基于“現(xiàn)場工程師”培養(yǎng)理念的土木工程專業(yè)實踐教學體系構建

劉文淵+冷捷+袁繼峰

摘要：基于“現(xiàn)場工程師”培養(yǎng)理念，結合土木工程專業(yè)特點，在實踐教學環(huán)節(jié)設置、實驗教學體系構建、課程設計（實訓）實踐教學體系構建、“擇業(yè)”實習教學體系構建等方面開展了一系列改革。實踐表明：構建的土木工程專業(yè)實踐教學體系能較好地培養(yǎng)學生的工程技術應用及創(chuàng)新能力，滿足應用技術本科院校人才培養(yǎng)定位。

關鍵詞：應用技術本科；土木工程專業(yè)；實踐教學體系；現(xiàn)場工程師

中圖分類號：G6420；TU4 文獻標志碼：A 文章編號：10052909（2017）02011005

在現(xiàn)代教育體系中應用技術本科教育隸屬于職業(yè)教育體系，而傳統(tǒng)的普通本科教育屬于普通教育體系[1]，不同的教育體系對人才培養(yǎng)目標的要求有差異。應用技術本科院校的人才培養(yǎng)應以產(chǎn)業(yè)需要為導向，能力培養(yǎng)為主線，強調(diào)產(chǎn)學研協(xié)同，著重培養(yǎng)在技術實踐、技術設計及技術研發(fā)方面能適應現(xiàn)行產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的高級技術型及管理型人才[2]。為實現(xiàn)應用技術本科院校的辦學定位，南京理工大學泰州科技學院提出“現(xiàn)場工程師”人才培養(yǎng)理念?！艾F(xiàn)場工程師”就是工作在工程技術一線的工程技術的實踐者，工藝技術的設計師，技術難題的解決者。應用技術本科院校應著重強調(diào)技術，而技術能力的培養(yǎng)離不開實踐，所有實踐環(huán)節(jié)的設置直接影響著應用技術本科院校人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。文章結合土木工程專業(yè)實踐教學改革中的嘗試，探討基于“現(xiàn)場工程師”培養(yǎng)目標的土木工程專業(yè)實踐教學體系構建。

一、土木工程專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)的設置

土木工程專業(yè)是一門實踐性很強的應用型工科專業(yè)，要求土木工程專業(yè)必須具有很強的工程性、技術性及實踐性[3]。土木工程專業(yè)應用型人才的培養(yǎng)目標，要求土木工程專業(yè)應遵循應用型人才培養(yǎng)規(guī)律，強化學生實踐能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實踐教學環(huán)節(jié)的設置，很大程度上影響著應用型人才培養(yǎng)的目標實現(xiàn)。

《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》[4]（以下簡稱“專業(yè)指導規(guī)范”）中明確指出：土木工程專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)應涉及實驗、實習及設計

三大主

要領域，而設計領域又包含課程設計和畢業(yè)設計（論文）兩個方面。該實踐環(huán)節(jié)的設置具有國際通用性，其科學性不言而喻。因此，

重新整合優(yōu)化實踐環(huán)節(jié)，將其整合成實驗教學環(huán)節(jié)、課程實訓教學環(huán)節(jié)及“擇業(yè)”實踐環(huán)節(jié)三方面，如圖1所示。對實驗教學環(huán)節(jié)僅進行內(nèi)容及組織形式的適當調(diào)整，將測量實習、認識實習及課程設計合并形成課程實訓教學環(huán)節(jié)，將生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習及畢業(yè)設計合并成“擇業(yè)”實踐環(huán)節(jié)?！皳駱I(yè)”實踐環(huán)節(jié)以產(chǎn)業(yè)需求為導向，學生就業(yè)意向為前提。

二、實驗教學體系構建

《專業(yè)指導規(guī)范》中規(guī)定土木工程專業(yè)實驗領域應包含基礎實驗、專業(yè)基礎實驗、專業(yè)性試驗及研究性試驗四個環(huán)節(jié)[4]。在實驗教學體系構建時將這四大環(huán)節(jié)融入“兩大平臺”，通過“兩大平臺”鍛煉學生的“兩大能力”，而在平臺建設時引入即強調(diào)實驗項目開發(fā)的“綜合集成化”理念，如圖2所示。

（一）“兩個平臺”的建設

在實驗教學體系構建時應搭建服務于四大環(huán)節(jié)的實踐教學平臺。將基礎實驗、專業(yè)基礎實驗和專業(yè)綜合實驗合并構建為“實驗教學平臺”，將專業(yè)研究實驗構建為“科研創(chuàng)新實驗平臺”，即構建出如圖2所示的特色顯明、目標明確的土木工程專業(yè)實驗教學體系。

（二）“兩大能力”的培養(yǎng)

通過“兩大平臺”的建設鍛煉學生基礎知識實踐技能和專業(yè)創(chuàng)新應用能力。實驗教學體系應以教學為核心，人才培養(yǎng)為主線[5] ，通過實驗教學平臺鍛煉學生

的實踐技能，幫助學生強化對課程理論知識的消化、培養(yǎng)學生從事科學實驗的科學精神及必要的實踐能力，通過科研創(chuàng)新平臺培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維。通過該環(huán)節(jié)的鍛煉，南京理工大學土木工程學生的創(chuàng)新能力顯著提高，在近兩屆“江蘇省結構創(chuàng)新大賽”中均取得三等獎以上的好成績。

（三）“綜合集成化項目”的開發(fā)

土木工程專業(yè)中實驗設置往往受課程影響，難以打開課程體系的壁壘，使得實驗項目開發(fā)各自為陣。這樣既割裂了各課程實驗之間應有的聯(lián)系，也使學生難以理解課程實驗的用途及意義，因此，有必要開發(fā)“綜合集成化項目”，讓學生將各基礎實驗串聯(lián)起來，提升學生從事科學研究及應用創(chuàng)新的能力。以“綜合集成化”的梁抗彎試驗為例，圖3給出了梁抗彎試驗的集成框圖。通過梁抗彎試驗這一主線，將多門專業(yè)理論課程的知識及多個專業(yè)基礎實驗有機結合。整個過程既鍛煉了學生的實驗設計能力，又提高了學生的動手實踐能力，還提升了學生對知識的綜合運用能力。而專業(yè)知識的綜合運用能力對解決工程實際問題至關重要。通過該實踐環(huán)節(jié)的實施，提高了學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，多名學生依托該綜合實驗平臺申報“江蘇省高等學校大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目”，連續(xù)三年均獲得“省級項目”資助。

三、課程實訓教學體系構建

將測量實習、認識實習及課程設計合并形成課程實訓教學環(huán)節(jié)，在構建的過程中應“依托行業(yè)最新標準，結合區(qū)域產(chǎn)業(yè)崗位需求，強調(diào)創(chuàng)新及應用”。通過“兩平一庫”平臺（“兩平”即“半拉子工程”實訓平臺和“虛擬”實訓平臺，“一庫”即課程視頻庫）的建設提升測量實習、認識實習及課程設計等實踐教學環(huán)節(jié)的教學效果，并以工程為主線將松散的課程設計集成，同時將多門專業(yè)課程及課程實習穿插進來。課程設計的集成化既實現(xiàn)了專業(yè)知識的串聯(lián)，也訓練了學生工程實踐的綜合能力，還可作為畢業(yè)設計的預演。該課程實訓教學體系可表述為圖4所示框圖。

（一）兩大實訓平臺的建設

“半拉子工程”實訓平臺將工程現(xiàn)場搬到學校，使學生在學習理論知識及進行課程設計時，做到“邊看邊學，邊學邊做”?！鞍肜庸こ獭睂嵱柶脚_的開發(fā)，使學生對擬設計結構的構件組成及構件間的連接形式了然于胸，避免閉門造車的現(xiàn)象。圖5為南京理工大學已建成的門式剛架結構及網(wǎng)架結構兩個實訓平臺。此外，對兩類結構中涉及的連接節(jié)點也按照1∶1的比例做成實物模型，供學生拆卸。該平臺還可將工程測量及認識實習融入其中。

“半拉子工程”實訓平臺花費巨大，難以做到面面俱到。通過計算機信息技術構建“虛擬”實訓平臺花費較少且效果較好。如孫國華等[6]將電子模型引入鋼結構設計。筆者所在學院也基于Web3D技術開發(fā)了結構設計類的實訓平臺，圖6給出了基于Web3D的梯形鋼屋架支座節(jié)點，學生可實現(xiàn)節(jié)點的拆卸及裝配。計算機“虛擬”實訓平臺既能幫助學生了解節(jié)點組成及連接，還能幫助學生理清節(jié)點復雜的空間關系，提高施工圖繪制及預算編制的正確性。

（二）施工技術課程視頻庫的建設

施工技術視頻庫建設可彌補學生對施工技術了解較少的短板，幫助學生很好地完成施工組織設計。依托“基于工種的一體化教學平臺”建設項目，進行了“施工技術課程視頻庫”的錄制工作。現(xiàn)已完成鋼構件加工制作、門式剛架吊裝以及管桁架吊裝等視頻的錄制。圖7為中國醫(yī)藥城會展中心二期大跨度管桁架施工視頻截圖。通過一系列視頻庫的建立，可幫助學生建立對一些關鍵施工技術的直觀認識。

（三）課程設計的集成化

土木工程專業(yè)涉及的課程設計有房屋建筑學課程設計、鋼筋混凝土課程設計、鋼結構課程設計、基礎工程課程設計、施工組織設計及施工圖預算等?，F(xiàn)階段多數(shù)院校對各門課程設計的內(nèi)容作了適當調(diào)整，然后再把原先孤立的課程設計集成起來[7]。

課程設計集成以實際工程為背景，依次將項目分解為房屋建筑學課程設計、鋼筋混凝土結構或鋼結構課程設計、基礎工程課程設計、施工圖預算及施工組織設計等，根據(jù)具體要求統(tǒng)一編制任務書，將原先分散的課程設計有機地串聯(lián)起來。目前已實現(xiàn)房屋建筑學課程設計、鋼筋混凝土結構或鋼結構課程設計、基礎工程課程設計等部分課程設計的貫通。課程設計的集成化既能培養(yǎng)學生的工程設計全局思想，提高對知識的綜合運用能力，又為學生做畢業(yè)設計奠定了基礎。

四、“擇業(yè)”實踐教學體系構建

將生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習及畢業(yè)設計（論文）合并設置成土木工程專業(yè)“擇業(yè)”實踐環(huán)節(jié)?！皳駱I(yè)”實踐教學體系構建應立足區(qū)域經(jīng)濟，以應用為前提，就業(yè)為導向，強調(diào)崗位能力培養(yǎng)，為學生就業(yè)謀求最大發(fā)展。為此在傳統(tǒng)“實習”的基礎進行了改進，構建了“擇業(yè)”實踐教學體系，如圖8。

（一）融入畢業(yè)設計

依托學生“擇業(yè)”方向及實習工作展開畢業(yè)設計選題，凝練實踐內(nèi)容，既能調(diào)動學生畢業(yè)設計的主觀能動性和積極性，又能實現(xiàn)真題真做，提高畢業(yè)設計的工程實踐性，增強學生對專業(yè)知識的綜合運用能力[8]。

學院已對2011級土木工程專業(yè)學生做了初步嘗試，依托實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容進行畢業(yè)設計選題的有30人。這一部分學生的課題涵蓋施工、造價、結構設計、結構鑒定與加固、地基處理及新型建筑材料性能研究等內(nèi)容，覆蓋面較為廣泛，對指導教師挑戰(zhàn)較大。通過改革讓學生了解畢業(yè)設計和工作之間的關系，明白工程實踐的重要性。

（二）選擇“擇業(yè)”實踐周期

建設項目周期通常較長，而傳統(tǒng)生產(chǎn)實習學時較少難以保證學生全程參與，很難全面提升學生的實踐能力及工程適用能力；實習時間過短也使學生不能真正介入工程，導致用人單位對學生的期望值降低，也使實習效果大打折扣。為解決這一問題，少數(shù)院校提出“3+1”模式，將專業(yè)應用設計、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習及畢業(yè)設計合并，學時增加至1年，實踐表明改革后的教學效果較好[9]，但其改革中并未將各實踐環(huán)節(jié)深度融合，只是簡單的實踐環(huán)節(jié)的集中。學院提出設置1年的“擇業(yè)”實踐，并將畢業(yè)設計、生產(chǎn)實習及畢業(yè)實習深度融合。1年的“擇業(yè)”實踐既保證了學生對項目全過程參與的學時要求，確保學生對建設項目各環(huán)節(jié)都有所了解，提升了學生的工程實踐能力及崗位適應能力；還要求學生將實踐內(nèi)容進行梳理、整合，形成畢業(yè)設計論文，提升了對知識綜合運用的能力。

（三）確定“擇業(yè)”實踐崗位

為學生定制合身的“擇業(yè)”崗位是“擇業(yè)”實踐體系的基礎?，F(xiàn)行的做法是根據(jù)當年畢業(yè)生就業(yè)崗位反饋以及就業(yè)指導部門統(tǒng)計的當年的人力資源市場崗位需求進行“擇業(yè)”崗位確定。表1給出了2015屆254名畢業(yè)生的就業(yè)情況統(tǒng)計。根據(jù)就業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)制定“擇業(yè)”崗位針對性強，有利于提高后續(xù)畢業(yè)生的就業(yè)率。

（四）開展實踐崗位能力培訓

為提高學生的擇業(yè)面及企業(yè)的歡迎度，提升產(chǎn)學研融合度，學院積極探索“實踐崗位能力培訓”制度。培訓崗位根據(jù)學校統(tǒng)計的“擇業(yè)”崗位及學生的就業(yè)意向展開針對性培訓，分為

崗前和在崗實時培訓兩種。為確保該制度落到實處：（1）針對區(qū)域產(chǎn)業(yè)的人才需求，制定“擇業(yè)”實習環(huán)節(jié)擬開設熱門崗位的短期崗前培訓，要求學生獲取1項校內(nèi)崗位技能培訓結業(yè)證書方可進入“擇業(yè)”實踐環(huán)節(jié)，保證進入企業(yè)實習的學生能夠基本適應企業(yè)需求。（2）采取“助推”措施，通過“基于工種的一體化教學平臺”提供崗位能力實時培訓，幫助學生強化崗位能力，提高學生的崗位適應力，變傳統(tǒng)的“硬推實踐”為“助推實踐”。

（五）落實“員工身份”

多數(shù)學生只重視理論課程學習，輕視實踐環(huán)節(jié)，表現(xiàn)為被動接受，且不能擺正自己的位置，導致實踐效果較差。為提高“擇業(yè)”實習環(huán)節(jié)的教學效果，可借鑒德國“雙元制”模式[10]，幫助學生落實“員工身份”，實現(xiàn)從理論到實踐，從學生到員工的蛻變。

學校通過創(chuàng)辦“創(chuàng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園”，引進多家企業(yè)幫助學生創(chuàng)業(yè)，產(chǎn)業(yè)園每年可接收20余名土木工程專業(yè)實習生。此外，學院還與多家企業(yè)建立校企合作關系，每年接收約30名土木工程專業(yè)實習生。這部分學生均能以員工身份進入企業(yè)，實習結束后經(jīng)過考核合格可簽訂就業(yè)協(xié)議。在實習期間，企業(yè)幫助學生繳納意外保險，每月發(fā)放生活補助。這種方式既解決了傳統(tǒng)實習中的安全糾紛問題，又提高了學生的積極性和參與度，實習效果顯著。

（六）建立“擇業(yè)”實踐管理信息平臺

隨著高等教育大眾化的推進，土木工程專業(yè)招生人數(shù)劇增，學校組織集中實習的難度加大，取而代之“分散實習”。以南京理工大學土木工程學院2011級土木工程專業(yè)學生為例，參加生產(chǎn)實習

人數(shù)為254人，實習地點覆蓋國內(nèi)12個省、市、自治區(qū)，省內(nèi)覆蓋全省13個地級市。實習地點分布范圍之廣，使教師對實習過程的監(jiān)管力度弱化，導致實習流于形式，甚至個別學生根本未參與實習。為此，學院自主開發(fā)校外實習管理系統(tǒng)，學生每天通過上傳實習現(xiàn)場圖片及實習日記，實現(xiàn)師生互動交流。實習完畢還可通過該系統(tǒng)提交實習報告，較好地解決了“分散實習”監(jiān)管難的問題。

五、結語

從實驗教學環(huán)節(jié)、課程設計（實訓）教學環(huán)節(jié)及“擇業(yè)”實踐環(huán)節(jié)三方面構建了土木工程專業(yè)實踐教學體系，實現(xiàn)了試驗課程、課程設計、“擇業(yè)”實踐環(huán)節(jié)中多課程、多知識的整合貫通，提升了學生對專業(yè)知識及專業(yè)技能的綜合運用能力。通過構建土木工程實踐教學體系，較好地落實了學院“現(xiàn)場工程師”的人才培養(yǎng)理念，符合應用技術本科院校的辦學定位，既強化了學生的工程實踐能力，使培養(yǎng)的學生能夠符合企業(yè)對人才的技術能力要求；又培養(yǎng)了學生的專業(yè)知識架構和創(chuàng)新能力，為學生后續(xù)發(fā)展做了必要的知識及能力儲備。這一實踐體系構建雖然產(chǎn)生了許多積極的效果，但有些做法還處于小范圍試點中，若要全面實施還需深入研究。

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Abstract：According to the training conception of the “field engineer”，a series of reforms such as the practical teaching link， the construction of experiment teaching system， the construction of curriculum design（practical training）teaching system，the construction of jobhunting exercitation teaching system are carried out based on the characteristics of civil engineering specialty. Practice shows that the construction of practical teaching system can better cultivate students ability of the engineering application and the technological innovation， and meet the orientation of talent training in application technology college.

Keywords： application technology college； civil engineering； practical teaching system； field engineer

（編輯 梁遠華）