“新工科”背景下的應用型本科高校土木工程專業“3+1”實踐教學體系構建

顏軍 孫小榮 蔣連接

摘?要：為提高應用型本科高校土木工程專業實踐教學效果，按照“新工科”建設的要求，構建了包括專項技能、綜合應用、文化和企業課程的土木工程專業“3+1”實踐教學體系，通過增大綜合性和設計性實驗比例，調整理論學時和上機學時比例，增設調查研究、現場實操等其他實踐環節，提高企業課程占比，設置專業綜合實訓環節，強化畢業設計（論文）的“兩性一度”，明確文化實踐內容等措施優化實踐教學內容和方式，并在實踐教學基地、平臺、資源和機制等保障措施等方面加大建設力度，在近年來的教學和人才培養中取得良好效果。相關實踐以期為同類高校提升土木工程實踐教學質量提供參考。

關鍵詞：新工科；應用型本科高校；土木工程專業；實踐教學體系；保障措施

2017年2月，教育發布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》，明確規定了“新工科”的建設要求，指出學科建設須強調學科交叉、新技術融入，工程教育需要在教材建設、教師教學能力提升、教學體系優化與融合、實踐教學基地建設等方面深入推進[1-2]。如今，按照“新工科”建設要求，積極開展人才培養模式改革已成為當務之急[3-4]。

土木工程專業具有很強的工程性、技術性和實踐性，應用型本科高校土木工程專業人才培養更應注重實踐能力的培養，其核心是學生的專業技能和應用能力培養[5]。為達成“新工科”背景下的土木工程專業人才培養目標，宿遷學院（以下簡稱“本校”）土木工程專業構建了“3+1”實踐教學體系和評價方法，通過該實踐教學體系的構建和實踐，以期提高學生的工程實踐能力。

1?土木工程專業實踐教學中存在的問題

土木工程專業開展實踐教學的形式主要有課內實驗，實習、課程設計、畢業設計和社會實踐等，上述教學活動中，主要存在以下問題：

（1）對實踐教學重要性認識不足。從教師角度來說，大多數專業教師重視理論教學和科研，在實踐教學方面投入的精力相對較少[6]。

（2）實踐教學體系的頂層設計不系統。傳統實踐教學方式占比較大，演示性或模仿性實踐項目居多，自主性和創新性實踐內容很少，實踐項目設置獨立性明顯，各實踐環節之間聯系性不強。面向現代工程實際的項目設置不足，仍以傳統實驗和實習項目為主，缺乏文化、社會服務、勞動等實踐項目，尚未形成完整的實踐教學體系[7]。

（3）教師實踐教學能力建設不足。現有校內教師中“從高校到高校”情況普遍，校外教師雖工程經驗豐富，但教學經驗又不足。因此，如何形成校內外指導教師的優勢互補，共同提升教師實踐教學能力，提高實踐教學效果，是迫切需要解決的問題。

（4）實踐教學基地建設較為薄弱。現有教學平臺具有校內化、零散化、臨時化、缺失化等問題，校外實習基地“僵尸化”現象嚴重，校內外實習基地間缺乏設備、人才等資源的有效整合和綜合利用，實踐教學基地管理滯后[8]。

（5）實踐教學管理機制建設不完善。實踐教學任務書和指導書的制定，教學過程的計劃安排、指導時間、有效監管措施、指導要求、實踐教學資料批閱、實踐教學成績構成和評價方式等缺乏明確的規定和實施辦法。

2?構建“3+1”實踐教學體系

在新工科背景下，以OBE理念為指引，提出了以培養學生實踐能力和工匠精神為目標，以工程建設能力訓練為主線，構建“專項技能實踐、綜合應用實踐、專業文化實踐”+“企業課程”的土木工程專業“3+1”實踐教學體系（如下圖）。

2.1?課程體系

2.1.1專項技能實踐模塊

專項技能實踐主要包括課程實驗、課程上機、其他實踐和課程設計等四種。

課程實驗以綜合性和設計性實驗為主，由學生自主設計實驗方案、試件制作、測試、數據處理與分析等。共設置三維激光掃描儀的使用、鋼筋混凝土受彎構件正截面受彎性能等18個實驗項目。

課程上機以軟件的使用訓練為主，加大或全部采用上機訓練比例，避免出現理論教學與上機應用相脫節的情況。“Python語言程序設計”“BIM技術與應用”等課程全部采用上機授課，提升專業軟件的應用能力。在“土木工程施工”課程中新增上機環節，針對施工仿真模擬等技能開展訓練。

2022年起，在相關課程中設置其他實踐環節，重點針對學科和專業新發展，以專家講座、調查研究、軟件應用、施工現場實操、新技術拓展應用等方式開展，旨在提升學生的創新精神和適應未來工作的能力。

課程設計環節重點強化學生建筑學、基礎、鋼屋架、鋼筋混凝土樓蓋、單層廠房結構、土木工程施工技術與組織方案、土木工程造價等設計能力的訓練，并增強學生對國家規范的理解與應用，加大專業軟件的使用，減少手算工作量。

2.1.2綜合應用實踐模塊

綜合應用實踐包括認識實習、生產實習、畢業實習、綜合實訓、畢業設計（論文）和創新創業訓練等六個環節。

認識實習主要培養學生對建筑結構的類型和施工過程的直觀感性認識，時長為1周，在第三學期初集中組織開展，以施工現場參觀為主，并安排土木工程新發展專家講座。

生產實習主要培養學生理論與實踐相結合的能力，并鍛煉學生工作及溝通能力，時長為9周。

綜合實訓環節共設置結構施工圖識讀與繪制、測量放線?、結構分析與設計及建筑信息模型建立等四個實訓項目，共四周，在第七學期集中開展。結構施工圖識讀與繪制項目主要培養學生識讀和繪制結構施工圖，并根據施工圖制作構件模型的能力；測量放線項目主要針對放樣數據的識別、建筑施工控制網的測設、建筑物主軸線與細部軸線的放線定位、基槽內外邊線的測設等展開培訓；結構分析與設計針對高層和裝配式建筑結構的設計開展實戰訓練，為今后的畢業設計奠定良好的基礎；建筑信息模型建立重點開展Revit軟件的深入學習，進行鋼筋碰撞檢查、模型信息管理、三維建模和渲染等培訓。

畢業設計（論文）環節，強化“兩性一度”，堅持知識、能力、素養訓練的有機融合，培養學生解決復雜土木工程問題的綜合能力和高級思維；鼓勵將教師科研項目、大學生創新訓練計劃項目、創新創業競賽、論文專利等成果孵化為課題；強化學科交叉，鼓勵采用復雜的研究方法和技術手段，提高復雜度和挑戰度。設計主要包括混凝土框架結構設計和鋼框架結構設計兩個方向；論文主要包括土木工程材料、結構的受力性能、巖土工程等三個研究方向。

創新創業訓練環節主要包括“創新思維”和“土木工程大學生創新實踐與創業訓練”兩門必修課程，鼓勵學生參與學科競賽、創新創業項目、學術論文發表、專利和軟件著作權的申請、專業技能培訓、行業講座和創業活動等選修項目。

2.1.3文化實踐模塊

文化實踐包括文化鍛造、軍事訓練、社會實踐等三個環節，分散在大學四年內開展。

文化鍛造主要包括紅色文化和土木工程專業文化培養兩方面。2020年，以“鐵軍班”為載體，宣傳和弘揚新四軍的“鐵軍精神”，定期邀請宿遷市新四軍學會的專家來校開展關于新四軍發展歷程系列講座和組織學生赴紅色基地實踐鍛煉，培養學生對黨無比忠誠的政治品質和精神追求，賡續紅色血脈，以“鐵軍精神”引領學生不斷前行。軍事訓練為學校統一組織，在第一學期開展，重點培養學生艱苦奮斗的意志品質。社會實踐包括參與黃河救援隊的實戰、追尋紅色足跡、“新思想、一路講”、志愿服務、法治宣傳、建筑物抗震科普、應急救援培訓等項目，鍛煉學生服務社會的本領與意識。

2.1.4企業課程模塊

以建筑業發展新型建筑工業化和智能建造轉型升級為導向，設置企業課程模塊，包括《裝配式建筑施工技術》《智能機械與機器人》等6門課程，開展建筑工業化新技術與新產品應用，信息化技術應用、裝配式建筑圖紙深化設計、構件生產、現場安裝及構件連接、結構-儲能一體化復合材料、BIM模型應用、建筑3D打印等教學，由企業教師結合實際生產講授。

2.2保障措施

2.2.1平臺保障

為保證實踐教學的開展和目標達成，構建包括校內專業實驗室、實訓場地、校外實習基地、大學生科協、研究中心和科普基地構成的多元化虛實一體的教學平臺。

專業實驗室包括材料、結構等6個專業實驗室，共有MTS擬靜力加載系統等設備2100多臺套。實訓場地主要包括建筑施工放線和基坑測量實訓場、裝配式構件產品展示區、鋼筋綁扎工坊等。2012建成“江蘇省土木工程實踐教育中心”，2023年獲批“江蘇省科普教育基地”，為學生創新創業項目的高效開展提供了堅實的保障。

建成院大學生科協，安排專業教師重點圍繞大學生結構創新、社會實踐、創新創業項目等方面開展專業輔導。

校外實習基地主要涉及設計、施工、管理與咨詢、檢測、裝配式構件生產、建材、路橋、港航等方向，堅持“教學需求、擇優共建”的原則，建成穩定的實踐教學基地13家，為實踐教學提供了項目、校外師資等保障。

2.2.2資源保

與校外實踐教學基地共建實踐教學資源，包括裝配式構件實物和生產過程的視頻資源；以典型工程為基礎，建成不同結構構件受力全過程模擬數字教學案例庫。基于智能建造打造鋼筋工程實習實訓資源，為學生提供混凝土結構基本構件的鋼筋綁扎模型實訓資源，強化學生對專業知識的理解和應用。

2.2.3機制保障

以實踐教學目標達成為依據，建設校、院、系三級質量監控體系，構建“自控-監控-質量評價-反饋改進”閉環管理的質量保障體系，出臺了《關于實踐教學的管理規定》，主要包括以下內容：

（1）在教學資料準備方面，明確實驗指導書、課程設計任務書以及實習任務書等文件的編寫規范和要點，涵蓋上述環節的目的、內容、要求、安排、組織與分工、考核方式與成績評定等內容，各實踐教學內容均須完成總結報告；在實踐項目正式實施前，須制定計劃安排表由系部審核經學院批準后執行。

另外，為了保證實習過程中的監控與安全，對于生產實習和市外集中實踐，在實踐項目開始前學生應簽署《安全承諾書》《校外實習協議書》《校外實習申請表》等安全保障文件；對于生產實習，學生應填寫《生產實習信息表》，提供實習單位、實習詳細地址、校外實習指導教師及聯系方式，便于后期校內指導教師實時聯系和不定期監控。

（2）在實踐教學過程指導方面，對指導教師的指導職責和指導時長做了明確規定；對于課內實踐應按規定學時進行指導；課程設計、實習、實訓等實踐項目，每天集中指導不少于2學時；生產實習，每周現場指導不少于2學時。課內實驗須由理論教師和實驗教師共同指導；上機和其他實踐，每位教師指導1個自然班；課程設計、實習、實訓等實踐項目，每個自然班安排2位指導教師且有明確的分工。生產實習過程中，校內指導教師對學生進行不定期視頻或實地檢查并形成階段性實踐表現記錄。

（3）實踐教學成績評定

課內實踐項目的成績由實踐表現（占30%）和實踐成果（占70）兩部分組成。實踐表現成績由課前預習、方案設計、儀器（軟件）操作、數據記錄、實踐態度、團隊協作等方面組成，根據實踐項目至少選擇其中2種并制定評分標準；實踐成果成績根據實踐報告的完整性、規范性、正確性等制定評分標準。

停課實踐項目的成績由實踐表現（占20%）、實踐考核（占30%）和實踐成果（占50%）三部分組成。實踐表現成績由態度、進度、成果質量等方面組成，并制定評分標準。對于生產實習，表現評價分為校內教師和校外教師評價2個部分，校內教師評價由態度、內容、問答等方面組成，并制定評分標準；校外教師評價根據學生實習期間的綜合表現，在實習結束時評定。實踐考核成績則采取閉卷考試、方案設計、答辯等方式開展。實踐成果成績由校內指導教師根據總結報告（計算書、圖紙等）的完整性、規范性、正確性等方面綜合評定。

3結語

實踐教學體系的構建關系到土木工程專業人才培養的質量，構建了以專項技能實踐、綜合應用實踐、專業文化實踐為核心的校內課程模塊和以企業課程為核心的校外課程模塊，提出了平臺、資源和機制等方面的保障措施，通過本實踐教學體系的開展，有效地提高了實踐教學效果，提升學生的工程實踐能力。

參考文獻：

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基金項目：宿遷學院第八批教學改革研究項目（SQU2021JGYB06、SQU2021JGYB07）；江蘇省高等教育教改研究課題（2023JSJG742）；教育部產學合作協同育人項目（230822330207221）

作者簡介：顏軍（1984—??），男，漢族，江蘇泗洪人，博士研究生，副教授，主要從事土木工程教學和新型組合結構研究。