黄建坤 胡雨村 刘学彦
(北京林业大学水土保持学院,北京 100083)
高等林业院校土木工程专业实践教学改革
——以北京林业大学为例
黄建坤胡雨村刘学彦
(北京林业大学水土保持学院,北京100083)
摘要:实践教学是高等工程教育的有机组成部分,有助于培养学生应用科学理论解决实际问题的能力,有助于培养学生的社会能力。针对林业院校土木工程专业实践教学的现状,分析了林业院校土木工程专业在实践教学中存在的学科基础薄弱、实践教学资源不足、师资力量薄弱和实验室建设滞后等问题,针对这些问题,提出了实践教学改革的措施:首先,完善人才培养方案。其次,建设完善的实践教学的平台。第三,鼓励学生积极参加科技竞赛。第四,建设高素质的教师队伍。改革后,土木工程专业人才培养的质量不断提升,招生规模不断扩大,向外校输送的研究生越来越受到导师的青睐。
关键词:林业院校;土木工程;实践教学
我国是世界上建设规模和数量最大的国家之一。为适应现代工程技术高速发展的需要,高校培养的土木工程人才应当具备较为完整的工程基础知识结构,同时在工程实践、理论修养和工程计算3个方面接受过高水平的严格训练[1]。实践教学是高等工程教育的有机组成部分,有助于培养学生应用科学理论解决实际问题的能力,有助于培养学生的社会能力。
一、高等林业院校土木工程专业实践教学的现状
我国在1952年通过院系调整,集中开办了北京林业大学、东北林业大学和南京林业大学等具有代表性的林业高等院校[2]。这类院校在培养林业拔尖人才的基础上,还兼顾了土木工程人才的重点培养。1952年,南京林业大学开办了森林工程专业,并于1997年组建土木工程学院,把土木工程发展成为江苏省品牌专业、国家特色专业建设点。1964年,东北林业大学开办了林区道路工程系,后成立了规模较大的土木工程学院,2011年9月经教育部批准加入“卓越工程师教育培养计划”。1956年,清华大学建筑系的一部分并入北京林学院,2001年北京林业大学在农业建筑专业的基础上建立了土木工程专业本科和硕士教育体系[3]。
实践教学一直是土木工程专业的重要教学环节,国外院校通过职业培养、校企联合和学科竞赛等手段,培养学生的工程实践能力,强调塑造应用型人才[4]。国内土木工程院校借鉴了国外高水平大学实践教育的经验,通过课程设计、创新实践、科技竞赛、实践基地建设等方式,锻炼学生的工程实践能力[5]。经过多年的教学实践,各林业院校在教学方式、实践平台建设和学生综合素质培养等方面形成了自己的办学特色和实践教学理念。
二、高等林业院校土木工程专业开展实践教学的必要性
(一)实践教学是社会发展的需要
土木工程专业包含建筑工程、桥梁工程、地下工程、交通工程、水利工程和农业建筑等众多领域,与国民经济的发展息息相关。实践教学可以使土木工程专业的学生具备较强的社会适应能力、实践技能和创新能力,成为符合社会需要的应用型人才。
目前,国内林业院校普遍开设了土木工程专业,培养实践能力较强的土木工程人才成为林业院校土木工程专业适应社会发展的必由之路。因此,研究林业院校土木工程实践教学具有着特殊的意义。
(二)实践教学是土木工程专业教育的基石
土木工程作为一门实践性较强的工程类专业,在人才培养上必须满足实践性、创造性和综合性3大属性。实践教学在学生的工程意识、实践能力和创新精神的培养方面至关重要,是高素质土木工程人才培养的重要环节[6]。土木工程实践教学具有很强的操作性和直观性,是对理论知识的验证、强化、补充和拓展,促使学生将理论知识转化为应用能力。
近年来,由于高校的扩招,使得原本匮乏的实践教学资源愈发不足,学生的学习热情降低,人才培养质量下降,严重地影响了专业的发展。因此,各高校应根据自身的办学条件,因地制宜地改革现有的实践教学体系,构建新型的人才培养模式,不断提升专业建设水平。
三、高等林业院校土木工程专业实践教学存在的问题
(一)学科基础薄弱
在我国建设行业蓬勃发展的大环境下,林业院校的土木工程学科得到长足进步。然而,与传统的林学、风景园林学和水土保持学相比,林业院校的土木工程学科在学校整体发展中还处于弱势地位,办学条件和办学基础的差距十分明显。部分林业院校在转型发展过程中,片面追求学科全、专业广,忽视了学科自身的发展规律。尤其是林业院校的土木工程学科在成立之初就缺乏优势学科的支撑,造成专业建设先天不足的现状。此外,林业院校土木工程专业办学经验少、实践教学体系不完善,在设计施工企业中的认可度普遍偏低。
(二)实践教学资源不足
目前,国内部分院校面临教学资源短缺的问题,而实践教学资源尤为匮乏,实践教学经费更是捉襟见肘。造成这种现象的原因有两方面:一方面,高校招生规模的扩大导致实习人数激增,联系实习单位的难度越来越高;另一方面,生产单位出于安全和效益的考虑,并不愿意接纳土木工程专业的大学生去实习。即使接纳了学生实习,生产企业出于安全、进度和成本等方面的考虑,也不会让实习学生进行施工工艺的操作实践,从而使得现场实习流于形式。而那些社会知名度较低的林业院校寻找实习的机会更加困难。虽然多数高校都将生产(认识)实习写入培养方案,但是学生无法深入参与施工过程,难以熟悉和掌握施工工序和工艺,生产(认识)实习内容空洞无物,达不到应有的效果。
(三)师资力量薄弱
随着我国大学扩招的推进,根据教育部全国教育事业发展统计公报,本科院校生师比从1993年的7.82∶1提高到2014年的17.73∶1。北京林业大学土木工程专业现有14名教师,在校本科生达296名,生师比高达21.14∶1。因此,土木工程专业只能以理论教学为主。同时资金投入不足更使得实验教学举步维艰,仪器设备破损、零件维护不力,致使可用仪器数量减少,学生进行分组实验的需求无法满足,实验设备老化落伍,前沿科技实验难以开展。实践教学资源的匮乏严重影响了实践教学的效果。
四、高等林业院校土木工程专业实践教学改革的措施
(一)完善人才培养方案
2014年北京林业大学修订了土木工程专业的人才培养方案,在注重理论教学的同时,加大了实践教学和课外培养环节的比重,初步建立了实践教学体系。确立了实践教学的目标,即使学生具备良好的理论基础、坚实的专业知识基础和较强的实践创新能力。实践教学主要分成4个部分,分别是课程设计、课程实习、课程实验和认识实习。统筹了课程设计、实验、实习、科技创新和毕业(设计)论文等实践内容,增加了建筑信息模型(简称为BIM)实训环节,注重学生对知识的应用能力、解决问题的能力和动手操作能力的培养,突出了实践教学的重要性。新版培养方案将总学分调整为173学分,其中必修实践环节为40学分,占总学分的23.12%。对于与工程关系密切的基础课程和专业课程,都安排了相应的课程设计或实习作为实践教学内容。
(二)建设完备的实践教学平台
北京林业大学水土保持学院以现有的土木与建筑实验室和土木工程材料实验室为基础,按照开放实验室的建设标准,对仪器设备进行更新和扩充。同时,利用水土保持学院4个省部级重点实验平台,为学生创造了开展水力学、岩土力学和风工程等实验的条件。为克服实习难的问题,院系还积极争取各方资源,建设了土木与建筑BIM实训室,筹建了土木工程综合实验室和土木建设虚拟仿真实验教学中心,解决了实体实验开支大、大型实验实施复杂、现场实践不安全等问题。
在校外实践教学平台建设方面,依托学院教师的横向课题,建立实习实践基地,在充分保证安全的前提下,学生通过工程现场教学和科研活动,加深对实际工程的科学认识。同时,青年教师利用参与横向课题的契机,不断提升自身的实践能力,解决了入职时缺乏工程经验的问题。学生在协助教师完成实际课题的同时,提升了自身的科研能力。
(三)鼓励学生积极参加科技竞赛
科技竞赛对理论教学和实习实践具有着导向与促进作用,是实践教学的有益补充。学生通过科技竞赛可以激发自己的实践兴趣和学习热情,变被动接受知识为主动参与实践。学院以实践教学平台为依托,根据不同年级学生的知识和能力水平,鼓励学生申报国家级、市级和校级大学生创新项目,满足学生不同层次和方向的创新要求,保证更多学生可以接受创新能力的训练。
(四)建设高素质的教师队伍
21世纪的竞争主要是人才的竞争,北京林业大学水土保持学院以引进和培养学术带头人和中青年骨干教师队伍为先导,建设了一支结构合理、师德高尚、素质优良的高水平教师队伍,以适应“政产学研”教育的要求。首先,学院通过岗位培训、学术交流和业务考核等方式,不断提升教师的业务水平;其次,以学术带头人和中青年骨干教师为主体,构建了科研学术梯队,在完成教学工作的同时,积极开展科研工作,为土木工程专业由教学型向教学——研究型转变储备必要的科研力量。
五、高等林业院校土木工程专业实践教学改革的成效
通过实践教学改革,学生的学习热情有了较大提高。近3年来,在教师指导下,土木工程本科生主持了两项国家级大学生创新项目,参与了鲁班BIM技术毕业设计比赛,在北京市结构设计大赛中,获得三等奖[7]。学院还邀请了香港理工大学、中国建筑设计研究院和台湾亚新集团等单位的专家为学生授课和举行学术讲座,在学生中取得了良好反响。学院还采取了更为灵活的人才引进政策,加大对青年团队的支持力度,每年至少引进一位优秀青年人才,优化了学缘结构。
在就业方面,学院通过加强实践教学,使土木工程专业毕业生的就业率稳步提高,近3年来,专业就业率始终保持在98%以上。
由于人才培养质量不断提升,土木工程专业招生规模不断扩大。2014年本科生招生规模由2个班60人扩大为3个班90人。同时,土木工程专业向外校输送的研究生也越来越受到导师的青睐。学院通过制定切实可行的实践教学措施,逐步提高人才培养质量,使得土木工程专业毕业生能适应国家建设的需要,获得社会的认同。
资助项目:2013年度住房和城乡建设部土建类高等教育教学改革项目“林业高校土木工程专业卓越人才培养模式研究”,项目编号2013004;2011年北京林业大学优秀教学团队建设项目“土木建筑学科结构工程教学团队建设”。
参考文献
[1]刘西拉.21世纪的中国土木工程教育[J].清华大学教育研究,1998(1):95-99.
[2]李芳,张卫民.高等林业院校保持办学特色的思考[J].中国林业教育,2011,29(2):5-8.
[3]胡雨村.北京林业大学土木工程专业特色办学研究[J].中国林业教育,2010,28(1):28-30.
[4]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.
[5]林峰,顾祥林.国外土木工程专业本科课程体系在国内应用的可行性研究[J].高等建筑教育,2006,15(1):54-56.
[6]周林聪,邱建慧.土木工程专业实践教学存在问题及对策研究[J].高等建筑教育,2014,23(4):130-132.
[7]刘问,胡雨村,罗璐.利用大学生结构设计竞赛促进土木工程学科实践教学改革[J].中国林业教育,2014,32(4):11-13.
(责任编辑王伟)