面向新工科人才培養的土建類專業實踐教學體系探索

張雪 齊永正 曾文杰 陳三波

摘要：“新工科”建設對高校工科人才培養提出了新的更高層次的要求，作為傳統工科土建類專業在這一形勢下亟需進行實踐教學體系改革。圍繞新工科內涵和土建類專業的培養目標，探索改革土建類專業實踐教學體系，在分析實踐教學現狀的基礎上，重新梳理各類實驗課程和實踐訓練

環節，融合“新工科”建設創新理念，形成課程實驗、集中設計、集中實習、創新創業四大教學模塊/平臺，以及實踐教學的基礎認識、綜合應用、研究創新三個層次，構建“一條主線、四個平臺、三個層次”的土建類專業實踐教學體系，力求為培養創新型、交叉型、復合型的高素質工程技術人才提供參考。

關鍵詞：新工科;人才培養;土建類;實踐教學

中圖分類號：G640?? 文獻標志碼：A?? 文章編號：1005-2909（2021）01-0124-06

自第一次工業革命以來，全球產業和科技飛速發展，歷經蒸汽時代、電氣時代、信息技術時代，到如今的智能制造時代，每一次的變革無不推動著產業和科技向前發展。隨著產業的快速發展，社會對產業相應人才的需求也發生著變化，工業的每一次變革都推動著工程教育往前發展與革新＼。當前，隨著“云大物移智”（云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、智能化技術）等信息技術的快速發展，傳統工科產業亟需轉型升級，與此同時，面對行業新挑戰，工程教育也亟待革新，“新工科”建設應運而生。2016年6月被教育部首次提出，在學界引發多次研討，從“復旦共識”到“天大行動”，再到“北京指南”，形成了新工科的內涵特征：引領性、前瞻性、交叉性、開放性、實踐性＼?！靶鹿た啤苯ㄔO，即立足新經濟、新產業發展，服務國家“一帶一路”“中國制造2025”“互聯網+”等國家發展計劃，打造建設學科人才隊伍，面向未來發展與產業需求，構建設置新型工程學科與專業，提升學科學術研究水平，培養創新性、交叉性、復合型的各類高素質工程技術人才＼?！靶鹿た啤苯ㄔO的提出，對工程技術人才提出了更高要求，土建類專業作為傳統工科專業，人才培養也應順應新時代發展，在新形勢下積極探索革新。

目前，江蘇科技大學土木工程與建筑學院設有土木工程、工程管理、建筑學三個專業，形成了大土建類三專業辦學格局。在本科人才培養方面，學院旨在培養適應國家現代化建設和經濟發展需要，德智體美勞全面發展，掌握土木工程學科基本原理和基礎知識，獲得工程師基本訓練，具有勘察、設計、建造技術、施工管理、檢測、監理、科學研究和咨詢評估等方面的專業知識和基本技能，具備實踐能力、執業創業能力和可持續發展潛力，具有創新精神和一定的國際視野，知識、能力、素質協調發展的應用型高級專門人才?！靶鹿た啤睂ν两悓I本科實踐教學及人才培養提出了更高要求，為此，探索改革土建類專業實踐教學體系非常必要。

一、實踐教學現狀及存在的問題

結合眾多學者對土建類專業實踐教學的調查研究＼，在新形勢新要求下，土建類專業創新實踐型人才培養存在的問題如圖1所示。

（一）實踐教育理念滯后

馬克思曾說過：“思想是行動的指南?！苯處煹睦砟钪笇粘＝虒W活動，教學管理部門的理念指導整體教學活動的開展，只有轉變思想，更新理念，才能保證本科實踐教學朝著理想的方向發展。隨著國家“新工科”建設、工程教育認證的開展，我國工程教育理念已然發生了變化，但目前多數高校的實驗實踐教學仍然沿襲傳統理念。一方面，新的教學形勢沒有得到教學管理部門的深刻認識，或者即使認識了這一形勢的轉變，切實有效的舉措還不夠多;另一方面，改革實踐教學模式會大幅增加教學工作量，部分教師對于實驗教學改革的積極性不高，因此，導致

實踐教育理念相對滯后，學界認為：實驗實踐教學的首要問題是理念問題＼，因而要想改革現有實踐教學體系，轉變教學理念至關重要。

（二）實踐教學體系缺乏系統性

目前，一方面高校對實踐教學重視不夠，現有實踐課程依附理論課程以課內實驗或者獨立實驗開設，缺乏體系和系統性＼;另一方面高校雖意識到實踐教學的重要性，但未形成完善的實踐教學體系，實踐教學流于形式。完善系統的實踐教學體系應該是自上而下的，從頂層設計到具體操作，從教學理念到教學方法，從實驗教學到實踐基地教學，各個環節相互聯系、相互融合。面向“新工科”建設，現有土建類專業實踐教學需要在教學內容上進行梳理整合，進行模塊化、層次化劃分，教學方法和形式上應該多樣化、虛實結合，既有實物操作訓練，也有計算機仿真操作;既有校內實習，也有校外實踐;既有課程實踐，又有專業競賽實踐，以滿足創新性、交叉性、復合型的高素質工程技術人才培養需求。

（三）實踐教學師資力量薄弱

高校工科專業普遍存在教師實踐經驗不足等問題，大部分教師都缺乏企業工程實踐經歷。目前，很多高校針對青年教師開展工程實訓，鼓勵青年教師在做好教學工作的前提下深入企業，實地接觸工程項目，但由于時間短、精力有限，收效甚微。此外，在國家一系列重大戰略部署下＼，社會對工科人才的需求已發生轉變，學科交叉型、創新實踐型人才成為主導。追根溯源，要培養出優秀的學生，就需要優秀的教育者。優秀的教師需具備較強的工程能力，扎實的理論，豐富的實踐經驗，熟悉工程建設各程序、企業管理模式，了解行業最新動態，能對學生參加專業實踐競賽、工程創新創業給予指導。但目前，從事實踐教學的教師無論從數量還是質量上都比較薄弱，距離理想狀態還有一定差距。

二、面向新工科人才培養的土建類專業實驗教學體系改革探索

土建類專業實踐性強，對學生的實踐能力要求較高，實踐教學貫穿人才培養始終。近年來，江蘇科技大學土木工程與建筑學院緊抓各個實踐教學環節，從各類課程實驗（人文社科課程實踐、基礎課程實驗、專業課程實驗）、二大設計（課程設計、畢業設計）、四大實習（認識實習、生產實習、測量實習、畢業實習）、創新創業訓練等方面入手，融合“新工科”建設創新理念，構建多層次土建類專業實踐教學體系，培養學生的實踐能力和創新創業能力。

以新工科內涵及專業培養目標為依據，重構土建類專業實踐教學體系。在目前培養方案及實踐教學體系基礎上，結合各專業工程認證工作，充分調研各兄弟院校、科研院所及相關企業，吸納專家建議及意見，優化重構現有專業實踐教學體系。圍繞提升學生實踐動手能力這條主線，培養學生的科創精神，整合現有人文、基礎、專業課程實驗及集中實踐性環節，重新劃分實踐教學模塊，形成課程實驗、集中設計、集中實習、創新創業訓練四個教學平臺，并在教學平臺的基礎上構建從驗證到應用，再到綜合創新的基礎認知層、綜合應用層、研究創新實踐層三級能力培養實踐教學體系。在頂層設計的基礎上優化各課程教學單元，形成順應新經濟、新產業、新時代發展，符合社會和產業需求的多維度多層次實踐教學體系，如圖2所示。

（一）優化實踐內容，搭建四個教學平臺

整合資源，統籌規劃實驗室建設及實驗教學資源，打破大類專業之間的界限，梳理現有實驗教學內容，構建課程實驗、集中設計、集中實習、創新創業四大教學平臺，各平臺包含的實踐環節如圖2所示。課程實驗平臺以驗證性實驗為主，集中設計和集中實習平臺以應用性實驗為主，創新創業平臺以創新性實踐為主，實現由淺入深、由基礎到綜合的吸收和應用，在培養專業能力的基礎上

鍛煉學生的綜合能力和創新能力。四大實踐平臺中，創新創業平臺側重學科科研能力、多學科交叉創新能力的培養，主要通過學生參與教師科研項目、本科生創新創業訓練計劃、各類創新創業競賽（全國高等院校學生BIM應用技能網絡大賽、全國大學生結構設計競賽、全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽、中國“互聯網+”大學生創新創業大賽、全國大學生智能建造與管理創新競賽等），以及社會工程實踐來實現，鼓勵不同專業、不同學科之間的相互交流、共同實踐。各平臺相互支撐，有效協同，為培養學生實踐創新能力奠定了基礎。

（二）以四個教學平臺為基礎，實施三層次實踐教學培養

實踐創新能力的培養遵循循序漸進原則，分為基礎認知層、綜合應用層、研究創新層三個層次，各層次具體架構如下。

1.基礎認知層

作為三級能力培養的第一層次，基礎認知層主要針對大一、大二學生，實踐內容主要圍繞人文社科、基礎及專業基礎課程，以實踐基地認識實習、課程實驗、行業專家講座等形式實現。該層次主要在基礎認知實踐的基礎上，拓寬學生視野，增加學生專業認知，激發學生專業興趣，讓學生了解專業及行業發展現狀。

2.綜合應用層

具備綜合應用數學、自然科學、工程基礎知識和專業知識的能力是土建類專業培養目標之一，也是實踐教學中的核心環節。綜合應用層主要面向大三學生，圍繞專業課程展開，如專業課程實驗、課程設計、開放選修實驗等，需要學生在課程知識學習的基礎上，獨立或者以團隊形式開展實踐活動，綜合運用已學知識完成實驗內容，或者提交課程設計。該層次重點培養學生綜合運用專業知識的能力，同時在拓寬知識面的基礎上引導學生明確專業方向，為進一步的實踐鍛煉奠定基礎。

3.研究創新層

研究創新層面向大三、大四學生，以大四學生為主。該層級的實踐訓練以學生獨立完成實踐活動為主，鼓勵多專業學生以團隊形式參與教師科研課題、各類創新創業競賽，如學院每年組織學生參加全國高等院校學生BIM應用技能網絡大賽、全國大學生結構設計競賽、全國大學生智能建造與管理創新競賽等。在教師的指導下，從素材收集、創新選題、研究探討，到完成作品，整個過程充分鍛煉了學生的團隊協作及實踐動手能力，極大程度地提升了學生的實踐創新能力。

三、土建類專業實驗教學體系支撐條件

（一）充足的實踐教學資源

“兵馬未動，糧草先行”。良好的實踐教學依賴充足的教學資源，需要實踐教學經費和實踐基地作支撐。首先，無論是校內的課程實驗、開放選修實驗、本科生創新創業訓練、學科競賽，還是校外的認識實習、生產實習、建筑寫生、異地競賽參賽，無不需要強大的經濟后盾。只有高校投入充足的實踐經費，才能確保實踐教學體系的有效實施。其次，實踐基地作為實踐教學的重要資源，應在維護已有實踐基地的基礎上，進一步加強合作，做好校企聯合實踐基地建設，保證實踐教學的連貫性和穩定性。

（二）強大的實踐教學師資力量

教學師資的數量和質量對教學的重要性毋庸置疑，實踐教學尤其如此。當前，高校教師實踐經歷普遍較為薄弱，即使是專職實驗教師，在掌握學科前沿知識和行業最新動態上還有欠缺，現實與理想之間還存在很大差距。在實踐教學師資建設上，可采取以下措施。

（1）選派教師骨干到企業實地進修實踐半年及以上，真正跟進工程項目建設，積累實踐工程經驗。

（2）鼓勵從事實踐教學的教師積極參與科學研究，了解行業前沿，跟蹤行業發展態勢，開拓視野，在豐富自身知識儲備的基礎上更新實踐教學內容。

（3）制定相關政策，鼓勵專業教師參與指導大學生學科競賽，在了解競賽要求，明確大賽宗旨的基礎上掌握行業發展動向，有針對性地進行實踐教學。

（三）完善的創新創業組織管理機構

為更好地鼓勵和發動學生參與創新創業實踐，學院可以成立專門的創新創業組織管理部門，有計劃地引導學生參與實踐創新活動，營造良好的“大眾創業、萬眾創新”氛圍，調動廣大學生的積極性。該組織成員可以教師為主（如創新創業教研室），也可以學生為主（如競賽聯盟），但須由教師牽頭，負責遴選專業競賽項目，制定年度競賽時間安排，配備專業指導教師。除了成立專門的組織管理部門外，還應考慮制定相關政策，鼓勵學生積極主動參與實踐競賽，如在劃分專業競賽等級時，將學生的參與度、所取得的成績折算為相近的實踐課程成績，或者是第二課程學分，甚至可以參照競賽活動主題，免修相近實踐內容的課程或實踐活動。

四、結語

“新工科”建設背景下優化和調整土建類專業本科實踐教學體系是目前國內高校土建類專業建設的重要任務。實踐教育理念滯后、實踐教學體系缺乏系統性、實踐教學師資力量較弱等問題在當前國內高校土建類人才培養中頗為普遍。以江蘇科技大學土木工程與建筑學院土建類人才培養為例，圍繞各類課程實驗（人文社會課程實踐、基礎課程實驗、專業課程實驗）、二大設計（課程設計、畢業設計）、四大實習（認識實習、生產實習、測量實習、畢業實習），以及創新創業訓練等方面，重構土建類專業實踐教學體系，并詳細解析該體系的支撐條件，從優化實踐教學資源、加強實踐教學師資力量、完善創新創業組織管理機構方面給出具體建議，以期拋磚引玉，為同類高校土建類人才培養提供參考。

參考文獻：

[1]王武東，李小文，夏建國.工程教育改革發展和新工科建設的若干問題思考＼.高等工程教育研究，2020（1）：52-55，99.

黃河燕.新工科背景下人工智能專業人才培養的認識與思考＼.中國大學教學，2019（2）：20-25.

林健.面向未來的中國新工科建設＼.清華大學教育研究，2017，38（2）：26-35.

林健.引領高等教育改革的新工科建設＼.中國高等教育，2017（Z2）：40-43.

王肖芳.基于執業能力的應用型本科工程管理專業實踐教學體系研究＼.教育觀察，2014，34（3）： 46-48.

王鈞，趙金友，徐饅，等.基于CDIO理念的土木工程專業實踐教學體系構建＼.教育探索，2016，295（1）： 79-81.

趙曉霞，王衛東，蔣琦瑋，等.新工科視角下土木工程核心能力實踐教育體系建設＼.高等工程教育研究，2020（1）：31-36.

蘇原，孫峻.基于工程教育認證理念的土木工程專業課程建設探討＼.高等建筑教育，2019，28（4）：73-78.

朱高峰.關于工程教育發展前景問＼.高等工程教育研究，2016（3）：1-4.

尹寧偉.中國一流大學實踐教學體系建構的新趨勢＼.中國大學教學，2012（5）：82-96.

戴亞虹，李宏，鄔楊波，等.新工科背景下“學踐研創”四位一體實踐教學體系改革＼.實驗技術與管理，2017，34（12）：189-225.

姜寶成，劉輝，張昊春，等.面向新工科人才培養的能源動力大類專業實驗教學體系建設＼.高等工程教育研究，2019（Z1）：43-52.

Explore on the practical education system of civil engineering for

emerging engineering education

ZHANG Xue1， QI Yongzheng1， ZENG Wenjie1， CHEN Sanbo2

（1.College of Civil Engineering and Architecture， Jiangsu University of Science and

Technology， Zhenjiang 212005， P.R. China; 2. CR （Shenzhen）

Co.， Ltd.， Shenzhen 518000， P. R. China）

Abstract：

The construction of emerging engineering education puts forward new and higher level requirements for the training of engineering talents in colleges and universities. As a traditional engineering major， the civil engineering major needs to explore the reform of practical teaching system in this situation. Focusing on the connotation of emerging engineering education and the training goal of civil engineering， this paper explores the reform of the practical teaching system of civil engineering. Based on the analysis of the current situation of practical teaching， this paper reorganizes all kinds of experimental courses and practical training of the major， integrates the innovation concept of emerging engineering， forms four teaching modules/platforms which contain course experiment， centralized design， centralized practice， and innovation and entrepreneurship， and three levels of practical teaching containing basic cognition， comprehensive application， and research innovation， and constructs a practical teaching system of civil engineering with “one main line， four platforms and three levels”， aiming to provide reference for the cultivation of innovative， cross and compound high-quality engineering and technical talents .

Key words： emerging engineering education; personnel training; civil engineering; practical teaching

（責任編輯 梁遠華）