

摘" 要:“一帶一路”背景下,土木工程專業人才培養更加注重學生的實踐能力和創新思維。產教融合是高校培養應用型人才的著力點和突破口,而實踐基地是培養學生實踐創新能力的載體和關鍵環節。因此,有效利用高校和校外企業資源,在實際工程項目中培養專業碩士創新思維和解決實際工程問題的能力就顯得尤為重要。該文以西安工業大學土木水利專業碩士產教融合培養模式為例,在充分分析目前實踐能力培養存在的問題以及行業高級應用人才需求現狀的基礎上,提出依托高校和企業雙平臺,以提升“學生、教師、企業”三個主體能力為目標,實現校企資源的四個融合,構建土木水利專業碩士產教融合實踐創新能力培養的新模式。
關鍵詞:一帶一路;土木水利專業碩士;產教融合;實踐創新能力;培養模式
中圖分類號:C961" " " 文獻標志碼:A" " " " " 文章編號:2096-000X(2025)05-0076-04
Abstract: Under the background of the \"Belt and Road\", the practical abilities and innovative thinking of students are paid more attention to. The integration of industry and education is a focal point and breakthrough for cultivation of applied talents of universities. Thus, practice bases are the carriers and key links for nurturing students'practical and innovative abilities. Therefore, it is especially important to effectively utilize resources from both universities and off-campus enterprises to foster the innovative thinking and problem-solving abilities of professional masters in the engineering projects. Taking the industry-education integration training model of professional masters majored in civil and hydraulic engineering in Xi'an Technology University as an example, this paper fully analyzes the current problems in cultivating practical abilities and the status of industry's demand for high-level applied talents. It proposes a new model for cultivating the practical innovation abilities of rofessional masters majored in civil and hydraulic engineering, based on the dual platform of universities and enterprises, aimed at enhancing the capabilities of the three main bodies: 'students, teachers, and enterprises', and achieving the four integrations of school-enterprise resources.
Keywords: Belt and Road; professional masters majored in civil and hydraulic engineering; industry-education integration; practical innovation abilities; training model
2013年,我國提出了建設“一帶一路”的合作倡議,此后我國積極發展與沿線國家的經濟合作伙伴關系。通過近十年的發展,“一帶一路”倡議取得了很大發展[1-2]。從中老鐵路、沙特麥加—麥地那高鐵、匈塞鐵路,到印度尼西亞雅萬高鐵、巴基斯坦瓜達爾港口、馬爾代夫中馬友誼大橋、卡塔爾盧賽爾體育場等重要工程都能看到中國建設者的身影。
在“一帶一路”背景下,基礎交通建設是實現互聯互通、互利共贏的基礎,需要大批高層次土木工程應用人才。因此,提升土木水利專業碩士學位研究生的培養質量和實踐能力,特別是時間創新能力的培養就顯得尤為重要。由于“一帶一路”背景下面對更加復雜的外部環境和工程技術難題,對人才的實踐能力和創新思維有更高的要求。產教融合是高校培養應用型人才的著力點和突破口,而實踐基地是培養學生實踐創新能力的載體和關鍵環節[3-4]。因此,如何利用校外企業資源,在實際工程項目和生產中培養學生創新思維和解決實際工程問題的能力就顯得非常重要了。
目前,高校絕大部分教師都是從學校畢業到學校工作,實踐經驗缺乏。而校內實習與工程實踐脫節,校外實習也大多流于形式,師生對企業施工和管理過程難以深入了解。企業方面,一方面人才短缺、科研投入不足,導致難以實現創新和核心競爭力不足;另一方面,由于人才培養和需求出現錯位,導致難以招到具有一定實踐經驗、創新能力強的應用型人才[5-6]。因此,對于土木工程研究生的培養,尤其是專業學位碩士的培養來說,在學校培養期間如何與實際工程和科技項目結合,培養實踐創新能力就顯得非常重要了。
一" 目前土木工程人才創新實踐能力培養的困境
從目前應用型人才培養的情況來看,職業技術學院主要采用各種“參觀實習+生產實現+生產單位頂崗實習”相結合的方式。這種方式培養的是工廠化、流程化的實踐應用能力,基本上談不上實踐創新能力的培養[7]。而普通高校對于學生實踐能力的培養主要是“校內實踐+虛擬平臺”,結合認識實習、生產實習、畢業實習等環節提升實踐能力,這種方式難以深入企業的生產,更不要說介入企業關鍵技術和難題進行科技攻關了。而目前對研究生實踐能力的培養,普遍的做法是依托導師的科研項目進行“導師+研究生”的“點對點”培養,培養的規模小和培養質量缺乏持續性[8-9]。而且在很多情況下與實際工程的技術難題脫節,產生一定程度的人才培養與企業需求錯位[10]。從目前國內高校對土木水利專業碩士實踐創新能力培養看,主要存在以下幾方面的問題:①學生實習流于形式,絕大部分高校實踐環節與工程實踐脫節,校外實習環節大多流于形式,導致師生對企業施工和管理過程缺乏深入了解。②大部分教師缺乏實踐經驗,普通高校“雙師型”教師不多,而絕大部分教師都是從學校博士畢業直接到高校工作,實踐經驗缺乏,結合實際工程指導學生存在不小的困難和差距。③企業培養人才成本高昂,由于上述原因導致學生實踐能力培養不足,會加大企業后期培養人才的時間成本和經濟成本。因此,針對上述問題,有必要完善現有的土木水利專業碩士研究生的實踐創新能力培養模式。
二" 西安工業大學土木水利專業碩士產教融合培養模式構建
西安工業大學創建于1955年,是陜西省人民政府與國家國防科技工業局、中國兵器工業集團有限公司、中國兵器裝備集團有限公司共建的高水平大學。西安工業大學建筑工程學院成立于1994年,2004年開始從事研究生教育,2010年開始建筑與土木工程專業碩士教育(2018年調整為土木水利專業類別),現有土木工程一級碩士學位點和土木水利專業碩士學位點。西安工業大學土木水利專業碩士在3年學習期限內完成不少于36學分,其中學位課不少于18學分,實踐環節(必修)為10學分的學習要求,且實行校內外雙導師制。通過近些年的不斷摸索,采取以下四方面的具體措施培養土木水利專業碩士的實踐創新能力。
(一)" 以培養實踐創新能力為目標,不斷完善課程體系與培養方案
對于土木水利專業碩士培養來講,構建系統的理論知識體系是非常重要的。因此,土木水利專業學位碩士培養方案中,理論課程設置是基礎,同時結合必要的實踐課程和實踐環節構成了一個完整的培養方案[11]。西安工業大學水利與土木專業學位碩士培養方案中,首先包括數學、力學、外語和自然辯證法等公共課,同時也設置了彈塑性力學、高等工程地質、工程結構抗震學等基礎課和專業基礎課。此外,還設置了土木工程技術前沿、土木工程測試技術、土木工程創新實踐課程(這些課程根據不同二級學科課程內容不同)等不同類型的課程共計6個學分,對學生的實踐能力要素進行交叉培養。在上面課程學習的基礎上,設置了專業實踐環節12個學分,要求學生實踐時間不少于3個月,開展形式可以為在實踐基地、導師科研項目、企業實際項目等,較為靈活。為了適應技術的快速發展,實踐課程和實踐環節會定期與共建基地的企業進行研討,根據情況對教學內容進行調整。如在隧道工程課程的工程案例方面,與陜西路橋集團有限公司合作,依托銀白高速謝家坡隧道的技術難題,共同開發了“千枚巖大變形隧道施工控制技術教學案例”。由于案例結合實際工程技術難題,深入淺出分析了該類工程的技術難點、解決方法,并提出了有針對性的施工技術措施。由于該案例直接采用工程難題進行教學,激發了學生學習的熱情,因此受到學生的一致好評。同時,該案例也入選了陜西省工程類專業學位研究生教學案例。
(二)" 以“科研項目”為引領,構建校內、校外實踐能力培養雙平臺
目前,國內高校研究生培養采用的是導師帶學生,類似于“學徒制”的方式培養研究生。這種方式的優點在于導師可以手把手教授學生,讓學生可以盡快在導師的指導下成長[12]。但缺點也同樣明顯:一是導師的學識會嚴重影響學生的理論水平和實踐能力,如果導師自身缺乏實踐經歷和技能,很難培養學生的實踐創新能力和解決工程復雜問題的能力。二是導師個人的精力比較有限,很難同時兼顧多個學生在時間能力方面的培養,導致學生間實踐能力差異較大。三是單個導師接觸的工程類型相對比較有限,而實際工程類型較多,比如工程可以大致分為房建、交通、市政和港口等工程。而且就算是同一種類型的工程,也會由于工程地質條件、氣候環境條件、實際施工條件等情況不同而采取不同的設計標準和施工方法,如平原地區與高海拔寒冷地區混凝土工程的施工就差異很大。因此,培養土木水利專業碩士的實踐能力,僅靠導師的培養,很難兼顧多個學生的研究興趣、能力提高,也很難拓展學生研究的視野。
鑒于上述問題,西安工業大學土木水利專業碩士學位點采用以重大工程的科研項目為引領,利用校內教學科研平臺和企業生產測試平臺,將課堂搬進虛擬仿真試驗室、導師團隊試驗室和實際工程項目,在實際工程項目和科學研究試驗中培養學生創新思維和解決實際工程問題的能力(圖1、圖2)。如西安工業大學與中國水電建設集團十五工程局有限公司聯合建立了實踐基地,依托甘南王格爾塘—夏河高速項目,對高海拔寒冷地區混凝土箱梁施工技術進行了技術攻堅,在學校進行理論分析和數值模擬、在現場實驗室進行試驗、在工地現場進行測試和驗證。經過四年半的努力,攻克了相關技術,研究成果榮獲陜西省建設工程科學技術進步獎一等獎。類似的例子還有很多,都是利用校內教學科研平臺和企業生產測試平臺實現了學生、企業、學校和教師的多贏。
(三)" 以校企共建實踐基地為抓手,實現資源的四個融合
通過多年的實踐和摸索,西安工業大學土木水利專業碩士培養形成了一套行之有效的做法,特別是校企共建實踐基地的建立解決了培養學生規模不大、學生解決復雜工程問題能力弱的問題。具體做法如下:首先通過教授團隊與企業科研合作,建立良好的校企關系。然后引入企業力量,搭建校企合作實踐基地,實現校內校外資源整合和共享,并聘請企業管理骨干和工程技術人員作為實踐基地的企業方導致。同時,邀請企業導師參與學生實踐能力過程培養(如培養方案修訂、課程體系調整、實踐能力和生產測試等)。在充分利用校內教學科研平臺和企業生產測試平臺,助力了師生教學科研活動,提升學生、教師、企業技術人員實踐創新能力。經過近20年的努力,先后與中鐵十八局集團有限公司、中交一公局集團有限公司、中國水電建設集團十五工程局有限公司(簡稱“中水十五局”)、中國有色金屬工業西安勘察設計研究院、陜西高速公路工程試驗檢測有限公司、陜西路橋集團有限公司和中鐵十四局集團有限公司(簡稱“中鐵十四局”)等30多家行業內重點企業進行了科研合作(圖3、圖4),并與中國水電建設集團十五工程局有限公司、中國有色金屬工業西安勘察設計研究院和陜西高速公路工程試驗檢測有限公司等8家單位企業建立了長期的研究生實踐創新基地。
從多年的實踐效果看,要實現與生產企業的深度合作,首先要建立科研合作,才能為后期建立實踐基地打下堅實基礎和建立長期合作關系。如我們目前建立的8個實踐創新基地,都跟相關企業有多年的科研合作。然后依托實際工程項目中的技術難題進行科技攻關,實現工程與科研深度融合。在聯合攻關的過程中,校內主要進行理論分析和試驗,而現場進行測試和驗證。由于工程項目距離較遠,通常還會采用線上和線下討論、分析和總結,并進一步指導學生研究、完善學生培養方案、提升企業技術,從而實現“工程與科研、校內與校外、線上與線下、專業與學科”四個融合。
(四)" 建立創新實踐基地運行機制,完善實踐過程評價方式
西安工業大學與企業實踐創新基地建立了成套的安全保障、學生和導師考核、試驗室管理、導師進入和退出制度,以及企業導師的聘任和退出制度。首先,對研究生進入實習基地進行事前培訓、過程管理、事后考評,對研究生進入實踐創新基地進行全過程管理和評價。同時,對學校導師和企業導師在創新實踐基地的進入、退出以及職責等方面進行了規范和要求,并建立了相關制度,定期考核。在學生實踐創新能力評價方面,實踐基地以人才培養和實踐創新能力提升為目標,注重培養學生實踐操作能力、解決工程實際問題能力和科技創新能力,提出了“創新優先、注重實踐”的產教融合考核體系。同時引入PDCA管理思想,通過企業回訪、學生反饋及第三方評價等方式,及時調整、完善合作模式及培養環節,進行全過程持續改進,保證產教融合實踐基地有效運行,穩步提升人才的培養質量。到目前為止,已經形成了實踐基地建立與運行,導師聘任、考核與退出,學生實踐能力培養與評價的完整體系。
三" 產教融合實踐創新能力培養模式的特色
經過多年的實踐,西安工業大學在土木水利專業碩士實踐創新能力培養方面,形成了自己的特色。為了不使校企合作流于形式,首先應該有穩固的合作基礎。我們的合作基礎是建立在科研項目的合作上,即以“科研項目”為引領。然后利用高校和企業的試驗和測試平臺,結合實際工程難題進行聯合攻關,共同攻克工程技術難題。因此,構建“校內教學科研平臺+企業生產測試平臺”的雙平臺,這是關鍵。當然解決工程難題只是一方面,提升“學生、教師、企業”三個主體能力才是雙方真正的目標。此外,在這個過程中必須整合學校和企業的相關資源,做到“工程與科研、校內與校外、線上與線下、專業與學科”四個方面的融合才能實現上述目標。
從上述分析可以看出,西安工業大學在土木水利專業碩士實踐創新能力培養方面形成了一定的特色,構建了“一個引領、兩個平臺、三個提升、四個融合”的產教深度融合實踐創新能力培養模式,并取得了顯著效果。截止到目前,累計已有300余名本科生,60多名專碩和學碩在實踐基地完成實習、測試和試驗,其中結合科研課題完成碩士學位論文30余篇,畢業生受到中國鐵道科學研究院集團有限公司、中交第一公路勘察設計研究院有限公司、中鐵第一勘察設計院集團有限公司、陜西交通控股集團有限公司和浙江省交通運輸科學研究院等行業龍頭企業歡迎。2018年以來,基地向中國礦業大學、北京科技大學等高水平大學輸送10余名博士研究生。此外,對50余位企業技術人員進行了相關技術培訓。
四" 結束語
隨著我國基礎設施的快速完善,國內建筑企業逐漸參與到“一帶一路”的基礎建設中,這對于我國建筑企業可持續發展、消化我國過剩產能以及擴大就業是非常有必要的。因此,在“一帶一路”背景下,如何培養和提高土木水利專業學位研究生的實踐創新能力,關乎“一帶一路”國家戰略的順利實施和建筑業的可持續發展。因此,深入研究培養和提升土木水利專業學位研究生的實踐創新能力是非常重要和必要的。本文以西安工業大學為例,分析了土木水利專業學位研究生在實踐創新能力培養中存在的問題。以“學生、教師、企業”三個主體能力提升為目標,從課程體系設置、校企平臺建設、校企資源融合等方面進行了分析,并結合西安工業大學的實踐總結了產教融合實踐創新能力培養模式,以期為土木水利專業碩士以及類似工科專業碩士實踐創新能力培養提供一個可行的思路。
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基金項目:2022年陜西教師發展研究計劃項目“核心素養導向下,基于‘3+1’工程的地方行業特色高校專業學位研究生培養模式探索與實踐”(YJSZG2023104);2023年西安工業大學研究生教育教學改革重點項目“基于實踐基地產教融合的土木工程應用型人才培養模式研究”(XAGDYJ230105);2021年西安工業大學本科教學改革研究一般項目“軍民融合背景下城市地下空間專業人才培養體系研究”(21JGY014)
第一作者簡介:鄧祥輝(1976-),男,漢族,四川德陽人,博士,教授,博士研究生導師。研究方向為土木工程教學與科研。