土木工程專業(yè)中力學(xué)教學(xué)與注冊考試結(jié)合的探討

邱劍 趙旭光

摘要：在土木工程專業(yè)的教學(xué)當中，力學(xué)類課程至關(guān)重要。如何將力學(xué)教學(xué)內(nèi)容與土木工程專業(yè)有機的結(jié)合到一起，注冊考試是一個比較好的切入點。通過研究注冊考試當中的力學(xué)部分的分值比例，討論教學(xué)中引入注冊考試的可行性，探索了專業(yè)人才培養(yǎng)的新方向。

關(guān)鍵詞：土木工程；力學(xué)；注冊考試

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）45-0124-02

對于土木工程專業(yè)的學(xué)生來說，本科培養(yǎng)的主要目的是所學(xué)知識能夠滿足日后從事崗位的技術(shù)與技能要求，因此在教學(xué)當中，應(yīng)注重土木工程專業(yè)的特色和需求，緊密地與工程實踐聯(lián)系起來。

一、研究背景

在土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案當中，力學(xué)類課程無疑占有舉足輕重的地位。改革開放以來，我國高校連年擴招，已經(jīng)從過去的精英教育逐漸轉(zhuǎn)向全民教育，與此同時，力學(xué)課程的教學(xué)學(xué)時卻有逐年縮減的趨勢，這使得學(xué)生的認知能力和有限的教學(xué)學(xué)時與保證教學(xué)質(zhì)量之間存在很大的矛盾。

一般認為，改革和優(yōu)化傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段是解決上述矛盾的主要途徑，然而，筆者通過教學(xué)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)當中經(jīng)常會有學(xué)生提出疑問：力學(xué)有什么用？對以后的工作有什么幫助？其重視的程度就是這個知識對自己有沒有用，然后再決定是不是去花時間去學(xué)、花多少時間去學(xué)。由于力學(xué)類課程屬于基礎(chǔ)課，理論性強且比較抽象，教學(xué)時段通常被安排在大一、大二進行，這導(dǎo)致其在時間維度上會與工程實際有一定的脫節(jié)。目前，大學(xué)生基本上是從學(xué)校到學(xué)校，社會認知和實踐能力普遍不足，很難預(yù)見力學(xué)將來的應(yīng)用前景以及對自身工程實踐能力所產(chǎn)生的重要影響。因此，筆者認為通過采取適當?shù)氖侄?，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓他們產(chǎn)生學(xué)習(xí)的內(nèi)生動力才是提高力學(xué)類課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。

為了提高力學(xué)類課程的教學(xué)效果，近年來，國內(nèi)已有不少學(xué)者進行了諸多努力。例如在力學(xué)類課程新改版的教材中更加注重引入工程實踐案例，并用彩色圖形排版。繆志萍[1]結(jié)合我國注冊工程師職業(yè)資格制度，從培養(yǎng)應(yīng)用型人才角度出發(fā)，闡述了土木工程專業(yè)課程的培養(yǎng)目標和土力學(xué)與基礎(chǔ)工程教學(xué)改革的必要性。沈蒲生等[2]探討了注冊工程師制圖與國際接軌后對土木工程教育的新要求。楊佳玲等[3]探索了工程教育認證背景下“以學(xué)生為中心、以輸出為導(dǎo)向”的改革目標，完善了本科培養(yǎng)方案，以期提高人才的培養(yǎng)質(zhì)量。但針對力學(xué)大類課程如何與工程實踐進行結(jié)合，在教學(xué)當中又應(yīng)當如何切入，尚未有相關(guān)文獻進行研究。

二、力學(xué)教學(xué)與注冊考試結(jié)合的必要性和可行性

根據(jù)住建部的相關(guān)規(guī)定，項目經(jīng)理必須由取得建造師執(zhí)業(yè)資格證的專業(yè)人士經(jīng)注冊后方能擔任。而根據(jù)《勘察設(shè)計注冊工程師管理規(guī)定》，未取得注冊證書及執(zhí)業(yè)印章的人員，不得以注冊工程師的名義從事建設(shè)工程勘察、設(shè)計及有關(guān)業(yè)務(wù)活動。同時，在工程企業(yè)申請相關(guān)資質(zhì)時，通常也需要企業(yè)滿足擁有一定數(shù)量的注冊工程師的條件。由此可見，對于土木工程專業(yè)的學(xué)生來說，將來不管是從事施工管理或設(shè)計研究等工作，都需要解決執(zhí)業(yè)資格的問題。

在國家現(xiàn)有的土木工程各類執(zhí)業(yè)資格考試當中，力學(xué)類課程占有很大的比重。以注冊土木工程師（巖土）考試為例，在基礎(chǔ)考試當中，理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等力學(xué)學(xué)科占有很大的比例。由考試大綱得知：在基礎(chǔ)考試上午段中，力學(xué)占比約1/3；下午段的考試當中，力學(xué)占比約31.7%。由此可知，掌握了扎實的力學(xué)知識在一定程度上有助于通過考試。

孔子曾經(jīng)說過：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。在這種背景下，堅持問題導(dǎo)向和社會需求導(dǎo)向，將注冊考試與力學(xué)教學(xué)有機結(jié)合到一起，不失為引導(dǎo)學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)、有效提高教學(xué)質(zhì)量的途徑和方法。

三、力學(xué)類課程教學(xué)改革的探討

1.加強師資隊伍建設(shè)。從目前高校教師的人員組成來看，具備豐富工程實踐經(jīng)驗的教師占比較小。特別是新引進的力學(xué)教師，大部分是直接從高校博士畢業(yè)即加入教師隊伍。其特點是理論功底扎實、科研能力強，但往往缺乏對土木工程的實踐經(jīng)驗。雖然目前非常重視“雙師型”教師的建設(shè)，但持有雙證的教師屬于少數(shù)。在這里，可以通過兩方面進行加強：一方面，學(xué)校人事部門應(yīng)制定相應(yīng)的激勵政策，鼓勵現(xiàn)有的教師考取注冊工程師證書，或?qū)⒔處熍芍料嚓P(guān)工程企業(yè)，如建設(shè)工地、設(shè)計院、房地產(chǎn)公司等進行鍛煉和進修，加深理論與實際結(jié)合的理解。另一方面，可直接招聘注冊工程師作為專任教師/外聘教師。以一級注冊結(jié)構(gòu)工程師為例，其主要的工作內(nèi)容是進行結(jié)構(gòu)工程設(shè)計和力學(xué)核算，必須具備一定的力學(xué)基礎(chǔ)又具備豐富的實際經(jīng)驗。因此在高校力學(xué)教師隊伍中引入注冊工程師，既兼顧了理論基礎(chǔ)，又引入了工程實踐。

2.課程內(nèi)容優(yōu)化與教材改革。首先是對力學(xué)類課程內(nèi)容進行優(yōu)化。例如在土木工程專業(yè)制定力學(xué)類課程標準或教學(xué)進度表時，將課程目標與注冊考試相關(guān)內(nèi)容進行掛鉤。在日常的力學(xué)教學(xué)案例中，適當?shù)囊胱钥荚嚨脑}，并根據(jù)知識點進行分析。將注冊考試的真題引入實際教學(xué)當中，一方面由于注冊考試的真題與工程實際較為接近，另一方面也因為每年都有新的注冊試題可以補充進來。其次是對力學(xué)類教材進行改革。目前主流的力學(xué)教材均是按照獨立的知識點進行編排。例如在材料力學(xué)教材中講述變形時是按照拉伸壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲等變形單獨形成章節(jié)進行講解。而對于實際問題來講，變形往往是幾個的組合，并且除了力學(xué)問題外，還有材料、環(huán)境、人、地域、施工方法、規(guī)范等方面的因素需要考慮，是綜合性的復(fù)雜問題。那么在編寫力學(xué)類教材時，可以從最新的工程實際案例出發(fā)，以專題的形式來編，其中穿插相應(yīng)的力學(xué)知識點。

3.工程實踐環(huán)節(jié)的引入。按照新修訂的工程教育專業(yè)認證標準，畢業(yè)要求包括：工程知識、問題分析、工程與社會、職業(yè)規(guī)范、項目管理等。標準要求土木工程專業(yè)的畢業(yè)生要求具備解決土木工程實際問題能力、土木工程技術(shù)基礎(chǔ)應(yīng)用能力。在注冊工程師的專業(yè)考試當中，考題和案例分析均來源于實際問題，需要利用力學(xué)知識結(jié)合規(guī)范進行求解。例如在一級注冊結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)考試當中，鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)等科目里均包含大量強度、剛度和穩(wěn)定性等方面的力學(xué)驗算。因而在現(xiàn)有的力學(xué)教學(xué)當中，可以和專業(yè)課相結(jié)合，解決注冊考試當中出現(xiàn)的工程實際問題和案例。另一方面，也可以對現(xiàn)有力學(xué)實驗進行補充。例如在注冊考試的鋼結(jié)構(gòu)科目中，有驗證普通螺栓連接的案例和計算試題，此項內(nèi)容在材料力學(xué)的組合變形一章也有討論。將普通螺栓連接的內(nèi)容制造成實物進行拉伸實驗，通過改變螺栓數(shù)量、大小、安裝位置等，觀察相應(yīng)的破壞規(guī)律并與規(guī)范進行對比驗證。也就是可以在現(xiàn)有的力學(xué)實驗體系中，增加一部分設(shè)計性、綜合性實驗，既豐富了教學(xué)內(nèi)容，也能加深學(xué)生對于課程的理解。

綜上所述，在土木工程專業(yè)力學(xué)教學(xué)當中，通過與注冊考試結(jié)合的試探，對于學(xué)生而言，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)學(xué)科的興趣，為其未來應(yīng)用力學(xué)原理解決工程實踐問題奠定了扎實的專業(yè)基礎(chǔ)。對學(xué)校而言，能夠進一步將學(xué)生培養(yǎng)成應(yīng)用型人才，為用人單位提供合格且高效的人選，同時也有利于通過工程教育專業(yè)認證?？傊菩辛W(xué)教學(xué)與注冊考試結(jié)合是一個多方共贏的局面，可進一步推廣和探索。

參考文獻：

[1]繆志萍.注冊工程師制度下土力學(xué)與基礎(chǔ)工程教學(xué)研究[J].山西建筑，2010，（06）.

[2]沈蒲生，尚守平.論我國注冊工程師制度和土木工程教育與國際接軌[J].機械工業(yè)高教研究，2000，（04）.

[3]楊佳玲，劉敏，范留明，等.工程教育專業(yè)認證背景下的人才培養(yǎng)方案研究——以土木工程專業(yè)為例[J].教育現(xiàn)代化，2017，4（42）.