創(chuàng)新應用型土木工程專業(yè)教師的素質(zhì)研究

章叢俊 宗蘭

[摘要]該文結合高校創(chuàng)新應用型土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)目標，分析了國內(nèi)外對現(xiàn)代工程師的基本要求，探討了應用型土木工程專業(yè)學生的能力要求，提出了土木工程專業(yè)教師在人才培養(yǎng)過程中的重要作用，研究了土木工程專業(yè)教師的工程素質(zhì)和工程能力的基本要求，提出雙師型教師的構建是培養(yǎng)創(chuàng)新型工程卓越人才的重要保障。

[關鍵詞]創(chuàng)新應用型 雙師型 工程素質(zhì) 工程能力

1 問題的提出

創(chuàng)新應用型人才是指既有扎實、寬厚的理論基礎，又具備較強的實踐應用能力和一定創(chuàng)新能力的高級專門人才。其人才培養(yǎng)的基本特征是：價值取向體現(xiàn)行業(yè)性，培養(yǎng)目標體現(xiàn)應用性，課程設置體現(xiàn)復合性，培養(yǎng)過程體現(xiàn)實踐性，知識應用體現(xiàn)創(chuàng)新性。

目前，土木工程根據(jù)行業(yè)特征大致可以分為科學研究型與應用型兩類。而作為應用性很強的土木工程專業(yè)，其應用型人才需求的比例高達85%～90%。因此，突出“創(chuàng)新應用”是土木工程專業(yè)應用型本科教育的核心和關鍵。我國高等工科教育正在推行的CDIO模式、卓越工程師培養(yǎng)計劃也都是強調(diào)工程應用和實踐教學體系的建立及其重要性。但目前我國高等院校土木工程專業(yè)所培養(yǎng)的人才在知識結構、知識能力、素質(zhì)結構等方面離這個要求還有相當?shù)木嚯x。受以傳授知識為主的傳統(tǒng)教育思想影響，不少應用型本科院校的教學仍僅注重專業(yè)基礎理論知識的講授，而淡化教學過程中的實踐應用環(huán)節(jié)和學生創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)，畢業(yè)的學生往往學了很多理論知識，但不知道如何將其用于解決實際工程問題。筆者曾擔任建筑設計研究院總工程師多年，對這些方面感受深切：無論是研究生還是本科生，經(jīng)過多年的系統(tǒng)專業(yè)理論學習，并通過試驗、實習、畢業(yè)設計、畢業(yè)論文等實踐教學環(huán)節(jié)訓練，各門成績都很優(yōu)秀的畢業(yè)生，進入設計院后，基本都手足無措、無從下手、適應能力較差、不能滿足企業(yè)核心競爭力的要求。這些問題一方面與高校課程設置有關，先學基礎課如高等數(shù)學、工程三大力學等，再學各專業(yè)課知識點（如鋼筋混凝土結構、砌體結構、鋼結構、工程結構抗震等），最后進行綜合畢業(yè)設計。但學生不能自覺將多年所學自后而前的聯(lián)成整體以形成應用技能，而這正是人才需求企業(yè)所期望的。另一方面與教師素質(zhì)有關。很多教師從高校畢業(yè)直接進入高校教學，沒有相應的工程設計經(jīng)歷，對工程界通用的設計原理、表達方式及計算軟件運用等知之甚少，卻指導學生的課程設計或畢業(yè)設計，這無異于無源之水、海市蜃樓。指導出的學生更難奢望具有較強的工程實踐能力。因此，培養(yǎng)創(chuàng)新應用型人才是一個復雜的系統(tǒng)工程，涉及教育觀念的更新、人才培養(yǎng)模式的構建、實踐教學的改革、教師素質(zhì)的提升、教師評價體系的建立等。其中，教師素質(zhì)提升與教師評價體系構建是工程教育改革的龍頭，也是創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)的難點之一。而目前對創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)的思考主要集中在對學生素質(zhì)的要求和培養(yǎng)，對應用型本科院校專業(yè)教師的素質(zhì)要求和提升卻甚少提及。本文結合自身多年從事土木工程教學和建筑結構設計的實踐經(jīng)驗，針對培養(yǎng)創(chuàng)新應用型土木工程專業(yè)教師的素質(zhì)和能力要求進行探究。

2 應用型本科土木工程教育應達到的能力要求

隨著中國高等教育迅速進入大眾化階段，我國高等教育呈現(xiàn)出多樣化的辦學格局。應用型人才培養(yǎng)是高等學校根據(jù)社會實際需要而提出的，現(xiàn)在已經(jīng)被我國大多數(shù)本科院校和社會所接受。由于應用型土水工程人才是面向上程實際、面向基本建設第一線，掌握一定的基礎理論知識，并具有一定的科研成果創(chuàng)造轉化能力的人才，所以高等工程教育界都在積極地探討應用型人才培養(yǎng)目標和人才培養(yǎng)模式。例如提出“CDIO”模式、“卓越工程師”培養(yǎng)計劃等等。雖然名稱不盡相同，培養(yǎng)目標表述上各有千秋，但都具有一些共性的特征：在培養(yǎng)目標上以市場為導向，以通識教育為基礎，提高學生的工程素質(zhì)和綜合工程能力；在教學計劃上，突出應用與工程實踐能力的培養(yǎng)；在教學計劃的安排中，加大實踐教學的比例，突出學生動手做工程能力、解決實際問題能力、二次創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；在培養(yǎng)方案上，應用型人才培養(yǎng)模式可采用“兩段式”培養(yǎng)模式，即學科基礎培養(yǎng)階段和專業(yè)方向培養(yǎng)階段；在教學模式上，倡導“理論與實踐相結合”、“素質(zhì)教育與專業(yè)教育相結合”、“課內(nèi)與課外相結合”、“學校內(nèi)教育與校外企業(yè)實習基地教育相結合”等等。不論哪種模式，其目的都是為了培養(yǎng)出面向工程一線的具有較強實踐和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)專業(yè)人才。

美國的工程教育一直引領著國際工程教育的潮流，美國工程與技術鑒定委員會對美國高等工程教育提出了8項標準：①應用數(shù)學、科學、工程知識；②設計并實施實驗，能分析解釋并能獲得數(shù)據(jù)；③能夠按照要求進行系統(tǒng)設計或工藝設計；④能在工作中參與集體合作，并能和他人有效地溝通；⑤能夠發(fā)現(xiàn)工程問題、解決工程問題；⑥了解工程對于全球和社會的影響；⑦對終身學習必要性的認識及自學的能力；⑧是從事工程必須的基本技術、基本技能和使用現(xiàn)代工具的能力。雖然美國的工程教育理念、歐洲工程教育模式與中國的工程教育思想在一些表述上有差異，但是也有很多共性?；谏鲜鰧Ω叩裙こ探逃囊?，結合土木工程專業(yè)特點，應用型本科院校土木工程專業(yè)本科生的能力要求可以概括為：①對土木工程專業(yè)知識的應用能力，解決“會不會做”的問題；②工程設計、建造與施工管理的能力；⑨土木工程專業(yè)技術必需的操作技能，如測繪儀器使用、計算機軟件的應用、工程預決算、檢測儀器使用等等；④工程實驗、檢測、鑒定的能力；⑤能夠及時發(fā)現(xiàn)工程問題、分析工程問題、解決工程問題的能力；⑥自我學習、不斷更新知識的能力；⑦能夠與各方合作協(xié)調(diào)共事的能力；⑧能夠在行業(yè)內(nèi)進行技術交流的能力。上述對學生的諸多要求，都需要從事高等工程教育的一線教師去完成，需要高校教師具備更高的相應素質(zhì)與工程能力要求。

3 應用型土木工程專業(yè)教師的素質(zhì)要求

大學自產(chǎn)生之日起就以培養(yǎng)人才為己任。我國高等教育法也明確了大學的三大功能，即：人才培養(yǎng)、科學研究、社會服務。人才培養(yǎng)是高等教育的根本任務，而高等學校的教師是人才培養(yǎng)的主力軍。高校教師特別是專業(yè)教師，教書育人，培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)和工程能力是教師的本分和責任。教師無論是課堂教學，還是實踐性教學環(huán)節(jié)，每天面對的是學生，接觸最多的也是學生。專業(yè)教師對土木工程專業(yè)的理解，教師在授課時的啟發(fā)引導、邏輯推理、案例分析，都潛移默化地影響著學生。教師在指導課程設計、工程實習、畢業(yè)設計輔導等實踐性教學環(huán)節(jié)中，其自身的工程素質(zhì)和工程能力，直接決定著學生的能力培養(yǎng)。我們認為，在提出土木工程專業(yè)應用型人才素質(zhì)要求的同時，也應關注對土木工程專業(yè)教師的工程素質(zhì)和工程能力的要求。

3.1教育觀念的更新

教師教育觀念既是創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)的先導，也是教學改革的瓶頸。長期在精英教育環(huán)境下學習、成長起來的教師，又身處以學科建設為龍頭的高?，F(xiàn)實環(huán)境中，教育觀念往往與創(chuàng)新性應用型人才的培養(yǎng)目標不一致。因此，要辦好創(chuàng)新應用型本科專業(yè)，首先要改變一些高等教育的傳統(tǒng)辦學觀念，主要有：一是認為應用型本科比學術型或教研型本科低一檔次，有點接近職業(yè)教育，降低了學科、專業(yè)的層次，也削弱了教師培養(yǎng)創(chuàng)新應用型人才的積極性。事實上，應用型與學術型或教研型專業(yè)的差異主要體現(xiàn)在適應社會需求的外延上，體現(xiàn)在學生應用能力的培養(yǎng)上，而不存在層次差別。二是過分強調(diào)學術化觀念，追求基礎知識、專業(yè)知識的系統(tǒng)性和完整性，導致課堂理論教學學時不斷膨脹，而忽視了綜合應用知識能力的培養(yǎng)。理論研究與跟蹤調(diào)查表明，職業(yè)成長的潛力更多地取決于學習能力尤其是自我學習反思能力，而不是基礎知識的寬厚。建構主義教育理論認為，知識和能力不是傳授的，而是建構的，這一點非常值得深思。當代工程知識更新很快，如不能授學生以“漁”，傳授的這些知識很快會過時，對學生應用能力的培養(yǎng)毫無幫助。三是將專業(yè)教育與學術訓練混為一談，重視傳統(tǒng)理論、傳統(tǒng)方法、傳統(tǒng)工具的學習與應用訓練，對新興方法、新興工具在土木工程中的應用認識不到位，對工程建設的新進展關注不夠，對社會化、專業(yè)化分工的趨勢認識不深刻。導致學生所學知識、方法落后于當前工程實踐，導致學生的應用能力、應用水平與社會需求脫節(jié)。例如：工程界的結構圖早已采用平法表示，但許多學校的畢業(yè)設計仍采用單榀剖面詳圖表示。脫離于社會工程實際。

教育觀念的轉變影響到教學過程的方方面面。首先要變革現(xiàn)有的課堂理論教學學時不斷膨脹，課程體系頭重腳輕的現(xiàn)狀。要進一步明確大學教育將工程理論和工程實踐結合的重要性，注重持續(xù)學習的能力、團隊協(xié)作與溝通能力、創(chuàng)造性的思維能力是21世紀土木工程師的立業(yè)之本。其次變革課程內(nèi)容的學科取向，改變目前以學科科目相對應的方式來安排課程內(nèi)容，缺少必要的橫向聯(lián)系，容易產(chǎn)生條塊分割，學生不能融會貫通的掌握工程知識；建筑工程的學生走上工作崗位不能對所學工程知識應用自如，與學校課程內(nèi)容設置有很大關系，學校課程安排是讓學生通過學習基本構件及其有關的設計施工要點來學會知識，這些知識只是工程應用中的局部專門知識，最大的問題是學生沒有學到在各種總體問題中如何應用他們的專門知識，也就是說，學生學習知識是從局部到整體，而工程師的工作思維是從整體到局部，使得學生將來工作所需要的實際工程設計模式與學習技術知識的模式之間是不連續(xù)的，甚至于流程是相反的。再次，要變革課程教學方式方法，課程教學過于注重基礎知識、專業(yè)知識的灌輸以及專業(yè)技能的訓練，而忽視了工程思維的培養(yǎng)、工程方法的啟迪、創(chuàng)新精神的培育，在教育性與訓練性之間失去了必要的張力和平衡，導致學生的視野狹隘、工具功能突出，發(fā)展?jié)摿γ黠@不足。教學要緊扣應用和創(chuàng)新，比如建筑工程行業(yè)中通用的電算程序、平法表示等都要在教學中加強，使學生一走上工作崗位就能得心應手。

3.2專業(yè)教師的工程素質(zhì)與工程能力的提升

創(chuàng)新性應用型本科專業(yè)教師既要具有較高的學歷、較扎實的學術功底，又要具備較豐富的實踐能力、較深厚的工程素養(yǎng)。較為理想的情況是大部分教師都是“雙師型”，而現(xiàn)實情況是這樣的教師較為缺乏，教師培養(yǎng)也存在路徑依賴。造成這種局面的原因，既有認識的偏差、機制的缺失，也有教師個體層面的問題。在以科學研究帶動教學成為一種普遍認可模式的情況下，如不能采取系統(tǒng)的對策，這種局面在相當長的時間內(nèi)將很難改觀，創(chuàng)新應用型人才的培養(yǎng)也就成為無源之水。

在認識層面上，目前主要存在三個誤區(qū)。一是對應用型學科來說，其科學研究要遵循“知識積累+技能訓練一實踐運用一總結研究”的方法，其實踐性活動在先，相當一部分“實踐活動”學術含金量不高，難以轉化為“研究活動”，但卻是應用型學科研究的背景與基石；而高?，F(xiàn)行學術評價體系的主流遵循“積累知識一專題研究一實踐性驗證”的模式，與應用型學科實踐研究的路徑不兼容，導致大部分高學歷青年教師在思想上對工程實踐能力鍛煉、工程素養(yǎng)提升的重要性認識模糊，在行動上缺乏積極性。二是對“教學成師”、“實踐成師”的互補性、不可替代性認識不足。事實上，“教學成師”是教師的自然發(fā)展方式，是教師“從原有的教學經(jīng)驗出發(fā)，生長新的教學經(jīng)驗”的過程，它是一種與教育實踐相伴相生的成師方式；“實踐成師”則是人為的教師發(fā)展方式，是教師將“公共教育知識內(nèi)化為個人教育知識”的過程?！敖虒W成師”與“實踐成師”二者互為依托、互為補充、缺一不可，構成一個有機的整體。片面強調(diào)“教學成師”、忽視“實踐成師”也會導致相當一部分高職稱、老教師在教學過程中過分片面地強調(diào)教學經(jīng)驗的積累，而忽視了教育觀念、教育技術的與時俱進，容易出現(xiàn)“師傅帶徒弟”的經(jīng)驗主義傾向，這與高等教育進入大眾化時代的要求和創(chuàng)新性應用型人才培養(yǎng)的目標格格不入。三是對教師提升工程素養(yǎng)的路徑認識過于片面，認為只要選派青年教師去企業(yè)進行實踐即可解決青年教師實踐能力欠缺的問題。實際上，只有在科學研究、工程實踐、教育理念與教育實踐這四者相互交匯的情況下，才能促使專業(yè)教師的理論認識、工程經(jīng)驗與教學感悟互相融合，從而催生教育智慧、產(chǎn)生新的教學經(jīng)驗。

因此，要構筑專業(yè)教師的實踐學習平臺，專業(yè)教師的教學水平提高、工程素養(yǎng)的提升也就只能通過穿行、往返于“知”與“行”兩個世界的方式來實現(xiàn)，周期性地穿行于教育理論、科學研究、專業(yè)知識與工程實踐之間，實現(xiàn)同期互動，使專業(yè)教師成為貫通“知”與“行”兩個世界、催生工程教育智慧的紐帶與載體。

為提升專業(yè)課程教師的工程素養(yǎng)，在機制上，一要建立健全專業(yè)教師到生產(chǎn)單位進行工程實踐、學習交流的機制。充分利用高校創(chuàng)辦科技服務機構、辦學協(xié)作單位的平臺，引導組建團隊，有計劃、有目標地給教師提供實踐平臺，同時要保障教師的現(xiàn)實利益，鼓勵、推動教師積極地投入到工程實踐中去。二要借鑒國外“實踐教授”模式。建立一支數(shù)量質(zhì)量穩(wěn)定、來自生產(chǎn)一線、實踐經(jīng)驗豐富的兼職教師隊伍，健全專兼結合、校外專家兼職授課機制。三要提倡、鼓勵、促進教師進一步密切與工程界的聯(lián)系。積極參加注冊工程師考試認證、申報工程系列職稱，努力承擔工程設計、檢測、鑒定、咨詢等技術服務項目，參與各種工程技術評審會議，全方位地提升專業(yè)教師的工程素養(yǎng)。四要積極引進工程一線的資深工程師。在其豐富的工程實踐知識基礎上加以教學方法的引導，使其成為雙師型教師。五要進一步完善、調(diào)整、優(yōu)化專業(yè)教師教學、科研、工程實踐能力水平的評價體系。改變過分學術化的評價傾向，引導、促進教師不斷提升工程素養(yǎng)，同時要充分發(fā)揮專業(yè)顧問委員會的作用，對承擔課程設計、畢業(yè)設計的指導教師進行工程素養(yǎng)認證。

3.3對教師創(chuàng)新能力的要求

創(chuàng)新指一切從無到有的創(chuàng)造，包括一切比以前既有的東西具有新形式、新內(nèi)容的新組合。也就是說，不管是從外在形式上，還是從內(nèi)部或內(nèi)容上，只要增添一些原來所沒有的元素，就是創(chuàng)新。在現(xiàn)實社會大背景下，培養(yǎng)創(chuàng)新人才是國家可持續(xù)發(fā)展的關鍵性因素，而具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的教師，是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的最重要的因素。大學教師的創(chuàng)新能力與其在高校要承擔的雙重角色相對應，即：教學創(chuàng)新和科研創(chuàng)新，這二者是相互促進、相輔相成的。

土木工程專業(yè)是一個不斷發(fā)展的學科，教師要有科學研究的興趣，要有一定的科研能力和創(chuàng)新能力。通過科研活動，才能把握學科的發(fā)展動態(tài)，了解學科的前沿；通過科研或社會服務，教師才能運用理論知識分析問題、提出問題、解決問題；通過科研創(chuàng)新活動，才能對相關規(guī)范、規(guī)程有深入的理解。反之，教師的科研創(chuàng)新能力水平對教學水平和教學效果有很大促進。教師把科學研究和創(chuàng)新的成果滲透在教學活動中，從而影響、帶動學生去思考問題、觀察工程問題，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。

教學創(chuàng)新是在具備較高的教學能力和較扎實的專業(yè)能力基礎上的創(chuàng)新，教學能力包括教學內(nèi)容的把握程度、教學方法的運用、教學語言、教學管理、考試考核方法等等。關于課堂教學可以用八個字來簡述：激情、明白、方法、效果。具體而言，作為土水工程專業(yè)課教師，要對土木工程專業(yè)熱愛，要把激情帶入課堂，感染學生的學習主動性；要對自己所教授的課程有充分的掌握，要建立該課程的邏輯思維方法；要因材施教，運用多種形式的教學法，如啟發(fā)式、引導式、案例教學、類比教學法、互動教學等等；以樓蓋結構課程設計為例，結構形式可以是單向板肋梁樓蓋，也可以是雙向板肋梁樓蓋；可以設計成密肋樓蓋，也可以是無梁樓蓋。因為建筑物的使用功能要求不同，哪一種類型是最佳方案，可以啟發(fā)學生去思考、去比較。又如考慮塑性內(nèi)力重分布設計方法，就利用了混凝土結構中塑性鉸的概念，而在后續(xù)課程《結構抗震設計》中，鋼筋混凝土框架結構抗震設計也利用塑性鉸的轉動能力，提高結構的延性耗散地震能量，減少地震災害。適時引導學生發(fā)散思維，從而激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望。教學是學生獲取知識的主要渠道，教學的首要目標是有效的傳輸知識，要關注教學效果，聽取學生的意見，不斷地反思和創(chuàng)新教學方法，使學生獲取扎實的專業(yè)知識。

3.4教師對人和自然道德關系的認知要求

土木工程的建造要利用自然資源，以滿足人類對各種設施的需要。土木工程人能夠使天塹變成通途，能把戈壁變成工廠，能夠把荒灘變成美麗的新城，能夠建造滿足人類生產(chǎn)、生活、學習、娛樂的各種需求的高樓大廈。但是，必須認識到土木工程不論是建造過程還是既有建筑，既是各種資源消耗的大戶，同時也是自然環(huán)境的破壞者。土術工程專業(yè)教師必須充分認識到環(huán)境保護的重要性，有節(jié)能環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的意識，才能培養(yǎng)學生逐步養(yǎng)成“應不應該做”的理念。例如在畢業(yè)設計中，要有意識地引導學生關心結構材料的用量及造價問題實現(xiàn)優(yōu)化設計，節(jié)省的結構材料就是減少了對社會資源的占有，就是節(jié)能減排。因地制宜地做好結構設計工作，同時注重經(jīng)濟效益，提倡就地取材，形成具有經(jīng)濟效益和社會效益的結構設計模式。

土木工程耗資巨大，工期較長，市場運作復雜，牽涉到的部門較多。教師要有經(jīng)濟管理意識，從前期的投資論證，到中期的規(guī)劃設計，再到建造過程中，以及交付使用后的運營、維護、經(jīng)營管理，都涉及到經(jīng)濟問題。教師要有經(jīng)濟管理的知識，要對市場經(jīng)濟運行規(guī)律、對合同管理知識有一定的掌握和了解，才能在各個教學環(huán)節(jié)中引導學生不斷地優(yōu)化設計，學會算經(jīng)濟賬，學會回答“值不值得做”的問題。教師要引導學生意識到：浪費就是沒有處理好人和自然的關系，是不道德的。

4 結束語

高等工科院校肩負著為社會培養(yǎng)信念執(zhí)著、品德優(yōu)良、知識豐富、本領過硬的高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才的使命。高素質(zhì)的應用型土木工程人才培養(yǎng)需要多方面的配合，如人才培養(yǎng)方案的制定、培養(yǎng)模式的遴選、實踐性教學環(huán)節(jié)的改善、校內(nèi)校外合作辦學、師資隊伍的建設等等。其中高校專業(yè)教師是土木工程應用型人才培養(yǎng)的主力軍，教師要不斷提高自身的工程素質(zhì)和工程能力，在“知”與“行”之間不斷穿越提升，努力達到“雙師型”專業(yè)教師的要求，從而能站在總工程師和教授這一雙重高度上主動引導、啟發(fā)學生學習工程知識、全面地理解工程，掌握做工程的基本要求，使學生真正受到工程師的基本訓練，進而培養(yǎng)出創(chuàng)新應用型工程卓越人才。