新工科背景下土木工程專業實踐教學體系改革★

李連志 劉振平 周憲偉 馬桂軍

(黑龍江工程學院土木與建筑工程學院，黑龍江 哈爾濱 150050)

1 概述

《新工科研究與實踐項目指南》的發布，推動和促進了工程科技人才的培養與教育方法改革，已成為工程教育的發展趨勢。在《指南》的24個選題方向中有很多是關于工程實踐能力培養和創新能力培養的[1]。

土木工程專業與生產、建設一線結合緊密，要求學生具有較高的工程實踐能力和創新能力，為了達成新的人才培養目標，勢必要對原有的實踐教學體系進行改革。黑龍江工程學院土木工程專業基于新工科工程教育模式的特點，結合工程教育認證通用標準和《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》的要求，構建了校企合作資源共享、互惠互利的實踐教學運行機制和產教融合、協同育人的實踐教學體系，從提高學生對土木工程的認知出發，分階段、分層次地強化了對學生實踐能力和創新能力的培養，取得了一定成效，可為應用型本科院校土木工程專業在人才培養方案編制方面提供借鑒[2，3]。

2 實踐教學體系改革的舉措

近年來，黑龍江工程學院土木工程專業已經為新工科的需要進行了積極的探索[4]，在2019年修訂了培養方案，制定了符合新工科理念和專業認證標準的培養目標與畢業要求；在培養模式、課程體系建設方面打造了以提升學生能力培養為主線的課程群，并更新了課程教學內容；與此同時，積極探索校企合作人才培養模式的改革與創新，使學生從最初的認識實習、地質實習，到動手操作的測量實習、創新實踐周，再到參與企業具體工程項目的生產實習、畢業實習，能有效地鞏固和深化學生在校所學的專業理論知識，循序漸進的使學生在知識、能力、素質全方面提升工程設計、施工管理等項目建設的有關工程經驗，鍛煉、培養學生的企業意識、項目意識和工程意識，增強學生技術應用能力、組織協調能力和社會適應能力，提高學生身心素質、專業素質和綜合素質。

2.1 凝練符合新工科理念和專業認證標準的培養目標與畢業要求

我校土木工程專業參照專業通用標準結合新工科理念，制定了符合我校人才培養目標定位和特色的專業培養目標，為實現和達成培養目標制定了12條畢業要求，并將其分解為可衡量、可評價、全覆蓋的34個畢業要求指標點，最終建立起了良好的培養目標與畢業要求、畢業要求與課程的支撐關系矩陣。

2.2 打造了達成畢業要求與提升學生能力培養為核心的課程群

結合學校本科專業人才培養方案課程體系框架的要求，考慮充分支持畢業要求的達成和提升學生能力培養為核心，設立了通識教育、專業教育和綜合教育三個部分。通過優化調整，將通識教育類課程分為哲學與社會、文學與藝術、數學與自然科學等8個課程模塊，81.5學分；將專業教育類課程分為工程基礎、專業基礎和專業方向(道橋工程方向和建筑工程方向)三大模塊，92.5學分；綜合教育6學分。

表1 土木工程專業獨立實踐教學任務開設情況

在專業教育類課程中將課程依據認知過程和能力培養相結合的原則，將課程組成課程群，在學時、學分進一步被壓縮的情況下，為優化課程內容、提升學生的能力培養奠定基礎，避免了部分知識點在多門課程中重復講授，明確了各課程在人才培養方案中的定位，從而確定了課程目標及支撐的畢業要求。同一課程群中既可包含理論課程又可包含實踐課程，使實踐教學課程既可單獨成為體系，又可為理論教學服務，進一步將實踐教學作為提升理論教學完成認知培養基礎上，提高工程實踐能力和創新能力培養的手段和途徑。表1列出了我校土木工程專業在專業教育類中獨立實踐教學的開設情況。

以土木工程專業道橋工程方向為例，從表中可以看出，32周的獨立實踐教學環節自學生大學二年級貫穿至畢業，其中以認知能力培養為主的認識實習和地質實習占2周，各課程設計占6周，以實踐能力培養為主的測量實習、生產實習、勘測實習和畢業實習占10周，以創新能力培養為主的畢業設計占14周。

3 構建基于校企合作產教融合、協同育人的實踐教學體系

新工科理念更重視學生能力的培養，實踐教學體系又是能力培養的主要載體，黑龍江工程學院土木工程專業在構建實踐教學體系時，充分發揮學校60余年的辦學歷史積淀，與國內、省內多家知名設計單位、施工單位，依據“共商、共建、共享”原則，通過引企入校等多渠道構建基于校企合作產教融合、協同育人的實踐教學體系，表1中列出了校企合作實踐教學環節。從大二開始，在認知階段就讓學生了解生產一線的工作情況，樹立學習目標，激發學生的學習熱情；大三、大四階段與企業聯合，結合新工科理念，在生產實習和勘測實習等實踐教學環節，注重實踐能力的培養，在畢業實習和畢業設計中注重創新能力的培養，將校企合作實踐教學貫穿大學四年的培養之中。

4 基于新工科土木工程專業實踐教學方法與考核評價體系的改革

實踐課程的教學不同于理論課程的教學，有自己獨特的規律性[5]。探索針對實踐教學任務行之有效的教學方法，在教學中采用現場觀摩啟發式教學和質疑式教學、實操型的參與式教學和案例教學等多種形式，在實踐教學環節中進一步培養學生的自主學習能力、工程實踐能力和創新思維能力。

同時，注重探索實踐課程線上線下混合式教學方式。實踐課程與理論課程不同，不能完全采用線上的教學方式，如MOOC或SPOC等。在實驗類課程中引入現代化的技術手段，如虛擬仿真、AI教學等。但是高質量的MOOC資源不但能幫助學生對材料或結構的微觀變化有更清晰的認識，還能作為現場實操的有力補充，比如可通過動畫演示讓學生更好地了解樁基施工環節正反循環的區別，掌握施工整體流程及各施工環節的銜接等。

另外，實踐課程的考核評價亦不同于理論課程，實踐教學難以僅通過考試就區分出學生的實際學習成效，所以探索研究實踐課程綜合的考核評價體系，注重形成性評價、過程性評價等就顯得尤為重要了。

5 結語

根據新工科工程教育理念，結合工程教育認證通用標準和《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》的要求，打造面向新工科的建筑工業化、智能化土木工程人才實踐課程教學體系的改革與探索，具有重要現實意義和必要性，對培養應用型高級專門人才具有重要意義，符合工程教育發展趨勢。

黑龍江工程學院土木工程專業結合國家和地方經濟社會發展需求，依托省級一流專業建設成果，發揮與行業緊密聯系的優勢，依據“共商、共建、共享”原則，通過引企入校，構建校企合作資源共享、互惠互利的實踐教學運行機制，聯合培養土木工程專業新型工科人才，在制定培養方案的過程中充分征集企業、科研院所及往屆優秀畢業生的意見，與合作企業共同打造優質實踐教學環節和實習實訓基地，保證實踐教學質量。同時，注重教師實踐能力、創新能力和業務水平的提高，改進實踐教學方法進一步培養了學生的自主學習能力、工程實踐能力和創新思維能力，完善了考核評價體系的改革與建設，從而構建土木工程專業的產教融合、協同育人的實踐教學體系。