“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”實(shí)踐性教學(xué)體系的研究

劉運(yùn)林　丁克偉　崔建華等

摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)具有創(chuàng)新能力的高質(zhì)量工程技術(shù)人才的需求也越來越大。課題組在教學(xué)實(shí)踐中不斷總結(jié)、研究和創(chuàng)新，形成了土木工程專業(yè)基于“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)踐性教學(xué)體系，主要內(nèi)容有搭建多級(jí)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大賽平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力；建設(shè)“卓越工程師”校內(nèi)外人才培養(yǎng)基地；以“設(shè)計(jì)院模式”為藍(lán)本，構(gòu)建 “卓越工程師”畢業(yè)設(shè)計(jì)新模式。

關(guān)鍵詞：卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃；實(shí)踐性教學(xué)體系；結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大賽；校企合作；教學(xué)研究

中圖分類號(hào)：G6420；TU528文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：10052909（2014）06012204

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項(xiàng)目，其致力于培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為建設(shè)創(chuàng)新型國家、實(shí)現(xiàn)國家的工業(yè)化和現(xiàn)代化奠定堅(jiān)實(shí)的人力資源基礎(chǔ)，增強(qiáng)國家的核心競(jìng)爭(zhēng)力和綜合國力。

筆者所在課題組順應(yīng)國家建筑和發(fā)展的需要，在教學(xué)實(shí)踐過程中，不斷總結(jié)、研究和創(chuàng)新，積極致力于培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)新性人才，形成了基于“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)踐性教學(xué)體系（如圖1所示），并在實(shí)踐中取得了良好的效果，學(xué)校畢業(yè)生受到了用人單位的歡迎和認(rèn)可，獲得了預(yù)期的社會(huì)效益。

一、構(gòu)建本科實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃新模式

基于“卓越工程師計(jì)劃”的整體思路，借鑒國內(nèi)外優(yōu)秀工程教育經(jīng)驗(yàn)[1-3]，在沿襲學(xué)校學(xué)科傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上[4-5]，根據(jù)土木工程專業(yè)的特點(diǎn)，課題組擬定 “一體化實(shí)踐性教學(xué)”卓越工程師計(jì)劃實(shí)施模式。

（一）主要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

1.基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

2.軍事訓(xùn)練、入學(xué)教育、社會(huì)調(diào)查等。

（二）專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)

專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、房屋建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)、工程測(cè)量實(shí)習(xí)、混凝土課程設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)、土木工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)等。

（三）綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)

綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)包括土木工程基礎(chǔ)企業(yè)學(xué)習(xí)、土木工程施工技術(shù)與組織管理企業(yè)學(xué)習(xí)、土木工程設(shè)計(jì)企業(yè)學(xué)習(xí)、土木工程造價(jià)企業(yè)學(xué)習(xí)、畢業(yè)答辯等。

在理論教學(xué)中，充分利用聲像設(shè)備、模擬仿真裝置和計(jì)算機(jī)技術(shù)等手段，盡可能地讓學(xué)生操作，使其在學(xué)習(xí)理論的同時(shí)熟悉和掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，著重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，在?shí)際操作過程中通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察分析，獲得實(shí)驗(yàn)技能，加深對(duì)理論知識(shí)的理解，訓(xùn)煉創(chuàng)新思維能力。

在對(duì)畢業(yè)學(xué)生和企業(yè)跟蹤調(diào)查的基礎(chǔ)上，重新設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)體系。邀請(qǐng)企業(yè)參與到實(shí)踐教學(xué)過程中，聘請(qǐng)企業(yè)導(dǎo)師，請(qǐng)工程師“走進(jìn)來”（課堂教學(xué)），讓學(xué)生“走出去”（到企業(yè)參加工程實(shí)踐），通過校企聯(lián)合輔導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)、參觀工地及建筑現(xiàn)場(chǎng)等方式，實(shí)現(xiàn)學(xué)生教育與就業(yè)的零銜接，將教學(xué)計(jì)劃從常規(guī)的3+1模式調(diào)整為多層次、多維度的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)踐教學(xué)體系，進(jìn)一步豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)涵，切實(shí)提升學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力。

在創(chuàng)新能力培養(yǎng)保障方面，全面開放實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)學(xué)生修讀創(chuàng)新類課程，參加個(gè)性化實(shí)驗(yàn)室科研項(xiàng)目。

二、搭建多級(jí)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大賽平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

通過設(shè)立大學(xué)生科技創(chuàng)新基金，積極開展結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大賽，鼓勵(lì)學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生鍛煉創(chuàng)新思維，發(fā)揮學(xué)生潛能，調(diào)動(dòng)學(xué)生內(nèi)在的積極性和主動(dòng)參與的熱情，加深學(xué)生對(duì)土木工程學(xué)科的了解，提高學(xué)生的學(xué)術(shù)興趣和科研能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，營造良好的學(xué)術(shù)氛圍，促進(jìn)土木工程專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

本文著重介紹結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大賽。校級(jí)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大賽題目涵蓋范圍較廣，有利于從不同側(cè)面和層次挖掘?qū)W生的獨(dú)立思考和創(chuàng)造能力，同時(shí)也加深其對(duì)理論知識(shí)的理解。題目?jī)?nèi)容涉及混凝土結(jié)構(gòu)、建筑抗震、大跨結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)等，采用的材料涉及鋁合金、木材、紙張、有機(jī)玻璃等。結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大賽主要面向三四年級(jí)學(xué)生，在廣泛發(fā)動(dòng)的基礎(chǔ)上，允許學(xué)生自由組隊(duì)（一般以3人為一組），自由聯(lián)系指導(dǎo)教師。學(xué)生組隊(duì)后由相關(guān)學(xué)科的教授、副教授指導(dǎo)學(xué)生熟悉軟件，進(jìn)行計(jì)算分析。計(jì)算結(jié)果通過審核，即可進(jìn)入模型制作和試驗(yàn)階段。學(xué)生在比賽中將以前學(xué)過的內(nèi)力分析、剛度分析、穩(wěn)定性分析等知識(shí)，全面、綜合、系統(tǒng)地運(yùn)用到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，培養(yǎng)學(xué)生的全局意識(shí)，進(jìn)一步拓展了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

除校級(jí)大賽外，還組織學(xué)生積極參加省級(jí)和國家級(jí)創(chuàng)新大賽，通過不斷完善科技競(jìng)賽機(jī)制，構(gòu)建國家、省部和學(xué)校三級(jí)科技競(jìng)賽網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，不斷激發(fā)學(xué)生參與科技競(jìng)賽的積極性，培養(yǎng)其學(xué)思結(jié)合、團(tuán)結(jié)協(xié)作、動(dòng)手實(shí)踐以及創(chuàng)新思維等實(shí)踐能力，為應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供有力支撐。

三、加強(qiáng)“卓越工程師”校內(nèi)外人才培養(yǎng)基地建設(shè)

加大實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)投入，建設(shè)高水平實(shí)踐教學(xué)基地、實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心以及校內(nèi)外人才培養(yǎng)基礎(chǔ)，搭建良好實(shí)踐環(huán)境，保障項(xiàng)目研發(fā)與產(chǎn)學(xué)研合作的順利開展，提供學(xué)術(shù)交流、工程訓(xùn)練、技能培訓(xùn)場(chǎng)所，為人才培養(yǎng)的質(zhì)量保障和可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

目前，土木工程學(xué)院與多家大型施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理企業(yè)、項(xiàng)目管理公司建立了良好的校企合作關(guān)系，建立了多個(gè)教學(xué)和實(shí)習(xí)基地，為學(xué)生提供直接參與設(shè)計(jì)、施工等生產(chǎn)實(shí)踐的機(jī)會(huì)，在真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境中學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新的能力得到了提高，有效地提升了實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

四、構(gòu)建“卓越工程師”畢業(yè)設(shè)計(jì)新模式

畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等學(xué)校培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是解決學(xué)生所學(xué)各科知識(shí)和技能之間“接口”問題的重要手段，在培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)、工程實(shí)踐能力方面起著重要作用[6-10]。鑒于設(shè)計(jì)內(nèi)容和組織形式對(duì)本科教育的重要影響，在內(nèi)容選擇上，應(yīng)結(jié)合就業(yè)方向，重點(diǎn)開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)以及基于工程背景的科研大論文等方面的畢業(yè)設(shè)計(jì)。以下重點(diǎn)介紹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)模式[6]。

當(dāng)前理工類高校的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，較多采用的仍是獨(dú)立選題的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式。設(shè)計(jì)過程中各專業(yè)間沒有關(guān)聯(lián)，未能真實(shí)反映實(shí)際設(shè)計(jì)單位各專業(yè)知識(shí)和設(shè)計(jì)技能間的協(xié)調(diào)和配合的整體要求。而在工程實(shí)踐中，各學(xué)科不斷交叉和融合，這就要求設(shè)計(jì)人員需要具備良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和較強(qiáng)的溝通能力，畢業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)正是為了順應(yīng)這一要求而組建。在組織過程中，根據(jù)土木建筑領(lǐng)域的設(shè)計(jì)需求，打破學(xué)院的專業(yè)界限，組建不同專業(yè)學(xué)生參與同一課題的設(shè)計(jì)，并由多學(xué)科教師參與同一課題的指導(dǎo)工作。

團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)以土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主線，以各專業(yè)相互銜接、互為條件來完成一套完整設(shè)計(jì)施工圖為目標(biāo)，這樣，各專業(yè)學(xué)生在完成本專業(yè)設(shè)計(jì)過程中也對(duì)建筑工程領(lǐng)域的其他相關(guān)專業(yè)要求有了進(jìn)一步的了解，這就從整體上提高了學(xué)生土木工程設(shè)計(jì)能力。團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)選題來源于實(shí)際工程，相對(duì)復(fù)雜，需要充分發(fā)揮指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)作用，對(duì)教師的實(shí)際工作能力要求較高。學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)配備了具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的雙師型指導(dǎo)教師，他們大多具備各類國家注冊(cè)工程師資格，且工程實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)豐富，團(tuán)隊(duì)組織整體上達(dá)到較高的設(shè)計(jì)水平，確保了團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的高質(zhì)量和高水平。

團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的學(xué)生在模擬設(shè)計(jì)院工作環(huán)境的教室，按照設(shè)計(jì)院的工作流程共同工作，各專業(yè)學(xué)生從工程設(shè)計(jì)的整體概念出發(fā)，相互密切配合，并就設(shè)計(jì)中的問題及時(shí)組織討論，互相補(bǔ)充設(shè)計(jì)資料，協(xié)同完成滿足工程使用功能和工藝所需的方案設(shè)計(jì)、優(yōu)選結(jié)構(gòu)體系，為專業(yè)設(shè)計(jì)提供良好條件，避免設(shè)計(jì)中各專業(yè)之間碰、撞、漏現(xiàn)象的發(fā)生，保證各專業(yè)學(xué)生共同完成設(shè)計(jì)成果的團(tuán)隊(duì)工作能順利進(jìn)行。

通過模擬設(shè)計(jì)院工作環(huán)境下的團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生體驗(yàn)了設(shè)計(jì)院的工作方式，感受了施工圖產(chǎn)生的全過程，學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中考慮問題會(huì)更加全面，更加實(shí)際，對(duì)各相關(guān)專業(yè)也有了進(jìn)一步的了解，其目的是不僅加強(qiáng)學(xué)生在專業(yè)協(xié)作上的技術(shù)合作，而且也培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，幫助相關(guān)專業(yè)人員加深對(duì)本專業(yè)要求的理解，提高學(xué)生的工作實(shí)戰(zhàn)能力和團(tuán)隊(duì)精神。

從近幾年的教學(xué)實(shí)踐來看，與實(shí)際工程選題緊密結(jié)合開展團(tuán)隊(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)收效顯著，真正鍛煉和培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐技能，培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力。同時(shí)學(xué)生也對(duì)相關(guān)專業(yè)有了較全面的理解，強(qiáng)化了學(xué)生的創(chuàng)新精神和工程意識(shí)，提高了學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，增強(qiáng)了不怕困難、迎難而上的信心和勇氣。

五、結(jié)語

工程教育必須回歸工程，實(shí)踐教學(xué)是工程教育的重要組成部分，是培養(yǎng)“卓越工程師”實(shí)踐、創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，實(shí)踐教學(xué)能增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、充分運(yùn)用所學(xué)基本知識(shí)進(jìn)行工程實(shí)踐的創(chuàng)造能力、開發(fā)能力以及獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，全面提高學(xué)生的綜合專業(yè)素質(zhì)。實(shí)踐教學(xué)的效果如何，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)有著至關(guān)重要的作用。

筆者所在課題組對(duì)“卓越土木工程師”培養(yǎng)中的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了研究，構(gòu)建了基于卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的本科實(shí)踐教學(xué)體系。經(jīng)過多年的運(yùn)行，培養(yǎng)造就了一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要、具備較強(qiáng)工程崗位適應(yīng)能力的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，受到用人單位的歡迎和認(rèn)可，取得良好的社會(huì)效益。

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