建立基于“合作教育”的土木工程学科专业实践模式

王慧

摘  要：土木工程专业的材料、设计、建设与检测管理等课程均具备对应的设计或实践课程。然而，简单的课程设计及试验教学大多采用模拟的手段，而非实际工程应用，单纯的课堂及实验室的教学不足以满足专业知识构建中工程实践锻炼的需求。一方面，教授们的研究方向大多有所侧重，缺少设计经验，设计教学所需占用的大量师资很难在学校内部得到满足，高校针对工程原理及理论的教学需要利用实践中遇到的问题加深理解;另一方面，学生可以通过合作教育对行业背景及就业方向有更好地理解，主动发现问题解决问题，从而产生专业认同感，更好地建立职业规划。工程类学科校企合作创新实践模式是解决以上问题的可行方案，其运行管理模式必须常态化、机制化以保障教学目标的实现。此外，利用定向实践与自由实习的有机组合锻炼学生的综合能力，切实发挥工程实践教学的作用。

关键词：工程学科;专业设计课程;合作教育;专业实践

中图分类号：G640         文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）23-0068-03

Abstract： The courses of materials， design， construction and inspection management of civil engineering major all have corresponding design or practical courses. However， design and experiment teaching mostly adopt the method of simulation instead of actual engineering application. Classrooms and laboratories are not enough to meet the needs of engineering practice in the construction of professional knowledge. It is difficult to satisfy teachers equipped for design teaching， design experience of professors is not enough for their research tends to be focused. Teaching of engineering principle and theory in colleges need to deepen the understanding by solving problems encountered in practice. Students can have a better understanding of industry background and employment direction through cooperative education， take the initiative to identify problems and solve problems， thus create professional identity and establish better career planning. Innovative practice model of school-enterprise cooperation for engineering disciplines is a feasible solution to these problems. And its operation and management mode must be normalized and institutionalized in order to realize the teaching objectives. In addition， by organic combination of directed practice and free internship， students' comprehensive abilities can be trained， and the role of engineering practice teaching will be effective.

Keywords： engineering discipline; professional design course; cooperative education; professional practice

一、土木工程学科的课程框架与实践环节

工科的专业课教学目前主要以课堂教学及校内辅导为主，包括课后的大作业以及相应的课程设计、一定量的实验课以及各类校外实习等。研究表明，国内土木工程专业的总学时数远远高于英美德加四个国家[1]。

作者调研了重庆大学[2]、东南大学[3]、清华大学[4]以及同济大学[5]的土木工程专业培养方案及相关教材，并与国外高校進行比较[1]，得到以下结论：1. 与国外高校相比，国内高校的专业课学时较低，且内容较为死板;2. 国外大学的本科教育重点在于基础课程的教学，专业课程教学非常灵活;3. 在国内四所大学中，同济大学率先进行了专业课程的课群组改革，设置了丰富多样的专业选修课;4. 专业设计及实践方面，同济大学推出了校企联合培养模式，建立了一系列实习基地，但大部分课程设计仍采用课堂教授随堂进行的模式;5. 始终存在课堂和工程实践脱节，课程设计分散，综合运营知识不足的情况。

实践环节是学生自主学习、理解和运用专业知识的直接渠道，也是考察学生的重要手段。本科阶段一般主要包括以下两大实践环节：实习与设计，部分专业课程的教学也可以在企业进行。例如，英国教育界和工程界就采取了多种合作办学模式;美国麻省理工大学的讲课学时低于设计实验学时，承建商辅助开设施工课程;德国、法国等企业承担接收一线生产实习的任务[6]。实习包括认识实习、社会实习、生产实习和毕业实习等;设计主要包括课程设计、毕业设计。然而，大多实习形式化的完成了任务，并没有真正锻炼学生解决问题的综合能力;课程设计以及毕业设计则形式僵化，缺少创新。

二、合作教育模式的价值及现状

合作教育模式历史悠久，目前美国的佐治亚理工学院、俄亥俄大学、卡内基梅隆大学、辛辛那提大学、东北大学等都仍然一直把它作为工程专业学生培养计划的重要部分。佐治亚理工学院的阿金斯[7]认为合作教育的思想， 从经济投入、教学设计、学生职业能力习得三方面都是最佳选择。尽管合作教育的形式会不断变化，但是没有一种教学方式可以真正替代它。没有比真实的工厂、工地、公司更好的实验室。

研究表明[8-10]，与工作结合的实践教学有助于学生职业生涯及职业认同的发展，通过参与合作教育，在小学期以企业实习或项目参与等方式进行培训的学生，对于自己未来想要从事的工作种类以及是否继续进行专业研究的认知更为清晰。针对合作教育在工程体系的应用的跟踪评价分析表明[11-13]，经过工作训练的工程专业学生往往具备更强的工作效率及协调合作能力，使得他们在就业过程中具备更强的竞争力，短期内的工作能力提升速度高于同期未经过工作训练的学生。

将本科生的后续发展大致分为四類：管理类人才、专业技术人员、研究型人才以及由于爱好等跳槽到其他行业的学生。通过工作训练，管理类人才可以通过对大行业的了解，制定自己的职业生涯规划;专业技术人员可以结合工程实践对本专业有更加深入的了解，加强动手能力;研究型人才可以发现大学知识相对正确，在探索真理的路上前进一小步;由于爱好等原因跳槽到其它行业的学生可以更早地做出判断和选择。

工程学科的实践教学主要表现为实验室教学、现场教学、虚拟模拟教学等几种形式。每种形式都无法全面覆盖实践教学所需要的内容。此外，现实世界实践教学所需要的物力财力等客观条件是实验室所无法做到，而虚拟教学的效果显然不足以和真实演练相比。并且大学老师由于其研究教学领域的限制，无法覆盖方方面面。工程中诸多知识的需求与获得、问题的发现与解决均来自于工程实践[14]。

高校和企业合作共建实践教学基地，是当前高校和企业结合为学生提供工程实践教学的主要方法之一。然而目前国内的合作教育普遍存在的问题是企业动力不足，保障不足，导致校企合作实践教学基地建设难以扎实推进。厦门大学教育研究教授潘懋元指出由于产和学的目标不同，二者存在着根本矛盾，良性的合作教育需要协调生产与教学任务、组织、流程等多角度的矛盾[15]。此外，以工作实习为主的合作则往往存在学生缺少指导、无法参与实际工程，做单一重复劳动等问题，缺少对学生实践能力及专业能力的训练。以项目为导向的创新实践则根据项目的不同，存在不具备针对性的问题。

在专业实践方面，本专业针对不同课程的课程设计能进行实践操作的环节进行了设计。在教学场地方面主要以学校为主的外业实习为主，具备了初步的实践课程教学方法。然而，以学校单方面为主的实践对于学校压力较大，需要持续大量的经费支持以及更多的指导老师。例如，针对道路设计的专业实践包括对应专业基础课程（工程地质、测量学、交通设计等）的实践以及地形测量、线形规划、详细施工设计等的实际操作。针对道路结构材料等的施工及检测实践由于其高昂的费用及时间成本更是高校难以操作的。

三、基于校企合作的企业实践基地优化

（一）合作教育模式执行

合作教育模式执行过程主要包括专业实践、项目实践及后续跟踪评价三个部分：

1. 基于课程学习的专业实践教学体系设计，主要包括基于实际工程项目的踏勘、设计、检测、施工等各个环节。将学生安排到不同的实习单位的确定岗位进行行业实习，确定不同学习阶段的学生应当参加哪一类的工程实践，工程实践的时间长度的合理性，合作导师的指导方法及培养方案，不同课程实践的考核计分方式等。

2. 基于行业认知的项目实践，主要包括指导学生基于行业实践发现问题，并进行以问题为导向的创新实践，项目实践的选题方法以及针对该项目实践的指导与考核方法等。

3. 后续跟踪评价方法主要包括针对合作教育的资料数据的保存设计，建立后续跟踪评估的基础数据，包括学校就业指导部门的数据获取以及学生成绩数据的提取、针对不同就业类型及发展的学生的跟踪调查。建立基于双层模型的合作教育评估办法。

基于“合作教育”为学生建立企业实践基地的优化模式，可以减少企业生产与教学的矛盾。为学生提供现实的试验场，充分了解行业。以此为基础，结合学生特质，分别开展工程实践问题、理论问题等不同类型的项目，分别设计项目执行及评价考核方法，设计跟踪调查。

（二）教学内容与设计

要解决的教学问题主要包括专业素养及工程实践教育不足两方面。专业素养方面，工程学科，尤其是设计施工等实践环节，很难通过教学工作充分培养，且相关教师匹配度不足。因此，通过合作教育可以让学生在行业环境中加强专业素养;工程实践方面，现实工作是最好的实验室，弥补实验室教育的不足，辅助课程教育达到更好的效果。

具体内容主要包括实习和设计两个部分，实习包括本科阶段的生产实习、社会实习和毕业实习，以及研究生阶段的综合实习;设计主要是指本科阶段的联合毕业设计。

实习企业应是国内外在建筑与土木领域的知名设计院、施工企业或研究单位。学校通过多种方式与企业合作，建立一批高水平且相对稳定的校外实习基地。实习企业应根据不同的实习内容安排学生在导师的指导下完整参与某一个项目或子项目的设计、施工、应用研究管理的全过程。每一年的实习计划需要提前安排制定，对应类别企业的实习方案及方式方法原则上五年内应相对稳定，仅作内容调整。

校企联合培养实行双导师制。校内导师：本科生实习导师由专业教师担任，研究生由其指导教师担任;校外导师由企业中具有高级技术职称的专家或具有丰富实践经验、责任心强的技术专家或管理专家担任。应成立联合指导小组，对于实习内容进度及实习情况进行定期沟通。

合作教育的运行管理模式必须常态化、机制化，以保障教学目标的实现。针对设计、施工等的明确实习目标，采用定制化的合作模式，从管理到内容都要做到标准化;而针对研究型或工作实习，则可以采用更为自由灵活的模式，学生与企业可以自主选题，采用科研课题管理的形式进行管理，包括开题答辩、中期考核以及最终验收环节。

参考文献：

[1]顾祥林，林峰.中美英德加五国土木工程专业课程体系的比较研究[J].高等建筑教育，2006，15（1）：50-53.

[2]土木工程专业培养方案[Z].重庆：重庆大学，2012.

[3]土木工程专业培养方案[Z].南京：东南大学，2015.

[4]土木工程本专业越工程师培养方案和指导性学习计划[Z].北京：清华大学，2013.

[5]土木工程专业卓越工程师培养方案[Z].上海：同济大学，2013.

[6]龚志起，陈柏昆，刘连新，等.国内外土木工程专业实践教学模式比较[J].高等建筑教育，2009，18（1）：12-15.

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[11]Beata Strubel， Joyce Main， Nichole Ramirez， Jake Davis， Matthew Ohland， “Modeling student perceived costs and benefits to cooperative education programs （Co-ops） and pathways to participation”， Frontiers in Education Conference （FIE） 2015. 32614 2015. IEEE， pp. 1-6，2015.

[12]Tokar， D. M.， Thompson， M. N.， Plaufcan， M. R.， and Williams， C. M. （2007）. “Precursors of Learning Experiences in Social Cognitive Career Theory.” Journal of Vocational Behavior， 71，319-339.

[13]ASEE （2012）. Going the Distance： Best Practices and Strategies for Retaining Engineering， Engineering Technology and Computing Students. Washington： American Society for Engineering Education.

[14]Judge， T. A.， Jackson， C. L.， Shaw， J. C.， Scott， B. A.， and Rich， B. L. （2007）. “Self-Efficacy and Work-Related Performance： The Integral Role of Individual Differences，” Journal of Applied Psychology， 92，1，107-127.

[15]潘懋元.產学研合作教育的几个理论问题[J].中国大学教学，2008（3）：15-17.