新工科背景下土木工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建

郭國梁 楊楠 王洪志 張學(xué)元 呂春 屈恩相 丁曉雅

(齊齊哈爾大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

為適應(yīng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的新趨勢，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，更好地配合“轉(zhuǎn)型升級”、“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”、“一帶一路”等一系列國家戰(zhàn)略的實施，2017年以來教育部便以加入國際工程教育《華盛頓協(xié)議》組織為契機，積極推進新工科建設(shè)，并發(fā)布了一系列重要文件，明確了新工科的研究和實踐要圍繞工程教育改革的“新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系”開展。目前全國各高校也在緊抓契機主動布局新工科背景下的教學(xué)改革，努力提高學(xué)生的實踐能力與工程創(chuàng)新能力，確保學(xué)生能夠運用新的技術(shù)解決工程實際問題。

中國是世界上最大的土木工程大國，土木工程是國家的支柱性行業(yè)和產(chǎn)業(yè)，而當(dāng)下土木工程行業(yè)正面臨前所未有的新機遇和新挑戰(zhàn)，大量新理念、新技術(shù)的推廣與應(yīng)用，迫切需要培養(yǎng)大量新興工科技術(shù)型人才作為支撐，也迫切需要構(gòu)建與完善能夠滿足新工科需求的實踐教學(xué)體系。

1 地方高校土木工程專業(yè)實踐教學(xué)中存在的問題

1.1 實踐教學(xué)體系不夠完善

實踐教學(xué)涉及到多方的切身利益。從學(xué)生層面來講，他們迫切希望通過實踐教學(xué)能夠?qū)W以致用，并學(xué)習(xí)到一些實用的行業(yè)技能，從而進一步提升自身實力，增強核心競爭力。從學(xué)校層面來講，既希望學(xué)生進入施工現(xiàn)場進行實習(xí)學(xué)習(xí)本領(lǐng)，同時又特別擔(dān)心實習(xí)的安全問題。從企業(yè)層面來說，一方面希望學(xué)生能夠?qū)嵙?xí)較長的時間，另一方面也希望學(xué)生實習(xí)完畢后能夠在本單位就業(yè)。除此之外，生產(chǎn)實習(xí)與畢業(yè)實習(xí)采用分散實習(xí)方式的比例較高，學(xué)生分布在全國各地，指導(dǎo)教師難以到現(xiàn)場指導(dǎo)與檢查，學(xué)生到崗情況、實習(xí)任務(wù)完成情況缺乏監(jiān)督，甚至存在學(xué)生假實習(xí)的現(xiàn)象。如何使實踐教學(xué)形成一個完整的體系，通過行之有效的制度切實維護各方的利益，提升實踐教學(xué)質(zhì)量，目前做的還遠遠不夠。

1.2 實踐教學(xué)師資力量不足

目前，中國地方性高校的教師大部分都是從研究生或博士畢業(yè)后就直接進入校園，從事教師行業(yè)，理論知識非常豐富，但普遍缺乏實踐經(jīng)驗。而進入校園后，又忙于教學(xué)與科研，缺乏與工程實際的聯(lián)系，實踐能力不能與時俱進、逐步提升，導(dǎo)致“雙師型”教師比例偏低，不僅不能滿足實踐教學(xué)的需要，而且還在一定程度上制約著實踐教學(xué)質(zhì)量的提高。

1.3 實踐教學(xué)基地不能滿足實踐教學(xué)的需求

對于土木工程專業(yè)而言，實踐教學(xué)的主要場所就是實踐教學(xué)基地，其能否滿足實踐教學(xué)的需求，直接關(guān)系到實踐教學(xué)與人才培養(yǎng)的效果。目前，對于地方高校而言，無論是實踐教學(xué)基地的數(shù)量還是質(zhì)量均存在跟不上實踐教學(xué)需求的現(xiàn)象。其原因主要有以下幾方面：一是由于高校不斷擴招，學(xué)生數(shù)量越來越多，導(dǎo)致實踐教學(xué)基地的數(shù)量不能滿足實踐教學(xué)的需求；二是隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，學(xué)生希望能夠到更高質(zhì)量的甚至是能夠直接就業(yè)的單位實習(xí)，而現(xiàn)有的實踐教學(xué)基地大多都位于省內(nèi)，不能滿足學(xué)生對實踐教學(xué)基地質(zhì)量的要求；三是學(xué)校與企業(yè)對于共建實踐教學(xué)基地認知與側(cè)重點各有不同，實踐教學(xué)基地的建設(shè)存在較多的困難。

1.4 實習(xí)與就業(yè)不能相輔相成，相互促進

當(dāng)下在大學(xué)生就業(yè)難的背景下，實習(xí)又被賦予了促進學(xué)生就業(yè)的新職責(zé)，學(xué)校希望通過實習(xí)，增強學(xué)生與用人單位之間的相互了解，幫助學(xué)生盡早就業(yè)。但從歷年就業(yè)情況可以看出，只有很少數(shù)的同學(xué)就業(yè)于所實習(xí)的單位，實習(xí)與就業(yè)還不能達到相輔相成，相互促進的效果。其原因是多方面的，但主要還是實習(xí)單位不能滿足學(xué)生薪資待遇以及職業(yè)發(fā)展空間等方面的需求。

2 齊齊哈爾大學(xué)土木工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建與完善

作為地方高校的齊齊哈爾大學(xué)，其土木工程專業(yè)實踐教學(xué)同樣也遇到了一些地方高校的共性問題，為了滿足新工科的培養(yǎng)需求，扎實提高實踐教學(xué)質(zhì)量，近年來針對專業(yè)自身特色與地域優(yōu)勢進行了一系列的改革與探索，逐漸形成了“一個中心，五個支撐”的實踐教學(xué)體系，如圖1所示。其中： “一個中心”既是實踐教學(xué)的核心，也是最終目標(biāo)，即提高學(xué)生實踐能力與工程創(chuàng)新能力；而“五個支撐”則是以人才培養(yǎng)方案為出發(fā)點，以就業(yè)落腳點，本著一切為了學(xué)生的初衷，依托虛實結(jié)合、產(chǎn)教融合協(xié)同育人、學(xué)科競賽等環(huán)節(jié)，分層次、逐步培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力與工程創(chuàng)新能力。

圖1 “一個中心，五個支撐”的實踐教學(xué)體系示意圖

2.1 結(jié)合人才培養(yǎng)方案修訂構(gòu)建與完善實踐教學(xué)體系

緊密圍繞新工科型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，土木工程專業(yè)在2019年修訂了人才培養(yǎng)方案，制定了更加符合新工科理念以及專業(yè)認證標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求，重點突出創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，以創(chuàng)新教育為基礎(chǔ)，以創(chuàng)業(yè)教育為載體，深入開展以培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和實踐能力為導(dǎo)向的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，構(gòu)建由創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論課程和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動有機結(jié)合的“開放型、實踐型、創(chuàng)新型”的人才培養(yǎng)模式，促進學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)。

表1列出了齊齊哈爾大學(xué)土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中實踐教學(xué)的開設(shè)情況。由表1可以看出，人才培養(yǎng)方案中的實踐教學(xué)緊密圍繞新工科人才培養(yǎng)要求，從大一入學(xué)一直貫穿到大四畢業(yè)，注重學(xué)生工程實踐與工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。其中集中實踐教學(xué)占16學(xué)時+22周，以各類實習(xí)為主，各類課程設(shè)計為輔；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育占72學(xué)時+2周，以各類職業(yè)技能教學(xué)課程為主，創(chuàng)新綜合實踐為輔。

表1 土木工程專業(yè)集中實踐教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的開設(shè)情況

2.2 虛實結(jié)合構(gòu)建與完善實踐教學(xué)體系

“虛實結(jié)合”的實踐教學(xué)體系由真實設(shè)備實踐教學(xué)和虛擬環(huán)境實踐教學(xué)組成?！皩崱笔侵冈趯嶒炇摇嵙?xí)基地、工地等實際環(huán)境中進行真實的實踐操作，“虛”是利用虛擬仿真技術(shù)等信息化技術(shù)手段進行仿真性、重復(fù)性、多層次的實踐教學(xué)。在實踐教學(xué)體系中引入先進的虛擬仿真技術(shù)，構(gòu)建虛實結(jié)合的實踐教學(xué)體系，有助于提升實踐教學(xué)的質(zhì)量，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

土木工程專業(yè)傳統(tǒng)的實踐教學(xué)主要包括土力學(xué)實驗室、材料實驗室、結(jié)構(gòu)實驗室、流體力學(xué)實驗室等各類實驗室以及與省內(nèi)多家建筑施工企業(yè)共建的實習(xí)基地。土木工程虛擬實踐教學(xué)主要依托學(xué)院的仿真實訓(xùn)中心（圖2），采購了施工虛擬仿真實訓(xùn)軟件、BIM軟件、工程造價軟件、PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件等。將行業(yè)新技術(shù)和新工藝融入實踐教學(xué)過程中，并合理分配虛實學(xué)時，以實為主，以虛為輔，二者相輔相成，通過多類型不同形式的操作和訓(xùn)練來達到實踐教學(xué)的目的。

圖2 仿真實訓(xùn)中心全景圖

2.3 產(chǎn)教融合協(xié)同育人構(gòu)建與完善實踐教學(xué)體系

2.3.1 搭建產(chǎn)教融合協(xié)同育人平臺

圍繞專業(yè)定位，以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，以企業(yè)為主體，專業(yè)和企業(yè)、行業(yè)專家協(xié)同制定培養(yǎng)方案，專業(yè)依托企業(yè)項目推進實施產(chǎn)教融合、協(xié)同育人，用實境育人。在具體實施過程中，依托認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過派遣學(xué)生在企業(yè)參觀、頂崗實習(xí)或完成校外畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生深度參與到企業(yè)的項目中，進一步加強學(xué)生工程實踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)意識的培養(yǎng)，使畢業(yè)生后能夠獲得從事本專業(yè)領(lǐng)域工程設(shè)計和科學(xué)研究的初步能力，實現(xiàn)了人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求的緊密銜接。

2.3.2 加強產(chǎn)教融合協(xié)同育人的師資隊伍建設(shè)

作為參與者與引導(dǎo)者，高校教師在產(chǎn)教融合協(xié)同育人實踐教學(xué)體系中發(fā)揮著極其重要的作用，應(yīng)高度重視高校實踐教學(xué)師資隊伍建設(shè)，努力提升高校教師的實踐教學(xué)能力，使其更適應(yīng)于產(chǎn)教融合、協(xié)同育人的實踐教學(xué)體系。為此，專業(yè)堅持開展青年教師社會實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)工程，按照專業(yè)建設(shè)需要和擬派教師的專業(yè)背景，確定培訓(xùn)目的、培訓(xùn)內(nèi)容、考核指標(biāo)和方式；以實習(xí)基地和研發(fā)基地為依托，面向工廠、科研院所等單位進行社會實踐、工程訓(xùn)練、科技服務(wù)、科研合作。從而適應(yīng)了新時代我國高等教育改革和發(fā)展的新形勢，打造了一支能夠滿足實踐教學(xué)需要的高水平“雙師雙能型”教師隊伍，提高了本科實踐教學(xué)質(zhì)量，更好的滿足了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。

2.4 依托學(xué)科競賽構(gòu)建與完善實踐教學(xué)體系

學(xué)科競賽具有顯著的實踐性，實踐教學(xué)體系的構(gòu)建與完善必須以提高學(xué)生實踐創(chuàng)新能力為中心，促進學(xué)生全面參與學(xué)科競賽，有效開展大學(xué)生學(xué)科競賽活動，從而進一步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。齊齊哈爾大學(xué)建筑與土木工程專業(yè)從成立以來一直鼓勵和支持學(xué)生與老師參加各類學(xué)科競賽，并將學(xué)科競賽獲獎作為學(xué)生評優(yōu)與教師評職的量化考核標(biāo)準(zhǔn)之一，構(gòu)建了院級、校級、（省）市級和國家級競賽的層層選拔機制，把學(xué)科競賽融入到日常實踐教學(xué)活動中，將學(xué)科競賽與課程設(shè)計、開放實驗、各類實習(xí)有機融合，形成以學(xué)科競賽為依托，以培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才為目標(biāo)，以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促訓(xùn)的實踐教學(xué)體系，并取得了優(yōu)異的成績，如2020年我專業(yè)學(xué)生獲得了第十四屆全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽黑龍江省級一等獎、國家級三等獎。

2.5 以提升就業(yè)為導(dǎo)向構(gòu)建與完善實踐教學(xué)體系

實踐教學(xué)與就業(yè)之間有著密不可分的聯(lián)系，構(gòu)建與完善以就業(yè)為導(dǎo)向的實踐教學(xué)體系，一方面，可以讓學(xué)生充分了解就業(yè)環(huán)境、社會職業(yè)崗位和社會現(xiàn)狀，增強就業(yè)積極性；另一方面，可以使學(xué)生掌握最新的技術(shù)和技能，提高自身競爭力，增加就業(yè)的成功率。我專業(yè)始終堅持以提升就業(yè)為導(dǎo)向構(gòu)建與完善實踐教學(xué)體系，積極推進以實習(xí)促就業(yè)、以校外畢業(yè)設(shè)計促就業(yè)等工作，努力培養(yǎng)能夠適應(yīng)市場需求的人才，極大地促進了學(xué)生的就業(yè)，近3年就業(yè)率均超過95%。

3 結(jié)語

在大力推行“新工科”的背景下，地方本科院校土木工程專業(yè)應(yīng)以就業(yè)為導(dǎo)向，依托各類學(xué)科競賽，采用虛實結(jié)合、產(chǎn)教融合、協(xié)同育人的教學(xué)方式，并積極修訂人才培養(yǎng)方案，努力構(gòu)建與完善其實踐教學(xué)體系。這有助于增強學(xué)生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力和國際競爭力，并促使學(xué)生積極就業(yè)，使學(xué)生成為引領(lǐng)未來技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)復(fù)合型人才，為未來祖國社會發(fā)展做出更多的貢獻。