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建筑工程的現場施工管理是非常重要的環節,不僅僅影響整個建筑工程能否按規定工期交工,更決定了整個建筑工程的功能使用問題。其中最重要的方面是安全問題,包括建筑的安全性能和施工現場的安全問題。一般施工現場勞動者多,人流量大,保證施工現場每個工作人員的安全是非常重要的。這時,良好的施工現場管理就能發揮其重要的作用,有效減少安全隱患,讓施工現場的工作人員可以更加安心的工作,進而又保證了建筑工程的質量安全。
1 建筑施工現場管理目前存在的一些問題
1.1 建筑施工的現場管理在技術層面存在諸多問題。在建筑施工的過程中,由于所涉及的范圍和層面較廣,施工的工序較多,且覆蓋面較寬,對于施工人員的技術要求就容易出現管理不到位的現象。一些管理人員對專業技術的了解和掌握嚴重不足,對施工中應用的原材料和各種新工藝、新技術不能有效掌握及運用,對圖紙造成的設計不規范現象很普遍,技術控制和全過程管理不到位,使施工的質量嚴重下降。有些工程施工的工序非常復雜,要求較高,而施工人員一般未受到過正規的施工訓練,這對管理工作提出了嚴峻挑戰,很多施工人員的素質不高,施工的專業能力不足,對施工中業務操作不太熟練,還有一些施工人員幾乎沒有收到任何訓練就直接上崗,出現違規操作,對施工的質量安全和管理工作帶來很多困難。
1.2 施工現場的材料堆放不合理。在建筑工程施工時,對于原材料的堆放應規范和統一,材料進入現場要經過嚴格的檢驗和審查程序,確保原材料的質量合格。然后,通過整齊歸類和擺放,而在實際的施工中,常會出現施工人員不按要求和規范對原材料隨意擺放的現象,不同的材料如果混合擺放容易造成管理上的混亂,并影響材料的使用和性質。對一些工具(例如腳手架等)不按規定擺放,不重視管理和設備的保護工作,就會造成設備和工具的遺失或損壞,不僅會使施工的成本控制受到一定的影響,還會危及施工安全,對施工帶來許多安全隱患。
1.3 施工現場的安全問題。施工人員安全意識有待提高。建筑施工現場人流量比較大,施工工作人員較多,安全問題就難以得到保障。如果工作人員本身的安全意識不提高,自身沒有具備專業的安全生產知識,抱著僥幸心理開展施工作業,那么施工現場的安全事故就容易發生。
1.4 施工現場的質量問題 。建筑工程的質量也是整個工程中很重要的部分。在施工完成時,因工程巨大,占地面積廣,一般是抽樣檢查,以此來驗證整個工程質量的優劣。因為抽檢和質量的波動性,往往會出現質量漏檢問題,一旦出現問題,整個工程都會受影響,甚至會被要求返工返修,這樣費時費力,還會使企業在加強預防控制上的費用提高。
1.5 施工現場的監管問題 。施工現場要有良好的監管制度,在每個建筑工程開工時,都應該要求每個部門人員嚴格服從組織,按要求執行組織命令,有組織、有紀律的完成工程任務。如果管理不善,就會出現擅自離崗、組織松懈、材料擺放不規范、施工機具保護不嚴、用電私搭亂接等等,這會對施工現場的工作環境造成混亂,極易導致事故發生。
2 建筑工程施工中現場管理的具體措施
2.1 健全現場管理制度。制度是工作進行的準則。健全的施工現場管理制度要包括以下幾點:第一,個人的崗位責任制度。按照不同的專業或者方位、片區進行分片,建立起相應的崗位責任制度。第二,經濟責任制度。將施工現場管理列入到承包責任制中,將現場管理與經濟責任相結合。第三,檢查制度。檢查制度包括日常檢查制度和單位時間檢查制度。檢查制度中應明確規定檢查的依據、責任人、檢查方式等。檢查要全面且專業,并且檢查結束后要填寫相應的表格,在張榜公布的同時對不合格的地方進行處理。施工現場的檢查要作為一項常規工作來進行,檢查時可以采用隨時抽檢與定期檢查相結合、專業檢查與綜合檢查相結合的、個人檢查與集體檢查相結合的方式。第四,獎懲制度。完善的制度一定要包括獎懲兩方面。施工現場管理制度中要明確的規定獎、懲的細則并保證獎懲制度的兌現。第五,持證上崗制度。進行現場作業的員工尤其是專業性強、潛在影響大的工種都必須持證上崗。第六,專業管理制度。施工現場管理的專業眾多、綜合性強,需要在制度綜合管理制度的同時建立相應的專業管理制度,內容包括有安全、質量、消防、環保、機械等
2.2 合理編排現場施工的組織計劃。在建筑工程的施工現場中,首先應該完成的是對現場施工計劃的編排,在施工開始之前對現場的每個方面都進行檢測勘察,按照所勘測結果、工程的承包合同、標書、設計圖紙、地質的勘察研究以及對行業的標準規范等一系列文件,根據甲方所提供的編制文件以及在現場施工的組織計劃。所編排內容大概包括工程的概況分析、各部門的分部規劃、施工進度的安排、特殊情況時所應用的具體措施等,只有通過實施這些做法才能夠在施工過程中及時解決所遇到的難題,保障其施工順利。
2.3 建筑施工的現場管理要注重對人才的運用和管理。對建筑施工的現場管理,要不斷地吸收優秀的施工人才,對于技術熟練、施工經驗豐富的人員,要給予優厚的待遇并賦予一定的管理權力,使施工現場能夠得到有效的控制和管理,加強施工的效率和進度,使施工的質量得到有效提升。此外,在施工之外,要選擇合理的時間,對施工人員進行培訓,特別是對施工人員進行業務知識和施工能力的培訓,使他們的施工技術不斷得到提高。要注意對施工人員的分配和管理,善于發現施工人員的特長,人盡其才,發揮施工人員的積極作用。
2.4 加強建筑材料管理。建筑材料在工程造價中的比例非常大,所以稍有閃失,就會對總體造價有非常大的影響,所以在施工之前應對所需的建筑材料進行市場調研,尋找最佳貨源。材料采購時要明確列出材料的規格、數量、價格、供應渠道、保存方法,避免材料的浪費和工程造價的提高。
2.5 加強施工現場的安全管理。要提高施工環境的衛生管理,需嚴格遵守安全條例。工地的安全管理主要是防火,防電,高空作業時要帶安全繩安全帽等。對此,要派出安全小組進行時課檢查,反復督促提醒,做到安全無小事。樹立強烈的安全意識,嚴格遵守國家建筑工程建設方面的相關標準,結合建筑企業的自身實際情況制定企業安全管理手冊;落實崗位責任制,杜絕一切安全隱患,將建筑工地的事故發生率降到最低。
3 結語
綜上所述,建筑工程現場施工管理工作是一項綜合復雜的活動,對工程而言有重要的現實意義,需要施工單位根據自身實際,加強管理措施的創新,不斷進行優化,進一步健全現場施工管理體制,促使施工水平和工程質量有顯著的提高。
參考文獻
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)36-0192-03
《土木工程概論》課程是土建類各專業的一門非常重要的職業基礎課程,在整個課程的設置體系中起著先導和啟蒙作用,肩負著把完全不具備專業知識的學生引入到土木工程行業的大門,使學生從綜合教育跨入到土木建筑專業教育的重任。通過《土木工程概論》課程的學習,可以使學生了解土木工程行業的基本情況,了解土木工程行業在整個國民經濟中的地位和作用,從而激發學生學習專業課程的興趣,樹立專業思想,為學生學習后續專業基礎課和專業技能課程理清思路,指明方向。因此,《土木工程概論》課程在整個土建類專業的教學中具有非常重要的現實意義。
一、《土木工程概論》課程的主要特點
《土木工程概論》課程主要講授土木工程的各個層面的知識和內容,較為詳盡地介紹了土木工程各個分支學科所涉及的主要內容和知識,其課程的主要特點如下。
1.課程內容范圍廣泛。《土木工程概論》課程的內容非常廣泛,其涉及的教學內容囊括了土木工程專業的所有領域,甚至包括了土木工程專業的許多相關課程的教學內容[1]。由于土木工程概論課程為土木工程專業的引導課程,編寫《土木工程概論》課程教材者往往在教材編寫時涵蓋的內容非常寬廣,但知識點的內容卻非常淺顯,很多內容如基礎工程、港口工程、交通工程、建筑材料等在內容的安排上基本上都是點到為止。因此,在《土木工程概論》課程的教學過程中如何有效地取舍教材內容,是每位任課教師所面臨的主要問題。
2.教學內容以理論實踐相結合為主。《土木工程概論》課程涉及的教學內容雖然淺顯,但與工程實際聯系又非常密切,教材內容應該以工程案例為切入點,全面展示土木工程的經濟技術、建筑風貌和所采用的新型建筑材料,以及土木工程中常見問題的處理方法,從而適度地拓展學生的視野,為學生了解專業、學習專業知識以及確定學習目標和方向奠定了一定的基礎。
3.教學內容需要不斷更新和補充。《土木工程概論》課程所涉及到的課程內容往往與現有的工程實際緊密相關,隨著我國經濟的快速發展,建筑行業的不斷壯大,我國的建筑業得到了前所未有的發展,但《土木工程概論》課程的教材在很長一段時間內卻不能如建筑工程的發展一樣快速進行更新,導致很多內容滯后于工程實際。如出現在許多教材中的世界排名第一高樓:臺北101大樓,現早已被迪拜的迪拜塔所超越。教材內容的滯后使得學生不能及時了解到建筑界新的發展,極大地阻礙了學生與工程實際的有效接軌,不利于學生的有效成長。因此,如何在教材內容滯后的情況下,要求教師密切關注建筑界的發展動向,靈活地增加新的教學內容和工程案例,是每位承擔《土木工程概論》課程任課教師的職責和義務。
二、《土木工程概論》課程的教學現狀
1.實踐教學環節缺乏。在土木工程概論課程的教學過程中,我們不難發現有相當一部分在讀學生,甚至極個別任課教師都片面地認為:《土木工程概論》課程僅僅是土建工程類專業的入門課程,是一門新生剛剛入學后的專業思想教育課程,其作用僅僅是學生了解到本專業的概況和基本風貌,激發學生學習專業課程的興趣和熱情。該課程的主要學習目標見下頁圖1。這種片面的認識導致很多高職院校在教學計劃的制定過程中,將《土木工程概論》課程僅作為專業的職業選修課程,課時量極少(大多數院校該課程為32學時,2個學分,個別院校該課程僅僅為24學時,1.5個學分),為了將《土木工程概論》中的眾多章節(一般該課程共計15章左右,涵蓋了土木工程的各個領域,如土木工程發展史、土木工程材料、基礎工程、建筑工程、交通工程、橋梁工程等)都講完,絕大多數教師以純理論的授課形式蜻蜓點水般地完成《土木工程概論》課程枯燥的教學任務,缺少非常必要的實踐教學環節,導致學生的學習興趣不高,這和在制定人才培養方案時將土木工程法概論課程作為土建工程類各專業的先行引導課程,以此來提高學生對專業的了解及熱愛度的初衷發生了一定的背離,久而久之學生將會慢慢產生一種對專業的排斥心理,這對培養學生有效的學習專業技能課程的興趣極為不利,甚至產生一定的消極影響。
2.教材內容更新較慢。教材對于任何專業任何課程的學生和教師而言都是極為重要的,沒有了教材,學生對知識的掌握很難實現,而教學中優秀的教材是促使學生快速掌握知識并引領學生入門的最佳途徑。目前我國《土木工程概論》課程的教材很多,但是大多數教材中不乏許多“十二五”規劃教材,內容涉及面極廣,但教材內容僅僅涉及專業知識的表面問題,對深層次的專業知識接觸甚少,而對于建筑領域中的新工藝、新產品及建筑的前沿學科的介紹普遍偏少,教材內容比較陳舊,不能反映當今社會的土木工程的發展現狀,這是因為當今我國的土木建設發展速度極快,無論是高層建筑、大跨度橋梁,還是超長的隧道工程和地下工程的結構形式、施工工藝以及建筑材料的發展速度都是日新月異的,然而教材的更新遠遠跟不上土木工程學科的發展速度[2],任課教師如何根據時代的發展及時補充教學內容是《土木工程概論》教師面臨的主要問題。
3.教學安排不盡合理。(1)課程的重視度不夠,教師安排缺乏考慮。許多高職院校對《土木工程概論》課程不夠重視,在該課程教師的安排上,往往認為任何教師都可以上,更為嚴重的是很多高職院校將該課程交給剛剛從學校畢業的年輕教師負責講授,由于教材本身的缺陷,再加上青年教師教學經驗和工程實戰經驗都不足,在教學過程中,難以用理論聯系實際,這樣就會導致教師會根據自己的喜好選擇講授內容,講授過程找不到章節的相互聯系性,導致授課章節相對獨立,課程的整體性較弱,使得大多數學生在學習過程中“知其然而不知其所以然”,對課程內容體系的掌握不足很容易造成學生“只見樹木,不見森林”不良的結果。(2)教學學時不夠,考核方式過于簡單。通過走訪、調研發現,很多高職院校《土木工程概論》課程的授課課時普遍偏少,授課課時最少的院校只有16學時,大多數都在30學時左右。由于《土木工程概論》這門課程所包含的內容非常廣泛,并且部分內容在今后的教學過程中很難再涉及到,若按專業課程的標準進行講解,如此少的教學時數,怎能達到教學計劃設置本課程的預期教學目標。同時,在走訪中了解到,很多高職院校在本門課程的教學過程中,所采用的考核方式基本上都過于簡單,有的院校通過做作業的形式完成,有的院校因為課程內容過多,采用開卷考試的形式完成,有的院校以期末對本課程的總結完成,有的院校以閉卷記憶性基礎知識為考試內容,考試內容并未突出專業的基本特色。眾多的考核形式,僅僅限于一些基本的常識,使得考核流于形式,學生經過這樣的考核,基本上全部過關,這就給剛剛進入大學校園的學生造成一種錯誤的認識:學習不學習都能過關,學好學不好都是一樣[3],這種錯誤的認識使得很多大學生缺失了學習熱情,得過且過,部分學生沉迷于網絡游戲不能自拔。這與我們開設本課程對學生所學專業起到啟蒙、引導作用的初衷發生背離。
4.教學方法與手段落后。調查表明,大多數高職院校《土木工程概論》課程缺乏相應的實踐教學內容,很多任課教師在課程的教學過程中,以課堂理論灌輸式的教學方式為主,輔以簡單的工程案例教學法;課堂上,任課教師陶醉于自己的講授內容中,講課講得口干舌燥,而講臺下的學生卻聽得耐性全無,睡覺的睡覺,說話的說話,開小差的開小差,玩手機的玩手機;師生之間缺乏應有的互動以及學生進行獨立思考的時間和動手訓練的機會,結果使得教師“一廂情愿”的陶醉于自己賣力的課程講授中,而學生始終不知所云[1]。此外,教學手段也過于單一,傳統板書教學和播放課件的教學手段已難以滿足當前《土木工程概論》課程的多元化教學方式的需要,使剛進校的學生學習興趣急劇降低,始終處在被動的學習狀態中,不利于今后專業課程的教學。
三、提高教學質量的思考與建議
1.重視師資隊伍的建設。良好的教學效果需要高素質的任課教師來保障。由于《土木工程概論》課程涉及的土木工程領域非常廣泛,涉及建筑工程、交通工程、橋梁工程、港口工程、地下工程、水利水電工程等相關知識,這就要求任課教師不僅有豐富的教學經驗,更應當積累一定的工程管理和工程處理的經驗以及扎實的專業知識背景。因此,高職院校土建類專業建立起一支穩定的,老中青相互結合的高素質教師隊伍是提高并保證教學質量的前提條件.同時,由于社會的快速發展,新的施工手段和新型材料不斷出現,而教材往往滯后于現代科技很長一段時間,因此,各高職院校應要求任課教師平時注意知識的搜集、積累、整理和總結,及時將現代土木工程領域中的新的知識、新工藝、新材料及時地補充給學生,使學生能夠及時融入到社會中,跟上時代的發展。
2.重視教學方法的創新。《土木工程概論》課程的教學內容常常以理論偏多,學生學習興趣不高,對一些極為專業的、抽象的教學內容很難理解甚至不理解。為提高學生的學習興趣,這就要求我們的教師充分備課,在課堂上用簡單、易懂、簡明的教學方法使初學的學生能夠盡快地消化和理解教學內容。
為培養學生自主學習的能力和創新思維能力,任課教師應不斷嘗試和不斷完善教學方法,如采用啟發式、討論式、案例式等一系列教學方法相互融合的多元化教學方法[4],以激發學生的學習興趣和學習的主動性。例如,很多教師在本課程的教學過程中常采用的教學方法――案例教學法及討論式,多種教學方法的靈活綜合應用,可以有效地引導學生自主探究和體驗知識的發生過程,還原學生原來的科學思維活動,以培養學生的創新思維和創新能力[5]。其教學方法的應用見下頁圖2。
3.提倡多元化教學手段的綜合應用。采用傳統的一支粉筆、一塊黑板為教學手段的授課方式,很難生動地講授《土木工程概論》課程的教學內容。因此,各高職院校應提倡任課教師積極探索先進的、現代化的教學手段,如,多媒體、網絡、投影等。通過圖像、聲音、文字、板書等幾方面的有機結合,把教學內容立體地展現在學生面前,以彌補采用傳統教學手段授課帶來的不足。《土木工程概論》課程的另一個重要手段就是任課教師應及時對學生學習中存在的一些問題盡行有效地反饋,可通過作業、答疑、測試,跟學生網上聊天等各種渠道和形式來了解學生對知識的需求情況,以及學生在學習中存在的疑惑,這樣任課教師就可以及時引入新的教學手段來保證教學質量的有效提高,從而提高學生學習的積極性。
另外,在考核方式上,任課教師應不斷探索,尋找并不斷完善教學評價體系。課程考核是檢查任課教師教學效果、評價學生學習效果的有效手段之一,為了有效地提高《土木工程概論》課程的教學質量和教學效果,對現行的以期末閉卷考核為主的教學評價體系必須進行改革。探索靈活多樣的考核方式,如,開卷和閉卷相結合、平時小論文和期末綜合論文相結合、基礎知識與應用能力相結合等多種考核方式,逐步形成有利于學生綜合素質提高和能力培養的新的考核評價機制[1]。
四、結束語
《土木工程概論》課程是土木工程各專業的一門職業基礎課程,教學內容多、涉及面廣,這就要求任課教師采用合理的、多元化的教學手段和方法,激發學生的學習興趣,從而培養出適合當今時代需要的專業技能復合型人才。
參考文獻:
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[3]王清標,等.大土木背景下《土木工程概論》教學模式創新研究[J].當代教育理論與研究,2012,(04).
[4]郭旭紅.淺談“啟發式教學法”[J].河南機電高等專科學校學報,2001,(03).
在大多數高校工程類專業的培養中,土木工程概論課程的課時一般為32學時。然而,課程內容涉及土木工程材料、地基與基礎、建筑工程、交通土建工程、橋梁工程、隧道與地下工程、水利水電工程、給排水工程和土木工程防災減災等多個章節,顯然課時嚴重不夠。因此在上課的時候,教師一般只能注重內容的廣度,無法兼顧內容的深度,比如在介紹建筑工程這一章的時候只能提綱式地介紹其結構類型。
2.課程的教學方式主要是理論教學。
目前,在該門課程的教學中,教師主要采用的是多媒體教學加板書教學,主要講授各工程的理論知識。多媒體教學可以展示平面或立體效果,可以圖文并茂,可在多媒體課件中穿插大量的工程實例、施工現場的照片,甚至可以加入動畫效果,極大地豐富了課堂內容。但是從上課效果來看,如果只按照教材內容進行理論講解,即使有大量的工程實例,學生也很容易產生視覺疲勞,上課效果并不是很理想。比如,在講構件中的梁和拱的時候,這兩者的受力有何不同只能紙上談兵,學生沒辦法通過實踐來驗證。這使得學生只能通過死記硬背來記住相應的知識,大大降低了學生學習的主動性,進而產生了厭倦的心理。
3.缺乏正確的認識。
大多數工程管理的學生對自己的專業缺乏正確的認識,他們理所當然地認為工程管理專業和土木工程專業區別不是很大,認為工程管理專業的學生要學習土木工程專業的所有專業課程,只是要比他們多學一些管理學、經濟學等課程。在這樣的錯誤認識下,簡單地認為土木工程概論就是土木工程,導致對專業課的期望很大。由于受課時的限制,對相應章節的講解深度不夠,只能提綱挈領的做介紹,這和大多數學生的預期產生偏差,使他們對課程的興趣降低。他們把土木工程概論課程的概率兩個字直接忽略了,認為土木工程概論就應該像土木工程一樣,不只是簡答介紹理論知識,應該深入介紹相關工程的施工技術。
4.教師經驗不足。
一方面,高校教師隊伍逐漸年輕化,很多教師都是一畢業就進入高校任教,教學經驗不足,對教材駕馭能力較弱。另一方面,土木工程概論涉及內容多,知識面廣,對教師的要求更高。但是大多數教師只對某一專業領域比較熟悉,比如只對建筑工程較熟悉,但對橋梁工程就沒那么了解,這樣在授課上就顯得力不從心。再者,大多數教師一直處在學習教學環境中,缺乏相應的實際工程經驗,因此想要更好地帶動學生的學習積極性比較難。
二、《土木工程概論》教學效率提高的措施
1.教材選擇。
目前關于土木工程概論的教材頗多,每本教材在結構體系上大致相同,但是在具體內容上各有側重點。教材的選擇應結合本校學生實際,充分考慮學生的層次,選擇適合的教材。我校工程管理專業的學生在大一下學期開設了土木工程概論課程,這也是學生接觸到的第一門專業課程,此時學生沒有任何專業基礎。因此,選擇的教材既要具有一定的知識寬度和深度,也要容易理解。教材應具有應有的理論深度外,還應理論聯系實際,密切結合實際工程,全面展示土工工程的技術內涵,拓展學生的視野,激發學生的學習積極性。比如在建筑工程章節,針對超高層建筑應有當前世界經典的建筑介紹。在眾多的教材版本中,大多數結構安排合理、內容詳略得當,并且圖文并茂,學生理解起來比較容易。除此之外,選擇的教材內容應該新。我曾先后選擇過多種教材,如葉志明主編的《土木工程概論》,重慶大學出版社出版的段樹金等主編的《土木工程概論》,這些教材都是比較適合本校學生的。從授課情況及學生反映來看,這幾本教材都是適合的。
2.豐富教學手段。
土木工程概論課程很多內容都和實際聯系緊密,比如地基處理方法,學生以后在工程處理的時候就能實際應用所學的方法。在講課的時候,教師可以找些具體工程處理地基的視頻,讓學生直擊現場。在講授橋梁工程、隧道工程施工方法的時候,教師可以用動畫形象地展示施工工藝流程。通過動畫、視頻的運用,教學內容更加豐富,課堂更有活力,學生學習積極性也更高。除此之外,課堂中可以引入模型教學。在講鋼材的時候,“H型鋼”是一種經濟型斷面,教師可以在課堂中用三片字塊模擬,將其組合成不同的形狀受力,最終得出H型是最佳的一種斷面。在橋梁工程章節,讓學生自行組隊,完成一座紙橋建設。
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.12.055
Characteristics and Teaching Features the Course of
"Introduction to Civil Engineering"
ZHANG Qinling, YANG Liu
(College of Water Resources and Architectural Engineering, Tarim University, Alar, Xinjiang 843300)
Abstract In order to promote the teaching reform and construction of civil engineering course of Civil Engineering Specialty in Tarim University, according to the characteristics of the course, in terms of teaching materials, teaching methods, teaching content, practice teaching curriculum assessment methods were discussed teaching, and propose appropriate measures some suggestions for colleagues reference.
Key words introduction to civil engineering; course characteristics; teaching discussion
0 前言
1988年教育部頒布了最新本科專業目錄,從此以后我國的土木工程專業正式隸屬于“大土木”的框架。從大土木的意義上講,“土木工程概論” 是土木工程專業的所有課程中相對較新的一門課程。
塔里木大學(以下簡稱“我校”)的土木工程專業于2003年開始招生,其下開設有建筑工程、道路與橋梁工程兩個方向。經過多年的教學改革與實踐,在建筑工程和道路與橋梁工程的設計、施工、研究等等方面都本著“立足南疆、面向兵團、服務新疆”的宗旨,培養了大批“品德優良、基礎厚實、知識廣博、專業精深”的高素質人才,尤其為南疆土木工程事業的發展起著重大推進作用。
自我校土木工程專業成立之始,就開設了“土木工程概論”課程,至今已有10多個年頭。近年來,作者一直從事本課程的教學工作,本文結合本校的實際情況,對其課程特點及教學進行幾點探討。
1 課程特點
教學的對象是大一新生。本課程設在大一第二學期,是學生進入大學后的第一門專業基礎課,在整個專業課程體系中起著重要的先導作用。
教學內容多,教材更新慢。本課程涉及內容涵蓋土木工程專業全貌,既有本專業的許多相關課程內容,如土木工程材料、基礎工程,又有各種工程結構的勘察、設計、施工、項目管理以及計算機等多方面知識,因此教學具有一定難度。再者,現代的土木工程發展較快,新知識、新技術及新材料等日新月異,而我們所使用的教材更新較慢。所以,為了充分發揮本科的先導作用,需將土木工程最新信息及時介紹給學生,激發學生學習本專業課程的積極性。
學時少。教材在編著時因考慮到概論類課程的學時較少的情況, 在內容上范圍較廣在深度上較淺,基本都是點到為止。我校本課程的授課學時數為24學時,如何在有限的時間里,把較多的教學知識點和本課程的前沿動態生動有趣地傳授給學生,不僅需要對教學內容熟練掌握,也需要對教授的內容進行一定的取舍與補充,是這門課程所直接面臨的難題。
2 教學探討
豐富教學方法,選擇合適的教材。對于任課教師而言,要不斷提高自身的學術知識素質,也要不斷探索和創新科學的教學方法,豐富自己的教學方法。如在教學中,多利用多媒體的教學手段,提高自己的PPT制作技巧,所利用豐富的網絡資源,來提高本課程的課堂教學效果。總之,從事“土木工程概論”課程教學的教師,不僅要不斷學習專業知識及其學科前沿的新工藝、新材料及新技術等最新知識,還要不斷探索和豐富完善教學方式方法,并定期參加工程實踐培訓與學習鍛煉提高,以豐富實踐經驗,只有這樣,才能在“土木工程概論”課程的教學中取得令人滿意的效果。教材對于任何課程而言都是極其重要的,目前,我校本課程選用的教材是由葉志明主編,高等教育出版社第三版的“土木工程概論”。選擇本教材的原因有三:一是本教材采用四色印刷,重點反映土木工程發展的最新研究成果,注重將歷史人文內容、哲理貫穿于教材中。二是本教材結合網絡資源,利于教師將文字教材和網絡資源結合起來展開教學;三是本教材按20~30學時的教學計劃編寫,與本校本課程的24學時較為接近。
針對學生不同的專業方向,授課內容詳略得當。當前各高校的土木工程專業普遍采用分流模式。例如我校土木工程專業下開設建筑工程、道路與橋梁工程兩個專業方向。在學生選擇專業方向時,希望他們對這兩個方向將要學習的內容、課程和特點都已有較為全面的了解,能夠選擇自己喜歡的專業方向。因此,在有限課時情況下,兼顧“大土木”原則,任課教師可根據專業區別盡可能詳細地反映課程總體內容,突出相應重點。在實際的教學當中,建筑工程方向可以簡單介紹建筑按用途分類和按主體結構所用材料分類兩種分類體系,重點放在多層、高層與超高層建筑體系上;而道路工程方向可以重點介紹交通土建工程和橋梁工程;對該課程的教學可根據不同專業模塊方向進行有側重點的講解。
采用啟發、互動式教學激發學生學習熱情。啟發式教學是通過各種啟發誘導來挖掘學生的潛能。而互動式教學模式就是以“學生為主體,教師為主導”為教學原則。
從我校土木工程專業一年級學生的生源及高考錄取成績情況來看,具有以下特點:學生的基礎普遍較好,學習積極性普遍很高,對學習充滿了渴望和濃厚的興趣;同時,對土木工程專業不是很了解,尚缺少相關的專業知識。因此為激發學生的學習熱情,可采用啟發、互動式教學方法。比如授課老師在講解道路的線形組合時,可先讓學生思考一下道路的線形形式,在提出“連接兩個城市的道路的線形為何不全部采用直線,兩點間不是直線最短嗎?那樣既可降低工程造價也可使車速開得更快嗎?”等問題讓學生去思考、討論,然后就可引出道路線形組成及結構組成等知識點。當然,任課教師可根據授課內容,把身邊熟悉的建筑材料、建筑物等引入課堂,以課堂提問的互動方式穿插于課堂教學中;或在適當時候提出問題讓學生思考、分組討論,課后布置一些思考問題,讓學生課去圖書館或網上去收集、查閱資料,或到實地進行考察等,以小論文的形式遞交,其成績可計算在本課程的結業考試中。
加強本課程的實踐教學。目前我校開設的與“土木工程概論”課程聯系最為緊密的實踐性教學就是開設在大學二年級第一學期的專業認識實習,所以實踐性教學和課堂教學之間存在著一定的脫節問題。而在教師教學過程中,課堂內容的教學與課程的實踐性教學又是密不可分、相輔相成的。為了解決兩者的脫節問題,在授課時,可根據教學內容,可采用靈活的課堂教學方式。例如:在講到公路和城市道路的分類、組成、作用等知識點時,可鼓勵學生業余時間去實地考察校園內各條道路及本市主要城市道路的基本情況,這樣能讓學生在接觸專業知識的同時更好地從感官進行認識,學會將理論與實踐良好融合,加深學生的理解,增強記憶。另外,為增強本課程的實踐教學環節,建議把土木工程專業認識實習提前到本課程的理論教學完成后。通過帶領學生親身實地參觀觀察本市及阿克蘇地區的具有特點的高層和超高層建筑、特種結構、各類橋梁、城市道路及沙漠公路等實體建筑,以充分調動學生的學習積極性,激發學生對本專業的學習熱情。
考試方式多樣化。高校素質教育的核心問題是對學生的綜合素質和能力的培養。互動法教學的目的是否達到,既能考查學生對理論知識的掌握程度,又能反映學生進行工程實踐的能力。開卷和閉卷是傳統教育下的考核方式,一定程度上限制了學生的思維空間,不利于對學生創新能力的培養。
關于考核問題,我校分為兩部分,第一部分是平時成績,第二部分為期末試卷的考試成績,平時成績一般占總成績的40%,期末綜合考試成績占總成績的60%。總之,要有效體現學生的學習過程,準確全面地反映學生的學習情況。
3 結語
本課程所包括的內容較多,涉及的知識面較廣,為有效地發揮本門先導課的作用,本文結合自身教學實踐,對本課程的教學過程進行了初步探討,以期能夠提高學生的學習興趣,激發學生的學習潛能,能夠為新生入學接觸到的第一門專業課程開個好頭,充分發揮“土木工程概論”課程在專業教學當中的先導作用。
參考文獻
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1.1 基本素質具有良好的人文素養和測繪工程職業道德,具有較強的社會責任感和熟悉測繪法律法規和測繪行業的技術標準與規范,主要表現在掌握一定的政治、經濟、管理、社會學、情報交流、法學、環境等人文知識,了解一般的社交規范,遵守社會公德,具有良好的人文素養。 愛崗敬業,嚴謹認真,熟悉企業員工應遵守的職業道德規范, 遵守測繪工程職業行為準則和職業道德規范,具有較強的社會責任感。了解《中華人民共和國測繪法》及相關測繪法規,了解與工程建設有關的法律規定,熟悉測繪行業及相應企業技術標準,熟悉《測繪作業人員安全規范》及測繪行業主要職業健康安全知識,學會在法律和制度的框架下工作。具有良好的質量、安全、服務和環保意識和公民意識,能承擔有關健康、安全、福利等事務的責任。
1.2 基礎知識和專業知識具有扎實的測繪工程專業理論與技術知識和一定的科學研究能力,了解本專業的發展現狀和趨勢,主要包括:具備從事測繪工程學科所需的自然科學基礎知識,包括高等數學、概率統計、大學物理等。 掌握測繪工程技術所需的工程科學基礎知識,包括工程力學、電工電子學、計算機技術、實用數據處理、數字圖像處理、土建工程、工程地質等相關學科的知識。具有應用工程基礎知識解決實際測繪工程問題的能力。掌握測繪工程專業基礎理論與技術知識。包括:空間信息數據采集、處理、表達與利用的基礎理論、方法與技術,各種工程的勘測設計、施工及運營監測各階段的測繪工作的理論方法與技術。了解本專業的發展現狀和趨勢。
1.3 溝通與創新學習能力具有較強的自主學習能力和開拓創新意識,能熟練閱讀本專業的英文文獻,具有一定的英語口語交流能力,能夠使用技術語言,在跨文化環境下進行溝通與表達。具備較強的適應能力,能自信、靈活地處理新的和不斷變化的人際環境和工作環境。能夠跟蹤本領域最新技術發展趨勢,具備收集、分析、判斷、選擇國內外相關技術信息的能力。能夠控制自我并了解、理解他人需求和意愿;既能獨立工作,又具有團隊合作精神,適應競爭學會合作。具有認識自身的發展需求,制定并實施自身職業發展計劃的能力。
1.4 解決測繪工程問題的能力了解現代測繪科學與技術及其發展動態;了解測繪工程的新技術、新方法、新儀器和新軟件;掌握測繪工程生產流程的方法和技術。工程設計中,能理解工程應用要求,掌握外業施測和內業數據處理方法,嚴格貫徹專業設計規范和專業設計流程,選用合適儀器、布設與施測方案、數據處理方法及軟件。參與工程設計文件(設計投標書,工程可行性研究報告、技術設計書等)的編纂,并能進行設計方案說明與詳細方案比選;具有一定的測繪數據處理軟件編制能力,對一些特殊的應用和新的儀器或技術方法,能夠根據要求編寫程序進行數據處理;具有較強的創新意識和技術改造與創新的初步能力。針對測繪產品的質量要求和生產技術問題能提出技術改造、工藝設計或者技術創新初步方案。
1.5 具有一定的項目組織、管理與執行能力具有根據測繪項目的內容、工期、技術與質量及安全生產等要求,分析判斷需要投入的人員、設備等資源的能力;并能根據測繪項目的工期、成果質量要求及投入的資源,計算成本和利潤,分析項目的經濟可行性等;具有按照測繪項目要求,根據《測繪技術設計規定》(CH/T1004-2005)及有關的技術規范、技術標準,制定項目設計書、提出各項精度指標、組織編寫專業技術設計書并判定其與項目設計書的符合性和可行性、細化分解項目目標、明確技術路線,合理調配資源等確保工程實施的能力。能夠依據《測繪作業人員安全規范》(CH1016-2008),根據測繪項目的作業現場環境,進行人員、儀器設備、數據安全風險評估,確定必要的防護用品用具、數據存儲及備份機制,制定安全生產方案。能夠根據《測繪繪技術總結規定》(CH/T 1001-2005)及有關的技術規范、技術標推,撰寫技術總結,內容包括工期、成果精度指標、需要說明的問題等;對技術問題的處理進行分析、評估、認定,明確結論。具有應對危機與突發事件的初步能力 ,能夠在測繪工程項目實施中,采取恰當的措施應對質量標準,項目計劃和預算的變化。具有較好的組織管理能力和合作精神,能夠協調工作團隊按工作進度進行工作。
2測繪卓越工程師培養方案
2.1 培養目標為城市規劃與建設、礦產資源勘察與開發、國土資源調查與管理環境保護與災害預防等領域企事業單位輸送高級測繪工程人才和管理人才為目標,培養具有德、智、體、美全面發展的,掌握空間信息數據采集、處理、表達與利用的基本原理、基本方法和基本技能。具備堅實的數學、英語、計算機基礎以及良好的政治、業務和人文素質,并具有從事各種工程的勘測設計、施工及運營監測各階段的測繪工作能力、知識更新與自我完善能力、良好溝通與組織管理能力和國際視野的測繪工程專業優秀人才。按照本標準培養的測繪工程專業本科卓越工程師,具備助理工程師基本能力,畢業后經過 3 年~5 年具體的工程實踐,即可申請并獲得測繪工程專業工程師技術資格,并具注冊測繪師相應的能力,可從事交通等行業工作。
2.2 測繪卓越工程師課程設置為了實現測繪卓越工程師的培養目標,學位課程主要包括思想和中國特色社會主義理論體系概論、高等數學、VB 程序設計、大學英語、數字地形測量學、誤差理論與測量平差、大地測量學基礎、GPS 測量原理與應用、地圖制圖基礎、GNSS 數據處理、地理信息系統、變形監測與數據處理、工程測量學、數字攝影測量學。主要實踐環節包括數字地形測量學實習、誤差理論與測量平差課程設計、大地測量學基礎實習、GPS 測量與數據處理實習、地理信息系統實習、數字攝影測量學實習、工程測量實習、、畢業實習、測繪工程監理實習、專業認識實習、畢業設計(論文)與答辯等。最低畢業學分要求:學生必須在規定的修業年限內修滿教學計劃規定的 185 學分方可畢業。符合院學士學位授予條例規定的,可授予工學學士學位。
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)07-0001-04
一、引言
高校土木工程專業本科生是我國土建領域專業技術人才的重要后備力量。據統計,目前全國共有362所高校開設了土木工程本科專業,在校學生人數約60萬人[1],其中教學型院校297所,研究型院校(主要指985和211院校)65所。[2]近年來,國家基礎建設規模日益擴大,大型工程項目逐漸增多,各類新的工程技術問題也不斷涌現,這給廣大土建領域專業技術人員提供了充分發揮自身潛力的舞臺,同時也對高校土木工程專業本科生的教學和人才培養模式提出了新的要求。
當前,社會高速發展,科技日新月異,工程問題復雜多變,在新的環境條件下,一個合格的土木工程師應具備以下能力:能正確判斷和解決土木工程中的各種實際問題;具備較強的交流溝通能力、合作精神及一定的領導能力;能勝任跨學科、跨專業的合作;具有終身學習和保持科學創新思維的能力與習慣;能適應社會發展的需求,勝任復雜多變的職業崗位。[3]
然而,目前國內教育體系對于工程類本科生基礎理論知識的培養較為重視,對于其科研創新能力和實際動手能力的培養則相對不足,導致很多初出茅廬的本科畢業生科研素養不高,甚至很多工作多年的工程師的科研創新水平也較低,在面對復雜的工程問題時往往束手無策。據統計,我國高校工科專業在讀本科生和研究生的比例約為10∶1,但我國高校科研創新的主體力量卻集中在占人數比例相對較低的研究生和高校教師中。[4]這樣巨大的反差說明當前我國高校工科專業本科生總體上科研創新能力相對較差,但同時也說明,我國高校的科研創新存在著巨大的潛力。因此,高校如能采取有效的教育培養模式,積極調動本科生的科研創新意識,充分挖掘本科生的科研創新能力,將能為我國科研事業的發展和工程技術的進步注入強大的推動力。
基于上述背景,本文以省部共建211高校鄭州大學為例,通過對土木工程及相近專業的本科生進行調查,了解其科研創新能力現狀,分析其存在的問題和原因,并試圖探索一套有效的教育培養模式,以提高土木工程以及相近工科專業本科生的科研創新能力,為我國土木工程以及相關工程領域的科學研究和技術創新注入新的力量。
二、土木工程及相近工科專業本科生科研創新能力現狀調查與分析
(一)現狀調查
以鄭州大學土木工程及相近工科專業的四年級本科生為對象展開隨機調查。之所以選擇這一群體,主要考慮到大四本科生已經歷過近三年半的專業知識學習和短期的專業實踐實習,他們對個人能力、個人的培養需求、所學專業的發展方向和社會需求以及所學專業的教育培養模式等方面已經有了較為系統和深入的認識,針對這一群體的調查更能反映問題,也更有利于提高調查結果的可靠性。
此次隨機調查一共發放調查問卷300份,回收262份,回收率87%。調查采用半結構式問卷調查和深度訪談相結合的方式。主要內容包括:工科專業本科生個人的教育培養定位、個人的志趣方向、個人科研創新能力的自我評估、對現行教育培養模式的認同感以及對培養模式改革方向的建議等。
調查結果顯示:有65.5%的被調查者贊同大學期間除了學習專業知識外,還應重點培養其科研創新能力;有84.9%的被調查者對在大學期間參與各類科研創新活動非常感興趣,但只有20.7%的被調查者對于本專業方向的科研創新活動非常感興趣;有73.6%和21.8%的被調查者自我評估科研創新能力水平為一般和不強。調查還發現,90%以上的被調查者強烈不認同目前的教育培養模式和考核機制,認為必須結合時代的需求進行變革;近80%的被調查者希望通過讀研來進一步提高自己的科研創新能力。
通過對調查結果的簡單總結可知,目前土木工程及相近工科專業本科生參與科研創新活動的積極性較高,但該群體總體的科研創新能力還待提高。該群體對科研創新的積極性很大程度上是基于個人的興趣愛好,但他們專業方向跨度大,隨意性強。因此,對于本科生群體的科研創新意識必須加強引導和管理,使本科生發散性思維較強的優勢得以充分發揮,同時也要保證本科生參與的科研創新活動具有較強的專業針對性和實際可操作性。
(二)原因分析
造成本科生科研創新能力水平較低的原因主要有:
1.缺乏有效的引導
很多本科生的科研創新活動是根據個人愛好在“地下”狀態自發進行的,隨意性較強,往往只重視科研創新過程本身帶來的刺激性、探險性和趣味性。[5]由于缺乏有經驗的教師和科研團隊的指導,本科生對于類似的科研創新活動的研究現狀了解不足,對于創新活動的社會實際需求了解亦不充分,因而其科研創新活動大多停留在驗證性的水平上,科技含量低,成果缺乏應用價值。
2.缺乏管理制度保障
目前,很多高校已經開始重視對本科生科研創新能力的培養,但相應的管理措施和規章制度尚未有效跟進,使得本科生的科研創新活動長期處于無序進行的混亂狀態。[5]由于得不到制度的保障,很多本科生科研創新活動的成功率較低,且少有的成果一出來就束之高閣,很少能轉化應用,這也造成了資源浪費和成果的流失。
3.缺乏資金和物質條件支持
資金支持對于科研創新活動的推動作用十分顯著,各類科研基金項目資助的創新成果占主導地位便是明證。由于本科生基數大,高校對多數本科生的科研創新活動資金支持力度不大,能提供的硬件條件亦有限,導致本科生的科研創新活動難以為繼,很多富有創意的項目因得不到資金支持無法順利開展或半途而廢。
三、土木工程專業本科生科研創新能力培養模式探索
(一)采用多培養目標的教學管理模式
上述調查表明,有近80%的本科生希望通過讀研來提升自己的科研創新能力。因此,有必要根據國家發展戰略和學生的需求,結合高校自身的特點,適時調整土木工程專業本科生的教學和培養方式,探索更有效的科研創新人才培養機制。
以鄭州大學土木工程學院為例,土木工程專業年均培養本科生240名,其中有100多名學生畢業當年考取研究生(含推薦免試生36名),約占總數的40%(推免生占總數的15%)。當年未考取研究生的學生近一半仍有繼續考研的打算。
可以看出,在研究型高校,土木工程專業本科生畢業后繼續讀研的比例較高。因此,可以考慮采用多培養目標的教學管理模式:對于有志于讀研的學生,實行本碩一體化的培養方案,統籌安排課程學習、科研訓練、考核管理和畢業答辯等環節,重在培養其科研創新思維和理論創新能力;對于本科畢業后直接參加工作的學生,則以產、學、研相結合的方式,構建校企合作的培養方案,重在培養其實踐操作技巧和技術創新能力。
本碩一體化的培養模式,是本科生教育與研究生教育的一種有機結合,也是現行推薦免試碩士研究生制度的有益補充與延伸。這種培養模式對于研究型高校來說尤其適用,不但可以緩解招生數量與培養質量之間的矛盾,而且有助于吸收本校優秀本科生進入研究生階段學習,進而優化本科教育與研究生教育協調發展,實現了以人為本。在當前我國經濟發展處于新常態、高校畢業生就業壓力增大的形勢下,本碩一體化培養模式對于促進優秀本科生努力學習、提高其科研創新能力和社會競爭力都具有積極的影響。
校企合作的培養模式,即高校與企業充分挖掘并發揮各自潛在的優勢所形成的一種聯合培養模式。由于高校和企業各自的職能定位、文化背景、社會資源及規模等方面存在較大差異,所以該模式具有揚長避短、優勢互補、學研一體的特點。這種培養模式尤其適合實踐性更強的土木工程專業的本科生培養,能使本科生在學習期間既能進入工程的前沿,遇到更加實際、具體的問題,又能在解決實際問題的過程中開拓知識視野、提高科研素養、積累工作經驗,同時也有助于學生在畢業后快速轉變角色,適應崗位工作,進而獲得企業的青睞。
目前,鄭州大學土木工程學院本科生教育實行3~6年的彈性學分制度,允許學生在修滿畢業要求的學分的前提下,根據自身的情況調整學習進度,這就增加了人才培養的靈活性,使本科生能充分發揮其主觀能動性,既可以選擇本碩一體化培養模式,也可以選擇校企合作培養模式,從而實現了個性化發展。彈性學分制度的優越性可見一斑。
(二)形成以科研創新能力培養為目標的課程教學和考核體系
目前,我國多數高校土木工程專業本科生的課程設置主要由基礎課和專業課兩大模塊組成。以鄭州大學土木工程專業為例,基礎課主要包括思想政治、高等數學、大學英語、大學物理、普通化學、電工學、計算機與程序設計等公共基礎課,以及土木工程概論、畫法幾何與工程制圖、荷載與結構設計方法、房屋建筑學、土木工程材料、工程測量、理論力學、材料力學等專業基礎課;專業課主要包括結構力學、彈性力學、流體力學、土力學、基礎工程、工程地質、混凝土結構原理與設計、砌體結構、鋼結構原理與設計、工程經濟學、土木工程施工與組織管理、建設項目管理、工程概預算、工程結構抗震設計、土木工程CAD、高層建筑結構等。基礎課主要在大一、大二開設,專業課在大三、大四開設。
考慮到基礎課涵蓋的學科領域相對寬泛,學生的學習目標亦較為分散,該階段的本科生科研創新訓練可考慮以多角度啟發學生的科研創新思維為主。在師資力量的分配上,建議由中老年教師多承擔低年級本科生專業基礎課的教學工作。這是因為中老年教師具有長期從事本專業教學和科研工作的經驗積累,已經養成了嚴謹的工作作風和科研態度,同時他們對學科和專業有更深層次的理解和感悟,更容易講解透徹,也更有助于本科生夯實科研基礎,同時還能從思想上對本科生起到潛移默化的作用,有助于本科生端正學習態度,培養科研創新思維。
由于高年級本科生的專業課和選修課涉及的學科領域相對集中,而且學生有了基礎課知識的儲備,對專業課知識的學習會有一定的主動思考意識,因此可考慮在日常教學中加強科研信息的傳達,增加專業課教學內容中的學術含量,留出足夠的教與學互動討論的空間,進而達到多層次培養學生科研創新能力的目的。在師資力量的分配上,建議由中青年教師多承擔高年級本科生的專業課和選修課的教學工作。這是因為中青年教師雖然教學經驗不足,但思維活躍,能接觸到土木工程學科最前沿的研究課題,他們往往能站在學科的制高點上看待和講解問題,這將有助于開拓本科生的科研視野,培養其科研創新意識。
在課堂教學模式方面,建議教師要加強引導和示范作用。在課堂上應多提出與當前生產和工程相關的一些實際問題,并與所講授的專業課程知識相結合,鼓勵學生們參與交流探討,從多角度分析問題,從而增強學生們的主動求知意識和專業學習興趣。在課堂時間使用上,還應把學生思考問題的時間考慮進去,使其達到一定的比例。根據筆者的教學經驗,這個比例在30%左右是比較合適的,這樣既能滿足課堂教學容量的要求,又能激發學生的學習興趣,促進其科研思考能力的提高。
在課程考核方面,建議采取“5+3+2”的綜合考核模式,即專業理論知識占總成績的50%,專業實踐能力占總成績的30%,剩下的20%考查學生綜合運用知識和科研創新的能力。除此之外,還可以采用多目標、多標準的考核方式,即只要學生在任意一方面表現突出,而其他方面表現平平,也應視為考核合格。這樣靈活的考核方式為土木工程專業本科生留出了較大的科研創新能力培養空間。
(三)實行本科生導師制
在科研界,導師是學生科研創新活動的助跑者和引路人。長期以來,我國高校導師制主要是針對研究生而設立的,大部分高校土木工程專業本科生實行的則是輔導員管理制,這與多數高校師資力量相對緊張有關。[6]隨著本科生規模的擴大,輔導員管理制在管理水平和管理效率上均已呈現明顯下滑的趨勢。
為加強對本科生的引導和管理,提高本科生的科研創新能力,實行本科生導師制是一種有效的管理模式。為了解土木工程專業本科生對導師制的看法,筆者也做了隨機調查,在所有的受訪者中,有74.7%的學生期望在大學期間得到導師的指導,有83.9%的學生對于導師的期望在于導師能直接指導其進行科研創新工作,而不是導師的名氣(期望導師名氣的僅占5.7%)。這說明本科生對于導師的期望趨于實際,而不是虛無。
可見,對于土木工程專業的本科生來說,實行導師制既是有必要的,也是有可能的,但是僅依靠在校的專業教師,師資力量明顯緊張,同時實踐資源相對匱乏。因此,為了解決導師不足的問題,結合土木工程專業的特點,高校可以考慮向科研院所和企業伸出橄欖枝,大力招攬在設計、施工、監理、檢測等工作在科研和土木工程一線的人員作為導師,從而增加導師的基數,以合約的形式聯合培養學生。
(四)構建依托科研項目的有本科生參與的科研梯隊
本科生自發的科研創新活動的一個顯著弱點是,隨意性大且成功率低。因此,以已有的科研項目為依托,吸收本科生參加課題工作,將其納入科研組織和團隊中,形成學術帶頭人―教授―副教授、講師―研究生―本科生一體化的學術梯隊,是實現研究生、本科生協同培養,提高其科研創新能力的一個捷徑。
本科生綜合素質和科研能力的提高不僅要依靠教材知識的積累,還要靠科研項目訓練和試驗經驗。試驗是土木工程專業科研活動的一個重要手段,很多科研課題和工程項目及其涉及的專業理論都需要通過試驗來解決和驗證。與研究生相比,本科生理論功底和實踐能力都相對薄弱。因此,在科研梯隊中,本科生可以從最基本的試驗環節入手,以科研助手的形式協助研究生進行具體的試驗研究和其他工作。
本科生通過上述方式參與導師團隊已有科研項目的研究,可以盡早接受專業教師的指導,熟悉專業知識,獲得第一手的科研實踐經驗,同時還可以在與導師和其他研究人員交流的過程中,獲取從事科研工作的一些基本理念、思路和方法,掌握科研的基本程序,避免自發進行科研活動時的隨意性和盲目性。另一方面,本科生的參與也可以解決團隊部分教師,特別是新入職的博士教師指導研究生人數不足的問題。
構建依托科研項目的有本科生參與的科研梯隊創新人才培養模式,解決了本科生科研創新缺乏資金和物質條件支持的問題,同時也使本科生的發散性思維和創意思想得到合理引導和使用。在科研梯隊中,本科生不需申請經費就可以接觸到前沿的研究課題,在具體研究過程中還可以與多層次的研究人員進行互動交流,使自己的思想火花得以綻放。有本科生參與的科研創新梯隊人才培養模式為本科生提供了科研創新訓練的平臺和實施空間,同時也為新入職的博士教師提供了智力資源。這種培養模式也是導師、研究生、本科生協同發展、合作共贏的科研創新人才培養模式。
四、本科生科研創新能力培養模式的實踐
自2011年9月至今,經過4年多的探索與實踐,筆者所在的教學與科研團隊就土木工程專業本科生科研創新能力培養方法進行了小范圍的實踐和嘗試。筆者所在的團隊共有校內指導教師4位,全部具有博士學位,其中1位為教授兼學術帶頭人,3位具有副教授職稱;校外指導教師3位,分別在設計院、房地產公司和建筑科學研究院任職,全部具有高級工程師職稱;在讀博士研究生2名,在讀碩士研究生12名。
實踐過程如下:
(一)甄別需求、組建團隊
在學院黨總支、教學辦、團委和輔導員的幫助下,從大一和大二本科生中精心選拔6名有志于畢業后繼續讀研深造的學生和4名傾向于畢業后直接參加工作的學生,根據他們對自身發展目標的不同定位,分別制訂不同的科研創新能力培養模式。之所以選擇低年級本科生進行嘗試,主要考慮到他們可塑性強,受傳統教學管理模式影響較小,便于根據其個人發展需求來調整知識獲取方式。
在選定的學生和導師之間進行匹配,遵循自愿組合的原則。導師向學生介紹自己的在研課題或工程項目,并提出自己對學生的具體要求;學生可以向導師介紹自己的興趣特長以及未來的科研或工作設想,供導師選擇和參考。通過這種雙向選擇的方式,分別組建有本科生參與的科研項目研究團隊或工程技術研究團隊。
(二)因材施教、分工指導
研究團隊組建之后,各責任導師負責對團隊學生進行全方位的教導,包括專業理論知識輔導、文獻資料搜集與查閱、工程結構軟件使用、結構試驗技術培訓、結構施工工藝及檢測技術培訓等從事科學研究或工程技術創新工作所需要的基礎知識。
為了確保參加科研創新能力訓練的學生保持正常的本科學習進度,全面協調發展,各團隊的指導教師和研究生們還對團隊的本科生進行了有針對性的課程輔導。
經過大一、大二階段有針對性的培養,筆者團隊的本科生在進入大三、大四之后,基本上掌握了科研活動的基本流程,在團隊科研項目研究和工程問題解決過程中,如項目前期調研、文獻檢索與查新、申請書撰寫(研究內容與技術路線、試驗方案等)、成果總結與發表,以及工程問題的現場技術指導等方面都有本科生的參與和貢獻。在2013-2015年度大學生創新創業訓練計劃項目申報中,筆者團隊的本科生申報的項目全部獲批立項,其中2項為國家級項目。此外,團隊培養的6名有志于讀研的學生,全部獲得讀研資格,其中2名被保送到同濟大學;4名畢業后擬直接參加工作的學生深受實習單位好評,其中2名已和實習單位簽訂了工作協議。
五、結語
高校土木工程專業本科生是我國土建領域專業技術人才的重要后備力量。在當前社會不斷高速發展,科技日新月異,土建工程問題復雜多變的情況下,我們培養的土木工程專業本科生不僅要擁有多學科的知識儲備,還要具備較強的科研創新能力。
本文以鄭州大學土木工程及相近工科專業的本科生為例,通過調查了解了本科生的科研創新能力現狀,分析了其原因,并有針對性地提出了解決途徑:采用多培養目標的教學管理模式、形成以科研創新能力培養為目標的課程教學體系、實行本科生導師制、構建依托科研項目的有本科生參與的科研梯隊。
對上述培養模式的小范圍實踐表明:多目標的教學管理模式在提升本科生科研創新能力的同時也實現了學生的個性化發展;以科研創新能力培養為目標的課程教學和考核體系為本科生科研思維的訓練和科研意識的提高創造了較大的培養空間;導師制和有本科生參與的科研創新梯隊人才培養模式使本科生的發散性思維和創意思想得到了合理引導和使用,是導師、研究生、本科生協同發展、合作共贏的科研創新人才培養模式。
本文為研究型高校土木工程以及相近工科專業本科生的科研能力培養和創新人才體系的建立提供了參考。
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