时间:2023-03-21 17:06:12
导语:在土木工程学毕业论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
目前,一些学者对提高毕业设计质量的方法作了很多研究和探讨,但是对于如何有效制止毕业设计中出现的抄袭、弄虚作假等现象则没有进行过多的讨论。裴星洙等在研究如何制止学生抄袭作业时提出了一种有效的办法,就是采用与学生面对面直接交流的方式对其作业进行提问与检查,以此来确定学生作业的原创性。该方法应用于毕业设计检查的具体工作思路如下:
1、答辩前成立毕业设计检查小组,首先对学生提交的毕业设计电子文档进行初步检查,若发现有明显抄袭痕迹的,则责令其退回修改,并通报其指导老师。若毕业课题为论文的,则对毕业论文进行相似度检查,若相似度大于20%则同样退回修改。
2、通过毕业设计初审的学生进入下一阶段检查。我们采取与学生面对面直接交流的办法来考察其毕业设计的原创性。对于土木工程专业,在毕业设计过程中一般都要用到CAD软件和PKPM软件,而图纸是其毕业设计成果的最直接体现,因此我们在检查时主要从文档处理能力、软件操作能力、对图纸和论文的熟悉程度这几个方面来进行,由检查结果来判定毕业设计的原创性。检查前,对检查小组中的每一位成员进行明确分工,每一项检查内容分别由不同的教师负责。检查时,每位教师和学生进行一对一的交流和测评,教师设定题目,由学生当场解答,最后根据学生表现情况进行打分。
3、所有检查项目完成后,对检查结果进行总评。得分≥60分者为合格,可以进行毕业设计送审与答辩,得分<60分者为不合格。对检查不合格的学生,通报其指导教师,并于一周后对其再次检查,仍然不合格的,报答辩委员会,取消其答辩资格。通过以上检查,我们可以更深入地了解学生的毕业设计过程,对学生毕业设计的原创性有更准确的判断。如果学生毕业设计中有抄袭、弄虚作假的成分,显然很难通过检查。因此,该措施的实施将有助于增加学生对毕业设计的重视程度,有效制止毕业设计中的抄袭、弄虚作假等不良之风,提高毕业设计质量。
毕业设计原创性检查实践及成效
经过前期的大量准备工作,我们对2008级土木工程专业实施了毕业设计原创性检查。按照工作计划,我们在毕业答辩前成立了毕业设计检查小组,检查小组成员由土木工程系相关老师组成。由于学生人数较多,我们从所有答辩学生名单中随机抽取了20%进行原创性检查。检查内容包括文字重复率检测、文档处理能力检测,CAD软件操作能力检测、PKPM软件操作能力检测以及对图纸和论文的熟悉程度检查这几个方面。在检查过程中,每位学生按检查内容到指定老师处接受检查,老师根据学生表现进行评分。
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本次原创性检查共有23位学生参加,其中22位学生顺利通过检查,有一位学生的毕业论文重复率超过了规定,主要是文献综述部分重复率较高,检查小组及时通知其指导老师进行了修改,总体检查结果令人满意,这也说明了原创性检查引起了学生和指导教师的普遍重视。表1为本次毕业设计原创性检查得分统计,每一项检查满分均为20分。需要说明的是,由于本次检查只抽到3份毕业论文,其余都是毕业设计,而毕业设计计算书无法,所以表中没有对文字重复率这一项进行统计。从检查结果来看,我们发现大部分学生对文档处理软件应用比较熟练,平均得分率较高,但也有个别学生得分偏低。对毕业设计常用的CAD和PKPM软件,平均得分率有所降低,说明学生对这些软件操作的熟练程度还有待提高,有少数学生在使用这些软件方面还存在一些问题。图纸检查这一项得分率最低,说明学生在这方面比较薄弱,以后要加强这方面的训练。这些检查结果所反映出来的问题可以为我们教师以后指导毕业设计提供一定的参考。
小结
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
作者简介:
张俊峰(1981-),男,郑州大学土木工程学院讲师,博士,主要从事空间钢结构非线性研究,(E-mail)。
摘要:文章对郑州大学土木工程学院2009年招收的第一届19名建筑与土木工程专业学位研究生进行了调查,调查涉及报考与招生、校内导师、校外导师、实践地点、实践类别、实践基地、学位论文等内容,考核了专业学位研究生的实践效果和研究论文情况。通过调查和考核,分析了全日制建筑与土木工程专业学位研究生培养过程中存在的问题,为探索全日制专业学位研究生的培养提供参考。
关键词:建筑与土木工程;专业学位;研究生教育
中图分类号:TU-4 文献标志码:A 文章编号:
1005-2909(2012)01-0041-04
2009年3月19日,教育部下发了《关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见》,强调要充分认识开展全日制硕士专业学位研究生教育的重要性,要从科学定位、教学要求、实践要求和学位论文四方面创新培养模式,确保培养质量。教育部决定在已下达的研究生招生计划基础上,增加全日制硕士专业学位研究生招生计划5万名,而且以招收应届本科毕业生为主[1] 。2009年9月,教育部决定2010年在保证研究生总招生规模不变的前提下,从以往安排的学术型研究生招生计划中划出5%~10%的比例安排到专业学位研究生招生计划之中,并计划用5年时间,将学术型硕士与专业硕士的比例调整为1∶1[2] 。
教育部的这一系列战略性举措将为全日制工程硕士的发展提供强有力的政策保障,但是,针对全日制工程硕士专业学位这一新型研究生培养形式,如何在全日制工程硕士招生的同时保证培养质量、突出工程特色,成为政府、企业、高校共同关注的问题[3-5] 。从2009年开始,郑州大学土木工程学院对全日制硕士专业学位研究生的培养工作展开了深入的研究,并且对2009级学生进行了全过程跟踪培养。2011年招收的第一届19名建筑与土木工程专业学位研究生已顺利毕业,文章阐述了近两年来关于全日制建筑与土木工程硕士专业学位研究生的招生、培养和毕业等各环节存在的问题和解决方法、思路,内容涉及报考与招生、指导教师、实践环节和学位论文等。
一、 报考与招生
据统计,首届19名专业学位研究生均报考的是科学学位,后来在科学学位招满的情况下,调剂到专业学位。而研究生导师在填写招生计划时约有34%的导师不愿意招收专业学位研究生,在实际招生时约有80%以上的导师首先考虑
招三年制的科学学位研究生,个别教授和副教授在招不到科学学位研究生的情况下,甚至放弃当年招收研究生的指标。
从统计结果可以看出,学生和导师对专业学位研究生教育制度都还不了解,从观念上还没有接受专业学位研究生教育,学生不愿意上,导师不愿意招[6] 。从2011年的报考情况看,也只有5名学生报考了专业学位研究生,约占研究生总招生人数6%,情况稍有好转,但仍然不容乐观。
二、 指导教师
郑州大学建筑与土木工程领域有教授22名,副教授18名,高级工程师15名;博士生导师5名,硕士生导师59名;校外合作导师29名,均为高级工程师。
(一) 校内导师情况
2009年招收的19名专业学位研究生的校内指导教师15人,其中有教授7人(1人为博士生导师,其余均为硕士生导师),有4位教授每人分别指导了2名专业学位研究生,其余每人指导1名;另外还有5名副教授,1名高级工程师,2名讲师(博士)。指导专业学位研究生的校内导师职称比例分布如图1所示,2009年指导专业学位的导师情况见表1。
第一,教授指导的专业学位研究生总数为11人,约占当年专业学位研究生总数的58%,教授中带专业学位研究生的导师占教授总人数的55%,比其他职称都高,这主要归结于以下几个原因:(1)学生更愿意选择教授作为其研究生导师;(2)教授的科研项目较多,需要一定数量的专业学位研究生来完成这些课题;(3)相对而言,教授和研究院、设计院、企业交流更多,可以为专业学位研究生提供更多、更合适的实践场所。
第二,讲师(博士)中担任研究生导师的占讲师总数的50%,也比较高。指导专业学位研究生中有5位副教授,其中两位是年轻博士,从中也可以看出,年轻博士带专业学位研究生的比例很高,这归结为两个原因:其一,由于科学学位研究生的招生名额在减少,相对于教授,年轻博士招到科学学位研究生的机会要少,在一定程度上,他们愿意招收专业学位的研究生;其二,年轻博士观念转换快,能很快理解教育部开展研究生教育改革的政策,并积极进行实践。
第三,副教授和高级工程师作为校内导师参与专业学位研究生培养占其总人数的比例低,虽然在随后的调查中有一部分高级工程师作为合作导师参与专业学位研究生的培养,但总体来看导师积极性不高。
(二)校外导师情况
对2009年招收的19名建筑与土木工程专业学位研究生的校外导师进行了调查,在研究生实践基地中,约有60%的校外导师没有足够的时间参与专业学位研究生的指导工作,主要原因在于以下三方面。
第一,在校外导师的管理上存在缺失,学校对校外导师无法进行约束,缺乏研究生培养方面必要的管理措施。
第二,由于工作原因,校外导师没有足够的时间参与专业学位研究生的指导,仍需加强与校外研究生实践基地的沟通和协调。
第三,通过与研究生管理人员、校内导师和研究生的沟通,校外导师虽然已逐渐熟悉了研究生培养方法,但他们对研究生培养特点还缺乏深入的认识和全面的了解。
三、 实践环节
(一)实践地点
对19名建筑与土木工程专业学位研究生实践地点的调查显示,有3名在郑州市以外,约占总人数的16%;16名位于郑州市,约占总人数的84%。学生的实践地点比较单一,学校签订的实践基地也反映出这个问题,这样导致学生参与复杂工程的机会少,实践活动受到一定程度的制约。
(二)实践类别
直接参与施工现场实践的有14名专业学位研究生,约占总数的74%。其中施工技术与管理工程2人,复合地基与基坑支护工程3人,工程结构鉴定加固1人,道路桥梁工程1人,纤维增强复合材料1人,桩基检测1人,工程项目管理5人。
没有直接参与施工现场实践活动的有5人,约占专业学位研究生总数的26%,其中,施工技术与管理1人,道路与桥梁工程3人,建筑材料检测1人。
从实践类别可以看出,直接参与施工现场实践活动的约占专业学位研究生总数的74%,没有直接参与工程现场但参与工程设计管理等实践活动的约占专业学位研究生总数的26%,实践技术类别比较广泛。
(三)实践单位
学校签订的实践基地共11个,包括河南省建筑科学研究院、机械工业第六设计研究院、河南省建筑设计研究院有限公司、郑州大学综合设计研究院、化工部郑州地质工程勘察院、中国建筑技术集团有限公司郑州分公司、河南省第五建筑工程(集团)有限公司、河南第二建筑工程有限责任公司、郑州市第一建筑工程集团有限公司、河南建达工程建设监理公司、河南省地基基础工程有限公司,学校与实践基地签订相关实践基地协议并挂牌。
通过对19名建筑与土木工程专业学位研究生的调查显示,在签订的实践基地实习的共10人,占专业学位研究生总数的53%;在其他单位的有9人,占总人数的47%。这9人分别在7个单位实习,其中有交通规划、勘察专业的设计院和公司、铁路通道类的咨询公司、加固公司,也有基础工程检测公司和建筑工程公司。
在签订的实践基地实习的10名研究生中,分布在4个实践单位,其中有6人集中在一个单位,签订的11个实践单位实际参与培养的占实践基地总数的36%。
以上调查说明如下问题。
第一,实践基地虽然签订并挂牌,但还没有为专业学位研究生的培养提供可靠、便利的平台,有一半以上的实践基地还没有参与专业研究生的培养工作。
第二,
实践基地参与专业学位研究生的培养工作还需要细化,与实践基地单位的合作还很松散,虽然签订的实践基地涉及地基基础和建筑工程,但仍有部分专业学位研究生没有去这些实践单位。通过了解发现,与实践基地的签订是基于学校合作的层面,而研究生的培养是基于导师开展的,一些导师与这些单位并没有合作和来往,导致不能与这些单位联合培养,只好自己再联系其它单位。
第三,实习基地单位覆盖面不够。校内导师的横向项目以及研究方向很多,而签订的实践基地涉及的专业面还不够全面,有待进一步的建设,如加固类、道路桥梁类等。增大实习基地覆盖面既可以保证专业学位研究生的培养,又能保证签订的实践单位有足够的能力来参与培养。
(四)实践效果
笔者对19名建筑与土木工程专业学位研究生的实践内容进行了调查,对实践情况进行了考核。调查结果显示:专业学位研究生所从事的实习与校内导师研究方向相符的共14人,约占专业学位研究生总数的74%,有差异的有5人,约占专业学位研究生总数的26%。而从考核的结果也发现,专业学位研究生所从事的实习与校内导师研究方向相符的研究生,考核结果比较好。
从以上情况可以看出:(1)校内导师对专业学位研究生的培养仍然起着主导作用,直接决定着研究生的培养质量;(2)校外导师从时间和精力上还不能很好参与专业学位研究生的培养,不能从专业深度上系统地对专业学位研究生进行培养;(3)实践基地的建设还有待进一步加强,部分导师还不能为自己的研究生找到合适的实践基地,因此培养效果不理想。
四、 学位论文
(一)论文审核
为了准确把握专业学位研究生的学位论文情况,学院组织了5名各个专业方向的校内专家集中对19名专业学位研究生的论文进行了第一轮盲审,基本情况如下。
论文选题均来源于工程实际,但约有26%的论文存在研究内容缺乏创新,研究深度不够,论文结构不合理等问题。
53%左右的论文写作不规范,主要表现在各级标题使用不当,参考文献及索引不规范,图表表达不规范,论文出现比较明显的错别字等。这些现象反映出学生写作不认真、态度不端正、导师要求不严格等问题。
论文形式以应用基础研究为主,约占论文总数的79%,其余约21%的论文涉及调研报告、项目管理和结构设计。这说明学位论文的形式还比较单一,学位论文思路还没有完全从科学学位研究生教育中转变过来。
论文研究深度不一。约有30%的论文与实践结合得很好,论文比较系统、研究深入,但10%左右的论文深度不够,反映出学位论文考核标准不具体,执行不严格,导师对专业学位研究生的重视程度不够,少数导师对专业学位研究生教育缺乏正确认识;因此,研究生管理部门对专业学位研究生的实践考核和导师对专业学位研究生指导的考核还需要进一步加强。
(二)论文评阅
19名专业学位研究生论文都被返回并要求对盲审提出的问题进行修改,修改后参加论文评阅。答辩前共送出了40份评阅书(2名专业学位研究生由3位评阅专家盲审,其余论文均为2位评阅专家),评阅成绩为优的共6份,占评阅总数的15%;评阅成绩为良的数量最多,共33份,占评阅总数的82.5%;评阅成绩为一般的为1份,占评阅总数的2.5%。
(三)论文答辩
答辩委员会由来自校内外的5名专家组成,19名专业学位研究生均通过了学位论文答辩,95份答辩成绩如下:优共30份,约占31.6%;良共55份,约占57.9%;一般共10份,约占10.5%。从19名专业学位研究生的论文评阅结果与答辩成绩可以看出以下问题。
第一,评阅结果与毕业答辩结果大体相符。成绩为良的居多,占一半以上,其次是优,有少部分研究生的论文和答辩成绩一般,与学院组织的第一轮盲审结果也基本一致。
第二,论文完成后,部分学生对答辩很重视,进行了认真准备,答辩结果比较理想,而有少部分学生论文没有完成得很好,也没有认真准备,答辩成绩一般。毕业答辩环节虽然是研究生对毕业论文的汇报,但却是研究生考核的重要环节之一,应严格考核、加强管理。
五、 结语
全日制专业学位硕士研究生教育已成为中国研究生教育的重要组成部分,因此,郑州大学土木工程学院进行了该方面的研究工作,并对2009年招收的首批19名建筑与土木工程专业学位研究生进行了培养全过程调查,分析了在报考与招生、校内外指导教师、实践环节、学位论文等方面存在的问题。专业学位研究生教育从观念上还没有被学生和导师所理解与接受,还需要做进一步的宣传和引导。校内导师对专业学位研究生的培养起着主导作用,还需要积极鼓励参与到专业学位研究生的培养中来,不断加强与专业实践的结合,为专业学位研究生的培养提供良好的基础。实践基地建设是专业学位研究生培养的重要环节,加强实践基地建设的广度与深度,设法让优秀的校外导师积极参与专业学位研究生培养是专业学位研究生教育质量提高的重要一环。学位论文应结合实际工程,但同时也应注意选题的深度,加强学位论文的考核是专业学位研究生教学的关键,对加强毕业答辩管理和监督有积极意义。
参考文献:
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Postgraduate education of architecture and civil engineering
ZHANG Jun-feng, ZHAO Jun, WANG Jian-qiang, CHEN Huai, GE Su-juan
(School of Civil Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, P. R. China)
Abstract:
在国家级实验教学示范中心建设过程中,福州大学提出“理实结合、教研互动、严谨求实、鼓励创新”的实验教学理念,重视创新能力培养和实验室队伍建设,自主研发仪器设备,注重理论与实践结合,加强校际间交流与合作,采取多种措施提高学生的综合素质,取得了喜人的成果。
陈宝春,博士,教授,博士生导师。福州大学土木工程学院院长,兼任福州大学土木工程本科实验教学中心主任。长期从事本科教学工作,负责福建省精品课程桥梁工程的建设与主讲,主编和参编教材多本,主持或参与教改课题多项,发表教改论文多篇,2010年被评为福建省教学名师,2011年获宝钢优秀教师奖。
承担了硕士和博士研究生课程各1门。所指导研究生中,已毕业硕士24人,博士11人,其中3人获得卢嘉锡优秀博士生奖,4篇论文被评为福建省优秀博士论文。
致力于组合结构的研究与应用推广工作。钢管混凝土拱桥的研究居国际领先水平,出版《钢管混凝土拱桥》等专著。主持国家与省部级科研项目和重大横向项目数十项,获国家和省部级科技奖励十余项。
:教育部自2005年启动“高等学校实验教学示范中心建设和评审工作”后出台了一系列文件,对高校教师转变实验教学思想产生了重要影响。您认为贵校领导和实验教师在教育理念方面有哪些转变?
答:自2009年福州大学土木工程实验教学中心成为国家级实验教学示范中心建设单位以来,学校领导和中心教师始终围绕着教育部的实验教学示范中心建设目标来管理和发展,并结合福州大学的实际发展状况,提出了“理实结合,教研互动,严谨求实,鼓励创新”的实验教学理念,以适应培养创新型、复合型高素质工程技术人才的需求。
主要的教育理念转变有以下几个方面:
(1)定位实验教学和理论教学同等重要的地位。要培养学生的创新意识、实践动手能力,实验教学具有理论教学不可替代的重要作用,因此将实验教学提高到与课堂教学同等重要的地位,并提出“培养实验基本技能和项目设计能力,培养提出问题、解决问题能力,培养团队精神,促进个性发展”的实验教学方针。
(2)重视创新能力培养,构筑开放性实验室环境。学校抓住旗山校区建设的契机,以校园网为平台,投入180多万元为各实验中心建设开放式实验教学管理系统,对实验教学的各环节实行网络化管理。
(3)重视实验室队伍的建设。实验室队伍的业务水平直接决定了中心建设的质量,学校设立实验教学关键岗、重点岗以及实验教学弹性编制,吸引了科研工作中成绩突出、勤于思考、有敬业精神的学术骨干和中青年教师参与到实验课教学工作中来。
(4)加强理论和实践的结合,优化实验教学内容。从土木工程专业人才培养出发,开展对实验教学体系的深层次改革和建设,构建“三层次、三平台、三基地”的土木工程实验教学体系,使实验教学内容与科研、工程和社会应用实践密切联系。
:我们了解到贵中心自主开发了许多教育设备,这些设备在教学和科研中均有卓越表现,请您从中选取2~3件自制设备,介绍它们在实验教学过程中显现出来的突出特点。
答:(1)新型水泥基材料抗裂性能测试仪
中心教师设计和自制了集新型环形约束收缩测试装置、养护箱以及应变采集系统(包括数据采集电缆线、应变采集仪和普通计算机)于一身的新型水泥基材料抗裂性能测试仪(如图1所示)。其具体技术参数主要有:控温范围:10 ℃~60 ℃。控温精度:±0.2 ℃。控湿范围:30%~95%。控湿精度:±3%。搁架性能:一次可放置6个约束收缩试件;分为6层搁架,每层搁架间距250 mm,每层搁架的面积大于600 mm×600 mm,从而具有占地面积小的优点。
采用在混凝土环中插入隔板的方法,诱导一条裂缝在隔板处产生。增大隔板处混凝土环向拉应力,产生应力集中,加快混凝土环裂缝的产生。
通过对内钢环应变数据的分析,可以获得混凝土环内部微裂缝产生和发展等损伤信息。提出的评价方法,即使在裂缝不可见的情况下,也能对混凝土抗裂性能进行快速评价。
本装置及相应的评价方法可将混凝土结构裂缝的事后修补变为事前预测和评估。当发现混凝土配合比不满足抗裂要求时,通过调整混凝土配合比,可减少混凝土开裂的概率,延长建筑物使用寿命,具有非常好的经济效益、社会效益和广阔的应用前景。
该自制设备已推广到广西大学等高校,获实用新型专利和发明专利各1项,发表学术论文若干篇,在福州大学本科生科研训练计划(SRTP)“再生细骨料的性能研究”和“新型引气剂对高性能混凝土抗裂性能的影响”中得到应用。
(2)大型量水堰
该设备属薄壁量水堰,是一种使用最早且精度较高的测流设施,广泛用于水力学、水工实验室及灌排渠道上,长7 m,宽1.2 m,高3 m,最大可量测流量为0.6 m3/s(如图2所示)。该设备可单独使用,也可与渠系建筑物配合使用。薄壁量水堰在铁制堰板上设置缺口,使水流由缺口通过时具有锐缘堰流的性质。在距堰板上游3~4倍最大过堰水深处设水尺,根据水尺读数(水面超过堰顶的高度),即可由事先绘制好的水位流量图表得到流量。
图2 大型量水堰
为了提高测量精度,采用自由溢流。按缺口量水堰形状,薄壁量水堰可分为三角形堰、梯形堰、矩形堰及曲线形堰等数种。实验是在标准条件下进行的,因此堰的装设及堰前渠道的流态也应符合标准条件,使之成为具有标准工作状态的标准堰。
该自制量水堰已在土木工程创新型实验研究计划(IRP)“高扩散、低收缩差动式挑坎体型优化研究”和“锯齿形丁坝与普通丁坝的实验对比”等项目中得到应用,其中“高扩散、低收缩差动式挑坎体型优化研究”项目获得第二届全国大学生水利创新大赛二等奖。
1基于BIM技术的毕业设计课题方向
目前与BIM技术相关的毕业设计聚焦于基础应用、技术融合和软件研发等三个主要方向,如图1所示。1.1BIM基础应用方向。BIM基础应用多数是基于BIM软件开展相关应用研究,是目前毕业设计的主流课题方向。如采用Revit软件建立三维信息模型,在此基础上进行施工图深化、碰撞监测、进度模拟、工程量统计、造价分析和三维动画展示等工作。早期的研究对象以房屋建筑为主,目前已拓展至桥梁、隧道、地铁等公共基础设施。在BIM应用软件方面,建模软件以Revit最为常用,碰撞检查和动画模拟多数采用Revisworks软件,工程算量和造价分析则常采用广联达和鲁班等国内软件。总体来看,该方向的毕业设计课题以应用为主,课题的完成情况与研究对象的复杂性、研究内容的丰富性、研究成果的实用性密切相关。随着信息技术的快速发展,当代大学生的计算机应用能力、新知识接受能力和创新能力也在不断提高,早期以多高层房屋为对象的“建模+动画+算量”的毕业设计课题已难以满足培养目标的要求。因此,该类课题的研究对象正逐步拓展至超高层建筑、大跨空间建筑、钢木结构建筑、地铁隧道等公共基础设施和市政工程项目;研究内容也延伸至进度控制、成本管理乃至运营维护等多个方面;同时,研究课题也越来越多地来源于实际工程,研究成果的实用性已成为毕业设计成绩评定的重要依据之一。1.2BIM与前沿技术融合方向。随着BIM技术的逐步普及,其应用和研究正在从传统的辅助设计施工向多技术融合的方向发展。如BIM与RFID(RadioFrequencyIdentification,无线射频识别)、BIM与GIS(GeographicInformationSystem,地理信息系统)、BIM与VR(VirtualReality,虚拟现实)、BIM与AR(AugmentedReality,增强现实)、BIM与三维激光扫描、BIM与结构健康监测等前沿技术融合方向。以BIM与RFID技术融合为例,在传统的施工现场,大批量地进行构件验收、安装时,主要通过人工方式填写报告、录入数据,信息延误的现象时有发生,工作人员常常无法判断构件的真实状况,很容易发生错误,导致各类问题频发。利用RFID技术可以实时追踪、监控构件的生产、运输、安装和运维状态,并以无线网络即时传递信息到BIM数据处理平台,可以实现对构件的实时追踪,解决信息错误和丢失等问题,能有效地提高工程项目的管理效率和经济效益。该类毕业设计课题通常要求指导教师有一定的前期研究基础,有时采用校企联合指导方式,由企业导师制定课题的研究内容,毕业设计开展过程中由校内和校外导师共同指导。1.3BIM软件研发方向。BIM的核心思想是信息的集成、交互与共享,模型是载体,软件是工具。在BIM软件平台研发方面,国内外各大软件开发商已经开发了各类适用于建筑不同阶段、提供不同功能的商业BIM软件。如,美国Autodesk公司推出的Revit、Navisworks、Civil3D等BIM软件;美国Bentley公司推出的ABD(AECOsimBuildingDesigner)软件;此外还有Tekla公司开发的专用于钢结构设计的Xsteel软件,Graphisoft公司的ArchiCAD软件等。国内也有广联达、鲁班、PKPM、3D3S等公司开发的相关BIM软件。虽然商用BIM软件已较为成熟,但针对不同对象、不同功能、不同企业均存在一定的局限性,尚需定制研发。相比于BIM应用方向,软件研发类课题一方面要求指导教师有前期研究基础,另一方面要求学生有一定的编程基础,更重要的是对软件编程有兴趣。此外,也有部分研发类课题不需要编写代码,只需要设计软件功能和操作界面等,具体编程工作由他人或企业来完成。
2基于BIM技术的毕业设计案例
2.1BIM基础应用方向毕业设计案例。以同济大学本科毕业论文“超高层建筑模架装备模块化仿真设计与建造技术研究”为案例。该论文以上海市真如城市副中心A5地块项目1号办公楼为实际工程背景,借助BIM工具对钢柱筒架交替支撑式整体钢平台模架装备开展研究,完成的主要工作包括:(1)对钢柱筒架交替支撑式整体钢平台模架装备系统组成和工艺原理进行归纳总结,对超高层结构核心筒使用钢平台模架装备关键技术进行分析,包括模架的现场安装、标准层施工、桁架层施工和墙体收分层施工等技术;(2)分析钢柱筒架交替支撑式整体钢平台模架装备的模块化设计方法,初步确定模架标准构件库,根据模架装备标准构件创建Revit参数化族库,对标准构件和非标准构件进行组合,并进行整体钢平台模架装备的虚拟预拼装;(3)根据二维设计图纸建立该超高层建筑的核心筒模型,采用Navisworks进行整体钢平台模架模型和核心筒模型的合模,对钢平台模架施工关键技术进行可视化施工模拟。毕业设计成果提出了一种钢柱筒架交替支撑式整体钢平台模架装备的模块化方案,借助BIM软件建立了模架标准模块构件族以及核心筒模型,完成了模架模块的组合与拼装,实现了模架装备和核心筒的合模,并对钢平台安装、标准层施工、收分层施工等进行了三维可视化分析。该毕业设计的研究成果已应用于实际工程项目中,对模架装备的模块化和BIM技术的推广具有积极作用。2.2BIM与前沿技术融合方向毕业设计案例。目前,BIM与GIS、VR、RFID、三维激光扫描等技术的融合交叉应用已成为工程界和学术界的研究热点。以三维激光扫描为例,该技术是测绘领域继GPS之后的又一次技术革命,通过高速激光扫描测量方法,大面积、高分辨率地快速获取物体表面各点的坐标、反射率、颜色等信息,基于这些大量、密集的点信息可快速复建出真彩色三维点云模型,为后续的数据分析等工作提供准确依据。该技术具有快速性、非接触性、穿透性、高密度、高精度、实时性强等特点,很好地解决了目前空间信息技术发展实时性与准确性的颈瓶。以同济大学本科毕业论文“基于BIM技术对既有建筑快速建模方法的研究”为案例,该论文针对目前既有建筑建模时面临的竣工图纸无迹可寻、空间几何信息难以采集、建筑物细部特征难以捕捉、测量所需时间及金钱成本过高等问题,采用三维激光扫描技术对上海某演艺场所进行扫描,利用JRC3DReconstruction软件对点云数据进行降噪与配准,再采用ICP算法进行平滑操作,最后对该建筑进行整体建模,生成的三维模型见图3所示。该模型已用于其改造工程的后期设计与研究工作中。2.3BIM软件研发方向毕业设计案例。以同济大学本科毕业论文“基于二维码的钢结构构件追踪管理软件研发”为案例,该论文从研究国内外钢结构BIM建造管理平台入手,分析了构件信息追踪管理平台的研发和应用现状,将BIM技术与二维码技术相结合,设计了基于二维码的钢结构构件追踪管理软件主要功能和界面,基于B/S架构,采用Html、JavaScript和Neo4j等语言初步实现了构件追踪和进度管理等基本功能。构件追踪界面见图4所示,软件对每一根构件生成唯一的二维码,支持单独或批量下载功能。二维码存储构件的编号、安装位置、尺寸、长度和质量等基础信息。用手机扫描二维码即可查看构件的报验和质量检验等详细信息。通过二维码功能,可追踪构件的生产、制作、运输和安装等全过程信息,实现对构件加工和安装中的质量监控信息以及构件安装进度信息的实时掌控,而这些信息直接反映到构件的位置管理、质量管理和安装进度管理中,为这些管理活动的进行提供了帮助和支持,追溯到最上层则实现了加工制作计划的实时调整,而加工制作的调整又决定了现场施工情况。此外,通过二维码信息能够直观快速地发现现场质量问题,解决现场管理人员携带图纸及查询资料不方便等问题,提高了现场工作效率。本软件的开发涉及BIM模型的解析、上传和显示等功能,这些功能的实现需要大量的编程工作,很难由一位本科生在毕业论文周期内完成所有工作,因此,软件的前期开发工作已由指导教师团队完成,本论文主要是实现了基于二维码的钢结构构件追踪管理功能模块的设计和研发工作。
3提升基于BIM技术的毕业设计效果建议
3.1增加前沿课题数量。目前,BIM方向的毕业设计仍然以“建模+动画+算量”的软件应用型课题为主导,虽然该类课题的实用性强,但往往工作量大而难度不大,特别是对一些研究型高校的学生,该类课题的毕业设计主要是提高了学生的BIM软件使用能力,对学生的创新性培养不足。随着信息技术的快速发展,建议增加BIM与物联网、大数据、VR、AR等新型技术相结合的毕业设计课题,提高学生的实践能力和创新能力。此外,现有的主流BIM平台均被国外垄断,亟须发现和培养一批专注于软件研发的学科交叉类学生,可以通过增加平台研发类课题,锻炼学生的研发能力,为其将来的工作和继续深造打下基础。3.2加强校企合作。BIM技术无论是软件使用、平台研发,还是与新技术的创新应用,均具有很强的实践性。目前,很多土木建筑类大型企业均配备了BIM技术中心,具有较强的BIM应用、产品和新技术研发能力,而在国内高校中专职从事BIM教学和科研的教师非常欠缺。通过校企合作,可以弥补校内指导教师BIM实践能力的不足,促进产、学、研全面合作,充分发挥学校与企业在BIM人才培养过程中的职能作用,实现优势互补、资源共享,强化实践育人环节,对于提高人才培养质量具有积极的意义[6]。针对于此,同济大学与上海建工、华东建筑设计院等单位已建立了长期的校企合作关系,与BIM技术有关的毕业设计课题多数来自于企业,部分毕业设计成果已直接应用于实际工程,取得了较好的教学效果。3.3重构现有课程体系。近十年来,虽然BIM技术和软件已有长足的进步,正向设计已开始应用,但逆向建模仍是主流,在毕业设计中也最为常见,即学生根据二维CAD图纸创建其建筑、结构及机电等三维BIM模型。从已有的毕业设计效果看,存在两方面的问题,一是许多学生的识图能力较弱,特别是机电图纸的识图能力非常欠缺,需占用大量的毕业设计时间来提高识图能力;二是学生的BIM软件操作能力不足,很多时间被用于软件学习中,实际的毕业设计工作时间被大量挤占。目前,很多高校没有单独设置BIM课程,或者虽然单独设置但将其作为选修课,普及面不广,这就需要我们对现有的课程设置体系进行完善和重构。考虑到BIM技术的应用领域非常广泛,笔者建议将BIM技术的教学融入专业培养体系中,如:将BIM技术引入工程制图、房屋建筑学、钢结构和混凝土结构设计、土木工程施工、工程项目管理等多门课程中,特别在课程设计中,将其作为一项必修内容。通过BIM技术的三维可视化、虚拟仿真、信息共享等功能实现课程体系的有机整合。
BIM技术已被广泛视为改造建筑业这一传统产业的战略手段,正在导致建筑业进行一次史无前例的彻底变革。从高校的实践课程教学来看,BIM技术相关课题已成为建筑学、土木工程、工程管理等专业毕业设计的一个重要方向。本文归纳总结了与BIM技术相关的三大毕业设计课题方向:基础应用、前沿技术融合和软件研发,以同济大学为例展示了各方向的毕业设计案例,最后提出了增加前沿课题数量、加强校企合作、重构现有课程体系等用于提升毕业设计效果的建议,可以为BIM相关专业的毕业设计提供借鉴和参考。
参考文献:
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[2]许娟,鲁子良,侯超平,等.基于BIM平台的传统民居建筑保护与更新教学实践研究[J].建筑与文化,2019,186:42-43.
[3]白泉,边晶梅,于贺.土木工程专业BIM教学改革研究与实践[J].土木建筑工程信息技术,2017,9(5):90-93.
[4]王婉,李怀健,刘匀.BIM技术在校企联合毕业设计中的应用和实践[J].高等建筑教育,2018,27(6):161-166.
[5]张静晓,赵陈影,李慧,等.工程管理专业BIM毕业设计学习效果测评[J].实验技术与管理,2018,35(1):171-176+183.
关键词:招投标与合同管理;双语教学;教改研究与实践
中图分类号:G642.0 文献标志a:A 文章编号:1674-9324(2017)06-0161-02
随着社会的发展要求学生全面系统地掌握国际工程市场状况、招投标的方法和技巧、国际工程合同与法律问题、国际工程项目管理、索赔、风险管理和国际工程咨询等,熟悉国际惯例在工程管理中的作用,使其具备国际工程管理的初步能力,为其今后从事国际工程管理工作创造条件,培养能适应国际建筑市场变化的专业人员。
一、国内外的研究与实践状况
《建设工程招投标与合同管理》是土木工程专业的专业课程。中国建设工程是一个比较广的行业,技术及管理人员从业者众多。2000年1月1日施行的《招标投标法》明确规定了我国公开招标的范围,从单一的土建安装延伸到道桥、装潢、建筑设备和工程监理等专业。在实施运营过程中也暴露了很多的问题,如招标中内定、排斥、不公平不平等;投标中欺诈、串标、围标、陪标、挂靠、分包、转包;评标中方法不科学、泄标、缺乏监督约束;等等问题。因此,我们要学习国外先进的管理方法,要求在校学生不断学习,时刻了解国外的一些动向,从业后能规范和完善国家与地方现行法律、法规,改善我国市场竞争现状,强化国际竞争机制,增强市场竞争力。
目前,国外招投标项目中,中国拿到标书中标的概率并不高。在少数中标中,本专业的毕业生中有一部分从事了与国际工程项目相关的工作,毕业生遍布非洲、中东、东南亚等多个国家和地区,开展双语教学将能有效帮助他们投入到未来的工作中。
二、本项目的研究基础与支撑条件
1.师资力量。本项目集中了我校土木系项目管理方向较强的师资力量,参与人员均有硕士学位和讲师职称,有多年的《建设工程招投标与合同管理》科研和教学经历,在重要期刊上均有,英文的听、说、读、写能力能够应对逐渐变化的语言环境,帮助学生适应双语环境,保证教学效果。
2.院系良好的专业基础和国际工程背景。多年来,我校土木工程专业获得了良好的发展,我系教师承担了多项建设工程教学科研项目。另一方面,本专业近几年的毕业生有些活跃在建设工程招投标与合同管理建设的第一线,并与我系长期保持联系,为教学工作的开展提供了第一手的资料和最新的发展动态。
3.学生基础的提高。《建设工程招投标与合同管理》为本科生大四的课程,学生在经过先导专业基础课程(法规、项目管理等)的学习,对专业术语含义有了初步的认识和了解,为《建设工程招投标与合同管理》双语教学的开展奠定了基础。
三、本项目的主要研究内容以及特色或创新之处
1.主要研究内容。(1)教学模式的探索。在以往案例收集的基础上,以中文教学启发式为主、英语教学为辅的教学模式,要求教师用中英文相结合来授课,并尽量使用原版教科书里准确又精练的英文,使学生学习和掌握正确的专业英文词汇。由于采用多媒体技术,关键部分出现在大屏幕上,并由教师进行详细分析和解释,便于学生视听、理解和掌握。(2)教学方法与手段的改革。本项目拟采用案例启发讨论探究式的教学方法,充分调动学生的学习积极性,要打破传统的“以教为主”的课堂教学观念,而构建一种“以学为主”的新的课堂教学模式。在教学过程中,通过运用专业知识对案例的深入分析(中英文),使用研究讨论的方式,以“研讨”的方式营造出探究问题的氛围。培养学生对国内外工程招投标与合同管理理论的认识,以及分析、解决专业问题的能力,并激发他们的学习兴趣,促进学生的学习自觉性,培养他们对英文资料处理的能力。(3)对学生分组进行小组讨论。让学生自己去收集一些国际工程中的热点问题或案例(如国际工程承包中的文化环境因素,国际工程合同管理,国际工程中的新兴模式、风险评估,等等)进行研讨,让学生陈述自己的观点,多方位拓宽与国际工程管理相关的专业知识。(4)通过合理的作业安排巩固教学效果。作业将采用英文完成作业的方式,让学生将前述活动中的相关内容书面表达出来,提高他们的英文表达能力,巩固教学效果。
以上的改革将双语教学贯穿于课程学习的全过程中,让学生们运用所学知识进行分析、判断,提高理论分析和解决实际问题的能力,为将来从事国际工程项目工作打下坚实的基础。
2.主要创新如下。(1)中英文教材的结合使用,推行新的《建设工程招投标与合同管理》教学知识体系,在专业课程中进行中英文工程案例教学。(2)鼓励本科学生就建设工程招投标与合同管理工程中的热点和前沿问题展开讨论、撰写论文、发表看法。(3)针对双语教学,在教学方法上,引入案例启发探究式,小组合作式学习;在教学手段上,注重继承与创新并重,坚持传统教学与多媒体教学优势互补。(4)通过对国内中文招投标管理与国际工程管理的比较教学,拓宽学生的工程招投标与合同管理相关的知识广度面。
四、拟采用的研究方法与技术路线
通过双语教学这一方式完善《建设工程招投标与合同管理》课程的教学体系,将该科目的理论教学、实践教学和科学研究有机结合起来,具体体现在以下几个方面。
1.提供一个良好的理论学习环境和实践锻炼的机会。培养学生用英语学习和研究国内外专业技术知识的能力,训练他们创新意识和团队精神,使他们成为理论知识水平和实践动手能力都很强的有用人才,推进土木工程管理学科教学改革的研究与实践,推进我校研究型高水平大学的建设。
2.探索出适合《建设工程招投标与合同管理》双语教学的模式,提高教师的双语教学水平,推进土木工程学科教学改革的研究与实践,推进我校研究型高水平大学的建设。
3.我校土木工程管理专业学生毕业设计的内容更加规范化和国际化。招投标文件作为土木工程专业毕业论文的选题之一,双语教学是培养工程专业知识全面国际化、专业技能牢固化的技术应用人才。
4.制定适合本专业情况的《建设工程招投标与合同管理》课程双语教学大纲和教学内容,创建案例启发讨论探究式的教学环境。
五、结论
开设《建设工程招投标与合同管理》双语课程的重要意义不在于其中的内容,而在于开拓视野、掌握国际市场的最新进展、熟悉国际上通行的管理方法和合同体系、了解国际工程管理领域的新理念,能够做到与国际市场接轨,能以国际化的视野思考国际工程。因而,采用双语教学可以帮助学生更好地与国际工程靠近,双语教学所带来的语言环境也会增强学生适应国际工程环境的能力。
参考文献:
土木建筑施工领域是我国各行业中事故多发,因工致病、致残、致死较多的高危行业。国家安监总局统计数据分析显示,2009年,建筑施工坍塌坠落较大以上事故多发,因施救不当造成的重大、较大事故时有发生,包括非金属矿、尾矿库、隧道施工、铁路交通等行业较大涉险事故时有发生,安全生产形势不容乐观。可见,土木建筑施工安全技术与工程是目前需要重点研究和建设的重要方向。2002年,石家庄铁道大学(以下简称“我校”)在国内率先开设并确立了以土木施工安全技术为特色的土木安全工程专业发展方向,依托我校具有丰富的办学经验、雄厚的师资力量和良好的教学条件的国家特色专业——土木工程专业,为安全工程专业的建设和发展构筑了坚实的办学平台。
安全学科是理、工、文、法、管、医等学科的新兴、综合、交叉学科,土木工程也涵盖了建筑工程、交通土建、地下工程等近十个专业。因而,土木安全技术与工程要求学生应掌握的专业基础知识非常广泛,不但要求学生具备传统安全工程专业教学培养模式中最基本的“懂技术、会管理”,而且要求具备土木安全工程的实践技能,即综合性强、专业性强、实践性强的安全技术人才。由此可见,土木安全工程专业培养过程中实践的重要性,必须贯彻以实践教学为核心的办学理念。
伴随着现代化实践教学方法在高等院校专业教学领域中日渐广泛的运用,安全工程专业实践教学模式也开始萌生、发育与发展,并显示出强大的生命力,在土木安全工程人才培养方面发挥了不可替代的作用。
一、实践教学的特色办学理念
实践教学是指在整个教学过程中,学生通过参加一定的实践活动,把知识运用于实践的教学环节。通常,实践教学是为配合理论教学培养学生分析和解决问题的能力,加强专业训练和锻炼学生实践能力而设置的教学环节。
在高等教育强调重基础、淡专业、宽口径的培养模式下,安全工程的教学培养体系中,学生四年中大部分时间在学习公共基础课、人文社科类课程。同时,安全专业要求必须开设的安全类基础课和平台课也需要大量理论学时,由于受到本科教育年限和总学时的限制,特色专业技术类课程学时安排非常紧张,很多对于学生毕业后在实际工作中非常实用和现场特别紧缺的技术课程无法开设,课程设置困难,顾此失彼,课时捉襟见肘。
安全科学的交叉性造成了学生需要几乎所有科学的相关知识基础。在教学课时极为有限的条件下,专业课程设置受到限制,而且相应的专业基础、技术基础、实践环节、课程设计等内容无法跟上,违反了教学规律,学生学习后达不到希望的效果。[3]
为了解决这一问题,在土木安全工程培养模式中,确立了以实践教学为特色的办学理念。将实践教学模式贯穿课堂、专业课程实验、专业课程设计、实习环节、毕业论文以及课外活动之中。在教学中培养学生的实践能力,加大实践教学比重,抓基础、重实践,理论与实践相结合,以实践促进对理论的学习兴趣和学习效率。通过实践教学,在学习中对学生的科学思维方法、工程实践能力和创新意识进行实战性演习。
二、实践教学模式的建设与应用
如何在利用好学校现有资源的基础上,加大对土木安全工程专业的实践教学的改革与实践,建立更为“接近土木施工现场安全”的实践教学培养模式,是摆在我校安全工程系面前的一个亟待解决的客观问题。而且只有改革实践教学环节,才能更好地适应国家高等教育体制改革,才能办出特色,专业才能得以更好地生存与发展。经过不断探索,总结出以实践为特色的土木安全工程教学模式的建立,需要重点抓好课堂教学实践、课程设计实践、实习环节实践和毕业设计实践四个关键模块。
1.课堂教学以实践为导向
贯彻实践教学特色理念,首先是把以实践教学为核心的办学思想融入课堂教学。安全工程通过生产活动中各种事故分析为途径,应用自然科学技术和管理科学知识,识别和预测生产生活中存在的不安全因素,分析事故发生的原因和机理,并采取有效控制措施防止事故发生,这一科学技术知识体系是一门实践性、经验性非常强的工程学科。
在教学中,结合安全工程专业“安全管理学”、“安全学原理”等部分较为抽象的课程,教师采用计算机辅助教学,运用多媒体电子课件、图文影像纪录片、事故案例分析教学、事故情境模拟等方式进行授课,引导学生通过对事故分析、企业安全管理方法学习和考察等实践性活动,加强对事故理论和现代安全管理思想理念的掌握,建立和运用实践教学思想,吸引学生将精力集中到课堂教学内容之中,有效克服安全工程专业理论教学枯燥脱离实际、泛泛空谈、学而无用的被动局面。此外,鼓励学生自导自演DV小品,加强安全意识和安全文化的宣传教育。
在“土木安全工程”、“安全事故分析与处理”、“爆炸安全技术”、“灾害防治理论与技术”等课程中,教师采取动画演示、网络互动视频教学、事故案例分析教学,增加学生对理论学习的感官刺激,培养学习兴趣,引导学生通过对事故分析的实践性活动,加强对土木施工和工程灾害发生的原因、规律和基本原理的消化理解,运用启发式教学,使学生主动式、自主式学习,强调教学的引导与互动,培养学生灵活运用理论知识去观察、分析、解决安全生产问题,从而提高教学效果。
2.课程设计以实践为检验
课程设计是工科学生完成某一课程理论学习之后进行的一次知识综合应用,是课堂学习的一种实践性延伸。在以实践教学为特色的土木安全工程专业培养模式中是一个最基本的集中实践环节。开设安全类及直接相关课程设计的课程包括“安全人机工程”、“安全系统工程”、“土木安全工程”、“应急结构工程”、“消防安全工程”等。
为了使课程设计形成体系,规范实践教学内容和过程,提高教学质量,课程设计大纲中拟定了指导性设计题目和设计方向。在课程设计过程中,学生可以依照自身的兴趣特长,运用所学的知识,自己动手,结合真实或虚拟、简化的生产现场实际,独立地展开设计工作。
“安全人机工程”课程设计让学生就土木工程现场简单施工机械工具和设备的安全可靠性进行分析,按照人机工程学要求对工具结构、尺寸、形状、不同工作环境下使用的安全性、便捷性、作业效率等进行改进和优化,设计、加装、改装安全保护设施、防止事故的报警装置等,培养了学生理论与实践相结合的开拓创新精神,动手能力有了很大提高。
“土木安全工程”课程设计结合路基、桥梁、隧道、轨道结构及施工技术进行,如进行高填深挖路基、深大基坑、岩质高边坡、桥梁加固、隧道支护结构等进行安全稳定分析、对施工提出安全专项方案,还可结合特殊不良地质、病害工程结构物、既有结构改扩建等进行设计。
“应急结构工程”课程设计以我校原铁道兵时期形成并保留下来的国防交通应急工程学科前沿为导向,结合战时铁路和桥梁抢修、抢建及军事交通保障设施、抢险救灾、重载运输、大件吊装、桥梁架设等急难险重工程中的部分简单构件和结构进行简单化、虚拟化、验证性课程设计。
“消防安全工程”课程设计主要对高层民用建筑、地铁、长达隧道等重要结构进行消防设计,包括消火栓、自动喷水灭火、高压给水、消防安全门、紧急电话等设施,提出设计方案及防火安全措施,使学生从设计实践中加深消防安全基础理论知识掌握,提升应用技能。
为了体现土木安全工程实践教学体系中“加强基础,拓宽专业,注重实际,提高素质”的总体思路,加大安全专业学生接触土木工程基础理论知识的深度,除了开设安全工程专业课程外,将土木工程与安全工程部分专业基础课程模块实行交叉,土木工程专业方向的专业基础课程开设给安全工程专业,一方面体现淡化专业方向,使学生的专业适应能力更强,专业口径更宽;另一方面也利用土木工程实践性、综合性、专业性的特点和办学优势条件锻炼强化学生的实践能力,使学生更快掌握和了解土木施工现场最新技术,更好的结合安全专业特点真刀真枪实干,开阔视野、活跃思维,挖掘创造力。
3.实习环节以实践为主线
土木安全工程的实习环节由专业认识实习、生产实习、毕业实习构成,尤其是生产实习和毕业实习对于安全工程专业来说是非常关键的实践训练环节,是学生面向土木施工现场的集中训练和全方位锻炼。目前不少高校由于学生扩招等多方面原因,联系实习单位较为困难,使实习流于形式,严重影响到学生实践能力的培养,然而土木安全工程专业学生由于采取小班招生培养,加上我校与中铁建、中交、中航、等大型企业紧密联系的优势,管理制度上建立了严格的实习环节质量监控措施,学生认识实习、生产实习和毕业实习质量能够得到扎实开展,取得显著的实习效果。
专业认识实习借助石家庄周边条件和工、矿企业建立长期合作的实习基地,内容包括危化、矿山、土木、铁路、电力、消防等方面,使学生对本专业性质、内容及其重要地位有所认识。如深入河北卫星化工厂雷管生产车间,学习参观危险化学品、爆炸器材生产、重大危险源监控、危险有害因素,炸药雷管等火工品库的主要防雷和防静电措施等;参观井陉、元氏等周边矿山企业,了解矿山开采、危险有害因素,通风系统、排水系统、供电系统、提升运输系统的危险有害因素的辨识,以及各种安全管理措施、各种安全规章制度。结合石太、京石、石武等周边项目参观土木施工现场,初步使学生了解土木施工安全技术、文化、管理制度、职业卫生等土木安全的有关知识,了解土木施工工地存在的主要危险有害因素、防护措施等。
土木安全工程专业生产实习是在修完专业技术基础课与大部分主干专业课的基础上进行的,是安全技术理论与实际相结合,巩固、加深所学知识,提高生产安全技术应用技能和管理能力的重要环节,实习过程中学生吃住在施工现场,跟班生产实践。为了挖掘学生用脑思维、用眼观察、动手操作的潜力,我们提出目标-调研-发现-讨论-论证“1+4”实践教学模式。
由于施工现场安全是复杂的系统,人员、机械、设备、作业场所等均处于不断流动变化中,交叉作业多,临时工程多,安全隐患多,包括生产和施工技术安全、加工机具安全、供配电及临时用电安全,施工现场布置和材料加工堆放安全、企业安全生产管理组织结构和管理制度、企业安全文化宣传和职工安全教育培训、环境与职业安全健康管理体系及工伤保险等,为了提高实习针对性和深入程度,参加实习的学生自愿报名,按照特点和兴趣划分实习小组,划定生产实习中主要考察、学习、研究的主要方向,帮助施工单位发现问题、分析原因,提出切实可行的安全生产解决方案建议。
“1+4”实践教学模式的“1”即是指实习指导教师在生产实习开始提出实习目标,“4”即结合选定方向深入项目部和施工现场展开调研,针对发现的安全隐患和问题进行小组讨论。实习结束前,在教师指导下进行小组答辩,实习学生对问题和解决方案的可行性展开论证。这种实习模式在实际应用中取得了学生和单位的一致认可,能够以具体的实战演练代替抽象的理论说教,学生普遍感到安全专业知识实用性强,改变了以往那种对安全专业内容空洞乏味、泛泛空谈的偏见和错误看法,同时也受到了施工企业的普遍欢迎,收到了良好的实践效果和社会效益。
毕业实习在毕业设计(论文)的阶段,收集、调研与毕业设计有关的现场数据资料,为毕业设计顺利进行做好基础性准备工作。主要是结合具体指导教师的毕业设计(论文)方向安排,多数结合教师科研项目。如隧道施工安全监测、施工安全评价,土石方工程爆破振动控制测试与监控等进行安排。
4.毕业设计以实践为核心
毕业设计是高等教育培养计划方案中最后一个重要的实践教学环节。在实践教学体系中,我们将毕业设计的选题贴近土木施工安全生产工作实际,学生通过自己的分析、思辨、实践,在走向工作岗位之前进行一次安全工程专业知识的综合应用与业务能力的全面凝练提升。
毕业设计题目设置要求每位指导教师尽可能结合科研课题、合作项目以及技术服务项目进行题目申报,教学虚拟题目必须由具有原型依托的企事业单位安排毕业实习,由系主任和学院对题目进行审批和把关,侧重以实践为核心。毕业设计环节已经连续完成4届,每年更新毕业设计题目,基本方向涵盖了土石方工程爆破安全设计、高速铁路路基施工危险源辨识与监测、预应力混凝土连续梁桥施工安全设计与风险管理、隧道施工安全监控、深基坑工程施工风险分析、施工现场安全管理、职业安全卫生体系、人工神经网络与模糊综合安全评价、特殊地质隧道施工安全技术、地铁盾构隧道施工安全与质量控制、病害隧道安全状态评估与整治、高层建筑消防安全设计、施工现场应急响应与救援等方面。
在每届毕业生开始毕业设计的前一学期,通过讲座方式,组织每一位指导教师向学生介绍所指导的毕业设计题目、选题要求和特色,让学生做好正式选题前的准备工作。所有题目网上申报,网上选题系统可以实现学生和指导教师的双向选择,有利于充分发挥每个学生的个性特征和兴趣爱好,同时也鼓励土木工程专业学生跨专业选报,以实现学生知识结构体系的优势互补。
毕业设计过程中,学生在指导教师安排下,协调实习企业单位展开毕业设计工作。如将隧道施工安全分析小组的学生派驻天衡山隧道工程现场,对在建隧道进行施工过程跟踪和安全监测,现场调研施工危险源并提出解决措施和对策。机电设备安全管理分析小组的学生走进英科特(宁波)机电设备有限公司进行驻厂考察,对企业生产工艺、危险化学品和安全管理进行现状评价等。
以实践为核心,校企联合的新型指导模式是土木安全工程实践教学的大胆改革与创新。新举措推行的过程中,我们意识到培养土木安全工程领域高级应用型人才,必须强调与工程一线和生产一线的实际相结合,促使指导教师真正在指导学生毕业设计上下工夫,炼内功。无形中给每位指导教师施加了压力,增强了责任,提升了毕业设计质量,锻炼了学生扎实的实践技能。
三、实践教学软环境
实践教学的软环境,包括实践教学理念、教学方法和手段、实践教学管理制度改革、教材建设、课程建设、教学与科研等,是保障实践教学模式顺利推进实施的基本切入点。
安全工程系将实验课程教学作为人才培养过程中十分重要的实践教学环节,以“工程教育回归工程”的教育理念,构建了突出安全工程技术技能培养的完善实践教学体系。高度重视实验教学的地位,将狠抓实践教学、提高人才培养质量列入专业发展规划。
在实践教学中加大投入,通过引进现代化的实验手段和实验技术,实现实验手段的现代化。建立网络教学平台,实现实验教学的网络化。全面开放实验室,建立以学生为中心的开放式实验教学模式和以自主式、合作式、研究式为主的学习模式。对开设的实验课程进行整合,对整合后的实验教学修订教学计划,制定新的教学大纲,理论教学与实验教学统筹协调,建立与理论教学有机结合,以能力培养为核心,规划合理、适用性强,效果良好的实验教学新体系。改革实验考试考核的方法,充分发挥实验考试考核对教学质量的双向调控作用,提高学生自主实验的能力。
加快土木安全工程系列教材建设,从安全工程专业特色出发,开发适合我校特色的专业课程教材或讲义,制定了五年发展规划,编写了《土木施工安全技术》、《爆炸安全技术》、《隧道施工安全技术与评价》、《安全检测控制原理及应用》、《工程结构安全检测实验指导》等教材,满足了理论和实验教学的需要,下一步重点抓好修订和出版工作。
在课程建设中,借助申报《土木安全工程》省精品课的契机,以评促建,巩固加强实践特色模式在课堂教学的导向作用,同时抓好“两个结合”,即实践教学与工程实际应用紧密结合,实验教学与学生创新创业活动紧密结合:部分实验教学项目选题来源于科研工程实践活动,指导教师也利用实验教学平台,提升教学科研能力。学生通过实践活动从事创业研究、其中1人研究成果已获得专利,实践效果显著,成绩突出。
四、实践教学设施和基地建设
自专业筹建之初,针对如何强化学生的能力培养,如何构建一个完整、科学、合理的实践教学体系就成为重点考虑的问题。通过多方面调研,确立了“建设层次系统化、工程化、开放化实践教学体系”的指导思想。我校安全工程专业的建设目标是培养满足社会需求,能解决土木工程现场实际安全技术问题的人才。因此,实验室建设也围绕如何通过实验教学,使学生进一步加深对理论知识的理解,了解实际工程中可能存在的具体问题,并学会如何将所学的理论灵活应用于工程实践,逐渐培养自己解决实际问题的能力等。
近几年,我校为了夯实实践特色教学的基础,重点进行了实验室、校内、校外实习基地的建设。在隧道与岩土工程研究所、桥隧施工地质技术研究所、岩土与环境工程研究所、岩土与结构实验中心(省重点实验室)基础上,于2001年~2005年专门筹建爆破实验室、安全工程实验室,实验面积达到200平方米,设备经费为250万元,直接服务安全工程系本科实践教学。此外,学校还建立了仿真实验室,满足了开展安全事故模拟与仿真等课程实践教学的需要。目前,分院正继续努力发展和完善安全实验室的设备投入,加强实验室管理力度,力争使60%以上的专业课程开出相关实验,开出率达到90%以上。
为了拓宽学生接触学科前沿,开阔视野,参与工程技术实践,指导学生充分利用我校拥有的道路与铁道工程安全保障实验室、交通环境与安全工程研究所、大型结构健康诊断与控制研究所、振动与噪声控制实验室等的资源优势,为安全工程专业本科和研究生实践教学服务,形成了递阶层次系统化的实验教学平台。
在实习基地建设上,我们就学校周边条件建立认识实习点,包括石家庄市内高架桥、地道桥等市政建设工地、元氏煤矿、邢台煤矿、井陉矿区、市桥东污水处理厂、河北卫星化工厂、朔黄铁路、京广铁路、石家庄编组站、上安电厂等,生产实习和毕业实习紧跟国家大型基础设施建设,在北京地铁、天津地铁、京石客专、石武客专、石太客专等项目工地与北京城市轨道交通有限公司、中铁隧道局、中铁十二局、中铁十四局、中铁二十局等多家单位建立了实习场所,与房山桥梁厂、河北金安、河北英博等企业公司建立了良好的长期合作关系。保证了我校安全工程专业学生具有充足、优质的校外生产实习与毕业实习场所,为土木安全工程实践特色教学奠定了坚实的基础。
五、结论
Abstract The laboratory of building materials is a necessary experimental base for civil engineering in various colleges and universities, and is an important place for teaching and research of teachers and students. This paper summarizes some experiences and suggestions from the aspects of basic laboratory construction, daily management, safety management, and the construction of experimental teaching staff, so as to provide references for the construction and management of building materials laboratory in similar universities in China.
Keywords laboratory of building materials; basic construction; management; team construction
土木工程材料是高校土木工程学科一门重要的必修基础课,且这门课程的实验操作课时占了全部课程的1/3,对学生的实际动手能力,实验操作方法的掌握、实验方法原理的理解以及实验结果的分析能力有较高的要求,[1]有很强实践性和工程应用针对性。许多高校建筑材料实验室除承担土木工程材料的实验教学外,还承担相关毕业设计、大学生科研及教师的课题研究等工作,因此其建设管理质量的好坏直接影响教学以及科研的质量。本文结合笔者工作实际,从建筑材料实验室的基础建设、日常管理、安全管理、实验师资队伍建设等几个方面来阐述其管理经验和对策。
1 建筑材料实验室的基础建设
1.1 实验室功能分区和布局
通过对建筑材料实验室进行合理的功能分区和布局,可以使试验过程合理化,规范化,同时也有利于日常管理和实验室安全。
建筑材料实验室可根据材料的类别进行分区布置,高校一般开设的实验大类有混凝土配比及性能测定、水泥及砂浆性能试验、砖砌体材料、沥青及其混合料试验、钢筋物理性能等。由于部分原材料在实验教学中使用量较大,因此料仓及实验废渣池在规划中也需要考虑。如砂、石不仅用量大且自身重量较大可一次购买多次使用,建立储料池集中存放,而水泥等颗粒细小的材料容易受潮结块失效,一次购置数量不宜过多,若使用?g隔较长还需密封存储。
此外建筑材料的配制过程和测试手段也是各不相同,如混凝土搅拌、筛分实验等产生较大噪音,需在隔振隔音良好的区域内进行。沥青加热会产生有毒物质,需将相关实验安排在独立封闭的实验室,设置通风设备。部分实验如水泥胶砂成型、水泥试验等需要在特定的温湿度条件下进行,因此房间还需配备恒温恒湿设备。
1.2 实验设备购置
为保证实验教学能够顺利开展,建筑材料实验室需配备基础实验设备,如材料成型使用的搅拌机及振实台(混凝土、水泥胶砂、净浆等)、混凝土恒温恒湿养护箱、干燥箱、振筛机、电液伺服万能试验机、抗压抗折一体机、沥青软化点测定仪、沥青延度仪等。基础实验设备购置申报,必须紧密结合教学实验课程、实验项目,并对拟购置设备的市场情况进行充分调研。设备的选型应能满足教学的实际需求,部分大型设备可兼顾科研需要,既不能盲目追求高端进口设备,扩大功能,又要保持一定时期的先进性,同时还要满足实验室设备配套的整体性。实验教学一般按照一个行政班30人左右进行实验,学生按照3~4人一组进行试验,因此仪器设备要确保一定的台套数。建筑材料实验室在保证实验教学的基础上,还可考虑增补适量科研设备,为学生的毕业论文、大学生科研、学科竞赛、开放实验等创造先进的实验教学条件。[2]
所有的设备在购置之前,需对其安装条件进行了解以便落实满足设备安装的建设地点,如设备对安装地点的承重及面积要求,对水,电,气、环境温湿度、消防安全等要求,[3]未落实好安装场地的设备的一律不允许购置,以免不能正常安装使用造成浪费。
2 建筑材料实验室的日常管理
2.1 仪器设备的维修和保养
建筑材料实验室承担土建类各个专业的实验教学课,设备利用率较高,设备故障在所难免,教师授课时需告知学生使用仪器设备时的注意事项,规范仪器的使用方法,防止不必要的损坏。实验教师在实验结束后如实记录仪器使用状况,不能正常运行的设备实验员需进一步了解仪器故障的原因,及时排查尽早进行维修。
为了确保仪器设备的性能良好和避免故障发生,实验员除按照设备保养手册,定期对仪器设备做好除尘,上机油,通电,拧紧螺丝,加水等保养工作外,还需要对仪器的工作状态,运行原理有所掌握,以便于对常见故障进行处理,高效服务师生。
2.2 耗材的管理
由于实验耗材是土木工程材料实验课程能够顺利开展的重要物质基础,是一笔必不可少的经费支出,并在本科教学业务费中占有不小的比例,如何合理使用耗材经费以及降低耗材的损耗是实验室日常管理过程中值得深思的问题。
合理使用耗材经费,除在申报耗材时进行严格审核把关,结合库存量避免不必要的重复购置,还要对耗材预算进行总体控制。以我校为例,学期初各学院负责人将所在学院承担的实验教学所需的耗材进行汇总审核报送资产处,资产处二次审核后,根据相关规定采用竞价或校内招标等方式来实现对耗材经费总体的有效控制。
建筑材料实验室耗材大体分为两类。一类是耐用型耗材,如量筒、模具等,这类耗材可周转使用,维护得当的话可使用很长时间;还有一类就是损耗型耗材,如水泥、标准砂,一次性手套等。根据耗材的特点进行科学化管理,可降低耗材的损耗和浪费。如消耗较多的主要有砂石等,其特点是重量和使用量较大,如果购买量较少的话,其运输费用可能超过了其本身的费用,因此砂石可根据储料池的大小一次购置几个学期的量。水泥使用量也较多,但由于保质期较短易受潮,因此需每学期购置,为避免浪费可将相关实验集中安排在2~3月内。模具类耗材可要求学生脱模后将试模清理干净,并对其涂油阻锈,减少试模的锈蚀磨损,增加其周转次数。每次实验课程结束后,实验员都要对消耗损坏的材料和用品进行记录,填写在工作日志内,定期进行汇总入台账,并对耗材库存量进行盘点。
由于耗材种类多,范围广,因此耗材的管理是一项细致而琐碎的工作,除了学校以及院系层面对耗材费用进行总体控制外,更需要任课老师和实验员在实验教学过程中不断进行总结经验,摸索出切实有效的方法来降低耗材的损耗和浪费。[4]
3 建筑材料实验室的安全管理
实验室安全不仅与广大师生的生命财产安全,学校和社会的安全稳定有着直接关系,同时也是实验室教学科研工作得以正常进行的基本保障,[5]因此安全管理工作在实验室工作中具有基础性的重要作用,相关人员必须长抓不懈,不能有丝毫懈怠。
实验室的安全管理首先要建立健全实验室安全管理责任体系,一般高校都是三级责任体系,从学校、院系最后到实验室,逐级分解权限,明确权责,将实验室的管理和安全责任落实到个人。其次应建立起具有实验室特色的安全管理制度并严格执行。建筑材料实验室和化学、生物类实验室特点不同,化学试剂数量使用相对较少,实验员可以对其进行集中管理,妥善保存,安全隐患更多的是水电火事故、机电伤害等。如建筑材料实验室经常进行水泥、砂浆及混凝土的制备成型等试验,水泥凝结硬化后难以清理,因此水池除进行沉淀设计外,在清洗相关仪器用具前应刮净多余尚未成型的水泥类拌合物,禁止学生在水池内直接冲洗,以免造成水管堵塞,用水不畅。部分设备使用还要谨防其机电伤害,例如混凝土搅拌机在工作时,叶片的搅拌动力很大,严禁在不断电的情况下进行掏料,避免程控失灵或误操作造成伤害。第三重视实验室的安全保障设施及文化氛围建设。建筑材料实验室除消防、通风等安全设施外,还应针对特殊的设备及环境采取安全保障措施。
4 实验室师资队伍的建设
实验师资队伍一般指承担实验教学和实验室建设管理工作的人员,主要包括实验教师和实验技术人员。实验师资队伍的建设是实验室建设与管理的关键环节,其综合素质将直接影响实验室教学和管理的效果。
4.1 加强实验室技术人员队伍建设
很多高校把实验技术人员定位为教学辅助人员,待遇低,职称评定难,培训机会少等种种因素严重影响其工作的积极性。对此高校管理者应进一步重视实验师资队伍建设,将其整体归入学校教师队伍建设的规划当中,制定完善的制度保障。[6]其次实验室技术人员本身应从思想上认识到岗位的重要性,加强业务水平的提高,特别是近些年来高校都不同程度的加大了对实验室的建设力度,增添了许多先进的实验仪器设备,因此要不断学习新技术,新设备,努力提高维修、保养仪器的技能。第三学校应积极提供各种提升平台,如跨院校的交流学习、实验设备展销会、相关实验室管理培训会、实验技能培训班等,多途径提升实验技术人员的技术水平。
4.2 加强实验教师的队伍建设
近些年来高校大力引进高素质人才,实验教师队伍的整体素质发生了质的变化,他们对学科发展的前沿趋势具有较强的掌握和预测能力,可结合学科建设特点和最新科研进展,有针对性地开展创新性实验项目。[7]如浙江大学就将混凝土“第五组分”、“第六组分”以及扫描电子显微镜等微观测试手段引入到本科生实验教学中;[1]大连理工大学为激发学生的创新热情,开设了混凝土抗氯离子渗透性实验和气凝胶研究及应用演示两个选作实验。[8]高校应加大对实验教学的研究课题资助,鼓励教师不断改进实验教学,淘汰过时的实验,开设出能够培养学生实践及创新能力的设计型、创新型实验。
文章以建筑环境与能源应用工程专业更名,以及南昌大学制定新版本科培养方案为背景,探讨制定大土木类建筑环境与能源应用工程专业人才培养方案。新版培养方案以培养具有土木建筑基本知识,能在建筑环境与建筑能源领域从事设计、施工、制造、运行、咨询及节能改造工作的复合型工程技术人员为目标,探索开设大土木类专业平台课、第三学期实践课程及特色课程等。
关键词:土木类;专业平台课;第三学期;特色课程
中图分类号:G6420;TV文献标志码:A文章编号:
10052909(2017)01003605
1998年教育部将原土建类的供热通风与空调工程专业和城市燃气工程专业合并调整为建筑环境与设备工程专业。2012年教育部又将建筑环境与设备工程专业、建筑节能技术与工程专业、建筑设施智能技术专业合并为建筑环境与能源应用工程专业(以下简称建环专业)。建环专业两次合并更名过程中,国内各相关高校对其课程体系和人才培养模式进行了积极探索。 张昌等[1]全面研究了建筑环境与设备工程专业的课程体系, 系统总结了专业人才培养中各个教学环节的教学经验。杨吉民等[2]介绍了建筑环境与设备工程专业应用型人才培养体系的构建。王晏平等[3]介绍了建筑环境与设备工程专业培养计划制定的原则及课程体系的主要内容, 阐述了课程体系及课程设置的主要特点。李锐等[4]对专业人才培养模式进行了研究,阐述了建筑环境与设备工程特色专业人才培养模式。符永正等[5]对专业指导委员会提出的最新专业指导性培养方案的课程体系、培养目标定位、课程名称等提出一些建议。张腾飞等[6]将国内该专业培养计划与课程设置与发达国家与地区高校相应专业进行了比较,发现国内的建环专业尚需增加涉及建筑学、结构、给排水等方面的专业平台课,以打通目前存在的专业壁垒。李志生等[7]介绍了国内外建筑环境与设备工程专业最新的发展趋势, 分析了高校进行建筑环境与设备工程专业人才培养和专业建设时所应采取的对策。张国强等[8]研究并学习发达国家的思维方法,对建环专业进行准确的专业定位。倪龙等[9]认为建环专业创新型工程技术人才的培养需要强化实践性教学环节,注重学生工程实践能力的培养,加强学生动手能力的训练。徐荣进等[10-11]提出了学校、教师、企业和学生等各群体在实践教学环节中存在的问题,论述了专业实践教学环节的重要性及其改革的必要性。李永存等[12]认为在建筑环境与能源应用工程专业课程体系中应新增能源供给系统方面的内容,以满足行业对该专业人才的培养要求,同时也促进该专业的健康发展。金光[13]针对新更名的建筑环境与能源应用工程专业课程体系和“教与学”存在的问题,提出在必修环节适当增加建筑节能技术与管理课程模块。南昌大学建筑环境与能源应用工程专业根据学校本科招生制度和培养模式的新变化,制定了2016版大土木类建环专业人才培养方案。
一、南昌大学制定建环专业新版培养方案的背景
南昌大学建筑环境与能源应用工程专业的前身是2010年申蟮慕ㄖ节能技术与工程专业,当时是应教育部关于
高等学校设置战略性新兴产业相关本科新专业的要求而申报的,于2011年开始正式招生。学校建筑节能技术与工程专业设置在建筑工程学院。学院有土木工程系、建筑学系、水利工程系及工程力学实验中心,拥有8个建筑、土木及力学类专业。学校第一版建筑节能技术与工程专业人才培养方案,以传统建环专业培养课程为主,兼具部分建筑土木和节能课程。
为将南昌大学建设成区域特色鲜明的高水平综合性大学,全面提高学校本科人才培养质量,在“人为本、德为先、学为上”的育人理念引领下,根据教育部《普通高等学校本科专业目录(2012年)》《普通高等学校本科专业设置管理规定》等文件要求,在总结学校2012年以来人才培养模式改革实践取得的经验和成绩的基础上,南昌大学制定2016版本科专业培养方案。此次培养方案的修订,以提高人才培养质量为核心,以通专融合为途径,以创新创业教育为突破口,以人才培养模式改革为驱动力,以构建知识、能力、素质为核心的人才培养目标体系为抓手,以大类培养、学分选课制、三学期制、学业评价等改革为手段,着力构建适应学生个性化发展,更加科学和灵活多样的人才培养体系。
二、培养目标
根据专业指导委员会要求及学校具体情况,修定后的建环专业人才培养方案的培养目标为:适应国家社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,具备较好的自然科学与人文科学基础,具备计算机和外语应用能力,具有土木建筑基本知识,掌握建筑环境与能源应用工程专业的基础理论和专业知识,获得工程师基本训练,并具有一定创新能力的复合型工程技术人才。毕业生具有在政府部门、设计研究院、工程建设公司、设备制造企业、运营公司、能源管理公司、绿建咨询公司等单位和机构,从事采暖、通风、空调、净化、冷热源、供热、燃气、节能改造等方面的规划设计、研发制造、施工安装、运行管理及系统保障等技术或管理岗位工作的能力。
三、 建环专业大土木类人才培养课程体系
南昌大学2016版本科专业培养方案课程体系由通识教育课程、学科基础课程、专业课程和创新创业类课程构成。专业通识教育课程约占30%,学科基础课程约占30%,专业课程约占36%,创新创业类课程约占4%。通识教育课程分为Ⅰ类公共必修课程和Ⅱ类文化素质教育选修课程。Ⅰ类公共必修课由思想政治理论课、英语、体育、计算机类课程等组成。Ⅱ类文化素质课主要包括
培养学生人文素养、认知能力、实践能力、批判能力、国际视野,帮助学生掌握不同学科的科学思维方法,对学生进行完善人格教育与心理健康教育的优质通识教育课程。学科基础课程由
最核心、最基础的专业主干课程(16门左右)组成。专业课程则根据学生就业、考研、出国或者联合培养等要求灵活设置课程模块,允许学生根据自己的兴趣爱好、个性需求,在学院教师指导下选择适合自己的课程,从而形成个性化的专业或者专业方向。专业课程分为专业主干课程和专业选修课程。基于学校2016版人才培养方案要求,建筑环境与能源应用工程专业培养课程体系学分比例见表1。
(一) 构建土木类专业课程平台
南昌大学自2016年开始不分专业按院系大类招生,一、二年级按大类进行培养,同一大类的学生修读共同学科平台课程,三、四年级根据学生个人兴趣和发展需求进行专业分流,分类培养。共同修读两个学年的专业大类平台课程应不低于16门,共同修读一年半的专业大类平台课程应不低于12门,共同修读一年的专业大类平台课程应不低于8门。学生专业分流时间原则上在第二个学年结束后。但是由于建筑工程学院土木系有土木工程、建筑环境与能源应用工程、给排水科学与工程、工程管理4个本科专业,专业种类繁杂,因此,选择共同修读一年8门专业大类平台课程(具体课程见表2)。表2中工程制图类课程包括画法几何、土木CAD及部分建筑信息模型(BIM)课程,还安排了BIM相关课程设计。工程测量系列课程是此次培养方案新增的课程,一是学院具有完备的工程测量课程理论和实践教学条件;二是有很多毕业生从事工程施工工作,需要学习该课程知识。工程经济学及管理基础课程由工程管理教研室承担教学,为学生将来从事项目管理及工程造价工作提供理论基础。
(二) 第三学期实践课程设计
南昌大学现在实行的是传统两学期制教学模式,即秋季学期(约20周)+寒假(约5周)+春季学期(约20周)+暑假(约7周)。改革后,根据《南昌大学“三学期制”实施方案》,
实行“三学期制”,以实现课程结构的整体优化。学期制模式改为两长一短三个学期,即:秋季学期(18周)+寒假(约5周)+春季学期(18周)+夏季学期(4周)+暑假(约7周),总教学周数为40周,寒暑假的放假时间基本不变。实施“三学期制”后,秋季学期和春季学期主要安排理论教学,夏季学期主要安排实习、实训、课程设计、综合试验等实践教学环节。根据学校要求,此次建环专业新版培养方案中,将原先在春秋学期进行的课程设计、实验、认识实习安排在夏季学期即第三学期(见表3)。
根据学校学制学分规定,学分计算最小单位为0.5学分,理论学时须为8学时的整数倍,实验学时须为16学时的整数倍,实验学时超过32学时的实验课,可以单独设为一门课程,不到32学时的实验课,应在同一课程群内整合成实验课;鼓励多开设设计性、综合性实验项目。因此,将原本分散在传热学、工程热力学和流体力学课程中的验证性试验合并为热工及流体实验,并在三年级夏季学期开设,之前工程热力学理论课在二年级上学期开设,传热学课程和流体力学课程在二年级下学期开设。另外,将供热工程、空气调节、空调用制冷技术三门课程的实验合并成暖通空调综合实验,在四年级夏季学期开设,之前空调用制冷技术课程在三年级上学期开设,供热工程课程和空气调节课程在三年级下学期开设。
将课程设计和实验安排在夏季学期,这样不会影响学生春秋学期期末备考理论课,同时又能使学生专心完成实践任务,也便于教师集中指导。
(三)特色课程设计
1.土木特色课程
由于学院特色课程主要是传统土木和建筑类相结合的课程,因此,建环专业侧重土建类理论知识体系,这不同于偏重机械类课程体系的传统建环专业。除了上文介绍的土木类平台课程外,建环专业培养方案还设置有房屋建筑学(含课程设计)、绿色建筑材料(含实验)课程,分别在二年级的上学期和下学期开设。土木类特色课程的设置,旨在使学生掌握一定的房屋建筑结构设计原理,具有一定建筑识图能力,同时对保温节能建筑材料的结构原理、力学及热工性能也有了解。
2.建筑节能类特色课程
由于建环专业的前身是建筑节能技术与工程专业,因此修订培养方案时保留了第一版培养方案中有关建筑节能类课程,包括建筑节能原理及技术、建筑能效评估(含课程设计)、建筑能效管理与节能、太阳能建筑一体化(含课程设计)等课程。与第一版培养方案的区别在于,这次修订将这些课程分别设在大三下学期及大四上学期。目的是为了让学生将来能在能源管理公司、绿建咨询公司,从事建筑节能改造及项目咨询工作,扩大学生的专业适应范围。
3.开放研究生课程共享
按学校要求,“学院在修订培养方案时,可以考虑开放研究生课程共享,鼓励有志于继续深造的同学提前修读研究生课程,如果进入我校学习,其在本科期间修读的研究生课程将给予认定并免修。”此次培养方案中设有数值传热学、能量系统火用分析等研究生选修课,一方面是为了响应学校要求,另一方是为了拓宽学生的知识面,为学生毕业论文选题提供理论基础。
四、结语
建筑环境与能源应用工程专业经过两次专业名称的变更,使其专业应用范围得到扩大和调整,极具时代特色。根据南昌大学2016年起不分专业,按院系大类招生,一、二年级按大类进行培养教学的要求,土木工程系建环专业进行了大土木类人才培养的创新探索和实践。主要举措有开设8门大土木类专业平台课程、构建第三学期实践课程及开设特色课程(土木类特色课程、节能类特色课程和
研究生共享课程)等三方面,取得了较好的实践效果。参考文献:
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Abstract: