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2CFRP片材的应用研究
CFRP片材主要应用在建筑结构加固中,20世纪80年代末至90年代初起源于欧美和日本等发达国家,方法为利用树脂类粘结剂将碳纤维粘贴到结构或构件的表面,形成复合材料,通过碳纤维与构件的协同工作来提高结构和构件的承载力和延性。此技术在90年代得到广泛应用,经过1995年日本阪神地震检验,并在1999年中国台湾省地震后的修补和重建中发挥了重要作用,使人们对这一新技术有了进一步的认识,在国内已经引起重视,并着手研究和开发。
2.1CFRP加固补强混凝土结构
对混凝土工程进行加固,是目前CFRP在土木工程中应用最成熟的技术,关于这方面的研究主要集中在对加固后构件的抗弯、抗剪、抗压抗疲劳等。抗弯加固(图1)就是将碳纤维片材用胶结剂外贴于构件的受拉面与混凝同承受荷载,以提高构件的受弯承载力,达到抗弯加固的目的。目前国内外主要是运用试验和有限元分析的方法分析影响加固性能的因素,并用试验数据和分析数据提出承载力公式,进而改进加固的方法。2000年以来,东南大学、清华大学、哈尔滨工业大学、天津大学等都对CFRP加固的钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土构件进行了弯曲试验,得到影响加固效果的主要因素有碳纤维布的层数(加固量)、混凝土强度、配筋率、碳纤维布端锚固情况等[1];另外,岳清瑞、赵国藩和郑国栋等[2,3]还研究了二次应力状态以及既有荷载的存在对加固效果的影响,提出了提高梁底碳纤维布的抗剥离能力的方法[4]。抗剪加固(图2)主要是将碳纤维片材粘贴于构件的剪跨区,利用碳纤维布对混凝土的约束来抑制剪切裂缝的开裂和发展,达到抗剪加固的目的。与抗弯加固类似,抗剪加固的主要研究也主要集中在用试验研究和有限元分析的方法对加固后构件的抗剪承载力提高程度、破坏形式以及影响加固的因素进行研究和分析[5,6],并针对破坏形式提出了一些解决方案。抗压加固(图3)的研究主要是实验研究,将CFRP片材外贴在钢筋混凝土柱上进行受压试验研究,能提高柱子的承载力和延性[7]。在这些静力性能研究的基础上,很多学者提出了疲劳性能的问题,并针对加固后的钢筋混凝土构件进行了疲劳试验的研究,结果表明,加固后的混凝土构件疲劳寿命提高、疲劳变形减小、抗裂性能提高[8]。近两年,东南大学的袁鑫等[9]对高温环境下的粘贴CFRP板前后的RC箱梁做了疲劳试验研究,得出高温环境下使用的箱梁桥顶板经过CFRP加固后承载力、刚度和疲劳强度都提高了;同济大学的商兴艳[10]通过试验研究了L形外贴纤维片材加固震损的钢筋混凝土框架节点的抗震性能;顾威、李宏男等[11]对加固的受损轴压钢管混凝土进行了试验研究。国外在CFRP加固混凝土结构方面也进行了深入研究,近几年Badawi和Wahab提出一种内嵌式的加固方法,即在混凝土构件表面挖槽,在槽内涂环氧胶,然后粘贴CFRP材料(图4),并对这种加固的构件进行了抗弯、抗剪和抗疲劳试验研究[12-14],加固效果比外贴方式好。图4内嵌式加固方法Fig.4StrengthwithNSMCFRPproduct
2.2加固钢结构
在土木工程中,钢结构的损伤具有局部性和多发性等特点,且不可能立即退役。采用传统的焊接和用螺栓、铆钉连接加钢板的加固方法存在焊接残余应力、削弱截面等很多弊端。采用碳纤维布进行加固补强,可手工完成,具有良好的耐腐蚀性,不会出现钢板加固后的锈蚀现象。CFRP加固修护钢结构就应运而生,但是它起步晚,其研究和应用均处于初始阶段,主要是进行数值模拟和数值分析,试验研究很少。在梁的受拉面粘贴CFRP片材,提高其抗弯承载力和抗弯刚度;在梁的腹板粘贴CFRP片材,提高其抗剪承载力;对疲劳损伤钢结构进行加固,提高剩余疲劳寿命;CFRP布环向缠绕钢管柱,避免钢管的局部失稳,提高柱的抗压承载能力;对钢结构节点的加固以及结构耐久性加固等。由于疲劳是钢结构损坏的主要原因之一,清华大学的郑云、叶列平[15]对CFRP加固的含中央疲劳损伤裂纹的钢板进行了理论分析,计算得出其剩余疲劳寿命得到显著提高。张宁等[16]通过试验研究分析得出拉应力状态下碳纤维布加固钢结构K形焊缝,可改善钢构件的疲劳性能,延长钢结构疲劳构件的使用寿命。对预应力CFRP板加固钢板的受拉疲劳试验研究[17],分析了应力比、CFRP板刚度、预应力及粘结胶性能等因素对疲劳裂纹扩展的影响,试验结果表明:加固后结构的疲劳寿命提高16倍以上。CFRP加固钢结构的破坏形式仍然是以粘结层的剥离破坏为主,是影响CFRP加固钢结构性能的重要因素,碳纤维布与钢结构之间的粘结性能直接影响加固效果。根据试验结果,在粘结端部,界面剪应力最大,随粘贴长度的增大,界面传递的剪应力减小,碳纤维复合材料受到的正应力增大,承载力也逐渐提高,但当粘结长度增大到一定值时,只是胶层弹性长度增大,承载力不再提高。岳清瑞、彭福明等通过静力拉伸试验(粘结材料选用双组份环氧类粘结剂)对碳纤维布与钢结构之间的粘结应力进行了分析,最后得到了碳纤维布加固钢结构时的有效粘结长度为80mm~100mm。碳纤维与钢构件之间的粘接性能是碳纤维加固修复钢结构研究领域的一个重要课题,但是加固钢结构胶粘剂材料的研究较少,成为制约这项技术应用的主要问题,应加强这方面的研究;碳纤维布端部存在严重的应力集中,锚固显得异常重要,尤其是在碳纤维布的端部,这个问题也应该深入研究。
3CFRP管材及其组合构件的应用研究
结构的自重限制空间结构向超大跨度发展,轻质高强的纤维复合材料的出现为解决这一问题提供了有效的途径,CFRP材料在加固现有结构中的良好表现,使人们认可了其高强、轻质、耐腐蚀的性能,研究能否将CFRP制成杆件用于空间结构中,以跨越更大的跨度,具有重要的意义。2004年清华大学的钱鹏等[19]以日本Toray-TT00SC碳纤纱作为原材料,用铝合金制作连接件,采用卷带成型法制成了CFRP圆管。对CFRP杆件轴向进行了受力试验,采用ANSYS软件对杆件的进行了分析计算,得出CFRP管的破坏形式。CFRP材料的各向异性使纯CFRP杆件以节点连接破坏为主,不能充分发挥材料的优点,且破坏具有脆性特征。2006年蒋燕等又提出了CFRP-铝合金组合杆件[16](由铝合金管外包CFRP布制作而成),对其进行了拉伸试验研究、轴心受压稳定试验研究和弯曲试验研究,试验表明:组合管的破坏模式与铝合金管的破坏模式较为接近;组合构件的弹性阶段抗弯刚度和极限承载力比纯铝构件大大提高。根据试验研究和理论分析得到了轴心受压承载力计算公式和组合管局部屈曲承载力计算公式,并提出了组合构件抗弯刚度的计算方法,建议了组合长管轴压稳定承载力的计算方法。基于这些杆件性能的基本研究,钱鹏等将CFRP-铝合金组合杆件用于Keiwitt网壳和网架中[21],运用有限元的方法建立了网架和网壳的模型进行了分析,得出组合管网壳的承载力和刚度比铝合金网壳高,对几何缺陷和非对称荷载的敏感性都比较小,且自重比较小。国内外很多学者都认为CFRP-铝合金组合管发展潜力巨大。从经济上看,CFRP-铝合金组合管比铝合金管要贵,但是长期经济效果要优于铝合金管,因此经济效益较好。铝合金的无磁性和不与CFRP材料发生电化学反应的性质也让其代替钢材成为这一组合管的首选材料。2009年哈尔滨工业大学的张亮泉等[22]以T700SC-12K碳纤维(日本东丽公司)和环氧树脂为材料和基体,采用纤维缠绕成型工艺,正交对称铺设CFRP铺层,设计了不同尺寸的CFRP圆管,并进行了压缩和拉伸试验,采用有限元软件ABAQUS考虑单层纤维受拉断裂、受压屈曲和扭折、在横向拉力和剪力作用下基体开裂以及在横向压力和剪力作用下基体破碎,对CFRP圆管的破坏进行数值模拟分析,结果与试验所得数据总体吻合较好。得出受压破坏以纤维受压后扭折致使纤维折断和基体开裂为主要破坏模式,受拉破坏以纤维拉断为主要破坏模式。这种CFRP管的性能如表1所示。张亮泉和欧进萍[23]提出用上述方法制成的CFRP圆管建立平板网架结构,并对它们进行了有限元分析(分析中均假设节点具有足够的强度和刚度不发生破坏,网架结构的破坏发生于杆件上),得到随着跨度的增加,CFRP网架的竖向位移明显小于钢网架,跨度越大越明显,CFRP网架的跨越能力可提高30%;CFRP网架抗震性能优于钢网架。用Pushover分析方法分析CFRP网架失效模式得出,要充分发挥CFRP网架材料的高强度优势,关键因素是提高支座的变形能力。上述所有的分析都是建立在节点具有足够的强度和刚度不发生破坏的假设条件上,但是CFRP杆件之间的连接一直是制约其发展的关键因素。2012年张亮泉[24]提出了一种由CFRP管材为受力主体,钢板为端部支撑的新型组合构件(图5)。在构成空间结构时,构件之间仍然可以采用焊接节点和螺栓球节点,很好地解决了杆件之间的连接问题。采用数值分析的方法研究其受压性能,其抗压承载力有很大的离散型,需要后期具体的模型试验才能确定其准确的抗压性能。
4CFRP索材的应用研究
碳纤维增强聚合物(CFRP)筋材具有轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳性能好等优点,已在桥梁工程中得到应用,成为大跨度桥梁拉索的理想材料。因为CFRP索只受拉力且为纯CFRP材料成型,因此可以最大程度的发挥CFRP材料的力学性能。目前CFRP索主要应用在桥梁结构中,国内外有很多已经建成的CFRP拉索斜拉桥,如表2所示。东南大学Rc&Pc结构教育部重点实验室联合相关单位完成了国内第1座CFRP拉索斜拉桥(江苏大学人行桥)的设计与建造,该桥全部拉索均采用CFRP材料。长安大学的梅葵花、东南大学的吕志涛[25]采用解析法分析了CFRP斜拉索的静力特性,发现CFRP拉索的垂度只有钢索的1/5,使得拉索倾角和允许应力相等时CFRP拉索的极限长度是钢索的5倍有余,拉索长度相同时CFRP索的承载效率比钢索高得多;随着跨度的增大,钢拉索承受外荷载的能力急剧下降,而CFRP拉索承受外荷载的比重仍非常高。梅葵花推导了斜拉索设计时待求参数的精确计算公式,并从精确解析式中直接得出忽略拉索弹性伸长的近似解;建立了CFRP拉索的非线性参数振动模型,采用数值分析的方法,分析了各种因素对拉索在参数振动特性的影响,得出拉索振动的拍频、幅值与拉索静拉力、激励幅值以及阻尼等有关,且在参数振动发生机率、参数振动响应以及抑制参数振动难易程度上,CFRP拉索优于钢拉索。鉴于上述CFRP拉索相对于钢拉索的优势,其在桥梁结构中的应用研究越来越多,目前主要集中在CFRP斜拉桥和CFRP缆索悬索桥的研究。东南大学土木系通过具体的算例分析了1000m级斜拉桥的几何非线性影响量,并计算了其在温度荷载下的静力反应;采用有限元法对比分析了CFRP索斜拉桥和钢索斜拉桥的主要动力特性,提出了若干优化CFRP斜拉桥的理论依据。东南大学的吕志涛主持了国内首座CFRP索桥(江苏大学人行桥)的设计和应用研究[27],研制了黏结型CFRP拉索锚具,并对其进行了有限元分析和试验研究;研究了CFRP拉索的制作和安装工艺并提出了拉索的张拉方案。江苏大学的周士金等[28]对以苏通长江公路大桥为参考对象,建立斜拉桥的有限元动力模型,并采用等轴向刚度准则将钢索替换为CFRP索,与钢索斜拉桥在同一地震波作用下的地震响应差异和抗震性能,得到CFRP索斜拉桥的位移和内力地震响应值较小,在抗震性能方面具备一定的优势;对首座CFRP索斜拉桥进行了有限元分析和荷载试验、动态试验,为CFRP索桥梁的动态建模、动态特性分析、抗震抗风设计及CFRP新型缆索材料在桥梁工程中的进一步推广应用提供一定的参考依据。2006年郑宏宇等[29]提出将CFRP索用在悬索桥中,并分析了CFRP拉索体系悬索桥的优势、可行性以及推广和应用所面临的问题。2011年东南大学的马文刚等[30]采用有限元建模的方法对钢缆锁悬索桥和CFRP缆索悬索桥分别进行了恒载、活载、温度作用的对比分析计算,得出CFRP缆索悬索桥在恒载作用下的内力和温度作用下变形比钢缆锁小,但是由于刚度较小,在活荷载作用下竖向变形比钢缆索桥大7%;2012年同济大学的李扬[31]基于分段悬链线法和通用有限元程序也对钢缆锁悬索桥和CFRP缆索悬索桥的静力性能进行了对比研究,得到了同样的结论,且进一步对CFRP缆索悬索桥的刚度进行了参数分析,考虑的设计参数包括桥跨布置方式、矢跨比、边中跨比、主梁抗弯惯矩、桥塔抗弯惯矩和中央扣,提出了改善结构刚度设计的建议。CFRP索比重小、刚度小,其抗风性能尤为重要,同济大学的李扬和肖汝成[32]用非线性有限元计算方法,对主跨2000m~5000m的钢缆索和CFRP缆索悬索桥的抗风性能进行了对比分析,得到其抗风性能确实比较差,必须采取相应的改善措施。针对锚固困难、CFRP索造价高,用在斜拉桥中整体刚度低等问题,同济大学的熊文和肖汝诚[33]提出CFRP与钢组合截面斜拉索和CFRP与钢组合结构斜拉索两种方案,前者是将CFRP与钢形成组合截面斜拉索(图6),后者是将CFRP斜拉索与钢斜拉索分别应用于同一桥梁不同跨度区域,在保证两种斜拉索良好力学性能的同时优化了经济性能。综上所述,CFRP材料作为超长跨度斜拉桥的拉索材料与传统的钢拉索相比有很多优势:强度大;相同条件下,CFRP拉索的承载效率比钢拉索高得多;CFRP拉索的比重小,减轻基础施工的难度。但作为一种新型材料,在使用上也存在一些问题,CFRP的抗剪性能较差,导致CFRP索有折点时脆断,且CFRP拉索的锚固非常困难,需要设计一种专门的锚具来解决这个问题。
5CFRP锚固系统的应用研究
由于CFRP筋的横向抗剪强度较低,常常发生横向剪切破坏,导致无论是用作受压构件的CFRP棒材还是用作受拉构件的CFRP索材都难以采用传统的连接方式和锚固方式对其进行连接和锚固,CFRP筋锚固体系的研发成为能否将CFRP材料应用于实际工程的关键。因此,近几年关于CFRP筋锚具的研究和开发方面有不少研究。目前,国内外研究的适用于CFRP筋(索)的主要锚具形式有粘结型、夹片型和复合型(夹片-粘结型)3种,粘结性锚具是其中性能比较稳定,性能比较好也是已经应用到工程中的锚固形式。
5.1粘结型锚具
粘结型锚具由套筒、螺母、端堵和封盖组成,其中端堵和封盖上设有相对应的定位孔,以使筋材相互间隔一定的距离并保持平行,典型的失效形式有两种:CFRP筋破坏和CFRP筋从锚具中被拔出。后一种破坏应该通过增强锚具的粘结性能避免,影响锚具粘结性能的主要因素有锚具形式、粘结长度、填充材料等。国内首座CFRP索斜拉桥采用的就是粘结型锚具,针对此锚具东南大学的吕志涛、梅葵花和江苏大学的刘荣桂等都进行了试验研究[34],对采用树脂封装和微膨胀水泥封装的直筒式和直筒加内锥式锚具进行了静载试验,对CFRP筋在不同的粘结长度、不同锚具形式以及不同的填充材料等情况下的拔出荷载进行试验对比,得到了这些锚具的荷载-滑移曲线。梅葵花提出了一种直筒式粘结型锚具的粘结应力的分布模型,采用解析法分析了其极限承载力,采用有限元法分析了内锥式和直筒+内锥式锚具在其使用荷载下的受力性能。2006年同济大学的薛伟辰和王晓辉[35],通过48个拉拔试件对CFRP绞线筋与不同环境介质之间的粘结性能进行了较为系统的试验研究,并与钢绞线进行了比较。湖南大学的方志、蒋田勇和同济大学的梁栋[36],通过静载试验研究了不同表面形状和锚固长度的CFRP筋在超高性能混凝土RPC、环氧铁砂、环氧石英砂和普通混凝土等四种不同粘结介质中的受力锚固特征,得出CFRP筋的表面形状显著影响其锚固性能,在其他条件相同时RPC对CFRP筋的锚固性能最好,并进一步对其在RPC中的锚固性能进行了详细的试验研究,开发了一种以活性粉末(RPC)作为粘结介质的粘结式锚具,并对其进行了静载试验和疲劳试验,得出CFRP筋的表面形状对以RPC作为粘结介质的粘结式锚具的锚固性能有着决定性影响,建立了平均粘结强度、平均粘结强度对应的滑移量、临界锚固长度以及粘结滑移本构模型等计算式,试验表明该锚具具有良好的抗疲劳性能。西安交通大学的侯苏伟等[37]在大量试验研究和前人研究成果的基础上,改进传统的内锥型锚具,提出了一种以环氧树脂为粘结介质的新型内锥式锚具,并对其进行了静载试验和疲劳试验,证明新形粘结型锚具具有100%的锚固效率系数,且能安全通过疲劳试验。
5.2夹片型锚具
夹片型锚具由传统钢绞线锚具发展而来,主要由锚环、夹片、软金属管、CFRP筋等部分组成,由于CFRP筋的抗剪性能差,传统夹片型锚具“切口效应”明显,在受荷端易发生夹断破坏,应做如下改进:夹片与筋材间增设软金属管,夹片与锚环间设置角度差,减小夹片倾角。夹片型锚具结构相对简单、组装方便,便于工程现场安装。但滑移量较大,易产生应力集中,锚固效率较低。东南大学的丁汉山等[38]设计了一种单孔夹片式锚具,用来锚固单股CFRP筋并进行了试验研究,试验中典型的锚具失效模式有两种,一种为碳筋在有效张拉长度范围内拉断,另一种是碳筋在锚固区域被夹片剪断,是应避免的破坏模式。得出了锚固长度、夹片与锚环之间的交角等对锚具锚固性能的影响。湖南大学的蒋田勇和方志也对传统的夹片式锚具进行了改进,改进后的夹片式锚具由凹齿曲面的夹片、锚杯、塑料薄膜以及薄壁铝套管等组成,对不同锚杯倾角、预紧力、塑料薄膜、凹齿间距和深度以及铝片厚度的锚具进行了静力试验研究[39],试验过程中试验试件的破坏形式有滑移破坏、夹断破坏和拉断破坏;对不同锚杯长度和锚杯内壁倾角的夹片式锚具进行了疲劳性能试验研究,得出该类锚具具有良好的动力抗疲劳性能,锚杯内壁倾角一定时,锚杯长度越大,锚具组装件的疲劳性能越好。西南交通大学的诸葛萍、侯苏伟、强士中研制了CFRP筋夹片式锚具,它由锚杯、4片夹片和金属套管组成,对不同齿距的夹片、不同材质和壁厚的套管以及不同的预紧力进行了正交试验[40],以考察不同参数对CFRP筋夹片式锚具综合锚固性能的影响,提出的CFRP筋夹片式锚具理论计算,锚具性能稳定,锚固效率系数高,抗滑移安全系数高,CFRP筋滑移量小,适用于锚固高强的CFRP筋。由于影响夹片式锚具的参数很多,而且相互之间是相互制约、相互影响,所以更优的参数组合还有待于进行更深入的研究与分析。
5.3复合型锚具
由于粘结型锚具和夹片式锚具在应用到CFRP中有各自的局限性,研究的方向逐渐转向复合型锚具的研发和研究,目前国内对这方面的研究较少,只有湖南大学的蒋田勇、方志和北京工业大学的詹界东、杜修力做了一些试验研究。蒋田勇和方志[41]提出了复合式锚具,由楔紧锚固端和黏结锚固端组成,其中,楔紧锚固端包括锚杯、带有凹齿的夹片、铝套管以及塑料薄膜,粘结锚固端包括钢套筒和黏结介质活性粉末混凝土RPC,并对此锚具进行了静载试验,研究了锚杯长度、钢套筒长度、夹片预紧力、筋材预张拉力等试验参数对复合式锚具锚固性能的影响。北京工业大学的詹界东等[42]也提出了一种夹片—粘结型复合式锚具,并进行了静载试验和动载试验,验证了其良好的锚固性能。目前,对于锚固系统的研究,主要是通过改变形式、尺寸、粘结材料和锚固长度来设计锚具的形式,通过有限元分析和试验研究来获得具体锚固形式的最终锚固性能,对于锚固系统的锚固机理和内部荷载传递机制研究不深入,而且锚固系统尺寸和重量较大,是阻碍CFRP索(筋)广泛应用的主要因素。
土木工程方面的英语处于发展阶段,其内容的更新以及填充发展较为快速,主要原因就是土木工程本就是一个持续变化发展的行业,其运用的技术、设备以及相应的原理等都在不断的进步当中,因此,土木工程英语的翻译发展较为难以进展,以及其中的技巧较为难以掌握,其确定的主要手段就是对翻译中存在的问题以及不合理的地方进行分析,找出造成这些问题的关键所在,进而逐渐清晰脉络,使得技巧的研究实际化,进而得出相应实际的技巧,进行实际的应用,来发展土木工程。
一、土木工程英语
土木工程行业的发展较为迅速,发展的历史较长,内容较多以及原理较为复杂,该行业所涉及的知识范围较为广泛,其所运用的技术、设备以及材料等种类较多,这就导致该方面的英语较为复杂,学习难度应用难度大。土木工程英语的发展目的就是为了适应现阶段发展的国际化,为使得我国土木工程的发展走上国际化道路以及发展的程度与社会的需求相一致。在对土木工程英语进行探讨过程中,发现其存在的主要问题就是英语的标准化水平不足,英语词汇的含义变动性大以及英语词汇应用过程中的限定条件少等。这些都造成在实际场合的英语应用过程中容易出现各种意外情况,甚至于进一步导致合作的进展困难,导致土木工程的发展受到一定的影响以及国际发展受到相应的限制。由此可见土木工程英语的发展以及完善是极为必要的,根据其现存的问题进行实际的探究,找出主要的改进方向以及主要的发展措施,进而使得土木工程英语的发展更上一层,进而使得土木工程英语的作用效果实际的体现在社会土木工程产业的发展中。
二、土木工程英语翻译研究方向以及翻译的作用
对土木工程英语进行实际的应用所依靠的就是翻译该种方式,在实际的发展过程中翻译的进展较为不顺利,不仅是因为专业词汇过多,导致在翻译中较为困难,另外就是该方面的技术以及施工手段、设备、材料等的不断发展更新也使得词汇的总数不断累积,由于在土木工程方面该方面的翻译人才的紧缺导致在无法及时快速的掌握最新变化,进行实际的应用,这些都导致土木工程的交易以及发展受到相应的限制,同时也使得其的技术发展以及施工计划的发展都较为缓慢,在进行翻译水平的提高过程中,首先需要掌握的就是翻译的总体作用以及其的主要应用方式,对其中应用存在的问题进行研究,进而相应的确定发展的方向,在此基础上总结出相应的技巧。
1.土木工程英语翻译的作用以及问题。土木工程英语翻译的主要应用方向就是相关最新发表的论文,对其中新发表的概念、手段、方法、设备、原理以及技术信息进行提取,进而使得土木工程在发展工程中能够技术有效的第一时间掌握相关先进的技术,进行及时的研究,进而根据研究的结果进行相应的分析,进行进一步的改进,使得该项技术原理等得到快速的应用,使得我国使用的技术等不再处于较为慢反应以及被动的状态;同时通过研究最新发表的文献,进行发展方向的确定以及发展内容的确定;也能够反向利用翻译的方法来发表我国的最新研究,进而使得我国的科技方面的先进性得到一定的国际认可,在此基础上对于进一步发展我国的土木工程有实际的促进效果。在土木工程英语翻译使用过程中发现其翻译存在一定的问题,包括翻译的过程翻译的方法以及翻译的结果,其导致英语翻译与实际的表达存在一定的偏差,进而使得我国的土木工程英语翻译的发展受到一定的限制。根据实际的翻译例子以及相应的翻译结果的分析得出其存在的主要问题就是翻译人员的综合能力的问题,主要体现在于对于翻译的结果没有进行检查,对于细微处的翻译错误不加予理会,而往往千里之堤毁于蚁穴,其在实际的翻译过程中所掌握的知识量较为固定无法得到进一步的发展,导致无法适用于瞬息万变的土木工程;翻译的过程中没有进行前后语序的连通性,导致最终翻译的结果较为凌乱,翻译的语序较为别扭,整体性不强,以及出现的错误较多等;翻译的流畅性弱,逻辑性弱,实用性弱。这些都导致在实际的发展过程中翻译所起的作用较为有限,翻译在土木工程的发展促进中没有起到实质性的作用。
2.土木工程英语翻译技巧研究。土木工程英语的主要作用就是交流以及先进相关论文的阅读等,其直接影响该产业的发展广度以及该产业的发展深度,为使得其的作用效果体现出来,就需要进行翻译,针对该现象需要进行的主要措施就是翻译技巧的研究。
(1)结合实际情况。土木工程英语的使用会随着实际的环境的不同翻译有所不同,其实际的体现就是国外人的语序以及文化逻辑等会与我国有明显的不同,因此,在实际的翻译过程中需要注意这一点,需要尽量的了解该国的文化以及该国的交际方式,在实际的交流中才能够做到无阻碍,不出现意外,对于土木工程的进一步发展而言是具有实际意义的。
(2)对于土木工程英语知识的巩固。翻译技巧增长的主要前提就是全面掌握该方面的知识,其是发展土木工程英语翻译技巧的有力手段以及前提,其需要进行的主要锻炼就是知识的积累,进行该方面的单词、句子等的学习以及训练,进而使得其在翻译过程中所遇到的阻碍因素降低。
三、土木工程英语翻译小技巧
土木工程英语翻译的技巧主要分为以下几个方面:由词及句、由浅入深、一词多意、语境结合、逻辑把握、保证完整、避直就曲。由词及句的主要意思就是在翻译过程中需要考虑的就是先确定词汇的意思,在翻译过程中有一定的思路,保证翻译的逻辑性以及准确性;由浅入深就是进行不断的锻炼,在前期主要依靠的就是字面的意思进行自我的翻译,在不断的理解过程中进行语序的调整以及深入的探究,进而是的语句的完整性得到较好的重现。一词多意的意思就是一个词汇有多个意思,在实际的翻译过程中会经常的遇到该种情况,其所需要掌握的就是词汇,包括词汇的宽度以及长度;语境结合就较好理解,就是字面上的意思,将所翻译的词汇以及句子进行实际的应用语境的探究,进而使得探究的方向具体化,词句的意味明朗化,进而使得翻译的的准确性提高;逻辑把握就是在句子段落的翻译过程中需要检查翻译结果语句之间的先后关系逻辑关系,进而进行进一步的调整,使得翻译结果的实用性提高;保证完整的意思就是在语句中被省略的部分在翻译的过程中不能够忽视,进而使得翻译的阅读性以及翻译的可靠性增加;避直就曲就是在翻译过程中避免出现直译的现象,也根据具体的情况进行自我的变化。
四、结束语
土木工程在实际的发展过程中所需要依靠的理论知识就包括英语该方面的知识,该方面知识的具体使用以及发展就需要借助翻译该种手段,对翻译技巧的讨论以及研究的主要目的就是发展该行业。
参考文献:
[1]邓友生,蓝培华,李中林.土木工程英语翻译技巧[J].中国科技翻译,2004,17(4):12-13,43.
土木工程专业毕业生掌握好专业英语是获取专业信息、掌握学科发展最新动态等的必备前提。现阶段土木工程专业英语的教学效果不尽人意。为了解学生对土木工程专业英语学习和教学的看法和认识,笔者专门设计了一份调查问卷。参与调查的为土木工程专业的8个班级,人数238人,共收回有效问卷230份。然后对问卷调查进行了统计和分析,发现存在以下问题。
一、学生在土木工程专业英语学习中存在的问题
(一)学生学习兴趣淡薄,认为专业英语没有什么用处
在问卷对土木工程专业英语的用处的调查中,有45.45%的学生认为现在说不上土木工程专业英语有什么用;16.69%的学生认为没有太大用处,但也不能说没用;3.03%的学生认为没什么用处;34.85%的学生认为有比较大的用处。同时,还对学生选择的理由做了调查,其中认为现在说不上有什么用处的学生的理由大致是:①就目前的水平及现实情况还用不上专业英语知识;②如果只在国内工作,基本用不上;③对专业还没有深入地学习,现在接触不到外国专业方面的文献,所以没觉得有用。认为没有太大用处,但也不能说没用的学生的理由大致是:①自己的英语太差了;②现在并没有用上什么专业英语,阅读外国期刊比较少,感觉以后工作接触英语的机会不是很多;③对学习普通英语有一定的帮助。认为没有用处的学生的理由大致是:①以后工作可能用不上,至少在本科层次上是这样;②不打算继续考研。认为有比较大用处的学生的理由大致是:①能够及时了解本专业的最新知识及外国科技的最新动态;②社会需要多元的人才,要和世界接轨英语就更加重要,并且对专业技术有较大的指导作用;③继续读研究生的话,专业英语非常有用。
(二)学生在课余时间基本上不阅读英文的科技文章
在课余时间,对英文专业文献的阅读的调查中,71.21%的学生从来没有阅读过英文专业文献,27.27%的学生只是偶尔阅读英文专业文献,仅有1.52%的学生大量阅读英文专业文献。由此可见,绝大多数的学生在课余时间是不阅读英文专业文献的。
(三)对专业英语的重视不够
在对“专业英语在你所学的专业课课程体系中重要吗”的调查中,69.7%的学生认为专业英语不重要,有30.3%的学生认为专业英语比较重要。有的同学甚至认为可以不开设这门课程。
(四)对专业英语的认识不正确
学生对专业英语的认识不够正确。有很多学生认为专业英语就是翻译,多懂些专业词汇就差不多了。虽然通过专业英语的学习,应该能够达到熟练阅读和翻译的水平,但还要求学生有一定的文字和语言的学术交流能力和一定的英文科技文献的检索能力等。专业英语的教学目的是使学生以英语为工具,获取专业技术信息,而并不仅限于翻译那么简单。学生之所以造成这样的误解,一是因为传统的土木工程专业英语教学重点多放在学生阅读和翻译能力的训练上,而对于比较实用的专业英语口头交际能力以及土木工程领域内常用应用文的写作能力的培养则显得十分薄弱;二是因为基础英语阶段的应试教育忽视了素质的提高,长期以来学生学习英语是以阅读为主,可以说学生学得是“哑巴英语”[1-3]。
(五)学生在学习专业英语中碰到的难点较多
对土木工程专业英语学习中遇到的困难的调查中,65.15%的学生认为主要困难是专业词汇太多,单词不认识;39.39%的学生认为对相关专业知识不够了解;33.33%的学生认为长句较多,较难理解;19.7%的学生认为中西语言表达方式的不同造成了学习的困难;43.94%的学生认为不能准确、通顺地翻译英文文献。
二、教师在土木工程专业英语教课中存在的问题
(一)传统的教学方式,以教师讲解为主,不能充分调动学生学习的积极性
传统的专业英语的教学是以教师讲授为主,学生被动的接受知识,学习积极性不高。在这种教学方式下,学生总是被动的接受教师传授给他们的知识,课上往往因此出现一片尴尬的沉默,因此不能充分调动学生学习的积极性。在教学方式的调查中发现:仅有6.06%的学生选择了以教师讲解为主,学生被动学习的教学方式。而有81.82%的学生选择了以学生为主体,学生主动学习,而教师为组织者、引导者的教学方式。
(二)教材的选择不当
有些教材内容陈旧单一,仅仅是专业技术文献的阅读与翻译,这不符合专业英语教学形势的需要,并且教学内容陈旧,调动不了学生学习的兴趣。
(三)没有引导学生正确的认识土木工程专业英语的重要性
教师在教学的过程中往往只是注重传授知识,没有引导学生正确的认识专业英语的重要性。前面提到大部分学生认为土木工程专业英语不重要,而教师又没有正确引导他们改变这种看法,这样很多学生上课就会漫不经心,课堂气氛沉闷,这样反过来又会影响到教师的教学以及学生的学习。
三、对土木工程专业英语教学存在问题的解决对策
(一)引导学生正确的认识专业英语的重要性
教师在教学的过程中不仅要注重传授知识,而且需要教师通过自身的感受和经历,从相关国际土木工程发展的前沿知识介绍,从今后工作可能要接触专业英语的情况,从我国大型工程如奥运会的场馆设计、招投标建设等按国际惯例操作来积极的引导学生。在全球化的今天,我国土木工程的国际化也是大势所趋,国外还有许多先进的理论和技术需要我们学习和借鉴,而这些都需要我们认真学好土木工程专业英语。只有正确的引导学生认识到专业英语的重要性,学生才有可能积极、主动的去学习,教师才能收到良好的教学效果。
(二)改变教学方式,以学生为主体,调动学生的学习积极性
在教学方式的调查中发现:81.82%的学生选择以学生为主体,学生主动学习,教师为组织者、引导者的教学方式。笔者在教学中,每堂课都让学生自己把一小段文章翻译在作业本上,在学生翻译的过程中,笔者及时地发现问题,然后进行讲解。对于这种方式在问卷调查中,有75.48%的学生认为这种方式比较好,通过自己练习再结合教师讲解印象比较深刻。另外,在对专业词汇、常用句型、科技英语写作特点及翻译要领进行讲解后,文章的阅读和翻译都是由学生自己讨论,教师引导和纠正完成的。这样就充分调动了学生的学习主动性,并收到了不错的效果。
(三)选择恰当的教材
为了避免学生因为教材陈旧、单一而影响他们的学习兴趣,教师在选择教材时,要尽量选择阅读文献为最新的前沿文章,而且除了文献阅读与翻译外,还应包括土木工程领域内涉外业务应用文的写作和听力与会话的内容,配合音频、视频资料,方便学生课外自学。另外,还应包括专业文献的检索内容,让学生至少了解如何进行期刊、会议论文、科技报告、学位论文、专利文献等的检索。
四、结语
如何开展好土木工程专业英语教学现在还有许多问题值得探讨,文中提出的解决问题的对策也还需要在实践中不断地调整和提高。在今后的教学中如何提高学生学习专业英语的兴趣,如何引导学生把对专业英语的兴趣与今后的工作结合起来,我们还有大量的工作需要做。
参考文献:
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土木工程专业英语是土木工程专业本科生的专业选修课之一,通常安排在第六学期。由于是选修课,不仅学时少,而且不受重视。作为专业信息传递的媒介,专业英语知识已经成为从业人员的基本技能与素养。有鉴于此,任课教师必须转变教学思路与方法,提高专业英语修养,从权威期刊上挑选经典词汇与经典句式作为课堂以及课后作业中的重点锻炼素材。
一、重点词汇累积
土木工程专业英语教材中,一般在每一章节都给出了需要重点掌握的词汇,学生在自学或者复习过程别要注意那些基础英语已经学过但在专业英语中却又呈现不同意义的词汇。例如,Moment在基础英语中常用来表示“时刻”,还可以用来引导状语从句“Themoment…”。然而,在理论力学或者结构力学中,该单词常用来表示“力矩”。另外一种情况就是好几个单词均表示相近的意思,这就要向学生讲明白其不同之处,以便于掌握及适时应用。例如,Forces与Loadings均可表示作用在物体上的作用力,前者通常用在作用力为集中力的情况下,后者常用于作用力为面力或者体力的时候;两者均可称为作用力,可用Action表示。Action包含了Forces和Loadings,需要给予高度重视。对于重点词汇的累积,除了教材列出的Newwords与Phrasesandexpressions以外,平时应注重从相关专业权威国际期刊上摘录。
二、经典句式累积
通过阅读权威期刊上相关文献可以总结出很多经典句式,如某变量定义为变量A与变量B的比值,在专业英语表述中,可写为“SuchparameterisdefinedhereinastheratioofparameterAtoparameterB”,其中“Theratioofsthtosth”即为经典句式。学生在学习过程中要主动积累这些句式,并且能够在课后作业中的汉译英环节或者科技论文撰写中应用。再如,经常说近几年计算机软硬件发生了巨大的变化,依基础英语所学的架构与语法,可表述为“Greatchangeshavetakenplaceinthesoftandhardwareofcomputerswithinthelastfewyears”。然而,通过阅读经典文献可以发现,这句话也可以表示为“Thelastfewyearshavewitnessedthegreatchangesinthesoftandhardwareofcomputers”。教师与学生在课堂教与学中必须充分重视诸如此类的经典句式在土木工程专业英语教学中的作用,并能够很好地运用。
三、汉译英训练
一般而言,英语掌握程度是以英译汉能力高低为标准的。通过英译汉环节,可以将相关文献所表达的观点翻译成中文,并加以消化吸收。然而,为了能够在国际学术交流中准确、流利地表达,必须重视汉译英环节的训练。土木工程专业英语教材中的汉译英训练素材往往是从原文中摘录出来的,没有针对性地进行经典句式训练。为了达到训练目的,要求教师针对积累的经典词汇与句式自拟题目进行训练,以便快速提高学生汉译英能力。这种汉译英训练可安排在每堂课开始,时间约为3~5分钟。除此之外,也可以要求学生在课下作业时,结合某实验课的实际操作,将实验操作过程翻译成英文。为了避免同学之间互相借鉴参考,可以要求每名学生负责一个步骤的翻译。
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研究生课程是研究生培养的起点和重要组成部分[1]。土木工程学科的研究生开设的课程除了英语、数学、政治等基础课之外,还包括有限元分析、结构动力学、弹塑性力学在内的专业基础课,以及与专业相关的大量专业选修课,总学时在250~320之间。研究生课程教学的目的,一方面是提高研究生的基础理论水平,培养研究生的基础科研能力,另一方面是加强本专业的专业知识,为后续的论文研究和职业实践做准备[2-3]。但是,随着土木工程学科的迅猛发展,目前开设的课程体系和课程内容都出现了与当前的研究进展脱节,所学知识不能满足论文研究和职业发展需要的趋势[4],亟待改革和优化。为解决这一问题,广州大学对当前土木工程专业的研究生课程设置进行了广泛而深入的调研,并提出了优化改革的初步方案。
一、土木工程学科研究生课程体系调研报告
为了解我国各高校土木工程学科研究生课程设置情况,本文采取多种方式进行了调研,主要包括:参加2015年5月在先建筑科技大学举办的第八届全国建筑与土木工程领域工程硕士培养工作研讨会,听取东南大学、同济大学、清华大学、西安建筑科技大学等兄弟院校的专题报道,了解其课程设置情况;通过主办广东省结构力学系列课程教学经验交流会的机会,与省内十五所院校土木工程学科的教师座谈;在广州大学土木工程学院研究生答辩期间,邀请大量兄弟院校和企业专家参加答辩,征求其对于研究生课程体系优化的意见;充分利用各高校网站上有关土木工程学科点的研究生教育、教学资料信息,并对其进行调研、收集和整理。调研结论和收获如下:
1.学术型研究生和专业型研究生应当突出特点,分类培养。根据教育部2009年《教育部关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见》,设立专业型研究生的目的是“积极主动适应经济社会发展对高层次应用型专门人才的需要”,与学术型研究生培养高层次科研人才有所不同[5]。因此,学术型研究生和专业型研究生的培养应该突出重点,坚持分类培养。就土木工程学科而言,学术型研究生应当注重数学、力学等系列专业基础课程的教学,拓宽知识面,加强其基础科研能力培养;专业型研究生应当强调职业能力培养,注重课程体系设置对工程实践能力的提升,可以邀请拥有大量实际工程经验的企业专家开设实践课程或相关讲座。
2.研究生课程设置应当与当前科学研究和工程实践的新方法、新技术充分结合,增强课程设置的针对性和实用性。理论性较强的课程,如有限元方法、结构动力学等,应当强调编程和数值模拟能力的培养,充分结合通用的工程应用软件(如Matlab,Abaqus等)进行教授;实践性较强的课程,应强调其在工程实践中的应用,结合工程实例进行分析和讨论,鼓励学生在实习和实践中学习;个别内容可以根据需要,在施工现场实习教学。
3.研究生课程应当因应学科的发展和研究生的培养情况分类设置,动态调整。近年来,我国土木工程行业迅猛发展,相关理论和技术日新月异。土木工程学科点研究生课程的设置应当与学科的发展相适应,动态调整专业课程的设置,既保证基础课和专业基础课程的教学,又使研究生的课程能够最大程度地满足论文研究和工程实践能力培养的需要[6]。
二、研究生课程体系优化方案
根据以上调研结果和结论,广州大学土木工程学科点对学术型和专业型研究生的课程体系进行了调整和优化。优化调整的基本思想包括:以提高研究生培养质量为最终目标,课程体系优化为培养研究生基础科研能力和工程实践能力服务;与科技发展和工程实践的需要充分结合,对研究生课程体系分类建设,动态调整。为保证和促进研究生课程体系的调整和优化,广州大学确定了加强研究生课程体系建设的多项措施,主要包括加强研究生授课管理,奖惩结合,鼓励相关教师开展研究生课程教学研究等,其目的就是积极促进理论课程教学与工程实践能力培养的充分结合,对研究生课程体系进行有针对性的调整,提高研究生的培养质量。其具体措施包括:
1.土木工程学科点研究生课程系统设计和整体优化。对于学位课程和专业基础课程,要保证授课学时,优化教学内容,培养土木工程学科研究生扎实的理论基础,为后续的学位论文研究做好准备。对专业课和专业选修课,要针对不同学科的要求进行系统设计,开展分学科的专业课群建设[7]。目前广州大学土木工程学科点在建的硕士研究生专业课群包括结构工程课群、防灾减灾工程课群、工程管理课群、工程力学课群等。
2.学术型研究生课程体系应强化基础理论课程与学科研究前沿的联系。学术型研究生的基础理论课程要面向当前学科的研究前沿,与实践应用相接轨。土木工程学科的基础理论已经发展到了用大型计算软件代替传统的手工计算的阶段,这些软件都已经成为土木工程行业进行结构分析和设计必备的工具。因此,基础理论课程的教学就兼顾理论知识的教授和相关计算模型和分析软件的学习,既要让研究生对基础理论有深入的理解和认识,又要引导其熟悉和使用先进的计算软件求解结构分析和设计中的实际问题。
3.专业型研究生课程体系应因职业能力培养的要求增加实践类课程的比例。专业型研究生的培养目标是高层次的一线技术人员,土木工程界的设计、施工单位都希望学校输出的研究生毕业后能够经过尽量短的适应期就正式开展工作[8]。因此,专业型研究生的课程体系应当根据论文研究和职业规划的要求,适度增加实践类课程的数量和比例,充分利用实习和实践的机会,提高其职业能力和专业素养。除了积极派遣研究生去工程设计和施工单位实习之外,广州大学土木工程学院还积极邀请企事业单位专家来学校开设讲座,甚至直接参与研究生课程的教学。特别是一些实用性强的课程,如钢结构、混凝土结构等,采取由校内主课教师确定教学内容和基本框架,由校外专家授课的方式进行教学,收到了学生的欢迎,取得了较为明显的教学效果。
三、研究生课程体系管理
为保证上述研究生课程体系优化方案的执行,广州大学土木工程学院采取了一系列的支持措施,具体包括:
1.完善了研究生课程教学评价和监督体系。邀请校内外专家组成研究生课程教学督导组,对研究生理论课程和实践课程进行定量不定期现场听课、监督,给出对课程建设、教学内容和教学方法的评价和建议。特别是校外企事业单位的专家给出的建议,对于研究生课程与工程实践能力的衔接具有重要意义。在此基础上,完善了研究生课程学生评价体系,根据研究生及其导师对课程的反馈对研究生课程体系和课程内容有效管理,动态调整。
2.支持和鼓励相关教师进行教学创新,提高教学能力,改善教学效果。建立了常态化的研究生教学研究支持体系,鼓励相关教师开展教学研究,设立了一系列研究生教学科研项目;鼓励与工程实践关系紧密的课程扩大与相关企事业单位的对接,提高实践教学学时的比例;鼓励和支持教授同一课程的教师不定期举行教学研讨会,对教学内容和教学方法进行深入探讨。
四、结语
在土木工程行业迅速发展,研究生数量逐年增加,专业型研究生比例逐渐增大的背景下,研究生的培养与当前科技研究的前沿相结合,强调工程实践能力的培养,是一个必然的趋势。针对这一变化,土木工程学科点硕士研究生的课程也必须做出积极响应和调整优化。本文在深入调研国内各高校土木工程学科硕士研究生课程设置的基础上,提出了硕士研究生课程体系优化的方案,并给出了教学管理方面的支持和激励方案。
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中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)10-0025-02
进入21世纪以来,互联网迅猛发展,社会信息化进程不断加快,同时,随着我国综合国力的增强,参与国际化工程与事务不断扩大,英语的作用越来越重要[1]。如何培养既懂专业又会英语同时具备创新能力的高素质复合型人才是时代对高等院校提出的迫切要求。因此,高校专业英语教学的重要性日益突显。为适应时代要求,笔者就如何改变传统教学模式,探索将土木工程专业英语教学与学生创新能力培养相结合的教学之路做了有益尝试。
一、高校专业英语教学现状
目前,全国各高等院校在专业英语教学方面采取了各种措施以提高英语教学水平,加强学生的英语应用能力[2-3]。然而,高等学校专业英语教学中还存在以下较为突出的矛盾和问题[4]。比如仍然采用传统教学内容、方
法,教学手段缺乏创新;专业英语课程不受重视;师资力量薄弱;生源基础相对较弱,学习兴趣与动机不一;学生不会自主学习,应用与创新能力明显不足等。
二、土木工程专业英语教学实践的策略
(一)多角度与多目标激发学生的兴趣
为了激发学生求知欲、积极性、主动性,针对不同类型、不同目标的学生,向他们介绍专业英语课所能起到的多重作用:其一,有助于巩固学生的英语知识,激发学生考过大学英语四六级的兴趣,对于准备考研的学生,专业英语对其入学英语考试及考研面试有极大的帮助。其二,促进学生学习专业知识,尤其是遇到专业英语句子翻译不通顺和不理解时,激发学生钻研专业知识,帮助学生扩大知识面。其三,有助于提高毕业设计质量,顺利通过毕业设计答辩环节。其四,提高英语知识的应用水平,不仅掌握专业方面的英语表达方式、翻译以及写作技巧,而且提高了学生的综合素质与交流能力。利用多媒体与互联网络,从文字、动画、图片、视频、声音等多角度激发学生的兴趣,增加课堂信息量,从而形成一套完善的多媒体教学课件,为专业英语教学提供新手段,提高了教学效率。
(二)应用基于工程实践的教学方式
课堂教学中,除重点讲授与专业相关的词汇、句法、语义以及语篇分析外,更注重提高与土木工程实践有关的应用能力培养。例如,介绍土木工程专业领域内大型商业仿真软件ANSYS、FLAC、ADINA、ABAQUS等的英文说明书,在学习专业英语的同时,也使他们真正理解和掌握软件的使用方法以及计算原理。把本专业相关的图片、视频等有机地融入到课程教学中,例如美国的探索频道,国家地理伟大工程巡礼等节目,对马来西亚精明隧道做了较专业的专题介绍,课堂上边观看录像边讲解,直观生动,不仅引发了学生学习兴趣,也提高了学生的专业知识水平和英语听力水平。
鼓励学生网上收集和学习土木工程领域专家的英语讲座,使他们更应珍惜校内的英文学术讲座,这一过程不仅能使他们了解本专业的科技前沿,又能提高自身英语听说的交流能力。在教学中引入工程实例,阅读工程实践的专业资料,如英文学术论文、英文图纸、英文合同等,以达到培养学生综合应用专业英语于工程实践能力的目的。
(三)加强学生自主学习与创新能力的培养
专业英语应把教学的重点从学习语言本身转移到通过学习学科知识来获得目标语言的能力上[5-6],基于
CBI教学理念,专业英语教学中变以教为主为以导和练为主,课前自学,课堂上进行讲授与讨论,课后探究。从教学的全部过程中对学生进行知识应用和创新能力训练(如图1)。
课前为学生布置任务,三人一组,充分利用图书馆与互联网检索查找与专业相关的英文文献资料,进行自主探究式学习,制作ppt课件准备进行课堂汇报。
课堂教学中,精讲内容限于教材重难点或新进展。鼓励学生上讲台对课下准备的ppt进行英文汇报和讲解,在汇报(实践)的过程中,将专业知识和语言技能结合起来,有助于培养学生专业和语言知识的综合运用能力。汇报后,就讲解或汇报内容展开交流与讨论,为学生提供充分自由表达、质疑、讨论问题的机会,激发学生的想象力和创造性思维,培养他们的创新精神,课堂上就学生ppt汇报和讨论中学生不能正确理解和掌握的内容再进行讲解,鼓励新思想、新改进、新发现。由于活动内容涉及面广,信息量大,通过讨论与交流,极大地拓宽了学生的知识面。锻炼学生ppt课件制作,上讲台讲解,为学生大四毕业设计及答辩和将来的工作汇报打下基础。学生在活动中学习了知识,培养了人际交往、思考、决策和应变能力,有利于学生的全面发展。鼓励学生撰写英文论文,通过此练习活动,不仅掌握英文论文的撰写格式,也将其创新思想表达出来,为学生将来撰写论文和进行专业领域的创新打下了坚实的基础。
(四)注重形成性考核,考核方式灵活
总结性考核评价注重期末最终的考试结果,忽略了学生平时的学习状态,这样造成部分学生平时不学习,只在学期末几周突击各门课程,而且往往能够顺利过关。为改变这种现象,采用了形成性考核。形成性考核强调对学生学习过程的考核评价,从学生平时课堂出勤、课堂口语表达、翻译情况、ppt汇报、小组讨论以及撰写英文小论文等多方面进行考核,这样,学生除了在课堂上学习教材上的知识外,课后还需要自主学习更多的专业和英语知识。灵活多样的考核方式有利于全面评价学生的能力,为他们提供了展示其个性特征、创造性思维和实践能力的空间,促进了学生的学习自主性和探索性,有利于培养学生的创新意识和综合实践能力。
三、土木工程专业英语教学创新的设想
(一)提升专业英语师资力量
加强本校专业英语教师的培训。对于爱岗敬业、勇于创新、献身教育的专业英语教师应把他们派往名校甚至让其出国培训。积极引进国外智力资源进课堂。不仅对英语专业的任课教师引入外籍教师,更应该在各个专业领域引入专业课教师,让学生了解本专业领域前沿知识的同时,提高了自己的专业英语水平,也为校内专业英语教师创新教学起到抛砖引玉的作用。
(二)加强专业英语教材建设与更新
研究型高校专业英语教材不适于普通本科高校专业英语教学,需要有相应的教材,然而现有的一些普通本科院校专业英语教材质量却不是很高,与之相应的教辅书更是少而又少,远不如公共英语课的听、说、读、写、译教程来得全面系统,所以精心打造高质量的重在应用的专业英语教材与教辅书并不断更新是目前应当着力建设的。
(三)增加专业英语课时,建立专业英语等级制度
由于我国英语学习起步阶段已经提前至小学甚至幼儿园阶段,大学阶段学生的英语知识已经较为系统和扎实,因此,可适当缩短大学英语的课时,而把结余的这部分课时补到专业英语上。同时,可仿照大学英语四六级证书,建立各专业英语等级证书制度,这样一方面引起学生、学校的高度重视。另一方面,真正将英语教学引入重在专业应用的正确轨道。
(四)营造专业英语学习环境
校园内可开办校园专业英语角、播放专业动态的校园英语广播、专业英语演讲赛、辩论赛、专业英语板报等。实验室设备操作等附带英文说明,中英文的专业教材甚至采用原版的英文专业教材,鼓励和激励专业课教师进行英文教学,比如在课时量计算时给予适当提高,评优评先,晋升职称给予倾斜等,以激励专业课教师采用英文教学。鼓励和激励学生毕业设计成果采用英文,毕业答辩采用英文汇报等。同时,扩大对外交流,让校内教师和优秀学生到国外学习,引进国外师生来校任教和学习,吸收国外先进的教学方法和经验,不断探索适应本校的基于工程实践和创新能力培养的教学方法。逐步开发人机对话学习和考核辅助系统,实现方便、快捷、高效、具有难度区分的自主式学习和客观、公正的考评结果。
专业英语在大学英语教学中具有举足轻重的地位。在专业英语教学中应当转变观念,强调以学生为中心,使学习过程由“被动适应型”变为“自主学习式”,让学生由“知识接受者”变为“知识参与者”,从英语口语表达、翻译、英文论文写作、ppt课件制作、互联网检索与利用等多方面拓展学生专业英语的综合运用能力,激发学生的创造性思维、注重培养能力,引导学生学会自主探究式学习方法,采用灵活多样的形成性考核方式,探索专业英语课程教学的创新之路,不断培养出能够走出国门,适应时代要求的应用型创新人才。
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土木工程专业英语是专门用途英语中的一种,用于介绍和传播土木工程相关领域的科学技术知识,一般是在大学第五、六学期开设的一门专业基础课。学生在学习专业英语前已经接受了两年多大学基础英语的教学,按教学大纲的要求,已经具有较强的阅读能力和一定的听、译、写的能力。另外,从二年级开始,大部分学生已经参加了大学英语四、六级的考试,并且过级率也逐年上升,进一步提高了学生的基础英语能力。到第五、六学期,学生已经学习了一些专业基础课程。以建筑工程方向的学生为例,到第五学期已经修完了力学、土木工程材料、混凝土结构设计原理、钢结构、工程地质学等相关专业课程,具备了一定的专业知识。在此基础上开始学习专业英语,是使学生以英语为工具,学习获得专业所需要信息的本领,达到学以致用的目的,并且也能进一步提高学生的英语水平。土木工程专业毕业的学生参加工作后有可能从事一些国际项目的设计、施工、管理或经济评价的工作,这就需要和一些国外单位接触,查阅相应的英文专业资料,对相关人员的专业英语水平有一定的要求。另一方面,一部分学生在大学四年级会选择考研而不是直接就业,研究生阶段的学习对专业英语的要求比较高,学生需要紧跟学科前研,阅读大量的英文文献、查阅相关英文版本的专业书籍、参加国际会议、投寄国际刊物。所以,在本科阶段开设专业英语的课程是很有必要的,不仅提高了学生的英语水平,而且为学生毕业后从事相关专业工作和进一步深造打下了相应的专业英语基础。根据笔者从事专业英语教学的实践,对土木工程专业英语的教学进行了一定的思考和探讨,主要有以下四方面。
一、重视程度
对于专业英语这门课,从学生到教师重视程度都还不够。对于学生,对于这门课的学习兴趣淡薄,一些学生认为没有必要开设专业英语这门课,一些学生认为这门课对自己的专业来说不重要,将来不会用到。对于教师,很多教师也认为相对于一些主体专业课来说,专业英语这门课并不是很重要,可有可无。所以说,从教师层面就要首先重视这门课,在平时上课的过程中向学生讲述这门课的重要性,不断思考改进教学方法,提高学生的学习兴趣,不断积累相关英语基础知识和专业知识,提高教学质量。对于学生,要从考核方式的上强调和改进,来促进对这门课的重视。传统的考核方式是期末的试卷考核,比较单一,学生只有到了最后考核阶段才用点力,平时都比较松懈。可以⒖己朔绞礁奈平时考勤、平时提问、课堂参与、课后作业和最后考核几个部分,各占一定比份。这样可以使学生自始之终都比较重视每一个部分,能够投入一定的时间去完成各项任务,有所提高和改进。
二、师资力量
关键词:土木工程;教育模式;培养方案;专业与课程设置;比较研究
中图分类号:G649;TU 文献标志码:A 文章编号:
10052909(2016)06002705
澳大利亚的高等教育体制源于英国,但教育理念和美国类似,教育质量享誉全球。由于良好的气候环境和完善的教育服务体系,澳大利亚每年吸引大量的海外留学生,是四大英语国家留学基地之一,其教育产业已经成为该国仅次于采矿业、农牧业和旅游业的第四大产业。当前,中澳各大学之间的教育交流越来越多,研究澳大利亚著名大学一流学科的教育与培养模式,对促进中国高校学科的发展也大有裨益。
近些年来,为了提升中国高校土木工程学科的教育理念,促进卓越工程师教育计划的良性发展,国内学者对不同国家和地区的土木工程专业教育与培养模式进行了分析和比较。比如,对澳大利亚高等教育的体系、机制和特色的分析,对澳大利亚一些大学的土木工程专业培养方案、研究生培养层次,以及“宽进严出”培养模式的比较研究[1-3];以中美高校土木工程专业培养模式为对象,从美国高校的学科设置、专业评估、执业注册制度、卓越工程师培养等方面进行分析,为国内相关院校土木工程专业人才培养方案的改革提供参考[4-6];以卓越工程师教育计划和国际化土木工程人才培养合作办学为视角,分别对德国亚琛工业大学的国际合作办学机制、台湾大学的土木工程专业本科培养特色,
以及卓越工程师国际化课程教育体系等方面进行比较[7-10]。以上的这些研究均有助于推动中国高校土木工程专业教育与培养模式的改革与创新。
新南威尔士大学(The University of New South Wales)土木工程专业在2015年QS世界大学学科排名中名列第14位,在澳大利亚排名第1位,具有良好的学术声誉和宽松的教学与研究氛围。本文
结合新南威尔士大学土木与环境工程学院土木工程专业的培养方案、学制、专业与课程设置等几个方面,对其一流学科的工程教育模式进行分析和比较,为国内高校土木工程专业的学科发展和卓越工程师教育计划提供一些有益的建议。
一、专业设置与培养方案
新南威尔士大学土木与环境工程学院隶属于工程学部,按专业分类主要有土木工程、环境工程、测绘与地理空间工程三大专业。其中,土木工程专业分为工程施工与管理、岩土工程、结构工程、土木工程与建筑四个方向;环境工程专业分为可持续工程、交通工程、水工程三个方向;测绘与地理空间工程专业分为土地测绘与房地产开发、工程测量、采矿测量、水文测绘、地理空间科学与工程、遥感和数字制图六个方向(图1)。
结合以上的专业分类和方向设置,制定的研究领域主要有工程施工与管理、环境工程、岩土工程、结构工程、测绘与地理空间工程、交通工程、水工程共七大领域。同时,设置了研究中心,分别为测绘与地理空间创新中心、基础工程与安全中心、施工创新和研究中心、可持续工程中心、水文与资源研究中心、净水研究中心、澳大利亚住宅与基础设施气候适应研究中心、集成化交通体系创新研究中心。
人才培养方案主要有三个层次,一是本科学士学位(Undergraduate degree);二是课程研究生(Coursework Program,主要培养课程硕士学位);三是研究型研究生(Research Program,又分为硕士和博士两个阶段)。此外,还有一些面向社会的短期培训模式,主要目的是为一些工程技术人员的知识更新和提高工作技能服务。
(一)本科生
在本科培养阶段,主要有单学位和双学位两种模式。单学位一般学制4年,双学位一般学制5~6年。学生的选择灵活而又宽泛,在学期间可以交叉选择艺术、科学、商贸、法律等双学士学位课程。
本科单学位主要包括土木工程、环境工程、土木工程与建筑、测绘工程、地理空间工程等五类学士学位授予方向。土木工程专业方向单学位的学生或多或少都要选修一些与环境工程相关的课程,并完成相应的学分要求。
本科双学位主要包括工程与艺术、工程与商贸、工程与法律、工程与科学、土木工程与其他工程等五类学士学位授予方向。其中,土木工程与其他工程方向的学制一般为5年,主要是土木工程与测绘工程、环境工程、采矿工程方向的交叉结合。工程与艺术方向的学制一般为5~5.5年,工程与商贸方向的学制一般为5.5年,工程与法律方向的学制一般为6~6.5年,工程与科学方向的学制一般为5年。
(二)课程研究生
课程研究生不设导师制,主要讲授课程,学生通过修满指定的课程和学分获得硕士学位,一般又称为课程硕士。课程硕士的学制通常为2年,每学期需要修满4门课程,每门课程一般通过阶段性的PPT课堂讨论、课程论文、课程考试来完成。目前,课程硕士约占新南威尔士大学硕士学生总数的绝大多数。提供课程硕士学位的专业方向主要有土木工程、环境工程、地理空间工程、岩土工程与工程地质、工程管理、结构工程、交通工程、水文与资源工程、净水与污水处理工程。
课程硕士设置三个培养层次(图2)。一是研究生课程认证,主要为一些没有本科学位的大专生过渡学习阶段;二是研究生学历认证,主要针对一些专业背景或学习成绩达不到要求的本科生;
三是硕士学位认证,要求具备本专业本科学习背景,成绩达到一定的要求,且有学士学位的学生。课程认证要修满24学分和4门课程,学历认证要修满48学分和8门课程,学位认证要修满96学分和16门课程。
(三)研究型研究生
研究型研究生的学位授予主要分为哲学博士(Doctor of Philosophy)、工程硕士(Master of Engineering)与工程科学硕士(Master of Engineering Science)三类。与课程硕士不同的是,研究型研究生没有具体的课程和学分要求,是在导师的指导下从事专业内某一领域的研究工作。
哲学博士按专业主要分为土木与环境工程、测绘与空间信息系统两大类,学制一般为4年。本科生获得学士学位以后可以选择直读博士,或者工作几年再读博士,不需要有硕士学位。博士论文的长度一般不超过十万字数,要经历4年的持续研究与学习。一般要求博士生每年做一次阶段性研究报告,是对研究创新的重要评估。如果未通过,推迟四个月再申请汇报;若再次没有通过一般作退学处理。此外,博士阶段虽然没有课程学习要求,但一般来说,学生会结合研究的需要,去选修一些本科或课程硕士的课程。博士学习阶段的退学率比较高,有的专业高达50%~60%。
工程硕士与工程科学硕士学制一般是2年,主要专业有土木工程、环境工程、地理信息技术、岩土工程与工程地质、项目管理、结构工程、交通工程、净水与水文工程、水资源等。工程硕士着重培养学生的工程应用能力,要求学生在应用中提出一些独到的见解或对应用技术有所促进。工程科学硕士着重工程中的一些涉及计算与分析的研究问题,培养学生从科学的角度去思考如何促进工程技术应用的提升。一般具有本科学位的学生可以选择学习工程硕士或工程科学硕士,类似于博士。研究型硕士的退学率也很高,在学期间需要定期汇报阶段性研究进展。
(四)比较研究
通过对新南威尔士大学土木工程学科的专业设置与培养方案的分析,可以得出以下几点结论。
一是,专业设置和国内大学类似,属于“宽口径、厚基础”的大土木类型,既包括传统的土木工程(建筑工程、地下工程、桥梁工程、道路工程),又包括交通工程、工程管理、房地产等方向。与国内大学不同的是,土木工程一般与环境工程相结合,因此也包括一些与环境相关的专业或方向,比如可持续工程、水工程、测绘与地理空间工程等。此外,本科生四年的学习不再细分专业方向,真正体现了“宽口径、厚基础”的培养模式。
二是,本科生可以选择双学位培养方案,在完成本专业学士学位的课程和学分要求以外,可以再选修一些其他学院的与科学、艺术、商贸、法律、经济管理等相关的学位。从这个角度来说,本科生的专业和学位选择余地宽泛,有利于学生的均衡教育和视野拓展。此外,部分对从事科学研究感兴趣的本科生也可以直接选择攻读博士学位。
三是,课程研究生培养方案给一些不愿意从事科学研究,又想获得硕士研究生学历或学位的本科生提供了教育机会。他们可以通过修满一些课程和达到规定的学分要求,从而获得课程硕士学位,部分本科生也可以通过这个阶段进一步提升自己的专业知识水平和工作技能。
四是,研究型研究生一般没有课程和学分要求,这样有助于学生尽快进入研究状态,安心于研究兴趣。研究型硕士又分为工程硕士和工程科学硕士两种类型,有助于学生结合自身情况进行灵活选择。
五是,研究阶段没有的硬性要求,但对研究的创新性要求较高。比如针对博士的培养,每年学生都要汇报阶段性研究进展。由相关领域的学者进行评价,给出是否可以继续研究的建议。论文完成后不设置答辩环节,而是采用函评的方式由世界范围内的著名学者进行评阅,并给出是否达到授予学位要求的评价,真正体现了“宽进严出”的培养模式。
二、 课程设置
(一)本科生
土木工程专业本科生所修课程和学分如图3所示。课程主要分为基础课、专业基础课、专业课和实践四大模块。第一学年主要以基础课程为主,包括数学、物理、材料、化学、力学、各类基础设施体系、工程师基本概念、工程设计与创新等;第二学年以专业基础课和专业课为主,包括固体力学、水工程、交通与公路工程、工程计算与施工、通识教育、结构分析与建模等;第三学年以专业课为主,包括工程运营与控制、土力学、钢与混凝土结构、水力资源工程、土木工程实践、应用土工技术与工程地质、给水排水工程等;第四学年是实践环节,除了通识教育以外,主要包括与实际工程相结合的毕业论文专题,以及一些专业选修课。
以上每门课程均为6个学分,每学期一般安排4门课程,学生四年需要修满192个学分,方可获得学士学位。从课程设置来看,体现了土木工程学科宽泛的特点,在第四年的选修实践课中,学生可以灵活选择自己所感兴趣的工程方向。
(二)课程研究生
土木工程专业课程研究生的课程设置如图4所示。这些课程充分体现了工程教育宽泛的特点,既包括与土木工程设计、施工和管理相关的基本课程,又包括与经济、环境、可持续发展相关的选修课程。
允许课程研究生跨专业背景学习,如果学生来自于其他专业或者没有修完土木工程专业本科课程,一般会被建议增加选修一些相关的课程,以便增强本专业的知识背景。课程设置的类别和数量主要以培养学生具备解决与工程管理、岩土工程、结构、测绘、交通、给水排水等领域相关的高等学科知识为主。
(三) 比较研究
通过对新南威尔士大学土木工程专业本科生和课程研究生的课程设置分析,可以得出以下几点结论。
一是每门课程均设置为6个学分,每学期一般固定4门课程,学分制度和课程数量设置合理,有助于学生更好地学习和理解专业知识。国内大学土木工程专业课程的学分一般从1~4.5不等,学分设置分散,课程学时也很分散,有的课程仅仅设置为几周时间,有的课程却跨度一个学年。分散的学时和学分设置既不利于学生选修课程,也不利于学生对专业知识的充分理解和消化。
二是由于本科教育阶段设置了双学位培养模式,本科生可以自由选择自己感兴趣的学科或专业的课程。课程研究生也设置不同的学位授予类型,可以在土木工程专业范围内自由选择不同方向的课程,也可以跨不同专业或方向交叉选择课程。
三是实践环节设置是直接与实际工程相关联的,一般鼓励学生在工程单位实习期间同时完成毕业论文,增设一些实践选修课程,这些课程可能就开设在实验室或工程单位,以鼓励对不同工程感兴趣的学生自由选择学习。
四是对研究型研究生虽然没有课程和学分要求,但会要求他们根据不同的研究方向和研究方法有针对性地选择某些课程学习或直接去旁听。比如,从事数值分析的研究生可以选择一些高等工程数学课程,从事计算机编程与模拟的可以选择一些计算机程序课程。
三、结语
通过对新南威尔士大学土木工程专业的培养方案、学制、专业与课程设置等方面的教育模式进行分析和比较,提出了一些建议,为国内高校土木工程专业的建设、培养模式的改革、卓越工程师教育计划的实施提供借鉴。
(1)土木工程专业设置宽泛,培养方式灵活,真正体现了“宽口径、厚基础”的大土木培养模式。
(2)本科教育阶段设置单学位与双学位并重培养机制,学生不仅可以在本学科获得学位,还可以在不同的学科和专业间学习相关课程,取得相关的学位。
(3)课程设置体现了学科教育的宽泛特点,单门课程固定为6个学分,每学期固定4门课程,课程学时和学分紧凑集中。
(4)本科阶段的实践环节一般要求学生在工程单位完成,既包括结合实际工程案例完成的毕业论文,又包括一些与不同工程类型相关的实践选修课程的学习。
(5)研究生培养分为课程研究生(硕士)、研究型研究生(硕士和博士)两个层次。课程硕士不设导师制,不需要从事研究,主要是完成相关专业的课程学习。研究型研究生没有课程学习和学分要求,主要从事相关领域的研究工作。
(6)研究型研究生的培养充分体现了“宽进严出”的培养模式,没有硬性的要求,每年定期进行阶段性研究进展汇报,优胜劣汰,淘汰率较高。
参考文献:
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【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)10-0121-01
1.引言
目前,我国国际交流与合作日益增加,工程劳务输出不断扩大、越来越多重大土木工程项目涉及国际公开招投标或咨询以及国际援建项目等国际工程技术交流不断增加等。土木工程专业英语已成为工程技术从业人员的必备工具。培养既能综合应用现代科学理论和技术手段,又具备现代工程意识的工程技术人才,是高等工科院校急需研究解决的现实问题。国际最新的工程教育理念CDIO,对现代工程教育所要达到的目标提出了系统和全面的大纲要求,并对理念的实施提出了的指引。本文根据工程教育的特点,借鉴CDIO工程教育理念,就土木工程专业英语教学方法进行探讨。
2.CDIO工程教育理念
为了应对经济全球化形势下的产业发展对创新工程人才的大量需求,20世纪90年代末美国创立了CDIO工程教育理念。CDIO大纲以构思、设计、实现、运作为主线,综合地考虑了专业基础知识、个人和职业的技能以及团队协作与沟通的人际技能,以及在整个企业,社会环境下进行CDIO的过程。CDIO理念是:充分利用大学学科齐全、学习资源丰富条件,以尽可能接近工程实际涉及技术、经济、企业和社会的团队综合设计大项目为主要载体,结合专业核心课程的教学,使学生在CDIO的全过程中不断地在理论知识、个人素质和发展能力协作能力和集社会、历史、科技为一体的大系统适应与调控能力四个方面得到全面的训练和提高。
3.土木工程专业外语课程CDIO模式实施措施
3.1探索灵活多样的教学方法,增加学生在课堂中的参与度
改变过往以教师为主导的课文翻译教学模式,启用课文教学、课堂小组讨论、英文对话、实景模拟等互动学习为主导的模式,增强学生在课堂上的参与度。
(1)课堂互动、学生练习法
为了激发学生学习专业英语的兴趣,活跃课堂气氛,课堂上可安排学生的翻译、写作和听说实践训练,从未讲的课文中选取段落或从补充教材外挑选与所讲的课文内容相近的句子、段落,随堂布置测试多种多样的练习。组织“专业英语词汇比赛”、“科技论文写作竞赛”、“专业文献翻译竞赛”、“涉外工程谈判模拟”等活动,增加学生的参与度。授课时,老师一边讲解的同时应密切关注学生的反应,根据学生课堂反应,时调整适合学生学习的教学手段和方法;学生做练习、做作业后,老师应及时讲解正确答案,并及时点评学生的翻译。
(2)注重专业英语和专业知识的结合,根据学生反馈变换课程教学设计
为更好仿真实际工作环境,引导学生主动思考和练习,突出CDIO中“最佳实践工作方法”核心,培养学生勤于实践的习惯,教学中应注意强调把学习专业英语和学习专业知识紧密结合起来。分组合作,各学习单元都采用理论讲练和项目实训结合的形式,逐渐增大互动时间教学比例;教师为学生提供思路和学习资源,引导学生积极寻找教材内容与实际工作的结合点,并开展讨论。同时,结合补充材料与所学的相关专业知识或者专业英语教材中涉及到的知识,对比分析,逐渐扩大知识面。
3.2组建科学的教学团队
高校的土木专业英语课程的授课教师有本专业教师和基础英语教师两类。基础英语老师的英语基本功扎实,英语教学经验丰富,相对缺乏土木工程专业的基础理论知识,在词语的专业性上表现出不足。而专业教师作为土木工程专业英语老师,其英语水平参差不齐,相对基础英语教师普遍存在口语差、听力弱、发音不规范,对英语教学的规律和特点都不熟悉,很难将专业英语课本发挥完全。
实践证明,专业英语的教学由专业院系组织、由专业教师授课是有一定的合理性的。专业教师在基础英语水平及语言学教学方法等方面都有所欠缺,但在专业知识方面的优势明显,专业课教师熟悉所教授专业课程的基本概念、基本原理、基本的专业词汇和表达方法,有利于他们在专业英语的教学中突出重点,保证教学效果。
3.3重视实践过程,采取多样化的考核方式
专业英语的考核方式也是参差不齐,多由于种种原因流于形式。以试卷形式的居多,其中内容也多与基础英语考试内容相仿,并未突出专业英语的特色。
(1)考核方式注重语言综合运用能力
在考核形式上,专业英语考核多以偏重于翻译能力考核的试卷考核的方式进行,以翻译课文中的词汇、句为主,学生将学习的重点放在课文翻译上而不是全面掌握专业英语的听、说、读、写、译技能上。因此,应该采用较灵活的考试方式。增加考核的指标,采用卷面考核与课堂表现相结合;逐步增加课堂表现环节的权重,采用课堂回答、演讲、比赛、对话、课程作业等综合因素评价的考核方式,增加学生学习趣味性的同时,提高了学生课堂学习的积极性。
(2)延伸专业英语的考核
把专业英语的学习与运用延伸到毕业设计阶段。毕业设计指导教师要求让学生结合毕业设计题目,查阅英语参考资料和文献,加强英文摘要的练习,强化英语知识综合应用教学,加强学生听、说、读、写、译等各方面能力的考核。
4.结语
基于CDIO模式的土木工程专业英语教学一定程度上解决了理论教学与实践教学脱节的问题。学习过程中,学生目标明确,注重过程考核,激发了学习兴趣,提高了学习效率,而且也构建了较好的学习环境,还可锻炼学生多方面的能力。
参考文献:
[1]周丽.专业英语教学改革构想[J].齐齐哈尔大学学报(社会科学版),2000.(11)83-85.
论文关键词:土木工程应用型本科教育;岗位分析;能力分析与分解;创新培养模式;工程能力
21世纪,我国土木建筑业得到迅速发展,土木建筑业企业对土木建筑高级技术人才的需求表现得非常急切,并寄予了很高的期望。他们期望土木工程专业的毕业生除具备较高的职业素质和专业能力外,还能在较短的时间内胜任土木工程施工企业项目部的各种技术管理工作岗位,使企业能快速适应我国土木建筑业的发展需要。为此,山东科技大学土木工程应用型本科教育主动适应社会发展的现实,主动服务于土木建筑业发展的需要,自2004年起对土木工程应用型本科教育的人才培养模式进行了创新实践,确立了面向土木建筑业企业施工和管理高素质应用型人才的培养目标,确定了“素质高、基础扎实、实践能力强、创新能力强、创业能力强、团队意识强、具有国际视野的应用型人才”的规格定位,建立了注重岗位针对性、以岗位(群)的实际需要为导向、以专业或技术岗位群所需理论知识和技术技能为中心的课程体系,构建了专业教育与行业岗位、行业执业资格相结合、技能训练与工程能力相结合的教学内容,以学生成长和发展为理念的创新人才培养模式,并取得了良好的实践效果。
一、土木工程应用型本科毕业生的岗位分析
土木工程专业是一个通用类专业,其面向房屋建筑工程、桥梁工程、道路工程、地下工程与隧道工程、岩土工程等专业方向。我国各本科院校的土木工程专业由于其建立的背景各不相同,在大土木专业背景下设置的专业方向各有特点,但长期以来无论是应用型教育还是学术型教育,普遍采用的都是通用教育人才培养模式。调查发现:不同院校及不同层次的土木工程本科毕业生,除专业理论深度存在一定差别外,都存在着实践能力不足、单项技术能力熟练程度不够、代表土木建筑业新技术趋势的技术掌握有限、对与国际土木建筑业接轨的知识不了解等诸多问题。
同时调查还发现,我国目前土木工程行业从业人员已达8000多万人,受过高等教育的从业人员仅占5%左右,而专业技术人员仅占从业人员的3%左右,其中设计与施工方面的从业技术人员大部分为专科及其以下层次的院校毕业生。由于行业技术人员自身对土木建筑行业知识层面的认知程度、职业素质及业务能力缺乏,从而制约了土木工程行业的技术发展,行业急需大批层次较高的应用型专业技术人才。
因此,根据土木建筑业企业对土木工程专业人才能力和岗位设置的要求,山东科技大学土木工程应用型本科专业的培养确定主要面向的岗位(群)如下:
(1)土木工程设计人员:负责土木工程方面设计和设备选型工作。
(2)工程技术负责人员:负责土木工程项目内业管理,编制施工技术方案、现场技术交底、质量管理等工作。
(3)工程施工负责人员:负责土木工程现场生产、人员、材料及设备的调配与安排工作与施工测量工作。
(4)工程造价负责人员:负责土木工程项目的工程量计算、预决算工作。
(5)项目经理:负责土木工程项目的资金、人员、材料调配,负责对工程项目实施全面管理。
二、土木工程应用型本科人才培养的目标能力分析
土木建筑业企业对土木专业人才的需求表明:现代土木建筑业企业一方面需要大量的能够将工程图纸转化为工程实体的技术实施型高级工程技术人员,另一方面还需要较多能适应不同岗位、土木建筑市场需要的且具有较高管理水平及新技术应用能力的工程管理型高级技术人才。
1.目标能力分析
为实现培养目标,达到现代土木建筑企业对土木工程专业毕业生的要求,土木工程应用型本科专业的毕业生应具有四个方面的基本能力。
(1)具有较高的个人能力素质。包括:较强的口头、书面交流能力,组织与协调能力,准确的市场分析以及灵活处理人际关系的能力,熟悉财务、金融和法律方面的知识,具有较强的外语和计算机应用能力以及与国际接轨的合同、规范标准的理解能力。
(2)具有较强的管理能力。如熟悉现代企业管理方法、手段及能进行运用的能力,建筑工程施工组织与管理的能力,建筑工程施工质量与施工安全管理的能力等。
(3)具有较强的工程技术应用能力。如一般土木建筑工程的设计能力,工程量计算与预决算能力,建筑施工测量能力,施工一线生产、人员、材料的调配能力及设备造型、布置、使用能力等。
(4)具有依靠科技进步和应用新技术、新材料及新设备的能力。即应善于学习,了解建筑技术的最新发展动向,具有对新技术、新材料、新设备加以运用、推广的能力。
2.目标能力分解
为培养学生达到上述四项基本能力,一方面设置相应课程,通过课堂教学来培养;另一方面设置实践性教学,通过提高实践技能和工程能力来实现。
(1)基本能力:主要包括职业道德、协调能力、合同及法规、法律知识及交流能力等。
(2)制图识图能力:能够绘制、识读各类土木建筑施工图。
(3)计算机应用能力:能编制简单程序,熟练进行计算机操作及软件应用,并能用计算机进行绘图。
(4)外文资料的借鉴能力:在能够听、写、读英语的基础上,达到阅读、翻译英文资料的能力。
(5)管理能力:包括建筑工程预算能力、工程项目承包能力、施工现场管理能力。
(6)技术应用能力:能够进行土木建筑工程设计、设备选择与设计、材料选取的能力以及编写技术文件、资料的能力。
(7)施工组织能力:在施工现场能够组织调配各有关人员、设备、材料进行建筑产品施工的能力。
三、土木工程应用型本科教育人才培养模式的创新实践
由于土木工程应用型本科教育人才培养目标及能力要求具有鲜明的职业定向,各专业能力的培养又由相应的课程来完成。因此,在其人才培养模式创新实践时反映在教学内容和教学组织形式上不同于传统的教育模式。
1.创新人才培养模式方案设计
(1)根据社会需求,突出土木工程的职业性、行业性特点,合理确定土木工程应用型本科专业毕业生的主要从业方向及业务范围,确定专业培养目标。
土木工程应用型本科专业毕业生的主要从业方向为房屋建筑工程,主要面向施工项目部的岗位(群)以及附属专业方向岩土与道路工程的设计与施工人员,在此基础上确定培养目标。
(2)以工程技术应用能力和基本素质培养为主线,建立专业人才的知识、能力和素质结构。根据本专业毕业生从业方向和培养目标,在广泛征求现场专家意见的基础上合理确定毕业生知识、能力和素质结构。首先分析毕业生从事业务范围内完成岗位工作所需要的各项能力、整理出毕业生能力结构表,再根据能力结构和再发展的需要合理确定毕业生的知识结构,继而再依据企业对毕业生在思想素质、道德素质和身心素质等方面的具体要求综合确定毕业生的知识、能力和素质结构。
(3)依据本专业毕业生的知识、能力、素质结构和社会对人才的需求构建理论课程体系、实践教学体系和教学内容,建立与培养目标相适应的教学模式和教学体系。
根据培养目标,结合满足社会需求和学生就业需要,建立体现应用型本科教育既有明确的就业方向和岗位针对性又有较广泛的岗位适应性、既有毕业就能顶岗的主方向又有较宽的知识面、可满足社会需求和就业需要的多个辅助方面的新的教学模式。
根据培养学生技术应用能力和综合素质的要求,对理论教学体系和教学内容进行优化构建。在职业能力方面突出针对性、实用性和综合性;在考虑理论课程体系时,建立以技术应用能力和综合素质培养为主线,同时满足社会需求和就业需要的模块化课程体系。
根据培养学生技术应用能力和综合素质的要求,对实践教学体系和教学内容进行构建。在构建过程中强调实践教学体系与理论教学体系具有同等重要的地位,两者相对独立自成体系,但又围绕技术应用能力培养这一主线,紧密联系、相互渗透,共同完成专业知识传授与实际工作能力培养任务;强调按实验技能训练、操作技能训练、岗位单项技能训练和岗位综合技能训练各自的特点来组织实践教学;强调技能训练考核与社会职业资格考核、技术等级鉴定相结合;强调自主学习能力的培养和创新能力的培养。
(4)围绕培养目标,采取各种改革措施,确保土木工程应用型本科专业的特色和教学质量。
1)采用先进科学教学的方法教学,采用现代化教学手段教学。
2)编写与新教学体系配套的理论课教材、实践课教材,制订配套的多媒体课件,完善配套的教学资料。
3)建立和完善与新教学体系配套的校内、校外实习基地以及配套的教学、考核机制;实行外语等级证书、计算机等级证书、技能资格证书等多证制的培养模式,增强学生的实际操作能力和适应社会实践的能力。
4)建设满足教学、专业建设需要的理论和实践教学师资队伍。如努力改善教师的知识和能力结构,加强“双师型”教师队伍建设。建立专业教师定期培训制度,支持教师到企业和其他用人单位进行工作实践,重点提高教师的专业能力和实践环节教育能力,并从企业引进生产和服务第一线的高级技术人才充实教师队伍等。
5)校企联合、政产学研用一体化办学,通过岗位生产实践和科技服务培养专业人才。
6)积极开展第二课堂活动、科技活动和社会实践活动。
7)建立科学的考核体系、教学管理体系和与新教学体系相适应的运行机制,确保教育质量。
2.创新人才培养模式的实践
为了确保人才培养模式的实施和培养目标的实现,创新人才培养模式,打破了原有的学科体系,在组织实施时将整个教学内容划分四个模块进行。一是培养个人能力综合素质模块,包括人文社会、法律知识、职业道德、身体素质等知识的基本能力方面模块。二是专业技术基础模块,强调突出计算机应用能力、计算能力及相关领域活动能力、外语资料借鉴能力、制图、识图能力等。三是技术能力模块,突出工程设计能力、施工能力等。四是管理技能模块,突出管理、财会、金融、招投标决策、质量、安全管理等方面的能力。在教学组织和实施过程严格按人才培养设计方案进行实践。
四、学生的综合素质、工程能力及社会评价
山东科技大学土木工程应用型本科专业创新人才培养模式实施7年来,由于能够与国际、现代土木的技术要求相适应,注重能力培养,突出专业特色,课程体系设置科学、合理、具有可操作性,取得了较好的实践效果,主要表现为:模式有利于学生知识、能力素质的协调发展;模式对促进学生能够创造性思维的培养、自学能力培养、人格品质的塑造、实践能力的提高及个性发展五个方面有较好的效果;理论教学既注重基本概念与基本理论的讲授,又努力提高学生综合运用知识与理论的能力,学生实际能力得到较大提高;实践性教学模式促进了学生工程技术应用能力的提高;毕业生获得了全国大学英语等级考试合格证书、计算机应用知识和应用能力考试初级证书、工程测量高级职业资格证书、建筑CAD资格证书、项目管理师资格证书等;土木工程应用型本科专业已毕业四届学生,已普遍得到社会、企业的认可和高度评价,学生就业率连续在95%以上。
五、建议与结论
通过几年对土木工程应用型本科教育人才培养模式的建设与实践,我们深深认识到:培养适应新技术与施工设备、满足现代土木工程应用型高级技术人才,其培养方案及模式必须立足职业能力培养,提高学生的综合素质,突出工程技术应用能力和创新能力,在创新实践中主要做好五个方面的工作。
一是创新理论教学体系。在构建创新理论教学体系时,应依据土木工程专业知识、能力、素质结构要求,对课程体系和课程内容优化组合,建立与培养目标相适应的理论教学体系。
二是创新实践性教学体系。在构建创新实践性教学体系时,应根据土木工程专业知识、能力、素质结构要求,对实践性教学体系和教学内容进行优化组合,建立与培养目标相适应的实践性教学体系。包括土木工程材料、土力学等课程的实验教学体系、各类实习及设计的教学体系等。
1.土木工程专业人才培养现状
入世后,我国建筑业的发展迎来了前所未有的机遇,面对建筑人才市场更为激烈的竞争,高校对建筑人才的培养应尽快适应向“大土木”的转变,培养适应现代化建设需要,具备土木工程技术及工程管理相关的管理、经济和法律等基本知识,获得工程师基本训练,具有一定的实践能力、创新能力的高级工程管理人才。目前我国高等院校在土木工程专业人才培养主要存在如下问题:一是课程体系和教学内容不合理,教学效果不够理想。土木工程涵盖了原建筑工程、交通土建工程、地下建筑工程等八个专业,专业覆盖面宽,由此可见,就现实情况来看,“厚基础、宽口径”的具体做法,大多理解为多加几门基础课和相关专业课,而忽视了建立合理的课程体系和优选教学内容等诸多方面,实际的效果与理想相去甚远。二是考试注重理论测试,忽视技能等方面的考核。不能有效地激励学生持续不断地探索、学习与创新。三是教学方法单一、教学手段仍存在较大局限。我国的土木工程专业基本上仍属于“填鸭式”单一教育方法,给学生创造自主学习,科学思维的环境仍显不够,另外实践教学与课程分离,这种做法虽有利于组织教学,但不利于提高学生的实践能力。对建筑类企业来说,现在面临国内、国际两方面的变革要求:在国内,土木工程的融合,综合性工程项目的增加,特别是经济体制、就业机制的变化,使得综合素质高、专业口径宽、适应性强成为社会对人才的最基本要求,教学计划必须适应这种转变;另一方面,我国开始实行注册工程师制度,又进一步向着注册工程师的国际互认努力。建筑类企业对国际市场的占有率逐步增大,国外企业也逐步进入国内市场。因此,我们必须改革人才培养模式和相应的课程体系,主动适应国内、国外两方面的人才要求。
2.土木工程卓越工程师培养方案
2.1我校土木工程师培养目标
随着中原经济区、航空港区建设逐步上升为国家战略,培养适合现代化建设需要的人才显得尤为迫切。因此土木工程卓越工程师培养目标应遵循教育服务经济建设的原则,围绕我校建设有特色大学目标,立足河南,面向全国,进一步加强我校土木工程专业建设,提高专业办学层次和质量,源源不断地为河南和全国土木建筑业培养和输送综合素质良好、富有创新精神的卓越土木工程专业复合型人才。
2.2土木工程人才培养模式
建立以创新能力为核心的人才培养模式,改革课程内容、知识学习方式、考核方式和评价标准,加强实践教学及能力培养方式等关键环节。实施“全过程、递进式”的实践教学体系,建立稳定的大型企业实习基地,培养学生的动手能力、基本技能、表达能力和工程综合能力。土木工程专业本科阶段学生主要采取“3+1”工程师培养模式,其中3年以在校理论学习为主,累计1年的实践教学环节主要依靠本专业教师和定点企业内的工程师联合指导和培养,使学生紧密结合工程实际,深入到土木工程建设的勘测、设计、施工和运营管理等整个工程生命周期中,完成在企业实训阶段的学习任务。因此,“卓越工程师培养计划”的培养方案包括校内学习和企业学习两个部分,两个阶段的学习分别制定相应的校内教学计划和企业培养计划。
2.3课程体系与教学内容
立足于提高人才培养质量,从剖析课程内容和课程体系内涵入手,在坚持人文精神与科学精神融合、通识教育与专业教育整合、个性培养与社会责任并重的同时,处理好核心课程与选修课程、理论课程与实践课程、课内教学与课外活动的关系。进一步强调学生能力和素质培养,充分发挥课程教学在卓越工程师培养中的主战场作用。(1)课程体系要彻底改变因人设课现象。对课程进行梳理与整合,避免课程间内容重复,同时力争做到课程间无缝衔接。每门课程均应尽力成为教学质量高、广受学生欢迎并充分体现学院特色的精品课程。(2)通过课程的精心设计等途径,尽可能减少课程门数;借助于其他教学手段减少课程理论教学学时数,增加实践教学学时数;专业核心课程要尽可能安排实验内容,并设置设计性、综合性实验。使理论与实践密切结合,同时增加学生应用知识的能力。(3)专业核心课要按改变课程的开课方式与授课方法。探索按教学团队形式开展课程建设,按团队方式承担课程教学任务,如3-4名教师共同承担一门课程,资深教授讲授理论,科研强的青年教师以及从企业聘请的专家讲授案例,让各个教师的长处得到充分发挥。(4)课程教学内容、教学方法和手段应在教学团队或教研室平台上进行精心设计,每门课都要将知识、能力和人格培养的功能充分发挥出来。(5)推行小班上课,进行研讨式学习。(6)应尽可能逐步开出全英语课程,与国际学院土木工程国际本科学术互认课程班融通。
2.4校内外师资队伍建设
开展土木工程卓越工程师培养,师资队伍是关键。要加大建设力度,尽快形成一支至善、格物、育人的师资队伍,保证土木工程卓越工程培养计划顺利实施。要明确从事土木工程人才培养的教师应该具有的基本条件,如懂得高等教育教学的基本规律;具有较高水平的科学研究能力和学术造诣:具有较强的工程能力,例如设计和实施能力:具有高尚的道德情操、严谨的治学风范和健全的人格魅力。学院尽可能为教师达到这些条件提供支持。逐步完善与“高水平工程教育师资队伍”相符合的师资政策,包括聘用政策、晋升政策、考核政策和其他激励政策,同时也包括教师培养和提高的措施等。探索和建立土木工程教育中“教师—工程师”有机结合的新机制。
2.5教学形式与方法
树立以教师为主导,以学生为主体的教学观,在教学过程中以学生为中心组织教学活动;充分发挥学生的主观能动性,推广启发式、讨论式和研究式等教学方法,提高学生提出新问题、发现新知识及解决问题的能力,引导学生从继承性学习走向探究发现性学习;提倡教师团队协同教学,开展大班授课,小班研讨,小组合作等多种教学组织形式;鼓励教师运用现代教育技术和手段,开展信息化教学。
2.6实践教学环节
实践教学是整个教学活动的重要环节之一,毕业设计(论文)是综合性实践教学环节,同时也是学生毕业前的一项综合训练。我院已构建了较为完善的实践教学体系及本科生毕业设计(论文)评价体系。结合“卓越工程师培养计划”要求,我院将进一步完善实践教学管理制度和管理流程,建立有效的质量监督体系,整合与优化实验教学条件,鼓励学生突破专业和学科界线开展科研训练,探索学生个性培养的新途径。
2.7实习实训
实习包括:认识实习、测量实习、地质实习、专业实习和毕业实习等。其中专业实习和毕业实习在建筑类企业进行,企业实习是卓越工程师培养的新增教学环节。学生通过在企业各不同阶段的实习,熟悉土木工程结构设计、施工的基本方法,提高其综合运用知识的能力;了解工程实际需要,培养职业精神、分析能力、沟通交流能力、团结协作能力、管理能力、表达能力等工程综合能力,从而具有独立从事土木工程领域内某一方向工程设计与运行、分析与集成、研究与开发、管理与决策等能力,以适应未来科技发展和社会进步需要,成为面向未来的具有实践能力、创新能力和国际视野的卓越工程师。
3.企业学习阶段方案
3.1培养目标
卓越工程师企业培养计划是针对“卓越工程师”培养方案的企业部分所专门制订的,主要是指本科第4年的企业学习内容安排与要求。其目的是通过学生现场的实践与学习,结合土木工程产品的设计、施工、检测、监理、运营、维修等过程中工程实际问题,培养能够灵活运用本专业的基础理沦知识,具有较强的创新意识与解决土木工程产品设计、施工、检测、监理、运营、维修和相关技术研究等工程实际问题能力的卓越高级工程技术人才。
3.2培养标准
(1)能够综合运用所学基础理论、专业知识和技术手段分析并解决土木工程领域的实际问题。针对土木工程中的技术问题,能通过科学的方法和手段,认识和系统地表述问题,建立模型,判断和分析问题,提出解决方法和建议。(2)具有较强的新技术判别力,能从生产实际中发现问题,提出创新性课题,并组织协调相关部门攻关,取得创新成果。(3)了解本专业领域技术标准,相关的政策、法律和法规,熟悉土木工程建设的相关程序和行业习惯。(4)具有较好的组织管理能力、较强的交流沟通、环境适应和团队合作的能力。(5)充分了解企业的建立、运行、管理等知识。明确土木工程师的责任和社会角色,具有良好的职业素质和职业道德及较强的社会责任感。
4.保障条件
4.1组织保障
为使方案顺利实施,学院成立领导小组、工作小组和咨询专家工作组。(1)领导小组:领导小组组长由土木建筑工程学院院长担任,副组长由土木建筑工程学院分管本科教学工作的副院长担任,成员由学院教学办公室、土木工程教研室、实验室等部门主要负责人组成。全面领导、规划、组织、协调工程教育改革及“卓越工程师教育培养计划”的实施,调整、制定相关政策和制度,保证计划各项工作能落到实处。(2)工作小组:工作小组组长由土木建筑工程学院分管本科教学的副院长担任,副组长由土木工程教研室主任担任,成员由土木工程教研室教师、工程教育专家、企业代表等组成。下设办公室,具体负责计划各项工作的实施,就培养目标、专业标准、培养方案、教学计划、课程体系、实践教学、教学方法、教学手段、学生方式、队伍建设、招生方式、校企合用联盟等方面开展具体工作。(3)核心专家组:为了推进“卓越工程师培养计划”各项工作,土木建筑工程学院成立“卓越工程师培养计划”核心专家组,由与土木建筑工程学院联合培养卓越工程师的大型企业工程技术专家组成。其任务就“卓越工程师培养计划”的实施提出可操作的咨询意见。(4)教学指导委员会:为配合“卓越工程师培养计划”实施,学院成立“工程教育教学指导委员会”,土木建筑工程学院工程教育教学委员会由院领导、专业资深教授、行业专家、毕业生代表组成。通过教学指导委员会保证土木工程专业制定培养目标、专业标准、培养方案、教学计划等科学合理,同时,保证培养方案和教学计划能落到实处。
4.2人员保障
土木建筑工程学院拥有一批教学经验丰富的师资队伍。土木工程专业现有教师25人,其中教授3人,副教授6人,博士13人,硕博比例100%。获得国家一级注册结构工程师的教师3人,获得国家一级注册建造师的5人,获得国家一级注册造价师的教师3人。外聘企业非专任教师10余人。土木工程专业教师积极参与多项科技开发和工程设计任务,理论与实践相结合,承担了公路与桥梁、多层及高层建筑设计任务以及危房鉴定、土木工程检测等项目,促进了教学改革、丰富了教学内容,为学生提供了良好的学习和成长环境,能够保障“卓越工程培养计划”的顺利实施。
4.3经费保障