的教學體系,凸顯教學過程中的創新、基礎和綜合相結合的現代教學特點。首先,一定要精心設計理論及專業課程建設,在生產實習中,可以將學生分為不同的工程建設組,由專門的教師帶入實際的進行教學,在實際的土木工程建設過程中,調度學生,講解施工過程的具體問題。通過學生自身的總結和領悟,才能夠更好的促進其專業基礎知識的強化,并形成科學的專業思維。其次,對當前土木工程建設的人才需要進行科學的調研,根據實際來進行專業人才的培養,一方面提高了學生的社會適應力,另一方面提高了現代土木工程建設領域的專業人才建設。
四、現代土木工程發展趨勢
1.工程中使用的原材料逐漸向高性能材料發展
鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發展,美國、日本、俄羅斯等國開始將屈服點為700N/mm2以上的鋼材列入了規范。高性能的混凝土及其它復合材料也在向輕質、高強、良好的韌性和工作性方向發展。
2.環境工程
在工程建設中,土木工程與環境工程融為一體,環境問題尤其是氣候變異的影響越來越受到重視。海水上升、水污染、沙漠化等問題均與人類的生存發展息息相關,同時也和土木工程有著必然的聯系。因此,工程建設過程中的噪音、振動等都是土木工程師必須要考慮的主要問題。
3.發展高新技術,應用結構健康監測,實現可持續發展
近年來,隨著現代傳感技術、計算機與通訊技術、信號分析與處理技術及結構動力分析理論的迅速發展,推動了土木工程的革命性變化。結構健康監測系統通過在結構上安裝各種傳感器,科學有效地提供結構養護管理的決策依據,這就延長了結構的使用壽命,也基本解決了建筑過快老化損壞,實現建筑使用的可持續發展。
總結:
適應于現代土木工程個性化和綜合性的特點,現代土木工程人才培養模式必須轉變傳統的教育教學模式,關注學生學習主體性的發揮,以培養專業型、復合型、技能型學生為目標,通過調整課程結構、優化教學內容、實踐人本教學、加強實踐訓練等方式,來實現現代土木工程專業人才的培養。
參考文獻:
[1]林峰,顧祥林,何敏娟. 現代土木工程特點與土木工程專業人才的培養模式[J].高等建筑教育,2011(01)
[2]王琰,周戒. 對現代土木工程專業教育的幾點探討[J].高等建筑教育,2012(02)
[3]郭子雄,陳穎.加入WTO后我國土建類專業人才培養面臨的挑戰[J].高等建筑教育,2010(09)
[4]范孟華,張海燕,孔德志,張慧,岳建偉.土木工程專業課程體系與培養模式的研究[J].高等建筑教育,2009(12)
[5]徐芳.職業資格制度和職業能力導向教學[J].廣東職業技術師范學院學報,2010(06)
[6]李紅健,趙陽.試論現代土木工程的特點及發展趨勢[J].城市建設理論研究,2012(10)
[7]俞可剛.現代土木工程的特點與未來土木工程的發展[J].祖國·建設版,2013(01)
[8]周松,張浩.淺談現代土木工程的特點[J].科學導報,2011(05)
盡管諸多學者對教學策略的內涵有不同的認識和理解,但人們將教學策略通常理解為:教學策略是指在不同的教學條件下,為達到不同的教學結果所采用的手段和謀略,具體體現在教與學的交互活動中。筆者認為,教學策略是指在不同的專業背景下,不同的教學對象和教學條件下,為保證教學質量而在教學過程中采用的不同方式、手段,以及對教學內容的安排、教學形式的確定、教學方法的采用等,是在教學過程中的指導思想。
土木工程專業課教學策略類型及其運用
關于教學策略的類型,以往研究者歸納了很多,比如自主式教學策略、替代式教學策略、合作式教學策略、競爭式教學策略、學徒式教學策略、評價策略,等等。這些策略在土木工程課程教學中能不能適用,分別能用在哪些方面,值得研究。根據土木工程專業課程特點,可以歸納如下適用教學策略類型。
(一)自主式教學策略
讓學生自己尋找教學目標,安排學習,并從教學中建構具有個人風格的學習方法,讓學生在學習過程中處于主動處理教學信息的地位。這種策略可以把信息與學生的認知結構聯系起來,使學生主動學習,深入探討,從而提高學習能力,效果較好。但存在的不足也是明顯的,如目標設計不妥,可能導致認知超載或情緒低落,學習效果差。這種策略成功的前提是,學生已具有所學課程的相關知識。對學生的基礎要求較高,適于學習成績較好并自我學習能力較強的學生。在理論性較強的土木工程專業課教學環節中,可采用自主式教學策略,給出較多時間讓學生查閱資料,教師重點解決自學過程中遇到的難點,提高學生自學能力。這種策略在知識性較強的課程中能較好地適用,比如地下空間開發、土木工程概論、工程地質等課程。
(二)替代式教學策略
在傳統教學中常使用這種策略。該策略主要給學生提出教學目標,備課過程中組織和提煉教學內容,安排教學順序,指導學生學習。這種策略比自主式教學策略效率高,能使學生在短期內學習更多內容,但這種策略學生智力投入少,學習深度不如自主式策略好。由于教學安排過于密集,學生在學習中主動思考的時間少,因而難以調動學生的學習興趣,制約了學生的自我學習能力。在教學對象上這種教學策略適用于學習被動、自學能力一般的學生。這種策略在理論性較強的課程中能較好適用,如理論力學、材料力學、結構力學、概率論與數理統計等課程。
(三)合作式教學策略
課堂教學中的合作行為,是指學生之間為了達到某一共同目標而彼此配合、相互協助的一種聯合行動,該策略的基本形式是小組學習。小組學習體系的幾個優越性:(1)學生能夠發揮自己的最高水平;(2)能促進學生之間互相幫助、共同提高;(3)能加強學生間的感情溝通,改善關系,建立起良好的友誼。該策略強調學習小組每個成員都能積極地參與學習活動,學習任務和內容由共同學習的伙伴分擔,學習中遇到的問題比較容易解決。但也存在一些缺點,如組內成員的意見不一致、分歧爭論,造成內耗,浪費時間和精力;小組進行討論時,一些不愿承擔責任的組員推卸責任,或是在活動中不積極配合,影響學習積極性,降低效率,傷害感情。在土木工程專業課畢業設計(論文)、課程設計的教學環節,大學物理實驗、工程力學實驗中,可采用小組學習策略,給學生充分討論交流的空間,共同解決學習過程中遇到的困難,提高團隊合作精神。通過這種教學策略,后勤工程學院積極支持土木工程專業的本科生參加各種類型的國家級科技文化競賽活動,土木工程專業學生先后獲得全國大學生數學建模競賽一等獎、全國大學生建筑設計競賽優秀獎、全國周培源大學生力學競賽二等獎等。通過開展這些活動,促進教與學之間的良性循環,既有利于學生提高團隊意識,也提升了學校的辦學水平。
(四)學徒制策略
學徒制培養了無以數計的能工巧匠,創造了燦爛的人類文明,對技術的發展、傳遞以及社會的進步作出了不可磨滅的貢獻。但由于這種教學策略偏重實際操作技術,忽視基礎理論知識,不利于大批量人才培養,因而“認知學徒制”應運而生。學習應該具有一定目標,學生可以在其中主動提出、分析、解決問題,并在必要時獲得支撐。認知學徒制的教學方式可以讓學生在真實的情境中通過對教師活動的觀察、模仿主動學習,適用于土木工程中實踐性強的課程。這種策略與實踐教學息息相關,關于實踐教學的研究,在文獻[4]中有所研究。后勤工程學院開展了“學分制導師”制度,通過對教師個人的考評,確認導師資格,學生通過校園網了解導師基本情況,教師在全體學生面前自我介紹,學生自主選擇教師作為本科四年的導師。導師與學生保持聯系,教師在思想上對學生進行指導,在一些實踐活動中,教師帶學生參加學習,學生也能以教師為榜樣,學習其閃光點,教師在傳授學生知識的同時對引導學生價值觀和人生觀也起到了積極作用。在實踐性較強的土木工程專業課教學環節中,可采用這種教學策略,其他課程實踐性較強的環節可結合模型或實際工程,在工地上集中講解。這種策略在實踐性強的課程中尤其重要,如測量實習、施工實習、認識實習等課程。
(五)評價策略
人們總是存在一種被他人認可的期望。教師對學生的肯定和積極評價是學生前進的動力,使他們葆有學習熱情。評價策略是一種適用性最為廣泛的教學策略。當一個人不僅認識世界,而且在認識自我的時候,就能形成興趣。沒有自我肯定的體驗,就不可能有對知識的真正興趣(蘇霍姆林斯基)。很多大學生的熱情不高,甚至毫無熱情,厭煩讀書。原因是多方面的,他們感覺不到苦中有樂,未體驗到先苦后甜的感覺。另一個重要原因是,教師在教學中不能及時肯定學生的學習成績和興趣愛好,對學生的學習活動不注意,不懂得正確的評價。教師恰到好處的評價,能使學生受到啟發和鼓舞,精神上得到滿足,從而調動了他們學習的積極性和進取心。這無論是從心理學的情感認識過程和情感需要分析,還是從教育學的教育目的和審美教育檢驗,及時評價最直接地對學生起到催化教育的作用。
土木工程專業課教學策略的側重點
在教學過程中沒有哪一個教學策略是可以通用的。每一個教學策略的采用都要考慮實際問題、教學內容以及教學目標。教師只有在教學實踐中不斷探索,使自己成為教學實踐的研究者,才能找出適合于所任學科、所教學生及自己個性風格的教學策略[5]。針對土木工程專業課程的特點,教學策略應該強調以下特點。
(1)土木工程教學中往往以培養土木工程師為目的。在教學過程中需要考慮實際課程的設置目的,土木工程涵義廣泛,有的培養施工為主的工程師,有的培養設計為主的工程師,有的培養工程管理人員,有的培養土木工程研究人員。在選擇教學策略時應充分考慮上述不同,在教學過程中分別對待,并制定相關的教學策略。
(2)在教學的過程中,應統觀教學全過程,綜合考慮在教學過程中涉及的各個方面,教學策略的制定應體現較為完整的結構功能。土木工程基礎課程(包括結構力學、理論力學、材料力學等)的教學策略應考慮后續專業基礎課的內容,而專業基礎課(包括混凝土結構設計原理、鋼結構設計原理等)的教學策略又應注意后續專業課的需要,重點在教學內容、教學重點上取舍和安排。后續專業課程可能利用到哪些知識,學生在學習過程中可能遇到什么困難,都應該想到,并在教學策略中得以體現。專業課的教學策略應注重學員的能力培養,培養學生如何利用所學知識解決在實際工程中遇到的問題,以及讓學生了解在遇到實際問題時采用哪些方法和手段、如何思考實際問題等。工程案例學習可以很好地體現這一方面。
(3)制定好的教學策略應該在操作層面上具有靈活性。土木工程類的課程一般都與實際工作比較接近。在實際工程中遇到的情況往往是千變萬化的,不能只注重一個層面或一個方面的講解,應注重理論聯系實際,并將理論知識應用于實際工程。注重教學過程的理論講解,達到講一個案例掌握一類工程的目的。如何體現教學策略的靈活性是土木工程類學科教學策略的關鍵。
(4)由于學生層次不同,在教學過程中可能會發現原本認為比較容易理解的內容,學生掌握起來很難。這個時候就需要強調教學策略的調控性。在教學過程中原本制定好的教學策略應考慮在實施過程中可能出現的偏差。教和學是一個互動的過程,教師在采用已經制定好的教學策略時,并不一定完全適合所有學生。土木工程類的課程充分體現了這一點。經驗性的公式在專業課中較多,有些可能找不到理論依據,不易理解。在采用合適的教學策略時,應注重策略調控性,原本制定好的替代式教學可能沒有自主式更有效,而有些可能采用學徒式又更合適。
(5)土木工程專業課程教學策略處于教學策略制定的課程級、指導科目級、單元級和要案級。制定好土木工程專業課程教學策略對后續的低層次教學策略尤為重要。土木工程的培養目標決定了該課程教學策略的制定:培養以設計為主的工程師應注重設計過程中的相關建筑規范教學內容,培養以施工技術和管理為主的工程師則應注重先進施工技術和先進管理理念。在教學策略層面上應充分體現。同時在教學手段和方法上不同的教學目的也要求采用不同的教學策略,比如,培養以設計為主的工程師可以采用理論推演和具體化的教學手段,而培養以施工為主的工程師則多以實踐經驗的概括和總結方式進行教學。
教學策略評價
教學策略的研究目的主要是提高教學效率和提高教學質量,保證以較少的教學時間取得良好的教學效果。在實際教學過程中,如何制訂或選擇教學策略,需要考慮教學過程的效率,力爭節省教學時間,提高教學效率。成功的教學策略低耗高效,保證學生學得輕松,教師教得自如。教學策略評價主要包含三方面內容:效果、效率和效益。效果主要指對教學活動結果與預期教學目標的吻合程度的評價,主要通過考察學生的學習效果衡量,可在考試成績中得到體現,這一點土木工程類課程與其他課程具有相同的特點;而教學效率則主要為教學產出(效果)和教學投入之比,或有效教學時間與實際教學時間之比;教學效益主要指教學活動的收益和教學活動價值的實現。上述三點和教師是否采取否有效的教學策略有直接關系。土木工程的教學策略評價,可以從上述三方面體現,但由于土木工程專業的特殊性和專業性,在對采用的教學策略進行評價時,考試成績和其他方法不能完全體現和準確評價。比如,注重設計知識的掌握可能需要以實際工程的設計水平和設計圖紙的完整性和內容的科學性來體現,而注重施工知識的可能需要給一個實際工程案例,考核學生運用所學知識的能力,兩者的差別較大。在實際的教學策略評價中應考慮到土木工程課程的特殊性和專業方向性。
關鍵詞:土木工程;課程改革;人才培養;社會實踐
中圖分類號:G6420文獻標志碼:A文章編號:10052909(2012)06004003“卓越工程師教育培養計劃”是教育部提出的人才培養重大改革計劃,該計劃旨在培養創新能力強、適應經濟社會發展需要的各類型高質量工程技術人才,為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務。“卓越計劃”遵循“行業指導、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則,對土木工程專業人才培養具有指導作用。卓越計劃提出,在重視學生理論學習的同時,更要注重學生的社會實踐能力培養,以校企聯合方式增加學生在企業實習和接觸實際工程的機會,從而使學生在實習過程中提高解決分析實際工程問題的能力。例如:通過土木專業三大力學、抗震結構設計、鋼結構設計等課程,使學生把所學知識與實際問題相結合,活學活用,真正做到理論聯系實際,避免高校土木專業人才培養與社會實際需求脫節。
一、土木工程專業教學改革
土木工程專業是一門范圍廣的綜合性學科,優秀的土木工程師應具備一定的組織能力和社會活動能力,具有過硬的專業技術和深厚的知識儲備,具備相關的人文知識和文化素養,具有良好的職業道德,這也正是高校人才培養目標。“卓越工程師教育培養計劃”提出,面向工業界、面向世界、面向未來培養造就一批創新能力強、適應經濟社會發展需要的各類型高質量工程技術人才,為建設創新型國家、實現工業化和現代化奠定堅實的人力資源優勢,增強核心競爭力和綜合國力。因此,在土木工程專業教學改革中應結合土木工程學科特點,將“卓越工程師教育培養計劃”貫穿于本科教學和管理中。(一)重視專業基礎課的授課方式
卓越計劃把培養分為校內學習和企業學習2個階段,校內階段培養主要是在課程體系和教學內容改革基礎上,加強學生的創新能力訓練[1]。雖然卓越計劃強調實踐的重要性,但并不否定理論學習的價值,理論學習是實踐的基礎,只有具備扎實的理論基礎,才能在實踐中靈活運用。
課堂教學是重中之重,教師應該以激發學生的學習興趣為主線,而不是灌輸公式原理,應引導學生自主學習,提高其動手能力。加強師生互動,教師在課堂上提出問題并與學生共同探討。精選教學內容,抓住重點,為工程應用提供堅實的理論基礎[2]。土木工程專業的基礎課程,如鋼筋混凝土結構設計原理、鋼結構設計、結構力學、工程測量等經典課程,都是必講內容,這些既是學生后續學習和深造的理論基礎,也是實際工程應用的基礎單元。
(二)加強畢業設計考核
畢業設計是綜合性教學環節。學生將以往所學的知識綜合運用,融會貫通,解決工程問題。畢業設計不僅要具有創新性,還要結合實際,使學生在完成畢業設計后總體掌握完整的工程項目設計過程,在遇到問題時知道從什么方向思考,知道查閱什么資料或規范來解決自己在設計中遇到的問題。加強學生對實際工程的了解,熟悉工程設計的基本方法和基本研究思路。在畢業設計環節,提高溝通能力、獨立思考能力和解決問題能力。教師應嚴格審核學生畢業設計內容,包括建筑設計的方案選擇,結構設計計算合理性與否,實驗數據的真實性和實驗方法的可操作性等。
12高等建筑教育2012年第21卷第6期
李方慧,等基于卓越工程師教育計劃的土木工程專業教學改革
(三)加強學生社會和企業實踐環節
國內工程技術人才培養中存在諸多問題,如清華大學校長顧秉林提出的“重學輕術”傾向,即高校教育偏重理論學習和理論考核,把考試成績作為評價的最終標準,而不注重對學生社會實踐經歷和解決實際問題能力的考核,學生在校學習只是為了考試,而沒有認識到所學知識的真正價值,脫離了培養應用型人才的軌道。因此,高校應改革課程體系和評分標準,提高學生社會實習環節在考核成績中所占比例。土木工程本身實踐性強,理論知識和工程實際密切相關,因此,土木工程學科教學應面向工程,夯實基礎,強調學以致用。
卓越計劃的兩階段學習強調實踐在學習中的重要作用。卓越計劃提出創立高校與行業企業聯合培養人才的新機制,創新人才培養模式,建設高水平工程教育的師資隊伍,擴大工程教育的對外開放,制定卓越計劃人才培養標準及任務,走產學研合作的發展道路。
土木工程專業實踐性較強,教師應鼓勵學生積極參加社會實踐活動,例如:到施工現場參觀施工流程、施工設施,學習各種工種如何配合、單項工程如何進行。到設計院學習相關軟件,了解設計過程和基本思路,參加實際工程的設計與繪圖等。同時學校也應為學生提供工學結合的實習機會,實施卓越計劃提出的 “高等教育需要圍繞提高工程能力”的人才培養理念。國際工程教育合作研究項目成果CDIO模式,也強調工學的技術基礎教育,以項目實現教育目標,將企業和教育緊密聯合,為學生提供更多接觸實際工程的機會。在四年培養過程中融入課程設計階梯項目,使學生對土木工程學科有更系統的認知,在實際問題中提高工程能力。
(四)培養學生的創新能力
創新一詞在土木工程學科中尤為重要,優秀的土木工程師不僅具有解決工程問題的能力和較高的人文素養,而且勇于提出新的思想和理念,不墨守成規。如2008年北京奧運會場館水立方和鳥巢,不論是獨特的建筑造型設計,還是大跨度膜結構和充氣膜材料的選擇,都是首創之舉,為中國的建筑行業注入了新的生命力,世人眼前為之一亮,讓人們感受到了科技創新的魅力。
而如今很多土木工程師都以工程經驗為標準,接到新工程或是原來沒有遇過的新問題,首先查找規范,如果規范中沒有相關概念,多數人不去思考怎樣解決問題,而是憑借經驗認為該結構不合理或不可實施,恰好與“卓越計劃”強調的創新能力背道而弛。根據“卓越計劃”的精神,優秀的工程師在遇到新工程、新問題時,應勇于打破陳規,開創解決問題的新方法,即使方法不可行,也會推動土木學科理論的發展與進步。
因此,高校應注重培養學生的創新實踐能力,鼓勵學生獨立思考,使之能處理錯綜復雜的實際工程問題。在完成一個實際工程項目后,引導學生總結、歸納,提出更深層次的問題,觸類旁通,這樣才能使學生從技術層面逐步提高。
二、基于“卓越計劃”的土木工程學科人才培養目標
以“卓越計劃”提出的人才培養思想為基礎,面向土木工程學科,培養具有扎實的自然科學基礎、人文社會科學,掌握土木工程學科基本理論、基本知識和專業知識,獲得土建類工程師基本實踐訓練,具有較強的工程實踐能力、社會適應能力、溝通與組織管理能力和國際視野的實用型高素質土木工程專業人才。具體細化為以下幾點:
(1)具有扎實的理論基礎和工程技術,如工程測量、工程制圖、電工學、力學基礎和人文科學等。
(2)掌握綜合應用現代科技手段獲取與處理信息的能力,并掌握現代計算機和信息技術在土木工程中的應用。
(3)具有解決土木工程大型項目實際問題的能力,能從事土木施工、設計或勘察工作。工程設計中能理解工程應用要求,掌握外業勘察方法,嚴格貫徹專業設計規范和專業設計流程。工程施工中,掌握一般的施工工藝、施工質量檢查和控制方法。
(4)具有協調和領導能力,能夠參與項目的管理和組織工作,有較好的溝通合作能力。
(5)具有終身學習能力,在工程中能夠不斷學習新技術、新知識。熟練掌握一門外語,能運用外語進行與本專業技術相關的溝通與交流,在技術創新和研發上與國際接軌。
只有土木工程專業人才培養達到上述目標,才能滿足社會需求,從而承擔社會職責,為國家現代化建設輸送人才。
三、建立健全人才培養體制,落實“卓越計劃”
學科發展與人才培養離不開國家政策和高校體制改革的引導。現代化建設與土木工程學科發展息息相關,本專業畢業的學生,可從事土木工程、道路與鐵道工程勘察、設計、施工與養護維修工作,并可進一步承擔設計、施工企業生產技術部門的工作和市場經營等管理工作。畢業生的素質直接關系國家基礎設施建設質量。因此,對土木工程專業人才培養,“卓越計劃”具有非常重要的指導意義。
培養高素質土木工程人才,可以為建設創新型國家,增強國家核心競爭力和綜合國力奠定堅實的人才儲備基礎和后備力量,因此,每個高校都應明確卓越計劃的核心理念和目標,把培養高素質工程人才作為重中之重,建立健全適合人才發展的教育體制,在土木工程學科中落實“卓越工程師教育培養計劃”。同時,在國際交流日益頻繁的今天,更應盡快推進該計劃,吸引國外教學資源,擴大公派留學規模,使學生了解各領域的發展現狀和國際最前沿的技術成果,對今后的學習和發展有更清晰的認識與規劃。
四、結語
隨著中國現代化建設進程加快,對土木工程專業人才培養提出了更高要求。只有不斷提高教育質量,不斷完善教育體制,將“卓越計劃”有效應用于土木專業的教學和學科發展上,才能培養出高素質工程人才。同時,推行“卓越計劃”也是貫徹國家改革和教育發展精神,為土木工程人才提供了良好的社會環境和教育保障,不斷滿足國家和社會發展的需要,從而把中國推向工程品質強國的行列。
參考文獻:
[1]高雪梅,潘豐.卓越工程師培養模式初探[J].貴州社會科學,2011(11):109-110.
[2]李繼懷,王力軍.工程教育的理性回歸與卓越工程師培養[J].黑龍江高教研究,2011 (3):141-142.
一、課后作業改革
本門課程的作業形式不拘泥于課本或者固定習題,以體現開放性與實踐性相結合為主要原則,輔以及時的反饋。作業內容主要考慮課程的基本理論和方法的結合,以加深對理論知識的理解與掌握。主要以實際的施工圖紙,利用上課所學的理論知識,讓學生親自動手計算實際工程,便于理論和實際工程的很好結合。同時,通過布置這種理論和實際結合的作業,促進學生對理論知識的掌握和領悟,鍛煉他們的系統性思維。另外,本門課程的作業,學生必須通過查找電子版的定額和圖集來完成,此過程能夠使學生完成本門課程實踐性練習的系統性,并提高學生主動查找資料和解決問題的能力。
二、實踐教學改革
鑒于本門課程實踐性強的特點,尋找一條有自己特色且適合于本課程教學的改革途徑,通過課堂引入實際工程實例圖紙——課后布置相關內容的習題,分部分項鞏固課堂教學內容——系統課程設計,進行整體梳理——通過第二課堂,豐富學生的實踐環節,“分四步走”的模式強化實踐教學。1.實踐進課堂(1)引入實際工程案例走進課堂,在實踐進課堂教學過程中,能夠加強相關課程在教學內容方面的聯系性。將土木工程概預算與工程經濟、工程項目管理、房屋建筑學、鋼筋混凝土結構等相關課程進行銜接及梳理,凸顯課程之間的橫向聯系,構建學生對該課程體系的系統性。(2)本著“卓越工程師”培養目標,在課程內容設置上,除根據教學大綱要求進行系統的理論學習和實際工程實踐認識外,還要有針對性地根據學生個人發展規劃進行“工程師”預備培養,即結構工程師、建造師、造價工程師、監理工程師、咨詢工程師(投資)、房地產估價師、房地產經紀人等工程建設類執業資格預備培養,力爭把學生培養成為適應現代化工程建設需要,全面發展,具備工程造價基本知識,獲得工程師基本訓練,具有較強實踐能力、創新能力、組織管理能力的高級復合型應用土木工程人才。2.豐富課后作業,引入實際工程案例3.增加模擬工作場景,多環節加強實踐教學(1)通過課程設計、畢業論文等實踐教學環節的一體化設計,將經濟、管理、工程技術等知識體系整合為學生必須的專業技能,使得理論學習、思維訓練與專業實踐更好地融合,培養他們的科研素養、理論聯系實際能力。另外,在以往實踐教學的基礎上,增加模擬工作情景的環節,豐富實踐教學,加強學生理論知識的梳理與整合。如在以往計算一個項目工程造價的基礎上,模擬招投標現場,使學生熟悉招投標過程中工程造價管理的環節,能夠增加課程之間的橫向聯系。(2)充分利用課程組教師從事科研和社會咨詢服務的成果,在總結工程實踐經驗的基礎上,結合本地建設工程具體實例、富有現實指導意義的工程項目可研報告類教案及工程造價案例,引導學生組成團隊進行項目案例分析,培養學生的團隊協作精神,豐富了學生的實踐知識,不斷為學生提供工程實踐機會,引導學生參與工程實踐。4.營造豐富的實踐性教學環境(1)結合本課程實踐性比較強的特點,多年來我們充分利用本校建筑設計勘察設計有限公司作為實習平臺,為實踐教學環節創造良好的條件,也為我們提供了很多實踐教學素材。我們鼓勵學生利用實踐教學基地,查看相應的工程圖紙,熟悉各專業圖紙、相關結構、抗震規范及相關圖集,彌補課堂教學時間有限的局限性。另外充分利用學院機房配套80臺電腦及購買相關的工程預算軟件—廣聯達預算軟件,包括廣聯達清單計價模式GBQV3.0,GBJV3.0、廣聯達清單算量軟件GCLV10.0、廣聯達鋼筋抽樣軟件GGJV9.0軟件,為學生的實踐教學提供了后備平臺。(2)“點、線、面”多角度加強實踐性教學環節,土木工程概預算課程強調理論聯系實際,因此實踐性教學環節作為課程講授與工程實踐之間的重要“紐帶和橋梁”。隨著本課程理論學習的不斷深入,結合教學內容我們在不同的實踐教學環節,加強學生對理論知識的訓練和學習,取得良好效果。同時從土木工程專業所需的知識結構出發,對課程的實踐性教學環節進行內容整合,打破各實踐性教學環節之間的界限,并與其他課程的實踐性教學環節相結合,通過認識實習、課程設計、生產實習等“點、線、面”多角度加強實踐性環節教學。同時積極開展第二課堂,采用“項目導向法”,引導學生積極參加科研課題和本科SRP科研訓練,培養學生的科研和創新能力。
作者:陸紅梅 王蕾 唐艷娟 單位:石河子大學 水利建筑工程學院
關鍵詞:彈性力學;土木工程;教學;探索
彈性力學是高等學校土木水利等專業的一門理論性與應用性都很強的基礎課程,目前各高校很多學科根據本專業本科教育培養目標,實現寬口徑、厚基礎的教學基本要求,減少課時和精簡內容。另外,土木類專業所面臨的現代工程結構設計問題大多為非桿系的復雜結構體系,所以許多高等院校要求開設彈性力學和有限元課程,其目的是加強土木類本科生對復雜結構數值分析能力的培養,以提高他們從事科學研究和現代結構設計的能力。然而學生普遍認為彈性力學解決實際工程的能力遠不如材料力學和結構力學,而且彈性力學理論抽象,數學推導麻煩,課程枯燥乏味,提不起學習興趣。因此在現有的學時下如何保證教學的基本要求和基本內容,用什么方法和手段達到既增大信息量,減少教學時數,又能強化學生能力的培養,成為彈性力學教學中需要關注的問題。
一、高校彈性力學教學現狀
為了提高結構力學和彈性力學的相關教學水平和研究成果,教育部高等學校力學教學指導委員會力學基礎課程教學指導分委員會結構力學及彈性力學課程教學指導小組定期召開工作會議,2006年工作會議在武漢理工大學召開,2009年工作會議在成都西南交通大學舉行,2014年10月工作會議在北京工業大學舉行,各高校在每次會議中都對彈性力學的教學進行了教學改革成果和經驗交流,對教學實踐、課程建設和資源積累等問題進行了研討。北京工業大學在彈性力學的教學中也進行了很多研究和改革,北京工業大學彈性力學課程的設置和教學與國內其他高校具有類似特點與問題。2006年之前彈性力學作為土木工程本科專業的必修或必選課,學時一般為40學時左右,使用教材以徐芝綸《彈性力學簡明教程》為主要教學參考書。在2007版本科教學改革之后,彈性力學在土木工程專業本科中仍然設置為學科基礎必修課,但學時改為16學時,考試時采用閉卷考試,對學生學習要求較高,較多學生仍然認為太偏重于理論,理論抽象,數學推導煩瑣難以理解,并且其解決實際工程的能力遠不如結構力學。在2012版教學計劃后,課程性質以及學時都沒變,但考試時采用開卷考試,對學生的公式推導要求降低。改為16學時時,教師和學生的感覺都是時間太緊張,學習壓力大,所以在剛完成的2015版土木工程本科教學計劃中,彈性力學進行了很多變化,首先課程性質發生了改變,由學科基礎必修課改為學科基礎選修課,讓學生有選擇的空間,其次學時增加為24學時,讓選修彈性力學的同學能真正學習到彈性力學的主要內容。所以目前在現有的學時下,如何保證教學的基本要求和基本內容,用什么方法和手段達到既增大信息量,減少教學時數,又能強化學生能力的培養,成為教學中關注的問題,由此也產生了彈性力學教學內容多和學時少的矛盾。許多高校和研究者在彈性力學課程教學和研究上進行了教學改革,取得了較多有益成果,盡管如此,土木工程專業彈性力學課程在以下幾方面尚有待研究與改革:(1)教學對象上,彈性力學通常主要在工程力學專業開設,需要充分考慮結合土木工程專業的特點。(2)教學思路上,仍然偏向工程力學方法,在內容選擇上較偏向數學,主要是理論上的教學,對理論分析和數值分析結合對比方面缺少。(3)講課內容中未能充分引入彈性力學領域的最新進展,尤其是與土木工程結構相關進展,因此在彈性力學課程的教學方式、教學內容、考試形式等方面需要進行一些思考和探討,對彈性力學教學中的普遍與特殊問題進行研究與實踐,將促進學校土木工程學科力學教學的發展。
二、盡可能地提高學生的“計算分析”理論水平
根據高等院校土木類專業本科指導性專業規范以及2015版培養方案規定的學時,需要考慮在既有學時下,使學生的理論水平能達到當今土木類專業的培養要求。
1.重點突出彈性力學分析思路和概念。在教學中,在分析思路上,一般重點講授彈性力學平面問題的相關問題,并且對彈性力學平面問題基本理論采取精講的形式,對空間問題基本理論采取和平面問題基本理論相對比方法進行講解。如果根據實際,直接從實際工程的三維問題,再到講授二維問題可能更符合思維過程以及實際工程問題,使得思路更加自然,并且能節省教學課時。另外,在講授方法思路中應突出思路、概念與結論。如彈性力學中的概念問題:彈性力學中應力的方向以及正負號的定義,平面應力問題和平面應變問題的區分,應力邊界條件和位移邊界條件的確定方法,處理局部邊界條件的圣維南原理,等等,這些都是講述平面問題基本理論中要熟練掌握的概念。
2.結合具體土木工程實例教學,附加一些分析程序和工具的介紹,拓寬學生分析方面的應用能力。在介紹分析思路時,需要結合有實際工程背景的工程算例來分析,這樣可以明確學習目的,激發學生的學習動力。在理論分析完成后,還可以介紹相應的數值分析方法,介紹Matlab計算程序或有限元分析工具,對理論分析過程數值化,讓學生自己操作計算,分析結果。最后由于土木工程專業學生在實際工作中需要學會運用,可以結合一些設計規范進行學習,如:公路隧道設計規范(JTGD70-2004)建議采用彈性力學數值方法—有限元法計算圍巖的隧道支護結構內力和變形等,通過在理論分析結果和數值分析對比的同時,還可以通過規范要求進行驗算。
三、根據當今土木類本科生的培養要求,編寫適合土木工程專業學生使用的教材
就目前而言,對于土木類本科生的彈性力學課程,各高等院校所安排的教學內容、教學時數及選用的教材均存有不同。換言之,對教學內容、教學時數及教材均沒有統一的指定,仍處在各高校教師根據自己的教學經驗進行不斷地探索與總結。目前已出版的彈性力學教材有很多種,所使用的教材一般為《彈性力學簡明教程》,徐芝侖編,高等教育出版社出版。這本教材所涵蓋的內容較多、較全面,也比較深刻,對概念思路的解釋較為簡潔,但仍然有需要改進之處:(1)基本上從平面問題到空間問題最后到板殼一些特殊問題,分析講解思路可以變化,讓學生更快更容易的理解。(2)理論講解較多,實際土木工程案例的分析較少。(3)理論推導比較多,數值分析對比較少,數值分析工具的應用較少等,另外學生學習的課余指導用書比較少。為此,編寫更加適合土木工程專業的教材以及教材指導用書是有必要的。
四、改革單一的板書教學模式,研制《彈性力學》的CAI電子教案
作為一門強調理論與應用的課程,僅以單一的板書教學模式明顯不足。例如,本課程中復雜的理論推導數學演示,這些均可通過CAI電子教案的教學來表述。此項教改工作的目的是在教學時數不足的情況下,就如何實現課堂教學氣氛活躍、高效率地完成教學內容、突出理論聯系實際等方面而為之。根據本課程教學大綱中教學內容的要求及依據更加豐富的教材,可以編制本門課程的CAI電子教案。在實際教學中,采用多媒體與板書相結合的教學模式,預期可以達到較好的教學效果,授課學生能給出較好的評價。另外,課內教學是本課程的主要任務。但由于本門課程在土木專業上的應用性較強,學生的課程設計、畢業設計均會遇到實際結構問題的數值分析,對此需要課外指導,因此建立教師學生互動平臺和窗口也是有必要的。
五、結語
為了提高土木工程專業彈性力學課程教學質量和效果,本文分析了土木工程專業彈性力學課程的教學相關問題,并探索了土木工程專業彈性力學課程的教學改進方法。
1.盡可能地提高學生的“計算分析”理論水平,使學生的理論分析水平達到當今土木類專業的培養要求。
2.根據當今土木類本科生的培養要求,編寫適合土木工程專業學生使用的教材。
3.改革單一的板書教學模式,研制《彈性力學》的CAI電子教案,并建立教師互動平臺和窗口。
參考文獻:
[1]徐芝綸.彈性力學[M].第3版.北京:高等教育出版社,1990:181.
[2]馬崇武,秦懷泉.力學與土木工程專業的力學課程教學[J].高等理科教育,2007,(6):135-137.
[3]張宇星,呂建國.工程力學考試方法的探索與實踐[J].高等理科教育,2005,(4):128-129.
[4]鐵木辛柯,古地爾.彈性理論[M].第3版.北京:清華大學出版社,2004:168.
[5]楊桂通.彈性力學[M].北京:高等教育出版社,1998.
[6]劉京紅,等.土木工程專業彈性力學課程教學改革的探索[J].科技情報開發與經濟,2007,(24).
[7]王雁然.彈性力學及有限元教學的實踐與研究[J].建筑教育改革理論與實踐,2005,(6)
[8]原方,吳潔.研究生彈性力學教學方法及問題探討[J].力學與實踐,2005,(2).
[9]周全太.土木工程專業彈性力學課程教學的若干思考[J].無錫教育學院學報,2005,25(2):73-76.
[10]W.C.Young&R.G.Budynas.TheoryofStructures(Sec-ondEdition)[M].北京:清華大學出版社.