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摘要:本文介紹了在土木工程中的危機(jī)問題。在過去，土木工程師是我們文明的先驅(qū)，今天，他們很少被視為領(lǐng)導(dǎo)者和創(chuàng)新者。作者撰文敦促土木工程師利用當(dāng)前的挑戰(zhàn)，改變和適應(yīng)行業(yè)新得需求以恢復(fù)土木工程得領(lǐng)導(dǎo)地位。全球化進(jìn)程被認(rèn)為當(dāng)前局勢得一個(gè)重要組成部分。接著，21世紀(jì)土木工程師作為“文藝復(fù)興人”在工程創(chuàng)新、計(jì)算機(jī)和全球化的現(xiàn)代化身的觀點(diǎn)被提出來。擬議的工程師根據(jù)其自身知識(shí)體系的五個(gè)組成部分有以下特點(diǎn):土木工程專業(yè)知識(shí)、分析知識(shí)和技能、工程創(chuàng)新知識(shí)和技能、計(jì)算機(jī)知識(shí)和技能和全球化知識(shí)和技能。作者認(rèn)為其自身得知識(shí)體系將會(huì)在定量知識(shí)和定性知識(shí)得到均衡。本文也對工程創(chuàng)新教學(xué)、計(jì)算機(jī)和全球化進(jìn)行討論。最后，提出了從目前的定量教學(xué)模式到一個(gè)新的平衡的模式的轉(zhuǎn)變，這將定量知識(shí)和定性知識(shí)提供公平的介紹。

關(guān)鍵詞:土木工程師;危機(jī);全球化;結(jié)論

在過去，土木工程師被視為我們的文明先鋒，他們發(fā)起和推動(dòng)我們世界的變化。他們的紀(jì)念碑、橋梁、鐵路、隧道和建筑物不僅改善人民生活，而且大大改善了生活得本質(zhì)。而今天不再那么輝煌:我們看的最多的是其他領(lǐng)域的工程、科學(xué)及其對人類文明的影響。一部分，大眾媒體和我們成功使橋梁和高層建筑在正常情況下屹立不倒，結(jié)果是沒有創(chuàng)造有價(jià)值新聞才引起這種情況發(fā)生。不幸的是，這也是我們無法用我們的創(chuàng)造力和領(lǐng)導(dǎo)才能去捕捉公眾注意力得結(jié)果。我們正處于危機(jī)階段，我們需要恢復(fù)我們在社會(huì)上得領(lǐng)導(dǎo)地位，否則停滯將會(huì)與所有得不良后果:包括基礎(chǔ)設(shè)施惡化、聯(lián)邦對基礎(chǔ)設(shè)施得開支減少、我們的職業(yè)聲望下降吸引最有志向和才能的高中生到我們專業(yè)得問題等持續(xù)下去。然而，創(chuàng)新人才和真正的領(lǐng)導(dǎo)者總是利用他們的變化和挑戰(zhàn)以適應(yīng)新的需求，因而把劣勢變?yōu)閮?yōu)勢。我認(rèn)為這樣的機(jī)會(huì)存在于我們專業(yè)當(dāng)中，對于眼前的危機(jī)我提出解決方法包括為了建立一個(gè)21世紀(jì)土木工程師模型對“文藝復(fù)興人”的概念進(jìn)行創(chuàng)新調(diào)整。

1全球化

全球化就其步伐和焦點(diǎn)來說是不斷演變的過程。例如在中世紀(jì)的全球化是相對比較緩慢的，主要是由于社會(huì)在精神生活的關(guān)注是以探索為代價(jià)的。文藝復(fù)興帶來了全球化的迅速加快，主要是由社會(huì)焦點(diǎn)從精神生活向消費(fèi)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移引起的，這一轉(zhuǎn)變最終造成了巨大的地理發(fā)現(xiàn)、發(fā)明，最重要的是，形成了一個(gè)追求變化和科技進(jìn)步全新的文化和政治環(huán)境。文藝復(fù)興的精神在沃莫的消費(fèi)普及得到很好體現(xiàn)。這樣得一個(gè)人對科學(xué)和藝術(shù)有很好的理解，既有分析能力和創(chuàng)新能力，以及最重要的是，始終為了解不同國家和獲取新的知識(shí)去探索世界做好學(xué)習(xí)和準(zhǔn)備。在我們文明中，全球化是很重要的進(jìn)程之一。它通過逐漸建立一個(gè)全球化的文明來改變國家、社會(huì)甚至整個(gè)大陸，為我們帶來很多長遠(yuǎn)利益。這對于土木工程尤其重要，因?yàn)楹芏嘣O(shè)計(jì)和施工公司較大的經(jīng)濟(jì)和全球化經(jīng)營規(guī)模。

221世紀(jì)土木工程師

我認(rèn)為三個(gè)相互關(guān)聯(lián)的力量推動(dòng)工程發(fā)展，特別是在土木工程方面。這些推動(dòng)力包括工程創(chuàng)新、計(jì)算機(jī)和全球化。為了在迅速變化的世界中生存，尤其是蓬勃發(fā)展，我們要做的不僅僅是做出反應(yīng)和利用我們的分析知識(shí)和技能。我們必須認(rèn)識(shí)到這些推動(dòng)力的存在，并在我們的土木工程教育中做出重大改變以反映出我們的戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略目標(biāo)。我認(rèn)為的戰(zhàn)略目標(biāo)就和這些明顯的目標(biāo)一樣:滿足ABET的要求、培育稱職的工程師，或者滿足我們行業(yè)其他人的預(yù)期，特別在各種實(shí)踐技能方面。戰(zhàn)略目標(biāo)可以說與我們的畢業(yè)生的長期成功和他們對社會(huì)、專業(yè)的貢獻(xiàn)息息相關(guān)。顯然，戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)相比更少量化目標(biāo)，但他們同等重要甚至更加重要。今天我們土木工程教育大多注重于實(shí)踐、分析知識(shí)和技能，這些都和我們的領(lǐng)域有關(guān)。在教育方面的變化是緩慢的，主要是漸進(jìn)的，他們大多被ABET認(rèn)證要求推動(dòng)而不是我們對未來需要的憧憬所推動(dòng)。這種被動(dòng)方式?jīng)]有什么根本上的錯(cuò)誤，至少可以確認(rèn)都有教基本常識(shí)和分析技能。不幸的是，目前的做法不足于恢復(fù)已經(jīng)失去的對技術(shù)進(jìn)步的領(lǐng)先地位。在這種情況下，ASCE通過引進(jìn)主動(dòng)提高知識(shí)體系標(biāo)準(zhǔn)是一種積極的發(fā)展，這種發(fā)展可能最終改變目前定量模式和逐步改進(jìn)的形式。它代表了發(fā)散思維的很好例子，因?yàn)樗淖兡壳罢谟懻摰膶W(xué)士學(xué)位教育的內(nèi)容:從學(xué)分制畢業(yè)到基本的知識(shí)體系和充分的土木工程實(shí)踐。我認(rèn)為21世紀(jì)土木工程師必須具備知識(shí)體系五個(gè)主要部分的特點(diǎn):①土木工程領(lǐng)域(實(shí)踐)的知識(shí);②分析知識(shí)和技能;③工程創(chuàng)新知識(shí)和技能;④計(jì)算機(jī)知識(shí)和技能;⑤全球化知識(shí)和技能。只有這五個(gè)知識(shí)組成部分的均衡整合才能為了解世界的復(fù)雜性、預(yù)測和領(lǐng)導(dǎo)變化提供一個(gè)基礎(chǔ)。目前我們教育工作的重點(diǎn)主要集中于前兩個(gè)部分，這兩個(gè)都只要是定量的性質(zhì)。我們教的關(guān)于土木工程系統(tǒng)和相關(guān)的分析知識(shí)和技能的實(shí)踐知識(shí)都主要在詳細(xì)設(shè)計(jì)方面(行為分析、尺寸、數(shù)值優(yōu)化等)，而土木工程的定性知識(shí)都很少涉及到。(1)工程創(chuàng)新。工程設(shè)計(jì)創(chuàng)新是一門新興學(xué)科、一門必要和充分開發(fā)利用知識(shí)體系為工程流程的課程，當(dāng)追求常規(guī)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)是被稱為設(shè)計(jì)流程。在工程設(shè)計(jì)創(chuàng)新中，一般解決問題的流程是考慮設(shè)計(jì)流程的一部分課程。整個(gè)工程設(shè)計(jì)創(chuàng)新的重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)的定性方面和解決工程問題方面。當(dāng)尋求發(fā)散思維時(shí)大多是在設(shè)計(jì)創(chuàng)新概念中解決工程問題。(2)計(jì)算機(jī)。目前土木工程中的計(jì)算機(jī)主要是電腦畫圖和在電腦上模擬各種數(shù)學(xué)模型。在第一種情況中，教學(xué)通常注重于AutoCAD和Microstation，而在第二種情況中教學(xué)只不過是處理土木工程定量方面。同樣這種教學(xué)提供有用的實(shí)踐技能使我們的學(xué)生更好就業(yè)，但這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。土木工程計(jì)算先驅(qū)之一。瑞士洛桑聯(lián)邦技術(shù)研究所的伊恩史密斯，幾年前就認(rèn)識(shí)到在土木工程計(jì)算中進(jìn)行革命的需要，因此它開始為工程師開設(shè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的課程。在2003年，他和班尼拉斐爾一起出版《計(jì)算機(jī)輔助工程基礎(chǔ)》，這是他的計(jì)算機(jī)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和他計(jì)算科學(xué)背景的體現(xiàn)。這本書精挑細(xì)選了13個(gè)特別是在工程方面的計(jì)算課題，這些課題適合于工程讀者。史密斯和拉斐爾討論了像基本邏輯、復(fù)雜性、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、個(gè)、對象表示和推理、數(shù)據(jù)庫概念等課題。目前史密斯正領(lǐng)導(dǎo)ASCE努力建立一個(gè)關(guān)于“土木工程計(jì)算機(jī)的簡介”模塊化課程，其目的是在全球范圍內(nèi)得到廣泛使用。該課程正發(fā)展成為ASCE全球電腦信息技術(shù)重點(diǎn)重心活動(dòng)的一部分，且其初步成果將在加拿大蒙特利爾ASCE舉辦的土木工程計(jì)算機(jī)國際會(huì)議期間展示出來。不幸的是，現(xiàn)在盡管我們知道要把全球化反應(yīng)在我們土木工程課程當(dāng)中，但我們?nèi)匀徊恢涝诳紤]所有限制后怎么用最好的方法去做。我ASCE全球電腦信息技術(shù)重點(diǎn)中心將會(huì)把全球化用于土木工程，特別是計(jì)算機(jī)方面。全球化和計(jì)算機(jī)是相互聯(lián)系的，一個(gè)領(lǐng)域的進(jìn)步將會(huì)刺激另一個(gè)的發(fā)展。該中心有許多成員來自非洲、亞洲和歐洲。他們是自己國家計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的先驅(qū)，而且顯然對把計(jì)算機(jī)用于全球化更大的范圍來使他們能夠預(yù)測必要和適當(dāng)發(fā)展他們的研究感興趣。

3結(jié)論

我認(rèn)為土木工程處于危機(jī)時(shí)期，土木工程師不再被視為領(lǐng)導(dǎo)者，他們對社會(huì)的影響和他們自己的未來被各種未預(yù)想到的原因嚴(yán)重限制。更糟糕的是在目前的可以說是量化的模式下，這種情況得到改善的機(jī)會(huì)不大。因此我提出一項(xiàng)重大的模式轉(zhuǎn)變:從目前量化模式向可以說是平衡的模式的轉(zhuǎn)變。正如前面部分所描述的一樣，新的模式是建立在定量和定性知識(shí)之上的。我相信所提出來的模式轉(zhuǎn)變對土木工程師成為技術(shù)進(jìn)步和我們社會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)者是絕對必須的。

參考文獻(xiàn)

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作者:戴忠陽 單位:福建巖土工程勘察研究院莆田分院