新工科背景下西部院校土木工程专业创新人才培养研究

2024-05-18王晓斌凌静王红瑛姚常伟刘小萤

大学教育 2024年4期

王晓斌　凌静　王红瑛　姚常伟　刘小萤

［摘要］新工科背景下，创新性工程人才培养是国家竞争力的关键所在。对于土木工程专业而言，提高设计思维能力是高校工程设计教育的必由之路。在土木工程教育中，高校不仅要加强学生对理论知识和方法的学习，还需重视创新思维能力的培养。为实现这一培养目标，文章基于教學实践，深入剖析了土木工程人才培养体系和专业课程设置，提出了一系列提高学生工程设计思维能力的方法，以满足社会经济发展对人才的需求。

［关键词］工程设计；土木工程；创新思维；教学实践；课程设计

［中图分类号］G642［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2024）04-0135-04

在高等教育机构转型发展的新时代，为了满足地区经济快速发展和社会基本经济建设的需要，土木工程专业的人才需求正由传统专业人才向创新型应用人才转变。高等院校作为国家创新人才培养体系中的重要组成部分，在推动发展和创新中扮演着重要的角色。为了更好地服务国家新的战略发展需求，高校人才培养的关键在于培养出具备职业竞争力、满足社会需求的创新型人才[1-4]。在夯实基本理论的基础上，高校需进一步增强学生的创新能力培养，以建立人才资源竞争优势，解决个人技术能力方面的问题，并满足社会经济发展对应用导向型人才的需求。优化人才培养结构体系，建立创新型人才培养模式，对于应用型本科院校而言，具有重要的理论和实践意义[5-6]。然而，目前的情况并不尽如人意。部分学生在毕业后缺乏工程创新设计思维，工程意识和能力相对薄弱，缺乏基本的工程设计思维意识。简而言之，当前培养的人才尚不能满足社会的实际需求。高校开展工程创新人才培养，不仅符合我国国情，也顺应了人才培养战略调整政策。此外，工程创新人才培养还适应了地方和区域经济发展的新要求。

一、土木工程创新人才培养的现状及问题

（一）学校课程目标体系制订对创新意识引导不够

课程建设是专业建设的基础，也是人才培养的核心环节。近年来，贵州省高等院校的课程体系和结构逐渐显露出不合理之处[7]。部分高校的教学内容中，实践环节的比例逐渐减少，导致学生的实践能力培养不足，教学重点过分偏向理论而忽视实践。这种现象表现为理论研究过于突出，而应用实践被边缘化。此外，部分高校在实践环节的培养上存在明显缺失，导致部分毕业生在毕业后工程意识和实践能力较差，其素质能力与社会的实际需求存在较大差距。在制订课程目标时，缺乏对学生创新能力与创新精神的引导。创新性应用人才不仅需要具备扎实的专业理论基础和熟练的实践技能，以适应社会实际需求，还需要在专业知识的基础上拥有开阔的视野和创造性思维能力。因此，高等院校应重新审视课程体系和结构，加强实践教学环节，引导学生培养创新精神和实践能力，以更好地满足社会需求。

（二）师资力量不足，缺乏“双师型”高水平师资队伍

尽管贵州省部分高等院校已采取措施推进“双师型”队伍建设，但现状仍不容乐观。这些教师普遍缺乏实践工程背景，真正具备行业经验的“双师型”教师比例偏低，难以满足当前教学需求。院校对教师绩效考核评价体系侧重于学术水平和科研成果，缺乏量化指标来评价教师的工程实践能力，这导致部分教师忽视了自身工程实践能力的提升[8-10]。因此，引进和培养双专业教师已成为当务之急。同时，建立和完善“双师型”教师考核体系也至关重要，为满足高校的教学要求和学生的发展期望提供有力支撑。

（三）实训项目内容有限，缺乏综合性的实训教学安排

实践性是应用型工科教育区别于其他普通高等教育的主要特征，也是其内在特征的体现[11-12]。然而，目前贵州省部分高等院校在教学实践环节上的投入仍显不足，软硬件设施配备存在欠缺。在专业课程的实践内容建设方面，实践教学设计不够合理，仅停留在单向技能实训的层面，未能以企业发展研究为纽带，协同创新模式平台，实现资源共享和协同育人。这种现状不利于培养学生的实际工作技能，需要加以改进。

二、产教融合背景下土木工程专业创新人才培养模式方法

近年来，贵州师范大学（以下简称我校）材料与建筑工程学院土木工程系坚持“以学生发展为中心、以培养工程实践能力为导向、以过程管理为抓手、以持续改进为动力”的协同培养育人理念，注重过程管理，持续改进，以提高工科教育质量，促进工程教育回归其本质。通过学科竞赛促进教学发展，深化产教融合，构建以协调创新人才为导向的土木类工程教育培养体系。

（一）重视土木工程专业课程建设

土木工程专业的培养目标是全面提升学生的知识、能力及综合素质。我校土木工程专业在2021年对课程体系与毕业设计要求进行了修订，修订后的大纲主要特点包括：培养学生具体良好的人文情怀、道德修养和社会责任感，注重环境保护和可持续发展；确保学生掌握扎实的数学、自然科学及土木工程学科基础知识与基本技能；着重培养学生的创新精神和实践能力，同时注重提升他们的沟通协作能力和团队合作意识；引导学生具备国际视野，坚持终身学习，以适应行业和社会经济可持续发展的要求。此外，在原有的专业课程中增设了部分发展方向课程，以丰富学生的学习内容（见表1）。

（二）建立校内工法实训教学基地，创造土木工程的实践教学环境

建立校企合作实训基地是提升学生岗位职业能力的关键举措，而校内建筑工法实训教学体系则是土木工程创新教育建设的重要组成部分，它为实践教学体系的顺利实施提供了有力保障。读图、识图是土木工程专业学生必须掌握的基本技能。然而，由于传统教学方法在描述构件间的连接构造时较为抽象，导致部分学生感到自己的空间构造能力有所不足。为解决学生在工程专业入门时面临的读图和识图难题，考虑到学生进入施工现场实训的实际困难，我校2021年在校园内建设了建筑工法实训基地，主要包含铝合金模板样板、全钢智能爬架样板等工法样板实体模型（见表2），并配有解说视频。同时，我校还采用了先进的VR技术，将各工法样板施工工艺参数化，模拟真实的施工过程。该工法实训基地有效提升了学生的读图和识图能力，解决了学生实习难的问题，对提升土木人才创新培养质量、推进一流专业建设和落实新工科项目建设任务具有重要意义。

（三）实施并构建校企资源的有效运行机制，实现实践教学一体化

为了充分发挥校企双方资源优势，我校土木工程系自2018年起创新实践了以实际工程项目和产品为载体的教学一体化校企双导师教学模式。在校授课时，结合校企双方共同设计的学习过程，由企业提供实际项目，学校教师则将其转化为教学项目。校企双方共同承担教学任务，其中学校专业教师负责规范教学和常规指导，而企业技术人员则负责传授经验及技巧。通过这种模式，明确了本科院校土木专业在协同育人中的具体实施方法，优化了专业教师结构，提升了学生的工程素养和工程能力。这种以工程项目为载体的教学模式，通过引入实际工程案例进行设计训练，形成了特色鲜明的“做中学”育人理念，将“工程实际项目”贯穿整个教学过程。针对课程实践教学环节存在的问题，结合项目化教学方法重新设计实践教学环节，实现了理论教学与实际工程应用的紧密结合，提升了学生的就业竞争力，确保了学生毕业后能够与企业无缝对接，从而培养出具备工程实践能力的创新型人才。

教师是教学活动的主要设计者。因此，提升土木工程专业的教学质量，关键在于提高教师的教育教学能力。为此，学院特规定暑假期间师生需共同进入企业实习，将校企合作融入课程教学，为校企双方共同培育人才提供切实可行的实施方法和路径。同时，学院相继出台了《实训教学基地建设与教学管理办法》《进校企业管理规定》等相关文件，对企业实习和实训教学基地建设提出了明确要求，为进一步完善实训教学体系提供了制度保障。

（四）立足行业，科教融合

培育科技拔尖人才是国家发展的前提和保障，科教融合是培养土木类创新型人才的重要途径。在科教融合的教学探索中，立足行业，以培养创新人才为核心目标，深层次表达“科研与教学相结合”。科研与教学的融合是回归大学的关键途径，建立科研和创新培养一体化机制是连接教学理论与实践、推动教学模式改革的核心。目前，我校以学院现有的科研资源为基础，实行学生导师制，鼓励学生参与导师的科研项目，将科研成果融入课程教学，引导学生深入科研实践，为他们提供锻炼机会，以实现高校科研与教学的有机结合，使学生能够及时了解本学科领域的最新研究热点。学院教师通过科研与教学的深度融合，能够及时了解本专业的最新前沿动态，并及时更新教学内容，引导学生带着前沿问题去学习。学生在参与整个过程中，创新意识逐步增强，产生新的创新思路。这不仅促使教师灵活调整教学进度，也提升了其教学水平，形成了教学相长的良性循环。

（五）力推学科竞赛，创建兴趣小组

高等院校与相关企业结合社会需求和课程要求，通过技能比赛的引导，改变了传统培养技能人才的教学方法。通过技能大赛，推动项目化课程的开发，将大赛内容提炼并转化为项目化教学内容传递给学生，从而不断提升教学质量。因此，在教学过程中，教师应积极鼓励学生参加各类竞赛，以激发他们的学习兴趣。自2018年起，我校加强了学生能力的培养，每年都有众多土木学科学生参加挑战杯、结构设计比赛、BIM设计大赛等竞赛，不仅有助于学生深入接触工程专业的新知识和新技术，还有助于提升他们的实操能力。

三、结语

国内西部高校在土木工程专业教学中积极探索培养方案、教学方式和课程体系的改革，为土木工程专业课程的教学改革积累了宝贵经验。教师在授课时，应着重培养学生的实践能力、综合能力和创新能力，将工程设计思维融入土木类人才培养的全过程，注重优化人才知识结构，确立以强化工程实践能力为核心的创新型人才培养目标。

当前，土木工程教学改革主要基于课程体系的改革。根据土木工程专业培养目标，重点开展多视角、多维度的工程设计课程教学改革研究，同时注重课内教学与课外实践的相结合，以改变工程教育中过于注重知识传授、轻视能力培养的现象。为推进工程教育教学改革，更新人才培养理念，教师需要将“学科导向”转变为“培养目标导向”，并将“以教师为中心”转变为“以学生为中心”。

综上所述，高等院校可安排专业教师到企业实践，了解产业需求、技术更新及企业管理制度等，将教师的企业实践作为校企合作的重要方向，不断创新合作机制，探索提升教师能力的新途径。

［参考文献］

[1] 孟宪强，常广利，杨旭娇.基于“新工科教育转型工程+”土木工程专业人才培养模式改革研究[J].科技风，2022（7）：14-16.

[2] 涂圣文，王冰，邓梦雪.以施工应用能力培养为导向的道桥专业课程教学改革研究[J].大学教育，2020（2）：20-22.

[3] 吴国玺，刘培蕾，贾晓红.地方高校应用型人才培养：逻辑、困境和实践路径[J].成都师范学院学报，2022，38（1）：16-21.

[4] 逄博，陈光.高校应用型人才培养实践教学评价体系构建研究[J].科技视界，2022（2）：138-140.

[5] 郭士清，庄宇，颜兵兵，等.地方高校工程应用创新型人才培养途径探究[J].创新创业理论研究与实践，2022，5（3）：106-109.

[6] 刘帅.创新教育视野下高校体育教育专业创新型人才培养需求探究[J].中国教育学刊，2023（4）：152.

[7] 张平，曹新颖.产教融合背景下西部院校工程管理专业BIM人才培养模式改进研究[J].工业技术与职业教育，2023，21（3）：33-39.

[8] 黄进，杨有莲，吴启红.基于产教深度融合的应用型本科院校“专创融合”研究[J].教育理论与实践，2023，43（27）：3-7.

[9] 常順，张广庆.职教集团化视域下高职院校“双师型”师资队伍建设路径实证研究[J].创新创业理论研究与实践，2022，5（15）：113-115.

[10] 郑素娟.基于应用型本科高校推进产教融合的思考[J].现代经济信息，2016（7）：461-462.