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摘 要:本文介绍同济大学卓越工程师课程改革中,本-硕-博一体化教学改革课程基坑工程教学内容的改革。主要根据本科生与研究生的教育培养目标,对基坑工程这门课程在本科生阶段和研究生阶段的教学内容进行探讨。
关键词:土木工程;基坑工程;工程师
中图分类号:g527 文献标志码:A 文章编号:2095-9214(2015)07-0115-01
同济大学是教育部实施“卓越工程师教育培养计划”最早的高校之一。土木工程作为同济大学的优势学科,被批准为首批教改试点专业。自2009年开始,秉承本-硕-博一体化的改革方针,分别从人才培养与培养模式、教学内容和方法及师资建设等方面进行全方位的改革(钱建固和黄茂松,2014)。其中教学内容改革包括土力学A、基础工程等土木工程专业平台课程,也包括基坑工程等专业必修课程。笔者作为基坑工程的主要授课教师,在近3年时间内经过不断摸索,对基坑工程该门课的教学内容进行了梳理,并形成了具有符合时代要求的教学方案。
一、课程概况
同济大学土木工程专业下设岩土工程、建筑工程、地下建筑工程、桥梁工程及道路工程5个课群组,分别面向5个二级学科。基坑工程是岩土工程方向本科生和硕士生的必修专业课程,具有较强的针对性,直接决定了学生在就业后专业工作能力。本科阶段,基坑工程面向岩土工程和地下建筑工程两个课群组开设,学生人数大概为150人,其中岩土工程大约为50人。硕士生阶段,基坑工程每年的学生在50人左右。目前该门课程本科阶段课程名称《基坑工程设计与施工》,硕士生阶段课程名称《挡土结构与基坑工程》。该两门课目前均是以同济大学地下系钱建固教授作为责任教授,由笔者进行授课。
围绕基坑工程,对国际上土木工程前80名和国内土木工程前30名的高校的相关课程展开了调查。调查发现新加坡南洋理工大学在研究生阶段设有同样的课程,加拿大西部大学、浙江大学、武汉理工等学校设置有类似课程,另有仅10%高校研究生阶段设置类似课程中将基坑工程列为知识点,如MIT、台湾国立大学、伊利诺伊大学、东京大学、西北大学、北卡罗来纳州立大学、康奈尔大学、德州农工大学、哥伦比亚大学、东南大学。但是纵观110所调研学校,10%的高校在本科阶段设置了基坑工程类似课程,如USC,华南理工、内蒙古工业大学、福州大学。而80%的高校均设置了基础工程,在其中对基坑工程与挡土结构进行了相关的讲解。
根据统计,在本科阶段,教学内容主要集中于:
1、土压力计算
2、重力式挡墙的计算和施工方法
3、土钉墙设计方法
4、其他挡墙形式认知
5、介绍简单的挡墙形式的设计方法和施工方法
研究生阶段设置有基坑相关课程的,其教学内容主要为:
1、土压力计算(朗肯、库伦、渗流)
2、混凝土挡墙和重力式挡墙,墙后填土、压实
3、悬臂式挡墙、柔性支护(按支护形式介绍)
二、教学方案制定
根据统计结果,目前绝大多数高校该门课程在教学时,本科阶段的教学内容与研究生阶段的教学内容并无太大区别,以教授学生具体的设计和施工方法为主。对于同济大学,相当一部分研究生来源于同济本科岩土课群组,这部分学生在本科阶段已经学习了基坑工程的设计与施工,如继续按照本科类似方案进行教学,将导致学生学习兴趣低,没有本质进步。因此,秉承本-硕-博一体化的改革方针,要对硕士生阶段和本科生阶段的教学内容和方法进行梳理、贯通与区分。
(一)学生定位
同济大学土木学院每年毕业生人数约为本科500人/年,研究生500/年,根据历年学生的就业去向统计以及用人单位的反馈,在各工作岗位中,本科生主要定位在于完成标准化的设计和施工流程,需要了解基坑工程中各种形式,具备较强的动手能力。而对于研究生则主要定位于需要其独立承担工程项目中的设计或施工任务,解决过程中遇到的一些常规问题。
(二)教学内容
从学生定位来看,对于本科生其需要掌握的相应知识为基坑设计和施工的常规方法,就业后可针对不同情况可快速上手,完成设计和施工任务。针对土木行业这一特殊行情,其设计和施工均应符合规范要求,按照规范规定进行。因此,针对本科生应当以教授规范上规定的各种设计和施工方法为主。由于现在实际设计往往借助计算机完成,所以更需要让学生掌握规范上各规定的由来原因,避免在实际操作时过分依赖于计算机而无法判断计算机输出结果的对错。
而研究生除了掌握基坑设计和施工的常规方法外,需要更深一步的知识来解决实际工程中碰到的而规范中为涉及的问题,且避免与本科知识的重复。因此,对于研究生定位应当以方法论为主,让学生掌握基坑工程设计分析中的各种常用方法,在遇到规范上没有规定的情况时可以采用掌握的方法进行分析以解决问题。这样既避免了知识点的重复,又深化了学生的知识。
(三)教材
目前同济大学该门课本科与研究生阶段的教材均处于建设阶段,本科阶段的教材主要参考机械工业出版社的《深基坑工程》(高大钊,1999,2002)和基坑工程手册(刘国彬和王卫东,2009),而研究生阶段的教材主要以教师的手稿为主,需要进一步的以方法论编制教材。
三、结语
基坑工程对于岩土工程的学生来讲是专业性极强的课程,对于学生职业道路中的工作能力具有非常重要的促进作用。合理的对本科和研究生阶段的教学内容进行区分和定位有助于培养出更为符合时代要求和用人单位要求的工程师。该教学内容的定位为同济大学土木工程本-硕-博一体化教学改革起到了重要的促进作用,希望该教学内容的定位可以为同行该门课程的教学提供参考。
(作者单位:同济大学)
参考文献:
[1]钱建固,黄茂松.卓越课程土力学教改实践探讨,华中科技大学学报社会科学版,2014,28,65-67.
[2]高大钊:《深基坑工程》,北京,机械工业出版社,1999.
[3]高大钊:《深基坑工程》,北京,机械工业出版社,2002.
关键词:土木工程;基坑工程;工程师
中图分类号:g527 文献标志码:A 文章编号:2095-9214(2015)07-0115-01
同济大学是教育部实施“卓越工程师教育培养计划”最早的高校之一。土木工程作为同济大学的优势学科,被批准为首批教改试点专业。自2009年开始,秉承本-硕-博一体化的改革方针,分别从人才培养与培养模式、教学内容和方法及师资建设等方面进行全方位的改革(钱建固和黄茂松,2014)。其中教学内容改革包括土力学A、基础工程等土木工程专业平台课程,也包括基坑工程等专业必修课程。笔者作为基坑工程的主要授课教师,在近3年时间内经过不断摸索,对基坑工程该门课的教学内容进行了梳理,并形成了具有符合时代要求的教学方案。
一、课程概况
同济大学土木工程专业下设岩土工程、建筑工程、地下建筑工程、桥梁工程及道路工程5个课群组,分别面向5个二级学科。基坑工程是岩土工程方向本科生和硕士生的必修专业课程,具有较强的针对性,直接决定了学生在就业后专业工作能力。本科阶段,基坑工程面向岩土工程和地下建筑工程两个课群组开设,学生人数大概为150人,其中岩土工程大约为50人。硕士生阶段,基坑工程每年的学生在50人左右。目前该门课程本科阶段课程名称《基坑工程设计与施工》,硕士生阶段课程名称《挡土结构与基坑工程》。该两门课目前均是以同济大学地下系钱建固教授作为责任教授,由笔者进行授课。
围绕基坑工程,对国际上土木工程前80名和国内土木工程前30名的高校的相关课程展开了调查。调查发现新加坡南洋理工大学在研究生阶段设有同样的课程,加拿大西部大学、浙江大学、武汉理工等学校设置有类似课程,另有仅10%高校研究生阶段设置类似课程中将基坑工程列为知识点,如MIT、台湾国立大学、伊利诺伊大学、东京大学、西北大学、北卡罗来纳州立大学、康奈尔大学、德州农工大学、哥伦比亚大学、东南大学。但是纵观110所调研学校,10%的高校在本科阶段设置了基坑工程类似课程,如USC,华南理工、内蒙古工业大学、福州大学。而80%的高校均设置了基础工程,在其中对基坑工程与挡土结构进行了相关的讲解。
根据统计,在本科阶段,教学内容主要集中于:
1、土压力计算
2、重力式挡墙的计算和施工方法
3、土钉墙设计方法
4、其他挡墙形式认知
5、介绍简单的挡墙形式的设计方法和施工方法
研究生阶段设置有基坑相关课程的,其教学内容主要为:
1、土压力计算(朗肯、库伦、渗流)
2、混凝土挡墙和重力式挡墙,墙后填土、压实
3、悬臂式挡墙、柔性支护(按支护形式介绍)
二、教学方案制定
根据统计结果,目前绝大多数高校该门课程在教学时,本科阶段的教学内容与研究生阶段的教学内容并无太大区别,以教授学生具体的设计和施工方法为主。对于同济大学,相当一部分研究生来源于同济本科岩土课群组,这部分学生在本科阶段已经学习了基坑工程的设计与施工,如继续按照本科类似方案进行教学,将导致学生学习兴趣低,没有本质进步。因此,秉承本-硕-博一体化的改革方针,要对硕士生阶段和本科生阶段的教学内容和方法进行梳理、贯通与区分。
(一)学生定位
同济大学土木学院每年毕业生人数约为本科500人/年,研究生500/年,根据历年学生的就业去向统计以及用人单位的反馈,在各工作岗位中,本科生主要定位在于完成标准化的设计和施工流程,需要了解基坑工程中各种形式,具备较强的动手能力。而对于研究生则主要定位于需要其独立承担工程项目中的设计或施工任务,解决过程中遇到的一些常规问题。
(二)教学内容
从学生定位来看,对于本科生其需要掌握的相应知识为基坑设计和施工的常规方法,就业后可针对不同情况可快速上手,完成设计和施工任务。针对土木行业这一特殊行情,其设计和施工均应符合规范要求,按照规范规定进行。因此,针对本科生应当以教授规范上规定的各种设计和施工方法为主。由于现在实际设计往往借助计算机完成,所以更需要让学生掌握规范上各规定的由来原因,避免在实际操作时过分依赖于计算机而无法判断计算机输出结果的对错。
而研究生除了掌握基坑设计和施工的常规方法外,需要更深一步的知识来解决实际工程中碰到的而规范中为涉及的问题,且避免与本科知识的重复。因此,对于研究生定位应当以方法论为主,让学生掌握基坑工程设计分析中的各种常用方法,在遇到规范上没有规定的情况时可以采用掌握的方法进行分析以解决问题。这样既避免了知识点的重复,又深化了学生的知识。
(三)教材
目前同济大学该门课本科与研究生阶段的教材均处于建设阶段,本科阶段的教材主要参考机械工业出版社的《深基坑工程》(高大钊,1999,2002)和基坑工程手册(刘国彬和王卫东,2009),而研究生阶段的教材主要以教师的手稿为主,需要进一步的以方法论编制教材。
三、结语
基坑工程对于岩土工程的学生来讲是专业性极强的课程,对于学生职业道路中的工作能力具有非常重要的促进作用。合理的对本科和研究生阶段的教学内容进行区分和定位有助于培养出更为符合时代要求和用人单位要求的工程师。该教学内容的定位为同济大学土木工程本-硕-博一体化教学改革起到了重要的促进作用,希望该教学内容的定位可以为同行该门课程的教学提供参考。
(作者单位:同济大学)
参考文献:
[1]钱建固,黄茂松.卓越课程土力学教改实践探讨,华中科技大学学报社会科学版,2014,28,65-67.
[2]高大钊:《深基坑工程》,北京,机械工业出版社,1999.
[3]高大钊:《深基坑工程》,北京,机械工业出版社,2002.