應用型地方本科院校基于執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)的土木工程實驗教學體系改革研究

蔣建清+曹國輝+鄧宗偉+賀冉

【摘要】基于土木工程應用型人才執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)要求，在分析土木工程專業(yè)應用型人才執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)的必要性及現(xiàn)狀的基礎上，結(jié)合土木工程實驗教學中心多年的應用型人才培養(yǎng)經(jīng)驗，對應用型地方本科院校土木工程專業(yè)實驗教學進行研究和探索，構(gòu)建基于執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)的應用型土木工程專業(yè)實驗教學體系。實踐表明，實驗教學體系改革取得了較好的成效和示范作用，使學生的工程執(zhí)業(yè)能力得到全方位培養(yǎng)。

【關鍵詞】土木工程 ?應用型人才 ?執(zhí)業(yè)能力 ?實驗教學體系

【中圖分類號】G64 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標識碼】A ? ? ?【文章編號】2095-3089（2015）11-0007-03

Reform and Practice on Experimental Teaching System of Application-Oriented Civil Engineering Based on Professional Capability

JIANG Jian-qing， CAO Guo-hui， DENG Zong-wei， HE Ran， CAI Jing-yao

（School of Civil Engineering， Hunan City University， Yiyang 413000， Hunan， China）

【Abstract】Based on the training requirements for the professional capability of applied talents in civil engineering， the necessity and the status of the professional capability of application-oriented civil engineering talents were analysed. The experimental teaching of the applied undergraduate civil engineering was studied and explored， and the experimental teaching system based on developing the professional ability of application-oriented civil engineering students was established. The teaching practice shows that the experimental teaching system reform has achieved good results and role model， and the engineering ability of civil engineering students has got a full range of training.

【Key words】civil engineering; application-oriented talents; professional capabilities; experimental teaching system

應用型本科教育以培養(yǎng)高層次應用型和技能型人才為主。在我國新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的新形勢下，培養(yǎng)熟練掌握建筑業(yè)生產(chǎn)一線的理論知識和執(zhí)業(yè)技能的土木工程高級應用型人才顯得非常迫切 [1-2]。由于土木工程專業(yè)具有應用性和實踐性強的特點，實驗教學在土木工程專業(yè)學生執(zhí)業(yè)能力的培養(yǎng)中處于重要地位。為適應土木工程建設行業(yè)對土木工程專業(yè)畢業(yè)生執(zhí)業(yè)能力的需求，加強土木工程專業(yè)的實驗教學具有重要現(xiàn)實意義[3-4]。如何改革和創(chuàng)新應用型地方本科院校土木工程專業(yè)的實驗教學，構(gòu)建基于執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)的土木工程專業(yè)實驗教學體系，是急需深入研究的課題。

因此，在分析土木工程專業(yè)應用型人才執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)的必要性及現(xiàn)狀的基礎上，結(jié)合土木工程實驗中心多年的改革和發(fā)展歷程，對應用型地方本科院校的土木工程專業(yè)實驗教學體系進行改革探索，以應用型人才培養(yǎng)為核心、以實驗教學目標定位為突破口、以實驗教學內(nèi)容體系的優(yōu)化為重點，突出實驗教學的地位、深化實驗教學改革、提高實驗教學質(zhì)量，著力培養(yǎng)具有較強創(chuàng)新意識和實踐能力的高素質(zhì)應用型人才，從而構(gòu)建基于執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)的應用型土木工程專業(yè)實踐教學體系。

一、 土木工程專業(yè)應用型人才執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)的必要性及現(xiàn)狀分析

1.土木工程專業(yè)應用型人才執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)的必要性

首先，應用型土木工程人才執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)是社會經(jīng)濟和時代發(fā)展的迫切需要。在我國新型城鎮(zhèn)化建設和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整轉(zhuǎn)型時期，土木工程建設不僅需要大量的技術工人和生產(chǎn)一線技術管理人員，也需要大批面向生產(chǎn)一線，掌握一定的基礎理論知識并有一定工程執(zhí)業(yè)能力的復合型人才，這些技術人才最終具備厚基礎、寬口徑、重實踐、強應用四個突出特點，這是現(xiàn)代工程高新技術產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)技術革新和技術進步的客觀需要[5]。

其次，應用型土木工程人才執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)是土木工程高等教育發(fā)展的客觀要求[6-8]。高層次應用型人才與傳統(tǒng)本科院校人才培養(yǎng)相比，顯著特色是以執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)的系統(tǒng)化取代知識培養(yǎng)的系統(tǒng)性;而與面向崗位和職業(yè)培養(yǎng)的職業(yè)技能型人才相比，高層次應用型人才面向的是行業(yè)，它要求學習具有較為綜合的專業(yè)知識和良好的文化素質(zhì)。

2. 土木工程專業(yè)應用型人才執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀

應用型地方本科院校土木工程專業(yè)人才執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀至少有如下表現(xiàn)：（1）土木工程專業(yè)學生執(zhí)業(yè)實踐訓練不足，訓練的針對性不強，適應就業(yè)崗位時間較長，獨立解決工程問題的能力一般、創(chuàng)新能力欠缺[9-12];（2）土木工程實驗教學依附于理論教學，缺少獨立、完整的實驗教學體系，實驗教學缺少自主性和創(chuàng)新性，實驗教學內(nèi)容、教學方法和教學手段較為陳舊，土木工程實驗教學改革嚴重滯后于理論教學，實驗教學體系有待創(chuàng)新[13-15];（3）實踐教學條件急需大力改造和提升，實踐教學組織和管理機制亟待改革。

二、 基于執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)的實驗教學體系構(gòu)建

實驗教學體系是由實驗教學活動各要素構(gòu)成的系統(tǒng)的有機整體，涉及課堂內(nèi)外、學校與社會、理論與實際等一系列緊密相關的環(huán)節(jié)。具體應包括：基本實驗教學、開放實驗教學、研究探索實驗教學和工程實踐實驗教學等系列教學環(huán)節(jié)，凸顯實驗教學與科研項目及工程實踐的結(jié)合，通過實驗教學體系實施，培養(yǎng)學生的專業(yè)實驗基本技能、專業(yè)實驗應用能力和綜合創(chuàng)新精神，使得學生具備良好的工程執(zhí)業(yè)能力。

1. 實驗教學理念

根據(jù)實驗教學規(guī)律和人才成長規(guī)律，土木工程實驗教學中心緊密結(jié)合建筑行業(yè)發(fā)展趨勢，以現(xiàn)代工程教育回歸工程的理念指導實驗教學。培養(yǎng)適應國家工程建設需要，適應社會科技進步，德智體美全面發(fā)展，掌握土木工程學科的相關原理和知識，獲得實踐動手能力的良好訓練，實現(xiàn)基礎理論和實踐能力協(xié)同發(fā)展，突出實踐能力與創(chuàng)新意識培養(yǎng)，達到畢業(yè)與就業(yè)的無縫對接。學生綜合素質(zhì)全面， 能勝任土木工程項目施工、檢測、設計、管理等工作，具有強烈的社會責任感和較強的技術應用能力、繼續(xù)學習能力、創(chuàng)新意識、組織協(xié)調(diào)能力、團隊精神的高素質(zhì)應用型專門人才。

2.實驗教學體系的設計

從實驗教學理念出發(fā)，建立與理論教學有機結(jié)合、寓知識傳授于實踐能力和創(chuàng)新思維訓練中的實驗教學體系，構(gòu)建“一二四四”實驗教學體系，即“一個核心、二個結(jié)合、四個層次、四種模式”（見圖1）。實驗教學體系基于現(xiàn)代工程教育回歸工程的理念，強調(diào)實驗項目與科研和工程項目的結(jié)合、校企合作開展實驗教學，通過實驗教學突出土木工程人才的實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng);明確了“專業(yè)基本技能、綜合創(chuàng)新能力、技術研究能力、工程執(zhí)業(yè)能力”等4層次實驗教學培養(yǎng)目標，使學生具備現(xiàn)代土木工程師“精施工、能設計、會管理、高素質(zhì)”的實踐能力，具有較強的技術應用、推廣和轉(zhuǎn)換能力;實驗教學項目包括力學、建筑材料、土力學、巖土工程、工程結(jié)構(gòu)（含建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、道路、地下空間）、測量、地質(zhì)、市政等實驗項目，覆蓋了土木工程專業(yè)的大部分方向領域，并輻射到相關專業(yè);實驗教學模塊中包含有基本型、綜合設計型、研究創(chuàng)新型和工程執(zhí)業(yè)型等不同層次的實驗，滿足從基礎實踐能力到創(chuàng)新和執(zhí)業(yè)能力的高素質(zhì)應用型人才培養(yǎng);實驗教學體系基于精細開放的實驗教學管理，使實驗教學體系能夠面對校內(nèi)外對象順利開展。

圖1 “一二四四”實驗教學體系

（1） “一個核心”

“一個核心”即以培養(yǎng)學生的土木工程執(zhí)業(yè)能力和創(chuàng)新能力為核心。土木工程實驗教學中心從人才培養(yǎng)的知識結(jié)構(gòu)和創(chuàng)造性思維出發(fā)，使實驗教學由傳統(tǒng)的“驗證型、認識型、單一型”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皯眯汀⒃O計型、綜合型、實踐型和創(chuàng)新型”。土木工程實驗教學中心從學校的辦學指導思想和人才培養(yǎng)體系全局出發(fā)，以促進學生學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力和工程應用能力為主線，注重知識傳授、能力培養(yǎng)、土木工程師執(zhí)業(yè)素質(zhì)提高協(xié)調(diào)發(fā)展的同時，以培養(yǎng)學生具有現(xiàn)代土木工程師的工程實踐能力和創(chuàng)新能力為核心。

（2） “二個結(jié)合”

“二個結(jié)合”即實驗教學項目與教師科研項目和大學生創(chuàng)新項目緊密結(jié)合、實驗教學項目與工程實踐項目緊密結(jié)合。工程教育回歸工程的理念要求以培養(yǎng)工程技術人才為主的高等工程教育必須回歸到工程實踐，樹立工程實踐教育理念。以實際工程為背景、以各級科研項目及校企合作技術服務項目為依托，緊密結(jié)合工程實踐進行實驗項目的工程化。

3. “四個層次”

“四個層次”分別為培養(yǎng)學生的專業(yè)實驗基本技能、專業(yè)實驗應用能力、綜合創(chuàng)新意識和工程執(zhí)業(yè)能力。（1）專業(yè)實驗基本技能：加深對專業(yè)理論的理解，促進理論聯(lián)系實際。掌握本專業(yè)就業(yè)崗位的常用技術，養(yǎng)成嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，掌握科學的工作方法和探索新知識、新技術的基本實驗技能;（2）專業(yè)實驗應用能力：使學生在掌握基本實驗技能的基礎上，進一步提高綜合分析、解決實際問題的能力，熟悉較為先進的實驗技術及方法，培養(yǎng)學生的工程意識和創(chuàng)新能力。使學生能綜合駕馭相關專業(yè)知識和專業(yè)技能，應用于專業(yè)實踐中，有效解決實際問題，對專業(yè)技術發(fā)展具有較強的適應能力。全面提高學生團結(jié)協(xié)作、敬業(yè)精神、職業(yè)道德、安全意識等素質(zhì);（3）綜合創(chuàng)新意識：通過學生創(chuàng)新研究課題、產(chǎn)學研項目、教師科研項目，讓學生參與高層次實踐訓練，培養(yǎng)學生的初步學科研究能力，具備學科技術開發(fā)、應用、推廣和轉(zhuǎn)換能力;（4）工程執(zhí)業(yè)能力：獲得真實的工作環(huán)境中所需要的各種專業(yè)技能和本領，能夠在解決實際問題中創(chuàng)新發(fā)展，并具有較強的計算機應用能力，外語表達應用能力，人際交流溝通能力和良好的執(zhí)業(yè)素質(zhì)等。

4.“四種模式”

“四種模式”即實驗教學包含：基本實驗教學、開放實驗教學、研究探索實驗教學、工程實踐實驗教學等多層次教學模式。“四種模式”主要涵蓋土木、市政、測繪、建筑環(huán)境、建筑設備、工程管理及建筑與城市規(guī)劃等土建類學生的實驗教學內(nèi)容（見圖2）。

圖2 土木工程實驗教學內(nèi)容體系

在基礎實驗設備基礎上，建立和研制一批科研教學兼顧、獨具特色的實驗平臺和系統(tǒng)，建立由基本實驗教學平臺、開放實驗教學平臺、研究探索實驗教學平臺及多個校企合作實驗基地構(gòu)成的工程實踐實驗教學平臺（見圖3）組成的實驗平臺體系，為土木工程應用型人才的執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)提供了優(yōu)良的實訓環(huán)境。

圖3 土木工程實驗教學平臺

三、實驗教學體系的改革成效

基于土木工程應用型人才的執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)，對應用型地方本科院校土木工程專業(yè)實驗教學體系進行了研究探索，取得了一定成效和示范作用：

1.提出了適應應用型地方本科院校的土木工程專業(yè)實驗教學理念和實驗教學體系，形成了具有自身特色的實驗教學方法。

以現(xiàn)代工程教育回歸工程的理念指導實驗教學，構(gòu)建了“一二四四”實驗教學體系。深化校企合作，讓企業(yè)參與實驗教學，推行“項目制”實驗教學，大力實施工程體驗式、科研體驗式、科技競賽導向式、研究探索式、虛擬仿真式等特色實驗教學方法，擴展了應用型土木工程專業(yè)人才執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)的途徑。加強科學研究、校企合作產(chǎn)品及技術研發(fā)，讓學生結(jié)合教師科研項目和各類工程項目開展大學生創(chuàng)新實驗項目的研究，支持和鼓勵大學生參加各級各類學科競賽，豐富了應用型地方本科院校培養(yǎng)土木工程學生創(chuàng)新執(zhí)業(yè)能力的手段。提出的實驗教學理念、構(gòu)建的“一二四四”實驗教學體系、實施的“項目制”實驗教學方法，對應用型地方本科院校土木工程專業(yè)學生的執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)有借鑒和推廣價值，對其他工程類專業(yè)辦學也有一定的參考價值。

2.學生工程執(zhí)業(yè)能力強、綜合素質(zhì)高，畢業(yè)生“學得好”、“用得上”、“下得去”、“干得好”、“留得住”。

近3年來，土建類學生主持大學生創(chuàng)新訓練計劃項目達80項，其中國家級項目5項，省級項目8項。學生在省級以上刊物上發(fā)表學術論文31篇。學生榮獲各類學科競賽獎勵共100余項，其中國家級獎勵20項、獲省級獎勵65項，已經(jīng)形成頗具特色的大學生科技創(chuàng)新品牌項目。在校學生工程執(zhí)業(yè)能力得到了良好的訓練，大部分在校學生獲各類執(zhí)業(yè)技能鑒定證書和資格證書。多家國有大中型企業(yè)主動與學校建立長期的用人關系。土建類專業(yè)辦學現(xiàn)已形成自己的特色與品牌，2010年被授予湖南省普通高等學校畢業(yè)生就業(yè)工作“一把手”工程優(yōu)秀單位，2012年被評選為“全國畢業(yè)生就業(yè)典型經(jīng)驗高校”。

3.高度重視實驗研究，取得系列研究成果，并獲得社會廣泛認同。

近年來土木實驗中心承擔21項省級、28項校級教學改革與質(zhì)量工程項目的立項研究和建設工作。獲得了國家級教學成果二等獎1項，湖南省教學成果一等獎1項，湖南省教學成果二等獎2項，校級教學成果獎9項。近3年承擔社會服務項目100余項，參與企業(yè)重大技術難題攻關10多項，產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟及社會效益。土木工程實驗教學中心的教學改革和人才培養(yǎng)成就，吸引了省內(nèi)不同層次的院校來校交流經(jīng)驗或合作研究。實驗室的建設模式為兄弟院校實驗室同行所參考，并與湖南大學、湖南科技大學、長沙理工大學、湖南文理學院、中南林業(yè)科技大學、湘潭大學、中國水電顧問集團中南勘測設計研究院等單位合作完成科研實驗多項。

4.實驗教學體系改革支撐相關學科專業(yè)建設成就顯著。

我校土木工程專業(yè)和給排水科學與工程專業(yè)是湖南省特色專業(yè)，結(jié)構(gòu)工程學科和管理科學與工程學科是湖南省重點建設學科，結(jié)構(gòu)工程學科教學團隊是湖南省優(yōu)秀教學團隊。土建類專業(yè)大學生創(chuàng)新訓練中心為湖南省大學生創(chuàng)新訓練中心，湖南省建筑工程集團總公司是我校省級校企合作人才培養(yǎng)示范基地。中國水務長沙有限公司是我校省級產(chǎn)學研合作示范基地，益陽市交通規(guī)劃勘察設計院和湖南城市學院規(guī)劃建筑設計研究院是我校省級優(yōu)秀實習基地。

四、結(jié)論

實驗教學在應用型地方本科院校土木工程專業(yè)人才的執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)過程中起到非常重要的作用。地方本科院校需結(jié)合自身辦學特點和應用型人才培養(yǎng)要求，構(gòu)建科學的實驗教學平臺，建立基于執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)的實驗教學體系，全面提高畢業(yè)生的知識水平、能力素質(zhì)和實踐技能。實踐表明，“一二四四”實驗教學體系的創(chuàng)新和改革全方位培養(yǎng)了學生的工程執(zhí)業(yè)能力，取得了良好的改革成效和示范作用。

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基金項目：湖南省教育科學“十二五”規(guī)劃2015年度“基于深度校企合作的地方本科院校土木工程專業(yè)應用型人才EPA-UECDIO培養(yǎng)模式研究”課題（課題批準號：XJK015BGD010）