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对土木工程专业的建议范文1
关键词:土木工程;工程管理;土木工程概论;课程教学;考试改革
作者简介:刘胜兵(1976-),男,湖北天门人,武汉工程大学环境与城市建设学院,讲师。(湖北 武汉 430073)
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)31-0070-02
自从1998年国内各高校按新的招生目录实行“大土木”招生以来,原建筑工程和交通土建工程等8个专业被新的土木工程专业所覆盖。为适应新专业的教学,全国各高校相继开设了“土木工程概论”课程,其中以上海大学开设最早,该校于1996年即开始了“土木工程概论”课程的创立与建设工作。[1]经过10多年的发展,目前“土木工程概论”课程已成为全国各高校土木工程专业和工程管理专业的必修课程及其他相关专业的选修课程。“土木工程概论”作为一门专业基础课,特别是作为很多高校土木工程和工程管理专业学生入学后的第一门专业课程,其教学效果的好坏,直接影响到学生后续专业课程的学习热情和效果。为适应新形势下土木工程人才培养的需要,一些高校相继开展了“土木工程概论”课程的教学和考试改革探索,已取得了一些成果。[2]武汉工程大学自2011年以来,在全校掀起人才培养模式改革浪潮,与此相配套的教学和考试改革也相继展开,目的在于激发师生教与学的热情和活力,通过校级以上精品课程必须申报、其他课程自愿申报的形式组织各课程试行教学和考试改革,以提高实际教学效果。笔者自2009年至今已连续承担三年学校土木工程专业和工程管理专业“土木工程概论”课程的教学工作,值此学校开展教学和考试改革之机,结合自己在教学过程中的相关体会,对“土木工程概论”课程教学和考试改革进行一点探讨。
一、选择合适教材,精心设计教案
1.选择合适教材
教材是教学的基础条件,不同层次的学生在教材的选择上应有所差别。武汉工程大学的“土木工程概论”课程学习安排在第一学期学生军训结束之后,共32个学时,此时学生还没有进行过任何专业知识的学习,因此,应选择一本知识面广、通俗易懂的教材作为教学用书。武汉工程大学(以下简称“我校”)的“土木工程概论”课程以前采用过丁大钧、蒋永生教授主编的《土木工程概论》作为教材,[3]也采用过罗福午教授主编的《土木工程概论(第三版)》。[4]丁大钧等主编的教材内容相对过多,而罗福午主编的教材出版于2005年,内容相对陈旧,没有将近年来土木工程领域的一些最新技术成果收录在内。笔者自2009年开始承担“土木工程概论”课程的教学以来,一直选用的是上海大学叶志明教授主编的《土木工程概论(第三版)》作为教材。[5]该教材知识覆盖面较广,并且图文并茂、通俗易懂,2005年被列入国家级精品课程。近三年教学实践证明,选择这本教材是合适的,学生反映良好。
2.精心设计教案
教案是教师为顺利有效地开展教学活动,根据教学大纲的要求,以课时为单位,对教学内容、教学步骤、教学方法等进行具体安排和设计的教学文书。教案设计的合理与否,直接影响到实际教学效果。因此,笔者在上课前除了精心准备教学PPT课件外,都会精心设计教案。有些教师认为现在普遍采用多媒体教学,既然都准备了PPT,再准备教案是多此一举,对教案设计不够重视,笔者对此不敢苟同。因为PPT课件只是教师教学用的辅助素材,而教案则是教师为讲好这些内容所进行的设计和计划,“凡事预则立,不预则废”,课程教学同样如此。
二、介绍重大工程和土木大师,激发学生专业荣誉感
对于刚走入大学校园的学生来说,一切都是新鲜和陌生的。学生们强烈渴望快速对自己所学专业有一个了解,比如什么是土木工程,土木工程包括哪些内容,土木工程专业需要学习哪些课程,土木工程专业的就业前景如何,毕业以后可以从事哪些工作等。这样的疑问需要在“土木工程概论”课程中得到解决。此外,让学生了解国内外土木工程领域的一些重大工程和有重要影响的土木大师,对于提高学生的学习兴趣和激发学生的专业荣誉感会起到意想不到的效果。[6]笔者特意将“土木工程概论”课程安排在晚上,并三节课连上,前两节课以讲授为主,同时和学生进行互动,第三节课则给学生播放国内外一些重大土木工程和土木大师的相关视频,比如三峡工程、哈利法塔、水立方等重大工程,又如国内结构大师孙芳垂、国外建筑大师保罗·安德鲁等。这些典型的土木工程和土木大师的视频,极大震撼和强化了学生对土木工程专业的感性认识,受到了学生的普遍欢迎。学生会从心底萌发出对自己所学专业的一种自豪感:原来土木工程专业如此伟大,土木工程与我们的生活联系如此紧密,以后一定要学好土木工程。
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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
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关键词:地方高校;土木工程专业;本科生;科研创新能力;校企合作培养模式
中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0026-02
土木工程专业具有很强的工程背景和实践性,其学科内容不仅包括人类对自然现象和自然规律的认识和总结,而且包括解决工程问题的方法论。[1]近年来国家基础建设规模日益扩大,大型工程项目逐渐增多,各类新的工程技术问题也不断涌现。这给广大土建领域专业技术人员提供了充分发挥自身潜力的舞台,同时也对高校土木工程专业本科生的教学和人才培养模式提出了新的要求。
高校土木工程专业本科生是我国土建领域专业技术人才的重要后备力量,在新的形势下,一个合格的土木工程师应具备以下能力:能正确判断和解决土木工程中的各种复杂的实际问题;具备较强的交流沟通能力、合作精神以及一定的领导能力;能胜任跨学科、跨专业的合作;具有终身学习和保持科学创新思维的能力与习惯;能适应社会发展的需求,胜任复杂多变的职业岗位。这就要求我们培养的土木工程专业本科生不仅要拥有多学科的知识储备,而且还要具备较强的科研创新能力。当前,社会在不断地高速发展,科技日新月异,工程课题复杂多变,科研创新能力既是一个合格的工程师适应不断进步的社会环境的法宝,也是一个国家立足于世界舞台的尖兵利器。
基于上述背景,本文以郑州大学土木工程及相近专业的本科生为例,旨在通过调查了解当今地方高校土木工程专业本科生的科研创新能力现状,了解其中存在的问题,分析其原因,并试图探索一套有效的教育培养模式,以提高土木工程以及相近工科专业本科生的科研创新能力,为我国的土木工程以及相关工程领域的科学研究和技术创新注入新的力量。
一、当前我国高校工科专业本科生科研创新能力整体状况
自1999年以来,经过13年的扩招,我国高校工科专业在校本科生已经突破700万大关,在数量上居世界首位,相当于一个小型国家的总人口量。[2]理论上,数目庞大的工程技术人员往往能迅速促进社会生产力的发展。但就我国目前的基本国情而言,这庞大的基数并不意味着我国的工程科研创新能力已经走在世界前列,培养出来的工程师就能很好地适应复杂多变的工程问题,相反,在这繁荣的数字背后却隐藏着我国高校工程专业教育的培养缺陷,一个明显的事实是,现今世界绝大多数高新工程技术及创新设计方案仍旧出自于欧美日韩等发达国家。
与西方发达国家同等层次的学生相比,我国高校培养出来的工程类本科生的科研创新能力还是远远落后的,初出茅庐的本科毕业生科研素养不高,甚至工作多年的工程师的科研创新水平仍旧相对较低,面对复杂的工程问题时往往束手无策。
据统计,我国高校工科专业在读本科生和研究生的比例约为10∶1,但我国高校科研创新的主体人员却集中在占人数比例相对较低的硕士研究生、博士研究生和高校教师中。[3]这样巨大的反差说明当前我国高校工科专业本科生总体上科研创新能力相对较差,但同时也说明,我国高校的科研创新存在巨大的潜力。本科生充满朝气,思维活跃,在处理问题时往往能突破传统思想的约束,从而释放出巨大的创造力。因此,高校如能采取有效的教育培养模式,积极调动本科生的科研创新意识,充分挖掘本科生的科研创新能力,将能为我国的科研事业的发展和工程技术的进步注入强大的推动力。
二、地方高校土木工程专业本科生科研创新能力现状调查
以郑州大学土木工程及相近工科专业的四年级本科生为对象展开随机调查,之所以选择这一群体,主要考虑到大四本科生已经经过近三年半的专业知识学习和短期的专业实践实习,他们对个人能力、个人的培养需求、所学专业的发展方向和社会需求以及所学专业的教育培养模式等方面已经有了较系统的、较深入的认识,针对这一群体的调查更能反映问题,也更有利于提高调查结果的可靠性。
此次随机调查一共发放调查问卷300份,回收262份,回收率87%。调查采用半结构式问卷调查和深度访谈相结合的调查方式。涉及的内容主要包括:工科专业本科生个人的教育培养定位、个人的志趣方向、个人科研创新能力的自我评估、对现行教育培养模式的认同感以及对培养模式改革方向的建议。
调查结果显示:有65.5%的被调查者赞同在学期间除了学习专业知识外,还应重点培养其科研创新能力;有84.9%的被调查者对在学期间参与各类科研创新活动非常感兴趣,但只有20.7%的被调查者对于本专业方向的创新科研非常感兴趣;有73.6%和和21.8%的被调查者自我评估其科研创新能力水平为一般和不强。调查还发现,90%以上的被调查者强烈不认同目前的教育培养模式和考核机制,认为必须结合时代需求进行变革。
对调查结果简单分析可知,目前地方高校土木工程专业本科生参与科研创新的积极性较高,但该群体总体的科研创新能力还待提高。
该群体对科研创新的积极性很大程度上是基于个人的兴趣爱好,专业方向跨度大,随意性强。因此,对于本科生群体的科研创新意识必须加强引导和管理,使本科生发散性思维较强的优势得以充分发挥,同时也能保证本科生参与的科研创新活动具有较强的专业针对性和实际可操作性。
导致本科生群体科研创新能力不强的原因有多种,大体上可以分为客观因素和主观因素两方面。客观上,主要是我国高等教育的投入相对不足;主观上,主要是我国的现行高等教育模式存在较大的缺陷,主要采用知识灌输式的培养模式,使得在校大学生的学习是被动的,而不是主动求知型的,学生的学习兴趣和科研创新意识得不到提高。此外,我国大部分高校对于学生的能力考查依然依赖于应试教育的卷面分数,使得学生过多地关注考试得分,而不是自我能力的提高。
三、地方高校土木工程专业本科生科研创新能力培养模式探索
1.师资力量的引进与合理分配
师资是一个专业的灵魂。教师是学生的灵魂规划师。
在师资的引进中,土木工程专业更应该倾向于吸纳富有工程设计、施工、监理以及科研经验的工作者,因为这些工作者长期站在专业的前沿,他们不仅具有比较扎实的理论知识功底,而且对于专业的发展方向也有更为深刻的认识。他们在课堂上不仅能完整地传授教材理论,更能在课堂上与学生进行互动,交流更多的前沿课题和实际工程问题。这样的教师不仅能引导和激励学生向科研创新方向发展,还能在很大程度上提高学生参与科研探讨的兴趣和能力水平。
在师资力量的分配上,应当考虑学生的成长和发展规律,同时还要考虑不同年龄段教师的工作特点。在具体的教学任务分配上,建议中老年教师多承担低年级本科生的专业基础课程的教学工作,这是因为土木工程专业是一门实践性很强的专业,很多专业课程的教学都要求任课教师具备足够的科研底蕴和工程经验。因为中老年教师具有长期从事本专业教学和科研工作的经验积累,已经养成了严谨的工作作风,同时他们对学科和专业有更深层次的理解和感悟,由他们担任低年级本科生专业基础课的教学工作,更容易讲解透彻,也更有助于本科生打好基础,同时也能从思想上对本科生起到潜移默化的作用,有助于本科生端正学习态度,形成良好的学风。建议中青年教师多承担高年级本科生的专业课程和选修课程的教学工作,这是因为中青年教师虽然教学经验不足,但思维活跃,能接触到土木工程学科最前沿的研究课题,由他们承担专业课和选修课的教学工作,往往能站在学科的制高点上看待和讲解问题,这将有助于开拓本科生的视野,培养其科研创新意识。
2.课堂规模与教学模式
课堂是本科生科研创新的激发器。
考虑到学生规模和教学资源的限制,目前很多地方高校都采用大班授课模式。大班授课的优点是能够充分利用教学资源,使用现代化的多媒体教学技术增加课堂信息容量,从而提高了课堂授课效率。但是大班授课模式也有明显的缺点,首先这种授课模式对学生的要求非常高,如果听课学生规模较大,学生的素质参差不齐,教师就很难准确掌控讲授知识的重点群体和讲课深度;其次,由于大班学生规模较大,课堂时间有限,教师很难做到与大多数学生的深度互动,这就导致了课堂气氛沉闷、单调,学生处于被灌输,被强化的地位。学生的主动求知欲没有被调到起来,学生的创新思维也得不到引导和开发,知识面得不到拓展,学生只能被动地接受前人已经证明了的知识,从而导致学习的积极性下降。因此,实现课堂规模的控制是当前教学模式改革的首要问题。在课堂规模控制上,应缩减课堂人数规模,在本科新生入学后即进行学习能力和志趣爱好测评,依据测评结果将能力爱好相近的学生分为适当规模的小班,并以此来编制教学培养计划并分配合适的教师。
在课堂教学模式方面,尽管多年来一直在倡导改革教学方法,也取得了不少的成果,但教师“讲”、学生“听”仍然是绝大多数教师的首选教学模式,缺乏有效的互动,同时由于教学内容与工程实际严重脱节,造成学生毕业后其知识就已经落后于时代。为此,教师应当在课堂上多提出与当前生产和工程相关的一些实际问题,并与所讲授的专业课程知识相结合,鼓励学生们参与交流探讨,从多角度分析问题,从而增强学生们的主动求知意识和专业学习兴趣。在课堂时间使用上,还应把学生思考问题的时间考虑进去,使思考时间达到一定的比例。根据笔者的教学经验,这个比例在30%左右是比较合理的,这样既能满足课堂教学容量的要求,又能激发学生的学习兴趣,进而提高其对于科研创新的思考。
3.课程考核方式
传统的考核方式过于依赖课程考试分数,还停留在应试教育阶段。新形势要求土木工程专业本科生既具备扎实的专业理论知识基本功,又具备较强的动手实践能力,还应具备跨学科、跨专业知识的综合运用能力。因此,土木工程专业的本科生还应当重视专业理论知识以外的创新能力培养。具体考核时,建议采取“5+3+2”的综合考核模式,即专业理论知识占总成绩的50%,专业实践能力占总成绩的30%,剩下的20%考查学生综合运用知识和科研创新的能力。除此之外,还可以采用多目标、多标准的考核方式,也即只要学生在任意一方面表现突出,而其他方面表现平平,也视为考核合格。灵活的考核方式给土木工程专业的本科生留出了较大的科研创新能力培养空间。
4.导师制与校企合作培养模式
导师是学生科研创新的助跑者,是学生科研创新的引路人。长期以来,在我国高校,导师制主要是针对研究生而设立的,而大部分高校土木工程专业本科生实行的是辅导员管理制,这主要是我国大多数高校师资力量相对紧张,师生比例相对偏高造成的。[4]随着本科生规模的扩大,辅导员管理制在管理水平和管理效率上均已经呈现明显下滑的趋势。
本科生群体思维活跃,接受新事物能力较强。为了加强对本科生的引导和管理,提高本科生的科研创新能力,实行本科生导师制是一种有效的管理模式。为了了解土木工程专业本科生对导师制的看法,笔者也做了随机调查,在所有的受访者中,有74.7%的学生期望在学期间得到导师的指导,有83.9%的学生对于导师的期望在于导师能直接指导其进行科研创新工作,而不是导师的名气(期望导师名气的仅占5.7%)。这说明本科生对于导师的期望趋于实际,而不是虚无。
可见,对于土木工程专业的本科生来说,实行导师制既是有必要的,也是有可能的,但是仅依靠在校的专业教师,师资力量明显紧张,同时实践资源相对匮乏。因此,为了解决导师不足的问题,结合土木工程专业的特点,高校可以考虑向企业和科研院所伸出橄榄枝,大力招揽在设计、施工、监理、监测等方面工作在科研和土木工程一线的工程师作为导师,从而增加导师的基数,以合约的形式联合培养学生。
这种校企合作的培养模式使本科生在学期间即能进入工程的前沿,遇到更加实际、具体的问题,并能在自己解决实际问题的过程中开拓知识视野、提高科研素养、积累工作经验,有助于学生在毕业后快速转变角色,适应岗位工作,进而获得企业的青睐。这种培养模式尤其适合实践性很强的土木工程专业的本科生培养,也是高校、学生和企业合作共赢,具有良好社会效益的人才培养模式。
四、结语
当前,社会在不断地高速发展,科技日新月异,工程课题复杂多变,科研创新能力既是一个合格的工程师适应不断进步的社会环境的法宝,也是一个国家立足于世界舞台的尖兵利器。
高校土木工程专业本科生是我国土建领域专业技术人才的重要后备力量,我们培养的土木工程专业本科生不仅要拥有多学科的知识储备,而且还要具备较强的科研创新能力。
本文以郑州大学土木工程及相近专业的本科生为例,通过调查了解了当今地方高校土木工程专业本科生的科研创新能力现状,了解了其中存在的问题,分析了其原因,并探讨了提高土木工程以及相近工科专业本科生的科研创新能力的途径和方法。本文的工作为新时期相关院校土木工程专业本科生的教学和人才培养供了参考。
参考文献:
[1]赵军,张猛,王建强,等.土木工程专业研究生思想政治教育内容、方法的研究与探索[J].高等建筑教育,2010,19(2):140-144.
[2]朱娴,吴涧.研究教学型高校本科生科研能力训练现状与对策研究[J].高等理科教育,2012,(5):108-112.
对土木工程专业的建议范文4
双语教学的必要性
对于具备一定条件的土木工程专业的高校教育,实施土木工程材料课程的双语教学具有重要的现实意义:(1)有利于拓宽学生的视野,使学生在国内能够学习到国外的前沿知识。通过使用原版英文教材,汲取国际最新知识,接触到土木工程学科领域最前沿的理论观点,达到与世界先进技术进行交流的目的。(2)有利于提高学生的专业学习兴趣。学生通常都是使用中文教材,初次接触外文原版教材,可激发学生对教材编写体系、作者的论述方法和写作思路等的学习,获得专业知识以外的东西,如思维方式、治学态度等,开阔了视野,激发其对专业学习的兴趣。(3)有利于教师提高专业学术水平和外语水平,为“专业外语”的教学提供了新的实践。作为双语教学的任课教师,必然会加强专业知识和外语水平的提高。(4)有利于土木工程材料教材建设。通过国内外教材的比较,去粗取精,保留精华,发展优秀,将对我国土木工程材料教材建设产生良好的影响。
双语教学的条件
为达到教学目标与要求,开展土木工程材料课程双语教学需具备一定的条件:
1师资条件
教师是教学过程的主要参与方,其素质和水平直接影响教学质量。土木工程材料的双语教学对教师提出了更高的要求。在英语方面,要求教师能够熟练使用英语口语进行授课,并精调本专业术语,最好具有一定的海外访学背景。专业方面,要求教师能够对本学科领域有充分的把握,对国际趋势有较好的了解,同时,要求教师对国内外土木工程行业规范及特点等有较深入了解。由于土木工程材料双语教学对教师提出了很高要求,优秀师资的缺乏是实施双语型教学的主要矛盾。
2教材选择
国外土木工程材料教材种类较多,通过大量比较国内外教材发现,由于中西方文化的差异,中国教材普遍具有较强的逻辑性,但是,实证性不够。外文教材则一般根据作者的文化习惯和思维方式编写,在综合介绍理论体系之前,就向读者呈现一系列的问题,以及问题的分析与解决方案,最后才会有一段全章内容总结。并且,土木工程材料课程涉及大量的实验方法、规范、标准,而各国所采用的实验方法、规范、标准不尽相同。因此,在选择教材的过程中,要充分了解国内外的差别,优选国外土木工程材料相关优秀教材。同时,由于我国建筑行业标准、规范与国外不同,应该同时选用一本国内教材作为对比参考。中南大学土木工程材料教研室选用的外文教材是J.FrancisYoung和SidneyMindess等主编的、建筑工业出版社引进的“高等学校双语教学系列教材”之《土木工程材料科学与技术》,选用的中文教材是邓德华教授主编的、中国铁道出版社出版的《土木工程材料》(第二版)。
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关键词:土木工程学科;研究生培养;课程体系优化;职业能力培养
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)01-0196-02
研究生课程是研究生培养的起点和重要组成部分[1]。土木工程学科的研究生开设的课程除了英语、数学、政治等基础课之外,还包括有限元分析、结构动力学、弹塑性力学在内的专业基础课,以及与专业相关的大量专业选修课,总学时在250~320之间。研究生课程教学的目的,一方面是提高研究生的基础理论水平,培养研究生的基础科研能力,另一方面是加强本专业的专业知识,为后续的论文研究和职业实践做准备[2-3]。
但是,随着土木工程学科的迅猛发展,目前开设的课程体系和课程内容都出现了与当前的研究进展脱节,所学知识不能满足论文研究和职业发展需要的趋势[4],亟待改革和优化。为解决这一问题,广州大学对当前土木工程专业的研究生课程设置进行了广泛而深入的调研,并提出了优化改革的初步方案。
一、土木工程学科研究生课程体系调研报告
为了解我国各高校土木工程学科研究生课程设置情况,本文采取多种方式进行了调研,主要包括:参加2015年5月在先建筑科技大学举办的第八届全国建筑与土木工程领域工程硕士培养工作研讨会,听取东南大学、同济大学、清华大学、西安建筑科技大学等兄弟院校的专题报道,了解其课程设置情况;通过主办广东省结构力学系列课程教学经验交流会的机会,与省内十五所院校土木工程学科的教师座谈;在广州大学土木工程学院研究生答辩期间,邀请大量兄弟院校和企业专家参加答辩,征求其对于研究生课程体系优化的意见;充分利用各高校网站上有关土木工程学科点的研究生教育、教学资料信息,并对其进行调研、收集和整理。调研结论和收获如下:
1.学术型研究生和专业型研究生应当突出特点,分类培养。根据教育部2009年《教育部关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见》,设立专业型研究生的目的是“积极主动适应经济社会发展对高层次应用型专门人才的需要”,与学术型研究生培养高层次科研人才有所不同[5]。因此,学术型研究生和专业型研究生的培养应该突出重点,坚持分类培养。就土木工程学科而言,学术型研究生应当注重数学、力学等系列专业基础课程的教学,拓宽知识面,加强其基础科研能力培养;专业型研究生应当强调职业能力培养,注重课程体系设置对工程实践能力的提升,可以邀请拥有大量实际工程经验的企业专家开设实践课程或相关讲座。
2.研究生课程设置应当与当前科学研究和工程实践的新方法、新技术充分结合,增强课程设置的针对性和实用性。理论性较强的课程,如有限元方法、结构动力学等,应当强调编程和数值模拟能力的培养,充分结合通用的工程应用软件(如Matlab,Abaqus等)进行教授;实践性较强的课程,应强调其在工程实践中的应用,结合工程实例进行分析和讨论,鼓励学生在实习和实践中学习;个别内容可以根据需要,在施工现场实习教学。
3.研究生课程应当因应学科的发展和研究生的培养情况分类设置,动态调整。近年来,我国土木工程行业迅猛发展,相关理论和技术日新月异。土木工程学科点研究生课程的设置应当与学科的发展相适应,动态调整专业课程的设置,既保证基础课和专业基础课程的教学,又使研究生的课程能够最大程度地满足论文研究和工程实践能力培养的需要[6]。
二、研究生课程体系优化方案
根据以上调研结果和结论,广州大学土木工程学科点对学术型和专业型研究生的课程体系进行了调整和优化。优化调整的基本思想包括:以提高研究生培养质量为最终目标,课程体系优化为培养研究生基础科研能力和工程实践能力服务;与科技发展和工程实践的需要充分结合,对研究生课程体系分类建设,动态调整。
为保证和促进研究生课程体系的调整和优化,广州大学确定了加强研究生课程体系建设的多项措施,主要包括加强研究生授课管理,奖惩结合,鼓励相关教师开展研究生课程教学研究等,其目的就是积极促进理论课程教学与工程实践能力培养的充分结合,对研究生课程体系进行有针对性的调整,提高研究生的培养质量。其具体措施包括:
1.土木工程学科点研究生课程系统设计和整体优化。对于学位课程和专业基础课程,要保证授课学时,优化教学内容,培养土木工程学科研究生扎实的理论基础,为后续的学位论文研究做好准备。对专业课和专业选修课,要针对不同学科的要求进行系统设计,开展分学科的专业课群建设[7]。目前广州大学土木工程学科点在建的硕士研究生专业课群包括结构工程课群、防灾减灾工程课群、工程管理课群、工程力学课群等。
2.学术型研究生课程体系应强化基础理论课程与学科研究前沿的联系。学术型研究生的基础理论课程要面向当前学科的研究前沿,与实践应用相接轨。土木工程学科的基础理论已经发展到了用大型计算软件代替传统的手工计算的阶段,这些软件都已经成为土木工程行业进行结构分析和设计必备的工具。因此,基础理论课程的教学就兼顾理论知识的教授和相关计算模型和分析软件的学习,既要让研究生对基础理论有深入的理解和认识,又要引导其熟悉和使用先进的计算软件求解结构分析和设计中的实际问题。
3.专业型研究生课程体系应因职业能力培养的要求增加实践类课程的比例。专业型研究生的培养目标是高层次的一线技术人员,土木工程界的设计、施工单位都希望学校输出的研究生毕业后能够经过尽量短的适应期就正式开展工作[8]。因此,专业型研究生的课程体系应当根据论文研究和职业规划的要求,适度增加实践类课程的数量和比例,充分利用实习和实践的机会,提高其职业能力和专业素养。
除了积极派遣研究生去工程设计和施工单位实习之外,广州大学土木工程学院还积极邀请企事业单位专家来学校开设讲座,甚至直接参与研究生课程的教学。特别是一些实用性强的课程,如钢结构、混凝土结构等,采取由校内主课教师确定教学内容和基本框架,由校外专家授课的方式进行教学,收到了学生的欢迎,取得了较为明显的教学效果。
三、研究生课程体系管理
为保证上述研究生课程体系优化方案的执行,广州大学土木工程学院采取了一系列的支持措施,具体包括:
1.完善了研究生课程教学评价和监督体系。邀请校内外专家组成研究生课程教学督导组,对研究生理论课程和实践课程进行定量不定期现场听课、监督,给出对课程建设、教学内容和教学方法的评价和建议。特别是校外企事业单位的专家给出的建议,对于研究生课程与工程实践能力的衔接具有重要意义。在此基础上,完善了研究生课程学生评价体系,根据研究生及其导师对课程的反馈对研究生课程体系和课程内容有效管理,动态调整。
2.支持和鼓励相关教师进行教学创新,提高教学能力,改善教学效果。建立了常态化的研究生教学研究支持体系,鼓励相关教师开展教学研究,设立了一系列研究生教学科研项目;鼓励与工程实践关系紧密的课程扩大与相关企事业单位的对接,提高实践教学学时的比例;鼓励和支持教授同一课程的教师不定期举行教学研讨会,对教学内容和教学方法进行深入探讨。
四、结语
在土木工程行业迅速发展,研究生数量逐年增加,专业型研究生比例逐渐增大的背景下,研究生的培养与当前科技研究的前沿相结合,强调工程实践能力的培养,是一个必然的趋势。针对这一变化,土木工程学科点硕士研究生的课程也必须做出积极响应和调整优化。本文在深入调研国内各高校土木工程学科硕士研究生课程设置的基础上,提出了硕士研究生课程体系优化的方案,并给出了教学管理方面的支持和激励方案。
参考文献:
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[4]张华.全日制专业学位硕士培养模式改革探索――以建筑与土木工程专业为例[J].教育观察,2015,4(13).
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[6]赵茜,朱记伟.土木工程领域硕士研究生培养目标实现的关键因素分析[J].人才培养改革,2014,(12).
对土木工程专业的建议范文6
力学是一门基础科学,它所阐明的规律带有普遍的性质。力学又是一门技术科学,它是许多工程技术的理论基础。土木工程是力学应用最早的工程领域之一[1]。对于土木工程专业的学生来说,力学课程是一类极为重要的专业基础课,它不但影响学生对今后其他专业课程的理解,还将影响学生以后解决工程实际问题的能力。所以,对力学课程在土木工程专业的重要性进行研究,可以帮助培养出适宜于社会发展的合格的工程技术人员。
2土木工程专业主要设置的力学课程
根据土木工程专业培养计划,四年本科期间,8学期内,共设置7门力学类课程。所以说,除了理论力学、材料力学和结构力学这“三大力学”之外,结合土木工程必须与流体接触的特点,也设置了流体力学这样的学科基础课。另外,考虑到大三之后,土木工程专业学生有“建筑工程方向”、“地下工程方向”、“古建筑修复与保护工程方向(特色方向)”三个不同的发展方向,也设置了土力学、弹性力学与有限元基础和岩石力学基础这样三门专业方向课程。
3各门力学课程的教学内容及特点
3.1理论力学
理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学,是各门力学的基础。它忽略一般物体的微小变形,建立在力作用下物体形状、大小均不改变的刚体模型。主要讲授内容分三个部分:淤静力学部分。主要研究受力物体平衡时作用力所应满足的条件;同时也研究物体受力的分析方法,以及力系简化的方法等。于运动学部分。只从几何的角度来研究物体的运动,而不研究引起物体运动的物理原因。盂动力学部分。研究受力物体的运动与作用力之间的关系。
3.2材料力学
材料力学以单个杆件作为主要研究对象,并且将其看作均匀、连续、各向同性的可变性固体。它研究杆件的拉、压、弯、剪、扭变形特征,并对杆件进行强度、刚度及稳定性分析计算。
3.3流体力学
流体力学是研究流体的平衡和流动的机械运动规律及其在工程实际中应用的一门学科。流体力学研究的对象是流体,包括液体和气体。
3.4结构力学
结构力学以杆件结构(包括梁、拱、桁架、刚架和组合结构等)为主要研究对象;研究在外力和其他外界因素作用下结构的内力和变形,结构的强度、刚度、稳定性和动力反应,以及结构的组成规律。
3.5土力学
土力学研究土的本构关系以及土与结构物相互作用的规律。土的本构关系,即土的应力、应变、强度和时间这四个变量之间的内在关系。
3.6弹性力学与有限元基础
弹性力学研究弹性体由于受到外力作用或温度变化以及支座沉陷等原因而发生的应力、变形和位移。它一方面对杆状物件作进一步的、较精确的分析;另一方面,对板和壳,以及挡土墙、堤坝、地基等实体结构,加以研究。
3.7岩石力学基础
岩石力学基础主要研究岩石和岩体力学性能的一门学科,是探究岩石和岩体在其周围环境(力场、温度场、地下水等)发生变化后,作出响应的一门力学分支。其所研究的岩体,具有不连续性、各向异性和不均匀性的特征。
4力学课程在土木工程专业的重要性
力学是土木工程专业的技术基础课,若缺乏对力学课程基本概念、物理意义和求解方法的深入理解,想真正掌握好相关专业课程,做好有关工程设计、施工、监理乃至进一步的科研工作,是不可想象的。
4.1对本科后续专业课程学习的影响
混凝土结构基本原理、钢结构基本原理、基础工程、土木工程施工技术、房屋砌体与混凝土结构设计、钢结构设计、结构抗震设计、地基处理、深基坑工程、城市轨道交通工程、隧道工程、古建筑设计与保护技术等专业课程,都与力学课程有关,如不打好力学基础,将无法真正掌握及应用好专业知识。例如在学习“混凝土结构基本原理”课程中受弯构件斜截面承载力计算这部分内容时,需首先了解斜裂缝出现的原因,这时就需利用材料力学主应力迹线的分析方法,在构件上取出微元体,来做截面主应力分析等。再如“钢结构基本原理”课程,由于钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性体,而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的,所以钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合;在课程的学习过程中,经常会用到材料力学中的各种计算公式和计算理论等。除了这些专业课程,对于土木工程专业毕业设计这个实践教学环节来说,力学知识也是非常重要的。就拿经常会出现的“混凝土框架结构设计”这种毕业设计题目来说,它分为结构布置、计算简图框架内力计算、框架内力组合、框架梁柱截面设计、现浇楼面板设计、基础设计、楼梯结构设计计算和软件计算这样几个部分。所以说,若不能利用力学基础知识先进行结构计算简图的简化和结构内力的计算,后面实际结构设计部分,均无法完成。
4.2对研究生阶段学习的影响
毕业后,若继续就读本专业研究生,除了在研究生入学考试中可能会考核到材料力学、结构力学这样的力学课程;在读研期间,也将涉及更多更深入的力学课程,如应用弹塑性力学、塑性力学、连续介质力学、有限单元法、高等结构动力学等。如在本科阶段没有打下良好的基础,将很难掌握这些课程。
4.3对就业后解决工程实践问题的影响
力学知识在工程设计工作中的作用是不言而喻的。同样,力学知识对于施工或监理等工作,也是不可或缺的。如预制桩在堆放时垫木位置和吊装时吊点位置的确定,施工脚手架的安装计算,施工模板拆除顺序的确定,施工缝留设位置的确定,施工中钢筋放置位置的确定等,都需要通过力学知识来确定。从事建筑施工或监理的工程技术人员,只有掌握了建筑力学的基本知识,才能懂得建筑物中各种构件的作用、受力情况、传力途径以及它们在各种力的作用下在什么条件下会产生什么样的破坏。这样,在施工中就能正确理解设计意图,制定出合理的安全措施和质量保证措施,从而保证建筑施工过程中的绝对安全,确保工程质量,避免事故发生。
5对本科阶段力学课程野教冶与野学冶两方面的建议
力学课程内容繁多,概论抽象,在“教”与“学”两方面都存在很多问题,容易使教师教起来用时多,任务紧;学生学起来难度大,负担重,且容易出现书能看懂而求解问题无从下手的情况。
5.1教学方法建议
依据土木工程专业培养目标,考虑力学课程与相关专业课程的衔接性,整合力学课程教学内容。注重工程实践教育,加强学科工程背景教学。培养学生创新意识,开展竞赛活动,强化学生动手能力。引导学生参与教师科研活动,培养学生的科研意识。教学中运用案例教学,趣味教学,启发式、探究式、研讨式等教学方法。理论教学之余,也可简要介绍结构力学求解器、ANSYS、ABAQUS、PKPM等计算软件,加强学生在力学计算方面的综合能力。
5.2学习方法建议
“教”与“学”相辅相成,无法分离。所以除了教师需运用不同的教学方法来提高学生的学习兴趣之外,学生也需掌握合理的学习方法,以加强对教师教授知识的理解与渗透。第一,课前做好预习,课后加强复习。有效的预习,可以使学生在上课之前,了解自己即将要学的知识,这样在课堂学习时,就可以对自己所学的东西做到心中有数;及时的复习,可以使学生及时消化课堂所学,以便深入了解所学知识,深入掌握。第二,善于积累,善于提问。本科教学不比高中教学,它讲授新知识的时间往往多余复习旧知识的时间,所以,在学习的过程中,不能存在“猴子掰玉米”的现象,学了新的忘了旧的,而是要不停积累,不停学习;对于不懂的知识点,要善于提出疑问,问同学,问教师,问网络,及时解答疑问,及时解决问题。第三,要加强练习。学习力学知识的过程中,不做一定数量的习题,将很难对基本概念和计算方法有深入的理解,也很难培养出好的计算能力,所以,要学以致用,加强练习。第四,善于创新,积极参与不同的实践活动。教师教授的知识是有限的,在学习教师教授的方法之后,举一反三,要自己善于发现问题,创新思维;积极参与各项社会实践活动,如省大学生力学竞赛、省大学生结构设计大赛等,将学到的力学知识应用到实际的大赛活动中,并且从实践的过程中又学习新的力学知识,循环往复,提高自身的学习积极性;积极参与教师的科研项目,提高自身的研究思路和水平,也是加强自身力学思维的较好方法。
6结语