时间:2023-06-18 09:57:09
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇土建工程专业,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
一、施工中土建专业配合其他专业设计外墙防水套管
在建筑行业中,最常见的问题就是地下局部出现水渗漏的情况,要想降低其渗漏概率,就应该提高防水材料的质量,工艺的做法,保证外墙防水层的一次性工作。
1.配合关键
(1)采暖专业。由市政的热力管网到主楼热力站中一次热力回、供水干管,由主楼进入裙房、附房二次采暖与生活热水回、供水干管。(2)弱电电气专业。室外的电讯进户;从外墙入裙房、附房的广播音响、楼宇自控、保安监控、消防报警、电话分路电缆与其它的自控线路。(3)强电电气专业。将室外的高压电源入户,从外墙入裙房与附房的照明电源、低压电力和其他水箱控制的线路,到室外冷却塔的自控系统的控制线路以及电力电源,到室外庭院的灯、立面投射灯的电源,柴油发电机中油箱进油管。(4)给排水专业。内排雨水干管,污水干管,压力排水干管(提升地下室污水),消防干管,上水进口干管,经主楼到裙房、附房的上水管。(5)煤气专业。通常煤气干管进楼应保证正负零以上。然而由于客观因素以及设备使用性能方面的影响,通常将直燃制冷机组以及燃气锅炉置于地下室,因此进楼时应在正负零以下,将煤气有地下入户的穿墙套管进行安装。(6)空调专业。经外墙到冷却塔中回水干管、冷却水供、补水干管,经外墙到裙房与附房空调回、供水干管。
2.配合方法
(1)若土建结构的施工已至预留套管的位置,应将板墙的钢筋网予以绑扎,不进行模板的支架,有利于进行各种专业进行安装与焊接工作;完成套管的安装作业之后,土建专业协同监理、建设单位以及各种专业的技术工作者,视专业的不同情况进行逐项检查所提供技术的资料,以检查各种专业所预留套管同上报资料的一直情况,工艺与专业防水的规定是否相符,结构钢筋中可能存在的切断或者扭曲变形情况。核对检查合格之后,然后进行支模板以及浇筑混凝土工作。(2)土建专业所做的外墙防水层与正负零下时,还要以书面的形式向建设单位、其他的安装专业以及监理发出通知,通知其全部的出外墙管,有效处理错位、遗漏或者有变更的部位,防止出现完工后的防水层出现剔凿的情况。(3)而置于室外斜坡以下如车道的出入口的出外墙管道,要与建设单位以及专业设计工作者之间共同商讨,尽量将斜坡避开,或将其从最初出外墙lm向出斜坡道的外墙lm延长,并清楚的标注于竣工图上。
二、土建专业配合于屋面工程进行施工
屋面防水工程经努力一次性完成,以确保降低渗漏几率。
1.配合关键
(1)连接结构的屋顶基础设备。主要有:屋顶风机、卫星天线、冷却塔等一些基础设备,冷却水管支架、通风管道托架等。(2)出屋面的管路。通信塔的引下线,电视天线,屋面各种灯具电源,污水管的透气管,屋面雨水管的下水管,保温隔热层的通气管等。(3)将一些管线铺设于保温隔热层内。包括屋顶电气管路,电视天线的干、支管;屋面的照明电源和支路管线,经女儿墙防雷线所有出屋面的管路引入,设备与电视天线中防雷引线。
2.配合方法
(1)将最初对屋顶大型的设备基础的设计同建设单位计划所应用的屋顶的设备进行核实,视其是否相符,若不相符,应尽快向设计单位以及提供设备的厂家发出通知并研究其解决的措施。管线托架、设备基础与地锚等设备的标准,应遵照厂家的出示样品,但一定要在设计人员同意的条件下。安装专业将位置做好后,接着土建专业才能在屋面设备基础进行施工。(2)将屋面工程坡度以及厚度提供给所有安装专业,并在时间上做安排,让所有专业对隔热保温层中所有管路以及出面层管路进行铺设。(3)在确保平面的水平之后,协同建设单位、所有安装专业和监理技术工作者,检查出屋面所有设备以及管线,在所有情况都确定之后各方进行签字,形成存档文件。土建专业只有在各项条件都符合的条件下,方可进行屋面防水层的施工作业。
三、土建专业配合于人防工程进行施工
人防工程中,要求墙体的厚度、楼板的厚度以及混凝土的强度方面都要严格的要求,出入外墙的管线进行封闭的时候都有相关的规定。所以要特别认真进行预留孔洞作业。
1.配合关键
(1)电气专业。人防战中电力穿墙管,在人防界面的里外墙面进行电铃与按钮穿墙管的安装,人防界面中照明电源与电力穿外墙管的孔洞等。(2)通风专业。人防新风风管中出外墙管、人防的测压管、室内排风出外墙管中滤毒室里的滤毒罐闭封出墙管等一些孔洞。(3)水暖专业。生活用水主、支管,人防卫生间中压力排水管,消火栓干管与楼板与墙体等孔洞。
2.配合方法
(1)对所有安装专业召开一个技术协调的会议,规定各种专业技术工作者对预留管部位、标高以及截面做反复核实工作,将标注坐标位置、轴线与管径截面方面技术资料做出书面形式,向土建专业上报并进行存档。(2)在进行支模过程中,各个专业要留有相当的时间进行预留管的铺设与焊接工作。(3)在模板合模之前,在土建专业协同各个专业技术工作人员根据各个专业所上报资料进行分项检查工作,在所有情况都正确的条件下再进行合模浇筑混凝土的工作。
四、总结
关键词:建筑工程;电气工程; 专业配合
中图分类号:TU75;文献标识码:A ;文章编号:
在建筑工程施工中,由专业的性质所决定,电气专业同土建就形成了相互依存、紧密配合、你中有我、我中有你的两位一体的关系。当然这并非说电气专业和建筑、结构专业配合无足轻重。任何一个工程在施工过程中都需要各专业之间紧密、和谐的配合。在这之中电气专业与土建的配合却是一荣俱荣、一辱俱辱的依存关系。 因此,在施工中的协调配合占有十分重要的位置。
电气安装工程是整个建筑工程项目的一个组成部分,与其他施工项目必然发生多方面的联系,尤其和土建施工关系最为密切,如:电源的进户,明暗管道的敷设,防雷和接地装置的安装,配电箱(屏、柜)的固定等,都要在土建施工中预埋构件和预留孔洞。随着现化设计和施工技术的发展,许多新结构、新施工工艺的推广应用,施工中的协调配合就愈加显得重要。建筑工程按结构所用的材料不同,可以分为钢结构、木结构、砖石结构和混凝土结构;按受力和构造特点又可分为承重墙结构、框架结构等形式。在土建施工阶段,针对建筑结构及施工方法的基本特点采取相应的方法,充分做好电气安装的配合施工。下面就简单的谈谈土建施工各阶段的电气施工配合工作:
1、图纸审核中土建与电气的专业配合
在工程项目的设计阶段,由电气设计人员对土建设计提出技术要求,例如开关柜的基础型钢预埋;电气设备和线路的固定件预埋,这些要求应在土建结构施工图中得到反映。土建施工前,电气安装人员应会同土建施工技术人员共同审核土建和电气施工图纸,以防遗漏和发生差错,电气工人应该学会看懂土建施工图纸,了解土建施工进度计划和施工方法,尤其是梁、柱、地面、屋面的做法和相互间的连接方式,并仔细地校核自己准备采用的电气安装方法能否和这一项目的土建施工相适应。施工前,还必须加工制作和备齐土建施工阶段中的预埋件、预埋管道和零配件。
2、基础及地下室施工中土建与电气的专业配合
在基础及地下室工程施工时,应注意基础接地施工,特别是高层建筑的基础梁板一般较厚,在模板封堵之前,要给予电气施工人员足够的时间完成钢筋焊接工作,否则模板封堵之后电气施工人员没有足够的钢筋焊接空间。另外,应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的予留予埋工作。这一方面要求电专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;另外一方面要求格外注意予留的轴线,标高、位置、尺寸、数量用材规格等方面是否符合图纸要求。进户电缆穿墙管和予留予埋是不允许返工修理的,返工后土建二次做防水处理很困难也不易所以电专业施工人员特别留意与土建的配合。按惯例尺寸大于300mm的孔洞一般在土建图纸上标明,由土建负责留,这时电气工长应主动与土建工长联系,并核对图纸,保证土建施工时不会遗漏。配合土建施工进度,及时做好尺寸小于300mm、土建施工图纸上未标明的予留孔洞及需在底板和基础垫层内暗配的管线及稳盒的施工。对需要予理的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等予理件,电气施工人员应配合土建,提前做好准备,土建施工到位及时埋入,不得遗漏。根据图纸要求,做好基础底板中的接地措施,如需利用基础主筋作接地装置时,要将选定的柱子内的主筋在基础根部散开与底筋焊接,并做好色标记,引上留出测接地电阻的干线及测试点,比如还需砸接地极时,在条件许可情况下,尽量利用土建开挖基础沟槽时,把接地极和接地干线做好。
3、结构钢筋与浇筑混凝土施工中土建与电气的专业配合
根据土建浇铸混凝土的进度要求及流水作业的顺序,逐层逐段地做好电管暗敷工作,这是整个电气安装工程的关键工序,做不好不仅影响土建施工进度与质量,而且也影响整个电气安装工程的后续工序的质量与进度,应引起足够的重视。现浇混凝土楼板内配管时,在底层钢筋绑扎完后,上层钢筋未绑扎前,根据施工图尺寸位置配合土建施工。注意不要踩坏钢筋。土建浇注混凝土时,电工应留人看守,以免振捣时损坏配管或使得灯头盒移位。遇有管路损坏时,应及时修复。对于土建结构图上已标明的予埋件如电梯井道内的轨道支架予理铁等以及尺寸大于300的予留孔洞应由土建负责施工,但电气工长也随时检查以防遗漏。对于要求专业自己施工的予留孔洞及予埋的铁件、吊卡吊杆,木砖、木箱盒等,电气施工人员应配合土建施工,提前做好准备,土建施工一到位就及时埋没到位。配合土建结构施工进度,及时做好各层的防雷引下线焊接工作,如利用柱子主筋作防雷引下线应按图纸要求将各处主筋的两根钢筋用红漆做好标记。继续在每层对该柱子的主筋的绑扎接头按工艺要求作焊接处理,一直到高层的项端,再用φ12镀锌圆钢与柱子主筋焊接引出女儿墙与屋面防雷网连接。
4、建筑装饰装修与电气专业的配合
在土建工程砌筑隔断墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为它是电气人员按此线确定管路予埋的位置及确定各种灯具、开关插座的位置、标高。在土建抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平(50线)、墙面线(冲筋)将所有电气工程的予留孔洞按设计和规范要求查对核实一遍,符合要求后将箱盒稳注好。将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿上带线,堵好管盒。抹灰时,配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整,不允许留大敞口。做好防侧雷的均压线与金属门窗、玻璃幕墙铝框架的接地连接。配合土建安装轻质隔板与外墙保温板,在隔墙板与保温板内接管与稳盒时,应使用开口锯,尽量不开横向长距离槽口,而且应保证开槽尺寸准确合适。电气施工人员应积极主动和土建人员联系,等待喷浆或涂料刷完后进行照明器具安装;安装时,电气施工人员一定要保护好土建成品,防止墙面弄脏碰坏。当电气器具已安装完毕后,土建修补喷浆或墙面时,一定要保护好电气器具,防止器具污染。一个建筑物的施工质量与内装修和墙面工程有很大关系,内线安装的全面施工虽然应在墙面装饰完成后进行,但一切可能损害装饰层的工作都必须在墙面工程施工前完成。因此,必须事先仔细核对土建施工中的预埋配合、预留工作有无遗漏,暗配管路有无堵塞,以便进行必要的补救工作。如果墙面工程结束后再凿孔打洞,则会留下不易弥补的痕迹。
5、土建工程与智能电气工程的配合
电气及消防电气的弱电线路和设备需要较长时间调试才能投入运行,这一重要工作需要土建施工的密切配合,尤其是智能控制室和消防控制中心的弱电设备必须在清洁的环境下调试,所以为了不至于因为弱电调试延误工期,到了后期施工时应优先考虑智能控制室和消防控制中心的各项土建工程。像吊顶、防静电地板、内墙面粉刷都应尽早完工。
6、土建工程与电梯工程的专业配合
电梯工程中的各种机电设备、导轨和轿厢要在主体结构完工后才能进场施工,但在主体结构的施工过程中井道和预留孔洞的位置和尺寸都已确定,由于高层建筑中电梯井道是核心筒剪力墙结构,为保证结构强度,尺寸不能做较大调整,所以电梯施工人员要及时提供相关尺寸,土建施工员根据土建设计和电梯设备要求保证测量、放线精确。电梯施工人员在井道安装中所需的脚手架由土建施工人员根据电梯施工人员的技术要求搭设。
总之,电气工程质量的好坏直接影响建筑物功能是否正常运行,影响该建筑的社会效益及经济效益。建筑施工中,电气工程管理者应该充分应用自己的专业水平,认真细致地抓实电气工程的质量。同时,要协调好与土建施工的专业配合,理顺土建电气工程施工环节及施工人员的密切协作关系,提供符合工程质量的建筑产品,。
参考文献:
[1]《中国建筑》
[2]《建筑工人》
关键词:CDIO;专业学位;培养模式;评价体系
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)04-0077-02
CDIO是麻省理工学院、瑞典皇家工学院等国际著名工科院校创立的国际组织所提出的一种工程教育改革创新理念,强调让学生在构思(Conceive)一设计(Design)一实现(Implement)一运行(Operate)的系统过程中学习工程的理论和实践,是符合国际工程教育共识的一套工程教育体系。目前,世界上许多国家将CDIO作为改革工程教育的工具。专业学位是针对社会特定职业领域的需要,培养具有较强的专业能力和职业素养的高层次应用型专门人才而设置的一种学位类型。本文结合专业学位研究生培养试点工作实践,在借鉴CDIO工程教育理念的基础上,研究以行业需求和职业能力培养为导向科学制定专业学位研究生培养方案的基本方法,构建交通土建专业学位研究生培养模式和相应的考核评价体系;通过设置若干CDIO项目、构建体验式的CDIO教学环境,使学生置身于工程和产品生命周期的环境中,有效避免工程教育与产业的脱节,对培养与国际接轨的高层次应用型人才具有重要意义。
一、基于CDIO的交通土建工程类专业人才培养方案构建
研究基于CDIO理念的交通土建类人才培养模式,必须在认真研讨CDIO标准的基础上,从科学制定人才培养方案抓起,针对交通土建专业以培养交通行业需要的道路、桥梁应用型技术人才为特色的实际,进一步明确CDIO理念在土木工程人才培养过程中的应用和具体研究内容。以培养学生具备在现代工程环境下生存和成长的工程技术基础知识、职业技术能力和素养为主要目标。根据CDIO标准大纲要求,采取模块化的课程设置,将相关课程有机联系起来,树立“项目是课程的运用”理念,将学生的工程教育置于现代工程背景下,使学生得到构想、设计、实现和运行完整的过程体验。
1.以需求和职业能力培养为导向,构建人才培养方案。由于工程硕士专业学位硕士教育作为具有职业背景的一种学位教育,其目的是培养具有扎实理论基础,并适应特定行业或职业实际工作需要的应用型高层次专门人才。所以,专业学位研究生人才培养方案制订工作,必须从社会和行业调研入手,认真分析行业背景和人才需求,根据国家及行业发展需求确定工程硕士专业学位研究生人才培养目标;以培养职业所需要的“构想—设计—实现—运行”能力为主线,按照行业企业所需的知识、技术和能力,按理论与实践相结合的原则,进行职业核心能力分析与目标设计;提炼专业核心知识和能力要素,明确课程设置、实践环节和学位论文等内容,以此为基础形成人才培养方案(图1)。
专业学位研究生培养方案由学校和企业等联合培养单位共同制定,从培养目标、职业能力分析到课程设置教学计划制订与论证,均为校企双方合作进行,校企合作贯穿始终。体现了研究生人才培养对行业发展需求的主动服务和主动适应,体现了研究生教育与行业发展的有机统一,增强了专业学位研究生人才培养的适应性和针对性。
2.建设模块化的教学内容体系。专业学位研究生教育课程体系设置应以职业需求为目标,改变以学科知识为基础设计课程体系的传统,应按照行业企业所需的知识、技术和能力,按理论与实践相结合的原则进行学科知识重组。为此,我校专业学位研究生课程的设置应从行业发展需求出发,在遵循学科和知识内在联系规律的基础上,以职业能力培养为主线设置课程体系。在组织课程体系时,实行以学期项目为中心的课程模块。一个课程模块,是针对某一工程任务领域的学习领域课程与职业素质课的组合,更是针对学期项目的课程组合。①通识和素养教育模块:课程主要包含自然辩证法、科技英语、高等工程数学和职业道德与文献检索等。主要使学生具备一定的政治思想品德、较高的学术基础和职业素养,重在培养研究生的科学意识和必要的知识素养。②方向模块课程:以职业能力为本位进行设计,适当把相关职业资格认证所要求的知识、能力和职业素养进行总结凝练,融合到专业学位研究生教育的部分课程及相关的各种教育教学活动中,形成若干模块化课程,为学生参加职业资格应试打下基础,推动专业学位研究生培养与职业资格考试内容的衔接,使学生具备一些岗位需要的专项知识和能力;根据本专业毕业生主要从事路桥工程方面建设的实际,该部分的主要目的是使学生具备路桥工程所必须的核心工程知识和技能。按照交通土建工程主要由路线、路基路面、桥涵隧道等部分组成的现实,核心能力知识模块分为路线勘测设计类课程模块、路基路面类课程、桥涵工程类等若干模块。③专业实践与学位论文模块:是使专业学位研究生的综合环节,是在各方向模块课程课程学习的基础上,经过企业综合实践,结合项目进一步锻炼提高研究生的学术水平和职业综合能力。
二、构建体验式CDIO教学环境
为保证人才培养方案的改革实施,需研究建设体验式的CDIO教学环境与教学模式。
1.建设校内CDIO创新实践中心。为保证CDIO项目的实施,需要搭建一个创新实践活动的平台——CDIO创新实践中心,作为应用型人才实践教学平台。CDIO创新实践中心实行开放制度,使师生可以利用课内或课外时间进行项目制作等活动,保证课程体系的开展,促进了大学生实践与创新能力的提高。
2.营造产学一体化的教学环境。作为面向特定社会职业领域,培养高层次应用型专门人才的专业学位研究教育,如何真正达到行业认可、企业欢迎,搭建对接平台、实现校企融合是重要途径。为此,学校成立了研究生人才培养指导委员会,与部分设计施工单位合作建立部分校外CDIO实习基地。研究生教育指导委员会的建立,打破传统人才培养模式中培养主体学校单一化格局,为使行业企业深度融合到高校专业学位研究生培养中来打下坚实的组织基础。
3.情境化教学方式。注重学习过程与工作过程相结合,运用项目教学、小组合作、项目汇报等方法,组织教学过程。培养过程中,除了重视科学教育外,还要注重职业道德和人格养成的人文教育,课程内容和各项实践环节都要充分反映职业领域对专门人才的知识与能力要求;教学方法强调以学生为本、以能力培养为本、以职业导向为本,突出职业道德和素养教育;重视运用团队学习、案例分析、现场研究、模拟训练等方法,培养学生研究实践问题的意识和解决实际问题的能力,让学生在等同交通土建工程设计、施工、管理的教学环境下真枪真刀地学习实践。
三、考核评价体系建设与改革
应用型高级专业人才的培养,实施的是一种能力为本的教育。建设考核评价体系是促进专业研究生教学质量提高的重要手段。面向特殊需求项目的专业学位研究生培养要改革传统的对学术型研究生考核评价方式,将对研究生的考核评价扩展到用行业的要求和执业能力来考量,重点着眼于掌握本专业或职业领域基础理论和专业知识、解决实际问题的能力;考核中尽量结合行业规范,采用与企业实际相近的成果验证和评价方式进行考核,体现职业考评特色。整个考核评价包括课程学习、专业实践、学位论文三个阶段。
1.课程学习阶段考核评价。在课程理论知识考核基础上,增加案例分析和实验能力的考核。鼓励学生参加相关专业内的执业资格考试,对于在培养期间通过或部分通过某一国家规定的执业工程师考试(如注册监理工程师、检测工程师、物流工程师)的研究生,直接给定相关课程的测评通过成绩或抵用相关课程的学分。
2.专业实践阶段考核评价。以职业能力评价为基本要求,从实践计划的编写、实践过程考核、实践结果汇报答辩等各个环节评价实践质量。参照执业工程师(相关的注册工程师等)的对能力要求的内容,改革传统研究生教育的考评体系,着力构建工程实践考评体系,使考核工作与工程实践更密切地结合。专业实践阶段的考核评价,以企业培养基地的第二导师为主,校内外导师共同负责实施。
3.学位论文阶段考核评价。论文选题应直接来源于生产实际或具有明确的生产背景和应用价值,要求学生围绕某一实践问题,有针对性地提出解决方案,论文内容与形式可以是工程设计、产品研发、应用研究、工程项目管理、调研报告等类型。对学位论文的考核评价,打破单一学术性论文评价的考核方式,以解决实际问题的程度、能否被相关部门吸纳和采用作为重要评价标准;把学位论文是否具有行业实用性,是否符合行业规范是评价其水平的重要依据;评定为“优秀”的专业学位论文要求不仅对企业实践具有指导和参考价值,而且能为实践部门带来经济效益和社会效益;论文评阅及答辩中,来源于工程企业的专家评委比例不低于三分之一。
专业学位作为一种具有特定的职业指向性的学位类型,专业学位研究生人才培养对满足社会需求、促进产业升级、提升经济社会水平等方面具有独特的功效。本文借鉴CDIO国际先进理念,结合山东交通学院工程硕士专业学位研究生的培养实践,以行业需求和职业能力培养为先导,对专业学位研究生人才培养模式和考核评价体系的构建等进行的探索与实践,较好地促进了学生职业意识、职业能力和职业素养的提高。但是,由于我国专业学位研究生教育缺乏与职业任职资格制度的有效衔接,使得学生在完成校内教育以后,仍然需要通过大量时间的复习,甚至再进行系统的实习与实践,通过相关行业职业资格考试后才能获得职业准入资格,专业学位研究生教育缺乏有效地发展动力。出现了专业学位研究生教育体系与职业资格认证体系错位脱节等问题。建议教育主管部门与人事主管部门和相关行业应密切合作,以职业为导向,促进学历学位证书与职业资格证书之间的密切关联,尽快构建起从初等教育到高等教育直至研究生教育的一系列完整的职业教育体系和职业资格认证体系,以便广大专业学位研究生培养单位更好地为国家经济建设输送优秀的高层次应用型人才。
参考文献:
[1]高雪梅,孙子文,纪志成.CDIO方法与我国高等工程教育改革[J].江苏高教,2008,(5).
目前,我国有近300所高等学校开设有土木工程专业,涉及工、理、农、林、师范等学科。各校每年招生人数不等,最少60人、最多可达600人。这些学生毕业后将从事建筑工程、桥梁工程、地下工程、道路工程、岩土工程、隧道与涵洞工程、铁道工程、市政工程、水利水电工程、安装工程、矿山建设、交通土建等行业的建设工作。土木工程专业适应了我国大规模基础设施建设的需要,就业形势良好,但是,居安思危,有必要深入研究如何保持土木工程专业本科教育的可持续性发展,不断提高土木工程专业学生的培养质量。
一、土木工程专业培养方案(一)培养目标和从业范围土木工程专业培养适应社会主义现代化建设需要,德智体全面发展,掌握土木工程学科基本理论和基础知识,获取工程师基本训练并具有创新精神的高级专门人才。毕业生能从事土木工程设计、施工与管理工作,具有初步的项目规划和研究开发能力;能在房屋建筑、隧道与地下建筑、公路与城市道路、铁道工程、桥梁工程、矿山建设等的设计、施工、管理、咨询、监理、研究、教育、投资和开发部门从事技术或管理工作。
(二)毕业生基本规格在德育方面:热爱祖国,有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和社会责任感;具有艰苦奋斗、遵纪守法、团结协作的品质;具有良好的社会公德和职业道德;具有文明礼貌、心理健康、勤奋努力、积极向上的心理素质。在智育方面:具有基本的人文社会科学理论知识和素养,较扎实的自然科学基本理论知识,扎实的专业基础知识和基本理论。在体育方面
具有一定的体育和军事知识,达到国家规定的体育锻炼和军事训练标准,形成健康的体魄。在素质教育方面:具有获取知识的能力、运用知识的能力、创新的能力、表达和交流能力、管理和组织能力。
(三)教学计划从课程设置上看,教育部1998年专业目录设置的土木工程专业,涵盖了原来的建筑工程、交通土建工程、矿井建设、城镇建设等专业,是一个宽口径的专业。专业的拓宽主要体现在专业基础课程的拓宽和对专业课程和实践教学环节的设置、内容编排、教学方式等,应充分反映各校培养特色。对此,专业指导委员会建议课内总学时控制在2 500学时之内,其中公共基础课不低于50%,专业基础课和专业课分别占30%和10%左右,剩余10%由各院校根据自己特点安排。课程性质分为必修课和选修课,选修课又分为限定选修课和任意选修课,并规定课程总量中至少应有10%左右的课程为选修课程。
【关键词】土建工程国际转型
Abstract Chinese traditional civil engineering company participated in international competition for 30 years. The current status of the industry and the problems faced, force Chinese contractors to restructure the operation under the dual competitive pressures of international contractors from the traditional developed countries and developing countries. Transformation is the industry facing pressing issues.
Key wordsCivil EngineeringInternationalTransformation
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
引言
我国传统土建工程承包企业经过30年的海外发展,从以前仅有的几家政府的对外“窗口”企业到目前3000多家,从几百万美元的营业额到目前的70多亿的营业额。在发展的过程中也出现了很多问题。随着全球化竞争,特别新兴国家建筑企业的发展带动的挑战,迫使传统土建承包企业必须转型提高。本文就中资传统土建工程承包企业国际化的现状和转型对策进行一些探讨。
目前我国传统土建工程承包企业海外发展的现状
2011年中资工程承包企业共计完成交通土建和房建类国际承包工程548.5亿美元,占2011年中企海外承包工程1034亿美元的53.05%。有40家主业为土建工程承包的中资企业进入2011年全球最大225家国际承包商行列,国际工程份额占公司营业额有显著提高。
业务范围遍及100多个国家和地区,主要分布在东南亚、西亚、非洲、拉丁美洲地区。排在前几位的国家分别是:安哥拉、沙特、阿尔及利亚、委内瑞拉、尼日利亚等国家。总体呈现亚洲新兴市场本土企业逐步增加竞争力,非洲市场出现明显增长,拉美地区主要是融资性的大项目为主,高端市场增长缓慢,承揽的10亿美元以上的大项目增多。
目前存在的主要问题
(一)国际著名大型承包商相比,我国企业实力仍有一定的差距
与国际著名大型承包商相比,我国企业实力发展较为迅速,但仍有一定的差距。本届全球最大225家国际承包商平均完成海外营业额为20.13亿美元,比中国企业平均海外营业额约高66.9%。全球ENR225强排名首位的德国HOCHTIEF AG公司2011年度海外营业额为318.71亿美元,而排名中国公司首位的中国交通建设股份有限公司2011年度海外营业额为95.47亿美元;全球排名前10位的公司2011年度海外总营业额为1778.12亿美元,而排名前十位的中国公司2011年度海外总营业额仅为386.64亿美元。
(二)市场分布集中,同质化竞争明显
现在海外工程主要分布在亚洲、非洲和南美洲等低端市场,进入欧美等高端市场的企业很少,根据对外承包工程商会的统计,在非洲地区平均每个国家分布超过30个中国企业。中国企业之间的同质化竞争非常厉害,在非洲地区经常出现中资企业之间的互相压价行为,开标后的前几名全部是中国企业,报价远远低于其他国家企业。
(三)属地化经营水平低,散失成本优势
前些年由于中国的劳动力成本低,中国企业特别是一些大型的国企为管理方便喜欢使用中国工人,很少雇佣当地工人,造成企业的属地化经营能力很差,不知道如何管理当地人员。近几年由于国内人工成本的急速攀高,加上人民币的快速升值,对劳动密集型的建筑业形成很大的冲击。目前中企已经丧失了工资成本优势,但为了竞争还经常按照以前的方式计算人工成本,造成项目实施时的劳动纠纷,目前经常发生中国工人到使馆上访的现象。
(四)缺乏对大型项目的集成和统筹能力
随着现在在全球大面积推广EPC、PPP等新的合同模式,项目逐步向大型、集成方向发展。对设计、采购、分包、各配套专业的集成管理成为项目管理的中心环节,要求总包商具备全面的协调和统筹能力。这对中资企业提出了严重挑战,中资企业以前习惯于单打独斗型的管理。目前出现的中资企业的海外大型项目的亏损,例如沙特轻轨和波兰项目,基本都由于对设计、施工、材料采购的集成不够造成的。
(五)没有建立良好的管理链
中资企业在项目投标开始就出现脱节现象,在投标阶段只关心基本的商务条件,没有仔细研究技术条件的可行性,不能把商务和技术条件做到衔接,例如设计的可行性、工期是否够、质量标准是否能够达到、指定材料和设备的供应能力。某个中资国企在尼泊尔的隧道项目投标中就没有详细考虑水泥、锚杆等物资的供应,在实施过程中因为锚杆厂家的倒闭和低碱性水泥的匮乏造成经常停工,导致工期严重滞后,最终解除合同。
在项目实施过程中,没有及时收集各种技术文档和商务文档。施工人员不管合同、合同人员不了解施工情况,造成业主违约,无法提供证据或及时提出索赔,造成不但我们无法索赔还要蒙受反索赔损失。
新形势下的对策
随着人民币升值和国内人力成本的大幅攀升,加上印度、南非等新兴经济体承包商的大面积海外发展,在我们的传统市场地区对我们构成了很大的威胁。如何对这种劳动密集型的产业转型升级成为我们当前的紧迫任务。
建立属地成本控制模式和全球采购体系
我国对外承包工程企业在服务的系统性、流程性与服务模式上都与发达国家有一定的差距;工程成本竞争上受到其他新兴经济体企业的巨大压力。在这种情况下,宏观上我们必须发挥我们积累的商务和经验优势,做到管理的当地化;利用对规则的熟悉,建立服务的系统性和精细性,从而建立独特的优势,提高服务的价值含量。随着我国对外承包工程业务的不断发展与提升,企业在海外工程项目市场开发的不断深入,服务的连续性、稳定性与服务价值的增值都将获得巨大的发展并缩小与发达国家跨国承包企业的差距。微观上随着中国劳工成本优势的消失,企业要营利必须整合项目建设管理的各阶段,建立属地化经营模式;在采购上摈弃传统的国内采购模式,大量利用本地或第三国劳务,构建全球采购体系,减少人力成本和人民币升值压力;从经营区域上尽量利用各种区域性的自由贸易特点,提高设备的利用率和周转率,不能四处撒网,设备大量积压。
利用国家资金支持优势,向行业的上游发展,
目前我国外汇储备达到3.29万亿美元,国家利用这些外汇储备通过国开行等机构对外进行了大量的优惠贷款、商业贷款。目前我们所在的传统区域由于受全球经济不景气的影响,经济放缓,对外融资困难。同时区域发展对基础设施的需求,要求必须大力发展基础设施的建设。在这种两难的局面下,传统承包企业要充分利用这些贷款带动企业向高端发展,大力开拓BOT、BT、协助融资等投资加融资的综合方式承揽项目。2011年就有8个10亿美元以上的项目就是利用中国政府融资,合同总额高达155亿美元,中国资金在对外承包工程中发挥着越来越重要的拉动作用。这些项目都进展顺利,预期效益都很不错。
同时承包企业也必须要提高市场和项目的甄别能力,增强对金融杠杆的驾驭能力,提高财务风险的应对能力。
要牢牢掌握行业的技术制高点
目前我国施工企业在一般建筑已经具有相当的竞争力,但没有多少能够成为经典的项目。给全世界一个中国只能干普通工程,不能干高难度项目的印象。分析原因主要有两方面:一是我国设计咨询产业国际化落后,我国承包企业得不到没有高水平的设计团队的支撑,让西方企业占据行业的高端优势;二是我国承包企业对费时费力的高端项目没有足够的兴趣和信心,一般不愿意承揽这种项目。所以从国家层面,要大力利用资本优势,强力推行中国标准,鼓励中国设计企业向外发展,从源头上占领技术制高点。同时承包企业要有长远观点,勇敢向高端项目冲击,树立企业的品牌,不能只顾眼前的得失。
(四)加强行业监管,避免内部消耗
与来自国际的竞争相比,真正激烈的竞争还是在中资企业之间。例如坦桑尼亚的公路市场大部分标段都是中资企业竞争,把标价从80万美元/公里,一路压到60万美元/公里。所以防范中资企业间的恶性竞争,成为改变局面的紧迫要求。现在各地经参处也建立了协调许可制度,规定一个标段只可以有几家参与投标。但这种措施没有堵住恶性竞争局面,家家都想中标,而疯狂压价。
国家要建立长效的对企业的全程协调监管机制,对企业的经营成果要经常监督,对只图规模发展,不注重效益,制造很多问题,不利于维护市场的企业要清理出去,并对企业负责人进行问责。只有这样才能避免窝里斗现象的发生。
建立良好的企业社会责任意识
目前西方舆论经常鼓吹中国对非洲的资源进行疯狂掠夺,对资源和环境进行了破坏。这些言论极大的刺激了当地的民意,对国家合作造成很大的障碍。所以我们一定要从两方面树立企业的社会责任观念:一是做好工程的环保,注意保护当地的自然环境,减少对当地人文环境的影响;二是要带动当地的经济发展,促进当地的就业和公益事业的发展。例如肯尼亚松高罗水电站工程是肯尼亚重要的水电站项目,一期由日本承包商建设,二期中资中标。日本承包商在选项目时就考虑要不要给当地建学校、盖诊所,日资企业因此大受当地人欢迎。中资企业没有意识到这个问题,没有参与当地活动,造成当地人的反感。后来改变策略,主动参与当地发展进程,加大对当地援助,逐步得到当地的欢迎。
(六)建立于企业实力相匹配的规模控制
目前我国企业都片面的追求企业规模,往往只要有项目就参与,经常忽略企业的控制能力和履约能力,在实施过程中四处冒火,把企业带入深渊。所以企业一定要建立理性的经营理念,不能妄想一夜成为世界500强企业。要在深入考察的基础上,对市场精耕细作,设立合理的发展目标,回归企业以营利为目标的基本理念。从目前公开报道的国内大型国有企业的海外失败,大部分就是因为没有准备好,就片面追求市场占有率而造成。
目前,我国有近300所高等学校开设有土木工程专业,涉及工、理、农、林、师范等学科。各校每年招生人数不等,最少60人、最多可达600人。这些学生毕业后将从事建筑工程、桥梁工程、地下工程、道路工程、岩土工程、隧道与涵洞工程、铁道工程、市政工程、水利水电工程、安装工程、矿山建设、交通土建等行业的建设工作。土木工程专业适应了我国大规模基础设施建设的需要,就业形势良好,但是,居安思危,有必要深入研究如何保持土木工程专业本科教育的可持续性发展,不断提高土木工程专业学生的培养质量。
一、土木工程专业培养方案(一)培养目标和从业范围土木工程专业培养适应社会主义现代化建设需要,德智体全面发展,掌握土木工程学科基本理论和基础知识,获取工程师基本训练并具有创新精神的高级专门人才。毕业生能从事土木工程设计、施工与管理工作,具有初步的项目规划和研究开发能力;能在房屋建筑、隧道与地下建筑、公路与城市道路、铁道工程、桥梁工程、矿山建设等的设计、施工、管理、咨询、监理、研究、教育、投资和开发部门从事技术或管理工作。
(二)毕业生基本规格在德育方面:热爱祖国,有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和社会责任感;具有艰苦奋斗、遵纪守法、团结协作的品质;具有良好的社会公德和职业道德;具有文明礼貌、心理健康、勤奋努力、积极向上的心理素质。在智育方面:具有基本的人文社会科学理论知识和素养,较扎实的自然科学基本理论知识,扎实的专业基础知识和基本理论。在体育方面 具有一定的体育和军事知识,达到国家规定的体育锻炼和军事训练标准,形成健康的体魄。在素质教育方面:具有获取知识的能力、运用知识的能力、创新的能力、表达和交流能力、管理和组织能力。
(三)教学计划从课程设置上看,教育部1998年专业目录设置的土木工程专业,涵盖了原来的建筑工程、交通土建工程、矿井建设、城镇建设等专业,是一个宽口径的专业。专业的拓宽主要体现在专业基础课程的拓宽和对专业课程和实践教学环节的设置、内容编排、教学方式等,应充分反映各校培养特色。对此,专业指导委员会建议课内总学时控制在2 500学时之内,其中公共基础课不低于50%,专业基础课和专业课分别占30%和10%左右,剩余10%由各院校根据自己特点安排。课程性质分为必修课和选修课,选修课又分为限定选修课和任意选修课,并规定课程总量中至少应有10%左右的课程为选修课程。
从必修课程来看,主要包括公共基础课和专业基础课。其中专业基础课程构成了土木工程专业共同的专业平台,为学生在校学习专业课程和毕业后在专业的各个领域继续学习提供坚实的基础。这部分课程包括了工程数学、工程力学、流体力学、结构工程学、岩土工程学的基础理论,以及从事土木工程设计、施工、管理所必须的专业基础理论6类课组。
[关键词]校企合作 教学改革 高等院校 土木工程
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)06-0123-02
对外开放政策的实行和社会经济体制的改变,使高校教育思想产生了变化,不得不重新审视过去形成的且已习以为常的以灌输知识为主的中国传统教育,寻求一种更加注重分析判断能力和实验动手能力、更加强调归纳式而不是传统演绎式的培养模式。研究者们提出了多种适应现代高等院校发展的教学模式,校企合作就是在此基础上产生的。
一、以教学改革促进校企合作的必要性
目前校企合作中出现企业目标和学校目标不同步,课程设置与企业实际需求,学生人数及层次不相适应,资金、师资缺乏等问题。[1]高职及本科院校校企合作中企业参与校企合作的动力不足,校企合作进展艰难,普遍存在学校“一头热”的状况。胡玲琳指出,我国校企合作还存在观念意识陈旧、管理体制没有完全理顺、技术市场不规范、知识产权保护措施不完善等问题,限制了校企合作的发展。曹志勇等在阐述校企合作实践经验时提到,“‘校企合作、工学交替’人才培养模式的实践,减少了较多的理论课程教学,需要大幅度调整课程设置和教学内容”,“围绕核心专业能力进行培养”,对于专业教育,这种调整的益处不言而喻。
实践教学改革可解决校企合作中的部分难题。首先可解决专业技术要求方面的问题,就土木工程专业来说,设计院类单位要求学生拥有扎实的计算机操作技能,能熟练掌握各类画图制图软件和常用结构分析计算软件;施工类单位则希望自己的员工有一定的工作经验和实践能力,对实际工作中应用到各类测量测绘仪器做到学以致用;房地产类单位往往优先选择专业知识扎实,组织协调能力突出的毕业生。其次,由于学期限制,校企合作往往以牺牲学生的理论教学时间换取更多的实习机会,但这并不意味着学生真正具备参与实践的能力。要想实现校企合作,单纯的增加实践,会加剧学年制(国内许多高校结合具体情况实行了学年学分制,但在本质上还属于学年制范畴[2])人才培养模式下理论学习时间与实践时间相比不足的矛盾。再者,通过教学改革,可以使学生熟谙基本专业理论知识,使其更易接受复杂专业的操作技能,较短时间内胜任自己的工作,满足公司企业的需要。
二、教学改革的目的
通过教学改革培养社会主义现代化建设需要的、与土木及相关学科有关的、具有坚实理论基础的人才,他们是具有良好的人文素质,掌握涉及土建工程的各项工程技术,具有创新能力与工程意识,具有较强的应变能力与组织管理能力的复合型人才。正如沈蒲生等人在《面向21世纪土建类教材编写的思考》中所叙述:“我们培养的21世纪的土建人才应该是既懂专业知识,又有经济头脑,熟悉政策法规,善于土建各专业设计与施工管理,具有较高外语水平,熟练掌握计算机编程及操作,善于人际交往,能够在国际土建行业竞争中取胜的人才。”在高校云集的我国,校企合作的实现需要更多的时间和精力去探索和研究,我们需要对现行教学体系进行改革以适应由传统的教学模式向校企合作人才培养模式机制的转变,深化校企合作共建基地的研究与实践。
三、教学改革措施
(一)课程内容体系的改革
1.课程内容更加注重培养大口径、宽专业人才
计划经济体制下遗留的专业种类数量划分过细,数量过多。我们需要减少专业数量,扩大专业口径,培养宽专业人才。以混凝土结构等主干专业课为例,受专业划分的影响,都只介绍了工业与民用建筑的基本构件和结构以及它们的设计方法,但相近的桥梁结构、地下结构、公路路面结构的设计理论却未曾体现。这样,建筑工程专业的毕业生只具备了从事建筑工程的设计与施工的能力,却不能从事与之相近其他专业的工作。
2.根据企业需求建构课程体系
以往的教学中,大学闭门办学观念未改变,仍作为独立主体运行。长此以往,教学内容滞后于产业发展,不符合可持续发展的理念。课程内容应依托一至多家企业共同建设,突出专业特点,通过与企业间的交流探索,发现学生工作能力的不足和课程设置的缺陷,根据企业的需求共同制订完善的课程体系。新的课程体系的主要特点是:课程内容与企业开发技术紧密相关,面向企业,注重培养实践能力,使学生能尽早熟悉企业项目,得到系统锻炼。
3.课程内容现代化、国际化
教学内容现代化是指教学内容不断推陈出新,适应知识及技术发展的过程。有选择的淘汰教学中不适应时代、科学技术发展要求的陈旧的内容,并及时充实适应时代及科学技术发展的教学内容。
国际化意味着知识经济时代需要有国际视野的人才,需要具有关注国际性学科领域发展动向思想和意识的研究性人才,他们有国际理解和国际沟通的胸怀与素养。因此课程内容体系应瞄准国际前沿,优化课程结构体系、培养创新人才的指导思想,参阅国外原版教材,开设涉外课程,建设双语教学课程,从而提高课程体系的国际化。
(二)教学方案和教学大纲的改革
以促进校企合作的教学方法和教学手段改进掌握知识的方法,提高教学效率,提高学生的动手能力;与企业共同制订课程评估方案,不再仅以笔试成绩作为衡量学生差异的唯一指标,提高课程设计、实习在成绩中所占的比率;坚持全面教学评价,从范围、方法到过程对学生学习质量进行全面评价,应有学校和企业的共同参与,评价指标要能全面反映学生的学习情况,寻求多种评价途径,评价贯穿教学过程始终。在改革内容上,关注学生实践能力的发展,重视学生的全面发展和学校工作整体安排,优化教学方案,推进教学大纲的改革,探索出一种操作环节鲜明、影响范围广、教学成效显著的教学大纲和方案。
(三)课程资源和网络资料
为适应校企合作的需要,课程资源和网络资料要注重启发性,这样才能培养学生独立思考的能力和创造性。教材是必不可少的教学资源,教材建设在注重技术知识的同时,强调经济型、法规性和管理性的培养;在重视基础理论的同时,强调贯彻工程实用性。
随着科学技术的发展,新的科技手段越来越多的运用于现代教育中,丰富了传统图书教学资源、纸笔学习方式。从文献[3]中可以看出,电化教学、多媒体教学以及CAI教学丰富了课堂信息,提升了课堂的教学速度,加强了学生对土建类专业的感性认识,提高了教学效果和教学质量;计算机及其软件的实用,增强了学生获取资源的能力,培养了学生的创造性思维。此外,校园网的建设,使“开放课程”得以实现,为国家及精品资源共享课提供了网络纽带。
(四)立体化实践体系
理论教学和实践教学在教学内容和功能上应是互为补充,它们是人才培养的两个重要环节。“在构筑实践教学体系时,应重点围绕能力培养目标,增加综合型、设计型实验教学内容,构建起基础-提高-能力实验教学内容体系即从验证型、演示性试验到设计性、综合性试验与程序设计、毕业设计等,以达到增强工程意识与能力培养的目标。”[3]
通过实践教学,实习教学和科技活动,完成实践教学课程,包括基础知识型(认识实习、绘图作业等),基本技能型(实验课、课程设计等),专业应用型(毕业设计、地形测绘等)和科学研究型(测量检测、可靠性鉴定等)课程。通过实践教学了解现代工程建设科技的应用与发展,加强与工程建设有关单位的联系,采取走出去,请进来的方式,让学生了解社会与工程。加强校企间的交流,在实践过程中,汲取科研单位、设计院、施工单位的专家与技术人员传授的科技与工程相关知识。
四、结论及展望
通过面向校企合作的教学改革,调整了基本的知识结构、框架,改善了教学内容、教学方法,并影响了教学过程的设计,优化了教学结果评价模式,打破了旧式课程体系,发展了课程结构与内容,完善了实践教学体系,强化了实践教学环节,培养了大学生的实践能力、创新能力和创业精神。这不仅为校企合作的发展提供了契机,而且为产学研结合、工学结合,以及通识教育和卓越工程师教育提供了理论参考。
基于校企合作的教学改革的措施适用范围及达到的效果尚需时间检验,通过试点,正在应用实践中检验和发展该理论。通过毕业生录用企业调查,可以获取对该教学模式下走向工作岗位学生的研究工作能力及企业的认可程度。
[ 注 释 ]
[1] 吴宾,何婕.“校企合作”的研究进展与趋势[J].改革与开放,2009(9).
[2] 王凯.关于校企合作的几点思考[J].中国教师,2008(S1).
[3] 顾建国.交通土建类专业人才培养方案和教学体系改革的研究与实践[J].交通高教研究,2000(S1).
[收稿时间]2014-12-20
常规的工科实践教学环节由实验、实习和设计三大部分组成。其中实验由易到难,有演示性、验证性、操作性实验、综合性、设计性、创新性实验;实习形式由简单到复杂,有认识实习、操作实习、见习型实习;设计方式由专项到综合,有课程设计、毕业设计。按本科与硕士研究生实践教学需要来设置,专业工程实践教学分为校内和校外实践教学环节。校内有与各专业工程课程相对应的实验、实操(工程制图、测量、各学习阶段的课程设计)、毕业设计、学位论文。以毕业设计为例,其常见类型就有工程项目设计、工程施工(加工)技术和管理、专题研究、工程应用软件开发等4种。由于毕业设计属于本科生学习期间较高级的实践教学,所以这4种类型的毕业设计可以根据培养目标、方式与教学条件的许可,不论在校内、校外进行都可以作为学习者完成毕业设计(论文)实践学习方式。校外实践教学环节就实践而言,可以依托校外协同创新单位的土木工程技术开发研究中心或具有新技术、新工艺、新材料背景的工程项目进行综合性、设计性、创新性实验;实习教学环节主要是结合专业工程的场地(所)性、先进性、特殊性和丰富多样性要求,进行校外各类工程的参观认识实习、专业课程实习,施工(加工)技术与管理生产实习,毕业实习等。
二、土木工程实践教学资源协同开发的原则与方法
现在的信息技术手段、网络服务及移动终端设备已经完全具备对庞大的数据进行整合和处理应用的能力,故借助于云计算技术来收集、整合、处理、挖掘超量、繁复的工程实践教学资源,不但能有效解决工程专业实践教学中的众多困扰,而且能为工程人才个性化培养及创建终身教育奠定坚实基础。
1.开发原则
各种专业工程实践教学资源的内容丰富、博大,所以在协同开发和挖掘相关资源时,应坚持“有所为,有所不为”的原则。应分专业类别广泛收集各种实践教学资源,并在收集和整合资源过程中,要注意以资源的全体和完整为主,不要片段、抽样;要注重资源获取的效率,不要以工程项目内容的绝对精确作取舍;要考量工程项目资源内容相关性,不必在因果逻辑上做深究[3]。要按照培养目标,从学习者实践知识建构需要来识别资源的意义,在丰富、灵活、多样、宽泛的基础上,进行资源采集、处理和加工,让运用者按需配置其专业工程实践教学资源,能方便、高效地实现其教学价值。依据专业工程学科创新知识与能力培养所设定的目标,以协同创新的核心单位为主体,科学创设基于学生专业工程实践学习需要的活动情境。即将有关资源分层次构造出各学习阶段专业工程实践的问题情境,以引导学生循序渐进式地经历实践的过程,使学生能自觉调动多种感官,如视觉、听觉、触觉以及语言表达等,寻找多种操作、动手、研讨途径,积累起丰富的土木工程实践感性认识和动手操作经验,激发学生对工程项目的类型、设计与施工条件、理论与技术方法、施工技术与组织管理、工程量、产品形态、建(制)造和场地环境、时空边界条件等现象与相互关系产生浓厚的兴趣和探究的欲望。
2.主要途径
由于培养人才的责任主体是大学,校方的图书与电子资源丰富,多建有信息网络技术中心,软硬件设施和技术人才相对充足,且信息技术在所涉土木工程专业教学需求与科研应用量巨大。建立学校与协同核心单位间工程实践教育资源共享平台是协同创新发展的一种必然趋势,因此,校方应成为实践教学资源共享建设的投资主体与推行者。协同开发与共享专业工程实践教学资源的主要途径,可从以下四方面进行:(1)建立一套运行机制。专业工程实践教学资源建设是一项有序的、动态的、可持续发展的系统工程,必须建立良好的运行机制,以促进建设过程中各个环节的正规有序,实现统合,搞好顶层设计。(2)规范一套建设标准。用科学的标准来促进专业工程实践教学资源系统的建构[4,5]。应建立面向协同中心所涉各类工程专业的不同实践教学主题、覆盖其各个层次、不断动态更新的工程实践教学资源建设标准,为实现各级各类资源系统的网络互连、信息互通、资源共享奠定基础。(3)搭建一个基于云服务的共享平台。各类工程实践教学资源只有不断被其工程专业教学所应用、学习者所掌握,使其流动、开放和充分共享,才可持续。在各专用工程实践教学资源库和实践教学课件建设的基础上,通过云服务端资源集成,实现各门专业的各级各类实践教学活动资源交换和资源共享。(4)培养和建立一支“双师”实践教学专业队伍。专业工程实践教学资源库及课件开发、建设的每个环节都需要依靠高素质专业人员完成,因此,必须根据协同机制,整合学校与协同核心单位的人才资源,培养和造就一支懂教学、懂工程技术、懂教育教学管理的资源库建设专业队伍。
3.技术方法
构建一个基于云计算的数字化实践教学资源处理平台。实践教学资源经数据处理,区分成关系化、结构化和非结构化数据,其中关系化数据是指二维关系约束的数据表,结构化数据包括了数字、符号等数据,非结构化数据包括了文本、图像、声音、视频等数据,从而进行有效存储、组织来自校内外协同创新单位的教学资源。利用处理平台能够对几百甚至是几千个分布式数据库,或者分布式存储集群中的内容进行分析。该处理平台还能根据具体教学环节、层次需求建立相应服务,解决传统的学习平台资源无序、缺乏统一管理调配的问题。教师可以通过云服务平台在技术项目上实现跨学校、跨地域合作,分享工程实践与研究成果,为教学、学术研究提供便利;学生可以突破时空限制,使用现代化通讯工具随时随地全方位获取优质的实践教学资源。数据化工程实践教学资源的开发流程与实现方式,可以概括为四步:分别是采集、导入和预处理、统计和分析,最后是资源实践教学价值的发现与挖掘[6]。(1)以协同机制作保障,通过数据迁移、数据转换、共享等有效手段[4]对数字化实践教学资源进行收集、采集,把协同创新主体单位既有实践教学资源重新整合起来,并加载到数据仓库或数据集市中——存储在远程云服务端,成为联机分析处理、数据挖掘的基础。这样才可以彻底消除学校或土建行业信息化建设中各相关单位存在的信息孤岛以及信息碎片化现象,提高实践教学资源的可使用率。还可通过MapReduce编程模型对实践教学资源进行管理,以提高对海量教学资源分析的速度和效率[7]。(2)在完成资源收集之后,如果要对这些海量数据进行有效分析,还需将这些来自前端的数据导入到一个集中的大型分布式数据库,或者分布式存储集群,通过并行计算框架[7],优化并行分析算法,如Mahout、R语言等,对这些分散乃至碎片数据进行过滤,在导入基础上作一些简单的清洗和预处理工作,以排除混杂、错乱的工程信息,重复的资源数据,提高资源的质量。(3)从分布式数据库,或者分布式计算集群的海量实践教学资源中,提炼出连续的、低信息粒度的实践教学素材,并择优质实践教学素材交于上层实践教学统计、分析系统,进行普通的专业工程实践需求分析和分类汇总等。(4)对实践教学资源分析之后的资源内容进行实践教学模拟和价值挖掘,是指利用数据挖掘算法,包括分类算法、回归算法、聚合算法和降维算法等,对存储在云服务端(分布式数据库或者分布式计算集群)大量的、不完全的、模糊的数字化工程教学资源挖掘,以挖掘出隐藏在资源背后有价值的信息,为教师作出实践教学组织安排奠定基础。应用数据分析、挖掘等技术对存储在云服务端的各种分散的关系化、结构化和非结构化实践教学资源进行分析和挖掘,掌握学习者查询其专业工程实践资源的行为、知识点内容、知识应用能力等,以预测学习者对实践知识与资源服务的需求,使教师能根据预测进行决策,更好地引导学习者学习;同时,也可应用数据分析技术对开设的课程进行效果评估,尽早地捕捉学生的学习不适应症状,进行学习预警和干预[8],以便及时调整培养方案,为学习者推荐学习轨迹,开展自适应学习,自我导向学习[9,10]。例如:自适应学习既不是简单的符号或文字,也不是言语或文字陈述的概念或原理,而是教师列展的一些具体的实例或问题。学习者的任务是通过考察实例、分析和解决问题来发现有关的知识,并积累解决问题的技能[11]。教师是用最适合的学习方法,让学习者主动参与到学习过程中,接受各种各样的挑战。整个学习过程因为有学习效果的追踪,记录了学习者在每个任务上花费的时间,实时反馈给教师,如果学生遇到不能解决的问题时,教师会立即知道,并对其进行针对性的辅导。应用数据分析技术也可对协同科研创新合作过程及交互型工程技术服务过程进行分析和预测,从而应对过程中的资金、政策、机制、技术、成果、共享等环节潜在的矛盾与风险。
三、专业工程实践教学资源共享应用
专业工程实践教学资源和信息化技术是共享方案设计中不可或缺的两大方面。构筑较快见效的共享建设方案可以“三层法”:基础设施层、平台服务层和共享应用服务层[12]。实践教学资源共享应用是将云计算作为其技术支持,通过对实践教学资源挖掘与实践学习分析则会带来工程实践教学理念、方式和技术方面的巨大变革和创新。
1.教学资源的流动需求与信息技术相结合
工程实践教学资源应用的关键也是其必要条件,就在于“信息技术”与“专业工程实践教学”的融合。丰富多样的专业工程实践教学资源通过信息技术应用到大学教育中,对学习者未来事业会有更加直接的帮助;快捷的反馈信息是衡量实践教学资源开发、应用过程对实践教学各个方面和层次产生影响、效果的依据。将开发的数字课程应用到教学上。比如:创建自适应各专业的工程实践学习课程,利用人工智能为每个学生创建自适应的学习体验。还可创建各专业工程实践定制化学习或终身学习课程,将工程实践教学从同一模式的“批量化生产”变为“科学管理下的定制化学习过程,帮助学生培养更好的学习技能”,“让学生了解如何利用时间、应对挑战、成为终身学习的人”[9]。
2.当代网络交流条件引发实践教学组织方式变革
随着具有语义网特征的数据基础设施和数据资源发展起来,实践教学组织的变革就越来越显得不可避免。丰富多样的工程实践教学将召唤网络结构产生无组织的教学组织力量。最先反映这种教学结构特点的,是各种各样去中心化的WEB2.0应用,如RSS、维基、微信、博客、云储存与计算等。各种专业的工程实践教学资源中只有少量是结构化数据,如项目可研报告、立项审批、设计文件、计算书仍至工程图纸、项目报建(批)、质量与安全监督、施工(生产)许可、施工组织设计(生产计划)、竣工(产品)验收等,其余大量的由半结构化数据和非结构化数据组成,如施工(生产)过程中具体的施工(生产)作业方式、方法,技术会议等以邮件、视频、微博等的形式表现。海量的专业工程实践教学资源之所以成为实践教学的变革力量,在于它通过追随实践意义而获得工程智慧。
3.以云计算为基础的数据应用技术集成,可实现协同创新主体单位间专业工程教育资源共享