土木工程系毕业论文
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇土木工程系毕业论文范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
土木工程系毕业论文范文第1篇
关键词：独立学院 土木工程 实践技能
中图分类号：G623 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）05（b）-0039-02
实践技能是一个人综合素质的核心组成部分，中国大学生的社会实践技能普遍偏低。这样，就必然导致其综合素质打折。事实上，这与我们的教育体制与教学方法密切相关。独立学院的人才培养目标是以通识教育为基础，培养学生理论联系实际，用其所掌握的知识和技术解决实际问题。所以，与普通本科高校相比，独立学院培养人才更应注重其实践技能和动手能力。土木工程专业旨在培养德、智、体全面发展，知识、能力、素质协调成长的土木工程专业应用型高级工程技术人才，让学生具有坚实的土木工程设计、施工、管理等方面知识、技术、能力和素质，其核心就是工程实践能力。综上所述，注重加强独立学院土木工程专业大学生实践技能的培养，尤其是低年级学生，意义重大。
1 提高独立学院土木工程专业低年级学生实践技能的方法
北京科技大学天津学院土木工程系成立于2006年，从建系之初，就确立了培养社会需要的实践型和创新型人才为人才培养目标。经过近些年的教学实践，不断的改进和提高人才培养方法，逐渐形成了自己的特点。目前，北京科技大学天津学院土木工程系主要从实验，实习，和单位实践三个方面提高学生的实践技能。
1.1 实验在工程实践技能培养中发挥作用
低年级大学生，由于所学专业课程有限，往往对自己所学的专业并不了解，而实验课程具有直观性、可操作性、主动性等特点，可以帮助低年级学生了解所学专业的内容、研究对象，大大激发学生的学习兴趣。根据这几年在教学工作中对学生的观察和了解发现，学生往往对实验程课充满好奇，学生从实验中也得到动手能力及技巧上的训练。因此，通过实验来培养学生的实践技能对学生今后的成长来说很重要。目前，北京科技大学天津学院土木工程系已经建立了结构与材料实验室、土工实验室、工程测量实验室、工程造价与CAD实训室四个实验室，这四个实验室已经完全投入到教学活动中，并充分发挥其作用。除工程造价与CAD实训室是为高年级学生设立的，另外三个实验室全部为低年级学生使用。我们将结构力学，土力学，工程测量这些课程安排在大学二年级学习，课程进行中或者结束后，就安排相应的实验课程。实验学时教学大纲已作了明确安排，并且每1～2年都根据实际情况进行学时调整，以便达到更好的教学效果。
为了让每个学生都能亲手参与实验，亲自操作实验过程，根据实际情况，将学生以5～10人分为一组。一些实验要求多人合作，各有分工的，可按上限或更多进行安排，而有些实验需要独立完成的，则独自完成。为了保证学生实验的进行，实验时间可以由学生和实验教师商量后确定，灵活机动。
1.2 实习是提高学生实践技能的途径
实习是土木工程专业必修的实践性教学环节，对于低年级学生，系里一般将实习安排在每学期的最后进行，其目的是使学生通过实习对土木工程施工现场和施工体系进行考查，了解土木工程建筑、结构、施工的基本知识及土木工程专业的概念和内涵，建立起初步的工程意识，为以后学习专业基础课和专业课奠定感性认识的基础。低年级学生的实习，根据近几年的教学经验，主要安排三大项内容：工地参观，专家和专业工程技术人员讲座，测量实习。
对于大一和大二的低年级学生，系里会统一安排学生亲临施工现场，深入了解施工过程中的每一个细节。通过在施工现场的实际感受和认识，以及在某些方面的实际动手实践，加强学生对土木工程专业的了解和认识，培养学生观察事物、分析和解决问题，以及工程实践的能力，同时培养学生的社会交往、社会适应及与他人合作等方面的能力，以使学生的综合素质和能力得到全面的锻炼和提高。工地参观过程中，要求每个学生完成相应的实习笔记，并详细记录自己的实参观感受。
实习中还会邀请专家和专业工程技术人员针对学生进行专业的知识讲座，通过讲座使学生更加深刻的认清自己专业的方向及发展前景。巩固学生专业基础知识，拓宽学生专业视野，提高学生对本专业学习兴趣，培养学生专业素质，同时，培养学生的责任感、社会交往能力以及团队精神。
除了开展工地参观和专业知识讲座以外，对于低年级学生，实习重点开展的是测量实习。测量实习是工程测量教学的重要组成部分，除验证课堂理论外，也是巩固和深化课堂所学知识的重要环节，更是培养学生动手能力和训练严格的实践科学态度和工作作风的手段。通过实际的物测绘，可增强测定的概念，提高绘制地形图的能力，为今后解决实际工程中有关的测绘工作问题打下基础。低年级学生的测量实习，其目的是使学生掌握水准仪，经纬仪的使用技术，掌握钢尺测量的方法，熟悉土木工程施工控制网的布网原则，掌握高程控制测量及平差的方法，掌握导线网的测量程序和坐标推算方法，了解测绘大比例地形图的程序，为学生在实践中综合运用测量手段解决工程问题提供基本训练。通过历年的测量实习经验，我们发现测量实的提高了学生的学习兴趣，实习气氛非常活跃，学生能够真正的融入到实习的学习中来。
1.3 单位实践是培养实践能力的重要环节
单位实践教学是高校教学工作的重要组成部分，是培养学生实践能力和创新能力的重要环节。实践实习基地建设，是进行实践教学的根本保障。加强实践实习基地建设，已成为北京科技大学天津学院土木工程系实践教学中的重要内容。目前，北京科技大学天津学院土木工程系已经建立了4家校外实践实习基地。分别是：天津珠江京津房地产投资有限公司，天津珠江京津新城房地产有限公司，天津育仁教育置业有限公司和天津京津新城教育投资有限公司。
为适应实践实习基地建设需要，在按照学校建立、健全各项实践实习基地建设管理规定的基础上，北京科技大学天津学院土木工程系根据专业发展规划和专业特点及优势，制定土木工程系实践实习基地建设规划，明确实践实习基地建设的目标、内容、进程，同时确定具体的实践实习基地建设负责人，组织力量，有计划地开展工作。低年级学生的实践实习活动，安排在每年的暑假进行，时间一般为3～4周。学生根据实践实纲的要求，分散到各个实践实习基地进行单位实践活动。学生也可以根据自身情况，自主选择实践实习单位。单位实践活动采取跟班方式，在单位实践活动期的法定工作时间里，学生均应在单位现场实习。学生在实践实习期间，每天要求记实习日志，记录实习的内容与体会等。暑期实践实习结束后，由实践实习基地单位给出实习鉴定，并加盖公章。新学期开学时学生应递交实习日志与实习报告（5000字以上）。根据出勤情况、实习日志与实习报告填写情况及暑期实习情况给出每一位学生的实践实习成绩。
2 结语
根据近几年对低年级学生开展实践技能培养，北京科技大学天津学院土木工程系取得了一定的教学成果。
（1）实践技能培养促进了我系人才培养计划的完善和课程设置的调整。近年来，我系为适应学生的实践需要陆续增设与调整了一系列课程，受到同学的欢迎。实践技能培养达到了专业教学的预期目的。在实习之后，学生普遍感到不仅实际工作能力有所提高，更重要的是通过对实际工程的了解，进一步激发了大家对专业知识的兴趣。一些学生写出了质量较高的毕业论文。
（2）实践技能培养促进了学生自身的发展。实习活动使学生初步接触社会，培养了他们的环境适应能力及发现问题、分析问题、解决问题的实际工作能力，为他们今后的发展打下了良好的基础。一些在实习中表现突出的学生在毕业时找到了较为满意的单位。
（3）实践技能培养配合了所在单位的工作。参加实习的学生在各自的实习基地积极工作，从小事做起，直至参与本部门的重要工作，成为一支富有朝气与活力的年轻队伍，实习学生的精神风貌及工作能力受到了各单位领导与工作人员的普遍好评。
我系的实践技能培养经过多年的开展，积累了丰富的经验，从系领导到任课教师对此都十分重视并予以必要指导，使学生在实习前便具备相应的专业基础知识；实习的组织工作周密细致，日常管理及时而有效，对存在问题能迅速指导与解决。实践证明，教学实习适应本专业特点，符合教学规律与学生心理预期。它作为土木工程专业教学体系的一个环节，无论对学生成才还是对教学改革，都有极大的促进作用。
参考文献
土木工程系毕业论文范文第2篇
截至2003年底,我国设置工程管理专业本专科层次的院校共有212所,其中可以招收本科生的院校有143所。在相当长的时期内,我国工程管理一直隶属于土木工程专业大类,1998年专业调整后,改属管理大类。目前,工程管理专业的主管部门是教育部,由建设部代管。而高校工程管理专业的学科建设管理工作亦由教育部牵头负责。北京建筑工程学院管理工程系创立于1997年,由我国著名的建筑经济与管理专家刘长滨教授携手原土木工程系管理教研室主任著名工程项目管理专家丛培经教授共同创立,在吸纳了原土木工程系管理教研室教师的基础上稳步发展。从1997年开始招收管理工程专业本科生,1998年根据国家专业调整更名为工程管理专业。从1999年开始招收管理科学与工程专业硕士生,2004年开始招收项目管理领域工程硕士。
二、对工程管理的理解
1.工程的理解
人们对“工程”一词的理解有泛化的趋势,比如211工程、菜篮子工程、米袋子工程、希望工程等。归结起来,一般有三种含义,第一种含义是指将自然资源最佳地转化为结构、机械、产品、系统和过程以造福人类的活动;第二种含义是上述活动的结果,例如长江大桥、青藏铁路等;第三种含义是从上述活动和实践过程中总结提炼出来的并吸收有关科学技术而形成的学科———工程学科。中国工程院目前包含的工程种类有17种:机械工程、运载工程、信息工程、电子工程、化学工程、冶金工程、材料工程、能源工程、矿业工程、土木工程、水利工程、建筑工程、农业工程、轻纺工程、环境工程、医药工程、卫生工程。
2.管理的理解
管理是共同劳动的产物,只有共同劳动才能产生生产力,而共同劳动是一种多人之间的协作行为,多人之间的共同劳动就可以进行分工,从而发挥各个个体的比较优势,这种多人之间的群体协作需要协调与指挥———即是管理,从系统论的角度看,多人的共同劳动就具备了单个个体不具备的功能。但是共同劳动的效率与效益取决于管理,管理是多人多种生产要素能否具备规模经济的关键。管理在社会化大生产条件下得到强化和发展。分工的细化和生产社会化程度的提高,企业规模的扩大,资源配置越来越复杂,生产各环节相互依赖越来越强,这些都要求更高水平和更大强度的管理。管理是个多维的复合体,管理同时具有自然属性和社会属性,具有科学性和艺术性。人们对管理的认识经历了经验管理与管理理论萌芽、古典管理理论、现代管理理论和现代管理理论的新发展阶段。进入20世纪50年代,现代管理思想的发展异常活跃,众多的学者从不同方向、不同角度,采用不同方法研究管理问题,各树一帜,建立了许多管理理论学派,形成了管理理论研究的分散化。美国管理学者孔茨和奥唐奈将这种现象称之为“热带的丛林”。管理理论的热带丛林主要包括以下学派:管理过程学派(或称管理程序学派)、经验学派、人类行为学社会系统学派、决策理论学派、数理学派、交流中心学派等。在实践领域中,企业文化反映了企业领导层的核心价值观,不同的企业有不同的企业文化,而不同的企业文化反映了人们对管理实践的不同认识。比如海尔响亮地打出“海尔,中国造”的口号,联想提出“世界的联想”,TCL要做“世界级的企业”,而诺基亚则强调以人为本的理念。可见,人们对管理的认识和理解林林总总,不一而足。
3.工程管理的理解
狭义的工程管理主要是指建设工程管理,而建设工程的业务主要是以项目的方式展开的,所以有的专家和学者建议工程管理专业改称为建设工程项目管理专业,包括建设前的项目策划等前期的管理和建设实施过程中对设计、招投标和施工等管理以及建成后对工程实体的维护运营等的物业或设施管理。建设工程管理是指建设工程全寿命的管理,包括前期的策划与管理、实施期的管理和使用期的管理。建设工程管理的核心任务是通过管理使项目增值,包括为工程建设增值和为工程使用增值。建设工程管理具有系统性、综合性和复杂性等特点。建设工程的实践活动一般是一次性的活动,它需要消耗大量的不可再生的自然资源,需要多种学科多个领域的专门知识,涉及众多人的利益,现代建设工程项目正在向高、大、精、深方向发展。
4.工程管理教育的理解
工程管理教育是为社会培养既掌握工程技术又具有管理知识和技能的复合型人才。工程管理教育不是简单的工程教育加管理教育。工程管理的课程是跨学科的、综合性课程。该课程把工程技术内容和管理知识有机地结合在一起,其独特的教学内容是其他课程不能替代的。有了工科教育背景,再单独学一些管理学课程并不等于工程管理教育。只有将工程技术和管理的知识技能融会贯通,才能发挥1+1>2的效应。工程管理人员与一般专业技术人员和管理人员相比,要同时具备实施工程技术项目和进行专业化管理的能力,并能将两者有机地结合在一起。工程管理专业本科培养采用[基础课程]+[平台课程]+[方向课程]的结构体系。平台课程包括:技术平台课程、经济平台课程、管理平台课程、法律平台课程。方向课程包括:工程项目管理方向、房地产经营与管理方向、投资与造价管理方向、国际工程管理方向和物业管理方向等五个方向。从单个工程项目的实践来看,工程实践可以分为核心的形成工程产品的过程,为核心过程提供服务的辅工作过程以及在前两者之上的管理过程。作为工程管理者要取得1+1+1+1>4的效果,必须将以上四个方面的知识有机地结合起来,所以不仅要求学生有广阔的视野,更应该要求教师有广阔的视野,要求教师首先融会贯通以上四个方面的知识,而不是仅仅囿于自己的狭窄领域。
三、对工程管理专业的SWOT分析
1.SWOT分析框架
SWOT分析法又称为态势分析法,它是由旧金山大学的管理学教授于20世纪80年代初提出来的,是一种能够较客观而准确地分析和研究一个单位现实情况的方法。SWOT四个英文字母分别代表:优势(Strength)、劣势(Weakness)、机会(Opportunity)、威胁(Threat)。从整体上看,SWOT可以分为两部分:第一部分为SW,主要用来分析内部条件;第二部分为OT,主要用来分析外部条件。利用这种方法可以从中找出对自己有利的、值得发扬的因素,可以避开对自己不利的东西,发现存在的问题,找出解决办法,并明确以后的发展方向。根据这个分析,可以将问题按轻重缓急分类,明确哪些是目前急需解决的问题,哪些是可以稍微拖后一点儿的事情,哪些属于战略目标上的障碍,哪些属于战术上的问题,并将这些研究对象列举出来,依照矩阵形式排列,然后用系统分析的方法,把各种因素相互匹配起来加以分析,从中得出一系列相应的结论,而结论通常带有一定的决策性,有利于领导者和管理者做出较正确的决策和规划。
2.SW分析
从上述[基础课程]+[平台课程]+[方向课程]的培养结构体系可见,工程管理专业的优势(strength)在于培养的是复合型人才,知识领域宽广,视野广。工程管理专业的劣势(weakness)在于博而不精,抓不住重点,不知所云。我校许多学生到了大学三年级还不知道工程管理专业的核心内容,总觉得工程管理专业不如土木工程、给水排水等专业目标明确。我校工程管理专业的优势在于有工程技术作为依托,背靠建设类的专门院校,各个工程技术专业我校基本齐全,有可以利用的工程技术资源。同时经过多年的努力,我校还为北京市建设领域培育了成千上万的高级人才,这些人才目前正活跃于北京市建设领域,也为我校人才的培养积累了相当丰富的关系资本,为学生的实践教学提供了广阔的场地和平台。但是,资源只是潜在的优势,潜在的资源能否转化为效益,主要依靠能力的发挥,资源需要通过能力去实现增值,能力只有通过使用资源创造价值才能体现。
3.OT分析
由于我国还处于原始资本积累阶段,我国工程建设的发展尚有巨大的空间和广阔的前景。在我国工程实践活动中,企业对工程管理人员需求旺盛,尤其是中高层工程管理人员在企业中极为匮乏。根据中国工程院的调查结果,认为我国工程管理人员的综合素质不高。目前我国工程管理人才组成结构失衡和专业失衡同时存在。组成结构失衡表现在低层次人才相对过剩,而掌握先进知识、具有丰富经验的高水平人才相对缺乏。专业结构失衡则表现在当前工程管理队伍专业结构不合理,某些行业领域人才资源相对充足,而另一些行业领域人才资源严重匮乏。基本建设行业的工程管理人才属于较为充足的行业。尽管在项目管理组织中,工程技术、工程估价、工程经济、工程合同与合同管理、计算机应用和工程法律法规等领域的工作都是由相关的专业人员承担,如工程技术、估价师、律师、合同工程师等,但在现代工程项目中,各种技术工作、管理工作和职能工作之间越来越趋向于相互交叉,他们之间存在复杂的分工和协作关系。所以,人们的知识结构也必须交叉和多样化,即项目管理者必须对各种职能工作有很深的了解,而各职能人员或参与项目的各种技术人员也必须了解项目管理,不能“隔行如隔山”。这样才能形成一个知识上互相参透,能力上互相补充的管理群体。这就为工程管理专业培养的高素质人才提供了机遇和挑战。
四、实践教学不足及其对策
1.工程管理专业实践教学不足
中国工程院的研究报告认为,工程管理专业“实践性教学内容偏少”是普遍突出的问题。学生在未接受专业教育前,对工程实践过程缺乏一定的感性认识,对工程中需要解决的管理问题缺乏基本和全局性的概念。由于过于注重传授理论知识,而缺乏教学实践环节,使学生缺少对实际问题的真切体验,妨碍了运用理论知识解决实际问题的能力培养。目前,我校工程管理专业的实践教学一般包括入学教育、专业认识实习、各门课程的大作业、毕业论文调研和毕业设计(论文)等。从教学实践反映的情况来看,学生的理论知识学习和动手能力的培养之间确实脱节,对各门学科知识之间的综合应用能力尤其缺乏。
2.实践教学不足的对策
对实践教学不足的对策,笔者认为可以借鉴沈阳建筑大学齐宝库教授创立和总结的教学经验。沈阳建筑大学齐宝库教授在总结教学实践经验的基础上,根据工程管理专业的人才培养目标和规格要求,创立了“三明治”教学模式。这一教学模式认为,实际工程项目的管理能力是工程管理专业教学成败的关键,而这一能力的培养必须通过直接参与工程项目管理实践才能获得。基于这种认识,以齐宝库教授为首的教学团队大胆尝试了利用学校和社会两方面教学资源的“三明治”教学模式。即工程管理专业的学生首先在校内通过课堂教学学习五个学期的基础课、专业基础课和部分专业课之后,到工程项目工地实践一个学期,然后再回到学校学习其余专业课和做毕业设计(论文)。“三明治”教学模式中,学生作为企业的临时雇员,以项目经理助理或工程技术人员助手的身份参加工程管理工作。学生们在实践中学会运用所学知识解决实际问题,同时又将实践中遇到的问题再带回学校学习,在理论上进行研究和探讨,这样培养出的学生深受用人单位的欢迎。经过几年的实践,这种教学模式收到了较为理想的效果。
(1)使学生在就业前受到了工程师的基本训练。高等工科院校是培养工程师的,“三明治”教学模式的实施,使学生在工程制图、工程设计、施工测量、工程管理和企业管理等方面受到了工程师的基本训练,使学生毕业后就业能很快适应工作岗位。
(2)培养和提高了学生的综合素质和综合能力。在工程实践中,学生们作为企业的临时雇员,既要从事专业技术工作,又要参与工程和企业管理工作。这样学生们得到了锻炼,文化素质、人文素质、身心素质、思想道德素质、工程技术能力、管理能力和社会交往能力都得到培养和提高。
(3)充分发挥了社会在培养人才方面的作用。实行“三明治”教学模式后,学生有机会深入到有关企业。这些企业能够根据社会的实际需要培养学生,使企业认识到培养人才既是学校的任务,也是企业应尽的义务和责任,这样就调动了企业在培养人才方面的积极性。同时充分利用了社会在人才培养方面的潜能,弥补了学校办学在某些方面的不足。作为对“三明治”教学模式的改进,笔者认为可以在学生实习期间配备相应的理论和实践指导教师,从理论和实践两个方面对其实习加以指导。
五、新型工业化对工程管理专业教育要求
1.新型工业化的道路
美国未来学家托夫勒在20世纪80年代出版的《第三次浪潮》中预言,人类社会正向信息化社会迈进。由于IT技术的迅速发展,IT技术在发达国家和我国都已经形成相应的产业,目前IT技术正在深刻地改造发达国家的传统行业。由于我国工业化尚未完成,目前又面临信息化的重要任务,所以我国可以通过走新型工业化之路实现跨越式发展。在建筑业和基本建设领域,我国与发达国家之间存在数字鸿沟,其主要反映在信息技术在工程管理应用的观念上,也反映在有关知识管理以及技术的应用等方面。在产业与产业之间,由于建筑业的特性,目前建筑业信息技术的开发和应用及信息资源的开发和利用效率较差,使建筑业相对其他产业之间也存在较大的数字鸿沟。
2.建设工程信息化的要求
建设工程信息化是指建设工程信息资源的开发和利用,以及信息技术在建设工程中的开发和应用。建设工程信息化重要意义在于通过信息化,为建筑业的跨越式发展提供机遇。建设工程信息化包括软件、硬件、组织件和教育件四个要素,其中软件和硬件由信息产业提供,组织件涉及政府和企业的互动,而教育件作用的发挥则依靠教育部门。
(1)建设工程信息化要求人才具备信息意识
中国工程院院士王众托教授认为,人的因素是信息化成败的关键。认为“充分理解信息在社会经济文化中的重要作用,把信息和物资、能源一样当做重要的资源来看待,这种认识和自觉性可以称为信息意识。现代化的人必须具备信息意识,它是人的素质中很重要的一个因素。”乌家培教授认为“管理可以说是一种信息再生过程,它从管理主体收集信息开始,经过对信息的整理加工、存储和传递,产生信息的决策信息,施效于管理客体,又得到反馈信息而汇集于另一轮收集的信息中,这样循环往复,以至无穷。”可见,管理和信息化密切相关。
(2)建设工程信息化背景下的教学转变
由于计算机的普及和项目管理软件的商品化,工程管理专业的学生应最大限度地利用这些IT装备提高自己的学习效率,而将重点放在计算机干不了的专业学习上,比如项目系统分析、工程活动逻辑关系安排、实施方案的拟定、比较和评价、管理程序的制定、报告系统和文档系统的建立、工作过程中的协调、沟通和激励等。可见,IT技术推动的信息化要求教学模式应该将重点放在培养学生具备基本的思想、应用的能力上。同时,信息化通过网络连接为任何实践、任何地点、任何人的开放式教学提供了途径。信息化建设突破了传统教学方式的局限性,极大地改善了教学效果。教师在教学中,可充分发挥多媒体技术优势,以文字、图片、动画、音频、视频等形式生动地展现教学内容,特别是交互式动化演示以及虚拟现实的功能,可使抽象问题具体化、复杂问题简单化,从而极大地提高学生汲取知识的效率。同时,教师可根据教学要求和学生的实际情况,采用课堂面授和网络教学、实时与异步式讲授相结合的方式开展教学。信息化鼓励个性化的自主学习。信息化建设使得因人施教、因材施教的个性化教学成为可能。学生在课后可按照自己的安排、知识水平和认知特点,随时随地通过网络点播课件、开展虚拟实验,循序渐进地学习和复习。通过IT技术可以将工程实践的现场连接到课堂,也可以将其他高校的教学连接到本课堂;可以将各种研讨会、各种资料和网址连接进入课堂。信息化建设为教学提供了直接交流的良好空间和条件。教师与同行的交流,可不断的更新知识和开阔视野;通过教师答疑、作业管理、在线测评等交互学习环节实现答疑解惑、及时反馈信息,促进了师生沟通;学生之间通过专题小组、聊天广场等进行讨论交流,积极思考问题,获取知识,开展合作化的协作学习。网络为师生的互动提供了条件,信息化技术也为情景化教学的创设提供了条件,为创设仿真的实验室提供了条件。
土木工程系毕业论文范文第3篇
1872年至1875年，在、李鸿章、容闳等洋务派的主持下，清政府先后派出四批共120名，年龄在9~15岁的学生赴美求学，他们拥有一个共同的名字：“留童。”在当时递给朝廷的奏折中，此番壮举被誉为“中华创始之举，古来未有之事”，开启了中国官费留学的先河。
从此，晚清民初的历史舞台上，出现了“留童”的身影。詹天佑即是其中的一位。
按照现代人的想法，官费留学十五年，绝对是件“抢破头”的好事。但在一百多年前，要做出这样的决定，却需要过人的眼光与勇气。在当时的历史背景下，“父母在，不远游”的古训根深蒂固，把自家骨肉送往远在天涯、祸福难料的“花旗国”，无异于现在的人们上火星探险。也正是因为这个原因，“留童”中没有一个八旗子弟。
詹天佑祖籍徽州婺源县，天资聪颖，酷爱学习。承蒙詹家好友谭伯村引荐，12岁时考入第一批幼童赴美留学班。同治十一年（1872年），詹天佑随容闳由香港到上海，进入预备学校接受训练，由在刑部当了二十年主事的陈兰彬教汉文课，容闳教授英文课。
与如今国家公派留学需签订的《资助出国留学协议书》相似，清政府当年也制定了严格的规章制度，并由学生家长签署保证书，以示凭证。条文规定留学人员不准半途而废，不准加入外国籍，不准自谋职业。回来之日，听从中国差遣，不得在外国逗留，倘有疾病，生死各安天命。也许在优越的现代人看来，一百多年前的镀金要求实在苛刻残忍。詹天佑当时的保证书就是由其父詹兴洪签字画押的。
同治十一年七月初八（1872年8月11日），30名幼童登上轮船，启程赴美。在纷乱复杂的中国近代史上，这一天，这件事，被载入史册。它标志着封闭的中国正在打开国门，了解世界，开启“师夷长技以制夷”的梦想。
在没有民航的年代，想要穿越太平洋到地球另一边的神秘国度绝非易事。历经30天的海上漂泊后，第一批“留童”抵达美国旧金山。上岸前，他们换好崭新的华服：蓝绉夹衫，酱色绉长褂，缎靴。引得观者如云。当时的《纽约时报》给予了这样的评价：“昨日到达的30位中国学生非常年轻。他们都是优秀的有才志士，并且外表比从前到访美国的同胞更加整洁。”
要问19世纪70年代的美国是什么样，“火车时代”无疑是最好的概括。1829年，英国人乔治・史蒂芬逊驾驶其创制的“火箭号”蒸汽机车行驶于铁轨之上，视为世界铁路运输之始。当“留童”抵达美国时，这个年轻的国家刚刚修筑了横跨大陆的火车干线。十几年前还处在田园牧歌时代的土地，一夜之间从东到西冒起了滚滚浓烟。
由于要前往纽约学习，幼童们依依不舍地离开旧金山，搭上了横贯美国大陆的火车。此时的中国尚无铁路，交通运输依然是古旧的车马驿道、舟楫水运。驰骋的火车在詹天佑和同学们眼中实属新奇，就连随队护送的清朝官员也未曾见过。他们这样描绘着眼前喷云吐雾的钢铁巨兽：“火车，其下两面，用相思缝铁条。中垫以木，度距尺横一木。车轮相辅铁条而行。转弯外形如叉。前后有铁钩，可层层以接。车头尾设火炉二，有水柜二。一舱大如蒲鞋船，中间行走之处约尺余。设对面座，长六尺，阔如一人榻……”于是，这群稚气未脱的孩子便成为了最早乘坐火车的“中国团”。
经过6天6夜的行程，火车到达终点站――位于康涅狄格河畔的斯普林菲尔德，中国人给这座城市起了个清新的名字：春田。大作家马克・吐温一家就居住于此。为了让年纪尚小的中国幼童尽快学习语言，并得到家庭的关怀，在容闳的积极奔走下，康州当局决定将幼童三五一组，分散到康涅狄格河谷的美国人家中。由于当地居民报名踊跃，有幸获得批准的“Host Family”（负责接待的家庭）便成为詹天佑远渡重洋的第二个家。
1873年，詹天佑考入康涅狄格州威士哈芬小学读书，寄住在校长诺索布家中。在这段时间里，詹天佑主要学习英文，熟悉和适应美国的风俗习惯。两年后，他考入纽哈芬的希尔豪斯中学，各科名列前茅，不仅掌握了近代自然科学的基础知识，尤以数学成绩优异，而且还在课余时参加了“东方人”棒球队，技艺娴熟，令人称道，可谓学习休闲两不误。最后，詹天佑以全班第一名，全校第二名的成绩高中毕业。
就在这段时间里，美国的科学技术出现了突破性进展：1876年贝尔发明了电话机，1878年爱迪生发明留声机，l879年又发明了造福人类的电灯。而在中国，依旧是没有一条铁路，没有一根电线，仍然做着“天朝上国”的春秋大梦。1876年，美国人为了纪念建国l00周年，在费城举办博览会，容闳带领中国留学生前往参观。博览会上展示了当时最先进的科学成就，其中就包括铁路机车的现场表演。机器的轰鸣，开放的思想，自由民主的西方文明猛烈撞击着詹天佑的心灵，对他未来的求学方向和职业选择产生了巨大的影响。“我国岂智力不若欧美，而史蒂芬逊之流，何不能产生于中国耶？”这是少年詹天佑发自内心的不甘。
詹天佑中学毕业时17周岁。远远优于当时封建教育的先进教育制度，使得他与中国国内的同龄人相比，更加博学、开放。在监护人诺索布夫人的鼓励和支持下，1878年7月，詹天佑考入耶鲁大学雪非尔德理工学院土木工程系铁路专业。
在他就读的1878班有个拉丁文座右铭：在实践中求希望。正是秉承了这句座右铭所表达的思想和意志，在三年的大学生活中，詹天佑刻苦攻读，先后学习了德文、英文、法文、解析几何、物理、化学、工程制图、球面三角学、力学、自然地理、植物学、经济学、等角投影绘图学、微分学、测量学、投影几何学、积分学、地形测量学、野外工程学、铁路路线勘测学、路基土方计算、桥梁及房屋结构学、工程材料学、凿岩工程学、地质学、矿冶学、蒸汽机动力工程学、水力学、天文测量学等三十余门先进的科学技术，这在当时的中国是无论如何也学习不到的东西。
在“西学东渐”的过程中，以报国为己任的詹天佑没有辜负那个时代的要求。他成绩突出，大学一、二年级两次获得数学奖，并通过实地调查完成了《码头起重机研究》的毕业论文，成为继容闳之后，又一名耶鲁大学的中国毕业生。对他来说，自幼远渡重洋、身居异邦的留学生涯，就是为了掌握这些科学技术知识，使其传入中国，并发展创新，为国家富强所用。
就在詹天佑刚刚毕业后，由于清政府极其愚昧地听信保守势力对留学事业的歪曲，加之美国政府排华的逆流，尽管容闳从中斡旋，甚至美国著名文学大师马克・吐温也发出呼吁，清政府仍然自食其“不准半途而废”的规定，下令留学生全部撤回。包括詹天佑在内的留美学生被迫回国后，愚昧的清政府非但不给予重用，发挥他们的专长和才智，还把海归们看作是危险的异类。一起归国的黄开甲曾在书信中悲叹道：“我们这些掌握了先进科学技术的‘犯人’，被水兵一路押送，禁闭在以‘格致’命名的书院中。”（格致即“格物致知”，清朝末年把“格致”作为物理、化学等科学的总称）
