应用型地方本科院校基于执业能力培养的土木工程实验教学体系改革研究

蒋建清+曹国辉+邓宗伟+贺冉

【摘要】基于土木工程应用型人才执业能力培养要求，在分析土木工程专业应用型人才执业能力培养的必要性及现状的基础上，结合土木工程实验教学中心多年的应用型人才培养经验，对应用型地方本科院校土木工程专业实验教学进行研究和探索，构建基于执业能力培养的应用型土木工程专业实验教学体系。实践表明，实验教学体系改革取得了较好的成效和示范作用，使学生的工程执业能力得到全方位培养。

【关键词】土木工程  应用型人才  执业能力  实验教学体系

【中图分类号】G64                        【文献标识码】A      【文章编号】2095-3089（2015）11-0007-03

Reform and Practice on Experimental Teaching System of Application-Oriented Civil Engineering Based on Professional Capability

JIANG Jian-qing， CAO Guo-hui， DENG Zong-wei， HE Ran， CAI Jing-yao

（School of Civil Engineering， Hunan City University， Yiyang 413000， Hunan， China）

【Abstract】Based on the training requirements for the professional capability of applied talents in civil engineering， the necessity and the status of the professional capability of application-oriented civil engineering talents were analysed. The experimental teaching of the applied undergraduate civil engineering was studied and explored， and the experimental teaching system based on developing the professional ability of application-oriented civil engineering students was established. The teaching practice shows that the experimental teaching system reform has achieved good results and role model， and the engineering ability of civil engineering students has got a full range of training.

【Key words】civil engineering; application-oriented talents; professional capabilities; experimental teaching system

应用型本科教育以培养高层次应用型和技能型人才为主。在我国新型城镇化发展的新形势下，培养熟练掌握建筑业生产一线的理论知识和执业技能的土木工程高级应用型人才显得非常迫切 [1-2]。由于土木工程专业具有应用性和实践性强的特点，实验教学在土木工程专业学生执业能力的培养中处于重要地位。为适应土木工程建设行业对土木工程专业毕业生执业能力的需求，加强土木工程专业的实验教学具有重要现实意义[3-4]。如何改革和创新应用型地方本科院校土木工程专业的实验教学，构建基于执业能力培养的土木工程专业实验教学体系，是急需深入研究的课题。

因此，在分析土木工程专业应用型人才执业能力培养的必要性及现状的基础上，结合土木工程实验中心多年的改革和发展历程，对应用型地方本科院校的土木工程专业实验教学体系进行改革探索，以应用型人才培养为核心、以实验教学目标定位为突破口、以实验教学内容体系的优化为重点，突出实验教学的地位、深化实验教学改革、提高实验教学质量，着力培养具有较强创新意识和实践能力的高素质应用型人才，从而构建基于执业能力培养的应用型土木工程专业实践教学体系。

一、 土木工程专业应用型人才执业能力培养的必要性及现状分析

1.土木工程专业应用型人才执业能力培养的必要性

首先，应用型土木工程人才执业能力培养是社会经济和时代发展的迫切需要。在我国新型城镇化建设和产业结构调整转型时期，土木工程建设不仅需要大量的技术工人和生产一线技术管理人员，也需要大批面向生产一线，掌握一定的基础理论知识并有一定工程执业能力的复合型人才，这些技术人才最终具备厚基础、宽口径、重实践、强应用四个突出特点，这是现代工程高新技术产业实现技术革新和技术进步的客观需要[5]。

其次，应用型土木工程人才执业能力培养是土木工程高等教育发展的客观要求[6-8]。高层次应用型人才与传统本科院校人才培养相比，显著特色是以执业能力培养的系统化取代知识培养的系统性;而与面向岗位和职业培养的职业技能型人才相比，高层次应用型人才面向的是行业，它要求学习具有较为综合的专业知识和良好的文化素质。

2. 土木工程专业应用型人才执业能力培养的现状

应用型地方本科院校土木工程专业人才执业能力培养的现状至少有如下表现：（1）土木工程专业学生执业实践训练不足，训练的针对性不强，适应就业岗位时间较长，独立解决工程问题的能力一般、创新能力欠缺[9-12];（2）土木工程实验教学依附于理论教学，缺少独立、完整的实验教学体系，实验教学缺少自主性和创新性，实验教学内容、教学方法和教学手段较为陈旧，土木工程实验教学改革严重滞后于理论教学，实验教学体系有待创新[13-15];（3）实践教学条件急需大力改造和提升，实践教学组织和管理机制亟待改革。

二、 基于执业能力培养的实验教学体系构建

实验教学体系是由实验教学活动各要素构成的系统的有机整体，涉及课堂内外、学校与社会、理论与实际等一系列紧密相关的环节。具体应包括：基本实验教学、开放实验教学、研究探索实验教学和工程实践实验教学等系列教学环节，凸显实验教学与科研项目及工程实践的结合，通过实验教学体系实施，培养学生的专业实验基本技能、专业实验应用能力和综合创新精神，使得学生具备良好的工程执业能力。

1. 实验教学理念

根据实验教学规律和人才成长规律，土木工程实验教学中心紧密结合建筑行业发展趋势，以现代工程教育回归工程的理念指导实验教学。培养适应国家工程建设需要，适应社会科技进步，德智体美全面发展，掌握土木工程学科的相关原理和知识，获得实践动手能力的良好训练，实现基础理论和实践能力协同发展，突出实践能力与创新意识培养，达到毕业与就业的无缝对接。学生综合素质全面， 能胜任土木工程项目施工、检测、设计、管理等工作，具有强烈的社会责任感和较强的技术应用能力、继续学习能力、创新意识、组织协调能力、团队精神的高素质应用型专门人才。

2.实验教学体系的设计

从实验教学理念出发，建立与理论教学有机结合、寓知识传授于实践能力和创新思维训练中的实验教学体系，构建“一二四四”实验教学体系，即“一个核心、二个结合、四个层次、四种模式”（见图1）。实验教学体系基于现代工程教育回归工程的理念，强调实验项目与科研和工程项目的结合、校企合作开展实验教学，通过实验教学突出土木工程人才的实践能力和创新能力培养;明确了“专业基本技能、综合创新能力、技术研究能力、工程执业能力”等4层次实验教学培养目标，使学生具备现代土木工程师“精施工、能设计、会管理、高素质”的实践能力，具有较强的技术应用、推广和转换能力;实验教学项目包括力学、建筑材料、土力学、岩土工程、工程结构（含建筑结构、桥梁、道路、地下空间）、测量、地质、市政等实验项目，覆盖了土木工程专业的大部分方向领域，并辐射到相关专业;实验教学模块中包含有基本型、综合设计型、研究创新型和工程执业型等不同层次的实验，满足从基础实践能力到创新和执业能力的高素质应用型人才培养;实验教学体系基于精细开放的实验教学管理，使实验教学体系能够面对校内外对象顺利开展。

图1 “一二四四”实验教学体系

（1） “一个核心”

“一个核心”即以培养学生的土木工程执业能力和创新能力为核心。土木工程实验教学中心从人才培养的知识结构和创造性思维出发，使实验教学由传统的“验证型、认识型、单一型”转变为“应用型、设计型、综合型、实践型和创新型”。土木工程实验教学中心从学校的办学指导思想和人才培养体系全局出发，以促进学生学习能力、实践能力、创新能力和工程应用能力为主线，注重知识传授、能力培养、土木工程师执业素质提高协调发展的同时，以培养学生具有现代土木工程师的工程实践能力和创新能力为核心。

（2） “二个结合”

“二个结合”即实验教学项目与教师科研项目和大学生创新项目紧密结合、实验教学项目与工程实践项目紧密结合。工程教育回归工程的理念要求以培养工程技术人才为主的高等工程教育必须回归到工程实践，树立工程实践教育理念。以实际工程为背景、以各级科研项目及校企合作技术服务项目为依托，紧密结合工程实践进行实验项目的工程化。

3. “四个层次”

“四个层次”分别为培养学生的专业实验基本技能、专业实验应用能力、综合创新意识和工程执业能力。（1）专业实验基本技能：加深对专业理论的理解，促进理论联系实际。掌握本专业就业岗位的常用技术，养成严谨的工作作风，掌握科学的工作方法和探索新知识、新技术的基本实验技能;（2）专业实验应用能力：使学生在掌握基本实验技能的基础上，进一步提高综合分析、解决实际问题的能力，熟悉较为先进的实验技术及方法，培养学生的工程意识和创新能力。使学生能综合驾驭相关专业知识和专业技能，应用于专业实践中，有效解决实际问题，对专业技术发展具有较强的适应能力。全面提高学生团结协作、敬业精神、职业道德、安全意识等素质;（3）综合创新意识：通过学生创新研究课题、产学研项目、教师科研项目，让学生参与高层次实践训练，培养学生的初步学科研究能力，具备学科技术开发、应用、推广和转换能力;（4）工程执业能力：获得真实的工作环境中所需要的各种专业技能和本领，能够在解决实际问题中创新发展，并具有较强的计算机应用能力，外语表达应用能力，人际交流沟通能力和良好的执业素质等。

4.“四种模式”

“四种模式”即实验教学包含：基本实验教学、开放实验教学、研究探索实验教学、工程实践实验教学等多层次教学模式。“四种模式”主要涵盖土木、市政、测绘、建筑环境、建筑设备、工程管理及建筑与城市规划等土建类学生的实验教学内容（见图2）。

图2 土木工程实验教学内容体系

在基础实验设备基础上，建立和研制一批科研教学兼顾、独具特色的实验平台和系统，建立由基本实验教学平台、开放实验教学平台、研究探索实验教学平台及多个校企合作实验基地构成的工程实践实验教学平台（见图3）组成的实验平台体系，为土木工程应用型人才的执业能力培养提供了优良的实训环境。

图3 土木工程实验教学平台

三、实验教学体系的改革成效

基于土木工程应用型人才的执业能力培养，对应用型地方本科院校土木工程专业实验教学体系进行了研究探索，取得了一定成效和示范作用：

1.提出了适应应用型地方本科院校的土木工程专业实验教学理念和实验教学体系，形成了具有自身特色的实验教学方法。

以现代工程教育回归工程的理念指导实验教学，构建了“一二四四”实验教学体系。深化校企合作，让企业参与实验教学，推行“项目制”实验教学，大力实施工程体验式、科研体验式、科技竞赛导向式、研究探索式、虚拟仿真式等特色实验教学方法，扩展了应用型土木工程专业人才执业能力培养的途径。加强科学研究、校企合作产品及技术研发，让学生结合教师科研项目和各类工程项目开展大学生创新实验项目的研究，支持和鼓励大学生参加各级各类学科竞赛，丰富了应用型地方本科院校培养土木工程学生创新执业能力的手段。提出的实验教学理念、构建的“一二四四”实验教学体系、实施的“项目制”实验教学方法，对应用型地方本科院校土木工程专业学生的执业能力培养有借鉴和推广价值，对其他工程类专业办学也有一定的参考价值。

2.学生工程执业能力强、综合素质高，毕业生“学得好”、“用得上”、“下得去”、“干得好”、“留得住”。

近3年来，土建类学生主持大学生创新训练计划项目达80项，其中国家级项目5项，省级项目8项。学生在省级以上刊物上发表学术论文31篇。学生荣获各类学科竞赛奖励共100余项，其中国家级奖励20项、获省级奖励65项，已经形成颇具特色的大学生科技创新品牌项目。在校学生工程执业能力得到了良好的训练，大部分在校学生获各类执业技能鉴定证书和资格证书。多家国有大中型企业主动与学校建立长期的用人关系。土建类专业办学现已形成自己的特色与品牌，2010年被授予湖南省普通高等学校毕业生就业工作“一把手”工程优秀单位，2012年被评选为“全国毕业生就业典型经验高校”。

3.高度重视实验研究，取得系列研究成果，并获得社会广泛认同。

近年来土木实验中心承担21项省级、28项校级教学改革与质量工程项目的立项研究和建设工作。获得了国家级教学成果二等奖1项，湖南省教学成果一等奖1项，湖南省教学成果二等奖2项，校级教学成果奖9项。近3年承担社会服务项目100余项，参与企业重大技术难题攻关10多项，产生了较大的经济及社会效益。土木工程实验教学中心的教学改革和人才培养成就，吸引了省内不同层次的院校来校交流经验或合作研究。实验室的建设模式为兄弟院校实验室同行所参考，并与湖南大学、湖南科技大学、长沙理工大学、湖南文理学院、中南林业科技大学、湘潭大学、中国水电顾问集团中南勘测设计研究院等单位合作完成科研实验多项。

4.实验教学体系改革支撑相关学科专业建设成就显著。

我校土木工程专业和给排水科学与工程专业是湖南省特色专业，结构工程学科和管理科学与工程学科是湖南省重点建设学科，结构工程学科教学团队是湖南省优秀教学团队。土建类专业大学生创新训练中心为湖南省大学生创新训练中心，湖南省建筑工程集团总公司是我校省级校企合作人才培养示范基地。中国水务长沙有限公司是我校省级产学研合作示范基地，益阳市交通规划勘察设计院和湖南城市学院规划建筑设计研究院是我校省级优秀实习基地。

四、结论

实验教学在应用型地方本科院校土木工程专业人才的执业能力培养过程中起到非常重要的作用。地方本科院校需结合自身办学特点和应用型人才培养要求，构建科学的实验教学平台，建立基于执业能力培养的实验教学体系，全面提高毕业生的知识水平、能力素质和实践技能。实践表明，“一二四四”实验教学体系的创新和改革全方位培养了学生的工程执业能力，取得了良好的改革成效和示范作用。

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基金项目：湖南省教育科学“十二五”规划2015年度“基于深度校企合作的地方本科院校土木工程专业应用型人才EPA-UECDIO培养模式研究”课题（课题批准号：XJK015BGD010）