“四維一體”式土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系革新

王宏暢+魏洋+李國芬+黃新

摘要：依據(jù)土木工程專業(yè)卓越工程師的教育培養(yǎng)計(jì)劃，結(jié)合土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的改革研究和探索，本文提出了適合于土木工程專業(yè)的“四維一體”式的實(shí)踐教學(xué)新體系，并在該體系的實(shí)踐教學(xué)中，注重結(jié)合學(xué)生基本技能、設(shè)計(jì)綜合能力、工程實(shí)踐創(chuàng)新能力及工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)，以期培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)的土木工程專業(yè)畢業(yè)生。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué);四維一體;卓越工程師;土木工程專業(yè)

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）23-0092-02

實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，是為了培養(yǎng)出具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力并適應(yīng)社會發(fā)展需求的高素質(zhì)的工程技術(shù)人才。把土木工程專業(yè)畢業(yè)生培養(yǎng)成為一名具有創(chuàng)新精神的卓越工程師，是我國土木工程高等教育的終極目標(biāo)，更是我國現(xiàn)代化建設(shè)的迫切需要[1]。土木工程專業(yè)具有極強(qiáng)的實(shí)踐性，基于目前培養(yǎng)卓越工程師的需要，結(jié)合土木專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的實(shí)際情況，本文對實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行改革和探索。南京林業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)隸屬土木工程學(xué)院，創(chuàng)建于1986年，有近30年的辦學(xué)歷史。在其辦學(xué)過程中，土木工程學(xué)院就強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行過深入研究和探討，建立起具有鮮明特色的“四維一體”的土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系，并以江蘇省特色專業(yè)、重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)和住建部土木工程專業(yè)評估為契機(jī)，結(jié)合江蘇省土木工程基礎(chǔ)教學(xué)示范中心實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，也取得相當(dāng)?shù)某尚А?/p>

一、“四維一體”式實(shí)踐教學(xué)新體系

在專業(yè)教學(xué)的改革過程中，其重點(diǎn)包括如何強(qiáng)化本專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)，構(gòu)建出適合本校專業(yè)發(fā)展的實(shí)踐教學(xué)體系。因此，圍繞培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，建立起一套“四維一體”的實(shí)踐教學(xué)體系[2]。首先，通過組織維和制度維的建設(shè)，形成機(jī)制激勵(lì)實(shí)踐與創(chuàng)新教學(xué)活動(dòng)，保證進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)體系的完整有序。其次，通過條件維的建設(shè)，讓學(xué)生在校外接觸實(shí)際工程進(jìn)行實(shí)習(xí)和實(shí)踐，在校內(nèi)有更多的機(jī)會參與實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)提出問題、解決問題。最后，通過創(chuàng)新維，讓學(xué)生自主開展各種競賽等創(chuàng)新活動(dòng)，在學(xué)習(xí)過程中參與教師的科研活動(dòng)，以挖掘和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造潛力和創(chuàng)新精神[3]。

1.實(shí)踐教學(xué)環(huán)境系統(tǒng)（制度維）。實(shí)行四階段的考核與獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制：一年級強(qiáng)化基礎(chǔ)課程，進(jìn)行基礎(chǔ)課程優(yōu)秀率的考核;二年級注重基本技能，進(jìn)行英語四級、計(jì)算機(jī)二級通過率的考核;三年級加強(qiáng)科學(xué)文化素質(zhì)，進(jìn)行科技文化知識、英語、計(jì)算機(jī)水平競賽的考核;四年級培養(yǎng)發(fā)展素質(zhì)，進(jìn)行升學(xué)率、就業(yè)質(zhì)量和就業(yè)率等的考核。在本科四年教與學(xué)的過程中，實(shí)現(xiàn)全階段的考核與獎(jiǎng)勵(lì)激勵(lì)機(jī)制。此外，制定出科技創(chuàng)新活動(dòng)與素質(zhì)拓展指標(biāo)體系與學(xué)分規(guī)定。包括：（1）實(shí)行低年級優(yōu)秀本科生（10%）和特長生（20%）導(dǎo)師制，四年級（100%）導(dǎo)師制與畢業(yè)設(shè)計(jì)、思想工作及就業(yè)指導(dǎo)相結(jié)合;（2）實(shí)施學(xué)生創(chuàng)優(yōu)、科技創(chuàng)新獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，獎(jiǎng)勵(lì)對象包括教師和學(xué)生、個(gè)體和集體;（3）畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)行雙選制，選題緊密結(jié)合實(shí)際。

2.實(shí)踐教學(xué)組織系統(tǒng)（組織維）。建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心平臺，組成相應(yīng)的工作機(jī)構(gòu)，成立實(shí)驗(yàn)室管理委員會，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行管理研究。理論教學(xué)教師和專職實(shí)驗(yàn)教師共同承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，協(xié)同工作，做到優(yōu)勢互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)的有機(jī)融會。成立與所開設(shè)專業(yè)相對應(yīng)的由學(xué)生自主管理、專業(yè)教師擔(dān)任顧問的學(xué)生科技創(chuàng)新組織——橋梁工程協(xié)會、現(xiàn)代建筑協(xié)會、工程造價(jià)與管理協(xié)會、市政工程協(xié)會、交通工程協(xié)會等專業(yè)社團(tuán)組織，自主開展各類科技創(chuàng)新活動(dòng)，已有70%的學(xué)生參加了各種組織。

3.實(shí)踐教學(xué)基地與實(shí)驗(yàn)室條件系統(tǒng)（條件維）。建立29個(gè)校外實(shí)習(xí)和實(shí)踐基地，通過聘請校外導(dǎo)師，介紹實(shí)際的工程情況以及存在問題，解決了學(xué)生工程背景知識缺乏的問題。通過省級、校級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、開放式的管理模式，在具體時(shí)間、內(nèi)容和對象上能夠達(dá)到全開放。突出提高型和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，編著《土木工程提高型實(shí)驗(yàn)教程》，解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放的教材問題，且該教程已被遴選為“十二·五”國家級規(guī)劃教材。

4.拓展實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)（創(chuàng)新維）。拓展實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)，創(chuàng)新開展學(xué)生自主項(xiàng)目訓(xùn)練，參加各種專業(yè)競賽和創(chuàng)新競賽，指導(dǎo)優(yōu)秀本科生參與科研及技術(shù)服務(wù)，以實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目和自制儀器等項(xiàng)目帶動(dòng)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，以研究生和優(yōu)秀本科生聯(lián)動(dòng)培養(yǎng)方式促進(jìn)本科生創(chuàng)新和應(yīng)用能力的提高。

二、“四維一體”式實(shí)踐教學(xué)的新內(nèi)容

根據(jù)建立的“四維一體”式實(shí)踐教學(xué)體系，土木工程專業(yè)開展的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容包括下列幾項(xiàng)。

1.立足實(shí)踐創(chuàng)新計(jì)劃，培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐能力。大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新是以學(xué)生為主體，對某一選擇項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、研究的實(shí)踐活動(dòng)。[2]近5年來，土木工程專業(yè)充分立足于國家級、省級及校級大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃立項(xiàng)項(xiàng)目和大學(xué)生實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新項(xiàng)目，讓學(xué)生可以自主到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等，為他們提供十分完備的開放創(chuàng)新實(shí)踐平臺，培養(yǎng)科技及創(chuàng)新工程應(yīng)用能力。

2.立足競賽，創(chuàng)新實(shí)踐能力。專業(yè)競賽作為學(xué)生工程創(chuàng)新能力的重要提高環(huán)節(jié)，要求學(xué)生具有將基礎(chǔ)知識與專業(yè)知識相結(jié)合并解決實(shí)際問題的能力[4]。土木工程專業(yè)開展國家和省級數(shù)學(xué)建模、力學(xué)、測繪儀器技能、交通科技、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新等科技競賽。通過團(tuán)隊(duì)的方式參加比賽，可以促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)精神和溝通能力。

3.開展生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。學(xué)生應(yīng)深入企業(yè)開展生產(chǎn)實(shí)習(xí)及畢業(yè)實(shí)習(xí)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)安排在第六學(xué)期最后兩周及暑假內(nèi)，畢業(yè)實(shí)習(xí)安排在第八學(xué)期畢業(yè)設(shè)計(jì)前兩周進(jìn)行。在實(shí)習(xí)過程中，企業(yè)要委派一位有經(jīng)驗(yàn)的工程師作為實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師，加快學(xué)生就業(yè)與上崗之間的過渡。

4.依托項(xiàng)目真題進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)四年過程中最重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一[5]。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，使他們獲得從事實(shí)際工作所必需的基本訓(xùn)練和具有進(jìn)行科學(xué)研究工作的初步能力。endprint

一般選題分畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文兩種類型，通常只允許攻讀研究生的學(xué)生選擇畢業(yè)論文且總數(shù)控制不超過10%。而90%的學(xué)生所選擇的是對設(shè)計(jì)院中的真實(shí)設(shè)計(jì)工程進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過真實(shí)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，可訓(xùn)練學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。

三、“四維一體”式實(shí)踐教學(xué)體系的應(yīng)用效果

1.教學(xué)研究成果。經(jīng)過“四維一體”式實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)施，土木工程專業(yè)被江蘇省2005年批準(zhǔn)為首批特色專業(yè)，2010年被批準(zhǔn)為省品牌專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，2012年建設(shè)成為省品牌專業(yè)，并被遴選為省重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。“基于創(chuàng)新和應(yīng)用能力培養(yǎng)的土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐”獲2009年江蘇省教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。

2.實(shí)踐教學(xué)平臺實(shí)力增強(qiáng)。已申請到中央與地方共建、省優(yōu)勢學(xué)科以及省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心等建設(shè)項(xiàng)目，建成省級土木工程基礎(chǔ)教學(xué)示范中心，并以省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心為依托，設(shè)計(jì)出開放性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)對象、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開放，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺效率。已建立的29個(gè)穩(wěn)定的實(shí)習(xí)、實(shí)踐基地，正式聘請的校外實(shí)踐指導(dǎo)教師，可滿足每屆300名土木工程學(xué)生的實(shí)習(xí)和社會實(shí)踐。近年來利用承擔(dān)的南京地鐵、南京長江第四大橋等重大工程科研和技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目，可結(jié)合有關(guān)課程的理論教學(xué)，安排學(xué)生深入工程現(xiàn)場實(shí)習(xí)，提高實(shí)踐應(yīng)用能力。

3.項(xiàng)目教學(xué)方法的實(shí)施。實(shí)施將工程項(xiàng)目及科研成果貫穿整個(gè)實(shí)習(xí)過程的教學(xué)模式，在實(shí)踐教學(xué)中以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為中心，革新以教師為主的“填鴨式”的教學(xué)方式，讓所有課程實(shí)踐教學(xué)均采用多媒體課件輔助教學(xué)，不斷更新和補(bǔ)充課件中的實(shí)際工程項(xiàng)目案例，并在課外安排3～4次的結(jié)合課程教學(xué)的工程參觀實(shí)踐。理論教學(xué)教師和專職實(shí)驗(yàn)教師協(xié)同工作，共同承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)的有機(jī)融合。

4.學(xué)生綜合素質(zhì)有所提高。土木工程專業(yè)學(xué)生成績優(yōu)秀率和英語四級通過率穩(wěn)步提高，考研錄取率逐年增加。在深化教學(xué)研究和改革的過程中，始終注重學(xué)生創(chuàng)新和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。近年來，土木工程專業(yè)共有300多人次在國家和省級數(shù)學(xué)建模、力學(xué)、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、測繪儀器技能等競賽中獲獎(jiǎng)，分別獲得第十屆（2007年）、第十一屆（2009年）和第十二屆（2011年）“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽二等獎(jiǎng)與三等獎(jiǎng)，四名學(xué)生還獲得“全國土木工程優(yōu)秀畢業(yè)生”稱號。學(xué)生在期刊上發(fā)表專業(yè)論文共17篇。畢業(yè)生供不應(yīng)求，就業(yè)率保持在97%以上。

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的核心是培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力，這是高校目前教學(xué)體系中的薄弱環(huán)節(jié)，從而導(dǎo)致大學(xué)生整體能力的相對不足。實(shí)踐教學(xué)是鞏固理論知識、提高理論認(rèn)識的必要途徑，是培養(yǎng)具有實(shí)踐精神和創(chuàng)新意識人才的重要環(huán)節(jié)。“四維一體”式實(shí)踐教學(xué)體系經(jīng)土木工程專業(yè)的實(shí)踐和應(yīng)用，成效明顯，使得該專業(yè)已成為江蘇省的重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，也讓學(xué)生所學(xué)的基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識得到進(jìn)一步鞏固，綜合創(chuàng)新能力得到很大的提高。

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