地方高校土木工程专业高素质应用人才培养模式创新研究与实践

钟新谷++聂忆华++谢献忠++贺建清

[摘 要]结合“地方高校土木工程专业人才培养模式创新区”项目建设，湖南科技大学土木工程学院构建了突出“实践、应用、创业、创新”的土木工程专业人才培养模式，通过对高素质应用人才培养模式六年的创新研究与实践，提出“2+2+主干专业交叉课程”特色课程体系和长达18周的专业综合实践模式，并配套建立了教学质量全过程控制高效评估与反馈系统和“有效动员—严密组织—全程指导—过程控制—风险防范—严格考核”的质量安全监控系统。该模式有效培养了学生知识应用与创新能力、人际交往与协作能力、社会责任与劳动意识等综合素质，有效地促进了教师与企业的联系，拓展了教师产学研服务范围，提升了教师的施教水平和学生对教师的认可度；同时为学生和就业单位提供了有针对性的了解和双向选择的平台，让学生就业更趋合理、选择更加多样、就业成功率更高。

[关键词]土木工程专业；人才培养；创新；实践；效果评价

[中图分类号] C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）02-0001-05

一、引言

1998年教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录》，将八个土木相关专业合并成土木工程专业。国内现代土木工程的建设、管理、投资，与规划、建设、施工、管理与维护等相关学科有关联，重点体现出个性与综合性。第一，个性。土木工程是单一的、无法连续复制和试做、难以退货或召回处理的项目。第二，综合性。土木工程项目包括论证、勘察、设计、施工、管理与维护阶段，考虑投资效益、建筑法规、环境、地质、测量、力学计算、防洪水文、材料、工程机械、施工技术、组织管理等事项，关联教学、科研、政府管理等单位。[1] [2]施工企业从单一专业施工向综合总承包、多方式经营发展。现代培养模式应顺应现代土木工程的个性与综合性，内涵多学科、宽口径、综合性特征，且类型不同的大学的土木工程专业毕业生的就业意向应有所不同或有所侧重。[3] [4] [5] [6]

二、培养模式的定位

我国高等院校目前分为两大类：“985”、“211”类高等院校（简称重点高校）、一般地方高等院校。一般地方高校在人才培养模式和人才知识结构方面一直仿效重点高校的模式[3]，如土木工程按大类招生，多模块灵活设置教学的培养模式，主要遵循了1998年教育部颁布的大学本科专业目录的基本思想。一般地方高等院校相对重点高校有如下差别[3] [4]：1.受学校学术地位和地域影响，教师的数量与质量存在不足；2.由于教育资源的限制，多模块灵活设置课程的人才培养模式无法实现；3.学生毕业的去向主要施工企业与基层单位，对专业技能有较高的要求。湖南科技大学土木工程专业在办学过程中，2002年始才真正意识到地方高校与重点高校存在的差异，并根据实际情况调整人才培养模式，依托教育部国家质量工程“地方高校土木工程专业人才培养模式创新区”立项建设，在实践过程中形成了适应学校办学历史、特色，主要面向土木工程施工企业，突出“实践、应用、创业、创新”的土木工程专业人才培养模式，主要目标是为土木工程相关企业培养合格的工程师。

三、土木工程专业人才培养模式创新与实践

针对1998年教育部颁布的大学本科专业目录，学校将建筑工程、岩土工程、市政工程等本科专业整合为土木工程专业并按土木工程专业大类招生。

（一）一专多能的课程设置模式

对参编1998年教育部规定的大学本科专业目录的重点高校，其土木工程专业人才培养方案调研表明：具有土木工程专业的重点高校大部分采用了按土木工程专业大类教学，设置多模块课程，由学生进行选择的培养模式。我校基于土木工程专业教师资源，模仿重点高校设置方式设置了3个课程模块：建筑工程、道路与桥梁工程、岩土工程，二年级结束之前由学生自主选择。经历了按学生成绩选择、按入学成绩选择等多种方式的探索，但均存在下列问题：各方向模块对应的二级学科社会影响、师资力量、市场人才需求期望不同，导致各方向模块的选择人数相差巨大——人数多的方向模块教学资源无法满足教学要求，而人数少的方向模块存在教学资源浪费问题。特别是按成绩选择，导致了选择人数少的模块几乎全部是成绩差的学生，进而出现学风下降、学生心理畸形等问题，形成恶性循环。由于重点高校各课程模块的学科建设、师资、社会影响几乎没有差距，在高校扩招过程中，重点高校的本科生增长量相比地方高校少得多，生源质量是最优秀的，因而重点高校不存在上述现象。我校根据教学模块设置的实践和现代土木工程施工企业特点，提出了按方向模块招生，相对固定专业课程模块，主干专业课程交叉设置，以达到触类旁通、一专多能的课程设置模式，即“2+2+主干专业交叉课程”设置模式。实践表明，该课程模式符合地方高校的实际情况和办学目标。

（二）综合能力培养的课程体系设置

重点高校的培养是以优质生源为基础，着重培养创新精英，而地方高校主要是面向基层，着重培养学生解决实际问题的能力和创业精神。土木工程专业课程体系是以经典数学为基础，以牛顿刚体力学和拉格朗日分析力学体系课程群为主体与专业规范课程群组成的。虽然牛顿刚体力学和拉格朗日分析力学体系200多年来几乎没有变化，但在解决力学问题的方法或技巧方面变换无穷。随着现代数值计算技术、个人PC机、友好界面的商业程序软件的发展，当人们面对复杂结构计算问题时，只要具备力学基本概念，就不需要更多解决力学问题的技巧，利用商业程序可很快进行复杂结构计算。在商业软件高度发达的当今时代，传统理论力学、材料力学、弹性力学、结构力学等课程教学设置将不再适用。通过调整课程设置，改革教学方法，注重力学课程概念教学，可达到巩固力学基本知识、强化对力学分析软件的应用的目的，使学生获得对软件输入与输出的正确性的判断能力（例如学生应准确确定某个结构边界条件，大致判断正负弯矩的位置、受力较大的部位，而具体数值的计算主要是由软件完成，对软件输出的计算结果基本能够判断其正确性）。

现代施工企业不再只是单一经营土木工程施工，还包括投资、项目管理，其管理者的身份可能在甲方和乙方之间转换，所以学生应有一定的投资、商业、管理、人文的基本知识，具备成为企业家、创业家的潜力。学生要成为企业家、创业家，大学的学习经历仅是一个方面，其家庭背景、成长过程、所处的社会环境等方面与之也有密切联系。大学的任务是为学生成为企业家或创业家提供必备知识背景，非专门培养企业家或创业家，课程体系设置需兼顾经济、管理、人文方面的知识课程。

（三）综合能力培养的实践环节设置

中国高等教育已从精英教育变为大众化教育，且地方高校起主要作用。地方高校招生规模不断扩大，加之社会环境的变化，实践环节的要求与现实实践条件之间存在很大反差。土木工程专业的实践环节主要是三个模块：实验、实习、毕业（课程）设计。学校内部的实验可以增加设备台套数，减少分组的人数，在短期内增加学生动手实验的机会，提高实验的完成质量和效率，对此，经过高等学校本科教学评价的学校基本上能达到要求。传统的课程设计是专业规范课完成后用1-2周的时间完成某种结构设计，实现对专业规范课程学习的理解与应用。由于PC机和教师命题存在单一性，学生在完成课程设计过程中，普遍存在抄袭现象。课程设计应按PBL项目式学习（Project Based Learning）模式，精心设计能力训练环节，构建能力考查题库，随机选择题库试题，通过答辩把关考查学生的能力。土木工程毕业设计重点培养学生三个方面的能力：知识综合运用能力、主动学习能力、问题解决能力。同样，由于PC机普遍存在学生毕业设计相互抄袭的现象，毕业设计过程控制比以往更为重要，应多方位过程控制，设计多样化的题目（毕业设计与实际工程、指导教师研究课题、就业三结合），实现能力培养目标。

随着招生规模不断扩大，土木工程专业实习在地方本科院校中实施非常困难，一般包括三类实习：认识实习、生产实习、毕业实习。对于认识实习，通过教师带队与讲解、学生参观基本上能达到实习目的。[7]对于生产实习，土木工程企业大多没有固定的厂房，流动性大，即使学校与企业签订了合作协议，但无论是安全方面还是食宿方面，企业的管理尚未到位，且一次接待学生的容量十分有限，大多数的情况下只能采用类似认识实习的方法，即由教师带队讲解、参观，没有达到生产实习的目的。如果采用分散实习的方法，由于学生的专业课程学习大部分没有完成，且实习时间短（一般4周左右），学生在企业实习基本上成了企业的负担，企业出于自身利益考虑不愿接受学生实习。毕业实习一般在春节过后的第八学期，受气候环境影响大，一般为雨雪天气，不适宜土木工程的施工，影响了实习的效果。显然，传统的实习模式必须进行改革，否则无法达到通过实习培养学生工程能力的目的。只有调整课程设置、整合实习类别、延长实习时间，打破学期和假期的界限，选取企业愿意接纳学生实习的方式与时间，建立新的实习模式，才能通过实习实现对学生能力的培养。

（四）土木工程专业人才培养模式特色

我校基于“地方高校土木工程专业人才培养模式创新区”项目，结合调研明确将土木工程专业人才培养定位为面向土木工程基层单位，依托现代土木工程特征，凸显“实践、应用、创业、创新”人才培养特色，培养出“一专多能、工经管知识融合、实践能力强、创业与创新能力高”的应用型人才，为土木工程施工企业培养出专业基础扎实、专业技能熟练、对经营管理有所了解的复合型土木工程师。为此，我校建立了“二平台+主干课程交叉设置”、“力学概念全过程教学”、“学期和假期结合”的特色人才培养模式。

“二平台”是指公共与专业基础平台和专业方向平台（2+2），并且按专业方向平台招生，避免了第三学年分方向带来的不利影响。“主干课程交叉设置”是在专业方向平台中相互开设专业方向平台的主干课程1-2门，如道路与桥梁专业方向设置房屋建筑学、隧道工程等交叉课程，建筑工程、岩土工程专业方向设置桥梁工程、路基工程等交叉课程等。这些课程的学时为专业方向的60%左右，着重使学生获得其他专业方向的基本专业知识。通过某方向平台课程的学习，保证学生的“专”；通过交叉设置的主干课程学习，保证学生的“多能”与综合性。

土木工程专业的基础是力学，传统的力学教学注重解题的技巧，对基本概念本身和演化强调不够，课程之间同时存在重复、脱节的问题，如大学物理与理论力学同时包括刚体力学内容，材料力学、结构力学、结构设计均包括构件内容。力学教师如果缺乏相关专业知识背景，在教学中就难免存在与专业脱节的情况。对有重复内容的力学课程编排教学大纲时，要按照不重复、递进、全过程不间断的学习模式来设置，形成“力学概念全过程教学”模式。

整合生产实习与毕业实习[8]，调整课程设置，使基本专业课在第三个学年完成，开展从第三个学年6月开始至10月左右（至少18周）结束的综合分散实习（主要去向：施工企业、监理单位、科研院所、教师科研或服务课题）。采用上述实习模式具有如下几个方面的优点：第一，学生在完成专业基础课和主干专业学习后，有一定的专业基础，经过2至3周的跟班和培训，可以在实习单位完成一定的工作，并在多个工作岗位实习。由于实习时间较长，并且在6月至10月这一时间段，一般的施工企业工作任务饱满，实习生可以起到技术管理的替补作用。近4年的实践表明，随着劳动力短缺和劳务成本增加，施工单位越来越愿意接收专业实习生，并且会按月发1500元左右的劳务费。学生用自己的劳动换取一定报酬，有效培养了自信、自立精神。第二，方便学生择业。学生和实习单位通过4个月的相互了解，为单位选择人才提供了考察机会，也为学生选择就业单位提供了窗口。由于每年10月是企业进校选择学生最多的时段，学生在第4个月的实习有一定的弹性，企业面试与课堂教学互不影响。第三，第七学期从11月开始集中进行课堂教学，主要课程为专业方向交叉课程，如管理类、经营创业类、专业拓展类课程，这类课的课时控制在40学时以内，学生的实习经历有利于上述课程的学习。第四，有利于实行扬长教育，为教师吸收有科研潜力的学生参与科研和技术服务提供了时间保障，学生在具备一定的专业基础后，才有可能与教师更好地交流，否则即使参与了项目，也难以满足扬长教育能力培养的要求。

五、土木工程专业人才培养模式质保措施与效果分析

（一）组织与领导

湖南科技大学为了保证“地方高校土木工程专业人才培养模式创新实验区”项目的实施，成立了由学校分管教学副校长任组长，成员主要由教务处和土木工程学院等单位负责人、土木工程专业相关教授、基础课程教授等专家组成的领导小组，通过4年的实践及调研制订了土木工程专业人才培养模式并通过了学校的审定。根据新的人才培养模式“先试点后铺开”的原则，首先在道路与桥梁工程方向设立教改班，经过2009级、2010级试点后，对人才培养模式进行了局部修改，然后在土木工程其他三个方向进行全面实施，取得了显著的效果。

（二）保证措施

按照“过程控制出精品”的原则，建立以学生为主体，教师为主导，全员参与、全过程控制、持续改进、全面管理的工作机制，建立以提高学生能力为核心的教学全过程控制评估与反馈体系。

1.高水平的师资队伍

截至2015年3月，湖南科技大学土木工程学院有专业教师47名，其中具有博士学历的教师有41名，40岁以下教师比例为75%。近5年来共承担国家自然科学基金20余项，获得企业委托横向科研经费约1.1亿元，荣获省级科技进步一、二、三等奖5项，组建湖南省桥梁与隧道科技创新团队，发表论文300余篇，出版专著2部。近5年来引进的青年教师全部具有博士学位，新引进的青年教师通过指派指导教师重点培养、参与学院工程检测中心技术服务等方式提高教学能力和工程实践能力。同时通过传帮带使青年教师过好教学关，并在申报科研项目方面向青年教师重点倾斜，100%由青年教师主持、承担了国家级或省部级项目，通过独立承担项目促进了其学术水平的提高，形成了具有特色的青年教师培养模式。在大跨度桥梁分析、桥梁与结构风工程、结构振动控制、岩土基本力学性质、隧道工程、高性能混凝土等方向形成了紧密的教学科研团队。

2.不断改善办学条件

近年来通过中央部省共建项目、湖南省土木工程重点学科、湖南省高校土木工程施工与质量安全重点实验室、湖南省高校土木工程施工与质量安全产学研基地、湖南省土木工程重点专业等平台建设资金、学校自筹资金等，学校先后投入4500多万元，建成了力学实验中心，水泥、混凝土、沥青、路基路面、土力学、水力学、工程地质、结构静力、结构动力（4×5T振动台）、风洞等实验室，实验室建筑面积近10000平方米，为本科生实践能力的培养提供了坚实基础。实验室的全体教师都具有政府部门颁发的土木工程职业试验工程师证书，由于实验室教师具有一专多能的实验指导技能，所以能实现多人同时指导同一实验，能有效减少实验小组学生数量。实验过程中每个学生均具有动手实验的机会，杜绝了“观”实验的现象。

3.教学全过程质量控制评估与反馈体系特色

基于“过程控制出精品”的土木工程建设原则，按照课堂教学、实习（实验）、设计等类别建立不同的过程控制方式，形成以学生为主体，建立学生评教、教师互评、督导团专家抽查、领导重点跟踪的教学过程控制与反馈机制。课堂教学是学生获取知识的最主要场所，教师课堂教学充分投入是实现人才培养的重要保证。坚持做好开学前教学检查、期中教学检查、期末教学检查，重点检查新开课、开新课的教师，建立新开课、开新课的教师准入制度。坚持院领导与系主任针对性听课（院领导每年平均听课10次以上）、教师相互听课制度，坚持学生写课堂日志制度，这是了解课堂教学效果的主要途径。

根据听课情况、学生课堂日志定期召开教风、学风分析评估会，向任课教师通报到课率、听课情况、学生意见，对在教学效果、课堂管理中存在问题的教师，要监督其整改，形成督查机制，建立以学生为主体的学生评教体系是综合考察教师教学效果的基本依据。通过建立评教数据分析系统，消除个别学生恶意评教的失真数据，是充分信任、尊重教师对课堂管理的自主权的体现。学生评教数据作为教师年终分配考核依据之一，作为对教师进行心理干预的依据（院领导与评教效果差的教师进行戒免谈话、建立教师教学效果长期不能提高的教师退出机制等），对教学效果差的教师有一定的引导作用。

以巩固专业知识为目的，构建课程设计质量过程控制机制。选题控制：课程设计注重专业知识的应用与巩固，避免做成小而全的毕业设计翻版，基于项目式学习方式，设计以课程教学内容为主体，时间与授课同步，具有工程与应用背景的多种选题。要求控制：对主要知识点应有直接计算书和手工绘制图表。考核控制：对课程设计的主要知识点，建立相应的考核题库，通过答辩考核学生能力，评出成绩。

以提高学生观察能力、验证与获取知识能力为目的，构建实验教学质量控制机制，限制实验小组人数，统一实验教学与课堂教学的标准，进行过程控制，推行学生评教，促使实验教师充分投入，对实验材料、实验仪器设备、实验过程、学生签到、实验报告批阅、实验资料等实行标准化管理。在保证验证性实验基础上，开设统一的土木工程基础实验、土木工程专业综合实验课程。土木工程基础实验以验证性实验为主，巩固已学知识，与课程同步开设，为必做实验。土木工程专业综合实验以综合性设计实验为主，主要包括金属力学综合性能（拉、压、弯、扭）、混凝土材料综合性能、钢筋混凝土简支梁力学性能测试与分析（设计、配筋、混凝土配合比设计、钢筋安装与混凝土浇灌、梁体试验方案、测试传感器和加载系统安装）、土力学综合性能试验等四个主要综合性试验。构建适合于学生综合能力培养的实验教学体系，同时鼓励学生结合国家级、省级大学生创新创业训练计划（SIT）、学校科研创新计划（SRIP）等创新性项目的完成，增加可提高知识运用能力的创新性、综合性实验（学生自行设计项目）。

以提高学生工程实践能力和综合素质为目标，构建教师为主导、学生为主体的专业综合分散实习的过程监控机制（整合生产实习与毕业实习，调整课程设置，使基本专业课在第三个学年完成，从第三个学年6月开始至10月左右结束，至少18周）。为确保学生长时间实习的效果、达到预定目标以及保证学生的人身安全，特制订了一套全面、系统、有效的专业综合实习质量安全监控模式：有效动员—严密组织—全程指导—过程控制—风险防范—严格考核。该模式重点保障学生的实习质量与实习安全，同时强调培养学生社会人际交往与协作能力、知识应用与创新意识。有效动员：按时召开学生动员大会，明确实习目的、规定、要求等，强调安全问题。严密组织：（1）教师联系实习单位，2-3名学生组成实习小组并由教师指定负责人，形成学生实习信息表，提交与实习单位的实习协议，系部批准；（2）允许学生自主联系、向系部提出自主联系实习申请表，教师核实、系部批准；（3）专题研究：参与教师科研项目，形成学生实习信息表，系部批准。全程指导：制定实习大纲，每位学生确定一名校内、校外指导教师（学院联系），按照实习大纲进行指导。过程控制：指导教师每周电话联系或到工地检查、系部定期电话抽查或组团到工地抽查、系部定期与工地指导教师联系、听取实习单位的反馈意见。风险防范：学生与学院、与实习单位签订安全承诺协议，学校统一为实习学生购买人身意外保险（实习期间），学生实习期间需通过手机短信、QQ信息或电子邮件等方式定期向指导教师和家长汇报实习安全情况，若有学生没定期进行安全汇报，指导教师与家长需立即核实该学生具体情况，及时向系部、学院、学校逐级汇报情况，确保该学生实习安全。严格考核：学生实习期撰写的工程知识实习日记不低于50篇，工程实习（专题）报告不低于5000字且要图文并茂，在实习单位整理的文字资料、图纸、数据表格等（实习单位发放的劳务费签证资料）要规范；指导教师严格考勤、系部定期抽查情况、实习单位配合考勤，实习单位（指导教师）的总结评价要客观，由指导教师进行实习情况答辩与检查，对优秀学生给予表彰。

4.效果分析

我校“地方高校土木工程专业人才培养模式创新区”立项建设，通过6年（2009年-2014年）的创新研究与实践已走向成熟，并取得了较显著的效果。通过课程体系、实践环节的创新实践和过程控制，全方位、多渠道培养学生主体一专多能和突出的工程实践能力。鼓励学生参加各类课程知识竞赛（测量仪器操作竞赛、大学生力学竞赛等）、科技竞赛（结构建模竞赛、大学生“挑战杯”竞赛等）、大学生创新项目（SIT、SRIP等）或教师科研项目，培养学生的知识应用能力、创新意识、协作精神等。近6年以来土木工程专业学生完成国家、省级等资助的创新项目74项，获得科技竞赛国家、省级奖励49项，校级奖励300余项。长达18周的专业综合实习，有效培养了学生的知识应用与创新能力、人际交往与协作能力、社会责任与劳动意识等综合能力。形成了“有效动员—严密组织—全程指导—过程控制—风险防范—严格考核”的专业综合实习质量安全监控模式，彻底解决了因专业扩招学生人数多、实习安排困难、实习质量差、安全隐患大等一系列问题，并有效保证了学生的实习质量和人身安全。通过综合实习，学生知识运用能力、问题解决能力大幅度提高，实习单位给予学生的劳务费从2009年人均800元/月上升到2014年人均1500元/月，这在一定程度上表明实习单位对学生能力提高的肯定，且有效培养了学生自信、自立的精神，也减轻了部分学生的家庭经济负担。教师在联系学生实习单位和检查实习的过程中，有效地促进了教师与企业的联系，进一步拓展了教师产学研服务的范围。更重要的是该实习模式为学生和就业单位提供了有针对性的了解和双向选择的平台，让学生就业更趋合理、选择更加多样、就业成功率更高。在全国高校辅导年度人物“就业爸爸”皇晓东老师的工作带动下，近6年来土木工程专业学生一次性就业率一直保持在95%以上，一直名列学校前茅。“地方高校土木工程专业人才培养模式创新区”立项建设，以科研促教学，持续开展课程教学改革，课堂教学水平不断提升，得到了学生的普遍认可，项目实施期间每年都有90%以上教师的学生评教测评分在95分以上。

六、结束语

人才培养模式的不可通约性，使其效果评价更需要长期的检验和实践。如何保持时代特色，如何正确定位地方高校土木工程专业学生服务社会的主体地位，使其在激烈的竞争中生存和发展下去，是人才培养模式改革的基本动力。努力探索人才培养模式的规律，持续不断地开展教学模式改革，创新人才培养模式，是高校永恒的任务。

[ 注 释 ]

[1] 高等学校土木工程专业指导委员会编制.高等学校土木工程专业教育培养目标和培养方案及课程教学大纲[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[2] 高等学校土木工程学科专业指导委员会编制.高等学校土木工程本科指导性专业规范[M].北京：中国建筑工程出版社，2011.

[3] 林玲.高等院校“人才培养模式”研究述论[J].四川师范大学学报（社会科学版），2008（4）：110-117.

[4] 朱高峰.中国工程教育的现状和展望[J].清华大学教育研究，2015（1）：1-5，47-50.

[5] 杨光，郑鑫，刘金云，郭巍.地方高校土木工程专业课程体系构建方法研究[J].高等建筑教育，2015（1）：65-66.

[6] 李煜科，徐佳琳，王晖.工科创新型人才培养的模式与探索[J].教育教学论坛，2015（8）：65-66.

[7] 聂忆华，王齐仁，钟新谷，刘丽芳等.土木工程专业认识实习高效模式化教学实践探索[R].第三届高等教育理工类课程教学研讨会（HESEC）.2013（12）：1065-1068.

[8] 聂忆华，钟新谷，王齐仁，刘丽芳等.土木工程生产实习与毕业实习捆绑模式改革[J].教育理论与教学研究，2012（11）：14-15.

[责任编辑：刘凤华]