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关键词: 土木工程;毕业设计;力学教学;理论知识;工程实践
中图分类号:TU-4;G642477 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2012)04-0126-03
土木工程专业毕业设计是培养计划中最后且最主要的综合性实践教学环节,也是人才培养目标的重要阶段之一。要求学生将大学此前所学的专业知识融会贯通,并应用于实际工程,培养学生综合应用所学基础理论和专业知识,以及独立分析和解决实际工程问题的能力[1]。然而,土木工程毕业课题大部分涉及力学分析和计算,但从指导学生毕业设计中可以看出,学生普遍不能很好应用力学知识去分析、解决问题。为此,加强力学基础教学改革和实践,确保学生毕业设计论文质量是高等院校面临的一个重要课题。
一、土木工程专业毕业设计存在的问题
目前,土木工程专业本科毕业设计课题主要来源于工程建设类和研究项目的实际课题,但这两类课题都涉及力学知识,若缺乏较强的力学分析和计算基础则难以完成高水平的毕业论文。当前土木工程本科专业毕业设计存在的主要问题如下。
(一)缺乏解决实际工程问题的能力
房屋建筑结构方案设计方向论文内容主要包括结构选型、结构布置、建立模型、拟定计算简图、内力分析、内力组合、截面设计、构造处理等。显然,合理的建筑结构设计是以力学分析和计算为基础,然而在指导学生毕业设计的过程中笔者发现,学生严重缺乏利用所学的理论力学、材料力学,尤其是结构力学相关知识分析和解决工程实践问题的能力。已踏入工作岗位的学生反映,虽然已学习了理论力学、材料力学和结构力学,且在期末考试中也取得了较好的成绩,但进入毕业设计阶段仍无从下手。如:毕业设计涉及的力学知识也许不能完全用书本知识解决,但对于简单的力学问题,学生往往感到毫无头绪,只能在教师的指导下做出正确选择。这说明学生还无法将专业基础知识、基础理论知识在头脑
中形成统一体系[2],学生在本科阶段学到的力学基础知识没有真正起到基础和铺垫的作用。缺乏知识综合应用,尤其是应用力学知识解决实际工程问题的能力是土木工程专业本科毕业设计最突出的问题。表1为笔者所在的土木专业二本学生近年来毕业设计题目。从表中和笔者教学实践调查可以看出,由于学生力学水平较差,因此毕业设计大多数为施工组织设计以及岩土工程方向,而房屋建筑结构方案设计方向的论文偏少,研究型论文的毕业设计基本没有。
(二)结构设计概念模糊,缺少方案论证
土木工程毕业设计的实施过程归根结底是一个结构概念分析的过程。所谓概念设计一般是指不经过具体的数值计算,主要依据整体结构体系与分体系之间的力学关系,根据现象和工程经验得出基本设计原理和思想,从整体的角度确定建筑结构的总体布置以及抗震细部措施的宏观控制,概念设计思想已逐渐被大范围地推广,并在结构的选型、布置、计算参数的确定等方面发挥越来越重要的作用。然而,目前的本科生由于力学基础知识不牢固,工程实践经验不足,加之计算机的大量使用,导致结构设计概念模糊。
从目前笔者所在专业的毕业论文看,论文中普遍缺少方案选择、比较以及方案论证,基本按照既有模式进行计算,有的甚至连计算方法都未弄懂,导致毕业论文中往往在选择结构方案时对受力是否合理缺乏考虑,结构整体把握性差,空间想象力不够,理性分析偏弱。
(三)学生定性分析以及手算能力不足
计算机的普及和高速发展为结构分析提供了多样化的选择,培养学生利用计算机分析结构已成为课程建设和教学的重要内容。为了培养学生利用计算机进行结构分析的能力,东华理工大学土木与环境工程学院在编制结构力学I课程教学大纲时重点增加了6个课时的上机操作,同时在课堂教学中增加了通用工程结构分析软件介绍,如SAP2000,ANSYS等有限元分析软件。然而,负面效应是学生过分依赖计算机分析软件,当遇到必须通过手工计算才能解决的复杂结构时,大部分学生无法应对。另外,当计算出现错误或在使用过程中输入错误参数时,学生无法较快地定性分析内力图是否正确,更不知如何手工校核。
(四)缺乏创新思维和独立分析能力
本科毕业设计目的是重点培养学生的创新思维和独立分析能力。由于本科生知识面偏窄,限制了学生创新思维的发展,学生独立分析与解决问题的能力薄弱,毕业设计时力不从心。通过对本专业2006级毕业生情况调查分析发现,学生对所学的各门课程,特别是对三大力学的综合运用能力不强;对实际工程了解模糊,在将实际工程转化为计算模型时,方法实施不明确,加之对结构构造要求不熟悉,欠缺独立查阅文献的能力,造成了学生过分依赖教师的情况出现。
二、产生原因分析
(一)理论与实际脱节
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)02-0041-03
随着中国高等院校研究生教育的普及,研究生教育和人才培养质量逐渐成为关注话题。研究生教育是继本科教育基础之上的更深层次的教育,是培养高技术人才和研究型人才的重要途径,研究生教育的培养质量是中国能否向尖端技术领域快速发展的重要因素。因此,研究生尤其是工学类研究生的培养至关重要,毕业生的质量直接影响着今后社会和经济的发展进度和方向,高等教育肩负着培养一大批理论研究型及工程应用型人才的使命,以保证国家和社会发展对高级人才的需求。
对土木工程学科而言,土木工程是国民经济的支柱,土木工程学科的发展和人才培养影响着现代化建设的进程和基础设施的完善。在土木工程专业研究生人才培养上,高校教育工作者应逐渐缩小高校教育和企业单位对人才需求的差距,使之顺应社会发展的需要,使研究生毕业后能够更好地将所学理论和研究成果应用于实践。
一、研究生培养模式现状
目前中国研究生招生规模逐渐扩大,可招收研究生的高校和专业也逐渐增多,为学生们提供了更多深造和学习的机会,但随之而来的问题也逐渐显现。在研究生的培养模式上,各大高校存在着不足和需要改进的地方。
首先,研究生培养模式单一。例如,悉尼大学的研究生培养模式体现了多元化的特点,既有研究型为主的研究型学位,又有以工程实践能力培养为主的工程型学位,学生可以根据自己的特点和兴趣选择发展方向[1]。中国硕士研究生教育一般为2年半,学生在校期间,既要学习相关课程的基础知识,又要撰写论文,阅读大量文献,同时还要为找工作做准备,这使得学生难以深入研究领域。
其次,研究生教育教学模式传统化。很多大学的研究生教学和本科教学并没有本质区别,即教师以口授为主,学生思维禁锢,课堂气氛不活跃,缺乏独立思考和批判精神。传统的教学模式不利于培养研究生独立科研工作的能力。
再次,研究生教育大众化,论文答辩形式化[2]。高校师资力量、基础设施建设与研究生招生人数的快速增长之间的矛盾,导致研究生培养质量下降。研究生的毕业论文大多是罗列和堆砌前人的研究成果,较宽松的论文评价标准和流于形式的论文答辩体制是造成这种现状的主要原因。
最后,研究生思想功利化。很多学生选择攻读研究生,其本身对科研并无兴趣,而是基于本科和研究生就业待遇的差异,这就造成研究生不能专心致力于研究,缺乏做研究所需的基本科研精神。
二、中国土木工程专业研究生培养模式探索
(一)确定土木工程专业研究生的培养理念及目标
土木工程专业研究生的培养应在保证硕士研究生具有正确价值观和良好道德情操、具备坚实理论知识和科研能力的基础上,侧重培养工程实践能力,使之能够具有解决实际工程中复杂问题的能力,成为与国际形势接轨、掌握建筑领域尖端技术的高素质工程型人才[3]。
(二)明确土木工程研究生培养质量的影响因素
单一的培养模式和传统的课堂教学模式,使学生的个性和特长得不到充分发挥,限制了学生的创造性思维发展,使研究生教育无异于本科教育,大部分缺乏独立研究和创新的能力。就土木工程专业来说,更应偏向实践和应用。
(三)研究生培养模式的建议
首先,高校应改革土木专业研究生教育模式。例如将土木专业研究生的培养类型细化到理论研究型和工程实践型等方向,使研究生的培养更具有针对性。在课程设置上,由于土木工程学科所包含的知识面宽,涉及的内容广,因此,课程设置要有针对性和普遍性,多设置基础课程[4],使学生主要掌握学习方法,而非单纯地学习课程本身。同时,教师要使学生形成完整的知识框架和体系,使学生有机会接受该领域最前沿的知识和研究方法,使研究生从基础知识的学习、查阅文献到撰写论文等工作中学到做科研应具备的基本素养和能力,并在此基础上使研究生将自己所学的知识应用到实验或实际操作中。
其次,针对研究生毕业后缺乏实践和动手能力的现状,高校应加强校企联合培养模式。鉴于土木工程本身的学科特点,实践与应用更是重中之重,因此,校企联合的培养模式具有更重要的现实意义。在教育体制上应尽快为高校创造条件,如建立产学研培训基地,使研究成果直接转化成社会生产需要,企业可以为高校的科研工作提供资金支持,同时高校可以为企业运作带来技术保障。高校还应为学生创造实践机会,使学生能够通过学校学习和社会实践,真正掌握和更深刻地理解所做研究的价值和意义。高校应实行学校导师和企业导师双导师制度,学校导师可以从事科研生产工作,企业导师也可进入高校学习和指导,这样既可以加强高校师资队伍建设,完善教育体制,又可以使土木工程研究生在科研能力和工程实践能力上得到充分提高。
再次,应借鉴国外教育体制,实行研究生教育宽进严出制度,这样既可以使更多的学生有机会接受更高层次的教育,又可以提高毕业生的素质和质量。严格控制毕业论文的通过率,提高论文评价标准,避免论文答辩流于形式。可以借鉴国外论文评价体制,对论文的质量采用等级制度,提高学生撰写论文的积极性。同时,在就业上应缩小研究生和本科生的待遇差异,这样既避免了研究生学习的功利性,又节约了国家教育资源,使土木工程研究生教育真正培养出具有科研精神和工程实践能力的高层次人才。
最后,加强自主创新能力建设是中国经济社会和发展的重要决策和部署,创新能力是人才所需要具备的重要内容。因此,研究生创新能力的培养是中国目前研究生教育的关键,研究生的创新能力培养是经济需要也是时代所趋[5]。土木工程创新型人才就是要在该领域提出新理念、新技术、新方法、新技术、新材料,能在土木工程领域有所创新。由此,提高土木研究生的创新能力需要设立该学科的高校和教育工作者不断探索和实践,提出切实可行的措施,可以将部分高校作为试点,将土木工程研究生创新能力培养理念深入到教学和实践中。
就土木工程专业的研究生而言,第一,高校应努力营造良好的创新文化氛围,注重研究生的学术交流活动,开展各类能够开发学生创新思维的比赛和活动。如建筑模型设计比赛或软件应用竞赛,或者举办学术论坛、设置创新课题等,提高和锻炼研究生独立思考的能力。第二,可以通过科学地改革课堂教学模式、调整课程安排,增强学生的创新意识,使研究生在课堂学习中得到创新思维的锻炼并且养成创新思维的习惯,而不是单纯地接受,墨守成规。第三,土木工程专业研究生教育应在保证研究生具有良好理论基础和科研能力的前提下,加强实践教学,培养研究生的工程实践能力。第四,教师也应提高培养学生创新能力的意识,鼓励学生积极思考和独立完成科研工作,将创新理念贯彻到教学实践中。
三、结语
通过对研究生培养模式的现状分析,对土木工程研究生教育提出了建议,借以引起教育工作者对研究生培养的重视。研究生培养是一个系统的工程,对于学生本身,应以更好地促进研究生自身能力的提高为目的,需要研究生在理论和实践之间找到平衡点。对于高校,从教学理念到教学模式都需要认真探索、科学改革,土木工程专业研究生培养更需要经过不断地实践和检验来找到一条适合经济发展和社会需要的研究生培养模式,真正为国家培养出高技术人才,使之成为科教兴国的中流砥柱。
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Postgraduate training mode of civil engineering specialty
LI Fanghui, ZHAO Yongjiang, ZHAO Wenjun
“土木工程材料”n程是土木工程等专业必修的技术基础课,同时,也是为混凝土结构、钢结构、材料力学等专业课的学习打下良好的坚实基础。土木工程材料课程的学习内容是介绍土木工程材料的基本性质、应用范围、检测方法,了解材料的性质、结构以及改善的途径,使学生在以后的学习工作中合理选择并且使用土木工程材料,并为学生今后从事土木工程专业技术工作提供基础理论和技能训练。随着建筑行业专业经营模式的变化,社会对创新型、综合型人才的需求量日益增大,土木工程材料课在工程建设中的重要性就体现出来。为适应大土木培养的要求,传统的以验证性实验为主的教学模式已经不能满足人才培养的需要,我们需要对土木工程材料课进行改革和创新,并且及时调整教学内容。
一、土木工程材料教学现状
土木工程材料课程的涉及内容种类繁多,材料之间的逻辑性不强,而学时相对偏少,记忆内容偏多,导致学生对材料课程理解不深。考试结束,学生就会忘得一干二净,最终使得学生在材料的选择使用方面知识欠缺,给以后工作带来困难。
随着当今世界科学技术的飞快发展,新材料、新工艺层出不穷。随着社会分工的细化,建筑行业的分工也在细化,国内专门从事新材料开发与提供施工服务的企业已参与到设计与施工中。但是,水泥和混凝土依旧是当今社会中经常使用的材料,并且在将来的相当长的一段时间里占据着重要的地位。所以土木工程材料实验教学结构相对稳定,对理论课程的依赖性比较强,致使实验课程和时代脱节,降低了学生的求知欲。
传统的实验教学模式就是先由实验教师讲解实验任务和实验过程,然后学生按教师的要求分组进行验证性实验。实践证明,这种“验证式”的实验教学模式难以激发学生自主学习的兴趣,已经不适应当前以素质教育为核心,以培养学生创新能力为重点的高等教育体制。
现如今,随着土木工程类高等院校课程的调整,材料实验课程的课时相对较少,学生很难去做一些有意义、具有综合性和设计性的创新型实验,不但减少了学生的试验次数,也很难激发起学生做实验的兴趣。
二、实践教学改革措施
1.优化实践教学大纲
实践教学是实验课中最为重要的环节,学生通过做实验来验证书本中的理论。为了增强学生的动手能力,并培养学生养成严谨的科学态度,锻炼学生进行科研的能力。我们积极进行实验教学的改革和实践,及时调整更新实验课程内容。针对上述现状,我们进行了如下改革,并且取得了良好的效果。
将教学内容提前发放给学生自习,在实验课时教师做重点以及难点的讲解,通过预习和讲解,减少赘述时间,从而使学生拥有更多的时间去做实验。实验前不再重复讲述课程内容,节省了时间,更多的是提高学生们的动手实践能力。
增加实验内容。由于实验课大幅减少了实验内容的讲授环节,实验时间大为增加。在原来实验内容的基础上,增加钢材实验多方案设计、水泥性质多方案实验、混凝土性质多方案设计等实验,使实验内容能够覆盖大多数的材料。
增加了设计性实验。改变之前的验证模式,将水泥、砂、石、混凝土和砂浆实验合并起来,作为2个设计性实验。通过设定混凝土和水泥砂浆的各类指标,让学生对原材料进行性能检验、配合比设计等任务,并根据实验的结果进行经验总结。
为进一步提高学生的动手时间能力,根据我校提出的实验课程要具有“演示性”“验证性”“设计性”和“综合性”的要求,提出了开放土木工程材料实验室,设立综合性实验课程。初步设想开设综合性实验课程,配合各类专业课进行综合性实验。
随着科技生产力的提高,各种新型材料也在不断应用于工程实际当中。所以,在之前实验的基础上,可以增加一些有意义的实验内容,提高学生们的兴趣。可以组织一些实验设计大赛,鼓励学生们积极参加,内容形式不限,发挥学生的自主性和积极性。按照要求完成实验比赛内容,并写出实验报告或论文的,可以得到课外活动学分1~3分。这样,不但激发了学生学习的积极性,锻炼了学生发现问题解决问题的能力,而且并且培养了学生的科学精神和创业精神,也促进了老师与学生的相互提高。
2.开设研究型毕业论文设计选题
学生参加研究型项目需要和学生自身的能力一致,所布置的任务或者实验不要超出学生的能力范围,找不到切入点,这样也不能达到预期的目的。将横向课题或者纵向课题加入到土木工程材料实验课中去,授课老师在课外花更多时间和精力去指导学生们进行科研项目,并给学生提供实验所需的材料及其设备,使学生能够从中得到能力的锻炼和提升。根据其纵向或横向课题确定毕业论文选题。通过参与科研项目的研究,学生可以协助老师解决与科研项目相关的科学难点,并且为自己以后的毕业设计选题确立方向,为以后的毕业设计做良好的铺垫。
三、结语
通过对土木工程材料实践教学进行改革,优化实践教学大纲,学生课前自主预习,减少赘述时间,增加做实验时间和实验内容,增加设计性实验,鼓励学生参加,并给出相应的奖励。在土木工程材料教学实践过程中,将科研项目和实验教学有机结合,指导学生参与授课老师的科研项目活动,让学生不但能够很快的理解并吸收知识,而且锻炼了学生们的动手能力,使学生们真正学到相关的专业知识,从而圆满完成教学任务。
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中图分类号:TU5-4文献标志码:A文章编号:1005-2909(2012)05-0114-04
应用型本科院校主要为地方或区域经济建设与社会发展服务,为提高人才职业竞争力,除了培养少量研究型和技能型人才外,把面向生产、管理、服务一线的应用型人才培养放在首位[1],更要注重社会化与个性化的统一[2-3]。土木工程材料实验作为土木工程专业实践教学的一部分,要打破原有局限,构建从课堂内系统、综合的实验操作到课外开放的自助式实践训练,形成演示性、验证性、设计性、综合性、研究性、应用性的多层次实验体系[4],以体现应用型人才的培养目标。
一、土木工程材料实验组成
土木工程材料实验除了土木工程材料课程基础实验外,还包括部分学生为参加学科竞赛而进行的实验,或者与毕业论文相关的实验以及为了创新科研而开展的开放实验。
(一)课程基础实验
各高校土木工程材料实验大致10~18学时,主要包括土木工程材料课程常规实验项目,如材料的密度、表观密度实验;水泥性能实验(标准稠度用水量、凝结时间、胶砂强度测试);混凝土用砂石实验(表观密度、筛分析);混凝土和易性实验;混凝土强度实验;砂浆性能实验;沥青实验(针入度、延度、软化点)。虽然各高校都要求课内开设一定比例的综合性或设计性实验,但受到实验学时数、实验设备和实验场地的限制成效一般。(二)学科竞赛实验
学科竞赛以综合性、设计性实验为主。从2010年开始,“全国大学生混凝土设计大赛”每两年举办一次,面向全国各高校大学生,由全国高等学校建筑材料学科研究会主办。大赛期间,各参赛队现场进行混凝土设计(包括根据现场材料和混凝土工作性进行调整)、试件成型、快速养护、性能测试等实际操作,并对试验结果进行数据处理和设计方案修正。比赛最后阶段,各队根据评委会的提问进行陈述答辩。此外,全国混凝土设计大赛从2010年开始,每年举办一次,邀请各地混凝土生产龙头企业、高等院校参加。2011年的大赛主题为“轻质与高强:普通混凝土强度和容重设计”,设计思想为“以最低容重实现设计强度”。这类大赛的举办促进了课堂理论与实验实践相结合,激发了学生学习积极性,提高了对所学知识的综合运用能力,不仅检验了学生对现代混凝土材料科学和制备技术的掌握程度,也促进了混凝土行业创新性人才的培养。
(三)科研实践类开放实验
开放实验既有教师提供的选题,也有学生自主选题。学生参加开放实验的目的各不相同,或凭个人兴趣,或为参与教师科研课题,也有纯粹为了拿科研创新学分,但开放实验是课程基础实验一种不可或缺的拓展和补充形式,可帮助学生形成创新意识和创新思维,提高专业技能、技术创新能力和综合素质。以土木工程材料为选题做毕业论文的学生一般都需要围绕研究课题开展实验,完成实验方案、实验步骤、实验原材料选择、实验方法确定、实验操作、测试结果与分析全过程。浙江省面向大学生的“新苗计划”就是以课题资助的形式鼓励大学生在校期间开展科技创新。
二、土木工程材料实验存在的问题
(一)课程基础实验学时欠缺
土木工程材料课程基础实验以演示性和验证性实验为主,且目前标准教学班人数均超过30人,甚至达到60人,实验场地、实验设备台套数难以满足教学要求难。演示性实验效果不佳,无法给学生留下深刻的感性认识。而目前各高校对课堂实验部分都要求综合性或设计性实验必须占到一定的比例,综合性或设计性实验往往持续较长时间,且所占学时较多,容易影响其他课程实验内容在教学计划学时内的完成。
(二)课程实验内容不足以体现行业发展和职业导向
随着能源的日益紧张以及对能源战略的重视,新型建筑材料不断更新,土木工程材料不断向绿色化、复合化、多功能化发展。工业废渣在混凝土中被资源化利用;各类高效外加剂在混凝土中广泛使用;传统墙体围护结构粘土砖被新型墙体材料如加气混凝土、轻质小型混凝土砌块、粉煤灰砌块、GRC板等所取代,节能材料迅速发展,而大多数应用型本科院校并未开设相关实验测试内容。
土木工程材料尤其是钢筋混凝土材料的耐久性得到了越来越多的重视,耐久性成为钢筋混凝土结构设计的一个主要内容,也是课堂教学的主要内容之一。学生除了需要巩固对水泥、混凝土、钢材等结构工程材料基本性能检测外,还需要加强建筑工程材料耐久性和工程特殊要求性能等领域的试验检测,主要包括:抗冻融、抗水渗透、抗氯离子渗透、收缩实验、早期开裂、混凝土碳化、混凝土中钢筋锈蚀、抗硫酸盐侵蚀、碱骨料反应等。
(三)实验创新性不足
由于课程基础实验部分学时受限,需要完成的实验教学内容较多,创新较困难。开放实验目前常以教师拟定题目为主,学生自主选题很少,且选题范围不够广泛,创新无从谈起。
实验报告是对知识体系的充分体现,通过确定实验方案、了解操作程序、描述和分析实验结果,达到提高学生分析和解决问题能力的目的。但目前大多数高校土木工程材料课程实验都有配套的实验指导书及实验报告本,学生做完课程实验只需填写实验设备、实验结果即可,不利于学生创新能力的培养,严重影响了开放实验、毕业实习、毕业论文阶段时实习报告、论文报告的独立撰写。同时因为网络化,学生笔头表达能力直线下降,独立撰写的实验报告质量很难满足要求。
(四)开放实验效果不良
开放实验效果难以彰显,主要表现在:大多数学生参加开放实验带有一定的盲目性和被动性,较少考虑提高自身的实践操作能力和科研能力,这既受高等教育不良风气的影响,又与部分学生急功近利的思想有关。真正意义上的实验室“开放”程度还不到位,学生并不能随时进出实验室,实验室的整体管理水平与应用型人才培养目标不协调,实验指导教师与理论授课教师对实验操作或规程要求不一致。
三、土木工程材料实验教学改革措施
(一)加强开放实验,弥补课程基础实验的不足
高等教育的大众化和普及化,使应用型人才培养途径多元化、复合化[5],越来越多的土木工程毕业生将逐渐由设计单位转向施工、监理、房产、质检等部门,这对学生的实践操作技术要求更高。从建筑材料市场和企业看,国内的合资和外资建材企业越来越多,本土的材料行业小企业不断发展,需要越来越多的销售、检测人才。根据行业和职业需求,为培养学生的工程能力,开放实验应涵盖土木工程材料制备和加工、宏观微观性能检测、质量评定等方面,以小组为单位进行选题,加强学生动手能力、创新合作能力、社会责任感的培养。
部分选择继续攻读硕士学位的学生,需要以综合性实验或设计型实验为核心,通过创新型实验项目培养其综合研究能力。如了解材料微观形貌,水泥基材料不同水化阶段的物相形成、作用机理,矿物掺合料的作用及粉末材料细度等先进测试技术,加深对综合热分析仪、扫描电镜、激光粒度分析仪、压汞法孔结构测定仪等仪器设备的认识和了解,奠定基本的科研实践技能。
针对土木工程材料的发展趋势,在课堂理论教学中要贯彻土木工程可持续发展理念[6],不断完善传统的土木工程材料测试内容,以满足工程实际需要。把开展矿物掺和料、减水剂、膨胀剂、混凝土耐久性、保温材料的导热系数等测试内容纳入开放实验范畴。
(二)提倡科学探索,提高学生创新能力
要加强综合应用能力和科研训练,将实践教育与科研训练相结合,建立科研促实验教学的模式,激发学生的科学探索精神和创新意识[7-8]。教师通过科研及时掌握本学科的最新动态以及社会对人才培养的要求,更新教学内容,结合行业热点开发开放实验选题,将最前沿的工程技术成果及时引入本科实验教学,使实验内容更具前沿性、设计性、研究性,创新性。
在实验教学中强化科学精神的培养,从科学严谨性、法规权威性、工程技术创新性等方面启发和促进学生科学世界观的形成。鼓励学生在教师设定的开放实验大框架下自行设计实验方案,规范实验操作流程,实事求是地记录实验数据,详细记录实验过程中出版的异常并客观理性分析,独立撰写实验报告。对于随意变更、篡改实验结果的现象可实行一票否决制,取消实验成绩或重做实验。
(三)改进教学环节,改善实验效果
1.重视实验准备
尽可能结合理论教学,提前布置实验任务,使学生全面了解实验方案的设计、实验误差的分析及实验结果的处理方法。对于开放实验,更要重视实验目的和实验过程,结合理论知识和常规数据处理办法,综合分析实验机理和实验结果,并提炼出实验结论或解决思路。2010年全国高校大学生混凝土设计大赛,虽然各组都采用同样的原材料和实验条件,由于配合比设计和调整方法不同,和易性、试块强度及经济性差别很大,只有对相关知识点融会贯通,掌握混凝土强度、和易性、耐久性、经济性的各项影响因素,才有可能进行正确熟练的设计和操作。
2.保持课堂理论教学与实验操作要求的一致性
课堂理论授课教师与实验指导教师对相关实验内容、实验规范、操作要求的掌握和理解必须一致,以免造成理论学习和实验操作的脱节,避免实验室过程中实验操作的随意性。实验员和实验指导教师开展的科研实践相对较少,且以指导课程基础实验为主,随着开放实验的增加,需要经常组织业务培训。新采购的设备要及时提供相应的到货培训,对于一些高端的精密仪器设备,应建立有效的专人负责制度和完善的登记使用与维护制度。
3.加强实验室建设和开放式管理
在满足课程实验教学基础上补充部分科研设备,开创先进的实验教学条件,以保证毕业论文、学科竞赛、开放实验等过程对实验设备、实验室用房及辅助配套设施的要求。同时,要进一步提高资产管理规范化、实验教学信息化、网络化水平,使学生能随时预约并方便地开展实验,提高仪器设备共享程度和利用率。学校除不断加大对硬件设施的投入力度,建设校内实验室外,还可利用校外实践基地,建立校企共享实验室,既可保证教学实验条件,又能降低学校成本。
四、结语
根据行业发展和就业需求,土木工程材料实验要与应用型人才培养目标相吻合。合理组织土木工程材料课程基础实验、学科竞赛、开放实验和创新实践,以构成演示性、验证性、设计性、综合性、研究性、应用性的多层次实验体系。在保证课程基础实验的前提下,要加强开放实验,强化实验室建设和管理,保持课堂理论教学与实验室操作要求的一致性,培养学生科学探索精神,以实现土木工程材料实验教学改革的取得成效。
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Experimental teaching reform of civil engineering materials in application-
oriented universities and colleges
ZHANG Yunlian
(School of Civil Engineering and Architecture, Zhejiang University of Science and
1.西部地方高校土木工程专业人才培养方案现状
1.1土木工程专业起步较晚。
西部地区地方高校虽然较多,但土木工程专业起步较晚。造成这一局面的主要原因有两个:①历史原因导致西部地区地方高校办学理念没有随着时展即时转变过来,仍旧沉迷于自己相对成熟的文理科专业办学模式,延误了土木工程专业开设;②土木工程专业的办学要求较高,讲求的是工程实际,其师资水平、实践条件等,制约了土木工程专业的开办。
1.2土木工程专业办学特色不明显。
少数西部地方高校或是由于观念问题,或是由于财力问题,或是由于经验问题,虽然开设了土木工程专业,但要么在条件不具备的情况下仓促上马,要么照搬重点院校的办学模式,大都没能形成自己的办学特色,不适应西部经济大发展的需要。如湖南省西部地区地方高校的土木工程专业建设大多属于此类状况。
1.3土木工程专业毕业生的工程实际能力较弱。
社会实际需要的是具备扎实工程实际能力的土木工程专业人才,即用人单位不需要岗前培训就能单当一面地胜任工程各项任务的土木工程专业人才。受传统文理教学模式的影响,西部地区许多地方高校,没有找到与西部地区经济发展需要相匹配的土木工程专业人才培养模式,其土木工程专业的毕业生既不像重点院校的精英人才,又不能很快适应工程实际需要,客观上导致了学生就业困难。
2.西部地方高校土木工程专业人才培养方案不足
2.1办学理念滞后延误了土木工程专业开设。
西部地区许多地方高校是在国家政策扶持下建立并成长起来的,尤其是少数民族地区的地方高校更是如此。由于西部地区长期的经济不发达,信息较落后,思想较保守,人才较缺乏等原因,西部地方高校的办学理念也以稳扎稳打见长。当经济发达地区都在大力培养工科专业人才以满足快速增长的市场需求时,西部地方高校仍然坚守着传统的文理阵地。办学理念的滞后使土木工程专业的开设延误。国家现在已经意识到并重视这一问题,采取了一些补救措施帮助西部地方高校,如中山大学、中南大学已成为吉首大学的对口扶持单位。
2.2财力薄弱导致土木工程专业的实践教学条件不完备。
土木工程专业是为解决工程实际而开设的,其有别于其他专业的最大之处在于,该专业必须有完备的实践教学条件供学生训练,包括实验室、校内实践基地和校外实习基地等方面。这些都需要大量的财力支撑。西部地区经济欠发达,西部高校的财力显得更弱,尤其是在高校经费自筹的当下。这种短期内需要大量经费投入的专业,使得不少西部地方高校心有余而力不足,反映在土木工程专业的教学中便是用理科实验替代工科实践或干脆减少实践环节,其后果是工科专业成为理科专业,受害的是土木工程专业的学生,以及大量需要土木工程专业人才的西部地区。
2.3师资队伍结构不合理制约了土木工程专业发展。
西部地区的诸多区域劣势,如科技水平偏低、经济久发达等,使得西部地区难以引进高学历、高职称的专业人才,也难以稳定已有的专业队伍。这种现象在西部地方高校更是普遍存在。面对如此两难局面,西部地方高校大多从原有的师资队伍中选拔与土木工程专业相近的老师,采用进修等方式培养成自己的土木工程专业教师。这种模式培养出的教师,对于土木工程专业的理论教学应该是没有问题的,但对于土木工程专业的实践课程、毕业论文等却难以胜任,学生解决工程实际问题的能力没能得到很好的锻炼。西部地方高校师资队伍结构不合理已成为其土木工程专业发展的瓶颈。
2.4客观因素使得土木工程专业学生解决实际工程的能力偏低。
西部经济久发达的地域、西部地方高校办学艰难、土木工程专业办学积淀不深、师资队伍结构失衡等客观因素,导致土木工程专业的学生“厚基础,宽口径”,但难以“强能力”。这种培养模式下毕业的土木工程专业学生,其属性介于理科与工科之间,毕业后不能立即独当一面,大都需要一年以上的转型期,增加了学生就业压力,也增加了企业的培养成本,延缓了学生迅速发展的进程。此种培养模式唯一的优点就是,造就了一大批土木工程专业的考研高手。因为相对就业而言,研究生录取在实际操作方面要求较低。
3.西部地方高校土木工程专业人才培养方案优化
3.1以土木工程等工科专业办学,提高西部地方高校的核心力。
高等教育改革以来,办学观念已发生翻天覆地的变化,尤其是进入21世纪后,国家经济飞速发展,需要大量工程技术人员,重点院校已率先大力发展工科专业,土木工程专业便是其中优先发展的专业之一,这从各高等院校热门专业目录中可以看出。西部地方高校作为西部最直接的人才培养基地,也应及时跟上时代步伐,转变办学观念,着手发展工科专业。在如此大环境下,一些西部地方高校也相继行动起来,如吉首大学在“十二五”规划中明确指出要“优先发展工科专业,适度申报文理专业”,而土木工程专业便位列其中。
3.2以实践基地建设作为土木工程专业办学的保证。
土木工程专业的教学改革应强调专业技能的训练,注重理论与实践相结合,为此,必须在原有基础上加大实践教学的改革力度[1]。重点有:①加强校内土木工程专业实验室建设。材料力学实验室、建筑测量实验室、建筑材料试验室、土工实验室、建筑施工模拟实验室等是土木工程专业不可或缺的。校内实验设施可使课堂教学与实践教学方便、及时地互相结合和交融,在突出应用能力的培养上起到了重要作用。②建立长期、稳定的校外生产实习基地。如吉首大学已有十多家建筑企业、公司成为该校长期稳定的实验、实习基地。学生除在这些土木工程类的企业、公司进行真刀真枪演练之外,还可以进行“顶岗”实践,真正达到增强专业知识、提高实践能力的目的。③开展网络虚拟岛计划。学生在计算机上创立自己的虚拟岛,二年级学生在岛上进行规划,如布置建筑物、道路、桥梁、地下设施等,三、四年级学生对它们进行设计或虚拟施工[2]。学生在实施虚拟岛计划过程,对木工程领域有了全面的认识,规划、设计、施工、计算机应用等方面的能力得到了锻炼和提高,弥补了实践条件的不足,既经济又环保,体现了绿色工程的思想。
3.3以“双师”型队伍充实土木工程专业教学阵地。
培养土木工程专业类的应用型人才,师资队伍是关键性因素。没有工程经验、工程素质的教师队伍,在讲授工程技术知识时,只是纸上谈兵。因此,必须加强教师队伍素质结构的调整,构建具有工程特色的教师队伍,即工程专家型的教师队伍,以满足培养工程一线技术应用型人才的要求[3]。
西部地方高校大部分从事土木工程专业教学的教师没有工程实际经验,容易造成理论知识和工程实际的脱节。在高学历高职称土木工程专业人才难以引进的前提下,“双师”型教师队伍建设势在必行,可采取以下途径:①鼓励教师考取注册结构工程师、造价工程师、监理工程师、建造师等注册资格证书。高校教师要考取注册资格证书要求有两年以上的工程实践经历,学校应为其创造条件。②从当地建设、规划等相关部门引进具有注册资格证及工程实践经验的人员作为土木工程专业的实践教学老师。高校对人才引进大多设有硕士、博士等学历门槛,为满足教学需求,应适当降低这部分人员引进的门槛。③与重点院校及当地建设、规划等相关部门合作办学。利用他们的资源弥补土木工程专业实践环节的不足,带动自身发展。如吉首大学与中山大学、中南大学等签约了对口支援协议,与张家界国土、设计、规划、环境等六部门签约了联合办学协议。
3.4以工程实战训练培养学生工程实际能力。
土木工程专业实践教学内容体系核心包括基本技能(本专业的基本操作技能)、专业技能(从事具体职业岗位的专业工作中所具备的能力)、综合技能(基于专业和职业岗位的综合应用实践能力)及职业技能(从事某一工种的基本理论知识和操作技能)四大模块[4]。搭建土木工程专业工程实战平台是提高学生工程实际能力的必备措施,具体有:①理论知识以够用为原则,理论课学时适当缩短,实践课程学时尽量延长,以保证学生实战训练时间;②实验课程以综合应用型为主,基础型为辅,以培养学生分析问题、解决问题的能力;③实践课程到工程现场进行,让学生参与工程的设计、规划、施工、管理等全过程,并运用专业知识协同工程管理人员解决工程实际问题;④学生从大一开始就参与教师的科研课题,并鼓励学生在大二时独自进行“大学生研究性学习和创新性实验”,循序渐进地锻炼学生的科研水平及独自开展工作的能力;⑤毕业论文与毕业设计要结合工程实际进行,以当地工程实际的效果作为成绩的最终评判标准。
4.结语
西部地区地方高校土木工程专业在发展过程中,虽然在办学观念、办学条件、师资队伍等方面存在不足,导致学生工程实际能力偏低,但只要改变办学观念,大力发展社会实际需要的土木工程等工科专业,就一定会为广大西部地区乃至全国培养出合格的土木工程专业人才。
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关键词:研究生培养;“双盲”答辩;答辩秘书负责制;土木工程类专业
中图分类号:G643;TU文献标志码:A文章编号:
10052909(2017)01007306
为适应经济和社会发展对高层次人才的迫切需要,中国的研究生教育已经初步实现了由精英教育向大众教育的转化[1]。近年来,各类高校、研究所招收的研究生数量稳步增加。2015年全国计划招收硕士研究生57.2万人,其中学术型32.2万人,专业型25.2万人。随着研究生招生规模的扩大,硕士研究生教育的类型结构、培养模式、管理模式都将面临重大转变和调整[2]。对于培养硕士研究生的高校来说,研究生普遍扩招是提升整体教学水平的机遇,但也将在研究生培养质量方面面临巨大的挑战。
一是研究生生源质量下降。研究生总体招生规模扩大,使得研究生入学分数线明显降低,生源平均质量下降成为必须面对的现实。需要注意的是,这一现象在不同档次高校中的影响具有差异性。同一专业,处于招考上游层次的高校仍然具有优先吸引优质生源的优势,研究生扩招进来的一般生源则大部分流入招考下游层次的高校,使得这类高校的研究生生源质量下降得非常明显。
二是专业型硕士研究生学制缩短。自2012年起,中国开始大规模招收以培
养专业型人才为目标的专业型硕士研究生,学制两年。这一变化对于很多类似土木工程专业这样对数学力学理论和工程实践两方面都有较高要求的专业来说都是一个很大的考验[3]。专业型硕士研究生如何在两年时间内完成全部学位课程的学习?如何开展科学研究并保质保量完成学位论文的写作和答辩?都需要在实践中摸索和研究。
三是硕士导师指导研究生数量有较大幅度增加。研究生招生规模的扩大速度明显快于高校硕士导师增加的速度,造成硕士导师指导研究生的数量呈逐年上升趋势。以广州大学土木工程学院为例,2010年每位导师只能招收1~2名研究生,三届全部加起来不超过5名。到2014年,每位导师每年招收的研究生数量超过3名,三届加起来接近甚至超过10名。研究生数量的增加必然会影响导师指导学生的时间和质量[4]。
因此,在研究生招生规模普遍扩大,生源质量有所降低的背景下,如何保证研究生培养的质量,就成为当前各高校研究生培养工作的重点和难点[5]。
土木工程专业是广州大学重点建设的专业之一,在国内也具有一定的影响力。但受到研究生扩招的影响,近年来生源质量有较为明显的下降。从2011年开始,两年制专业学位研究生数量大幅增加,硕士导师指导研究生的数量也随之大幅增加。为应对这一变化,学校扩大了招生宣传范围,提高了学校保送研究生比例,增加了校外硕士研究生导师的数量。自2015年开始,学校将专业型硕士研究生学制改为三年,以保证其有充足的时间完成课程学习和论文研究。在此基础上,为保证研究生的培养质量,学校决定从守好研究生毕业前的“质检”关入手,在土木工程学院推行“双盲”答辩,并以此为契机,带动整个研究生培养工作,提高研究生的整体素质。
一、 “双盲”答辩方案简介
(一)“双盲”答辩的基本思路
长期以来,大部分高校的研究生答辩工作多由系主任或导师组织。答辩委员由本校熟识的教授、副教授组成,外单位专家参加的比例很低。答辩过程中导师不仅可以出席,而且可以发言参与答辩过程。在以往研究生属于精英教育的阶段,研究生数量较少,整体素质较高,这样组成的答辩委员会基本能够保证程序公平和学术严谨。但是,在当今硕士研究生教育已经成为大众教育,研究生数量大幅扩大、平均科研素质下降的背景下[6],这样组成的答辩委员会和答辩形式逐渐暴露出了把关不严、看导师面子作决议、毕业答辩流于形式等问题。
广州大学土木工程学院实行“双盲”答辩的初衷,正是为了严肃答辩程序,保证学术公平。“双盲”答辩的含义是:在正式答辩会之前,答辩委员名单对所有研究生和导师保密;在整答辩过程中,答辩研究生导师姓名对答辩委员保密。全部答辩工作由学院主管领导、研究生工作办公室和答辩秘书组织和完成,研究生导师除了提交答辩工作所必需的对学生的评价(匿名)之外,不介入答辩委员的邀请工作,不参加答辩组织工作,答辩会场也不允许导师列席。
这一答辩组织方式尽最大可能杜绝了答辩过程中人为因素的影响,使答辩委员没有了后顾之忧,能够将注意力集中在研究生论文本身的学术问题上,保证了答辩工作的公平性和学术性。对于答辩研究生来说,答辩过程没有导师在场,对答辩委员不熟悉,以一个独立的科研工作者的身份面对专业专家和前辈的考核,是个人学术研究道路上一个重要的成长过程。对于列席的低年级研究生而言,现场观摩高年级同学接受答辩委员纯学术性的质疑并进行答辩,对其树立严肃的科研态度和正确的科研方法[7],都有十分重要的积极意义。
(二)“双盲”答辩工作的组织
广州大学土木工程学院硕士研究生“双盲”答辩工作组,由主管研究生工作的学院领导、研究生办公室工作人员和答辩秘书组成。主管领导全面负责“双盲”答辩工作的组织和实施,是整个答辩工作的总负责人,也是答辩委员会组成的最后决策者。在主管领导的组织下,研究生工作办公室和答辩秘书分工协作,共同完成整个答辩工作。研究生工作办公室负责答辩前后的程序性工作和答辩会举办期的后勤工作,包括:(1)答辩前,根据研究生论文的“盲审”结果,确定参加答辩的研究生名单,准备答辩表决票等必需的答辩资料;(2)答辩会期间,负责答辩会的后勤工作,包括制作答辩海报和横幅,统一购置答辩会所需物品;(3)答辩会结束后,回收全部答辩文件,整理分析后上报学位委员会和学校研究生办公室。答辩秘书从各系所抽调精干的青年博士教师组成,负责答辩相关的全部学术性工作,包括研究生的答辩分组、答辩委员的邀请,以及答辩会的组织和实施等。其中答辩秘书在“双盲”答辩工作中处于关键的核心地位,对此将在下面作重点叙述。
(三)“双盲”答辩工作的实施流程
“双盲”答辩工作的实施流程如图1所示。
二、答辩秘书负责制
从图1给出的“双盲”答辩工作流程可以看出,答辩秘书的工作在整个答辩过程中处于关键的核心地位。土木工程类专业硕士研究生的答辩,从研究生分组、邀请答辩委员、准备答辩相关文件材料,直至答辩会的召开等工作,都需要具有相当程度的专业知识水平。这些专业性很强的工作,以往都由系主任或研究生导师完成。“双盲”答辩方案要求答辩委员名单对研究生导师保密,使得这些学术性的工作成为答辩秘书的职责。答辩秘书从接收答辩工作任务开始,直至整个答辩过程结束,负责“双盲”答辩最具专业性的核心工作,是研究生“双盲”答辩方案得以顺利实施的关键所在。在广州大学土木工程学院的研究生“双盲”答辩工作中,这一极具特色的组织方式被称为答辩秘书负责制。
(一)答辩秘书的抽调
答辩秘书的工作具有其特殊性。一方面,研究生答辩工作一年只举行一到两次,答辩秘书只在此阶段内参与研究生答辩工作,是一个临时任务。另一方面,答辩秘书的工作需要相当水平的专业知识。出于这两方面的原因,答辩秘书一般从各系所具有博士学位的精干青年教师中抽调。抽调出的答辩秘书和研究生办公室工作人员一起,组成研究生答辩工作组,在主管院长的领导下完成整个答辩工作。经过一至两年的实践锻炼之后,答辩秘书的队伍也可以相对固定下来,成为研究生“双盲”答辩工作重要的人力资源保证。
(二)答辩研究生的分组
从2013年起,广州大学土木工程学院的硕士研究生毕业论文已全部实行外校盲审。盲审结果反馈回来之后,研究生工作办公室据此确定总的答辩研究生名单,并提交给答辩秘书进行分组。
虽然土木工程学院的硕士研究生总体来说都属于大土木专业范围,但在学校多年来有意引进各类高层次人才,促进多学科并行发展的思想指导下,研究生导师的研究方向可谓百花齐放。不仅不同专业导师的研究方向有很大差异,就是同一专业的不同导师、同一导师的不同研究方向都会有很大差别。由于硕士研究生的研究内容往往只与导师其中的一个研究方向相关,研究生论文研究方向的差异就更加明显。答辩研究生分组的基本思想,就是
根据学位论文的研究方向和研究内容进行分组,让研究方向相近的学生尽量在同一个组参加答辩。这样做有两个明显的优点,一是便于邀请同一研究方向的答辩委员参加答辩;二是有利于参加答辩的研究生相互学习。具体的做法是从大到小,层层分类,即第一步先把市政、暖通专业的研究生分离出去,组成若干个单独的答辩组;第二步从大土木方向把桥梁、交通、道路、岩土研究方向的研究生分离出去,组成若干个单独的答辩组;第三步在小土木范围内,按照力学、抗震隔震、抗风防灾、结构设计与分析、材料与实验技术等研究方向分组,形成单独的答辩组。
答辩秘书对研究生进行分组的依据主要是研究生论文的题名和摘要,有时还需要参考其毕业论文全文。这是一项专业性很强的工作,不仅需要对土木类各专业有充分的认识,也需要对所涉及研究生导师的研究方向有一定的了解。这也正是答辩秘书要从各系所具有博士学位的青年教师中抽调的根本原因。
(三)邀请答辩委员
为保证答辩工作的公平性和答辩委员的权威性,广州大学土木工程学院“双盲”答辩方案聘请答辩委员的原则是:(1)建立答辩专家库,所有答辩委员均从专家库内抽取;(2)答辩专家库中的成员全部由非本校的高校、研究所和企业中具有正高职称的专家组成,本校教师一律回避;(3)答辩委员会中,高校答辩委员和企业答辩委员按比例邀请,学术型研究生组高校答辩委员4人,企业答辩委员1人,专业型研究生组高校答辩委员3人,企业答辩委员2人;(4)每个答辩周期,同一答辩委员邀请次数一般情况下不超过2次,最多不超过3次。
答辩秘书根据答辩专家库内答辩专家的研究方向,结合各组答辩研究生的研究方向和答辩时间,拟定初选和增补答辩委员名单,上报主管研究生工作的副院长审核。审核无误后,向答辩专家发出邀请,组成答辩委员会。
(四)召开研究生答辩动员
在答辩之前,答辩秘书需要召集研究生召开答辩动员会,与研究生建立联系,布置答辩任务,并借此机会对研究生进行答辩礼仪培训。具体内容包括:(1)要求研究生积极准备答辩工作,按时上交答辩所需各项材料;
(2)要求研究生认真检查论文格式是否符合要求,英文题名、英文摘要、参考文献格式等是否符合规范;
(3)提醒研究生在答辩过程中需要注意的问题,包括PPT的制作和讲解、回答问题需要重视的细节等;
(4)要求研究生根据《论文评阅书》提出的意见认真修改论文;
(5)确定答辩顺序。
答辩动员会结束之后,收集答辩所需的论文、论文评阅书,准备好答辩表决票、学位申请表和学位论文签名页等相关材料,为召开正式答辩会做好准备。
(五)按期组织正式答辩会
在正式答辩会期间,答辩秘书担负双重任务。一方面,作为答辩会的组织者,答辩秘书要保证整个答辩会按照答辩流程顺利进行,需要直接处理包括答辩后勤工作在内的一切相关事务。另一方面,作为唯一的同时掌握答辩委员信息和答辩研究生导师信息的校方工作人员,答辩秘书需要密切关注答辩进程,根据答辩过程的需要准备答辩决议、学位申请表签名页等答辩文件,并及时处理一切意外情况。例如,在2015年广州大学硕士研究生答辩过程中,有答辩委员对一位研究生的试验数据持有疑问,现场难以形成决议。答辩秘书紧急联系该研究生导师,促其提供原始试验数据记录和国内外相关试验结果对比,最终使该研究生顺利通过答辩。
(六)答辩会后的收尾工作
正式答辩会结束后,答辩秘书的收尾工作主要包括三个方面:
(1)整理全部答辩材料并上交研究生办公室,包括答辩表决票、答辩决议、学位申请表、论文签字页等;
(2)召开研究生答辩总结会,督促研究生按照答辩过程中答辩委员提出的意见修改论文,并按要求上交授予学位所需的材料;
(3)总结答辩组织工作的得失,提交给研究生办公室,以备答辩工作总结会时研究讨论;总结整理答辩委员的提问及其他学术方面的意见和建议,提交给相关系所和研究生导师,作为其
今后工作的参考。
三、实践效果
广州大学硕士研究生“双盲”答辩方案自2013年开始启动,2014年初制订初步的工作流程,并首先在结构工程、工程力学、防灾减灾、岩土工程等小土木专业142名研究生的毕业答辩中试行。随后,根据试行情况和答辩委员、相关导师、研究生的反馈,对工作流程进行了调整。2015年,“双盲”答辩的范围扩大到整个土木工程学院研究生,包括结构工程、工程力学、防灾减灾、岩土工程、市政工程、暖通、道路桥梁等大土木类专业的全部205名研究生。
表1给出了广州大学土木工程学院近6年硕士研究生的答辩情况对比。从表中可以看出,在实行研究生学位论文全部校外盲审,实施“双盲”答辩方案之前的2010年至2013年,不能按期参加答辩的研究生是极少数,参加答辩的研究生全部都能通过答辩。自2014年实施研究生学位论文“双盲”答辩方案以来,不能按期参加答辩的研究生人数迅速增加到两位数,出现了一定比例的答辩决议不通过的情况。这表明所采取的“双盲”答辩方案在学位论文授予过程中的严格化、规范化方面的积极意义。学术水平达不到毕业要求的研究生,会在以下三个环节被淘汰下来,一是导师自行把关,对达不到基本要求的研究生不同意其参加答辩;二是校外专家盲审未过关;三是“双盲”答辩决议未通过。
对近6年的3 818份答辩表决票进行统计分析,其结果如表2所示。从表2可以看出,自2014年开始实施“双盲”答辩方案以来,评价为“中”和“及格”的成绩数量明显增加,评价为“不及格”的成绩也开始出现。图2给出了答辩成绩走势图,可以看出评价成绩椤坝判恪焙汀傲己谩钡恼急仍2014年开始实施“双盲”答辩以后大幅下降,评阅成绩为“中”及以下的占比相应有明显上升。这一结果表明,由于“双盲”答辩方案最大程度地减小了答辩过程中人为因素的影响,使得答辩委员在进行答辩评价和决议时,能够将注意力集中在研究生的学术水平本身,评价结果更为客观。
总体而言,广州大学土木工程学院在硕士研究生答辩过程中实施“双盲”答辩已经取得了初步成效,具体表现在:
1.答辩程序进一步正规化
“双盲”答辩工作由主管研究生工作的学院领导主持,由研究生工作办公室和各系所抽调来的答辩秘书分别负责答辩过程的程序性工作和学术性工作,最大限度地保证了答辩过程的公平性、学术性和严肃性。
2.论文答辩会的学术性得到进一步加强
“双盲”答辩会实行研究生导师回避制度,答辩研究生按照研究方向分组,所有答辩委员均从校外具备正高职称的专家中邀请,这些措施充分保证了学术答辩会的学术性和权威性。硕士研究生在导师不在现场的情况下进行答辩,通过学位论文答辩检验研究生个人学术水平和科研能力的意义也得到了进一步加强。
3.硕士导师和研究生对学位论文的重视程度得以提升
实行“双盲”答辩之后,由于尽可能地排除了人为因素的影响,答辩委员现场提问的深度明显加强,评价标准更加严格。研究生及其导师对学位论文的重视程度空前提升。特别是答辩过程中,答辩委员对学位论文选题、工作量、研究方法和研究过程的评价反馈给各院系后,引发了一系列积极的变化。以往对研究生开题报告、中期考核、预答辩等过程不重视、走形式的现象得到了根本改变,研究生的培养进一步严格化、正规化,这与学院推行“双盲”答辩的初衷是完全一致的。
四、总结与思考
两年的实践表明,广州大学在土木工程类硕士研究生毕业答辩中推行“双盲”答辩是较为成功的,基本达到了提高研究生对学位论文研究工作的重视,保证研究生培养质量的目标。
广州大学土木工程类研究生“双盲”答辩工作的成功,有以下几点经验值得总结:
一是,严谨细致的组织工作是“双盲”答辩工作顺利进行的保证。“双盲”答辩是研究生答辩工作中具有革新意义的改革措施,每一步工作都有可能遇到无法预料的阻力和困难,需要一边摸索一边推进。广州大学土木工程学院的“双盲”答辩工作由主管研究生工作的学院领导全面负责,研究生工作办公室和答辩秘书组根据自身特点分工协作。这一方案能够克服重重困难得以顺利实施,首先应归功于严谨细致的组织工作。
二是,答辩秘书负责制是“双盲”答辩工作的核心工作方法。答辩秘书工作的重要性在“双盲”答辩中尤为突出。答辩秘书负责制保证了“双盲”答辩方案的顺利实施,是实践中得出的重要经验和有效的工作方法。
三是,答辩委员全部从校外邀请,指导导师回避,使研究生以独立科研工作者的姿态面对行业专家和前辈的检阅,研究生学位论文得到最客观的评价,这也是研究生培养过程中最重要的一课。
总体而言,采用研究生“双盲”答辩,能够提升导师对研究生培养工作的认识,促进研究生培养过程的规范化,对保证研究生的培养质量具有重要意义。广州大学土木工程学院拟在今后的研究生毕业论文答辩工作中继续坚持“双盲”答辩,学校也拟在2016年将这一答辩方式推广到更大的范围。但是,对于“双盲”答辩方案本身来说,在答辩专家库建设、答辩流程细化、答辩文件正规化方面还有很多工作要做,有待于在未来的工作实践中进行改进和完善。参考文献:
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Abstract:
最近几年国民经济飞速发展,伴随着国家基本建设整体投入的加大,我国土木工程领域的发展迎来了前所未有的机遇,同时对土木工程专业人才的培养也提出了更高的要求。社会和企业对高等学校土木工程专业的要求不再是培养单一的技术型人才,而是熟悉工程项目管理工作、适应企业结构调整要求、能够打造精品工程的复合型专业人才。土木工程专业复合型人才,就是既具备土木工程专业技术知识,又拥有经济、法律、管理知识,会设计、懂施工、善管理的能够实施土木工程建设全过程管理的合格人才。面对目前的新形势,普通高等院校土木工程本科专业开设工程管理辅修专业,提出了“土木工程+工程管理”复合型专业人才培养的一种新模式,以满足社会和企业对土木工程专业人才的实际需求。
一、单一土木工程专业从业能力的限制
1.土木工程专业的培养目标和能力结构
2011年国家住房和城乡建设部颁布了由高等学校土木工程学科专业指导委员会制定的《高等学校土木工程本科指导性专业规范》(以下简称《规范》),再次申明了土木工程本科专业的培养目标:培养适应社会主义现代化建设需要,德智体美全面发展,掌握土木工程学科的基本原理和基本知识,经过工程师基本训练,能胜任房屋建筑、道路、桥梁、隧道、铁道等各类工程的技术与管理工作,具有扎实的基础理论、宽广的专业知识,较强的实践能力和创新能力,具有一定的国际视野,能面向未来的高级专门人才。
毕业生能够在有关土木工程的勘察、设计、施工、管理、研究、教育、投资和开发、金融与保险等部门从事技术或管理工作。
《规范》要求土木工程本科专业的学生除了应该具有一定的知识结构和人文、科学与工程的综合素质外,还应具有一定的能力结构,即应用工程科学的能力和具有较强的解决土木工程实际问题的能力。目前我国普通高等院校土木工程专业的毕业生,显然还不能完全具备上述能力。
2.学校培养和社会需求之间的差距
普通高等院校土木工程本科专业的毕业生,最近几年除一部分学生考取硕士研究生选择继续深造之外,其余的毕业生80%左右选择到建设施工单位就业,学生毕业后将直接从事施工企业的技术、管理与经营工作。通过对历届毕业生的走访调查,发现毕业生一般都能够胜任土木工程技术层面的现场施工技术工作,却很难在短时间内适应企业的管理决策层面的工作,这种情况已不能满足自己“先技术、后管理、再创业”的职业生涯规划要求。
对用人单位的调查显示,企业目前对掌握多种专业知识和技能的复合型人才表现出很高的渴求度。现在企业在招聘大学生时非常看重学生的综合素质和能力。学生一旦进入企业,可能刚开始做的是工程设计或施工现场的技术工作,但是如果毕业生技术工作过硬同时又懂经营管理,经过一定时间的实践锻炼,企业必将把他培养成中层管理人才。这样的学生潜力更大,发展空间也更广,也更能适应企业的发展和需求。
在工程建设的具体实施过程中,技术、经济和管理各方面专业知识联系紧密、相辅相成。作为一名合格的专业工程师,即使专门负责某项技术工作,在实施过程中也不可避免地要考虑节省成本、控制进度、满足合同要求等相关因素。目前我国普通高等院校土木工程本科专业教育普遍面临培养模式单一、专业面过窄、课时压缩、缺乏个性等问题,培养的土木工程专业毕业生知识结构比较单一,能够成为某一个技术领域的专家型人才,却很难适应现代化工程管理的需求。
二、选修工程管理辅修专业的优势
土木工程专业的毕业生在基层工作一定时间,夯实工作基础,就有可能进入企业管理层,或者成为项目经理。此时需要从宏观层面管理整个工程,除考虑技术因素外还需要考虑项目的资金链和组织管理。选修过工程管理辅修专业的学生和只学习单一土木工程专业的学生相比,优势在于可以同时掌握组成建设工程项目的两个核心要素——经济和技术,可以从经济和技术两方面来考虑工程的可行性,更加能够保证项目在特定经济条件下的顺利实施。具体而言,选修工程管理辅修专业的同学和只学习单一土木工程专业的同学相比,具有如下优势。
1.知识结构体系更完善
土木工程与工程管理两个专业同属一个大的知识领域,土木工程专业学生掌握相关工程管理专业知识对完善自身的知识体系和提高专业技能水平有很大帮助。参与辅修的学生除了能够掌握土木工程专业所必需的基础理论知识之外,还能够掌握比较系统的管理学、工程经济学、工程建设监理、工程项目管理、工程合同管理、土建工程造价、房地产开发、房地产估价、房地产经济学、建筑企业管理学等方面的基本知识。参与辅修的学生不仅具有较强的分析、研究与解决土木工程专业一般工程问题的能力,还具有熟练的土建工程造价及工程量计算、工程经济分析、工程项目管理能力,具有综合运用所学土木工程技术知识、相关管理理论和方法、相关经济理论、相关法律法规等方面知识从事工程管理的基木能力。
2.未来从业范围更广阔
在市场经济高速发展的今天,人才市场对复合型人才的需求趋势越来越明显。这就要求毕业生不能仅仅掌握单一的专业技能,还需要学习和掌握与自身专业相关的其他专业知识和技能。拥有良好的知识结构体系和广博的专业知识面,就业竞争力明显增强,未来的从业范围也更加广阔。选修过工程管理辅修专业知识的毕业生,具备了土木工程技术、管理学和经济学的基本知识,掌握了现代管理科学的理论、方法和手段,知识、能力、素质协调发展。他们基础扎实、知识面宽、适应性强、综合素质高、富有求实和创新精神,属于能在国内外工程建设领域从事项目决策和全过程管理的复合型高级管理人才。他们不仅能够在有关土木工程的勘察、设计、施工、研究、教育等部门从事技术或管理工作,而且能够在建设单位、设计单位、施工企业、工程监理单位、房地产企业、投资与金融领域、政府部门等从事工程项目管理、工程造价确定与控制、房地产开发与管理、资产评估等工程管理工作。
3.自身发展前景更美好
目前社会对土木工程专业人才的要求越来越高,岗位竞争也越来越激烈,岗位职务提拔的机会自然会优先考虑技能完善的人才。选修过工程管理辅修专业知识的毕业生,除具备土木工程专业的一般知识结构,还具备工程项目管理、房地产经营与管理、投资与造价管理及物业管理等方面的知识结构。他们具有进行工程项目可行性研究、一般土木工程设计、工程项目全过程的投资、进度、质量控制及合同管理、信息管理和组织协调的能力,具有分析和解决房地产经济理论问题及房地产项目的开发与评估、房地产市场营销、房地产投资与融资、房地产估价、物业管理和房地产行政管理的能力,具有项目评估、工程造价管理的能力,初步具有编制招标、投标文件和投标书评定的能力,具有编制和审核工程项目估算、概算、预算和决算的能力,具有物业的资产管理和运行管理的能力。在土木工程建设领域,既懂技术又懂管理的人才符合社会需求,在各个方面占有很大优势,未来的职业发展前景更加美好。
4.获取执业资格更容易
目前我国在工程领域普遍实行注册工程师制度,从业人员需要通过国家统一组织的相关执业资格考试,成绩合格,获得由相关部门颁发的执业资格证书,并经在行业主管部门注册成为注册工程师,才具备在本行业的从业资格。目前和土木工程专业相关的注册工程师主要有注册结构师、注册建造师、注册监理工程师、注册造价师、注册房地产估价师、注册资产评估师、注册咨询工程师等。在土木工程工作实际中需要考取的相关注册证书,很多都涉及工程管理知识。比如国家一级注册建造师考试的四门课程中,“项目管理”、“工程经济学”和“建设法规”都是工程管理专业的课程内容。提前学习过相关理论知识,具有一定的专业基础,更容易通过考试获取执业资格。
三、开设工程管理辅修专业的建议
1.学生自主选择是否辅修
土木工程专业每年的学生数量都很多,一方面考虑到全部辅修工程管理专业在师资、实习场地、实验设备等方面对学校的负担太重,另一方面也考虑到不同的学生职业生涯规划不同,未来的就业方向不同,所以建议不要硬性要求全部学生都选修工程管理辅修专业,而应该让学生根据自己的兴趣特长和职业生涯规划的不同,自主选择是否参加辅修。
2.统一安排主辅修专业课程
将选修工程管理辅修专业的学生重新独立安排班制,通过规范化的管理正确引导学生完成各项学习任务。采用主修专业和辅修专业并列学习的方式,辅修专业和主修专业课程统一设置和安排。辅修专业课程的开课时间将合理考虑学生主修专业的课程安排,利用富余时间完成相关课程的教学任务,避免学生上课时间发生冲突。
3.多方向设置毕业设计内容
毕业设计是培养学生动手能力和创新能力的最好手段,也是对高校培养目标和教育质量的最好检验,毕业设计的重点一定要放在培养学生创新精神和创新能力上。毕业设计或毕业论文的最终目的只有一个,就是将四年所学专业知识进行复习、综合、运用和提高,培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。选修工程管理辅修专业的毕业生,毕业设计的内容不再局限于土木工程的建筑设计和结构设计,还可以完成建设项目可行性研究、建筑工程概预算的编制、项目管理规划与施工组织设计、工程管理信息系统应用与开发、房地产价格评估等工程管理方向的设计内容,也可以撰写工程管理专业毕业论文。
参考文献:
[1] 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[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[中图分类号]G649[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2016)01-0080-02
作者简介:耿建(1978-),男,内蒙古赤峰人,研究生,副教授,研究方向:混凝土结构耐久性研究
英国高等教育历史悠久,每年都吸引大量海外学生前往英国学习。2013年英国高等教育统计局公布的数据显示,在2011-2012学年间,来自欧盟及其他地区的学生占全英注册学生总数的17%。英国高校根据其创办年代可大致分为四类:第一类,以牛津、剑桥、格拉斯哥和圣安德鲁斯大学等大学为代表,多数创建于12世纪后半叶到13世纪中期,这些大学多享誉全球,在英国高等教育体系中占有举足轻重的地位;第二类,19世纪末至20世纪初创立的大学,如利物浦大学和伯明翰大学等;第三类,二战后到上世纪60年代创立的大学,如巴斯大学;第四类,上世纪90年代创立的大学,如本文重点介绍的普利茅斯大学。普利茅斯大学是一所较为年轻的学校。在2013年的TimeHigherEducation100under50(建校时间小于50年)中排名第42位,在英国排名第5位。普利茅斯大学以本科生教学为主,因优秀的教学质量,出众的学生就业前景,其在2014年英国一项权威学生满意度票选中,排名前三甲。笔者所在的浙江大学宁波理工学院与普利茅斯大学存在诸多相似之处,如以培养应用型本科生为主,且在同类院校排名中比较靠前等。从2014年2月至2015年2月,笔者在普利茅斯大学海洋科学与工程学院进行访问学者研究工作,借此机会对普利茅斯大学土木工程专业人才实践创新能力培养的方式进行了细致的了解,希望以此为国内同类院校土木工程专业人才培养方式的改革提供借鉴。
一、学制和课程设置
普利茅斯大学土木工程专业本科学制为3-4年,具体学制安排如图1所示。每一学年包括3个学期,其中前两个学期为主要学习阶段,最后一学期为集中考试阶段。在学年安排上,第1和第2学年为在校学习阶段。在第3年,学生可选择到专业相关的企业进行为期48周的带薪实习,此后返回学校完成最后1年的学习任务。从2014年起,笔者所在学校,在每学年第2学期结束后,增设2周短学期,增加学生的实践训练时间,以提高学生的实践动手能力。普利茅斯大学土木工程专业学生需要在3年学习时间内完成360学分的学习任务,其中每学期固定为60学分(除第3学期外)。浙江大学宁波理工学院土木工程专业学生需要在4年学习期间完成至少164学分的学习任务。但是,从教学内容上来看,普利茅斯大学360学分均为专业基础课或主修课,而浙江大学宁波理工学院164学分涉及内容较多,包括通识类课程71.5学分,学科大类与专业基础课32.5学分,专业主修18学分,专业选修8学分,实习实训12学分,毕业设计10学分,学科交叉8学分以及第二课堂4学分。除此之外,两所学校在毕业论文环节设置方面差别较大。普利茅斯大学不单独设置毕业论文环节,而是将其设置成一门课程在最后一学年与其他课程同时进行。浙江大学宁波理工学院与国内其他高校一样,单独设置毕业论文环节。
二、学生实践与创新能力培养
(一)课内环节
与英国其他高校相似,普利茅斯大学的各门课程均没有统一的教材,学生根据教师的介绍,可自行借阅相关参考书目。由于没有固定教材,教师在授课时,除了讲解必要的基础理论知识外,还会根据自己的科研情况和行业的发展趋势和需求,不断补充新的教学内容,使学生能及时掌握行业发展动态。普利茅斯大学非常重视学生的课内实践,在此环节中学生的自主参与度非常高。此外,普利茅斯大学比较重视教学人员来源的多样化,其全职教学人员约占总教学人员的80%,其余为兼职教学人员,主要来自于社会生产企业。这是一个双赢的过程,一方面,兼职教学人员与全职教学人员一样,需要承担完整的日常教学任务,由于其来自于生产一线,所以在教学内容上更关注于如何运用专业知识解决实际应用问题;另一方面,这些兼职教学人员也利用此机会为企业物色优秀的毕业生。相对而言,尽管笔者所在学校也从社会生产企业聘请兼职人员,但是其授课方式多以学术讲座为主,难以激发学生的学习兴趣。
(二)课外实训环节
英国高等教育自上世纪70年代末颁布“能力宣言”以来,各高校不断进行能力教育改革,并取得了显著的成效。为了提高学生的实践与创新能力,使其毕业后能满足企业和雇主的要求,英国高校普遍采用“三明治”式的学制设置(如图1所示)。普利茅斯大学每年为企业提供两次开放日,邀请企业人员来校参观,并以招聘会的形式,向二年级在校生提供为期48周的带薪专业实习机会。在实习结束后,学生可获得工业培训证书。这项专业实习并不是强制性要求,所获实习成绩也与最终毕业成绩无关。学生可根据自己的实际情况来选择是否参加专业实习。在实习过程中,一方面,学生能将所学理论知识与实际生产相结合,加深对所学专业的了解,获得宝贵经验;另一方面,在后续一年的理论学习过程中,学生能够进一步加深对专业知识实际应用的理解。此外,某些企业在实习结束后会给予优秀实习生一定的资助,助其完成最后一年的学习。因此,该专业实习很受学生欢迎,普利茅斯大学土木工程专业每年有50%以上的学生选择参加此项实习。普利茅斯大学土木工程专业还鼓励学生根据自己的兴趣爱好参加各类国家级专业技术协会组织,以此拓宽学生专业实践机会。与普利茅斯大学相比,浙江大学宁波理工学院的学生实践与创新能力培养方式更为多样化。除了常规的课内实践和课外专业实习外,学院还组织各类大学生科技竞赛。笔者曾先后指导10余名本科生参与国家级和省市级的大学生创新能力培养项目,经过项目培训,学生的创新与实践能力明显提高了。但是,由于需要通过选拔才能参与竞赛,所以这种培训模式的受益面较小。
三、导师制在学生实践与创新能力培养过程中的作用
导师制是英国高等教育的一个特色,其在学生实践与创新能力培养和个性发展过程中发挥着重要作用。普利茅斯大学土木工程系在新生入学第一学期就为每名学生指定一名导师,要求学生每学期都主动与导师联系。每个教学工作人员每学年都会分配到4-5名学生。导师往往根据学生特点,帮助其制订学习计划和个人发展规划。与此同时,导师还与学生交流学术问题,并就专业课程学习或生产实践中出现的问题进行讨论。班导师制是浙江大学宁波理工学院的一个办学特色。从新生入学开始,每个班级都会分配一名班导师,直至该班级学生毕业。两所学校的导师制有一定相似之处,如都关注学生的个性发展,但是在学生实践与创新能力培养方面,后者参与度略低。
四、总结与启迪
“他山之石,可以攻玉”,英国高等教育的一些做法可以为我国高等教育所借鉴。首先,弱化教材,鼓励教师将最新的科研成果和相关行业动态引入教学内容中,并在课堂上营造学术讨论气氛。增加学生自学和小组讨论环节,提高学生查阅文献和总结知识的能力。其次,强化社会生产企业在大学生实践与创新能力培养过程中的作用,将其引入课堂教学环节。同时可借鉴英国高校的ProfessionalTraining计划,允许和鼓励高年级学生利用现有的休学制度,进行带薪实习。最后,不断完善各类大学生科技竞赛选拔与考核方式,提高其效率。改革班导师制度,打破班级界限,学生分配以年级为单位,每个教师每年级6-8人。导师负责指导所管理学生的科研活动以及毕业论文设计。
参考文献
[1]兰天.英国高等教育学生个人发展规划及其启示[J].牡丹江大学学报,2014(5):151-153.
[2]徐洁,阚阅.英国大学本科教育呈现的新趋势[J].国家教育行政学院学报,2014(2):92-95.
0 引言
土木工程专业是一个宽口径的一级学科,包括建筑工程、交通工程、岩土工程和地下工程等二级专业方向[1]。土木工程专业以培养“复合型”工程技术人才为目标,以交通方向为例,本专业旨在培养适应现代化建设需要,有扎实的基础理论和专业知识,又较强的实践能力,从事道路桥梁工程的设计、施工组织管理等方面的工程技术人才[2]。大部分高等院校的教学计划中有以下主干课程,三大力学、建筑材料、项目管理、道路勘测设计、施工技术等专业基础课和专业课[3]。
翻转课堂是和微课、Mooc紧密联系在一起的新型教学模式,它的核心思想是提高学生的学习能力和主动学习性,让学生成为教学活动中的主角。现阶段的教学活动主要是老师讲学生听,老师在课堂上讲授知识点,学生在课后完成相应的习题。而应用了翻转课堂教学模式后,整个学习过程中的主角转变为学生[4]。学生在课前可在免费的在线平台观看微课程,Mooc就是目前较为流行的一种大规模开放性在线课程。学生可利用手机或电脑在课前学习知识点,一遍听不懂可听两遍,两遍听不懂可听三遍,这样就避免了课堂上教师教一遍而听不懂知识点的困惑。课堂中教师只需解决学生的问题[5]。
基于土木工程专业的办学特点和翻转课堂的思想,下面从土木工程专业的专业基础课、专业课和实践类课程三大方面进行教学改革的探讨。
1 专业基础课教学改革
1.1 目前的教学方式中出现的问题
土木工程专业的专业基础课有理论力学、材料力学、结构力学、测量工程和建筑材料等,除了测量工程有两周的室外实际操作课程以外其余的课程均为课程讲授课程。其中的理论力学、材料力学和结构力学是本专业核心基础课,同时这三门课程也是多数同学学习中较为困难的课程。在一些土木工程专业院校,每学期补考率和重修率最高的课程都是这三门课程。以结构力学为例,目前的上课方式大多为板书加PPT,由于有大量的计算演示过程,即便是PPT授课,教师也需要用黑板加粉笔进行教学。教师按照教学大纲和进程计划在45分钟的课堂中将每一道例题和每一个知识点讲解给大家。如结构力学超静定结构的力法方程,这部分只是较抽象,知识点不易理解,课堂上教师讲解一遍力法方程的原理,学生在没有提前学习的情况下可能听得懵懵懂懂。因时间有限,教师在有限的45分钟内需继续讲解下一个知识点。往往,教师被一黑板一黑板的粉笔灰刺激的声音沙哑、咳嗽不停,但讲台下的部分学生听得云里雾里。长期以往,教师患上了咽炎等职业病,而学生由于听不懂丧失了学习的兴趣,把力学课程当成了大学生涯的拦路虎,很多留级甚至退学的学生中均有一两门力学课程未达到合格标准。
1.2 翻转课堂带来的教学改革
随着教育界科学技术革命的到来,翻转课堂可以改变上述教学中出现的问题。
在微时代的潮流中,教育领域产生了“微课程”。教师针对某一个知识点在15分钟,甚至更短的时间内讲清楚。如上述的力法方程原理,学生在课前收听或观看教学音频或视频,听一遍可能似懂非懂,听两遍可以接受并理解,听三遍可能会加深印象,听四遍或许能学以致用。如此,在课前学生已掌握了知识点,并能完成相关作业。而在课堂上,老师的职责是回答并进一步提高学生的应用能力,在翻转课堂的理念下,利用微课程和Mooc将原来的教学模式彻底改革,以促进学生的主动学习性并使所有的学生都能理解某一难懂的知识点,同时将任课教师从大量的讲解中解放出来。这种教学模式带来的最大好处是,土木工程专业的学生不再对力学课程感到惧怕,有了坚实的力学基础后可以更好地学习后续的专业课。
2 基于翻转课堂的专业课教学改革
土木工程专业的专业课教学任务是通过学习使学生能够掌握设计和施工技术与管理的基本技能,并具备一定的专业素养。以交通土建方向为例,专业课包括桥梁、隧道工程和施工技术等多门课程。以施工技术为例,传统的教学方式为课堂讲授,利用黑板、PPT或视频资料,在32学时内需要掌握路基、路面、桥梁和隧道工程的施工方法,并学会施工组织设计。
本课程与实践紧密联系,如果在课堂中单纯地介绍理论方法和设计理念,很难引起学生的学习兴趣,但若能在课堂上播放相关技术的视频资料再去讲授,教学效果将会提高许多。但短短的32个小时,让课堂的时间变得很珍贵,授课期间不可能观看大量的视频资料。目前,教师往往利用课间休息时间给学生播放视频。如此,学生们对于现场操作较陌生,因理解不到某一技术部分学生对本专业失去信心。但是,基于翻转课堂的教学模式下,学生可在课前观看教师提供或在线免费的视频资料。在课堂上,教师只需将施工方法进行总结和归纳,也可针对某一工程方法模拟一座桥梁或隧道的施工组织设计。翻转课堂的教学模式让专业课不再枯燥,同时让学生在课后有迫切需要提高专业知识的紧迫感,最关键的是我们的本科生能够在最短的时间内适应工作岗位。
3 实践类课程教学改革
3.1 实践类课程中出现的问题
土木工程专业的实践类教学课程包括课程设计、生产实习和毕业设计,这类课程的教学目的是让学生有一定的动手和设计能力。学生参与到实际工程中,运用学到的理论知识完成设计和施工中较为简单的工作。仍然以交通土建方向为例,目前国内大部分高等院校的专业课中会增加一周的课程设计、一个月的生产实习和一个学期的毕业设计。课程设计主要在课程讲授结束后教师指导学生操作,以某一个计算点为中心而完成相应的设计过程。如路面工程,一周的课程设计需要完成路面的结构组合设计、路面厚度计算两大步骤。这类课程设计需要大量的反复计算,最终以数据来验证成果。但随着各类应用软件的普及,如东南大学路面设计软件可以让一周的课程设计在一天内完成。如此,原教学计划中课程设计的时间已显得绰绰有余。生产实习的时间为大四第一学期的第一个月,施工和设计单位往往因时间短暂不便管理实习生而拒绝接受学生,很多学生只能应付着完成实习任务。这样,生产实习的教学目的并没有达到教学计划。毕业设计有三个多月,时间在大学期间的最后一个学期,设计任务包括道路勘测设计和桥梁设计,工作的重点是在教师提供的路线图或地质条件下计算相关参数。如此,在某种意义上学生只是完成了一套既定公式的计算。
3.2 基于翻转课堂的实践类课程教学改革
生产实习和毕业设计的时间可以安排在大四第一学期,生产实习和毕业设计可以同时进行。学生利用四个的时间(8月、9月、10月和11月)参与到施工和设计中,外业实习完成后利用一个月时间进行相关的毕业论文(设计)。大四的第二学期主要进行专业课教学,在毕业前一个月让学生根据所学的专业知识和实习中掌握的现场经验最后系统地完成毕业论文(设计)。课程设计可改完专业课的大作业,而不必再安排单独的一周时间。
4 结论
笔者根据自身在教学中遇到的问题和感受,基于翻转课堂的理念对于土木工程专业的专业基础课、专业课和实践类课程有了以上一些教学改革的思路。这些思路能否实施,还需在今后的改革中逐一验证。
【参考文献】
[1]丁以兵,黄伟,贾冬云.应用型土木工程专业本科毕业设计改革研究[J].安徽工业大学学报:社会科学版,2011(6).
[2]薛刚,郭晓燕.土木专业毕业设计模式的探索与实践[J].东南大学学报:哲学社会科学版,2012(2).
作者简介:蒋建国(1973-),男,湖南洞口人,中南大学土木工程学院道路工程系,副教授;刘小明(1974-),男,江西瑞金人,中南大学土木工程学院道路工程系,副教授。(湖南 长沙 410075)
中图分类号:G642.477?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)31-0113-02
毕业设计是本科生完成四年教学计划的最后一个环节,这一过程是对学生在校四年学习内容、创新能力的综合检验,也是学生在毕业之前的一次实战演练。[1]随着国家对基础建设的大力投入,目前土木类专业人才需求十分旺盛,大部分学生都在刚进入大四就与单位签订了就业协议。笔者在中南大学道路工程专业上课时做得不完全调查显示,每年11月份以前签订就业协议的学生占毕业生总人数的70%左右,签订的单位大部分是施工单位,一般期末基本已全部签订完协议,部分未签订的,往往是因为对工作单位要求太高。施工单位对道路工程本科毕业生的要求也更趋于全面,不仅需要扎实的专业理论知识,而且要求他们具有更好的动手能力、创新能力、适应能力以及与人合作的能力。[2]通过与已参加工作的毕业生联系得知,一般单位要求毕业生不仅要具备相应的工作技能,还要具有“实战经验”,“上岗即顶岗”。不再是以前那种毕业生到工作岗位后,接受上岗培训或实习一年左右的模式,往往是经过一个月培训后即参与现场实际工作,部分学生因表现优异,一般一年左右即可具体负责一些实际现场工作,有的甚至只需要半年时间。这就要求道路工程专业毕业设计应该探索培养技术应用型人才。
一、目前道路工程专业毕业设计模式
通过近几年毕业设计教学环节的实践,道路工程毕业设计作为大土木工程专业方向,其基本流程基本相似:一般第一个月教师布置毕业设计题目,进行毕业设计、英语论文翻译;毕业设计报告完成后,进行毕业课题设计。中南大学论文设计从始至终要求较为严格,从论文题目的布置及过程控制,都有相关要求。论文要求每人一题,同时设计全过程都在学校聘任的督导组的全程监督之下。
道路工程专业在学生入学后一般要求学生马上进入状态,采取的措施是按照学校要求,首先进行毕业设计动员和毕业设计的过程说明,布置近期任务与远期目标,准备工作完成以后,就去现场进行毕业实习。毕业实习一般是选择在建的道路工程,以高速公路居多。通过邀请施工单位专家讲解、现场踏勘、教师讲解等环节,让学生了解道路工程中的每一个分部工程,包括路基、桥梁、隧道、涵洞、路面等,让学生对道路工程有一个全面的立体的认识。实习回来写完实习报告后就进入毕业设计阶段,首先是由指导教师给每个学生一份地形图,确定道路的始终点和道路等级,然后要求学生熟悉道路工程相关规范,再进行道路工程的各项设计。
这一过程应该说是一个比较成熟的模式,从现场到设计的各环节,学生都熟悉了一遍。但通过对近几年的毕业设计的指导和对道路工程专业的认识,笔者认为道路工程专业毕业设计教学环节中还存在一些问题。
1.实习环节过于简单
从目前发展形势可以看出,大部分土木工程本科毕业生签约单位是现场施工单位,但建设单位工序繁多,从工地组织结构,施工组织到施工工序都需要时日去了解,目前虽然毕业实习安排的是一个月的时间,但由于经费原因、时间安排等因素,实际在现场实习的时间不会超过二十天,有的甚至更短。笔者所在学校道路工程专业毕业实习虽然比较认真,但也只有二十天左右时间,时间的紧张导致实习环节形势的简单。道路工程专业毕业实习一般是先邀请施工单位总工或技术员做一次技术讲座,内容包括实习工地的概况、施工单位组织结构、目前施工技术发展等;然后进行分部工程的实习,由于施工单位工期较紧,一般很难有相关技术人员陪同参加讲解,主要由带队毕业设计指导教师进行讲解。大部分的带队毕业设计指导教师现场施工经验丰富,但由于选取工点的局限性,以及施工环节问题,导致现场毕业实习只是换了一种形式的讲解教育,从课堂转换到现场,学生看到的大部分只是一个静态的施工场地。学生的现场感受应该说是足够了,而且也能够提出一些专业性的问题,但其实对于施工环节还只是停留在以前的课堂教育上。
2.毕业设计课题与实际工程存在距离