培養(yǎng)新型土木人才與“房屋建筑學”課程教學改革

鄭 明

（大連海洋大學海洋與土木學院，遼寧 大連 116023）

一、新型土木工程人才應具備的基本素質(zhì)

1.具備扎實的專業(yè)理論基礎

在各種建筑工程的施工過程中，會遇到各種各樣的突發(fā)情況，為了應對各種不同的施工環(huán)境，新型土木工程人才就必須具備扎實的理論基礎。打鐵還需自身硬，事實上，所有的科學門類，都是從實踐中總結經(jīng)驗和規(guī)律得到理論，然后以理論為指導，最后再應用到實踐中去。所以專業(yè)理論水平也就決定了實踐水平的上限，每一種應用到建筑工程實際應用中去的新興技術都是在理論中誕生，而后投入到實踐中去檢驗、去完善，這是技術升級改進所遵循的客觀規(guī)律。作為新型土木工程的專業(yè)人才，在土木工程施工方面的專業(yè)知識必須過硬。設計者要清楚通過何種設計方式滿足施工項目的施工要求，施工者要清楚如何把控工藝能達成后續(xù)工程所需的結構指標，維護者需要對整個項目結構了如指掌，保證清楚如何解決使用者遇到的問題等。對于現(xiàn)代新型建筑工程專業(yè)而言，僅僅滿足專業(yè)需求還不夠，土木工程是建筑工程施工流程的一個環(huán)節(jié)，土木工程專業(yè)的人才在掌握本專業(yè)技能知識的基礎上，還要對整個建筑工程的施工設計流程有一個大致的了解，特別是與本專業(yè)相關工序相銜接的結合部知識更需要熟悉精通，如前期的測繪、建筑受力結構設計、后期的強弱電及消防項目施工、工程預算、部分材料的外文文獻翻譯等，都是土木工程理論基礎的重要組成部分[1]。

2.具有較強的實踐創(chuàng)新意識

創(chuàng)新能力和開拓進取精神同樣是新型土木工程人才應具備的基本素質(zhì)，也是讓我國基建水平不斷提升的原生動力。從心理學角度分析，創(chuàng)新能力是人提升自我認知水平方式的三個重要能力之一，作為一項基本的活動性技能，實踐創(chuàng)新意識的培養(yǎng)需要依托自身知識架構和團隊合作的大環(huán)境，同時對專業(yè)信息的捕捉能力和處理分析能力、合作與交際能力、有用信息的總結和整理能力都有一定的要求。根據(jù)上述各種能力的綜合分析評價，一般認定為實踐創(chuàng)新能力的三個層次，即簡單專業(yè)技能的操作能力、復雜技能的掌控能力、特殊條件下的應變能力。新時代教育體系下培養(yǎng)的土木工程專業(yè)人才，同樣要具備靈活運用所學的理論知識，在實踐過程中對遇到的不同類型問題可以透過其現(xiàn)象分析其本質(zhì)，從而獲得解決問題的寶貴經(jīng)驗，將這些經(jīng)驗的精華部分匯總歸納，通過所學到的知識加以運用，最終讓更多的類似問題得以有效解決，這就是創(chuàng)新意識的優(yōu)勢所在。懂得將實踐能力與創(chuàng)新意識相結合，在土木工程項目的實施過程中實現(xiàn)自我提升，完成發(fā)現(xiàn)問題—分析問題—解決問題—歸納總結的正向反饋循環(huán)便是新型土木工程人才的市場價值與競爭力的集中體現(xiàn)[2]。

二、“房屋建筑學”及土木工程類課程的專業(yè)特點

1.研究內(nèi)容相對繁雜抽象

眾所周知，建筑領域的工程類別和施工工序五花八門，其各自特點也因不同地質(zhì)條件、不同氣候及溫度條件、不同施工要求而各不相同。其施工類別包括建筑工程、道路與橋梁工程、市政工程、巖土工程及相關工程的管理等領域，所涉及的施工工序從工程規(guī)劃、設計，到工程施工、質(zhì)量管理和實驗性質(zhì)的施工評估論證等。課程規(guī)劃中需要學習的專業(yè)知識包羅萬象，枯燥繁雜。特別是在土木專業(yè)方面，作為建筑施工類課程中的一項必修課程，要求學生基本掌握基礎工程、路基工程、地下結構、基坑工程、地基處理等，這些課程更是土建力學和結構力學等相關后續(xù)專業(yè)課程的重要基礎。其中，在學習過程中會涉及土壤的滲透性及土壤水分的滲流作用、地基中的土壤應力分布規(guī)則、不同土質(zhì)的變形作用計算及地基沉降計算、不同土壤抗剪強度計算、天然地基承載力計算、不同土質(zhì)層壓力計算、土坡穩(wěn)定分析、地基處理和土的動力及地震特性等，與“高等數(shù)學”“彈性力學”“流體力學”“剛體力學”“材料力學”“工程地質(zhì)學”等課程的知識存在密切關聯(lián)，具有較強的學科交叉性，這也在客觀上更增加了專業(yè)知識的學習理解難度，不利于學生的深刻掌握[3]。土木工程專業(yè)課程具有較強的實踐性和經(jīng)驗性。很多重要的參數(shù)以及理論都是通過試驗測定得到，例如含水率、滲透系數(shù)、黏聚力、內(nèi)摩擦角等，著名的抗剪強度理論、達西定律也是通過土的抗剪強度和滲透試驗總結而來，理論推導、基本假設、修正系數(shù)和經(jīng)驗公式應用較多。受困于其復雜特點，很多基礎理論直到現(xiàn)在都還不夠完善，更進一步增加了其學習的難度。

2.對工程實踐要求較高

本質(zhì)上，房屋建筑學和土木工程學是一項工程類學科，因此，其對工程實踐提出了較高的要求。所以在學習過程中就需要時刻結合實際工程經(jīng)驗和經(jīng)典案例，對不同用途、不同結構的建筑區(qū)分看待，分別分析。例如，建筑用途分為民用住宅類及辦公建筑，如住宅樓、辦公樓、學校、醫(yī)院等，工業(yè)建筑，如工廠、車間等。農(nóng)業(yè)建筑如飼養(yǎng)場、溫室大棚、種子庫等。根據(jù)結構劃分又可以分為木質(zhì)結構建筑、磚混結構建筑、鋼筋混凝土結構建筑、鋼結構建筑、剪力墻結構建筑等。在此基礎上，很多建筑由于其特殊的使用需求，在工程施工過程中還會有一些特種要求，如人員密集的商業(yè)場所防火等級要求較高、航空單位對其辦公建筑有高度要求、特殊的保密機關對部分建筑有電磁屏蔽要求等。從課程教學知識選擇的角度出發(fā)，對“房屋建筑學”授課內(nèi)容的選擇要盡量多地將當代建筑中應用較多的施工技術納入到課本中來，注重關注土木工程學等基礎學科在理論上的突破以及在工程施工領域的應用情況，對一些具有很大發(fā)展前景，市場應用潛力巨大的新興技術也要收納進教材體系，為未來的土木工程人才培養(yǎng)做好鋪墊。從教學方法選擇的角度出發(fā)，出于土木工程教學的實踐要求考慮，其教學模式也應側重于用理論指導實踐操作，用實踐檢驗理論，理論與實踐相結合，促進學生的綜合素質(zhì)全面提升。

3.受到外界干擾因素影響明顯

房屋建筑學及土木工程類施工由于其戶外施工的特殊性，往往受到環(huán)境影響的程度更深，實踐教學受到外界干擾因素影響的現(xiàn)象也更加明顯。首先，是教學大綱中的實踐教學進程受到外界因素干擾影響嚴重；上文中提到，土木工程的施工場地大多位于室外區(qū)域，所以其實踐課程場地也不可避免地設置在室外，由于我國幅員遼闊，在課程中設置的各類房屋建筑的施工需要考慮所在地的土壤結構，而我國南北跨度、東西海拔差距都比較大，各地土質(zhì)成分各不相同，在授課過程中需要帶領學生趕赴實地考察學習，但受到地區(qū)天氣、場地占用等情況或交通狀況影響，時常難以及時有效的實踐授課。其次，受到人為的功利性因素影響較大；所謂功利性影響，主要指學生自身的利益與授課大綱所貫徹的教學精神相悖，在《房屋建筑學及土木工程類教學基礎大綱》中明確提出了要以培養(yǎng)實踐理論基礎扎實的全方位人才為主旨，但決定學生未來前途命運和競爭能力的各種土建資質(zhì)考試卻比較側重于理論考試，對實際施工經(jīng)驗的考察也僅僅局限于案例分析或簡答，遠遠不能反映出實際施工過程中的復雜性。這種體制性的干擾極大地改變了學生學習的側重方向與教學目的，忽略了土木專業(yè)的實踐課程，不利于學生理解掌握理論知識，及樹立施工項目實施的正確認知。

三、建筑學課程改革的主要綱領

1.符合未來建筑工程技術的發(fā)展方向

“房屋建筑學”課程在土木工程專業(yè)課程體系中占有重要地位，根據(jù)該課程的特點進行教學改革與實踐，最主要的目的就是通過激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和學習積極性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐創(chuàng)新能力，使其能夠滿足未來建筑工程技術發(fā)展演進的大背景下的施工基本素質(zhì)要求。因此，第一步需要根據(jù)實際的施工技術發(fā)展情況進行分析并對未來土木工程技術的發(fā)展水平做出預測，然后根據(jù)預測評估對教學大綱做出適度調(diào)整，將未來可能得到大規(guī)模應用的施工技術作為教學重點，并將已經(jīng)過時，或明顯不符合時代發(fā)展特色的內(nèi)容刪除。對教學大綱中的內(nèi)容比例也要根據(jù)實際建設施工市場的需求進行調(diào)整。比如，高層住宅類施工將會明顯多于多層住宅類施工，其考察內(nèi)容占比就要像高層住宅方面的知識點適當傾斜。第二步是教學手段的改革，其中的重點是調(diào)整課堂活動中的主體關系。大學的教學模式不同于中小學時代的灌輸式、壓迫式教育，大學課程的教學更強調(diào)討論和互動，利用教學過程建立師生之間的互助型人際關系，這種師生關系更加有助于培養(yǎng)學生的主觀能動性和創(chuàng)造性。隨著社會的發(fā)展，時代的進步，高等教育的模式也應與時俱進，以鼓勵和誘導幫助學生完成自我提升，開發(fā)自身的價值。這不論是對教學領域的探索還是對土木工程領域的發(fā)展而言，都有著重大的意義[4]。

2.遵循人才培養(yǎng)的基本規(guī)律

對建筑學課程教學綱領改革的另一個主要目標，是通過過去對專業(yè)人才的培養(yǎng)，檢驗出其中不符合人才培養(yǎng)基本規(guī)律的部分并加以改進，使其更加科學合理。目前，即有教學模式下的教學過程中暴露出很多問題，包括教學時間安排不理想、學生學習積極性較低、考核方式片面單一，難以體現(xiàn)學生的真實水平等一系列問題。歸根結底，這些問題的根本原因都是因為教學方法違背了人才培養(yǎng)需要循序漸進，人才成長需要經(jīng)驗和試錯的客觀規(guī)律，過于強調(diào)培訓效率的填鴨式培訓違背了這一規(guī)律，也就難以培養(yǎng)出合格的土木工程專業(yè)人才。對教學綱領的改革就應重點對這一方面進行改革，可以通過將知識分解為板塊，然后以板塊式教育逐漸填補過去教育模式中留下的空白部分，既夯實了學生的基礎，又起到了創(chuàng)新教育的作用。一般來講，“房屋建筑學”的知識板塊可以劃分為三個部分，包括建筑設計板塊、建筑施工板塊、空間結構板塊等。其中，建筑設計板塊的教學任務應選擇2～3層，建筑面積在1000平方米左右中小型建筑的設計方案為主，完成內(nèi)容應包含平面圖、立面圖、剖面圖等組成部分。建筑施工板塊則要求學生針對建筑施工項目的實際施工情況，結合自身專業(yè)知識，自主制定施工規(guī)范、操作手冊、各種標準圖集等?？臻g結構板塊計為主的教學任務板塊，使學生對建筑從內(nèi)到外、從平面到空間、從功能到空間尺度等都有更深入、直觀的認識。

3.豐富課堂教學的形式和內(nèi)容

為了激發(fā)學生的自主學習能力，要盡量使教學大綱中的專業(yè)知識對學生更有吸引力，最關鍵的一點是如何通過課堂教學豐富教學內(nèi)容。筆者建議可以通過開放式的教學研究集思廣益，給主講教師更多的自主權限。同過去限定的教學內(nèi)容作對比，可以適當允許授課教師自主選擇授課內(nèi)容和授課方式，甚至適當允許授課教師根據(jù)學生的學習狀態(tài)和知識掌握水平適度修改學習時間。同樣以“房屋建筑學”課程的教學過程為例，傳統(tǒng)的“房屋建筑學課程設計”教學多在繪圖教室完成，教師針對設計圖進行指導，直觀性差，學生難以理解。筆者采用針對突出問題，集中帶學生到工程現(xiàn)場觀摩講解和邀請校外專業(yè)技術人員對“房屋建筑學課程設計”的教學任務進行指導的形式。調(diào)整“房屋建筑學課程設計”教學時間后，學生可在假期到學校合作單位或實習基地去完成“房屋建筑學課程設計”的學習任務，使學生把理論知識靈活運用到現(xiàn)代建筑發(fā)展與建設中，為學生就業(yè)打下良好的實踐基礎，使其能迅速適應就業(yè)環(huán)境[5]。

4.完善教學水平的評價機制

當前學生學習水平和教師教學水平的評價機制還相對單一片面。對學生學習水平的考核主要通過理論考試的形式，這種考察形式的弊端在上文中已詳細論述，故不再贅述。而對于教師教學水平的考察，其主要依據(jù)仍然是以學生考試成績?yōu)橹鳌＿@種考核模式同樣會將教師的教學重點集中在應試教學方面，這嚴重束縛了作為專業(yè)課主講教師對實際施工經(jīng)驗講解傳授的積極性。更限制了學生和教師在專業(yè)知識與教學模式的創(chuàng)新能力。因此，對學生學習水平與教師教學水平的考核方式應更加多元化，通過多手段、多種形式進行考核?？己朔绞礁母镏袘訌娙^程、多形式的評價，對學生的考核可以由三大部分組成：平時成績、完成圖紙作業(yè)成績、答辯成績各占一定比例權重。通過建立學習平臺、運用大數(shù)據(jù)技術，幫助教師全面了解學生學習過程中各環(huán)節(jié)的知識掌握情況，為綜合考評學生的學習效果提供有力依據(jù)。改革后的“房屋建筑學課程設計”考核成績不再是“一紙定乾坤”，而是綜合考評，從而有效提高了學生的學習積極性，實現(xiàn)學生從被動學習到主動學習的轉變。

結語

為當代土木工程領域提供發(fā)展所需人才為培養(yǎng)目標，本文分析了“房屋建筑學”課程的授課現(xiàn)狀，并提出了“房屋建筑學”教學改革實踐的主要方向。改革內(nèi)容包括該領域發(fā)展方向的預測、教學內(nèi)容的優(yōu)化、教學方法的優(yōu)化、考核評價方式及改變課程設計方式的調(diào)整等幾個方面。希望可以起到令學生提前適應行業(yè)發(fā)展趨勢，促進教育行業(yè)與土木工程專業(yè)向著健康成熟方向發(fā)展的作用。