“四维一体”式土木工程专业实践教学体系革新

王宏畅+魏洋+李国芬+黄新

摘要：依据土木工程专业卓越工程师的教育培养计划，结合土木工程专业实践教学体系的改革研究和探索，本文提出了适合于土木工程专业的“四维一体”式的实践教学新体系，并在该体系的实践教学中，注重结合学生基本技能、设计综合能力、工程实践创新能力及工程应用能力的培养，以期培养出具有创新能力的高素质的土木工程专业毕业生。

关键词：实践教学;四维一体;卓越工程师;土木工程专业

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2015）23-0092-02

实施“卓越工程师教育培养计划”，是为了培养出具有较强创新能力并适应社会发展需求的高素质的工程技术人才。把土木工程专业毕业生培养成为一名具有创新精神的卓越工程师，是我国土木工程高等教育的终极目标，更是我国现代化建设的迫切需要[1]。土木工程专业具有极强的实践性，基于目前培养卓越工程师的需要，结合土木专业实践教学的实际情况，本文对实践教学体系进行改革和探索。南京林业大学土木工程专业隶属土木工程学院，创建于1986年，有近30年的办学历史。在其办学过程中，土木工程学院就强化实践教学进行过深入研究和探讨，建立起具有鲜明特色的“四维一体”的土木工程专业实践教学体系，并以江苏省特色专业、重点专业建设和住建部土木工程专业评估为契机，结合江苏省土木工程基础教学示范中心实验室的建设，加强学生实践能力的培养，也取得相当的成效。

一、“四维一体”式实践教学新体系

在专业教学的改革过程中，其重点包括如何强化本专业的实践教学，构建出适合本校专业发展的实践教学体系。因此，围绕培养学生的工程应用能力和创新能力，建立起一套“四维一体”的实践教学体系[2]。首先，通过组织维和制度维的建设，形成机制激励实践与创新教学活动，保证进行实践教学体系的完整有序。其次，通过条件维的建设，让学生在校外接触实际工程进行实习和实践，在校内有更多的机会参与实验、设计实验，通过实验提出问题、解决问题。最后，通过创新维，让学生自主开展各种竞赛等创新活动，在学习过程中参与教师的科研活动，以挖掘和培养学生的创造潜力和创新精神[3]。

1.实践教学环境系统（制度维）。实行四阶段的考核与奖励机制：一年级强化基础课程，进行基础课程优秀率的考核;二年级注重基本技能，进行英语四级、计算机二级通过率的考核;三年级加强科学文化素质，进行科技文化知识、英语、计算机水平竞赛的考核;四年级培养发展素质，进行升学率、就业质量和就业率等的考核。在本科四年教与学的过程中，实现全阶段的考核与奖励激励机制。此外，制定出科技创新活动与素质拓展指标体系与学分规定。包括：（1）实行低年级优秀本科生（10%）和特长生（20%）导师制，四年级（100%）导师制与毕业设计、思想工作及就业指导相结合;（2）实施学生创优、科技创新奖励机制，奖励对象包括教师和学生、个体和集体;（3）毕业设计实行双选制，选题紧密结合实际。

2.实践教学组织系统（组织维）。建立实验教学中心平台，组成相应的工作机构，成立实验室管理委员会，对实验教学进行管理研究。理论教学教师和专职实验教师共同承担实验教学任务，协同工作，做到优势互补，实现实验教学和理论教学的有机融会。成立与所开设专业相对应的由学生自主管理、专业教师担任顾问的学生科技创新组织——桥梁工程协会、现代建筑协会、工程造价与管理协会、市政工程协会、交通工程协会等专业社团组织，自主开展各类科技创新活动，已有70%的学生参加了各种组织。

3.实践教学基地与实验室条件系统（条件维）。建立29个校外实习和实践基地，通过聘请校外导师，介绍实际的工程情况以及存在问题，解决了学生工程背景知识缺乏的问题。通过省级、校级实验教学示范中心的建设，实验教学实现网络化、开放式的管理模式，在具体时间、内容和对象上能够达到全开放。突出提高型和创新性实验，编著《土木工程提高型实验教程》，解决实验教学开放的教材问题，且该教程已被遴选为“十二·五”国家级规划教材。

4.拓展实践教学系统（创新维）。拓展实践教学系统，创新开展学生自主项目训练，参加各种专业竞赛和创新竞赛，指导优秀本科生参与科研及技术服务，以实验室项目和自制仪器等项目带动学生进行创新实验，以研究生和优秀本科生联动培养方式促进本科生创新和应用能力的提高。

二、“四维一体”式实践教学的新内容

根据建立的“四维一体”式实践教学体系，土木工程专业开展的实践教学内容包括下列几项。

1.立足实践创新计划，培养创新实践能力。大学生实践创新是以学生为主体，对某一选择项目进行设计、研究的实践活动。[2]近5年来，土木工程专业充分立足于国家级、省级及校级大学生实践创新训练计划立项项目和大学生实验室创新项目，让学生可以自主到实验室进行设计、实验等，为他们提供十分完备的开放创新实践平台，培养科技及创新工程应用能力。

2.立足竞赛，创新实践能力。专业竞赛作为学生工程创新能力的重要提高环节，要求学生具有将基础知识与专业知识相结合并解决实际问题的能力[4]。土木工程专业开展国家和省级数学建模、力学、测绘仪器技能、交通科技、结构创新等科技竞赛。通过团队的方式参加比赛，可以促进学生养成团队精神和沟通能力。

3.开展生产实习、毕业实习，培养学生的工程应用能力。学生应深入企业开展生产实习及毕业实习。生产实习安排在第六学期最后两周及暑假内，毕业实习安排在第八学期毕业设计前两周进行。在实习过程中，企业要委派一位有经验的工程师作为实习指导教师，加快学生就业与上岗之间的过渡。

4.依托项目真题进行毕业设计，培养学生综合应用能力。毕业设计是大学四年过程中最重要的实践教学环节之一[5]。通过毕业设计，综合运用所学知识，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，使他们获得从事实际工作所必需的基本训练和具有进行科学研究工作的初步能力。endprint

一般选题分毕业设计和毕业论文两种类型，通常只允许攻读研究生的学生选择毕业论文且总数控制不超过10%。而90%的学生所选择的是对设计院中的真实设计工程进行毕业设计，通过真实工程项目的设计，可训练学生的综合应用能力。

三、“四维一体”式实践教学体系的应用效果

1.教学研究成果。经过“四维一体”式实践教学体系的实施，土木工程专业被江苏省2005年批准为首批特色专业，2010年被批准为省品牌专业建设点，2012年建设成为省品牌专业，并被遴选为省重点专业建设点。“基于创新和应用能力培养的土木工程专业人才培养模式研究与实践”获2009年江苏省教学成果一等奖。

2.实践教学平台实力增强。已申请到中央与地方共建、省优势学科以及省级实验教学示范中心等建设项目，建成省级土木工程基础教学示范中心，并以省级实验教学示范中心为依托，设计出开放性的实验教学模式，实现实验时间、实验对象、实验内容的开放，提高了实验教学平台效率。已建立的29个稳定的实习、实践基地，正式聘请的校外实践指导教师，可满足每届300名土木工程学生的实习和社会实践。近年来利用承担的南京地铁、南京长江第四大桥等重大工程科研和技术服务项目，可结合有关课程的理论教学，安排学生深入工程现场实习，提高实践应用能力。

3.项目教学方法的实施。实施将工程项目及科研成果贯穿整个实习过程的教学模式，在实践教学中以培养学生的创新能力为中心，革新以教师为主的“填鸭式”的教学方式，让所有课程实践教学均采用多媒体课件辅助教学，不断更新和补充课件中的实际工程项目案例，并在课外安排3～4次的结合课程教学的工程参观实践。理论教学教师和专职实验教师协同工作，共同承担实验教学任务，实现实验教学和理论教学的有机融合。

4.学生综合素质有所提高。土木工程专业学生成绩优秀率和英语四级通过率稳步提高，考研录取率逐年增加。在深化教学研究和改革的过程中，始终注重学生创新和应用能力的培养。近年来，土木工程专业共有300多人次在国家和省级数学建模、力学、结构创新、测绘仪器技能等竞赛中获奖，分别获得第十届（2007年）、第十一届（2009年）和第十二届（2011年）“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖与三等奖，四名学生还获得“全国土木工程优秀毕业生”称号。学生在期刊上发表专业论文共17篇。毕业生供不应求，就业率保持在97%以上。

“卓越工程师教育培养计划”的核心是培养学生的工程实践和创新能力，这是高校目前教学体系中的薄弱环节，从而导致大学生整体能力的相对不足。实践教学是巩固理论知识、提高理论认识的必要途径，是培养具有实践精神和创新意识人才的重要环节。“四维一体”式实践教学体系经土木工程专业的实践和应用，成效明显，使得该专业已成为江苏省的重点专业建设点，也让学生所学的基础理论与专业知识得到进一步巩固，综合创新能力得到很大的提高。

参考文献：

[1]曲建光，曹先革，杨金玲.测绘工程专业“四维一体”实践教学体系[J].中国冶金教育，2013，（4）：42-45.

[2]黄新.构建四维一体实践教学体系，建设品牌特色专业[EB/OL].第二届全国高等农林院校教育教学改革与创新论坛.

http：//jgcxlt.njau.edu.cn/webnews/display.do？wnid=71&newsid=87，2011-11-09.

[3]杨平.构建四维一体实践教学体系奠定工程类专业论证基础[N].南京林业大学报，2012-05-15（4）.

[4]薛素铎，李庆丰，李振泉，等.“四维一体”教学质量保障体系的思想与实践[J].中国大学教学，2008，（6）：64-67.

[5]卢清华，李先祥，叶树林，等.“四位一体”式机电专业实践教学体系改革探索[J].高校实验室工作研究，2013，115（1）：4-6.endprint