略论基于国家注册结构工程师制度的教学改革

　　[摘要]通过分析21世纪土木工程教育发展的挑战与机遇，比较分析了国内外培养注册结构工程师的周期和学制、土木工程专业培养目标、教学计划、教学方法、实践教学等内容。介绍国家注册结构工程师执业资格制度，提出了结合工程实际的教学内容动态发展、专业教学计划改革。同时结合集美大学新办土木工程专业的具体情况，比较分析了专业培养目标、周学时数和年学时数、课程设置学时比较、面向工程实际的教学改革、结合结构设计竞赛的专业改革等方面。
　　[关键词]高等教育；教学改革；土木工程；国家注册结构工程师
　　优良教风、学风建设是高等学校改革发展的迫切需要，直接关系到土木专业人才的培养与质量，关系到学生成长、成才与就业，专业教师肩负着不可以推卸的责任。发达国家近些年实践证明，实行专业注册执业资格制度，有利于规范从业人员水平，为了与国际接轨，中国在2O世纪9O年代后期，在各领域实施专业注册执业资格制度。土建领域中实施注册工程师执业资格制度，对土建学科的教育改革起到导向作用，将深刻影响着2l世纪高等学校土建领域教育事业的发展方向。
　　一 21世纪中国土木工程教育的挑战和机遇
　　中国近代土木工程教育始于20世纪初，1978年后，中国土木工程教育从混杂中真正开始起步，进行一系列的教学改革。1998年起开始在全国土木工程领域实施国家注册结构工程师执业资格制度。土木工程学科是工程实践性很强的学科，是综合社会与技术的活动，而不是“高楼深院式”科研活动。全国土木工程专业评估制度与注册结构工程师制度的产生是时代要求。建设部和人事部积极探索建立与发达国家同步接轨的国家注册结构工程师制度，该制度是国家机构以纪律化的职能和角色直接进行学科制度的干预，于1997年颁发“注册结构工程师执业资格制度暂行规定”，在全国领域实行注册工程师制度，实行全国统一考试，控制专业岗位人才的选拔，同时与英美等6个发达国家签订相互承认注册工程师的条例 J。
　　推动国家注册结构工程师制度势在必行，该作法适应了目前中国土木工程教育的国际机遇和挑战，将提高工程设计质量，强化结构工程师职责，维护国家利益。落实到高等学校土木工程的教育方面，该制度提出了加强基础知识、扩宽专业面和与国际接轨的要求，国家注册结构工程师制度对土木工程学科的教学改革起到导向作用，影响着我国土木工程教育事业的发展方向，对土木工程专业教学改革不断提出新的要求。
　　二 部分发达国家土木工程教育的比较
　　“他山之石，可以攻玉”。国家注册结构工程师制度是引进于欧美发达国家的，发达国家也经历过传统土木工程教育和基于国家注册结构工程师执业资格制度的现代土木工程教育的转型期。我们尚处在转型过程时，借鉴国外高校土木工程课程体系中科学合理的地方-3 ]，来改善不足，是有利于培养较高国际化程度的现代土木工程师，促进以注册结构工程师制度为导向的教学改革。
　　（一）培养注册结构工程师周期和学制英国实行三明治教育，培养注册结构工程师的周期：第一阶段3年本科+1年企业实习；第二阶段三年制研究生或3年工作实践；第三阶段申请英国执业注册。中国实行的周期：第一阶段四年制本科；第二阶段4—5年工作实践或研究生；第三阶段申请中国注册考试。
　　（二）土木工程专业的培养目标英国培养目标是以“大土木” 来规范，要求毕业生可从事建筑工程、桥梁、隧道、交通道路、港坝水工等设计、施工、管理等工作，本科教育属通才教育和素质教育，职业实践培训和研究生教育属于专才教育，如University of Nottingham和Uni—versity of Greenwich。美国培养工程师能把科学、数学、正确决策及创造力等应用到社会所需求的设计或施工中，要求在人文和社会科学方面受过广泛的教育，如Berkeley和MIT。
　　（三）土木工程专业的教学计划英国以结构工程、岩土工程和流体力学理论为基础，课程体系分核心课程、辅助课程、选修课程，基础知识面宽，具有较大的适应性，学时少而精，面授学时约1200 h，通识教育约占16％，基础课程2l％，专业基础课程36％ ，专业课程27％，毕业设计体现集体配合意识和协调合作精神，如Imperial College of Science and Technology。
　　德国为五年制本科，分入学前生产实习阶段（8至13周），基础教育阶段（2年），专业学习阶段（3年），面授学时约1200 h，基础课程12％，专业基础课程39％ ，专业课程49％ ，如Technical Universi一哆of Darmstadt。中国总学时一般控制在2500，课程结构分为公共基础课、专业基础课和专业课，学时比例约5：3：1，毕业设计体现独立性和完整眭。
　　（四）土木工程专业的实践教学德国的工程实践教学是教学的重要环节，学生以普通工人身份参加各工种工作，熟悉第一线生产，了解生产的基本工艺过程，体会体力劳动和脑力劳动差别，培养职业意识和职业道德。美国重视实践教学，工程教育倡导“回归工程” 口号，课堂学习与工程实习融为一体，长时间的接触工程实际，培养分析问题和解决实际问题能力，政府出资设置客座教授。
　　三 以国家注册结构工程师制度为导向的教学改革
　　基于注册结构工程师制度进行土木工程专业教学改革的基本思路：根据国家对注册结构工程师的具体要求确定高校人才培养规格和教育目标，选择和组织教学内容，并依据教学内容改进教学方法，通过教师指导本科生掌握扎实的土木工程专业基础知识，培养学生良好综合素质和能力。若本科生毕业后从事建筑结构设计工作，在经过一定的继续教育和工程实践后能达到国家注册结构工程师的标准。
　　（一）以注册结构制度为导向的专业教学计划设置土木工程一级学科常遇到问题是在大土木方向内拓宽专业口径的前提下，解决好专业方向教学计划制定问题。目前土木工程专业教育中部分高校存在着课题结构松散、课程之间缺乏联系的现象，部分课程各自为重，强调课程本身的独立性，导致部分学生难以建立整体知识结构。
　　将不同知识在学科体系内进行整合，使他们互相支撑、互相配合，以适应国家机构对工程师的要求，并最终与本科生能力培养建立直接对应的关系。在国家注册结构工程师制度内，分基础考试和专业考试。其中2009年度基础考试科目分高等数学、普通物理、普通化学、理论力学、材料力学、流体力学、建筑材料、电工学、工程经济学、计算机数值方法、结构力学、土力学与地基基础、工程测量、结构设计、建筑施工与管理、结构试验和职业法规等17门课程。基础考试科目体现了以公共基础和学科基础为主的注册结构工程师考试，代表工程界对土木工程专业毕业生知识结构的最基本要求。加强基础教学意味强调课程内容完整性，而应当注意主干课程体系的整合，优化课程结构和构建课程模块，如着重加强“工程力学” 和“结构工程”系列课程模块。
　　（二）结合工程实际的教学内容动态发展土木工程专业课程的基础主要是各种国家或行业规范，规范的调整要求教学内容必须动态更新。
　　教学内容要分层次地吸收最新、最前沿国家颁布规范和最新的研究成果，丰富教学内容，突出课程的时代特征，使基础理论、方法、技术与社会经济发展相适应，防止理论与工程实际脱节。
　　2009年国家一级注册结构工程师专业考试部分包含了结构设计总则，混凝土结构，钢结构，砌体结构与木结构，地基与基础，高层建筑结构、高耸结构及横向作用，桥梁结构等八个主要部分内容，涉及到《公路桥梁抗震设计细则》等31本规范、标准最新研究成果。考核中对规范融会贯通理解的综合性，规范制定过程与实际应用性，各项规范规定的概念和机理，规范规定在工程中运用与案例分析都是考核重点。连锁性考题注重综合能力，比如作为高层建筑结构的构件设计，要综合结构抗震等级、构件承载力设计、荷载效应综合分析、地震作用计算、静力计算、内力组合与调整、构件配筋要求、构造要求和施工技术确定等方面，每个题目涉及内容广泛，需要综合知识和技能。综合能力培养必须从教学体系上向注册工程师的培养模式转变，应以课程设置和教学内容的综合性为前提，同时需要改革教学方法，加强实践环节提高教师的综合素质。
　　四 集美大学土木工程专业教学改革
　　制定以注册结构工程师制度为导向的专业教学计划，教学内容结合工程实际动态发展，我们借鉴国内外土木工程课程体系中科学经验，结合2010年厦门提出岛内外一体化建设的发展趋势，探讨改进集美大学土木工程专业教学制度，有利于培养高素质、适应社会发展，具有较高国际化程度的现代土木工程师。
　　（一）集美大学土木专业培养目标国内一流土木工程专业学校在课群组设置上更趋向“大土木宽口径”，课群组分建筑工程、岩土工程、桥梁工程、道路工程、轨道交通工程、建筑设备工程等方向，加州大学伯克利分校课群组分工程项目管理、环境工程、地质工程、结构工程等。
　　集美大学课群组划分与University of British Columbia相近，课群组划分为2—3个主要方向。
　　集美大学土木工程专业人才培养方案中[9]，详细规定了毕业生应具有素质结构（思想、专业、科学文化、身心等素质）、能力结构（获取知识、应用知识、创新等能力）、知识结构（工具性知识、人文社会科学、经济管理、自然科学、学科知识等）。其中强调毕业生具有创新能力，掌握进行创造活动的思维方法，能开展科研活动，具备一定的创新性思维和探索能力。在培养目标中，更倾向于要求本科生具有扎实基础理论知识和宽口径的土木工程基本理论和基本知识，同时把培养目标定位在应用型高级工程技术人才。
　　目前集美大学土木工程专业的课群组设置以“结构工程” 和“工程与项目管理” 为主要方向。
　　课群组的设置正根据国家注册结构工程师的要求和社会需求的变化而优化，如近几年执业资格对“桥梁隧道工程” 越来越重视，毕业生需求量加大，根据该趋势，集美大学土木工程专业将于2010年招收“桥梁与隧道工程” 方向。
　　（二）周学时数和年学时数比较经比较，集美大学和国内一些土木工程专业传统学校的周学时明显多于国外一些学校。
　　年学时比周学时更能客观反映在校生实际接受学校教育的时间，集美大学总学时约2100 h（见表1），少于国内一些土木工程专业学校，但还是明显多于国外学校。过多学时数将使本科生把重点放在上课和考试中，如果缺少时间上的保证，培养学生全面素质的计划会较难实现，适当压缩专业总学时是有必要的。压缩总学时的方法可以结合国家注册结构工程师的具体要求，进一步改进教学方法，一定幅度地削减课堂教学时间，优化和减少通识教育课程，课程内容没计向综合化方向发展。进一步加强学生工程训练和工程素质的培养，增设部分专题讨论课和专业论坛沙龙，为个性化培养方案提供时间上的保证。
　　（三）课程设置学时百分比的比较集美大学通识教育课程学时占总学时的51.7％，而专业课程比例较低（如表2），这与集美大学重视人文社科教育，培养德智体美全面发展、具有扎实基础理论知识的专业培养目标是吻合的。但专业课时数比重较低，课程设置状况可能不利于培养高素质、适应社会发展的现代土木工程师。可以参照国外土木工程专业的课程设置隋况，坚持在专业课学习阶段采用有效的划分课题组做法，加强专业课程教育，使学生了解和熟悉土木工程师将来可能遇到的主要问题及处理方法，为本科生未来继续深造打好基础。
　　专业评估逐步从“教育投入” 为核心向以“教育产出”为核心转变，传统评估往往对教育投入作种种规定，如教学计划、课程设置、教学设施、师资队伍等，该些措施保证教育质量提供重要支持，但教育质量最根本是要看教育产出，看本科生入学后是否逐年提高，毕业后是否达到原定培养目标，传统教学方法强调基本理论，以国家注册结构工程师制度为导向的教学方法强调基本理论和工程实践的融合，强调基本计算技能的培养。土木工程教育由低年级到高年级，按通识教育、基础课程、专业课程、选修课程等依时间顺序“串联式”
　　安排教学，本科生一般有很长一段时间无法知道课程中所学知识的具体用途，教学改革中探讨把专业基础知识课放在低年级，比如计算机辅助设计、房屋建筑学、结构体系、荷载学等，“并行式”地设置土木工程课程可能更容易启发本科生的兴趣和提高教学质量。
　　（四）面向工程实际的教学改革国家注册结构工程师制度作为行业准人制度明确了从事结构设计人员素质要求，作为注册结构工程师，应该在工程实践中努力培养良好的工程素质，除必须具备较强科学技术理论基础和较宽知识面以外，还应具备土木专业必须的各方面能力，如设计能力、实施能力、开发能力、管理能力和评价能力。
　　提高本科生工程训练的要求，可以在实践性较强的课程中安排综合性大作业或设计，以增加学生工程应用能力和综合能力的训练，适应土木工程高度综合性的特点，可以在土木工程大平台课程阶段安排地质实习、测量实习等实践环节。因为，注册结构工程师与工程实践是紧密结合的。
　　面向工程的教学制度可以引发一系列改革。通过工程质量事故案例分析可以加强本科生的工程质量意识、职业道德教育和建设法规的教育；通过国际工程的实践可以引导师生着眼于国际工程建设；通过和企业合作产学研平台可增强课题技术攻关，在巩固教学成果同时，提供技术服务，提高大学生实践综合能力。对于人才培养上我们应该适应时代的高标准要求，培养具备完整工程基础知识、具备综合知识层次、具备创新和合作能力等都是高校在人才培养方面缩小与发达国家土木工程教育时应该要重视的。
　　（五）结合结构设计竞赛的教学改革结构设计竞赛与注册结构工程师执业资格制度是“一脉相承” 的。通过对现代土木工程师知识体系需求和目前教育现状，结构设计竞赛成为解决专业教学改革的最佳方法，通过设计竞赛，以赛促学，不仅调动学习积极性，也有利于培养实践动手能力、仓 新精神和团队协作精神，同时促进土木专业教学改革、丰富校园科技文化氛围。结合结构设计竞赛的教学改革可使学生在本科阶段掌握：工程实际案例综合分析能力，含基本结构和基本构件的完整设计，研究新型建筑结构体系模型设计与制作，结构计算设计等全过程。目前集美大学已开展两届，2010年结构设计竞赛的题目为“纸质单跨结构的设计与制作”。
　　五。结束语
　　基于国家注册结构工程师执业资格制度的土木工程专业教学改革不是倡导应试教育，土木工程专业本科教育是培养适应面宽、高素质、可塑性强的人才，国家注册结构工程师从事专业工作范围主要为建筑结构、桥梁结构及塔架结构等工程设计及相关业务，我们倡导围绕以培养国家注册结构工程师为核心，面向工程实际，培养本科生成为具有综合素质、继续学习和自我深造的能力，高素质实践能力强，可以适应社会发展，具有较高国际化视野的现代土木工程师。

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