时间:2023-04-06 18:31:32
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1.1强化意识影响,重视监督与校审
正确理解、认识土木工程中的概预算工作,并将其看做工程监督、校审的关键环节,核心任务,从理念、意识上,纠正在制定生产经济计划、预算管理中存在的认识问题。一方面,坚定“三公”原则,不偏向于“计划经济”,时刻以工程质量额定指标为原则,开展工作,如有特殊要求,工程预算人员应与工程负责人及时取得联系,并针对实际问题,展开讨论,尽可能削弱意识影响。另一方面,加强土木工程预概算工作的监督与校审工作,围绕国家制定的“财经纪律”,制定生产经济计划,开展预算管理工作,让工程概预算工作起到完善体制、改革建设行为的作用,使其能够正确控制、管理土木工程的流通资金,最大限度降低“经济意识”的负面影响。
1.2完善编制工程预算的额定体系
针对土木工程不确定干扰因素太多这一问题,土木工程应予以高度重视,并采用一系列改革措施,完善编制工程预算的额定体系,具体实施步骤如下:
1.2.1充分考虑“动态因素”在土木工程预概算、规划,拟定管理方案之初,预算人员需结合以往工作经验,按地域分布、经济影响程度,把土木工程中的相关经济元素分类,并确定它们的“风险类型”、“风险度”,为土木工程预算提供可靠的规划、计算、统筹依据。
1.2.2逐步完善额定机制按照预先设定好的土木工程定额,灵活调整各动态因素的分布和影响范围,结合实际情况,按照工程的施工难度差异、工程建设的经济影响作用大小、工程预算风险程度的深浅,确定额定标准的最低限额,以及额定标准的变化浮动范围,从而最大限度的提高工程额定机制的经济效益影响。
1.3制定标准、加强工程概预算的制度建设
土木工程建设的相关要素固然很难搜集,很给预概算工作带来诸多困扰,但为了要规划工程成本、宏观调控工程的经济发展趋向,工程必须学会正确处理无法确定、验证困难的“工程量”。
1.3.1确立预算科目体系将工程所需的“工程量”罗列出来,根据勘测、考量的复杂程度、难易程度进行编辑管理,制定计算周期,按照定额周期,开展预算工作。如发现工程量存在误差,则需明确标记出来,并记录误差方向,当计算周期到来时,将存疑工程量统一列入计算体系中,如此,可大大降低预概算工作量。
1.3.2逐步改革预算管理制度在标准执行过程中,不断改进、完善,逐步形成企业自身的成本、费用定额标准。同时针对企业预算管理中的难题,完善明确责任中心的权责,界定预算目标,编制预算、汇总、复核与审批、预算执行与控制管理、业绩报告及差异分析、预算指标考核等一系列全面预算管理制度。
1.4完善土木工程概预算相关技术研发、人力资源培养工作
依靠网络技术、信息技术优势,改编、整顿土木工程的概预算工作模式,采用数字化、智能化、自动化的信息平台,并与土木工程各施工、管理部门创建信息沟通渠道,让工程变量信息及时传送到预算人员手中。除技术革新之外,土木工程还有计划、有目的的开展人力资源培养活动。一方面,利用技术培训、能力培养,提高预算人员解决复杂经济问题、工程技术问题的能力,让他们拥有预控投资的行为意识。同时,引入资质考核机制,切实落实持证上岗,所有工程预算人员都要参加资格审查。另一方面,让预算人员进入现代化的概预算工作体系,鼓励他们主动改变、完善自身的概预算编制理念与行为模式,当发现管理工作有不足、漏洞时,应及时与工程负责人联系,协同解决问题。
2教育改革的具体措施
结合“卓越工程师教育培养计划”的特点和要求,在充分总结我校办学传统和特色的基础上,提出我校土木工程专业基于卓越工程师教育改革的具体措施。
2.1改进教学方法和手段
在教学方法改革方面,注重授课艺术,进行启发式、互动式、探究式的教学方法改革,使课堂气氛更活跃,更具感染力。对陈旧落后的教学手段进行改革,充分利用现代化的教学手段,如多媒体、幻灯、投影、录像等,扩大课堂教学的信息量,拓宽学生视野,有效提高教学质量。同时,改变“一张考卷定成绩”的传统考核方式,引进课程论文、平时测试,期中测试、大作业等注重自主获取知识能力培养的成绩评定方法。通过考试改革,强调对学生实际能力的考核与评价,引导学生自觉增强学习能力和探索精神。
2.2更新教学内容
在专业课程建设方面,加强多学科交叉综合性课程建设,同时特别强化面向工程实际的案例教学。在教学内容改革时,应该注意夯实基础知识,兼顾学科前沿动态,重视知识运用能力、创新能力的培养,以最有效的方式将一些基本原理、方法及技能传授给学生,使学生在尽可能少的时间内获得尽可能多的专业知识。
2.3强化实践环节
按照加强实践教学和创新能力培养的原则,制定培养方案时要统筹考虑实践性教学环节,要正确处理好理论教学和实践教学的关系,培养学生的创新能力。充分利用专业建设、学科建设和科研平台的良好条件,建设校内实践基地,强化实践教育,为实施“卓越工程师教育培养计划”打下基础。积极组织和开展大学生创新项目、大学生科技活动、创新实验课、实验室科研项目等,进而提升学生的工程实践能力与创新能力。注重学生的知识、能力和素质的协调发展,在传授知识的基础上注重全面素质与综合能力的培养。
2.4加强与企业、行业合作
拓宽办学途径,保证专业进一步发展。积极开拓产学研联合办学的新途径,加强与土木工程专业相关的科研院所、企业的密切联系,与更多的企业签订联合培养协议,明确双方在卓越计划中各自的权利和义务,共同设计培养目标、制定培养方案、实施培养过程,建立若干实践基地。多渠道筹措建设资金,建立联合实验室,聘请有学术成就、科研成果、产品开发和经营管理经验的研究、管理高级人才,参与专业建设和教学。
2.5开展国际工程教育交流与合作
积极组织学生参与国际交流、到海内外跨国企业实习,拓展学生的国际视野,提升学生跨文化的交流能力、合作能力和参与国际竞争的能力。同时要积极引进国外先进的工程教育资源和高水平的工程教师,借鉴他们的成功经验,探索适合我国国情的“卓越工程师”培养模式,促进我国由工程教育大国向工程教育强国转变。
①力学基础课程的学时压缩幅度比较大;
②师资队伍情况不容乐观,主要表现在师资力量不足和学历层次较低;
③土木工程专业力学课程学分占总学分的比例较国外大学低,约为国外大学的三分之二;
④在课程体系上,国外大学已对力学课程的教学内容进行了整合,我国整合效果不理想。土木工程专业力学课程教学以单门力学课程为中心进行授课,每一门课程单独来说其理论是系统和完善的,但是人为阻隔了各力学课程之间的联系,造成在教学内容脱节或重复赘述。由于课程体系职责不清,导致知识的相互渗透不充分,难以使学生对力学课程充分理解并形成系统的力学知识体系。学生的学习积极性不高,学习起来比较吃力,导致教学效果不理想。各力学课程的授课老师交流沟通较少,课时分配不够合理。如果教材选择不合理,甚至在教学内容上存在冲突。不同课程的研究对象及研究方法各异,教师在授课时缺乏系统性,给学生造成“杂”和“乱”的印象,难以建立起完整的力学知识体系。同时,随着科学技术的高速发展,新学科不断涌现,学生需要学习的知识势必面广量大,难免要压缩其他课程的学时。力学课程是重要的专业基础课,力学课程的教学质量将直接影响和关系到土木工程专业后继课程的教学。所以,对力学课程系统性的教学改革势在必行。
2教学内容调整
力学是土木工程专业重要的学科基础课,既是基础学科,又是技术学科。其重要作用是使学生掌握土木工程类专业必备的力学基础知识和基本技能,初步具备分析和解决土木工程简单结构、基本构件受力问题的能力,为学习后续专业技能课程打下基础;对学生进行职业意识培养,使其形成严谨、敬业的工作作风,为今后解决生产实际问题和职业生涯的发展奠定基础。在力学课程体系方面,有些内容在不同课程中表述形式不同,甚至存在冲突。应加强各力学课程授课教师的交流与沟通,合理选择教材,及时修订教材及教学大纲,优化课时分配。由于教学学时普遍压缩,每门力学课程都不能把教材内容系统完善地讲完,造成部分内容脱节。同时,相关的新知识、新技术介绍偏少,远远滞后于科技发展。在现有的理论力学教材中,力学物理基础与大学物理中的内容重复出现。理论力学教材中的平面简单桁架的内力计算与结构力学中的静定平面桁架重复,而材料力学中的平面刚架和曲杆的内力图又和上述内容有所重复。不同的是平面简单桁架中的构件都是二力杆,二力杆的内力只有轴力,而材料力学中的静定平面刚架的内力除了轴力还有剪力和弯矩。材料力学中的简单的超静定问题在结构力学中多有重复,同时在能量法和压杆稳定等内容也有较多重复。在结构力学教材中,渐进法、无铰拱的内力计算等内容实际应用较少,但是内容仍然占了一定的篇幅,而新型工程的新结构、新理论却在教材中很难找到。依据高校培养应用型和创新型人才的培养目标和“实用性、针对性、先进性”的教育特点,需要打破土木工程专业力学课程之间的界限,对教学内容进行整合与优化,重新组织课程结构,摒弃陈旧内容,加入新血液。将理论力学、材料力学、结构力学课程的教学体系、教学内容进行系统的研究,按其内容重新划分教学模块。确保主要内容不削减,避免重复;相似内容合并;新加内容既要保持先进性,又要保证整个力学体系的连贯性和整体性。通过力学课程的教学内容调整,提高教学效率,强化基础,突出重点。
3教学方法改进
力学基础课程,尤其是理论力学、材料力学、结构力学是工程类专业的理论基础。但是近年来基础力学的教学学时在大幅度减少。如果课时减少又不能采取有效的措施保证教学质量,所谓的“厚基础”也就成了一句空话。在土木工程专业力学课程的教学中,利用有限的教学学时,充分发挥教师的引导作用,真正做到以学生为主体,建立良好的教学模式,是提高教学质量的关键。
3.1启发式教学
学生学习力学课程目的之一就是为将来从事各种有关工程方面的工作打下良好基础。力学教材中的理论知识都是经过实践总结出来的,而又为实践所用,因此,教师在授课时尽量把抽象的概念、理论与工程实际联系起来,扩大教学信息量及知识面,给学生留出充分的思维空间,留一定的余地让学生思考、反馈或提炼出若干问题,最大程度的激发和培养学生的学习能力,培养学生的学习兴趣。经过教学内容的调整,系统的力学知识体系又为学生后续的学习留下期待和想象的空间,将教学的重点从知识的传授转移到能力的培养上。
3.2多媒体教学
力学课程的公式推导较多,并且有大量的图形,利用传统的教学手段可以将复杂的力学问题分析的很透彻,并且有利于教与学的互动,缺点是推导过程和绘图占用了大量时间。多媒体教学具有图、文、声并茂甚至有活动影像这样的特点,合理利用多媒体教学可以使传统教学中抽象枯燥的概念变得生动具体,能增加学生的感性认识,激发学生的学习兴趣,大信息量、大容量性课堂教学节约了空间和时间,提高了教学效率。但是,多媒体教学只是一种辅助的教学手段,需要与传统教学的手段有机结合,共同参与教学过程,才能达到良好的教学效果。
3.3实践教学
实践教学是巩固理论知识的有效途径,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要手段。通过课程实验教学或演示教学、认识实习等使学生通过实际观察获得感性知识以说明和印证所传授知识。实践教学能使学生获得生动而直观的感性知识,加深对学习对象的印象,把书本上理论知识和实际事物联系起来,形成正确而深刻的概念;能提供一些形象的感性材料,引起学习的兴趣,集中学生的注意力,有助于对所学知识的深入理解、记忆和巩固;能使学生通过观察和思考,培养他们的独立探索能力、实验操作能力和科学研究兴趣。
3.4考核方式
3.4.1统一学生作业在对学生实施练习的过程中,不同的任课教师按照自己的理解,在难度和知识点覆盖面上有一定的差异。随着力学各课程习题册的出版,节省了老师和学生的大量宝贵时间,使得学生有更多的时间理解教材中的内容。但是由于习题册与教材上的内容和教师讲授的内容可能不符,甚至存在冲突。所以基于教学所选择的教材和力学课程调整后的内容,各力学课程的教师应该加强交流和沟通,共同编制各力学课程的习题册。一方面对要求学生掌握课程知识点和覆盖面有个统一的标准,为实行规范的教学质量体系奠定了基础;另一方面,又为力学课程的最终考核增加新的参考。如在新章节内容开始时,布置一些思考练习题,该章节结束后,通过课上提问、课外作业等形式进行检查。
3.4.2考核方式考核的目的具有双重性的特点:考核既是为了检验学生对课程知识的掌握情况,帮助教师不断总结经验教训,改进教学内容和教学方法;同时也是为了对学生就该课程的学习做出客观公正的评价,并引导其学习方向,逐步适应学科课程的特点,最终起到夯实基础、强化能力的作用。但是单一的试卷考试,很难全部反映力学课程的所有知识,而且错综复杂的工程实际问题也不是简单的力学理论就可以完成的。因此对于力学课程的考核,选择过程性和阶段性相结合的方式。教学活动既有完整的过程性,又有鲜明的阶段性。重视过程性考核和阶段性考核,对检验教学质量和促进、引导学生学习都非常必要。在平时的教学活动中适当安排一些形式多样的考核,如课堂讨论、力学创新、应用力学理论分析解决工程实际中的问题等。
2毕业设计教学改革的进一步探索
针对毕业设计学生的问卷调查分析,学院在导师制的教学改革基础上,从改进选题、合理安排时间、加强过程指导、开展校外毕业设计等方面着手,进一步推进导师制与毕业设计相结合的教学改革工作,充分发挥指导教师的主导作用,积极调动学生的主观能动性,全面有效地提高毕业设计教学质量。
2.1改进毕业设计选题为了充分调动学生的积极性、创新意识和主观能动性,选题要密切结合实际工程,鼓励“真题真做”,尽量避免“假题假做”。为了保证人手一题,指导老师要积极开动思维,多方位多渠道搜集课题,可以与地方设计院或施工单位合作就实际工程项目进行选题;可以结合学生的兴趣和就业去向拟定课题;可以结合指导老师的科研方向和实际项目拟定设计或研究课题等等。选题要求专业知识全面、工作量饱满、实践应用性强,要切实做到与培养目标、工程实际和社会服务紧密结合。
2.2合理安排毕业设计时间毕业设计为期16周,时间安排紧张有序,为了减少学生刚开始的茫然无措,更快更好地投身到毕业设计工作中,可以将毕业设计的任务安排提前至第七学期末,期间安排指导老师与学生见面,指导老师提前向学生发放毕业设计任务书,向学生讲授具体的任务和要求,学生可以利用假期认真思考,积极准备。“好的开始是成功的一半”,前期准备工作充分,后面遇到研究生复试、参加招聘等等事情时才能从容应付,不至于影响毕业设计的进度以及质量。毕业设计不提倡“前松后紧”和“前紧后松”,要求“前紧后紧”。
2.3提高指导老师综合素质毕业设计是一个综合性的“系统工程”,指导教师必须在相关专业领域具有扎实的功底和丰富的实践经验才能胜任。我院近年来补充的师资力量大多是名校的博士或外校引进的教授,综合能力较强。为进一步加强整体师资队伍建设,我院还积极采取多种措施,将富有工程经验的老教师与青年教师组成教学梯队,对青年教师实施“传、帮、带”;鼓励青年教师参加相应的执业资格考试,承接纵横向科研项目;派遣教师去校外建筑设计院、建筑公司、监理公司等挂职锻炼,提高他们的工程素质和实践能力。只有全面提高指导老师的综合素质,才能从根本上保证毕业设计的高质量。
2.4加强毕业设计过程管理毕业设计始终如一实行“导师负责制”,指导老师对设计进度、过程管理、质量要求等方面提出明确规定和实施细则。如毕业设计期间必须明确指导的时间和地点;制定详细的考勤制度和日常管理制度,明确奖惩条例;指导老师及时检查和反馈学生的毕业设计阶段成果等。为了确保毕业设计质量,实施从选题—过程—成果三位一体的三期检查制度。初期主要检查学生的选题和开题。选题在双方互相选择和共同协商的基础上确定。开题则检查学生在大量阅读相关文献的基础上拟定的技术路线和进度安排是否合理可行;中期主要检查学生的设计进度和阶段成果是否和任务书一致以及后期的进度安排等;末期则重点检查学生的毕业设计成果汇总、评阅答辩过程记录以及后期的成果展览和工作总结等。
2.5鼓励学生开展校外毕业设计工作因为校外毕业设计能近距离接触实际工程,使毕业设计理论联系实际,充分调动学生的积极性和主观能动性,锻炼他们的动手能力和工程素质,我院大力鼓励有条件的学生在校外开展毕业设计工作。一方面学院多渠道与社会上相关专业的企事业单位合作,为学生积极创造合适的岗位和机会;另一方面,利用已经签约学生和相应单位都愿意提前接触的契机,学院也鼓励学生去签约单位进行毕业设计工作,以缩短工作磨合期,为将来更快适应工作打下基础。需要注意的是,校外毕业设计必须实行校内指导老师和校外工程师联合指导制度,重视管理力度,以保证毕业设计质量,形成良性互动。
(一)参加实习的学生多,指导教师数量不足
西南石油大学土木工程与建筑学院建筑工程方向,2006-2008级参加实习的学生人数均达到100人以上,2009级更是将达到134人,尽管学校和学院都非常重视土木工程专业生产实习,教研室指定的实习队也非常认真地组织实施生产实习教学,但每年参加生产实习的老师也只有3-4人,所以,老师亲自指导实习的时间就很少,实习的质量就受到影响。
(二)实习单位接收容量有限,实习单位联系困难
我校的生产实习都是安排在每年暑假,这一时间段几乎所有土木工程专业的学生都在实习,特别是应用型高职专科学校的学生,他们到工地的时间早,实习时间长。而每一个施工项目由于在这一时间段都是在赶工期,施工安排的很紧凑,建筑工程施工场地本身就比较狭小,学生到工地后由于没有任何经验且给工地带来一定的安全隐患,所以,施工项目部一般都不愿接受较多的学生实习(一般一个项目部只接受3-4人实习),甚至是不接受学生在这一时间实习,或者要求实习的时间增加到3个月或者半年,这样,施工项目部经过短暂的培训,学生上手后也能为企业做出一些贡献。因此,每年建筑工程方向实习要联系的实习工地就多达20-30个,这给实习队老师前期联系实习单位增大了难度。
(三)实习时间太短,学生实习真正参与生产的机会少
按照教学计划,西南石油大学土木工程专业生产实习的时间为4周,对实习接收单位来讲,实习4周的时间太短了,学生在实习期间基本上只能到实习单位熟悉施工项目的基本情况,跟着施工人员在现场参观该工程的一些基本施工情况,所以大部分学生在实习工地也只能是以参观者的身份去实习,而不是土木工程培养计划所要求的亲自参与实践锻炼,甚至顶岗实习,因此也就谈不上学生动手能力的培养。而应用型人才培养要求学生参与现场实习的时间一般都在半年甚至是一年的时间,因此企业就能有针对性地安排现场技术指导来培养学生的工程实践能力,学生一般也能完整地参加一个项目的施工和管理,学生可以深度参与到施工和管理活动中去,动手能力得到极大的锻炼,对整个项目的施工管理也非常清楚,真正达到了生产实习的目的。
生产实习教学改革探讨
(一)人才培养方案实践环节改革
人才培养方案是指导人才培养的大纲,现有的土木工程人才培养方案中,实习教学时间为4周,在现有的社会环境和企业体制下是远远不能达到土木工程专业对学生实践性能力培养的目标的,一方面希望学生在较短的时间内掌握一定的土木工程实践技能,一方面企业生产需要提高劳动生产率,需要现场得到安全保障,就不希望有其他外界因素干扰,因而企业不希望接受学生实习。笔者通过今年指导生产实习发现企业不愿意接受学生实习的真正原因有以下几点:第一,学生到工地实习,有安全风险,现在项目的管理都是安全责任一票否决制,而学生没有经过一定的现场安全培训,如果接受必然给管理带来一定分不确定因素;第二,学生实习的时间短,即使项目上安排一名指导人员指导学生实习,让学生能得到一定的锻炼,但学生刚刚上手能干一点实际工作时,学校的实习时间就结束了,企业花费人力物力培养学生,得不到任何回报,对于那些小企业更是如此;第三,现在学生在工地上没有吃苦耐劳的精神,愿意主动参加实践锻炼的人很少,安排的任务不能完成。根据我校前几年生产实习反馈的信息可以知道,学生认为在实习期间所进行的工作重复性很强,没有必要跟着项目的进度去完成实习,这刚好是企业所不希望看到的。实事上,很多企业只要学生能遵守纪律,吃苦耐劳,勤学好问,他们还是愿意做出一定的奉献来培养土木工程的接班人。为了更好地配合企业生产来达到锻炼学生实践能力的目的,应该从土木工程人才培养方案入手,加强学生实践能力的培养,特别是增加学生参加生产实习的时间,提高实习效率,这样实习接收单位能很好地安排学生参加生产实习,学生也能完整地参加一项工程的施工和管理工作,全面接受土木工程实践锻炼。在实习的安排上要让学生建立完整工程概念。学生将来在市场激烈竞争的现实中面对的是完整工程,而学生所学习的知识是分散在每门课程里面,对一门课程来讲是完整的,但对一个工程来讲是局部的,所以要让学生在工程实践中将所学的各门课程的知识串起来形成完整的知识体系,充分理解各门课程之间的联系,同时让学生能在实践中体会实际工程是一个系统工程,让他们形成完整的工程概念。因此,需要建设一个良好的工程训练环境,让学生在一个工程的环境中学习和生活,让学生在耳濡目染中感受工程、接受工程,在潜移默化中增强完整工程概念,积累工程实践经验。学生通过这样的实习一定能很好地锻炼动手能力和解决工程实际问题的能力。
(二)加强校企合作建立长期稳固的实习基地
1906年,美国的辛辛那提大学首次推出“合作教育”,即:一部分专业和一些教育项目的学生,一年中必须有1/4的时间到与自己专业对口的公司或企业等单位去实习,以获得必要的知识。近百年来的实践证明,合作教育方式具有强大的生命力。目前,美国开办不同层次,不同类型和不同形式合作教育项目的院校已有1000多所,参与全美国高等教育合作教育的大公司和企事业单位已达5万多家[2]。教育部新近推出了卓越工程师培养计划,明确了人才培养的目标定位,提出了采取“3+1”模式实施应用型人才的培养,该模式必须实行校企合作的办学机制,才能确保人才培养质量稳步提高[3]。长期稳定的实习基地,是开展实习工作非常重要的基础。我校现有土木工程的实习基地有3个,但真正能长期合作,给学生提供实习平台的不多,这就要求实习队临时去联系大部分实习工地。临时联系实习工地一方面大大增加了指导教师的前期准备工作,而且企业也不是很愿意接收,即使接收学生实习很多单位也是敷衍了事,没有真正安排现场指导人员让学生参与生产实践,与教学要求相差甚远,也就很难达到实习的目的。长期稳定的实习基地可以加强学校和企业的联系和沟通,能让企业更加理解学校对土木工程人才培养的需求,让企业更加愿意接收学生实习,更好地安排学生进行现场顶岗实习,学生完全以项目施工技术人员的身份参与到工程施工的实践中去,从工程的施工技术、施工组织、工程质量控制、施工管理等方面进行实践锻炼,从实践中学习知识,把理论和实践更好地结合起来,并跟随一个完整的工程施工全过程,建立整体工程的理念,学生通过长期与现场技术人员的沟通交流锻炼了学生分析和解决工程实际问题的能力,又培养了吃苦耐劳的精神,强化了学生的责任感和团队合作精神。长期稳定的实习基地非常有利的是能满足灵活机动的实习要求,企业往往会有多个项目同时在施工,而且每个项目的施工进度是不一样的,学校可以根据专业课程的进度灵活地安排学生在实习基地的施工现场进行短暂的现场参观等实习活动,这样可以加深学生在理论学习是对抽象概念的认识,做到理论和实际的有机结合,增加学生的学习兴趣;学生还可以通过在现场实习也更加深刻认识到土木工程需要他们具备什么样的能力,以促进学生自觉学习。所以,学校应该进一步探索与建筑企业合作建立长期实习基地的模式,建立更多的、有效的实习基地,为实习教学奠定良好的基础。
(三)校企合作制定培养计划和任务
校企合作可以让学校从与企业的交流中掌握目前土木工程人才市场对学生能力的需求,从而更加有针对性地制定相关的人才培养计划,更好地执行人才培养计划,学校也可以与企业共同制订专业培养方案,根据建筑企业生产、管理的实际不断更新教学内容,让土木工程专业的培养方案更加贴近企业的需求,让学生具备更高的市场竞争力。在校企合作模式下,学校主要承担土木工程理论教学的任务,而实践教学主要由企业承担,学校只是参与实践教学管理和指导。结合土木工程专业毕业生所必须具备的能力与素质,系统地制定学生在企业学习阶段的培养目标、任务及实施计划,确立可操作性强的企业培养方案。其主要内容应包含建筑企业文化学习,施工技术训练和施工管理。学生通过在企业实习认识企业文化、深入了解企业发展战略和管理模式,如何培养企业文化。施工技术训练,这是培养计划的主题,培养计划应包含建筑工程各个施工工序的操作技能培训,让学生通过在企业参加实习,建立完整的工程概念,对各个工序的施工技术和施工组织有深刻的认识,达到能独立组织项目施工的目标。项目施工管理先行,培养计划应该让学生参与到施工管理中去,让学生深入掌握项目管理的内容、程序和规律,学生通过实习初步掌握项目施工组织编制能力,掌握工程量清单编制,初步了解工程成本控制、合同管理和进度控制等项目。
(四)校企合作加强教师实践经验的培养
[中图分类号] TU7-4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)14-0079-03
我国土木工程建设有着飞快的进步,房地产产业和住宅的大发展、高速公路和高速铁路网的迅猛兴起,增强了我国的综合实力。城市建设中的基坑开挖不仅越来越深,而且开挖对周围环境的影响越发敏感;全国30多座城市已建或在建地铁,大冶露天铁矿开采的边坡高度达到800多米,海底隧道、煤矿开采的深度最深达到1000多米。同时,近些年我国工程建设中事故频发,如杭州风情大道地铁基坑倒塌事故、上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故、青岛输油管道爆炸事件。因此,我国对工程建设场地选址及场地内地质条件要求越来越高,水文与工程地质工作是土木工程建设重要的、不可缺少的基础工作。
1998年教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》,将原来的结构、桥梁、道路、岩土、矿井建设、城镇建设等8个专业合并为土木工程专业,成为一个宽口径的大专业土木工程,具有内涵广泛、支系众多、科目复杂的特点,涵盖领域极为广泛,对学科全貌充分认识与把握,以期培养出的学生“理论基础扎实,专业知识面广,实践能力强,综合素质高,并有较强的科技运用、推广、转换能力”。[1] [2]土木工程概论课程涵盖工业与民用建筑、交通土建、地下工程、岩土工程、市政工程、水利水电工程及国防工程等广泛领域。[3] [4] [5]通过对土木工程概论课程的学习,对刚进入大学的水文与工程地质专业学生以后从事土木工程相关的勘察、设计、施工、监理、管理等领域从事技术或管理工作有个较为全面的认识。
一、水文与地质专业对土木工程的重要性
资源开发和基础建设在国民经济中有着十分重要的意义。道路桥梁建设、煤矿资源调查等项目开展初期和建设过程中都必须对工程地质自然灾害、水文与工程地质条件、不良地质现象及工程对周围环境的影响进行评价和调查。资源开发利用、基础设施建设造成的水文与工程地质条件的恶化,对人类的生产和生活造成极大的影响,如采矿导致的地面沉降、人工开挖对边坡稳定性的影响、尾矿库对地下水的污染、水库蓄水诱发区域性地震,特别是近年来由于经济发展导致的全国大范围的雾霾天气。故此在各类地质环境评价、资源开发利用以及地基基础工程建设等过程中,不仅需要从业人员懂得水文与工程地质专业知识,而且会科学管理各种工程。但从现实情况来看,高级应用型技术人才普遍不足。
水文与工程地质的毕业生,既有厚实的专业理论基础、宽广的专业知识,又有较强的实践技能,可在大型工矿企业、城市、城镇从事给排水、地下水及区域环境评价等方面从事水文地质调查工作,也可在有关部门从事飞机场、港口、海岸带海洋环境、铁路、公路、隧道、水库等土木工程方面的工程地质勘查工作。
二、土木工程概论课程的特点
(一)涵盖内容全面
本课程包括材料力学和结构概念、建筑工程类型及施工工艺、飞机场工程的选址及建设、地下工程类型及施工工艺、桥梁工程的类型及施工工艺、道路工程的选线及种类、铁路工程、海口工程、给排水工程、海洋工程、土木工程中的灾害等内容,其中不仅涉及材料力学、结构力学、土力学、钢筋混凝土结构等力学内容,还涉及规划、施工及监理方面的内容,因此学好这门课程,对于刚跨进高等学校大门的水文与工程地质专业的学生而言,理解本专业的培养目标意义重大。
(二)发展变化快
土木工程虽然是一门古老的学科,但其领域随相关学科的发展、经济建设和社会进步的需要而不断深化、不断拓展。
(三)应用性广
随着城市化的发展,我国对能源需求越来越大,高层及超高层建筑越来越多,建筑基础形式多以桩基础等深基础为主,这不仅要求水文与工程地质专业毕业生掌握扎实的专业基础知识,同时又为毕业生就业提供了更多的机会。
三、土木工程概论课程存在的不足
(一)教材内容的滞后
土木工程建设种类、规模发展日新月异,由于时效性,教材不可能及时反映土木工程的变化,已淘汰的施工工艺技术甚至还有可能在现有的教材中出现。
(二)课堂教学方式不丰富
土木工程概论课程涉及的工程种类多、工程性很强。现代多媒体的运用相较于传统的黑板教学而言,能够大大提高教学效率,在很短的时间内扩大了学生的知识面。涉及高层建筑、桥梁、隧道等工程的施工工艺的流程、各种施工机械的操作过程,学生如不到工地现场则不能很好地掌握关键施工技术,这就导致教学效果不理想,学生对知识的掌握不牢靠。
(三)教学素材收集难
由于土木工程涉及交通、土建、港口、海洋等方面,其覆盖面相当广泛,要收集各种工程的典型性素材有相当的难度。
四、土木工程概论课程教学改革
(一)精选教学内容
土木工程概论课程的教学目标是开拓学生土木工程的视野、培养学生土木工程的意识、激发学生持久的学习动力。因此在讲课时可选择生动宏伟的建设场景和案例,如上海中心基坑施工、广州东塔基坑施工、三峡大坝工程、港珠澳大桥建设及世界各地的海底隧道工程等,以此来让学生建立土木工程的整体和发展思维,从而提高他们学习后续课程的兴趣和质量。同时,在教学中将学生带到实际工程现场,进行现场教学,让学生提前接触生产实际,掌握一些现场施工的知识,为他们走向工作岗位奠定坚实基础。
(二)采用形式多样的教学方法
为激发学生学习兴趣、提高课堂效率,各种如桥梁类型、隧道类型、飞机场形式等可以用静态多媒体直观、形象地展现出来,以此提高学生对工程的直观认识,加深学生的理论知识,以较少的教学时间收到很好的教学效果。土木工程概论内容丰富多彩,为避免课程内容变得枯燥无味,教师在课堂教学中不应仅仅以静态图片的形式向学生讲解土木工程的有关概念、理论,这样易让学生产生厌学情绪。课间播放一些隧道施工、深基坑维护施工的教学短片,如人工挖孔桩、港珠澳大桥施工录像、广州东塔的施工动画、管桩打入施工过程、双排桩施工过程、锚杆支护施工过程、越江隧道施工动画、边坡加固施工过程。通过教学录像的播放,让学生掌握各种土木工程的施工方法。
(三)穿插专题讲座
为了让学生了解土木工程的最新发展状况,针对新近的一些深大基坑工程、桥梁工程及土木工程方面的试验平台做专题讲座,如上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故分析、上海中心深基坑支护工程、港珠澳大桥施工、国内外离心机试验、动态空心圆柱剪切试验等。随着城镇化的进展,近年来淮南新建了一批深基坑工程、桥梁工程、隧道工程。在教学过程中,邀请现场技术人员到课堂上来给学生做讲座,如进行过“搅拌桩维护施工”、“地下连续墙施工”、“拉森板桩维护施工”、“地下空间施工”、“打入桩施工”等专题讲座。专题讲座不仅充实了教学内容、开拓了学生的知识面,而且能引导学生从事土木工程的就业方向。
(四)知名人物及实验平台介绍
为增加水文与工程地质专业学生对国内外高校土木工程专业的认识及针对部分学生今后考研的情况,教师在讲解到各种土木工程时,可穿插些相关的历史人物、当代知名学者及国内的一些重点实验室的介绍。如讲到桥梁工程时,可讲一讲茅以升事迹、卢沟桥事件、国内外知名高校桥梁工程专业的知名学者及同济大学的桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室;讲到地下工程时,可介绍同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室的离心机试验机、动态空心圆柱剪切仪;讲到铁路工程时,可介绍一下中国首位铁路工程师詹天佑、同济大学的道路与交通工程教育部重点实验室;讲建筑工程时,可说一说建筑大师贝聿铭的杰出成就等;讲到土木工程灾害时,可介绍同济大学的土木工程防灾国家重点实验室。
(五)新近知名土木工程建筑介绍
国内外的知名建筑发展日新月异,现有的教材很难跟上其发展变化。因此,在讲授土木工程概论时,应介绍国内外最新的土木工程建设进展,以增加本课程的时效性,从而激发学生的学习热情。讲土木工程材料时,可穿插装修材料的最新发展状况;讲高层建筑时,可介绍国内正在建设的摩天大厦,如上海中心大厦;讲桥梁工程时,可穿插东海大桥、杭州湾大桥的建设情况;讲高铁建设工程时,可结合京福高铁来讲;讲水利工程时,可以介绍一下我国西南地区正在建设的水电站,如向家坝水电站、白鹤滩水电站以及金沙江、雅砻江、大渡河等“三江”水电基地。通过讲解一些知名重大工程建设的情况,可以拉近水文与工程地质专业学生与土木工程之间的距离,以此激发学生学习本门课程的兴趣。
(六)授课教师的优选与培养
土木工程概论涉及现有的各种工程,要求授课教师不仅要具有宽广的知识面,而且要有丰富的实践经验,为此要选具有丰富科研经历的教师授课本门课程。近年来,由于高等学校招生规模的扩大和高校教师数量的不足,尤其是有一批青年教师缺乏实践经验,致使土木工程概论的教学存在一些问题。因此,不仅要求有经验的教师对年轻教师进行传、帮、带,鼓励年轻教师参与相关研究课题中,而且为了掌握土木工程的最新进展,年轻教师要经常参加国内外的相关学术会议,在寒暑假期间,尽量去工地实习、锻炼,掌握现场施工的细节,不断更新土木工程概论的教学内容。
五、结论
土木工程概论课程教学改革可起到几点作用:1.提高学生学习土木工程概论课程的兴趣、效率,激发了水文与工程地质专业学生将来从事土木工程建设的热情。2.使学生更深刻地认识到土木工程概论课程的重要性,加深理解水文工程地质对各类工程的影响,以及各类工程与水文工程地质间的相互作用与关系。3.提高了学生在土木工程建设中,保护水文与工程地质环境的自觉性,能够让学生认识并分析不良水文与工程地质条件,并能针对具体问题提出处理措施。
[ 注 释 ]
[1] 傅光耀.关于土木工程专业建筑工程方向教学改革的探讨[J].高等建筑教育,2001(1):25-26.
[2] 王清标,初明祥,胡永强.大土木背景下《土木工程概论》教学模式创新研究[J].当代教育理论与实践,2012(4):75-77.
(一)课堂设计
以往的土木工程概论课程教学都是以老师讲解为主,虽然多媒体教学已取代了传统的板书教学,但单纯的幻灯片放映模式,纯理论的讲解,让学生上课极易产生疲劳感,不能很好地带动学生学习的积极性与主动性。针对上述问题,可以从以下几个方面对课程进行设计:
1.实践教学
在理论教学中加入实践课时,将部分认识实习调剂到概论的教学计划中,这样老师可以利用课堂多媒体教学手段展示工程实例的内容,使学生直观感受土木工程的伟大,激发学生课堂学习的积极性;
2.互动式教学
每一堂课都可以创设一些问题,在老师的引领下,由学生来回答,让学生参与到课堂中来;
3.合作教学
对于一些比较简单的的章节,比如,土木工程防灾与减灾,可以让学生主讲,老师补充的方式进行授课,这样通过大量查阅资料,不仅加强了学生的自学意识,也能更好掌握本章知识点,也给学生提供了一次展示自己的机会;
4.视频教学
在课堂中可以放一些视频,比如世界最高建筑迪拜塔修建视频,通过视频,学生不仅可以了解建筑设计、施工、管理等方面的知识,而且可以感受土木工程的伟大,帮助培养期专业意识。
(二)改革考核办法
传统的土木工程概论考试都是以闭卷方式进行,而且大多是对基本概念的考查,这样容易出现学生考前死记硬背的现象,限制了学生的思维,不利于学生的长远发展。结合本校土木工程概论课堂教学,我认为,土木工程概论的考试可以分期中、期末两次进行,期中重点考查学生对概念的掌握情况,期中考试可以采取课堂竞答、当堂计分的方式,在一个轻松愉悦的环境中进行,这样新颖的考试方式可以提高学生学习的积极性,让学生感受到学习的乐趣。期末考试可以采取论文或报告的方式进行,题目可以灵活多样,在课程结束时提交。
二、加强校企合作,建立一支优秀的教学团队
土木工程概论这门课程因其包含的内容比较宽泛,所以对授课教师的专业素养要求相对较高,这就要求我们建立一支优秀的教学团队来共同承担土木工程概论教学,发挥团队的力量与优势。这个教学团队成员可以由学校专业教师及企业资深人士共同组成,学校专业教师可以主讲各自专业方向的内容,企业资深人士实战经验较足,可以安排做一些专业方面的讲座,以此加深学生对土木工程专业的认识。
三、对学生进行职业生涯规划指导
土木工程概论是大一新生入学后接触到的第一门专业课,这之前,学生对土木工程专业的认识并不多,往往在学习过程中出现迷茫,所以在概论这门课程中可以适当地增加对学生职业规划设计的指导,明确自己的学习目标,并尽早规划自己的大学学习及生活。
中图分类号:G6420;TU85 文献标志码:A 文章编号:
10052909(2015)05006404
资源枯竭、环境污染是目前人类社会发展面临的两难境况,而土木工程的建设和运营,既消耗大量的能源和资源,又带来多方面的环境影响。因此,发展资源能源消耗小、环境影响小的土木工程是土木工程领域实施可持续发展的时代要求。为适应这一时代精神,许多高校土木工程学科开设了环境工程概论课程,旨在现有的土木工程教育体系中,开展环境和可持续理念教育,培养具有资源节约、污染控制等多个领域专长的一专多能应用型土木工程人才,以改善设计和建造技术,实现土木工程的可持续性[1]。本文结合土木类专业环境工程概论课程教学实际,探讨课程教学内容、教学方法和考核评价等方面的改革,以寻求适应新时期土木工程人才培养要求的环境工程概论课程教学模式。
一.基于学科特点,构建既有继承又有创新的内容体系
环境工程概论是环境科学、环境工程等专业的必修课。目前,市场上流通的教材基本上由从事上述专业的学者编写完成,教材内容也都偏重环境领域的可持续发展、污染控制等基本原理和方法,而对其在土木工程中的应用没有涉及,也不包括与土木工程建设密切相关的土地环境问题与保护,以及与资源节约密切相关的绿色建筑与绿色施工等内容,教材的针对性不强[2-5]。因此,课程组在实际教学工作中,结合土木工程学科对该门课程的教学要求,整合完善了教学内容,在继承课程传统教学内容的基础上增设了若干专题。教学内容以环境工程的基本原理和基本知识为主线,讲授水环境、大气环境、固体废物、噪声、光、热、放射性等污染问题和防治措施,重点突出土木工程行业常见的环境问题及污染控制措施,并从节能型建筑、节水型建筑、绿色施工(节水、节材、节地、节能)等方面阐述绿色建筑建设的技术要求,构建既有继承又有创新的教学内容体系[1]。教改后的课程内容如表1所示。
从表1可以看出,教改后的教学内容紧密围绕环境工程概论课程的基本结构,在保留经典知识的同时,将视角立足于土木工程学科,把土木工程行业常见的环境问题、污染控制措施以及绿色建筑等纳入课程内容中,形成既有继承又有创新的教学内容体系。2013年,课程组将构建后的教学内容编著成面向土木工程学科的《环境工程概论》一书,由清华大学出版社列入其出版的土建创新类规划教材系列[1]。该教材突出了环境保护、资源节约在土木工程中的应用,反映了在土木工程领域积极建设环境友好型和资源节约型社会的新思想、新理念。使学生在今后工作或进一步学习中,将环境保护知识向本学科渗透,同时获得新的灵感或创新性思维。
二、协调传统教学手段和现代教育技术,探索立体化教学方式
环境工程概论是概述性课程,内容涉及水文学、环境地质学、水力学、生物学、化学、气象学、土壤学等方面知识,再加上补充的与土木工程有关的创新内容,课时的有限性与知识的增长性之间的矛盾日益突出。这就要求课程组教师在授课时应更加注重所讲解内容的质和量,将多而杂的信息进行疏理与归纳,以灵活的方式传达给学生,但传统的、单一的灌输式教学方法难以取得满意的教学效果,也无法满足当前应用性、创新型人才的培养要求。因此,在教学模式上必须进行改革,改变以往单一的注入式教学方法,积极探索自学总结式教学、启发式教学、案例教学、课堂专题研讨、影音及实地参观等多元化、立体化教学模式,将多种方法有机结合,将教师的主导作用和学生的主体地位相结合,增强课堂教学的生动性和真实性,进而提高教学效果和学生创新能力。
(一)讲授法
在概述性课程的教学过程中,利用多媒体课件讲授是使用最广泛,也是最传统的教学方法,但学生处于被动接受的地位,不太利于土木工程学科应用型人才的培养。因此,在教学实施过程中,应相应地缩减该类教学方法的使用。只有在针对教学内容较难、知识点在其知识结构链中起核心作用,并对后续知识的学习起决定作用的教学内容时,才使用讲授法教学方法。
(二)自学总结法
在课堂学时减少、课程内容充实增加的情况下,充分利用自学总结法提高学生的知识摄入量。教学模式采用教师拟定自学提纲、指定自学内容、明确学习目标,并要求学生在一定结构范围内做出总结。该方法主要针对介绍性、不必作过多阐述、比较浅显的、非核心知识单元的基本教学内容。
(三)启发式教学
积极开展启发式教学,引导学生独立思考,使学生对知识的学习达到触类旁通和举一反三的效果。该方法比较适合在传授与土木工程有关的水、气、声、渣、光、热等环境问题和防控时采用。在这部分教学内容之前,学生已经学习和掌握了上述环境问题污染控制的基本知识和基本原理。因此,可以学生知识背景为基础,由教师提出问题,学生分析和解决问题,或积极引导学生提出本专业的环境问题,并帮助学生提出解决本领域环境污染问题的有效方案和建议,把课堂教学活动由单纯的“教”转化成“教与学”的统一。这种“引而不发,导而不讲”的教学方法,一方面可以促进师生之间的互动,活跃课堂气氛,激发学生浓厚的学习兴趣;另一方面也可以培养学生将相关知识融会贯通,进行思考和分析的综合能力。
(四)案例教学
在教学中适当采用与日常生活较为接近的环境案例教学,可以让学生感到环境问题离我们非常近,因而应该给予更多的关注,并且可以从自己的专业工作入手,从身边的一点一滴做起[6]。这种方法可以贯穿整个教学过程,特别是在每个章节的开始,安排一个与章节内容有关的“案例导入”引出相关的章节要点。 如讲解土地问题及防治时,以城市“地陷”作为案例导入;光、热污染章节以玻璃幕墙光污染为案例导入;大气污染及控制章节则以今年中东部地区多次出现的“雾霾”为案例导入等等。通过案例教学,让学生感受到可以“学以致用”,从而激发学习兴趣,并将感性认识上升到理性的思考,从更深的层面来认识环境问题。
(五)课堂专题研讨
在讲授完某个专题后,教师可结合土木工程学科布置几个相关的小主题,让学生分组查阅资料和调研身边发生的实例,并制作成PPT文件在课堂上汇报,调研和汇报情况则计入课程平时成绩。例如要求学生对学校建筑中的水回用情况、建筑装修垃圾的产生原因及防治、固体废物在建筑材料中的综合利用、建筑节能等情况进行调研等等。这种方法打破了以教师为中心的传统教学模式,师生的角色换位使很多学生感到新鲜有趣,从而提高了学习兴趣,也取得了较好的教学效果。这种方法一般适合在各章节内容结束之后安排相关主题。
(六)实地参观教学
实地参观有利于学生对知识体系的感性认知和掌握[7]。因此,在学完重点章节后,课程组积极组织学生进行相应的实地参观。例如,组织学生参观集美区污水处理厂、厦门市东部固体废弃物处理中心卫生填埋场、厦门BRT沿线的声屏障、典型的大面积玻璃幕墙建筑等等,使学生亲临实地获得感性认识。这样既巩固了课堂教学知识,又增强了学生的学习兴趣。
(七)影音教学
在教学过程中,任课教师广泛搜集电视、网络中与教学内容相关的视频资料,如《今日说法》、《焦点访谈》、《经济与法》、《中国财经报道》等栏目经常会报道水污染、空气污染、噪声污染、垃圾填埋场污染以及城市“地陷”等关系民生的热点问题。在每章课堂教学结束时,安排时间给学生播放,并在播放结束后,结合视频中反映的环境问题和学生一起归纳出主要的知识点。这种方法能使学生形象地认识到现实生活中存在的环境问题,具有生动、形象、直观等特点。通过视觉和听觉全方位地启迪学生思维,最大程度地弥补传统教学方法的不足,提高教学的生动性和教学效果。
教学质量的提高有赖于教学手段的提高和教学方法的改进。在明确教学目标、把握教学内容的基础上,课程组积极探索上述多元化、立体化的教学方式。根据不同章节内容建立丰富的案例和影音教学素材库,弥补学生缺乏感性认识的不足,通过因势利导和专题研讨在课堂上加强师生互动,确立学生在学习中的主体地位,使教学内容更为丰富、教学形式更为生动,为学生提供丰富的教学资源和良好环境,实现学生的自主学习和优质教学资源的共享。
三、改变传统的课程考核方法,培养学生的创新应用能力
环境工程概论是集素质教育、道德教育和专业知识教育为一体的概述性课程,因而考核既要体现学生对基本知识的掌握,还要突出学生的实践能力与创新能力[8]。在课程考核方面,概述性课程大多是采用写论文的考核方式,这种方法存在很多局限性,如部分学生书写敷衍,网络资料的剪贴复制导致论文主题不突出,甚至内容张冠李戴,因此仅凭论文不能反映出学生对教学内容的吸收和掌握情况。而对试卷考核来说,内容可以涉及到每个章节,各部分分值也能均衡,且通过主观题和客观题的设置,基本知识和原理都能有很好的体现和覆盖,是一种对理论知识较合理的考核方式,但其也不可避免地忽略了实践性,不能很好体现学生的应用和创新能力,无法实现土木工程学科设置该门课程的教学目的。因此,有必要改革传统的课程考核方式,在理论考核中渗入实践环节。这种理论与实践相结合的考核方式,既可促使学生更好地掌握基本原理和概念,又能将学生环境保护素养的提高寓于专业实践中。
具体实施过程中,课程组结合多元化教学方法将多种考核同步进行。对于基本概念、基本原理的掌握,采用课堂提问及试卷考核形式,而实践和创新能力的考核,则结合有关专题研讨、实地教学等进行,将各环节学生的考核和期末考试有机地结合起来,减少期末考试的份额,达到既激发学生主动学习,又能提高学生实践能力的目的。
四、结语
通过上述教学改革的探索和实施,课程组建立了针对性和应用性较强、符合土木学科发展要求的课程内容体系,创新了能激发学生学习内驱力的多元化、立体化的教学方式,完善了能突出学生创新和应用能力的综合考核方法,三者之间有机联系、相互影响,朝着培养一专多能的复合型人才、应用型人才、创新型人才的目标努力。这种“三位一体”的教学改革,将全面提高环境工程概论课程的教学实效性,继而有效培养具有资源节约、污染控制等多个领域专长的土木工程师,积极推动资源消耗少、环境污染小的土木工程的设计、建造和应用,最终实现土木工程领域的可持续发展要求。参考文献:
[1] 马红芳,苑宝玲.环境工程概论[M].北京:清华大学出版社,2013.
[2] 朱蓓丽. 环境工程概论[M].2版北京:科学出版社,2006.
[3] 周集体,张爱丽,金若菲. 环境工程概论[M].大连:大连理工大学出版社,2007.
[4] 方淑荣. 环境科学概论[M]. 北京:清华大学出版社,2011.
[5] 沈耀良,汪家权.环境工程概论[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.
建立三个层次的子系统实践教学体系,并将实践教学体系落实到新修订的教学计划和实践教学大纲中第一子系统以认识实习为主体,涵盖工程制图、土木工程概论、测量实习等。使学生了解、认识、描述土木工程产品的功能要求、内部结构,激发学生学习土木工程的热情。第二子系统包括力学、工程材料、土力学及结构实验及课程设计等。使学生掌握材料性能、结构建模及结构分析设计方法。第三子系统包括结构检测、生产实习、毕业实习和毕业设计。使学生掌握与实践土木工程的分析、设计、施工检测和控制方法。三个子系统的层次结构是“综合—分解—再综合”的关系;具有“实验、实习和设计”三要素,符合人的认识规律;以能力培养、特别是创新意识与创新能力的培养为主线。在教学计划和实践教学大纲中,从以下三个方面纳入实践教学体系。
1.与土木实验平台相对应,设立《实验系列课程》,打好全面开放式实验的基础。
2.设《集中实践教学环节指导表》,将课内各集中实践环节与课外社会实践、科研实践、学科竞赛、创新实践、学年作品和文化素质教育实践等结合起来,形成为一个完整的体系;将研究型、创新型实践课和课外科技竞赛活动列入教学计划,如力学模型测试、应用软件培训、结构模型竞赛实验课等。
3.增设创新实践学分,即对学生参加的各类竞赛、科技创作和论文写作等活动,进行考核后计入学分,且可免修其他课程。
(二)将工程素质和实践能力培养寓于教育教学全过程
本科培养是一个系统工程,工程素质和实践能力的培养、创新活动的开展,必须寓于教育教学全过程。
1.对实践性较强的课程,以创新能力培养为主线,进行课程改革。对土木工程专业中实践性较强的课程如《土木工程概论》、《土木工程施工》、《土木工程材料》以及结构类实验课等进行课程改革,以培养学生的创新能力为主线。《土木工程概论》可计划采用现代化教学手段,进行形象生动、引人入胜的教学,组织有丰富经验的老师、专家授课,使新生刚入学就重视素质和能力的提高,发挥以智引人、以志树人的作用。土木工程施工教学有一定的特色,将课程分为两个层次进行:第一层次是以子项工程中的工种工程施工为对象的基本施工知识;第二层次是以整个项目工程施工为对象的现代土木工程施工,在后者中引入现代化的最新方法,采用多媒体授课,授课过程中,使学生站在项目经理的高度,统管全局,运用最新技术,去解决复杂的工程问题。土木工程材料和结构类课程内容广泛,实验课时较多,长期以来采用传统方法进行实验,学生主动参与少,可计划制作各类实验课件,让学生利用课件,主动参与,进行模拟实验后,再正式进行实验室试验,这项改革可激发学生的学习积极性,有助于开发创造性思维,潜移默化地掌握创新方法。
2.发挥教师的主导作用,四年级的导师制与毕业设计相结合。为贯彻因材施教的育人原则,更好地实行理论教学、实践教学和科学研究三元结合的教学模式,给学生的个性发展提供良好的条件,全面提高学生的工程素质和实际工作的能力,必须充分发挥教师的主导作用。因此,拟将毕业设计改在一年内机动安排,规定对四年级的导师制必须与毕业设计相结合。导师关心学生的全面成长,在负责指导学生毕业设计的同时,要提供学生参与工程实践和科学研究的条件,与科学研究、创新活动结合起来。
3.探索寓于教学过程、形式多样、可持续开展创新实践活动的新路子。在教学过程中,开拓一些形式多样的创新实践活动。组织学参加挑战杯结构设计竞赛:以激发学生崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战的主动精神,竞赛活动鼓励跨专业、跨年级、跨学科的合作,以体现团队精神。组织学生科技活动:设置学生科技活动基金,推动课外科技活动的开展,课外科技活动与教学过程相结合。结合教学环节,撰写小论文:从一年级到四年级,结合课堂教学、实验、实习及毕业设计等教学环节,安排撰写小论文,促进学生参与创新活动、培养学生的创新精神。
4.为实行开放性实验创造硬件条件。对专业基础课及专业课实验进行调整、投入,围绕学生实践能力的培养开展工作。在保证开出原计划规定的混凝土结构、土力学、建筑材料等各类课程的实验基础上,拟增开一些实验项目如“预应力张拉工艺”、“结构非破损试验”、“道路工程现场检测”等。
(三)通过“产、学、研”结合,依靠社会力量办学,有效提高实习和毕业设计的质量
搞好专业的认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计的关键是理论联系实际。拟将广大教师的“产、学、研”结合点形成为较大的、互惠互利的合作网络,组成可跟踪最新技术、灵活的校外实践基地。这是依靠社会力量办学的新观念。观念的更新,可使我们克服困难,有效地提高实习和毕业设计的质量。在认识实习的两周时间里,充分发挥校外实践基地的作用,利用实践基地的有利条件,使学生了解国内外的现状、高新技术及发展趋势,使认识实习具有内容广、技术新的特点。依靠“产、学、研”合作网络,生产实习可实行“开放式”,为强调能力的培养并进一步提高生产实习的质量,修订适用于土木工程专业的生产实纲并用于实践。落实毕业设计指导教师的“产、学、研”基地,保证有相对稳定的、内容涉及到土木工程各个领域的合作单位;每年拟聘任10名左右校外毕业设计指导教师,为学生结合实际工程进行毕业设计创造有利的条件。在毕业设计中实现五个结合,即四年级导师制与毕业设计相结合;设计题与实际工程相结合;校内外指导教师相结合;产、学、研相结合;设计题目与用人单位要求相结合。
前言
为了配合教育部对本科土木工程专业课程设置的要求,土木工程专业在第一学期开设《土木工程(专业)概论》课,旨在对土木工程专业的新生进行专业启蒙教育。几年来,土木工程专业由单一的建筑工程正向着更广泛的“大土木”工程方向发展,如何适应更高层次上的“大土木”工程的教学要求,需要进一步整合与扩展《土木工程概论》课程的教学内容,并积极改进教学方法与手段来提高教学效果,我们进行了不断地探索与实践。
1.在“大土木”工程基础上构建合理的教学体系与教学内容
土木工程是建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称,包涵的范围非常广泛,如建筑工程、铁路工程、道路工程、桥梁工程、地下工程、海洋工程、水利工程、港口、码头工程、环境工程等。在这一“大土木”工程范畴内,应构建更宽泛的知识结构体系。经过精心筛选,结合本校土木工程专业的特点,对教学内容进行了适当整合与扩展,形成了简明、实用、合理的教学内容。主要有:土木工程专业概述、土木工程的内涵与发展历史、土木工程中的材料、土木工程的力学与结构概念、各类土木工程概述、土木工程中的灾害、木工程的展望、土木工程专业的教学安排与学习方法。这些教学内容安排由浅入深,逐步引导学生全面了解土木工程的类型及其各类工程领域的基本内容和发展情况,初步具备土木工程建设的基本知识;使学生清楚自己所学专业的人才培养目标、课程设置与进程安排,明确教学要求与努力方向,建立理论与实践相结合的学习理念,为学生今后积极主动地学好本专业课程打下良好的基础。
2.注重对学生工程意识与专业素质的培养
土木工程的综合性、实践性比较强,要求工程技术人员要具有很强的工程意识和专业技能。专业技能有待于日后不断学习与实践训练得到充实,而工程意识的养成非一朝一夕之功,它是集专业知识、技能、经验、甚至是教训的不断积累而逐渐形成的综合素质。在现阶段,学生还没有积累足够的专业知识与技能,主要是使学生建立完整的工程概念并从专业角度理性分析问题的意识。例如:在讨论房屋工程的建设过程时,介绍它包括规划、审批、勘察、设计(建筑、结构和设备)、施工、验收、交付使用等阶段,使学生清楚工程建设的过程是各部门、多工种全面协调合作的过程,牵一发而动全身,从而建立统筹整体、协同工作的大局意识。工程意识的培养关键在于教学过程中不能照本宣科,而要理论联系实际,灌输实际工程具有系统性和完整性的思想,使学生对土木工程有一个感性认识,形成一个完整的工程概念,树立专业的思维方式,为工程意识逐渐形成日后的自觉行为打下坚实的基础。
3.适当引入工程美学教育,突出“美学育人”的功能
当今中国理工科高等教育中美学教育缺失现象比较严重,人们一提到土木工程,就认为是“土”和“木”的简单结合,仿佛我们培养的就是“又土又木”的工匠;土木工程冰冷、死板的外表使人们似乎处于钢筋水泥的“丛林”中,缺少艺术气息。其实,土木工程既是物质产品也是艺术品;工程技术的实践过程也是艺术的创作过程,所以,在授课过程中应适当引入工程的美学教育。通过史诗般的土木工程发展史、大量丰富的世界著名建筑典范、千姿百态的桥梁工程、功绩卓越的建筑大师与桥梁专家的不凡人生来激荡学生的心灵,激发学生对本专业的热爱及对美好未来的憧憬;这些静止的建筑与桥梁工程犹如凝固的音乐,与人文历史相结合,增加工程教育的“文化”内涵,突出“美学育人”的功能,学生从中既领略了工程博大精深的艺术内涵,又树立了实用与审美、技术与艺术结合的工程设计理念。
4.改进教学方法与手段是提高教学效果的关键
《土木工程概论》课的内容繁杂,涉及面广,图片丰富,叙述性强,如果以课堂灌输的方式教学,不仅教师讲的口干舌燥,而且学生听得枯燥乏味,为了提高教学效果,关键是要采取灵活多样的教学方法与手段。
4.1 利用多媒体教学
以多媒体为载体,通过丰富的图片、视频和动画等素材实现理论知识与工程实际的结合,使学生对土木工程的知识结构、应用领域和发展动态能够有比较清晰的了解和感知。制作与教学内容相符的教学课件,通过大量直观明了的图像配合抽象内容的叙述,并结合参观进行现场教学,如充分利用校内实践教学基地(如土木工程模型室、材料样品室、施工工艺操作实践教学基地等);或者通过参观校园内的现有建筑及建筑工地现场等进行现场教学,使学生的工程意识得到极大提高。其次,可观看与土木工程有关的DVD录像片,欣赏优雅闻名的悉尼歌剧院、令人惊叹的埃及金字塔、气势恢宏的故宫建筑群、雄伟壮观的万里长城、融合最前沿技术的奥运场馆(鸟巢、水立方)等,这些古今中外优秀的工程范例深深吸引着学生,激励学生为之奋斗,既对学生进行了工程美学教育,也增强了学生的学习动力与社会责任感。
4.2 结合问题式教学,使学生养成查阅文献的学习习惯
“填鸭式”的课堂教学使师生间缺少必要的互动与学生的独立思考,况且学时有限,学习知识光靠老师课堂传授是远远不够的,采用问题式教学可启发学生深入思考。如古代土木工程离我们较远,讲起来比较抽象、乏味,若提问:山西应县木塔为何历经多次大地震仍完好无损?埃及金字塔在历史上有什么作用?古人是怎样开采如此巨型石材的?又如何建造高程如此精确的工程的?这些问题既活跃了课堂气氛,又能激发学生的学习兴趣。教师也可留些问题让学生课后解决,如在“土木工程中的灾害”之“地震”一节中,在讲解地震发生的原因、危害及抗震防震的方针及措施等问题后,联系1906年美国旧金山大地震,1923年日本关东大地震,1976年唐山大地震,再让学生回去查阅5.12四川汶川地震的发生原因、强度等级、危害范围、社会影响(包括心理方面)等文献,并思考今后如何防震减灾,作为工程技术人员应肩负起哪些社会责任等。学生通过查阅资料将课本知识融会贯通,学会汲取前人或他人的知识,提升理性的思维能力;并通过撰写读书报告或总结报告,训练学生写作的能力,为今后书写摘要、论文、报告等文章奠定写作基础,养成遇到问题查阅文献的学习习惯。
5.结语
总之,《土木工程概论》课的内容十分庞杂,而实践性、综合性又强,需要在“大土木”工程要求的基础上建立合理的教学体系和教学内容,引入工程美学教育,通过现场教学和参观等实践环节,采取灵活多样的教学方法与手段,激发学生浓厚的学习兴趣,使学生形成完整的工程脉络,具备初步的专业知识,引导学生顺利迈进专业的大门。
注:本文作者宿晓萍为在读博士。
课题项目:本谭题得到吉林省重点学科建设项目支持,吉林省重点实验室建设项目支持。