應用型地方本科院?；趫虡I能力培養的土木工程實驗教學體系改革研究

蔣建清+曹國輝+鄧宗偉+賀冉

【摘要】基于土木工程應用型人才執業能力培養要求，在分析土木工程專業應用型人才執業能力培養的必要性及現狀的基礎上，結合土木工程實驗教學中心多年的應用型人才培養經驗，對應用型地方本科院校土木工程專業實驗教學進行研究和探索，構建基于執業能力培養的應用型土木工程專業實驗教學體系。實踐表明，實驗教學體系改革取得了較好的成效和示范作用，使學生的工程執業能力得到全方位培養。

【關鍵詞】土木工程 ?應用型人才 ?執業能力 ?實驗教學體系

【中圖分類號】G64 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標識碼】A ? ? ?【文章編號】2095-3089（2015）11-0007-03

Reform and Practice on Experimental Teaching System of Application-Oriented Civil Engineering Based on Professional Capability

JIANG Jian-qing， CAO Guo-hui， DENG Zong-wei， HE Ran， CAI Jing-yao

（School of Civil Engineering， Hunan City University， Yiyang 413000， Hunan， China）

【Abstract】Based on the training requirements for the professional capability of applied talents in civil engineering， the necessity and the status of the professional capability of application-oriented civil engineering talents were analysed. The experimental teaching of the applied undergraduate civil engineering was studied and explored， and the experimental teaching system based on developing the professional ability of application-oriented civil engineering students was established. The teaching practice shows that the experimental teaching system reform has achieved good results and role model， and the engineering ability of civil engineering students has got a full range of training.

【Key words】civil engineering; application-oriented talents; professional capabilities; experimental teaching system

應用型本科教育以培養高層次應用型和技能型人才為主。在我國新型城鎮化發展的新形勢下，培養熟練掌握建筑業生產一線的理論知識和執業技能的土木工程高級應用型人才顯得非常迫切 [1-2]。由于土木工程專業具有應用性和實踐性強的特點，實驗教學在土木工程專業學生執業能力的培養中處于重要地位。為適應土木工程建設行業對土木工程專業畢業生執業能力的需求，加強土木工程專業的實驗教學具有重要現實意義[3-4]。如何改革和創新應用型地方本科院校土木工程專業的實驗教學，構建基于執業能力培養的土木工程專業實驗教學體系，是急需深入研究的課題。

因此，在分析土木工程專業應用型人才執業能力培養的必要性及現狀的基礎上，結合土木工程實驗中心多年的改革和發展歷程，對應用型地方本科院校的土木工程專業實驗教學體系進行改革探索，以應用型人才培養為核心、以實驗教學目標定位為突破口、以實驗教學內容體系的優化為重點，突出實驗教學的地位、深化實驗教學改革、提高實驗教學質量，著力培養具有較強創新意識和實踐能力的高素質應用型人才，從而構建基于執業能力培養的應用型土木工程專業實踐教學體系。

一、 土木工程專業應用型人才執業能力培養的必要性及現狀分析

1.土木工程專業應用型人才執業能力培養的必要性

首先，應用型土木工程人才執業能力培養是社會經濟和時代發展的迫切需要。在我國新型城鎮化建設和產業結構調整轉型時期，土木工程建設不僅需要大量的技術工人和生產一線技術管理人員，也需要大批面向生產一線，掌握一定的基礎理論知識并有一定工程執業能力的復合型人才，這些技術人才最終具備厚基礎、寬口徑、重實踐、強應用四個突出特點，這是現代工程高新技術產業實現技術革新和技術進步的客觀需要[5]。

其次，應用型土木工程人才執業能力培養是土木工程高等教育發展的客觀要求[6-8]。高層次應用型人才與傳統本科院校人才培養相比，顯著特色是以執業能力培養的系統化取代知識培養的系統性;而與面向崗位和職業培養的職業技能型人才相比，高層次應用型人才面向的是行業，它要求學習具有較為綜合的專業知識和良好的文化素質。

2. 土木工程專業應用型人才執業能力培養的現狀

應用型地方本科院校土木工程專業人才執業能力培養的現狀至少有如下表現：（1）土木工程專業學生執業實踐訓練不足，訓練的針對性不強，適應就業崗位時間較長，獨立解決工程問題的能力一般、創新能力欠缺[9-12];（2）土木工程實驗教學依附于理論教學，缺少獨立、完整的實驗教學體系，實驗教學缺少自主性和創新性，實驗教學內容、教學方法和教學手段較為陳舊，土木工程實驗教學改革嚴重滯后于理論教學，實驗教學體系有待創新[13-15];（3）實踐教學條件急需大力改造和提升，實踐教學組織和管理機制亟待改革。

二、 基于執業能力培養的實驗教學體系構建

實驗教學體系是由實驗教學活動各要素構成的系統的有機整體，涉及課堂內外、學校與社會、理論與實際等一系列緊密相關的環節。具體應包括：基本實驗教學、開放實驗教學、研究探索實驗教學和工程實踐實驗教學等系列教學環節，凸顯實驗教學與科研項目及工程實踐的結合，通過實驗教學體系實施，培養學生的專業實驗基本技能、專業實驗應用能力和綜合創新精神，使得學生具備良好的工程執業能力。

1. 實驗教學理念

根據實驗教學規律和人才成長規律，土木工程實驗教學中心緊密結合建筑行業發展趨勢，以現代工程教育回歸工程的理念指導實驗教學。培養適應國家工程建設需要，適應社會科技進步，德智體美全面發展，掌握土木工程學科的相關原理和知識，獲得實踐動手能力的良好訓練，實現基礎理論和實踐能力協同發展，突出實踐能力與創新意識培養，達到畢業與就業的無縫對接。學生綜合素質全面， 能勝任土木工程項目施工、檢測、設計、管理等工作，具有強烈的社會責任感和較強的技術應用能力、繼續學習能力、創新意識、組織協調能力、團隊精神的高素質應用型專門人才。

2.實驗教學體系的設計

從實驗教學理念出發，建立與理論教學有機結合、寓知識傳授于實踐能力和創新思維訓練中的實驗教學體系，構建“一二四四”實驗教學體系，即“一個核心、二個結合、四個層次、四種模式”（見圖1）。實驗教學體系基于現代工程教育回歸工程的理念，強調實驗項目與科研和工程項目的結合、校企合作開展實驗教學，通過實驗教學突出土木工程人才的實踐能力和創新能力培養;明確了“專業基本技能、綜合創新能力、技術研究能力、工程執業能力”等4層次實驗教學培養目標，使學生具備現代土木工程師“精施工、能設計、會管理、高素質”的實踐能力，具有較強的技術應用、推廣和轉換能力;實驗教學項目包括力學、建筑材料、土力學、巖土工程、工程結構（含建筑結構、橋梁、道路、地下空間）、測量、地質、市政等實驗項目，覆蓋了土木工程專業的大部分方向領域，并輻射到相關專業;實驗教學模塊中包含有基本型、綜合設計型、研究創新型和工程執業型等不同層次的實驗，滿足從基礎實踐能力到創新和執業能力的高素質應用型人才培養;實驗教學體系基于精細開放的實驗教學管理，使實驗教學體系能夠面對校內外對象順利開展。

圖1 “一二四四”實驗教學體系

（1） “一個核心”

“一個核心”即以培養學生的土木工程執業能力和創新能力為核心。土木工程實驗教學中心從人才培養的知識結構和創造性思維出發，使實驗教學由傳統的“驗證型、認識型、單一型”轉變為“應用型、設計型、綜合型、實踐型和創新型”。土木工程實驗教學中心從學校的辦學指導思想和人才培養體系全局出發，以促進學生學習能力、實踐能力、創新能力和工程應用能力為主線，注重知識傳授、能力培養、土木工程師執業素質提高協調發展的同時，以培養學生具有現代土木工程師的工程實踐能力和創新能力為核心。

（2） “二個結合”

“二個結合”即實驗教學項目與教師科研項目和大學生創新項目緊密結合、實驗教學項目與工程實踐項目緊密結合。工程教育回歸工程的理念要求以培養工程技術人才為主的高等工程教育必須回歸到工程實踐，樹立工程實踐教育理念。以實際工程為背景、以各級科研項目及校企合作技術服務項目為依托，緊密結合工程實踐進行實驗項目的工程化。

3. “四個層次”

“四個層次”分別為培養學生的專業實驗基本技能、專業實驗應用能力、綜合創新意識和工程執業能力。（1）專業實驗基本技能：加深對專業理論的理解，促進理論聯系實際。掌握本專業就業崗位的常用技術，養成嚴謹的工作作風，掌握科學的工作方法和探索新知識、新技術的基本實驗技能;（2）專業實驗應用能力：使學生在掌握基本實驗技能的基礎上，進一步提高綜合分析、解決實際問題的能力，熟悉較為先進的實驗技術及方法，培養學生的工程意識和創新能力。使學生能綜合駕馭相關專業知識和專業技能，應用于專業實踐中，有效解決實際問題，對專業技術發展具有較強的適應能力。全面提高學生團結協作、敬業精神、職業道德、安全意識等素質;（3）綜合創新意識：通過學生創新研究課題、產學研項目、教師科研項目，讓學生參與高層次實踐訓練，培養學生的初步學科研究能力，具備學科技術開發、應用、推廣和轉換能力;（4）工程執業能力：獲得真實的工作環境中所需要的各種專業技能和本領，能夠在解決實際問題中創新發展，并具有較強的計算機應用能力，外語表達應用能力，人際交流溝通能力和良好的執業素質等。

4.“四種模式”

“四種模式”即實驗教學包含：基本實驗教學、開放實驗教學、研究探索實驗教學、工程實踐實驗教學等多層次教學模式?！八姆N模式”主要涵蓋土木、市政、測繪、建筑環境、建筑設備、工程管理及建筑與城市規劃等土建類學生的實驗教學內容（見圖2）。

圖2 土木工程實驗教學內容體系

在基礎實驗設備基礎上，建立和研制一批科研教學兼顧、獨具特色的實驗平臺和系統，建立由基本實驗教學平臺、開放實驗教學平臺、研究探索實驗教學平臺及多個校企合作實驗基地構成的工程實踐實驗教學平臺（見圖3）組成的實驗平臺體系，為土木工程應用型人才的執業能力培養提供了優良的實訓環境。

圖3 土木工程實驗教學平臺

三、實驗教學體系的改革成效

基于土木工程應用型人才的執業能力培養，對應用型地方本科院校土木工程專業實驗教學體系進行了研究探索，取得了一定成效和示范作用：

1.提出了適應應用型地方本科院校的土木工程專業實驗教學理念和實驗教學體系，形成了具有自身特色的實驗教學方法。

以現代工程教育回歸工程的理念指導實驗教學，構建了“一二四四”實驗教學體系。深化校企合作，讓企業參與實驗教學，推行“項目制”實驗教學，大力實施工程體驗式、科研體驗式、科技競賽導向式、研究探索式、虛擬仿真式等特色實驗教學方法，擴展了應用型土木工程專業人才執業能力培養的途徑。加強科學研究、校企合作產品及技術研發，讓學生結合教師科研項目和各類工程項目開展大學生創新實驗項目的研究，支持和鼓勵大學生參加各級各類學科競賽，豐富了應用型地方本科院校培養土木工程學生創新執業能力的手段。提出的實驗教學理念、構建的“一二四四”實驗教學體系、實施的“項目制”實驗教學方法，對應用型地方本科院校土木工程專業學生的執業能力培養有借鑒和推廣價值，對其他工程類專業辦學也有一定的參考價值。

2.學生工程執業能力強、綜合素質高，畢業生“學得好”、“用得上”、“下得去”、“干得好”、“留得住”。

近3年來，土建類學生主持大學生創新訓練計劃項目達80項，其中國家級項目5項，省級項目8項。學生在省級以上刊物上發表學術論文31篇。學生榮獲各類學科競賽獎勵共100余項，其中國家級獎勵20項、獲省級獎勵65項，已經形成頗具特色的大學生科技創新品牌項目。在校學生工程執業能力得到了良好的訓練，大部分在校學生獲各類執業技能鑒定證書和資格證書。多家國有大中型企業主動與學校建立長期的用人關系。土建類專業辦學現已形成自己的特色與品牌，2010年被授予湖南省普通高等學校畢業生就業工作“一把手”工程優秀單位，2012年被評選為“全國畢業生就業典型經驗高?！?。

3.高度重視實驗研究，取得系列研究成果，并獲得社會廣泛認同。

近年來土木實驗中心承擔21項省級、28項校級教學改革與質量工程項目的立項研究和建設工作。獲得了國家級教學成果二等獎1項，湖南省教學成果一等獎1項，湖南省教學成果二等獎2項，校級教學成果獎9項。近3年承擔社會服務項目100余項，參與企業重大技術難題攻關10多項，產生了較大的經濟及社會效益。土木工程實驗教學中心的教學改革和人才培養成就，吸引了省內不同層次的院校來校交流經驗或合作研究。實驗室的建設模式為兄弟院校實驗室同行所參考，并與湖南大學、湖南科技大學、長沙理工大學、湖南文理學院、中南林業科技大學、湘潭大學、中國水電顧問集團中南勘測設計研究院等單位合作完成科研實驗多項。

4.實驗教學體系改革支撐相關學科專業建設成就顯著。

我校土木工程專業和給排水科學與工程專業是湖南省特色專業，結構工程學科和管理科學與工程學科是湖南省重點建設學科，結構工程學科教學團隊是湖南省優秀教學團隊。土建類專業大學生創新訓練中心為湖南省大學生創新訓練中心，湖南省建筑工程集團總公司是我校省級校企合作人才培養示范基地。中國水務長沙有限公司是我校省級產學研合作示范基地，益陽市交通規劃勘察設計院和湖南城市學院規劃建筑設計研究院是我校省級優秀實習基地。

四、結論

實驗教學在應用型地方本科院校土木工程專業人才的執業能力培養過程中起到非常重要的作用。地方本科院校需結合自身辦學特點和應用型人才培養要求，構建科學的實驗教學平臺，建立基于執業能力培養的實驗教學體系，全面提高畢業生的知識水平、能力素質和實踐技能。實踐表明，“一二四四”實驗教學體系的創新和改革全方位培養了學生的工程執業能力，取得了良好的改革成效和示范作用。

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基金項目：湖南省教育科學“十二五”規劃2015年度“基于深度校企合作的地方本科院校土木工程專業應用型人才EPA-UECDIO培養模式研究”課題（課題批準號：XJK015BGD010）