道路橋梁與渡河工程專業實踐教學研究與探索

金 輝, 郭范波, 邵國濤

(臺州學院 建筑工程學院, 浙江 臺州 318000)

實驗教學研究

道路橋梁與渡河工程專業實踐教學研究與探索

金 輝, 郭范波, 邵國濤

(臺州學院 建筑工程學院, 浙江 臺州 318000)

調研了交通行業對道路橋梁與渡河工程專業人才的素質及能力等方面的要求,分析了道橋專業實踐教學中存在的問題,如教學內容針對性不強、時間安排不合理、方法手段單一和評價體系不健全等。從工程實踐對專業能力的要求出發,通過精選實踐教學內容、甄選核心工程能力和改革實踐教學考核評價體系等措施,著重培養學生的核心工程能力,提升了道橋專業實踐教學的效果,提高了學生的工程實踐能力。

道路橋梁； 實踐教學； 工程能力

據統計，截至2012年年底，我國公路總里程達424萬km，高速公路通車里程達9.6萬km，公路橋梁達71.3萬座[1]。根據我國《國家高速公路網規劃》，在2030年國家高速公路網總規模約11.8萬km，另規劃了1.8萬km的遠期展望線，這些都需要大量的專業建設人才。道路橋梁與渡河工程專業(簡稱道橋專業)主要培養國家交通運輸網建設中急需的、能夠從事公路、城市道路、機場工程、橋梁及隧道工程等方向的設計、施工、養護、管理等方面的科學研究和工程建設的高級人才。目前，我國正處于基礎設施建設高速發展時期，并逐步進入到"建養并重"階段，學生就業前景良好。

目前,地方本科高校面臨轉型發展的機遇和挑戰。2013年,國家相關部委召開會議,特別提出“引導一批普通本科高校向應用技術型高校轉型”,這項舉措有利于扭轉目前一些地方本科高校定位不清、只求規模的現狀,并引導社會摒棄一提職業教育就是“低檔次”的陳舊教育觀念[2]。在2013年應用技術大學“地方院校轉型發展工程項目組”研討會上,教育部規劃處有關領導指出,地方本科高校向應用技術大學轉型發展是未來一段時間的重要工作,未來將建設100所國內特色高水平應用技術大學[3]。因此,地方本科院校應加強應用性和技術性人才的培養,形成特色鮮明的、為地方經濟發展服務的應用性和技術性本科院校。

1 交通行業對于道橋專業人才的要求

我國道橋專業人才培養可分為3個層次:高級研究型人才,主要由“985工程”高校和“211工程”高校培養；高級設計、施工管理技術型人才,主要由一般本科院校培養；生產一線技工型人才,主要由高職高專學校培養[4]。截至2013年,我國開設道橋專業的本科院校有39所,其中“985工程”高校3所,“211工程”高校4所,二本院校26所,三本6所。我校是浙江省首家開設此專業的本科院校。

為了了解交通行業對道橋專業人才的需求及要求,我們對交通行業的設計、施工、監理和管理部門及單位進行了問卷調查。

通過調查發現,企事業單位主要對設計、施工管理、養護管理人才需求較大。目前高校在培養道橋專業人才時,一般都重視設計和施工管理基本理論和技能的培養,而忽視道路橋梁養護管理方面知識和能力的培養。隨著我國交通基礎設施建設事業的迅速發展,交通建設已由“重建輕養”發展為“建養并重”[5],因此企業對養護管理人才的需求大大增加。

在對道橋專業人才綜合素質要求的調查中,用人單位對人才的力學、設計、計算機應用、概預算、施工技術要求較高,因此,在人才培養中加強了這些方面的理論教學和技能訓練。在對人才能力結構要求的調查(見圖1)中,用人單位對英語要求不高,對繪圖識圖、設計、管理、測量和專業軟件應用等能力均有較高要求。

圖1 企事業單位對人才能力結構的要求

在招聘應屆畢業生時重點考慮的因素調查顯示,用人單位把人才的學歷和工作經驗作為重點考察點,特別是工作經驗,75%的用人單位重視該因素。調查結果還顯示,部分企業在招聘時需考慮性別,這與本行業從業者以男性為主的工作特性有關。在應屆畢業生就業時面臨的主要困難因素調查中顯示,主要困難包括工作經驗不足、專業基礎知識不扎實、學習能力差、溝通與合作能力差、口頭及書面表達能力差等。用人單位認為工作經驗不足(62.5%)和專業基礎知識不扎實(56.3%)是應屆畢業生在就業競爭中的最大不足。

綜合以上調查結果可以看出,交通行業對道橋專業學生的專業基礎知識、能力以及工作經驗的要求非常高,而改善這些方面的手段之一是改革并加強道橋專業的實踐教學環節。在當前地方院校轉型建設應用科技大學的大背景下,強調應用實踐能力、加強實踐教學也顯得尤為突出。

2 實踐教學現狀及問題

我校的道橋專業實踐教學環節主要包括專業認識實習、地質工程實習、工程測量實習、道路勘測設計課程設計、結構設計原理課程設計、路基路面工程課程設計、橋梁工程課程設計、橋梁基礎工程課程設計、畢業實習與畢業設計等。與其他的工科專業一樣,道橋專業實踐教學也存在著一些共性的問題,如實踐教學內容針對性不強、實踐教學時間安排不合理、教學方法和教學手段單一和實踐教學評價體系不健全等。

2.1 實踐教學內容針對性不強

現有的地方應用型工科院校的人才培養模式和課程體系，強調課程體系及課程內容的系統性、完整性,而忽視從工程實際需求的角度出發來思考課程體系及教學內容,實踐內容簡單或實踐條件過于理想,導致實踐教學內容針對性不強,與工程實際情況脫節較嚴重。在教學過程中,學生雖然能完成相關的教學內容甚至取得不錯的成績,但對學生實踐能力的鍛煉達不到應有的效果,學生畢業進入工作崗位后往往仍要較長時間來適應工作條件和工作環境。實踐內容針對性不強還導致學生對課程認識不清,片面地認為學習內容對今后工作的作用不大,甚至產生厭學情緒。同時,還存在著重理論教學輕實踐教學、重知識傳授輕動手能力培養、重基本知識點考核輕綜合能力考評的傾向[6-7]。

2.2 實踐教學時間安排不合理

地方性本科院校為了便于教學管理,實踐教學一般放在期末考試前進行,時間以1～2周不等。在講完相關的理論教學內容后進行實踐教學,可以將理論內容在較短的時間內應用于實踐。這樣做固然有其合理性,但實踐教學的教學時間一般較緊湊,學生需在較短的時間內完成相關的實踐內容,因此并無多余閑暇時間,而此時正值期末復習階段,學生一方面要進行強度不低的實踐教學環節訓練,一方面又要復習備考,甚至在實踐教學的過程中還要參加課程的期末考試,這樣的教學安排不但會使實踐教學的質量和效果難以得到保證,也影響學生理論課的考試成績。

2.3 實踐教學方法和教學手段單一

實踐教學的教學方法和教學手段單一,仍以課堂為中心,雖然重理論輕實踐的觀念有所轉變,但以灌輸為主的教學始終占主導地位。課程設計環節形式單一,且設計內容較少[8],課程實驗主要是演示性、驗證性實驗,由于儀器臺套數的限制,部分學生甚至沒有動手操作的機會。實驗前,教師對實驗內容進行詳細講解[9]并進行示范操作,因此學生不需要想象空間,實驗照做即可。這種教學方法置學生于被動地位,學生的參與度和積極性受到制約,容易導致學生的獨立性和創造性日漸消逝。

2.4 評價體系不健全

與理論教學相比,實踐教學由于其過程的復雜性,其評價體系都在探索和嘗試中。實踐性教學環節評價很多情況下采用的是平時成績+成果評價,平時成績包括學生的出勤等,成果評價主要是評價其上交成果材料的質量。評價體系注重“結果”而輕視“過程”,致使部分學生雖然知識掌握不牢固和實踐能力不強,但憑借同組其他優秀同學的良好表現而提高自身的評分基準,或借鑒他人的成果而獲得較高的成績評價。因此,常規的評價體系不能全面地反映學生對實踐教學內容的掌握程度和實踐能力的高低,難以客觀地反映學生的真實學習狀態。

3 基于核心專業能力培養的實踐教學改革

要真正實現應用型本科教育的培養目標,首先要擺脫理論體系對實踐教學內容的束縛,將實踐教學擺在與理論教學同等重要的位置,根據應用型人才的實踐能力培養的要求,按照交通行業對人才專業素質和能力的要求,重組實踐教學與理論教學相輔相成，又相對獨立的科學、系統的實踐教學體系[10]。

3.1 實踐教學內容“突出應用、強調工程實踐能力”

根據用人單位的要求和專業的培養定位,對設計、施工、管理等方面的實踐教學內容進行研究,對相應課程的實踐教學方法、模式和組織進行研究,并制定相應的方案,建立一個符合以就業為導向的專業實踐能力、生產技能訓練為一體的道路橋梁與渡河工程實踐教學體系,使學生畢業即能上崗,上崗即能工作。根據交通行業對人才素質和能力的要求,精選實踐教學內容,并及時掌握技術更新與發展,動態調整教學內容,因材施教。要求學生必備的實踐技能必須熟練,行業的技術革新學生必須了解。為符合應用型人才培養的要求,實踐教學內容和模式要求“突出應用、強調工程能力”。實踐教學采用集中與分散相結合的方式進行,實踐教學環節由基本實驗、課程設計、實習、工程實踐和學生科研等部分內容組成。

首先,我校道橋專業實踐教學圍繞1個核心(提升學生工程實踐能力)、分3個層次(基本型、綜合設計型、研究創新型實驗)、搭建4個平臺(開放實驗、創新實踐、產學研結合平臺、工學交替校企的合作平臺)、按照5個實驗實訓模塊(道路勘測技術、橋梁分析設計能力、公路工程造價分析、道橋檢測試驗技術、道橋施工及管理),構建出以學生為主體的“1345”模式的實踐教學新體系,全面訓練學生的工程實踐能力。實驗教學內容建設分為2部分,一部分為對接行業標準的常規化實驗教學內容,另外一部分為及時跟蹤市場需求和行業技術需求的特色實驗教學內容。常規化實驗教學是根據行業標準制訂教學計劃和實驗教學大綱,通過常規化實驗教學,夯實學生實驗能力。特色實驗教學是專業教師通過校企合作平臺,掌握行業市場的最新技術,將市場需求反饋并更新實驗教學內容,通過開放性實驗、創新性實驗提升學生的創新實驗能力。

其次,在實踐教學中引入科研訓練計劃,以學生多樣化工程實踐為主要內容和任務,著重培養學生的工程實踐能力和創新能力。以科研訓練為載體,也是深化實踐教學改革的一種有效方式和重要途徑。鼓勵學生積極參與與專業相關的各類科研項目,以提高學生的綜合知識應用能力和實踐能力[6]。

最后,鼓勵教師(包括專業基礎課教師)到專業相關的施工企業、設計院、職能部門等單位進行實踐能力的培養與鍛煉,以培養理論與實踐能力并強的“雙師型”教師,提高教師自身的業務素質[5]。從專業基礎課開始,所講的課程內容和例題都緊密與專業相關,與實際工程相關,使學生清楚地認識到所學的知識都是能夠用來解決實際問題的,而不再是孤零零的知識點。由此增強學生對專業和對所學知識的認同度,真正使其覺得所學知識能夠學以致用。對于專業課,教師更應多結合工程實例進行講解和分析,使學生學會分析和解決實際工作中的問題,培養其工程實踐能力。

3.2 甄選核心工程能力

根據行業的要求,對道路橋梁與渡河工程各項實踐能力進行篩選,確定其核心工程能力。然而,實踐內容和核心工程能力的要求并不是越多越好,因為過多的實踐訓練內容很難使學生具備全面解決所有實際工程問題的能力,問題的關鍵不在于實踐任務的大小和多少,而是要使學生的工程素質得到訓練,重點培養學生的自信心、創新能力和工程實踐能力[11]。據此,通過對道橋專業的工程實踐能力進行篩選,確定道路勘察設計能力、橋梁分析設計能力和造價分析能力為本專業學生必須掌握的核心工程能力。道路勘查設計能力的訓練要素包括測繪、道路勘測、軟件計算等；橋梁分析設計能力的訓練要素包括識圖制圖、結構軟件分析等；造價分析能力的訓練要素包括識圖制圖、造價軟件分析、文件編制等。

核心工程能力的訓練通過開放訓練平臺進行,開放訓練平臺分為校內和校外2種,以校內訓練平臺為主。訓練時間不再局限于集中的一兩周時間,而是分散在該課程的學習周期，甚至整個學期。例如橋梁結構設計,在講解完簡支梁橋后,即布置一道簡支梁橋的設計計算題目,在規定的時間內上交。在總的時間要求前提下,學生可以根據自身情況靈活安排訓練時間,也可以每年開設2個短學期來進行專門的實踐訓練。校內訓練平臺是各相關實驗室開放后形成的訓練平臺,校外訓練平臺是校企合作的實踐實訓基地。訓練平臺以學生為主,訓練項目的內容中只提供目的和要求,由學生自主分析問題并確定解決問題的方法和途徑,教師則提供相關咨詢和建議。

3.3 健全實踐教學考核評價體系

實踐教學考核評價體系分為課程實踐教學考核和核心工程能力考核。課程實踐教學考核是對基本實驗、實習和課程設計等教學環節的考核評價,核心工程能力考核是對準畢業生專業工程素質的考核評價。

回歸模型通過響應面法得到最優山羊發酵乳產肽工藝條件為菌種添加量4.31%，后熟時間10.99 h，發酵時間9.54 h。考慮實際操作情況與設備參數狀況，確定山羊發酵乳產肽工藝條件為：菌種添加量4%，后熟時間11 h，發酵時間9.5 h，山羊發酵乳水解度預測值8.69%。在上述最佳條件下進行驗證實驗，得到山羊發酵乳水解度平均值9.43%，與理論值接近。

課程實踐教學考核由原來終極考核轉變為全過程考核,將考核貫穿于整個實踐教學過程中。考核內容包括如下幾個方面:

(1) 平時表現,根據出勤、平時作業、自我管理能力、學習能力、團隊合作能力等作為平時表現的評定依據；

(2) 項目訓練,根據項目過程中的操作、數據記錄與后期數據處理情況作為此項的評定依據；

(3) 技能考核,在規定的時間內,根據抽取的項目進行項目操作、數據測試及處理(簡要測試報告)并回答問題或答辯的方式來進行考核,按照考核評分標準進行評分。例如橋梁結構有限元分析課程,對要求學生掌握的橋梁博士和midas軟件分別布置一道設計題,學生須在規定的時間內完成設計計算、計算書的編寫和圖紙的繪制,根據在此過程中的表現和成果的質量進行評分,最后對2種軟件的使用進行實操考核,形成最終的該課程考核成績。

此外,還應包括實踐教學效果評價,發現問題,以此促進實踐教學不斷改進[12]。

4 結束語

隨著新一輪地方院校改革浪潮的興起,“突出應用、強調工程能力”的應用技術型人才的培養符合時代發展的要求,必將在教育改革中站得先機。實踐證明,基于專業核心能力培養的實踐教學改革措施,不但有力地提升了學生的工程實踐能力,也提高了學生的學習興趣,增強了學生的就業競爭力,開創了教學相長的良好局面。

References)

[1] 《中國公路水路交通運輸發展報告:1978-2012》編寫組.中國公路水路交通運輸發展報告(1978—2012)[M].北京:人民交通出版社,2013.

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Research and exploration on practical teaching of Road-Bridge and River-Crossing Engineering specialty

Jin Hui, Guo Fanbo, Shao Guotao

(School of Civil Engineering & Architecture, Taizhou University,Taizhou318000,China)

This paper investigates the requirements for the quality and capability of Road,Bridge and River-Crossing Engineering talents in the transportation industry, and analyzes such problems existing in practical teaching of this major as the unfocused teaching content,unreasonable schedule,sole methods and means of teaching,unsound evaluation system,etc.Based on the professional requirements of engineering practice,through carefully selecting practical teaching contents and the core engineering capabilities,the reformed practical teaching,evaluation system reform and other measures,and through training students’ engineering capabilities,thus the practical teaching effectiveness can be enhanced and the students’ practical capabilities can also be improved.

road-bridge; practical teaching; engineering capabilities

2014- 12- 02 修改日期：2015- 03- 03

浙江省高等教育課堂教學改革項目(kg2013427);浙江省2015年度高等教育教學改革項目“高素質應用型土建人才核心工程能力培養及評價體系研究”；臺州市教育科學規劃研究課題(GG13008)

金輝(1978—),男,浙江臺州,在讀博士生,副教授,臺州學院建筑工程學院副院長,主要從事道路橋梁工程的教學和科研工作.

E-mail：jinhui0689@tzc.edu.cn

G642.0

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1002-4956(2015)7- 0172- 04