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教育技術(shù)土木工程論文論文
一、土木工程活動中的新問題及啟示
土木工程活動中的樹木與森林問題。許多土木工程活動存在一定的孤立性，重點局限在項目實物本身，忽視其在整體環(huán)境中的作用及影響。例如大量個體建筑和工程設(shè)施組成了城市，在保持其個性的同時，形成了個體所沒有的城市性能，如景觀協(xié)調(diào)、下墊層、熱島效應(yīng)、交通擁堵等等，這是一個量變到質(zhì)變的過程。這就從工程技術(shù)層次的“微觀建筑”上升到技術(shù)科學(xué)層次的“宏觀建筑”或“城市科學(xué)”［9］�，F(xiàn)代土木工程活動早已超越工程技術(shù)層面了，但土木工程教育往往滯后。未來發(fā)展對土木工程的壓力。人口增長、能源和資源匱乏、環(huán)境氣候變化要求我們可持續(xù)發(fā)展，引導(dǎo)全球接受綠色設(shè)計理念和在全社會進(jìn)行資源消耗平衡。全球?qū)Νh(huán)境安全及環(huán)境恢復(fù)的要求不斷提高，大多數(shù)環(huán)境目標(biāo)卻沒有實現(xiàn)。對可持續(xù)能源、潔凈水、清潔空氣及廢物安全處理的要求，推動了全球范圍內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展［10］。土木工程業(yè)是解決上述問題的主要承擔(dān)者。土木工程的信息化建設(shè)。土木工程的信息化是用計算機(jī)、通信、自動控制等信息匯集處理高新技術(shù)對傳統(tǒng)土木工程技術(shù)手段及施工方式進(jìn)行改造與提升。重點建設(shè)設(shè)計、施工的技術(shù)和控制信息系統(tǒng)；標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)管理、工程管理、企業(yè)管理的信息系統(tǒng)以及土木工程基于互聯(lián)網(wǎng)的方案。土木工程的信息化可能引起土木工程活動方式的深刻革命，土木工程新的理論和技術(shù)不斷出現(xiàn)。例如工程項目生命周期成本（lifecyclecost，LCC）、工程材料生命周期評價（lifecycleanalysis，LCA）、適應(yīng)拆毀的設(shè)計理念（DFD，DesignforDisassembly）、建筑構(gòu)件和結(jié)構(gòu)含能設(shè)計理念［11］、建筑垃圾最小化設(shè)計概念［12］、工程材料的復(fù)合高性能化與再生性的關(guān)系等等。上述已不是傳統(tǒng)土木工程技術(shù)范圍的問題，應(yīng)對現(xiàn)代土木工程活動所需知識已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)工程技術(shù)范圍。除了傳統(tǒng)的土木工程技術(shù)外，土木工程師必須熟悉大量相關(guān)知識并承擔(dān)社會與道德責(zé)任。此外，由于土木工程師的工作與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和環(huán)境發(fā)展密切相關(guān)，因此他們將在維護(hù)世界穩(wěn)定方面發(fā)揮著重要作用［13］。
二、新形勢對工程教育技術(shù)的要求
黨的十六大提出走新型工業(yè)化的發(fā)展道路［14］�！白咝滦凸I(yè)化道路”要求全面提升工程師的知識面和工程素質(zhì)：“科技含量高”要求工程師專業(yè)知識和能力過硬；“經(jīng)濟(jì)效益好”要求工程師懂市場,善于促銷路、降成本、增利潤；“能源消耗低”要求工程師有節(jié)能意識、熟悉與產(chǎn)品有關(guān)的能源知識和節(jié)能技術(shù)；“環(huán)境污染少”要求工程師對保護(hù)自然環(huán)境和人文環(huán)境有強(qiáng)烈的責(zé)任感和相應(yīng)的文化素養(yǎng)；“人力資源優(yōu)勢得到最大程度的發(fā)揮”要求工程師提高管理能力和水平［15］。轉(zhuǎn)型時期企業(yè)對我國的工程技術(shù)教育提出新的要求，希望在重視加強(qiáng)教學(xué)和科學(xué)基礎(chǔ)的前提下，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、表達(dá)交流溝通能力與團(tuán)隊合作精神、終身學(xué)習(xí)能力、職業(yè)道德及社會責(zé)任、社會人文和經(jīng)濟(jì)管理、環(huán)境保護(hù)等知識［16］。改革開放以來，土建業(yè)產(chǎn)業(yè)背景已經(jīng)發(fā)生根本的變化［17］，這種變化對土木工程師的培養(yǎng)提出了新的要求。
三、土木工程專業(yè)教育技術(shù)的對策
1.培養(yǎng)目標(biāo)的定位我國土木工程教育以四年學(xué)制為主，受培養(yǎng)模式、學(xué)制和就業(yè)率要求的支配，培養(yǎng)的學(xué)生一般為熟悉傳統(tǒng)專業(yè)技能，略知相關(guān)知識，能夠較快地從事專業(yè)技術(shù)工作的人才。現(xiàn)代工程的特點是將科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境生態(tài)、文化以及審美藝術(shù)、倫理道德等價值觀整合起來，指導(dǎo)工程實踐，創(chuàng)造出一個人工的實體。如果我們培養(yǎng)的工程師僅關(guān)注自身的技術(shù)層面，那么正如美國北卡羅來納大學(xué)Okun教授所言，恐怕未來的工程師將會成為服務(wù)于那些來自其他專業(yè)的受過良好教育的人手下的一名技術(shù)員而巳［18］。在科技飛速發(fā)展、社會問題日趨復(fù)雜的實踐環(huán)境下，四年學(xué)制培養(yǎng)出現(xiàn)代土木工程師已經(jīng)不可能，這就需要對培養(yǎng)目標(biāo)重新定位，例如培養(yǎng)具有現(xiàn)代土木工程師基本素質(zhì)的毛坯工程師或能夠較快從事某些技術(shù)工作的操作型工程師。一項對近百名工程師的調(diào)查對此有參考價值［19］：88％的被調(diào)查者認(rèn)為“工程意識比熟悉一個局部的工作更具有意義”；96％的被調(diào)查者認(rèn)為“學(xué)校教育應(yīng)注重基礎(chǔ)和素質(zhì)，過于專業(yè)化的內(nèi)容應(yīng)在企業(yè)內(nèi)加以訓(xùn)練”；100％的被調(diào)查者認(rèn)為“進(jìn)行思想品德和職業(yè)道德教育是大學(xué)的重要任務(wù)”。具有大工程觀素質(zhì)的現(xiàn)代土木工程師的缺失是土木工程水平不高的主要原因之一。用系統(tǒng)的寬廣的視野定位未來土木工程師的培養(yǎng)是我們必須做的工作。
2.培養(yǎng)現(xiàn)代土木工程師的知識與能力隨著產(chǎn)業(yè)背景的改變，以經(jīng)濟(jì)利益為核心、以合同為當(dāng)事人之間行為和關(guān)系準(zhǔn)則的運行模式已普及到土建業(yè)的每一個基層。土木工程師的職能迅速擴(kuò)大，除了傳統(tǒng)技術(shù)層面的能力外，綜合財政、社會、經(jīng)濟(jì)和政策的考慮問題方法與溝通、協(xié)調(diào)和管理能力已成為現(xiàn)代土木工程師的重要專業(yè)職能�，F(xiàn)代土木工程師的知識與能力歸納為具備工程實踐能力、多學(xué)科的背景以及多方面的能力、職業(yè)道德和社會責(zé)任感［20］。在四年時間內(nèi)即使初步完成上述三方面知識與能力的培養(yǎng)也是一項新的課題，需要用系統(tǒng)的視野確定專業(yè)的知識組成，將孤立分散的多學(xué)科知識揉合成整體，并在長期的實踐中不斷改善。
3.改變教學(xué)模式我國土木工程教育與其他工科教育一樣，長期采用科學(xué)導(dǎo)向,模式單一，工程教育的特色不明顯［21］。教學(xué)上普遍采用傳遞─接受模式。該模式源于赫爾巴特的四段教學(xué)法，后由前蘇聯(lián)凱洛夫等人進(jìn)行改造傳入我國［22］。該模式著眼于充分挖掘人的記憶力、推理能力與間接經(jīng)驗的作用，使學(xué)生比較快速有效地掌握更多的信息量。強(qiáng)調(diào)教師的指導(dǎo)作用，認(rèn)為學(xué)習(xí)是教師到學(xué)生的一種知識的單向傳遞，注重教師的權(quán)威性。運用該模式傳授知識的效率高，能培養(yǎng)學(xué)生的紀(jì)律性和抽象思維能力，并且辦學(xué)硬件條件要求低，但易培養(yǎng)出單一化、模式化的人格，不利于創(chuàng)新性、分析性學(xué)生的發(fā)展以及創(chuàng)新思維和解決實際問題能力的培養(yǎng)�，F(xiàn)代土木工程具有個性化與建造技術(shù)綜合性的特點［23］，因此土木工程教育有實踐性、創(chuàng)新性等要求，科學(xué)家培養(yǎng)模式并不能很好地滿足這些要求。由于種種原因，現(xiàn)在土木工程教育必須的一些實踐性環(huán)節(jié)被弱化或課程化了,例如以模擬、虛擬化、演示、觀摩等課程形式的實踐來代替。立即改變現(xiàn)有培養(yǎng)模式的條件尚不成熟，可先在相關(guān)課程教學(xué)上考慮工程特點，加強(qiáng)工程訓(xùn)練，培養(yǎng)工程素質(zhì)。例如設(shè)置包括多學(xué)科內(nèi)容的綜合性大作業(yè)、大案例分析（如阿斯旺大壩）、設(shè)計、實習(xí)，體現(xiàn)土木工程高度綜合性、創(chuàng)新性的特點。此外，利用分組專題討論形式，對學(xué)生進(jìn)行表達(dá)能力、合作精神和自信心等非專業(yè)綜合能力的訓(xùn)練。
4.培養(yǎng)求精務(wù)實的工程精神從士農(nóng)工商的排序就可看出中國古代社會一直沒有認(rèn)識工程技術(shù)對提升人類生活質(zhì)量、社會文明程度以及國家的富強(qiáng)的重要作用。改革開放以來，我國的工業(yè)制造能力得到了極大的發(fā)展，但產(chǎn)品質(zhì)量總體上不高，土木工程也一樣。這與社會倫理以及整個社會長期不重視工程技術(shù)有關(guān)，大多數(shù)不是能力問題。要改變這種狀況，全社會都要倡導(dǎo)尊重工程的文化、建立正確的社會倫理觀，從孩子開始，長期堅持。大學(xué)期間注重培養(yǎng)崇尚求精、務(wù)實、求真、求新，精于設(shè)計、精于制作的工程精神，將這種理念融入學(xué)生平時的作業(yè)、實驗、設(shè)計中去，逐步樹立求精務(wù)實的工程精神。
5.積極采用現(xiàn)代教育技術(shù)土木工程正在進(jìn)入信息化時代。土木工程項目的單件性、時代性、環(huán)境性、多要素性決定了項目信息的大規(guī)模性、變動性、多門類性，信息技術(shù)將使傳統(tǒng)工程成為數(shù)字工程，傳統(tǒng)的教育模式已不能適應(yīng)，必須采用現(xiàn)代教育技術(shù)。
四、結(jié)語
經(jīng)濟(jì)發(fā)展的轉(zhuǎn)型與科技的高速發(fā)展促使工程師素質(zhì)的換代，即要求有良好的工程實踐能力、表達(dá)交流溝通能力與團(tuán)隊合作精神、終身學(xué)習(xí)能力、職業(yè)道德及社會責(zé)任、社會人文和經(jīng)濟(jì)管理、環(huán)境保護(hù)等知識。為達(dá)到上述要求，必須改變現(xiàn)行的土木工程教育目標(biāo)與方法，按照新時代工程師的要求來定位培養(yǎng)目標(biāo)、改變教學(xué)模式、設(shè)計知識與能力范圍，尤其是致力于培養(yǎng)求精務(wù)實的工程精神。
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