趙 均，李永梅，張建偉，田 杰，馬 華

（北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院，北京 100124）

目前，人們?cè)趯?duì)本科生工程素質(zhì)與能力培養(yǎng)的重要性認(rèn)識(shí)上已取得了廣泛共識(shí)。各高校對(duì)于培養(yǎng)的內(nèi)容、方法等問(wèn)題，正積極探索，百花齊放，力求提升工程素質(zhì)與能力的培養(yǎng)水平[1-5]。這既涉及到認(rèn)識(shí)問(wèn)題（如：本科階段培養(yǎng)工程素質(zhì)與能力究竟應(yīng)該有哪些方面的任務(wù)），又涉及到具體操作問(wèn)題（如：在課程實(shí)施中，如何貫徹這種認(rèn)識(shí)，才能取得實(shí)實(shí)在在的效果）。本文擬結(jié)合我?；炷两Y(jié)構(gòu)課程教學(xué)與課程設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐，談一些認(rèn)識(shí)與做法。

一、關(guān)于土木工程專業(yè)本科階段工程素質(zhì)及能力培養(yǎng)任務(wù)定位的認(rèn)識(shí)

從廣義上說(shuō)，工程素質(zhì)及能力，作為工程技術(shù)人員得以從事工程活動(dòng)的主觀要素，由于覆蓋范圍廣泛，且社會(huì)發(fā)展不斷提出新的要求，決定了其培養(yǎng)和訓(xùn)練是一項(xiàng)多途徑、多方面的長(zhǎng)期任務(wù)。而具體對(duì)土木工程專業(yè)本科生，主要應(yīng)有哪些要求，則需要結(jié)合高等院校本科教育階段的培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)特點(diǎn)，提出切合實(shí)際的任務(wù)定位。這種任務(wù)定位既應(yīng)盡可能全面，又不宜有不切實(shí)際的要求與期望。為此，我們以我校土木工程專業(yè)在校本科生、近8屆本科畢業(yè)生及相關(guān)用人單位為主要對(duì)象，展開(kāi)了廣泛的問(wèn)卷調(diào)查，研究新形勢(shì)下本科生工程素質(zhì)及能力培養(yǎng)方面的社會(huì)需求、我?，F(xiàn)狀及學(xué)生要求，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行了分析，認(rèn)為至少有如下幾方面主要工作。

（1）構(gòu)建學(xué)生本專業(yè)及其相關(guān)領(lǐng)域的合理知識(shí)結(jié)構(gòu)，為從事工程活動(dòng)奠定業(yè)務(wù)基礎(chǔ)。這是工程素質(zhì)的最基礎(chǔ)成分。其中要特別強(qiáng)調(diào)對(duì)專業(yè)主干課程的學(xué)習(xí)（對(duì)土木工程專業(yè)來(lái)說(shuō)，如數(shù)學(xué)、力學(xué)及專業(yè)原理一類的課程），重視對(duì)于基本理論、基本知識(shí)和基本技能的掌握，力求達(dá)到基礎(chǔ)扎實(shí)，便于一通百通，并注意寬泛的知識(shí)面。

（2）使學(xué)生在頭腦中樹(shù)立強(qiáng)烈的工程意識(shí)。這不同于某一門(mén)具體知識(shí)和技能，主要涉及面對(duì)工程問(wèn)題的思考角度與宏觀思路。其核心是結(jié)合實(shí)際、學(xué)以致用的意識(shí)與能力。學(xué)知識(shí)是為了解決問(wèn)題的觀念在許多學(xué)生中淡薄，甚至到了專業(yè)課程學(xué)習(xí)階段完成作業(yè)時(shí)，也還只當(dāng)做是“代公式、算算數(shù)”，腦子里沒(méi)有活生生的工程，自然也就考慮不到相關(guān)的方方面面（即使已經(jīng)學(xué)過(guò)）。這是由于我們的教育長(zhǎng)期存在的弊病所致。而改變這種狀況，應(yīng)成為本科階段所有教學(xué)環(huán)節(jié)的任務(wù)；尤其進(jìn)入專業(yè)基礎(chǔ)課階段以后，更要在這方面強(qiáng)化，要始終貫穿這方面的實(shí)際訓(xùn)練和引導(dǎo)，使學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)像工程師那樣考慮問(wèn)題；并且還要培養(yǎng)學(xué)生廣泛建立責(zé)任意識(shí)、綜合意識(shí)、經(jīng)濟(jì)意識(shí)、法律意識(shí)、管理意識(shí)等。

（3）培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的初步工程能力。不能只停留在培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力這種總體要求和概括性提法上。解決土木工程領(lǐng)域的工程問(wèn)題需要多方面的具體能力，本科教學(xué)階段不可能全部解決，但必須要有足夠的訓(xùn)練。首先是與本學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)有關(guān)的能力培養(yǎng)與訓(xùn)練，同時(shí)也應(yīng)包括與工程實(shí)際和現(xiàn)實(shí)情況直接聯(lián)系的一些能力基礎(chǔ)訓(xùn)練，如：用規(guī)范規(guī)程、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)圖等工具解決工程問(wèn)題的能力、電算能力、對(duì)工程問(wèn)題的規(guī)范性表達(dá)能力（如圖紙表達(dá)、口頭表達(dá)、文檔表達(dá)）、質(zhì)疑交流能力等等。而在這后一方面，我們的教育和訓(xùn)練普遍存在不足。

上述任務(wù)互相關(guān)聯(lián)，在學(xué)校教育的不同環(huán)節(jié)中應(yīng)各有側(cè)重。重要的是，作為教育者，必須意識(shí)明確地進(jìn)行各環(huán)節(jié)的工程素質(zhì)與能力培養(yǎng)。用這樣的要求去考察我們的工作現(xiàn)狀以及沿襲多年的教學(xué)模式與方法，能夠發(fā)現(xiàn)許多問(wèn)題與欠缺，而這正可以成為我們進(jìn)行教育教學(xué)改革的起點(diǎn)。

二、以工程素質(zhì)與能力培養(yǎng)立意的混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革

混凝土結(jié)構(gòu)課程系列包括“鋼筋混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”和“單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”兩個(gè)課程設(shè)計(jì)。我們針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)施方式存在的偏差，提出課程設(shè)計(jì)以工程素質(zhì)與能力培養(yǎng)為主旨的教學(xué)理念，持續(xù)改革，實(shí)施和不斷完善了一系列具體措施，大大提升了課設(shè)環(huán)節(jié)的教學(xué)訓(xùn)練水平。其主要做法是：

（1）明確提出課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的目的與重點(diǎn)是強(qiáng)化對(duì)學(xué)生工程素質(zhì)與能力培養(yǎng)，而具體實(shí)現(xiàn)途徑是進(jìn)行相對(duì)完整的模擬工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練。并據(jù)此實(shí)行了“一全兩真”的對(duì)策措施。即：強(qiáng)調(diào)從設(shè)計(jì)方案到施工圖的全過(guò)程訓(xùn)練，仿照真實(shí)工程的設(shè)計(jì)條件去限定課設(shè)任務(wù)書(shū)給出的必要技術(shù)條件與資料，對(duì)課設(shè)成果提出接近于真實(shí)工程設(shè)計(jì)深度要求。這種訓(xùn)練方式給了學(xué)生必要的壓力，使其從查閱資料開(kāi)始，在規(guī)定的任務(wù)框架內(nèi)，必須要不斷地自己出題目，自己做文章。對(duì)于多年來(lái)主要習(xí)慣于作習(xí)題的學(xué)生來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)完全不同的工作和學(xué)習(xí)過(guò)程。很多學(xué)生最初甚至?xí)肿銦o(wú)措。教師正是指導(dǎo)學(xué)生由此起步，讓學(xué)生自己動(dòng)手動(dòng)腦，開(kāi)始學(xué)習(xí)解決工程問(wèn)題。

（2）在此基礎(chǔ)上，使每個(gè)學(xué)生都受到一次工程素質(zhì)與能力的系統(tǒng)訓(xùn)練，主要包括以下方面：①解決工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的總體思路及對(duì)設(shè)計(jì)方案的綜合分析能力；②運(yùn)用圖集、規(guī)范、手冊(cè)等工具解決設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力；③結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的手算計(jì)算能力；④工程圖紙的表達(dá)能力；從而有效地改變了以往“課設(shè)=習(xí)題+繪圖”的訓(xùn)練片面化、舍本逐末偏差。

（3）增加課程設(shè)計(jì)最后答辯的環(huán)節(jié)，要求每個(gè)學(xué)生對(duì)所做課設(shè)的過(guò)程與成果進(jìn)行陳述，并要求作成PPT，其他學(xué)生以及教師組成答辯組，當(dāng)場(chǎng)提出問(wèn)題，由答辯學(xué)生回答，使所有學(xué)生互為“答辯委員”，進(jìn)行口頭表達(dá)與質(zhì)疑的能力訓(xùn)練（我國(guó)工科學(xué)生這方面普遍欠缺），這同時(shí)又是總結(jié)交流和鞏固提高。

（4）實(shí)施了課程設(shè)計(jì)質(zhì)量監(jiān)控和成績(jī)考核的規(guī)范化改革措施。在新形勢(shì)下，為確保課設(shè)質(zhì)量采取了如下措施：①課程設(shè)計(jì)命題的個(gè)性化；②對(duì)學(xué)生逐個(gè)進(jìn)行階段性質(zhì)疑的過(guò)程質(zhì)量控制；③實(shí)行課設(shè)書(shū)面成果、平時(shí)表現(xiàn)及進(jìn)度和答辯相結(jié)合、綜合評(píng)定成績(jī)的考核方式；

（5）結(jié)合當(dāng)前工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的實(shí)際情況，在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)適當(dāng)引入電算手段訓(xùn)練，對(duì)有余力的學(xué)生，進(jìn)行電算能力的培養(yǎng)訓(xùn)練，并鼓勵(lì)其采用電算和手算結(jié)果相互比較的方法，增強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)中有關(guān)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和理解。

上述課程設(shè)計(jì)改革開(kāi)始于2003年，以“單層工業(yè)廠房課程設(shè)計(jì)”為試點(diǎn)，然后推廣到土木工程專業(yè)建筑工程方向、地下建筑方向、建筑工程管理方向混凝土結(jié)構(gòu)課程系列的兩個(gè)課程設(shè)計(jì)。改革措施經(jīng)近10年實(shí)踐，逐步完善，明顯提高了我校這些課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量，尤其是實(shí)行全過(guò)程訓(xùn)練所達(dá)到的教學(xué)訓(xùn)練深度，為后續(xù)教學(xué)環(huán)節(jié)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)，并被學(xué)生高度評(píng)價(jià)。

三、專業(yè)課理論教學(xué)與課程設(shè)計(jì)在實(shí)施上直接結(jié)合（簡(jiǎn)稱“設(shè)課結(jié)合”）的新教學(xué)模式改革嘗試

幾十年來(lái)我國(guó)高校土木工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)與相關(guān)課堂理論教學(xué)一直作為兩個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)分開(kāi)實(shí)施。一般做法是，在教學(xué)周實(shí)施理論教學(xué)，期末集中安排課程設(shè)計(jì)。這種傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)置實(shí)施模式使學(xué)與做相對(duì)分離，在一定程度上分別影響這兩個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)效果。為此，自2007級(jí)起，我們進(jìn)行了“設(shè)課結(jié)合”的改革嘗試。由于這種嘗試是在現(xiàn)有課程設(shè)置與實(shí)施模式下進(jìn)行的，受到這種客觀條件的限制，故采用了如下做法：

（1）在教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃中，將課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)劃分出一部分時(shí)間分散在正常教學(xué)周內(nèi)，其余時(shí)間則仍放在期末集中使用；

（2）在教學(xué)周內(nèi)，以理論教學(xué)為綱，課設(shè)融入其中，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)相應(yīng)的理論內(nèi)容時(shí)，同步完成課設(shè)中結(jié)構(gòu)方案與布置、標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件選型、結(jié)構(gòu)計(jì)算、構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算等項(xiàng)工作；這部分課設(shè)學(xué)時(shí)與理論教學(xué)合理打通使用，統(tǒng)一考慮理論教學(xué)與課設(shè)的實(shí)際需要，靈活使用，原則上主要用于學(xué)生完成課設(shè)，同時(shí)也包括教師講授，在一些進(jìn)度控制點(diǎn)上組織討論交流、由學(xué)生上臺(tái)講，以及教師的具體指導(dǎo)、質(zhì)疑與答疑輔導(dǎo)等；

（3）理論課程的作業(yè)布置與課設(shè)內(nèi)容適當(dāng)結(jié)合，將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不同方案和不同計(jì)算方法，分別作為作業(yè)，并允許將其中的一種方案內(nèi)容擴(kuò)展為課設(shè)計(jì)算書(shū)；

（4）期末集中使用的其余課設(shè)學(xué)時(shí)，主要用于學(xué)生完成施工圖繪制與答辯。

這項(xiàng)改革嘗試經(jīng)過(guò)3屆學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐，效果很好。表明，這種教學(xué)模式使學(xué)生學(xué)得透，可以同時(shí)提高理論教學(xué)與課程設(shè)計(jì)兩方面的教學(xué)效果，提高教學(xué)效率，且有利于改善學(xué)風(fēng)和改變部分學(xué)生的不良學(xué)習(xí)習(xí)慣。

四、高年級(jí)本科生強(qiáng)化工程素質(zhì)和能力培養(yǎng)的其他措施

鑒于高年級(jí)本科生在專業(yè)上已有較多基礎(chǔ)，比低年級(jí)更具備從事專業(yè)活動(dòng)的條件，可拓展其工程素質(zhì)和能力的培養(yǎng)途徑。我們采取了如下措施：

（1）在學(xué)生自愿的基礎(chǔ)上，組織學(xué)生利用大三后的暑假，去設(shè)計(jì)部門(mén)進(jìn)行實(shí)習(xí)（可與大四學(xué)年初的生產(chǎn)實(shí)習(xí)合并，共達(dá)10-12周時(shí)間）。自2006級(jí)起，已連續(xù)組織了4屆學(xué)生的這種暑期實(shí)習(xí)，教師幫助聯(lián)系實(shí)習(xí)單位，使其分赴不同的工程設(shè)計(jì)部門(mén)，直接參加工程設(shè)計(jì)。這種做法得到了很多學(xué)生的積極響應(yīng)。它既有利于學(xué)生工程素質(zhì)和能力的培養(yǎng)，又有利于其最后一年的課程學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)，以及學(xué)生的擇業(yè)和未來(lái)規(guī)劃。

（2）吸收一些高年級(jí)學(xué)生在教師指導(dǎo)下參加完成實(shí)際科研項(xiàng)目。實(shí)際科研或工程項(xiàng)目，是培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)與能力的良機(jī)。當(dāng)學(xué)生成為完成這種項(xiàng)目的主體時(shí)，所得到的培養(yǎng)鍛煉尤其充分（完全不同于本科生主要作為一般性人力資源參加項(xiàng)目的情況）。這方面我們注意了難度和時(shí)間適宜。比如：我們?cè)源笏谋究粕鸀橹黧w完成了實(shí)際科研項(xiàng)目“噴射聚合物砂漿面層加固磚墻的抗震性能試驗(yàn)研究”，其間，不僅按項(xiàng)目要求完成了全部試驗(yàn)研究工作，而且在其基礎(chǔ)上，采用ABAQUS有限元分析軟件，成功地進(jìn)行了建模和彈塑性分析。作為其直接成果，參加項(xiàng)目的本科生作為第一作者在國(guó)內(nèi)核心期刊發(fā)表了論文。

（3）結(jié)合我校教學(xué)計(jì)劃中的創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)，進(jìn)行開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，根據(jù)具體情況，采用了工程式、群體式、拓展式、研討式和案例式5種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的模式，通過(guò)這種形式培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)與創(chuàng)新能力。

本文以上內(nèi)容，反映了我們前一個(gè)時(shí)期對(duì)本科階段工程素質(zhì)及能力培養(yǎng)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和所做的一些努力，其中所采取的措施是在現(xiàn)有傳統(tǒng)教學(xué)計(jì)劃和課程設(shè)置的框架內(nèi)實(shí)施的。然而，在改革實(shí)踐中，使我們?cè)桨l(fā)感到目前這種傳統(tǒng)格局本身已經(jīng)有一些地方不能完全適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求了。進(jìn)一步的改革，需要在一定程度上突破原有格局，而我們現(xiàn)在所做的工作，從一定意義上說(shuō)，也是在為此進(jìn)行必要的探索性鋪墊。

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[1]劉明，李宏男，江見(jiàn)鯨.混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)研究與探索[M].東北大學(xué)出版社，2000.

[2]宗蘭.關(guān)于在混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)的探討[J].建筑結(jié)構(gòu)，2008，38（s1）：128-129.

[3]李曉文，周鐵鋼.混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)若干問(wèn)題探討[J].廣州大學(xué)學(xué)報(bào) （自然科學(xué)版），2006，增刊：21-23.

[4]張科強(qiáng)，周志軍.土木工程專業(yè)學(xué)生工程能力培養(yǎng)淺談[J].建筑結(jié)構(gòu)，2008，38（s1）：40-42.

[5]李永梅，趙均.改革土木工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)[J].工業(yè)建筑，2011，41（增刊），455-457.