基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的土木工程專業(yè)課程設(shè)計構(gòu)建

王軍　隋智力　張璐

[摘 要]課程設(shè)計是土木工程本科專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要內(nèi)容。文章分析了目前土木工程專業(yè)課程設(shè)計的現(xiàn)狀和存在的不利于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的因素。從課程設(shè)計的整合、指導(dǎo)教師的選聘和培育、考核評價機制及反饋等方面提出改革的方法和措施，以課程設(shè)計為依托支持、鼓勵、引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。實踐表明，課程設(shè)計的重新構(gòu)建對推動學(xué)生創(chuàng)新和提高其專業(yè)綜合素質(zhì)是有效的。

[關(guān)鍵詞]課程設(shè)計;土木工程;創(chuàng)新型人才;人才培養(yǎng)

[中圖分類號] G642.471 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）10-0167-03

課程設(shè)計是土木工程本科專業(yè)重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是對課堂教學(xué)知識的鞏固和工程實踐應(yīng)用，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決工程實踐問題的有效手段。課程設(shè)計對加強學(xué)生創(chuàng)新能力至關(guān)重要，是畢業(yè)設(shè)計的初步演練。當(dāng)前對畢業(yè)設(shè)計改革探索的教研活動十分活躍[1-4]。為了保證畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量，保障學(xué)生最后教學(xué)環(huán)節(jié)的順利完成，加強對課程設(shè)計的改革，讓學(xué)生盡快融入專業(yè)領(lǐng)域，培養(yǎng)符合社會要求的創(chuàng)新型專業(yè)人才十分必要。文章闡述筆者所在學(xué)校在土木工程本科課程設(shè)計改革中的探索。

一、土木工程課程設(shè)計問題分析

（一）課程設(shè)計間相互獨立

相對于本學(xué)院其他本科專業(yè)，土木工程專業(yè)辦學(xué)歷史較為悠久，2001年開始招收本科學(xué)生，是山東省高考招生一本錄取專業(yè)、山東省卓越工程師培養(yǎng)試點專業(yè)，目前有專任教師32人，其中有博士學(xué)位的教師占了70%，每年招收的本科生是200人。經(jīng)過18年的發(fā)展，土木工程專業(yè)無論從學(xué)生人數(shù)、師資力量、實驗設(shè)備、科研水平等方面都發(fā)生了顯著變化，正努力建設(shè)成山東省內(nèi)一流學(xué)科。我院土木工程專業(yè)的課程設(shè)計近十余年沒有較大變化，其主要的設(shè)計內(nèi)容及時間安排見表1。

從課程設(shè)計的安排來看，原來的編制兼顧了土木工程專業(yè)的特點，設(shè)計的內(nèi)容涵蓋建筑、結(jié)構(gòu)和施工及概預(yù)算，時間的安排上向結(jié)構(gòu)方向傾斜?？梢哉f，這個課程設(shè)計是滿足教學(xué)大綱要求的，在一段時間內(nèi)也能促進學(xué)生素質(zhì)的提升。但從目前專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀來分析，在課程設(shè)計的執(zhí)行中，6個課程設(shè)計分屬于6個專業(yè)教師，學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成各自的課程設(shè)計，每個課程設(shè)計自成體系、相互獨立，學(xué)生很難對專業(yè)知識形成統(tǒng)一的概念和理論。另外，課程設(shè)計基本都安排在學(xué)期末，部分學(xué)生有很多個人活動安排，往往不認(rèn)真對待課程設(shè)計，因此根本達不到課程設(shè)計的目的。

（二）課程設(shè)計缺乏創(chuàng)新

部分課程設(shè)計缺乏新意，內(nèi)容陳舊，與目前土木工程領(lǐng)域的發(fā)展前景不相符。有個別專業(yè)教師的課程設(shè)計內(nèi)容十多年來基本沒變，比如一直沿用磚混結(jié)構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容。磚混結(jié)構(gòu)作為一種民用建筑的結(jié)構(gòu)型式，已經(jīng)不是目前和未來建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向，山東省內(nèi)大部分城市已經(jīng)限制磚混結(jié)構(gòu)的使用。這種課程設(shè)計安排不利于學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新理念的培養(yǎng)，更無法培養(yǎng)出符合社會需求的畢業(yè)生。再比如有的課程設(shè)計根本無視裝配式結(jié)構(gòu)和BIM（建筑信息模型）技術(shù)的存在，在課程設(shè)計中不應(yīng)用，導(dǎo)致學(xué)生的本科學(xué)習(xí)與就業(yè)崗位需求產(chǎn)生脫節(jié)，不利于學(xué)生在工作崗位的發(fā)展。課程設(shè)計無創(chuàng)新，十幾年采用相同或相似的設(shè)計任務(wù)，這就間接導(dǎo)致部分學(xué)生抄襲往屆學(xué)生的課程設(shè)計，不僅未能完成課程設(shè)計的任務(wù)和要求，達不到學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，更為嚴(yán)重的是它使學(xué)生產(chǎn)生了作弊抄襲的想法，不利于學(xué)生良好道德素質(zhì)的培養(yǎng) 。

針對上述問題，結(jié)合土木工程學(xué)科的發(fā)展理念和發(fā)展方向，學(xué)院經(jīng)過教師討論，與社會知名專業(yè)企業(yè)溝通論證，并征求土木領(lǐng)域知名專家的意見和建議，決定對滯后的課程設(shè)計內(nèi)容和方式進行改革，以適應(yīng)土木工程專業(yè)省內(nèi)一流學(xué)科的建設(shè)要求。

二、土木工程專業(yè)新課程設(shè)計的構(gòu)建

（一）整合課程設(shè)計內(nèi)容

把目前6個主要的課程設(shè)計綜合為幾個大的綜合設(shè)計，例如框架結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、裝配式結(jié)構(gòu)、單層鋼結(jié)構(gòu)廠房等。明確設(shè)計的目的，重新編制課程設(shè)計任務(wù)書，鼓勵學(xué)生運用土木工程領(lǐng)域先進的理念和軟件，如裝配式建筑體系、節(jié)能環(huán)?？沙掷m(xù)建筑結(jié)構(gòu)和材料、BIM技術(shù)、Analysis結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化軟件等。每個學(xué)生按照不同的學(xué)習(xí)階段，分段獨立完成相應(yīng)的課程設(shè)計任務(wù)。每個階段的重點是不相同的又是相互關(guān)聯(lián)的，最終促進學(xué)生對知識的綜合運用?，F(xiàn)以框架結(jié)構(gòu)綜合課程設(shè)計為例，將各階段的重點內(nèi)容列在表2。

經(jīng)過整合，原本相互獨立的課程設(shè)計變得相互關(guān)聯(lián)、相互銜接，既完成了設(shè)計任務(wù)，又形成了一個整體的大的知識體系。另外在時間安排上增加了1周的時間 ，讓學(xué)生有充足的時間來設(shè)計方案和運用知識。這種模式經(jīng)過近3年的實踐探索，不僅有利于專業(yè)教師間的交流、合作、共享，而且有利于促進學(xué)生系統(tǒng)化專業(yè)化的學(xué)習(xí)，特別是學(xué)生熟悉了土木工程專業(yè)領(lǐng)域軟件技術(shù)的使用和作用，對學(xué)生考取研究生并進行深造學(xué)習(xí)以及參加工作提高效率都有極大促進。

（二）加強教師的指導(dǎo)與培訓(xùn)

在課程設(shè)計的指導(dǎo)方面，首先對教師的指導(dǎo)資格進行明確要求，必須是具有4年以上工作經(jīng)驗，學(xué)生評教獲得優(yōu)秀且主持或作為主要參與人參加縱向或橫向課題的專業(yè)教師，才具有課程設(shè)計指導(dǎo)資格[5]。指導(dǎo)教師提出的設(shè)計題目和設(shè)計內(nèi)容需要課題組的教師同意后才可以讓學(xué)生進行設(shè)計，設(shè)計的題目要求每年更換，僅允許獲得優(yōu)秀的設(shè)計題目連續(xù)使用2年。指導(dǎo)教師對學(xué)生的指導(dǎo)時間每天不低于2個學(xué)時，指導(dǎo)的方式可以是面對面、微信、QQ或視頻，其中面對面的指導(dǎo)時間要求占總指導(dǎo)時間的一半以上。

對于參加課程設(shè)計的指導(dǎo)教師，學(xué)院規(guī)定每5年必須到國內(nèi)外知名的高等學(xué)?；蛘哐芯繖C構(gòu)和大型建筑企業(yè)學(xué)習(xí)鍛煉6個月以上，并對學(xué)習(xí)鍛煉的內(nèi)容和任務(wù)提出明確要求，確保指導(dǎo)教師的理念與社會前沿不脫節(jié)[6]。對參加培訓(xùn)的指導(dǎo)教師，保障其待遇并給予相應(yīng)的資金支持，同時要求他們在返回學(xué)校后必須依據(jù)培訓(xùn)的情況對課程建設(shè)和課程設(shè)計提出合理化建議，作為學(xué)科建設(shè)的參考。在課程設(shè)計的指導(dǎo)過程中，每年邀請知名企業(yè)的工程技術(shù)人員作相關(guān)的報告，如BIM技術(shù)與建筑設(shè)計的相關(guān)性，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)化在工程施工中的作用，以及Analysis結(jié)構(gòu)分析對建筑設(shè)計的作用等內(nèi)容。通過理論與案例的結(jié)合，讓學(xué)生理解新型技術(shù)在專業(yè)內(nèi)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)和作用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及理論與實踐結(jié)合的能力[7]。

（三）改革評價考核體系

課程設(shè)計的考核是全過程全方位的，包括考勤、知識點的反饋、錯誤的修改完善。為了讓更多學(xué)生與專業(yè)教師有交流的機會和時間，每位教師指導(dǎo)課程設(shè)計的學(xué)生數(shù)不超過8人，并督促教師把工作的重心放在過程控制而不是最后提交的成果。對于課程設(shè)計的每個知識節(jié)點，教師都要對指導(dǎo)的學(xué)生進行考查和評價。課程設(shè)計的題目和要求可以提前半個學(xué)期公布，使學(xué)生有充足的時間去思考設(shè)計的方法、手段和創(chuàng)新內(nèi)容并獲取相關(guān)的軟件使用技能。

改變以往由指導(dǎo)教師單獨決定課程設(shè)計的成績的方式。改革后課程設(shè)計的成績由指導(dǎo)教師的評分和學(xué)生的評分組成，前者占比60%，后者占比40%。成績考核的核心指標(biāo)是新技術(shù)和新技能在課程設(shè)計中的使用情況，這些技術(shù)有BIM技術(shù)、Analysis分析技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)、環(huán)保節(jié)能技術(shù)等。對于小組共同完成的課程設(shè)計，小組成員的分?jǐn)?shù)相同，不區(qū)分排名，這樣的成績評價可以促進小組成員間的團結(jié)和協(xié)作，也是為了讓學(xué)生在學(xué)校培養(yǎng)土木工程領(lǐng)域基本的素質(zhì)即團結(jié)、協(xié)作和溝通能力。

課程設(shè)計改革的一大亮點是課程設(shè)計結(jié)束后的知識總結(jié)反饋。以往的課程設(shè)計由教師評閱后整理歸檔，學(xué)生的錯誤在哪里、哪些知識模糊或不完善，誰的課程設(shè)計有新穎的理念和技術(shù)，這些問題教師不總結(jié)不反饋，大部分學(xué)生也不關(guān)心。這就造成錯誤的知識得不到糾正、新穎的觀點也無法普及，優(yōu)秀的案例得不到共享和優(yōu)化，甚至可以說沒有達到課程設(shè)計的教學(xué)目的。課程設(shè)計改革后，每位指導(dǎo)教師都把每次課程設(shè)計存在的問題反饋給學(xué)生，對整個設(shè)計中存在的共性的專業(yè)問題進行集中講解，對課程間的銜接問題，如新型環(huán)保節(jié)能材料性能和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的材料性能參數(shù)取值，BIM可視化技術(shù)與裝配式結(jié)構(gòu)的融合，以及裝配式結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件節(jié)點的性能等問題，專業(yè)課教師進行討論，同時組織開展學(xué)生進行討論。這樣的師生之間及學(xué)生之間的討論互動，增強了學(xué)生對專業(yè)的深入學(xué)習(xí)，開闊了學(xué)生的專業(yè)視野，提升了學(xué)生對土木工程專業(yè)研究領(lǐng)域的了解水平?；邮接懻摷饶軓闹R源頭彌補學(xué)生的知識漏洞，又能避免同樣的問題在畢業(yè)設(shè)計中再犯。實踐表明，做好課程設(shè)計的反饋工作，是提高課程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、培養(yǎng)合格學(xué)生的重要舉措。

（四）鼓勵、支持、引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新

課程設(shè)計改革后，土木工程專業(yè)的本科學(xué)生在第三個學(xué)期就開始進行房屋建筑學(xué)的課程設(shè)計。由于近年來中國土木工程領(lǐng)域在不斷改革創(chuàng)新，全世界土木工程領(lǐng)域新的理念、技術(shù)、理論及實踐都在中國開展。有一些理論技術(shù)處于使用階段，沒有得到實踐的檢驗，有的理論技術(shù)存在爭議。這些前沿的學(xué)術(shù)研究會對學(xué)生的課程設(shè)計產(chǎn)生影響。針對這種情況，指導(dǎo)教師要與學(xué)生共同討論，發(fā)揚學(xué)術(shù)民主;同時借助國家、山東省及本校開展的“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”計劃，鼓勵、支持、引導(dǎo)學(xué)生申請國家級、省級和校級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目。比如2012級的學(xué)生利用在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中發(fā)現(xiàn)的問題，提出了無熟料膠凝材料應(yīng)用的想法，并在指導(dǎo)教師的鼓勵引導(dǎo)下申請獲得國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。2013級的學(xué)生在教師的引導(dǎo)下申請并獲得授權(quán)職務(wù)發(fā)明專利。2014級的學(xué)生（有5人次）結(jié)合在地基基礎(chǔ)課程設(shè)計中的收獲撰寫的關(guān)于地質(zhì)災(zāi)害、滑坡、基坑支護、基坑坍塌等方面的研究論文得以在國家級期刊和中文核心期刊上發(fā)表。

通過引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題，可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神和動力，并能加深學(xué)生對課程設(shè)計內(nèi)容的理解，讓學(xué)生實現(xiàn)了學(xué)習(xí)知識、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、創(chuàng)新提高的良性循環(huán)。學(xué)院團總支近3年的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，土木工程專業(yè)報考研究生的人數(shù)呈現(xiàn)爆炸性增長的勢頭，2019年有82%的土木工程專業(yè)學(xué)生確定報考研究生，達到歷年來的最高水平;而2018年的研究生錄取比例也達到了歷史最好水平，錄取率為43%。

三、結(jié)束語

近3年，我院土木工程專業(yè)本科學(xué)生發(fā)表核心期刊論文、申請職務(wù)發(fā)明專利和實用新型專利從無到有，國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃申請數(shù)量和獲得批準(zhǔn)的數(shù)量成倍增長，學(xué)生畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量提升，考取研究生的比率提高，國有大型建筑、交通企業(yè)如中鐵、中建、中交等國字號的國有企業(yè)到我校招聘土木工程專業(yè)學(xué)生的數(shù)量逐年增加，畢業(yè)設(shè)計一次通過率逐年提升。這一切可喜的進步證明這3年的課程設(shè)計改革是卓有成效的，是有利于培養(yǎng)符合社會需求的創(chuàng)新型人才的。

[ 參 考 文 獻 ]

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[3] 張玉棟，張立群，石陽，等.土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究[J].教育現(xiàn)代化，2016（35）：7-8.

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[6] 汪一丁，王偉英.應(yīng)用技術(shù)大學(xué)“雙師型”師資隊伍建設(shè)研究[J].教育與職業(yè)，2015（29）：63-65.

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[責(zé)任編輯：龐丹丹]