土建專業實踐教學對學生工程設計能力培養的作用探析

程麥理 楊紅霞 李盛斌 郝艷娥 張揚

[摘 ?要]為探究土建專業人才培養過程中實踐教學環節對工程設計能力提升的作用，本文通過對現階段我國土建專業在人才培養過程中工程設計能力培養的環節進行論述，分析工程設計能力培養質量的影響因素及存在問題，提出教學改革建議及對策。研究成果可為土建專業學生工程設計相關專業課程的教學改革提供思路。

[關鍵詞]工程設計 ?人才培養 ?實踐教學 ?學科競賽 ?創新

基金項目：延安大學課堂教學改革“金課”建設項目;延安大學繼續教育教學改革研究項目（項目編號：YDJY2020-13）。

引 ?言

工程設計能力是土建專業本科人才能力培養的重要目標，也是學生應具備的專業技能。土建專業知識體系龐雜，課程專業理論晦澀，課程間知識交錯，學生學習壓力大。如何利用已學專業知識結合實踐教學，培養土建專業本科人才的工程設計能力是一項重要課題。

隨著土建學科的不斷發展與完善，本科人才工程設計能力的培養形式越發多樣，主要包括課程設計、畢業設計和學科競賽等。課程設計和畢業設計是必備的專業實踐教學環節，其主要目標是加深學生對所學理論知識的理解，應用專業知識解決工程實際問題。馬小莉認為創新型人才培養的核心是要把能力培養貫穿理論學習與工程設計教學實踐中，加強課程設計的改革力度。學科競賽以項目式活動組織為引導，鼓勵學生大膽創新，積極開展工程設計創新能力訓練，以達到創新教育的目的。鄭旭認為，參加學科競賽已成為提高學生就業競爭力的重要方式，呼吁高校以培養學生創新精神和動手實踐能力為導向，提升學生工程設計能力，提高專業創新意識。

本文通過分析我國土建專業本科生工程設計能力培養的現狀，指出工程設計能力培養存在的問題，結合理論聯系實踐的發展思路，給出了高校土建專業在人才工程設計能力培養方面的對策及建議。

工程設計能力培養現狀

根據國家土建類專業教學質量標準，我國對土木與建筑專業本科人才的工程設計能力培養具有明確要求：適當安排工程設計能力訓練的專項教學與實踐，提升學生對工程設計的認識。

1.課程設計教學

課程設計是土建專業人才培養的重要實踐教學環節。通過課程設計教學，加深學生對課程涉及專業理論知識的理解，熟悉工程結構設計的流程，鍛煉學生使用相關設計手冊、設計規范等參考資料的能力，培養學生綜合分析問題和運用所學基礎理論知識正確解決實際工程問題的能力，為畢業設計教學環節的順利開展做好鋪墊，同時也為畢業后參加工作積累經驗、奠定基礎。

課程設計是土建專業實踐教學的重要組成部分，也是大學生工程設計能力培養的重要途徑。秦世強等人以武漢理工大學混凝土結構課程設計實踐教學為例，介紹了課程設計的選題、執行和考核等具體改革措施，培養了學生解決復雜工程問題的能力。王亞軍等人基于層次分析法定性分析影響鋼結構課程設計成績的影響因素，通過建立多層級評價指標，借助數學模型探討了鋼結構課程設計的成績評定，促進了鋼結構課程設計質量的提升。

在課程設計的實踐教學環節，各高校的制度保障措施不一，基本包括布置任務、內容講解、過程指導、成果評價等。因辦學資源、師資力量差異懸殊，易產生課程設計內容單一、指導措施不易落實、學生工程設計能力的訓練質量難以保障、課程評價指標及制度不健全等問題。

2.畢業設計教學

畢業設計是本科學生在畢業前的最后學習和綜合訓練，是理論學習深化、拓寬、融合的重要過程，也是對學生學習研究與實踐成果的全面總結，對學生綜合素質的全面提升具有重要作用。工程設計類畢業設計是以“新工科”、應用型人才培養為辦學定位的高校的重要選擇。

畢業設計要求學生能夠綜合應用所學專業核心理論知識，結合設計任務要求開展工程設計工作，主要考核學生的綜合應用能力，加深學生對專業課程的理解和各課程間的聯系，是理論聯系實踐的重要過程。張耀軍等通過對高校土建專業畢業設計存在的問題進行分析，提出了復合應用型人才培養的多專業聯合畢業設計思路。李文芳通過項目教學法，基于實際工程，開展多專業聯合畢業設計，培養學生綜合應用知識解決實際工程問題的能力。

在畢業設計實踐教學中，各高校根據實際情況制定了不同的指導培養、考核評價方法。由于畢業設計通常設置在本科第八學期，學生多存在就業、考研的多重壓力，畢業設計工作具有較大難度。

3.學科競賽

隨著人才培養的專業化程度不斷加深，對創新性要求較高的土建專業學科競賽逐漸引起各高校的重視。學科競賽是土建專業本科人才培養的重要平臺，也是鍛煉學生創新能力的有力措施。學科競賽通常會根據競賽性質及內容對參賽高校、隊伍等作出限制，側重培養學生不同的創新能力。

土建專業的學科競賽品類齊全、內容豐富，對學生工程設計及創新能力的培養效果顯著。以土木工程專業為例，較為重要的學科競賽有全國大學生結構設計競賽、工程訓練大賽、BIM技術競賽等。曹現雷等結合對大學生結構設計競賽的指導，將“結構模型制作”開設為公選課，著重培養學生工程設計及動手實踐能力。蔣杰從BIM技術進課堂的角度闡述了學科競賽對工程軟件教學的促進作用，指出可通過學科競賽、工程認證等積極措施有力推動工程設計、分析軟件的實踐教學。

學科競賽具有重要的創新能力培養作用，但專業程度過高的競賽內容對部分高校的參賽隊員有極大的挑戰，學生在短時間內較難掌握所需的專業理論，無法使用專業軟件按時完成競賽所要求的工程設計，指導教師在開展工作的過程中容易顯得力不從心。

存在的問題

1.實踐教學質量難以保障

實踐教學是專業理論教學的重要補充，也是鍛煉學生對所學專業理論知識應用的重要過程。不同高校對實踐教學的過程管理和績效控制方式不一，內容千差萬別，學生的能力培養質量難以保障。

各高校土建學科的辦學特色不同，教學層次和內容也有差異。在實踐教學環節中，教師指導學生開展工程設計的時間和精力不易保證，教學所需的硬件資源無法穩定、持續供給，教學過程管理及制度保障措施往往淪為空談。

在設計成果評價方面，設計答辯是檢驗學生對知識掌握和應用情況的重要一環。但在實際的教學安排中，課程設計答辯環節難以落實，畢業設計的答辯質詢常使學生措手不及，無法達到預期檢驗目標。

2.理論聯系實踐不夠緊密

土建專業具有顯著的理論與實踐緊密聯系的要求，理論可指導實踐順利開展，反之，實踐可反饋完善專業理論。近年來，隨著高校對博士師資占比的嚴格要求，使得高校部分博士師資基本是從高校到高校，幾乎無行業工作經歷，工程實踐經驗匱乏，不能較好地引導學生認識專業特點及學科前沿。

在土建專業工程設計教學環節中，專業理論和設計任務內容陳舊，不能適應新形勢下“新工科”對專業人才培養的需求。課程教學的改革創新力度小，工程設計培養與實踐脫節嚴重，新型土建人才工程設計能力培養模式尚未形成。

近年來，在我國基礎設計建設浪潮的推動下，各種創新程度高、技術含量足、分析難度大的工程設計方案被采用，工程設計水平發展迅速。但高校土建專業教授的知識仍較陳舊，與時代脫節嚴重，不能緊跟學科發展，工程設計能力培養缺乏原始創新，使學生無法適應新時代工程建設對專業人才工程設計能力的要求。

3.創新能力培養無相應措施

創新是專業學科發展的不竭動力。現階段，部分高校通過設置“第二課堂”“創新學分”等制度措施，逐漸加強對創新教育的關注，但對創新性教育仍不夠重視，除專業性較強的學科競賽對人才培養的創新性有明確的能力要求外，本科人才實踐教學環節對創新教育評價的可操作性較低，給土建專業工程設計創新能力培養帶來很大困難。

土建專業本科生在校學習課程數量多，專業理論知識學習任務重，創新性工程設計能力訓練與實踐練習少。學科競賽對學生的創新能力、理論知識水平、工具軟件及模型制作能力都有較高的要求，學生往往不能自如應對，大多需要指導教師協助，導致部分學科競賽對學生的工程設計能力培養及訓練空有其名，學生自主創新難落實，不能全面達成其創新性培養的目標。

對于強調創新性培養的學科競賽，由于部分賽題目標不明確，學生往往根據賽題要求，臆造創新性強但不符合工程實際的作品，導致競賽對學生專業認識引導和素質培養的作用降低，不能提高學生解決實際工程問題的能力。

建議及對策

工程設計能力培養是土建專業學生能力培養的重要任務，結合現階段我國土建專業實踐教學存在的問題提出如下建議及對策。

1.加強設計教學監管，創新設計教學形式與方法

在現有教學模式及制度框架下，積極構建土建人才培養的實踐教學保障體系，強化過程監管，加大教學巡查力度，探究建立適合土建專業人才設計能力訓練的高效路徑，深化專項能力培養的教學形式和方法改革，提升工程設計能力培養質量。

2.促進校企深度合作交流，開發務實的設計任務與內容

工程實踐能夠有效促進學生工程素養的形成，培養學生獨立思考、積極解決工程實際問題的能力。在實踐教學環節中，應積極開發適應“新工科”培養要求的新課題，理論聯系實踐，探索工程設計教學的新方法和新思路。

3.加強課程創新教育融合，培養學生的自主創新與實踐

新形勢下，高校的創新教育日益被強調，大學生的課堂和實踐教學工作應深化創新教育改革，鼓勵教師和學生積極開展科技創新和工程設計能力訓練活動，在理論教學中育新篇，在實踐教學中求改革，在能力培養中融創新。

4.重視計算分析軟件應用，強化計算機應用能力的培養

隨著工程設計行業的迅速發展，工程設計電子化、智能化、模塊化愈演愈烈，學生在掌握專業基本原理及核心理論的前提下，還應重視知識的遷移應用。結構分析軟件、工程制圖軟件等系列工程設計工具是借助計算機技術實現的高效躍遷，各級教學單位應密切關注學科發展對人才能力需求的改變，強化學生對計算機應用能力的培養。

結 ?語

土建專業學生工程設計能力培養的方法和路徑亟待改革完善，本文通過查找人才能力培養短板及問題，結合教育教學實踐，為土建專業人才實踐教學環節中工程設計能力的培養提出了建議及對策。

參考文獻：

[1]馬小莉.土木建筑工程專業課程設計的優化應用及改革措施探討[J].中小企業管理與科技（中旬刊），2014（11）：273-274.

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[3]秦世強，康俊濤.土木工程道橋方向混凝土結構設計原理課程設計教學改革探索[J].教育教學論壇，2020（27）：158-160.

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作者單位：延安大學建筑工程學院 ?陜西延安