中國、美國和歐洲高校土木工程教學課程設置對比分析

李林瑾　周云　曾雅麗思

摘要：

文章旨在對比中國、美國及歐洲排名前列的土木工程專業(yè)高校在本科教學課程設置中的差異，統(tǒng)計了2014-2015年網(wǎng)絡上公開的中國、美國和歐洲共26所排名前列的土木工程專業(yè)高校的教學計劃和課程設置情況，進行了總學時數(shù)、課程結構、通識課程以及實踐教學四個方面的對比分析。通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，中國各高校提倡文理結合的通才教育，美國各高校則相對注重通識教育課程的教學，而歐洲各高校比較重視本科階段的專業(yè)課程教學。關于實踐教學環(huán)節(jié)，中國高校主要是安排學生進行實習和課程實驗，而美國和歐洲高校往往傾向于采用更加緊密的學校與企業(yè)合作辦學的形式。

關鍵詞：土木工程；本科教學；課程分析；通識教育；實踐教學

中圖分類號：TU-4文獻標志碼：A文章編號：

10052909（2018）02004107

工程學科的大學本科教育是培養(yǎng)工程技術人才的重要環(huán)節(jié)。在新時期，隨著工程技術的迅猛發(fā)展和國際形勢的變化，科學技術作為第一生產(chǎn)力的認知被提到了前所未有的高度。大學作為工程師的搖籃，其教學內(nèi)容為解決將來工程建設中的諸多問題奠定了重要基礎。近年來，關于中國土木工程教育問題，眾多學者開展了研究，孫南屏認為經(jīng)濟發(fā)展的轉型與科技的高速發(fā)展促使工程師素質(zhì)的換代，必須改變現(xiàn)行的土木工程教育目標與方法，按照新時代工程師的要求來定位培養(yǎng)目標、改變教學模式、設計知識與能力范圍[1]。張云蓮等提出中國具有全球最大的建筑業(yè)市場和種類最全的土木工程建設項目。隨著全球經(jīng)濟一體化的深入，越來越多的國外設計、施工和咨詢企業(yè)不斷涌入中國內(nèi)地開拓市場；另外，中國建筑企業(yè)也越來越多地走出國門承攬工程項目，土木工程項目的國際化趨勢日益明顯，更加需要培養(yǎng)具有國際化視野和國際競爭力的土木工程專業(yè)人才[2]。

不同國家的高校在土木工程本科教學方面有一定差別。為了使中國的工程人才培養(yǎng)與國際接軌，研究和借鑒國外高校同類專業(yè)教育的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢十分必要，眾多學者對此進行了大量的相關研究。董曉梅對德、美、法、日四國具有明顯特色的工程教育人才培養(yǎng)模式進行了介紹：德國的雙元制模式、美

國的研究指導型模式、法國的學校本位模式、日本的企業(yè)本位模式，均對中國工科院校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式具有重要啟示[3]。2010年中國推出了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，以改革中國的工程師教育，李國強等通過對中法兩國的工程師教育在培養(yǎng)制度、理論課程、實踐環(huán)節(jié)三個方面的比較，針對中國培養(yǎng)制度的改革提出了建議[4]。魯正等介紹了德國高等工程教育體系的現(xiàn)狀、培養(yǎng)模式及德國工程教育認證制度與注冊工程師制度，分析了德國高等工程教育多元化的教學特點，對中國高等工程教育改革和卓越工程師培養(yǎng)提出了相應建議[5]。李炎鋒等比較了中美兩國高校土木工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，從行業(yè)現(xiàn)狀、專業(yè)教育質(zhì)量評估、職業(yè)注冊制度方面分析土木工程專業(yè)發(fā)展狀況。針對中國土木工程專業(yè)開展卓越工程師教育培養(yǎng)計劃和未來加入華盛頓協(xié)議提出幾點建議[6]。李愛群等選取中國研究型、教學研究型和應用型高校各6所總共18所高校的土木工程專業(yè)為分析樣本，對實踐教學的現(xiàn)狀進行分析，并與美、德、法、英、日等發(fā)達國家的土木工程專業(yè)實踐教學進行比較[7]。林峰等對國外土木工程專業(yè)本科課程體系在國內(nèi)的應用進行了可行性的研究，并對改進和完善國內(nèi)高?，F(xiàn)有課程體系提出相應意見[8]。

以往研究主要針對中外工程教育體系、專業(yè)課程體系、實踐教學現(xiàn)狀、工程教育人才培養(yǎng)模式和教育認證體系，但是在具體到各高校專業(yè)課程教育和通識課程結構分析，課程設置和學分分析方面

研究還略顯不足，缺乏具體數(shù)據(jù)支持。因此文章選取了中國、美國和歐洲26所高水平土木工程專業(yè)高校做統(tǒng)計對比，橫向?qū)Ρ确治鋈齻€地區(qū)的高校土木工程專業(yè)本科教學課程設置的特征和異同。通過對比分析，對中國土木工程專業(yè)本科教育的建設、改革和發(fā)展提出合理的建議。

一、分析對象的選取

作者分別從中國選取11所大學、美國選取8所、歐洲選取7所，通過搜集這26所高校2014-2015年網(wǎng)絡上公開的土木工程專業(yè)本科教學大綱作為樣本分析。所選高校均是在2015年三個地區(qū)土木工程專業(yè)排名前10名，其辦學歷史悠久、社會口碑良好，具有一定的代表性。每所高校的土木工程專業(yè)均有傳統(tǒng)學科優(yōu)勢并各具特點，所選高校以及其名稱的簡寫列于表1。

二、土木工程課程設置的對比

（一）總學分與總學時數(shù)

各高校的總學時數(shù)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)見圖1。由圖1可以看出，對三個區(qū)域?qū)Ρ确治?，所選取的中國地區(qū)土木工程專業(yè)高校中，總學時數(shù)最多的是同濟大學（197.5學分），最少為東南大學（150學分）。中國11所高校的平均學分為177.5學分。美國高校課程學分設置明顯較少，除了斯坦福大學的土木工程專業(yè)課程要求180個學分以外，其余大學并沒有給學生安排較多的本科課程。其中佐治亞理工學院、普度大學、德克薩斯大學奧斯汀分校、伊利諾伊大學四所大學的平均課時學分僅為128分。課程任務設置較重的是歐洲地區(qū)土木工程專業(yè)高校。其中雅典國立技術大學的學制為五年，總學分達到了246分，甚至學分相對最少的代爾夫特理工大學也達到了180學分。

通過對比各地區(qū)的課程設置，可以發(fā)現(xiàn)學分的不同與各地區(qū)的教學理念是契合的。

中國高校土木工程專業(yè)教育注重綜合素質(zhì)與專業(yè)能力的結合，其培養(yǎng)的學生需要德、智、體、美、勞全面發(fā)展，掌握較扎實的數(shù)學力學基礎理論，并且要求人文科學和社會科學知識兼顧，具有土木工程方向的專業(yè)技術及經(jīng)營、管理能力，所以中國傳統(tǒng)工程教育以理論教學為主、實踐教學為輔。

美國的土木工程專業(yè)高校更加重視實踐能力的培養(yǎng)，強調(diào)學生的橫向均衡發(fā)展，其大學的課時學分明顯少于另外兩地區(qū)的高校，這為培養(yǎng)學生的獨立思考和自學能力提供了時間條件，學生擁有足夠的時間去對自己感興趣的問題進行獨立研究，另外學習的積極性易于被發(fā)掘。麻省理工學院的培養(yǎng)目標是：通過學習使學生獲得在土木工程領域內(nèi)認識問題、解決問題及制定決策的能力，并且能夠綜合考慮自然因素和社會因素等方面的變化。加州伯克利大學的辦學目標是：培養(yǎng)工程技術人才或為那些將致力于工程研究和教學工作的學生打下了良好的基礎。伯克利大學的培養(yǎng)計劃中還要求學生必須具備良好的數(shù)理基礎，在人文科研方面受過較好的教育，能夠熟練地進行技術交流并具備一定的經(jīng)濟知識和較強的專業(yè)實踐能力[9]。

歐洲高校土木工程專業(yè)教育則更重視課程的設置和課堂的知識傳授過程，它以職業(yè)為目標，強調(diào)應用型人才的培養(yǎng)，主張的是個人專業(yè)技能和專業(yè)相關工作能力的強化。這種培養(yǎng)模式縮短了學校教學和社會工程應用之間的差距，畢業(yè)生往往能夠很快適應從學生向工程師的過渡，學校與社會的銜接較為緊密。這極大地提高了人才培養(yǎng)的效率和成為社會建設者的轉型。

（二）課程結構分析

中國與國外大學的土木工程課程體系基本一致，均由公共基礎課、專業(yè)基礎課和專業(yè)課組成，其課程的要求也可分為必修課和選修課兩大類。部分大學的課程分布列于表2（注：部分中國、美國及歐洲高校因其課程無法嚴格按照表2分類方法進行統(tǒng)計而未被列入統(tǒng)計范圍之內(nèi)）。

其中，國內(nèi)9所土木工程專業(yè)高校中通識課程學分（包括必修與選修）占總學分的比例平均為38.4%。其中最高者為北京交通大學，通識課程比例達到了53%。對美國的8所高校課程學分進行平均計算之后不難發(fā)現(xiàn)，通識課程學分比例在美國高校中平均達到了45.9%，普遍高于中國。其中，斯坦福大學更是超越了60%。由此可見美國各土木工程專業(yè)高校對基礎教育的重視程度。國內(nèi)高校土木工程專業(yè)基礎教育的一大特點是：一直在提倡文理結合的通才教育。大學期間對英語和思想政治課程安排了大量的學分要求，這兩門課程貫穿了大學教育的前兩年，占據(jù)了通識教育相當大的比例。美國的基礎課程卻并不如此，其課程多與經(jīng)濟、自然科學相關。因此，美國的教育更接近素質(zhì)教育，更加能夠利益最大化地實現(xiàn)對學以致用型人才的培養(yǎng)。

歐洲高校并不如美國高校重視通識教育的過程，通識課程學分所占總學分的比例普遍不到30%。由于專業(yè)基礎課程以及專業(yè)核心課程的重要地位，通識課程的學分被極大壓縮[10]。歐洲土木工程專業(yè)高校的辦學理念更加注重的是學生專業(yè)技能的培養(yǎng)以及專業(yè)素質(zhì)的縱向深入。

（三）通識課程結構分析

各高校通識課程中，文學藝術、社會科學、自然科學和工程技術領域的課程分布可見于圖2。國內(nèi)的土木工程專業(yè)高校的公共基礎課程中都普遍含有1～2門人文社會科學課程，學分占據(jù)了所有基礎課程學分的大約10%，這和歐洲高?；境制?。美國的每所高校的人文社科課程開設數(shù)量都在3～6門，相應的學分也比較多，平均為18.3%。斯坦福大學最多，為學生安排了6門課程，相應學分占35.8%。對比各學校的通識教育課程分布情況不難發(fā)現(xiàn)，中國土木工程專業(yè)高校的基礎課程主要為與自然科學相關課程和與人文科學相關課程。國外的大學課程中，自然科學課程和工程技術相關課程的學分比例都略高于中國高校，尤其是工程技術領域的課程。國外土木工程專業(yè)高校在大學的基礎教育階段就有所側重工程師基本素質(zhì)的培養(yǎng)，而中國在此方面則相對落后。

另外，在中國、美國和歐洲土木工程專業(yè)高校學分比例持平的人文社科類基礎課程中，中國高校安排的英語和思想政治課程占據(jù)了很大的比例。學生在這兩類課程的課堂上很難和任課教師形成良好的互動，教師教學的引導作用也逐漸喪失，教學效率難免下降[11]。在今后的工程實踐中，除了繼續(xù)深造的學生，其他學生對英語的利用率很低。從數(shù)據(jù)來看，中國的人文社科和工程技術領域的基礎教育教學均落后于美國及歐洲各土木工程專業(yè)高校?；A教育低效率以及學分比例的有限，單方面地揭示了中國學生創(chuàng)造力和發(fā)散思維不足的原因[12]。

（四）實踐性教學

實踐性教學是高等工程教育的重要組成部分，主要包括實驗、實習和設計三方面的內(nèi)容[13]。實踐性教學的過程培養(yǎng)了學生應用科學知識和方法解決實際問題的能力，并且適當培養(yǎng)了學生適應社會生活的能力，只有帶著初步認知去實踐才能進一步加深認知。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，中國土木工程專業(yè)高校的課程中，實踐性教學課程（包括實習和課程實驗）大約占據(jù)10%的學分?？梢妵鴥?nèi)學校是很重視學生的動手能力，而美國、歐洲土木工程專業(yè)高校的實習等教學內(nèi)容并未直接體現(xiàn)在學生所要修習的學分上。中國高校的實踐教學與外國在教育方式上有諸多不同。例如：英國的很多工科高校在教學過程中采用3+1模式。即：學生在大學階段的第一、二、四年在校完成學習，第三學年在校外完成工程實踐。除卻第三年的工程實習之外，學生在在校學習的三年時間內(nèi)仍舊要完成相關的實驗課程、設計課程等[14]。

三個地區(qū)土木工程專業(yè)高校的實踐課程的課時學分差異并不顯著，但中國高校的教學效果相比于美國和歐洲的高校則主要體現(xiàn)了以下幾個方面的差異：（1）實驗、設計、實習課程中基本以教師帶動學生完成任務為主，無法體現(xiàn)學生在認識和學習過程中的主動性。

（2）教學過程中往往忽略學生的團隊協(xié)作能力培養(yǎng)。

（3）對學生今后在社會環(huán)境中生活所需要的社會能力培養(yǎng)不夠重視。

此外，美國、英國的高校往往采用多種方式與企業(yè)合作辦學。企業(yè)對學校進行贊助，學校派遣學生在企業(yè)進行實習；企業(yè)嵌入模式的畢業(yè)設計也是很好的校企結合范例。結合當前國家建設需要進行選題，并邀請企業(yè)界工程師和專家參與學生的畢業(yè)答辯[15]。這種方式很好地實現(xiàn)了學校和社會的接軌，有利于實現(xiàn)學生從大學生活向社會工作的平穩(wěn)過渡。對學生而言，與實際結合也更容易激發(fā)其思考與研究的興趣。

三、當代土木工程師的要求

適應現(xiàn)代社會環(huán)境的土木工程師應具備以下素質(zhì)：能夠掌握本專業(yè)及相關專業(yè)領域內(nèi)的基本科學知識和最新發(fā)展情況；在工程分析、理論修養(yǎng)、計算機能力三個方面都有良好的發(fā)展；具備相關人文社會知識，能從系統(tǒng)與社會的角度去思考、規(guī)劃、安排自己的研究工作；具備創(chuàng)新能力和合作能力，以及具有良好的交流能力和組織能力[16]

另外，當前國際新環(huán)境和條件對高素質(zhì)工程師又提出了新的需求：通曉國際語言，具備國際視野，既具備堅實的理論基礎，又能夠面向?qū)嶋H，在國際經(jīng)濟一體化的環(huán)境下，良好地從事工程技術工作和工程管理工作的外向型、復合型人才。

中國土木工程專業(yè)高校培養(yǎng)的工程技術人才大多長于理論而短于實踐，知識結構縱向切入較深但是切入面較窄；學生具備較強的應試能力，但其應用能力明顯不足。沒有良好的人文社科知識作為積淀，學生的創(chuàng)新能力、團隊交流和合作能力往往不足。專業(yè)素養(yǎng)的培育離不開大學前兩年基礎教育階段的良好落實，只有擁有寬廣知識面的學生才能思維開闊，多方面思考問題，深入發(fā)掘?qū)W習與研究的樂趣。良好的學識與素養(yǎng)對于學生社會能力的培養(yǎng)往往是有利的[17]。

四、對于國內(nèi)大學課程設置的建議

由于當代工程師面臨的前所未有的挑戰(zhàn)以及國內(nèi)工程類學生具有以上的不足，我們可以借鑒歐美國家大學工程師教育多年的辦學經(jīng)驗和辦學特色，揚長避短，除繼續(xù)保持國內(nèi)高校的專業(yè)特色和優(yōu)勢外，在知識面的廣度、團結協(xié)作能力、自主學習能力和開拓創(chuàng)新能力方面需要廣泛地提高。相應地，在土木工程學科建設和課程設置方面，可以作出以下的改進。

（1）對大學可分為研究型和技能型兩種辦學類型。對于研究型院?？煞滦绹咝５奶攸c，減少大學本科的學分設置，培養(yǎng)學生理論興趣并增加學生課外學習時間。 對于技能型培養(yǎng)的高校，則可以仿效歐洲高校的特點，加大職業(yè)技能的培養(yǎng)和學分的設置。

（2）借鑒美國的高校課程設置。適當擴大經(jīng)濟、管理和社會方面的課程學習，從而培養(yǎng)能面對未來挑戰(zhàn)的實用型人才；嘗試推進企業(yè)嵌入式的實習，條件合適的大學可以嘗試開展3+1模式教育，從而提高學生的主動性以及團結協(xié)作的能力。

五、結語

為了對比不同地區(qū)的土木工程專業(yè)高校的本科教學課程設置的差異，文章共收集了來自中國、美國和歐洲的26所高校的教學大綱及其相應的學分安排。通過對三個地區(qū)學校的課程進行了總學時數(shù)、課程結構、通識課程和實踐教學四個方面的對比分析之后，可以將其在土木工程教學過程中的差異總結為以下幾個方面。

（1）從總學時學分的角度來看，美國的高校課程學分設置較少，而歐洲土木工程專業(yè)高校的學生在本科階段要修讀相對較多的課程。這與各地區(qū)的教學理念契合，中國高校強調(diào)全面發(fā)展，美國高校注重培養(yǎng)學生的學習興趣和實踐能力，而歐洲高校主張培養(yǎng)適應社會的技能型人才。

（2）在課程結構與通識課程分析方面，中國和美國土木工程專業(yè)高校更加注重通識教育。然而中國學生往往在本科階段花費較多的時間修讀政治和英語課程。由此可見，中國土木工程專業(yè)高校本科教育在人文、社會科學、工程技術領域的課程比例都相對低于美國和歐洲的土木工程專業(yè)高校。美國土木工程專業(yè)高校的本科通識教育更多地與經(jīng)濟學和自然科學相關，其教學過程比較重視學生的綜合素質(zhì)的全面培養(yǎng)。歐洲的高校在土木工程專業(yè)的教學過程中十分看重學生的專業(yè)技能和工作能力的培養(yǎng)。在教學計劃中，專業(yè)基礎課和專業(yè)核心課占據(jù)較大比例。

（3）三個地區(qū)的高校在實踐教學方面的差異并不直接體現(xiàn)在相應的學時學分上。然而，美國、歐洲高校的實踐教學環(huán)節(jié)都相對全面一些。與中國高校相比較，其實踐教學方式存在較多的可取之處，美國以及歐洲大部分的土木工程專業(yè)高校都采用了廣泛的校企合作辦學。

相比之下，中國高校注重工程師的理論培養(yǎng)，素質(zhì)教育卻是其培育過程中的薄弱環(huán)節(jié)。而國外的大學只是為學生打好良好的工程師基礎，真正的執(zhí)業(yè)培養(yǎng)交給以后的工作階段。在借鑒國外本科教學優(yōu)勢的基礎上，對于中國高校，可以通過擴大經(jīng)濟、管理和社會方面知識的教學，加強實踐性教學，培養(yǎng)復合型人才。此外，國內(nèi)外教學過程中的諸多差異（如外語、體育、政治課程等的安排）并不能直接體現(xiàn)教學體系的優(yōu)劣，任何地區(qū)的教學都要因地制宜和因時制宜。因此，中國高校只能根據(jù)本地需求，適當借鑒國外辦學經(jīng)驗，以貼合實際、提高效率為宗旨，踏實培養(yǎng)適應現(xiàn)代化建設的高素質(zhì)工程技術人才。參考文獻：

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Abstract：

The purpose of this paper is to draw instructive conclusions by analyzing differences between Chinese and foreign universities on civil engineering undergraduate education. Teaching methods were taken into consideration. Statistical data for 2014—2015 years on the Internet of 26 famous universities in China， USA and Europe were collected. After comparing differences of civil engineering curriculums from selected colleges， four aspects were analyzed such as the total number of teaching hours， course structure， general education curriculum and practical teaching. It is obvious that the combination of arts and liberal education are advocated in Chinese universities， and specialized courses are taken seriously in Europe universities while general education lessons are valued in American universities. There are also many differences among universities in three regions when referring to approaches of practical teaching. Chinese universities are mainly arranged for students to take internships and curriculum experiments， while American and European universities tend to adopt more closely in the form of school and enterprise cooperation in running schools.

Keywords： civil engineering； undergraduate teaching； curriculum comparison； general education； practical teaching

（編輯歐陽雪梅）