[摘 要] 伴隨著國家基礎設施建設的快速發展,土木工程專業人才需求及培養數量均急速增長。然而,由于人才培養目標定位模糊,教學主體“非工程化”趨勢嚴重,教學模式難以適應新形勢新要求等,導致企業找不到合適的畢業生,畢業生找不到合適的就業崗位。為扭轉前述情況,韶關學院在充分分析學校層次、地方需求、師資力量、生源質量等要素的基礎上,轉變教育觀念,深化教學改革,凸顯辦學特色,提出了應用型高校土木工程專業“蛋糕式”人才培養模式,并對其實施路徑進行了深入的研究。
[關鍵詞] 土木工程;“蛋糕式”;培養模式
[基金項目] 2018年度韶關學院第十九批教育教學改革研究重點項目“應用型高校土木工程專業‘蛋糕式’人才培養模式的研究”(SYJY20181912);2020年度韶關學院校級課程思政建設項目“基于協同育人的土木工程專業‘課程思政’實施路徑研究”(9900590114)
[作者簡介] 陳常清(1973—),男,福建莆田人,碩士,韶關學院化學與土木工程學院教授級高級工程師,主要從事結構工程與巖土工程研究。
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324(2024)28-0046-06 [收稿日期] 2022-03-02
一、研究背景
(一)土木工程專業人才大量需求與培養
伴隨著國家城市道路、軌道交通、地下綜合管廊等基礎設施建設的快速發展,土木工程專業人才的需求量急劇增加,培養土木工程專業人才的高校數量也急速增長。目前,全國開設土木工程本科專業的高校逾600所,在校學生人數約60萬[1]。
(二)應用型高校土木工程專業畢業生的工作情況及社會需求情況分析
1.變換崗位類型的情況不多。應用型高校一般位于中小城市,其土木工程專業畢業生的就業崗位主要是本行業企事業單位的基層建設管理部門,以及中小城市的設計施工監理單位。工作特點:技術含量不算高但比較繁雜瑣碎,專業劃分籠統,專業分工模糊,專業交叉嚴重;能靈活運用技術于生產一線。
一般來說,一旦人員選擇設計(或施工)作為職業,即使跳槽,亦較少出現設計與施工之間的崗位類型變換,即基本上做設計的繼續選擇設計、做施工的繼續選擇施工。
2.要求“下得去”“用得上”[2]。對基層企業而言,往往缺乏人才梯隊,難以有效結合傳幫帶作用對畢業生進行上崗培訓。
一般要求畢業生“下得去”“用得上”。“下得去”即要求畢業生專業功底扎實,解決工程具體問題能力強;“用得上”即上崗就能創造效益,要求畢業生能較好地掌握市場所需的基本技能。
3.用好“一帶一路”的舞臺。我國注冊師制度已實行多年,現已建立起較全面的執業資格體系。隨著“一帶一路”倡議的推進,這里成為應用型高校土木工程專業人才發展的另外一個重要舞臺。由于專業認證及注冊師制度與國際接軌,與二者相結合培養的“立足行業、提升專業、走向產業”人才愈發受青睞。
二、土木工程專業傳統人才培養模式存在的問題
(一)人才培養目標“定位”模糊
我國高等院校主要有兩大類:以“雙一流”建設高校為龍頭的研究型高校、以位于中小城市為主體的應用型高校。囿于辦學經驗等問題,長期以來,相當數量的應用型高校沒有很好地分析不同就業市場、服務地域、服務崗位等對人才需求標準的差異,所制定的人才培養目標定位模糊,在人才培養和課程體系等方面一直效仿研究型高校的模式,辦學同質化嚴重,出現“千校一面、千人一面”現象。結果就是企業找不到合適的畢業生,畢業生找不到合適的就業崗位。
(二)教學主體“非工程化”趨勢嚴重
教師的實踐能力是應用型人才培養的關鍵。近年來,應用型高校亦熱衷于“申碩”,新引進的基本是從“學校”到“學校”的博士教師,他們大多理論功底扎實但缺乏實踐經驗背景;另外,高校的教師評價體系還存在重科研、輕教學現象,加劇了教師的“非工程化”趨勢。其結果是教學內容的“非工程化”趨勢嚴重,教學照本宣科,導致學生學習停留在理論知識層面,未能與實際及實踐很好地結合,無法滿足應用型人才培養的要求。
(三)教學模式難以適應形勢要求
應用型高校土木工程專業大多為新辦專業,辦學經費緊張,實驗條件有限,為完整、系統地完成“厚基礎、寬口徑”多內容而少課時的教學任務,往往教學重理論、輕實踐,重灌輸、輕運用,易導致學生連一些基本的專業名詞都理解不清,更遑論對知識的綜合靈活運用。另外,每門課為保證自身內容的完整性、系統性,課程間缺乏優化統籌,導致課程內容重復或脫節;課程內容陳舊,沿用手算時代的框架,重計算過程、輕宏觀把握及軟件應用,重專業知識、輕人文素養,等等。其結果,短期表現就是學校教學內容在實際工作中用不上,學生上崗適應期長;長期表現就是學生的發展因知識結構失調及能力不夠全面而后勁不足。
三、“蛋糕式”人才培養模式的提出
基于前述情況,作為2015年方開辦土木工程本科專業的韶關學院,為扭轉“千校一面、千人一面”及畢業生能力不足所造成的巨大就業壓力,充分分析學校層次、地方需求、師資力量、生源質量等要素,轉變教育觀念,深化教學改革,凸顯辦學特色,緊扣“地方性、應用型、工程化”的辦學定位,提出了應用型高校土木工程專業“蛋糕式”人才培養模式(即3年包含理論和實踐交融的常規學習+1年以實踐為主的特色學習)。
所謂“蛋糕式”人才培養模式,就是重點構建滿足市場需求而又符合學校自身辦學條件的特色教學模式。而前提在于,3年內高質量完成包含理論和實踐交融的常規學習。
分析學校所在城市韶關位于山區的特點及建設市場情況,結合師資力量,韶關學院土木工程本科專業梳理出新農村建設、防災減災、建筑工業化的三大特色學習方向。用1年時間進行以實踐為主的特色學習,把學生雕琢成具備韶關學院“三大特色”鮮明識別度“圖案”的“蛋糕”。凝心聚力做好“特色蛋糕”,是希望將專業見習、畢業實習等實踐環節的“走過場”變為“做實做細做深”,避免“研究型高校學生重理論輕實踐、眼高手低,職業院校學生重實踐輕理論、后勁乏力”的通病,探索應用型高校土木工程人才培養的新路。
而基于3年包含理論和實踐交融的常規學習所形成的少課時情況,則在分析考慮學生諸如基礎、興趣、特長、能力等各方面存在差異的基礎上,形成面向崗位分層分類培養暨基于課程模塊之長短課融合的課程體系。
四、“蛋糕式”人才培養模式的實施路徑
(一)制訂“蛋糕式”人才培養方案
“蛋糕式”人才培養方案的具體舉措可以概括為“一二三四五六”,即一個中心,提升學生能力;二個面向,面向基層、面向工程;三大特色,新農村建設、防災減災、建筑工業化;四類崗位,全科、設計、施工、工程管理類(含造價、監理);五層平臺,通識教育、學科基礎、專業方向、個性特色、素質拓展;六維協同育人,品德、體格、思維、表達、技能、管理。
人才定位:“地方性、應用型、工程化”,即面向一線工作,能解決工程實際問題、地方特色鮮明的“現場工程師”“現場管理者”“鄉村設計師”。
人才培養思路:以立德樹人為主線,以提升學生能力為中心,以構建“雙師型”師資隊伍為保障,以多渠道立體化的“二個面向”實訓實踐為重點,以社會需求為導向,“量身定制”具備韶關學院“三大特色”鮮明識別度的“蛋糕”,構建知識—實踐—素質—創新一體化的土木工程專業“五層平臺”課程體系,以PDCA-CDIO一體化教育模式思維實施“六維”協同育人,培養“厚基礎、寬口徑、強實踐、重特色”區分于研究性本科和高職高專及其他應用型高校的“四類崗位”技術人才,從而縮短就業適應期。
(二)構建面向崗位分層分類培養暨基于課程模塊之長短課融合的課程體系
1.課程體系的構建策略。從學校學生的差異性和社會對人才需求層次的多樣性出發,以社會需求為導向,以能力培養為核心,專業知識、人文素養、技能訓練并舉,按通識教育、學科基礎、專業方向、個性特色、素質拓展五個層次,采取“平臺+模塊”的方式[3],建立與工程教育認證和國家注冊師資格考試相適應的面向崗位分層分類培養長短課結合的課程體系[4]。
從課程內容與職業標準對接、教學過程與生產過程對接、強化創新創業實踐的角度,修訂課程體系,優化教學內容,做到“通識課程通用、專業課程夠用、素質課程管用、特色課程實用”[5]。理論教學環節強調“厚基礎”,強化“三基”,突出高教性,以區別職業技術教育;實踐教學環節強調“強實踐”,突出應用性和實用性,強化學生基本技能和創新意識的培養。
素質拓展體系以常規理論教學體系和實踐教學體系為主載體開展創新訓練,著重培養大學生的創新思維、方法和能力;輔以“創新與創業”“思維與方法”等專項素質拓展課程,并通過各種競賽及社會活動的帶動,提高學生對基本技能訓練的興趣以及對基本技能的掌握程度,增強走上工作崗位后的就業適應性。
2.面向崗位的分層分類培養。最早期的分層分類培養思想萌芽可追溯到春秋時期孔子的“因材施教”。1868年,美國教育家哈利斯提出并實施“活動分團制”(又稱“彈性進度制”)之后,分層分類人才培養理論逐漸受到重視并發展。隨著我國高等教育邁入大眾化教育階段,土木工程專業招生規模亦在擴大,學生在興趣、需求和能力等方面的差異日益突出,同時建設市場對設計、施工、管理等崗位的不同需求,都是應用型高校實施分層分類人才培養的現實訴求。
3.基于課程模塊之長短課融合的課程體系。基于3年包含理論和實踐交融的常規學習所形成的少課時情況,須要對教學內容及課程安排進行優化調整。(1)結合專業認證和國家注冊師考試,優化教學內容。教材是教學內容的重要載體,優化教學內容首先須要優選教材。應用型高校土木工程專業學生往往長于形象思維,拙于邏輯思維;對公式推導較多的課程普遍有畏難情緒,而對集成大量基礎知識的專業課中的理論知識部分更顯厭學。故不宜選用理論知識過多過深的研究型教材,而應選用簡化理論知識增加工程實例分析的應用型教材,盡可能將理論知識與實際工程相聯系,便于學生對知識的理解和掌握,提高學以致用的效果。在知識點取舍上,參考《高等學校土木工程本科指導性專業規范》《高等學校土木工程專業評估(認證)標準》,結合國家注冊師考試;在教學內容上,體現“新”與“精”,壓縮經典理論知識,增加實用性新知識、新技術;在內容安排上,避免課程之間的重復和脫節,做到重點突出、層次分明。(2)實行基于課程模塊之長短課融合的策略。基于3年包含理論和實踐交融的常規學習所形成的少課時情況,提出面向崗位分層分類培養長短課結合的課程體系。低年級階段應根據學生的成才意愿和個人的學習能力水平,對主要的基礎課程(如數學類、英語類、力學類課程)進行縱向分層次教學;進入高年級后,應結合學生的興趣愛好、就業意愿,實行橫向分類(如設計類、施工技術類、造價類等)培養。例如,就業擬選擇施工類的學生,則其高年級的專業課以施工技術類課程為主、以設計類課程為輔,而其基礎課程“結構力學”中的矩陣位移法、結構動力學等可不作為學習要求,這就是結構力學的短課;反之,對于就業擬選擇設計類的學生,則其高年級的專業課以設計類課程為主、以施工技術類課程為輔,而其基礎課程“結構力學”中的矩陣位移法、結構動力學等要求學習,這就是“結構力學”的長課。采用同師同班開展長短課教學的方式可以解決應用型高校師資緊張的問題(無需拆分成不同班或不同課程),測試亦可同試卷但可選做不同試題。
(三)改革教學模式,優化教學手段
1.PDCA-CDIO一體化教育模式的運用[6]。近年來,國際流行的工程教育模式CDIO,即構思(conceive)、設計(design)、實現(implement)和運作(operate),體現“做中學”和“基于項目教育和學習”的理念。PDCA循環,即計劃(plan)、執行(do)、檢查(check)、處理(act),是循環不止地提高水平的質量管理方法。
PDCA-CDIO一體化教育在應用型高校土木工程專業“蛋糕式”人才培養模式的實施:在宏觀層面,以社會需求為導向來制訂人才培養方案,通過滿足項目建設所需的知識、技能、素質等要素來設置課程體系,使整個課程體系全過程、有機、系統地結合起來,將PDCA循環質量管理理念完整地貫穿整個教學的各個階段;在微觀層面,將學生分組形成團隊,按照CDIO模式,基于工程項目方式開展課程教學過程,Conceive——查找資料選定課程學習主題,Design——形成若干工程項目問題,Implement——進行專業知識的學習,Operate——解決相關問題課程結束,而在每一階段或知識單元同樣須貫徹PDCA循環質量管理理念;而在中觀層面,則實施多課程協同項目教學法[7],即擬定一個工程項目后,不同課程從自身的角度深入考慮該項目的實施。如擬定的工程項目為學校圖書館,則“基礎工程”課程須考慮圖書館的基礎技術問題,“混凝土結構設計”課程須考慮圖書館如何采用混凝土結構進行設計,“施工技術與施工組織”課程須考慮圖書館如何施工等。
PDCA-CDIO一體化教育模式,旨在讓學生通過課程之間的有機聯系,主動學習、不斷進行工程實踐,激發學生的創新思維,強化學生團隊協作能力、人際溝通能力、終身自學能力的培養,非常適合社會的需求。
2.結合現代教育技術,優化教學方法,推行對分課堂等新型教學模式。土木工程專業中以各類數學為主體的基礎理論類課程和以力學為主體的應用理論類課程,邏輯性強、公式多、難度大,教學時教師可發揮傳統板書教學的優點,實時交互、保留時間長、重點突出,以利于師生交流情感,培養學生的思維能力;而在工程實踐類專業課程的教學中,教師可充分發揮多媒體教學的優勢,圖文聲像并茂、信息量大、可重復、重現事故災害現場,促進課程平臺建設。同時,積極推行啟發式教學、項目教學及對分課堂等,激發學生的積極性,吸引學生的注意力,發揮學生在課堂教學中的主體作用;開設微課,建立課程QQ群、微信群等,豐富師生交流渠道,發揮教師在課外釋疑解惑中的指導作用。通過優化教學手段和教學方法,教學互長,全面提高教學質量,提升學生的綜合能力。
(四)多渠道立體化,突出實訓實踐
實踐教學體系按實驗、實習、設計等課內部分和創業大賽、社會調查、科技制作、學科競賽等課外部分,分基本技能、專業技能、技術應用、技術創新四個層次進行構建,由實驗室、校企合作共建基地、“虛實結合”工學交融的一體化實踐平臺進行多渠道立體化支撐。
基本技能主要通過實驗環節進行培養,專業技能主要通過實習、設計等環節進行培養,技能應用與技術創新主要通過創業大賽、社會調查、科技制作和學科競賽等環節進行培養。
1.建設務實的實驗室,建立高效的實驗教學體系。旨在提高動手能力的實驗教學是實施“蛋糕式”人才培養模式的重要環節,而開展實驗教學的基本前提是建設實驗室。實驗室建設宜立足學校定位,以服務本科教學為中心,適當兼顧科學研究和社會服務,不盲目攀比跟從其他高校的做法。同時,針對實驗經費緊張的情況,優化整合傳統實驗體系中部分陳舊、重疊的內容,精心設計實驗內容,盡可能一材多用,建立高效的實驗教學體系。
2.推進多方共贏的校企合作發展之路。(1)校企合作對教學具有促進作用。通過校企合作,建立學生可真正接觸真實工程的實踐基地和平臺,可以提高學生學以致用、團隊協作等能力;增進產教融合,教師的實踐能力和社會服務能力可得到提升,同時可為教學科研提供素材與方向,增進教學的豐富性,促進科研的針對性;共建校企產學研融合發展平臺,邀請企業參與到以企業需求為導向的專業教學的全過程,進而縮短學生工作后的磨合期。(2)校企合作的現實情況。目前,校企合作的普遍情況是學校“一頭熱”,合作流于形式,一些掛牌基地純粹是為了應付檢查;企業對接納學生進企業實習的意愿不高,即使接納也基本按廉價勞動力安排在低技術含量崗位見習。究其原因有:①按照傳統校企合作模式,校企合作難以解決企業的實際問題;②土木工程生產具有周期性和復雜性,企業生產與學校教學安排難以協調;③企業培養學生會耗費大量物力財力,吸納學生進入企業可能會給企業帶來安全、影響生產等一系列問題;④由于經費、機制等問題,學校難以支付企業指導學生的培訓費用;⑤缺乏企業參與校企共建的強有力優惠政策支持。(3)轉換機制,推進“融合式”的校企合作發展之路。通過學校、企業、教師、家庭、學生多方高度合作,產教學研深度融合,構建利益“互惠雙贏”機制、運營“共同治理”機制、組織“交叉任職”機制、晉升“成果互認”機制、培養“校企合一”機制、建設“共建共享”機制[8],推進“融合式”的校企合作發展之路,以共建實踐基地為平臺,以達到提升學生實踐能力的根本目標。
3.構建“虛實結合”工學交融的一體化實踐平臺[9-10]。(1)一體化實踐平臺構建策略:①空間虛實結合,即遠程實習與企業現場實習相結合,以解決企業接待實習能力有限、教學安排周期與企業生產周期沖突等問題。②內容虛實結合,即虛擬工程與實際工程相結合,由于畢業實習、畢業設計中的真實工程數量有限,大多數學生無法深入進行實際生產,替代方案是“假題真做”,以達到“真題真做”的效果。③方式虛實結合,通過虛擬仿真實驗與實體實驗相結合,發揮虛擬仿真教學高效率、低成本、內容豐富、性能有效和安全等優勢,提高學生的實踐能力。④遵循一體化原則,體現在實踐教學與理論教學內容的同步性、“零切割”,多課程共享共建平臺,如施工類課程的視頻、圖片等資料可用于“土木工程概論”“混凝土結構設計”等課程。⑤遵循漸進式的原則,不追求平臺建設一步到位,如上屆學生動手制作的模型就是后屆學生認識實習的素材,上屆學生現場實習所拍攝的施工工藝視頻就是后屆學生虛擬學習的素材。(2)虛實結合的實踐:①按虛實結合的方式進行“全程工學交融”教學,以加深學生的感性認識,促進學生深入實踐。如從學生入校伊始,從“土木工程概論(學)”與“模型制作(虛、工)”“認識實習(實、工)”交融,使學生初步建立工程概念,到“結構抗震設計(學)”與“不同建筑物在不同強度地震下的響應的仿真實驗(工、虛)”“振動臺實驗(工、實)”交融,鍛煉學生的分析與解決問題的能力,等等。②教學中“虛”與“實”的把握。a.實驗環節。對觀摩演示類的破壞性構件實驗,盡量采用虛擬仿真技術;對開放參與類構件實驗,盡量先借助虛擬仿真技術進行實驗方案設計,再進行實體實驗驗證;對高成本、大體型、較復雜、高危險性之類的結構實驗,亦盡量采用虛擬仿真技術。b.實習環節。構建“虛擬仿真軟件操作”“施工現場觀摩”“實體模型動手制作”三個模塊。虛擬仿真軟件側重于施工工序演示及講解、施工工藝交互式操作、考核等;施工現場觀摩,即通過現場觀察以及與工程技術人員展開交流,以解決學生在操作虛擬仿真軟件時所遇到的困惑;實體模型動手制作環節,是指學生在虛擬仿真軟件上學習完施工工藝后,以小組為單位,在實驗室真刀實槍進行實際操練,以加深工程概念,鍛煉動手能力,培養團隊合作精神。c.設計環節。優先選擇真實工程真實參數的“真題真做”;在條件不允許時,選擇真實工程虛擬參數或虛擬工程真實參數,但均須達到“真題真做”的效果。設計環節除了內容虛實結合以外,可借助計算機網絡,校企導師線上線下進行虛實結合的指導;建立網絡交流群,資源共享,避免重復解答不同學生的同類問題。
(五)內外兼修,多元化構建“雙師型”師資隊伍
優秀師資是良好教學質量的根本保證。土木工程專業課程的理論性與實踐性強,亟須構建教學能力強、工程實踐經驗豐富的“雙師型”教師隊伍。而應用型高校位處中小城市的現實情況是:往往年長教師學歷較低、科研能力較薄弱,但實踐經驗較豐富;年輕教師學歷較高、科研能力較強,但實踐經驗較薄弱。
通過內外兼修、多元化提升“雙師型”師資隊伍及水平的主要措施包括四點:一是加大高水平“雙師型”教師的引進力度;二是聘請具備一定理論功底和豐富工程經驗的企業技術人員,兼職指導實踐教學環節;三是加大在職教師參加理論及工程實踐的培訓力度;四是取長補短,團隊幫扶。通過社會服務團隊,年長教師幫扶提高年輕教師的工程實踐能力;通過科研攻關團隊,年輕教師幫扶年長教師突破計算能力弱、思維方式單一等科研瓶頸;通過建立集體備課、磨課、評課制度,促使年輕教師學習年長教師的教學經驗,年長教師學習年輕教師靈活運用網絡素材、熟練掌握多媒體技術等特長,達到共同提高教學質量的效果。
(六)構建注重過程評價及實踐能力的考評體系
以往的課程考核方式比較單一、簡單,無法客觀評價學生對課程的全面掌握程度。為改變這種情況,由側重結果考評轉向結果與過程并重考評,由側重理論知識考評轉向理論與實踐并重考評,形成筆試、口試、操作、報告等多種形式與多次考核相結合的考評體系。除了注重考查基本知識以外,還注重考查學生對知識的理解和運用能力;除了注重考查理論知識以外,還注重考查學生對工程技能的運用能力;除了注重考查工程技能以外,還重視考查學生的工程素養、創新意識等[11]。
結語
本文基于千校一面區分度不高的情況,提出注重地方區域特色、提升人才區分度的“蛋糕式”人才培養模式。韶關學院結合自身條件,聚焦做好新農村建設、防災減災、建筑工業化等“特色蛋糕”;基于3年包含理論和實踐交融的常規學習所形成的少課時情況,提出面向崗位分層分類培養長短課結合的課程體系;針對實踐環節走馬觀花、效果不佳的情況,提出構建“虛實結合”工學交融的一體化實踐平臺。
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Research on the ‘Cake-style’ Talent Cultivation Mode of Civil Engineering in Applied Universities
CHEN Chang-qing
(School of Chemistry and Civil Engineering, Shaoguan University, Shaoguan,
Guangdong 512005, China)
Abstract: With the rapid development of national infrastructure construction, the demand for fresh graduates major in civil engineering and the number of civil engineering professionals have grown rapidly. However, due to the vague “positioning” of talent cultivation objectives, the serious trend of “unengineering” of teaching subjects,and the teaching model being difficult to adapt to the requirements of the situation, enterprises cannot find qualified graduates and graduates cannot find suitable jobs. To ameliorate the above situation, based on full analysis of the school level, local demand, faculty and the quality of students, Shaoguan University changes its educational concept, deepens its teaching reform, highlights school characteristics, puts forward the ‘Cake-style’ talent cultivation mode of Civil Engineering in applied universities, and conducts in-depth research on its implementation path.
Key words: civil Engineering; “cake-style”; the cultivation mode