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一、中美兩國土木工程教育比較
(一)培養目標和教育模式美國土木工程院校的培養目標是培養適應寬泛的社會需求的土木工程人才,也就是“大土木”的范圍,主要包括民用建筑、工業廠房、隧道、橋梁、海港、給排水、市政等專業。未來可能從事結構和巖土工程師、市政工程師和運輸工程師等工作。我國的培養目標是培養適應社會主義現代化建設需要,德智體全面發展,掌握土木工程學科的基本理論和基本知識,獲得土木工程師基本訓練并具有創新精神的高級土木工程技術人才。土木工程專業的畢業生能從事土木工程的設計、施工與管理工作,具有初步的土木工程項目規劃和研究開發能力。由于中美兩國高等教育培養目標的差異,兩國的教育模式存在著較大區別。美國大學土木工程專業的本科工程教育通常采用通識教育的培養模式,而我國土木工程本科教育主要肩負著專業教育的職責。雙方最大的區別在于,美國的土木工程專業的本科階段主要通過通識教育培養健全的個體,而我國主要是培養土木工程專業型的人才。
(二)課程體系從培養目標來看,美國土木工程高校十分重視實踐在教學中的地位。對比國內土木工程專業的課程體系,美國的土木工程課程體系具有以下特點:1.美國高校土木工程專業的設計綜合類課程學時數明顯高于國內高校;2.美國高校土木工程選修課的課時數占總課時數的比例多于國內高校;3.美國高校土木工程專業實踐性教學環節占總課時數的比重顯著高于國內高校。
(三)課堂教學與評價方法在美國德克薩斯大學(UTA)為期1年的訪學期間,全程旁聽了土木工程系的土力學和基礎工程兩門專業核心課程。該課程授課內容與國內高校的土力學和基礎工程課程類似,是土木工程專業本科生的主干必修課。采用大班授課,每周2次共3小時教師授課,以及每周一次的2小時自習課。自習課安排博士研究生(助教)為本科生答疑,自習課還包括點名和交作業的內容。該課程的成績分配與國內高校比較類似,其中每學期至少安排兩次閉卷小測試,占總成績的20%;每學期一次分組大作業,占總成績的15%;自習課占總成績5%;期末考試成績占總成績60%。與我國的課程相比,美國課堂教學具有以下特點:1.每堂課的課程信息量非常多,學生需要課前預習才能跟上教師的節奏;教師教學風格自由,學生在課堂上可以隨時打斷教師,并提出自己的意見。2.課程網絡建設比較成熟。由于大量采用現代多媒體教學手段,教學信息量大,為便于學生課后學習和復習,解決學生課堂來不及記筆記的問題,教師會在課后將課程全程錄像,將筆記內容、課外閱讀材料、上課討論內容等放在課程網站上,供學生自由閱讀。課表也會在網站公布,包括各課時授課內容計劃、學期測試時間、大作業時間等,以便學生自習參考。3.分組大作業,培養學生團隊合作能力,鼓勵學生通過編程或者使用數值軟件建模解決各種工程實際問題。4.強制參加自習課。對于基礎主干課,自習是非常重要的。美國大學生在課余時間一般都會參加很多社會實踐,對此,學校要求學生必須參加某些課程自習課。為了鞏固學生的學習效果,美國高校的作業非常多,而且作業通常為綜合或實際工程問題,需要學生結合教師的上課內容,查閱大量資料,通過分析問題,提出解決方案。為檢驗學生知識點的掌握程度,考試環節主要分為平時階段的小測試、期中考試和期末考試三部分。可以避免學生平時不學習,在考試前突擊學習的情況,保證了學習過程的連續性,確保學習效果。為綜合評估教師的教學水平和效果,對于教學方面而言,美國高校有學生評價教師的評價體系,對教師教學的各環節進行指標量化評價,打出評價等級,作為評價教師教學的重要依據之一。
(四)實踐教學環節實踐教學環節主要包括實驗、實習和設計等,是增加學生感性認識、增強動手能力、將理論知識轉換為實踐知識的重要手段,美國高校的土木工程專業非常重視這一實踐性教學環節。以美國德克薩斯大學為例,土木工程專業采用課堂理論學習與工程實習相結合的方式開展。學生在校期間有3—5次工程實踐機會,每次2—4個月。部分學生的畢業論文(設計)可直接在相關工程和科研單位進行,真正做到“真題真做”,而且提前實現上崗培訓。
二、我國高校土木工程教育的啟示
(一)注重基礎課程的教育,加大專業課程比例為確保通識教育的教學質量和效果,美國土木工程院校規定授課教師必須是教授或者工程界的專家,而且要求最終的教學效果必須達到優良。為提高學生對土木工程專業的認識,增加對土木工程專業的興趣,為今后的工作和繼續深造打下扎實基礎,我國大多數高校已規定具有教授職稱的教師必須給本科生教授相關專業的基礎課,如土木工程概論和結構力學等課程,但由于師資和教學資源的不均衡等原因制約,目前主要還是以年輕教師授課為主。相比國外高校,國內高校可參照美國大學土木工程專業的課程設置情況,根據人才培養方案,設置多個課程群模塊。加大專業基礎課程比例,加強專業基礎課教育,處理好基礎與專業技能,校內與校外,知識、能力與素質之間的關系,優化課程體系結構,保證課程之間的良好銜接,整合課程內容,避免內容重復,提高課程效率。
(二)加強理論教學與實踐環節的結合實踐教學是土木工程本科教學中重要的環節之一,目前國內土木工程專業教學課程設置存在實踐教學環節比重偏少的問題,存在學生實踐訓練內容較少、實習時間短并流于形式等問題。參考美國高校土木工程的教育經驗,有以下幾點建議:1.聘請工程單位的專家開設工程設計和施工管理類課程。以選修課的形式,通過大量的工程實例教學模式,提出實踐中亟待解決的問題,從而激發學生的學習興趣,提高學生解決實踐問題的能力。2.鼓勵學生利用寒暑假時間去工程單位進行相關課程的現場實習,實習合格后給予一定的學分和資金資助,同時學校在學生獎學金和三好生評定等方面給予相應的考慮。3.提高教師的工程實踐能力。特別是鼓勵年輕教師定期到相關工程單位實習,和工程單位聯合申報產學研項目,將課程教學與工程項目結合,提升教師的工程實踐和科研能力,在職稱評審和崗位考核方面給予政策支持,培養“雙師型”教師隊伍。4.實行畢業論文或設計的雙導師制度,即校內導師和校外導師合作指導的模式。可以將畢業論文或設計直接安排在工程設計施工單位進行,真正做到畢業課題“真題真做”,學生畢業后可以直接上崗,縮短崗前培訓的周期。
(三)加強學生創新和創業能力培養大學生創新和創業訓練是培養學生創新、創業能力的最要途徑之一。美國土木工程院校鼓勵學生創新思維的訓練,充分發展學生的個性,做到因材施教,鼓勵學生的創造性思維的發展,培養具有創新能力的人才。加強有特色的本科生研究計劃(UROP),UROP是美國麻省理工學院的首創,該計劃鼓勵學生在大學一年級就參加教師的研究工作,從而增長他們的學識和能力。微軟公司的創始人比爾蓋茨退學創業和Google的總裁布林的成功案例足以說明大學創新創業精神的必要性,這和美國的教育宗旨相吻合,能夠充分發揮每個學生的特長。
三、結語
與美國相比,近年來我國教育部和建設部等推出了系列改革措施,如卓越工程師計劃以及土木工程專業評估等改革措施,取得了顯著的成效,但還有很多問題急需研究并加以解決。因此,應該將重要的一些做法,加以制度化,實現量化管理,并付諸實施,構建具有中國特色的土木工程教育模式。
作者:王照宇 單位:鹽城工學院 土木工程學院