交通工程專業(yè)人才培養(yǎng)知識體系的架構優(yōu)化
——以宿州學院為例

周方明,陳元元,汪 玲,鞏舜妹,付 敦

宿州學院資源與土木工程學院,安徽宿州, 234000

1 提出問題與相關研究

交通運輸行業(yè)是我國社會經(jīng)濟的大動脈。截至2021年底,國內(nèi)公路總里程528.07萬公里,含國家高速公路16.91萬公里、二級及以上等級公路72.36萬公里,高速公路總里程居全球第一;全國高速公路網(wǎng)仍在進一步完善,交通基礎設施建設投資持續(xù)增加。但同樣也面臨著諸多問題,如交通行業(yè)的基礎建設滿足不了社會經(jīng)濟的發(fā)展,二線城市老舊城區(qū)的交通擁堵問題及城區(qū)地鐵輕軌交通設施的短缺等。隨著交通強國、人才強國等重大戰(zhàn)略部署,交通行業(yè)對人才的需求在時刻變化,高等院校的工程教育改革刻不容緩[1]。而目前人才培養(yǎng)體系的研究多以專業(yè)課程的教學模式、教學內(nèi)容、畢業(yè)論文評價體系等方面的改革為主,對系統(tǒng)性人才培養(yǎng)機制的改革研究較少;如孫煦等[2]在工程認證背景下提出了交通工程專業(yè)教學改革,并以《城市公共交通》為例,明確了以產(chǎn)出為導向的教學目標、教學內(nèi)容和教學方法的改革;姚佼等[3]在新工科背景下提出了多學科交叉融合的交通工程人才培養(yǎng)模式研究,從跨學科課程設置和教學模式兩個角度出發(fā),對課程知識體系進行分析梳理,并建立了人才培養(yǎng)的質量監(jiān)控體系。以往的人才培養(yǎng)知識體系的研究未考慮到行業(yè)動態(tài)發(fā)展的需求變化,同時教學資源及教學手段的不斷豐富,我國高等院校要以創(chuàng)建應用型本科高校為契機,進一步優(yōu)化人才培養(yǎng)體系,堅持以培養(yǎng)學生綜合素質為教學目標,培養(yǎng)出順應交通行業(yè)形勢發(fā)展的創(chuàng)新應用型本科畢業(yè)生。

2 新發(fā)展下交通工程專業(yè)課程體系的構建

雖然交通行業(yè)的新發(fā)展不直接影響理論知識的講授與實踐能力的培養(yǎng),但交通行業(yè)發(fā)展的需求能引導本科教育的價值取向,推動高校教育模式的改革,提升高等教育的培養(yǎng)質量[4-5]?？紤]建設工程對本科畢業(yè)生理論知識與實踐能力的遠景需求,高等教育需滿足工程教育與實際工程相貼合的目標,從授課課程知識構架的調(diào)整出發(fā),全方位構建“以學生綜合素質培養(yǎng)為目標”的人才培養(yǎng)體系,進一步提升高校教學質量,增強本科畢業(yè)生對交通新行業(yè)的適應性。

2.1 交通工程專業(yè)培養(yǎng)方案的修訂

高等教育“以學生為中心”的教育初心在于培養(yǎng)學生的綜合素質,知識構架是培養(yǎng)學生理論知識的基礎,授課計劃和實踐實訓的規(guī)劃則為培育學生綜合能力提供有力的支撐。人才培養(yǎng)方案是高等學校按照既定的目標開展教學活動、編排教學內(nèi)容的綱領性文件,起著引導課程體系構建、指導教學工作開展的作用?；诮煌ㄐ袠I(yè)新發(fā)展下的背景,提出以“適應社會和行業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新應用型交通工程人才”為最終目標,結合各區(qū)域高校的辦學特征與戰(zhàn)略定位,修訂出滿足社會行業(yè)需要的區(qū)域特色型培養(yǎng)方案,以期為交通行業(yè)的發(fā)展輸送高質量的本科生。

2.2 交通工程專業(yè)教育體系的建構

目前,高等教育的課程設置以知識的系統(tǒng)性為原則,強調(diào)理論學習的重要性,且專業(yè)知識的測評過度依賴于紙質化考核,專業(yè)實踐與技能操作等相關的考核占比微小,教育偏離實踐[6-7]。交通工程專業(yè)是一門綜合運用能力較強的工科專業(yè),專業(yè)課程涉及土力學、結構力學、材料科學、交通設計、工程施工等,教學要秉行多學科交叉融合的教學理念,強調(diào)專業(yè)知識與實踐技能的相結合與應用,以培養(yǎng)“適應行業(yè)新發(fā)展的創(chuàng)新應用型高素質交通工程人才”為出發(fā)點,由以理論知識獨重的情況向知識群與實踐能力并重的轉移,以提升學生綜合能力為目標,構建交通工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系。

評判交通工程專業(yè)創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)成效的一項重要的評價指標,是其運用自身的專業(yè)知識理論去剖析交通工程的工程技術難題,并為之提出具有可實現(xiàn)性的技術措施;將工程技術措施的內(nèi)在專業(yè)理論知識與工程現(xiàn)實難題相融合,以此提高交通人才培養(yǎng)的質量[8]。在交通行業(yè)新發(fā)展的大環(huán)境下,以培養(yǎng)創(chuàng)新應用型人才為目標,搭建“理論知識+項目實踐”相結合的綜合培養(yǎng)方式;在以學生為中心的理論知識構架上,將專業(yè)基礎課、專業(yè)拓展課及專業(yè)核心課等不同要素的課程井然有序的構建起來,保證其在人才培養(yǎng)體系中順利實施。在日常的教學運行中,將理論知識講授與工程案例剖析相結合,促使學生理性認識知識理論與工程實際的銜接運用;此外,搭建以工程實踐項目為引導的實踐能力拓展平臺,以交通工程中的路基路面施工等為例,將施工中涉及的專業(yè)知識和施工組織設計等問題帶入項目課程,專業(yè)教師指導學生專業(yè)技能、團隊合作與創(chuàng)新應用能力等綜合素質訓練,協(xié)作完成課程項目。在課程理論培養(yǎng)平臺與實踐能力培養(yǎng)平臺相互協(xié)同驅動的作用下,促使理論知識向實踐能力的轉化,形成“理論知識與實踐能力并重”的教育體系 。

3 交通工程專業(yè)課程知識系統(tǒng)的優(yōu)化策略

在交通行業(yè)新發(fā)展的背景下,交通工程專業(yè)課程中的知識系統(tǒng)需進一步優(yōu)化,在理論知識講授的同時,應更加注重創(chuàng)新能力與實踐能力的鍛煉;從知識銜接、能力培養(yǎng)及標準規(guī)范等方面進行系統(tǒng)優(yōu)化;本文擬從宿州學院工程專業(yè)為例,培養(yǎng)以行業(yè)規(guī)范標準為基本準則的創(chuàng)新應用型高素質交通工程人才,使其具備一定的就業(yè)崗位競爭力,以滿足交通行業(yè)的發(fā)展,亦能有效地契合宿州學院應用型本科高校的戰(zhàn)略定位。

3.1 交通工程專業(yè)課程知識體系的制定

(1)課程體系建構。我國高校的課程體系建設一直受學校和教育部高等學校教學指導委員會的雙重限制,對培養(yǎng)學生的綜合能力存在一定的制約性和滯后性。課程知識體系作為教學組織的經(jīng)緯,如何將專業(yè)知識、經(jīng)驗與技能更好地編織在一起,提高學生的綜合素質,這是交通工程專業(yè)課程建設中亟須解決的問題[9]。沖破現(xiàn)有的以學科科學為核心的知識構架,搭建以學生綜合素質培養(yǎng)為風向標的新思路,以工程建設生命周期內(nèi)的基本建設程序為指導,調(diào)整理論知識及實踐課程的學時安排,重新編排人才培養(yǎng)方案中的課程,使課程內(nèi)容的展現(xiàn)更為接近于工程項目的建設全周期,促進實踐應用與知識理論的相互融合。在理論授課的背景下,拓展工程實踐項目課程,由授課導師選擇工程中的實際問題;學生團隊利用所學的綜合知識凝練科學問題,構建研究思路,以團隊協(xié)作的方式解決工程中的實際問題,進一步提高學生綜合素養(yǎng)。在理論知識與工程實踐能力的學習過程中,理論知識與實踐內(nèi)容的教學計劃安排不合理,則知識與能力的整合運用無法較好的體現(xiàn),若將實踐能力和工程項目嵌入到理論課程教學的進程中,則可以促使學生更快地掌握知識,同時,工程實踐項目亦能倒逼理論的掌握。

因此,在課程知識體系中,工程實踐項目課程與理論課程之間的課時比重應設置合理,也應增設符合行業(yè)新發(fā)展的專業(yè)選修課程群,以滿足學生對當前交通行業(yè)發(fā)展新方向的興趣。在專業(yè)選修課的設定時,應以行業(yè)發(fā)展新動態(tài)和社會熱點為目標,選擇適合學生專業(yè)知識擴展、符合培養(yǎng)方案和工程學科發(fā)展趨向的課程,同時,邀請實踐經(jīng)驗豐富的行業(yè)領軍人才做專業(yè)前沿學術報告及講座等活動,促使學生充分了解并掌握當前行業(yè)發(fā)展的趨勢及未來發(fā)展?jié)摿?。《地鐵與輕軌》《地下城市空間》等課程則應縮短教學課時,亦可以公選課或講座的形式開展,以緩解學生專業(yè)課程及實踐課程的負擔。

(2)合理制定教學安排。課程對學生能力的影響可分學習能力培養(yǎng)、應用能力鍛煉、職業(yè)素質塑造等方面,通過不同類別課程的學習,從而提升每個學生的綜合素質[10]。在以學生綜合能力培養(yǎng)為目標的課程構架中,在總課時固定的情況下,隨著工程實踐項目等實訓課程的課時占比上升,理論課的總課時必然在一定程度上有所減少,課程勢必要面臨實際教學內(nèi)容及章節(jié)的取舍問題[11]?，F(xiàn)行交通工程不同課程教材中存在部分知識點重復出現(xiàn)、課程的課時冗長等問題,相同的知識點在不同課程中重復出現(xiàn),教師在講授的過程中可能存在重復講授或者漏講的情況,導致該門課程課時緊張或短缺,在打擊學生學習的積極性的同時,亦影響教師的教學效果。在梳理培養(yǎng)方案中的課程構架組成的基礎上,剖析各專業(yè)課任課教師的計劃授課的內(nèi)容或章節(jié),精簡相關的經(jīng)典理論體系刻不容緩;如交通工程專業(yè)核心課程《路基路面工程》(人民交通出版社出版)路基設計一章中,關于粘性土和非粘性土中的抗剪斷參數(shù)黏聚力C和內(nèi)摩擦角φ的試驗測定及判斷,條分法、瑞典圓弧法等邊坡穩(wěn)定分析等內(nèi)容,專業(yè)基礎課《土力學》中土的物理性能、土的力學參數(shù)、邊坡分析等章節(jié)已做相關的講授,若在《路基路面工程》等這類專業(yè)核心課程中消耗一定的課時再次講授,不僅耗費專業(yè)核心課程的寶貴學時,亦給學生的學習積極性帶來負面影響,致使課堂教學效果不佳。因此,在培養(yǎng)方案的制定過程中,應遵循先導后序的基本原則,加強不同課程授課教師之間的聯(lián)系,梳理各課程之間的知識內(nèi)容及其銜接關系,規(guī)避知識點的重復講授與漏講;同時要求授課教師按照培養(yǎng)方案的既定內(nèi)容授課,加強知識點相銜接任課教師的交流溝通,避免授課教師計劃教學內(nèi)容安排的隨意性,更好地促進知識點的合理銜接,亦與綜合能力培養(yǎng)的目標相契合。

3.2 技能與創(chuàng)新能力培養(yǎng)

在人才培養(yǎng)方案的實施過程中,我國部分高校的工程類專業(yè)本科教學過程中,重理論而輕實踐的現(xiàn)象普遍存在,紙質化的理論考核占絕對主導,實踐技能的考核微乎其微,且創(chuàng)新能力的培養(yǎng)還遠遠不夠,導致學生的實踐與創(chuàng)新能力日益減弱,畢業(yè)生一旦投入工作崗位后,難以適應新形勢下的工程變革與社會經(jīng)濟發(fā)展的新要求[12-14]。時銘顯[15]認為,“高等學校的工程教育應增強工程項目的實踐鍛煉,加快理論知識回歸工程實踐的步伐”。目前,交通工程專業(yè)本科教育均以理論知識的傳授為主,紙質化考試為考核手段;學生則通過主觀理解和強化記憶來加強相關理論的學習,且工程算例以人工計算居多,計算過程耗費時間較多,計算繁瑣精度低;而交通工程問題的分析存在計算面廣、復雜程度高等特征,以人工計算的方法難以解決諸多工程實際問題。在上述交通工程專業(yè)應用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式中融入了實踐教學平臺和科技創(chuàng)新教學平臺,依據(jù)現(xiàn)行的教學計劃中缺乏計算機分析軟件類的課程,導致教學與行業(yè)需求不相匹配等問題;提出了以學生能力培養(yǎng)需求為導向的風向標,在理論知識的講授過程中,融入工程實踐項目課程,指引學生運用工程分析軟件(Vissim、CAD、ABAQUS等)協(xié)助完成工程實際問題的分析與計算,即培養(yǎng)了學生將理論知識運用到實踐工程的創(chuàng)新應用能力,也使學生對自己的專業(yè)有感性的認識,從而促使畢業(yè)生更好地與行業(yè)發(fā)展、社會需求相銜接。同時激勵學生參與大學生學科競賽及大學生科研立項的賽事,促使學生進一步提升自己的專業(yè)技能及創(chuàng)新能力。

3.3 依據(jù)行業(yè)發(fā)展及規(guī)范標準修訂課程內(nèi)容

目前,國家的社會經(jīng)濟發(fā)展突飛猛進,行業(yè)的需求也日新月異,國家的規(guī)范及強制性標準迭代更新的速度愈演愈烈,致使高等教育存在著課本知識教學內(nèi)容與國家規(guī)范及強制性標準相悖。當前本科院校的交通工程系列專業(yè)教材部分內(nèi)容滯后于國家更新后的規(guī)范及行業(yè)標準,課程教材的知識更新速度落后于行業(yè)規(guī)范的修訂,致使教師講授的理論知識與行業(yè)規(guī)范標準相悖。由于交通工程專業(yè)多學科交叉融合的復雜性,諸多方面觸及交通標準和巖土規(guī)范的雙重限制,教本中的內(nèi)容與行業(yè)現(xiàn)行規(guī)范要求存在不同程度的差異,致使學生對規(guī)范及強制性標準理解混沌,制約其按照規(guī)范及行業(yè)標準發(fā)現(xiàn)并解決工程實際問題的綜合能力。

國家規(guī)范和行業(yè)標準是工程人員從事工程活動的基本準則,是工程建設項目全生命周期的一條基本紅線,約束著包括設計、施工、監(jiān)理等不同從業(yè)者的基本行為;同時,行業(yè)標準和規(guī)范也是設計、施工的重要依據(jù),具有強制性和法律效力。教材承擔著知識載體角色,是搭建知識到能力、銜接理論到實踐的紐帶,依照國家規(guī)范及行業(yè)標準及時更新課程和教材中滯后于規(guī)范的專業(yè)知識及內(nèi)容,促使學生重視并了解我國現(xiàn)行的規(guī)范及標準,并以其為工作紅線,引導學生查用國家規(guī)范及行業(yè)標準。為匹配行業(yè)新發(fā)展對高校畢業(yè)生綜合能力的需求,高等院校的本科教學內(nèi)容須及時修訂與更新,征訂與現(xiàn)行國家規(guī)范、行業(yè)標準相匹配的教材;同時,在交通工程專業(yè)課堂授課中,以交通規(guī)范講授為主、巖土規(guī)范輔之,促使學生理論知識的規(guī)范化,并將現(xiàn)行的工程技術及多學科交叉融合的應用案例融入實踐教學中,從而保障實踐能力培養(yǎng)目標的順利實現(xiàn)。

4 結 語

從行業(yè)發(fā)展的角度出發(fā),以培養(yǎng)創(chuàng)新應用型學生為目標的教育理念,建立交通行業(yè)新發(fā)展下“理論+實踐”的交通工程專業(yè)課程體系,堅持理論與實踐并重的原則,完善培養(yǎng)方案中的知識體系架構。根據(jù)迭代更新的行業(yè)規(guī)范及標準完善課堂教學內(nèi)容,工學結合,促進學生理論知識向實踐應用技能轉化,以社會和行業(yè)發(fā)展為風向標,著力提高本科工程教育的水準,進一步優(yōu)化課程知識體系設置,為培育適應行業(yè)新發(fā)展、集理論與實踐于一體的創(chuàng)新應用型交通工程人才奠定基礎。