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(一)確定土木工程專業研究生的培養理念及目標
土木工程專業研究生的培養應在保證碩士研究生具有正確價值觀和良好道德情操、具備堅實理論知識和科研能力的基礎上,側重培養工程實踐能力,使之能夠具有解決實際工程中復雜問題的能力,成為與國際形勢接軌、掌握建筑領域尖端技術的高素質工程型人才[3]。
(二)明確土木工程研究生培養質量的影響因素
單一的培養模式和傳統的課堂教學模式,使學生的個性和特長得不到充分發揮,限制了學生的創造性思維發展,使研究生教育無異于本科教育,大部分缺乏獨立研究和創新的能力。就土木工程專業來說,更應偏向實踐和應用。
(三)研究生培養模式的建議
首先,高校應改革土木專業研究生教育模式。例如將土木專業研究生的培養類型細化到理論研究型和工程實踐型等方向,使研究生的培養更具有針對性。在課程設置上,由于土木工程學科所包含的知識面寬,涉及的內容廣,因此,課程設置要有針對性和普遍性,多設置基礎課程[4],使學生主要掌握學習方法,而非單純地學習課程本身。同時,教師要使學生形成完整的知識框架和體系,使學生有機會接受該領域最前沿的知識和研究方法,使研究生從基礎知識的學習、查閱文獻到撰寫論文等工作中學到做科研應具備的基本素養和能力,并在此基礎上使研究生將自己所學的知識應用到實驗或實際操作中。
其次,針對研究生畢業后缺乏實踐和動手能力的現狀,高校應加強校企聯合培養模式。鑒于土木工程本身的學科特點,實踐與應用更是重中之重,因此,校企聯合的培養模式具有更重要的現實意義。在教育體制上應盡快為高校創造條件,如建立產學研培訓基地,使研究成果直接轉化成社會生產需要,企業可以為高校的科研工作提供資金支持,同時高校可以為企業運作帶來技術保障。高校還應為學生創造實踐機會,使學生能夠通過學校學習和社會實踐,真正掌握和更深刻地理解所做研究的價值和意義。高校應實行學校導師和企業導師雙導師制度,學校導師可以從事科研生產工作,企業導師也可進入高校學習和指導,這樣既可以加強高校師資隊伍建設,完善教育體制,又可以使土木工程研究生在科研能力和工程實踐能力上得到充分提高。
再次,應借鑒國外教育體制,實行研究生教育寬進嚴出制度,這樣既可以使更多的學生有機會接受更高層次的教育,又可以提高畢業生的素質和質量。嚴格控制畢業論文的通過率,提高論文評價標準,避免論文答辯流于形式。可以借鑒國外論文評價體制,對論文的質量采用等級制度,提高學生撰寫論文的積極性。同時,在就業上應縮小研究生和本科生的待遇差異,這樣既避免了研究生學習的功利性,又節約了國家教育資源,使土木工程研究生教育真正培養出具有科研精神和工程實踐能力的高層次人才。
建立三個層次的子系統實踐教學體系,并將實踐教學體系落實到新修訂的教學計劃和實踐教學大綱中第一子系統以認識實習為主體,涵蓋工程制圖、土木工程概論、測量實習等。使學生了解、認識、描述土木工程產品的功能要求、內部結構,激發學生學習土木工程的熱情。第二子系統包括力學、工程材料、土力學及結構實驗及課程設計等。使學生掌握材料性能、結構建模及結構分析設計方法。第三子系統包括結構檢測、生產實習、畢業實習和畢業設計。使學生掌握與實踐土木工程的分析、設計、施工檢測和控制方法。三個子系統的層次結構是“綜合—分解—再綜合”的關系;具有“實驗、實習和設計”三要素,符合人的認識規律;以能力培養、特別是創新意識與創新能力的培養為主線。在教學計劃和實踐教學大綱中,從以下三個方面納入實踐教學體系。
1.與土木實驗平臺相對應,設立《實驗系列課程》,打好全面開放式實驗的基礎。
2.設《集中實踐教學環節指導表》,將課內各集中實踐環節與課外社會實踐、科研實踐、學科競賽、創新實踐、學年作品和文化素質教育實踐等結合起來,形成為一個完整的體系;將研究型、創新型實踐課和課外科技競賽活動列入教學計劃,如力學模型測試、應用軟件培訓、結構模型競賽實驗課等。
3.增設創新實踐學分,即對學生參加的各類競賽、科技創作和論文寫作等活動,進行考核后計入學分,且可免修其他課程。
(二)將工程素質和實踐能力培養寓于教育教學全過程
本科培養是一個系統工程,工程素質和實踐能力的培養、創新活動的開展,必須寓于教育教學全過程。
1.對實踐性較強的課程,以創新能力培養為主線,進行課程改革。對土木工程專業中實踐性較強的課程如《土木工程概論》、《土木工程施工》、《土木工程材料》以及結構類實驗課等進行課程改革,以培養學生的創新能力為主線。《土木工程概論》可計劃采用現代化教學手段,進行形象生動、引人入勝的教學,組織有豐富經驗的老師、專家授課,使新生剛入學就重視素質和能力的提高,發揮以智引人、以志樹人的作用。土木工程施工教學有一定的特色,將課程分為兩個層次進行:第一層次是以子項工程中的工種工程施工為對象的基本施工知識;第二層次是以整個項目工程施工為對象的現代土木工程施工,在后者中引入現代化的最新方法,采用多媒體授課,授課過程中,使學生站在項目經理的高度,統管全局,運用最新技術,去解決復雜的工程問題。土木工程材料和結構類課程內容廣泛,實驗課時較多,長期以來采用傳統方法進行實驗,學生主動參與少,可計劃制作各類實驗課件,讓學生利用課件,主動參與,進行模擬實驗后,再正式進行實驗室試驗,這項改革可激發學生的學習積極性,有助于開發創造性思維,潛移默化地掌握創新方法。
2.發揮教師的主導作用,四年級的導師制與畢業設計相結合。為貫徹因材施教的育人原則,更好地實行理論教學、實踐教學和科學研究三元結合的教學模式,給學生的個性發展提供良好的條件,全面提高學生的工程素質和實際工作的能力,必須充分發揮教師的主導作用。因此,擬將畢業設計改在一年內機動安排,規定對四年級的導師制必須與畢業設計相結合。導師關心學生的全面成長,在負責指導學生畢業設計的同時,要提供學生參與工程實踐和科學研究的條件,與科學研究、創新活動結合起來。
3.探索寓于教學過程、形式多樣、可持續開展創新實踐活動的新路子。在教學過程中,開拓一些形式多樣的創新實踐活動。組織學參加挑戰杯結構設計競賽:以激發學生崇尚科學、追求真知、勤奮學習、銳意創新、迎接挑戰的主動精神,競賽活動鼓勵跨專業、跨年級、跨學科的合作,以體現團隊精神。組織學生科技活動:設置學生科技活動基金,推動課外科技活動的開展,課外科技活動與教學過程相結合。結合教學環節,撰寫小論文:從一年級到四年級,結合課堂教學、實驗、實習及畢業設計等教學環節,安排撰寫小論文,促進學生參與創新活動、培養學生的創新精神。
4.為實行開放性實驗創造硬件條件。對專業基礎課及專業課實驗進行調整、投入,圍繞學生實踐能力的培養開展工作。在保證開出原計劃規定的混凝土結構、土力學、建筑材料等各類課程的實驗基礎上,擬增開一些實驗項目如“預應力張拉工藝”、“結構非破損試驗”、“道路工程現場檢測”等。
(三)通過“產、學、研”結合,依靠社會力量辦學,有效提高實習和畢業設計的質量
搞好專業的認識實習、生產實習、畢業實習和畢業設計的關鍵是理論聯系實際。擬將廣大教師的“產、學、研”結合點形成為較大的、互惠互利的合作網絡,組成可跟蹤最新技術、靈活的校外實踐基地。這是依靠社會力量辦學的新觀念。觀念的更新,可使我們克服困難,有效地提高實習和畢業設計的質量。在認識實習的兩周時間里,充分發揮校外實踐基地的作用,利用實踐基地的有利條件,使學生了解國內外的現狀、高新技術及發展趨勢,使認識實習具有內容廣、技術新的特點。依靠“產、學、研”合作網絡,生產實習可實行“開放式”,為強調能力的培養并進一步提高生產實習的質量,修訂適用于土木工程專業的生產實綱并用于實踐。落實畢業設計指導教師的“產、學、研”基地,保證有相對穩定的、內容涉及到土木工程各個領域的合作單位;每年擬聘任10名左右校外畢業設計指導教師,為學生結合實際工程進行畢業設計創造有利的條件。在畢業設計中實現五個結合,即四年級導師制與畢業設計相結合;設計題與實際工程相結合;校內外指導教師相結合;產、學、研相結合;設計題目與用人單位要求相結合。
建立三個層次的子系統實踐教學體系,并將實踐教學體系落實到新修訂的教學計劃和實踐教學大綱中第一子系統以認識實習為主體,涵蓋工程制圖、土木工程概論、測量實習等。使學生了解、認識、描述土木工程產品的功能要求、內部結構,激發學生學習土木工程的熱情。第二子系統包括力學、工程材料、土力學及結構實驗及課程設計等。使學生掌握材料性能、結構建模及結構分析設計方法。第三子系統包括結構檢測、生產實習、畢業實習和畢業設計。使學生掌握與實踐土木工程的分析、設計、施工檢測和控制方法。三個子系統的層次結構是“綜合—分解—再綜合”的關系;具有“實驗、實習和設計”三要素,符合人的認識規律;以能力培養、特別是創新意識與創新能力的培養為主線。在教學計劃和實踐教學大綱中,從以下三個方面納入實踐教學體系。
1.與土木實驗平臺相對應,設立《實驗系列課程》,打好全面開放式實驗的基礎。
2.設《集中實踐教學環節指導表》,將課內各集中實踐環節與課外社會實踐、科研實踐、學科競賽、創新實踐、學年作品和文化素質教育實踐等結合起來,形成為一個完整的體系;將研究型、創新型實踐課和課外科技競賽活動列入教學計劃,如力學模型測試、應用軟件培訓、結構模型競賽實驗課等。
3.增設創新實踐學分,即對學生參加的各類競賽、科技創作和論文寫作等活動,進行考核后計入學分,且可免修其他課程。
(二)將工程素質和實踐能力培養寓于教育教學全過程
本科培養是一個系統工程,工程素質和實踐能力的培養、創新活動的開展,必須寓于教育教學全過程。
1.對實踐性較強的課程,以創新能力培養為主線,進行課程改革。對土木工程專業中實踐性較強的課程如《土木工程概論》、《土木工程施工》、《土木工程材料》以及結構類實驗課等進行課程改革,以培養學生的創新能力為主線。《土木工程概論》可計劃采用現代化教學手段,進行形象生動、引人入勝的教學,組織有豐富經驗的老師、專家授課,使新生剛入學就重視素質和能力的提高,發揮以智引人、以志樹人的作用。土木工程施工教學有一定的特色,將課程分為兩個層次進行:第一層次是以子項工程中的工種工程施工為對象的基本施工知識;第二層次是以整個項目工程施工為對象的現代土木工程施工,在后者中引入現代化的最新方法,采用多媒體授課,授課過程中,使學生站在項目經理的高度,統管全局,運用最新技術,去解決復雜的工程問題。土木工程材料和結構類課程內容廣泛,實驗課時較多,長期以來采用傳統方法進行實驗,學生主動參與少,可計劃制作各類實驗課件,讓學生利用課件,主動參與,進行模擬實驗后,再正式進行實驗室試驗,這項改革可激發學生的學習積極性,有助于開發創造性思維,潛移默化地掌握創新方法。
2.發揮教師的主導作用,四年級的導師制與畢業設計相結合。為貫徹因材施教的育人原則,更好地實行理論教學、實踐教學和科學研究三元結合的教學模式,給學生的個性發展提供良好的條件,全面提高學生的工程素質和實際工作的能力,必須充分發揮教師的主導作用。因此,擬將畢業設計改在一年內機動安排,規定對四年級的導師制必須與畢業設計相結合。導師關心學生的全面成長,在負責指導學生畢業設計的同時,要提供學生參與工程實踐和科學研究的條件,與科學研究、創新活動結合起來。
3.探索寓于教學過程、形式多樣、可持續開展創新實踐活動的新路子。在教學過程中,開拓一些形式多樣的創新實踐活動。組織學參加挑戰杯結構設計競賽:以激發學生崇尚科學、追求真知、勤奮學習、銳意創新、迎接挑戰的主動精神,競賽活動鼓勵跨專業、跨年級、跨學科的合作,以體現團隊精神。組織學生科技活動:設置學生科技活動基金,推動課外科技活動的開展,課外科技活動與教學過程相結合。結合教學環節,撰寫小論文:從一年級到四年級,結合課堂教學、實驗、實習及畢業設計等教學環節,安排撰寫小論文,促進學生參與創新活動、培養學生的創新精神。
4.為實行開放性實驗創造硬件條件。對專業基礎課及專業課實驗進行調整、投入,圍繞學生實踐能力的培養開展工作。在保證開出原計劃規定的混凝土結構、土力學、建筑材料等各類課程的實驗基礎上,擬增開一些實驗項目如“預應力張拉工藝”、“結構非破損試驗”、“道路工程現場檢測”等。
(三)通過“產、學、研”結合,依靠社會力量辦學,有效提高實習和畢業設計的質量
搞好專業的認識實習、生產實習、畢業實習和畢業設計的關鍵是理論聯系實際。擬將廣大教師的“產、學、研”結合點形成為較大的、互惠互利的合作網絡,組成可跟蹤最新技術、靈活的校外實踐基地。這是依靠社會力量辦學的新觀念。觀念的更新,可使我們克服困難,有效地提高實習和畢業設計的質量。在認識實習的兩周時間里,充分發揮校外實踐基地的作用,利用實踐基地的有利條件,使學生了解國內外的現狀、高新技術及發展趨勢,使認識實習具有內容廣、技術新的特點。依靠“產、學、研”合作網絡,生產實習可實行“開放式”,為強調能力的培養并進一步提高生產實習的質量,修訂適用于土木工程專業的生產實綱并用于實踐。落實畢業設計指導教師的“產、學、研”基地,保證有相對穩定的、內容涉及到土木工程各個領域的合作單位;每年擬聘任10名左右校外畢業設計指導教師,為學生結合實際工程進行畢業設計創造有利的條件。在畢業設計中實現五個結合,即四年級導師制與畢業設計相結合;設計題與實際工程相結合;校內外指導教師相結合;產、學、研相結合;設計題目與用人單位要求相結合。
中圖分類號:H3-4 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2016)05-0039-05
一、從“學”到“用”的碩士生專業英語內涵
專業英語(English for Specific Purpose,簡稱ESP),特指與某種職業、學科或目的相關聯的英語[1]。根據學習者的語言使用目的和語言環境,專業英語又分為職業英語(English for Occupational Purpose,簡稱 EOP)和學術英語(English for Academic Purpose ,簡稱EAP)[2]兩大分支。對于碩士研究生而言,專業英語教學的主要內容是學術英語,學習目的一般可歸納為了解與本專業相關的專業知識,及時掌握學科發展動態及加強學術交流(發表學術論文或參加國際學術會議),以下文章中所提專業英語皆為學術類專業英語。
專業英語作為通用英語( English for General Purpose,簡稱EGP) 的變體,有兩個基本特點:(1)專業英語具有獨特的詞匯、句法和結構模式。簡要地說, 科技文體正式、客觀,詞匯以中性的技術與半技術詞為多,語法以被動語態與名詞化為主[3]。(2)專業英語具有明顯的專業內涵,需采用與學習者關系最密切的語言素材來進行授課。對學習者而言,學習專業英語是為了了解專業英語的特
點,掌握相關的專業英語基礎知識,但更重要的是學習者在學習專業英語的過程中就開始積累和擴充專業知識,實際上這也是學習專業英語的最終目的。
遵照《中華人民共和國學位條例》《中華人民共和國學位條例暫行實施辦法》的基本要求,以教育部頒發的《非英語專業研究生英語教學大綱》為依據[4],上海理工大學土木工程系制定的碩士研究生培養方案要求學生除了完成基礎英語課程外,還必須修滿36學時的專業英語課程(2學分)。新修訂的教學大綱將專業英語定位為現代信息社會中土木工程人才必須掌握的一門重要語言工具,通過應用這門語言工具可及時獲取專業信息、掌握學科發展動態、發表科研成果及進行國際學術交流。
研究生專業英語教學質量需要通過選擇恰當的課程教學內容和采用合理的教學方法來得到保證,而這一切必須符合專業英語的教學規律。學以致用不是一步完成的,從“學”到“用”英語是逐漸過度的[5],大體可以分為兩個階段:第一階段“學”,即學習專業知識應當如何用英語表達。這里的專業知識涉及的內容應當是學生已熟悉的專業基礎知識,這一階段的主要任務是學生積累專業詞匯,熟悉專業文體。第二階段“用”,即學生通過以英語為載體的書籍、期刊學習本專業的新理論、新技術,以及發表英語學術論文、參加國際學術會議等。
文章結合學校環境與建筑學院土木工程學科研究生專業英語的教學實踐進行專業英語學以致用的探索。
二、“學”階段的主要教學內容及方法
“學”階段學的是英語,“專業英語”一詞中“專業”和“英語”的關系是學生通過已經習得的專業知識更快更好地學習英語在專業領域的表達方式,包括詞匯、語句及語言風格。由于專業英語素材多、詞匯多、語句晦澀難懂,因此這一階段的教學內容必須專業對口、難易適中,且為學生在本科階段已基本掌握的專業知識。這是因為相關的背景知識是決定專業英語理解水平的重要因素之一, 例如土木工程碩士研究生在本科階段學習了“混凝土”、“鋼筋混凝土”及“預應力混凝土”,因此可以快速理解在“concrete(意為混凝土)”前加上“reinforced-”可以獲得“鋼筋混凝土”的英文,或在前面加上“pre-stressed”可以獲得“預應力混凝土”的英文。又如,“workability of fresh concrete”對于無土木工程專業背景的學生來說可能意味著“新鮮混凝土的可使用性”,但對于土木工程碩士研究生來說,它的含義顯而易見,“新拌混凝土的和易性”。由此可見,具有一定的專業知識背景對于理解、掌握專業英語是非常有幫助。
在“學”階段的教學中使用的專業英語教學資料取自多本國際知名土木工程專業系列英語教材,例如結構力學方面有R. C. Hibbeler編著的《Structural Analysis》經典教材,巖土力學方面有B. M. Das編著的《Principles of Geotechnical Engineering》,K. Terzaghi等編著的《Soil Mechanics in Engineering Practice》等著作。
鑒于專業英語安排的學時相對較少(2學時/周×18周,共36學時),為獲得較好的教學效果,必須對教材內容有所取舍,做到突出重點、挈領提綱。對于選定的典型材料,教師可以幫助學生進行相關背景的知識回顧,使學生快速進入語境,應用專業知識進行預測性閱讀,然后才進行關鍵段落、關鍵句、關鍵詞的剖析及講解。
“學”階段的授課以教師指導、學生積極參與的方式進行,使學生可以主動參與并與教師進行交流溝通。通常對于一個典型材料,教師首先通過朗讀使學生獲得正確的英語發音,然后通過原文翻譯,講解專業概念及語句結構。在目前的英語教育測試系統中,為了更好地達到公平公正,大量運用了客觀選擇題,導致學生缺失基本的語法、句法和語言應用能力,從而對內容理解不準確、更有甚者理解錯誤,因此教師在開始階段的引導是非常必要的。接下來是學生參與部分,訓練學生的英文朗讀與正確翻譯原文的能力,從糾正詞匯發音、糾正翻譯錯誤著手,通過一定量的段落朗讀及翻譯練習來提高閱讀英文經典教材及準確理解其含義的能力。
三、“用”階段的主要教學內容及方法
“用”階段用的是英語,“專業英語”一詞中“專業”和“英語”的關系是:(1)學生通過以英語為載體的學術論文、講座、國際會議等形式獲得本專業的先進科學知識及技術成果;(2)并且能夠自己撰寫英語論文、作演講、在國際學術會議上作報告。通過“學”階段的學習,學生已經掌握了一部分基本的專業英語單詞、語句及表達方式,在“用”階段的教學內容上可以提升詞匯、句式結構的難度,并且更有針對性地選擇期刊論文作為專業英語教學資料。與土木工程英語教材相比,期刊論文對寫作體例有更嚴格的要求,國際標準化組織(International Organization for Standardization)、美國國家標準化協會(American National Standards Institute)和英國標準協會(British Standards Institute)等國際或國家組織都對科技論文的寫作體例做了規定,基本內容一般包括:Title標題;Abstract 摘要;Keywords關鍵詞;Introduction引言;Material and method equipment and experimental procedure 材料與方法,設備與實驗過程;Results結果;Conclusions結論;Acknowledgments致謝;References參考文獻),有時還包括Discussion 討論及Appendix附錄。期刊論文與經典教材相比的另一個不同點在于教材上的專業內容多數已為學生熟知,學生通過專業知識背景來學英語;而期刊論文上登載的大多是最新的科學技術,部分為綜述類文獻,學生通過閱讀期刊論文可以及時地掌握專業動態、獲取專業知識。
為學校土木工程碩士研究生專業英語課程選擇的學術論文均取自土木工程方面的國際主流學術期刊,有美國土木工程師學會(American Society of Civil Engineers,簡稱ASCE)出版的雜志期刊,以及聯邦德國的施普林格出版公司(Springer-Verlag GmbH & Co. KG)、荷蘭的埃爾塞維爾科學出版公司(Elsevier Science Publishers)、美國約翰?威利父子公司(John Wiley & Son, Inc.)等著名國際出版社出版的學術期刊。這些期刊覆蓋了土木工程的方方面面,包括巖土工程、結構工程、橋梁工程、隧道工程、土木工程材料等。對于每本用于專業英語素材選取的期刊,都會介紹其主要涉及的學術領域及期刊的出版偏好,例如偏向基礎實驗、理論推導或工程實例分析等,使學生在今后選擇期刊發表科研成果時可以有的放矢。
由上所述可知,專業英語在“用”階段的課程內容安排上有兩條主線:(1)第一條主線是土木工程專業英語文獻各部分的寫作技巧與注意事項,包括摘要、引言、正文(分為試驗研究型、理論研究型及試驗研究結合理論研究型)、結論、致謝及參考文獻等;(2)第二條主線是土木工程專業涉及的專業內容,包括地基基礎、混凝土結構、高層建筑結構、道路及橋梁等。在課程安排上,這兩條主線并不是互相孤立的,而是緊密結合在一起,如表1所示。表1學校土木工程碩士研究生專業英語課程安排的教學內容及學時分配,從中可以看出,在專業英語課程的“用”階段,每一個專業知識板塊和文獻寫作體例所包含的內容是一一對應,相輔相成的。例如在講解知識板塊“土力學與地基基礎”時,會挑選這方面的正文作為教學材料,又或在講解知識板塊“混凝土結構”時,會挑選這方面的引言作為教學材料,這樣學生不僅能學習專業英語詞匯及寫作技巧,還能及時了解土木工程專業方面的最新科研動態。又例如
以某一期刊為例,從官網主頁進入作者投稿須知界面(Guide for Authors),講解該期刊對論文各部分寫作格式的特殊要求,然后進入投稿界面,詳細介紹投稿步驟直至投稿完成。
從表1還可看出,各個知識板塊的學時并非均勻分配的,而是存在一定的靈活性,這主要是考慮到課程的教學內容應該是任課教師本人最熟悉、背景知識功底最深厚的部分,作者在之前的學習工作中基本從事“土力學與地基基礎”和“混凝土結構”這兩方面的科研和教學,因此對該部分內容比較熟悉,授課時可以更生動、講解可以更清晰。
在專業英語“用”階段的教學實踐中安排了內容1和內容2。內容1對應的培養目標是“學生通過以英語為載體的學術論文、講座、國際會議等形式獲得本專業的先進科學知識及技術成果”;內容2對應的培養目標是“并且能夠自己撰寫英語論文、作演講、在國際學術會議上作報告”。內容2的教學安排是由學生自由組合、選取適合的演講題目、進行英語小組演講,這部分內容主要訓練學生在閱讀理解專業英語文獻的基礎上,如何進行專業表達,提高英語的聽、說能力。周奇和朱林菲[6]調查研究發現學生普遍希望增設聽說環節。依據自身教學實踐,要讓小組演講不流于形式應做到以下幾點。
(1)演講內容。必須取自近5年國際主流土木工程期刊上的學術論文,強調“近5年”期限是因為科技文獻的寶貴之處在于登載的專業理論及技術都是最新的,學生通過閱讀近期文獻可以了解符合時展、科技發展的專業學科方向。由于剛入學的碩士研究生對本專業的國際學術期刊不熟悉,一般會指定一些,例如巖土力學方面有《Géotechnique》《Computers and Geotechniques》《Canadian Geotechnical Journal》《Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering》等,巖石力學方面有《International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences》《Rock Mechanics and Rock Engineering》等,結構、材料方面有《Journal of Structural Engineering》《Cement and Concrete Research》《Cement and Concrete Composites》等。
(2)演講形式。由學生自由組合形成4~5人為單位的演講小組,對所選擇的演講題目按照內容簡介(Outline)、引言(Introduction)、內容主體(main body)、結論(conclusions)進行解說,每位組員都必須上臺演講,總用時控制在13~15分鐘。
(3)提問環節。在每組演講完畢后,其余小組進行提問,演講組可指派任何組員進行回答。
(4)評分標準。演講得分由教師打分(權重40%)和學生打分(權重60%)共同決定。學生打分成績由除演講小組外的其余小組給出,取平均值,評分標準如表2所示:(a)演講長度直接關系到組員是否對演講內容熟悉、組員之間是否有排練及配合;(b)PPT應盡量避免大段文字,要以標題、圖、表為主,培養學生的表達能力,而不是機械性地重復PPT上內容;(c)演講內容必須符合國際發展動向的土木工程學科最新科研成果;(d)演講者需使用專業、流暢的語言進行演講;(e)回答問題環節考核學生是否真實掌握演講內容,以及是否查閱相關參考文獻獲取相關專業知識。
在專業英語課程的“用”階段,學生進行專業演講,提高專業聽、說能力是難點。為了達到預期的培養目標,除了精心安排課堂教學內容和采用合理教學方法以外,還進行了課外拓展。學院土木工程學科一直與國外知名大學土木工程學科有緊密交流合作,僅2015年就有兩位上海市教委“海外名師”項目入選外籍專家來到學院作短期訪問交流(德國亞琛工業大學工程地質與水文地質研究所所長Rafig Azzam教授和澳大利亞臥龍崗環境、土木與采礦學院的Cholachat Rujikiatkamjorn教授)。在此期間,專家們給研究生做了若干次專題報告,都是目前國際上土木工程的熱點問題。學生通過聽報告及提問,既獲得了專業知識,又學到了作演講報告的技巧,提高了聽說能力,有助于較好地完成小組演講。
四、考核方式
進行一定方式的考核是測試學生對課程知識與技能掌握程度的手段之一,同時也為任課教師檢驗自己的教學成果、改進教學方法與手段提供依據。在學院專業英語教學大綱中明確規定,課程最終成績由三部分組成。
(1)平時成績(10%),該部分成績參考出勤率和課堂參與程度。
(2)小組演講(30%),由教師和學生的權重打分決定(參見上一節內容)。
(3)期末考試(60%),包括翻譯(Part 1 Translation)和寫作(Part 2 Writing)兩部分。其中翻譯包括中譯英、英譯中的詞匯及段落翻譯,要求譯文忠于原文、語句通順流暢、表達正確無重大語法錯誤。寫作部分要求學生對所給圖片或表格進行專業性英語描述,要求條理清晰、內容準確,符合專業文獻的表達方式和語言風格。
綜上所述,對考核方式進行了優化設計,避免了專業英語測試中經常會遇到的尷尬問題,即專業英語考試等同于翻譯考試。從考核結果和評教系統的測試結果可以看出,這樣考核方式較為合理,被大部分學生所接受,同時也達到了全面測試學生聽、說、讀、寫、譯能力的效果。
五、結語
科學技術創新離不開科技信息的及時獲取與利用,因此專業英語能力的重要性在現如今信息國際化的時代越來越突出。文章從學院碩士研究生專業英語課程的教學實踐著手,對從“學”到“用”英語的兩階段教學進行了探索。經過專業英語課程的訓練學習,碩士研究生初步具備了利用專業英語及時獲取專業信息、掌握學科發展動態、發表科研成果及進行國際學術交流的能力。
參考文獻:
[1] 吳能章. 從專業課教師的視角探討專業英語教學[J]. 高等建筑教育, 2011, 28(2): 17 - 22, 27.
[2] 李亞東. 土木工程專業英語[M]. 成都: 西南交通大學出版社, 2011.
[3] 林秋華. “科技英語”教學方法初探[J]. 高等教育研究, 1995, (1): 29 - 30, 36.
前言:隨著全球建筑的不斷發展,人們對建筑的要求也逐漸在提高,一個國家的土木工程建筑也可以反映出國家的經濟發展水平,是一個國家綜合實力的具體體現,所以,我國在大力發展經濟效益的同時,對土木工程的建設也是需要重視的,應該給予最大的支持來不斷發展我國土木工程建設。土木工程結構風場的實際檢測是完善我國土木工程建筑的重要方式,也是新技術開發的技術保障,促進著我國建筑事業的發展。
一、土木工程結構風場的實際檢測過程
1.1高層建筑結構風場的實際檢測
高層建筑由于高度的優勢,使其在風向負荷和風向機理方面的分析就更加容易,也確定了結構風場實際檢測的理論基礎,使土木工程結構風場的實際檢測工作更便于進行。我國高層建筑在高度和柔性方面都具有著很多的優點,對于檢測的效果也比較明顯,可以根據檢測得出的數據直接分析土木工程建筑抗風能力差的原因。在檢測的過程中,當橫向振動發生的頻率增加時,氣體交換的壓力就要變大,土木工程建筑會產生嚴重的共振現象,由于對這種現象的解釋還沒有合理的公式理論基礎,所以,橫向脈動作用的土木工程結構風場檢測主要是依據與檢測的過程和結果來綜合分析的。在土木工程結構風場檢測的過程中,對于高層的建筑來說,檢測人員的經驗對總結檢測的結果是非常重要的,因為沒有明確的理論對檢測的過程以及結果做出定義,就需要檢測人員依據自己的檢測經驗來探索土木工程建筑的技術革新,以及提高土木工程建筑穩定性的措施。高層建筑風壓及風向的共振是為了獲得土木工程建筑在強大風力影響下的結構變化,通過對土木工程結構前后變化的分析,分析土木工程建筑抗風的能力,為提高土木工程建筑的堅固性提供了有效的數據。
1.2低層建筑結構風場的實際檢測
在低層建筑結構風場的實際檢測過程中,通過長期的檢測經驗,使得檢測人員已經掌握了低層建筑結構風場檢測的技術和要求,以及低層建筑結構的檢測機理,了解到低層建筑結構對于防震功能的缺失,通過對風洞和風壓模型的實際測量,在特定的風壓下進行檢測,根據檢測的結果綜合分析土木工程建筑的抗風能力,風洞和風壓模型實際測量的檢測結果是不同的,比較檢測的結果實驗值,找到抗風壓力不同的原因,從而確定具有更高抗風效果的土木工程建筑技術。在對低層建筑結構的全尺和縮尺風洞進行實際的檢測時,要對壓力以及系統的抗風效率進行具體的檢測,比較分析兩個檢測的結果,從而確定平均壓力系數,分析壓力系數對土木工程建筑的影響。通過我國科學家的不斷實踐,已經驗證了低矮建筑在抗風方面的抵抗力,也逐漸對檢測的手法進行著改善,所以,在低層建筑結構風場的實際檢測中,完善檢測系統響應,提高感應抗風系數是非常重要的改善方式,通過技術的革新來加強結構風場的實際檢測效率,不斷提高檢測技術的基礎。
1.3跨度大的橋梁建筑的結構風場實際檢測
在歷史的橋梁建筑中,總是會有橋梁抗風能力差,橋梁受損的現象發生,最大的原因就是對工程建筑的風場檢測不具體造成的,隨著科學技術的不斷進步,橋梁抗風檢測也逐漸在革新,已經建立了有效的理論基礎。橋梁建筑的不斷發展,更多跨度大的橋梁建筑被興建的越來越多,傳統的抗風檢測已經不能滿足大跨度橋梁的檢測,技術逐漸發展為風洞技術的檢測,結合風力的強度,對橋梁工程抗風能力進行檢測。明確確定影響結構振動的因素,以及可能對大跨度橋梁建筑的影響,由于大跨度橋梁檢測的難度非常大,要求在進行健康監控時就檢測抗風的能力,實現全面的維護工作。在進行全尺測量時,要通過風速的檢測來分析大跨度橋梁建設的抗風能力,從而分析出風向風速對橋梁建筑的影響。
1.4跨度大的空間結構建筑的結構風場實際檢測
跨度大的空間結構在建筑上都具有立體的建筑形式,建筑的外形結構也比較復雜,但其投入的建筑資金很少,在結構風場實際檢測的過程中,應結合其建筑的特點,根據空間結構的多邊形以及實體輕等優點來合理的采取檢測的措施。隨著空間結構在建筑類型上的不斷轉變,使其逐漸向著跨度大的建筑類型上靠近,檢測的目標也要隨時做出改動,結合空間結構建筑的建筑特點,實現三維立體的檢測。多變的空間結構建筑的風場分布與跨度大的橋梁建筑是不同的,結構共振的效果也不同,在檢測的過程中,應該結合風壓基本系數進行分析,根據實踐總結的經驗以及低矮建筑抗風能力差等因素,采取有效的檢測方法。空間結構建筑在風壓的影響下,容易產生自激振動,可以利用多通路檢測風壓的方法,來進行實際檢測,根據氣流的反映探索檢測的結果。
二、新技術的開發進展研究
2.1土木工程結構風場實際檢測傳感器的工作狀況
土木工程結構風場的實際檢測主要是依靠傳感器來進行的,通過傳感器的接收和回復,來對土木工程建筑的抗風能力進行分析,從而實現風場實際檢測的過程。隨著我國現代化科學技術的不斷發展,風場實際檢測的傳感器也在不斷的更新,逐漸研制出熱風、電子、三維等傳感儀器,促進了風場實際檢測工作的進展,也使檢測的結果更加的精準。在風場實際檢測的過程中,由于風壓是屬于輕微壓力,很多的自然因素都會對其產生很大的影響,這就使得壓力傳感器得到了廣泛的使用,壓力傳感器可以很敏感的檢測出風向以及風速的變化,能及時的抓住風力對土木工程建筑的影響,加大檢測結果的準確性。根據壓力傳感器的制作原理,還可以應用到很多領域的抗風檢測中,在風壓較大的情況下就需要使用壓電式壓力傳感器來進行抗風的檢測,壓電式壓力傳感器具有不受外界因素影響的優點,壓電系數也比較高,適用于多種建筑類型的土木工程。
2.2不斷改進檢測的方式方法
土木工程建筑的多樣性,也為風場的實際檢測帶來了很多的困難,檢測需要根據實際的建筑要求和特點,進行檢測,需要用到的傳感器也不同,所以,使我國風場的實際檢測工作進展的非常緩慢。風場的實際檢測是掌握檢測經驗以及發現土木工程建筑缺點的具體工作,只有不斷改進檢測的方式方法,才能更好的滿足建筑的要求。通過完善檢測的系統以及提高檢測的技術要求來逐步提高風場的實際檢測工作,完善檢測系統可以及時的發現風場結構的改變以及結構共振的程度,以便于檢測人員掌握有效的數據進行后期的分析,提高檢測技術可以使用先進的數據處理系統以及統計系統,對檢測的數據進行高效的總結和分析,只有通過不斷的探索,風場的實際檢測工作才能持續的提高,檢測的步驟才能更加符合要求。對于抗風能力的檢測基本分為兩種方法,有齊墻埋管式檢測方法和多通路壓力檢測方法,檢測人員可以根據具體的需要采取合適的方法進行檢測,從而不斷探索改進的方案。
2.3新技術開發的具體進展
隨著傳感器的進一步革新,我國風場的實際檢測技術也得到了具體改善,通過傳感器提供的高科技技術,實現了由傳感器監控的檢測環境,嵌入式系統的開發,也使檢測的數據實現智能化的處理,并可以實現通過無線網絡的傳輸把數據輸送到電腦的終端,從而實現數據的長期有效使用,方便檢測工作總結工作的經驗以及對建筑的具體分析。現代化計算機網絡的發展也為風場的實際檢測工作帶來了很多的便利,實現了數據處理零誤差的要求,也加快了處理的時間,為檢測人員的分析工作提供了良好的保障,同時計算機無線網絡的介入,也促進了風場實際檢測工作的進展,使得數據傳輸的過程更加的快捷,實現了高效率的檢測目標。
三、實際檢測土木工程結構風場的重要作用
3.1有利于加強土木工程建筑的堅固性
在土木工程的建筑過程中,一定會存在施工要求不符合標準的現象,這樣會使土木工程建筑的質量下降,通過對土木工程建筑進行結構風場的實際檢測,可以及時的發現土木工程建筑存在的問題,從而制定出有效的方案來避免建筑的損壞。對數據的分析可以發現土木工程建筑的抗風能力,如果抗風能力達不到標準就說明土木工程建筑不能有效的抵抗狂風的打擊,也就是土木工程建筑的牢固性沒有達到標準,根據實際檢測的結果,獲得建筑抗風能力的數據,從而可以制定出有效的方案來加強土木工程建筑的抗風系數。我國土木工程的建筑都是施工工期長,施工環節復雜的建筑,在施工的過程中,施工人員為了提前完成施工任務,往往會疏忽對于土木工程建筑抗風質量的要求,所以,土木工程建筑施工單位一定要做好監督管理的工作,使施工人員可以了解到更加先進的加強建筑穩定性的技術,結合具體的土木工程建筑要求,使建筑達到具有抗風的能力。
3.2有利于土木工程建筑實現防震減災的功能
近年來,我國大量興建土木工程建筑,其最大的原因就是因為災難的多發性,地震等災害的來襲,使我國人民承受著巨大的打擊和損失,也對我國的建筑水平提出了質疑。日本是一個島國,發生地震災害的可能性以及頻率都要比我國大,但是日本建筑的防震效果特別好,極大的減少了災害對人民的影響,這也促進了我國建筑不斷革新的步伐。通過對土木工程建筑進行結構風場的實際檢測來檢測建筑的堅固程度以及是否能實現防震減災的功能,一旦沒有達到這種功能,也能采取有效的措施來彌補,是完善我國土木工程建筑水平的重要措施。建筑施工人員要以提高我國土木工程建筑水平為目標,不斷學習先進的建筑知識和技術,總結建筑經驗,了解我國多結構的土木工程建筑要求,從實際出發,加強保護人民利益以及生命安全的意識,明確知道土木工程建筑在災難發生時所起的重要作用。土木工程建筑的防震功能也為我國減少了很多的經濟損失,有效的減少了災難發生時的人員傷亡。所以,土木工程建筑結構風場的實際檢測工作,一定要落實到實處,檢測人員要認真完成檢測工作,找出土木工程建筑抗風能力差的原因,對數據進行細致的分析,協助施工團隊制定修補的方案,與施工團隊一起為我國土木工程建筑做出貢獻,大力發展我國土木工程建筑。
3.3有利于完善我國土木工程建筑要求
土木工程建筑結構風場實際檢測工作的大力開展,使我國更加注重了土木工程建筑的檢測工作,嚴抓土木工程建筑的質量關。根據檢測的結果可以分析出建筑的水平,有利于施工人員意識到建筑存在的問題,從而完善我國土木工程建筑要求,也有利于提高我國土木工程建筑的施工技術。我國土木工程建筑的水平以及質量是我國綜合建筑的重要體現,施工團隊不符合要求建筑的工程既影響著我國土木工程建筑的口碑,又使土木工程建筑的功能不能很好的實現,不能保障我國人民群眾的利益,所以,要想從根本上提高我國土木工程建筑的水平,相關管理部門既要加大對施工隊伍的管理和要求,施工人員之間也要起到監督的作用,施工領導嚴格規范施工工人的行為,對其施工的細節做出明確的指導,加強施工人員提高土木工程建筑水平的意識,只有相關施工人員一起努力,我國土木工程的建筑水平才能逐步提高,更好的與世界先進施工技術接軌。
結語
在土木工程興建的今天,施工隊伍在施工的過程中,要不斷提高自身的施工水平,按照建筑的要求,抓好每個環節的質量,使土木工程建筑達到可以防震減災的效果。在對土木工程建筑進行結構風場的實際檢測時,檢測人員要根據檢測的實際建筑對象,利用傳感器技術來對建筑的抗風能力進行細致全面的檢測,嚴格按照檢測的過程進行檢測,得出檢測數據,對數據進行合理的分析,從而找出我國土木工程建筑還存在的問題和不足。檢測人員也要加大對技術的創新能力,實現更高難度的建筑檢測工作。
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基金項目:黑龍江省教育科學規劃課題項目 課題名稱 普通高校土木工程專業創新型人才培養模式研究。編號:GBC1211059
作者簡介:宋高嵩,男,1964年出生于山東省平度市,工學碩士,教授,從事工程:土木工程教學,研究方向:道路工程規劃設計。林莉,哈爾濱理工大學 ,副教授。王曉東,哈爾濱理工大學 ,講師。
1、土木工程專業實踐教學體系的內容及存在的問題
按照土木工程(建筑、道橋)專業人才培養方案,制定了包括必修課、限選課、任選課三個層次的教學計劃。該計劃的特點是:文理滲透的公共基礎,系統寬厚的技術理論,靈活多樣的專業方向,多維立體的實踐體系。在教學內容上[1] ,精選課程內容,做到厚基礎,寬口徑,減少必修課門數,增加選修課門數,提高新技術、新工藝、新材料等現代科學技術和現代管理技術的含量。方案設計[2]如下:
公共基礎課(人文社會+數理化+外語+計算機文化+體育等)一公共理科平臺
專業基礎課(力學+地質水文+測量+材料十結設十土木概論等)一大土木基礎平臺
(兩大平臺)+(道路+橋梁課程模塊)一道路與橋梁工程方向
(兩大平臺)+(結構工程課程模塊)一建筑工程方向
從以上人才培養方案來看,似乎沒有什么問題,但具體到每個細節和環節來看,如何提高學生素質,如何培養創新型人才方面,操作性不強,目標不明確,難道就是增加或者減少幾門課程就做到創新了嗎,人才的培養素質就提高了嗎?從事土木工程建設設計、施工和管理的人員必須具備吃苦耐勞的創業精神和精益求精的工程質量意識。以培養學生創新、創造和創業能力為重點,以造就適應現代知識經濟時代需要的高素質的應用型人才為目標,構建素質教育目標體系和工作體系。經過四年的學校生活,在濃郁的育人氛圍中,養成人才必備的優良素質。目前的三段式人才培養方案是沒有什么問題的,但在如何提高學生的工程實踐能力,培養創新型人才方面存在許多不足,尤其實踐環節,缺乏考核標準,尤其對學生的整體評價不合理。本文從土木工程專業的實踐教學環節從發,探索研究創新型人才培養的新思路。土木工程實踐教學環節包括實驗、實習、課程設計、畢業設計等。
1. 培養創新型本科人才,提高實驗教學效果的新思路
1.1計算機課程的上機訓練與考核的創新改革
傳統的上機訓練是學生上完理論課后,組織學生到計算機室練習,由于時代的發展,以及智能手機的廣泛運用,學生對計算機基本操作和練習非常不感興趣,尤其很多學生幾乎每人一臺筆記本,結果造成上機效果非常不好,打游戲,玩手機現象非常普遍。基于以上情況,結合學生的特點,把學生上機訓練的內容,設置成游戲通關的模式,學生每過一關,相當完成一個上機訓練項目,由易到難,由淺入深,循序漸進,根據學生的過關情況進行成績評定。這種既提高學生的學習興趣,又激發學生的創新能力,兩者結合,達到較好的教學效果。
1.2 土力學、建筑材料試驗課的創新改革
土力學、建筑材料試驗課與工程實踐結合緊密,但由于學生課前準備不充分,再加上目前學生普遍動手能力較差,另外,土力學、建材試驗課接觸的試驗原材料如沙土、水泥、石料等較臟,環境差,造成學生參與意識差,試驗無從下手,試驗數據不準確,效果不理想等狀況。這類試驗課改革的思路是教師上課前先把試驗項目告訴大家,讓學生分組上網收集資料編寫試驗項目所需的原材料、試驗儀器和操作步驟,當然,上試驗課程前教師可以先領著學生參觀試驗儀器,并檢查試驗準備情況。上實驗課時,教師主要負責檢查,糾正學生試驗過程中的錯誤,讓學生獨立完成試驗項目,并且鼓勵學生在實驗時提出自己對實驗方法、試驗儀器的改進、改良,這種方法可以提高學生的獨立思考和操作能力,由被動變為主動,由上實驗課時不知所措,到上實驗課時自己盡快完成,既節省了時間,又提高了學生的動手能力。一舉多得。當然,比較理想的的土力學、建筑材料試驗課程的上課方式是采用集中訓練的方法,土力學一周,建筑材料3~4周,讓每個學生在實驗室獨立系統地完成每一個試驗項目,采用抽簽比賽的方式進行考核,效果會更佳。另外,鼓勵學生積極參加全國試驗員資格考試,獲得試驗員資格證書的成績評定為優秀。
2. 培養創新型本科人才,提高課程設計教學效果的新思路
土木工程專業的課程設計包括混凝土樓蓋設計、預應力混凝土簡支梁設計、單層廠房設計、房屋建筑學、梁橋工程設計、結構工程基礎設計、橋梁基礎設計、鋼結構設計、路基路面工程設計、施工組織、道路勘測設計。這些課程設計概括起來,主要包括兩項內容:一是設計計算分析,另一種是計算分析和結構外形設計。
對屬于純粹計算分析的課程設計,例如,施工組織中的概預算計算分析,路面設計中的厚度計算、預應力混凝土簡支梁設計、橋梁基礎設計等、建議鼓勵學生使用計算分析軟件來代替繁瑣的手工計算,把學生從枯燥的計算中解放出來,學生盡可能地掌握軟件使用技巧,有可能的話,讓學生參與計算程序的修改和調試,提高學生的分析問題,解決問題的能力。鼓勵學生參加造價員從業資格等考試,對獲得造價員資格證書的學生,施工組織課程設計成績直接評定優秀。
對于屬于結構外形設計為主,計算分析為輔的課程設計,如房屋建筑學、橋梁工程設計、路基擋土墻設計、單層廠房設計、道路勘測線形設計等,建議教師在上理論課時就把課程設計題目提前布置下去,鼓勵學生采用紙質模型、繪圖渲染等手段表現設計效果,最后課程設計期間,鼓勵學生全身心投入設計中,采用競賽的方式進行成績評定,例如房屋模型大賽、橋梁模型結構大賽等形式,激發學生的創新激情,調動學生參與的積極性,充分發揮學生的主觀能動性,為培養創新人才奠定基礎。
3. 培養創新型本科人才,提高實習教學效果的新思路
土木工程專業的實習包括認識實習、測量實習、地質實習和生產實習
對于認識實習,傳統的做法是參觀城市的著名建筑、著名橋梁和預制廠等內容,寫實習報告的形式完成實習內容,為了增加認識實習的知識性、趣味性,在參觀的基礎上,聘請有關工程師、項目經理實地講解和講座的形式,實習成績考核采用知識競賽的形式進行評定。
對于測量實習,可采用與工程實踐相結合的方式,積極與學校附近的公園、小區聯系,為他們測繪地形圖,通過實踐提高學生的測繪水平,另外,開展測量競賽考核活動,例如,水準高程測量大賽、導線閉合測量大賽,既提高學生的測量技術水平,激發學生的學習興趣,培養學生的參與意識、創新意識,又可以公平合理地評定學生成績。同樣,鼓勵學生積極參加測量員資格考試,獲得資格證書的給予獎勵。
對于地質實習采取實地踏查與鑒別分析相結合,采用礦石鑒別大賽等手段,提高學生巖石鑒別能力,發揮學生的創新能力和鑒賞水平。
對于生產實習,多年來一直采取與生產相結合的辦法,學生直接參加工程建設第一線,頂崗掛職鍛煉,實習結束后寫一份實習報告和交一份實習鑒定進行評定成績,總體看來沒什么大問題,但在成績考核方面,應根據學生工地實際情況,在實習期間擬定論文題目,結合工程實際撰寫科研論文,實習結束進行論文答辯,對優秀論文推薦雜志發表,實習產學研一體化同步發展。使學生的創新水平得到真正實質性提高。
4. 培養創新型本科人才,提高畢業設計教學效果的新思路
學生的畢業設計是學生能力的綜合培養的重要階段,應該從選題開始,進行有針對性的引導和培養,根據學生大學近三年多來的學習體會、就業情況、考研情況以及將來的自身發展情況綜合考慮。
對于已經考上研究生的學生,著重從科研能力方面培養,在畢業設計階段跟著導師從事科研工作,撰寫切實可行的科研論文,對于能發表EI、SCI檢索的論文,畢業設計按優秀成績評定。
對于已經簽訂就業單位的學生,應根據就業單位的實際情況和將來的就業要求,實行雙導師制,由用人單位和學校各指派一名指導教師,共同研究和探討畢業設計題目,學生可以在用人單位提前實習就業,在此期間完成畢業設計或者論文,但必須和工程生產實踐相結合,解決工程中出現的疑難問題,或者有所創新,例如改良、改進試驗檢測方法、施工方法、施工設備等,只要有創新點,就可以完成畢業設計,有發明專利的成績直接評定優秀。
對于未簽訂就業單位的學生,重點從工程基本訓練方面選擇畢業設計題目,例如,道路線形設計、玻璃幕墻設計、超市設計等內容,在設計過程中,讓學生提出自己的創新思想,另外,鼓勵學生從基礎做好設計,把基本知識掌握牢固,一步一個腳印的做好每個設計。在設計中讓學生體會腳踏實地,不要好高騖遠,端正就業態度。最后取得設計、就業雙豐收。
5、結論
培養創新型土木工程本科人才,不是簡單的喊口號,應該從人才培養方案入手,貫穿教學的每個環節,處處體現培養創新型人才思想和方法、手段。我們從土木工程專業教學實踐的各個教學階段分析研究了培養創新型人才的創新模式和創新思想,在應用中取得了良好效果。開展實踐性教學是創新人才培養模式的重要方面,在教學計劃制定過程中,加大實踐性教學的比重,盡可能地將實踐性教學貫穿于高等本科教育的全過程,使教學方式從“以教為主”,逐步向“以學為主”轉變。學生只有通過實際演練才能提高學習的自主性和創造性,才有可能形成創新能力和實踐能力。在這方面,與企業的合作能夠起到有效的促進作用。本科教育要重視培養學生的創新能力、實踐能力和創業精神。當今社會對大學生的基本要求,不僅需要有全面的知識,而且需要有更好的適應性、開拓性,有更加靈活的創新意識和更加健全的創業心理。加強實踐教學為學生這些創新素質的培養和提高創造了基本條件。從這個意義上講, 創新型人才培養模式必須從細節入手,貫穿實踐教學的每個環節是實施素質教育、促進學生全面發展的重要載體。
參考文獻:
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)21-0068-02
土木工程作為一個專業覆蓋面廣、行業涉及面寬、對國民經濟發展具有巨大推動作用的行業,在國民經濟中具有非常重要的作用。1998年教育部頒布《普通高等學校本科專業目錄》,將原來的橋梁、道路、巖土等專業合并為土木工程,形成了一個寬口徑的“大土木”專業,這一調整的目標是培養具有較寬理論基礎、較強適應能力、較廣專業視野的土木工程專門人才。在這一大背景下,“土木工程概論”課程應運而生。目前,國內各高校普遍針對土木工程及其相關專業本科生開設了該課程。“土木工程概論”的教學目的是:[1-4]使學生較全面了解土木工程專業所涉及的領域、包含的內容、所獲得的成就及未來發展方向;從宏觀視角了解土木工程專業的綜合性、社會性及其在技術、經濟與管理方面的統一性,初步涉及一些基本專業概念;引導學生了解自己對大土木下屬眾多學科中最感興趣的方面,建立熱愛土木工程專業的感情和對土木工程事業的責任心,為今后積極主動地學好專業課程、培養自主學習的能力打下基礎。
相對于“土力學”或“畫法幾何”等專業基礎課程,“土木工程概論”課程開設歷史較短,目前還沒有形成較為成熟的、被普遍認同和推崇的教學方法。因此,針對該課程展開深入的教學教法研究,對于切實提高課堂效率、改善教學效果無疑都大有裨益。
一、課程教學中存在的問題
現階段“土木工程概論”課程在高校一般是作為土木工程專業的必修課及其他相關專業的選修課,開設時間一般為大一或大二期間。“土木工程概論”范圍涵蓋本專業全貌,這就要求學生必須站在學科全局的高度,對學科全貌充分認識與把握,以期做到理論基礎扎實、專業知識面廣、實踐能力強、綜合素質高,并有較強的運用和推廣能力。[5]“土木工程概論”課程的任務是培養學生認識土木工程的專業范疇,初步建立解決問題的工程方法,掌握各類土木建筑工程的基本概念、基本理論和基本方法,為學習相關的后續課程打好必要的基礎,能應用土木工程的理論和方法對一些簡單的工程實際問題進行定性分析。[6-8]目前“土木工程概論”課程教學中主要存在以下問題:
1.內容寬泛粗淺,缺乏實踐性的內容
作為一門引論性質的課程,它所涵蓋的領域極為廣泛,其內容涉及到工程材料、建筑工程、道路與鐵道工程、橋梁工程、隧道與地下工程、巖土工程、水利工程、給排水工程、海洋工程、機場工程、項目管理、防災減災等,內容龐雜粗淺,課本往往只能點到即止。另外,書本概述性文字偏多,但囿于課時,課堂上大部分時間只能用于理論知識的講解,缺少實踐性的內容作為支撐。土木工程是一門實踐性很強的學科,所有相關理論的出發點和歸宿都是工程實踐。[9]若能將講授與實踐有機結合起來,對于學生學習興趣的培養和學習效果的改善都將產生巨大的幫助。
2.經典教材匱乏
開設土木工程專業的高校很多,相應的《土木工程概論》教材不一而足。事實上,出于各種原因,各高校往往熱衷于組織本校師資力量來編纂教材,以滿足課程開設需要。筆者認為,這樣做雖然可行,但其合理性仍值得商榷。一方面,由于“土木工程概論”是一門內涵豐富、更新迅速、適用廣泛的專業基礎課,對于上海地區高校適用的《概論》教材,在四川或北京的高校同樣適用,各校各自為政式地編著自己“獨特的”《概論》教材實非必要,反而造成了人力物力財力的巨大浪費;另一方面,當師資力量不足時,教材之間抄襲嚴重,內容編排幾近相同,與其說是自力更生,還不如說是自欺欺人。
3.對任課教師的要求很高
鑒于課程的重要性,教育部曾要求“要配備對土木工程有著深刻認識且具有豐富實踐經驗的教師來講授這門課”。高校的實際情況是,具有豐富實踐經驗的教師往往還承擔著更為繁重的專業課程的教學任務,而“概論”課程常常是由經驗不豐富的講師承擔。但青年教師通常對自己的研究方向比較熟悉,而對于其他不相關的方向則知之甚少。由于實踐不足,在講述工程實例時就難以做到旁征博引、生動活潑、深入淺出。
4.課時過少,考核方式簡單
就筆者的教學經歷來看,“土木工程概論”課程的授課學時介于16~24學時之間,也就是說,每次上課(90分鐘)都要講完一章的內容,如建筑工程、道路與鐵道工程等,由于知識點很多,難度較大,教學效果令人擔憂。“概論”的考核方式大多采取開卷考試或提交小論文的形式,急功近利的學生常常只盼著“畢其功于一役”,疏于平時的學習積累,掌握知識的牢固性大打折扣。
二、“土木工程概論”的教學改革
1.增加課時量,增添實踐性內容
建議在以后的課程設置中適當增加課時量。在現階段的教學中,由于課時較少,課程教學質量難以保障。對于關鍵問題的講解,應當更為全面而周詳地講述,盡量講細講透。例如講述斜拉橋與梁橋的關系時,應結合“構造特點”“傳力路徑”“受力特征”“建造材料”等要點來綜合講述,這就需要增加課時量作為前提和保證。
“土木工程概論”的教學內容必須“理論聯系實際”,從而培養出實用型人才。一方面,任課教師在授課前可通過網絡等渠道收集關于土木工程的最新案例,對其新知識、新技術等進行整理、分析和總結,確保傳授的知識與現實世界不脫節。另一方面,為了讓學生更直觀地認識各種土木工程,可適當安排一些現場教學,增加其感性認識,加深其對于土木工程的認識和理解,同時也有利于增加其學習興趣。
2.重視教材及教師隊伍建設
教材是教學觀念和方法的反映,教材建設是提高教學質量的重要環節,是實現人才培養目標的關鍵。教材合理與否直接關系到教學效果。教材的內在質量要求教材具有科學性、可讀性、知識性、思維性、啟發性和教學的適用性。《土木工程概論》教材應當堅持實用性原則,盡量選用內容淺顯易懂、條理清晰、圖文并茂,且著重以介紹土木工程各學科的基本知識和共同特性為重點的教材。筆者建議應由全國性的各大學會組織人手聯合編纂教材(每3~5年更新修訂一次),然后在高校推廣使用。
從教學規律上說,教師在教學過程中起主導作用,教學效果與教師素質直接相關。本課程由于涉及工程領域較多,這就要求任課教師不但要有豐富的教學經驗,而且還要有扎實的專業背景知識和豐富的工程實踐經驗。因此,建立一支穩定的、高素質的教學隊伍是改善教學效果的必要條件。就目前國內高校實際情況而言,主要有以下兩種途徑:一是在中青年教師中培養一批專業知識廣博、科研實踐能力強、教學基本功扎實的專業骨干教師承擔本課程的教學任務;二是采取不同學科多位骨干教師共同授課的方式,每位教師講授自己最擅長的學科方向,共同完成整門課程的教學任務。此外,應鼓勵開設課程教法研討會,各相關學科的教師聚集一堂,共同商討、探索教學內容與教學方法。對于有條件的高校,還可提倡國際合作交流,盡快了解和吸收國內外土木工程領域的最新成果,以不斷提高自身的業務素質。
3.教學方法和手段創新
為了培養學生的自主學習能力和創新思維,應逐步推廣和不斷完善啟發式、討論式、參與式教學方法,處理好教師主導和學生主動的關系,調動學生的學習積極性,激發學生的創造性思維。對于認真思考、積極回答問題的學生可以給予適當的獎勵績點,計入期末總成績。要重視現代化教學技能,積極探索多媒體等現代信息技術手段,通過圖像、聲音、文字三者的有機結合,把教學內容立體、有序、生動地展現在學生面前。尤其是對于信息量大、難以描述的教學內容和最新研究成果、重大工程介紹等,更應該采用現代信息技術。例如在每一章講授部分結束后,筆者會給學生播放一段事先精心準備好的土木工程教學視頻,并同步進行必要的講解,如“超級工程”“Discovery”等都為“土木工程概論”課程教學提供了豐富的素材。
4.考核方式改革
考核是檢查教學效果的有效手段,為了提高“土木工程概論”課程的教學質量,對現行的考核方式進行改革勢在必行。應積極探索靈活多樣的考核方式,消除傳統考核方式的弊端。筆者建議豐富考核內容,采取多種手段和方式對學習效果與成績進行評價,如考勤、課堂問答、課后作業、讀書(考察)報告、課程論文、開卷考試等,這樣可以彌補單一、枯燥的考核方式的不足,逐步形成有利于促進學生綜合素質提高和能力培養的考核評價機制。有條件的高校還可以推行理論考試和實踐考試相結合的方式。
5.人文素養與綜合素質的養成
人文素養的核心內容是對人類生存意義和價值的關懷,這就是“人文精神”。這其實是一種為人處世的基本的“德性”“價值觀”和“人生哲學”,科學精神、藝術精神和道德精神均包含其中。人文社會學科包括美學、藝術、社會學、經濟、人文歷史、文學、哲學等等。[10]這些學科不直接對專業發展提供作用,但對于造就土木工程師的社會與人格素質具有極大的意義,并由此影響著其價值觀與相應的思維、行動。人文素養是培養綜合型人才的前提和基礎,這對于理工科學生的教育具有獨特而重要的作用。在對學生進行專業教育的同時,進行人文社會學科的灌輸和熏陶,并把這些納入人才培養計劃和教學計劃,從教育內容、教育主體、教育環境和教育方式上把德智體美幾方面有機統一起來,促進學生全面發展,實現培養目標。
三、結語
第一,應根據“土木工程概論”課程特點,編制淺顯易懂、條理清晰、圖文并茂、與時俱進,且著重以介紹土木工程各學科的基本知識和共同特性為重點的教材,同時建設一支高素質的教學隊伍。
第二,增加課時量,增加實踐性內容,采用啟發式、討論式、參與式的教學方法,處理好教師主導和學生主動的關系,調動學生的學習積極性,激發學生的創造性思維。重視現代化教學技能,積極探索多媒體等現代信息技術手段。
第三,豐富考核內容,采取多種手段和方式對學習效果和成績進行評價,彌補單一、枯燥的考核方式的不足,逐步形成有利于促進學生綜合素質提高和能力培養的考核評價機制。有條件的高校還可以推行理論考試和實踐考試相結合的方式。
第四,在對學生進行專業教育的同時,進行人文社會學科的灌輸和熏陶,從教育內容、教育主體、教育環境和教育方式上把德、智、體、美幾方面有機統一起來,促進學生的全面發展,并為其以后的專業課程學習打下良好的基礎,培養出適合時代需要和科技發展要求的土木工程專業人才。
參考文獻:
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目前,在我國的現代化建設中,土木工程業也是逐漸成為國民經濟發展的支柱產業之一。社會經濟的發展,科技技術的進步,現代建筑物的規模、造型、功能日益的復雜化、大型化、多樣化。需要的材料、設備也都日新月異,要求的結構技術與施工技術也不斷的提高。節能技術、生態技術與信息控制技術等不斷地與建筑技術結合,以求創建出更加適合居住或辦公的建筑物。
一、土木工程的內涵與特點
土木工程是建造各類工程設施的工程、技術與科學的總稱。 土木工程可以從兩個方面去理解:一方面指的是與人類生活與生產活動有關的各類工程設施,比如建筑工程、局壩水電和水利工程、公路與城市道路工程、橋梁工程、鐵路工程、隧道工程、地下空間開發利用工程等。另一方面指的是建造工程設施中需要用的材料、設備以及土地上進行勘察、設計、施工等工程技術活動。多年的發展,土木工程的理論與實踐都已發展到一定的高度,不論是結構的力學分析還是結構設計的方法或施工的手段,都有很大的進展。但是,土木工程領域中仍然存在許多問題需要我們的進一步研究。
現代土木工程為建造大跨度、大規模、大型、精密、輕型、設備現代化的建筑物,又必須符合高經濟效益的標準,土木工程必須感受各類工程建設高速發展的步伐。所以,現代土木工程的特點是:
(一)高強輕質新材料的不斷涌現:新型的高強輕質材料,例如鋁合金、鎂合金以及玻璃鋼等已經開始廣泛的使用,在提高鋼材與混凝土強度與耐久性上取得了顯著地效果,并且保持良好的發展趨勢。
(二)工程地質與地基的勘察技術有待進一步的發展:建設地區地質與地基的構造,以及天然狀態下應力情況與力學性能,直接決定了工程的基礎設計與基礎施工,也有關到工程設施選址、結構體系與建筑材料的選擇,影響最大的就是地下工程的開展了。目前,我國的勘察方法是現場鉆探取樣與室內分析實驗,這兩種方法都存在一定的局限性。我國急需發揮現代高新的科學技術來創造新的勘察方法來滿足現代化大型建筑的需要。
(三)土木工程的總體規劃需要進一步完善:往常的總體規劃是借助于以往的工程經驗提出不同的若干方案,在其中選取較適合的一種。土木工程日益擴大,必須運用系統的工程理論與方法來提高規劃水平。
(四)現代土木工程的設施、理論等日益現代化:土木工程規模不斷擴大,與此同時,工程的施工工具、設備、機械等向著品種多樣化、自動化、大型化等發展。組織管理也應用系統工程的理論與方法,日益科學化。
二、土木工程的發展趨勢
(一)原材料向高性能材料發展
土木工程的原材料向著韌性好、可塑性高、可焊性強的方向發展。例如美國、俄羅斯、日本等國家的鋼材規范是屈服點為700N/mm2以上。高性能的混凝土以及其他材料也越來越向著高強、輕質、韌性好的方向發展。
(二)土木建筑工業化
建筑長期停留在手工操作為主的小生產方式上,即使是在解放后建筑業向機械化發展,但是總的來說與其他工業部門的工業化還是有一定的差距的,所以我國建筑工業化發展是必然的趨勢。
(三)土木工程將向太空、海洋、荒漠開拓
海洋面積占據整個地球表面的70%左右,目前陸地的面積已經被大部分利用,所以首先想到的就是向海洋發展。向海洋開拓已經開始了,如:中國的澳門機場。
三、土木工程的未來發展
(一)加速發展高層、大跨結構的土木工程。 大跨結構體系及以及關鍵的技術,向著大型復砸結構體系現代化發展;比較研究高層鋼結構體系和布置、結構的可靠性評價、結構的動力特性、各種設計荷載和鋼結構可靠度;研究開拓巨型網格結構體系與各種雜交空間結構體系;研究各種大跨度空間結構的實用分析方法;改革創新大跨空間結構的施工方法;研究鋼——混凝土組合結構抗震設計;研究鋼結構的抗火設計與防腐設計。
(二)防震抗風和減災等大型復雜結構的設計獎更長、更高、更軟。大型復雜結構體系與抗風抗震的設計理論將被進一步的關注。結構振動控制技術將牢牢關注抗震思想,現代振動控制的研究方向是智能控制、適應控制、吸震減震技術的進一步加強。
(三)創新與發展預應力混凝土材料以及技術預應力,并推動新技術、新理論、新材料以及新設計方法的涌現。主要體現在以下方面:混凝土不斷向高強、高性能發展,結構中試用密筋混凝土、免振混凝土;研制生產大截面、大直徑鋼絞線,采用鍍鋅、環氧涂層鋼膠線,輕質、耐久高性能的纖維加強塑料筋,玻璃纖維加勁塑料、碳纖維加勁塑料、芳綸纖維加勁塑料等;開發與應用新型無粘結預應力筋、體外預應土木工程論文力配筋;研究設計預應力混凝土結構的抗火、抗爆、抗震、耐久性等性能;結合預應力混凝土和鋼筋混凝土;推廣及發展現代預應力空間結構體系。
(四)著重發展高性能混凝土。高性能混凝土具有易灌實、不離析、易密實、長期保優等優秀的力學性質。因此,采用可持續發展的,并且對環境無害的混凝土技術研制高性能混凝土是必要的。
(五)開發地下空間,改變地層的原始分布狀態,進而改變層內部及地面環境。但是在開發低下空間,必須研究以下幾個方面:1、水文地質的改變,地下空間結構的改造,影響地表的植被生長。2、地下空間的開發破壞原有動植物的生態環境。3、地下空間的開發影響地面建筑物的安全。
(六)進一步研究拓展巖土錨固技術的應用領域。巖土錨固技術不但在邊坡工程、地下工程、深基坑工程、結構抗浮工程中有良好的發展趨勢,在橋梁工程、重力壩加固工程及抗傾覆、抗地震工程中的地層錨固中也有很大的發展趨勢。
(七)土木工程的優化設計,主要有以下幾個方面:1、工程項目的可行性分析和論證;2、工程系統的結構與組成選型;3、工程系統全局的優化;4、以可靠度為前提的多目標復雜結構優化設計;5、工程系統和結構實施規劃以及施工力學;6、工程系統科學管理與維修;7、工程經濟學和設計的心理學。
四、結論
我國現代土木工程的某些方面在世界上已經處于先進行列,但在設計、施工與理論方面與發達國家還存在差距。伴隨我國經濟的發展,科技的進步,土木工程建設將會有不斷的新的成就。在對土木工程研究發展的方面,不但要加強新型結構、新型建筑材料、新型技術手段的理論與應用研究,還要加強土木工程二級學科理論與技術的融合和滲透,以求土木工程的進一步突破。
參考文獻:
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4.土木專業工程碩士研究生力學基礎課程群建設構想
5.土木工程專業工程碩士培養模式淺析
6.建筑與土木工程領域全日制碩士研究生實踐教學質量評價指標體系研究
7.項目驅動的專業碩士創新人才培養模式的研究——以土木工程專業為例
8.關于土木工程類碩士研究生培養的若干看法
9.電力高校土木工程專業高質量碩士研究生培養模式研究
10.土木工程全日制專業碩士培養存在的問題與對策
11.土木工程專業畢業設計選題研究
12.土木工程專業英語教學現狀調查分析
13.中國土木工程建設安全現狀與風險監控對策
14.現代土木工程特點與土木工程專業人才的培養模式
15.土木工程施工中的質量控制分析
16.土木工程施工課程教學改革思考與探索
17.探討提升土木工程施工項目質量管理的對策
18.土木工程施工中的質量控制分析
19.土木工程——一個平實而又重要的學科
20.土木工程施工中的質量控制分析
21.土木工程施工中的質量控制探討
22.淺談土木工程施工技術的創新及發展
23.企業參與下的高校專業評估和人才培養——以土木工程專業為例
24.土木工程專業畢業設計現狀及對策探討
25.論土木工程施工項目管理
26.土木工程施工管理中存在問題的分析
27.土木工程施工實習教學改革與實踐
28.土木工程大類復合型人才培養模式探討
29.對現代土木工程施工質量控制的探討
30.可持續土木工程結構的若干科學問題與實現技術途徑
31.談土木工程施工項目的管理
32.淺論土木工程施工的質量控制
33.土木工程施工技術的創新及發展探討
34.土木工程結構風場實測及新技術研究的進展
35.論土木工程災害及其防御
36.淺談土木工程結構設計與施工技術兩者之間的關系
37.淺談土木工程施工技術教學問題及解決對策
38.新世紀的土木工程與可持續發展
39.論土木工程專業教改與國家注冊工程師的統一
40.淺談土木工程結構設計中的安全性與經濟性
41.基于創新能力培養的土木工程施工課程教學改革研究
42.土木工程施工質量管理問題及對策
43.土木工程施工技術及創新研究
44.土木工程施工管理中常見的不足及對策
45.基于土木工程施工管理問題的探究性分析
46.土木工程專業實踐性教學改革與實踐
47.土木工程施工中存在問題及對策
48.淺析土木工程施工的質量控制
49.土木工程施工質量控制中存在的問題及對策
50.淺議土木工程混凝土施工技術的應用
51.基于土木工程施工的質量控制研究
52.高校“土木工程概論”課程教學改革初探
53.淺談基于創新原則的土木工程施工技術
54.土木工程混凝土施工技術探討
55.基于數值仿真的土木工程實驗教學改進與實踐
56.淺談加強土木工程施工項目質量管理的措施
57.土木工程專業核心課程的教學方法研究
58.土木工程施工項目管理分析
59.土木工程建筑中混凝土結構的施工技術研究
60.土木工程專業實驗教學新體系的構建與實踐
61.淺析土木工程施工管理中存在的問題分析
62.土木工程施工技術的創新探究
63.土木工程施工技術及創新初探
64.土木工程管理施工過程質量控制措施探究
65.開放式土木工程實踐教育中心的構建與實踐
66.基于土木工程施工管理問題的探究性分析
67.土木工程概論類課程教學探討
68.大土木背景下《土木工程概論》教學模式創新研究
69.復合材料在土木工程中的發展與應用
70.淺析土木工程施工項目的管理
71.土木工程的現狀與未來發展趨勢綜述
72.淺析如何加強土木工程施工項目質量管理
73.土木工程施工管理中存在的問題分析
74.淺談土木工程結構設計中的安全性與經濟性
75.加強土木工程施工項目質量管理的措施
76.對土木工程建筑施工技術及創新研究
77.《土木工程施工技術》教學改革思考
78.試論加強土木工程施工項目管理有效措施
79.FRP復合材料及其在土木工程中的應用研究
80.淺析土木工程建筑節能措施
81.基于生產實習的土木工程施工理論教學改革與實踐
82.土木工程施工技術及創新
83.土木工程結構設計與施工技術的關系分析
84.基于工程能力培養的土木工程專業課程設計一體化改革研究與實踐
85.淺析土木工程施工技術的重要性和創新
86.土木工程結構設計中的安全性與經濟性
87.關于土木工程施工技術的創新及發展分析
88.土木工程施工技術分析
89.關于土木工程施工技術的創新探討
90.纖維增強塑料筋在土木工程中的應用
91.提高土木工程施工項目管理的有效措施
92.淺談土木工程施工中的機械設備管理
93.土木工程結構健康監測系統的研究狀況與進展
94.工程管理專業土木工程施工課程的教學改革探討
95.我國土木工程結構可靠性研究的一些進展
96.基于社會需求的土木工程專業復合型創新人才培養模式研究
97.土木工程施工管理中存在的問題及對策分析
98.電子教材在土木工程施工教學中的應用研究
99.土木工程施工技術的創新及發展探討
100.結構與地基加固技術在土木工程設計中的應用
101.微動勘探技術及其在土木工程中的應用
102.土木工程特色專業建設規劃與效果分析
103.土木工程施工中的質量控制分析
104.土木工程結構振動控制的研究現狀與展望
105.中美土木工程本科創新實驗教學體系對比分析
106.土木工程施工課程教學改革探討
107.國家特色專業實踐教學改革研究——以土木工程專業為例
108.基于卓越工程師教育計劃的土木工程專業教學改革
109.土木工程專業生產實習教學改革初探
110.試論土木工程信息技術的發展趨勢
111.土木工程施工技術及創新
112.土木工程中的計算機應用
113.遠程開放教育土木工程人才培養模式的創新與實踐研究
114.《土木工程結構試驗與檢測》課程的教學改革與探討
115.如何保障土木工程設計工作的安全性與經濟性
116.土木工程學科教學中宜注重工程案例教學
117.工程技術應用型人才培養模式研究與實踐——論土木工程本科專業(中職本)人才培養模式
118.面向土木工程學科的安全工程課程探討
119.土木工程施工中的邊坡支護技術探討
120.簡析土木工程建筑中混凝土結構的施工技術
121.光纖傳感器在土木工程中的應用
122.注冊師制度下的土木工程專業教學體系構建
二、多學科交叉滲透的復合型土木工程人才培養任務群與途徑
(一)人才培養任務群根據復合型土木工程人才培養目標,結合其多學科交叉滲透的特性,提出人才培養任務群,具體有:(1)多學科交叉滲透的人才培養方案與教學計劃,著力于卓越工程師的培養,而非一般意義的人才教育;(2)多學科交叉滲透的教師隊伍,形成土木工程專家集合體;(3)多學科交叉滲透的教學內容、課程體系與教材,重點在于縱向整合工程經驗的傳授,橫向整合工程案例解決方案;(4)多學科交叉滲透的13實驗安排,強調原理的發現與運用,而非操作過程的絕對掌握;(5)新型土木工程專業實踐訓練與實習基地,與行業龍頭企業合作,建立重大工程或現代化工程的實踐基地;(6)復合型土木工程人才培養的質量監控體系,將專家顧問委員會的監督評價結果作為衡量人才培養效果的主要標準;(7)復合型土木工程專業人才職業能力與職業素質的培養,以一線資深工程師與企業管理者的監督為關鍵控制環節;(8)社會服務能力的提高與就業平臺建設,以對龍頭企業調查問卷的方式進行測評,并以此測評結果作為改進依據。(二)人才培養途徑以鞏固土木工程專業知識與培養應用能力為主線,強化多學科交叉的滲透性,探索信息化背景下的工程專業人才培養途徑。重點研究“工程+信息+地質+力學”的交叉學科課程設置方案與教學計劃,建立符合復合型土木工程專業人才要求的專業知識與應用能力的新課程體系。依靠專家顧問委員會和一線資深工程師,確定人才培養任務群以及教學內容、課程設置與教學方式,建立多學科交叉滲透的復合型土木工程人才培養考核標準。同時,打破目前多學科交叉滲透人才培養所面臨的學科專業壁壘、行政管理體制制約、學科專業設置固化、教學評價機制局限等障礙[8-9],具體而言:(1)有意識地構建多學科交叉滲透人才培養管理與評價機制,在實施多學科交叉滲透人才培養模式上形成共識。(2)按照學科大類別進行統一招生,突破傳統專業設置的局限性,鼓勵合理設置多學科交叉課程體系與教學內容。(3)建立以學分制為核心的教學管理制度,打破目前普遍實行學年制或學年學分制的狀態;鼓勵學生自選交叉學科課程,開展教師跨學科合作教學,由土木工程專業與其他相關專業教師共同完成同一課程的教學,強化多學科交叉的滲透性。
三、多學科交叉滲透的復合型土木工程專業人才培養模式
(一)人才培養模式的轉變傳統的土木工程專業人才培養較重視扎實的知識結構,但面對行業新的發展趨勢,其不足主要體現在:專業口徑雖寬,但缺少多學科交叉滲透;注重理論測試,忽視實踐技能考核;教學方法單一,教學手段局限較大。這些均與復合型土木工程專業人才培養的理念不相適應,也難以滿足行業發展對人才的需要。因此,要大力推進傳統土木工程人才培養模式向復合型人才培養模式的轉變:(1)學科交叉上,建立由教師主導的多學科交叉學習的理念,從低年級開始逐步形成多學科交叉滲透的教學制度,將學科交叉滲透到課堂綜合練習、討論、試驗、論文寫作、課程設計、生產實習與畢業設計等各個環節,增加對同一問題從不同學科或交叉學科的角度來解答的案例教學內容;(2)考試上,增加案例分析、新技術認知、動手實操等考核內容,加強綜合能力測試,突出現場實習考核比例與實際水平的評定;(3)教學方法上,加強微信、微博等新型通訊工具在即時教學中的使用,通過與一線工程企業合作,增強實踐環節;專業基礎課的學習應主要采用詢問學習、基于問題的學習、有指導的發現式學習等方法,專業課則主要采用基于項目、案例的教學方法,以提高教學效果。(二)人才培養模式的確定多學科交叉滲透的復合型土木工程人才培養模式包括交叉模式、互補模式與交流平臺等三方面。(1)交叉模式:利用綜合性院校在工程、地質、力學、信息與材料等學科的資源優勢,研究確立交叉性實驗訓練、專業課程開放、新技術滲透、新工藝指導等多學科交叉滲透培養模式。(2)互補模式:探討跨專業、跨院系教師常態教學交流及其評價機制,形成多學科交叉在教學資源等方面的互補模式。例如:信息與工程、地質與力學、結構與材料、施工與機械等不同類別課程及其實踐與理論的交叉互補,加大前沿講座與工程案例剖析的比例,包括課時、進度、內容等方面的協調。(3)交流平臺:充分利用已有教學開放平臺、實驗室等,建立多學科交叉滲透的教學資源共享平臺與教師交流平臺。例如:筆者所在單位已建立的重大工程安全保障信息化管理開放平臺,集合了物聯網、快速計算、光纖傳感、生態材料、無線通訊等新技術,可實現現代化勘察、規劃、設計、施工、運營、監控等的數字化模擬與案例分析。(三)人才培養模式的實施根據多學科交叉滲透的復合型土木工程人才培養模式,建立以“人才培養—質量監控—模式調整—就業服務”為主線的實施方案框架,確定以復合型人才為核心的跨專業、跨院系的人才培養途徑與任務群實施方案,以提高培養模式的實施效率。上述四個階段的核心分別是多學科課程內容的內在交叉聯系、基于行業發展的綜合評估與反饋機制、隨行業需求變化而變化的專業建設理念、職業人才培養與社會需求;教師應引導學生剖析前沿工程實踐中具有代表性或挑戰性的問題,并拿出最終解決辦法,其形式可多種多樣,這也是整個人才培養模式實施過程中具有綜合指標意義的關鍵環節。
南宋哲學家、教育家、詩人朱熹在《朱子語類》中說:“知之愈明,則行之愈篤;行之愈篤,則知之益明”。這就話充分說明了理論和實踐是相互依賴、相互促進的兩方面,認識是實踐的前提和向導,反過來實踐又會進一步促進認識的深入發展,只有將兩方面結合起來才會使我們的教學活動更有效果。土木工程施工是土木工程專業本科教育中主要專業課程之一,本課程主要教學內容為土木工程施工技術和管理方面的基本理論、方法和規律,培養學生具有初步解決土木工程施工技術和施工組織設計問題的能力。改進土木工程施工課程的教學方法,提高該課程的教學效果,是培養“卓越土木工程師”的重要環節。為克服傳統教學方法的諸多缺點,筆者在總結多年的教學經驗,借鑒其他院校同類課程教改研究成果的基礎上,結合土木工程施工課程自身的特點,提出該課程的半自助式三階段教學法。
1土木工程施工課程傳統教學方法的缺點
土木工程施工課程的內容理論面廣、實踐性強且技術發展迅速。理論面廣是指該課程覆蓋的知識面寬,有很強的綜合性,要學好這門課程,還必須學好其前期各種基礎理論課程;實踐性強是指該課程的主要內容均來自工程實踐的總結,包含各種施工工藝、施工組織方法和實際操作過程,并直接為工程實踐服務;技術發展迅速是指隨著科技的不斷進步,土木工程施工中新技術、新工藝不斷涌現,各類相關的標準、規范也在不斷更新修改,教科書中的部分知識很快就變得過時[1]。正是土木工程施工課程的以上特點,決定了其教學的難度。在采用傳統的“全程教”“滿堂灌”的教學方法時,會存在以下缺點[1]。
1.1教師難教學生難學
目前,國內高校土木工程專業的教師中有長期在施工一線的工作經歷,對施工技術和施工管理的規律和特點把握足夠深刻并且能深入淺出、生動幽默地講述土木工程施工課程的教師很少。在這種條件限制下,傳統教學模式就會導致課堂氣氛較為沉悶,學生也會感覺本課程比較枯燥,很難有很好的教學效果,造成“教師教得費勁、學生學得膚淺”的局面。
1.2教學和實踐脫節
學生在學習土木工程施工課程之前,普遍沒有施工方面的工作經歷,缺乏相關知識的感性認識。在這種情況下,采用傳統的教學模式,不論是采用板書還是多媒體教學,給學生呈現的都是紙面上的靜態的施工技術和施工管理知識,對學生來說直接跨越了感性認識學習理性認識,教師感覺是在“紙上談兵”,學生感覺學的知識像是“空中樓閣”,教學和實踐脫節,導致學生一知半解,動手能力差,到了工地實習的時候感覺比較茫然,難以起到預期的教學效果。
1.3教學內容跟不上施工技術的發展
在現有的土木工程施工課程教材中,部分施工工藝和施工機械在實際工程中已經很少使用,甚至早已淘汰。同時在工程上已經大范圍應用的新技術、新工藝卻不能及時編入教材。這樣學生在課堂上學到的知識相對陳舊,知識體系跟不上技術發展,影響培養質量,也難以達到用人單位的對人才的要求。
2半自助式三階段教學方法的內容
鑒于土木工程施工課程的特點,如果徹底拋開傳統教學方式,完全采用學生自主實踐的自助式教學模式并不科學。所以筆者提出半自助式三階段教學方法,目的是彌補傳統教學方法的缺點,使教學環節和實踐環節聯系起來,發揮學生自主學習的作用,激發學生學習興趣,提高學生實踐能力和適應能力,從而達到顯著提高教學效果的目的。半自助式三階段教學方法以學生半自助學習為主線,將每個授課內容單元(按照課程具體課時數和對各章節內容的教學要求來劃分)分為3個階段,共用2~4個學時完成。
2.1第一階段
第一階段分為兩個方案,由教師根據具體情況可選擇其中一種方案實施,也可兩個方案同時實施以取得最佳效果。第一方案為推薦方案,需占用2個學時的時間,主要目的是讓學生提前接觸工程實際。授課前由教師帶領學生到施工現場參觀學習,施工內容應與教學內容相關。在工地參觀的同時,教師為學生詳細講解有關的施工技術和施工工藝,引導學生學習施工各階段質量控制和進度控制方法以及如何協調搭配好人、材、機的現場管理,并啟發學生思考其中的理論依據,培養其分析和解決問題的能力。這樣學生能接受充足的感性知識,為學習理論知識打下良好的基礎,學習起來也會更輕松。為使該方案能充分實施,教學單位應在充分利用學校基建工地的基礎上,積極開辟校外穩定的實習基地。如果實習基地緊張,可以把學生分散在校外不同實習基地,這種方式也有助于培養學生的綜合能力。第二方案為候補方案,在不具備工地實習條件的情況下或者兩者方案同時實施時采用,該方案主要為學生自助學習,不占用正式課時。正式授課前,教師應將本次授課的教學課件、施工圖像資料、名師講座視頻、重點難點、知識脈絡圖以及思考題等資料放在公共電子郵箱內,供學生下載學習。目前網絡上哈爾濱工業大學、同濟大學等名校教授講解土木工程施工課程的課堂錄像已經可以下載,應向學生提供這些視頻資源或者網站鏈接。以上資料中,施工視頻扮演的角色尤為重要,它可以使課程的主要難點以及復雜的建筑施工場面和工藝過程均能形象地向學生展示,使學生得到最直接、最生動的知識,有助于學生對理論知識的理解,也有助于提高學生的學習興趣。視頻設計應以微課形式設計為佳,即以知識點為單位設計視頻,一個知識點的長度以小于10分鐘為宜,提高學生學習效率[2]。
2.2第二階段
第二階段主要通過教師講解加深學生對知識的理解和掌握,并幫助學生構建完整的知識體系,本階段需要1個學時左右的時間。有了第一個階段的學習基礎,學生已對所學知識有了一定程度的理解,所以在第二階段的教學內容上,要求進行全面取舍,哪些內容可以讓學生在課外學習,哪些內容需要在課內適當講解,哪些內容需要在課堂上重點關注。本文建議具體講解內容主要針對課程難點來展開,一些重點內容如果學生自學起來比較輕松,教師只需要理一下知識脈絡就可以。此外,教師還應介紹土木工程施工領域前沿發展的內容、長期存在卻未得到徹底解決的問題以及工程建設的發展對施工領域在技術上的新要求和新期待。在本階段,教師還應利用板書、框圖、多媒體等教學手段幫助學生更好的學習,并采取學生提問和教師提問二種途徑相結合的方式加強教學互動,進一步培養學生觀察問題、發現問題、思考并解決問題的能力,激發學生的創新欲望,培養學生的創新意識,調動學生創新的積極性,為學生開展創新實踐活動提供素材和參考借鑒,起到總結深化理論教學的目的[3]。
2.3第三階段
第三階段內容主要為學生間的討論、互動,約占用1個學時的時間。本階段可以采用以下兩種形式實現。(1)小組討論。讓學生自由組合形成4~6人的興趣小組,小組內推選小組長進行組織協調,實現學生的自我管理。小組成員通過分工協作,對本次課程所學的施工技術或者施工工藝內容,進行交流互動和全面的總結,并提出本小組對該技術或工藝的學習心得或者今后的應用前景和發展趨勢所持有的觀點看法,成果以小論文的形式提交。之后,每組學生利用5分鐘左右的時間,推選1名組員以論文報告的形式介紹本小組的討論結果。學生討論的成果和課堂具體表現應計入學生的平時成績,從而實現同組學生分工協作,不同小組之間良性競爭[4]。(2)學生轉換身份上講臺。學習一門課程最快的方式之一就是自己作為任課老師去認真備課并在課堂上進行講解。可以讓學生轉換身份,自己選擇一個知識點進行備課,并上講臺用5~10分鐘左右的時間給大家進行講解,并讓其余同學對其教學效果進行打分。也可以讓學生上講臺談談自己的學習心得或者講講有關土木工程施工的新技術、新工藝發展。在整個土木施工課程授課期間,讓每個學生都能夠至少有一次機會上講臺。經驗證明,這樣做學生為了講好課會認真學習備課,其余同學也會比平時更專心地聽課,通過這種方式可以提高學生的學習效果,并激發其學習興趣。(3)教師在以上學生的討論交流中,應甘當“配角”努力營造平等、輕松、愉悅的討論氛圍,引導學生樹立科學、積極的認知態度,提高學生多層面縱深獲知能力和從不同信息源獲取、篩選、加工信息的能力,進而促使學生對知識的理解更深刻,使學習達到事半功倍的效果。
3半自助式三階段教學方法的優勢
半自助式三階段教學方法可以讓土木工程施工的課堂回歸到學生能力的培養,將普通課堂中的講授內容的相當一部分移到課外進行,這部分移到課外的內容可以為實踐環節,即在工地的參觀、實踐,也可以為自身的主動學習。在課堂內教師可以通過自己的講解解惑來提高學生對知識的理解和認知,并通過學生間的討論、互動等方式讓學生成為學習的主動實施者,學生的工程實踐能力、溝通交流能力、團隊協作能力在課堂上能直接得到很好的鍛煉。教師則由原來在講臺上單純傳道授業解惑的“演員”轉變為教學活動的“導演”和學生身邊的“教練”,而學生則由原來講臺下被動接受的“觀眾”轉變為教學活動中積極主動的參與者[2],課程內容中枯燥無味的內容也能更輕松地被學生接受。在考核方式上,半自助式三階段教學方法能夠較全面地考查學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力而非單純應試能力,更加符合當前國家對高等工程教育的要求。
參考文獻
[1]祝江鴻.《土木工程施工技術》教學改革思考[J].中國科技信息,2006(5):271.
[2]何朝陽,歐玉芳,曹祁.美國大學翻轉課堂教學模式的啟示[J].高等工程教育研究,2014(2):148-151.