交通工程专业人才培养知识体系的架构优化——以宿州学院为例

周方明,陈元元,汪 玲,巩舜妹,付 敦

宿州学院资源与土木工程学院,安徽宿州, 234000

1 提出问题与相关研究

交通运输行业是我国社会经济的大动脉。截至2021年底,国内公路总里程528.07万公里,含国家高速公路16.91万公里、二级及以上等级公路72.36万公里,高速公路总里程居全球第一;全国高速公路网仍在进一步完善,交通基础设施建设投资持续增加。但同样也面临着诸多问题,如交通行业的基础建设满足不了社会经济的发展,二线城市老旧城区的交通拥堵问题及城区地铁轻轨交通设施的短缺等。随着交通强国、人才强国等重大战略部署,交通行业对人才的需求在时刻变化,高等院校的工程教育改革刻不容缓[1]。而目前人才培养体系的研究多以专业课程的教学模式、教学内容、毕业论文评价体系等方面的改革为主,对系统性人才培养机制的改革研究较少;如孙煦等[2]在工程认证背景下提出了交通工程专业教学改革,并以《城市公共交通》为例,明确了以产出为导向的教学目标、教学内容和教学方法的改革;姚佼等[3]在新工科背景下提出了多学科交叉融合的交通工程人才培养模式研究,从跨学科课程设置和教学模式两个角度出发,对课程知识体系进行分析梳理,并建立了人才培养的质量监控体系。以往的人才培养知识体系的研究未考虑到行业动态发展的需求变化,同时教学资源及教学手段的不断丰富,我国高等院校要以创建应用型本科高校为契机,进一步优化人才培养体系,坚持以培养学生综合素质为教学目标,培养出顺应交通行业形势发展的创新应用型本科毕业生。

2 新发展下交通工程专业课程体系的构建

虽然交通行业的新发展不直接影响理论知识的讲授与实践能力的培养,但交通行业发展的需求能引导本科教育的价值取向,推动高校教育模式的改革,提升高等教育的培养质量[4-5]。考虑建设工程对本科毕业生理论知识与实践能力的远景需求,高等教育需满足工程教育与实际工程相贴合的目标,从授课课程知识构架的调整出发,全方位构建“以学生综合素质培养为目标”的人才培养体系,进一步提升高校教学质量,增强本科毕业生对交通新行业的适应性。

2.1 交通工程专业培养方案的修订

高等教育“以学生为中心”的教育初心在于培养学生的综合素质,知识构架是培养学生理论知识的基础,授课计划和实践实训的规划则为培育学生综合能力提供有力的支撑。人才培养方案是高等学校按照既定的目标开展教学活动、编排教学内容的纲领性文件,起着引导课程体系构建、指导教学工作开展的作用。基于交通行业新发展下的背景,提出以“适应社会和行业发展的创新应用型交通工程人才”为最终目标,结合各区域高校的办学特征与战略定位,修订出满足社会行业需要的区域特色型培养方案,以期为交通行业的发展输送高质量的本科生。

2.2 交通工程专业教育体系的建构

目前,高等教育的课程设置以知识的系统性为原则,强调理论学习的重要性,且专业知识的测评过度依赖于纸质化考核,专业实践与技能操作等相关的考核占比微小,教育偏离实践[6-7]。交通工程专业是一门综合运用能力较强的工科专业,专业课程涉及土力学、结构力学、材料科学、交通设计、工程施工等,教学要秉行多学科交叉融合的教学理念,强调专业知识与实践技能的相结合与应用,以培养“适应行业新发展的创新应用型高素质交通工程人才”为出发点,由以理论知识独重的情况向知识群与实践能力并重的转移,以提升学生综合能力为目标,构建交通工程专业人才培养体系。

评判交通工程专业创新应用型人才培养成效的一项重要的评价指标,是其运用自身的专业知识理论去剖析交通工程的工程技术难题,并为之提出具有可实现性的技术措施;将工程技术措施的内在专业理论知识与工程现实难题相融合,以此提高交通人才培养的质量[8]。在交通行业新发展的大环境下,以培养创新应用型人才为目标,搭建“理论知识+项目实践”相结合的综合培养方式;在以学生为中心的理论知识构架上,将专业基础课、专业拓展课及专业核心课等不同要素的课程井然有序的构建起来,保证其在人才培养体系中顺利实施。在日常的教学运行中,将理论知识讲授与工程案例剖析相结合,促使学生理性认识知识理论与工程实际的衔接运用;此外,搭建以工程实践项目为引导的实践能力拓展平台,以交通工程中的路基路面施工等为例,将施工中涉及的专业知识和施工组织设计等问题带入项目课程,专业教师指导学生专业技能、团队合作与创新应用能力等综合素质训练,协作完成课程项目。在课程理论培养平台与实践能力培养平台相互协同驱动的作用下,促使理论知识向实践能力的转化,形成“理论知识与实践能力并重”的教育体系 。

3 交通工程专业课程知识系统的优化策略

在交通行业新发展的背景下,交通工程专业课程中的知识系统需进一步优化,在理论知识讲授的同时,应更加注重创新能力与实践能力的锻炼;从知识衔接、能力培养及标准规范等方面进行系统优化;本文拟从宿州学院工程专业为例,培养以行业规范标准为基本准则的创新应用型高素质交通工程人才,使其具备一定的就业岗位竞争力,以满足交通行业的发展,亦能有效地契合宿州学院应用型本科高校的战略定位。

3.1 交通工程专业课程知识体系的制定

(1)课程体系建构。我国高校的课程体系建设一直受学校和教育部高等学校教学指导委员会的双重限制,对培养学生的综合能力存在一定的制约性和滞后性。课程知识体系作为教学组织的经纬,如何将专业知识、经验与技能更好地编织在一起,提高学生的综合素质,这是交通工程专业课程建设中亟须解决的问题[9]。冲破现有的以学科科学为核心的知识构架,搭建以学生综合素质培养为风向标的新思路,以工程建设生命周期内的基本建设程序为指导,调整理论知识及实践课程的学时安排,重新编排人才培养方案中的课程,使课程内容的展现更为接近于工程项目的建设全周期,促进实践应用与知识理论的相互融合。在理论授课的背景下,拓展工程实践项目课程,由授课导师选择工程中的实际问题;学生团队利用所学的综合知识凝练科学问题,构建研究思路,以团队协作的方式解决工程中的实际问题,进一步提高学生综合素养。在理论知识与工程实践能力的学习过程中,理论知识与实践内容的教学计划安排不合理,则知识与能力的整合运用无法较好的体现,若将实践能力和工程项目嵌入到理论课程教学的进程中,则可以促使学生更快地掌握知识,同时,工程实践项目亦能倒逼理论的掌握。

因此,在课程知识体系中,工程实践项目课程与理论课程之间的课时比重应设置合理,也应增设符合行业新发展的专业选修课程群,以满足学生对当前交通行业发展新方向的兴趣。在专业选修课的设定时,应以行业发展新动态和社会热点为目标,选择适合学生专业知识扩展、符合培养方案和工程学科发展趋向的课程,同时,邀请实践经验丰富的行业领军人才做专业前沿学术报告及讲座等活动,促使学生充分了解并掌握当前行业发展的趋势及未来发展潜力。《地铁与轻轨》《地下城市空间》等课程则应缩短教学课时,亦可以公选课或讲座的形式开展,以缓解学生专业课程及实践课程的负担。

(2)合理制定教学安排。课程对学生能力的影响可分学习能力培养、应用能力锻炼、职业素质塑造等方面,通过不同类别课程的学习,从而提升每个学生的综合素质[10]。在以学生综合能力培养为目标的课程构架中,在总课时固定的情况下,随着工程实践项目等实训课程的课时占比上升,理论课的总课时必然在一定程度上有所减少,课程势必要面临实际教学内容及章节的取舍问题[11]。现行交通工程不同课程教材中存在部分知识点重复出现、课程的课时冗长等问题,相同的知识点在不同课程中重复出现,教师在讲授的过程中可能存在重复讲授或者漏讲的情况,导致该门课程课时紧张或短缺,在打击学生学习的积极性的同时,亦影响教师的教学效果。在梳理培养方案中的课程构架组成的基础上,剖析各专业课任课教师的计划授课的内容或章节,精简相关的经典理论体系刻不容缓;如交通工程专业核心课程《路基路面工程》(人民交通出版社出版)路基设计一章中,关于粘性土和非粘性土中的抗剪断参数黏聚力C和内摩擦角φ的试验测定及判断,条分法、瑞典圆弧法等边坡稳定分析等内容,专业基础课《土力学》中土的物理性能、土的力学参数、边坡分析等章节已做相关的讲授,若在《路基路面工程》等这类专业核心课程中消耗一定的课时再次讲授,不仅耗费专业核心课程的宝贵学时,亦给学生的学习积极性带来负面影响,致使课堂教学效果不佳。因此,在培养方案的制定过程中,应遵循先导后序的基本原则,加强不同课程授课教师之间的联系,梳理各课程之间的知识内容及其衔接关系,规避知识点的重复讲授与漏讲;同时要求授课教师按照培养方案的既定内容授课,加强知识点相衔接任课教师的交流沟通,避免授课教师计划教学内容安排的随意性,更好地促进知识点的合理衔接,亦与综合能力培养的目标相契合。

3.2 技能与创新能力培养

在人才培养方案的实施过程中,我国部分高校的工程类专业本科教学过程中,重理论而轻实践的现象普遍存在,纸质化的理论考核占绝对主导,实践技能的考核微乎其微,且创新能力的培养还远远不够,导致学生的实践与创新能力日益减弱,毕业生一旦投入工作岗位后,难以适应新形势下的工程变革与社会经济发展的新要求[12-14]。时铭显[15]认为,“高等学校的工程教育应增强工程项目的实践锻炼,加快理论知识回归工程实践的步伐”。目前,交通工程专业本科教育均以理论知识的传授为主,纸质化考试为考核手段;学生则通过主观理解和强化记忆来加强相关理论的学习,且工程算例以人工计算居多,计算过程耗费时间较多,计算繁琐精度低;而交通工程问题的分析存在计算面广、复杂程度高等特征,以人工计算的方法难以解决诸多工程实际问题。在上述交通工程专业应用创新型人才培养模式中融入了实践教学平台和科技创新教学平台,依据现行的教学计划中缺乏计算机分析软件类的课程,导致教学与行业需求不相匹配等问题;提出了以学生能力培养需求为导向的风向标,在理论知识的讲授过程中,融入工程实践项目课程,指引学生运用工程分析软件(Vissim、CAD、ABAQUS等)协助完成工程实际问题的分析与计算,即培养了学生将理论知识运用到实践工程的创新应用能力,也使学生对自己的专业有感性的认识,从而促使毕业生更好地与行业发展、社会需求相衔接。同时激励学生参与大学生学科竞赛及大学生科研立项的赛事,促使学生进一步提升自己的专业技能及创新能力。

3.3 依据行业发展及规范标准修订课程内容

目前,国家的社会经济发展突飞猛进,行业的需求也日新月异,国家的规范及强制性标准迭代更新的速度愈演愈烈,致使高等教育存在着课本知识教学内容与国家规范及强制性标准相悖。当前本科院校的交通工程系列专业教材部分内容滞后于国家更新后的规范及行业标准,课程教材的知识更新速度落后于行业规范的修订,致使教师讲授的理论知识与行业规范标准相悖。由于交通工程专业多学科交叉融合的复杂性,诸多方面触及交通标准和岩土规范的双重限制,教本中的内容与行业现行规范要求存在不同程度的差异,致使学生对规范及强制性标准理解混沌,制约其按照规范及行业标准发现并解决工程实际问题的综合能力。

国家规范和行业标准是工程人员从事工程活动的基本准则,是工程建设项目全生命周期的一条基本红线,约束着包括设计、施工、监理等不同从业者的基本行为;同时,行业标准和规范也是设计、施工的重要依据,具有强制性和法律效力。教材承担着知识载体角色,是搭建知识到能力、衔接理论到实践的纽带,依照国家规范及行业标准及时更新课程和教材中滞后于规范的专业知识及内容,促使学生重视并了解我国现行的规范及标准,并以其为工作红线,引导学生查用国家规范及行业标准。为匹配行业新发展对高校毕业生综合能力的需求,高等院校的本科教学内容须及时修订与更新,征订与现行国家规范、行业标准相匹配的教材;同时,在交通工程专业课堂授课中,以交通规范讲授为主、岩土规范辅之,促使学生理论知识的规范化,并将现行的工程技术及多学科交叉融合的应用案例融入实践教学中,从而保障实践能力培养目标的顺利实现。

4 结 语

从行业发展的角度出发,以培养创新应用型学生为目标的教育理念,建立交通行业新发展下“理论+实践”的交通工程专业课程体系,坚持理论与实践并重的原则,完善培养方案中的知识体系架构。根据迭代更新的行业规范及标准完善课堂教学内容,工学结合,促进学生理论知识向实践应用技能转化,以社会和行业发展为风向标,着力提高本科工程教育的水准,进一步优化课程知识体系设置,为培育适应行业新发展、集理论与实践于一体的创新应用型交通工程人才奠定基础。