新工科背景下土木工程專業(yè)實踐教學(xué)體系改革★

李連志 劉振平 周憲偉 馬桂軍

(黑龍江工程學(xué)院土木與建筑工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150050)

1 概述

《新工科研究與實踐項目指南》的發(fā)布，推動和促進了工程科技人才的培養(yǎng)與教育方法改革，已成為工程教育的發(fā)展趨勢。在《指南》的24個選題方向中有很多是關(guān)于工程實踐能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的[1]。

土木工程專業(yè)與生產(chǎn)、建設(shè)一線結(jié)合緊密，要求學(xué)生具有較高的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，為了達成新的人才培養(yǎng)目標，勢必要對原有的實踐教學(xué)體系進行改革。黑龍江工程學(xué)院土木工程專業(yè)基于新工科工程教育模式的特點，結(jié)合工程教育認證通用標準和《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標準》的要求，構(gòu)建了校企合作資源共享、互惠互利的實踐教學(xué)運行機制和產(chǎn)教融合、協(xié)同育人的實踐教學(xué)體系，從提高學(xué)生對土木工程的認知出發(fā)，分階段、分層次地強化了對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，取得了一定成效，可為應(yīng)用型本科院校土木工程專業(yè)在人才培養(yǎng)方案編制方面提供借鑒[2，3]。

2 實踐教學(xué)體系改革的舉措

近年來，黑龍江工程學(xué)院土木工程專業(yè)已經(jīng)為新工科的需要進行了積極的探索[4]，在2019年修訂了培養(yǎng)方案，制定了符合新工科理念和專業(yè)認證標準的培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求；在培養(yǎng)模式、課程體系建設(shè)方面打造了以提升學(xué)生能力培養(yǎng)為主線的課程群，并更新了課程教學(xué)內(nèi)容；與此同時，積極探索校企合作人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新，使學(xué)生從最初的認識實習(xí)、地質(zhì)實習(xí)，到動手操作的測量實習(xí)、創(chuàng)新實踐周，再到參與企業(yè)具體工程項目的生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)，能有效地鞏固和深化學(xué)生在校所學(xué)的專業(yè)理論知識，循序漸進的使學(xué)生在知識、能力、素質(zhì)全方面提升工程設(shè)計、施工管理等項目建設(shè)的有關(guān)工程經(jīng)驗，鍛煉、培養(yǎng)學(xué)生的企業(yè)意識、項目意識和工程意識，增強學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力、組織協(xié)調(diào)能力和社會適應(yīng)能力，提高學(xué)生身心素質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)和綜合素質(zhì)。

2.1 凝練符合新工科理念和專業(yè)認證標準的培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求

我校土木工程專業(yè)參照專業(yè)通用標準結(jié)合新工科理念，制定了符合我校人才培養(yǎng)目標定位和特色的專業(yè)培養(yǎng)目標，為實現(xiàn)和達成培養(yǎng)目標制定了12條畢業(yè)要求，并將其分解為可衡量、可評價、全覆蓋的34個畢業(yè)要求指標點，最終建立起了良好的培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求、畢業(yè)要求與課程的支撐關(guān)系矩陣。

2.2 打造了達成畢業(yè)要求與提升學(xué)生能力培養(yǎng)為核心的課程群

結(jié)合學(xué)校本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案課程體系框架的要求，考慮充分支持畢業(yè)要求的達成和提升學(xué)生能力培養(yǎng)為核心，設(shè)立了通識教育、專業(yè)教育和綜合教育三個部分。通過優(yōu)化調(diào)整，將通識教育類課程分為哲學(xué)與社會、文學(xué)與藝術(shù)、數(shù)學(xué)與自然科學(xué)等8個課程模塊，81.5學(xué)分；將專業(yè)教育類課程分為工程基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)方向(道橋工程方向和建筑工程方向)三大模塊，92.5學(xué)分；綜合教育6學(xué)分。

表1 土木工程專業(yè)獨立實踐教學(xué)任務(wù)開設(shè)情況

在專業(yè)教育類課程中將課程依據(jù)認知過程和能力培養(yǎng)相結(jié)合的原則，將課程組成課程群，在學(xué)時、學(xué)分進一步被壓縮的情況下，為優(yōu)化課程內(nèi)容、提升學(xué)生的能力培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)，避免了部分知識點在多門課程中重復(fù)講授，明確了各課程在人才培養(yǎng)方案中的定位，從而確定了課程目標及支撐的畢業(yè)要求。同一課程群中既可包含理論課程又可包含實踐課程，使實踐教學(xué)課程既可單獨成為體系，又可為理論教學(xué)服務(wù)，進一步將實踐教學(xué)作為提升理論教學(xué)完成認知培養(yǎng)基礎(chǔ)上，提高工程實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的手段和途徑。表1列出了我校土木工程專業(yè)在專業(yè)教育類中獨立實踐教學(xué)的開設(shè)情況。

以土木工程專業(yè)道橋工程方向為例，從表中可以看出，32周的獨立實踐教學(xué)環(huán)節(jié)自學(xué)生大學(xué)二年級貫穿至畢業(yè)，其中以認知能力培養(yǎng)為主的認識實習(xí)和地質(zhì)實習(xí)占2周，各課程設(shè)計占6周，以實踐能力培養(yǎng)為主的測量實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、勘測實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)占10周，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主的畢業(yè)設(shè)計占14周。

3 構(gòu)建基于校企合作產(chǎn)教融合、協(xié)同育人的實踐教學(xué)體系

新工科理念更重視學(xué)生能力的培養(yǎng)，實踐教學(xué)體系又是能力培養(yǎng)的主要載體，黑龍江工程學(xué)院土木工程專業(yè)在構(gòu)建實踐教學(xué)體系時，充分發(fā)揮學(xué)校60余年的辦學(xué)歷史積淀，與國內(nèi)、省內(nèi)多家知名設(shè)計單位、施工單位，依據(jù)“共商、共建、共享”原則，通過引企入校等多渠道構(gòu)建基于校企合作產(chǎn)教融合、協(xié)同育人的實踐教學(xué)體系，表1中列出了校企合作實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。從大二開始，在認知階段就讓學(xué)生了解生產(chǎn)一線的工作情況，樹立學(xué)習(xí)目標，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；大三、大四階段與企業(yè)聯(lián)合，結(jié)合新工科理念，在生產(chǎn)實習(xí)和勘測實習(xí)等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，注重實踐能力的培養(yǎng)，在畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計中注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，將校企合作實踐教學(xué)貫穿大學(xué)四年的培養(yǎng)之中。

4 基于新工科土木工程專業(yè)實踐教學(xué)方法與考核評價體系的改革

實踐課程的教學(xué)不同于理論課程的教學(xué)，有自己獨特的規(guī)律性[5]。探索針對實踐教學(xué)任務(wù)行之有效的教學(xué)方法，在教學(xué)中采用現(xiàn)場觀摩啟發(fā)式教學(xué)和質(zhì)疑式教學(xué)、實操型的參與式教學(xué)和案例教學(xué)等多種形式，在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中進一步培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、工程實踐能力和創(chuàng)新思維能力。

同時，注重探索實踐課程線上線下混合式教學(xué)方式。實踐課程與理論課程不同，不能完全采用線上的教學(xué)方式，如MOOC或SPOC等。在實驗類課程中引入現(xiàn)代化的技術(shù)手段，如虛擬仿真、AI教學(xué)等。但是高質(zhì)量的MOOC資源不但能幫助學(xué)生對材料或結(jié)構(gòu)的微觀變化有更清晰的認識，還能作為現(xiàn)場實操的有力補充，比如可通過動畫演示讓學(xué)生更好地了解樁基施工環(huán)節(jié)正反循環(huán)的區(qū)別，掌握施工整體流程及各施工環(huán)節(jié)的銜接等。

另外，實踐課程的考核評價亦不同于理論課程，實踐教學(xué)難以僅通過考試就區(qū)分出學(xué)生的實際學(xué)習(xí)成效，所以探索研究實踐課程綜合的考核評價體系，注重形成性評價、過程性評價等就顯得尤為重要了。

5 結(jié)語

根據(jù)新工科工程教育理念，結(jié)合工程教育認證通用標準和《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標準》的要求，打造面向新工科的建筑工業(yè)化、智能化土木工程人才實踐課程教學(xué)體系的改革與探索，具有重要現(xiàn)實意義和必要性，對培養(yǎng)應(yīng)用型高級專門人才具有重要意義，符合工程教育發(fā)展趨勢。

黑龍江工程學(xué)院土木工程專業(yè)結(jié)合國家和地方經(jīng)濟社會發(fā)展需求，依托省級一流專業(yè)建設(shè)成果，發(fā)揮與行業(yè)緊密聯(lián)系的優(yōu)勢，依據(jù)“共商、共建、共享”原則，通過引企入校，構(gòu)建校企合作資源共享、互惠互利的實踐教學(xué)運行機制，聯(lián)合培養(yǎng)土木工程專業(yè)新型工科人才，在制定培養(yǎng)方案的過程中充分征集企業(yè)、科研院所及往屆優(yōu)秀畢業(yè)生的意見，與合作企業(yè)共同打造優(yōu)質(zhì)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)和實習(xí)實訓(xùn)基地，保證實踐教學(xué)質(zhì)量。同時，注重教師實踐能力、創(chuàng)新能力和業(yè)務(wù)水平的提高，改進實踐教學(xué)方法進一步培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、工程實踐能力和創(chuàng)新思維能力，完善了考核評價體系的改革與建設(shè)，從而構(gòu)建土木工程專業(yè)的產(chǎn)教融合、協(xié)同育人的實踐教學(xué)體系。