道路桥梁与渡河工程专业实践教学研究与探索

金 辉, 郭范波, 邵国涛

(台州学院 建筑工程学院, 浙江 台州 318000)

实验教学研究

道路桥梁与渡河工程专业实践教学研究与探索

金 辉, 郭范波, 邵国涛

(台州学院 建筑工程学院, 浙江 台州 318000)

调研了交通行业对道路桥梁与渡河工程专业人才的素质及能力等方面的要求,分析了道桥专业实践教学中存在的问题,如教学内容针对性不强、时间安排不合理、方法手段单一和评价体系不健全等。从工程实践对专业能力的要求出发,通过精选实践教学内容、甄选核心工程能力和改革实践教学考核评价体系等措施,着重培养学生的核心工程能力,提升了道桥专业实践教学的效果,提高了学生的工程实践能力。

道路桥梁； 实践教学； 工程能力

据统计，截至2012年年底，我国公路总里程达424万km，高速公路通车里程达9.6万km，公路桥梁达71.3万座[1]。根据我国《国家高速公路网规划》，在2030年国家高速公路网总规模约11.8万km，另规划了1.8万km的远期展望线，这些都需要大量的专业建设人才。道路桥梁与渡河工程专业(简称道桥专业)主要培养国家交通运输网建设中急需的、能够从事公路、城市道路、机场工程、桥梁及隧道工程等方向的设计、施工、养护、管理等方面的科学研究和工程建设的高级人才。目前，我国正处于基础设施建设高速发展时期，并逐步进入到"建养并重"阶段，学生就业前景良好。

目前,地方本科高校面临转型发展的机遇和挑战。2013年,国家相关部委召开会议,特别提出“引导一批普通本科高校向应用技术型高校转型”,这项举措有利于扭转目前一些地方本科高校定位不清、只求规模的现状,并引导社会摒弃一提职业教育就是“低档次”的陈旧教育观念[2]。在2013年应用技术大学“地方院校转型发展工程项目组”研讨会上,教育部规划处有关领导指出,地方本科高校向应用技术大学转型发展是未来一段时间的重要工作,未来将建设100所国内特色高水平应用技术大学[3]。因此,地方本科院校应加强应用性和技术性人才的培养,形成特色鲜明的、为地方经济发展服务的应用性和技术性本科院校。

1 交通行业对于道桥专业人才的要求

我国道桥专业人才培养可分为3个层次:高级研究型人才,主要由“985工程”高校和“211工程”高校培养；高级设计、施工管理技术型人才,主要由一般本科院校培养；生产一线技工型人才,主要由高职高专学校培养[4]。截至2013年,我国开设道桥专业的本科院校有39所,其中“985工程”高校3所,“211工程”高校4所,二本院校26所,三本6所。我校是浙江省首家开设此专业的本科院校。

为了了解交通行业对道桥专业人才的需求及要求,我们对交通行业的设计、施工、监理和管理部门及单位进行了问卷调查。

通过调查发现,企事业单位主要对设计、施工管理、养护管理人才需求较大。目前高校在培养道桥专业人才时,一般都重视设计和施工管理基本理论和技能的培养,而忽视道路桥梁养护管理方面知识和能力的培养。随着我国交通基础设施建设事业的迅速发展,交通建设已由“重建轻养”发展为“建养并重”[5],因此企业对养护管理人才的需求大大增加。

在对道桥专业人才综合素质要求的调查中,用人单位对人才的力学、设计、计算机应用、概预算、施工技术要求较高,因此,在人才培养中加强了这些方面的理论教学和技能训练。在对人才能力结构要求的调查(见图1)中,用人单位对英语要求不高,对绘图识图、设计、管理、测量和专业软件应用等能力均有较高要求。

图1 企事业单位对人才能力结构的要求

在招聘应届毕业生时重点考虑的因素调查显示,用人单位把人才的学历和工作经验作为重点考察点,特别是工作经验,75%的用人单位重视该因素。调查结果还显示,部分企业在招聘时需考虑性别,这与本行业从业者以男性为主的工作特性有关。在应届毕业生就业时面临的主要困难因素调查中显示,主要困难包括工作经验不足、专业基础知识不扎实、学习能力差、沟通与合作能力差、口头及书面表达能力差等。用人单位认为工作经验不足(62.5%)和专业基础知识不扎实(56.3%)是应届毕业生在就业竞争中的最大不足。

综合以上调查结果可以看出,交通行业对道桥专业学生的专业基础知识、能力以及工作经验的要求非常高,而改善这些方面的手段之一是改革并加强道桥专业的实践教学环节。在当前地方院校转型建设应用科技大学的大背景下,强调应用实践能力、加强实践教学也显得尤为突出。

2 实践教学现状及问题

我校的道桥专业实践教学环节主要包括专业认识实习、地质工程实习、工程测量实习、道路勘测设计课程设计、结构设计原理课程设计、路基路面工程课程设计、桥梁工程课程设计、桥梁基础工程课程设计、毕业实习与毕业设计等。与其他的工科专业一样,道桥专业实践教学也存在着一些共性的问题,如实践教学内容针对性不强、实践教学时间安排不合理、教学方法和教学手段单一和实践教学评价体系不健全等。

2.1 实践教学内容针对性不强

现有的地方应用型工科院校的人才培养模式和课程体系，强调课程体系及课程内容的系统性、完整性,而忽视从工程实际需求的角度出发来思考课程体系及教学内容,实践内容简单或实践条件过于理想,导致实践教学内容针对性不强,与工程实际情况脱节较严重。在教学过程中,学生虽然能完成相关的教学内容甚至取得不错的成绩,但对学生实践能力的锻炼达不到应有的效果,学生毕业进入工作岗位后往往仍要较长时间来适应工作条件和工作环境。实践内容针对性不强还导致学生对课程认识不清,片面地认为学习内容对今后工作的作用不大,甚至产生厌学情绪。同时,还存在着重理论教学轻实践教学、重知识传授轻动手能力培养、重基本知识点考核轻综合能力考评的倾向[6-7]。

2.2 实践教学时间安排不合理

地方性本科院校为了便于教学管理,实践教学一般放在期末考试前进行,时间以1～2周不等。在讲完相关的理论教学内容后进行实践教学,可以将理论内容在较短的时间内应用于实践。这样做固然有其合理性,但实践教学的教学时间一般较紧凑,学生需在较短的时间内完成相关的实践内容,因此并无多余闲暇时间,而此时正值期末复习阶段,学生一方面要进行强度不低的实践教学环节训练,一方面又要复习备考,甚至在实践教学的过程中还要参加课程的期末考试,这样的教学安排不但会使实践教学的质量和效果难以得到保证,也影响学生理论课的考试成绩。

2.3 实践教学方法和教学手段单一

实践教学的教学方法和教学手段单一,仍以课堂为中心,虽然重理论轻实践的观念有所转变,但以灌输为主的教学始终占主导地位。课程设计环节形式单一,且设计内容较少[8],课程实验主要是演示性、验证性实验,由于仪器台套数的限制,部分学生甚至没有动手操作的机会。实验前,教师对实验内容进行详细讲解[9]并进行示范操作,因此学生不需要想象空间,实验照做即可。这种教学方法置学生于被动地位,学生的参与度和积极性受到制约,容易导致学生的独立性和创造性日渐消逝。

2.4 评价体系不健全

与理论教学相比,实践教学由于其过程的复杂性,其评价体系都在探索和尝试中。实践性教学环节评价很多情况下采用的是平时成绩+成果评价,平时成绩包括学生的出勤等,成果评价主要是评价其上交成果材料的质量。评价体系注重“结果”而轻视“过程”,致使部分学生虽然知识掌握不牢固和实践能力不强,但凭借同组其他优秀同学的良好表现而提高自身的评分基准,或借鉴他人的成果而获得较高的成绩评价。因此,常规的评价体系不能全面地反映学生对实践教学内容的掌握程度和实践能力的高低,难以客观地反映学生的真实学习状态。

3 基于核心专业能力培养的实践教学改革

要真正实现应用型本科教育的培养目标,首先要摆脱理论体系对实践教学内容的束缚,将实践教学摆在与理论教学同等重要的位置,根据应用型人才的实践能力培养的要求,按照交通行业对人才专业素质和能力的要求,重组实践教学与理论教学相辅相成，又相对独立的科学、系统的实践教学体系[10]。

3.1 实践教学内容“突出应用、强调工程实践能力”

根据用人单位的要求和专业的培养定位,对设计、施工、管理等方面的实践教学内容进行研究,对相应课程的实践教学方法、模式和组织进行研究,并制定相应的方案,建立一个符合以就业为导向的专业实践能力、生产技能训练为一体的道路桥梁与渡河工程实践教学体系,使学生毕业即能上岗,上岗即能工作。根据交通行业对人才素质和能力的要求,精选实践教学内容,并及时掌握技术更新与发展,动态调整教学内容,因材施教。要求学生必备的实践技能必须熟练,行业的技术革新学生必须了解。为符合应用型人才培养的要求,实践教学内容和模式要求“突出应用、强调工程能力”。实践教学采用集中与分散相结合的方式进行,实践教学环节由基本实验、课程设计、实习、工程实践和学生科研等部分内容组成。

首先,我校道桥专业实践教学围绕1个核心(提升学生工程实践能力)、分3个层次(基本型、综合设计型、研究创新型实验)、搭建4个平台(开放实验、创新实践、产学研结合平台、工学交替校企的合作平台)、按照5个实验实训模块(道路勘测技术、桥梁分析设计能力、公路工程造价分析、道桥检测试验技术、道桥施工及管理),构建出以学生为主体的“1345”模式的实践教学新体系,全面训练学生的工程实践能力。实验教学内容建设分为2部分,一部分为对接行业标准的常规化实验教学内容,另外一部分为及时跟踪市场需求和行业技术需求的特色实验教学内容。常规化实验教学是根据行业标准制订教学计划和实验教学大纲,通过常规化实验教学,夯实学生实验能力。特色实验教学是专业教师通过校企合作平台,掌握行业市场的最新技术,将市场需求反馈并更新实验教学内容,通过开放性实验、创新性实验提升学生的创新实验能力。

其次,在实践教学中引入科研训练计划,以学生多样化工程实践为主要内容和任务,着重培养学生的工程实践能力和创新能力。以科研训练为载体,也是深化实践教学改革的一种有效方式和重要途径。鼓励学生积极参与与专业相关的各类科研项目,以提高学生的综合知识应用能力和实践能力[6]。

最后,鼓励教师(包括专业基础课教师)到专业相关的施工企业、设计院、职能部门等单位进行实践能力的培养与锻炼,以培养理论与实践能力并强的“双师型”教师,提高教师自身的业务素质[5]。从专业基础课开始,所讲的课程内容和例题都紧密与专业相关,与实际工程相关,使学生清楚地认识到所学的知识都是能够用来解决实际问题的,而不再是孤零零的知识点。由此增强学生对专业和对所学知识的认同度,真正使其觉得所学知识能够学以致用。对于专业课,教师更应多结合工程实例进行讲解和分析,使学生学会分析和解决实际工作中的问题,培养其工程实践能力。

3.2 甄选核心工程能力

根据行业的要求,对道路桥梁与渡河工程各项实践能力进行筛选,确定其核心工程能力。然而,实践内容和核心工程能力的要求并不是越多越好,因为过多的实践训练内容很难使学生具备全面解决所有实际工程问题的能力,问题的关键不在于实践任务的大小和多少,而是要使学生的工程素质得到训练,重点培养学生的自信心、创新能力和工程实践能力[11]。据此,通过对道桥专业的工程实践能力进行筛选,确定道路勘察设计能力、桥梁分析设计能力和造价分析能力为本专业学生必须掌握的核心工程能力。道路勘查设计能力的训练要素包括测绘、道路勘测、软件计算等；桥梁分析设计能力的训练要素包括识图制图、结构软件分析等；造价分析能力的训练要素包括识图制图、造价软件分析、文件编制等。

核心工程能力的训练通过开放训练平台进行,开放训练平台分为校内和校外2种,以校内训练平台为主。训练时间不再局限于集中的一两周时间,而是分散在该课程的学习周期，甚至整个学期。例如桥梁结构设计,在讲解完简支梁桥后,即布置一道简支梁桥的设计计算题目,在规定的时间内上交。在总的时间要求前提下,学生可以根据自身情况灵活安排训练时间,也可以每年开设2个短学期来进行专门的实践训练。校内训练平台是各相关实验室开放后形成的训练平台,校外训练平台是校企合作的实践实训基地。训练平台以学生为主,训练项目的内容中只提供目的和要求,由学生自主分析问题并确定解决问题的方法和途径,教师则提供相关咨询和建议。

3.3 健全实践教学考核评价体系

实践教学考核评价体系分为课程实践教学考核和核心工程能力考核。课程实践教学考核是对基本实验、实习和课程设计等教学环节的考核评价,核心工程能力考核是对准毕业生专业工程素质的考核评价。

回归模型通过响应面法得到最优山羊发酵乳产肽工艺条件为菌种添加量4.31%，后熟时间10.99 h，发酵时间9.54 h。考虑实际操作情况与设备参数状况，确定山羊发酵乳产肽工艺条件为：菌种添加量4%，后熟时间11 h，发酵时间9.5 h，山羊发酵乳水解度预测值8.69%。在上述最佳条件下进行验证实验，得到山羊发酵乳水解度平均值9.43%，与理论值接近。

课程实践教学考核由原来终极考核转变为全过程考核,将考核贯穿于整个实践教学过程中。考核内容包括如下几个方面:

(1) 平时表现,根据出勤、平时作业、自我管理能力、学习能力、团队合作能力等作为平时表现的评定依据；

(2) 项目训练,根据项目过程中的操作、数据记录与后期数据处理情况作为此项的评定依据；

(3) 技能考核,在规定的时间内,根据抽取的项目进行项目操作、数据测试及处理(简要测试报告)并回答问题或答辩的方式来进行考核,按照考核评分标准进行评分。例如桥梁结构有限元分析课程,对要求学生掌握的桥梁博士和midas软件分别布置一道设计题,学生须在规定的时间内完成设计计算、计算书的编写和图纸的绘制,根据在此过程中的表现和成果的质量进行评分,最后对2种软件的使用进行实操考核,形成最终的该课程考核成绩。

此外,还应包括实践教学效果评价,发现问题,以此促进实践教学不断改进[12]。

4 结束语

随着新一轮地方院校改革浪潮的兴起,“突出应用、强调工程能力”的应用技术型人才的培养符合时代发展的要求,必将在教育改革中站得先机。实践证明,基于专业核心能力培养的实践教学改革措施,不但有力地提升了学生的工程实践能力,也提高了学生的学习兴趣,增强了学生的就业竞争力,开创了教学相长的良好局面。

References)

[1] 《中国公路水路交通运输发展报告:1978-2012》编写组.中国公路水路交通运输发展报告(1978—2012)[M].北京:人民交通出版社,2013.

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[3] 阙明坤,张韦韦.应用技术大学:地方高校“升级版”[J].教育与职业,2014(7):22-27.

[4] 文畅平.以工程实践能力为培养目标的土木工程专业实践环节教学计划的研究[EB/OL].(2010-03).http://www.paper.edu.cn/.

[5] 黄敏,卢海林,胡小弟.地方高校道路桥梁与渡河工程专业人才培养计划的优化途径[J].长江大学学报:自科版,2013，10(19):138-140.

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[11] 邹洪波.应用型本科土木工程专业课程体系优化设计的研究[J].高等建筑教育,2009(4):33-36.

[12] 张忠福.建立以能力培养为中心的实践教学体系[J].实验技术与管理.2011,28(2):11-14.

Research and exploration on practical teaching of Road-Bridge and River-Crossing Engineering specialty

Jin Hui, Guo Fanbo, Shao Guotao

(School of Civil Engineering & Architecture, Taizhou University,Taizhou318000,China)

This paper investigates the requirements for the quality and capability of Road,Bridge and River-Crossing Engineering talents in the transportation industry, and analyzes such problems existing in practical teaching of this major as the unfocused teaching content,unreasonable schedule,sole methods and means of teaching,unsound evaluation system,etc.Based on the professional requirements of engineering practice,through carefully selecting practical teaching contents and the core engineering capabilities,the reformed practical teaching,evaluation system reform and other measures,and through training students’ engineering capabilities,thus the practical teaching effectiveness can be enhanced and the students’ practical capabilities can also be improved.

road-bridge; practical teaching; engineering capabilities

2014- 12- 02 修改日期：2015- 03- 03

浙江省高等教育课堂教学改革项目(kg2013427);浙江省2015年度高等教育教学改革项目“高素质应用型土建人才核心工程能力培养及评价体系研究”；台州市教育科学规划研究课题(GG13008)

金辉(1978—),男,浙江台州,在读博士生,副教授,台州学院建筑工程学院副院长,主要从事道路桥梁工程的教学和科研工作.

E-mail：jinhui0689@tzc.edu.cn

G642.0

A

1002-4956(2015)7- 0172- 04