Học tập và nghiên cứu trong lĩnh vực Địa kĩ thuật tại CHLB Đức

Geotechnical engineering study and research in Germany

Abstract

Geotechnics is one of the most important field in the construction works. Every construction need a solid foundation. In the 17th century, based on the mathematics, statistic and mechanics, geotechnics become as a separate discipline. During development, many researches of the scientists in Europe are revolutionary and fundamental, especially from Germany. In this paper, the authors would like to introduce some aspect about the study and research in the field of geotechnics in Germany nowadays.

Lời mở đầu

Địa kĩ thuật (ĐKT) là một lĩnh vực then chốt trong nghành xây dựng. Từ xưa đến nay, bất cứ công trình nào dù qui mô lớn hay nhỏ đều cần có một nền móng vững chắc. Từ thế kỉ 17, ĐKT trở thành một lĩnh vực khoa học riêng biệt dựa trên các lí thuyết cơ bản trong toán học, toán sắc xuất thống kê, cơ học và đặc biệt trong cơ học môi trường liên tục. Các nhà khoa học đến từ châu Âu là những người đầu tiên đặt nền tảng cho lý thuyết cơ bản trong lĩnh vực ĐKT hiện đại. Các phương pháp cũng như lý thuyết đa phần được bắt nguồn từ các nghiên cứu tại đây. Trong đó Đức là một trong các quốc gia đúng góp rất nhiều các nghiên cứu quan trọng có tính định hướng và ảnh hưởng rộng rãi. Trong bài viết này, các tác giả xin giới thiệu những nét chính về công tác nghiên cứu cũng như đào tạo trong lĩnh vực ĐKT tại CHLB Đức hiện tại.

Hệ thống các trường đại học

Trong hệ thống giáo dục Đức, hệ thống các trường bậc đại học được chia làm hai loại: “Universität” – Đại học tổng hợp và “Fachhochschule” – Đại học ứng dụng chuyên ngành. Trong cả hai hệ thống đại học trên đều đào tạo hệ Bachelor (3 năm) và hệ Master (5 năm). Đối với hệ Bachelor, sau khi tốt nghiệp cử nhân (Bachelor), sinh viên có cơ hội tiếp tục theo học chương trình thạc sĩ (Master). Trên thực tế thời gian học trung bình của các sinh viên tại Đức thường kéo dài hơn các con số này. Sự khác biệt giữa hai hệ thống đại học trên nằm phần lớn ở chương trình đào tạo, các trường Universität trú trọng lý thu-yết còn các trường Fachhochschule trú trọng tính ứng dụng. Hiện tại có khoảng 28 trường đại học tổng hợp trong khối nói tiếng Đức (Đức, Áo, Thụy Sĩ) đào tạo các bộ môn trong ngành ĐKT (Bảng. 1) và một số lượng tương tự các trường đại học khoa học ứng dụng.
Ngoài khác biệt trong nội dung đào tạo, một điểm phân biệt bổ sung giữa đại học và đại học khoa học ứng dụng là công việc nghiên cứu và đào tạo tiến sĩ. Việc đào tạo tiến sĩ chỉ được tiến hành tại các đại học tổng hợp. Theo hệ thống giáo dục Đức, trường đại học khoa học ứng dụng không được phép cấp bằng tiến sĩ. Qua đó có thể thấy phần lớn các nghiên cứu được tiến hành tại các trường tổng hợp. Việc công nhận chức danh giáo sư cho các nhà khoa học cũng như giảng viên đại học được quyết định bởi Bộ giáo dục thuộc các Bang. Điều này không như nhiều quốc gia khác, nơi chức danh giáo sư do các trường tự quyết định. Theo cơ cấu tại Đức, mỗi một bộ môn, chỉ có người đứng đầu (chủ nghiệm khoa) được phong hàm giáo sư. Khi nào vị trí này trống (do thuyên chuyển hay nghỉ hưu) lúc đó một người khác mới được đề cử thay thế. Đây cũng là lí do số lượng giáo sư tại Đức so với các quốc gia khác rất ít. Việc nghiên cứu, giảng dạy của các giảng viên và nghiên cứu sinh cũng được Bộ giáo dục Liên bang (Bun-desministerium für Bildung und Forschung – BMBF) qui định rất chặt chẽ. Chỉ khoảng 90% số lượng các giảng viên có hợp đồng làm việc vô thời hạn và được giữ lại lâu dài trong trường. Phần lớn các giảng viên trẻ ngay sau khi ra trường chỉ được kí hợp đồng làm việc từ 3 đến 5 năm. Trong hợp đồng này, mỗi giảng viên chỉ phải dành hai phần ba thời gian để hoàn thành các công việc được giao tại đơn vị. Một phần ba thời gian còn lại được ưu tiên dùng cho công việc tự nghiên cứu và hoàn thành luận án tiến sĩ. Một nghiên cứu sinh có thời hạn tối đa 6 năm để hoàn thành chương trình tiến sĩ của mình. Để nâng tính cạnh tranh cũng như tạo điều kiện về vị trí nghiên cứu cho các nhà khoa học trẻ, sau thời gian kể trên nếu một giảng viên không được kí hợp đồng lâu dài hoặc được phong hàm giáo sư thì sẽ phải chuyển sang dạng hợp đồng nghiên cứu theo dự án. Thường do sức ép tìm nguồn kinh phí cho lần gia hạn kế tiếp, hầu hết các nhà khoa học thường phải dừng việc nghiên cứu một vài năm.

Bảng. 1: Bảng tổng hợp các trường đại học tổng hợp có đào tạo ngành ĐKT (thuộc khối các nước nói tiếng Đức, thống kê 6/2022, sắp xếp thứ tự theo tên thành phố)

Đạo luật qui định về hợp đồng lao động cho các nhà khoa học (Wissenschaftszeitvertragsgesetz – WissZeitVG) được cải cách và đưa vào thực hiện từ năm 1999. Đạo luật này đến nay đã nhận được rất nhiều ý kiến trái chiều cũng như nhiều phản đối gay gắt của các nhà khoa học. Theo ý kiến của các tác giả, đây là một trong những nguyên nhân dẫn tới tình trạng chảy máu chất xám của giới khoa học Đức. Điều thường xảy ra với nhiều tiến sĩ xuất sắc, sau khi hoàn thành một vài đề án nghiên cứu hậu tiến sĩ (Postdoc), họ thường tìm một trường đại học hoặc viện nghiên cứu ngoài nước Đức, nơi họ được đảm bảo về vị trí việc làm và có thể tập trung vào nghiên cứu và cống hiến thời gian còn lại cho sự nghiệp khoa học.

Các viện nghiên cứu

Trong hệ thống các viện nghiên cứu của Đức, có ba viện thường thực hiện các đề tài nghiên cứu thuộc lĩnh vực ĐKT: Bundesanstalt für Materialforschung und – prüfung (BAM), Bundesanstalt für Was-serbau (BAW) và Fraunhofer-Institut.
BAM: Bundesanstalt für Materialforschung und – prüfung (Tổ chức liên bang về nghiên cứu và thử nghiệm vật liệu) là một viện nghiên cứu trực thuộc Bộ Tài chính. BAM có nhiệm vụ kiểm tra, nghiên cứu và tư vấn tất cả các vấn đề liên quan đến bảo vệ con người, môi trường và tài sản. BAM đại diện cho các tiêu chuẩn về an toàn trong công nghệ cũng như phát triển và bảo vệ thương hiệu “Made in Ger-many” về chất lượng sản phẩm của Đức trên thị trường toàn cầu. Hiện tại BAM có khoảng 1600 nhân viên gồm các giáo sư, nhà khoa học, nghiên cứu sinh và các kĩ thuật viên. Với nhân lực hùng hậu cùng cơ sở vật chất, phòng thí nghiệm hiện đại, BAM góp phần đưa ra các tiêu chuẩn, hướng dẫn trong nhiều lĩnh vực khác nhau cũng như kiểm định chất lượng sản phẩm. Các lĩnh vực nghiên cứu tại đây tập trung:
• Phát triển về công nghệ an toàn và hóa học
• Kiểm tra và đánh giá về tính chất vật lí và hóa học của vật liệu và hệ thống sản xuất
• Thúc đẩy chuyển giao công nghệ
• Tham gia vào việc xây dựng các qui định pháp luật
• Tư vấn cho chính phủ, doanh nghiệp và các tổ chức quốc gia và quốc tế trong lĩnh vực công nghệ vật liệu và hóa học
Kết hợp chặt chẽ với các trường đại học là thế mạnh của BAM trong lĩnh vực ĐKT gồm có phát triển các phương pháp đổi mới trong quan trắc, đo đạc, phát triển các phương pháp số cùng thí nghiệm mô phỏng. Thông tin cụ thể: www.bam.de
Fraunhofer Institut: Trực thuộc Hiệp hội xúc tiến nghiên cứu ứng dụng Fraunhofer (Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.). Với khoảng 30.000 nhân viên, đây là tổ chức lớn nhất về nghiên cứu và phát triển công nghệ ứng dụng ở Châu Âu. Với khoảng 80 phân viện ở 40 địa điểm khác nhau trên toàn nước Đức, Hiệp hội xúc tiến nghiên cứu trên hầu hết các lĩnh vực. Ví dụ như phân hiệu tại Hannover “Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme” (Viện nghiên cứu hệ thống điện gió) tập trung nghiên cứu về các vấn đề liên quan đến điện gió, trong đó ĐKT đóng một vai trò quan trọng. Trong những năm gần đây, rất nhiều các dự án nghiên cứu lớn được nghiên cứu tại đây.
Thông tin tham khảo: xem tại đây
BAW: Bundesanstalt für Wasserbau (Tổ chức liên bang về công trình thủy) trực thuộc Bộ Giao thông, tiền thân là “Viện thí nghiệm Hoàng gia cho thủy lợi và đóng tàu” được thành lập năm 1903 với nhiệm vụ tư vấn và nghiên cứu trong lĩnh vực giao thông đường thủy và đóng tàu. Ngày nay, BAW là cơ sở tư vấn khoa học và nghiên cứu cấp nhà nước. ĐKT là một trong những lĩnh vực chính bên cạnh kĩ thuật xây dựng, công trình thủy và đóng tàu. Bên cạnh công tác tư vấn cho các công trình lớn của nước Đức, BAW là nơi đưa ra các qui chế, chỉ dẫn và tiêu chuẩn chuyên ngành cho bờ kè và neo đất. Ngoài ra, BAW là một trong số ít các đơn vị có khả năng kiểm định các thiết kế liên quan đến các dự án điện gió ngoài khơi trong lãnh thổ Đức. Tham khảo thông tin: www.baw.de

Nguồn kinh phí và các quĩ hỗ trợ nghiên cứu

Kinh phí cho hoạt động nghiên cứu khoa học là một nguồn chi rất quan trọng và được chú trọng trong chiến lược phát triển của các quốc gia phát triển. Tại Đức, ngoài kinh phí cố định của Bang được chi cho hoạt động giảng dạy và quản lí, các trường đại học cũng được cấp một khoản đáng kể để hỗ trợ cho công việc nghiên cứu tùy vào số lượng và đề tài được đề xuất. Trong các quĩ hỗ trợ nghiên cứu, Deutsche Forschungsgesellschaft – DFG (Tổ chức nghiên cứu Đức) là một tổ chức nhà nước rất uy tín với tổng kinh phí hàng năm hỗ trợ cho các dự án nghiên cứu cơ bản lên đến gần 4 tỉ Euro. Đây là tổ chức duy nhất chỉ hỗ trợ cho các sự án chỉ mang tính chất nghiên cứu cơ bản (các nghiên cứu không mang tính ứng dụng) trong tất cả các lĩnh vực khoa học. Các đề án nghiên cứu trong lĩnh vực ĐKT tại DFG có kí hiệu “410-06 Geotechnik” thường được lựa chọn rất ngặt nghèo. Các đề án được trình bày chi tiết sau khi nộp sẽ được đánh giá bởi hai chuyên gia độc lập. Khi kết quả đánh giá tốt của cả hai chuyên gia, đề tài sẽ được hội đồng khoa học thông qua trước khi được cấp kinh phí nghiên cứu. Theo thống kê, chỉ khoảng 30% số hồ sơ nộp vượt qua hết các vòng tuyển chọn và được cấp kính phí.
Một nguồn kinh phí khác đến từ các Bộ ngành. Trong qui hoạch phát triển, các Bộ liên bang sẽ đưa ra các chương trình đề tài hỗ trợ phát triển nghiên cứu và sản xuất. Phần lớn các đề tài cấp Bộ sẽ được một đơn vị mang tên Projektträger Jülich (PtJ) quản lí. Đây là một đơn vị doanh nghiệp độc lập không thuộc Nhà nước, chuyên quản lí các đề tài cấp Liên bang cũng như quốc tế. Một số Bộ chấp thuận PtJ như Bộ Giáo dục và Nghiên cứu, Bộ Giao thông Vận tải, Bộ kinh tế và Năng lượng, Bộ Môi trường… Năm 2020 tổng số kinh phí được PtJ quản lí là 2,19 tỉ Euro.
Ngoài ra kính phí dành cho nghiên cứu phải kể đến các chương trình trong khối EU và kinh phí nghiên cứu từ khối doanh nghiệp.

Hội ĐKT của Đức – DGGT

Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e.V. – DGGT là một chi hội của ISSMGE. Hội được thành lập năm 1950 với trụ sở hiện tại ở Essen. Hiện tại DGGT có khoảng 1700 thành viên với một tạp trí chuyên nghành ra mắt 4 số một năm (geotechnik: https://www.ernst-und-sohn.de/geotechnik#rs) và một hội thảo chuyên nghành tổ chức hai năm một lần (Baugrundtagung: www.baugrundtagung.com). Các thành viên của Hội bao gồm các giáo sư, nhà khoa học, các kĩ sư, các nhà doanh nghiệp và một lượng nhỏ các sinh viên và nghiên cứu sinh. DGGT được chia làm 6 lĩnh vực chuyên môn:
• Cơ học đất
• Công trình ngầm
• Cơ học đá
• Địa chất công trình
• Vải ĐKT
• ĐKT môi trường
Các lĩnh vực chuyên môn hoạt động với 39 tiểu ban kĩ thuật khác nhau, nơi đưa ra các hướng dẫn, tiêu chuẩn và qui định trong các lĩnh vực chuyên sâu. Phần lớn các hướng dẫn đều được sử dụng rộng rãi và được đưa và hầu hết các giáo trình giảng dạy. Ngoài ra các tiểu ban kĩ thuật thường xuyên kết hợp với Viện tiêu chuẩn Đức (Deutsches Institut für Normung) để đưa ra các soát xét cấp thiết cho các tiêu chuẩn hiện hành. Ngoài hội thảo chung của hội, các lĩnh vực chuyên môn cũng tổ chức các hội thảo chuyên đề với chu kì hai năm.
Ngoài là thành viên của ISSMGE, DGGT còn là thành viên của “”International Society for Rock Me-chanics”, “ International Association for Engineering Geology and the Environment” và “International Geosynthetics Society”. Thông tin tham khảo : www.dggt.de

Đánh giá chung

Với quá trình đào tạo, nghiên cứu và quản lý khoa học trong hệ thống đào tạo ĐKT của Đức, có thể thấy quy trình đào tạo chặt chẽ về chuyên môn, chất lượng khoa học trong các nghiên cứu, các công bố. Về công tác quản lý khoa học có tính cạnh tranh, thúc đẩy nghiên cứu trong quy định về vị trí việc làm trong các trường Đại học. Việc phong chức danh giáo sư gắn liên chức danh quản lý về mặt khoa học nói chung được quy định chặt chẽ, ngoài những phân tích như trình bày ở trên, cũng cho thấy mặt tích cực khi người đứng đầu có tính dẫn dắt cao về định hướng, đào tạo và triển khai để chủ động phát triển chuyên môn.
Có thể thấy các Trường, Hội nghề và các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực ĐKT đã đóng góp nhiều giá trị thông qua chất lượng các kỹ sư được đào tạo, nhiều dự án nghiên cứu, công trình công bố, triển khai và hợp tác quốc tế. Lĩnh vực ĐKT của Đức đã và đang làm chủ công nghệ và phát triển mạnh mẽ các hoạt động ĐKT trong nước và có vị thế trên Quốc tế.

Lê Việt Hưng

Technical University Berlin

E-mail: [email protected]

Đinh Quốc Dân

Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng (IBST)

E-mail: [email protected]