基于工程實踐能力培養的教學環境構建

聶肅非 李黎 鄭俊杰

摘要：在土木工程專業學生培養中應重實踐，系統構建實踐能力的培養環境，建設有利于工程實踐能力培養的教學環境。促進教學理念的改變、加強以教師為主體的教學資源建設、運用多途徑教學手段、提高學生自主學習積極性、改革課程評價體系等，是教學軟環境建設的重要內容；強調企業、社會的參與，明確學校和校外主體的實踐定位，也是教學軟環境構建不可忽視的重要內容。

關鍵詞：土木工程； 工程實踐能力；教學環境

中圖分類號：G642.0；TU 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2018）05-0121-06

進入21世紀，中國已成為基礎建設數量和規模最大的國家之一。土木工程專業本科教育要適應社會需求，盡快培養與造就一批工程技術型人才，為國家建設作出貢獻。在工程技術型人才培養中，要求畢業生在工程實踐、理論修養和計算能力三個方面受過嚴格的高水平訓練。傳統土木工程本科教學比較關注對學生理論修養和計算能力的培養，對工程實踐能力的培養卻重視不夠[1]。為此，2005年教育部印發的《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》第10條明確提出，“要大力加強實踐教學，切實提高大學生的工程實踐能力，”要求學生不僅應具備專業分析的能力，而且應能從系統工程和社會工程的角度去思考、規劃、衡量和安排工程事項；不僅應具備創新的能力，更需要具備運用知識的能力、合作和交流的能力以及組織能力。

當前，高校土木工程專業學生培養普遍存在缺乏系統實踐環境的問題，改革現有的實踐教學體系，建設有利于工程實踐能力培養的教學環境，對造就社會發展所需要的高級工程技術人才意義重大。

一、 教學環境概念的界定

教學環境是教學過程極其重要的因素，主要包括教學硬環境和教學軟環境。硬環境即校園、圖書館、教學樓、實驗室等，是學生學習條件的基本保證；軟環境即教學理念、教師、教學途徑等關鍵因素，是學生學習效果的保證[2]。經過多年的發展積累，尤其是近年來的建設，高校教學的硬環境普遍得到較大改善，校園占地面積廣，環境優美，圖書館、實驗樓、教學樓等硬件配套齊全，但教學軟環境的構建卻往往不盡如人意，其根源是相關部門和人員對教學軟環境的認識不足。

與教學硬環境相比，軟環境有著自己獨特的特征，這就要求教育工作者對軟環境有明晰的認知，能夠在構建軟環境的過程中有的放矢。首先，軟環境所包含的內容是抽象的。教學過程中，教學理念的正確與否，教師素質的高低，教師之間、學生之間以及師生之間關系的融洽與否，這些問題都具有抽象性，不能用統一的標準去衡量。因此在建構教學軟環境的過程中不應設置硬性標準，只能依據具有彈性的原則[3]。其次，軟環境所產生的效果是潛移默化的。學生的成長并不是一蹴而就的，需要在“隨風潛入夜，潤物細無聲”的過程中慢慢熏陶。軟環境在一定程度上說，屬于心理環境，在學生的成長中發揮著至關重要的作用。相對于硬環境，軟環境在教學中對學生的影響是滲透性的，也具有持久性。最后，軟環境所發揮的作用具有兩面性。軟環境是學生學習、生活的客觀條件，而且對學生的發展起著重要作用，不同環境必然會造就不同的人。先進的教學理念、融洽的師生關系、團結向上的班集體會使學生精神飽滿，思維活躍，激情高漲。這種環境中，教學才會取得良好的效果，學生也才能夠積極健康地成長。相反，消極的軟環境只能使學生萎靡、懶散。因此，教學軟環境作用的兩面性要求教育工作者在構建過程中，盡量能夠做到趨利避害。

二、教學軟環境之于工程實踐能力培養的意義

實踐能力的培養是當代人才培養的重要方面。教學軟環境為創設文化氛圍、培養實踐意識、鍛煉實踐能力等提供保障。

（一）創設文化氛圍

文化具有重要的育人功能[4]。任何一種能力的養成都離不開相應文化的熏陶，尤其對人生價值觀還在形成中的學生更是如此。學校的教學理念、教師的教授方式、師生之間的關系、學習氛圍等共同構成了校園文化，這些對實踐能力的培養起著不可忽視的作用。比如，學校的教學理念注重發展學生的實踐能力，教師必然會改革傳統講授方式，創新教學模式，鼓勵學生積極實踐，在這種氛圍下學生的實踐能力便會得到提高。因此，教學軟環境能夠創設一定文化氛圍，為學生實踐能力的培養提供沃土。

（二）培養實踐意識

意識是決定行動的關鍵因素。對于學生而言，人才培養理念以及人才培養目標能夠引領學生的發展方向，激發學生的成才意識。在提倡實踐能力的教學軟環境中，學生更容易產生實踐的主動意識，從而為實踐能力的培養奠定基礎。只有學生自身具有了實踐意識，所有的實踐行動才真正具有價值。若學生不認同實踐能力的重要性，只是迫于學校和教師的壓力被動地參加一些實踐活動，肯定達不到預期理想的實踐效果。

（三）鍛煉實踐能力

培養學生實踐能力的過程中，最重要的環節還是行動。培養學生的實踐能力需要學校為學生提供相關的實踐課程和實踐機會，與學校的課程設置、教學理念等軟環境有著密切的關系。學校注重學生實踐能力的培養，則會秉承以學生為主體的教育理念，合理分配課堂時間，教師少講、精講，學生多做、多練。在課程的設置上，增加實踐課程，充分保證學生實踐能力的培養。

三、構建教學軟環境的現實路徑

良好的教學軟環境對學生的成長以及教育事業的發展意義重大。為此，本研究主要從教學理念的改變、教學資源的構建、教學途徑的豐富、學生自主學習體系的構件、教學評價體系變革等五個方面，討論構建有利于土木工程專業學生工程實踐能力培養的教學軟環境。

（一）轉變傳統的教學理念

教學理念是教師開展教學活動的指導綱領。傳統實踐教學比較注重學生對工程實踐的感性認識，以致學生誤認為實踐教學就是實習參觀，對實踐教學的認識流于表面。實踐教學計劃往往也不重視培養學生從全局發現和解決工程問題的能力，忽視學生團隊合作能力的培養，這是實踐教學的誤區。在構建土木工程專業教學體系中，既要重視學生計算分析能力的培養，又要堅持理論教學和工程實際緊密結合的原則，強化學生應用科學知識和方法解決實際問題的能力，重視培養學生在實際工作環境和社會環境中的社會能力，以及團隊協作能力和管理能力。在此指導思想上來探索構建新的教學大綱體系。

教師的認識水平與能力關系到實踐教學的成敗。教師不僅要有堅實的理論基礎，更要具備較強的實踐教學能力。首先應更新教師的思想觀念，提高教師對應用型人才培養目標的認同度，幫助教師認識到教師自身專業實踐能力的提升在實現應用型人才培養目標中的重要性，增強自身發展的危機感和緊迫感，引導教師主動更新知識結構，強化實踐能力，將專業理論知識和專業實踐能力有機結合，并有效轉化為實際教育教學能力。

（二） 注重教學資源的開發

良好的教學資源是提高教學效果的重要保證。教師是教學資源建設與應用的主體，教師在教學內容的組織與講授中應突出知識的實踐意義，這對于激發學生探索工程實踐的精神、培養學生工程實踐能力有重要的意義。一方面，學生探究知識的強大動力源于知識的實踐應用[2]，即知識在解決工程實際問題上的價值；另一方面，課堂上聯系工程實踐來講解知識，關注知識在真實、復雜、動態的工程實踐中的應用，有助于學生把握知識的情景性、復雜性和動態可變性，有利于學生形成綜合選擇和判斷的能力，而不是將知識僅僅理解為抽象、剛性和不能應用的條條框框。

教師要在不多的學時中既要把理論知識講解透徹，又要理論聯系實際，難度較大。因此，建設有利于工程實踐能力培養的教學資源非常重要。

首先，教材要有利于學生工程實踐能力的提高。教師要密切關注土木工程行業發展，關注行業規范標準的更新與相關條文的研究概況，綜合考慮出版社與教材層次來選擇教材。

其次，及時完善電子教案和課件。課件制作除了要有利于學生的專業理論學習，還要結合實際補充經典案例，引入合適的工程實例，注重課堂內容的組織編排，特別是相關專業知識的總結與應用延伸等。

再次，重視課后閱讀材料和習題的選擇。每次課后既要布置習題讓學生進行基本推導計算的訓練，還應該擴充學生知識面，引導學生大量閱讀相關材料。比如與課堂內容相關的工程設計或者工程事故實例，以及引發工程事故的主要問題及其后續處理情況等，讓學生在學習專業理論知識的同時，對工程實踐的管理流程、各管理部門的設置、設置依據、主要目的等也有所涉獵。

最后，及時總結工程實踐教學經驗，不斷豐富和完善有利于工程實踐能力培養的教學活動。如將學生的優秀小論文制作成論文集供后續學生查閱；課后練習題應配備完整電子答案；各知識章節后面加入不少于3個相應的工程案例，并做成電子版供學生課后查閱；收集習題，建立試題庫；收集學生優秀設計計算書、圖紙；收集學生的優秀策劃活動和成果展示方式等。旨在為一代代的學生提供豐富而珍貴的教學資源，切實提高學生的工程實踐能力。

（三）探索多元化教學途徑

多種教學途徑的交叉應用在教學中十分重要。一是要充分認識到課內學習和課外學習的同等重要性，在課堂教學中，除了講解理論外，應更多地利用多媒體手段、網絡資源，加大教學信息量，強化學生的工程理念，使學生深入了解計算分析的針對性和適用性[5]；課外學習中，安排學生重點學習一個工程設計軟件，加強學生對工程整體的分析能力。二是加強校企合作，合理安排認識實習，組織開放課堂，強化學生對工程的感性認識。

要做好上述工作，需要建立相關機制，引導教師積極投身學生工程實踐能力培養工作，切實加強教師的責任感和合作精神，拓展教師的專業視野。如組織開放課堂，邀請校外專家講課，教師事先應該和專家深入溝通，對專家講課內容了如指掌，并事先要求學生做好相關專題的預習準備，這樣才能保證開放課堂氣氛熱烈，達到預期效果。工程教育校企合作中最重要的是：校企聯合制定工程實踐教學目標；校企聯合制定工程實踐教學方案；校企聯合組織實施工程實踐教學過程；校企聯合評價工程實踐教學質量。通過合理的校企合作方式，讓學生深入企業，感受企業文化和工程文化[6]。在校企合作時間、合作方案、學生前期的專業知識儲備、合作規模、后續評價機制等方面，需要教師精心安排和設計，才能保證校企合作的實際成效。

（四）提高學生自主學習的積極性

學生是教學的主體，應加強實踐訓練基地建設，如各級實驗教學中心、工程訓練中心、校企聯合實驗室、計算仿真實驗室、金工實習車間等。通過課程體系的合理設計，讓學生早進實驗室，早進團隊，早接課題，才能切實強化學生的工程訓練，培養學生發現與解決工程問題的能力[7]。這樣學生畢業后到企業才能較快融入真實的工程環境。

為了讓更多的學生得到實踐鍛煉，可以將不同層次的學生組成一個小組，建立固定的課外活動團隊，把課程主要教學內容分成多個專題，教師有意識地引導各小組對應不同的問題開展學習討論，明確小組各成員的具體任務，組織小組匯報，提交小組調研學習報告，使學生既能自我學習、自我管理、獨立創造，又能團隊合作，從而有效激發學生自主學習的積極性，培養學生探索科學的精神[8]。

（五）改革教學評價體系

課程評價體系是學生學習的指揮棒。為了激發學生自主學習的積極性，工程實踐課程可以采取課程考試、平時作業、小論文和課堂綜合（包括課堂討論、出勤情況等）相結合的綜合考核考評方式[9]。將平時到課率納入學生綜合考核成績；課后作業完成情況也納入學生學習成績的綜合考核；在教師指定的研究課題中學生自主選擇內容寫成小論文，其成績也納入學生學習成績的綜合考核；課程結束時的結業考試成績計入綜合考核成績。上述各項目的考核權重可以根據實踐教學的具體內容來調整。總之，設置多層次多方位的考核指標是學生工程實踐能力培養的有力保障。

四、課程實例

土木工程專業學生一般在大三開始專業課程的學習，鋼結構設計原理是其中一門重要的專業課程。由于初學時學生對工程案例接觸不多，總感覺該課程的理論性太強，學習效果不太理想。為此，筆者所在學校相關教學團隊對該課程教學軟環境的構建進行了探索。

一是調整鋼結構設計原理課程教學大綱，在48學時的課堂教學中新增加了2學時的壓桿穩定測試教學試驗，增加了1學時的校外專家講課，2學時的課外學習小組學習成果交流，課余安排了兩次參觀實習，并采用靈活的考核方法。

二是以教研室為單位組織力量，擴充鋼結構原理課程教學資源。統一備課，補充每個知識章節后面的閱讀材料，增加不少于3個工程實例供學生查閱；定期舉行教研活動，邀請高水平教師交流教學資料整理經驗和教學心得體會。這樣既推進了優質教學資源的建設，又能引導教師更加重視實踐教學環節。

三是多方位多途徑提高學生學習效率。鋼結構設計原理課程主要講解普通鋼結構設計中的一些基本計算分析方法。為了提高學生工程實踐能力，選擇一個比較簡單的主流設計軟件SPA2000來訓練學生。將學生分成6人左右的若干小組，每組提供不同的簡單鋼框架建筑要求學生進行建模分析，并交流分析結果，還要求每個小組查找鋼結構工程破壞案例進行建模分析，鼓勵學生把分析結果總結成小論文，讓學生在這個過程中真正有所收獲。

學院有固定的校企合作單位如精工鋼構、中建鋼構等，每年都會組織學生前往參觀實習。在參觀實習前教師應把企業的基本資料、企業完成的代表建筑，以及參觀學習內容告知學生。在廠區內部的參觀學習主要了解鋼構件的加工連接過程，在工程現場的參觀學習主要了解鋼構件如何形成結構主體及其施工方案等。此外，每年學院都會邀請合作單位技術工程師前來學校講課，企業專家根據課程內容將工程實踐中最新的相關信息介紹給學生。

通過以上措施，學院鋼結構設計原理課程教學收到較好的效果。每年畢業設計選擇鋼結構題目的學生特別多，該專業畢業生也獲得用人單位廣泛好評。

五、結語

綜上所述，教學軟環境建設需要注意如下三點：

第一，學校領導、教師要認識實踐教學的重要性，充分把握工程專業人才應該具備的專業素養，有針對性地擬定實踐教學計劃。

第二，在實踐教學環境建設中要充分認識教學資源建設的重要性。教師是教學資源建設的主要力量。要充分調動教師的積極性，使教師切實擔負起改革課程教學模式、建設具體課程實踐教學資源的重任。

第三，要多途徑加強教學環境資源建設，重視課外學習，重視校企合作，重視調動學生自主學習的積極性，改革課程評價體系，多途徑、全方位加強實踐教學，為學生提供良好的實踐教學軟環境。

參考文獻：

[1]李愛群，孫利民，等. 中國土木工程專業實踐教學現狀分析與思考[J].高等建筑教育，2016（4）：111-116.

[2]劉小紅.論教學“軟環境”在教學中的作用[J].當代教育論壇，2006（12）：32-34.

[3]崔振鐸，原續波，吳金克，網瑩.論教學軟環境在創新人才培養中的作用與建設[J].理論前沿，2012（12）：24-29.

[4]陳佑清，吳瓊.為促進學生探究而講授[J].高等教育研究，2011（10）：94-99.

[5]桑新民，謝陽斌.在學習方式的變革中提高大學教學質量和辦學水平[J].高等教育研究，2012（5）：64-69.

[6]胡縱宇，劉芫健.溯本求源：大學生工程實踐能力培養的三個回歸[J].高等工程教育研究，2015（1）：185-190.

[7]何萬國，漆新貴.大學生工程實踐的形成及其培養機制[J].高等教育研究，2010（10）：62-66.

[8]崔振鐸.把能力培養作為提高工程教育質量的關鍵[J].中國高等教育，2012（23）： 38-39.

[9]熊耕.透視美國高等教育中的學生學習結果評價[J].比較教育研究，2012（1）：33-37.

Abstract： The current status that universities in China attach importance to theory but not to practice necessitates the construction of educational environment that can facilitate cultivation of engineering practice ability. Educational soft environment construction mainly includes the following important parts： accelerating the alternation of educational ideology， reinforcing the construction of educational resources with teachers as the main body， introducing of various types of teaching methodologies， enhancing the initiative of self-learning of students， and reforming the curriculum evaluation system. Meanwhile， the construction also highlights the participation of enterprises and the society as well as the practical orientation of universities and out school participants.

Key words： civil engineering； engineering practice ability； educational environment

（責任編輯 王 宣）