前言:我们精心挑选了数篇优质土木工程类毕业论文文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
关键词本科毕业论文质量提升路径土木工程
1引言
本科毕业论文是高校本科教育中锻炼培养学生专业素质和能力的最后教学环节,也是评价高校教学质量和学生专业学习的重要指标[1,2]。本科毕业论文可以弥补以往教学过程中的薄弱环节,了解学生掌握理论和实践技能情况,能培养学生分析问题、查阅文献、解决问题以及科研创新能力,为今后走上工作岗位创造条件。教育部在“关于加强普通高等学校毕业论文工作的通知”[3]中指出:“毕业论文是高校本科教育重要的教学组成部分,在培养学生探求真理、增强社会意识、加强科研训练和提高实践能力等方面具有不可替代的作用,是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,是培养大学生创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。”土木工程类专业是实践性很强的工科专业,毕业论文应体现本专业的培养特色[4]。然而,目前众多高校中该专业的毕业论文存在较大问题。鉴于此,本文将着重探讨存在问题并做原因分析,在此基础上提出相应的提升路径。
2存在问题与原因分析
2.1选题与实践脱节
选取一定研究价值的课题是提高毕业论文质量的前提,由于很多院校缺少与企业合作,校外实习基地难以结合实际工程,导致在选题过程中出现题目宽泛、针对性缺乏、选题偏离本专业知识或缺乏新意等现象。
2.2缺乏科学创新性
随着本科毕业生与指导教师比例的增加,指导教师名下的毕业生数量增多,以笔者院系为例,每位专业老师所带毕业生数量在7-15个,超过了高校毕业生培养和教学评估规定的5个要求,且教学大纲要求本科毕业以设计为主,科研论文不超过总数的10%。难以制定多元化创新课题,毕业论文基本上以“公式化”设计计算为主,内容较为单调和理论化,缺乏创新性,该模式下培养的毕业生难以适应和满足国家对土木专业技术人才的需求。
2.3学生的重视度不够、论文时间冲突,存在严重抄袭或造假现象
本科毕业论文通常在第八学期开展,而大四是最忙碌的一年,很多学生同时参加研究生和公务员考试及工作招聘,与论文实验和撰写时间相冲突,使学生无法安心做论文。此外,一些学校流传着“只要找到工作,毕业论文都会通过;只要考研成功,毕业论文等级就是优”的说法,使学生心里轻视毕业论文,答辩前从网上下载往年学位论文、敷衍拼凑了事。
2.4缺乏教师的针对性指导
师生比的减少使许多教师的教学工作量繁重,无法针对每位学生选题和完成情况进行“一对一”指导;其次,青年教师虽然具备良好的科研素养和能力,但缺乏一线工程实践经验,不能将自己的学识和能力有效传递给学生;再者,在现有教师职称评定中,较注重教师科研成果,使教师重视项目申报和科研而忽视教学;在论文指导过程中,多应付学校各种形式检查和表格填写,难以在毕业论文实施过程中提高学生科研素养和创新实践能力。
提高学生创新、独立思考与工程实践能力。实践证明,重点加强力学基础教学对土木工程专业毕业论文质量提升有明显成效。
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
力学与工程密切相关,是土木工程专业最重要的课程之一。力学概念、原理和公式相对枯燥,教学与实际工程脱节难以吸引学生注意力。例如:材料力学、理论力学、结构力学的教学学时相互分割,以单门课程为中心进行教学,对知识的相互渗透与衔接不够,导致学生学习吃力,一味强调强调计算方法和技巧的训练,忽视了基本理论在实际工程中的应用,导致抛开工程背景一味学习书本知识的现象成为普遍。
关键词:工程管理专业;毕业设计;分组对比
中图分类号:G642477;F4079 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2012)04-0101-03
随着近年来中国基础设施建设力度的不断加大,社会对工程管理专业学生的需求也逐步扩大,这对工程管理专业来说既是挑战也是机遇。江苏大学该专业还处于初步发展和不断完善的阶段。办出专业特色以适应国家提出“卓越工程师”的规划,培养出适应社会需求的工程管理人才,是教育工作者目前面临的首要问题。文章通过对毕业设计实现途径的研究以加快该专业的发展,不断提高该专业办学水平,进而不断提升学生的核心竞争力。
一、工程管理专业毕业设计实现途径的现状
国内工程管理专业毕业设计主要分为毕业设计和毕业论文两种形式。毕业设计是按照类似土木工程专业毕业设计模式要求学生完成一套完整的建筑和结构施工图设计。由于大部分工程管理专业隶属于土木工程学院,原有的师资结构、建筑专业背景使学生在毕业设计选题时偏重建筑和结构设计。学生的毕业设计从工程项目的建筑、结构设计着手进行工程概预算,甚至施工组织设计的全过程。但是,这种毕业设计虽然面面俱到却没有侧重点,并且对工程管理专业学生而言,由于建筑工程管理专业与土木工程专业课程设置侧重点不同,使工程管理专业的学生在做建筑、结构专业设计时,存在知识结构上的困难,最后导致毕业设计的实际效果不好,只能停留在浅显的层面,甚至会出现很多抄袭、直接用软件计算却不知所以然的现象。这种毕业设计实现途径对建筑工程管理专业学生来说偏离了工程管理中的土木工程专业特点,使毕业论文偏向经济和管理,不利于学生在毕业设计中对四年所学专业知识和管理知识的综合运用,同时对学生未来工作实际能力的锻炼以及应用创新型人才的培养效果甚微。
综上所述,目前国内工程管理专业毕业设计没有真正考虑专业的特点,无法凸显工程管理专业学生在施工管理、工程投标、企业管理等方面的管理特性。工
程管理专业应是将建筑专业与管理相结合,在研究毕业设计实现途径时考虑以专业特点作为切入点,在充分把握毕业论文实现途径原则的基础上,提出了基于设计分组对比模式下的工程管理专业本科毕业设计的实现途径。
二、工程管理专业毕业设计的实现途径
(一)毕业论文实现途径的原则
1. 专业性原则
工程管理专业本科毕业论文主要锻炼学生在团队协作模式下运用所学专业技术和规范,分析和解决工程项目招投标领域中相关问题的能力。
2. 技术性原则
毕业论文不同于调查报告、工作报告等其他应用性文章,要求具有一定的技术性。毕业论文应基于系统的基本理论和专业知识,通过整个项目招投标过程揭示工程管理专业的管理本质及其深层次规律。毕业论文的计算既要强调中国工程招投标的现状,还要深入分析在中国现有招投标模式下的清单计价与定额计价的差别,理解引起这些问题形成的深层次原因,以及重点掌握清单计价模式下应该如何计算分部分项清单项目的综合单价。
3. 创新性原则
毕业论文应当体现学生的新思想、新观点、新见解。工程管理专业的本科毕业论文过于强调理论的原创性显然不现实,但可以在整个招投标的过程中考察学生应对实际问题的应变能力。以投标报价中的实践经验为基础,运用已有理论和方法来研究招投标过程中的问题,得出个人见解。这样就不难实现毕业论文的突破性和创新性。
4.实践性原则
工程管理专业毕业论文的实现途径应贯彻理论联系实际原则,体现知识转化为能力的要求,即在掌握所学专业理论知识的基础上,认真调查各种管理实践活动,分析研究发现的新问题、新方法,形成自己的观点,做到从实践中来,经过理论提升,再指导实践。
5.可行性原则
本科毕业论文实际上是一项实践性的创新活动,其结果往往受到诸多主观和客观条件的限制。在实现环节,应充分考虑学生的专业理论功底,以及目前学校所拥有的实践资源等实际情况,分析选题的可行性,力求选题是自己熟悉、感兴趣、能发挥自身优势特长的方向。
(二)基于分组对比的毕业论文实现途径
依据上述原则以及考虑到学校工程管理培养应用型本科的定位,制定了基于分组对比模式下的毕业设计实现途径,其主要包括两大设计部分。
1制定分组方案,对学生进行分组
通过实际模拟项目招投标过程中投标报价的标书分类对学生进行分组,使学生在毕业设计中定位,让他们了解所做的设计工作在实际项目招投标过程中处于何种角色,进一步的体验团队协作的重要性。
首先依据工程投标文件编制[1-3](包括商务标的编制、经济标的编制、技术标的编制)分组。
(1)选定1名投标小组组长,签订项目投标授权书(让学生了解授权书写作方法),授权其负责整个项目投标的进度和质量。
(2)小组负责材料、设备询价,包括:国内采购建筑材料、设备的询价,项目全部材料、机械台班、工日计算汇总,编制综合材料单价、综合人工单价和综合机械台班单价。
高校土木工程专业具备较强的专业性和实践性,在开展土木工程专业理论教学的同时,要尤为注重及强调土木工程专业实践教学,以培养更加符合土木工程技术岗位的复合型人才。本文从高校土木工程专业实践教学的必要性入手,对高校土木工程专业实践教学过程中存在的问题及不足加以分析,在此基础上探究高校土木工程专业实践教学模式的实现路径。
关键词:
高校;土木工程专业;实践教学;路径
高校土木工程专业涉及到土木工程的设计、土木工程概预算、土木工程材料、土木工程结构、土木工程施工组织等多个方面的内容,这些内容具有较强的实践性,需要通过各类试验及实践学习,以更好地架构土木工程专业知识结构。在高校教育改革的推动下,立足土木工程专业自身特点,探究实施高校土木工程专业实践教学模式更显重要。
一、开展高校土木工程专业实践教学的必要性
高校土木工程专业在人才培养目标上侧重于培养实践应用技能及创新能力较强的土木工程专业人才,在开展高校土木工程专业教学时,学生的实践应用能力需要经由实践教学及上岗实习等途径得以实现[1]。因此,从高校土木工程专业属性上看,要做到理论知识与实践应用的融会贯通,需要高校土木工程专业实践教学的及时跟进。而从高校土木工程专业教学现状上分析,较常采用的以班级教学为主、以多媒体教学手段为支撑、以理论教学、定期实习及留置作业为主要内容的教学模式暴露出一定的缺陷和问题,如设计作业及学科论文创新性不强、实验课程设置较少、实习岗位不够充足、实习效果不佳等,要解决这些缺陷和不足,客观上也需要科学完善的高校土木工程专业实践教学模式做保障。
二、高校土木工程专业实践教学中凸显的问题分析
首先,高校基于土木工程专业实践教学仍存在重理论轻实践的思想。一方面,高校在土木工程专业课程设置上,理论教学与实践教学的比重分配不够合理,另一方面,高校在土木工程专业实践教学软硬件设施上的投入相对有限,制约影响了土木工程专业实践教学的效果。其次,高校土木工程专业教学中用于学生提高实践技能和水平的实验室及实习基地较为匮乏,且稳定性不强。高校土木工程专业实践教学实验室及实习基地在数量上难以全面满足学生实践操作的需求,在使用时间及周期上也比较短暂,这就给高校土木工程专业实践教学的有效推进构成了阻碍[2]。第三,高校土木工程专业实践教学在设置课程及后续考核环节也欠缺合理。一是高校土木工程专业实践教学的课时较少,实践教学与岗位实习存在一定程度的重叠;二是高校土木工程实践教学考核中,对学生的毕业设计要求过于单一,导致毕业设计论文及作品雷同度高,形式化严重。
三、构建高校土木工程专业实践教学模式的路径探究
(一)重视土木工程专业实践教学,推行土木工程专业“双证融通”制度
高校在开展土木工程专业教学时,首先要强化对专业实践教学的重视程度,一方面要在课程设置中合理分配理论知识课程、实践操作课程及毕业设计课程的比重,让学生能够在理论与实践相结合中,对所学的诸如土木工程结构设计、土木工程材料选择、土木工程施工组织等内容加以实践验证,为后续的毕业设计做好铺垫;另一方面要投入充足的资金用于土木工程专业实验室及实习基地的建设,提高专业实践教学的硬件配置水平。在高校土木工程专业实践教学模式的构建中,可以借助高职院校改革成果,推行土木工程专业的“双证融通”制度,鼓励学生考取注册结构师、注册岩土师、注册建造师、注册工程师等证书,通过实施双证融通制度,提高学生参与实践教学的积极性。
(二)完善高校土木工程专业实践教学的方式方法
在高校土木工程专业实践教学中,应注重教学方式方法的完善和改进,着重做好以下两点:
1.借助实验课及分组讨论,提高土木工程专业理论课程的“实践性”。在土木工程专业理论课程教学中,在传授完基本理论知识后,可以将学生进行分组,让其自主选择实验内容,通过资料查阅及多媒体技术的应用,营造师生交流讨论的氛围,使学生更好地掌握相关理论知识和原理,为实践教学的实施打下基础。
2.在土木工程专业实践教学中,高校在实施校企合作及上岗实训等教学内容时,应集中让学生进入实训及实习现场,并做好实践教学的指导。在实训操作及岗位实习结束后,由学生出具实习报告,并由学校及实习企业共同加以鉴定评价。为提高高校土木工程专业实践教学及实习的效果,可以探索实施土木工程专业实践教学与项目建设相结合的模式,让学生在真正参与土木工程项目建设的过程中,对土木工程理论知识、现场操作能力、交流合作能力等加以全面培养[3]。
(三)依托信息技术,打造高校土木工程专业实践教学与评价的网络化平台
高校土木工程专业实践教学模式在构建过程中,应充分依托信息技术,在专业实践教学过程中打造网络化操作平台,从而形成高校土木工程专业实践教学的线上及线下双线并行的教学模式。通过土木工程专业实践教学网络化平台,一方面可能调动学生参与实践操作及实训学习的积极性,做好与土木工程企业的信息交流反馈,另一方面可以为学生在实操、实训及实习后的成果交流及作品共享创造条件,也便于通过网络化平台,让教师及企业对学生的实践成果、毕业论文、设计作品进行双向评价。
四、结语
高校土木工程专业实践教学模式应重点突出土木工程专业的实践性,在土木工程专业理论知识教学及实践操作、实训演练及上岗实习等多个环节做好实践教学的软件及硬件建设,并同步开展土木工程专业双证融通及土木工程专业实践网络化平台搭建,以为土木工程行业培养出理论与实践技能双优的专业人才。
作者:梁文静 单位:黔西南民族职业技术学院
参考文献:
[1]胡欣雨.高校土木工程专业工程实践教学实现模式探索[J].教育教学论坛,2013,(41):237+238.
关键词:建筑材料;实验教学;开放实验
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。
参考文献:
[1]齐平,朱家勇.应用型本科院校人才培养目标调整及其实现之策略[J].高教论坛,2010(6):51-53,69.
[2]孙泽平.关于应用型本科院校人才培养改革的思考[J].中国高教研究,2011(4):55-57.
[3]张兄武,徐宗宁,付保川.本科应用型人才培养改革策略探究[J].教育评论,2011 (2):12-15.
[4]贾艳东,田傲霜,何秀斌.土木工程专业开放实验教学的探讨[J].实验室科学,2011,14(3):144-145,149.
[5]张云莲,韩国英.地方院校土木工程特色专业应用型人才培养途径的复合化[J].高等建筑研究,2010,19(4):28-31.
[6]张云莲,李启令,俞春校.土木工程材料教学中的创新理念[J].山东建筑工程学院学报,2004,10(4):90-92,98.
[7]金南国,钱匡亮,孟涛.高校土木工程材料实验教学单独设课的探讨[J].实验室研究与探索,2009,28(9): 111-112,116.
[8]徐文胜,宋象军.土木工程科研成果转化为优质教学资源的探索[J].实验室研究与探索,2010,29(6): 128-130,139.
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
Technology, Hangzhou 310023, Zhejiang Province, P. R. China)
关键词:土木工程材料;工程意识;工程能力;创新能力
土木工程材料课程属于专业基础课,一般开设在大学二年级,由于大多数学生缺乏基本的感性认识和工程实践,对该课程与后续专业课程之间的关系不了解,更不清楚该课程对日后所从事工作的重要性和意义。西南林业大学森林工程专业分别于2012年、2013年获批成为云南省教育厅及国家教育部“卓越工程师教育培养计划”专业。“土木工程材料”课程的教学以此为契机,及时更新教育理念,从理论教学、实践教学和科技活动三个方面进行改革,积极探索培养学生工程意识及提升学生工程能力、创新能力的教学方法和模式。
一、以工程意识培养为主的理论教学手段
1.充分利用认识实习
专业认识实习是学生专业课程学习的第一课,是开启学生专业兴趣的重要教学环节。为使学生提早对专业有所认识,了解各专业课之间的联系与作用,许多高校都设置了认识实习环节。土木工程材料作为土建类专业基础课,应充分利用好这一环节,使学生了解土木工程材料的种类、应用及工程技术要求等。为此,课程改革小组建议合理搭配认识实习指导教师的人员组成,承担建筑材料方面的主讲教师应积极参与认识实习。在认识实习过程中:一方面,带领学生参观工程现场,听取现场技术人员讲解,并与学生针对工程所选品种、施工工艺等进行广泛讨论,使学生从感官上实际认识土木工程材料;另一方面,通过观看《超级工程》《伟大工程巡礼》中关于土木工程材料讲解的部分科学纪录片,使学生能够对工程建设的全过程以及材料如何选择、应用有较为全面的认识。通过改革后的认识实习教学,学生对土木工程材料课程的理论学习内容更加明确。
2.合理优化教学内容
目前,土木工程材料教材为满足“大土木”的培养目标,内容上虽具有较大的包容性,但仍未能将原有知识体系有机地融合在一起。加之学时限制,无法面面俱到,如果不能合理安排,将会导致无法有效支撑后续课程的学习。为此,按使用领域将土木工程材料分为土木工程通用材料和专用材料进行讲解。其中,将石料、无机结合料(石灰、水泥)、水泥混凝土、建筑钢材、防水材料等列为土木工程通用材料,沥青与沥青混合料、墙体与屋面材料、土工合成材料、建筑防火材料等列为专用材料,以满足各专业的学习需求。对于通用材料的讲解,在材料基本性质方面主要以材料自身性质与组成特点讲解为主,不需要刻意结合专业特点,而在工程技术指标及工程应用方面则结合专业特点来安排教学内容。对于专用材料的讲解,主要结合专业特点及后续课程的需要而选择或增加,该部分内容主要包括:(1)建筑工程专用材料:墙体与屋面材料、建筑装饰材料、给排水管材等;(2)道路工程专用材料:沥青与沥青混合料、土工合成材料等;(3)消防工程专用材料:建筑功能性材料、建筑防火材料等。此外,适时引入材料应用实例,实例最好结合授课专业,以此强化学生的工程意识,培养学生的工程素质。
3.注重作业的有效性
除了课堂教学环节外,教师还应注重布置课后作业这一教学环节。作业不但是巩固学生课堂所学知识的重要手段,还是培养学生工程意识与创新思维的有效途径。授课教师通过布置课外作业,建立讨论、交流制度,促进创新思维和工程意识培养氛围的形成。土木工程材料课程与其他课程,如力学、数学等课程要有所差别,作业内容不能仅仅是课后习题或整理课堂笔记,应通过大量做题来巩固理论知识的学习。应定期要求学生查阅文献,或进行实地调查,通过阅读相关科技文献,学生才能及时了解土木工程材料发展的新动态和工程中存在的问题;而实地调查又能促进学生理论与实践相结合,更好地理解理论知识,也能够利用理论知识来解释调查中发现的问题。最后,通过在课堂上进行交流、讨论,还可以培养学生的创新思维。
二、以工程能力提升为主的实践教学手段
土木工程材料实践教学的目的是使学生通过实验操作和结果分析,明确土木工程材料的性质与材料组成结构之间的关系,掌握材料工程技术试验仪器操作与指标评定方法,因此,实践教学与理论教学具有同等重要的地位。
1.在实验课中提升学生的工程能力
首先,合理安排实验课程与理论课程的教学计划,如在水泥、水泥混凝土以及建筑砂浆的理论课程完成后,集中安排一次实验课,使实验内容与学时得到集中,学生能够有充足的时间准备实验和操作仪器等。其次,在实验课组织形式方面采取分组形式,要求学生在实验课前提交试验方案,其中包括实验目的、材料与仪器、实验步骤、数据与分析、问题与分析等,最后要列出参考规范,保证学生在实验前对试验全过程有基本了解,避免学生在实验过程中出现手忙脚乱、不知所措现象。最后,在实验过程中要求学生利用手机等形式记录实验过程中的各个环节,以便实验完成后组织学生对整个实验情况进行讨论与总结。
2.借助实习基地提升学生的工程能力
通过产学合作的方式建立校外实习基地,聘请实验检测技术骨干人员作为企业兼职教师,指导学生依托工程项目,在真实的工作环境中提高实践操作与结果分析能力,使学生更深刻地理解和掌握土木工程材料的基本理论和材料评定的基本技能。更为主要的是学生通过对某一土木工程材料的技术指标进行完整实验检测,可以增加对土木工程材料各技术指标的工程意义,也能加深对指标之间相互联系的理解。在评定过程中,学生通过翻阅相关技术规范提高了土木工程材料标准化的工程意识。
三、以创新能力提升为主的科技活动组织
创新能力的提升一方面要依靠理论教学环节培养思维,通过科研实践活动使学生在验证并巩固理论知识的同时,提高分析和解决问题的能力,激发学生的内在创新动力,为此,课程改革小组结合土木工程材料课程的特点,进行了一系列科技活动的组织。对于有创新想法的学生,土木工程材料实验室实行开放制度,以小组为单位填写申请表,在指导教师的帮助下利用课余时间进行创新性试验;如没有创新性想法,但又有参与创新性实验愿望的学生,可采取助研的方式参与到指导教师的科研课题中,使创新能力得到锻炼。教师在指导过程中发现可行性强的创新性实验,可进行校级科技创新项目推荐,或作为毕业论文选题,通过完成科技项目或毕业论文的写作,学生的创新思维、仪器操作、科技论文写作等方面的能力得到较大提升。此外,通过组建科技创新团队参加科技竞赛活动,将不同年级、专业的学生融合在一起,实现了激发学生创新积极性、提高创新能力的目标。近几年,以土木工程材料课程为依托,学生申请西南林业大学科技创新基金项目3项,其中,一项获第八届云南省大中专学生课外学术科技节二等奖;获批云南省大学生创新创业训练计划项目1项,国家级创新创业训练计划项目1项,学生通过参与教师的科研课题,完成毕业论文7篇。
四、结束语
通过对理论教学、实践教学和科技活动三个方面的改革,学生的工程意识有所增强,能够有目的地学习,避免了以往死记硬、学而无用现象的发生。学生的工程能力与创新能力得到大幅提升,发现和解决问题的能力也得到了提高,同时,也增强了学生的就业能力。
参考文献:
[1]张新胜,胡习兵,马远荣.土木工程材料教学体系建设探讨[J].高等建筑教育,2012,21(6):76—78.
[2]裴锐.应用型本科院校土木工程材料课程改革探索[J].辽宁科技学院学报,2014,16(1):59—61.
[3]蒋慧,黄小林,王荣,等.基于“卓越工程师教育培养计划”的土木工程材料课程实践教学研究[J].高等建筑教育,2014,23(4):152—154.
[4]彭艳周,刘冬梅,朱乔森,等.土木工程材料实验的层次化教学模式[J].高等建筑教育,2013,22(6):117—121.
[5]孙家瑛.将科研活动融入土木工程材料课程教学实践探讨[J].教育教学论坛,2014,11,(46):163—165.
【关键词】土木工程专业 实验教学内容 创新精神 教学改革
【基金项目】海南省教育厅高等学校科研项目(Hj200756)。
【中图分类号】TU3;G642.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)08-0054-02
实验教学改革时至今日,已形成共识:实验教学内容体系的改革是实验教学改革的切入点[1],也是重点和难点,仍是当前各高校各专业实验教学改革进程中十分重要与紧迫的课题。本文结合海南大学土木工程专业的实际,分析实验教学内容体系的现状及存在的问题,围绕如何培养学生的实践能力和创新精神这一目标,进行了实验教学内容体系的改革与实践,收到良好的效果。
一、实验教学内容体系存在的问题
海南大学(以下简称:我校)土木工程专业含盖建筑工程和岩土工程方向,从本科培养方案上看,有实验教学内容的课程主要分布在专业基础课程模块和专业课程模块的必修课和限选课中(其实也只有这些课程的实验教学是可控的,详见表1),再深入分析其实验教学内容、实验教学形式等其它实验教学环节,存在的问题主要有以下几方面。
1.实验教学内容仍是课中实验。从表一可以看出,我校土木工程专业实验教学除了物理实验单独设课外,其它实验内容均附设在相应的理论课程中(也称课中实验)。实验学时分散在相应的课程总学时里,基本上是隶属于整个课程教学体系中的极少一部分。
2.开设的实验课比例偏低,实验教学学时偏少。包括专业基础课、专业课必修课和限定选修课在内的47门课程中,开设实验教学的课程有7门,占总门数的15%,实验教学学时占总学时数仅有6.8%。
3.实验教学内容交叉重复[2]。以钢材的物理力学性能实验为例,在《土木工程材料》和《材料力学》等课程交叉出现,又如简易土工实验在《土力学》和《岩土工程勘察与测试技术》等课程交叉重复, 每一门课程的实验教学都会重复介绍设备的使用等内容,既浪费了有限的实验学时,又难以激发学生的学习兴趣和创新积极性。
表1 我校2010级前土木工程专业实验课程设置现状
4.由于课中实验各自独立,前几年也象征性地进行过综合性实验、设计性实验,但均以课程为核心,在各自课程中设置,综合性和设计性内容简单,阻碍了学科之间的渗透,学生很难“创造性”地得出实验数据并完成实验报告,实践能力和创新精神的培养未能落到实处。
5.学生缺乏学习的主动性和研究性。实验教学仅是理论课的补充,从教学内容和形式上看,理论课和实验课重复叙述了实验方法、操作步骤,学生只需简单操作即可完成实验操作任务,数据处理也较简单。同时,实验课未单独考核,实验教师仅依据实验报告给出实验成绩,供理论课教师参考,这无法调动学生的学习主动性和研究性,也谈不上培养学生的思维能力和创新意识。
二、实验教学内容体系改革思路与实施
针对上述存在问题,我校土木工程专业实验教学内容体系改革的总体思路是:以培养地方高素质应用型人才为目标,以实验理论和实验技术为基础,以增强实践能力和创新精神为主线,建立以理论教学为依托且相对独立的实验教学内容体系[3]。实施改革具体是:
1.实验课程单独设置。在分析各实验课程具体内容,相互衔接及实验项目设置情况后,把实验内容和相关课程通盘考虑,统一规划,落实各实验课应承担的任务,减少实验内容不必要的重复、重组实验课程,形成实验课程单独设置。
2.实验项目精心设计。实验项目设计是实验教学内容体系改革成败的关键, 实验项目整合的具体做法包括:(1)删除教学内容已陈旧或与培养目标无关或关系不大的项目;(2)合并内容重复或类似的实验项目;(3)减少验证性实验的比重,提高体现学科先进性的综合性实验和设计性实验项目的比重,增加综合性、设计性实验项目和实验理论内容;(4)实验项目少而精。实验项目选定时,贯彻少而精的原则,实验项目不宜过多,加强每个实验的力度,提高实验教学的质量;(5)适当增加实验教学的总课时数。
3.循序渐进和适度跳跃[3]。实验教学内容体系改革遵循由浅入深、循序渐进的教育基本规律。其一,实验教学与理论教学相协调, 在教学内容上是循序渐进的;其二,随着实验教学层次的提高,能力的培养也是循序渐进的。对于具有相对独立性的实验教学内容体系,必然会有部分实验教学内容走在理论课前面,但只要出现这种情况的项目不是太多,这种适度跳跃是正常的。可以让大学生尝试对未接触过的问题通过学习、分析、探索来解决,这种能力的培养,在大学阶段恰恰是必要的,也是符合人的认识规律的。
我校土木专业实验教学内容经过整合与补充,基本形成的实验教学内容体系和其相对应的实验教学课程体系,改革后设置的实验课程有:
(1)《物理实验》,(2)《土木工程基础实验》(含建筑材料实验、材料力学试验、土工试验),(3)《土木工程结构试验》(综合型和设计型实验),(4)《土木工程测试技术》(实践型实验),测量学、电工学保留课中实验形式,实验课程中实验项目设置基础实验项目占40%,综合型和设计型实验项占40%,工程实践实验占20%,实验教学学时(不含其它实践环节)占总学时比例达到20%。
三、实验教学内容体系改革的层次与功能
我校土木工程专业的实验教学内容体系改革设计,基本形成相对独立、层次分明和功能明确的实验教学课程体系,按实验项目来分有以下层次及功能:
第一层次为基础型实验。这部分实验内容主要是验证型,包含建筑材料物理力学性能实验室,简易土工实验,测量实验(习)通过本层次实验教学,学生能掌握基本实验操作方法、正确使用仪器、准确取得实验数据的能力,掌握数据处理和误差分析方法。同时帮助学生了解实验教学的意义及其在专业人才培养计划中的地位,了解实验教学的规章制度,培养良好的习惯和敬业精神。
第二层次为综合型实验。综合型实验课程是在学生具备前一层次的基础上,更深层次和系统地训练实验技术和技能。综合型实验有单学科综合和多学科综合,含盖专业基础课程模块和专业课程模块,把原来划分过细的各门课程实验项目合并,有机串联相关内容,进行内容整合,体现系统性,给学生以完整的技能训练。主要是进一步训练学生的操作能力,帮助学生验证一些有价值的定理,观察一些特殊的现象,掌握专业实验仪器设备的操作流程,学会从数据中分析现象和给出结论逐步形成发现问题、分析问题和解决问题的能力。
第三层次为设计型实验。设计型实验层次着重强调学生综合运用前两个层次学习的知识和技能,辅以专业选修课的理论与知识,在教师指导下积极主动地设计实验方案,经审核后,独立完成实验[2],设计型实验内容为动态设计。在这个层次上的锻炼,主要是帮助学生掌握建筑结构、建筑桩基、建筑地基、基坑监测等实验方法,能自主设计构件承载力、变形等类型实验的方法和程序。
第四层次为工程实践型实验层次。土木工程专业的学生进入3年级以后,动手能力应当日趋成熟,但工程能力的实践还远远不够,创新素质有待进一步明确和提高,为了给毕业设计打好基础、做好准备,实验教学必须面对社会需求的现实问题实施改革[3]。在工程实践型实验层次,了解实践建筑工程设计、施工与质量检测的有关内容,了解国家有关技术规范与标准,掌握建筑材料现场抽样和检测方法及判断依据,掌握常用的现场检测设备及无损检测方法,基本能完成建筑材料、建筑地基、建筑桩基、基坑监测、建筑结构等的检测方案设计及实施检测。
改革后的培养方案中,保证实验教学四年连贯发展。基本形成一年级学会设备使用和仪器操作,二年级能够组织实施验证性实验,三年级能够独立完成综合性实验与设计性实验,四年级可以进行工程实践实验层次,为毕业设计和就业做好准备。
四、实验教学内容体系改革实施效果
我校土木工程专业实验教学内容改革2010年初步探索后,配套有关教学管理制度,采取相应的教学方法与手段,通过近二年的实施,新实验教学内容体系实施取得了初步成效:一是实验教学独立设课后,教师承担实验课教学工作的积极性高,原来只担任理论课教学工作的教师也原意承担实验课程了,突出了教师在实验教学中的基础作用和中心地位,体现和贯彻了实验教学与理论教学同等重要的思想观念;二是实验教学独立设课后课堂质量可控,单独考核、单独记学分, 与理论课一样实行不及格重修制度,学生的学习积极性和主动性显著提高;三是实验项目内容丰富,形式多样,学生动手能力、实验技能、分析解决问题的工程实践能力得到了提高,教师也原意将自己的科研课题邀请学生参加,进一步提高了实验教学在培养学生创新能力的作用;四是从12届学生毕业论文选题来看,选择有实验内容的毕业论文题目比例增加15%,毕业论文整体质量得到了提高。
五、结语
实验教学内容体系改革是教学改革的重点也是难点,在“大土木”背景下,地方高校土木工程专业如何不断更新实验教学理念,探索培养适应于地方社会需求的高素质应用型人才的实验教学内容体系,还需要进一步研究与实践。
参考文献:
[1]沈小雄,韩理安.以实验教学内容体系改革为龙头全面提高实验教学质量[J].中国高教研究,2001(3):78-79
[2]白文辉,梁超锋等.基于应用型人才培养的土木工程专业实验教学改革思考.高等建筑教育[J].2009,18(6):25-27
[3]朱 林, 郭剑华.改革实验教学内容体系提高实验教学质量[J].经济与社会发展,2003,1(1):174-176
关键词:土木工程;工程管理;辅修专业
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.
[2] 杨子江,李峻峰,朱锦章.土木工程本科教育——培养结构工程师职业素质与执业能力的重要阶段[J].高等建筑教育,2011,20(7):130-132.
人才培养模式的构建和优化需要解决两个问题,一是培养目标和培养规格的问题;二是课程体系、实践教学体系及教学模式的问题。
二、分层培养的概念及特点
1.概念。
分层教学法是在学生知识基础,智力和非智力因素存在明显差异的情况下,教师有针对性地实施分层教学,从而达到不同层次教学目标的一种教学方法。在分层教学的发展中,各种批判改革活动一直时起时伏,推动它不断向前发展。
2.特点。
根据分层教学模式的要求,在教学中应对不同层次学生把握不同的难度,保证学生在有限的时间内,经过自主和协作学习能够完成任务。教师在项目设计时,要充分考虑到学生现有的知识、年龄、兴趣、自身优势等特点,遵循由浅入深,循序渐进的原则来设计项目。
三、分层培养管理模式的提出
根据学生的兴趣、知识和水平的差异把学生分为不同的层次,针对各层次通过不同的方案进行培养。具体分类实施方法如下:
1.科研学术层。
致力于较深层次的理论知识学习和科研训练,为学生在研究生、博士生阶段的研究打下良好的基础,未来走学术型道路的可能性更大。学生通过深层次的科研训练,参与教师课题,进行理论与实践相结合的研究,一般最后都能形成。既培养学生参与科研的积极性,科研能力也获得很大提高。
2.应用层。
重视观察能力和操作能力,重视实践教学,以竞赛辅导班、指导教师指导参与竞赛为训练方式,通过参加各类竞赛提升学生的实际操作能力,避免科研过程中眼高手低的现象。通过参加各类竞赛和创新项目,开拓学生视野,培养学生的科研创新能力和实践动手能力。
3.基础层。
所有学生都可归入这层,最重要的训练手段是实践实验课程的学习和毕业论文写作训练。通过实践实验课程具有设计性、综合性、研究性的实验项目,提高学生的综合运用能力。通过专业实习、社会调查实践,组织学生对实际问题进行调研,提高学生知识运用能力。大四阶段毕业论文的写作是这个层次学生参与科研最为重要的方式,通过毕业实习、查文献资料、提出论文题目进行研究,培养基本的从事科研活动的能力。
四、分层管理模式的实践
1.“1+2+1以人为本”的人才培养模式。
学生在第一年进行必修课学习,包括公共基础知识、专业基础知识和创造学基础知识;第二、三学年开设公共和专业选修课,并进行创造性思维训练和创新能力开发;第四学年开设任意选修课,学生找工作或考研、撰写毕业论文。“以人为本”体现在两个方面:(1)不完全选课制。学生刚入学对专业还存在盲目性,第二、三学年开设大量专业选修课,此时他们对专业已有初步认识,学习目的性更强。(2)前3年学生将专业课内容学完,第七、八学期开设任意选修课对学生的限制不大,是一种更灵活、人性化的教学模式。
2.选取拔尖人才
从大一第二个学期开始,学生根据兴趣和目标选择不同的层次,参与到科研能力培养中。学生先自愿报名,再通过笔试和面试,选拔具有科研兴趣和能力的学生组成科研集中训练的拔尖班。每个学生配备指导教师,指导教师指导该生一直到毕业论文阶段。学生除了按选课制学习专业课程外,还由学院额外组织进行科研训练的小班授课,并由导师带领参加导师的课题或学生自己提出的课题。
3.组建学生竞赛团队。
每学期选拔有操作能力和兴趣的学生组成竞赛团队参加“挑战杯”、创业大赛、数学模型竞赛、机器人大赛等项目;和建筑学专业的学生一起,完成建筑设计项目比赛;一些针对土木工程专业学生的竞赛,也可以鼓励工程造价专业的学生参与,如结构设计大赛、6m钢桁架设计、挡土墙设计等。学院通过各种形式吸引更多的学生参加进来,在培训过程中学生选择合适的竞赛指导教师。学生在参加各类竞赛过程中,不仅要发挥合作精神,更要发挥独立思考能力、探索问题解决问题能力,小组成员的创新能力和实践应用能力都得到了增强。
4.各类实习、实践课程和毕业设计的训练
(1)教学实践。
所有教学活动与研究,都要以工程为核心,源于工程、依托工程、指导工程、回归工程。①入学阶段为学生介绍本专业发展、就业情况。②带学生参观经典工程、工地现场等,对学生进行工程认识教育。③在专业知识传授过程中,对学生进行工程方法教育、专业发展与前沿教育,培养学生建立起工程视角,为培养具有工程能力的创新型人才奠定思想基础。
(2)实验教学。
实验内容的设置要体现多样性、及时性、灵活性、实用性、社会性。①工程造价基础实验。②工程造价专业基础实验:如土木工程材料实验、计算机上机实验、土木工程施工技术实验等。③工程造价专业实验:包括:工程招投标与合同管理实训模拟、工程项目管理实训模拟等。
(3)实习实践
①认识实习。通过现场工程技术人员和老师的讲解,使学生对建筑构造、土木工程施工、工程造价的构成建立感性认识。②课程实习。主要是测量实习、CAD工程应用等。③生产实习。将学生下放到施工单位,进行施工全过程、多工种实习。④毕业实习。让学生了解专业新进展,加深所学知识的理解,提高团队合作、沟通和组织管理能力。
(4)毕业设计。
毕业设计(论文)是高等教育实践教学的最后一个环节。其内容涉及建筑工程技术、经济、管理及法律法规等各方面的知识,考察学生对所学知识综合运用的能力。
五、结语
论文关键词:毕业设计;教学质量;创新机制;实践成果
土木工程是当前中国一个十分活跃的工程领域,城镇建设和社会面貌变化与其密切相关,社会对土木工程专业人才培养寄予了厚望。大学本科最后一学期的毕业设计具有举足轻重的地位,是检验学生运用专业知识解决工程问题能力的平台,具有很强的实践性。近几年来同济大学土木工程学院建筑工程系肩负社会责任,大力投入师资和经费,实施教学改革,进行毕业设计教学质量保证与创新体系建设,取得了丰硕成果,被评为上海市教学成果二等奖。本文介绍了毕业设计创新体系建设方面的一些做法。
一、毕业设计教学指导思想方面的创新
(一)对毕业设计教学重要性的认识
1.毕业设计是学生在校学习的重要环节。毕业设计是学生运用专业知识解决工程问题的一个极其重要的实践教学环节,是实现专业知识与工程实践相融合的重要平台,是培养应用型人才的重要手段。这一阶段的教学不仅能对学生的专业知识学习进行全面的考察和巩固,而且还在扩大学生知识面,掌握新技术、新材料、新设备,培养发现问题和解决问题的能力,养成独立思考和逻辑思维的习惯,激发对未来专业工作领域的“实战”欲望,甚至在培养创新精神方面,与其他教学环节相比都有着不可替代的作用。在这样的认识前提下,就要求教和学的主体——教师和学生在思想上高度重视,在教学内容的组织上精心安排,教学过程上严谨务实。
2.毕业设计是连接学生在校学习阶段与就业工作阶段的桥梁。如果说高等教育使毕业生获得了成为一个合格的高技术劳动者的“上岗证”,那么,可以说高质量的毕业设计学习成果就是毕业生获得良好就业机会的“敲门砖”。目前,毕业生就业形势发生了很大变化,社会对毕业生的要求也不仅仅局限于专业方面,而是对其工作能力、个人综合素质等方面都提出了更高的要求。工作单位往往根据自身利益的需要,要求毕业生能独立工作,尽量缩短“适应期”。一个看似不尽合理的“需方市场”客观上也迫使对土木工程专业人才教育方式和教育理念的转变。这种转变的结果之一就是:毕业设计教学阶段在某种程度上具备了部分“就业前期培训”的职能。
因此,毕业设计教学还应该培养学生兼容并蓄的开放观念、积极向上的工作态度、认真负责的职业素质、求真务实的工作方法、分工协作的团队精神等,使学生走向社会后,能更好地适应工作环境。
(二)对建立创新机制必要性的认识
1.毕业设计是培养学生创新思维和创新能力的重要平台。随着新世纪的到来,一个以知识为基础的竞争与合作并存的全球经济正在形成。科技的竞争实质是知识的创新与运用能力的竞争。培养学生的创新思维和创新能力是高等教育的主要目标之一。培养学生创新思维和创新能力不能仅仅是口号,而应该是实实在在的实践活动。基础理论课和专业课教学的特点是“教”和“学”,其教学目的是让学生打好基础,积累知识,认同和领会前人的经验。这一阶段学生的知识水平还比较低、知识面还不够广,客观上也缺乏创新的基础。而毕业设计教学的特点是应用专业知识解决工程问题,面对真实的又必须在规定时间内完成的设计项目和工程课题,更能激发教与学两方面的创新潜力,并在实践中培养学生的创新思维和创新能力,切实体会实践所带来的快乐。教师一定要坚持在实事求是的基础上积极为学生提供充满创新氛围的学习环境,给学生更多的自由思考、自由选择的空间,要把教学重点放到以提高学习能力和工作能力为中心,以学生自主、独立思考为出发点,充分尊重他们的特长、兴趣和爱好,为他们潜能的充分开发和发挥创造条件。
2.提高教学质量需要创新性教学管理机制。墨守传统的教学理念,采用僵化的、缺乏激励机制的教学管理方法已经不能满足提高毕业设计教学质量的客观要求。创新性教学管理机制的核心是健全管理制度、提高管理效率、完善评价体系、激励教学相长。
二、毕业设计教学组织工作方面的创新
(一)健全和细化毕业设计规章制度,形成规范化的毕业设计教学管理文件。制度化建设包括:(1)毕业设计开题和选题准则;(2)毕业设计指导教师工作准则;(3)毕业设计学生学业准则;(4)毕业设计答辩准则;(5)毕业设计学生成果验收和归档准则;(6)毕业设计创新机制和鼓励政策等。为培养学生养成严谨求实的科学技术工作方法,针对开题报告、计算书、论文、设计图纸、图签等编制了大量的格式化电子模板,使学生在毕业设计时自始至终都处于规范化的训练氛围之中。
(二)毕业设计课题的双向选择。毕业设计选题和开题工作是提高毕业设计质量和培养学生创新能力的第一步。课题是否有科学性、多样性和实践性是决定毕业设计是否具有创新性的前提条件,直接关系到整个毕业设计的质量高低。先进的课题对知识面的要求直接影响到学生知识面的拓展、能力的提高。有一定深度的课题能促使学生学习更深更新的知识。课题的多样性能够满足众多学生不同的就业工作特点和个性化的兴趣要求。本系每年进行毕业设计学生人数有200~300名(包括土木学院、网络学院、职教学院学生)。本系有18个研究室,研究方向众多,既有土木工程前沿领域的科研课题,又有许多大、中型工程实践项目,课题资源十分丰富。每年都有60—70名教师参与毕业设计的指导工作,这使得我们能够创造性地采用双向选择的方法来进行课题选择,即由指导教师提交申报题目和课题简介以及对学生人数及其相关能力的要求,经系初步审核后公布,由学生根据自己的能力、兴趣填报3个选题志愿,最后由教学管理部门根据学生成绩绩点、课题要求和选题志愿统一协调,尽最大程度满足学生意愿。同时,为保证科研工作的连续性,对已经被本校录取的报送研究生,安排学生未来的导师进行指导,使这些学生能够尽早地加入到导师的科研团队进行科研工作。这种选题方法使学生从一开始就成为教学过程的主动参与者,激发了学生的学习积极性,同时也让学生有机会了解到不同的课题内容对知识和能力的要求,使他们能够自觉地进行一次自我能力的评价,发现不足,及时补充相关专业知识。对毕业设计课题进行初审,要求结合工程实践类课题的比例不低于70%,课题内容租工作量以及课题难度应能够切实满足本科生毕业设计的教学要求,单一课题的工作内容相对完整,严格遵循“一人一题”,鼓励“真题实做”,从源头保证了课题的质量。
(三)做好毕业设计前期组织动员。近几年一直坚持在毕业设计开始之前对指导教师和学生进行组织动员。毕业设计对于每位学生来说都是一个特殊的学习过程,而毕业设计动员大会作为毕业设计的前奏,对整个毕业设计过程起着全局性的指导作用,能使学生全面地理解毕业设计的实质和重要性。动员的重点在于统一认识,强化规章,对以往毕业设计中存在问题进行总结,对毕业设计工作手册逐一解释,明确毕业设计的有关要求。同时邀请设计院的资深专家和经验丰富的指导教师给学生做“如何进行毕业设计”和“如何完成毕业论文”专题讲座。
(四)校企合作联合指导。历史上校内指导和校外实习相结合原本也是毕业设计教学的重要方式,但是近年来企业由于生产任务繁重等种种原因,对接受毕业设计实习生的态度一般都不太积极。但是,到企业去以实习的方式进行毕业设计仍然是最好的途径之一。一方面学生在企业参与了项目设计全过程,往往可以学到很多课堂上学不到的东西,企业的实战氛围更能激发学生的工作热情和主动性,增强学生的事业心和责任感。另一方面企业通过对学生的指导和考察,发现真正符合企业需求的人才。因此本系多方联系校外企业,甚至是国外的企业,同时鼓励学生根据自己的兴趣和爱好,结合当前工程中的一些难点、热点问题,自己到生产企业、施工单位中寻求课题,或到就业单位去做毕业设计,采用企业实习和企业招聘相结合的方式,利用企业的经费、场地和技术力量完成企业需要的技术课题,进一步拓宽选题的自由度,从老传统中走出新路子。
(五)以开放的方式组织毕业设计。为拓宽少数有特点学生的选题范围,毕业设计实行开放的组织方式,即接受土木工程专业其他课群方向或其他专业的学生到本系进行毕业设计,同时也允许本系学生申请做土木工程专业其他课群方向或其他专业的毕业设计。对于外系申请来本系进行毕业设计的学生,须经过二个系教学主管的审批并报学院备案。而本系则仅允许已经保送外系的免试研究生申报到外系做毕业设计,而且为保证毕业设计质量,本系还必须指定一位指导教师对学生的毕业设计进行监督,学生随后还必须参加本系组织的公开答辩。
(六)充实与共享教学资源。本系大量补充购买了各类工程技术规范、手册等工具书;鼓励指导教师向学生开放研究室的资料,提供计算机等设备;提供专门资金,鼓励学生使用教学机房购买的正版结构分析和设计软件,强化保护知识产权的意识。
三、毕业设计教学质量评价和激励机制的创新
除按照学校毕业设计教学要求组织课题审核、开题报告检查、中期检查、毕业答辩(包括公开答辩)、成绩评定、优秀毕业论文和优秀指导教师评选、毕业设计总结等制度性教学质量评价工作外,还进行了以下创造性工作。
(一)指导教师问卷调查。问卷调查对象为全体参加毕业设计的指导教师,在毕业设计结束后进行。调查内容包括指导教师的职称等个人状况,毕业设计教学经历,课题类型、难度及来源,对学生的要求,对所指导学生的知识水平的了解和评价,对毕业设计实行双向选择的意见,课题进展状态,指导时间和指导方式,所指导学生毕业设计的完成状况、答辩状况,对毕业设计教学组织、相关制度的意见和建议等。
(二)学生问卷调查。问卷调查对象为全体参加毕业设计的学生,在毕业设计结束后进行。调查内容包括学生是否已经落实就业去向,对课题的兴趣,对毕业设计实行双向选择和毕业设计动员大会的意见,课题难度,开题报告,指导教师的指导时间和指导方式,课题进展状态,所采用的计算分析软件工具,毕业答辩,毕业设计的完成状况和收获,对毕业设计教学组织、相关制度的意见和建议等。
教师和学生对问卷进行了认真的回答,提出了许多建议和意见,经过对问卷结果进行统计分析,使教学管理者真正了解到毕业设计过程中教和学两个环节的实际状况和存在的问题,有针对性进行改进,对提高教学效果起到了促进作用。
(三)设立“创新奖”。为激励教师指导和学生学习积极性,培养学生创新意识和实践能力,自2008年起,针对每年的毕业设计成果,评选创新突出奖1名,创新优胜奖2~3名。在制定创新奖评价标准时充分考虑到必须为学生的创新提供一个良好的目标环境,为此,提高创新评价因子的比重,突出创新的重要性,激励学生有实质性的创新工作。判断学生是否有创新并不是只看学生论文的题目,而是看学生在具体的毕业设计中是否有自己的新观点、新思路和新方法。对获奖学生和指导教师分别颁发奖金和奖励证书。获奖学生将被推荐为学校优秀毕业生。
四、毕业设计教学创新实践的成果
(一)良好的选题机制激发了教和学两方面的积极性。近4年来,70%以上的毕业设计课题均为理论结合实际工程的课题,其中来自纵向科研项目的课题占比逐年提高。富有经验、具有高级职称的教授、副教授占指导教师比例的60%~70%。这样的状况充分保证了课题质量。而大部分学生都按照本人的志愿选择了课题,或在相近课题之间进行调剂。科学合理的选题机制也激发了学生参与的积极性和学习自觉性,毕业设计成绩得到了明显的提高。
(二)创新奖等措施产生了明显的激励作用。创新奖的设立和实施对学生和指导教师的积极性产生了巨大的促进作用。2008年获奖学生的毕业设计课题“会展用万能组合框架体系设计研究”、“上海某商办楼设计”、“门式刚架轻型房屋钢结构设计”都分别在不同的层面上反映出学生在完成过程中的创新思维。对于毕业后继续攻读研究生的学生,通过毕业论文阶段的学习初步培养了他们科学研究的基本能力,许多学生就此提前投入到硕士阶段研究课题的工作中。
关键词:道路工程;毕业设计;过程控制;教学改革
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
目前土木工程专业毕业设计内容主要采用与生产相结合的形式,课题大多是由指导教师根据毕业设计的时间安排、训练要求而从实际工程图纸中模拟出来的题目,由于受到工程量大小等因素的种种限制,常常使模拟课题与实际工程之间存在差距。而且大部分学校在毕业设计时强调创新性,因而一部分毕业设计指导教师为突出创新性,选定的毕业设计题目可以与硕士毕业论文题目媲美。应该说,实际工程应用与设计创新不存在冲突,但是在毕业设计时既要兼顾过程性又要重视创新性,这对指导教师提出了较高的要求。在毕业设计课题的确定过程中,首先必须明确,毕业生应该要熟悉本专业的基本流程,然后在此基础上进行某一方面的创新性设计。然而由于时间有限,如何把握两者之间的平衡,是一个值得研究的课题。
论文关键词:毕业设计;教学质量;创新机制;实践成果
土木工程是当前中国一个十分活跃的工程领域,城镇建设和社会面貌变化与其密切相关,社会对土木工程专业人才培养寄予了厚望。大学本科最后一学期的毕业设计具有举足轻重的地位,是检验学生运用专业知识解决工程问题能力的平台,具有很强的实践性。近几年来同济大学土木工程学院建筑工程系肩负社会责任,大力投入师资和经费,实施教学改革,进行毕业设计教学质量保证与创新体系建设,取得了丰硕成果,被评为上海市教学成果二等奖。本文介绍了毕业设计创新体系建设方面的一些做法。
一、毕业设计教学指导思想方面的创新
(一)对毕业设计教学重要性的认识
1.毕业设计是学生在校学习的重要环节
毕业设计是学生运用专业知识解决工程问题的一个极其重要的实践教学环节,是实现专业知识与工程实践相融合的重要平台,是培养应用型人才的重要手段。这一阶段的教学不仅能对学生的专业知识学习进行全面的考察和巩固,而且还在扩大学生知识面,掌握新技术、新材料、新设备,培养发现问题和解决问题的能力,养成独立思考和逻辑思维的习惯,激发对未来专业工作领域的“实战”欲望,甚至在培养创新精神方面,与其他教学环节相比都有着不可替代的作用。在这样的认识前提下,就要求教和学的主体——教师和学生在思想上高度重视,在教学内容的组织上精心安排,教学过程上严谨务实。
2.毕业设计是连接学生在校学习阶段与就业工作阶段的桥梁
如果说高等教育使毕业生获得了成为一个合格的高技术劳动者的“上岗证”,那么,可以说高质量的毕业设计学习成果就是毕业生获得良好就业机会的“敲门砖”。目前,毕业生就业形势发生了很大变化,社会对毕业生的要求也不仅仅局限于专业方面,而是对其工作能力、个人综合素质等方面都提出了更高的要求。工作单位往往根据自身利益的需要,要求毕业生能独立工作,尽量缩短“适应期”。一个看似不尽合理的“需方市场”客观上也迫使对土木工程专业人才教育方式和教育理念的转变。这种转变的结果之一就是:毕业设计教学阶段在某种程度上具备了部分“就业前期培训”的职能。
因此,毕业设计教学还应该培养学生兼容并蓄的开放观念、积极向上的工作态度、认真负责的职业素质、求真务实的工作方法、分工协作的团队精神等,使学生走向社会后,能更好地适应工作环境。
(二)对建立创新机制必要性的认识
1.毕业设计是培养学生创新思维和创新能力的重要平台
随着新世纪的到来,一个以知识为基础的竞争与合作并存的全球经济正在形成。科技的竞争实质是知识的创新与运用能力的竞争。培养学生的创新思维和创新能力是高等教育的主要目标之一。培养学生创新思维和创新能力不能仅仅是口号,而应该是实实在在的实践活动。基础理论课和专业课教学的特点是“教”和“学”,其教学目的是让学生打好基础,积累知识,认同和领会前人的经验。这一阶段学生的知识水平还比较低、知识面还不够广,客观上也缺乏创新的基础。而毕业设计教学的特点是应用专业知识解决工程问题,面对真实的又必须在规定时间内完成的设计项目和工程课题,更能激发教与学两方面的创新潜力,并在实践中培养学生的创新思维和创新能力,切实体会实践所带来的快乐。教师一定要坚持在实事求是的基础上积极为学生提供充满创新氛围的学习环境,给学生更多的自由思考、自由选择的空间,要把教学重点放到以提高学习能力和工作能力为中心,以学生自主、独立思考为出发点,充分尊重他们的特长、兴趣和爱好,为他们潜能的充分开发和发挥创造条件。
2.提高教学质量需要创新性教学管理机制
墨守传统的教学理念,采用僵化的、缺乏激励机制的教学管理方法已经不能满足提高毕业设计教学质量的客观要求。创新性教学管理机制的核心是健全管理制度、提高管理效率、完善评价体系、激励教学相长。
二、毕业设计教学组织工作方面的创新
(一)健全和细化毕业设计规章制度,形成规范化的毕业设计教学管理文件
制度化建设包括:(1)毕业设计开题和选题准则;(2)毕业设计指导教师工作准则;(3)毕业设计学生学业准则;(4)毕业设计答辩准则;(5)毕业设计学生成果验收和归档准则;(6)毕业设计创新机制和鼓励政策等。为培养学生养成严谨求实的科学技术工作方法,针对开题报告、计算书、论文、设计图纸、图签等编制了大量的格式化电子模板,使学生在毕业设计时自始至终都处于规范化的训练氛围之中。
(二)毕业设计课题的双向选择
毕业设计选题和开题工作是提高毕业设计质量和培养学生创新能力的第一步。课题是否有科学性、多样性和实践性是决定毕业设计是否具有创新性的前提条件,直接关系到整个毕业设计的质量高低。先进的课题对知识面的要求直接影响到学生知识面的拓展、能力的提高。有一定深度的课题能促使学生学习更深更新的知识。课题的多样性能够满足众多学生不同的就业工作特点和个性化的兴趣要求。
本系每年进行毕业设计学生人数有200~300名(包括土木学院、网络学院、职教学院学生)。本系有18个研究室,研究方向众多,既有土木工程前沿领域的科研课题,又有许多大、中型工程实践项目,课题资源十分丰富。每年都有60—70名教师参与毕业设计的指导工作,这使得我们能够创造性地采用双向选择的方法来进行课题选择,即由指导教师提交申报题目和课题简介以及对学生人数及其相关能力的要求,经系初步审核后公布,由学生根据自己的能力、兴趣填报3个选题志愿,最后由教学管理部门根据学生成绩绩点、课题要求和选题志愿统一协调,尽最大程度满足学生意愿。同时,为保证科研工作的连续性,对已经被本校录取的报送研究生,安排学生未来的导师进行指导,使这些学生能够尽早地加入到导师的科研团队进行科研工作。这种选题方法使学生从一开始就成为教学过程的主动参与者,激发了学生的学习积极性,同时也让学生有机会了解到不同的课题内容对知识和能力的要求,使他们能够自觉地进行一次自我能力的评价,发现不足,及时补充相关专业知识。
对毕业设计课题进行初审,要求结合工程实践类课题的比例不低于70%,课题内容租工作量以及课题难度应能够切实满足本科生毕业设计的教学要求,单一课题的工作内容相对完整,严格遵循“一人一题”,鼓励“真题实做”,从源头保证了课题的质量。
(三)做好毕业设计前期组织动员
近几年一直坚持在毕业设计开始之前对指导教师和学生进行组织动员。毕业设计对于每位学生来说都是一个特殊的学习过程,而毕业设计动员大会作为毕业设计的前奏,对整个毕业设计过程起着全局性的指导作用,能使学生全面地理解毕业设计的实质和重要性。动员的重点在于统一认识,强化规章,对以往毕业设计中存在问题进行总结,对毕业设计工作手册逐一解释,明确毕业设计的有关要求。同时邀请设计院的资深专家和经验丰富的指导教师给学生做“如何进行毕业设计”和“如何完成毕业论文”专题讲座。
(四)校企合作联合指导
历史上校内指导和校外实习相结合原本也是毕业设计教学的重要方式,但是近年来企业由于生产任务繁重等种种原因,对接受毕业设计实习生的态度一般都不太积极。但是,到企业去以实习的方式进行毕业设计仍然是最好的途径之一。一方面学生在企业参与了项目设计全过程,往往可以学到很多课堂上学不到的东西,企业的实战氛围更能激发学生的工作热情和主动性,增强学生的事业心和责任感。另一方面企业通过对学生的指导和考察,发现真正符合企业需求的人才。因此本系多方联系校外企业,甚至是国外的企业,同时鼓励学生根据自己的兴趣和爱好,结合当前工程中的一些难点、热点问题,自己到生产企业、施工单位中寻求课题,或到就业单位去做毕业设计,采用企业实习和企业招聘相结合的方式,利用企业的经费、场地和技术力量完成企业需要的技术课题,进一步拓宽选题的自由度,从老传统中走出新路子。
(五)以开放的方式组织毕业设计
为拓宽少数有特点学生的选题范围,毕业设计实行开放的组织方式,即接受土木工程专业其他课群方向或其他专业的学生到本系进行毕业设计,同时也允许本系学生申请做土木工程专业其他课群方向或其他专业的毕业设计。对于外系申请来本系进行毕业设计的学生,须经过二个系教学主管的审批并报学院备案。而本系则仅允许已经保送外系的免试研究生申报到外系做毕业设计,而且为保证毕业设计质量,本系还必须指定一位指导教师对学生的毕业设计进行监督,学生随后还必须参加本系组织的公开答辩。
(六)充实与共享教学资源
本系大量补充购买了各类工程技术规范、手册等工具书;鼓励指导教师向学生开放研究室的资料,提供计算机等设备;提供专门资金,鼓励学生使用教学机房购买的正版结构分析和设计软件,强化保护知识产权的意识。
三、毕业设计教学质量评价和激励机制的创新
除按照学校毕业设计教学要求组织课题审核、开题报告检查、中期检查、毕业答辩(包括公开答辩)、成绩评定、优秀毕业论文和优秀指导教师评选、毕业设计总结等制度性教学质量评价工作外,还进行了以下创造性工作。
(一)指导教师问卷调查
问卷调查对象为全体参加毕业设计的指导教师,在毕业设计结束后进行。调查内容包括指导教师的职称等个人状况,毕业设计教学经历,课题类型、难度及来源,对学生的要求,对所指导学生的知识水平的了解和评价,对毕业设计实行双向选择的意见,课题进展状态,指导时间和指导方式,所指导学生毕业设计的完成状况、答辩状况,对毕业设计教学组织、相关制度的意见和建议等。
(二)学生问卷调查
问卷调查对象为全体参加毕业设计的学生,在毕业设计结束后进行。调查内容包括学生是否已经落实就业去向,对课题的兴趣,对毕业设计实行双向选择和毕业设计动员大会的意见,课题难度,开题报告,指导教师的指导时间和指导方式,课题进展状态,所采用的计算分析软件工具,毕业答辩,毕业设计的完成状况和收获,对毕业设计教学组织、相关制度的意见和建议等。
教师和学生对问卷进行了认真的回答,提出了许多建议和意见,经过对问卷结果进行统计分析,使教学管理者真正了解到毕业设计过程中教和学两个环节的实际状况和存在的问题,有针对性进行改进,对提高教学效果起到了促进作用。
(三)设立“创新奖”
为激励教师指导和学生学习积极性,培养学生创新意识和实践能力,自2008年起,针对每年的毕业设计成果,评选创新突出奖1名,创新优胜奖2~3名。在制定创新奖评价标准时充分考虑到必须为学生的创新提供一个良好的目标环境,为此,提高创新评价因子的比重,突出创新的重要性,激励学生有实质性的创新工作。判断学生是否有创新并不是只看学生论文的题目,而是看学生在具体的毕业设计中是否有自己的新观点、新思路和新方法。对获奖学生和指导教师分别颁发奖金和奖励证书。获奖学生将被推荐为学校优秀毕业生。
四、毕业设计教学创新实践的成果
(一)良好的选题机制激发了教和学两方面的积极性
近4年来,70%以上的毕业设计课题均为理论结合实际工程的课题,其中来自纵向科研项目的课题占比逐年提高。富有经验、具有高级职称的教授、副教授占指导教师比例的60%~70%。这样的状况充分保证了课题质量。而大部分学生都按照本人的志愿选择了课题,或在相近课题之间进行调剂。科学合理的选题机制也激发了学生参与的积极性和学习自觉性,毕业设计成绩得到了明显的提高。
(二)创新奖等措施产生了明显的激励作用
创新奖的设立和实施对学生和指导教师的积极性产生了巨大的促进作用。2008年获奖学生的毕业设计课题“会展用万能组合框架体系设计研究”、“上海某商办楼设计”、“门式刚架轻型房屋钢结构设计”都分别在不同的层面上反映出学生在完成过程中的创新思维。对于毕业后继续攻读研究生的学生,通过毕业论文阶段的学习初步培养了他们科学研究的基本能力,许多学生就此提前投入到硕士阶段研究课题的工作中。
(三)校企合作联合指导取得进展
实践证明校企合作联合指导模式是可以达到双赢的效果。例如2008年到上海美建钢结构有限公司进行毕业设计的6名学生分别参加了不同的钢结构厂房设计项目,取得非常好的设计成绩,也得到了企业的好评。学生个人也获得了宝贵的实习经历,在随后的就业竞争中占到了先机。2008年本系派往新加坡当地企业——新加坡CPG设计公司完成毕业设计的学生中就有一位学生由于实习成绩优异,在毕业后直接被该公司录用。
基金项目:沈阳化工大学教学研究基金项目(2012b10)
作者简介:边晶梅(1973-),女,沈阳化工大学经济与管理学院博士,主要从事服役结构维修加固决策、优化与工程管理的研究。(e-mail)bianjingmei@163.com。
摘要:文章以沈阳化工大学工程管理专业工程施工课程为例,探讨了符合“卓越计划”人才培养要求的新型教学模式,总结了工程施工课程传统教学模式存在的主要问题,提出教学改革的具体内容及措施,简要介绍了改革措施在教学实践中的应用情况及取得的初步成效。
关键词:卓越计划;工程师教育;工程施工;教学改革;教学实践
中图分类号:g6423文献标志码:a文章编号:10052909(2013)05007704卓越工程师教育培养计划(以下简称“卓越计划”)是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的高等教育重大计划,主要目标是培养造就一大批创新能力强、适应社会经济发展需要的高素质的各类工程技术人才,促进工程教育的改革和创新,推动中国从工程教育大国走向工程教育强国[1]。“卓越计划”具有三个特点:一是行业企业深度参与人才培养过程;二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才;三是强化培养学生的工程能力和创新能力。沈阳化工大学工程管理专业以此为导向和契机,积极主动地进行人才培养模式和课程教学改革,为社会培养高素质创新型的土木工程管理人才。
中国1998年设立的工程管理专业是由工程技术专业与管理专业交叉复合而成的新兴专业,它覆盖了原有的建筑管理工程、房地产经营管理、国际工程管理等学科,具有较强的综合性和较宽的专业覆盖面[2]。工程管理专业设置了技术、管理、经济与法律四大平台的课程,其中工程施工是技术平台课程中的一门专业课程。该课程的教学目的是帮助学生掌握建筑工程主要工种的施工技术和施工方法,掌握土木工程施工的科学组织与管理方法、手段,具备发现并有效处理建筑工程施工过程中一般性技术问题的基本能力,具备根据主客观实际情况优选施工方案、施工方法和编制施工组织设计的基本能力,以及有效组织建筑施工安全生产的基本能力。该课程具有知识点繁杂、综合性和实践性较强的特点,是工程管理专业理论与实践相结合的关键课程,是培养学生工程实践能力和综合能力,实践“卓越计划”的重要课程。一、工程施工课程教学模式及存在问题
工程施工是工程管理专业一门重要的专业技术课程。目前各高校积极开展土木工程施工课程教学改革,如在传统板书教学基础上的多媒体教学、案例教学、改变考试方式等[3-5]。然而,由于该课程学时少等客观原因,目前的教学效果有限,还不能完全满足社会对人才培养的需求,存在的问题主要表现在以下几方面。
(一) 教材内容滞后于实践,对行业新技术体现得不够
随着高等教育改革的不断深入,土木工程施工课程的教材在章节内容及知识覆盖范围等方面均比以往教材有显著增加。但增加的多是传统施工工艺,对已过时或被淘汰的工艺并没有作太多删减。尽管新工艺、新技术在新教材中亦有体现,但仍显不足,即使目前最新的施工教材有关“四新技术”(新技术、新工艺、新材料、新设备)的内容也很少,有的甚至还包含某些当时很“新”而实际上已经落后的技术;一些成熟且应用广泛的技术却未能在教材中有所体现。
高等建筑教育2013年第22卷第5期
边晶梅基于卓越工程师培养计划的工程施工课程教学改革与实践
(二) 课堂理论知识与工程实践脱节
土木工程施工课程实践性强,对培养学生的专业素质和创新精神具有至关重要的作用。目前该课程大量的施工工艺和实践知识等仍由教师以课堂讲授的方式教给学生。尽管教师认真备课、认真讲课,也尽量采用了投影、幻灯片、视频等较为先进的多媒体教学手段,但学生只听教师讲解而不到施工现场实际观摩体会,就没有直接的感性认识,对其中的部分内容很难真正理解和掌握。包括笔者所在学校在内的很多高校的工程管理专业都未开设专门的施工实习,只有短期的工程实习和毕业实习,而且与施工课程不同步,还主要以现场参观形式实习,学生只能看到工程施工片断,这对学生工程实践能力的训练和提高是远远不够的。
(三) 学时少,任务重,难以培养学生的创新性思维
工程管理专业的工程施工理论课时往往
偏少,一般为32学时或48学时,要讲清楚各种工程的施工工艺几乎是不可能的。原因有二:一是教师感到时间有限,内容太多,教学上很难有发挥的空间;二是课程内容原本就抽象繁杂,再加快课堂节奏,学生难以消化和吸收课堂知识。因此,要在较少的课时内,将工程施工内容讲解透彻,使学生牢固地掌握土木工程施工技术知识,达到满意的教学效果,难度很大,或者说是一项严峻的挑战。而且,这样满堂灌的教学方式无法留给学生独立思考的时间,不利于培养其发现问题和解决问题的能力,也不利于培养学生的创新思维和创新能力,难以达到“卓越计划”人才培养的要求。
(四) 实习内容不系统、不完整,校企合作的深度不够
这是很多高校工程管理及土木工程专业所面临的实际问题。与施工相关的实习往往集中安排在某一时段,而土木工程施工过程一般较长,学生只能观摩到个别分项工程的施工过程,无法观摩到施工全过程,更无法从总体上了解整个在建项目的全部工序。目前,实习单位一般是依靠教师或学生的个人关系联系。企业常以实习会带来管理上和生产上的不便或安全问题,明示或暗示学生少进工地,很少主动安排学生亲自操作。愿意接受实习的施工单位也越来越少,联系实习日益困难。这种状况在很大程度上影响了实习效果,而且校企之间的长期合作关系也不易保持,企业参与工程师人才培养的程度远远不够,教学实习的效果难以保障。
二、工程施工课程教学模式的改革与实践
(一)调整教学目标 “卓越计划”最大的特点是以强化学生的工程实践应用能力与创新能力为目标,并以此构建人才培养模式,改革课程教学内容与教学方法,提高人才培养质量。为达到“卓越计划”人才培养的要求,在土木工程施工课程教学过程中应突出强调工程实践能力和创新能力的培养。教学目标的调整主要是通过调整教学内容、创新教学方法与教学手段、完善工程施工教学模式等系列改革措施,强化学生的综合能力训练,夯实工程技术基础。在此基础上,将安全责任意识、节约环保意识、诚实守信意识和社会责任感等工程伦理道德,潜移默化地“渗透”到课程教学之中,实现能力培养和意志品质培养的和谐统一。教学方法的调整是要实现从传统的灌输式教学方式,向学生广泛参与课堂活动的多样化教学方式的转变,如开展团组讨论式教学,有利于活跃课堂气氛,调动学生学习积极性。以工程实例为载体的案例教学,应尽量以身边工程为实例,学生有机会到现场实地参观,更能提高其学习兴趣,保证学习效果。此外,考核方式也应从单一的分数考核调整为多方面素质的综合考核。
(二)优化教学内容
结合“卓越计划”三层次人才培养标准对本科人才培养的要求,对工程施工课程教学内容进行调整和优化。现行工程管理专业工程施工课程教学大纲规定的讲授内容为:土石方工程施工、地基与基础工程、砌体工程、混凝土结构工程、预应力混凝土工程、结构安装工程、防水工程、装饰工程、道路施工、桥梁结构工程施工等。为了帮助学生系统地掌握施工知识,还应增加有关建筑物从动工到竣工的完整施工过程的内容,培养学生对工程的整体认识。
教学内容的重点应是现实中应用较多的施工知识,要做到详略得当,在有效的教学时间内将最有用的知识讲解透彻。同时,要特别注意跟踪施工前沿信息,随时补充和更新教学内容。如今工程施工技术的发展日新月异,新材料、新技术、新工艺层出不穷,努力实现课堂学习和施工实践的接轨,达到与时俱进的目的。
建立和完善基本信息资料库。以网络为主要依托,收集和整理有关施工过程、施工方法、施工工艺等的图片、动画和视频资料,包括重大工程、新工艺、新材料等方面的网络资讯,建立功能强大的多媒体信息资料库,制作内容丰富、高效实用的信息化电子教案,努力缩小理论学习与施工实践之间的差距,以避免现场实习的不完整和不系统。沈阳化工大学自2011年起搜集了大量资料,经整理后用于课堂教学,学生对此很有兴趣,教学效果良好。
(三)加强设计、实习等实践环节,提高学生工程实践能力
1.开设工程施工技术课程设计,强化团队合作能力、工程实践能力的培养
工程施工技术课程设计是与工程施工相配套的实践性课程,是培养具备工程师基本素质的应用型高级人才的重要环节。通过此项课程设计,帮助学生了解建筑施工技术方案设计的
制程序,熟悉编制内容,掌握编制方法,并进行土石方工程、钢筋工程、混凝土工程等常用专项方案的编制,可将理论与实践相结合,培养学生在课程设计中综合应用所学施工知识的能力。一方面,学生毕业后大部分在施工单位从事施工管理、施工组织设计、施工招投标等工作,都会运用这方面的知识,有现实需要;另一方面,学生毕业设计(论文)选择施工组织设计的也不在少数,施工方案设计是其中重要的内容,有应用需求。
沈阳化工大学工程管理专业自2010级开始,开设了32学时的工程施工技术课程设计。课程以工程实例为背景,采用案例教学法进行施工方案设计教学,强化和延伸课堂理论知识。成绩考核采用分组进行设计的方式,培养学生的团队合作意识和沟通协调能力。
2.完善与加强毕业论文(设计)环节
以往工程管理专业毕业设计往往以论文为主,选择做工程设计的学生极少,无法锻炼学生的综合实践能力。沈阳化工大学在教学改革中逐步提高了工程设计在考核中所占的比重,最终实现学生实践环节以毕业设计为主、毕业论文为辅的目标。与此同时,全面提高对毕业论文的要求,使其最大限度地接近工程实际。2010年毕业的0701班有9人选择毕业设计,内容涉及住宅及公路工程项目工程量的计算、施工组织设计等,毕业论文涉及房地产开发、造价控制、招投标研究、工程索赔、绿色施工与管理、寿命周期成本管理、施工质量控制与安全管理等方面。经过这一改革,在毕业实践环节选择工程设计的人数增加较多(见图1),而毕业论文的质量也有显著提高。
图1毕业实践环节工程设计类选题人数变化趋势
3.重视企业学习经历
“统筹安排,分阶段培养”是“卓越计划”人才培养的主要模式。根据“卓越计划”,工程人才培养分为三段制:本科、硕士、博士。“3+1”为本科培养阶段的运行模式,即3年在校学习,累计1年在企业学习和做毕业设计。企业学习阶段的重点是对学生工程实践能力和工程创新意识的培养[5]。
为了强化学生的企业学习,学校鼓励学生主动联系实习单位,利用课余时间、假期和毕业设计(论文)期间,全天到企业进行中短期专业学习或工程实践,了解工程建设的实际运作过程和企业工作流程、企业文化。实习之后组织学生座谈,总结实习心得,交流经验。沈阳化工大学工程管理专业自2007级开始,参加企业实习的学生逐年增加。实践表明,凡是有过企业实习经历的学生,工程实践能力都有较大提高,就业优势也非常明显。
4.加强工程意识和职业道德的培养
本科层次卓越工程师培养标准的基本要求有:(1)基本素质: 具有良好的工程职业道德、较强的社会责任感和较好的人文科学素养。(2)现代工程意识:具有良好的质量、环保、职业健康、安全和服务意识。(3)学习能力: 具有获取信息和谋求职业发展的能力。(4)分析和解决问题的能力: 具有综合运用科学理论分析与解决工程实际问题的能力, 能够参与生产及运作系统的设计, 并具有维护能力。(5)创新意识和开发设计能力: 具有较强的创新意识,以及进行产品开发和设计、技术改造与创新的初步能力。(6)管理与沟通合作能力: 具有较强的组织管理、交流沟通、环境适应和团队合作能力。这种非专业能力已成为优秀工程师职业能力的重要组成部分,是现代经济社会对工程师提出的更高要求[6]。 沈阳化工大学将工程意识、工程伦理道德的教育贯穿在工程施工及课程设计等教学的全过程,并鼓励和支持学生参加创新创业大赛等活动,有意识地培养学生的意志品质、沟通协调能力、组织能力、团队合作意识等人文素质。比如,工程管理专业学生参加2010年第七届辽宁省“挑战杯”大学生创业计划大赛和2010年第十届辽宁省大学生科技创新大赛,均取得一等奖的好成绩。
5.密切课程内容与专业认证考试的联系
包括工程管理专业在内的土建类6大专业在中国是最早进行专业认证的。目前的资格考试及认证管理制度等已比较成熟。与工程管理专业对口的资格考试有国家一级注册造价师、注册建造师、注册咨询工程师、注册监理工程师、注册资产评估师等的考试。教学中要密切课程内容与专业认证考试要求的联系,帮助学生提前做好认证考试的准备,为他们未来职业的发展奠定基础。
三、结语
文章探讨了适应“卓越计划”人才培养要求的工程管理专业工程施工课程的新型教学模式,分析
了工程施工课程传统教学模式存在的主要问题,提出了具体的教学改革措施,并对教学改革取得的初步成效进行了总结,以推动工程管理专业建设的进一步深入。
参考文献:
[1]教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[r].2011.
[2]建设部高等工程管理学科专业指导委员会.工程管理专业(四年制本科)培养方案[s].1999.
[3]范臻辉.工程管理专业土木工程施工课程的教学改革探讨[j].长沙铁道学院学报:社会科学版,2006,7(2):9-10.
[4]杜德权.工程管理专业工程施工课程教学改革的探索[j].高等教育研究,2010,27(2):80-83.
[5]林健.卓越工程师教育培养计划——学校工作方案研究[j].高等工程教育研究,2010,5: 30-36.
[6]林健.卓越工程师教育培养计划通用标准研制[j].高等工程教育研究,2010,4: 21-29.
practice and teaching reform of engineering construction course
based on a plan of educating and training preeminent engineers
bian jingmei
(school of economics and management, shenyang university of
chemical technology, shenyang 110142, p. r. china)
abstract: the plan of educating and training preeminent engineers is a teaching reform project. engineering construction course of engineering management specialty in shenyang university of chemical technology was taken as an example to discuss the new teaching mode meeting the demand of preeminent plan. the deficiency of traditional teaching mode was sumarized and the difference with the demand of preeminent plan was analyzed. contents and measures of teaching reform were presented and practices as well as primary effects were introduced.
1.1高校开设课程情况
以南京为例,南京理工科院校中开设了土木工程专业路桥方向的高校较多,这些院校中大部分都购买了相应的土木工程方面的软件,如PKPM结构设计软件,鲁班造价类软件,广联达造价类软件,为了满足学士学位授予权评审要求,因此也建立了相应的专业机房,但是专门开设的有软件应用系列课程的并不多,专业机房的利用率也并不是很高,主要是用于课程设计和毕业设计/毕业论文阶段的集中实践环节教学。民办院校和高职高专、大专院校中对于软件技术应用的课程,开设的相对较多。这样有利于学生在校阶段就能充分接受和社会上需求一致的软件操作训练,从而为日后走上工作岗位做好铺垫。
1.2可开设专业软件技术应用的课程
土木工程路桥方向可开设软件技术应用的课程很多,根据市场需求情况,主要有以下几类。
1.2.1道路桥梁方向设计类课程路桥类可开设软件应用的课程主要有:道路勘测设计,桥梁工程,路基路面工程,专业软件具体又分道路和桥梁计算机辅助设计软件系统两种类型。目前国际主流道路辅助设计软件主要有:CARD/1,Bently,Civil3D。国内常见的道路辅助设计软件主要有:纬地三维道路设计系统,路线大师,EICAD,海地,天正市政道路,鸿业市政道路及路面结构HTDS2003。国内常见的桥梁辅助设计软件主要有:桥梁博士,桥梁大师,桥梁通等等。
1.2.2道路桥梁施工组织及造价类课程工程施工组织及工程造价类可开设软件应用的课程主要有:土木工程施工,建设工程造价,工程造价管理,工程合同管理,工程招投标等课程。专业软件主要有:同望公路造价软件、海德纵横公路工程造价软件、广联达系列软件、上海鲁班系列软件、清华斯维尔系列软件、神机妙算软件、南京未来清单软件等等。
1.3存在的问题及原因分析
社会上存在的工程类软件如此之多,各个地区及企业的实际情况不同,对软件的购买也不一样。各大高校对于软件的购买以及开设相关课程,也是针对学生就业市场需求,以及学校年度设备采购计划而定。对于高校中,要熟练地掌握这些软件需要学生在课后花费较多的时间去练习,而这往往是很多学生不愿做的,只要教师不作硬性规定或要求,主动学习和应用这些软件的学生凤毛麟角。因此,直到大学毕业,真正能够掌握或部分掌握这些软件的学生极少。鉴于以上的情况,高校路桥方向开设软件信息技术类课程,主要还存在着以下几方面问题。
1.3.1现有软件开发合作不理想现有软件开发缺乏统一部门的管理,从而导致很多软件功能基本相同,只是适用地区不一样。同时,很多软件公司里面的员工大多数是计算机等专业出身,对工程实际并不很熟悉,从而设计开发出来的软件,在处理真正的工程实际时,会产生一些偏差。
1.3.2教学资源及人才的缺乏各大高校中的教师,绝大部分是本科—硕士—博士毕业而来,教学经验虽然非常丰富,实际工程经验相对较差,因此教学缺乏与工程实际接轨。
1.3.3学生的主动学习意识还不强学生在校阶段的学习时间非常有限,对于软件应用类的课程,必须要求学习者经常上机操作,熟能生巧,应用软件来解决实际工程图纸中的问题,这样,软件应用能力才能不断得到提高。
1.3.4地区行业标准相对独立由于不同的地区有不同的建筑行业标准,这就使得教师在训练学生软件操作时,必须选择采用某一个省份的地区定额作为教学需求,很多教师都是选择学校所在地的省份的定额,但学生来自全国各地,因此,当学生毕业后如果回到家乡,对于工程软件部分就必须按照工程所在地的操作来进行。
2提高专业软件化程度的措施
提高路桥方向软件化程度的措施,主要有以下两大方面。
2.1高校方面
1)高校工程管理专业编制教学计划的时候,就应该充分考虑,在满足学生修满学分,不额外增加学生学习压力的前提下,开设专门的软件应用课程,而不是仅仅在课程设计或毕业设计的时候集中培训。
2)对于软件的选择,高校在购买软件的时候,要充分考虑市场对软件的评价或用户的多少,而不能单纯考虑价格,尽量购买专业方向的主流软件。我校在充分调研论证的基础上,先后购买了有关专业软件。如天正建筑CAD、鲁班系列软件、PKPM系列软件,EICAD,桥梁博士。为我院土木工程专业路桥方向学生全面提高计算机专业软件应用能力和水平,实现理论与应用有机结合,路桥方向应用型实践教学体系改革奠定了基础。
3)机房的管理。专业教研室应建立自己的专业机房,同时配备专业的维护人员。
4)教师培训。学校应鼓励教师参加各种软件培训,然后服务于教学。
5)积极参加各种软件开发商举办的高等院校软件竞赛。目的不是在于获得奖励,主要是能和其他兄弟院校的学生同台竞争,从而找出自己的差距。
6)校企共建“双师”结构的实践教学团队。通过引进、培养补充紧缺专业人才,加强专业带头人培养和骨干教师队伍建设,强化“双师结构”教师队伍建设。
7)加强实习基地建设,提高生产实习、毕业实习和毕业设计水平。
2.2学生方面
1)鼓励学生认真学习路桥方向各种软件,而不是仅仅为了应付考试,因此,对于软件课程的考核,不应采取课堂考试的形式,可采取机房上机考试,或者布置大作业的形式,让学生充分思考后独立完成,才能达到应有的教学效果。目前,计算机辅助设计已广泛应用于土木工程领域,在毕业设计中加入计算机辅助设计的内容,是提高毕业设计质量与学生计算机应用能力的重要途径。我院根据教改项目的构思,在毕业设计中加入了专业软件应用。目前已经在2013,2014届毕业设计中实施,同时计划在往后的毕业设计中进一步加大专业软件的应用。通过毕业设计环节的锻炼,学生专业软件应用能力得到很大提高。
2)学工部组织成立软件应用兴趣小组或社团,让学生充分了解软件信息后,才会更认真的学习。
3)鼓励学生报名参加各种软件竞赛,走出校园,了解其他兄弟院校的同学情况。同时,对于获奖的学生,应给予表彰。
3结语
1.1高校开设课程情况
以南京为例,南京理工科院校中开设了土木工程专业路桥方向的高校较多,这些院校中大部分都购买了相应的土木工程方面的软件,如PKPM结构设计软件,鲁班造价类软件,广联达造价类软件,为了满足学士学位授予权评审要求,因此也建立了相应的专业机房,但是专门开设的有软件应用系列课程的并不多,专业机房的利用率也并不是很高,主要是用于课程设计和毕业设计/毕业论文阶段的集中实践环节教学。民办院校和高职高专、大专院校中对于软件技术应用的课程,开设的相对较多。这样有利于学生在校阶段就能充分接受和社会上需求一致的软件操作训练,从而为日后走上工作岗位做好铺垫。
1.2可开设专业软件技术应用的课程
土木工程路桥方向可开设软件技术应用的课程很多,根据市场需求情况,主要有以下几类。
1.2.1道路桥梁方向设计类课程
路桥类可开设软件应用的课程主要有:道路勘测设计,桥梁工程,路基路面工程,专业软件具体又分道路和桥梁计算机辅助设计软件系统两种类型。目前国际主流道路辅助设计软件主要有:CARD/1,Bently,Civil3D。国内常见的道路辅助设计软件主要有:纬地三维道路设计系统,路线大师,EICAD,海地,天正市政道路,鸿业市政道路及路面结构HTDS2003。国内常见的桥梁辅助设计软件主要有:桥梁博士,桥梁大师,桥梁通等等。
1.2.2道路桥梁施工组织及造价类课程
工程施工组织及工程造价类可开设软件应用的课程主要有:土木工程施工,建设工程造价,工程造价管理,工程合同管理,工程招投标等课程。专业软件主要有:同望公路造价软件、海德纵横公路工程造价软件、广联达系列软件、上海鲁班系列软件、清华斯维尔系列软件、神机妙算软件、南京未来清单软件等等。
1.3存在的问题及原因分析
社会上存在的工程类软件如此之多,各个地区及企业的实际情况不同,对软件的购买也不一样。各大高校对于软件的购买以及开设相关课程,也是针对学生就业市场需求,以及学校年度设备采购计划而定。对于高校中,要熟练地掌握这些软件需要学生在课后花费较多的时间去练习,而这往往是很多学生不愿做的,只要教师不作硬性规定或要求,主动学习和应用这些软件的学生凤毛麟角。因此,直到大学毕业,真正能够掌握或部分掌握这些软件的学生极少[3]。鉴于以上的情况,高校路桥方向开设软件信息技术类课程,主要还存在着以下几方面问题。
1.3.1现有软件开发合作不理想
现有软件开发缺乏统一部门的管理,从而导致很多软件功能基本相同,只是适用地区不一样。同时,很多软件公司里面的员工大多数是计算机等专业出身,对工程实际并不很熟悉,从而设计开发出来的软件,在处理真正的工程实际时,会产生一些偏差。
1.3.2教学资源及人才的缺乏
各大高校中的教师,绝大部分是本科—硕士—博士毕业而来,教学经验虽然非常丰富,实际工程经验相对较差,因此教学缺乏与工程实际接轨。
1.3.3学生的主动学习意识还不强
学生在校阶段的学习时间非常有限,对于软件应用类的课程,必须要求学习者经常上机操作,熟能生巧,应用软件来解决实际工程图纸中的问题,这样,软件应用能力才能不断得到提高。
1.3.4地区行业标准相对独立
由于不同的地区有不同的建筑行业标准,这就使得教师在训练学生软件操作时,必须选择采用某一个省份的地区定额作为教学需求,很多教师都是选择学校所在地的省份的定额,但学生来自全国各地,因此,当学生毕业后如果回到家乡,对于工程软件部分就必须按照工程所在地的操作来进行。
2提高专业软件化程度的措施
2.1高校方面
1)高校工程管理专业编制教学计划的时候,就应该充分考虑,在满足学生修满学分,不额外增加学生学习压力的前提下,开设专门的软件应用课程,而不是仅仅在课程设计或毕业设计的时候集中培训。2)对于软件的选择,高校在购买软件的时候,要充分考虑市场对软件的评价或用户的多少,而不能单纯考虑价格,尽量购买专业方向的主流软件。我校在充分调研论证的基础上,先后购买了有关专业软件。如天正建筑CAD、鲁班系列软件、PKPM系列软件,EICAD,桥梁博士。为我院土木工程专业路桥方向学生全面提高计算机专业软件应用能力和水平,实现理论与应用有机结合,路桥方向应用型实践教学体系改革奠定了基础。3)机房的管理。专业教研室应建立自己的专业机房,同时配备专业的维护人员。4)教师培训。学校应鼓励教师参加各种软件培训,然后服务于教学。5)积极参加各种软件开发商举办的高等院校软件竞赛。目的不是在于获得奖励,主要是能和其他兄弟院校的学生同台竞争,从而找出自己的差距。6)校企共建“双师”结构的实践教学团队。通过引进、培养补充紧缺专业人才,加强专业带头人培养和骨干教师队伍建设,强化“双师结构”教师队伍建设。7)加强实习基地建设,提高生产实习、毕业实习和毕业设计水平。
2.2学生方面
1)鼓励学生认真学习路桥方向各种软件,而不是仅仅为了应付考试,因此,对于软件课程的考核,不应采取课堂考试的形式,可采取机房上机考试,或者布置大作业的形式,让学生充分思考后独立完成,才能达到应有的教学效果。目前,计算机辅助设计已广泛应用于土木工程领域,在毕业设计中加入计算机辅助设计的内容,是提高毕业设计质量与学生计算机应用能力的重要途径[4]。我院根据教改项目的构思,在毕业设计中加入了专业软件应用。目前已经在2013,2014届毕业设计中实施,同时计划在往后的毕业设计中进一步加大专业软件的应用。通过毕业设计环节的锻炼,学生专业软件应用能力得到很大提高。2)学工部组织成立软件应用兴趣小组或社团,让学生充分了解软件信息后,才会更认真的学习。3)鼓励学生报名参加各种软件竞赛,走出校园,了解其他兄弟院校的同学情况。同时,对于获奖的学生,应给予表彰。
3结语