潘寶峰　姚榮涵　趙勝川　王寶民　周長俊

［摘 要］黨的十七大指出，“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是為了貫徹落實中國特色新型工業(yè)化道路以及建設創(chuàng)新型國家、人力資源強國等重要戰(zhàn)略部署所指定的教育層面的重大改革。課題組基于卓越工程師培養(yǎng)方針及目標，針對目前國內交通工程專業(yè)，探索新的培養(yǎng)目標、教學計劃、教學方法以及創(chuàng)新性實踐教學體系等，給出相應的改革方法并進行了教學實踐。

［關鍵詞］卓越工程師；交通工程；教學改革

［中圖分類號］ G642 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2022）09-0018-04

20年來，我國的科技和經(jīng)濟取得了豐碩成果，與此同時，我國的公路建設得到了跨越式發(fā)展，交通工程也隨之迅速發(fā)展。教育界和產(chǎn)業(yè)界越來越關注如何培養(yǎng)專業(yè)知識扎實、適應時代發(fā)展需要的工程科技人才。隨著國家“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）的深入推進[1]，大連理工大學交通工程專業(yè)（以下簡稱“本專業(yè)”）作為一個集研究性、前沿性及實踐性于一體的專業(yè)，憑借“卓越計劃”這一發(fā)展契機，從培養(yǎng)方案、培養(yǎng)模式、教學方法及教學體系方面進行了本科教學改革和創(chuàng)新。

大連理工大學作為卓越工程第一批試點高校，積極推進“卓越計劃”，培養(yǎng)卓越工程師，于2015年舉辦了全國高校“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（東北地區(qū)）工作交流研討會。來自全國34所高校的142名代表參會，會議交流研討了“卓越計劃”的實施和工程人才培養(yǎng)改革的經(jīng)驗與做法。大連理工大學交通工程專業(yè)于2019年入選遼寧省一流本科示范專業(yè)，正在從“卓越計劃”視角重新審視本科交通工程人才培養(yǎng)定位，改革和創(chuàng)新交通工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系，構建獨具“大工特色”的交通工程卓越工程師培養(yǎng)模式。

“卓越計劃”不單單要求學生靈活運用本專業(yè)的基礎理論知識，更要求學生具備創(chuàng)新意識，能夠綜合使用所學知識解決實際工程問題。為此，高校亟須對培養(yǎng)方案、培養(yǎng)模式、教學方法、實踐教學體系等方面進行改革，推進交通工程卓越工程師的培養(yǎng)工作。

一、國內外卓越工程師培養(yǎng)現(xiàn)狀

中國作為世界上高等工程教育規(guī)模最大的國家，其工科專業(yè)學生人數(shù)占全世界的三分之一以上。截至2018年，全國各類高等教育在校學生總規(guī)模達到3833萬人，其中工科類專業(yè)占整個本科教育專業(yè)數(shù)的三分之一，是極其重要的組成部分；90%以上的高等院校開設了工科類專業(yè)。雖然同世界其他各國相比，我國的培養(yǎng)規(guī)模是最大的，但是我國工程人才培養(yǎng)普遍存在著理論與實踐脫節(jié)、注重理論教學、實踐教學走過場等問題，主要原因是國內工程教育多年存在的“學術化”傾向，使工科學生在讀期間以上理論課為主、工程實踐訓練不夠。

國際上，很多工程教育領先于我國的發(fā)達國家一直在工程師培養(yǎng)過程中不斷變革、力圖進取。美國發(fā)布了《適應新世紀的工程師教育 培養(yǎng)2020年工程師》，為此，麻省理工學院開始推行Gordon計劃。英國教育部門提出“培養(yǎng)具有真正產(chǎn)業(yè)實踐的工程師”，并著力于構建以大學技術學院、大學職業(yè)學院為代表的新型高等工程教育機構；采取所謂的“三明治”模式：學生先在學校學習，再到企業(yè)頂崗工作，最后回到學校完成學業(yè)、獲得證書。德國采用“雙元制”模式，畢業(yè)生能力要求由行業(yè)協(xié)會統(tǒng)一制訂，學校負責傳授與職業(yè)有關的專業(yè)知識，企業(yè)負責專門培訓學生的職業(yè)技能，從而使專業(yè)理論與職業(yè)實踐有機對接。澳大利亞利用“TAFE”（Technical and Further Education）模式使學校與企業(yè)密切合作，所有“TAFE”學院設立的董事會的主席和絕大部分成員都是來自企業(yè)一線的專家，企業(yè)全程參與人才培養(yǎng)過程，每個學院都建立了實力雄厚的實踐教育基地。

在這種背景下，我國教育部于2010年啟動了“卓越計劃”，其要點包括：企業(yè)深度參與人才培養(yǎng)過程；學校除了通用教育標準，也注重向行業(yè)標準看齊；強化學生的創(chuàng)新能力，使其全面發(fā)展[2-6]。2017年，“復旦共識”“天大行動”及“北京指南”構成了新工科的三部曲。新工科旨在面向新型產(chǎn)業(yè)，如人工智能、智能制造、云計算等新興產(chǎn)業(yè)，培養(yǎng)實用型、交叉型、綜合型、復合型的高素質人才。2019年，《教育部辦公廳關于實施一流本科專業(yè)建設“雙萬計劃”的通知》發(fā)布，標志著我國將積極推進并全面深化“六卓越一拔尖計劃”（以下簡稱“卓越拔尖計劃”），即培養(yǎng)卓越工程師、卓越醫(yī)生、卓越法治人才、卓越教師、卓越新聞傳播人物和卓越農(nóng)林人才的卓越人才培養(yǎng)計劃及基礎學科拔尖人才培養(yǎng)計劃，旨在培養(yǎng)多學科交融的科技創(chuàng)新人才，以滿足新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟下的工科專業(yè)人才培養(yǎng)需求。

2018年，教育部高等教育司司長吳巖在《培養(yǎng)堪當大任的卓越拔尖人才》的主題報告中提出“卓越拔尖計劃”2.0版?！白吭桨渭庥媱潯?.0版指出應按照“3+1”模式培養(yǎng)卓越人才，即3年校內學習加上1年企業(yè)實習。其中1年的企業(yè)實習是培養(yǎng)卓越工程師創(chuàng)新實踐能力最重要的一個環(huán)節(jié)，也是提高當前工程技術人員的實踐能力和彌補其創(chuàng)新能力不足的關鍵。除此之外，培養(yǎng)方案、教學方法等也應該做出相應的變革，共同促進卓越工程師的培養(yǎng)。

二、交通工程卓越工程師培養(yǎng)方案設計

（一）教學內容革新

培養(yǎng)方案是學校貫徹落實教育方針和實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的實施方案，也是改革教育模式、改進教育方法、構建創(chuàng)新性實踐教學體系的主要依據(jù)。按照卓越工程師培養(yǎng)的基本要求和各項標準，交通工程專業(yè)致力于培養(yǎng)知識、能力、素質、品德于一體的卓越工程師，具體要求是：具有強烈的社會責任感、良好的人文素養(yǎng)以及職業(yè)道德精神，具有扎實的專業(yè)基礎知識和豐富的專業(yè)技能，具備創(chuàng)新、實踐的能力[7-9]。

一是專業(yè)理論課。交通工程主要包含道路與鐵道工程、交通運輸規(guī)劃與管理、交通信息工程及控制三個學科的內容。在理論教學中，要注意培養(yǎng)學生，使其基礎深厚、專業(yè)知識覆蓋面廣，以避免其就業(yè)去向太過單一。專業(yè)理論課是培養(yǎng)卓越工程師的基石，不同于傳統(tǒng)的理論課，培養(yǎng)卓越工程師的專業(yè)課程，尤其是必修課和限選課，須根據(jù)專業(yè)需求進行設置，要符合專業(yè)發(fā)展方向、滿足行業(yè)發(fā)展需求、緊隨時代發(fā)展的腳步，還要設置與交通工程前沿及當前行業(yè)實踐密切相關的課程。要求學生在掌握系統(tǒng)、全面的基礎理論、知識、技能的同時，更要挖掘理論知識的內涵并總結其規(guī)律，引導學生探究原理、總結應用方法，培養(yǎng)學生的實踐能力。多方面、多角度地進行改革和創(chuàng)新，以提高學生的綜合能力和創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)交通工程卓越工程師提供有力支持。

二是課程設計。課程設計在培養(yǎng)方案中也有著重要的地位，不論是基礎課程設計還是專業(yè)課程設計，作為對理論知識的檢驗以及對實踐能力的訓練，都應該緊密地和項目相結合。通過與企業(yè)合作，將真實的工程項目設計成具體的課程設計題目，其內容覆蓋課程所涉及的基礎知識及專業(yè)技能；并制訂詳細的任務書，讓學生明確項目的任務要求、知識內容、技能需求。以綜合訓練為目標，制訂“確立設計目標—明確設計內容—制訂設計計劃—組織實施項目設計—進行成果展示、答辯—總結、評比、歸檔”各階段的具體實施方案，采取團隊合作、共同完成的方式。按照查閱資料、背景調查、處理信息、組織實施、核算檢查等各項任務，完成相應的項目設計，并匯總成設計成果，在答辯中按各自分工展示相應的設計成果。教師對每位學生承擔的任務及團隊總體成果分別進行評價，并納入課程設計的考核中。

三是實驗、實習。充分利用各種儀器、設備、軟件以及各類在線資源，設計綜合型、開放型的實驗項目，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和團隊合作能力，使學生通過思考、討論完成實驗方案設計、實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，并讓學生通過匯報和報告同時展示實驗內容、過程、結果和結論。與相關企業(yè)共建工程訓練中心[10-12]，實習在工程訓練中心完成，以實際生產(chǎn)任務為引導，帶領學生學習基本工程技能，使實踐環(huán)節(jié)回歸工程本質，讓學生接觸到企業(yè)生產(chǎn)、設計中包括研究、開發(fā)、設計制造、運行等一系列步驟的整個工程鏈。工程鏈中每一個環(huán)節(jié)都不是孤立的，學生在實踐中能將相互獨立的環(huán)節(jié)互相關聯(lián)，將各種專業(yè)理論知識融會貫通。這樣的認識實習、生產(chǎn)實習能夠有效地提高學生的工程實踐能力。

四是畢業(yè)設計。國內交通工程專業(yè)的畢業(yè)設計選題主要分為工程設計、軟件開發(fā)、工程方案論證、工程技術討論四大類，每類對應不同的設計內容、設計形式，主要包括畢業(yè)論文、設計圖紙及說明書、施工組織設計和軟件展示四種。但是，國外一些高校沒有將這些作為本科教學的最終檢驗，而是要求學生在校學習期間積極參與實踐，比如英國、美國會為即將畢業(yè)的學生開設體驗課程，由教師拋出課題，讓學生利用所學知識進行研究，最后以多個小論文和小實驗的形式呈現(xiàn)，讓本科生積極地參與科研、實踐[13-14]。

目前，我國交通工程專業(yè)的總體趨勢是由單一系統(tǒng)轉向綜合系統(tǒng)，規(guī)劃和建設部門也從職能較為單一轉向規(guī)劃、建設、運營及管理一體化。在此背景下，本專業(yè)的畢業(yè)設計也進行了相應的調整?，F(xiàn)階段，畢業(yè)設計只以研究性或者階段性的工程設計為主，還無法讓學生通過系統(tǒng)性的思考方式理解交通工程項目的規(guī)劃、建設、運營及管理等全過程，也很難使學生跨專業(yè)、跨學科、交叉性的綜合實踐能力得到鍛煉。因此，下一階段的畢業(yè)設計在選題時應注重使題目涵蓋整個系統(tǒng)。同時，應使設計形式多樣，讓學生積極地參與實踐，結合實踐完成畢業(yè)設計，使得畢業(yè)設計內容貼近工程實際，避免設計成果紙上談兵、設計過程程式化、設計結果固定化。

（二）培養(yǎng)模式創(chuàng)新

交通工程卓越工程師的培養(yǎng)模式強調學生綜合素養(yǎng)的提高，其培養(yǎng)方案中明確提出：以培養(yǎng)與國際接軌的高素質卓越交通工程師為目標，培養(yǎng)適應交通工程綜合化、信息化、集約化發(fā)展的高素質人才。

一方面，傳統(tǒng)培養(yǎng)模式以課堂傳授知識為主，忽視了教學對象的情感、態(tài)度、智力、能力等方面的提升。而現(xiàn)代教育則以人為本，在課堂上除了傳授專業(yè)知識，更注重培養(yǎng)學生的實踐能力及人格品質。與此同時，工程的本質特征是超越存在和創(chuàng)造存在，具有創(chuàng)新性、系統(tǒng)性、實踐性等諸多特性，所以在教學中應該注重提高學生的創(chuàng)新實踐能力。比如，采取問題驅動的教學模式，每個教學環(huán)節(jié)圍繞“問題”展開，讓學生自主思考，從而提高學生的實踐創(chuàng)新能力[15-18]。

另一方面，在企業(yè)實習階段，鼓勵專業(yè)與企業(yè)為學生共同設計學習方案、共同監(jiān)督學生的學習過程、共同評定學生在企業(yè)實習的成績。目前，一些工科大學生的理論基礎雖強但實踐能力較弱，入職上崗后仍需花費大量時間和精力來提高實踐能力。而一些企業(yè)在提供大學生實習崗位時，又沒讓學生參加與企業(yè)需求、發(fā)展密切相關的工作。這種境遇使得學校在人才培養(yǎng)中無法全面了解企業(yè)的實際人才需求，致使工程教育陷入困境?！白吭桨渭庥媱潯?.0版中的“3+1”模式要求企業(yè)參與工程專業(yè)人才培養(yǎng)，讓工程教育通過企業(yè)參與使人才培養(yǎng)回歸工程。很多高校已積極響應教育部的號召，與企業(yè)聯(lián)合建設“國家級工程實踐教育中心”，學生在實踐教育中心實踐、學習，既能通過工程實踐提高學生的實踐能力，又能確保學生實踐能力發(fā)展方向和企業(yè)需求保持一致，使培養(yǎng)出來的人才能填補企業(yè)的人才空缺、引領企業(yè)發(fā)展，進而達到雙贏的目的。

在企業(yè)實習階段，高校應與企業(yè)一起制訂學生一年中每個月甚至每周的具體實習方案，通過學生實際參與、學校和企業(yè)共同指導，讓學生最終完成畢業(yè)設計，打造培養(yǎng)學生應用能力及創(chuàng)新能力的平臺。從校內四年培養(yǎng)轉化為校內、企業(yè)“3+1模式”共同培養(yǎng)，這樣一些課程應設置成在企業(yè)實踐時完成，聘請工程經(jīng)驗豐富的工程師給學生傳授知識。校企聯(lián)合培養(yǎng)將使得合作企業(yè)在人才培養(yǎng)中積極發(fā)揮作用，通過教學和實踐相結合，學生的理論知識會更加扎實，其工程實踐能力也能得到充分鍛煉，從而使學生的工程實踐水平得以提高。在校企聯(lián)合培養(yǎng)的過程中，學生所獲得的實踐經(jīng)驗是在傳統(tǒng)課堂上學不到的，這樣培養(yǎng)出來的人才也更符合企業(yè)的需求，可以更快、更好地參與到企業(yè)生產(chǎn)中。

（三）教學方法更新

培養(yǎng)卓越工程師還需采取符合其培養(yǎng)要求的教學方法。講授專業(yè)課程時，將實際工程問題引入課堂教學和課外訓練，引導學生解決實際工程問題，通過講解實際工程案例，將所學知識與實際工程應用相聯(lián)系，讓學生獲取理論知識的同時學習相應的實踐經(jīng)驗，從而提高學生的實踐能力和理論聯(lián)系實際的能力。

通過對實際項目進行研討，學生可以充分了解項目的背景資料、方案選擇、設計過程、檢驗校核等內容，并深刻理解項目實施的流程、步驟、關鍵點等。教師在講解實際工程案例的過程中，引導學生自主發(fā)現(xiàn)問題、查閱相關資料、理解行業(yè)相關標準，再結合自身所學知識嘗試解決問題，最后教師剖析重難點、總結學生學習效果，以此培養(yǎng)學生自主獲取知識以及運用知識的能力。在進行課堂交流時，教師提出問題后，應將學生合理地按人數(shù)進行分組，讓學生合作完成任務，注重引導學生進行溝通討論以及團隊合作。每個小組由組長進行分工、協(xié)調，各組員按照自己分到的任務自主查找資料，再在小組內共同探討，最后小組派代表在課堂上匯報其研究成果，這樣既可激發(fā)學生的學習積極性，也可培養(yǎng)學生的團隊合作能力。

在各個教學環(huán)節(jié)中，教師和學生利用各種現(xiàn)代化工具和各類在線資源進行課程學習、任務完成、互動交流、答疑解惑等。教學方法的改進和更新，不但能夠激發(fā)學生學習的主動性，而且能夠提高學生的知識應用能力及工程實踐能力，使學生將理論知識、行業(yè)規(guī)范標準、設計流程等內容融會貫通，從而提高教師的教學能力、培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力。

三、交通工程卓越工程師培養(yǎng)教學實踐

（一）理論示范課程建設

本專業(yè)先期以路基路面工程、道路工程施工、公路養(yǎng)護技術、城市與區(qū)域規(guī)劃導論、交通規(guī)劃這5門課程為例，建設企業(yè)、行業(yè)專家參與教學的交通工程專業(yè)主干課程。

考慮到企業(yè)、行業(yè)專家參與教學的可行性，上述5門主干課程的主講教師對課程簡介、教學大綱、教學內容、教學日歷進行了更新。主講教師與企業(yè)、行業(yè)專家就課程內容、教學方法、考核形式等進行交流溝通后，由主講教師重點完善適合課堂教學的多媒體課件，其中各門課程根據(jù)實際情況安排2～8學時，由企業(yè)、行業(yè)專家講解工程實踐案例。教師通過拍照、攝像、錄音等方式進行課程建設過程的記錄和追蹤。

教學實踐中，路基路面工程課程邀請了大連市政設施管修總公司的高級工程師介紹典型路基路面結構。道路工程施工課程邀請了大連市政設施管修總公司的高級工程師介紹路基與路面施工案例。公路養(yǎng)護技術課程邀請了大連市交通勘察設計研究院的高級工程師介紹路面典型病害與防治措施。城市與區(qū)域規(guī)劃導論課程邀請了大連市城市規(guī)劃展示館的高級工程師介紹城市與區(qū)域規(guī)劃案例。交通規(guī)劃課程邀請了大連市城市規(guī)劃設計研究院的高級工程師介紹城市綜合交通規(guī)劃案例和停車規(guī)劃案例。依據(jù)課程建設成效，主講教師將不斷地完善課程教學方案以及各類教學資料。后期主講教師將與企業(yè)、行業(yè)專家合作共同編著課程講義或者出版課程教材。

（二）實踐教學體系構建

實踐教學是卓越工程師培養(yǎng)的關鍵，也是知行合一的保障，是匠心文化的承載。當今社會一直在不斷地調整人才需求，人才培養(yǎng)應著眼于國際和國內社會需求，在新時代、新經(jīng)濟背景下培養(yǎng)學生的認知能力和科學素養(yǎng)。圍繞人才培養(yǎng)目標、以“素質+能力”為引領，建立遞進式實踐教學目標，設計開放式實踐教學內容，從鴻業(yè)設計系統(tǒng)、視頻檢測系統(tǒng)、3D軟件建模、交通仿真等單項專業(yè)技能的熟練掌握，到綜合應用各專項技能完成典型的交通工程項目，逐步使學生提高實踐能力、理論聯(lián)系實際的能力，最后使學生能通過數(shù)字化平臺獨立制訂較為復雜的專業(yè)問題解決方案和開發(fā)系統(tǒng)，從而達到讓學生進行創(chuàng)新實踐的目的。

本專業(yè)通過課程實驗、課程設計分別提高學生在各個方面的具體實踐能力。以畢業(yè)設計為主戰(zhàn)場，先期邀請了大連理工大學建筑設計研究院、大連理工大學土木建筑設計研究院有限公司、遼寧交通建設投資集團有限責任公司、青島海信網(wǎng)絡科技股份有限公司等多家企業(yè)的高級工程師共同參與指導，通過學校、企業(yè)雙導師制使學生就實際工程問題完成設計任務，從而進行理論知識綜合運用、實際問題深入解析、設計成果系統(tǒng)展示、書面材料撰寫、口頭匯報等環(huán)節(jié)的系統(tǒng)性、全面性、創(chuàng)新性的多角度訓練。

為使學生培養(yǎng)興趣愛好、提高學習積極性、擴大知識面、提升專業(yè)素養(yǎng)，本專業(yè)成立了“交通仿真”“智能控制”“無人駕駛”等技術小組，采用興趣小組的形式使得教學服務于科研和實踐，同時也為學生的實踐提供教學和指導，為相關科研項目提供驗證，建設師生共同構建的學習共同體，形成師生協(xié)同的學習體驗，注重學生的學習體驗在知識獲取、技能訓練中的作用。關注學生自身的切實感受、職業(yè)情感以及職業(yè)價值觀的形成。培養(yǎng)學生實踐能力時，要為各個興趣小組提供必要的實驗條件，以便滿足培養(yǎng)學生實踐技能、提高人才培養(yǎng)質量的要求。注重實驗實踐場所開放系統(tǒng)的完善性，否則興趣小組只能從理論的角度來認識、鞏固所學知識，并不能達到實踐教學的最終目的。因此，建立、健全教學實驗室運行機制和實踐教學考核、評價、激勵、監(jiān)督體系，可以充分利用各種資源，使其效益得以提高。與此同時，要注重更新實踐教學的軟硬件，使之滿足卓越工程師培養(yǎng)的要求。

四、結束語

本專業(yè)基于“卓越計劃”的相關背景、政策、標準，從培養(yǎng)計劃、培養(yǎng)模式、培養(yǎng)方法、校企合作、實踐教學等多角度、多維度構筑較為完善的交通工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系，協(xié)同推進交通工程卓越工程師的高質量、高素質培養(yǎng)。然而，交通工程卓越工程師培養(yǎng)是一項長期的、細致的、動態(tài)的工程，再加之科技革命日新月異，國家和社會需求實時調整，企業(yè)、行業(yè)不斷升級、轉型，仍然需要從各個層面做進一步的探索與突破，持續(xù)完善人才培養(yǎng)體系，加深、加強校企合作。這樣才能不斷地提高交通工程卓越工程師的專業(yè)素養(yǎng)，不斷地滿足國家和社會對交通工程專業(yè)卓越人才的需求。

［ 參 考 文 獻 ］

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［責任編輯：劉鳳華］