“卓越工程師培養計劃”實踐性教學體系的研究

劉運林　丁克偉　崔建華等

摘要：社會經濟的快速發展，對具有創新能力的高質量工程技術人才的需求也越來越大。課題組在教學實踐中不斷總結、研究和創新，形成了土木工程專業基于“卓越工程師培養計劃”的實踐性教學體系，主要內容有搭建多級結構創新大賽平臺，培養學生創新能力；建設“卓越工程師”校內外人才培養基地；以“設計院模式”為藍本，構建 “卓越工程師”畢業設計新模式。

關鍵詞：卓越工程師培養計劃；實踐性教學體系；結構創新大賽；校企合作；教學研究

中圖分類號：G6420；TU528文獻標志碼：A文章編號：10052909（2014）06012204

“卓越工程師教育培養計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，其致力于培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為建設創新型國家、實現國家的工業化和現代化奠定堅實的人力資源基礎，增強國家的核心競爭力和綜合國力。

筆者所在課題組順應國家建筑和發展的需要，在教學實踐過程中，不斷總結、研究和創新，積極致力于培養高質量創新性人才，形成了基于“卓越工程師培養計劃”的實踐性教學體系（如圖1所示），并在實踐中取得了良好的效果，學校畢業生受到了用人單位的歡迎和認可，獲得了預期的社會效益。

一、構建本科實踐教學培養計劃新模式

基于“卓越工程師計劃”的整體思路，借鑒國內外優秀工程教育經驗[1-3]，在沿襲學校學科傳統的基礎上[4-5]，根據土木工程專業的特點，課題組擬定 “一體化實踐性教學”卓越工程師計劃實施模式。

（一）主要實踐教學環節

1.基礎實踐教學環節。

2.軍事訓練、入學教育、社會調查等。

（二）專業實踐環節

專業實踐環節包括認識實習、房屋建筑學課程設計、工程測量實習、混凝土課程設計、鋼結構課程設計、土木工程結構實驗等。

（三）綜合實踐環節

綜合實踐環節包括土木工程基礎企業學習、土木工程施工技術與組織管理企業學習、土木工程設計企業學習、土木工程造價企業學習、畢業答辯等。

在理論教學中，充分利用聲像設備、模擬仿真裝置和計算機技術等手段，盡可能地讓學生操作，使其在學習理論的同時熟悉和掌握實驗技術。在實驗教學中，著重培養學生科學實驗能力，在實際操作過程中通過對實驗的觀察分析，獲得實驗技能，加深對理論知識的理解，訓煉創新思維能力。

在對畢業學生和企業跟蹤調查的基礎上，重新設計實踐教學體系。邀請企業參與到實踐教學過程中，聘請企業導師，請工程師“走進來”（課堂教學），讓學生“走出去”（到企業參加工程實踐），通過校企聯合輔導畢業設計、參觀工地及建筑現場等方式，實現學生教育與就業的零銜接，將教學計劃從常規的3+1模式調整為多層次、多維度的網絡化實踐教學體系，進一步豐富實踐教學內涵，切實提升學生實踐創新能力。

在創新能力培養保障方面，全面開放實驗室，鼓勵學生修讀創新類課程，參加個性化實驗室科研項目。

二、搭建多級結構創新大賽平臺，培養學生創新能力

通過設立大學生科技創新基金，積極開展結構創新大賽，鼓勵學生參與教師科研項目，引導學生鍛煉創新思維，發揮學生潛能，調動學生內在的積極性和主動參與的熱情，加深學生對土木工程學科的了解，提高學生的學術興趣和科研能力，培養學生的創新精神，營造良好的學術氛圍，促進土木工程專業創新人才的培養。

本文著重介紹結構創新大賽。校級結構創新大賽題目涵蓋范圍較廣，有利于從不同側面和層次挖掘學生的獨立思考和創造能力，同時也加深其對理論知識的理解。題目內容涉及混凝土結構、建筑抗震、大跨結構、橋梁結構等，采用的材料涉及鋁合金、木材、紙張、有機玻璃等。結構創新大賽主要面向三四年級學生，在廣泛發動的基礎上，允許學生自由組隊（一般以3人為一組），自由聯系指導教師。學生組隊后由相關學科的教授、副教授指導學生熟悉軟件，進行計算分析。計算結果通過審核，即可進入模型制作和試驗階段。學生在比賽中將以前學過的內力分析、剛度分析、穩定性分析等知識，全面、綜合、系統地運用到結構設計中，培養學生的全局意識，進一步拓展了學生的創新能力。

除校級大賽外，還組織學生積極參加省級和國家級創新大賽，通過不斷完善科技競賽機制，構建國家、省部和學校三級科技競賽網絡平臺，不斷激發學生參與科技競賽的積極性，培養其學思結合、團結協作、動手實踐以及創新思維等實踐能力，為應用型創新人才的培養提供有力支撐。

三、加強“卓越工程師”校內外人才培養基地建設

加大實習經費投入，建設高水平實踐教學基地、實驗教學示范中心以及校內外人才培養基礎，搭建良好實踐環境，保障項目研發與產學研合作的順利開展，提供學術交流、工程訓練、技能培訓場所，為人才培養的質量保障和可持續發展奠定堅實的基礎。

目前，土木工程學院與多家大型施工、設計、監理企業、項目管理公司建立了良好的校企合作關系，建立了多個教學和實習基地，為學生提供直接參與設計、施工等生產實踐的機會，在真實的生產環境中學生綜合運用知識進行創新的能力得到了提高，有效地提升了實踐教學質量。

四、構建“卓越工程師”畢業設計新模式

畢業設計是高等學校培養創新人才的重要實踐性教學環節，是解決學生所學各科知識和技能之間“接口”問題的重要手段，在培養學生工程意識、工程實踐能力方面起著重要作用[6-10]。鑒于設計內容和組織形式對本科教育的重要影響，在內容選擇上，應結合就業方向，重點開展結構設計、施工組織設計以及基于工程背景的科研大論文等方面的畢業設計。以下重點介紹結構設計方面的團隊畢業設計模式[6]。

當前理工類高校的畢業設計中，較多采用的仍是獨立選題的結構設計模式。設計過程中各專業間沒有關聯，未能真實反映實際設計單位各專業知識和設計技能間的協調和配合的整體要求。而在工程實踐中，各學科不斷交叉和融合，這就要求設計人員需要具備良好的團隊協作精神和較強的溝通能力，畢業設計團隊正是為了順應這一要求而組建。在組織過程中，根據土木建筑領域的設計需求，打破學院的專業界限，組建不同專業學生參與同一課題的設計，并由多學科教師參與同一課題的指導工作。

團隊畢業設計以土木工程結構設計為主線，以各專業相互銜接、互為條件來完成一套完整設計施工圖為目標，這樣，各專業學生在完成本專業設計過程中也對建筑工程領域的其他相關專業要求有了進一步的了解，這就從整體上提高了學生土木工程設計能力。團隊設計選題來源于實際工程，相對復雜，需要充分發揮指導教師對學生的指導作用，對教師的實際工作能力要求較高。學院畢業設計團隊配備了具有豐富實踐經驗的雙師型指導教師，他們大多具備各類國家注冊工程師資格，且工程實踐工作經驗豐富，團隊組織整體上達到較高的設計水平，確保了團隊畢業設計的高質量和高水平。

團隊設計的學生在模擬設計院工作環境的教室，按照設計院的工作流程共同工作，各專業學生從工程設計的整體概念出發，相互密切配合，并就設計中的問題及時組織討論，互相補充設計資料，協同完成滿足工程使用功能和工藝所需的方案設計、優選結構體系，為專業設計提供良好條件，避免設計中各專業之間碰、撞、漏現象的發生，保證各專業學生共同完成設計成果的團隊工作能順利進行。

通過模擬設計院工作環境下的團隊畢業設計，學生體驗了設計院的工作方式，感受了施工圖產生的全過程，學生在設計過程中考慮問題會更加全面，更加實際，對各相關專業也有了進一步的了解，其目的是不僅加強學生在專業協作上的技術合作，而且也培養學生的團隊意識，幫助相關專業人員加深對本專業要求的理解，提高學生的工作實戰能力和團隊精神。

從近幾年的教學實踐來看，與實際工程選題緊密結合開展團隊畢業設計的實踐教學收效顯著，真正鍛煉和培養了學生的創新精神和實踐技能，培養了學生綜合運用專業知識的能力。同時學生也對相關專業有了較全面的理解，強化了學生的創新精神和工程意識，提高了學生獨立分析問題和解決問題的能力，增強了不怕困難、迎難而上的信心和勇氣。

五、結語

工程教育必須回歸工程，實踐教學是工程教育的重要組成部分，是培養“卓越工程師”實踐、創新能力的重要環節，實踐教學能增強學生理論聯系實際、充分運用所學基本知識進行工程實踐的創造能力、開發能力以及獨立分析問題和解決問題的能力，全面提高學生的綜合專業素質。實踐教學的效果如何，對提高教學質量、實現培養目標有著至關重要的作用。

筆者所在課題組對“卓越土木工程師”培養中的實踐教學環節進行了研究，構建了基于卓越工程師教育培養計劃的本科實踐教學體系。經過多年的運行，培養造就了一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要、具備較強工程崗位適應能力的高質量各類型工程技術人才，受到用人單位的歡迎和認可，取得良好的社會效益。

參考文獻：

[1]張靈，工科院校教學中實踐性教學的探討[J].廣東工業大學學報：社會科學版，2005（5）：324-325.

[2]項麗君，劉俐，論產學研相結合實踐型人才培養體系的構建[J].沈陽師范大學學報：社會科學版， 2008，32（5）：123-125.

[3]李尚志，教學重在培養學生的創新活力[J].中國高等教育，2004（6）：34-35.

[4]丁克偉，構建一體化實踐性教學體系的研究[J].合肥工業大學學報：社會科學版，2009，23（5）：5-7.

[5]劉運林，丁克偉，方高倪.土木工程應用型人才專業規范教學內容和知識體系初探[J].高等建筑教育，2009，18（5）：61-65.

[6]劉運林，方潛生，丁克偉.設計院模式下土建類專業人才培養改革與創新[J].高等建筑教育，2011，20（2）：22-24.

[7]宛新林，丁克偉.土木工程專業實踐性教學改革與實踐[J].高等建筑教育，2010，19（3）：101-103.

[8]何夕平，丁克偉，李偉.土木工程專業施工類畢業設計的創新與探索[J].安徽理工大學學報，2009，11（4）：91-94.

[9]何夕平，陳燕.土木工程三大實習教學與課堂理論教學有機結合探討[J].高等建筑教育，2008，17（5）：124-127.

[10]陳燕，何夕平.土木工程施工課程三段式教學的思考[J].高等建筑教育，2009，18（2）：78-81.