教學研究型院校土木工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式探索與實踐

吳巧云 馮 海 陳旭勇

（武漢工程大學土木工程與建筑學院 湖北·武漢 430073）

土木工程是實踐性極強的應用型學科。近些年來，隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施的不斷建設(shè)，企業(yè)所需求的實踐應用型人才出現(xiàn)供應明顯不足的情況。伴隨“一帶一路”工程的不斷深化，新技術(shù)，新材料在許多大型高科技項目中的應用也迫切需要具有創(chuàng)新能力、實踐能力和工程應用能力的復合型人才。

為了更好地滿足中國建筑行業(yè)的需要，提高學生的綜合素養(yǎng)，培養(yǎng)學生的動手能力，培養(yǎng)專業(yè)的應用型人才是土木工程專業(yè)教學的主要發(fā)展方向。本文通過探究土木工程專業(yè)應用人才培養(yǎng)模式，簡要分析了目前土木工程專業(yè)實踐教學中出現(xiàn)的問題，討論新形勢下實踐教學對于土木工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式的重要性，培養(yǎng)更多工程應用的創(chuàng)新人才，以適應社會發(fā)展。

1 現(xiàn)階段實踐教學中存在的問題

高校人才培養(yǎng)主要通過課堂教學和實踐教學兩個重要環(huán)節(jié)來實現(xiàn)。土木工程是一門與理論知識和實踐應用緊密結(jié)合的專業(yè)學科，實踐教學極其重要。但是，傳統(tǒng)的高校土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標，其教學計劃和教學內(nèi)容依舊是重理論輕實踐，不能滿足新時代企業(yè)對于應用創(chuàng)新型人才的需求。

1.1 培養(yǎng)方案制訂缺乏系統(tǒng)性建設(shè)

在培養(yǎng)能力廣泛化和綜合化的過程中，培養(yǎng)方案的制定缺乏統(tǒng)籌、難有創(chuàng)新，學生職業(yè)生涯定位不明確，課程教學的局限性使學生對行業(yè)的了解存在局限性。嚴重缺乏行業(yè)凝聚力，不利于對學生職業(yè)能力的培養(yǎng)教育。在“大土木”教學理念的引導下，大多數(shù)設(shè)置土木工程專業(yè)的院校都以寬口徑來考慮培養(yǎng)方案的制定。提供的理論課程基本涵蓋了土木工程師應掌握的全部理論知識。提供的實踐教學還涵蓋認知實習、測量實習，生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習、土木工程材料實驗、施工組織課程設(shè)計、工程預算估算課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等實踐項目。然而，采取“寬口徑”方針的同時，由于培養(yǎng)方案在制定時缺乏統(tǒng)籌和系統(tǒng)性的考慮，沒有充分考慮到各專業(yè)課之間的關(guān)系，使得課程之間缺少聯(lián)系，實踐與教學的銜接出現(xiàn)問題。培養(yǎng)方案的方向性不明確，重點不夠突出，導致學生專業(yè)課程的學習“多而雜”，系統(tǒng)性學習不足。即使課程種類豐富全面，學生也難以全面整合和掌握所學到的這些知識。

1.2 課程之間相對封閉獨立

傳統(tǒng)的教學更加注重每門專業(yè)課程的內(nèi)容，過分強調(diào)內(nèi)容的完整全面進而忽略課程之間的滲透和凝聚。專業(yè)課程之間相通甚至是重復的部分反復講授給學生，嚴重影響教學效率。其次，對于新的知識和新的技術(shù)引進太少，教學內(nèi)容已然過時，落后于科學技術(shù)的發(fā)展。最后，重視專業(yè)學科基礎(chǔ)的教學，但是對于目前行業(yè)內(nèi)廣泛應用的新技術(shù)、新知識涉及甚少。隨著新時代土木工程工程學科的飛速發(fā)展，新技術(shù)和新理念不斷更新，而傳統(tǒng)的教學內(nèi)容卻在“以不變應萬變”。

1.3 課程內(nèi)容重理論輕實踐

實踐教學是學校教學工作的重要組成部分，是深化課堂教學的重要環(huán)節(jié)，是學生獲取、掌握知識的重要途徑。而如今專業(yè)知識教學和實踐教學缺乏統(tǒng)籌。課程內(nèi)容重理論而輕實踐，實踐教學環(huán)節(jié)相對薄弱。土木工程的許多成就都是通過工程實踐和科學實驗獲得的。但土木工程傳統(tǒng)的培養(yǎng)方案在早期都是安排大量的專業(yè)基礎(chǔ)課程教學，教學過程重理論而輕實踐。傳統(tǒng)的課堂教學，多是以老師講授為主，師生之間缺乏教學互動，即使穿插實踐教學，理論與實踐環(huán)節(jié)的結(jié)合也顯得僵化。專業(yè)知識的學習與實踐運用的脫節(jié)最終致使學生工程實踐能力得不到提高，難以滿足新時代工程教育認證對學生的實踐能力的要求，學生難以在復雜的工程現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)和處理問題。

1.4 實習基地、實踐教學相對不足

長期以來，土木工程的現(xiàn)場實習占據(jù)了實踐教學的很大比例，包括認知實習，教學實習，生產(chǎn)實習，畢業(yè)實習等。但由于實習基地建設(shè)的薄弱，學校對于安排學生實習的重視不足，學生大多數(shù)是導師推薦實習單位，由教師或現(xiàn)場技術(shù)人員講解項目的總體情況和施工技術(shù)方案后，學生自己參觀。通常，土木工程施工工作量大，工藝復雜，施工周期長。短期的實習通常只能參與到項目的某個過程，難以對整體項目有所理解。學生很少有機會完整的參與到項目的全過程，對實際工程的認知總是“一知半解”。這使他們很難全面深入地了解項目的具體流程以及施工組織管理，畢業(yè)后由于缺乏實際工程經(jīng)驗，難以獨立承擔完整的項目任務。

2 土木工程專業(yè)應用型人才固化強化應用能力培養(yǎng)模式的探索

應用型人才培養(yǎng)究其本質(zhì)而言就是致力于人的全面發(fā)展，通過教育實現(xiàn)人諸多能力的全面提高，而能力是個靜態(tài)概念，如何有效地最大化地發(fā)揮能力，則必須通過教育實踐行為，將其置身于人才培養(yǎng)方案中加以考量。實踐教學是應用型人才培養(yǎng)不可或缺的。鞏固實踐學時是保證學生實踐和創(chuàng)新能力，成為專業(yè)應用型人才的重要時間保證。培養(yǎng)方案固化強化應用能力培養(yǎng)模塊主要包含“導師工作室課程模塊”“模擬設(shè)計院課程模塊”和“做中學課程模塊”。

2.1 探索本科生導師工作室培養(yǎng)模式

導師工作室教學模式（如圖1所示）是“導師制”和“項目工作室制”的結(jié)合。它以工作室為中心，整合課程教學與創(chuàng)新實踐，以課程知識為基礎(chǔ)，以專業(yè)技能的實際應用為核心，貫穿項目的整個過程。在專業(yè)的指導下，學生通過參與項目并完成項目，來提高他們的專業(yè)知識和創(chuàng)新能力。

圖1：導師工作室管理模式

二年級開始全部進入導師工作室。以導師為依托，以工作室具體學生為培養(yǎng)對象，具有獨立的教學、學習空間，采取靈活自由個性化的方式培養(yǎng)學生。由導師工作室負責學生的“課程設(shè)計”“畢業(yè)設(shè)計”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”“各類競賽”和“生產(chǎn)實習”。導師可由學生自己根據(jù)自身情況酌情進行選擇，將課外實踐部分以導師工作室為中心進行開展，由導師全權(quán)負責過關(guān)把控。這樣將課外實踐部分化整為零，既減輕了學校課外實踐安排，而且通過模塊化的管理，對學生的實踐能力的培養(yǎng)可以做到更加精準。

2.2 開展“模擬設(shè)計院試點班”培養(yǎng)模式

考慮畢業(yè)生在從事設(shè)計工作方向較為熱衷。按照“模擬設(shè)計院試點班”模式及流程開展設(shè)計實踐教學，培養(yǎng)學生學習興趣的同時還能培養(yǎng)學生工程設(shè)計能力。國外的“設(shè)計工作室”制源起于20世紀初德國的“包豪斯”設(shè)計學院的作坊制，是隨著德國大工業(yè)發(fā)展而產(chǎn)生的，不同的作坊里通常沒有教師和學生，只有師傅和學徒。在這樣的環(huán)境中教授各種技能，學生經(jīng)常與經(jīng)驗豐富的人合作，或在師傅的指導下學習。英國巴黎建筑學院長期以來將“設(shè)計工作室”系統(tǒng)視為建筑設(shè)計教學的主要方式，為學生提供一個廣闊而自由的交流平臺。

（1）模擬工作模式—職業(yè)行為體驗。“模擬設(shè)計院”將設(shè)計院的工作模式引入實際的教學中來，并根據(jù)設(shè)計院的工作模式建立設(shè)計的情景教學模式。通過在模擬設(shè)計院里的學習，學生可以熟悉設(shè)計院的基本工作流程，體驗設(shè)計院的工作內(nèi)容，工作流程，管理模式和工作氛圍。培養(yǎng)學生的工作計劃意識，責任感和合作精神。

（2）開展協(xié)同設(shè)計—職業(yè)能力培養(yǎng)。體驗建筑專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè)等各專業(yè)的合作工作模式，以達到掌握設(shè)計方法，了解設(shè)備系統(tǒng)知識等多重教學目標。

2.3 探索“做中學”教學模式

“做中學”是美國著名哲學家，教育家和心理學家杜威提出的一種教學模式。其核心理念是“從活動中學習”和“從經(jīng)驗中學習”，將獲取知識的學習過程與生活中的活動聯(lián)系起來，充分體現(xiàn)知行統(tǒng)一。在國際上，數(shù)百所大學成功實施了“做中學”的教學理念。“做中學”教學模式如圖2所示。

圖2：“做中學”教學模式

為了順利推行“做中學”教學模式，教師首先必須根據(jù)培養(yǎng)目標安排好用于教學的課題或項目，然后將項目劃分為若干組子項目，然后依據(jù)培養(yǎng)目標的要求再將子項目進行分解，直到每一個獨立的成分對應一次課程的主要內(nèi)容。由于自學是主要的學習方法，教學只是對自學內(nèi)容的補充，因此在教學過程中應充分考慮個別學生情況和相應的措施。我們要考慮得“點”（個別學生的特殊情況）“面”（學習的整體情況）俱全。總而言之，相比于以往的教學模式，教師需要在課前做更多更詳細的準備。結(jié)合嚴格的評估機制，學生不僅在課堂上積極地投入學習，并且可以主動地在課后學習，并在創(chuàng)新型主題的探索上投入大量時間。

2.4 普及校內(nèi)學科競賽的教學模式探索

“普及校內(nèi)學科競賽教學模式”是指教師根據(jù)課程培養(yǎng)要求選擇競賽作為實踐項目，同時鼓勵學生根據(jù)自身情況選擇競賽課后參加的競賽參與，以提高學生的自學能力。在“校內(nèi)學科競賽”的實踐教學模式中，依靠學校的教學資源，通過導師對工作室學生的指導和學生之間相互幫助討論，使學生的工程實踐能力可以得到明顯的鍛煉和提升，以滿足新時代企業(yè)對人才需求，達到“以賽促學”的良好效果。“以賽促學”教學模式如圖3所示。

導師應當帶領(lǐng)學生全身心投入到項目競賽的整個過程。不僅是在比賽開始的時候，還要隨著比賽的推進，教師要定期加強學生的項目目標，保持學生的目標導向和參與積極性。在經(jīng)歷了整個參賽的過程之后，學生們不僅能夠在實際項目中得到鍛煉，還能通過學生之間的協(xié)同學習鍛煉學生的團隊合作能力。在專業(yè)導師的指導下，學生們能夠冷靜應對各種困難，充分體現(xiàn)出導師言傳身教的重要作用。

“普及校內(nèi)學科競賽教學模式”是一種探索性教學模式，也是一種發(fā)現(xiàn)式的教學模式。美國著名科學教育家布魯納是發(fā)現(xiàn)學習論的創(chuàng)始者。布魯納認為，發(fā)現(xiàn)式教學的優(yōu)點在于為記憶的保持與運用提供了良好的幫助，培養(yǎng)了學生解決實際工程問題的能力，也激發(fā)了學生科研探索的積極性，對學生以后的獨立求知與研究有幫助。“普及校內(nèi)學科競賽教學模式”教師通過組織、指導學生參與競賽，以達到深化教學改革的目的，提升高校導師的教學質(zhì)量。

3 土木工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式與學校特色相結(jié)合

3.1 本科生導師工作室特色培養(yǎng)模式

目前我校已試行導師工作室制度，鼓勵本科生根據(jù)自身情況積極的尋找導師。導師工作室制一個重要的核心就是以“項目”為中心，教學與實踐都是圍繞“項目”而展開的，因此獲得“項目”會直接影響工作室的教學質(zhì)量。

武漢工程大學導師工作室的項目來源多樣化，主要包括：第一，與企業(yè)和政府機構(gòu)合作承接的項目。工作室導師積極的去尋找項目，發(fā)現(xiàn)項目，作為學校與社會的鏈接渠道，導師要肩負起維護工作室正常運作的責任。第二，導師的科研項目。大學導師都有自己的研究課題和不少科研項目。導師可以將科研項目分配給工作室的學生來完成，學生通過自己查找文獻，逐漸深入的對科研課題進行探索。這樣不但可以鍛煉學生獨立學習、獨立思考的能力，還能使學生系統(tǒng)的學習課題知識的方方面面，積極的去進行探索創(chuàng)新。第三是競賽活動。目前，我校非常重視以工程教育認證為核心的土木工程學科發(fā)展。學校聯(lián)合企業(yè)組織各導師舉辦類型豐富的學科競賽，以促進學習。四是學生自選課題。學生依據(jù)自己的專業(yè)和興趣，與導師共同開展一些創(chuàng)新的科研項目，并在導師的指導下與工作室的同學合作完成。

3.2 “模擬設(shè)計院試點班”特色培養(yǎng)模式

依托導師工作室制，以導師為中心進行“模擬設(shè)計院試點”。通過整合，引導，激活模擬設(shè)計院的技術(shù)課程。學習知識點和應用能力，將其他課程的知識整合融入到多專業(yè)知識的綜合設(shè)計中。通過設(shè)計院的情景化教學實踐，激發(fā)了學生在專業(yè)設(shè)計過程中學習的積極性，激勵了教師的工作積極性，取得了良好的效果。

（1）理論課程——融入設(shè)計課程。將一些專業(yè)理論課程植入課程設(shè)計中，形成相關(guān)的技術(shù)設(shè)計環(huán)節(jié)，將簡單的知識講座和設(shè)計指導轉(zhuǎn)化為講座與指導相結(jié)合，貫穿了“專業(yè)理論”和“設(shè)計實踐”環(huán)節(jié)。

（2）設(shè)計課程——激活理論課程。在設(shè)計時，學生可以將他們在基礎(chǔ)理論課程中學到的知識應用到方案設(shè)計中，理論課程被“激活”，將被動灌輸教學轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃恿暤媒虒W，增加學習興趣。增強學生的學習熱情，在理論技術(shù)的支持下，深化設(shè)計方案，達到理論學習和設(shè)計實踐全面提升的良好效果。

3.3 “做中學”特色教學模式

“做中學”教學模式對教師提出了更高的要求：課前準備越來越細致；老師需要了解清楚每個學生在課堂上的學習狀態(tài)，定期考核學生的學習情況并及時給予幫助，保證整個教學過程能夠順利的圍繞教學目標和教學內(nèi)容展開。在學生積極配合教學模式的同時，導師還應不斷引導學生對知識的渴求，“教”與“學”有機的融合。

本校從工程教育認證出發(fā)，將“做中學”教學模式與“模擬設(shè)計院”教學相結(jié)合。邊做邊學的教學模式不需要學生具有很高的學習基礎(chǔ)，關(guān)鍵是教師應該合理地引導學生，如果得到適當?shù)闹笇В魏沃R層次的學生可以適當?shù)貞谩．攲W生的學習出現(xiàn)差異時，教師可以更加注重“兩頭”，由“兩頭”帶動“中間”：給學習能力強的學生提供適當?shù)闹笇В顾麄儾粫械健俺圆伙枴保瑫r還需要他們?nèi)椭ぷ魇依锏钠渌麑W生，讓他們在幫助他人的同時鞏固自身所學知識，學生之間互助互學，分擔了老師的教學壓力。

4 結(jié)語

應用型人才的培養(yǎng)涉及多方面，需要全面的探索和實踐，才能不斷提高。作為一個以培養(yǎng)專業(yè)應用型人才為主要目標的地方院校，人才培養(yǎng)方案必須結(jié)合地方發(fā)展現(xiàn)狀。我校以工程教育認證為契機，通過與周邊高校和地方代表性企業(yè)的多次交流學習，提出了以本科生導師工作室為核心的應用型人才培養(yǎng)計劃。改進完善實踐教學與理論教學環(huán)節(jié)的銜接，提升學生的綜合素質(zhì)和就業(yè)競爭力。為了實現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標的應用，我們一直在朝著這個方向努力。