工程教育背景下土木類專業學科競賽體系的構建與實施

張勝 張亮 付貴海 郭尤林 洪亮

摘??要：在工程教育背景下不僅側重理論知識的學習，更應注重問題分析、方案設計與創新研究的實踐應用能力，進而達到對工程知識掌握更深刻的實際效果。在分析人才培養中學科競賽重要性與當前高校土木類專業學科競賽體系存在問題的基礎上，基于工程教育專業認證核心理念，從競賽內容融合課程教學體系、開放實驗教學平臺、設立創新創業工作室和健全學科競賽激勵機制等方面對土木類專業教學改革進行研究。實踐結果表明，學風建設和競賽成果都得到明顯提高。

關鍵詞：工程教育;人才培養;學科競賽;實驗教學平臺;創新創業工作室

一、緒論

隨著新一輪技術與產業革命的到來，人工智能、大數據與云計算等領域迅猛發展，為應用型高校人才培養帶來良好的發展機遇[1-2]。教育部相繼開展中國“互聯網+”大學生創新創業大賽、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、全國大學生結構設計競賽、全國大學生創新創業訓練計劃年會展示、全國周培源大學生力學競賽和全國高校BIM畢業設計創新大賽等具有廣泛影響力的競賽項目，得到越來越多大學生的積極響應，營造了較為濃厚的競賽氛圍，取得良好的社會效果[3-4]。自中國加入工程教育《華盛頓協議》以來，提出了以學生為中心、成果導向和持續改進的教學理念，評價畢業生是否達到工程教育認證的既定要求，進而為專業人才培養提出合理建議[5]。為使學科競賽成為應用型高校人才培養的有效途徑，需構建學科競賽長效工作的機制，形成學科競賽的全過程化。鑒于此，我校以學科競賽為載體，在課程體系、教學平臺、師資隊伍和獎勵機制等方面做了有益探索。

二、學科競賽在人才培養中的地位和作用

（一）?提高學生綜合素質

在緊密結合課程教學與新技術應用的基礎上，學科競賽根據工程實踐面臨的具體問題選題。學生參加學科競賽，采用文獻檢索、小組討論與教師指導等方式，利用所學知識對競賽任務進行分解與推理。從這個過程來看，通過學科競賽可以鍛煉學生分析和處理問題的邏輯思維能力，提高學習興趣和主觀能動性，端正學習態度，還可以鍛煉學生積極思考、細致分析、溝通協作、勇于創新等方面的綜合能力。無論是專業課程類競賽還是綜合創新類競賽，從競賽選題的設置到結果的評定，始終強調理論知識與工程實踐相結合，將競賽任務一步一步變為工程實踐中的作品，從而更好解決具體工程實踐問題。學科競賽一般以小組3～5人為單位進行參賽，能夠在競賽活動中培養學生團隊精神、工程意識與創新能力等綜合素質。

（二）?革新教師教學方法

學科競賽作為本科實踐教學質量與教學改革工程的重點項目，將大力推動課外活動的開展與提升，促進教學改革向更廣、更深方向發展。學科競賽是對某一學科領域的科技、知識與技能等方面的綜合競賽活動，具體表現為課外實踐活動，但又與課程教學關系密切。學科競賽作為一種突破傳統灌輸知識的教育模式，是實踐教學環節中必不可少的一環，讓學生親自參與到學科活動之中，以啟發、研究與討論的方式將理論知識應用于具體實踐中，提高了教學的深度。在學科競賽的具體實施過程中，學生作為團隊成員從競賽初期的內容構思與工作協調，到中后期的內容調試及路演答辯，其組織能力、語言表達能力、實踐能力將在其中得到充分的鍛煉，提升學生的知識水平和綜合能力，不管是在未來就業還是繼續深造都有較強的競爭力。

（三）?改善學風建設

學科競賽為不同學校、專業的學生提供學術交流平臺，開闊了學生的視野，促進學科之間的交流和融合。通過參與學科競賽，學生會自覺提高學習的積極性，頻繁進入圖書館、資料室查閱文獻。利用創新創業工作室與工程訓練中心做實驗，進入實訓中心進行零部件加工與組裝等，強化理論知識與應用創新能力，有利于學風建設，引導學生自主學習。學科競賽活動所形成的特有文化氛圍，可以豐富校園的文化生活，營造激勵創新、和諧共進的人文環境，還能展現獨特的文化魅力。學科競賽獲獎結果是展示應用型高校校園文化建設成績的窗口，不僅能體現學校教學改革與建設的最新成果，還能提高全校師生的認同感和自信心，也能促進學校辦學定位和專業人才培養模式的形成。

三、當前土木類專業學科競賽體系存在的主要問題

學科競賽在工程教育改革和專業人才培養中具有重要的地位與作用，但細觀當前高校學科競賽體系的現狀，不難發現學科競賽存在一系列亟待解決的問題，如：與人才培養全過程缺乏連續性、與專業課程教學結合不緊密、學科競賽的運行管理體系有待完善等。

（一）?人才培養對學科競賽重視度有待提升

學校根據辦學特色和培養目標制定人才培養方案，地方型高校以“應用型人才”為培養目標，但當前許多高校的人才培養觀念較為陳舊，與雙一流重點院校一樣重科研輕教學。上課時，教師采取灌輸知識的教學方式，這種方式在應試教育模式下具有強大的生命力，但這些理論知識與實際工程仍存在較大鴻溝。與教學和科研相比，許多高校更沒有意識到學科競賽在人才培養中的重要作用，使得教師參加學科競賽積極性不高，在人力、物力和財力上的支持極為有限。為提高學科競賽水平，待大賽臨近時大部分高校采取高強度的專項訓練等措施，忽略了學科競賽的系統性，導致與專業人才培養方案相脫節。由于學科競賽體制不健全，加之學校急于追求競賽效果，催生出功利化的應賽教育，違背了學科競賽對學生實施全面教育的理念，造成學生在理論知識和實踐能力上出現斷層。

（二）?專業型學科競賽豐富度有待增加

近年來，在政府機構、行業協會與高校的共同努力下，“互聯網+”、挑戰杯等大賽已上升至國家政策層面，這些大賽是學科競賽中較為成功的典范，幾乎做到了人人皆知，廣泛參與的地步。個別專業型賽事，雖然檔次也較高，但因宣傳力度不夠和參與人員受限，參與度普遍不高，甚至呈精英化和固定圈子趨勢，進而限制專業型學科競賽的影響力和可持續發展。目前，學科競賽只有部分學生有選擇性參與，缺乏與專業教育各課程體系的有機融合。當前高校對實踐教學設備、實訓場地等的管理方式偏于僵化，不僅難以跨學院整合及共享資源，也較少為學生設立創新創業工作室，導致所培養出的大學生綜合能力不足，難以較好地滿足用人單位的需求，從而給我國大學生就業帶來一定的壓力。