中美土木工程本科創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系對(duì)比分析

1、中美土木工程本科創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系對(duì)比分析摘要：介紹了美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校及東南大學(xué)土木工程專(zhuān)業(yè)本科創(chuàng)新(創(chuàng)新論文)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的基本情況，通過(guò)對(duì)比找出我國(guó)與國(guó)際一流土木工程專(zhuān)業(yè)高校實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)的差距，尋求解決的途徑。analysis。引言未來(lái)2O年(20112030年)是中國(guó)重要的發(fā)展機(jī)遇期，面對(duì)未來(lái)20年的挑戰(zhàn)，如何培養(yǎng)具有“專(zhuān)業(yè)扎實(shí)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、協(xié)作敬業(yè)、恪守道德和具有國(guó)際化視野”的土木工程專(zhuān)業(yè)人才，吸引更多優(yōu)秀人才加入土木工程行業(yè)，在繼承和發(fā)展之間，承擔(dān)更大的職責(zé)，展示更多的領(lǐng)導(dǎo)和專(zhuān)業(yè)才華，土木工程教育面臨巨大挑戰(zhàn)!教育部要求“面向工業(yè)界、面向世界、面向未來(lái)，培養(yǎng)卓越工程師后備人才”，

2、并于2010年啟動(dòng)了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，東南大學(xué)作為以工科著稱(chēng)的985高校，已被列入“卓越工程師計(jì)劃”首批高校名收稿日期：20110406基金項(xiàng)目：東南大學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理重點(diǎn)項(xiàng)目(2010L005)作者簡(jiǎn)介：徐明(1972一)，男，黑龍江大慶人，博士，高級(jí)工程師實(shí)驗(yàn)室副主任，主要研究方向?yàn)橥聊竟こ虒?shí)驗(yàn)室技術(shù)與管理。Te1：；Email：xumingseueduca單?！白吭焦こ處熡?jì)劃”要求“強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力、創(chuàng)新能力及國(guó)際化視野”，根據(jù)這一要求，現(xiàn)行“以理論教學(xué)為主，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔”的土木工程傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系已經(jīng)不能滿(mǎn)足其要求，必須對(duì)土木工程本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系予以革新。一以“工程

3、化”為教育主線(xiàn)的美國(guó)工程教育走在世界的前列。從20世紀(jì)80年代末美國(guó)許多著名高校開(kāi)始進(jìn)行工程教育改革，改革工程教育逐漸科學(xué)化、理論化的模式，強(qiáng)調(diào)“科學(xué)回歸工程”的教育理念，突出工程教育中的實(shí)踐教學(xué)地位，提出加強(qiáng)學(xué)校和社會(huì)的聯(lián)系，在人才培養(yǎng)過(guò)程中加大工程實(shí)踐教學(xué)的比例，加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。這與教育部“卓越工程師計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)是基本相同的。因此，美國(guó)著名工程類(lèi)高校在工程教育改革中的很多經(jīng)驗(yàn)是我們可以充分借鑒的。加州大學(xué)伯克利分校作為美國(guó)著名的工程類(lèi)高校，在美國(guó)土木工程專(zhuān)業(yè)院校中連續(xù)多次排名第一，其土木工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)從硬件到軟件、從教學(xué)體系到教學(xué)方法和教學(xué)手段，多渠道為學(xué)生獲得工程實(shí)踐能力提

4、第11期徐明，等：中關(guān)土木工程本科創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系對(duì)比分析75練學(xué)生專(zhuān)業(yè)素質(zhì)所必須的力學(xué)類(lèi)核心基礎(chǔ)課程的相關(guān)基本知word格式論文識(shí)、基本方法、基本技能。第二模塊（專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K）：包括土力學(xué)實(shí)驗(yàn)、土木工程材料實(shí)驗(yàn)、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理實(shí)驗(yàn)，通過(guò)規(guī)范、系統(tǒng)的基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，讓學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的科學(xué)工作作風(fēng)和科研動(dòng)手能力；通過(guò)進(jìn)一步掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、裝置準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)采集和處理、結(jié)果分析和報(bào)告的方法，了解科學(xué)創(chuàng)新的基本過(guò)程，增強(qiáng)工程創(chuàng)新的意識(shí)。第三模塊（專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K）：包括土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測(cè)、路基路面試驗(yàn)檢測(cè)、地下結(jié)構(gòu)工程試驗(yàn)檢測(cè)、現(xiàn)代施工技術(shù)與預(yù)應(yīng)力技術(shù)實(shí)驗(yàn)、土木工程拓展實(shí)驗(yàn)及工程信息管理（信

5、息管理論文）實(shí)驗(yàn)等，通過(guò)專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)、大型綜合實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，從而增強(qiáng)綜合判斷意識(shí)與能力，增強(qiáng)工程與技術(shù)素養(yǎng)。具體實(shí)驗(yàn)課程，例如：土木工程材料課程，每周有2.5個(gè)學(xué)時(shí)的授課和1個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)；工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程，每周有5個(gè)學(xué)時(shí)的授課和0.5個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)。2.2本科生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃近年來(lái)學(xué)校多渠道為有科學(xué)研究興趣的學(xué)生提供從事科學(xué)研究的機(jī)會(huì)。實(shí)驗(yàn)中心定期在網(wǎng)上公布一些創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，供有興趣且學(xué)有余力的學(xué)生前來(lái)完成。學(xué)生可以針對(duì)自己感興趣的課題，申請(qǐng)國(guó)家、省、學(xué)校、學(xué)院4級(jí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的資助，開(kāi)展相關(guān)的研究工作。近2年，學(xué)生自

6、主立項(xiàng)課外科研項(xiàng)目130項(xiàng)，年均60項(xiàng)以上。這些項(xiàng)目包括院級(jí)和校級(jí)101項(xiàng)、國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目20項(xiàng)，約500人次參加了自主立項(xiàng)課外科研項(xiàng)目的研究。土木學(xué)院教師每年完成國(guó)家、省部級(jí)科研項(xiàng)目數(shù)十項(xiàng)，同時(shí)很多教師參加了國(guó)內(nèi)重點(diǎn)工程的科技（科技論文）攻關(guān)。每年約有80名以上的研究生在實(shí)驗(yàn)中心開(kāi)展科研實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)中心鼓勵(lì)本科學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)中心完成的研究生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。由于這些實(shí)驗(yàn)研究本身所具有的創(chuàng)新性，開(kāi)拓了學(xué)生的視野，提高了學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。2 3學(xué)科競(jìng)賽學(xué)校開(kāi)展1年一度的力學(xué)競(jìng)賽、材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新競(jìng)賽等學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)。其中，材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽、結(jié)

7、構(gòu)創(chuàng)新競(jìng)賽由學(xué)生自由組隊(duì)并提出設(shè)計(jì)方案，學(xué)院組成專(zhuān)家委員會(huì)，面向所有參賽者對(duì)所有方案進(jìn)行點(diǎn)評(píng)并評(píng)選，選擇創(chuàng)新性較強(qiáng)的方案進(jìn)行重點(diǎn)資助，對(duì)于完成情況較好的命題報(bào)送省、地區(qū)和全國(guó)比賽。通過(guò)點(diǎn)評(píng)，所有參賽學(xué)生了解了自己和他人方案的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)和改進(jìn)方向，不僅有利于提高學(xué)生的方案水平，而且很大程度上激勵(lì)了他們的學(xué)習(xí)興趣。5年來(lái)，獲得省部級(jí)以上備類(lèi)競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)150人次，其中國(guó)家級(jí)的力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)10人次。2010年更是連續(xù)獲得江蘇省結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，二等獎(jiǎng)一項(xiàng)；華東地區(qū)高校結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邀請(qǐng)賽唯一的一等獎(jiǎng)；第四屆全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)第一名；首屆全國(guó)大學(xué)生基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)第一名。3 兩

8、校創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系對(duì)比分析（1）實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置。東南大學(xué)的課程設(shè)置比加州大學(xué)伯克利分校更為系統(tǒng)，明確劃分了3個(gè)模塊的實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)體系。但是針對(duì)具體兩校都設(shè)置的實(shí)驗(yàn)課程，我們的差距主要體現(xiàn)在理論與實(shí)驗(yàn)課程的課時(shí)比例上。例如工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程?hào)|南大學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)課的比例是5:0.5,加州大學(xué)伯克利分校的比例是2:3。由此可以看出，美國(guó)高校更注重學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力及在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)，而國(guó)內(nèi)高校更注重學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。因此在今后的教學(xué)計(jì)劃制定中，應(yīng)加大實(shí)驗(yàn)課程的比例，改變?cè)械囊晃锻ㄟ^(guò)課堂灌輸，講授專(zhuān)業(yè)知識(shí)的方式。(2) 大學(xué)生參加科研活動(dòng)的機(jī)會(huì)。近年來(lái)通過(guò)國(guó)家、省、學(xué)校及學(xué)院4級(jí)的創(chuàng)

9、新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃資助，國(guó)內(nèi)高校在為本科學(xué)生提供科研創(chuàng)新平臺(tái)方面與美國(guó)高校的差距在逐漸縮小。同時(shí)國(guó)內(nèi)工程建設(shè)規(guī)模遠(yuǎn)大于美國(guó)，許多教師參加了國(guó)內(nèi)重點(diǎn)工程項(xiàng)目的科技攻關(guān)，為廣大本科生提供了很好的接觸實(shí)際工程的機(jī)會(huì)。因此，在這一方面我們有著自身的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)按照現(xiàn)有的思路繼續(xù)走下去。(3) 學(xué)科競(jìng)賽。雖然國(guó)內(nèi)高校的競(jìng)賽次數(shù)及規(guī)模均要比美國(guó)高校多，但是美國(guó)高校的學(xué)科競(jìng)賽與實(shí)際工程更接近，更能鍛煉學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力；國(guó)內(nèi)高校的競(jìng)賽則更注重學(xué)生基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)及基本結(jié)構(gòu)概念的掌握。例如美國(guó)高校的混凝土劃艇競(jìng)賽，比賽采用混凝土澆筑實(shí)體模型，鍛煉了學(xué)生混凝土設(shè)計(jì)、施工技術(shù)，做好的模型可以實(shí)際應(yīng)用，更接近于實(shí)際工程。我國(guó)的全

10、國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)競(jìng)賽一般采用比較小的模型，材料一般是有機(jī)玻璃、木材、紙張等，與實(shí)際工程所用材料有較大不同，且做好的模型不能實(shí)際應(yīng)用，主要以鍛煉學(xué)生的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念為主。因此，今后高校學(xué)科競(jìng)賽中如何讓比賽更接近于實(shí)際工程，突出學(xué)生實(shí)際解決工程問(wèn)題能力的培養(yǎng)是我們努力的方向。(4) 研修課程。一直以來(lái)這是國(guó)內(nèi)高校的短板，針對(duì)不同年級(jí)、不同層次的學(xué)生開(kāi)設(shè)不同類(lèi)型的研修課程，是我們急待解決的問(wèn)題。(5)職業(yè)素質(zhì)訓(xùn)練。加州大學(xué)伯克利分校的職業(yè)素質(zhì)訓(xùn)練計(jì)劃給了我們很好的啟發(fā)，工程類(lèi)高校所培供足夠的鍛煉機(jī)會(huì)和條件。東南大學(xué)作為以工科著稱(chēng)的985高校，在國(guó)內(nèi)土木工程專(zhuān)業(yè)院校中始終排名前5名，2008年底被評(píng)為國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)單位。本文通過(guò)對(duì)這兩所高校土木工程專(zhuān)業(yè)本科創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的對(duì)比分析，找出我們與國(guó)際一流高校在土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的差距，尋求解決的途徑。1加州大學(xué)伯克利分校的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系加州大學(xué)伯克利分校土木工程專(zhuān)業(yè)本科課程4年要完成最少120個(gè)學(xué)分。其本科創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要分為以下幾個(gè)層次。1.1課程實(shí)驗(yàn)課程實(shí)驗(yàn)主要包括工程力學(xué)、工程材料結(jié)構(gòu)與特性、結(jié)構(gòu)工程、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等課程的實(shí)驗(yàn)。例如：工程材料結(jié)構(gòu)與特性課程，每周有2個(gè)學(xué)時(shí)的授課和3個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)。主要講授土木工程材料的結(jié)構(gòu)和特性。實(shí)驗(yàn)主要是測(cè)試各種條件下材料的性能。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)