“四維一體”式土木工程專業實踐教學體系革新

王宏暢+魏洋+李國芬+黃新

摘要：依據土木工程專業卓越工程師的教育培養計劃，結合土木工程專業實踐教學體系的改革研究和探索，本文提出了適合于土木工程專業的“四維一體”式的實踐教學新體系，并在該體系的實踐教學中，注重結合學生基本技能、設計綜合能力、工程實踐創新能力及工程應用能力的培養，以期培養出具有創新能力的高素質的土木工程專業畢業生。

關鍵詞：實踐教學;四維一體;卓越工程師;土木工程專業

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）23-0092-02

實施“卓越工程師教育培養計劃”，是為了培養出具有較強創新能力并適應社會發展需求的高素質的工程技術人才。把土木工程專業畢業生培養成為一名具有創新精神的卓越工程師，是我國土木工程高等教育的終極目標，更是我國現代化建設的迫切需要[1]。土木工程專業具有極強的實踐性，基于目前培養卓越工程師的需要，結合土木專業實踐教學的實際情況，本文對實踐教學體系進行改革和探索。南京林業大學土木工程專業隸屬土木工程學院，創建于1986年，有近30年的辦學歷史。在其辦學過程中，土木工程學院就強化實踐教學進行過深入研究和探討，建立起具有鮮明特色的“四維一體”的土木工程專業實踐教學體系，并以江蘇省特色專業、重點專業建設和住建部土木工程專業評估為契機，結合江蘇省土木工程基礎教學示范中心實驗室的建設，加強學生實踐能力的培養，也取得相當的成效。

一、“四維一體”式實踐教學新體系

在專業教學的改革過程中，其重點包括如何強化本專業的實踐教學，構建出適合本校專業發展的實踐教學體系。因此，圍繞培養學生的工程應用能力和創新能力，建立起一套“四維一體”的實踐教學體系[2]。首先，通過組織維和制度維的建設，形成機制激勵實踐與創新教學活動，保證進行實踐教學體系的完整有序。其次，通過條件維的建設，讓學生在校外接觸實際工程進行實習和實踐，在校內有更多的機會參與實驗、設計實驗，通過實驗提出問題、解決問題。最后，通過創新維，讓學生自主開展各種競賽等創新活動，在學習過程中參與教師的科研活動，以挖掘和培養學生的創造潛力和創新精神[3]。

1.實踐教學環境系統（制度維）。實行四階段的考核與獎勵機制：一年級強化基礎課程，進行基礎課程優秀率的考核;二年級注重基本技能，進行英語四級、計算機二級通過率的考核;三年級加強科學文化素質，進行科技文化知識、英語、計算機水平競賽的考核;四年級培養發展素質，進行升學率、就業質量和就業率等的考核。在本科四年教與學的過程中，實現全階段的考核與獎勵激勵機制。此外，制定出科技創新活動與素質拓展指標體系與學分規定。包括：（1）實行低年級優秀本科生（10%）和特長生（20%）導師制，四年級（100%）導師制與畢業設計、思想工作及就業指導相結合;（2）實施學生創優、科技創新獎勵機制，獎勵對象包括教師和學生、個體和集體;（3）畢業設計實行雙選制，選題緊密結合實際。

2.實踐教學組織系統（組織維）。建立實驗教學中心平臺，組成相應的工作機構，成立實驗室管理委員會，對實驗教學進行管理研究。理論教學教師和專職實驗教師共同承擔實驗教學任務，協同工作，做到優勢互補，實現實驗教學和理論教學的有機融會。成立與所開設專業相對應的由學生自主管理、專業教師擔任顧問的學生科技創新組織——橋梁工程協會、現代建筑協會、工程造價與管理協會、市政工程協會、交通工程協會等專業社團組織，自主開展各類科技創新活動，已有70%的學生參加了各種組織。

3.實踐教學基地與實驗室條件系統（條件維）。建立29個校外實習和實踐基地，通過聘請校外導師，介紹實際的工程情況以及存在問題，解決了學生工程背景知識缺乏的問題。通過省級、校級實驗教學示范中心的建設，實驗教學實現網絡化、開放式的管理模式，在具體時間、內容和對象上能夠達到全開放。突出提高型和創新性實驗，編著《土木工程提高型實驗教程》，解決實驗教學開放的教材問題，且該教程已被遴選為“十二·五”國家級規劃教材。

4.拓展實踐教學系統（創新維）。拓展實踐教學系統，創新開展學生自主項目訓練，參加各種專業競賽和創新競賽，指導優秀本科生參與科研及技術服務，以實驗室項目和自制儀器等項目帶動學生進行創新實驗，以研究生和優秀本科生聯動培養方式促進本科生創新和應用能力的提高。

二、“四維一體”式實踐教學的新內容

根據建立的“四維一體”式實踐教學體系，土木工程專業開展的實踐教學內容包括下列幾項。

1.立足實踐創新計劃，培養創新實踐能力。大學生實踐創新是以學生為主體，對某一選擇項目進行設計、研究的實踐活動。[2]近5年來，土木工程專業充分立足于國家級、省級及校級大學生實踐創新訓練計劃立項項目和大學生實驗室創新項目，讓學生可以自主到實驗室進行設計、實驗等，為他們提供十分完備的開放創新實踐平臺，培養科技及創新工程應用能力。

2.立足競賽，創新實踐能力。專業競賽作為學生工程創新能力的重要提高環節，要求學生具有將基礎知識與專業知識相結合并解決實際問題的能力[4]。土木工程專業開展國家和省級數學建模、力學、測繪儀器技能、交通科技、結構創新等科技競賽。通過團隊的方式參加比賽，可以促進學生養成團隊精神和溝通能力。

3.開展生產實習、畢業實習，培養學生的工程應用能力。學生應深入企業開展生產實習及畢業實習。生產實習安排在第六學期最后兩周及暑假內，畢業實習安排在第八學期畢業設計前兩周進行。在實習過程中，企業要委派一位有經驗的工程師作為實習指導教師，加快學生就業與上崗之間的過渡。

4.依托項目真題進行畢業設計，培養學生綜合應用能力。畢業設計是大學四年過程中最重要的實踐教學環節之一[5]。通過畢業設計，綜合運用所學知識，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，使他們獲得從事實際工作所必需的基本訓練和具有進行科學研究工作的初步能力。endprint

一般選題分畢業設計和畢業論文兩種類型，通常只允許攻讀研究生的學生選擇畢業論文且總數控制不超過10%。而90%的學生所選擇的是對設計院中的真實設計工程進行畢業設計，通過真實工程項目的設計，可訓練學生的綜合應用能力。

三、“四維一體”式實踐教學體系的應用效果

1.教學研究成果。經過“四維一體”式實踐教學體系的實施，土木工程專業被江蘇省2005年批準為首批特色專業，2010年被批準為省品牌專業建設點，2012年建設成為省品牌專業，并被遴選為省重點專業建設點?！盎趧撔潞蛻媚芰ε囵B的土木工程專業人才培養模式研究與實踐”獲2009年江蘇省教學成果一等獎。

2.實踐教學平臺實力增強。已申請到中央與地方共建、省優勢學科以及省級實驗教學示范中心等建設項目，建成省級土木工程基礎教學示范中心，并以省級實驗教學示范中心為依托，設計出開放性的實驗教學模式，實現實驗時間、實驗對象、實驗內容的開放，提高了實驗教學平臺效率。已建立的29個穩定的實習、實踐基地，正式聘請的校外實踐指導教師，可滿足每屆300名土木工程學生的實習和社會實踐。近年來利用承擔的南京地鐵、南京長江第四大橋等重大工程科研和技術服務項目，可結合有關課程的理論教學，安排學生深入工程現場實習，提高實踐應用能力。

3.項目教學方法的實施。實施將工程項目及科研成果貫穿整個實習過程的教學模式，在實踐教學中以培養學生的創新能力為中心，革新以教師為主的“填鴨式”的教學方式，讓所有課程實踐教學均采用多媒體課件輔助教學，不斷更新和補充課件中的實際工程項目案例，并在課外安排3～4次的結合課程教學的工程參觀實踐。理論教學教師和專職實驗教師協同工作，共同承擔實驗教學任務，實現實驗教學和理論教學的有機融合。

4.學生綜合素質有所提高。土木工程專業學生成績優秀率和英語四級通過率穩步提高，考研錄取率逐年增加。在深化教學研究和改革的過程中，始終注重學生創新和應用能力的培養。近年來，土木工程專業共有300多人次在國家和省級數學建模、力學、結構創新、測繪儀器技能等競賽中獲獎，分別獲得第十屆（2007年）、第十一屆（2009年）和第十二屆（2011年）“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽二等獎與三等獎，四名學生還獲得“全國土木工程優秀畢業生”稱號。學生在期刊上發表專業論文共17篇。畢業生供不應求，就業率保持在97%以上。

“卓越工程師教育培養計劃”的核心是培養學生的工程實踐和創新能力，這是高校目前教學體系中的薄弱環節，從而導致大學生整體能力的相對不足。實踐教學是鞏固理論知識、提高理論認識的必要途徑，是培養具有實踐精神和創新意識人才的重要環節?！八木S一體”式實踐教學體系經土木工程專業的實踐和應用，成效明顯，使得該專業已成為江蘇省的重點專業建設點，也讓學生所學的基礎理論與專業知識得到進一步鞏固，綜合創新能力得到很大的提高。

參考文獻：

[1]曲建光，曹先革，楊金玲.測繪工程專業“四維一體”實踐教學體系[J].中國冶金教育，2013，（4）：42-45.

[2]黃新.構建四維一體實踐教學體系，建設品牌特色專業[EB/OL].第二屆全國高等農林院校教育教學改革與創新論壇.

http：//jgcxlt.njau.edu.cn/webnews/display.do？wnid=71&newsid=87，2011-11-09.

[3]楊平.構建四維一體實踐教學體系奠定工程類專業論證基礎[N].南京林業大學報，2012-05-15（4）.

[4]薛素鐸，李慶豐，李振泉，等.“四維一體”教學質量保障體系的思想與實踐[J].中國大學教學，2008，（6）：64-67.

[5]盧清華，李先祥，葉樹林，等.“四位一體”式機電專業實踐教學體系改革探索[J].高校實驗室工作研究，2013，115（1）：4-6.endprint