時間:2023-06-18 09:57:09
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一、施工中土建專業配合其他專業設計外墻防水套管
在建筑行業中,最常見的問題就是地下局部出現水滲漏的情況,要想降低其滲漏概率,就應該提高防水材料的質量,工藝的做法,保證外墻防水層的一次性工作。
1.配合關鍵
(1)采暖專業。由市政的熱力管網到主樓熱力站中一次熱力回、供水干管,由主樓進入裙房、附房二次采暖與生活熱水回、供水干管。(2)弱電電氣專業。室外的電訊進戶;從外墻入裙房、附房的廣播音響、樓宇自控、保安監控、消防報警、電話分路電纜與其它的自控線路。(3)強電電氣專業。將室外的高壓電源入戶,從外墻入裙房與附房的照明電源、低壓電力和其他水箱控制的線路,到室外冷卻塔的自控系統的控制線路以及電力電源,到室外庭院的燈、立面投射燈的電源,柴油發電機中油箱進油管。(4)給排水專業。內排雨水干管,污水干管,壓力排水干管(提升地下室污水),消防干管,上水進口干管,經主樓到裙房、附房的上水管。(5)煤氣專業。通常煤氣干管進樓應保證正負零以上。然而由于客觀因素以及設備使用性能方面的影響,通常將直燃制冷機組以及燃氣鍋爐置于地下室,因此進樓時應在正負零以下,將煤氣有地下入戶的穿墻套管進行安裝。(6)空調專業。經外墻到冷卻塔中回水干管、冷卻水供、補水干管,經外墻到裙房與附房空調回、供水干管。
2.配合方法
(1)若土建結構的施工已至預留套管的位置,應將板墻的鋼筋網予以綁扎,不進行模板的支架,有利于進行各種專業進行安裝與焊接工作;完成套管的安裝作業之后,土建專業協同監理、建設單位以及各種專業的技術工作者,視專業的不同情況進行逐項檢查所提供技術的資料,以檢查各種專業所預留套管同上報資料的一直情況,工藝與專業防水的規定是否相符,結構鋼筋中可能存在的切斷或者扭曲變形情況。核對檢查合格之后,然后進行支模板以及澆筑混凝土工作。(2)土建專業所做的外墻防水層與正負零下時,還要以書面的形式向建設單位、其他的安裝專業以及監理發出通知,通知其全部的出外墻管,有效處理錯位、遺漏或者有變更的部位,防止出現完工后的防水層出現剔鑿的情況。(3)而置于室外斜坡以下如車道的出入口的出外墻管道,要與建設單位以及專業設計工作者之間共同商討,盡量將斜坡避開,或將其從最初出外墻lm向出斜坡道的外墻lm延長,并清楚的標注于竣工圖上。
二、土建專業配合于屋面工程進行施工
屋面防水工程經努力一次性完成,以確保降低滲漏幾率。
1.配合關鍵
(1)連接結構的屋頂基礎設備。主要有:屋頂風機、衛星天線、冷卻塔等一些基礎設備,冷卻水管支架、通風管道托架等。(2)出屋面的管路。通信塔的引下線,電視天線,屋面各種燈具電源,污水管的透氣管,屋面雨水管的下水管,保溫隔熱層的通氣管等。(3)將一些管線鋪設于保溫隔熱層內。包括屋頂電氣管路,電視天線的干、支管;屋面的照明電源和支路管線,經女兒墻防雷線所有出屋面的管路引入,設備與電視天線中防雷引線。
2.配合方法
(1)將最初對屋頂大型的設備基礎的設計同建設單位計劃所應用的屋頂的設備進行核實,視其是否相符,若不相符,應盡快向設計單位以及提供設備的廠家發出通知并研究其解決的措施。管線托架、設備基礎與地錨等設備的標準,應遵照廠家的出示樣品,但一定要在設計人員同意的條件下。安裝專業將位置做好后,接著土建專業才能在屋面設備基礎進行施工。(2)將屋面工程坡度以及厚度提供給所有安裝專業,并在時間上做安排,讓所有專業對隔熱保溫層中所有管路以及出面層管路進行鋪設。(3)在確保平面的水平之后,協同建設單位、所有安裝專業和監理技術工作者,檢查出屋面所有設備以及管線,在所有情況都確定之后各方進行簽字,形成存檔文件。土建專業只有在各項條件都符合的條件下,方可進行屋面防水層的施工作業。
三、土建專業配合于人防工程進行施工
人防工程中,要求墻體的厚度、樓板的厚度以及混凝土的強度方面都要嚴格的要求,出入外墻的管線進行封閉的時候都有相關的規定。所以要特別認真進行預留孔洞作業。
1.配合關鍵
(1)電氣專業。人防戰中電力穿墻管,在人防界面的里外墻面進行電鈴與按鈕穿墻管的安裝,人防界面中照明電源與電力穿外墻管的孔洞等。(2)通風專業。人防新風風管中出外墻管、人防的測壓管、室內排風出外墻管中濾毒室里的濾毒罐閉封出墻管等一些孔洞。(3)水暖專業。生活用水主、支管,人防衛生間中壓力排水管,消火栓干管與樓板與墻體等孔洞。
2.配合方法
(1)對所有安裝專業召開一個技術協調的會議,規定各種專業技術工作者對預留管部位、標高以及截面做反復核實工作,將標注坐標位置、軸線與管徑截面方面技術資料做出書面形式,向土建專業上報并進行存檔。(2)在進行支模過程中,各個專業要留有相當的時間進行預留管的鋪設與焊接工作。(3)在模板合模之前,在土建專業協同各個專業技術工作人員根據各個專業所上報資料進行分項檢查工作,在所有情況都正確的條件下再進行合模澆筑混凝土的工作。
四、總結
關鍵詞:建筑工程;電氣工程; 專業配合
中圖分類號:TU75;文獻標識碼:A ;文章編號:
在建筑工程施工中,由專業的性質所決定,電氣專業同土建就形成了相互依存、緊密配合、你中有我、我中有你的兩位一體的關系。當然這并非說電氣專業和建筑、結構專業配合無足輕重。任何一個工程在施工過程中都需要各專業之間緊密、和諧的配合。在這之中電氣專業與土建的配合卻是一榮俱榮、一辱俱辱的依存關系。 因此,在施工中的協調配合占有十分重要的位置。
電氣安裝工程是整個建筑工程項目的一個組成部分,與其他施工項目必然發生多方面的聯系,尤其和土建施工關系最為密切,如:電源的進戶,明暗管道的敷設,防雷和接地裝置的安裝,配電箱(屏、柜)的固定等,都要在土建施工中預埋構件和預留孔洞。隨著現化設計和施工技術的發展,許多新結構、新施工工藝的推廣應用,施工中的協調配合就愈加顯得重要。建筑工程按結構所用的材料不同,可以分為鋼結構、木結構、磚石結構和混凝土結構;按受力和構造特點又可分為承重墻結構、框架結構等形式。在土建施工階段,針對建筑結構及施工方法的基本特點采取相應的方法,充分做好電氣安裝的配合施工。下面就簡單的談談土建施工各階段的電氣施工配合工作:
1、圖紙審核中土建與電氣的專業配合
在工程項目的設計階段,由電氣設計人員對土建設計提出技術要求,例如開關柜的基礎型鋼預埋;電氣設備和線路的固定件預埋,這些要求應在土建結構施工圖中得到反映。土建施工前,電氣安裝人員應會同土建施工技術人員共同審核土建和電氣施工圖紙,以防遺漏和發生差錯,電氣工人應該學會看懂土建施工圖紙,了解土建施工進度計劃和施工方法,尤其是梁、柱、地面、屋面的做法和相互間的連接方式,并仔細地校核自己準備采用的電氣安裝方法能否和這一項目的土建施工相適應。施工前,還必須加工制作和備齊土建施工階段中的預埋件、預埋管道和零配件。
2、基礎及地下室施工中土建與電氣的專業配合
在基礎及地下室工程施工時,應注意基礎接地施工,特別是高層建筑的基礎梁板一般較厚,在模板封堵之前,要給予電氣施工人員足夠的時間完成鋼筋焊接工作,否則模板封堵之后電氣施工人員沒有足夠的鋼筋焊接空間。另外,應及時配合土建做好強、弱電專業的進戶電纜穿墻管及止水擋板的予留予埋工作。這一方面要求電專業應趕在土建做墻體防水處理之前完成避免電氣施工破壞防水層造成墻體今后滲漏;另外一方面要求格外注意予留的軸線,標高、位置、尺寸、數量用材規格等方面是否符合圖紙要求。進戶電纜穿墻管和予留予埋是不允許返工修理的,返工后土建二次做防水處理很困難也不易所以電專業施工人員特別留意與土建的配合。按慣例尺寸大于300mm的孔洞一般在土建圖紙上標明,由土建負責留,這時電氣工長應主動與土建工長聯系,并核對圖紙,保證土建施工時不會遺漏。配合土建施工進度,及時做好尺寸小于300mm、土建施工圖紙上未標明的予留孔洞及需在底板和基礎墊層內暗配的管線及穩盒的施工。對需要予理的鐵件、吊卡、木磚、吊桿基礎螺栓及配電柜基礎型鋼等予理件,電氣施工人員應配合土建,提前做好準備,土建施工到位及時埋入,不得遺漏。根據圖紙要求,做好基礎底板中的接地措施,如需利用基礎主筋作接地裝置時,要將選定的柱子內的主筋在基礎根部散開與底筋焊接,并做好色標記,引上留出測接地電阻的干線及測試點,比如還需砸接地極時,在條件許可情況下,盡量利用土建開挖基礎溝槽時,把接地極和接地干線做好。
3、結構鋼筋與澆筑混凝土施工中土建與電氣的專業配合
根據土建澆鑄混凝土的進度要求及流水作業的順序,逐層逐段地做好電管暗敷工作,這是整個電氣安裝工程的關鍵工序,做不好不僅影響土建施工進度與質量,而且也影響整個電氣安裝工程的后續工序的質量與進度,應引起足夠的重視。現澆混凝土樓板內配管時,在底層鋼筋綁扎完后,上層鋼筋未綁扎前,根據施工圖尺寸位置配合土建施工。注意不要踩壞鋼筋。土建澆注混凝土時,電工應留人看守,以免振搗時損壞配管或使得燈頭盒移位。遇有管路損壞時,應及時修復。對于土建結構圖上已標明的予埋件如電梯井道內的軌道支架予理鐵等以及尺寸大于300的予留孔洞應由土建負責施工,但電氣工長也隨時檢查以防遺漏。對于要求專業自己施工的予留孔洞及予埋的鐵件、吊卡吊桿,木磚、木箱盒等,電氣施工人員應配合土建施工,提前做好準備,土建施工一到位就及時埋沒到位。配合土建結構施工進度,及時做好各層的防雷引下線焊接工作,如利用柱子主筋作防雷引下線應按圖紙要求將各處主筋的兩根鋼筋用紅漆做好標記。繼續在每層對該柱子的主筋的綁扎接頭按工藝要求作焊接處理,一直到高層的項端,再用φ12鍍鋅圓鋼與柱子主筋焊接引出女兒墻與屋面防雷網連接。
4、建筑裝飾裝修與電氣專業的配合
在土建工程砌筑隔斷墻之前應與土建工長和放線員將水平線及隔墻線核實一遍,因為它是電氣人員按此線確定管路予埋的位置及確定各種燈具、開關插座的位置、標高。在土建抹灰之前,電氣施工人員應按內墻上彈出的水平(50線)、墻面線(沖筋)將所有電氣工程的予留孔洞按設計和規范要求查對核實一遍,符合要求后將箱盒穩注好。將全部暗配管路也檢查一遍,然后掃通管路,穿上帶線,堵好管盒。抹灰時,配合土建做好配電箱的貼門臉及箱盒的收口,箱盒處抹灰收口應光滑平整,不允許留大敞口。做好防側雷的均壓線與金屬門窗、玻璃幕墻鋁框架的接地連接。配合土建安裝輕質隔板與外墻保溫板,在隔墻板與保溫板內接管與穩盒時,應使用開口鋸,盡量不開橫向長距離槽口,而且應保證開槽尺寸準確合適。電氣施工人員應積極主動和土建人員聯系,等待噴漿或涂料刷完后進行照明器具安裝;安裝時,電氣施工人員一定要保護好土建成品,防止墻面弄臟碰壞。當電氣器具已安裝完畢后,土建修補噴漿或墻面時,一定要保護好電氣器具,防止器具污染。一個建筑物的施工質量與內裝修和墻面工程有很大關系,內線安裝的全面施工雖然應在墻面裝飾完成后進行,但一切可能損害裝飾層的工作都必須在墻面工程施工前完成。因此,必須事先仔細核對土建施工中的預埋配合、預留工作有無遺漏,暗配管路有無堵塞,以便進行必要的補救工作。如果墻面工程結束后再鑿孔打洞,則會留下不易彌補的痕跡。
5、土建工程與智能電氣工程的配合
電氣及消防電氣的弱電線路和設備需要較長時間調試才能投入運行,這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電設備必須在清潔的環境下調試,所以為了不至于因為弱電調試延誤工期,到了后期施工時應優先考慮智能控制室和消防控制中心的各項土建工程。像吊頂、防靜電地板、內墻面粉刷都應盡早完工。
6、土建工程與電梯工程的專業配合
電梯工程中的各種機電設備、導軌和轎廂要在主體結構完工后才能進場施工,但在主體結構的施工過程中井道和預留孔洞的位置和尺寸都已確定,由于高層建筑中電梯井道是核心筒剪力墻結構,為保證結構強度,尺寸不能做較大調整,所以電梯施工人員要及時提供相關尺寸,土建施工員根據土建設計和電梯設備要求保證測量、放線精確。電梯施工人員在井道安裝中所需的腳手架由土建施工人員根據電梯施工人員的技術要求搭設。
總之,電氣工程質量的好壞直接影響建筑物功能是否正常運行,影響該建筑的社會效益及經濟效益。建筑施工中,電氣工程管理者應該充分應用自己的專業水平,認真細致地抓實電氣工程的質量。同時,要協調好與土建施工的專業配合,理順土建電氣工程施工環節及施工人員的密切協作關系,提供符合工程質量的建筑產品,。
參考文獻:
[1]《中國建筑》
[2]《建筑工人》
關鍵詞:CDIO;專業學位;培養模式;評價體系
中圖分類號:G643 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)04-0077-02
CDIO是麻省理工學院、瑞典皇家工學院等國際著名工科院校創立的國際組織所提出的一種工程教育改革創新理念,強調讓學生在構思(Conceive)一設計(Design)一實現(Implement)一運行(Operate)的系統過程中學習工程的理論和實踐,是符合國際工程教育共識的一套工程教育體系。目前,世界上許多國家將CDIO作為改革工程教育的工具。專業學位是針對社會特定職業領域的需要,培養具有較強的專業能力和職業素養的高層次應用型專門人才而設置的一種學位類型。本文結合專業學位研究生培養試點工作實踐,在借鑒CDIO工程教育理念的基礎上,研究以行業需求和職業能力培養為導向科學制定專業學位研究生培養方案的基本方法,構建交通土建專業學位研究生培養模式和相應的考核評價體系;通過設置若干CDIO項目、構建體驗式的CDIO教學環境,使學生置身于工程和產品生命周期的環境中,有效避免工程教育與產業的脫節,對培養與國際接軌的高層次應用型人才具有重要意義。
一、基于CDIO的交通土建工程類專業人才培養方案構建
研究基于CDIO理念的交通土建類人才培養模式,必須在認真研討CDIO標準的基礎上,從科學制定人才培養方案抓起,針對交通土建專業以培養交通行業需要的道路、橋梁應用型技術人才為特色的實際,進一步明確CDIO理念在土木工程人才培養過程中的應用和具體研究內容。以培養學生具備在現代工程環境下生存和成長的工程技術基礎知識、職業技術能力和素養為主要目標。根據CDIO標準大綱要求,采取模塊化的課程設置,將相關課程有機聯系起來,樹立“項目是課程的運用”理念,將學生的工程教育置于現代工程背景下,使學生得到構想、設計、實現和運行完整的過程體驗。
1.以需求和職業能力培養為導向,構建人才培養方案。由于工程碩士專業學位碩士教育作為具有職業背景的一種學位教育,其目的是培養具有扎實理論基礎,并適應特定行業或職業實際工作需要的應用型高層次專門人才。所以,專業學位研究生人才培養方案制訂工作,必須從社會和行業調研入手,認真分析行業背景和人才需求,根據國家及行業發展需求確定工程碩士專業學位研究生人才培養目標;以培養職業所需要的“構想—設計—實現—運行”能力為主線,按照行業企業所需的知識、技術和能力,按理論與實踐相結合的原則,進行職業核心能力分析與目標設計;提煉專業核心知識和能力要素,明確課程設置、實踐環節和學位論文等內容,以此為基礎形成人才培養方案(圖1)。
專業學位研究生培養方案由學校和企業等聯合培養單位共同制定,從培養目標、職業能力分析到課程設置教學計劃制訂與論證,均為校企雙方合作進行,校企合作貫穿始終。體現了研究生人才培養對行業發展需求的主動服務和主動適應,體現了研究生教育與行業發展的有機統一,增強了專業學位研究生人才培養的適應性和針對性。
2.建設模塊化的教學內容體系。專業學位研究生教育課程體系設置應以職業需求為目標,改變以學科知識為基礎設計課程體系的傳統,應按照行業企業所需的知識、技術和能力,按理論與實踐相結合的原則進行學科知識重組。為此,我校專業學位研究生課程的設置應從行業發展需求出發,在遵循學科和知識內在聯系規律的基礎上,以職業能力培養為主線設置課程體系。在組織課程體系時,實行以學期項目為中心的課程模塊。一個課程模塊,是針對某一工程任務領域的學習領域課程與職業素質課的組合,更是針對學期項目的課程組合。①通識和素養教育模塊:課程主要包含自然辯證法、科技英語、高等工程數學和職業道德與文獻檢索等。主要使學生具備一定的政治思想品德、較高的學術基礎和職業素養,重在培養研究生的科學意識和必要的知識素養。②方向模塊課程:以職業能力為本位進行設計,適當把相關職業資格認證所要求的知識、能力和職業素養進行總結凝練,融合到專業學位研究生教育的部分課程及相關的各種教育教學活動中,形成若干模塊化課程,為學生參加職業資格應試打下基礎,推動專業學位研究生培養與職業資格考試內容的銜接,使學生具備一些崗位需要的專項知識和能力;根據本專業畢業生主要從事路橋工程方面建設的實際,該部分的主要目的是使學生具備路橋工程所必須的核心工程知識和技能。按照交通土建工程主要由路線、路基路面、橋涵隧道等部分組成的現實,核心能力知識模塊分為路線勘測設計類課程模塊、路基路面類課程、橋涵工程類等若干模塊。③專業實踐與學位論文模塊:是使專業學位研究生的綜合環節,是在各方向模塊課程課程學習的基礎上,經過企業綜合實踐,結合項目進一步鍛煉提高研究生的學術水平和職業綜合能力。
二、構建體驗式CDIO教學環境
為保證人才培養方案的改革實施,需研究建設體驗式的CDIO教學環境與教學模式。
1.建設校內CDIO創新實踐中心。為保證CDIO項目的實施,需要搭建一個創新實踐活動的平臺——CDIO創新實踐中心,作為應用型人才實踐教學平臺。CDIO創新實踐中心實行開放制度,使師生可以利用課內或課外時間進行項目制作等活動,保證課程體系的開展,促進了大學生實踐與創新能力的提高。
2.營造產學一體化的教學環境。作為面向特定社會職業領域,培養高層次應用型專門人才的專業學位研究教育,如何真正達到行業認可、企業歡迎,搭建對接平臺、實現校企融合是重要途徑。為此,學校成立了研究生人才培養指導委員會,與部分設計施工單位合作建立部分校外CDIO實習基地。研究生教育指導委員會的建立,打破傳統人才培養模式中培養主體學校單一化格局,為使行業企業深度融合到高校專業學位研究生培養中來打下堅實的組織基礎。
3.情境化教學方式。注重學習過程與工作過程相結合,運用項目教學、小組合作、項目匯報等方法,組織教學過程。培養過程中,除了重視科學教育外,還要注重職業道德和人格養成的人文教育,課程內容和各項實踐環節都要充分反映職業領域對專門人才的知識與能力要求;教學方法強調以學生為本、以能力培養為本、以職業導向為本,突出職業道德和素養教育;重視運用團隊學習、案例分析、現場研究、模擬訓練等方法,培養學生研究實踐問題的意識和解決實際問題的能力,讓學生在等同交通土建工程設計、施工、管理的教學環境下真槍真刀地學習實踐。
三、考核評價體系建設與改革
應用型高級專業人才的培養,實施的是一種能力為本的教育。建設考核評價體系是促進專業研究生教學質量提高的重要手段。面向特殊需求項目的專業學位研究生培養要改革傳統的對學術型研究生考核評價方式,將對研究生的考核評價擴展到用行業的要求和執業能力來考量,重點著眼于掌握本專業或職業領域基礎理論和專業知識、解決實際問題的能力;考核中盡量結合行業規范,采用與企業實際相近的成果驗證和評價方式進行考核,體現職業考評特色。整個考核評價包括課程學習、專業實踐、學位論文三個階段。
1.課程學習階段考核評價。在課程理論知識考核基礎上,增加案例分析和實驗能力的考核。鼓勵學生參加相關專業內的執業資格考試,對于在培養期間通過或部分通過某一國家規定的執業工程師考試(如注冊監理工程師、檢測工程師、物流工程師)的研究生,直接給定相關課程的測評通過成績或抵用相關課程的學分。
2.專業實踐階段考核評價。以職業能力評價為基本要求,從實踐計劃的編寫、實踐過程考核、實踐結果匯報答辯等各個環節評價實踐質量。參照執業工程師(相關的注冊工程師等)的對能力要求的內容,改革傳統研究生教育的考評體系,著力構建工程實踐考評體系,使考核工作與工程實踐更密切地結合。專業實踐階段的考核評價,以企業培養基地的第二導師為主,校內外導師共同負責實施。
3.學位論文階段考核評價。論文選題應直接來源于生產實際或具有明確的生產背景和應用價值,要求學生圍繞某一實踐問題,有針對性地提出解決方案,論文內容與形式可以是工程設計、產品研發、應用研究、工程項目管理、調研報告等類型。對學位論文的考核評價,打破單一學術性論文評價的考核方式,以解決實際問題的程度、能否被相關部門吸納和采用作為重要評價標準;把學位論文是否具有行業實用性,是否符合行業規范是評價其水平的重要依據;評定為“優秀”的專業學位論文要求不僅對企業實踐具有指導和參考價值,而且能為實踐部門帶來經濟效益和社會效益;論文評閱及答辯中,來源于工程企業的專家評委比例不低于三分之一。
專業學位作為一種具有特定的職業指向性的學位類型,專業學位研究生人才培養對滿足社會需求、促進產業升級、提升經濟社會水平等方面具有獨特的功效。本文借鑒CDIO國際先進理念,結合山東交通學院工程碩士專業學位研究生的培養實踐,以行業需求和職業能力培養為先導,對專業學位研究生人才培養模式和考核評價體系的構建等進行的探索與實踐,較好地促進了學生職業意識、職業能力和職業素養的提高。但是,由于我國專業學位研究生教育缺乏與職業任職資格制度的有效銜接,使得學生在完成校內教育以后,仍然需要通過大量時間的復習,甚至再進行系統的實習與實踐,通過相關行業職業資格考試后才能獲得職業準入資格,專業學位研究生教育缺乏有效地發展動力。出現了專業學位研究生教育體系與職業資格認證體系錯位脫節等問題。建議教育主管部門與人事主管部門和相關行業應密切合作,以職業為導向,促進學歷學位證書與職業資格證書之間的密切關聯,盡快構建起從初等教育到高等教育直至研究生教育的一系列完整的職業教育體系和職業資格認證體系,以便廣大專業學位研究生培養單位更好地為國家經濟建設輸送優秀的高層次應用型人才。
參考文獻:
[1]高雪梅,孫子文,紀志成.CDIO方法與我國高等工程教育改革[J].江蘇高教,2008,(5).
目前,我國有近300所高等學校開設有土木工程專業,涉及工、理、農、林、師范等學科。各校每年招生人數不等,最少60人、最多可達600人。這些學生畢業后將從事建筑工程、橋梁工程、地下工程、道路工程、巖土工程、隧道與涵洞工程、鐵道工程、市政工程、水利水電工程、安裝工程、礦山建設、交通土建等行業的建設工作。土木工程專業適應了我國大規模基礎設施建設的需要,就業形勢良好,但是,居安思危,有必要深入研究如何保持土木工程專業本科教育的可持續性發展,不斷提高土木工程專業學生的培養質量。
一、土木工程專業培養方案(一)培養目標和從業范圍土木工程專業培養適應社會主義現代化建設需要,德智體全面發展,掌握土木工程學科基本理論和基礎知識,獲取工程師基本訓練并具有創新精神的高級專門人才。畢業生能從事土木工程設計、施工與管理工作,具有初步的項目規劃和研究開發能力;能在房屋建筑、隧道與地下建筑、公路與城市道路、鐵道工程、橋梁工程、礦山建設等的設計、施工、管理、咨詢、監理、研究、教育、投資和開發部門從事技術或管理工作。
(二)畢業生基本規格在德育方面:熱愛祖國,有為國家富強、民族昌盛而奮斗的志向和社會責任感;具有艱苦奮斗、遵紀守法、團結協作的品質;具有良好的社會公德和職業道德;具有文明禮貌、心理健康、勤奮努力、積極向上的心理素質。在智育方面:具有基本的人文社會科學理論知識和素養,較扎實的自然科學基本理論知識,扎實的專業基礎知識和基本理論。在體育方面
具有一定的體育和軍事知識,達到國家規定的體育鍛煉和軍事訓練標準,形成健康的體魄。在素質教育方面:具有獲取知識的能力、運用知識的能力、創新的能力、表達和交流能力、管理和組織能力。
(三)教學計劃從課程設置上看,教育部1998年專業目錄設置的土木工程專業,涵蓋了原來的建筑工程、交通土建工程、礦井建設、城鎮建設等專業,是一個寬口徑的專業。專業的拓寬主要體現在專業基礎課程的拓寬和對專業課程和實踐教學環節的設置、內容編排、教學方式等,應充分反映各校培養特色。對此,專業指導委員會建議課內總學時控制在2 500學時之內,其中公共基礎課不低于50%,專業基礎課和專業課分別占30%和10%左右,剩余10%由各院校根據自己特點安排。課程性質分為必修課和選修課,選修課又分為限定選修課和任意選修課,并規定課程總量中至少應有10%左右的課程為選修課程。
【關鍵詞】土建工程國際轉型
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
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
我國傳統土建工程承包企業經過30年的海外發展,從以前僅有的幾家政府的對外“窗口”企業到目前3000多家,從幾百萬美元的營業額到目前的70多億的營業額。在發展的過程中也出現了很多問題。隨著全球化競爭,特別新興國家建筑企業的發展帶動的挑戰,迫使傳統土建承包企業必須轉型提高。本文就中資傳統土建工程承包企業國際化的現狀和轉型對策進行一些探討。
目前我國傳統土建工程承包企業海外發展的現狀
2011年中資工程承包企業共計完成交通土建和房建類國際承包工程548.5億美元,占2011年中企海外承包工程1034億美元的53.05%。有40家主業為土建工程承包的中資企業進入2011年全球最大225家國際承包商行列,國際工程份額占公司營業額有顯著提高。
業務范圍遍及100多個國家和地區,主要分布在東南亞、西亞、非洲、拉丁美洲地區。排在前幾位的國家分別是:安哥拉、沙特、阿爾及利亞、委內瑞拉、尼日利亞等國家。總體呈現亞洲新興市場本土企業逐步增加競爭力,非洲市場出現明顯增長,拉美地區主要是融資性的大項目為主,高端市場增長緩慢,承攬的10億美元以上的大項目增多。
目前存在的主要問題
(一)國際著名大型承包商相比,我國企業實力仍有一定的差距
與國際著名大型承包商相比,我國企業實力發展較為迅速,但仍有一定的差距。本屆全球最大225家國際承包商平均完成海外營業額為20.13億美元,比中國企業平均海外營業額約高66.9%。全球ENR225強排名首位的德國HOCHTIEF AG公司2011年度海外營業額為318.71億美元,而排名中國公司首位的中國交通建設股份有限公司2011年度海外營業額為95.47億美元;全球排名前10位的公司2011年度海外總營業額為1778.12億美元,而排名前十位的中國公司2011年度海外總營業額僅為386.64億美元。
(二)市場分布集中,同質化競爭明顯
現在海外工程主要分布在亞洲、非洲和南美洲等低端市場,進入歐美等高端市場的企業很少,根據對外承包工程商會的統計,在非洲地區平均每個國家分布超過30個中國企業。中國企業之間的同質化競爭非常厲害,在非洲地區經常出現中資企業之間的互相壓價行為,開標后的前幾名全部是中國企業,報價遠遠低于其他國家企業。
(三)屬地化經營水平低,散失成本優勢
前些年由于中國的勞動力成本低,中國企業特別是一些大型的國企為管理方便喜歡使用中國工人,很少雇傭當地工人,造成企業的屬地化經營能力很差,不知道如何管理當地人員。近幾年由于國內人工成本的急速攀高,加上人民幣的快速升值,對勞動密集型的建筑業形成很大的沖擊。目前中企已經喪失了工資成本優勢,但為了競爭還經常按照以前的方式計算人工成本,造成項目實施時的勞動糾紛,目前經常發生中國工人到使館上訪的現象。
(四)缺乏對大型項目的集成和統籌能力
隨著現在在全球大面積推廣EPC、PPP等新的合同模式,項目逐步向大型、集成方向發展。對設計、采購、分包、各配套專業的集成管理成為項目管理的中心環節,要求總包商具備全面的協調和統籌能力。這對中資企業提出了嚴重挑戰,中資企業以前習慣于單打獨斗型的管理。目前出現的中資企業的海外大型項目的虧損,例如沙特輕軌和波蘭項目,基本都由于對設計、施工、材料采購的集成不夠造成的。
(五)沒有建立良好的管理鏈
中資企業在項目投標開始就出現脫節現象,在投標階段只關心基本的商務條件,沒有仔細研究技術條件的可行性,不能把商務和技術條件做到銜接,例如設計的可行性、工期是否夠、質量標準是否能夠達到、指定材料和設備的供應能力。某個中資國企在尼泊爾的隧道項目投標中就沒有詳細考慮水泥、錨桿等物資的供應,在實施過程中因為錨桿廠家的倒閉和低堿性水泥的匱乏造成經常停工,導致工期嚴重滯后,最終解除合同。
在項目實施過程中,沒有及時收集各種技術文檔和商務文檔。施工人員不管合同、合同人員不了解施工情況,造成業主違約,無法提供證據或及時提出索賠,造成不但我們無法索賠還要蒙受反索賠損失。
新形勢下的對策
隨著人民幣升值和國內人力成本的大幅攀升,加上印度、南非等新興經濟體承包商的大面積海外發展,在我們的傳統市場地區對我們構成了很大的威脅。如何對這種勞動密集型的產業轉型升級成為我們當前的緊迫任務。
建立屬地成本控制模式和全球采購體系
我國對外承包工程企業在服務的系統性、流程性與服務模式上都與發達國家有一定的差距;工程成本競爭上受到其他新興經濟體企業的巨大壓力。在這種情況下,宏觀上我們必須發揮我們積累的商務和經驗優勢,做到管理的當地化;利用對規則的熟悉,建立服務的系統性和精細性,從而建立獨特的優勢,提高服務的價值含量。隨著我國對外承包工程業務的不斷發展與提升,企業在海外工程項目市場開發的不斷深入,服務的連續性、穩定性與服務價值的增值都將獲得巨大的發展并縮小與發達國家跨國承包企業的差距。微觀上隨著中國勞工成本優勢的消失,企業要營利必須整合項目建設管理的各階段,建立屬地化經營模式;在采購上擯棄傳統的國內采購模式,大量利用本地或第三國勞務,構建全球采購體系,減少人力成本和人民幣升值壓力;從經營區域上盡量利用各種區域性的自由貿易特點,提高設備的利用率和周轉率,不能四處撒網,設備大量積壓。
利用國家資金支持優勢,向行業的上游發展,
目前我國外匯儲備達到3.29萬億美元,國家利用這些外匯儲備通過國開行等機構對外進行了大量的優惠貸款、商業貸款。目前我們所在的傳統區域由于受全球經濟不景氣的影響,經濟放緩,對外融資困難。同時區域發展對基礎設施的需求,要求必須大力發展基礎設施的建設。在這種兩難的局面下,傳統承包企業要充分利用這些貸款帶動企業向高端發展,大力開拓BOT、BT、協助融資等投資加融資的綜合方式承攬項目。2011年就有8個10億美元以上的項目就是利用中國政府融資,合同總額高達155億美元,中國資金在對外承包工程中發揮著越來越重要的拉動作用。這些項目都進展順利,預期效益都很不錯。
同時承包企業也必須要提高市場和項目的甄別能力,增強對金融杠桿的駕馭能力,提高財務風險的應對能力。
要牢牢掌握行業的技術制高點
目前我國施工企業在一般建筑已經具有相當的競爭力,但沒有多少能夠成為經典的項目。給全世界一個中國只能干普通工程,不能干高難度項目的印象。分析原因主要有兩方面:一是我國設計咨詢產業國際化落后,我國承包企業得不到沒有高水平的設計團隊的支撐,讓西方企業占據行業的高端優勢;二是我國承包企業對費時費力的高端項目沒有足夠的興趣和信心,一般不愿意承攬這種項目。所以從國家層面,要大力利用資本優勢,強力推行中國標準,鼓勵中國設計企業向外發展,從源頭上占領技術制高點。同時承包企業要有長遠觀點,勇敢向高端項目沖擊,樹立企業的品牌,不能只顧眼前的得失。
(四)加強行業監管,避免內部消耗
與來自國際的競爭相比,真正激烈的競爭還是在中資企業之間。例如坦桑尼亞的公路市場大部分標段都是中資企業競爭,把標價從80萬美元/公里,一路壓到60萬美元/公里。所以防范中資企業間的惡性競爭,成為改變局面的緊迫要求。現在各地經參處也建立了協調許可制度,規定一個標段只可以有幾家參與投標。但這種措施沒有堵住惡性競爭局面,家家都想中標,而瘋狂壓價。
國家要建立長效的對企業的全程協調監管機制,對企業的經營成果要經常監督,對只圖規模發展,不注重效益,制造很多問題,不利于維護市場的企業要清理出去,并對企業負責人進行問責。只有這樣才能避免窩里斗現象的發生。
建立良好的企業社會責任意識
目前西方輿論經常鼓吹中國對非洲的資源進行瘋狂掠奪,對資源和環境進行了破壞。這些言論極大的刺激了當地的民意,對國家合作造成很大的障礙。所以我們一定要從兩方面樹立企業的社會責任觀念:一是做好工程的環保,注意保護當地的自然環境,減少對當地人文環境的影響;二是要帶動當地的經濟發展,促進當地的就業和公益事業的發展。例如肯尼亞松高羅水電站工程是肯尼亞重要的水電站項目,一期由日本承包商建設,二期中資中標。日本承包商在選項目時就考慮要不要給當地建學校、蓋診所,日資企業因此大受當地人歡迎。中資企業沒有意識到這個問題,沒有參與當地活動,造成當地人的反感。后來改變策略,主動參與當地發展進程,加大對當地援助,逐步得到當地的歡迎。
(六)建立于企業實力相匹配的規模控制
目前我國企業都片面的追求企業規模,往往只要有項目就參與,經常忽略企業的控制能力和履約能力,在實施過程中四處冒火,把企業帶入深淵。所以企業一定要建立理性的經營理念,不能妄想一夜成為世界500強企業。要在深入考察的基礎上,對市場精耕細作,設立合理的發展目標,回歸企業以營利為目標的基本理念。從目前公開報道的國內大型國有企業的海外失敗,大部分就是因為沒有準備好,就片面追求市場占有率而造成。
目前,我國有近300所高等學校開設有土木工程專業,涉及工、理、農、林、師范等學科。各校每年招生人數不等,最少60人、最多可達600人。這些學生畢業后將從事建筑工程、橋梁工程、地下工程、道路工程、巖土工程、隧道與涵洞工程、鐵道工程、市政工程、水利水電工程、安裝工程、礦山建設、交通土建等行業的建設工作。土木工程專業適應了我國大規模基礎設施建設的需要,就業形勢良好,但是,居安思危,有必要深入研究如何保持土木工程專業本科教育的可持續性發展,不斷提高土木工程專業學生的培養質量。
一、土木工程專業培養方案(一)培養目標和從業范圍土木工程專業培養適應社會主義現代化建設需要,德智體全面發展,掌握土木工程學科基本理論和基礎知識,獲取工程師基本訓練并具有創新精神的高級專門人才。畢業生能從事土木工程設計、施工與管理工作,具有初步的項目規劃和研究開發能力;能在房屋建筑、隧道與地下建筑、公路與城市道路、鐵道工程、橋梁工程、礦山建設等的設計、施工、管理、咨詢、監理、研究、教育、投資和開發部門從事技術或管理工作。
(二)畢業生基本規格在德育方面:熱愛祖國,有為國家富強、民族昌盛而奮斗的志向和社會責任感;具有艱苦奮斗、遵紀守法、團結協作的品質;具有良好的社會公德和職業道德;具有文明禮貌、心理健康、勤奮努力、積極向上的心理素質。在智育方面:具有基本的人文社會科學理論知識和素養,較扎實的自然科學基本理論知識,扎實的專業基礎知識和基本理論。在體育方面 具有一定的體育和軍事知識,達到國家規定的體育鍛煉和軍事訓練標準,形成健康的體魄。在素質教育方面:具有獲取知識的能力、運用知識的能力、創新的能力、表達和交流能力、管理和組織能力。
(三)教學計劃從課程設置上看,教育部1998年專業目錄設置的土木工程專業,涵蓋了原來的建筑工程、交通土建工程、礦井建設、城鎮建設等專業,是一個寬口徑的專業。專業的拓寬主要體現在專業基礎課程的拓寬和對專業課程和實踐教學環節的設置、內容編排、教學方式等,應充分反映各校培養特色。對此,專業指導委員會建議課內總學時控制在2 500學時之內,其中公共基礎課不低于50%,專業基礎課和專業課分別占30%和10%左右,剩余10%由各院校根據自己特點安排。課程性質分為必修課和選修課,選修課又分為限定選修課和任意選修課,并規定課程總量中至少應有10%左右的課程為選修課程。
從必修課程來看,主要包括公共基礎課和專業基礎課。其中專業基礎課程構成了土木工程專業共同的專業平臺,為學生在校學習專業課程和畢業后在專業的各個領域繼續學習提供堅實的基礎。這部分課程包括了工程數學、工程力學、流體力學、結構工程學、巖土工程學的基礎理論,以及從事土木工程設計、施工、管理所必須的專業基礎理論6類課組。
[關鍵詞]校企合作 教學改革 高等院校 土木工程
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)06-0123-02
對外開放政策的實行和社會經濟體制的改變,使高校教育思想產生了變化,不得不重新審視過去形成的且已習以為常的以灌輸知識為主的中國傳統教育,尋求一種更加注重分析判斷能力和實驗動手能力、更加強調歸納式而不是傳統演繹式的培養模式。研究者們提出了多種適應現代高等院校發展的教學模式,校企合作就是在此基礎上產生的。
一、以教學改革促進校企合作的必要性
目前校企合作中出現企業目標和學校目標不同步,課程設置與企業實際需求,學生人數及層次不相適應,資金、師資缺乏等問題。[1]高職及本科院校校企合作中企業參與校企合作的動力不足,校企合作進展艱難,普遍存在學校“一頭熱”的狀況。胡玲琳指出,我國校企合作還存在觀念意識陳舊、管理體制沒有完全理順、技術市場不規范、知識產權保護措施不完善等問題,限制了校企合作的發展。曹志勇等在闡述校企合作實踐經驗時提到,“‘校企合作、工學交替’人才培養模式的實踐,減少了較多的理論課程教學,需要大幅度調整課程設置和教學內容”,“圍繞核心專業能力進行培養”,對于專業教育,這種調整的益處不言而喻。
實踐教學改革可解決校企合作中的部分難題。首先可解決專業技術要求方面的問題,就土木工程專業來說,設計院類單位要求學生擁有扎實的計算機操作技能,能熟練掌握各類畫圖制圖軟件和常用結構分析計算軟件;施工類單位則希望自己的員工有一定的工作經驗和實踐能力,對實際工作中應用到各類測量測繪儀器做到學以致用;房地產類單位往往優先選擇專業知識扎實,組織協調能力突出的畢業生。其次,由于學期限制,校企合作往往以犧牲學生的理論教學時間換取更多的實習機會,但這并不意味著學生真正具備參與實踐的能力。要想實現校企合作,單純的增加實踐,會加劇學年制(國內許多高校結合具體情況實行了學年學分制,但在本質上還屬于學年制范疇[2])人才培養模式下理論學習時間與實踐時間相比不足的矛盾。再者,通過教學改革,可以使學生熟諳基本專業理論知識,使其更易接受復雜專業的操作技能,較短時間內勝任自己的工作,滿足公司企業的需要。
二、教學改革的目的
通過教學改革培養社會主義現代化建設需要的、與土木及相關學科有關的、具有堅實理論基礎的人才,他們是具有良好的人文素質,掌握涉及土建工程的各項工程技術,具有創新能力與工程意識,具有較強的應變能力與組織管理能力的復合型人才。正如沈蒲生等人在《面向21世紀土建類教材編寫的思考》中所敘述:“我們培養的21世紀的土建人才應該是既懂專業知識,又有經濟頭腦,熟悉政策法規,善于土建各專業設計與施工管理,具有較高外語水平,熟練掌握計算機編程及操作,善于人際交往,能夠在國際土建行業競爭中取勝的人才。”在高校云集的我國,校企合作的實現需要更多的時間和精力去探索和研究,我們需要對現行教學體系進行改革以適應由傳統的教學模式向校企合作人才培養模式機制的轉變,深化校企合作共建基地的研究與實踐。
三、教學改革措施
(一)課程內容體系的改革
1.課程內容更加注重培養大口徑、寬專業人才
計劃經濟體制下遺留的專業種類數量劃分過細,數量過多。我們需要減少專業數量,擴大專業口徑,培養寬專業人才。以混凝土結構等主干專業課為例,受專業劃分的影響,都只介紹了工業與民用建筑的基本構件和結構以及它們的設計方法,但相近的橋梁結構、地下結構、公路路面結構的設計理論卻未曾體現。這樣,建筑工程專業的畢業生只具備了從事建筑工程的設計與施工的能力,卻不能從事與之相近其他專業的工作。
2.根據企業需求建構課程體系
以往的教學中,大學閉門辦學觀念未改變,仍作為獨立主體運行。長此以往,教學內容滯后于產業發展,不符合可持續發展的理念。課程內容應依托一至多家企業共同建設,突出專業特點,通過與企業間的交流探索,發現學生工作能力的不足和課程設置的缺陷,根據企業的需求共同制訂完善的課程體系。新的課程體系的主要特點是:課程內容與企業開發技術緊密相關,面向企業,注重培養實踐能力,使學生能盡早熟悉企業項目,得到系統鍛煉。
3.課程內容現代化、國際化
教學內容現代化是指教學內容不斷推陳出新,適應知識及技術發展的過程。有選擇的淘汰教學中不適應時代、科學技術發展要求的陳舊的內容,并及時充實適應時代及科學技術發展的教學內容。
國際化意味著知識經濟時代需要有國際視野的人才,需要具有關注國際性學科領域發展動向思想和意識的研究性人才,他們有國際理解和國際溝通的胸懷與素養。因此課程內容體系應瞄準國際前沿,優化課程結構體系、培養創新人才的指導思想,參閱國外原版教材,開設涉外課程,建設雙語教學課程,從而提高課程體系的國際化。
(二)教學方案和教學大綱的改革
以促進校企合作的教學方法和教學手段改進掌握知識的方法,提高教學效率,提高學生的動手能力;與企業共同制訂課程評估方案,不再僅以筆試成績作為衡量學生差異的唯一指標,提高課程設計、實習在成績中所占的比率;堅持全面教學評價,從范圍、方法到過程對學生學習質量進行全面評價,應有學校和企業的共同參與,評價指標要能全面反映學生的學習情況,尋求多種評價途徑,評價貫穿教學過程始終。在改革內容上,關注學生實踐能力的發展,重視學生的全面發展和學校工作整體安排,優化教學方案,推進教學大綱的改革,探索出一種操作環節鮮明、影響范圍廣、教學成效顯著的教學大綱和方案。
(三)課程資源和網絡資料
為適應校企合作的需要,課程資源和網絡資料要注重啟發性,這樣才能培養學生獨立思考的能力和創造性。教材是必不可少的教學資源,教材建設在注重技術知識的同時,強調經濟型、法規性和管理性的培養;在重視基礎理論的同時,強調貫徹工程實用性。
隨著科學技術的發展,新的科技手段越來越多的運用于現代教育中,豐富了傳統圖書教學資源、紙筆學習方式。從文獻[3]中可以看出,電化教學、多媒體教學以及CAI教學豐富了課堂信息,提升了課堂的教學速度,加強了學生對土建類專業的感性認識,提高了教學效果和教學質量;計算機及其軟件的實用,增強了學生獲取資源的能力,培養了學生的創造性思維。此外,校園網的建設,使“開放課程”得以實現,為國家及精品資源共享課提供了網絡紐帶。
(四)立體化實踐體系
理論教學和實踐教學在教學內容和功能上應是互為補充,它們是人才培養的兩個重要環節。“在構筑實踐教學體系時,應重點圍繞能力培養目標,增加綜合型、設計型實驗教學內容,構建起基礎-提高-能力實驗教學內容體系即從驗證型、演示性試驗到設計性、綜合性試驗與程序設計、畢業設計等,以達到增強工程意識與能力培養的目標。”[3]
通過實踐教學,實習教學和科技活動,完成實踐教學課程,包括基礎知識型(認識實習、繪圖作業等),基本技能型(實驗課、課程設計等),專業應用型(畢業設計、地形測繪等)和科學研究型(測量檢測、可靠性鑒定等)課程。通過實踐教學了解現代工程建設科技的應用與發展,加強與工程建設有關單位的聯系,采取走出去,請進來的方式,讓學生了解社會與工程。加強校企間的交流,在實踐過程中,汲取科研單位、設計院、施工單位的專家與技術人員傳授的科技與工程相關知識。
四、結論及展望
通過面向校企合作的教學改革,調整了基本的知識結構、框架,改善了教學內容、教學方法,并影響了教學過程的設計,優化了教學結果評價模式,打破了舊式課程體系,發展了課程結構與內容,完善了實踐教學體系,強化了實踐教學環節,培養了大學生的實踐能力、創新能力和創業精神。這不僅為校企合作的發展提供了契機,而且為產學研結合、工學結合,以及通識教育和卓越工程師教育提供了理論參考。
基于校企合作的教學改革的措施適用范圍及達到的效果尚需時間檢驗,通過試點,正在應用實踐中檢驗和發展該理論。通過畢業生錄用企業調查,可以獲取對該教學模式下走向工作崗位學生的研究工作能力及企業的認可程度。
[ 注 釋 ]
[1] 吳賓,何婕.“校企合作”的研究進展與趨勢[J].改革與開放,2009(9).
[2] 王凱.關于校企合作的幾點思考[J].中國教師,2008(S1).
[3] 顧建國.交通土建類專業人才培養方案和教學體系改革的研究與實踐[J].交通高教研究,2000(S1).
[收稿時間]2014-12-20
常規的工科實踐教學環節由實驗、實習和設計三大部分組成。其中實驗由易到難,有演示性、驗證性、操作性實驗、綜合性、設計性、創新性實驗;實習形式由簡單到復雜,有認識實習、操作實習、見習型實習;設計方式由專項到綜合,有課程設計、畢業設計。按本科與碩士研究生實踐教學需要來設置,專業工程實踐教學分為校內和校外實踐教學環節。校內有與各專業工程課程相對應的實驗、實操(工程制圖、測量、各學習階段的課程設計)、畢業設計、學位論文。以畢業設計為例,其常見類型就有工程項目設計、工程施工(加工)技術和管理、專題研究、工程應用軟件開發等4種。由于畢業設計屬于本科生學習期間較高級的實踐教學,所以這4種類型的畢業設計可以根據培養目標、方式與教學條件的許可,不論在校內、校外進行都可以作為學習者完成畢業設計(論文)實踐學習方式。校外實踐教學環節就實踐而言,可以依托校外協同創新單位的土木工程技術開發研究中心或具有新技術、新工藝、新材料背景的工程項目進行綜合性、設計性、創新性實驗;實習教學環節主要是結合專業工程的場地(所)性、先進性、特殊性和豐富多樣性要求,進行校外各類工程的參觀認識實習、專業課程實習,施工(加工)技術與管理生產實習,畢業實習等。
二、土木工程實踐教學資源協同開發的原則與方法
現在的信息技術手段、網絡服務及移動終端設備已經完全具備對龐大的數據進行整合和處理應用的能力,故借助于云計算技術來收集、整合、處理、挖掘超量、繁復的工程實踐教學資源,不但能有效解決工程專業實踐教學中的眾多困擾,而且能為工程人才個性化培養及創建終身教育奠定堅實基礎。
1.開發原則
各種專業工程實踐教學資源的內容豐富、博大,所以在協同開發和挖掘相關資源時,應堅持“有所為,有所不為”的原則。應分專業類別廣泛收集各種實踐教學資源,并在收集和整合資源過程中,要注意以資源的全體和完整為主,不要片段、抽樣;要注重資源獲取的效率,不要以工程項目內容的絕對精確作取舍;要考量工程項目資源內容相關性,不必在因果邏輯上做深究[3]。要按照培養目標,從學習者實踐知識建構需要來識別資源的意義,在豐富、靈活、多樣、寬泛的基礎上,進行資源采集、處理和加工,讓運用者按需配置其專業工程實踐教學資源,能方便、高效地實現其教學價值。依據專業工程學科創新知識與能力培養所設定的目標,以協同創新的核心單位為主體,科學創設基于學生專業工程實踐學習需要的活動情境。即將有關資源分層次構造出各學習階段專業工程實踐的問題情境,以引導學生循序漸進式地經歷實踐的過程,使學生能自覺調動多種感官,如視覺、聽覺、觸覺以及語言表達等,尋找多種操作、動手、研討途徑,積累起豐富的土木工程實踐感性認識和動手操作經驗,激發學生對工程項目的類型、設計與施工條件、理論與技術方法、施工技術與組織管理、工程量、產品形態、建(制)造和場地環境、時空邊界條件等現象與相互關系產生濃厚的興趣和探究的欲望。
2.主要途徑
由于培養人才的責任主體是大學,校方的圖書與電子資源豐富,多建有信息網絡技術中心,軟硬件設施和技術人才相對充足,且信息技術在所涉土木工程專業教學需求與科研應用量巨大。建立學校與協同核心單位間工程實踐教育資源共享平臺是協同創新發展的一種必然趨勢,因此,校方應成為實踐教學資源共享建設的投資主體與推行者。協同開發與共享專業工程實踐教學資源的主要途徑,可從以下四方面進行:(1)建立一套運行機制。專業工程實踐教學資源建設是一項有序的、動態的、可持續發展的系統工程,必須建立良好的運行機制,以促進建設過程中各個環節的正規有序,實現統合,搞好頂層設計。(2)規范一套建設標準。用科學的標準來促進專業工程實踐教學資源系統的建構[4,5]。應建立面向協同中心所涉各類工程專業的不同實踐教學主題、覆蓋其各個層次、不斷動態更新的工程實踐教學資源建設標準,為實現各級各類資源系統的網絡互連、信息互通、資源共享奠定基礎。(3)搭建一個基于云服務的共享平臺。各類工程實踐教學資源只有不斷被其工程專業教學所應用、學習者所掌握,使其流動、開放和充分共享,才可持續。在各專用工程實踐教學資源庫和實踐教學課件建設的基礎上,通過云服務端資源集成,實現各門專業的各級各類實踐教學活動資源交換和資源共享。(4)培養和建立一支“雙師”實踐教學專業隊伍。專業工程實踐教學資源庫及課件開發、建設的每個環節都需要依靠高素質專業人員完成,因此,必須根據協同機制,整合學校與協同核心單位的人才資源,培養和造就一支懂教學、懂工程技術、懂教育教學管理的資源庫建設專業隊伍。
3.技術方法
構建一個基于云計算的數字化實踐教學資源處理平臺。實踐教學資源經數據處理,區分成關系化、結構化和非結構化數據,其中關系化數據是指二維關系約束的數據表,結構化數據包括了數字、符號等數據,非結構化數據包括了文本、圖像、聲音、視頻等數據,從而進行有效存儲、組織來自校內外協同創新單位的教學資源。利用處理平臺能夠對幾百甚至是幾千個分布式數據庫,或者分布式存儲集群中的內容進行分析。該處理平臺還能根據具體教學環節、層次需求建立相應服務,解決傳統的學習平臺資源無序、缺乏統一管理調配的問題。教師可以通過云服務平臺在技術項目上實現跨學校、跨地域合作,分享工程實踐與研究成果,為教學、學術研究提供便利;學生可以突破時空限制,使用現代化通訊工具隨時隨地全方位獲取優質的實踐教學資源。數據化工程實踐教學資源的開發流程與實現方式,可以概括為四步:分別是采集、導入和預處理、統計和分析,最后是資源實踐教學價值的發現與挖掘[6]。(1)以協同機制作保障,通過數據遷移、數據轉換、共享等有效手段[4]對數字化實踐教學資源進行收集、采集,把協同創新主體單位既有實踐教學資源重新整合起來,并加載到數據倉庫或數據集市中——存儲在遠程云服務端,成為聯機分析處理、數據挖掘的基礎。這樣才可以徹底消除學校或土建行業信息化建設中各相關單位存在的信息孤島以及信息碎片化現象,提高實踐教學資源的可使用率。還可通過MapReduce編程模型對實踐教學資源進行管理,以提高對海量教學資源分析的速度和效率[7]。(2)在完成資源收集之后,如果要對這些海量數據進行有效分析,還需將這些來自前端的數據導入到一個集中的大型分布式數據庫,或者分布式存儲集群,通過并行計算框架[7],優化并行分析算法,如Mahout、R語言等,對這些分散乃至碎片數據進行過濾,在導入基礎上作一些簡單的清洗和預處理工作,以排除混雜、錯亂的工程信息,重復的資源數據,提高資源的質量。(3)從分布式數據庫,或者分布式計算集群的海量實踐教學資源中,提煉出連續的、低信息粒度的實踐教學素材,并擇優質實踐教學素材交于上層實踐教學統計、分析系統,進行普通的專業工程實踐需求分析和分類匯總等。(4)對實踐教學資源分析之后的資源內容進行實踐教學模擬和價值挖掘,是指利用數據挖掘算法,包括分類算法、回歸算法、聚合算法和降維算法等,對存儲在云服務端(分布式數據庫或者分布式計算集群)大量的、不完全的、模糊的數字化工程教學資源挖掘,以挖掘出隱藏在資源背后有價值的信息,為教師作出實踐教學組織安排奠定基礎。應用數據分析、挖掘等技術對存儲在云服務端的各種分散的關系化、結構化和非結構化實踐教學資源進行分析和挖掘,掌握學習者查詢其專業工程實踐資源的行為、知識點內容、知識應用能力等,以預測學習者對實踐知識與資源服務的需求,使教師能根據預測進行決策,更好地引導學習者學習;同時,也可應用數據分析技術對開設的課程進行效果評估,盡早地捕捉學生的學習不適應癥狀,進行學習預警和干預[8],以便及時調整培養方案,為學習者推薦學習軌跡,開展自適應學習,自我導向學習[9,10]。例如:自適應學習既不是簡單的符號或文字,也不是言語或文字陳述的概念或原理,而是教師列展的一些具體的實例或問題。學習者的任務是通過考察實例、分析和解決問題來發現有關的知識,并積累解決問題的技能[11]。教師是用最適合的學習方法,讓學習者主動參與到學習過程中,接受各種各樣的挑戰。整個學習過程因為有學習效果的追蹤,記錄了學習者在每個任務上花費的時間,實時反饋給教師,如果學生遇到不能解決的問題時,教師會立即知道,并對其進行針對性的輔導。應用數據分析技術也可對協同科研創新合作過程及交互型工程技術服務過程進行分析和預測,從而應對過程中的資金、政策、機制、技術、成果、共享等環節潛在的矛盾與風險。
三、專業工程實踐教學資源共享應用
專業工程實踐教學資源和信息化技術是共享方案設計中不可或缺的兩大方面。構筑較快見效的共享建設方案可以“三層法”:基礎設施層、平臺服務層和共享應用服務層[12]。實踐教學資源共享應用是將云計算作為其技術支持,通過對實踐教學資源挖掘與實踐學習分析則會帶來工程實踐教學理念、方式和技術方面的巨大變革和創新。
1.教學資源的流動需求與信息技術相結合
工程實踐教學資源應用的關鍵也是其必要條件,就在于“信息技術”與“專業工程實踐教學”的融合。豐富多樣的專業工程實踐教學資源通過信息技術應用到大學教育中,對學習者未來事業會有更加直接的幫助;快捷的反饋信息是衡量實踐教學資源開發、應用過程對實踐教學各個方面和層次產生影響、效果的依據。將開發的數字課程應用到教學上。比如:創建自適應各專業的工程實踐學習課程,利用人工智能為每個學生創建自適應的學習體驗。還可創建各專業工程實踐定制化學習或終身學習課程,將工程實踐教學從同一模式的“批量化生產”變為“科學管理下的定制化學習過程,幫助學生培養更好的學習技能”,“讓學生了解如何利用時間、應對挑戰、成為終身學習的人”[9]。
2.當代網絡交流條件引發實踐教學組織方式變革
隨著具有語義網特征的數據基礎設施和數據資源發展起來,實踐教學組織的變革就越來越顯得不可避免。豐富多樣的工程實踐教學將召喚網絡結構產生無組織的教學組織力量。最先反映這種教學結構特點的,是各種各樣去中心化的WEB2.0應用,如RSS、維基、微信、博客、云儲存與計算等。各種專業的工程實踐教學資源中只有少量是結構化數據,如項目可研報告、立項審批、設計文件、計算書仍至工程圖紙、項目報建(批)、質量與安全監督、施工(生產)許可、施工組織設計(生產計劃)、竣工(產品)驗收等,其余大量的由半結構化數據和非結構化數據組成,如施工(生產)過程中具體的施工(生產)作業方式、方法,技術會議等以郵件、視頻、微博等的形式表現。海量的專業工程實踐教學資源之所以成為實踐教學的變革力量,在于它通過追隨實踐意義而獲得工程智慧。
3.以云計算為基礎的數據應用技術集成,可實現協同創新主體單位間專業工程教育資源共享