以建筑材料为核心-建筑节能为导向的土木工程应用型人才培养体系研究.doc
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1、 浙江省新世纪高等教育教学改革研究项目申 请 书项目名称: 以建筑材料为核心,建筑节能为导向的土木工程应用型人才培养体系研究 主持人: 主持单位: 通讯地址: 邮政编码: 联系电话: 传 真: 电子邮箱: 合作单位: 温州市建筑设计研究院 负责人: 温州市建筑地基处理研究所 负责人: 温州市大成监理有限公司 负责人: 温州大学科技开发有限公司 负责人: 温州市建瓴新墙材有限公司 负责人: 浙 江 省 教 育 厅 二四年二月制一、简表项目简况项目名称以建筑材料为核心,建筑节能为导向的土木工程应用型人才培养体系研究项目类别A、总体研究B、专业大类C、教学管理D、自选项目是否招标项目否起止年月200
2、9. 012010.12项目主持人姓名 性别男出生年月 专业技术职务/行政职务讲师/最终学位/授予国家博士/中国所在学校学校名称温州大学邮政编码 电话 通讯地址温州茶山高教园区温州大学建筑与土木工程学院主要教学工作简历时间课程名称授课对象学时所在单位20072008第一学期工程力学工程管理本科108温州大学20072008第一学期理论力学工程管理本科48温州大学20072008第二学期材料力学工程管理本科48温州大学20072008第二学期环境岩土工程土木本科26温州大学20072008第二学期结构力学土木本科90温州大学主要教学改革和科学研究工作简历时间项目名称获奖情况2008-2010新形
3、势下的材料力学实验教学改革研究与实践校级教改2008-2010新形势下的三本材料力学课程教学改革研究与实践校级教改2008-2010基于工程能力培养的工程地质课程教学改革研究校级教改2009-2011双向激振下饱和软粘土动强度、变形、本构模型试验研究国家基金青年基金(主持)2007-2008高速列车荷载作用下线路系统和饱和地基的动力响应研究国家基金(参与)2004-2007交通荷载作用下软土加筋路基的沉降特性研究国家基金(参与)2008-2010强夯法加固回填碎石土地基工程关键技术研究省科技攻关(排名2)项目主持单位总人数高级中级初级博士后博士硕士参加单位数9726主要成员不含主持人姓名性别出
4、生年月职称工作单位分工签章蔡袁强男1965.10教授温州大学校企合作潘林有男1963.6教授温州大学教学杨柯男1954.12教授温州大学实验/实践石海均男1964.8教授温州大学实验/实践孙林柱男1964.2教授温州大学教学李校兵男1974.7讲师温州大学教学杨芳女1965.4副教授温州大学教学陈联盟男1978.10副教授温州大学实验/实践项目合作单位主要成员总人数高级中级初级博士后博士硕士参加单位数159625单位:温州市建筑设计研究院姓名性别出生年月职称工作单位分工签章李朝晖男1965.9教高本合作单位校企合作张清华男1966.6教高本合作单位教学叶帆男1974.8高工本合作单位实践单位:
5、温州市建筑地基处理研究所姓名性别出生年月职称工作单位分工签章钱振荣男1947.11高工本合作单位校企合作钱港男1966.4工程师本合作单位教学王勇男1975.8工程师本合作单位实践单位:温州大成监理有限公司姓名性别出生年月职称工作单位分工签章王任男1972.4高工本合作单位校企合作薛春江男1965.8高工本合作单位教学张秀荣女1953.9工程师本合作单位实践单位:温州大学科技开发有限公司姓名性别出生年月职称工作单位分工签章周庆淼男1942.6高工本合作单位校企合作卢德标男1940.11高工本合作单位教学施诚信男1943.7高工本合作单位实践单位:温州市建瓴新墙材有限公司姓名性别出生年月职称工作
6、单位分工签章戚建钢男1955.10工程师本合作单位校企合作张发芬女1961.6工程师本合作单位教学林省章男1972.4工程师本合作单位实践二、立项依据:(项目的意义、现状分析)建筑业是国民经济的支柱产业,目前建筑业从业人员已达3400万人, 居全国各行业之首,其中专业技术人员仅140万人,占建筑业从业人员总数的4.1%。专业技术和管理人员中,中专以上学历者占58%,大学以上学历者占11%。我国建设事业发展很快, 大规模的建设事业需要与之相应的大量的土木工程专业人员。21世纪是知识经济时代,激烈竞争的实质是人才竞争,因此,社会需求具有高素质的人才。知识和技术密集的土木工程行业已跨入智能化时代,科
7、技的发展、新技术、新材料、新产品等不断涌现,对于日益综合化的土木工程专业,必须要培养出能综合利用各种信息知识,长于综合创新、优化整体的人才。他们应具有较强的社会适应力,敢于开拓创新和实践。民族进步,国家富强要求高校培养出顺应时代要求的具有优良素质的人才。然而,我国目前的土木工程专业在人才培养规格和与之相应的课程结构、课程内容上缺乏系统深入的研究,普遍存在着人才培养规格定位不够准确,课程设置不够科学,教材部分内容陈旧,课程间内容重复大,课程间联系不够紧密的弊端,不利学生对知识的综合利用与融会贯通,与实际工程脱节,教学模式不够开放灵活,以致人才培养方案还不能体现时代的特征,人才培养质量还不能完全满
8、足用人单位的需要。因此对我国高等学校土木工程专业而言,开展适合于21世纪时代特征的教学改革,已刻不容缓,势在必行。材料是国民经济和社会发展的重要物质基础,它与信息、能源一起并列为现代技术的三大支柱。材料科学将是推动21 世纪人类文明进步的重要因素之一。材料科学在土木工程发展史上曾起到划时代的作用,石结构、木结构、钢结构、混凝土结构、钢混组合结构,每一种新材料的结构推广应用都给城市面貌带来新的变化,给土木工程应用技术带来新的内容,给教学和科研工作带来新的课题。钢、混凝土等材料在某行业基建项目中的具体应用,就形成了特定的(如房屋、桥梁、码头等) 结构设计方法和施工技术,研究和探讨这些设计方案和施工
9、技术,就用到力学、构造、机械、人员组织,以及计算机应用等方面的知识。进入21 世纪,科学技术突飞猛进,使材料科学更加充满了生机和活力,各种适应高技术发展的新型材料不断涌现,传统材料也在不断改进。材料科学必将对未来的土木工程技术产生更大的影响。纵观历史、展望未来,材料过去是、将来更是土木工程应用技术的核心。我国学习土木通常专业的人,很少成为土木工程材料工作者,目前,从事土木工程材料教学和研究工作的技术人员大多数在本科阶段专学材料。这样就把土木工程材料和土木工程从源头上区分开来。从理论研究需要来看,由于土木工程技术主要以力学为基础,而土木工程材料主要以化学为基础,严格区分两个不同基础学科的技术是正
10、确的。但是,从工程应用角度来看,这样做是错误的,因为,客观上没有和材料无关的土木工程应用技术,材料和土木工程应用技术是不可分割的,材料是土木工程应用技术的载体,没有材料,土木工程应用技术就没有实际意义。国际上,大多数国家(如美国、英国、德国等) ,从事土木工程材料教学和研究工作的人员,大多数经历过系统的土木工程专业学习和训练,因此,土木工程材料是土木工程技术的一个分支。它不同于材料科学中的无机非金属材料硅酸盐水泥等学科,更不同于金属材料学科。以培养应用型土木工程技术人才为目标的本科教学,倡导以材料为核心的知识构成体系,在国内,正遵循了“不应该老围着别人有什么,而应该想别人没有什么”这个特色专业
11、办学的原则;同时也遵循了土木工程技术发展历史上的材料核心作用的规律;遵循了应用型人才培养“广而不浮、够用为止、不够再学”的方针。施工技术是人类使用建筑材料的经验积累和科学总结;结构设计是对材料的结构进行试验研究分析和实践之后,总结出的指导工程实践的较成熟的方法;岩土是一种天然材料,土的物理力学性能就是材料的物理力学性能。因此,本项目提出以材料为核心的知识构成体系。材料的核心作用将与力学和管理知识在土木工程中的应用有机结合起来,正如长江纳百川而归海,因而使整个知识体系更加雄伟壮阔。以材料为核心课程体系有利于克服单门课程自成体系,相互独立所带来的教学内容陈旧、重复的弊端,有利于理清课程间的内在联系
12、,是解决“大土木”专业设置下课程多,学时多所引起的教学效率低下的有效手段。以材料为核心课程体系有利于实现对教学内容的“瘦身”,并形成完备的土木工程专业知识体系;有利于提高学生学习的积极性,提高学生对知识的融会贯通与综合运用的能力,符合教育科学发展的内在规律。能源是经济发展的命脉,能源问题是世人十分注重的生存问题之一。在日益增长的能源消耗中,无论是工业发达国家,还是发展中国家,建筑能耗都是国家总能耗中所占比例较大的一项(约占3040)。因此,为实现我国可持续发展的战略,开发与推广建筑节能技术已成为建筑业十分关注的热点。虽然,目前我国先后制定了民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)(JGJ26-
13、95)、夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准(JGJ134-2001)、夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准(JGJ75-2003)、建筑节能工程施工质量验收规范(GB50411-2007)等建筑节能规范,但是,我国的建筑节能工作与世界发达国家相比还存在一定的差距,表现在单位建筑面积能耗较高,能源利用率偏低。另外,与建筑节能密切相关的墙体材料的革新,虽然已超过10年的墙改工作,新型墙材的产量占墙材总量的比例也由不足5提高到22,但粘土实心砖的生产和使用仍占相当比例,墙改步伐太慢。影响建筑节能与墙材革新工作顺利开展的原因很多,除了技术、行政、立法、经济的措施外,加强建筑节能与墙材革新方面的思想教育也是十
14、分重要的。而高校作为培养未来建筑师与工程师的摇篮,在相关课程的教学中加强未来科技人员的建筑节能与墙材革新意识和潜能和技能是十分重要的。而目前土木工程专业课程教材中少见有关建筑节能设计,施工,节能实验方面知识的介绍。例如:在建筑材料课程中未涉及有关墙体保温等新型建筑节能材料知识;在建筑材料实验中未涉及墙体保温材料保温效果实验;在材料力学性能实验中未涉及建筑节能材料力学性能实验;在房屋建筑学中未涉及建筑体型系数,窗墙比,朝向,遮阳类型等多种因素与建筑节能关系;在建筑设备中未涉及雨水收集,处理,利用方法及考虑雨水循环利用的建筑节能设计内容;在建筑施工中未涉及建筑节能施工方法,施工质量控制与验收标准方
15、面的内容;在土力学地基基础课程中也未涉及热力学交换桩及地热泵等建筑节能知识;在水力学中也未涉及屋面,楼面保温材料的渗透特性及实验方面的内容。因此,在土木工程专业知识体系中,加强建筑节能的导向作用,将节能知识有机的融合于各门专业课程中,对提高学生的综合素质与市场竞争力,培养具有新时代特点的应用型土木工程技术人才具有重要意义。本项目结合目前土木工程行业发展趋势以及当今社会对土工工程人员的素质要求,针对建筑材料以及建筑节能两个土木工程专业新兴热点问题,构建了如图1所示的以建筑材料为核心,建筑节能为导向的土木工程专业知识构成体系。土木工程是一门综合性很强的学科,虽然图1 并不能精确地描述土木工程全部知
16、识之间的关系,比如施工中的测量技术不能归属于材料学发展而带来的结果,再比如道路线路设计也不能由材料知识唯一确定,但本项目强调材料的核心作用以及建筑节能的导向作用,是为了抓住土木工程专业中主要内容之间的关系,建立核心知识的框架体系,形成土木工程专业人才培养的特色。应用型人才知识体系的形成需要日积月累,使学生形成知识的主体框架之后,学生在吸收其它知识时,会自觉地同主体框架联系,为完善和扩充主体框架服务,使自己的知识有序地积累,并形成有机的联系,有利于综合运用。基于上述分析,本项目从人才培养,课程体系,实验体系建立等多方面对以建筑材料为核心,建筑节能为导向的土木工程应用型人才培养体系的构建方法进行研
17、究。 应用结构力学施工管理材料建筑节能建筑节能建筑节能图1 以建筑材料为核心,建筑节能为导向的土木工程专业知识构成三、项目实施方案及实施计划1.具体改革内容、改革目标和拟解决的关键问题(1)改革内容该项目涉及土木工程专业课程体系、实验教学体系、人才培养、教学技术等多方面、全方位的改革。具体有以下几个方面:u 建立以建筑材料为核心,建筑节能为导向的土木工程课程体系。目前,教育部实行“大土木”招生与培养计划,开课数量与学时数大幅度增加,导致学生没有充足的时间对所学知识进行消化,吸收,严重影响教学质量。在这种情况下必须对课程结构、课程内容进行整体优化。本项目本着以建筑材料为核心,建筑节能为导向原则对
18、土木工程专业的课程体系进行优化,如图2所示。优化后的课程体系克服了单门课程自成体系,相互独立所带来的陈旧、重复的弊端,有利于理清课程间的内在联系。以上述课程体系为基础对教学内容进行优化的同时,适当增加建筑节能的内容,使建筑节能与整个课程体系有机的融合起来。例如:在材料及其应用技术模块中增加墙体自保温材料内容;在建筑力学模块中,增加保温材料力学性能与设计内容;在结构设计模块中增加热力学交换桩,地热泵设计内容;在施工技术中增加节能施工工艺,质量控制与验收标准内容,在毕业设计中增加建筑节能效果评价内容,等等。在上述研究的基础上,形成以建筑材料为核心,建筑节能为导向的土木工程教学大纲,教案并编制与其配
19、套的教材。u 建立以建筑材料为核心,建筑节能为导向的土木工程实践教学体系。土木工程专业的实践性教学在现代工程教育中占有重要的地位,它是对学生进行敬业爱岗教育、参加工程技术与管理实践、提高专业综合素质最为关键的环节。本项目以建筑材料为主脉络,建立:认识材料力学实验建筑材料试验 施工技术 结构工程的一条龙综合实验体系,如图3所示。该实验体系实现了对原有各单独实验内容的整合,重点突出,目的明确;节约大量实验时间同时,提高学生的学习兴趣,更好的实现了理论向工程实践的转化。除此之外,增加建筑节能综合实验体系,形成了:认识节能材料 节能材料力学试验 节能材料试验 节能施工技术 节能效果测试的建筑节能综合实
20、验体系。首次将墙体保温材料力学试验,墙体自收缩试验,保温材料抗渗试验以及墙体热传导系数测定等试验引入到教学中。除此之外,在认识实习中在原有的参观施工工地和已建成的建筑物外,增加参观水泥厂,混凝土搅拌站,门窗产,钢筋生产线、轻钢构件制作车间、混凝土构件厂,保温材料生产厂等单位,尽可能提高学生的感性认识。在上述研究的基础上,形成以建筑材料为核心,建筑节能为导向的土木工程实验、实习教学大纲,学生实验、实习指导书,学生实验、实习报告。 毕业实习、毕业设计(论文)建筑节能效果评价结构设计(含基础设计,建筑设备设计等)施工组织与施工技术(含工程造价,建筑设备等)计算机应用技术(数值计算方法等)对外合作与交
21、流专业实习认知实习制图房建测量与路规材料及其应用技术(含岩土等材料)管理经济法律专业方向概论(双语教学)数学物理化学外语其它建筑节 能建筑力学(包含土力学,水力学等)建筑节能图2 以建筑材料为核心,建筑节能为导向的土木工程课程体系u 探索一种适合于以建筑材料为核心,建筑节能为导向的土木工程教学与考核方法。在教学过程中实行以建筑材料为核心的案例教学,给学生提供课堂教学、课后练习、重点难点、模拟试卷、疑问解答、实训实练等多方位教学模块资源。其次,在教学活动中,充分发挥学生的自主性、能动性和创造性,即主体作用,采用教师讲课与在教师的指导下,由学生通过自学教材中某些章节的内容,然后在课堂上为全班同学报
22、告,并当场回答学生提出的问题,最后由教师进行讲评与总结的教学方法。改革作业批改方式,采用教师批改与教师指导下的学生批改相结合的方式。除此之外,打破课程界限,增加综合性应用题目的设计,切实提高学生对知识的综合应用能力。开始认识材料(建筑节能材料)(建筑节能)材料力学试验建筑(节能)材料试验路面材料试验土力学、水力学试验构件制作结构性能试验(节能效果试验)测量实习计算机应用练习毕业图3 以建筑材料为核心,建筑节能为导向的土木工程综合实验体系将考试的目的调整到既能督促学生掌握好所学的知识,又能促进其能力与素质提高上来。在考试中减少检查学生对所学知识掌握情况考核的比重,加大对学生能力与素质考核的比重,
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- 关 键 词:
- 建筑材料 核心 建筑节能 导向 土木工程 应用 人才培养 体系 研究