土木工程專業課程體系改革與優化實踐探索

楊 勇，史慶軒，師 琳，鐘煒輝

(西安建筑科技大學 a.土木工程學院；b.文學院，陜西 西安 710055)

課程體系是專業人才培養方案的核心內容，直接反映和決定專業人才培養的水平和規格，是充分反映專業特色、專業內涵的關鍵載體和具體體現，也是專業建設和專業教學改革的主體[1-2]。因此，為充分打造專業特色、建設專業內涵，首先需對專業課程體系進行改革和優化。西安建筑科技大學是我國 “土建老八?！敝?，學校土木工程專業辦學歷史久遠，1995年首批通過住建部專業評估，并先后在2000年、2005年、2013年以優秀成績通過住建部專業復評。長期以來，學校土木工程專業持續深入開展專業建設深化改革和內涵建設，在專業建設方面取得顯著成效，先后于2002年獲準陜西省名牌專業，2008年獲準為國家級特色專業建設點，2010年入選教育部首批“卓越工程師教育培養計劃”試點專業，2012年獲準為國家綜合改革試點專業，2017年入選首批陜西省“一流專業”建設項目，2019年入選首批國家一流專業建設專業。2016年以來，土木工程專業在充分總結專業建設經驗、廣泛調研專業建設現狀的基礎上[3-4]，面向土木工程專業人才培養未來需求和專業建設國內外前沿[5-9]，對專業人才培養方案進行了全面更新，著重對專業課程體系進行了重點優化改革，系統建設了特色選修課程體系、外語教學課程體系、創新創業教育課程體系、雙語教學課程體系、全英文教學課程體系、在線核心課程群，以更好地體現和強化專業特色，豐富專業內涵，促進土木工程專業面向新時代和新工科的可持續發展。

一、專業核心課程群

土木工程專業長期注重專業核心課程建設，始終以將專業核心課程建設為國家和省部級精品課程為目標，以保證專業人才培養的水平和質量。目前，專業共有3門國家級精品課程、5門陜西省精品課程、13門陜西省精品資源共享課程、1門陜西省精品在線開放課程。近10年，教師主編教材80余部，其中國家級規劃教材近20部，這些精品課程和精品教材涵蓋了土木工程專業所有核心課程。

西安建筑科技大學土木工程學科是全國最早的土木類學科之一，具有悠久學科歷史和雄厚學科基礎。在1956年學校并校之初，就開始開展結構工程領域的科學研究，在1961年開始招收培養研究生，并在1981年獲得國務院學位委員會的首批結構工程博士、碩士學位授予權。目前，土木工程學科擁有土木工程一級學科博士學位授予權和博士后科研流動站，土木工程學科下設結構工程、防災減災工程及防護工程、巖土工程、橋梁與隧道工程四個陜西省重點二級學科和土木工程建造與管理、現代結構理論及建筑智能信息技術3個自主設置二級學科，其中結構工程學科于2002年獲批國家重點學科，2007年通過國家重點學科復評，是西北地區唯一的結構工程國家重點學科。在2012年全國第三輪學科評估中，該土木工程學科排第9位，全國排名并列第17位。在2017年全國第四輪學科評估中，該土木工程學科被評為B+專業，全國排名并列第14位，在兩輪學科評估中均在西北地區排名第一。

結構工程、防災減災工程及防護工程是西安建筑科技大學土木工程學科的優勢方向，在土木工程專業人才培養方案中，著重通過設置系列精品專業核心課程，以突出學科特色和科研優勢，更好地打造專業特色和專業內涵。在2017版土木工程專業(建筑工程方向)的人才培養方案中[10]，開設有鋼結構設計原理、鋼結構設計、混凝土結構設計原理、混凝土結構設計、結構抗震設計、高層建筑結構設計等專業必修課程和鋼-混凝土組合結構、預應力混凝土結構設計原理、鋼結構穩定、鋼結構進展、預應力鋼結構、砌體結構、木結構、特種結構、索和膜結構、地下建筑結構近20門專業課程，幾乎涵蓋目前土木工程領域的各種結構類型和結構形式，是全國開設結構類課程門數最多的土木工程專業之一。在這些結構類專業課程中，鋼結構設計原理、鋼結構設計、混凝土結構設計原理、混凝土結構設計、高層建筑結構設計均為國家級精品課程；鋼結構設計為陜西省精品在線開放課程；結構抗震設計、鋼-混凝土組合結構、砌體結構均為陜西省精品(資源共享)課程；預應力混凝土結構設計原理、索和膜結構、預應力鋼結構均為雙語教學課程。上述這些專業課程均經老中青組合的教學團隊長期持續建設，具有良好的建設經驗和建設成果，有力地保障和促進了土木工程專業在結構工程、工程結構抗震課程方面的優勢和特色。

二、專業特色選修課程組

長期以來，專業積極鼓勵教師結合自身科研成果和科研方向，開設專業特色選修課程，并在培養方案中的專業方向課程模塊中設置特色選修課程組。以土木工程專業建筑工程方向為例，在2017版人才培養方案中，分別開設鋼結構課程組、混凝土結構課程組、巖土地基課程組、軟件應用課程、交通土建課程組五個專業方向選修課程組。其中，鋼結構課程組開設有鋼結構施工力學、預應力鋼結構、鋼結構制作與安裝、索和膜結構(雙語)4門專業選修課程；混凝土課程組開設有高層建筑結構設計、砌體結構、鋼與混凝土組合結構、特種結構4門專業選修課程；巖土地基課程組開設有巖土工程測試技術、地基處理、高層地基基礎、巖土工程勘察4門專業選修課程；軟件應用課程組開設有工程結構軟件及應用、BIM技術及應用、MATLAB程序設計、計算結構力學4門專業選修課程；交通土建課程組開設有隧道工程、交通工程、橋梁工程、路基路面工程4門選修課程。通過上述特色專業選修課程組設置，引導學生在專業選修課修讀時選擇一個完整的專業課程組進行學習，在保障專業知識和技能學習的同時，還能在某一方面掌握更加系統的專業知識。

三、創新創業教育課程體系

為將創新創業教育更好落實，本著“創新創業教育進課程、進教材、進實踐”的思路，大力開展創新創業教育課程體系建設。目前，結合學?！?+1+X”創新創業教育課程體系建設要求和土木工程學科科研優勢，已經建設“1+8”創新創業教育課程體系，如表1所示，主要包括創新創業基礎、創新創業教育導學、大學生KAB創業基礎、土木工程新技術與發展、土木工程實踐與創新、工程設計與創新(雙語教學)、結構創新實踐、創業基礎、國家專利及科技論文等9門課程。其中，創新創業基礎、創新創業教育導學、大學生KAB創業基礎、創業基礎、國家專利及科技論文寫作5門課程主要針對創新創業方法、能力、意識培養，土木工程新技術與發展、土木工程實踐與創新、結構創新實踐等4門課程主要講解新前沿、新技術、新問題和新工程。土木工程新技術與發展主要介紹國內外土木工程最新前沿技術、研究熱點和本專業教師的主要研究方向和研究成果；土木工程實踐與創新主要介紹國內外近期的大型和典型工程實例，以及在這些工程實例中所采用的新技術和新方法；結構創新實踐主要是通過模型制作、試驗研究的方式，讓學生學習模型結構的設計、制作和施工過程。通過上述課程的開設，可以讓學生很快了解學科領域的新技術和新進展，促進對專業學習的認識和認同，增加專業學習的積極性和主動性。結合上述創新創業課程的建設，已經出版《國內外創新創業教育的比較分析》專著一本，基本完成創新創業教育導學、土木工程新技術與發展、結構創新實踐等課程講義和教材編寫。同時，在這些創新創業教育課程中，積極探索和實施“大課程、小課堂”的創新創業教育課程和專業核心課程教學，采用小課堂模式開展討論式、探究式和案例式教學模式，基本形成了“全過程、全方位”的創新創業教育課程體系。

表1 創新創業教育課程模塊一覽表

四、外語教學課程體系

在2016版土木工程專業課程體系設置中，對外語教學體系進行了大膽探索與改革，通過必修課程與選修課程的深度結合，構建了以“分類學習+面向需求+個性選擇+國際視野”為主要特點的菜單式模塊化外語教學課程體系。

(1)分類學習，在土木工程專業中選擇部分英語基礎較好、學習能力強的學生，從大一直接進入大學英語3課程的學習，通過分類學習，可以對英語水平較高的學生提供適當具有挑戰性的學習內容，并留出更多的時間進行實踐性、個性化學習，使其保持適當學習張力和英語學習興趣，有效避免其在一般層次水平上的重復學習。

(2)面向需求，開設CET4綜合能力訓練、CET6能力訓練、雅思綜合能力訓練選修課程，讓課堂教學直接面向學生需求，既可以提高學生學習的積極性，又能更好地為學生國際交流學習提供有力幫助。同時，結合“一帶一路”倡議，專門開設法語、俄語等其他語種課程。

(3)個性選擇，按菜單式、模塊化安排外語教學課程，設置通識核心課程、通識選修課程兩大模塊，在通識核心課程模塊設置大學英語課程、英語拓展課程、法語(上、下)、俄語(上、下)，其中英語拓展課程包括高級英語、高級英語視聽說、中級英語口語、英語辯論競賽、英語演講競賽、科技英語協作、CET4綜合能力訓練、CET6綜合能力訓練、雅思綜合能力訓練等10余門外語類課程，學生可以按照模塊學分要求，根據個人興趣和特長，自由選擇和組合拓展課程。表2為2018—2019年土木工程專業選修法語、俄語人數匯總情況。

表2 法語、俄語課程修讀情況

(4)國際視野，在高年級開設有關一帶一路沿線國家、地區文化藝術、宗教風俗方面的通識選修課程，在保障外語學習不斷線的前提下，增加對英美國家和一帶一路沿線國家、地區人文歷史的了解和掌握，使學生畢業后具有較高的外語水平和跨文化的交際能力。同時，增設國外工程建設法規選修課程，設置國際工程實踐案例介紹系列報告和講座，并增加了系列國外短期交流學項目，組織學生參加短期國際專業學術交流和文化交流活動，進一步加強學生對國外工程建設慣例和國外文化傳統習俗的了解學習。通過上述外語教學課程體系的改革和建設，以促使學生更快地熟悉國外工程建設法規，并能運用英語及其他語種進行良好交流，更好地服務于“一帶一路”建設，成為復合型國際化的土木工程高級人才。

五、雙語教學課程體系

自2017年，西安建筑科技大學與澳大利亞南澳大學合作建設的安德學院開始招生以來，土木工程專業作為安德學院4個本科專業之一，每年招收2個班約60名國際合作辦學學生。為保證安德學院專業課程教學，土木工程專業于2016年開始啟動雙語專業課程體系建設，目前已經組建雙語教學專業課程建設小組，完成了雙語教學專業課程的教師安排、教材編寫和教學大綱制定，面向安德學院土木工程專業和普通土木工程專業開設的雙語教學課程共16門。

(一)土木工程專業

目前給普通土木工程專業共開設了土木工程概論、鋼結構穩定、預應力混凝土結構設計原理、FIDIC合同條件、索膜結構5門雙語教學課程。

(二)安德學院土木工程專業

開設了土木工程概論(Introduction to Civil Engineering)、鋼結構穩定(Stability of Steel Structure)、預應力混凝土結構設計原理(Prestressed Concrete Design)、工程測量Ⅲ(Engineering Survey Ⅲ)、土木工程材料(Engineering Materials)、鋼結構設計原理(Principle of Steel Structure Design)、混凝土結構設計原理(Principle of Concrete Structure Design)、結構力學I(Structure Mechanics I)、工程經濟與項目管理(Engineering Economics and Project Management)、基礎工程(Foundation Engineering)、工程企業管理(Construction Business Management)、高層建筑結構設計(Structure Design of High-Rise Buildings)、工程結構抗震(Seismic Design of Buildings)、中外文化對比講座共14門雙語課程。

六、全英文教學課程體系

結合安德學院土木工程專業建設，組建專門課程教學團隊，與澳大利亞南澳大學聯合建設了8門全英文課程，分別為土木工程實踐與創新(Engineering Design and Innovation)、水工程概論(Introduction to Water Engineering)、土力學(Soil Mechanics)、可持續工程實踐(Sustainable Engineering Practice)、流體力學(Hydraulics and Hydrology)、巖土工程(Geotechnical Engineering)、工程與環境地質學(Engineering and Environmental Geology)和研究理論與實踐(Research Theory and Practice)。目前，土木工程專業只開設了土木工程實踐與創新(Engineering Design and Innovation)、地質工程(Geotechnical Engineering)兩門全英文課程，待課程建設和師資條件成熟后，將全部面向所有土木工程專業學生。

七、在線課程群建設

結合學校一流專業項目，學院設立一流專業子項目，并重點投入建設混凝土結構設計原理、鋼結構設計、高層建筑結構設計、鋼與混凝土組合結構、工程結構抗震、土木工程概論、砌體結構共7門專業核心在線課程，為后續推出的在線輔修專業、在線輔修課程群建設提供資源保障。

八、通識課程建設

在現有通識課程的基礎上，增設電影中的跨文化交際(32學時)、絲綢之路：中西文化交流(32學時)、跨文化交際案例分析(32學時)通識課程，同時面向土木工程專業單獨開設工程師的自我成長與自我建設實踐指導(16學時)，力學與結構-概念、感知與應用(16學時)、工程英語寫作與報告(16學時)等課程，以提高學生對外交流能力和工程素養。

九、后續建設計劃

學校于2018年啟動實施一流專業項目，按照省一流建設專業、省一流培育專業、校一流建設專業、校一流培育專業四個層次對全校所有專業進行建設，其中，土木工程專業按省級一流專業項目建設，將分別從課程建設類、教材建設類、綜合建設類、實踐教學類、創新創業教育類五個大類進行全面建設，其中在課程建設類子項目中對16門課程進行持續建設，如表3所示。從表3可以看出，土木工程專業今后三年將圍繞在線課程、雙語教學課程、全英文教學課程及相應的教材進行重點建設。

表3 一流專業建設項目(課程建設類)

十、結語

課程體系建設與改革是專業建設的基石，西安建筑科技大學土木工程專業長期重視專業課程體系的優化和改革，近年來，結合國內外土木工程專業發展前景、專業自身內涵建設和特色發展規劃，堅持以學生為中心，充分考慮學生發展和國家社會對土木工程專業人才的需求，大力開展專業課程體系的深化改革和探索實踐，在專業核心課程群、專業特色選修課程組、創新創業教育課程體系、外語教學課程體系、雙語專業課程體系等方面開展了一些卓有成效的工作，相關成果和經驗對于國內其他土木工程專業的課程體系設置具有較好的參考借鑒作用。