突出工程能力和創新能力培養的土木工程專業實踐教學體系

覃荷瑛+邢心魁

摘要：實踐教學是土木工程專業整個教學體系的重要組成部分，是培養學生工程能力和創新能力的關鍵環節。桂林理工大學土木工程專業以地方經濟建設發展需要和人才需求為目標，理清專業發展總體思路，以專業評估為契機，圍繞“培養學生工程能力和創新能力”的主線，通過“搭建校企合作平臺、加大實踐教學經費投入、深化第二課堂教育以及加強規章制度建設”等一系列相關舉措，對土木工程專業實踐教學體系進行改革和優化，取得了較為明顯的成效，為培養具有工程實踐創新能力的土木工程技術、管理人才打下良好基礎。

關鍵詞：土木工程；工程能力；創新能力；實踐教學

中圖分類號：G642.0；TU-4 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2017）03-0086-05

目前，政府部門和非政府組織都高度重視工程能力和創新能力的培養工作。《國家中長期人才發展規劃綱要（2010—2020）》指出，人才建設的主要任務之一是“突出培養造就創新型科技人才”，通過建立學校教育和實踐鍛煉相結合、國內培養和國際交流合作相銜接的開放式培養體系，探索并推行創新型教育方式方法，突出培養學生的科學精神、創造性思維和創新能力①。國務院在《國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》中提出，2015年起全面深化高校創新創業教育改革……到2020年建立健全課堂教學、自主學習、結合實踐、指導幫扶、文化引領融為一體的高校創新創業教育體系，人才培養質量顯著提升，學生的創新精神、創業意識和創新創業能力明顯增強，投身創業實踐的學生顯著增加②。

土木工程是一門綜合性和實踐性很強的應用型學科[1]，實踐教學是整個教學體系的重要組成部分，是培養該專業學生工程能力和創新能力的關鍵環節，主要包括認識實習、測量實習、工程地質實習、課程設計、施工實踐訓練、生產實習和畢業設計等，教學時間大約為40周。如何構建具有地方特色的土木工程實踐教學體系，培養具有工程能力和創新能力的土木工程師，已成為大多數地方高校土木類專業教學改革的重要課題。文章以桂林理工大學為例，進一步探討土木工程專業實踐教學改革優化的途徑和方法。

一、以社會對人才需求為目標，理清專業發展總體思路

滿足社會需求是專業發展的終極目標[2]，隨著社會經濟的發展，土木工程市場對人才需求發生了巨大變化。圖1是桂林理工大學土木工程專業畢業生2001年—2015年就業領域變化情況，從2005年開始，就業格局發生明顯變化，職業類型由“勘察設計型”為主，轉變為“施工建造型”為主，就業種類由“集中”到“寬泛”，由單一“專業技術型”轉變為“技術-管理復合型”等。圖2是桂林理工大學土木工程專業畢業生2000年—2015年廣西區內就業變化情況，圖中可看出廣西區內就業比例逐年增高。地方用人單位對土木工程專業人才需求和人才知識、能力結構要求呈現以下特點：

（1）人才需求呈多樣化趨勢。應用技術的科技含量日益增加，用人單位對人才的需求更加務實，更有針對性，也更加迫切，既需要研究型人才，也需要應用型人才。

（2）人才的專業知識面要寬。應用型人才服務的對象主要是基層企事業單位，這些單位的工作專業劃分不太細，且比較綜合，需要的是工程一線技術把關的技術人才，要懂設計、施工，還要會管理，這就要求技術人員知識面寬。

（3）應用知識于工程的能力強，上手快。土木工程專業培養的人才除了要有本專業各領域的技術知識外，還要有相應的管理和經濟知識、人文社會科學理論知識和素養，以及較強的計算機應用能力等。

這一系列的變化和人才需求特點，其核心是強調本專業的畢業生需具有較強的工程實踐創新能力，對傳統培養方案尤其是實踐教學體系提出了嚴峻挑戰。如何適應新形勢下的變化，成為土木工程專業人才培養面臨的新課題。

在土木工程專業評估標準中，明確要求參評學校辦學思想明確，辦學特色鮮明。結合自身特點，學校土木工程專業確立以地方經濟建設需求為導向，以培養高級應用型人才為目標，突出區域特色的培養方案。為此，從2005年開始，調整專業發展模式，試辦土木工程“應用型”本科專業，以區別于傳統的普通本科專業。2009年，普通本科停止招生，土木工程專業全部調整為應用型本科。

二、土木工程專業實踐教學中亟待解決的問題

盡管高校土木工程專業從思想上已非常重視實踐課程的教學，在辦學思路以及新的培養方案上均有體現，但對地方本科院校而言，由于教學條件、師資力量、學術水平等各方面的制約，其實踐教學環節仍然不能完全適應地方人才需求的變化，有待進一步改進和完善，主要存在以下幾個亟待解決的問題。

（1）片面強調寬口徑與通識能力的培養[3]。在“大土木”教學思想的指導下，部分學校過多強調寬口徑教學，試圖培養土木工程各方向如道路橋梁、房建、巖土、工程管理等無所不能的全才，結果重點不突出，目標不明確。學生雖然學了很多課程但沒有時間和精力真正掌握專業知識技能。

（2）實踐教學條件不足。學校的教學設施建設跟不上擴招速度，實驗儀器設備數量上和質量上無法滿足學生掌握新技術新技能的需求，同時，認識實習、地質實習及生產實習等需安排在校外的實踐課程，受實習地點、施工現場的空間和時間限制以及實習經費投入不足等影響，實踐教學缺乏深入性、工程性和創新性。

（3）“雙師型”教師缺少[4]。面對學生的急劇增長，師資的缺乏，一些學校加大了引進教師的力度，但引進教師研究生畢業直接走上教師崗位，工程素質和實踐鍛煉不足，對工程設計、施工與管理整個過程認識不夠，對新規范、新的施工技術缺少了解。而學校的年度考核、職稱評定也是以科研為主，缺少對教師實踐能力的評定，客觀上造成教師不重視工程實踐能力培養，從而指導學生的效果也不佳。

（4）實踐教學保障體系不夠健全[5]。與理論教學保障體系相比，實踐教學保障體系的建設存在較大的差距，在實踐教學實施過程中，尚缺少嚴密、科學、系統的管理、考核機制，使一些實踐環節流于形式，達不到預期的效果。

（5）實踐教學形式單一，內容陳舊[6]。與課程配套的實驗為演示性，并編制了內容詳實的指導書，學生缺少動手操作的機會，畢業設計的題目結構型式單一，在實踐教學過程中學生大部分只需按部就班即可完成相關實踐內容，其設計計算能力未得到有效鍛煉，未能發揮其主觀能動性，甚至在實踐教學過程中存在大量相互抄襲的現象，工程能力和創新能力無法得到發展和提升。

三、土木工程專業實踐教學體系的優化和改革

根據學校土木工程專業發展總體思路，參照土木工程專業評估標準要求[7]，對原有的培養方案進行了優化調整，建立了公共基礎課模塊、專業平臺課模塊及專業課模塊三個構成體，在具體教學內容上，擴大施工類、工程經濟、造價及項目管理等教學內容，顯著增加了實踐性教學環節比重。生產實習環節的時間由4周調整為10周，并新增土木工程綜合實踐訓練4周。土木工程專業是培養結構工程師、巖土工程師、、監理工程師、建造師、造價師的搖籃，不同類型的工程師所要求具備的基本工程素質有所不同，為注重專業教育的共性與個性問題，合理優化配置教學資源，土木工程專業的學生大一至大二為 “大土木”，不分方向，到大三時進行建筑工程、道路橋梁、巖土工程三個專業方向的選擇，專業方向不同，培養方案也不相同，既要做到“厚基礎、寬口徑”又要做到“強應用、高素質”，使教學不僅服務于工程師基本素質的共性培養，更能用滿足專業工程師的個性培養需要，構建符合國家規范要求的“厚基礎、寬口徑、強應用、高素質”的應用型人才培養體系。學校針對該專業實踐教學中存在的一些問題，通過“搭建校企合作平臺、加大實踐教學經費投入、深化第二課堂教育與加強校園文化建設以及加強規章制度建設”等一系列舉措，對土木工程專業實踐教學體系進行了改革和優化，以進一步培養土木工程專業學生的工程能力和創新能力，提高人才培養質量。

（一）搭建校企合作平臺，構建產學研結合模式

產學研結合是指生產、教學與科研相互合作的模式，通過校企合作平臺，學校、企業實現“優勢互補、資源共享、互惠互利、共同發展”。學校通過校企合作平臺，可以提高辦學水平與人才培養質量，并為學生的就業開拓渠道；企業通過該平臺可以選擇優秀的畢業生作為人才儲備，同時與教師的科研項目合作，促進企業轉型升級；教師尤其是青年教師通過與企業的合作，更進一步了解行業動態，使自己的科研內容與行業需求有機結合；學生通過該平臺，在專業教師和企業專家聯合指導下，在真實工程環境下開展各類實習實踐活動，不僅可以接觸到企業先進的生產技術，鍛煉自己的工程實踐能力，還可以提前感受企業的工作氛圍，學習企業文化，提前適應和融入企業的工作和生活環境，了解企業運行機制，培養自己的職業修養，提高職業道德，縮短從學校到工作的過渡期。2012年以來，學校在加強現有校內實踐教學體系建設的基礎上，依據行業對專業人才培養的要求，充分利用學校的地方行業優勢和資源，同各類工程設計院、施工單位等優秀企業建立校企聯合培養體系。目前已與柳州歐維姆機械股份有限公司、廣西建工集團有限責任公司、廣西路橋工程集團有限公司、廣西盛豐建設集團有限公司、廣西華藍巖土工程有限公司、中國化學工業桂林工程有限公司、廣西華藍工程咨詢管理有限公司、廣西建筑綜合設計院勘察研究分院、廣西建筑科學研究院以及桂林市金輝建設發展有限公司等多家企業、設計院建立了聯合教學實習基地，涵蓋建筑工程、道路橋梁及巖土工程方向的設計、施工和管理，為學生實踐能力和創新能力培養提供了重要保證。

（二）以專業評估為契機，加大實踐教學經費的投入

2012年，桂林理工大學迎來了住房和城鄉建設部高等教育土木工程專業教育評估工作，2016年即將迎來復評工作，按照“以評促建、以評促改、以評促管、評建結合、重在建設”的工作方針，學校以積極的態度加強了土木工程專業建設，不斷改善辦學條件，加大實踐教學經費的投入。自2012年以來，通過中央地方共建項目，每年實驗室投入資金超過300萬元。目前土木工程專業擁有總面積達10 000 m2的專用實驗大樓，土木工程學科擁有結構實驗室、建筑節能檢測實驗室、巖土實驗室、道橋實驗室、計算機輔助設計實驗室等。其中，廣西巖土力學與工程實驗室、建筑新能源與節能實驗室為廣西自治區重點實驗室。可用于本科教學儀器設備共2 100余臺，總額2 000多萬元，本科實驗開出率100%。試驗逐步由演示性、驗證性向設計型、綜合性試驗轉變，設計型、綜合性試驗要求學生獨立完成試件設計、材料預算及購置、試件制作與養護、加載方案以及實驗結果分析等全過程，并對學有余力的學生提供開放實驗平臺。在改善實驗教學條件的同時，學校加大了對校外實習基地經費的投入，今年由實習基地負責人申請獲批了每個基地30萬元費用，用于基地建設，切實把校外實習基地的建設落到實處，不再流于形式。為彌補土木工程項目施工周期長，對專業技能要求高，安全管理措施嚴等對工程創新能力培養不利的缺陷，學校充分利用計算機和網絡技術，加大虛擬實踐模式的投入，如購買BIM（建筑信息模型）綜合軟件，建立專業實踐虛擬環境。實踐教學通過虛（虛擬實踐）與實（實驗、實踐）兩個層次，相互結合、相互補充，既利用現代教育技術先進成果，又發揮傳統實踐教學具體形象的優勢，為提高學生工程實踐創新能力提供有力條件。

（三）深化第二課堂教育

古語曾說讀萬卷書不如行萬里路，這話雖有失偏頗但也有一定道理，理想的做法應該是在行萬里路的旅途中讀萬卷書。學校充分利用校內外資源，以學生為主體，開展各種專業競賽，開展專業實踐和社會實踐活動。自2012年土木工程專業通過評估以來，學校構建了國家級、省級、校級、院級等專業競賽，學生參與的積極性不斷提升，參與人數逐年增加。通過競賽，發展了學生綜合運用知識和解決實際問題的能力，培養了學生團隊合作精神、創新能力以及綜合素質。學校建立“桂工講壇”，將行業內專家、學者以及本校實踐經驗豐富的教師引入講壇，對學生進行講座培訓，進一步強化學生的工程意識和工程素質，效果良好。

（四）加強規章制度建設

學校出臺了實踐教學相關制度，建立了實踐教學質量監控體系與實踐教學質量信息反饋網絡。修訂并完善了《桂林理工大學畢業實習與畢業設計（論文）管理規定》《桂林理工大學本科畢業實習和畢業設計（論文）工作基本要求》《桂林理工大學實踐教學基地建設與管理辦法》《桂林理工大學網絡教學綜合平臺建設規范》等一系列規章制度，對實踐教學計劃、教學大綱、教學指導書的制定、實踐教學活動的組織實施（包括指導教師、實習經費、實習場所等）以及相關的實踐效果考核等作了相應規定。為確保每個實踐環節落到實處，學校與學院成立實踐教學質量監控體系與實踐教學質量信息反饋網絡，每學期之初教學督導組對實踐教學大綱、實習計劃、實習指導書等主要教學資料進行檢查。實踐教學進程中教學督導員通過不定期抽查，直接獲取實踐教學質量信息，院領導通過隨機性抽樣檢查，獲得第一手質量信息。每學期開展學生評教活動和教學工作座談會，對教師的授課態度、準備、方法及效果進行評價，收集學生對教師教學的意見和建議，及時反饋給授課教師，以便改進教學方法。完備的實踐教學質量監控體系和暢通的實踐教學質量信息網絡，成為保障實踐教學質量的重要手段。

四、結語

根據學校土木工程專業發展總體思路，參照土木工程專業評估標準要求，以人才需求為目標，對原有的培養方案進行優化調整，經過近幾年來的努力，將學生工程創新能力培養從各方面落到了實處，構建了多樣化的實踐教學體系。近5年來，土木工程專業畢業生每年就業率均保持在95%以上，是桂林理工大學就業最好的幾個專業之一。學生在“周培源力學競賽”“挑戰杯”“建筑節能設計比賽”“全國大學生結構設計競賽”以及學校的大學生科技活動中獲得突出的成績，學生實踐能力和創新能力不斷提升。與此同時，專業社會影響力不斷增強，雖然桂林理工大學是二本院校，但是土木工程專業近年來的招生平均分數達到并超過了一本分數線，且逐年提高，說明社會對學校土木工程專業建設的認可程度不斷提升。

參考文獻：

[1] 董倩，劉東燕，黃林青. 卓越土木工程師實踐教學體系構建[J].中國大學教學， 2012，（ 1）：77-80.

[2] 汪峰，張國棟，楊俊，等. 基于社會需求的土木工程專業復合型創新人才培養模式研究[J].當代教育理論與實踐， 2013，5（4）：63-66.

[3] 董倩，黃林青，趙寶云. 應用型本科土木工程專業實踐教學探索[J].高等建筑教育，2011， 20（5）：109-113.

[4] 張敏霞，徐平，王有凱. 提高土木工程專業實踐教學質量的思考與探索[J].中國現代教育裝備，2012 （21）：60-61，86.

[5] 鮑文博，寧寶寬，金生吉. 地方高校土建類專業產學研實踐教學模式研究[J].高等建筑教育，2011， 20（6）：137-141.

[6] 周林聰，邱建慧. 土木工程專業實踐教學存在問題及對策[J].高等建筑教育，2014，23（4）：130-132.

[7] 高等學校土木工程學科專業指導委員會. 高等學校土木工程本科指導性專業規范[M]. 北京：中國建筑工業出版社，2011.