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關鍵詞:土木工程;研究生培養(yǎng);教學模式;創(chuàng)新能力
中圖分類號:G643 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2013)02-0041-03
隨著中國高等院校研究生教育的普及,研究生教育和人才培養(yǎng)質(zhì)量逐漸成為關注話題。研究生教育是繼本科教育基礎之上的更深層次的教育,是培養(yǎng)高技術人才和研究型人才的重要途徑,研究生教育的培養(yǎng)質(zhì)量是中國能否向尖端技術領域快速發(fā)展的重要因素。因此,研究生尤其是工學類研究生的培養(yǎng)至關重要,畢業(yè)生的質(zhì)量直接影響著今后社會和經(jīng)濟的發(fā)展進度和方向,高等教育肩負著培養(yǎng)一大批理論研究型及工程應用型人才的使命,以保證國家和社會發(fā)展對高級人才的需求。
對土木工程學科而言,土木工程是國民經(jīng)濟的支柱,土木工程學科的發(fā)展和人才培養(yǎng)影響著現(xiàn)代化建設的進程和基礎設施的完善。在土木工程專業(yè)研究生人才培養(yǎng)上,高校教育工作者應逐漸縮小高校教育和企業(yè)單位對人才需求的差距,使之順應社會發(fā)展的需要,使研究生畢業(yè)后能夠更好地將所學理論和研究成果應用于實踐。
一、研究生培養(yǎng)模式現(xiàn)狀
目前中國研究生招生規(guī)模逐漸擴大,可招收研究生的高校和專業(yè)也逐漸增多,為學生們提供了更多深造和學習的機會,但隨之而來的問題也逐漸顯現(xiàn)。在研究生的培養(yǎng)模式上,各大高校存在著不足和需要改進的地方。
首先,研究生培養(yǎng)模式單一。例如,悉尼大學的研究生培養(yǎng)模式體現(xiàn)了多元化的特點,既有研究型為主的研究型學位,又有以工程實踐能力培養(yǎng)為主的工程型學位,學生可以根據(jù)自己的特點和興趣選擇發(fā)展方向[1]。中國碩士研究生教育一般為2年半,學生在校期間,既要學習相關課程的基礎知識,又要撰寫論文,閱讀大量文獻,同時還要為找工作做準備,這使得學生難以深入研究領域。
其次,研究生教育教學模式傳統(tǒng)化。很多大學的研究生教學和本科教學并沒有本質(zhì)區(qū)別,即教師以口授為主,學生思維禁錮,課堂氣氛不活躍,缺乏獨立思考和批判精神。傳統(tǒng)的教學模式不利于培養(yǎng)研究生獨立科研工作的能力。
再次,研究生教育大眾化,論文答辯形式化[2]。高校師資力量、基礎設施建設與研究生招生人數(shù)的快速增長之間的矛盾,導致研究生培養(yǎng)質(zhì)量下降。研究生的畢業(yè)論文大多是羅列和堆砌前人的研究成果,較寬松的論文評價標準和流于形式的論文答辯體制是造成這種現(xiàn)狀的主要原因。
最后,研究生思想功利化。很多學生選擇攻讀研究生,其本身對科研并無興趣,而是基于本科和研究生就業(yè)待遇的差異,這就造成研究生不能專心致力于研究,缺乏做研究所需的基本科研精神。
二、中國土木工程專業(yè)研究生培養(yǎng)模式探索
(一)確定土木工程專業(yè)研究生的培養(yǎng)理念及目標
土木工程專業(yè)研究生的培養(yǎng)應在保證碩士研究生具有正確價值觀和良好道德情操、具備堅實理論知識和科研能力的基礎上,側重培養(yǎng)工程實踐能力,使之能夠具有解決實際工程中復雜問題的能力,成為與國際形勢接軌、掌握建筑領域尖端技術的高素質(zhì)工程型人才[3]。
(二)明確土木工程研究生培養(yǎng)質(zhì)量的影響因素
單一的培養(yǎng)模式和傳統(tǒng)的課堂教學模式,使學生的個性和特長得不到充分發(fā)揮,限制了學生的創(chuàng)造性思維發(fā)展,使研究生教育無異于本科教育,大部分缺乏獨立研究和創(chuàng)新的能力。就土木工程專業(yè)來說,更應偏向實踐和應用。
(三)研究生培養(yǎng)模式的建議
首先,高校應改革土木專業(yè)研究生教育模式。例如將土木專業(yè)研究生的培養(yǎng)類型細化到理論研究型和工程實踐型等方向,使研究生的培養(yǎng)更具有針對性。在課程設置上,由于土木工程學科所包含的知識面寬,涉及的內(nèi)容廣,因此,課程設置要有針對性和普遍性,多設置基礎課程[4],使學生主要掌握學習方法,而非單純地學習課程本身。同時,教師要使學生形成完整的知識框架和體系,使學生有機會接受該領域最前沿的知識和研究方法,使研究生從基礎知識的學習、查閱文獻到撰寫論文等工作中學到做科研應具備的基本素養(yǎng)和能力,并在此基礎上使研究生將自己所學的知識應用到實驗或實際操作中。
其次,針對研究生畢業(yè)后缺乏實踐和動手能力的現(xiàn)狀,高校應加強校企聯(lián)合培養(yǎng)模式。鑒于土木工程本身的學科特點,實踐與應用更是重中之重,因此,校企聯(lián)合的培養(yǎng)模式具有更重要的現(xiàn)實意義。在教育體制上應盡快為高校創(chuàng)造條件,如建立產(chǎn)學研培訓基地,使研究成果直接轉化成社會生產(chǎn)需要,企業(yè)可以為高校的科研工作提供資金支持,同時高??梢詾槠髽I(yè)運作帶來技術保障。高校還應為學生創(chuàng)造實踐機會,使學生能夠通過學校學習和社會實踐,真正掌握和更深刻地理解所做研究的價值和意義。高校應實行學校導師和企業(yè)導師雙導師制度,學校導師可以從事科研生產(chǎn)工作,企業(yè)導師也可進入高校學習和指導,這樣既可以加強高校師資隊伍建設,完善教育體制,又可以使土木工程研究生在科研能力和工程實踐能力上得到充分提高。
再次,應借鑒國外教育體制,實行研究生教育寬進嚴出制度,這樣既可以使更多的學生有機會接受更高層次的教育,又可以提高畢業(yè)生的素質(zhì)和質(zhì)量。嚴格控制畢業(yè)論文的通過率,提高論文評價標準,避免論文答辯流于形式。可以借鑒國外論文評價體制,對論文的質(zhì)量采用等級制度,提高學生撰寫論文的積極性。同時,在就業(yè)上應縮小研究生和本科生的待遇差異,這樣既避免了研究生學習的功利性,又節(jié)約了國家教育資源,使土木工程研究生教育真正培養(yǎng)出具有科研精神和工程實踐能力的高層次人才。
最后,加強自主創(chuàng)新能力建設是中國經(jīng)濟社會和發(fā)展的重要決策和部署,創(chuàng)新能力是人才所需要具備的重要內(nèi)容。因此,研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是中國目前研究生教育的關鍵,研究生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)是經(jīng)濟需要也是時代所趨[5]。土木工程創(chuàng)新型人才就是要在該領域提出新理念、新技術、新方法、新技術、新材料,能在土木工程領域有所創(chuàng)新。由此,提高土木研究生的創(chuàng)新能力需要設立該學科的高校和教育工作者不斷探索和實踐,提出切實可行的措施,可以將部分高校作為試點,將土木工程研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)理念深入到教學和實踐中。
就土木工程專業(yè)的研究生而言,第一,高校應努力營造良好的創(chuàng)新文化氛圍,注重研究生的學術交流活動,開展各類能夠開發(fā)學生創(chuàng)新思維的比賽和活動。如建筑模型設計比賽或軟件應用競賽,或者舉辦學術論壇、設置創(chuàng)新課題等,提高和鍛煉研究生獨立思考的能力。第二,可以通過科學地改革課堂教學模式、調(diào)整課程安排,增強學生的創(chuàng)新意識,使研究生在課堂學習中得到創(chuàng)新思維的鍛煉并且養(yǎng)成創(chuàng)新思維的習慣,而不是單純地接受,墨守成規(guī)。第三,土木工程專業(yè)研究生教育應在保證研究生具有良好理論基礎和科研能力的前提下,加強實踐教學,培養(yǎng)研究生的工程實踐能力。第四,教師也應提高培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的意識,鼓勵學生積極思考和獨立完成科研工作,將創(chuàng)新理念貫徹到教學實踐中。
三、結語
通過對研究生培養(yǎng)模式的現(xiàn)狀分析,對土木工程研究生教育提出了建議,借以引起教育工作者對研究生培養(yǎng)的重視。研究生培養(yǎng)是一個系統(tǒng)的工程,對于學生本身,應以更好地促進研究生自身能力的提高為目的,需要研究生在理論和實踐之間找到平衡點。對于高校,從教學理念到教學模式都需要認真探索、科學改革,土木工程專業(yè)研究生培養(yǎng)更需要經(jīng)過不斷地實踐和檢驗來找到一條適合經(jīng)濟發(fā)展和社會需要的研究生培養(yǎng)模式,真正為國家培養(yǎng)出高技術人才,使之成為科教興國的中流砥柱。
參考文獻:
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[3]范峰,鄒超英,陳春霜.淺談哈爾濱工業(yè)大學土木工程學科研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[C]//高等學校土木工程專業(yè)建設的研究與實踐――第九屆全國高校土木工程學院(系)院長(主任)工作研討會論文集.北京:科學出版社,2008.
[4]呂志濤.研究生培養(yǎng)中要抓好六個環(huán)節(jié)[J].學位與研究生教育,2001(9):2-3.
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Postgraduate training mode of civil engineering specialty
LI Fanghui, ZHAO Yongjiang, ZHAO Wenjun
(School of Architectural Engineering, Heilongjiang University, Heilongjiang 150080, P. R. China)
中圖分類號:S969.1文獻標識碼: A 文章編號:
2013年2月22日,第一屆“中意土木工程可持續(xù)與創(chuàng)新”學術研討會在福州大學召開。會議議題為中外專家介紹最新科研成果與進展,提出中國國內(nèi)急需解決的技術、學習和實踐相分離的問題,探討產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新機制。為此我們按照新課標的要求,轉變教育教學理念,以學生為本,以實踐教學為主線,構建相對獨立的土木工程教學新體系,力爭使自己的教學能夠與時代同步,與時俱進。下面結合土木工程教學談一下學生實踐能力的培養(yǎng)。 一、新時期土木工程專業(yè)學生的實踐能力的具體表現(xiàn)
1、當代土木工程專業(yè)大學生的實踐能力。土木工程要結合時代的變遷進行與時俱進的教學。通過教學不但要讓大學生具備計算機應用能力,而且要讓大學生具備較好的畢業(yè)設計(論文)能力、課程演講能力、完成課程論 文能力、文化活動能力、社會交往能力和社會調(diào)查能力。同時還要求大學生具備外語交流能力、土木工程專業(yè)外語應用能力、工程管理專業(yè)外 語應用能力和外文文獻閱讀能力。
2、土木工程專業(yè)大學生工程實踐能力 。通過大學生的學習,一是要完成大學生專業(yè)課程設計能力、課程實習中掌握知識能力、崗位 實訓能力 、認識實習中掌握知識能力、生產(chǎn)實習中掌握知識能力、畢業(yè)實習中掌握知識能力、實習過 程中探索性學習能力、工程實際知識的接受能力、工程實踐經(jīng)驗的積累能力和實習中掌握“ 三新”的能力。二是要有對土木工程實踐問題的質(zhì)疑能力、對土木工程實踐問題的觀 察能力、解決土木工程實踐問題的能力、土木工程實踐協(xié)同工作能力、工程實踐小組領導能 力、深入 工程設計的實踐能力、深入工程施工的實踐能力、探索性工程實踐能力、專業(yè)基礎理論的應 用能力和專業(yè)課知識應用能力等。
二、在教學中培養(yǎng)土木工程專業(yè)學生的實踐能力
1、在教學中對學生實踐能力的培養(yǎng)。 理論課的教學應該使學生在校期間具備熟練掌握常規(guī)的工程檢測操作的理論知 識。同時,在教學中,需要從多個方面加強實踐內(nèi)容的教學,為提高學生工程測量實際能力 ,奠定堅實的基礎。
2、創(chuàng)新實驗課教學強化對學生實踐能力的培養(yǎng) 。在實驗教學過程中,實驗項目應覆蓋工程全過程的的實驗內(nèi)容,精度要 求要符合工程實際的要求,以此縮短從試驗室到施工現(xiàn)場之間的距離。在教學中我們創(chuàng)新教學方式把四年的實驗教學作為一個整體來統(tǒng)一考慮,把封閉實驗室變?yōu)殚_放實驗室,為學生提供便利的實驗條件。
3、教師在工程實習中對學生實踐能力的培養(yǎng)。實踐教學是土木工程專業(yè)教學的重要組成部分,我們不妨把它們分成認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習。一是認識實習的目的是增加新生對土木工程專業(yè)的感性認識,使其對本專業(yè)有一個初步的了 解。教師將土木工程概論按專業(yè)學科劃分成總論、力學、建筑、巖 土、道路、橋梁、結構、施工、防災等幾個單元,每個單元都要由在該學科有較深造詣的專家或教授進行講課,以便學生能夠充分理解。在期末的認識實習中 ,讓同學們根據(jù)實習的感受,結合上課的內(nèi)容寫出圖文并茂的實習報告,從而做到理論與實踐的結合,提高學生對土木工程專業(yè)的感性認識。二是生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習中,組織學生參加指導教師的科研、工程技術服務項目。在參與過程中學生遇到問題可以請教師解惑答疑,對學生進行精心指導,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。同時,要讓學生接觸到一些新的技術問題,并指導學生對新技術問題進行一定的研究,增長學生的知識面。同時創(chuàng)造條件讓學生真正接觸實踐,親自完成實際項目上的工程測量、試驗、結構檢測、道路檢測等工作,增加學生的閱歷。
三、創(chuàng)新教學模式培養(yǎng)學生實踐能力
1、項目教學法培養(yǎng)學生實踐能力 。項目教學法是師生通過共同實施一個完整的生產(chǎn)科研項目而進行教學活動的教學方法。 為此教師必須要選擇具有一定的應用價值,能將某一個教學課題的理論知識和實際技能結合起來項目。一是在這過程中學生要有獨立制訂計劃并實施的機會,有明確而具體的成果展示。二是項目工作具有一定難度,要求學生運用新 學習的知識和技能,解決過去從未遇到過的實際問題;學習結束時,教師與施工企業(yè)專家共 同評價學生的項目工作成果。 通過項目教學,可以使學生真正做到將理論與實踐相結合。這不僅有助于學生的就業(yè)選擇,而且可以改變學生的從業(yè)觀念 ,有助于畢業(yè)生得到社會的認可。
2、多媒體教學培養(yǎng)學生實踐能力。在教學中應用多媒體教室 進行實例教學,利用形象生動的畫面,可以培養(yǎng)學生的學習興趣,提高學生對一些實際問題 的感 性認識。尤其是對于工程測量、工程試驗、結構檢測、道路檢測和橋梁檢測等方面在實習的 過程中沒有接觸到的,或者是目前學校實驗條件不具備的試驗檢測項目,都可以通過多媒體 進行演示。對于工程設計、工程施工新工藝和新技術,發(fā)現(xiàn)工程常見技術問 題和解決常見技術問題等方面,學校給予立項,組織部分教師深入工程實際,進行工程全過 程的實錄,采集成影像教材給學生播放,并由教師配合講座,從而使學生掌握施工全過程的 施工工藝, 可以全面提升學生職業(yè)素質(zhì),提高學 生就業(yè)能力。
參考文獻:
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一、工程地質(zhì)實習在普通本科院校中的作用
(一)工程地質(zhì)實習是普通本科院校學生職業(yè)能力形成的關鍵環(huán)節(jié)
工程地質(zhì)實習是對傳統(tǒng)《工程地質(zhì)》理論教學的補充和擴展,是培養(yǎng)應用型高級土木工程技術與管理人才的重要環(huán)節(jié),教學過程中只有緊密結合野外實踐,才能讓學生更好的理解和掌握工程地質(zhì)理論知識、工程地質(zhì)勘察方法以及一些不良地質(zhì)現(xiàn)象的專項施工方案等。在專題教研活動探討之后,我校特意在修訂2015版培養(yǎng)方案中增加了工程地質(zhì)實習。
二、目前普通本科院校認識實習存在的問題
(一)企業(yè)對認識實習的指導相對缺乏
企業(yè)一方面并沒有承擔認識實習教學任務的法定義務;另一方面,企業(yè)始終以盈利為主要目的,由于工程地質(zhì)實習經(jīng)費相當有限等原因,即使承擔了工程地質(zhì)實習的教學任務,企業(yè)也不能從中獲取經(jīng)濟利益,況且大規(guī)模的接收學生進入施工現(xiàn)場存在很大的安全隱患。在市場經(jīng)濟的大背景下,企業(yè)一方面擔心學生進入工地影響正常的生產(chǎn)秩序,一方面害怕出現(xiàn)安全事故影響企業(yè)的資質(zhì)、阻礙企業(yè)的發(fā)展。由此種種,即使是樂意接受學生進行工程地質(zhì)實習的企業(yè),往往也只是讓學生在接近竣工的工地附近“遠遠的觀摩”,對于灌注水下混凝土等技術含量較高但又同時存在較高不安全因素的施工項目,學生并不能夠近距離的觀察。學生無法深入了解工程地質(zhì)條件以及一些復雜巖層的施工方法,無疑會使實習效果大打折扣。
(二)教師的施工經(jīng)驗得不到及時更新
雖然我院近年來大力引進高素質(zhì)人才,但是由于傳統(tǒng)觀念和分配制度等原因,引進的博士大多只愿意承擔理論課的教學任務,對于需要親自奔赴工地一線進行施工工藝的講授的實習,不太愿意參加。目前科技發(fā)展速度相當快,很多新設備、新技術已經(jīng)逐步應用在工程上,很多指導老師并沒有對這些新設備、新技術進行針對性的學習,仍然只是按照原有的知識儲備進行講授,這不利于學生綜合素質(zhì)的提高。
(三)學生對認識實習的認識有偏差
學生是學習的主體。我校2015版培養(yǎng)方案土木工程專業(yè)工程地質(zhì)實習在第四學期初展開,前三個學期主要以理論課學習為主,專業(yè)基礎課只有《土木工程材料》、《房屋建筑學》、《工程地質(zhì)》等有限的幾門,與工程地質(zhì)實習密切相關的《土質(zhì)土力學》等課程還未開設。加之工程地質(zhì)實習是大學四年里第一次真正意義上的近距離接觸工地,很多學生主觀上認為認識實習實際上就是去工地“走馬觀花”。再者,實習經(jīng)費相當有限,如果指導老師給出不及格的成績,下一年度還要自行籌集學生去工地的各項費用,學生在潛意識里面已經(jīng)認定只要自己象征性的完成認識實習的各項任務就不可能出現(xiàn)掛科的情況,因此學生在工地現(xiàn)場并沒有認真的學習、也沒有虛心的請教工地上的工程師,回到學校之后也沒有認真撰寫實習報告,這也在很大程度上導致了工程地質(zhì)實習逐步淪為一次野外旅游,導致實習效果不盡如人意。
三、改革方案
(一)教學模式改革
學生是學習的主體,對于實踐教學,除了提高指導老師自身的素質(zhì)以外,更為重要的是激發(fā)學生自主學習的興趣。首先,在準備工作階段,要面向全體學生召開實習動員大會,強調(diào)工程地質(zhì)實習的重要性,明確實習的目的及要求。通過專業(yè)知識講座、播放典型工程案例視頻等方式,提前預習相關知識、做好理論儲備。其次,在現(xiàn)場實習階段,指導老師根據(jù)之前預習的內(nèi)容進行針對性的講解,結合現(xiàn)場實際情況提出個性化的問題,調(diào)動學生自主思考的積極性,真正貫徹《高等教育法》中理論聯(lián)系實際的人才培養(yǎng)要求。最后,“溫故而知新”,實習結束后,要求學生認真進行總結、系統(tǒng)的撰寫實習報告,對實習的內(nèi)容進一步的鞏固和吸收。
(二)延伸和拓展
批改實習報告的過程中,指導老師也發(fā)現(xiàn)一些實習過程中表現(xiàn)非常好、有一定的撰寫專業(yè)技術資料的能力的學生。我校近年來大力引進高層次人才,通過近幾年的實踐,已經(jīng)逐步摸索出一條培養(yǎng)本科生參與學校創(chuàng)新實驗、加入課題組項目研究、最終發(fā)表學術論文的技術路線,作為工程地質(zhì)實習的延伸與拓展。
關鍵詞:土木工程;結構設計;安全問題;策略
中圖分類號: TU318 文獻標識碼: A 文章編號: 1673-1069(2016)34-166-2
0 引言
土木工程結構設計是確保整個土木工程安全與質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié),在土木工程建設數(shù)量日益增加的今天,人們越來越重視其設計安全問題。所以深入分析土木工程結構設計安全問題,并制定相應的改進措施,對提升土木工程結構的安全性具有重要的現(xiàn)實意義。
1 現(xiàn)代土木工程的特點分析
社會與經(jīng)濟的飛速發(fā)展,對土木工程的建設提出了更高、更多元化的要求,為了進一步滿足這些需求,大規(guī)模、大跨度、超高層、輕型、大型以及精密設備現(xiàn)代化的建筑物逐步成為時展的重點,這些建筑物具有高質(zhì)量、高效益和快施工的基本特點,使得土木工程出現(xiàn)了新的特點,主要包括:
1.1 建筑材料方面
科學技術的發(fā)展推動了各項新技術、新材料的研發(fā)和應用,土木工程中使用了越來越多的新型高強輕質(zhì)材料,例如比鋼輕的鎂合金、玻璃鋼(玻璃纖維增強塑料)等。在應用這些新材料時,我們還要注意其各項參數(shù)的研究,比如有些材料的彈性模量偏低,還有些材料價格高昂,限制了其應用范圍。同時,在提升現(xiàn)用鋼材和混凝土的強度和耐久性方面雖然已經(jīng)取得了一些成果,但為了緊隨時代的發(fā)展需求,仍需加大研究力度[1]。
1.2 工程地質(zhì)與地基方面
土木工程結構的設計與施工與施工現(xiàn)場的地質(zhì)與地基構造以及自然的應力情況和力學性能有著直接的關系。同時這些因素還對工程設施的選擇、結構體系以及建筑材料的選取有很大的影響,尤其是地下工程,其影響巨大?,F(xiàn)階段,應用在工程地質(zhì)和地基勘察的技術主要是現(xiàn)場鉆探取樣,室內(nèi)分析實驗,這種模式的勘察存在適用于小型建筑的局限性?,F(xiàn)代化大型建筑的發(fā)展需求要求亟需研發(fā)滿足時展的新型勘察技術與方法。
1.3 工程規(guī)劃方面
在傳統(tǒng)的工程總體規(guī)劃時,工程經(jīng)驗占據(jù)很大成分,但日益擴大的土木工程規(guī)模對工程規(guī)劃有了更嚴格的要求,所以必須運用系統(tǒng)工程的理論和方法,進一步提升工程規(guī)劃的科學水平。對于特大型土木工程,比如高大水壩,會對當?shù)氐纳鷳B(tài)平衡以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生深遠影響,并且會對自然環(huán)境起到改變作用,此類工程的社會效益利弊兼存,其總體規(guī)劃必須全面考慮,趨利避害[2]。
1.4 工程設計
土木工程設計應堅持適用、安全、經(jīng)濟、美觀的原則,根據(jù)實際情況開展合理的工程設計。目前,在分析確定工程荷載值以及材料強度值時常用的方法是概率統(tǒng)計,對自然因素作用在時間與空間上的分布與統(tǒng)計規(guī)律進行科學研究,如風力、地震波、海浪等因素,深入探索反映材料非彈性以及結構大變形、動態(tài)、與巖同作用,完善并深化結構可靠度極限狀態(tài)設計法和結構優(yōu)化設計等理論[3]。另外,還要結合現(xiàn)代化的計算機系統(tǒng),利用其高效能的計算和設計方法開展工程設計,保障工程設計的科學合理與可操作性。
2 土木工程結構設計存在的主要安全問題分析
2.1 結構設計的穩(wěn)固性偏低
工程結構設計中的穩(wěn)固性指的是當工程局部出現(xiàn)破損時,工程的整體安全不會受到巨大的沖擊。例如,土木工程受到地震、火災、爆炸或其他人為事故等災害時,只有結合工程的地質(zhì)以及土質(zhì)承載力,合理論證工程的結構設計,才能保障設計中的延性及冗余度達到最佳狀態(tài),進行將建筑的損壞程度降至最低。由于結構的穩(wěn)固性直接決定了整個工程的安全,所以進行土木工程結構設計的首要前提就是要確保結構的穩(wěn)固性。但從目前我國的土木工程結構設計現(xiàn)狀來看,其穩(wěn)固性偏低,不符合相關的規(guī)定標準,造成災害來臨時傷亡慘重。
2.2 結構設計的規(guī)范安全設置較低
目前,我國的土木工程結構設計安全規(guī)范還不完善,權威性與約束力較差,導致工程的質(zhì)量令人堪憂,有的土木工程甚至使用年限僅為幾年,使用過程中常出現(xiàn)墻壁開裂、變形等問題。究其原因,就是結構設計的安全規(guī)范設置偏低。如與國外對比,我國規(guī)定的辦公樓樓板承受的活荷載值是200kg/m2,而美國是240kg/m2,英國是250kg/m2,以此為標準建造出來的工程質(zhì)量顯然偏低。
2.3 無法明確區(qū)分構造柱和承重柱
土木工程結構設計中若無法準確區(qū)分構造柱和承重柱,則會直接影響工程的牢固性,降低工程的安全性。一般構造柱指的是與梁配合,避免墻壁出現(xiàn)裂縫,提高建筑物抗震能力的墻柱。若設計人員將構造柱當成承重墻使用,其強度遠不如承重墻,在遇到例如地震等劇烈震動時,就會由于抗震能力不足導致建筑物出現(xiàn)裂縫、沉降等現(xiàn)象,嚴重時會造成建筑物倒塌。此外,承重柱截面積設計偏小也是影響工程安全的重要問題。為了方便分析受力,在抗震要求不高的工程結構設計中,設計人員會設計偏小的承重柱截面積,這樣一來在有外力作用時,會造成柱、梁開裂等問題,極大地降低了建筑的使用壽命[4]。
3 改進土木工程結構設計安全性的有效策略
3.1 制定規(guī)范化的標準和體制
土木工程的結構設計必須有完善的、規(guī)范化的國家標準和要求,在嚴格遵守相關法律規(guī)定的前提下進行科學合理地設計。建議我國的土木工程結構設計結合我國的實際情況,吸取外國的先進經(jīng)驗,推動規(guī)范化設計標準的發(fā)展,積極促進土木工程結構設計水平的有效提升[5]。同時,建立健全管理制度、人員規(guī)范要求等,嚴格監(jiān)督其各項制度的執(zhí)行效力,提高工程設計行業(yè)的規(guī)范化、制度化。另外,還要定期對土木工程結構設計進行安全性檢查,及時上報并整改不符合安全要求的設計項目。
3.2 強化設計人員專業(yè)能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)
設計人員的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)直接關系著土木工程結構設計的科學合理性,所以,強化設計人員專業(yè)能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)尤為重要。首先,加強對設計基本知識內(nèi)容和技能的培訓。設計人員應全面、系統(tǒng)化地了解和掌握土木工程項目設計,在結合具體的工程勘察情況進行科學的設計。其次,著重培養(yǎng)設計人員的安全意識,確保工程結構設計的安全性。在進行工程設計時,設計人員要準確識別存在的安全問題,并進行反復的論證后再進行相應的設計。最后,時代的發(fā)展推動了各類新型的結構設計技術和方法的層出不窮,應積極組織設計人員進行培訓和學習,使其設計成果能夠跟上時代的發(fā)展需求。
3.3 定期檢測土木工程設計中的各項指標
土木工程是一項復雜的工程,涉及的學科眾多,這也就決定了結構設計需要很多的參數(shù),各個參數(shù)對整個工程的安全有著重要的影響。例如,建筑材料的數(shù)量、價格、使用面積等,直接影響著建筑物的結構、安全性及質(zhì)量。所以,必須嚴格控制設計中參數(shù)的安全積累,確保其符合國家相應的規(guī)范和標準,提高土木工程的安全性[6]。此外,土木工程安全對社會有著重要的影響,必須嚴格監(jiān)督檢測其安全性,所以應建立完善的監(jiān)督制度以及管理制度,加強制度執(zhí)行力度,并定期檢測土木工程設計中的各項指標,保證土木工程的安全性。
4 結束語
總之,土木工程的結構設計事關我國社會與經(jīng)濟的良好發(fā)展,在國內(nèi)外經(jīng)濟形勢不斷變化的今天,必須做好土木工程結構的安全設計工作,以優(yōu)質(zhì)的土木工程更好地服務我國經(jīng)濟實力的有效提升,促進我國綜合國力的顯著提高。
參 考 文 獻
[1] 趙麗,朱惠琳.土木工程結構設計安全問題及策略探析[A].2015年7月建筑科技與管理學術交流會論文集[C].建筑科技與管理組委會,2015.
[2] 聶旭東.土木工程結構設計安全問題及策略分析[J].四川水泥,2016(01):109.
[3] 李強.安全性前提下的土木工程結構設計策略初探[J].赤子(上中旬),2014(24):240.
[4] 張敏.土木工程結構設計安全問題及策略分析[J].中國高新技術企業(yè),2015(22):119-120.
目前,政府部門和非政府組織都高度重視工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)工作?!秶抑虚L期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020)》指出,人才建設的主要任務之一是“突出培養(yǎng)造就創(chuàng)新型科技人才”,通過建立學校教育和實踐鍛煉相結合、國內(nèi)培養(yǎng)和國際交流合作相銜接的開放式培養(yǎng)體系,探索并推行創(chuàng)新型教育方式方法,突出培養(yǎng)學生的科學精神、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力①。國務院在《國務院辦公廳關于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》中提出,2015年起全面深化高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革……到2020年建立健全?n堂教學、自主學習、結合實踐、指導幫扶、文化引領融為一體的高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系,人才培養(yǎng)質(zhì)量顯著提升,學生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力明顯增強,投身創(chuàng)業(yè)實踐的學生顯著增加②。
土木工程是一門綜合性和實踐性很強的應用型學科[1],實踐教學是整個教學體系的重要組成部分,是培養(yǎng)該專業(yè)學生工程能力和創(chuàng)新能力的關鍵環(huán)節(jié),主要包括認識實習、測量實習、工程地質(zhì)實習、課程設計、施工實踐訓練、生產(chǎn)實習和畢業(yè)設計等,教學時間大約為40周。如何構建具有地方特色的土木工程實踐教學體系,培養(yǎng)具有工程能力和創(chuàng)新能力的土木工程師,已成為大多數(shù)地方高校土木類專業(yè)教學改革的重要課題。文章以桂林理工大學為例,進一步探討土木工程專業(yè)實踐教學改革優(yōu)化的途徑和方法。
一、以社會對人才需求為目標,理清專業(yè)發(fā)展總體思路
滿足社會需求是專業(yè)發(fā)展的終極目標[2],隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,土木工程市場對人才需求發(fā)生了巨大變化。圖1是桂林理工大學土木工程專業(yè)畢業(yè)生2001年―2015年就業(yè)領域變化情況,從2005年開始,就業(yè)格局發(fā)生明顯變化,職業(yè)類型由“勘察設計型”為主,轉變?yōu)椤笆┕そㄔ煨汀睘橹?,就業(yè)種類由“集中”到“寬泛”,由單一“專業(yè)技術型”轉變?yōu)椤凹夹g-管理復合型”等。圖2是桂林理工大學土木工程專業(yè)畢業(yè)生2000年―2015年廣西區(qū)內(nèi)就業(yè)變化情況,圖中可看出廣西區(qū)內(nèi)就業(yè)比例逐年增高。地方用人單位對土木工程專業(yè)人才需求和人才知識、能力結構要求呈現(xiàn)以下特點:
(1)人才需求呈多樣化趨勢。應用技術的科技含量日益增加,用人單位對人才的需求更加務實,更有針對性,也更加迫切,既需要研究型人才,也需要應用型人才。
(2)人才的專業(yè)知識面要寬。應用型人才服務的對象主要是基層企事業(yè)單位,這些單位的工作專業(yè)劃分不太細,且比較綜合,需要的是工程一線技術把關的技術人才,要懂設計、施工,還要會管理,這就要求技術人員知識面寬。
(3)應用知識于工程的能力強,上手快。土木工程專業(yè)培養(yǎng)的人才除了要有本專業(yè)各領域的技術知識外,還要有相應的管理和經(jīng)濟知識、人文社會科學理論知識和素養(yǎng),以及較強的計算機應用能力等。
這一系列的變化和人才需求特點,其核心是強調(diào)本專業(yè)的畢業(yè)生需具有較強的工程實踐創(chuàng)新能力,對傳統(tǒng)培養(yǎng)方案尤其是實踐教學體系提出了嚴峻挑戰(zhàn)。如何適應新形勢下的變化,成為土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的新課題。
在土木工程專業(yè)評估標準中,明確要求參評學校辦學思想明確,辦學特色鮮明。結合自身特點,學校土木工程專業(yè)確立以地方經(jīng)濟建設需求為導向,以培養(yǎng)高級應用型人才為目標,突出區(qū)域特色的培養(yǎng)方案。為此,從2005年開始,調(diào)整專業(yè)發(fā)展模式,試辦土木工程“應用型”本科專業(yè),以區(qū)別于傳統(tǒng)的普通本科專業(yè)。2009年,普通本科停止招生,土木工程專業(yè)全部調(diào)整為應用型本科。
二、土木工程專業(yè)實踐教學中亟待解決的問題
盡管高校土木工程專業(yè)從思想上已非常重視實踐課程的教學,在辦學思路以及新的培養(yǎng)方案上均有體現(xiàn),但對地方本科院校而言,由于教學條件、師資力量、學術水平等各方面的制約,其實踐教學環(huán)節(jié)仍然不能完全適應地方人才需求的變化,有待進一步改進和完善,主要存在以下幾個亟待解決的問題。
(1)片面強調(diào)寬口徑與通識能力的培養(yǎng)[3]。在“大土木”教學思想的指導下,部分學校過多強調(diào)寬口徑教學,試圖培養(yǎng)土木工程各方向如道路橋梁、房建、巖土、工程管理等無所不能的全才,結果重點不突出,目標不明確。學生雖然學了很多課程但沒有時間和精力真正掌握專業(yè)知識技能。
(2)實踐教學條件不足。學校的教學設施建設跟不上擴招速度,實驗儀器設備數(shù)量上和質(zhì)量上無法滿足學生掌握新技術新技能的需求,同時,認識實習、地質(zhì)實習及生產(chǎn)實習等需安排在校外的實踐課程,受實習地點、施工現(xiàn)場的空間和時間限制以及實習經(jīng)費投入不足等影響,實踐教學缺乏深入性、工程性和創(chuàng)新性。
(3)“雙師型”教師缺少[4]。面對學生的急劇增長,師資的缺乏,一些學校加大了引進教師的力度,但引進教師研究生畢業(yè)直接走上教師崗位,工程素質(zhì)和實踐鍛煉不足,對工程設計、施工與管理整個過程認識不夠,對新規(guī)范、新的施工技術缺少了解。而學校的年度考核、職稱評定也是以科研為主,缺少對教師實踐能力的評定,客觀上造成教師不重視工程實踐能力培養(yǎng),從而指導學生的效果也不佳。
(4)實踐教學保障體系不夠健全[5]。與理論教學保障體系相比,實踐教學保障體系的建設存在較大的差距,在實踐教學實施過程中,尚缺少嚴密、科學、系統(tǒng)的管理、考核機制,使一些實踐環(huán)節(jié)流于形式,達不到預期的效果。
(5)實踐教學形式單一,內(nèi)容陳舊[6]。與課程配套的實驗為演示性,并編制了內(nèi)容詳實的指導書,學生缺少動手操作的機會,畢業(yè)設計的題目結構型式單一,在實踐教學過程中學生大部分只需按部就班即可完成相關實踐內(nèi)容,其設計計算能力未得到有效鍛煉,未能發(fā)揮其主觀能動性,甚至在實踐教學過程中存在大量相互抄襲的現(xiàn)象,工程能力和創(chuàng)新能力無法得到發(fā)展和提升。
三、土木工程專業(yè)實踐教學體系的優(yōu)化和改革
根據(jù)學校土木工程專業(yè)發(fā)展總體思路,參照土木工程專業(yè)評估標準要求[7],對原有的培養(yǎng)方案進行了優(yōu)化調(diào)整,建立了公共基礎課模塊、專業(yè)平臺課模塊及專業(yè)課模塊三個構成體,在具體教學內(nèi)容上,擴大施工類、工程經(jīng)濟、造價及項目管理等教學內(nèi)容,顯著增加了實踐性教學環(huán)節(jié)比重。生產(chǎn)實習環(huán)節(jié)的時間由4周調(diào)整為10周,并新增土木工程綜合實踐訓練4周。土木工程專業(yè)是培養(yǎng)結構工程師、巖土工程師、、監(jiān)理工程師、建造師、造價師的搖籃,不同類型的工程師所要求具備的基本工程素質(zhì)有所不同,為注重專業(yè)教育的共性與個性問題,合理優(yōu)化配置教學資源,土木工程專業(yè)的學生大一至大二為 “大土木”,不分方向,到大三時進行建筑工程、道路橋梁、巖土工程三個專業(yè)方向的選擇,專業(yè)方向不同,培養(yǎng)方案也不相同,既要做到“厚基礎、寬口徑”又要做到“強應用、高素質(zhì)”,使教學不僅服務于工程師基本素質(zhì)的共性培養(yǎng),更能用滿足專業(yè)工程師的個性培養(yǎng)需要,構建符合國家規(guī)范要求的“厚基礎、寬口徑、強應用、高素質(zhì)”的應用型人才培養(yǎng)體系。學校針對該專業(yè)實踐教學中存在的一些問題,通過“搭建校企合作平臺、加大實踐教學經(jīng)費投入、深化第二課堂教育與加強校園文化建設以及加強規(guī)章制度建設”等一系列舉措,對土木工程專業(yè)實踐教學體系進行了改革和優(yōu)化,以進一步培養(yǎng)土木工程專業(yè)學生的工程能力和創(chuàng)新能力,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
(一)搭建校企合作平臺,構建產(chǎn)學研結合模式
產(chǎn)學研結合是指生產(chǎn)、教學與科研相互合作的模式,通過校企合作平臺,學校、企業(yè)實現(xiàn)“優(yōu)勢互補、資源共享、互惠互利、共同發(fā)展”。學校通過校企合作平臺,可以提高辦學水平與人才培養(yǎng)質(zhì)量,并為學生的就業(yè)開拓渠道;企業(yè)通過該平臺可以選擇優(yōu)秀的畢業(yè)生作為人才儲備,同時與教師的科研項目合作,促進企業(yè)轉型升級;教師尤其是青年教師通過與企業(yè)的合作,更進一步了解行業(yè)動態(tài),使自己的科研內(nèi)容與行業(yè)需求有機結合;學生通過該平臺,在專業(yè)教師和企業(yè)專家聯(lián)合指導下,在真實工程環(huán)境下開展各類實習實踐活動,不僅可以接?|到企業(yè)先進的生產(chǎn)技術,鍛煉自己的工程實踐能力,還可以提前感受企業(yè)的工作氛圍,學習企業(yè)文化,提前適應和融入企業(yè)的工作和生活環(huán)境,了解企業(yè)運行機制,培養(yǎng)自己的職業(yè)修養(yǎng),提高職業(yè)道德,縮短從學校到工作的過渡期。2012年以來,學校在加強現(xiàn)有校內(nèi)實踐教學體系建設的基礎上,依據(jù)行業(yè)對專業(yè)人才培養(yǎng)的要求,充分利用學校的地方行業(yè)優(yōu)勢和資源,同各類工程設計院、施工單位等優(yōu)秀企業(yè)建立校企聯(lián)合培養(yǎng)體系。目前已與柳州歐維姆機械股份有限公司、廣西建工集團有限責任公司、廣西路橋工程集團有限公司、廣西盛豐建設集團有限公司、廣西華藍巖土工程有限公司、中國化學工業(yè)桂林工程有限公司、廣西華藍工程咨詢管理有限公司、廣西建筑綜合設計院勘察研究分院、廣西建筑科學研究院以及桂林市金輝建設發(fā)展有限公司等多家企業(yè)、設計院建立了聯(lián)合教學實習基地,涵蓋建筑工程、道路橋梁及巖土工程方向的設計、施工和管理,為學生實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供了重要保證。
(二)以專業(yè)評估為契機,加大實踐教學經(jīng)費的投入
2012年,桂林理工大學迎來了住房和城鄉(xiāng)建設部高等教育土木工程專業(yè)教育評估工作,2016年即將迎來復評工作,按照“以評促建、以評促改、以評促管、評建結合、重在建設”的工作方針,學校以積極的態(tài)度加強了土木工程專業(yè)建設,不斷改善辦學條件,加大實踐教學經(jīng)費的投入。自2012年以來,通過中央地方共建項目,每年實驗室投入資金超過300萬元。目前土木工程專業(yè)擁有總面積達10 000 m2的專用實驗大樓,土木工程學科擁有結構實驗室、建筑節(jié)能檢測實驗室、巖土實驗室、道橋實驗室、計算機輔助設計實驗室等。其中,廣西巖土力學與工程實驗室、建筑新能源與節(jié)能實驗室為廣西自治區(qū)重點實驗室??捎糜诒究平虒W儀器設備共2 100余臺,總額2 000多萬元,本科實驗開出率100%。試驗逐步由演示性、驗證性向設計型、綜合性試驗轉變,設計型、綜合性試驗要求學生獨立完成試件設計、材料預算及購置、試件制作與養(yǎng)護、加載方案以及實驗結果分析等全過程,并對學有余力的學生提供開放實驗平臺。在改善實驗教學條件的同時,學校加大了對校外實習基地經(jīng)費的投入,今年由實習基地負責人申請獲批了每個基地30萬元費用,用于基地建設,切實把校外實習基地的建設落到實處,不再流于形式。為彌補土木工程項目施工周期長,對專業(yè)技能要求高,安全管理措施嚴等對工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)不利的缺陷,學校充分利用計算機和網(wǎng)絡技術,加大虛擬實踐模式的投入,如購買BIM(建筑信息模型)綜合軟件,建立專業(yè)實踐虛擬環(huán)境。實踐教學通過虛(虛擬實踐)與實(實驗、實踐)兩個層次,相互結合、相互補充,既利用現(xiàn)代教育技術先進成果,又發(fā)揮傳統(tǒng)實踐教學具體形象的優(yōu)勢,為提高學生工程實踐創(chuàng)新能力提供有力條件。
(三)深化第二課堂教育
古語曾說讀萬卷書不如行萬里路,這話雖有失偏頗但也有一定道理,理想的做法應該是在行萬里路的旅途中讀萬卷書。學校充分利用校內(nèi)外資源,以學生為主體,開展各種專業(yè)競賽,開展專業(yè)實踐和社會實踐活動。自2012年土木工程專業(yè)通過評估以來,學校構建了國家級、省級、校級、院級等專業(yè)競賽,學生參與的積極性不斷提升,參與人數(shù)逐年增加。通過競賽,發(fā)展了學生綜合運用知識和解決實際問題的能力,培養(yǎng)了學生團隊合作精神、創(chuàng)新能力以及綜合素質(zhì)。學校建立“桂工講壇”,將行業(yè)內(nèi)專家、學者以及本校實踐經(jīng)驗豐富的教師引入講壇,對學生進行講座培訓,進一步強化學生的工程意識和工程素質(zhì),效果良好。
(四)加強規(guī)章制度建設
學校出臺了實踐教學相關制度,建立了實踐教學質(zhì)量監(jiān)控體系與實踐教學質(zhì)量信息反饋網(wǎng)絡。修訂并完善了《桂林理工大學畢業(yè)實習與畢業(yè)設計(論文)管理規(guī)定》《桂林理工大學本科畢業(yè)實習和畢業(yè)設計(論文)工作基本要求》《桂林理工大學實踐教學基地建設與管理辦法》《桂林理工大學網(wǎng)絡教學綜合平臺建設規(guī)范》等一系列規(guī)章制度,對實踐教學計劃、教學大綱、教學指??書的制定、實踐教學活動的組織實施(包括指導教師、實習經(jīng)費、實習場所等)以及相關的實踐效果考核等作了相應規(guī)定。為確保每個實踐環(huán)節(jié)落到實處,學校與學院成立實踐教學質(zhì)量監(jiān)控體系與實踐教學質(zhì)量信息反饋網(wǎng)絡,每學期之初教學督導組對實踐教學大綱、實習計劃、實習指導書等主要教學資料進行檢查。實踐教學進程中教學督導員通過不定期抽查,直接獲取實踐教學質(zhì)量信息,院領導通過隨機性抽樣檢查,獲得第一手質(zhì)量信息。每學期開展學生評教活動和教學工作座談會,對教師的授課態(tài)度、準備、方法及效果進行評價,收集學生對教師教學的意見和建議,及時反饋給授課教師,以便改進教學方法。完備的實踐教學質(zhì)量監(jiān)控體系和暢通的實踐教學質(zhì)量信息網(wǎng)絡,成為保障實踐教學質(zhì)量的重要手段。