土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革探索

梁潔+周正峰

[摘要]為了培養(yǎng)具有工程能力和創(chuàng)新能力的土木工程技術(shù)人才，本文在分析了土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，圍繞土木工程專業(yè)測(cè)、繪、算等核心技能培養(yǎng)目標(biāo)，提出了實(shí)踐教學(xué)體系與實(shí)施方法的優(yōu)化措施和相應(yīng)配套的改革要點(diǎn)，以促進(jìn)學(xué)生工程實(shí)踐能力的提高。

[關(guān)鍵詞]土木工程專業(yè)； 實(shí)踐教學(xué)； 實(shí)習(xí)；工程能力

土木工程專業(yè)是實(shí)踐性極強(qiáng)的專業(yè)，實(shí)踐教學(xué)是其教學(xué)體系的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和工程能力、創(chuàng)新能力不可或缺的環(huán)節(jié)。目前，一些高校土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)工作存在著培養(yǎng)方案不完善、與理論教學(xué)脫節(jié)、教學(xué)基地建設(shè)薄弱等問(wèn)題，影響了學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。如何針對(duì)土木工程專業(yè)特點(diǎn)和行業(yè)發(fā)展要求，切實(shí)加強(qiáng)本科階段實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)和改革，培養(yǎng)出具備良好工程能力和創(chuàng)新精神的工程技術(shù)人才，值得當(dāng)前土木工程專業(yè)本科教學(xué)進(jìn)一步探索[1]。

一、實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題

（一）實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)方案不完善

各高校制訂的土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案，實(shí)踐教學(xué)通常包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等環(huán)節(jié)[2]。雖然實(shí)踐教學(xué)所占比重較大，但往往由于目標(biāo)不明確、重點(diǎn)不突出、教學(xué)大綱陳舊，使實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)難以真正結(jié)合實(shí)際工程進(jìn)行，尤其是對(duì)于與工程銜接最為緊密的生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），學(xué)生難有機(jī)會(huì)深入工程現(xiàn)場(chǎng)去實(shí)習(xí)、實(shí)踐，有些實(shí)習(xí)、實(shí)踐只能走馬觀花，或流于形式，最終導(dǎo)致畢業(yè)后工程實(shí)踐能力不足，無(wú)法迅速地由學(xué)生身份向工程師身份轉(zhuǎn)換。

（二）實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)脫節(jié)

各高校制訂的土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案，前期設(shè)置的課程大多為基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課，教學(xué)過(guò)程偏重于知識(shí)傳授，教學(xué)方式主要是課堂講授，即使有些主干課程設(shè)置了配套實(shí)驗(yàn)或課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，但內(nèi)容大多與實(shí)際工程結(jié)合不緊密，這種重理論、輕應(yīng)用的教學(xué)模式，導(dǎo)致學(xué)生感覺(jué)基礎(chǔ)理論知識(shí)抽象而導(dǎo)致難以理解和掌握，又因?qū)嵺`教學(xué)與理論教學(xué)的脫節(jié)導(dǎo)致不知所學(xué)理論知識(shí)如何在實(shí)際工程中應(yīng)用，最終結(jié)果是學(xué)生理論基礎(chǔ)掌握不扎實(shí)，工程實(shí)踐能力又薄弱，難以達(dá)到土木行業(yè)對(duì)學(xué)生從職的期許[3]。

（三）實(shí)踐教學(xué)難以因材施教

土木工程專業(yè)包括鐵道、建工、道路、橋梁、地下、巖土、市政等多個(gè)方向，所培養(yǎng)的人才包括結(jié)構(gòu)工程師、巖土工程師、建造師、造價(jià)師、監(jiān)理師等不同類型。不同專業(yè)方向和不同類型的執(zhí)業(yè)工程師所要求的工程素養(yǎng)存在差別，學(xué)生對(duì)專業(yè)方向選擇和成才目標(biāo)的志趣也不盡相同，而高校設(shè)置的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)很難滿足學(xué)生多元化的需求，加之一些學(xué)校與企業(yè)之間未建立良好的實(shí)習(xí)制度，導(dǎo)致學(xué)生參與實(shí)踐的積極性不高，這無(wú)疑會(huì)使實(shí)習(xí)效果大打折扣。

（四）實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)薄弱

一方面，由于學(xué)生進(jìn)企業(yè)實(shí)習(xí)會(huì)影響到企業(yè)的日常生產(chǎn)，增加企業(yè)的運(yùn)行壓力，因此很多企業(yè)受客觀條件限制，能夠接納的實(shí)習(xí)人數(shù)有限；同時(shí)，高校投入的實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)又常常不足，一些企業(yè)在安排學(xué)生實(shí)習(xí)方面的積極性并不很高，相應(yīng)配套也不完善，因此大多數(shù)高校難以建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的實(shí)習(xí)基地。另一方面，土木工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工周期長(zhǎng)、工序多、規(guī)模大，短時(shí)間實(shí)習(xí)往往只能認(rèn)識(shí)工程某個(gè)局部或掌握某道工序，很難了解工程整體和完整工序，這也影響了對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

（五）教師工程實(shí)踐經(jīng)歷不足

參與實(shí)踐教學(xué)的指導(dǎo)教師應(yīng)具備必要的工程實(shí)踐經(jīng)歷或工程背景，然而校內(nèi)專職教師，尤其是新進(jìn)的年輕教師普遍缺乏工程實(shí)踐經(jīng)歷，無(wú)法切實(shí)有效地指導(dǎo)學(xué)生的工程實(shí)踐。

二、構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系的基本思想

西南交通大學(xué)茅以升老校長(zhǎng)曾提出“習(xí)而學(xué)”的工程教育理念，以工程教育回歸工程為需要，以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目標(biāo)。在西南交通大學(xué)百年土木教學(xué)實(shí)踐中，形成了一套特色鮮明的培養(yǎng)模式，即通過(guò)校內(nèi)理論知識(shí)學(xué)習(xí)、校內(nèi)初步實(shí)踐積累、校外實(shí)踐技能提升三個(gè)漸進(jìn)層次，使學(xué)生掌握測(cè)（測(cè)量、勘測(cè)）、繪（設(shè)計(jì)、繪圖）、算（計(jì)算、分析）、智（辨析、創(chuàng)新）四大核心技能。圍繞這四大核心技能，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系，著力提高學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力、適應(yīng)企業(yè)發(fā)展的工程技術(shù)人才。土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)如圖1所示。

三、實(shí)踐教學(xué)體系及實(shí)施辦法

（一）實(shí)踐教學(xué)體系

為了掌握土木工程專業(yè)測(cè)、繪、算等核心技能，相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)體系可大致分為實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)踐三個(gè)環(huán)節(jié)，具體如表1所示。其中，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、計(jì)算機(jī)繪圖實(shí)習(xí)、工程測(cè)量實(shí)習(xí)、土木工程地質(zhì)實(shí)習(xí)屬于基礎(chǔ)或?qū)I(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐；生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）為分鐵道工程、橋梁工程、地下工程、建筑工程、巖土工程、道路工程和市政工程等專業(yè)方向的專業(yè)實(shí)踐。土木工程實(shí)踐的基本要求和學(xué)時(shí)安排如表2所示[4]。

（二）實(shí)踐教學(xué)實(shí)施辦法

1.認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)

認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)包括西南交通大學(xué)土木工程所有專業(yè)方向的概論講座，以及所有專業(yè)方向構(gòu)造物和實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)識(shí)參觀實(shí)習(xí)。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)安排在第1學(xué)期，其中概論講座為期2周，認(rèn)識(shí)參觀為期1周，按專業(yè)方向交替進(jìn)行，主要使學(xué)生建立土木工程的基本概念，培養(yǎng)基本工程意識(shí)。

2.計(jì)算機(jī)繪圖實(shí)習(xí)

計(jì)算機(jī)繪圖實(shí)習(xí)與認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)一并安排在第1學(xué)期，為期1周，主要培養(yǎng)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)繪圖的基本知識(shí)、計(jì)算機(jī)工程繪圖的基本技能。

3.專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)習(xí)

專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)習(xí)包括工程測(cè)量實(shí)習(xí)和土木工程地質(zhì)實(shí)習(xí)，安排在第2學(xué)期。工程測(cè)量實(shí)習(xí)和土木工程地質(zhì)實(shí)習(xí)為期各為2周，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用土木工程測(cè)量的基本儀器和設(shè)備，掌握土木工程測(cè)量的基本技術(shù)和方法；加深對(duì)工程地質(zhì)基本概念的理解，熟悉工程地質(zhì)勘察方法和勘測(cè)技能。

4.生產(chǎn)實(shí)習(xí)

生產(chǎn)實(shí)習(xí)是根據(jù)學(xué)生所選專業(yè)方向，參與相應(yīng)專業(yè)方向構(gòu)造物勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工或維護(hù)過(guò)程。生產(chǎn)實(shí)習(xí)有兩種方式，一是由學(xué)校老師帶隊(duì)到實(shí)習(xí)基地開(kāi)展面上生產(chǎn)實(shí)習(xí)，二是根據(jù)學(xué)生意愿和合作企業(yè)條件，選拔部分學(xué)生到企業(yè)開(kāi)展以實(shí)際工程為背景的卓越生產(chǎn)實(shí)習(xí)，由企業(yè)和學(xué)校雙導(dǎo)師進(jìn)行指導(dǎo)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)安排在第3學(xué)期，為期4周。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生將理論知識(shí)與工程實(shí)踐相結(jié)合、靈活運(yùn)用己學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的重要措施。

5.課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)是根據(jù)學(xué)生所選專業(yè)方向，參與相應(yīng)專業(yè)方向核心主干課的課程設(shè)計(jì)，課程設(shè)計(jì)安排在第7學(xué)期，為期8周。課程設(shè)計(jì)主要是培養(yǎng)學(xué)生掌握某一專業(yè)方向的重難點(diǎn)知識(shí)在工程中的綜合運(yùn)用方法，培養(yǎng)運(yùn)用專業(yè)課程中的理論知識(shí)解決實(shí)際工程（或模擬）問(wèn)題的能力。

6.畢業(yè)實(shí)習(xí)

畢業(yè)實(shí)習(xí)為期1周，穿插在第8學(xué)期畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）期間展開(kāi)。畢業(yè)實(shí)習(xí)應(yīng)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的實(shí)際需要，有針對(duì)性地進(jìn)行參觀、調(diào)研，由畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)安排。

7.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）也是分專業(yè)方向展開(kāi)的，安排在第8學(xué)期，為期15周。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）也有兩種方式：一是在校內(nèi)開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)；二是選拔部分學(xué)生至企業(yè)開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)。無(wú)論哪種方式，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題應(yīng)以實(shí)際工程項(xiàng)目為背景，參與實(shí)際工程設(shè)計(jì)分析，注重綜合能力的培養(yǎng)，掌握相應(yīng)專業(yè)方向工程構(gòu)造物設(shè)計(jì)的基本要求、基本程序及設(shè)計(jì)計(jì)算方法。

8.創(chuàng)新實(shí)踐

創(chuàng)新實(shí)踐包括重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放項(xiàng)目和個(gè)性化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽、學(xué)科競(jìng)賽、大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃（SRTP）項(xiàng)目、土木科技前沿專題講座等。創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目在第3～6學(xué)期設(shè)置，并設(shè)立2個(gè)創(chuàng)新實(shí)踐學(xué)分，由學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣愛(ài)好，選取合適的創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，在課外自主完成，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

四、實(shí)踐教學(xué)體系改革探索

為了切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生測(cè)、繪、算、智等核心技能，大力提高學(xué)生工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力，根據(jù)土木工程專業(yè)特點(diǎn)，在實(shí)踐教學(xué)體系方面需進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化。

（一）提高教師工程能力

要培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力，就要求教師不僅具有扎實(shí)的理論功底，還要有較強(qiáng)的工程能力。對(duì)于承擔(dān)專業(yè)課教學(xué)的教師，要通過(guò)培訓(xùn)或合作等方式，進(jìn)企業(yè)參與實(shí)際工程設(shè)計(jì)、施工或研發(fā)，接受必要的工程實(shí)踐培訓(xùn)，并作為教師業(yè)績(jī)考核指標(biāo)之一；同時(shí)，聘請(qǐng)企業(yè)中具有豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師和管理者擔(dān)任兼職教師，建設(shè)一支具有一定工程實(shí)踐經(jīng)歷的高水平的專、兼職教師隊(duì)伍。

（二）突出專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

在土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案中，突出面向工程的專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。對(duì)于各專業(yè)方向的主干課，要求在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，分配一定課時(shí)和學(xué)分設(shè)置以實(shí)際工程為背景或模擬實(shí)際工程的實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)；在課堂理論教學(xué)教案中，增加工程案例或?qū)ｎ}，促進(jìn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相融合，體現(xiàn)工程教學(xué)面向工程的思想。

（三）開(kāi)展豐富多彩的校內(nèi)實(shí)踐創(chuàng)新

整合校內(nèi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心等創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，構(gòu)筑高水平的大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐基地，同時(shí)建立科研資源向本科生開(kāi)放的制度，引導(dǎo)學(xué)生參與校級(jí)或更高級(jí)別的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃（SRTP）、力學(xué)競(jìng)賽、建筑材料設(shè)計(jì)大賽、圖形競(jìng)賽等，開(kāi)展豐富多彩的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生了解學(xué)科前沿，開(kāi)闊視野，接受工程實(shí)踐的鍛煉和學(xué)術(shù)氛圍的熏陶，營(yíng)造校內(nèi)創(chuàng)新實(shí)踐的濃厚氛圍。在土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案中，將學(xué)生參加課外創(chuàng)新實(shí)踐作為選修課程，并給予相應(yīng)的學(xué)分。

（四）強(qiáng)化行業(yè)企業(yè)密切合作

與行業(yè)企業(yè)之間的密切合作，是培養(yǎng)具備高素質(zhì)工程能力人才的關(guān)鍵。企業(yè)能夠準(zhǔn)確把握社會(huì)對(duì)工程人才的需求，能夠提供真實(shí)的工程實(shí)踐，擁有一批經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員和良好的工程實(shí)踐環(huán)境，這些優(yōu)勢(shì)是學(xué)校所不具備的。應(yīng)加強(qiáng)高校與企業(yè)的密切合作，建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的工程實(shí)踐教育中心或?qū)嵙?xí)基地，充分利用企業(yè)資源開(kāi)展生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等實(shí)踐環(huán)節(jié)，共同建設(shè)實(shí)踐教學(xué)課程體系和教學(xué)內(nèi)容，共同實(shí)施培養(yǎng)過(guò)程，共同評(píng)價(jià)培養(yǎng)質(zhì)量[5]。

（五）嚴(yán)把實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量關(guān)

所有實(shí)踐環(huán)節(jié)都應(yīng)該建立完善、科學(xué)的考評(píng)制度來(lái)保障教學(xué)質(zhì)量，尤其是對(duì)培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)綜合能力的生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核。生產(chǎn)實(shí)習(xí)應(yīng)安排學(xué)生到施工現(xiàn)場(chǎng)，參觀實(shí)際工程建造工藝，學(xué)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)工程資料，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證和提升理論知識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)選題要求盡可能來(lái)自實(shí)際工程設(shè)計(jì)，并運(yùn)用實(shí)際工程資料。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)盡可能采取校企聯(lián)合模式，使學(xué)生盡早地接觸企業(yè)、了解工程，以及掌握必要的工程設(shè)計(jì)計(jì)算方法和工具使用方法。校企聯(lián)合模式實(shí)行校內(nèi)指導(dǎo)教師和企業(yè)指導(dǎo)教師組成的“雙導(dǎo)師”制，畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書由雙導(dǎo)師共同商議編制，畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程主要由企業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)，畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯由雙導(dǎo)師共同考核評(píng)定，嚴(yán)把畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量，著力提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

目前，我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正持續(xù)快速發(fā)展，急需大量具備良好工程能力、創(chuàng)新意識(shí)和能直接服務(wù)于生產(chǎn)第一線的土木工程專業(yè)技術(shù)人才。為了實(shí)現(xiàn)這一培養(yǎng)目標(biāo)，只有對(duì)學(xué)校實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，切實(shí)提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，才能確保人才培養(yǎng)與社會(huì)需求相匹配，人才素質(zhì)與行業(yè)發(fā)展相匹配。

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