土木工程學科發(fā)展史精選(九篇)
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第1篇：土木工程學科發(fā)展史范文
關(guān)鍵詞：研究生教育；暑期學校；土木工程專業(yè)；資源共享；學科優(yōu)勢；東南大學
中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2016）05-0029-06
暑期學校是匯集中外優(yōu)質(zhì)教育資源、搭建資源共享平臺、追求教育效益最大化、激發(fā)教育創(chuàng)新思維的國際通行教育模式。中國開設研究生暑期學校的主要目標是通過共享高校的優(yōu)質(zhì)教學資源，擴展研究生學術(shù)視野，激發(fā)研究生創(chuàng)新思維，提升研究生創(chuàng)新能力[1-2]。暑期學校主要是在暑期，聘請國內(nèi)外教學經(jīng)驗豐富以及科研水平高的專家和學者授課，國內(nèi)各高校的優(yōu)秀研究生和本科生為主要學員。從內(nèi)容上來說，根據(jù)不同的學科領域，有關(guān)專家學者講授相關(guān)領域的基礎課程，以及該領域最新的科研學術(shù)成果。學員學習結(jié)束參加結(jié)業(yè)考試，通過后頒發(fā)暑期學校畢業(yè)證書。
為了推動中國高等教育邁上新的臺階，探索新的教學途徑，自2010年至2014年，中國土木工程學會和東南大學等單位聯(lián)合主辦，東南大學土木工程學院、江蘇省土木工程研究生創(chuàng)新與學術(shù)交流中心、混凝土及預應力混凝土結(jié)構(gòu)教育部重點實驗室等聯(lián)合承辦了五屆全國土木工程研究生暑期學校。創(chuàng)辦五年來，獲得了社會和國內(nèi)外一些高校的肯定，贏得了良好的聲譽，成為學校教學教育改革的優(yōu)秀成果。
一、國內(nèi)外暑期學校實踐
（一）國外暑期學校實踐
早在1871年，美國的哈佛大學就已嘗試開辦暑期學校，目的是將該校的優(yōu)質(zhì)教育資源面向社會開放，搭建一個學術(shù)文化平臺供優(yōu)秀學子交流共享。在英美等西方國家，很多大學都實行“兩長一短”的學年組織模式，即一個學年包括兩個學期和一個為期5～10周暑期學校的課程。各個地域大學的暑期學校課程也不盡相同。歐洲大學的暑期課程語言類居多，主要為訪學、留學人員設計。日本大學在暑期主要為留學生提供語言課程[3]。美國的暑期學校主要分為兩種類型，即知識普及型的基礎教育與技能提高型的加強教育。知識普及型的特點是具有較大的開放性和國際性，學生來源廣泛。以哈佛大學為代表，不僅在國外開設暑期學校，還積極支持本校學生去其他國家參加暑期學校的學習。技能提高型暑期學校以加利福尼亞大學和斯坦福大學合辦的同步加速器輻射研究暑期學校為代表，重點在于拓展學員的科研項目研究能力[1]?？傮w上來說，國外著名大學的暑期學校具有開放、多元、國際化程度高、不斷變革以適合不同群體的需求等特點。
（二）國內(nèi)暑期學校實踐
國內(nèi)的教學組織模式不管是兩學期式的還是“兩長一短”三學期式的，都通過制度和計劃嚴格規(guī)定了每學期的教學任務和教學內(nèi)容。這種教學組織方式存在一定的弊端，如教學資源不能得到有效和充分的利用，學生的學習和學術(shù)范圍只能限定在本校內(nèi)，缺乏有效的和其他高?？蒲袡C構(gòu)的溝通和交流，難以形成培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的長效環(huán)境和機制等。在此形勢下，中國高等教育對人才培養(yǎng)模式進行了研究和探索，在著名數(shù)學大師陳省身先生的倡議下，1995年，由教育部和國家自然科學基金委員會開始共同舉辦暑期學校[4]?？v觀國內(nèi)研究生暑期學校的發(fā)展史，2004年，北京大學、山東大學在全國高校中率先開設暑期學校，社會反響良好。隨后南京大學、蘭州大學等高校也先后嘗試舉辦暑期學校。各高校在借鑒國外暑期學校的基礎上都進行了自身的探索和發(fā)展?？傮w上來說，國內(nèi)暑期學校均處于初期的探索階段，一些學校并未能突出自身的特色，發(fā)揮本校的學科優(yōu)勢，這需要不斷的實踐探索和理論上的總結(jié)，以此推動國內(nèi)研究生暑期學校的不斷發(fā)展[5]。
二、暑期學校開設的必要性
暑期學校是教學組織方式和人才培養(yǎng)模式上的一次創(chuàng)新。它的興起因應教學改革、建設學習型社會、提升國際競爭優(yōu)勢的需要。
（一）提升學生綜合素質(zhì)的需要
在以往的教學組織方式和教學模式中，學生學習和科研方面的交流大多局限于本校之內(nèi)，因而學生的學習方法和思維方式也都很大程度上受到了限制，塑造了封閉的“象牙塔式”的大學。通過舉辦研究生暑期學校，可以充分利用國內(nèi)外高校和科研機構(gòu)優(yōu)秀的學術(shù)資源，促進各校研究生教育的交流、合作與創(chuàng)新，擴展研究生的學術(shù)視野，激發(fā)研究生創(chuàng)新思維與科研興趣，提高研究生教育水平。
（二）建設學習型社會的需要
在當代社會，知識創(chuàng)新和傳播速度的加快導致對人的素質(zhì)要求更高。因此，終身學習、建設學習型社會成為個人和社會發(fā)展的共同趨勢。暑期學校則為此提供了有效的途徑。在常規(guī)的春秋學期之外，研究型大學開設暑期學校，可以為社會各類人群提供學習、交流的機會，憑借師資、教學方法、教學組織的優(yōu)勢和實驗室、教室等場所的便利，暑期學校可以實現(xiàn)效益最大化，促進學習型社會的建設。
（三）增強國際化競爭優(yōu)勢的需要
隨著中國國際化程度的不斷加深，中國研究型大學邁向國際化的步伐也不斷加快。在人員流動、人才培養(yǎng)合作、課程合作、項目合作等各個方面，大學要提高自身的國際化競爭優(yōu)勢，必須積極同國外大學進行學術(shù)交流，進而開展相關(guān)合作，促進國際學生和國際一流師資的加入暑期學校的開設則為此提供了這樣一個平臺。而且對國際會議、國際前沿課程和項目的開展有著十分重要的促進作用。2009年中國人民大學把暑期學校定位于國際小學期就獲得了成功[3]。
三、暑期學校五年實踐情況和效果
東南大學舉辦暑期學校的目的在于發(fā)揮學校的學科優(yōu)勢，實現(xiàn)教育資源利用的最大化。東南大學土木工程學院是在創(chuàng)立于1923年的土木工程學科的基礎上建立起來的。在著名專家學者茅以升、金寶楨、徐百川、梁治明、劉樹勛、丁大鈞、方福森、胡乾善、唐念慈、鮑恩湛、李蔭余、呂志濤和蔣永生等教授的嚴謹治學、開拓創(chuàng)新下，土木工程系迅速發(fā)展壯大，向交通運輸工程、材料科學與工程、環(huán)境科學與工程、工程力學、工程管理等領域拓展。在教育部學位與研究生教育發(fā)展中心全國學科評估排名中，東南大學土木工程專業(yè)名列第三，土木工程儼然成為東南大學的優(yōu)勢學科。在此形勢下，東南大學土木工程學院從2010年起連續(xù)承辦了五屆全國土木工程研究生暑期學校，辦學質(zhì)量得到了社會的高度肯定。
（一） 2010年全國暑期學校
2010年暑期學校有全國四十余所高校和科研單位的二百余名博士研究生和碩士研究生應邀提出申請，最后根據(jù)申請者所學專業(yè)、個人成績、院校、地域等因素擇優(yōu)，錄取了全國36所高校和科研院所的79名正式學員、18名旁聽學員。暑期學校為期9天，從8月2日開學至8月10日結(jié)束，經(jīng)考勤、考試，合格者由中國土木工程學會與江蘇省土木工程研究生創(chuàng)新與學術(shù)交流中心頒發(fā)全國研究生暑期學校結(jié)業(yè)證書。
此次全國研究生暑期學校圍繞京滬高鐵開展系列學術(shù)活動和參觀活動。京滬高速鐵路是中國《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中投資規(guī)模最大、技術(shù)含量最高的一項國家重大戰(zhàn)略通工程，也是中國第一條具有世界先進水平的高速鐵路，全長約1 318公里，設計時速為350公里。暑期學校邀請了包括院士、長江學者、杰出青年基金獲得者及國內(nèi)外專家等在內(nèi)的知名學者舉行了17場高水平學術(shù)講座，展示了院士、專家們的最新研究成果和研究動態(tài)，期間組織學員參觀了京滬高鐵南京站等4個重大工程。研究生暑期學校的舉辦為全國土木工程研究生提供了一個學習、交流的平臺，提供了聆聽國內(nèi)大師級專家學者精彩演講的難得機會，拓寬了學員的學術(shù)視野，提升他們的專業(yè)知識能力。同時，通過參觀國家的重大工程，目睹祖國日新月異的變化，激發(fā)學員們的民族自豪感。在專業(yè)知識方面，引導研究生們將自己所學的理論知識與工程實際相結(jié)合，啟迪創(chuàng)新思維，幫助他們樹立從工程實踐中尋找科研課題、服務于工程實踐的科研觀念，使之將來的科學研究更具活力，以培養(yǎng)應用創(chuàng)新型人才。
學員們對此次暑期學校的舉辦給與了高度評價，對以后暑期學校的開辦也提出了更高的期望和一些積極的建議，如希望加大宣傳的力度，或者開設一些英語教學的課程，提高學員的英語口語和科研水平。
（二）2011年全英文暑期學校
2011年暑期學校，全國59所高校和科研單位的502名博士研究生和碩士研究生應邀提出申請，創(chuàng)新中心擇優(yōu)最終錄取了100余名正式學員參加了從7月5日開始至7月12日結(jié)束為期8天的暑期學校。
此次暑期學校為國內(nèi)土木工程領域的第一個研究生暑期學校，邀請了來自牛津大學、加州大學洛杉磯分校等學校的12位國際知名專家。他們就土木工程領域熱點、難點問題精辟闡述自己的學術(shù)觀點和學術(shù)成果。由于英語口語和英語專業(yè)能力一直是學員的弱項，因此，此次暑期學校所有學術(shù)講座語言均為英語。通過此次暑期學校的舉辦，學員們能更好地了解本學科本領域國際前沿的學術(shù)方向和研究動態(tài)，開闊學術(shù)視野，拓寬科研思路，提高學術(shù)素養(yǎng)和英語水平，強化研究生創(chuàng)新意識與創(chuàng)業(yè)精神，全面提高研究生的創(chuàng)新能力。在暑期學校結(jié)束后，學員們普遍表示獲益匪淺，不僅領略了大師們的風采，還對自己感興趣的內(nèi)容有了更深層次的認識，開闊了視野，結(jié)交了更多同專業(yè)的學員，對學術(shù)的交流與促進起到了很好的作用。
（三）2012年全國暑期學校
2012年暑期學校于2012年6月16日由東南大學土木工程學院網(wǎng)站和江蘇省土木工程研究生創(chuàng)新與學術(shù)交流中心創(chuàng)新中心網(wǎng)站發(fā)出邀請函，全國51所高校和科研單位的225名博士研究生和碩士研究生應邀提出申請，最終來自全國35所著名高校的163名優(yōu)秀學生參加了從7月1日至7月7日為期7天的暑期學校的學習。
此次暑期學校以“創(chuàng)新”為主題，旨在建立學術(shù)交流平臺，營造創(chuàng)新氛圍。包括3名院士在內(nèi)的16位國內(nèi)外知名專家學者就土木工程領域熱點和難點問題，精辟闡述了自己的學術(shù)觀點和學術(shù)成果，內(nèi)容涵蓋了抗震、減災、巖土、結(jié)構(gòu)及工程材料等技術(shù)和學術(shù)領域。課程內(nèi)容包括開設系列學術(shù)報告會、參觀、素質(zhì)拓展訓練、小型分組論壇等。通過此次暑期學校的學習，很多學生深有感觸地表示，做學術(shù)一定要積極了解研究領域內(nèi)最前沿的學術(shù)成果，不能閉門造車，只要不斷用最新的學術(shù)理論來充實自己的大腦，才能走在正確的學術(shù)道路上。
（四） 2013年全英文暑期學校
2013年全國研究生本科生暑期學校為全英文暑期學校，旨在為全國土木工程專業(yè)的研究生和本科生建立學術(shù)交流平臺，營造創(chuàng)新氛圍。共有來自全國70所著名高校和科研單位的221名優(yōu)秀研究生和本科生參加了的學習。此次暑期學校開設了系列學術(shù)報告會、參觀、素質(zhì)拓展訓練、小型分組論壇等活動。
7月1日至7月6日，暑期學校邀請了美國、英國、日本、香港和臺灣等國家和地區(qū)的10位國際知名專家學者進行了專業(yè)知識的講座，并邀請了Mohammad Noori教授講授了科技論文寫作方法。另外，7月7日上午中國工程院院士、東南大學呂志濤教授為學員們帶來了主題為“未來工程技術(shù)專家應具有的素質(zhì)”的精彩報告。呂院士的報告得到了暑期學校學員的一致好評，在互動提問環(huán)節(jié)，在場學員十分踴躍，和呂志濤院士進行了熱烈的交流和討論。考核采取分組口頭匯報的形式，包含自我闡述和考官提問兩個環(huán)節(jié)。答辯現(xiàn)場的氣氛十分熱烈，學員匯報了自己在專業(yè)知識方面的收獲、與知名學者專家近距離接觸的心得體會，學員之間就所研究課題的現(xiàn)狀與困惑進行了探討。學員們還表達了對東南大學舉辦暑期學校的肯定與贊賞，并提出了寶貴意見。
（五） 2014年全國暑期學校
2014年的暑期學校有來自全國70余所高校的300多位博士生、碩士生和大三本科生以及20多位工程師，參加了從7月1日至7月7日為期8天的暑期學校的學習。
此次暑期學校邀請了3位中國工程院院士做特邀報告，闡述最新科研進展、創(chuàng)新體會等；分設了結(jié)構(gòu)與防災、橋梁、工程管理三個專題，邀請了美國、澳大利亞、新加坡、中國香港和中國大陸等國家和地區(qū)的29位國際知名專家，就土木工程領域熱點、難點問題，介紹自己的學術(shù)觀點和學術(shù)成果，這是研究生教育多元化的一次實踐。暑期學校的每位學員有機會聆聽十余位院士、國際知名專家學者的精彩演講，并參加工程項目參觀、素質(zhì)拓展訓練等活動。另外，這次暑期學校的橋梁專題首次嘗試采用全英文在線網(wǎng)絡課程，學員通過網(wǎng)絡聆聽美國專家的報告，并通過網(wǎng)絡進行互動。
四、特色與成果
一是，2010年暑期學校安排了4天參觀國家重大工程。祖國日新月異的變化，激發(fā)了研究生們的民族自豪感。在專業(yè)知識方面，研究生將自己的書本知識與工程實際相結(jié)合，啟迪創(chuàng)新思維，樹立從工程實踐中尋找科研課題、服務于工程實踐的科研觀念，使其將來的科學研究更具活力，有效促進了應用創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
二是，2011年暑期學校是國內(nèi)土木工程領域舉辦的第一個全英文研究生暑期學校，邀請國際一流學者進行全英文的講座。研究生們不僅了解了國際最新的研究動態(tài)，以及國外高校學習及生活、英語國家社會與文化等，而且學習了國際學術(shù)交流技巧、學術(shù)論文寫作技巧。在最后的考核階段，許多研究生均能用英語流利地進行匯報。
三是，2012年暑期學校將學員范圍從研究生拓展到了985高校的優(yōu)秀本科生。這屆暑期學校在前兩屆的基礎上，增加了學術(shù)與專業(yè)素養(yǎng)小型論壇，使研究生和優(yōu)秀本科生與院士、知名學者等零距離地接觸，學生們耳濡目染他們的精神與風范，在學習、科研、做人、做事等多方面都大受教誨和啟發(fā)。
四是，2014暑期學校設置結(jié)構(gòu)防災、橋梁和工程管理三個專題。其中橋梁專題講座首次采用網(wǎng)絡課程方式，實現(xiàn)與遠在大洋彼岸的美國土木工程專家的學術(shù)交流，免費為國內(nèi)學員提供了一個開拓視野、與世界級專家零距離接觸的交流平臺，加強了中美學術(shù)交流，對于國際土木工程學術(shù)界也有重大影響。而網(wǎng)絡交互平臺的創(chuàng)新應用，也為國際學術(shù)交流提供了新的思路。此外，工程師學員、研究生學員與專家的討論交流，對土木工程實際及理論研究的結(jié)合也有著很好的促進作用，也為土木工程人才培養(yǎng)模式提供了新的啟發(fā)。
五是，東南大學暑期學校的影響力逐年擴大。從報名人數(shù)來看，從最初的40余所高校和科研單位的200余名研究生上升到70所高校和科研單位的500余名學生；從參加人數(shù)來看，從最初的100余名研究生上升到300余名本科生和研究生；從學員來自的單位看，幾乎包含了國內(nèi)的所有著名高校和科研單位，如清華大學、浙江大學、同濟大學、哈爾濱工業(yè)大學、東南大學、大連理工大學、天津大學、湖南大學、中南大學以及中國科學院等；從學員的范圍來看，從研究生擴展到本科生，從學生擴展到工程師；從授課方式來看，從講座延伸到小型論壇，再擴展到網(wǎng)絡授課等多種方式。
五、結(jié)語
總的來說，東南大學研究生暑期學校辦學取得了初步的成果。通過暑期學校的開設，為廣大學生提供了一個難得的補充知識、與大師們近距離學術(shù)交流的機會，初步實現(xiàn)了發(fā)揮學科優(yōu)勢、開放性、國際化和服務社會的要求。當然，暑期學校取得成功的關(guān)鍵在于能夠邀請到國內(nèi)外土木工程領域的優(yōu)秀專家和學者。事實證明，聘請高水平的教師來暑期學校講課和作前沿學術(shù)報告，是暑期學校能夠達到較高學術(shù)水平和教學質(zhì)量的根本保證。
暑期學校的舉辦也取得了一些積極的成效。首先，通過暑期學校擴大了東南大學和東南大學土木工程學院的國際影響力，展現(xiàn)了東南大學土木工程學院的雄厚實力，和其他學校和科研機構(gòu)的學員分享了學院近年來的科研成果，有利于提升東南大學的國際化水平。同時邀請國外的專家來學校講學，也讓他們更加了解國內(nèi)的教學和科研水平，為今后進行學術(shù)交流打下了良好的基礎。另外，開辦暑期學校對學生和教師來說都有很大的益處，對學生而言，為他們創(chuàng)造了新的學習機會和學習體驗，有助于學生擴大國際視野、學習學科前沿知識；對教師來說，他們可以接觸到一些新的教學理念，了解一些新的教學模式和方法，為日后的教學提供借鑒。通過開辦暑期學校讓來自不同學校的學員彼此認識，促進交流，在開辦土木工程專業(yè)的高校間也建立了更多的學術(shù)溝通和交流的空間。然而暑期學校的開辦也遇到了一些問題，對此本文也提出了相關(guān)建議，作為今后暑期學校朝著更好方向發(fā)展的參考。
（一）擴大宣傳力度
首先從學校的角度來說，希望建立網(wǎng)站，并進行一定的宣傳，或者在學校的官網(wǎng)上設立專門的鏈接入口，讓學生及時了解學校研究生暑期學校的實時信息，讓更多的學生了解暑期學校，并加入暑期學校課程的學習。另外，更重要的一個宣傳方式是，希望中國研究生教育創(chuàng)新網(wǎng)站在公布當年各期研究生暑期學校名稱的基礎上，為各個學校建立相關(guān)鏈接，并及時更新暑期學校的進展狀況。此外，希望可以專門創(chuàng)建一個已舉辦的研究生暑期學校情況介紹的網(wǎng)址，對于舉辦得較好的暑期學?？梢粤谐鰧冢部梢詫ｉT建立一個為各單位交流承辦研究生暑期學校經(jīng)驗的論壇或者其他的平臺，使得學生通過該網(wǎng)站，不僅可以了解最近暑期學校開辦的動向，也可以為其他高校提供暑期學校辦學的指導資源[6]。
（二）暑期學校辦學內(nèi)容及運營
學校承辦的暑期學校的辦學內(nèi)容主要以邀請國內(nèi)外本領域的學術(shù)大師進行國際前沿的學術(shù)方向和研究動態(tài)的講解，以拓寬學員的視野，為學員們的學科研究明確方向。然而我校土木工程學院的一些有特色的學科和課程并沒有得到有效的展現(xiàn)。因此，希望在今后的辦學中可以開設部分專業(yè)課程，學員可選擇性地聆聽，并希望能和國內(nèi)其他高校建立起統(tǒng)一的課程互認和學分轉(zhuǎn)換機制，讓學員在我校暑期學校所學的課程學分可以代替其學校的課程，這樣可以實現(xiàn)教育資源利用的最大化，讓學員能夠在全國范圍內(nèi)接受各個高校的優(yōu)秀課程學習，也能夠大大激發(fā)學員的學習熱情。另外，就是暑期學校的經(jīng)費問題。我校承辦的暑期學校為正式學員免費安排食宿，報銷路費（硬座客票），并為所有學員提供免費資料。旁聽學員僅參加學術(shù)講座活動，并自行解決交通費和住宿費。這是一筆不小的開銷，如何既促進學校辦學目標的實現(xiàn)，又能適應市場、受益于市場。只有這些問題得到較好的解決，才能確保暑期學校的開辦朝著更好的方向發(fā)展。
（三）暑期學校的規(guī)模
從2010年至2014年東南大學土木工程學院已承辦的暑期學校來看，暑期學校的報名人數(shù)逐漸增多，經(jīng)過適當?shù)恼邕x后，參加暑期學校培訓的學員數(shù)量也在逐年增長，由原先的79名正式學員、18名旁聽學員發(fā)展到最近的300余名學員，這一方面體現(xiàn)了我院承辦的暑期學校得到了廣泛的認可和支持，另外一方面也帶來了一些問題。例如一些分組的討論課，只有進行充分的交流，學員們才能
真正有所收獲。然而在學員人數(shù)較多的情況下，授課教師不能和學員進行有效的互動和溝通，不能充分達到預期的效果。此外一些校外實踐課程也因為學生人數(shù)眾多而難以管理和組織。因此，建議今后應該根據(jù)情況確定合理的學員數(shù)量，以期達到高水平的教學效果。
參考文獻：
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第2篇：土木工程學科發(fā)展史范文
［關(guān)鍵詞］工程教育；CDIO課；程體系
一、工程教育起源
所謂工程學是指用數(shù)學和其他自然科學的原理來設計有用物體的進程的一門應用學科。人類以工程技術(shù)作為職業(yè)的歷史可以追溯到原始社會［1］。早期的工程技術(shù)與人類的軍事活動密不可分，人們?yōu)閼?zhàn)勝強大的軍事對手需要營建堅固可靠的軍事防御工程。由此產(chǎn)生了土木工程、軍事工程等早期的工程項目和以營建防御工事、打造各類兵器裝備為職業(yè)的工程技術(shù)人員。一般認為工程技術(shù)職業(yè)化的標志是公元前3000年左右建造的位于埃及古城孟菲斯塞加拉的階梯金字塔。早期工程技術(shù)人員的出現(xiàn)極大地推進了人類基礎設施建設方面技術(shù)的革新。人類社會真正意義上的工程教育只能上溯到18世紀。1702年，德國的弗賴貝格人建立了第一所以教授采礦和冶金技術(shù)為主的專門學校；1707年在今捷克首都布拉格人們建立了人類歷史上最早的工程技術(shù)專門學校———捷克科技大學；國立橋路學院（1747）和國立巴黎高等礦業(yè)學院（1783）的建立標志著法國工程教育的開始；創(chuàng)建于1794年的巴黎綜合理工學院是歐洲第一所教授數(shù)學和科學基礎知識的技術(shù)專門學校。到了19世紀末，世界主要工業(yè)化國家都已建立起自己的工程技術(shù)教育體系。工程教育的發(fā)展與人類歷史進程是密不可分的。每一項工程技術(shù)的進步都伴隨著人類生產(chǎn)生活方式的改變。從人類學的角度來說，人類區(qū)別于其他生物的最為顯著的特點即是人類能夠通過設計和使用工具來滿足人類自身生活的需要。人類能夠設計和使用工具的這一特征加速了人類社會的進步。在一定意義上說，工程學發(fā)展史是貫穿廣義上的人類發(fā)展史的（人類文明史、人類經(jīng)濟史、人類社會發(fā)展史等）。石器時代、青銅器時代、鐵器時代、蒸汽時代、信息時代都與工程學的發(fā)展和進步息息相關(guān)，工程學的進步不斷地建構(gòu)出新型的人與世界之間交互影響的關(guān)系。工程學的發(fā)展同樣延續(xù)了人類現(xiàn)有的文化遺產(chǎn)，聯(lián)合國教科文組織在位于埃及南部尼羅河沿岸的阿布辛拜爾神廟的重建項目就能很好地證明這一點。
二、現(xiàn)代工程學視角下的工程項目
美國麻省理工學院約瑟•薩斯曼教授認為工程項目首先是具有一定的復雜性的大型項目系統(tǒng)，在此特點上工程項目應該具備一定的結(jié)構(gòu)和行為特征。不同的工程項目之間是相互聯(lián)系的，因而發(fā)展工程項目科學的遠景目標是開發(fā)社會化技術(shù)，構(gòu)建開放型技術(shù)社會。據(jù)此，約瑟夫•薩斯曼提出了工程項目系統(tǒng)的CLIOS模型，基于對CLIOS工程項目系統(tǒng)模型的深入分析，可以認為，一個完整的工程系統(tǒng)（如圖2）首先是由一連串的工程項目組成的，工程師在以同一產(chǎn)品目標為導向的工程項目管理模式的基礎上協(xié)作完成連續(xù)的工程項目以達到項目目標。一方面，工程系統(tǒng)本身是處在某一特定工況條件下的，而單一工況條件又是位于整個社會經(jīng)濟、自然環(huán)境之中的，因此工程師在進行項目設計與運行時必須考慮項目與環(huán)境之間的相互影響。另一方面，為達到較好的經(jīng)濟效益，工程師設計和運行一個新的工程系統(tǒng)需要實時接收新的技術(shù)信息以提高自身工程素養(yǎng)，同步了解商業(yè)信息，幫助企業(yè)進行項目決策。在新的工程系統(tǒng)中，單一工程是由多個相互配合的項目系統(tǒng)組成的，在項目系統(tǒng)協(xié)調(diào)作業(yè)的過程中需要工程師之間相互溝通、協(xié)同完成整體任務。由于作業(yè)系統(tǒng)在實際作業(yè)時存在不可預期的突發(fā)事件，工程師在實際的系統(tǒng)設計、維護與運行中應該盡可能地考慮突發(fā)事件的誘發(fā)因素，并制定相關(guān)對策。在上述工程項目系統(tǒng)中，以下概念需要特別注意：技術(shù)和商業(yè)信息：技術(shù)信息包括本行業(yè)新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新理念等，工程師必須不斷革新自己的工程技能才能研發(fā)并運行新產(chǎn)品。商業(yè)信息包括同行業(yè)的企業(yè)和產(chǎn)品信息、產(chǎn)品原料和銷售信息、同區(qū)域的產(chǎn)品使用信息等，工程師獲取上述信息的途徑包括主動咨詢企業(yè)銷售代表、主要客戶，舉行產(chǎn)品會，分析銷售報表、城市規(guī)劃細則等。突發(fā)事件處理：突發(fā)事件包括安全事故、設備故障、自然災害和其他不可預期的自然、社會因素導致的緊急事件。突發(fā)事件的處理應該貫穿工程項目的構(gòu)思、設計、實施與運行全程，在項目的構(gòu)思階段應該充分考慮工程項目可能存在的不可控因素（包括操作失誤、設備故障等）。在項目的設計階段應該遵循安全設計原理，進行基于避免傷害的安全裝置的設計。并在項目說明書中詳細介紹與項目有關(guān)的工程系統(tǒng)操作要求、防護技巧及突發(fā)事件的應對策略。在項目的實施階段要嚴把質(zhì)量關(guān)，保障產(chǎn)品安全性能符合安全設計要求。在項目的運行階段，工程師要實時監(jiān)控項目系統(tǒng)運行情況，定期對系統(tǒng)進行安全評估，排查安全隱患，確保系統(tǒng)運行安全。處理突發(fā)事件的熟練程度是工程師工程技能的重要體現(xiàn)形式之一，工程師只有具備過硬的突發(fā)事件處理能力才能滿足多樣化的工程項目需要。項目：在工程學上將開發(fā)（或引入）并運行一項新的工程產(chǎn)品的所有行動理解為項目。對于一項完整的工程項目而言，除常規(guī)的項目設計與研發(fā)工作外，還應涉及項目決策、項目維護與管理等流程。一項完整的工程項目應該包括項目調(diào)研（商業(yè)調(diào)查、技術(shù)研究）、項目分析（可行性分析）、項目實施、項目維護、項目終止（以產(chǎn)品服役終止為標志）、項目運行評估等。應該注意的是，工程項目并不是孤立于項目環(huán)境存在的。工程師在構(gòu)思、設計、實施、運行工程項目時需綜合考慮社會、工況、環(huán)境等項目倫理問題。項目系統(tǒng)：為完成某一工程項目所研發(fā)或引入的工程系統(tǒng)。一個完整的項目系統(tǒng)應該包括控制組件、執(zhí)行組件、安全組件和定位組件4個部分。工程項目通過控制組件來控制項目整體進展。在這一過程中，安全組件保障整個項目系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運行，定位系統(tǒng)保障項目系統(tǒng)的順利安裝與平穩(wěn)作業(yè)。目標導向的項目管理：項目管理的目標是指在一定預算資金的支持下，在一定的時間內(nèi)，按一定的技術(shù)和績效標準，完成既定項目。依據(jù)項目管理對象的不同，項目管理可分為任務管理、技術(shù)管理、組織管理、資源管理4大類。好的項目管理應該是基于明確的項目目標的。這是因為明確的項目目標屬于項目決策所必需的工作內(nèi)容，可用于確定重點的項目任務和關(guān)鍵問題，可用于分清必需和不必需的工作，以避免人力和資源的浪費。人際交往：指工程師通過一定的工程學表達方式、語言文字技巧、肢體動作、面部表情等表達手段將工程項目信息傳遞給工程項目相關(guān)人員的過程。良好的人際交往關(guān)系有助于工程師更好地研發(fā)并運行項目系統(tǒng)。運行：一項完善的項目運行應包含項目執(zhí)行的所有細節(jié)，具體說來應包括原料采購管理、設備管理、安全管理、環(huán)保管理、產(chǎn)品質(zhì)量管理、項目進度管理、財務控制管理、行政管理、突發(fā)事件管理等內(nèi)容。環(huán)境：即項目運行環(huán)境，環(huán)境是項目管理的基本要素之一。一個項目的完成通常需要對項目所依存的大環(huán)境有著敏感的認識和正確的理解。項目及其管理在通常情況下對環(huán)境有著極大的影響，但同時也受環(huán)境受制約。項目環(huán)境分為內(nèi)在環(huán)境和外在環(huán)境。具體說來工程項目運行所需環(huán)境包括自然環(huán)境、社會經(jīng)濟環(huán)境、政治環(huán)境、員工作業(yè)環(huán)境等。
三、CDIO與CDIO課程體系
CDIO（Conceive－構(gòu)思，Design－設計，Im－plement－實施，Operate－運行）教學模式是美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等4所院校在Wallenburg基金會的資助下，經(jīng)過幾年的研究、探索和實踐，于2004年創(chuàng)立的一種新型工程人才培養(yǎng)模式［3］。CDIO模式下的工程人才培養(yǎng)模式主張以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行為載體，注重以主動的、實踐的方式學習。CDIO教學模式的最大特點是與工程項目聯(lián)系緊密。結(jié)合瑪麗亞•克努森威德爾等人在第三屆國際會議上闡述的觀點，［4］表1中給出了CDIO教學模式各階段與工程項目活動的對應關(guān)系：
四、學科背景下的CDIO工學課件
CDIO教學模式強調(diào)的一體化教學模式既不同于傳統(tǒng)的學科教學，亦不同于傳統(tǒng)的項目教學（如圖3所示）：傳統(tǒng)教學模式下的學科式教學缺乏工程實際應用方面的指導，傳統(tǒng)項目式教學在理論知識儲備方面的表現(xiàn)又明顯不足，CDIO教學模式試圖在學科教學與工程項目實踐之間尋求一個契合，以期建立集系統(tǒng)化的理論知識與科學化的項目實踐于一體的教學模式。結(jié)合學科的基本特性（即相對獨立的知識體系）和已有的研究結(jié)論［6］，在考慮學科體系完備性的基礎上，本文擬定了如表2所示的不同層次的CDIO一體化教學模式下的學科課程體系對照表：
五、CDIO工學課程體系
以機電安全工程課程為例，從工程實踐的層面來看，機電產(chǎn)品安全體系的確立有賴于工程技術(shù)人員過硬的機電安全知識，課程大致體系如圖4所示：考慮到教材的不易變更性和課程編排的靈活性，擬定CDIO項目層次、課程體系、教材內(nèi)容和課程內(nèi)容的對照表如下：
六、CDIO課程改革關(guān)鍵詞解析
基礎課程（Cornerstone）：即工程學基礎課程，包括數(shù)學、力學、信息技術(shù)、語言表達等相關(guān)課程，一般在第1－6學期開設。頂層課程（Capstone）：即工程實踐課程，后于基礎課程開設，包括設計課程、建造課程和運行課程等，一般第7－8學期開設。IDE－studio：全稱為IntegratedDevelopmentEnvironmentStudio，即集成研發(fā)中心，通常是學生以項目團隊的形式在一個被稱為“虛擬原型”的環(huán)境中進行項目開發(fā)，用于支持真實的工程項目?！疤摂M原型”應該包括用于虛擬開發(fā)環(huán)境的計算機、項目虛擬系統(tǒng)、視頻會議設備等。圖5和圖6分別給出了以機械工程和電氣工程為例的集成研發(fā)中心結(jié)構(gòu)示意圖：縱向研究：研究者連續(xù)跟蹤研究一個學習小組數(shù)年學習狀況?？v向研究能夠較好地研究實行CDIO課程對受教育者的積極影響，獲取較為全面、及時的效果反饋。疑難卡（MuddyCard）：一種課堂卡片。用來讓學生反饋課程重點難點。疑難卡不僅可以用來掌握學習者課堂中存在的疑難，而且可以用于預習效果的反饋，甚至可以作學習者家庭作業(yè)的一部分，用于實時檢測學習質(zhì)量。朋輩評價：學習者之間的相互評價。可以作為常規(guī)性教學評價的重要參考依據(jù)，彌補當前學生工程倫理評價、團隊協(xié)作評價等諸多方面的缺失或不足。
七、尚未涉及的問題
本文雖然提出了一個較為可行的工程項目系統(tǒng)的概念，并結(jié)合具體的課程開發(fā)實例，詮釋了一個較為完善的CDIO工程課程體系，也對CDIO工程教育改革中的核心概念進行了初步分析，但尚有以下問題亟待解決：首先，CDIO課程評估標準的考慮。CDIO課程提到了“一體化的教學”的概念。但諸如一體化的教學如何設計、一體化的教學如何評估等核心問題尚未涉足。一體化教學評估體系的建立是進行CDIO工學課程改革的重中之重，這是因為只有明確了一體化的教學評估的標準才能為相關(guān)課程的改革提供一個可參照的具體依據(jù)。其次，關(guān)于工程項目引入的決策問題。既然CDIO工程教育改革強調(diào)對學習者“工程實際應用方面的指導”，那就必然要在CDIO工程教育體系中引入切實可行的工程項目。任何新生事物的引入都存在一個價值的問題，工程項目也不例外。這類價值的討論或許會集中在“引入的工程項目是否貼合工程實際”、“工程項目與課程體系的相關(guān)性如何”、“學生是否參與工程項目的立項構(gòu)思”、“教師是否對工程項目的實現(xiàn)及運行進行可行性分析”等問題上。再次，CDIO課程考核模式的確定。參考麻省理工學院已有評價體系及最新的教育評價研究成果，現(xiàn)在只能初步擬定如表4所示的粗糙的綜合能力評價方案：最后，普通本科院校的CDIO工程教育改革問題。普通本科院校為數(shù)眾多，生源也較為集中，如何在普通本科院校開展CDIO工程教育改革是擺在我國工程教育改革道路上的重大難題之。
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第3篇：土木工程學科發(fā)展史范文
[關(guān)鍵詞]教學效果 流體力學 專題討論 學習興趣
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）09-0106-03
一、流體力學教學的特點
高等教育不僅是知識的傳授，更為重要的是能力的培養(yǎng)。能力的培養(yǎng)不僅包括學習知識的能力，還包括將所學知識靈活加以運用，解決實際問題的能力。這些能力的培養(yǎng)很難依靠傳統(tǒng)的教學手段來獲得，需要不斷探索新型的課程教學體系。[1]
流體力學作為一門既具有基礎課程性質(zhì)又具有鮮明專業(yè)技術(shù)特點的課程，是實踐上述教學思想的理想平臺。[2]流體力學以牛頓運動定律、質(zhì)量守恒定律和熱力學基本定律為基礎，研究在力的作用下流體的狀態(tài)，流體與固壁、流體與流體、流體與其他運動形態(tài)間的相互作用，是力學的重要分支之一。一方面，流體力學與每個人的日常生活緊密相連；另一方面，流體力學覆蓋了眾多理工科專業(yè)領域，它所衍生出的研究方法正在向金融、管理等領域滲透，成為兼具深厚研究底蘊與前沿研究方向的學科。
二、一般工科院校流體力學教學的特點及存在的主要問題
以西安建筑科技大學為例，流體力學課程定位為建筑環(huán)境與設備工程、給水排水工程、環(huán)境工程、環(huán)境科學及土木工程等專業(yè)的主干課程，是進一步學習工程熱力學、傳熱學、河流動力學、流體輸配管網(wǎng)及其他專業(yè)課程的基礎，對后續(xù)專業(yè)課教學起著非常重要的作用。長期以來，因概念抽象、學生缺乏工程概念和工程背景，使得流體力學課程既難教也難學，要想讓學生將學到的知識與相關(guān)的實際問題結(jié)合起來尤為困難。
盡管流體力學具有悠久的歷史，豐富的內(nèi)涵和外延，但是作為專業(yè)基礎課，流體力學為專業(yè)課服務的定位極大地限制了課程的教學時間。在學生素質(zhì)參差不齊的情況下，使得培養(yǎng)學生扎實的基礎和拓寬知識面兩方面不能兼顧，顧此失彼。這一問題的存在不但限制了學生學習的積極性，也不利于培養(yǎng)學生在工程中分析問題和解決問題的能力。因此有必要對這一問題進行研究，找到解決問題的方法，改善流體力學教學的效果。
三、流體力學專題討論的教學形式
對流體力學教學途徑的探索和改革一直在開展，其中提高學生學習的興趣是改善教學效果的核心，而專題討論是有效的手段之一?，F(xiàn)階段，不同學校的專題研討具有以下特點：第一，內(nèi)容不局限于書本知識，而是更接近學術(shù)前沿，甚至是尚未完全成熟的理論；第二，討論專題不同但都保持一致的風格，既需要學生獨立思考，形成自己獨特的見解，又需要小團隊的協(xié)作精神；第三，研討內(nèi)容的選擇更多地考慮了人的因素，討論題目大都是基于任課教師和學生的興趣。
哈佛大學率先在專題討論的教學模式上進行了嘗試。他們采用專門的新生研討課的形式，由教授直接面向一年級新生開設，至今已有50余年的歷史。通過新生研討課，學生的學習熱情得到提高，更為重要的是它為學生提供了濃厚的學術(shù)氣氛。一般情況下，新生研討課每年的主題都會發(fā)生變化或完全不同，而為了保證教授和學生之間的充分交流，學生人數(shù)一般會有所限制。
其他院校也有在不同課程中開展專題討論課的教學實踐。清華大學從2003年起就開始由流體力學的知名學者為新生開設了“智能流體及應用”的研討課，得到了新生的普遍歡迎和好評。麻省理工學院從1986年開始嘗試，每門研討課的學生為8至10人，每年有800至900名新生參加，主要在大一、大二學生中進行。加州伯克利分校的流體力學新生研討課則著眼于生活，更加注重應用，具有鮮明的特色。中國科學院力學研究所主要以流體力學史和經(jīng)典流體力學問題的課前討論為主，面向碩士和博士研究生。這些嘗試都證明新穎的教學形式可以提高學生的興趣，使學生帶著問題進入正式課程的學習，增加學生學習的積極性，對學生具有非常正面的影響。
四、流體力學小專題討論的實施、效果分析及后續(xù)工作
在借鑒國外高校和國內(nèi)知名院校經(jīng)驗的基礎上，我們開展了課前小專題討論提高流體力學教學效果的改革嘗試。這一方式已在西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院的不同專業(yè)進行了嘗試，其中在環(huán)境工程專業(yè)開展了兩輪嘗試，其余專業(yè)各開展了一輪嘗試。目前已匯總了學生的研討論題50余份，在此基礎上對實施過程進行分析，得到一些有益的結(jié)果，下面從小組人數(shù)、內(nèi)容選擇、時間安排、討論形式、成績評定及教師作用五個方面進行闡述。
討論小組中學生的組成、人數(shù)是實施這一舉措的關(guān)鍵。在實施過程中我們嘗試了以自由組合、按學號分組等方法組建討論小組，每個小組學生的人數(shù)通常按照總課時和班級總?cè)藬?shù)來確定，每個組員分工負責、各司其職，例如分別負責資料收集、PPT制作和講解工作。根據(jù)上述原則，在不同的班級中，小組的成員人數(shù)在1至4人間變化。從討論效果可以看到，確定小組成員的人數(shù)是專題討論中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當小組人數(shù)較少時，一般選題不夠深入，PPT的質(zhì)量略顯粗糙；而當小組人數(shù)較多時，專題討論質(zhì)量會上升，但會導致部分學生的參與流于形式。此外，討論課初始階段學生的示范作用非常重要，當這一階段專題討論的質(zhì)量非常高時，往往能帶動和影響后續(xù)學生專題討論的質(zhì)量，反之則起到不良的示范作用，因此很有必要在最初的實施過程里加以重點引導。在有多個行政班的情況下，還可以考慮穿插安排，在各個專業(yè)班級之間形成無形的競爭關(guān)系，這可以在一定程度上提高學生參與的積極性。
專題討論的時間安排在課前5～10分鐘為宜。這一安排的主要出發(fā)點是在不影響整體教學進度的情況下，將小規(guī)模的專題討論有機地融入課堂教學，而不需要額外安排時間，這是我們區(qū)別于以往其他院校專題討論課的最主要的方面。小專題討論以清楚闡述一個主題為原則，避免過大的論題造成時間的拖沓。學生課前預先準備好演示所需的硬件條件，可以有效提高時間的利用率。按照一次課2×50分鐘計算，每次10分鐘的小專題討論所占用的時間完全可以通過其他環(huán)節(jié)的調(diào)整獲得，不影響教學計劃的正常進行。
考慮到學生的知識面和授課進程，在討論內(nèi)容方面以流體力學范圍內(nèi)目標明確的小專題或流體力學史及流體力學經(jīng)典問題為主。后者的選擇主要是考慮到課程初期學生對流體力學沒有認識或認識比較粗淺，可以通過國內(nèi)外人物介紹和經(jīng)典問題進行一段時間的過渡。在課程的中后期，學生的論題選題大都具有明確的針對性和時代氣息。從現(xiàn)有的選題來看，學生的選題非常靈活和廣泛，典型論題包括綠茵場上的流體力學、拳頭大的雨滴見過沒有、水旋石球、汽車阻力、高爾夫球效應等。選題內(nèi)容與教材銜接緊密，其中有關(guān)邊界層繞流阻力問題所占比例最大，約為40%，其次依次為流體力學史、伯努利方程、湍流及虹吸現(xiàn)象等。需要特別指出的是，在實施過程中需要對工程問題與科學問題加以區(qū)分引導，這主要是考慮到工科院校學生對工程問題的關(guān)注程度較高，而忽略了基礎科學問題，教師有意識地引導將有助于彌補這一缺陷。
討論通過PPT的形式進行展示，學生講解后回答其他同學提出的簡短問題。在條件許可的情況下，多媒體的運用可以使得其他學生更好地接受所講述的內(nèi)容，而且有助于鍛煉學生凝練問題和闡述問題的能力，為他們提供展示能力的機會。盡管如此，多媒體講述并不是唯一的選擇，實物演示和提問式互動都可以很好地提升問題的闡述效果。例如，在講述紙飛機的問題中，由于學生課前準備充分，將講述中所提到的九種紙飛機的疊法都以實物的形式呈現(xiàn)在課堂上，并分發(fā)到其他同學手中，依據(jù)實物講解其中紙飛機的穩(wěn)定性、飛行距離等性能，效果突出。解答其他同學提出的問題是互相學習的過程，目前這一環(huán)節(jié)在實際討論中因為時間受限而不能過度展開，需要在今后的實施過程中加以改進。
教師的定位是這一舉措中的又一關(guān)鍵環(huán)節(jié)。任課教師通常需要對論題進行點評和拓展，并依據(jù)小專題討論的總體效果將其計入平時成績。教師在本方法中的引導尤為關(guān)鍵，這就要求教師具有較為寬廣的知識面，要詳細了解流體力學的發(fā)展史。教師應在平時不斷學習和積累相關(guān)的知識，加強對有關(guān)前沿內(nèi)容的跟蹤和了解，并能夠積極地在基本的教學任務之外主動參與到本環(huán)節(jié)中來。同時，在教學中對所討論中涉及的內(nèi)容進行再次強調(diào)，引導學生參與到課堂教學中來，提高他們學習的主動性。另外，討論課也為師生之間的交流提供了一個平臺，有利于加強師生間的溝通。最后，盡管學生對于討論課的熱情與討論課的成績評定沒有直接的關(guān)聯(lián)，但是計入平時成績?nèi)允潜匾氖侄巍?/p>
五、結(jié)論與討論
流體力學作為物理學和力學的一部分，理論內(nèi)涵豐富，同時又兼具工程問題的典型特點，是不同專業(yè)后續(xù)課程的基礎，它的研究方法和研究思想具有很大的普遍性，研究內(nèi)容也在不斷地更新和發(fā)展。
通過引入小專題討論的形式，增強了學生學習流體力學課程的積極性，強化了學生創(chuàng)造性思維和能力的培養(yǎng)，使得學生在跨出校門或進入更高層次學習階段時具備很好的起點。從教學效果來看，該方法可以使學生更好地領會課程核心的內(nèi)容，加深對伯努利方程、邊界層擾流阻力等重點、難點內(nèi)容的理解，擴展了知識面，了解流體力學在新能源、環(huán)境、納米科技等新興領域中的應用。在實施過程中，大部分學生都熱情參與，表現(xiàn)出新時期大學生的特點。通過學生自選題、給定前沿問題或與專業(yè)相關(guān)的典型問題，可以使學生帶著問題進入正式課程的學習，有效避免了直接接觸復雜數(shù)學推導而帶來的枯燥感。
小專題討論方式仍有大量后續(xù)工作需要開展。首先，需要研究面向不同專業(yè)引入針對性小專題研討的可能性，確定小專題討論的合理規(guī)模、形式和不同專業(yè)的側(cè)重點，形成具有繼承性的教學傳統(tǒng)。其次，在后續(xù)工作中，需要對專題討論的素材進行整理，并針對部分學生繼續(xù)培養(yǎng)其科研興趣，或結(jié)合其他本科生教學活動，如本科生科研訓練項目和大學生創(chuàng)新性實驗計劃等，繼續(xù)對選題進行深入研究。最后，形成學生PPT課件集錦，供后續(xù)學生選題使用，或在課堂教學中進行相關(guān)引導。該方法的研究可以在有豐富內(nèi)涵和歷史的大課時專業(yè)基礎課中加以推廣，如大學物理、固體力學等。
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