時間:2023-03-23 15:24:01
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Abstract: this paper mainly introduces the multilayer, high-rise has about super-tall buildings construction the difficulties and new construction technology, and in the process of how to ensure safety construction, protection of the environment.
Key words: the construction; Security; Environmental protection
中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A文章編號:
1 多層建筑發展的新趨勢
隨著我國建筑業的不斷進步和發展,我國多層建筑施工呈現出新的特點,隨著老城區的新規劃,建設部門興建高樓,使得城區內的建筑空間越來越小,多層建筑密度越來越大,致使土建施工人員及管理人員對施工過程中的環境保護、安全防護等問題也變得非常突出。主要表面為以下兩點:
一是多層建筑由單純追求高度方面的發展,到同時追求形體的特異和立面的豐富多彩,在結構功能得到提升、造型優美新穎的同時,也使上部結構的施工技術難度大大增加。如模板體系,施工機械設備等。
二是從多層建筑一次建成交付使用,到為了進一步提高投資效率,而采用分階段建設交付使用。因此在建設過程中也必然面臨部分施工、部分開業或者上部施工、下部開業的情況,這對施工過程中的人員安全、場地利用和確保購物環境舒適等綠色施工技術提出了新的挑戰。
2 高層建筑施工技術
2.1 深基坑施工的控制技術多層建筑深基坑的施工時,對周邊環境或多或少存在一定的影響。
主要原因是深基坑土方開挖過程是土體卸載過程,會造成周邊建筑、管線或地下結構產生一定量的沉降和偏移,因此,在深基坑施工過程中,對周邊環境影響的控制是至關重要的。特別是緊鄰“生命線”工程的多層建筑的施工,深基坑的施工過程中的變形控制的良好與否,事關“生命線”工程和超高層施工過程中的安全,需要特別關注。
實踐證明,采用現代控制理論對深基坑施工過程進行控制,可以有效地解決這個難題。目前工程控制方法與系統主要有三大類:開環控制、閉環控制和自適應控制。其中開環控制屬經典工程控制方法,非常成熟,但由于不存在反饋系統,開環控制不能根據施工過程情況調整控制措施,控制精度比較低。閉環控制屬現代工程控制方法,由于包含反饋系統,能夠根據結構狀態監測結果不斷調整控制措施,適合結構復雜的工程,控制精度比較高。自適應控制屬最新的工程控制方法,理論研究和工程實踐都取得一定成果,但總體上還處于探索階段。在目前,閉環控制方法是深基坑施工過程控制中比較有效的方法。
基于上述分析和研究,特殊環境下深基坑施工的總體思路和方法是以現代工程控制理論為指導,以結構-巖同作用分析方法為手段,通過施工方案的優化達到施工過程環境受控的目的。
2.2 地上結構施工技術
2.2.1 斜爬模體系的設計和應用在以往多層建筑建造過程中,電動腳手及模板系統得到了廣泛的應用,這在多層建筑結構立面垂直時此類體系具有良好的適應性,但當結構立面為斜面或者曲面的時候,這類體系會遇到很大的困難。而在鬧市區的多層建筑施工時,通常均面臨場地狹小,距離地面交通較近的實際情況,因此必須采用安全可靠的腳手和模板體系,這樣才能既可以保證工程順利的進行,又可以兼顧周邊鬧市區的安全。針對這個問題,經過研究開發,我們創新性地提出了一種可分離的斜爬模體系,可以充分適應高層建筑各種特殊外立面的要求。
2.2.2 可收分整體提升鋼平臺技術整體提升鋼平臺具有整體性好、安全性高、施工操作面大等優點,因此在多層建筑核芯筒施工中也得到了廣泛的應用。但是如果核芯筒形狀上下變化較大,則整體提升鋼平臺也就面臨收分處理的困難。
針對這個問題,我們研究開發了可收分的整體提升鋼平臺體系。
其構成和工作原理如下:在建筑結構核芯筒剪力墻上設置格構柱,用鋼梁和鋼板搭設平臺,將內外腳手懸掛于鋼平臺下,再采用提升設備將整個鋼平臺隨樓層施工進行提升。如施工中要經歷拆除部分內腳手和拆除部分鋼梁的過程時,則在剪力墻增設懸錨腳手或鋼桁架進行過渡,并隨樓層上升逐層補缺,以滿足施工操作。
2.2.3 超高空的鋼結構塔桅安裝技術多層建筑由于建筑造型或功能的需要,通常在結構頂部設置鋼結構塔桅。目前頂部塔桅的施工方法主要有三種,一是采用塔吊散裝,二是采用整體提升,三是采用直升飛機吊裝。第一二種方法依賴于頂部的施工作業面和結構形式,第三種則風險很大。因此在頂部施工作業面有限,且塔桅高度高、重量重的情況下,其施工必然面臨很大的困難,采用攀升吊技術就能很好的解決這上困難。
2.3 綠色施工技術在施工場地狹小的鬧市區,進行多層建筑的建造,帶來了許多以安全防護為重點的環境保護新問題和超常規垂直運輸、交通組織以及營造購物環境舒適度等一系列綠色施工技術難題。
2.3.1 安全防護技術多層建筑續建工程中,如果建筑部分已投入商業運營,通常商場內購物、休閑、餐飲、娛樂設施齊全,顧客會絡繹不絕,且由于地處鬧市區,周邊道路也通常是交通要道,人流、車流量極高,所以,安全防護的重點是防止發生超高層施工過程中的高空墜落對地面物品、人流和車流產生危害。針對此項問題,具體技術方案是:通過安全防護分析,確定需要實施防護的區域、需求和防護內容;確立不同階段施工防護的特點和重點;考慮施工防護體系對行人、顧客和交通的影響,同時綜合防護體系本身的強度要求、防火要求、維護方式、綜合利用等因素。
2.3.2 環境保護技術建筑施工尤其是多層建筑的續建施工會對周圍環境產生噪聲、光的污染。因此,防止施工過程中的聲、光對環境的影響、強化廢棄物的合理處置是多層建筑續建施工中又一大難題。針對這種特殊條件下施工的噪音、光、施工污水、生活污水等污染源,其解決方案還是采用專門的措施,防止施工對環境的影響。如對混凝土澆搗等可能產生較大噪音的施工項目,通過設置隔離棚,將泵車產生的噪音隔離;在臨近居民區的地方設置施工層隔音壁,來隔離噪音;設立特殊的施工污水匯集系統,將施工污水集中處理后排放;采用“立體場布”的思路,將場地設置在已建好的建筑結構上,設置空中材料周轉場地,建立立體的材料堆放、接力運輸的體系。為適應“立體場布”的需求,在垂直運輸機械布置上,我們采取“高空接力安裝技術”、特殊基礎加固技術、電梯接力和超長扶墻等專門措施,解決續建工程帶來的特殊難題。
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質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,是培養高技術人才和研究型人才的重要途徑,研究生教育的培養質量是中國能否向尖端技術領域快速發展的重要因素。因此,研究生尤其是工學類研究生的培養至關重要,畢業生的質量直接影響著今后社會和經濟的發展進度和方向,高等教育肩負著培養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,土木工程是國民經濟的支柱,土木工程學科的發展和人才培養影響著現代化建設的進程和基礎設施的完善。在土木工程專業研究生人才培養上,高校教育工作者應逐漸縮小高校教育和企業單位對人才需求的差距,使之順應社會發展的需要,使研究生畢業后能夠更好地將所學理論和研究成果應用于實踐。
一、研究生培養模式現狀
目前中國研究生招生規模逐漸擴大,可招收研究生的高校和專業也逐漸增多,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。在研究生的培養模式上,各大高校存在著不足和需要改進的地方。
首先,研究生培養模式單一。例如,悉尼大學的研究生培養模式體現了多元化的特點,既有研究型為主的研究型學位,又有以工程實踐能力培養為主的工程型學位,學生可以根據自己的特點和興趣選擇發展方向[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化。很多大學的研究生教學和本科教學并沒有本質區別,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。傳統的教學模式不利于培養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的快速增長之間的矛盾,導致研究生培養質量下降。研究生的畢業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、中國土木工程專業研究生培養模式探索
(一)確定土木工程專業研究生的培養理念及目標
土木工程專業研究生的培養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工程型人才[3]。
(二)明確土木工程研究生培養質量的影響因素
單一的培養模式和傳統的課堂教學模式,使學生的個性和特長得不到充分發揮,限制了學生的創造性思維發展,使研究生教育無異于本科教育,大部分缺乏獨立研究和創新的能力。就土木工程專業來說,更應偏向實踐和應用。
(三)研究生培養模式的建議
首先,高校應改革土木專業研究生教育模式。例如將土木專業研究生的培養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,針對研究生畢業后缺乏實踐和動手能力的現狀,高校應加強校企聯合培養模式。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,校企聯合的培養模式具有更重要的現實意義。在教育體制上應盡快為高校創造條件,如建立產學研培訓基地,使研究成果直接轉化成社會生產需要,企業可以為高校的科研工作提供資金支持,同時高校可以為企業運作帶來技術保障。高校還應為學生創造實踐機會,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導師雙導師制度,學校導師可以從事科研生產工作,企業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,又可以提高畢業生的素質和質量。嚴格控制畢業論文的通過率,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,對論文的質量采用等級制度,提高學生撰寫論文的積極性。同時,在就業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,又節約了國家教育資源,使土木工程研究生教育真正培養出具有科研精神和工程實踐能力的高層次人才。
最后,加強自主創新能力建設是中國經濟社會和發展的重要決策和部署,創新能力是人才所需要具備的重要內容。因此,研究生創新能力的培養是中國目前研究生教育的關鍵,研究生的創新能力培養是經濟需要也是時代所趨[5]。土木工程創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新。由此,提高土木研究生的創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新能力培養理念深入到教學和實踐中。
就土木工程專業的研究生而言,第一,高校應努力營造良好的創新文化氛圍,注重研究生的學術交流活動,開展各類能夠開發學生創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、調整課程安排,增強學生的創新意識,使研究生在課堂學習中得到創新思維的鍛煉并且養成創新思維的習慣,而不是單純地接受,墨守成規。第三,土木工程專業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,培養研究生的工程實踐能力。第四,教師也應提高培養學生創新能力的意識,鼓勵學生積極思考和獨立完成科研工作,將創新理念貫徹到教學實踐中。
三、結語
通過對研究生培養模式的現狀分析,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的重視。研究生培養是一個系統的工程,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,土木工程專業研究生培養更需要經過不斷地實踐和檢驗來找到一條適合經濟發展和社會需要的研究生培養模式,真正為國家培養出高技術人才,使之成為科教興國的中流砥柱。
參考文獻:
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Postgraduate training mode of civil engineering specialty
LI Fanghui, ZHAO Yongjiang, ZHAO Wenjun
二、師資隊伍建設
(一)校內專業導師隊伍的建設
校內導師隊伍的建設主要是通過加強碩士導師的遴選工作,使得專業素質過硬,工程實踐能力強的指導教師走上碩士生導師的崗位。遼寧工業大學制定了《碩士研究生指導教師考核辦法(試行)》,該辦法規定了一名合格的專業碩士生導師應該達到諸如學術道德、學術論文抽檢情況、畢業論文完成情況、研究生就業情況、科研指標等方面的標準,凡是達不到碩士導師考核要求的教師將被取消其研究生導師資格。另外,學校定期進行碩士生導師的遴選工作,吸收符合條件的教師進入到碩士生導師隊伍中來。通過督促碩士生導師加強自身的學術水平,來提高對碩士生的指導能力。比如,學校規定一個碩士導師在一個聘期內(一般為三年)導師應該完成的科研任務:獲得的縱向課題的數量和質量;發表核心期刊論文的數量和質量;完成的橫向課題進款;獲得的省部級獎勵的數量及獎勵等級;國家發明專利和實用新型專利的數量等等。建筑與土木工程全日制專業學位的碩士生導師要求具有較強的工程實踐能力,所以遼寧工業大學在考核專業指導教師的時候著重強調了導師的工程素質,如果達不到上述要求的標準,專業導師將被暫時停止招生或取消專業研究生導師資格。上述采取的措施,在一定程度上激勵了專業導師加強自身的工程素質、在指導專業研究生時投入更多的精力。
(二)校外專業導師隊伍的建設
聘請具有豐富實踐經驗的并具有副高級以上職稱的土木行業的專業人員作為校外研究生指導教師,并開展聯合培養制度,即雙導師制。與學術型導師相比,專業型導師的能力體現在工程實踐的豐富性和對土木工程技能掌握的熟練性上。我們所聘任的校外專業導師,來自遼寧省內的土木工程行業,如錦州市建筑設計研究院的總工程師,東北電力工程公司的高級工程師,錦州市第一建筑安裝工程公司的高級工程師,錦州寶地集團的高級工程師等等,這些導師都是建筑企業的技術骨干,都具有很強的實踐專業技能,他們指導的研究生涉及到的土木工程專業領域包括設計、施工、土木工程檢測與加固、工程管理等等,符合三師【1】型人才的培養目標。這些校外研究生指導教師善于在工程實際中發現問題,并有很強的解決實際問題的能力,對專業學位研究生的論文題目的選擇有很大的幫助,并且有能力指導研究生解決實際工程當中出現的復雜的技術問題。校外專業研究生指導教師的工程實踐能力雖然很強,但是敬業和投入問題也是當前的一個讓各個專業碩士培養單位很困惑的問題。校外導師和培養單位之間的責權利關系不明確,校外導師的人事關系又不隸屬于培養單位,培養的學生學位論文質量出現了問題,校外導師是沒有什么責任的。而且,培養專業學位的研究生成才,對于校外指導教師來說也沒有帶來實質上的利益,因此他們缺少投入精力的主觀能動性。因此如何解決校外導師的精力投入問題,是建筑與土木工程專業碩士當前面臨的一個難題。難題的破解需要各培養單位、碩士生專業導師和研究生共同努力,比如采取專業碩士研究生畢業之后到其導師所在的企業就業、或是專業研究生的研究成果和企業共同分享、或是培養單位和企業聯合報獎等,這些均是可行的辦法。
三、實踐基地的建設與維護
建筑與土木工程專業碩士的實踐教育基地的建設與維護對于建筑與土木工程專業碩士研究生的培養質量起到至關重要的作用[2]。依托遼寧工業大學的實踐教育平臺,加強與校外實踐基地的合作,建立遼寧工業大學建筑與土木工程領域校外實踐基地。建筑與土木工程專業碩士專業實踐基地建設是一項長期工作,需要重視實踐基地開發工作,規范實踐基地建設的管理,加大投入保障建筑與土木工程專業碩士專業實踐基地建設,積極維護和發展與專業實踐基地的關系。遼寧工業大學土木建筑學院負責研究生工作的領導定期對簽約的實踐基地進行走訪,在了解企業需求的同時,也了解到在基地實踐的專業碩士的學習情況,督促他們加強在實習基地的學習和實踐。同時,也是對研究生校外指導教師的一個促進。通過建設專業碩士實踐基地,達到學校和實踐基地所在企業互惠的目的,從而使專業碩士實習基地成為學校和企業之間的聯系紐帶。在對企業進行走訪的同時,也邀請企業的負責人和相關專業碩士指導教師來學校座談,為培養建筑與土木工程全日制專業碩士獻計獻策。
四、加強對建筑與土木工程的全日制專業學位碩士生實踐考核與成績評定
遼寧工業大學建筑與土木工程專業學位碩士研究生必須在培養基地進行至少連續半年時間的實習、實踐環節訓練。一般時間定在第三學期,參加實踐的研究生按期提交實習、實踐計劃及報告,實習完畢以后,土木建筑工程學院組織專門的工程實踐應用能力答辯會,專業研究生參加由學院答辯委員會(校外指導教師參加)組織的答辯會,對實踐基地的實踐內容接受委員會的答辯。答辯成績采取兩級分制,分為“合格”或“不合格”。對于考核不合格的專業學位的研究生,督促其按照答辯委員會提出的問題進行修改,一段時間之后再組織答辯。通過這樣的考核,使專業碩士研究生認識到在企業實踐的重要性,加大在專業實踐活動中的精力的投入。
研究生課程是研究生培養的起點和重要組成部分[1]。土木工程學科的研究生開設的課程除了英語、數學、政治等基礎課之外,還包括有限元分析、結構動力學、彈塑性力學在內的專業基礎課,以及與專業相關的大量專業選修課,總學時在250~320之間。研究生課程教學的目的,一方面是提高研究生的基礎理論水平,培養研究生的基礎科研能力,另一方面是加強本專業的專業知識,為后續的論文研究和職業實踐做準備[2-3]。但是,隨著土木工程學科的迅猛發展,目前開設的課程體系和課程內容都出現了與當前的研究進展脫節,所學知識不能滿足論文研究和職業發展需要的趨勢[4],亟待改革和優化。為解決這一問題,廣州大學對當前土木工程專業的研究生課程設置進行了廣泛而深入的調研,并提出了優化改革的初步方案。
一、土木工程學科研究生課程體系調研報告
為了解我國各高校土木工程學科研究生課程設置情況,本文采取多種方式進行了調研,主要包括:參加2015年5月在先建筑科技大學舉辦的第八屆全國建筑與土木工程領域工程碩士培養工作研討會,聽取東南大學、同濟大學、清華大學、西安建筑科技大學等兄弟院校的專題報道,了解其課程設置情況;通過主辦廣東省結構力學系列課程教學經驗交流會的機會,與省內十五所院校土木工程學科的教師座談;在廣州大學土木工程學院研究生答辯期間,邀請大量兄弟院校和企業專家參加答辯,征求其對于研究生課程體系優化的意見;充分利用各高校網站上有關土木工程學科點的研究生教育、教學資料信息,并對其進行調研、收集和整理。調研結論和收獲如下:
1.學術型研究生和專業型研究生應當突出特點,分類培養。根據教育部2009年《教育部關于做好全日制碩士專業學位研究生培養工作的若干意見》,設立專業型研究生的目的是“積極主動適應經濟社會發展對高層次應用型專門人才的需要”,與學術型研究生培養高層次科研人才有所不同[5]。因此,學術型研究生和專業型研究生的培養應該突出重點,堅持分類培養。就土木工程學科而言,學術型研究生應當注重數學、力學等系列專業基礎課程的教學,拓寬知識面,加強其基礎科研能力培養;專業型研究生應當強調職業能力培養,注重課程體系設置對工程實踐能力的提升,可以邀請擁有大量實際工程經驗的企業專家開設實踐課程或相關講座。
2.研究生課程設置應當與當前科學研究和工程實踐的新方法、新技術充分結合,增強課程設置的針對性和實用性。理論性較強的課程,如有限元方法、結構動力學等,應當強調編程和數值模擬能力的培養,充分結合通用的工程應用軟件(如Matlab,Abaqus等)進行教授;實踐性較強的課程,應強調其在工程實踐中的應用,結合工程實例進行分析和討論,鼓勵學生在實習和實踐中學習;個別內容可以根據需要,在施工現場實習教學。
3.研究生課程應當因應學科的發展和研究生的培養情況分類設置,動態調整。近年來,我國土木工程行業迅猛發展,相關理論和技術日新月異。土木工程學科點研究生課程的設置應當與學科的發展相適應,動態調整專業課程的設置,既保證基礎課和專業基礎課程的教學,又使研究生的課程能夠最大程度地滿足論文研究和工程實踐能力培養的需要[6]。
二、研究生課程體系優化方案
根據以上調研結果和結論,廣州大學土木工程學科點對學術型和專業型研究生的課程體系進行了調整和優化。優化調整的基本思想包括:以提高研究生培養質量為最終目標,課程體系優化為培養研究生基礎科研能力和工程實踐能力服務;與科技發展和工程實踐的需要充分結合,對研究生課程體系分類建設,動態調整。為保證和促進研究生課程體系的調整和優化,廣州大學確定了加強研究生課程體系建設的多項措施,主要包括加強研究生授課管理,獎懲結合,鼓勵相關教師開展研究生課程教學研究等,其目的就是積極促進理論課程教學與工程實踐能力培養的充分結合,對研究生課程體系進行有針對性的調整,提高研究生的培養質量。其具體措施包括:
1.土木工程學科點研究生課程系統設計和整體優化。對于學位課程和專業基礎課程,要保證授課學時,優化教學內容,培養土木工程學科研究生扎實的理論基礎,為后續的學位論文研究做好準備。對專業課和專業選修課,要針對不同學科的要求進行系統設計,開展分學科的專業課群建設[7]。目前廣州大學土木工程學科點在建的碩士研究生專業課群包括結構工程課群、防災減災工程課群、工程管理課群、工程力學課群等。
2.學術型研究生課程體系應強化基礎理論課程與學科研究前沿的聯系。學術型研究生的基礎理論課程要面向當前學科的研究前沿,與實踐應用相接軌。土木工程學科的基礎理論已經發展到了用大型計算軟件代替傳統的手工計算的階段,這些軟件都已經成為土木工程行業進行結構分析和設計必備的工具。因此,基礎理論課程的教學就兼顧理論知識的教授和相關計算模型和分析軟件的學習,既要讓研究生對基礎理論有深入的理解和認識,又要引導其熟悉和使用先進的計算軟件求解結構分析和設計中的實際問題。
3.專業型研究生課程體系應因職業能力培養的要求增加實踐類課程的比例。專業型研究生的培養目標是高層次的一線技術人員,土木工程界的設計、施工單位都希望學校輸出的研究生畢業后能夠經過盡量短的適應期就正式開展工作[8]。因此,專業型研究生的課程體系應當根據論文研究和職業規劃的要求,適度增加實踐類課程的數量和比例,充分利用實習和實踐的機會,提高其職業能力和專業素養。除了積極派遣研究生去工程設計和施工單位實習之外,廣州大學土木工程學院還積極邀請企事業單位專家來學校開設講座,甚至直接參與研究生課程的教學。特別是一些實用性強的課程,如鋼結構、混凝土結構等,采取由校內主課教師確定教學內容和基本框架,由校外專家授課的方式進行教學,收到了學生的歡迎,取得了較為明顯的教學效果。
三、研究生課程體系管理
為保證上述研究生課程體系優化方案的執行,廣州大學土木工程學院采取了一系列的支持措施,具體包括:
1.完善了研究生課程教學評價和監督體系。邀請校內外專家組成研究生課程教學督導組,對研究生理論課程和實踐課程進行定量不定期現場聽課、監督,給出對課程建設、教學內容和教學方法的評價和建議。特別是校外企事業單位的專家給出的建議,對于研究生課程與工程實踐能力的銜接具有重要意義。在此基礎上,完善了研究生課程學生評價體系,根據研究生及其導師對課程的反饋對研究生課程體系和課程內容有效管理,動態調整。
2.支持和鼓勵相關教師進行教學創新,提高教學能力,改善教學效果。建立了常態化的研究生教學研究支持體系,鼓勵相關教師開展教學研究,設立了一系列研究生教學科研項目;鼓勵與工程實踐關系緊密的課程擴大與相關企事業單位的對接,提高實踐教學學時的比例;鼓勵和支持教授同一課程的教師不定期舉行教學研討會,對教學內容和教學方法進行深入探討。
四、結語
在土木工程行業迅速發展,研究生數量逐年增加,專業型研究生比例逐漸增大的背景下,研究生的培養與當前科技研究的前沿相結合,強調工程實踐能力的培養,是一個必然的趨勢。針對這一變化,土木工程學科點碩士研究生的課程也必須做出積極響應和調整優化。本文在深入調研國內各高校土木工程學科碩士研究生課程設置的基礎上,提出了碩士研究生課程體系優化的方案,并給出了教學管理方面的支持和激勵方案。
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復合型課程的支撐體系
為了順利實現課程體系改革的目標,構建自內向外的復合型課程支撐體系,內部為課程設置、教學方法和考核方式,外部為導師隊伍建設和產學研結合,如圖3所示。
(一)課程設置
一要加強實踐課程,包括實驗、設計、模擬、實習等,處理好理論課程與實踐課程的比例關系,提高建筑與土木工程領域工程碩士研究生分析和解決工程實際問題的能力;二要加強交叉課程建設,合理調整技術、管理、經濟、法規課程的比例,使工程碩士研究生立足于“大土木”工程背景之下,概覽建筑與土木工程各學科相互間交叉、滲透和融合的特征,拓展專業并形成較高的視野;三要加強人文課程,通過專題課或者學術講座的形式,豐富研究生的人文科學素養。
(二)教學方法
教學內容首先要更加重視其寬廣性、應用性和實踐性,培養工程碩士研究生的應用能力和實踐能力[4];其次要反映建筑與土木工程領域最前沿的知識,使研究生熟悉研究方向的新動向,增強科研興趣;同時要做到與后續課程和論文研究的有效銜接,減少研究生課程學習的盲目性。教學形式要以研究型形式為主,如討論式教學、參與導師課題等,實現研究生從被動接受到主動鉆研的有效轉變,教師起到啟發引導的作用。教學方法還要靈活多樣,如模擬軟件、實地調研等,優化教學過程并提高教學質量和效率。
(三)考核方式
考核方式的改革首先要改變本科階段一貫的終結性考核制度,將課程互動評價、階段成果和終結性考試三部分作為每門課程的成績。在論文或設計研究階段,要加強論文開題、階段報告、中期報告和論文答辯的過程考查,提高專業學位的授予水平,改變目前中國“嚴進寬出”培養模式的不利局面;其次,要將理論課程與實踐活動結合,評價學生理論知識掌握情況和與之對應的實驗或實踐活動完成情況,形成多元化綜合評價體系,促進評價結果的客觀性和公正性。
(四)導師隊伍建設
導師是研究生學習和生活的指導者,導師的責任感、知識結構和學術水平是保證研究生質量的關鍵因素。因此,要建立公平的競爭機制對導師嚴格遴選,從源頭上提高導師隊伍水平;要鼓勵導師定期深入企業了解生產實際需要,與企業合作開展科學研究工作,推動科研成果的轉化。這樣一方面促進導師知識結構的不斷更新和學術水平的持續提升,另一方面也提高了導師對專業學位研究生有針對性的指導能力。
(五)產學研結合
學校一方面吸納社會上具有一定學術造詣的同行專家加入導師隊伍,不僅滿足工程碩士研究生規模擴大的需求,而且將行業課題帶進學校;另一方面通過加強與建設領域內的投資建設、項目管理、工程設計、施工總承包、工程咨詢等單位的聯系,使建筑與土木工程領域工程碩士研究生達到其課程學習內容適應企業和社會需求,論文或設計選題來源于工程實踐的目的。
課程改革的評價體系
根據復合型課程的目標體系和支撐體系的內容,建立相應的評價體系。結合層次分析法對評價系統進行分析,計算各指標權重,進行方案層的優先排序。評價指標體系如表1所示。筆者設計調查問卷,由國內相關高校建筑與土木工程領域的專家對各指標權重評判,結果如表2所示。表2數據顯示,建筑與土木工程全日制工程碩士課程評價體系的一級指標中,相對重要程度依次為:課程設置、導師隊伍建設、產學研結合、教學方法和考核方式。二級指標中,課堂授課、實驗、設計和實踐課程的合理安排、學生參與行業單位的項目實踐和導師的學術水平是最重要的三項內容,也是建筑與土木工程全日制工程碩士研究生課程體系改革的首要任務。
課程改革的建議
(一)優化課程設置
優化課程設置是基礎,關鍵要合理安排課堂授課、實驗、設計和實踐課程比例,形成以實驗、設計和實踐課程為主,理論授課為輔的課程結構。通過適當減少人文課程學分和課時數、增加學科基礎課和專業方向課的實驗和設計環節,以學科基礎課和專業方向課將實驗和設計為課程主線,增加實踐課程的時間安排等優化課程設置。這樣的課程結構更有利于工程碩士研究生主動吸收知識和掌握研究方法,提高研究生在科研工作中解決實際問題的能力。
(二)加強導師隊伍建設
中圖分類號:G643 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2013)01-0061-05
隨著中國經濟社會的快速發展,各行各業對高層次應用型人才的需求持續增長。2009年教育部調整研究生教育結構,將全日制碩士專業學位納入研究生培養的主渠道,大力培養應用型、高層次專門人才[1]。土木建筑行業作為社會經濟發展的一個重要分支,隨著科學技術的快速更新與發展,其科學性、實踐性、復雜性、綜合性、創新性等特征日益凸顯,對土木建筑行業人才提出了更高要求。因此,培養建筑與土木工程領域全日制工程碩士研究生,必須克服傳統學術型碩士培養模式理論性強而實踐不足的現狀,并充分體現專業學位教育的特點,而課程體系的改革是其核心內容。
一、課程體系改革需要適應的目標
(一)培養通專結合的復合型人才
在科學技術的橫向綜合性和縱向分化性發展趨勢背景下,土木工程學科一方面表現在建筑、公路、橋梁、水利等學科專業分工明顯,要求土木工程教育更加專業化;另一方面各學科相互交叉和滲透,對土木工程教育提出要向綜合化方向發展的要求。因此,掌握較為寬厚的基礎知識的同時,培養工程領域的專業知識,是建筑與土木工程領域工程碩士研究生課程體系改革的目標。選取具有代表性的國內5所高校土木工程專業學術型和專業型碩士培養方案的課程設置進行分析,并側重比較二者在基礎理論課、專業基礎課和專業方向課的學分設置(圖1),其目的在于確定通專結合的復合型課程體系改革思路。
培養方案中參與統計的基礎理論課主要是數學類等自然科學類課程,不包括人文社科類課程。專業基礎課指結構力學、鋼筋混凝土結構、土木工程材料等課程,專業方向課包含隧道工程、結構可靠度和高等土力學等課程。從圖1可以看出,盡管各校課程總學分有所不同,但專業型碩士的課程設置與學術型碩士相比,表現出較為明顯的趨同化特征。此外,課程安排也顯示,專業型碩士的課程安排與學術型基本相似,未體現出專業學位與學術學位培養特色之間的差異。因此,專業碩士的課程設置應更注重內容的寬廣性、應用性和實踐性,達到夯實基礎和加強專業實踐能力的目標,鍛煉面向實踐問題的工程研究能力。
(二)具有良好的專業素養與能力
知識的傳授是提升能力和提高綜合素養的必要條件。就應用型人才培養而言,目前土木工程專業學術型碩士課程體系存在4個方面的主要問題:(1)理論課程遠多于實踐課程,學生在研究生階段依然疲于上課和應付考試,缺乏實踐能力,創新意識薄弱;(2)課程覆蓋面窄,專業課程往往不能反映土木工程學科的前沿動態,知識體系陳舊;(3)未能將課程學習與畢業論文(設計)有機結合;(4)缺乏人文教育,不利于學生綜合素質的提高。因此,對面向工程應用型的建筑與土木工程領域工程碩士的培養,課程體系應由片面和靜止的狀態轉化為全面和動態的過程,科學有效地將知識轉化為能力和素養。
(三)科學系統的思維
現代土木工程是一個復雜的系統工程,土木工程的功能化、城市建設立體化、交通運輸高速化、建筑材料輕質高強化、施工過程工業化和裝配化、內部各專業間滲透化、土木工程人文化和環境化是未來土木工程發展的必然趨勢[2]。現代土木工程的學習要求學生應具有科學系統的思維,樹立交叉學科視野,鍛煉知識與技術的整合和重塑能力,對工程遇到各種新問題、新情況做出判斷和決策。因此,建筑與土木工程領域工程碩士還應加強交叉類課程的學習,通過系統思維解決建筑與土木工程領域的專業問題。
(四)構建復合課程目標體系
依據建筑與土木工程領域全日制工程碩士課程體系需要適應的目標,構建以基礎理論與知識、專業素養與能力和科學系統的思維為三大平臺的復合課程目標體系,見圖2所示。三大目標的實現自下而上,同時相互配合,發揮整體作用。
第一平臺為基礎理論與知識,是建筑與土木工程領域全日制工程碩士研究生所要掌握的基礎理論。其中數理類知識包括數值計算、應用數理統計、結構動力學、有限元分析等課程,學會應用數學模型和物理方法進行理論計算和試驗分析;計算機類課程包括數據庫設計與實現,通過程序設計幫助實現系統模擬仿真等;專業基礎課程包括高等鋼筋混凝土結構、高層結構結構分析與概念設計、工程結構減振與控制理論等,學會房屋建筑工程結構設計、控制與優化原理與方法;專業課包括現代工程施工組織、高層結構工程施工技術等課程,掌握專業前沿知識;交叉類課程包括建設系統工程、工程經濟學原理與應用、現代管理原理與方法,培養學生交叉學科視野和系統思維方式;實踐課包括實驗、設計、模擬、校內外實習等,鍛煉學生實踐能力和創新精神;人文課包括英語、哲學及德育等課程,提升學生的人文素養。
第二平臺為職業素養與能力的提升,它建立在基礎理論與知識的平臺上。職業素養要求學生具有良好的工程職業道德、強烈的社會責任感和豐富的人文科學素養;學習能力要求學生具有信息獲取、知識更新和終身學習的能力;分析解決問題能力要求具有綜合應用建筑與土木工程理論、獨立地分析和解決實際工程問題的能力;設計能力要求學生具有開拓創新意識和進行建筑產品開發設計的能力,以及建筑工程項目集成的基本能力;創新能力要求學生具有由跟隨創新、集成創新和原始創新組成的技術創新能力;管理能力要求具有良好的組織管理能力,較強的交流溝通、環境適應和團隊合作能力[3]。
第三平臺為科學系統的思維,是在基礎理論與知識的學習和專業素養與能力的培養中逐步形成的。系統性思維要求學生從全局的角度思考問題,培養發散思維和聚合思維、直覺思維和邏輯思維,具有統籌與預見能力。
二、復合型課程的支撐體系
為了順利實現課程體系改革的目標,構建自內向外的復合型課程支撐體系,內部為課程設置、教學方法和考核方式,外部為導師隊伍建設和產學研結合,如圖3所示。
(一)課程設置
一要加強實踐課程,包括實驗、設計、模擬、實習等,處理好理論課程與實踐課程的比例關系,提高建筑與土木工程領域工程碩士研究生分析和解決工程實際問題的能力;二要加強交叉課程建設,合理調整技術、管理、經濟、法規課程的比例,使工程碩士研究生立足于“大土木”工程背景之下,概覽建筑與土木工程各學科相互間交叉、滲透和融合的特征,拓展專業并形成較高的視野;三要加強人文課程,通過專題課或者學術講座的形式,豐富研究生的人文科學素養。
(二)教學方法
教學內容首先要更加重視其寬廣性、應用性和實踐性,培養工程碩士研究生的應用能力和實踐能力[4];其次要反映建筑與土木工程領域最前沿的知識,使研究生熟悉研究方向的新動向,增強科研興趣;同時要做到與后續課程和論文研究的有效銜接,減少研究生課程學習的盲目性。教學形式要以研究型形式為主,如討論式教學、參與導師課題等,實現研究生從被動接受到主動鉆研的有效轉變,教師起到啟發引導的作用。教學方法還要靈活多樣,如模擬軟件、實地調研等,優化教學過程并提高教學質量和效率。
(三)考核方式
考核方式的改革首先要改變本科階段一貫的終結性考核制度,將課程互動評價、階段成果和終結性考試三部分作為每門課程的成績。在論文或設計研究階段,要加強論文開題、階段報告、中期報告和論文答辯的過程考查,提高專業學位的授予水平,改變目前中國“嚴進寬出”培養模式的不利局面;其次,要將理論課程與實踐活動結合,評價學生理論知識掌握情況和與之對應的實驗或實踐活動完成情況,形成多元化綜合評價體系,促進評價結果的客觀性和公正性。
(四)導師隊伍建設
導師是研究生學習和生活的指導者,導師的責任感、知識結構和學術水平是保證研究生質量的關鍵因素。因此,要建立公平的競爭機制對導師嚴格遴選,從源頭上提高導師隊伍水平;要鼓勵導師定期深入企業了解生產實際需要,與企業合作開展科學研究工作,推動科研成果的轉化。這樣一方面促進導師知識結構的不斷更新和學術水平的持續提升,另一方面也提高了導師對專業學位研究生有針對性的指導能力。
(五)產學研結合
學校一方面吸納社會上具有一定學術造詣的同行專家加入導師隊伍,不僅滿足工程碩士研究生規模擴大的需求,而且將行業課題帶進學校;另一方面通過加強與建設領域內的投資建設、項目管理、工程設計、施工總承包、工程咨詢等單位的聯系,使建筑與土木工程領域工程碩士研究生達到其課程學習內容適應企業和社會需求,論文或設計選題來源于工程實踐的目的。
三、課程改革的評價體系
根據復合型課程的目標體系和支撐體系的內容,建立相應的評價體系。結合層次分析法對評價系統進行分析,計算各指標權重,進行方案層的優先排序。評價指標體系如表1所示。
筆者設計調查問卷,由國內相關高校建筑與土木工程領域的專家對各指標權重評判,結果如表2所示。
表2數據顯示,建筑與土木工程全日制工程碩士課程評價體系的一級指標中,相對重要程度依次為:課程設置、導師隊伍建設、產學研結合、教學方法和考核方式。二級指標中,課堂授課、實驗、設計和實踐課程的合理安排、學生參與行業單位的項目實踐和導師的學術水平是最重要的三項內容,也是建筑與土木工程全日制工程碩士研究生課程體系改革的首要任務。
四、課程改革的建議
(一)優化課程設置
優化課程設置是基礎,關鍵要合理安排課堂授課、實驗、設計和實踐課程比例,形成以實驗、設計和實踐課程為主,理論授課為輔的課程結構。通過適當減少人文課程學分和課時數、增加學科基礎課和專業方向課的實驗和設計環節,以學科基礎課和專業方向課將實驗和設計為課程主線,增加實踐課程的時間安排等優化課程設置。這樣的課程結構更有利于工程碩士研究生主動吸收知識和掌握研究方法,提高研究生在科研工作中解決實際問題的能力。
(二)加強導師隊伍建設
加強導師隊伍建設是關鍵,側重提高導師的學術水平。針對面向實踐的工程碩士研究生培養,要改變以往以論文、論著和科研成果的數量作為衡量導師學術水平的單一指標的不利局面,將導師帶領學生參與企業實踐和社會課題也納入導師學術水平評價體系。學校應對全日制工程碩士導師加強工程實踐訓練,同時吸收不同學科領域的專家、學者和實踐領域有豐富經驗的專業人員擔任兼職導師,承擔部分教學指導工作。“雙導師制”培養學生,形成優勢互補,從而改變導師過于理論化的學術現狀,引導導師重視工程實踐,全面提高導師的學術素養。
(三)產學研結合
產學研結合是重點,要積極帶動學生參與行業單位的項目實踐;爭取行業和企業支持,建立穩定的專業實踐基地,構建一個校企長期全面合作的優質教學科研平臺;同時簽訂校企合作培養協議,將工程碩士培養和解決企業工程技術問題結合,發揮工程碩士教育教學和科研的雙重優勢,使研究生在校期間能在企業中提高自身的職業能力與素養,也為企業的發展和創新做出成績,將產學研結合真正落到實處。
參考文獻:
[1] 黃寶印.我國專業學位研究生教育發展的新時代[J].學位與研究生教育, 2010 (10): 1-7.
[2] 金長宏,李啟明.現代科學技術革命與土木工程[J].建筑經濟,2008(6):30-32.
[3] 林健.“卓越工程師教育培養計劃”通用標準研制[J].高等工程教育研究,2010(4):21-29.
[4] 張東海,陳曦.研究型大學全日制專業學位研究生培養狀況調查研究[J].高等教育研究,2011(6):83-90.
Reform and evaluation of curriculum system for full-time professional master
CHEN Wei, ZHANG Ji-ru, WAN Jing
關鍵詞:土木工程;教育模式;培養方案;專業與課程設置;比較研究
中圖分類號:G649;TU 文獻標志碼:A 文章編號:
10052909(2016)06002705
澳大利亞的高等教育體制源于英國,但教育理念和美國類似,教育質量享譽全球。由于良好的氣候環境和完善的教育服務體系,澳大利亞每年吸引大量的海外留學生,是四大英語國家留學基地之一,其教育產業已經成為該國僅次于采礦業、農牧業和旅游業的第四大產業。當前,中澳各大學之間的教育交流越來越多,研究澳大利亞著名大學一流學科的教育與培養模式,對促進中國高校學科的發展也大有裨益。
近些年來,為了提升中國高校土木工程學科的教育理念,促進卓越工程師教育計劃的良性發展,國內學者對不同國家和地區的土木工程專業教育與培養模式進行了分析和比較。比如,對澳大利亞高等教育的體系、機制和特色的分析,對澳大利亞一些大學的土木工程專業培養方案、研究生培養層次,以及“寬進嚴出”培養模式的比較研究[1-3];以中美高校土木工程專業培養模式為對象,從美國高校的學科設置、專業評估、執業注冊制度、卓越工程師培養等方面進行分析,為國內相關院校土木工程專業人才培養方案的改革提供參考[4-6];以卓越工程師教育計劃和國際化土木工程人才培養合作辦學為視角,分別對德國亞琛工業大學的國際合作辦學機制、臺灣大學的土木工程專業本科培養特色,
以及卓越工程師國際化課程教育體系等方面進行比較[7-10]。以上的這些研究均有助于推動中國高校土木工程專業教育與培養模式的改革與創新。
新南威爾士大學(The University of New South Wales)土木工程專業在2015年QS世界大學學科排名中名列第14位,在澳大利亞排名第1位,具有良好的學術聲譽和寬松的教學與研究氛圍。本文
結合新南威爾士大學土木與環境工程學院土木工程專業的培養方案、學制、專業與課程設置等幾個方面,對其一流學科的工程教育模式進行分析和比較,為國內高校土木工程專業的學科發展和卓越工程師教育計劃提供一些有益的建議。
一、專業設置與培養方案
新南威爾士大學土木與環境工程學院隸屬于工程學部,按專業分類主要有土木工程、環境工程、測繪與地理空間工程三大專業。其中,土木工程專業分為工程施工與管理、巖土工程、結構工程、土木工程與建筑四個方向;環境工程專業分為可持續工程、交通工程、水工程三個方向;測繪與地理空間工程專業分為土地測繪與房地產開發、工程測量、采礦測量、水文測繪、地理空間科學與工程、遙感和數字制圖六個方向(圖1)。
結合以上的專業分類和方向設置,制定的研究領域主要有工程施工與管理、環境工程、巖土工程、結構工程、測繪與地理空間工程、交通工程、水工程共七大領域。同時,設置了研究中心,分別為測繪與地理空間創新中心、基礎工程與安全中心、施工創新和研究中心、可持續工程中心、水文與資源研究中心、凈水研究中心、澳大利亞住宅與基礎設施氣候適應研究中心、集成化交通體系創新研究中心。
人才培養方案主要有三個層次,一是本科學士學位(Undergraduate degree);二是課程研究生(Coursework Program,主要培養課程碩士學位);三是研究型研究生(Research Program,又分為碩士和博士兩個階段)。此外,還有一些面向社會的短期培訓模式,主要目的是為一些工程技術人員的知識更新和提高工作技能服務。
(一)本科生
在本科培養階段,主要有單學位和雙學位兩種模式。單學位一般學制4年,雙學位一般學制5~6年。學生的選擇靈活而又寬泛,在學期間可以交叉選擇藝術、科學、商貿、法律等雙學士學位課程。
本科單學位主要包括土木工程、環境工程、土木工程與建筑、測繪工程、地理空間工程等五類學士學位授予方向。土木工程專業方向單學位的學生或多或少都要選修一些與環境工程相關的課程,并完成相應的學分要求。
本科雙學位主要包括工程與藝術、工程與商貿、工程與法律、工程與科學、土木工程與其他工程等五類學士學位授予方向。其中,土木工程與其他工程方向的學制一般為5年,主要是土木工程與測繪工程、環境工程、采礦工程方向的交叉結合。工程與藝術方向的學制一般為5~5.5年,工程與商貿方向的學制一般為5.5年,工程與法律方向的學制一般為6~6.5年,工程與科學方向的學制一般為5年。
(二)課程研究生
課程研究生不設導師制,主要講授課程,學生通過修滿指定的課程和學分獲得碩士學位,一般又稱為課程碩士。課程碩士的學制通常為2年,每學期需要修滿4門課程,每門課程一般通過階段性的PPT課堂討論、課程論文、課程考試來完成。目前,課程碩士約占新南威爾士大學碩士學生總數的絕大多數。提供課程碩士學位的專業方向主要有土木工程、環境工程、地理空間工程、巖土工程與工程地質、工程管理、結構工程、交通工程、水文與資源工程、凈水與污水處理工程。
課程碩士設置三個培養層次(圖2)。一是研究生課程認證,主要為一些沒有本科學位的大專生過渡學習階段;二是研究生學歷認證,主要針對一些專業背景或學習成績達不到要求的本科生;
三是碩士學位認證,要求具備本專業本科學習背景,成績達到一定的要求,且有學士學位的學生。課程認證要修滿24學分和4門課程,學歷認證要修滿48學分和8門課程,學位認證要修滿96學分和16門課程。
(三)研究型研究生
研究型研究生的學位授予主要分為哲學博士(Doctor of Philosophy)、工程碩士(Master of Engineering)與工程科學碩士(Master of Engineering Science)三類。與課程碩士不同的是,研究型研究生沒有具體的課程和學分要求,是在導師的指導下從事專業內某一領域的研究工作。
哲學博士按專業主要分為土木與環境工程、測繪與空間信息系統兩大類,學制一般為4年。本科生獲得學士學位以后可以選擇直讀博士,或者工作幾年再讀博士,不需要有碩士學位。博士論文的長度一般不超過十萬字數,要經歷4年的持續研究與學習。一般要求博士生每年做一次階段性研究報告,是對研究創新的重要評估。如果未通過,推遲四個月再申請匯報;若再次沒有通過一般作退學處理。此外,博士階段雖然沒有課程學習要求,但一般來說,學生會結合研究的需要,去選修一些本科或課程碩士的課程。博士學習階段的退學率比較高,有的專業高達50%~60%。
工程碩士與工程科學碩士學制一般是2年,主要專業有土木工程、環境工程、地理信息技術、巖土工程與工程地質、項目管理、結構工程、交通工程、凈水與水文工程、水資源等。工程碩士著重培養學生的工程應用能力,要求學生在應用中提出一些獨到的見解或對應用技術有所促進。工程科學碩士著重工程中的一些涉及計算與分析的研究問題,培養學生從科學的角度去思考如何促進工程技術應用的提升。一般具有本科學位的學生可以選擇學習工程碩士或工程科學碩士,類似于博士。研究型碩士的退學率也很高,在學期間需要定期匯報階段性研究進展。
(四)比較研究
通過對新南威爾士大學土木工程學科的專業設置與培養方案的分析,可以得出以下幾點結論。
一是,專業設置和國內大學類似,屬于“寬口徑、厚基礎”的大土木類型,既包括傳統的土木工程(建筑工程、地下工程、橋梁工程、道路工程),又包括交通工程、工程管理、房地產等方向。與國內大學不同的是,土木工程一般與環境工程相結合,因此也包括一些與環境相關的專業或方向,比如可持續工程、水工程、測繪與地理空間工程等。此外,本科生四年的學習不再細分專業方向,真正體現了“寬口徑、厚基礎”的培養模式。
二是,本科生可以選擇雙學位培養方案,在完成本專業學士學位的課程和學分要求以外,可以再選修一些其他學院的與科學、藝術、商貿、法律、經濟管理等相關的學位。從這個角度來說,本科生的專業和學位選擇余地寬泛,有利于學生的均衡教育和視野拓展。此外,部分對從事科學研究感興趣的本科生也可以直接選擇攻讀博士學位。
三是,課程研究生培養方案給一些不愿意從事科學研究,又想獲得碩士研究生學歷或學位的本科生提供了教育機會。他們可以通過修滿一些課程和達到規定的學分要求,從而獲得課程碩士學位,部分本科生也可以通過這個階段進一步提升自己的專業知識水平和工作技能。
四是,研究型研究生一般沒有課程和學分要求,這樣有助于學生盡快進入研究狀態,安心于研究興趣。研究型碩士又分為工程碩士和工程科學碩士兩種類型,有助于學生結合自身情況進行靈活選擇。
五是,研究階段沒有的硬性要求,但對研究的創新性要求較高。比如針對博士的培養,每年學生都要匯報階段性研究進展。由相關領域的學者進行評價,給出是否可以繼續研究的建議。論文完成后不設置答辯環節,而是采用函評的方式由世界范圍內的著名學者進行評閱,并給出是否達到授予學位要求的評價,真正體現了“寬進嚴出”的培養模式。
二、 課程設置
(一)本科生
土木工程專業本科生所修課程和學分如圖3所示。課程主要分為基礎課、專業基礎課、專業課和實踐四大模塊。第一學年主要以基礎課程為主,包括數學、物理、材料、化學、力學、各類基礎設施體系、工程師基本概念、工程設計與創新等;第二學年以專業基礎課和專業課為主,包括固體力學、水工程、交通與公路工程、工程計算與施工、通識教育、結構分析與建模等;第三學年以專業課為主,包括工程運營與控制、土力學、鋼與混凝土結構、水力資源工程、土木工程實踐、應用土工技術與工程地質、給水排水工程等;第四學年是實踐環節,除了通識教育以外,主要包括與實際工程相結合的畢業論文專題,以及一些專業選修課。
以上每門課程均為6個學分,每學期一般安排4門課程,學生四年需要修滿192個學分,方可獲得學士學位。從課程設置來看,體現了土木工程學科寬泛的特點,在第四年的選修實踐課中,學生可以靈活選擇自己所感興趣的工程方向。
(二)課程研究生
土木工程專業課程研究生的課程設置如圖4所示。這些課程充分體現了工程教育寬泛的特點,既包括與土木工程設計、施工和管理相關的基本課程,又包括與經濟、環境、可持續發展相關的選修課程。
允許課程研究生跨專業背景學習,如果學生來自于其他專業或者沒有修完土木工程專業本科課程,一般會被建議增加選修一些相關的課程,以便增強本專業的知識背景。課程設置的類別和數量主要以培養學生具備解決與工程管理、巖土工程、結構、測繪、交通、給水排水等領域相關的高等學科知識為主。
(三) 比較研究
通過對新南威爾士大學土木工程專業本科生和課程研究生的課程設置分析,可以得出以下幾點結論。
一是每門課程均設置為6個學分,每學期一般固定4門課程,學分制度和課程數量設置合理,有助于學生更好地學習和理解專業知識。國內大學土木工程專業課程的學分一般從1~4.5不等,學分設置分散,課程學時也很分散,有的課程僅僅設置為幾周時間,有的課程卻跨度一個學年。分散的學時和學分設置既不利于學生選修課程,也不利于學生對專業知識的充分理解和消化。
二是由于本科教育階段設置了雙學位培養模式,本科生可以自由選擇自己感興趣的學科或專業的課程。課程研究生也設置不同的學位授予類型,可以在土木工程專業范圍內自由選擇不同方向的課程,也可以跨不同專業或方向交叉選擇課程。
三是實踐環節設置是直接與實際工程相關聯的,一般鼓勵學生在工程單位實習期間同時完成畢業論文,增設一些實踐選修課程,這些課程可能就開設在實驗室或工程單位,以鼓勵對不同工程感興趣的學生自由選擇學習。
四是對研究型研究生雖然沒有課程和學分要求,但會要求他們根據不同的研究方向和研究方法有針對性地選擇某些課程學習或直接去旁聽。比如,從事數值分析的研究生可以選擇一些高等工程數學課程,從事計算機編程與模擬的可以選擇一些計算機程序課程。
三、結語
通過對新南威爾士大學土木工程專業的培養方案、學制、專業與課程設置等方面的教育模式進行分析和比較,提出了一些建議,為國內高校土木工程專業的建設、培養模式的改革、卓越工程師教育計劃的實施提供借鑒。
(1)土木工程專業設置寬泛,培養方式靈活,真正體現了“寬口徑、厚基礎”的大土木培養模式。
(2)本科教育階段設置單學位與雙學位并重培養機制,學生不僅可以在本學科獲得學位,還可以在不同的學科和專業間學習相關課程,取得相關的學位。
(3)課程設置體現了學科教育的寬泛特點,單門課程固定為6個學分,每學期固定4門課程,課程學時和學分緊湊集中。
(4)本科階段的實踐環節一般要求學生在工程單位完成,既包括結合實際工程案例完成的畢業論文,又包括一些與不同工程類型相關的實踐選修課程的學習。
(5)研究生培養分為課程研究生(碩士)、研究型研究生(碩士和博士)兩個層次。課程碩士不設導師制,不需要從事研究,主要是完成相關專業的課程學習。研究型研究生沒有課程學習和學分要求,主要從事相關領域的研究工作。
(6)研究型研究生的培養充分體現了“寬進嚴出”的培養模式,沒有硬性的要求,每年定期進行階段性研究進展匯報,優勝劣汰,淘汰率較高。
參考文獻:
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一 緒論
改革開放以來,隨著經濟的不斷發展,各種工程如雨后春筍,需要大量工程技術人才,因此很多大學設有土木工程專業,緩解了需求。本文通過網絡調查和典型調研,收集了湖南城市學院土木工程專業建筑工程方向和美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校(University of Illinois at Urbana-Champaign,以下簡稱UIUC)土木與環境工程學院課程設置情況作為研究的樣本,來比較兩者的異同,為土木工程專業課程設置和培養一名優秀的專業人才提供科學合理的參考意見。
二 比較研究。
湖南城市學院土木工程專業課程建筑工程方向和UIUC土木與環境工程專業1-4年級每學期的課程設置情況和學分數見表一。
湖南城市學院的這份課程表,也就是國內大多數的土木工程專業的課程表,具有一定的代表性;而UIUC土木專業水平很高,在美國排名是數一數二的。通過對比可以發現,我們國家土木專業課程設置在內容上與外國相差無幾,在細微處有些差別:
1.開設了心智教育(Liberal Education)選修課。UIUC認為設置心智教育選修課的目的是:培養學生對人類文明和社會的理解,建立探究和批判思維能力,建立參加社會活動和終身學習的基礎。這些課程包括經濟、社會、行為、人類、藝術、西方主流文化、西方少數民族文化等等。我們國內大學沒有開設這樣的課程,或者設置有少數這樣的課程,但是目的沒有明確。
2.開設有種類繁多的選修課程,包括軍事,宗教,外語,運動學等。這類型的選修課不同于心智教育選修課,其目的是發展學生的個人興趣。湖南城市學院也開設了種類繁多的選修課,對于拓展學生眼界有幫助,但沒有上升到這樣一個高度,很多學生上選修課僅僅是獲取學分的一種方式。
2.UIUC在高等數學方面開課比較多。國外一般高中就學習微積分,但大學仍然開有3個學期的微積分,一門矩陣論和一門微分方程,并且把微分方程作為一門獨立課程。高等數學在土木工程專業中相當重要,比如說微分方程對于理解結構動力學中結構動力特性的理解,鋼結構的穩定理論理解等等,很多學生到高年級的時候就已經把高等數學給忘了,導致無法很好學習專業知識。
3.UIUC開設有多門力學課程,如動力學,土力學,流體力學等。大部分前面都加有一個introduction,意思這是一個包含很廣很深的學科,本課程只是入門。我們這里少有強調入門這個概念。我們要讓學生知道他們接觸的是很少的一部分,仍很多問題有待深究,要鼓勵學生多思考,而不是給學生灌輸一種這門課所有問題都已經解決的思想,或者說是一種被動服從的思想。
4.UIUC專業課程開設廣泛,他們的專業就是大土木。大土木包括交通、建筑工程及環境工程。學生可在這幾個專業中自己依據興趣愛好選擇,而我們這邊很多專業是一開始就定下來的,自己無法選擇。盡管其他課程也學了,但只是簡單的介紹性課程。實際上我們開始了解土木工程很多是從大二的土木工程概論課開始,很多學生由于開始不了解本專業而導致喪失學習興趣,學習被動。專業開課不夠靈活。
5.從開課的學分和門數來看,湖南城市學院土木院要多50%,學生自學的時間可能會少些。
6.湖南城市學院土木院有較多的課程設計,這是實踐性課程,可以使學生的理論知識得到鞏固,培養學生理論聯系實踐,分析解決問題和創新的能力,相比單個的作業有助于學生知識系統化,這是我們的優勢。
7.湖南城市學院土木院設置較多的施工方面的課程。這是因為學生出去之后大多從事施工相關的工程,著重培養學生此方面能力能讓學生工作后迅速上手。而UIUC設有寫作課,這課程意在提高學生專業論文寫作水平,這門課的開課時間大學一年級第一學期或是第二學期,因為學生大學一開始就要閱讀大量的專業論文和寫論文,部分學生以后需要接受研究生教育。國內大部分學生僅接受書本知識。
三 結論與建議
通過以上的對比分析我們可以得到以下結論:
1.國外名牌大學開設有獨特的心智教育選修課程,這有助于加強學生的社會責任感和培養學生的領導力的。我們也應開設這樣的選修課。
2.國內大學比國外大學多很多的實踐課程,有助于加強知識的系統性和提升學生理論聯系實踐的能力,國外大學著重提高學生讀寫論文的能力。
3.國外大學開課的重點在基礎性課程方面。
4.國內大學和國外大學基礎課程設置一樣,但是專業課程設置沒有國外大學靈活。我們也應根據學生的興趣增加選課的靈活性。
參考文獻:
基金項目:黑龍江省教育科學規劃課題項目 課題名稱 普通高校土木工程專業創新型人才培養模式研究。編號:GBC1211059
作者簡介:宋高嵩,男,1964年出生于山東省平度市,工學碩士,教授,從事工程:土木工程教學,研究方向:道路工程規劃設計。林莉,哈爾濱理工大學 ,副教授。王曉東,哈爾濱理工大學 ,講師。
1、土木工程專業實踐教學體系的內容及存在的問題
按照土木工程(建筑、道橋)專業人才培養方案,制定了包括必修課、限選課、任選課三個層次的教學計劃。該計劃的特點是:文理滲透的公共基礎,系統寬厚的技術理論,靈活多樣的專業方向,多維立體的實踐體系。在教學內容上[1] ,精選課程內容,做到厚基礎,寬口徑,減少必修課門數,增加選修課門數,提高新技術、新工藝、新材料等現代科學技術和現代管理技術的含量。方案設計[2]如下:
公共基礎課(人文社會+數理化+外語+計算機文化+體育等)一公共理科平臺
專業基礎課(力學+地質水文+測量+材料十結設十土木概論等)一大土木基礎平臺
(兩大平臺)+(道路+橋梁課程模塊)一道路與橋梁工程方向
(兩大平臺)+(結構工程課程模塊)一建筑工程方向
從以上人才培養方案來看,似乎沒有什么問題,但具體到每個細節和環節來看,如何提高學生素質,如何培養創新型人才方面,操作性不強,目標不明確,難道就是增加或者減少幾門課程就做到創新了嗎,人才的培養素質就提高了嗎?從事土木工程建設設計、施工和管理的人員必須具備吃苦耐勞的創業精神和精益求精的工程質量意識。以培養學生創新、創造和創業能力為重點,以造就適應現代知識經濟時代需要的高素質的應用型人才為目標,構建素質教育目標體系和工作體系。經過四年的學校生活,在濃郁的育人氛圍中,養成人才必備的優良素質。目前的三段式人才培養方案是沒有什么問題的,但在如何提高學生的工程實踐能力,培養創新型人才方面存在許多不足,尤其實踐環節,缺乏考核標準,尤其對學生的整體評價不合理。本文從土木工程專業的實踐教學環節從發,探索研究創新型人才培養的新思路。土木工程實踐教學環節包括實驗、實習、課程設計、畢業設計等。
1. 培養創新型本科人才,提高實驗教學效果的新思路
1.1計算機課程的上機訓練與考核的創新改革
傳統的上機訓練是學生上完理論課后,組織學生到計算機室練習,由于時代的發展,以及智能手機的廣泛運用,學生對計算機基本操作和練習非常不感興趣,尤其很多學生幾乎每人一臺筆記本,結果造成上機效果非常不好,打游戲,玩手機現象非常普遍。基于以上情況,結合學生的特點,把學生上機訓練的內容,設置成游戲通關的模式,學生每過一關,相當完成一個上機訓練項目,由易到難,由淺入深,循序漸進,根據學生的過關情況進行成績評定。這種既提高學生的學習興趣,又激發學生的創新能力,兩者結合,達到較好的教學效果。
1.2 土力學、建筑材料試驗課的創新改革
土力學、建筑材料試驗課與工程實踐結合緊密,但由于學生課前準備不充分,再加上目前學生普遍動手能力較差,另外,土力學、建材試驗課接觸的試驗原材料如沙土、水泥、石料等較臟,環境差,造成學生參與意識差,試驗無從下手,試驗數據不準確,效果不理想等狀況。這類試驗課改革的思路是教師上課前先把試驗項目告訴大家,讓學生分組上網收集資料編寫試驗項目所需的原材料、試驗儀器和操作步驟,當然,上試驗課程前教師可以先領著學生參觀試驗儀器,并檢查試驗準備情況。上實驗課時,教師主要負責檢查,糾正學生試驗過程中的錯誤,讓學生獨立完成試驗項目,并且鼓勵學生在實驗時提出自己對實驗方法、試驗儀器的改進、改良,這種方法可以提高學生的獨立思考和操作能力,由被動變為主動,由上實驗課時不知所措,到上實驗課時自己盡快完成,既節省了時間,又提高了學生的動手能力。一舉多得。當然,比較理想的的土力學、建筑材料試驗課程的上課方式是采用集中訓練的方法,土力學一周,建筑材料3~4周,讓每個學生在實驗室獨立系統地完成每一個試驗項目,采用抽簽比賽的方式進行考核,效果會更佳。另外,鼓勵學生積極參加全國試驗員資格考試,獲得試驗員資格證書的成績評定為優秀。
2. 培養創新型本科人才,提高課程設計教學效果的新思路
土木工程專業的課程設計包括混凝土樓蓋設計、預應力混凝土簡支梁設計、單層廠房設計、房屋建筑學、梁橋工程設計、結構工程基礎設計、橋梁基礎設計、鋼結構設計、路基路面工程設計、施工組織、道路勘測設計。這些課程設計概括起來,主要包括兩項內容:一是設計計算分析,另一種是計算分析和結構外形設計。
對屬于純粹計算分析的課程設計,例如,施工組織中的概預算計算分析,路面設計中的厚度計算、預應力混凝土簡支梁設計、橋梁基礎設計等、建議鼓勵學生使用計算分析軟件來代替繁瑣的手工計算,把學生從枯燥的計算中解放出來,學生盡可能地掌握軟件使用技巧,有可能的話,讓學生參與計算程序的修改和調試,提高學生的分析問題,解決問題的能力。鼓勵學生參加造價員從業資格等考試,對獲得造價員資格證書的學生,施工組織課程設計成績直接評定優秀。
對于屬于結構外形設計為主,計算分析為輔的課程設計,如房屋建筑學、橋梁工程設計、路基擋土墻設計、單層廠房設計、道路勘測線形設計等,建議教師在上理論課時就把課程設計題目提前布置下去,鼓勵學生采用紙質模型、繪圖渲染等手段表現設計效果,最后課程設計期間,鼓勵學生全身心投入設計中,采用競賽的方式進行成績評定,例如房屋模型大賽、橋梁模型結構大賽等形式,激發學生的創新激情,調動學生參與的積極性,充分發揮學生的主觀能動性,為培養創新人才奠定基礎。
3. 培養創新型本科人才,提高實習教學效果的新思路
土木工程專業的實習包括認識實習、測量實習、地質實習和生產實習
對于認識實習,傳統的做法是參觀城市的著名建筑、著名橋梁和預制廠等內容,寫實習報告的形式完成實習內容,為了增加認識實習的知識性、趣味性,在參觀的基礎上,聘請有關工程師、項目經理實地講解和講座的形式,實習成績考核采用知識競賽的形式進行評定。
對于測量實習,可采用與工程實踐相結合的方式,積極與學校附近的公園、小區聯系,為他們測繪地形圖,通過實踐提高學生的測繪水平,另外,開展測量競賽考核活動,例如,水準高程測量大賽、導線閉合測量大賽,既提高學生的測量技術水平,激發學生的學習興趣,培養學生的參與意識、創新意識,又可以公平合理地評定學生成績。同樣,鼓勵學生積極參加測量員資格考試,獲得資格證書的給予獎勵。
對于地質實習采取實地踏查與鑒別分析相結合,采用礦石鑒別大賽等手段,提高學生巖石鑒別能力,發揮學生的創新能力和鑒賞水平。
對于生產實習,多年來一直采取與生產相結合的辦法,學生直接參加工程建設第一線,頂崗掛職鍛煉,實習結束后寫一份實習報告和交一份實習鑒定進行評定成績,總體看來沒什么大問題,但在成績考核方面,應根據學生工地實際情況,在實習期間擬定論文題目,結合工程實際撰寫科研論文,實習結束進行論文答辯,對優秀論文推薦雜志發表,實習產學研一體化同步發展。使學生的創新水平得到真正實質性提高。
4. 培養創新型本科人才,提高畢業設計教學效果的新思路
學生的畢業設計是學生能力的綜合培養的重要階段,應該從選題開始,進行有針對性的引導和培養,根據學生大學近三年多來的學習體會、就業情況、考研情況以及將來的自身發展情況綜合考慮。
對于已經考上研究生的學生,著重從科研能力方面培養,在畢業設計階段跟著導師從事科研工作,撰寫切實可行的科研論文,對于能發表EI、SCI檢索的論文,畢業設計按優秀成績評定。
對于已經簽訂就業單位的學生,應根據就業單位的實際情況和將來的就業要求,實行雙導師制,由用人單位和學校各指派一名指導教師,共同研究和探討畢業設計題目,學生可以在用人單位提前實習就業,在此期間完成畢業設計或者論文,但必須和工程生產實踐相結合,解決工程中出現的疑難問題,或者有所創新,例如改良、改進試驗檢測方法、施工方法、施工設備等,只要有創新點,就可以完成畢業設計,有發明專利的成績直接評定優秀。
對于未簽訂就業單位的學生,重點從工程基本訓練方面選擇畢業設計題目,例如,道路線形設計、玻璃幕墻設計、超市設計等內容,在設計過程中,讓學生提出自己的創新思想,另外,鼓勵學生從基礎做好設計,把基本知識掌握牢固,一步一個腳印的做好每個設計。在設計中讓學生體會腳踏實地,不要好高騖遠,端正就業態度。最后取得設計、就業雙豐收。
5、結論
培養創新型土木工程本科人才,不是簡單的喊口號,應該從人才培養方案入手,貫穿教學的每個環節,處處體現培養創新型人才思想和方法、手段。我們從土木工程專業教學實踐的各個教學階段分析研究了培養創新型人才的創新模式和創新思想,在應用中取得了良好效果。開展實踐性教學是創新人才培養模式的重要方面,在教學計劃制定過程中,加大實踐性教學的比重,盡可能地將實踐性教學貫穿于高等本科教育的全過程,使教學方式從“以教為主”,逐步向“以學為主”轉變。學生只有通過實際演練才能提高學習的自主性和創造性,才有可能形成創新能力和實踐能力。在這方面,與企業的合作能夠起到有效的促進作用。本科教育要重視培養學生的創新能力、實踐能力和創業精神。當今社會對大學生的基本要求,不僅需要有全面的知識,而且需要有更好的適應性、開拓性,有更加靈活的創新意識和更加健全的創業心理。加強實踐教學為學生這些創新素質的培養和提高創造了基本條件。從這個意義上講, 創新型人才培養模式必須從細節入手,貫穿實踐教學的每個環節是實施素質教育、促進學生全面發展的重要載體。
參考文獻:
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)0120042-01
1 土木工程的定位
土木工程是指與工程建設有關的科學、技術、工程的概括,是利用建材、設備進行勘測、設計施工、維修等的技術活動;也指直接或間接為人們提供生產、生活等服務的工程設施。土木工程作為伴隨人類社會發展的一個古老行業,真實的反應了各個時期的科技、經濟及社會發展狀況,在我國現代化建設中越來越成為國民經濟的支柱。尤其是建國以后土木工程飛速發展,無論是力學分析、設計理論方法還是施工技術都有很大突破。特別是近年來與新材料的結合應用、超高層建筑等發面發展尤為驚人。但是客觀來講,土木工程還有很多亟待解決的問題。
2 土木工程現狀
建國以來,土木工程建設一直沒有停止且發展迅速,取得了巨大的成就。新的會展中心、高層建筑、橋隧、軌道交通、高速公路及大壩在全國各地不斷建造,新的科技新建材的應用也走在了世界的前列。
改革開放以后,隨著我國經濟的高速發展,具有經濟風向標的建筑業也搭上了經濟快車飛速發展,高層建筑的數量和高度等數據都很可觀。根據一些統計報告,目前我國已經建成600多座超過100m的建筑,70多座超過200m的建筑,超過300m的建筑竟有20多座,占世界的20%多。目前我國最高的建筑為在建的深圳平安國際金融大廈,該項目為南北塔樓。其中,裙房高度不低于40米,南塔樓高度設計為150200米,北塔樓設計高度不低于450米。上海中心大廈,主體建筑結構高度為580米,建筑主體為118層,總高度632米,是目前我國在建的第二高樓,它是由傳統的鋼筋混凝土結構和較為先進的鋼結構的混合。在2008年11月29日進行主樓樁基開工,預期到2014年竣工。大廈的設計高度超過臺北101,建成后為中國第二高樓。世界上,超過400米的14座超高層建筑中有8座在中國大陸,這個數量足以讓世人驚嘆。
同樣作為影響國民經濟的重大基礎建設的鐵路、公路也有很大的發展。我國目前的鐵路網規模僅次于美國居全球第二,以及擁有世界上總里程最長的高速鐵路網。截止到2011年底我國鐵路的總里程已經達到11萬多公里,其中時速在200公里的鐵路總里程突破了1.2萬公里。截止去年年底,全國高速公路達9萬余公里,位居世界第二,其中,國家高速公路5.77萬公里,比上年末增加0.54萬公里。全國高速公路車道里程為32.86萬公里,主要的國家級公路全部建成,并完成了拓寬改造。
橋隧建設也取得驚人成就。杭州灣跨海大橋、港珠澳跨海大橋、蘇通長江大橋以及長達20公里的烏鞘嶺隧道等一批工程都代表了世界的最先進水平。
在關系民生國本及能源可持續發展的水利工程方面,建國以來,共建成上百個大型水電站及水庫。南水北調、三峽水電站等工程的建設更是為我國水利建設史上添了濃厚的一筆。
3 土木工程的發展前景
3.1 新材料及高性能材料的應用。傳統土木工程耗能高,材料不能循環利用,產生大量建筑垃圾。這一現象已經引起人們的高度重視。傳統建材肯定會被可循環利用的性能優良的材料所替代。建筑材料對工程質量的影響很大,比如現在廣泛應用的鋼材將向著高強、質輕、韌性好等方面發展,高性能混凝土及其他復合材料也將向這方面發展。相關材料性能將進一步提高,新材料的應用將進一步廣泛。
3.2 空間上的更廣泛開發。隨著城市化進程的不斷加快,城市建設飛速發展,人口膨脹,城市規模擴大,現代城市都面臨著同樣的一個問題:用地緊張。由此帶來了生存空間擁擠、交通擁堵、環境惡化等等問題。因此我國的土木建設將向地下和高空發展,以開拓更多的活動空間。高層建筑越來越多,地下基坑深度越來越大。因土地使用費用低,地下空間的開發有很大吸引力。土木工程的建設實也例證明在我國的經濟發達城市是有地下開發的必要條件的,地下空間的開發與利用是現代城市發展的必然。
3.3 預應力技術的更大發展。自上世紀預應力混凝土被發明以來,其在我國的發展相當迅速。隨著科技發展,預應力混凝土的結構計算理論將更加完善,計算機技術的進一步應用將推動預應力技術的發展,開發出“智能混凝土”等。預應力技術在土木工程中的應用將更加廣泛。
3.4 環境友好。土木工程的產品大多是直接與自然環境相接觸的。自然環境的惡化,其中有一部分即為土木工程產品的影響,其中無論是所需建筑材料對環境的間接影響還是施工過程中對自然環境的直接破壞都對自然環境有極大的影響。自然環境與人類生存、生活息息相關,土木工程與自然環境友好協調時人類社會發展的必然。
3.5 新管理及運營模式。管理也是生產力。改革開放后我國的土木工程行業相關企業雖經過一系列的整合改革,但相比國外的先進模式仍有差距,只有在硬件及軟件上全面協調發展才能發揮最大效應。
4 結語
目前,我國土木工程已取得很大成就,一系列標志性建筑已代表了我們的技術水平。但我國的土木工程的整體水平與世界先進水平還有不小的距離。全球化時代,如何迎接新的挑戰,更好的發展土木工程,是我們必須認真思考的問題。從未來的可持續發展及加強競爭力考慮,我們不僅要對土木工程理論及其實踐進行更深入的研究,還要強化土木工程與其他相關學科的融合與,實現土木工程的更大突破。
參考文獻:
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