面向具有国际视野卓越工程师培养的工程施工类课程教学改革

潘盛山　潘宝峰

摘要：配合我国“一带一路”建设的推进，如何培养具有国际视野的卓越工程师成为高校面临的重要课题。针对《桥梁工程施工》课程教学中目前存在的问题，本文从教学内容的制定、教学组织、授课方式、教师的工程能力培养、国际化教学及课程考核等方面介绍了该门课程的教学改革，取得了较好的教学效果，为土木工程专业课的教学改革提供参考。

关键词：施工课；桥梁；国际化；卓越工程师

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）29-0099-03

改革开放以来，我国的土木工程发展取得了举世瞩目的成就，众多世界级工程拔地而起，中国企业在海外承建了大量的工程项目，正一步一步的走向世界，配合我国“一带一路”建设的推进，土木工程与国际接轨是不可避免的趋势，因此如何培养具有国际视野的卓越工程师，为国家战略需求储备高端人才，是高校面临的重要课题。土木工程施工是课程体系中最重要的课程之一，具有很强的工程性、技术性和实践性。因此，土木工程施工课程具有独特的教学难度。本文将以《桥梁工程施工》课程的教学改革为例，为高校培养具有国际视野的卓越工程师提供一些有益的经验和参考。当前《桥梁工程施工》课程教学中主要存在的问题有：（1）教材建设跟不上当今桥梁施工技术的发展；（2）课时有限，课堂教学内容无法完全覆盖所有施工内容；（3）有些任课教师没有桥梁设计及施工的相关经验，不了解国内外桥梁施工技术的进展，照本宣科，讲课没有重点，不生动、不直观；（4）由于教材建设的落后及教师不熟悉桥梁施工的進展，授课内容不符合目前用人单位的需求，不利于学生就业后的进一步发展；（5）有些任课教师的国际化视野不够，无法结合国外工程进行授课。

关于桥梁施工课程的教学改革研究，朱劲松[1]研究了以培养和提高学生实践能力和创新能力为主要目标的教学模式，并基于此提出了对应的课程教学目标和要求、教学内容调整、教学环节设计及考核环节设计等。张辉[2]等基于高职学生提出了以应用为目的的教学改革，争取学生与用人单位的“零磨合期”就业。王超[3]提出了增加工程现场教学及分散现场实习的方法来提高学生解决实际工程的能力，然而落实在实际教学中，课程组织、经费、是否有适合学生学习的工地等条件制约了这种教学改革的可操作性。吴金荣[4]提出换位教学法，让学生以教师身份进行讲课，但是学生缺少工程经验，仅靠教科书内容在有限的课时里给师生们讲课，也是不具有现实意义的。此外，不少教师研究了案例教学法、三段式和四段式教学法等[5-6]，获得了一些有益的教学经验。然而，面向具有国际视野卓越工程师培养的教学改革研究相关研究很少，本文将从以下几方面进行教学改革研究。

一、教学内容

为了解决现有《桥梁工程施工》教材跟不上施工技术发展的问题，在教学内容的制定上，笔者通过大量的调研和讨论，咨询对象包括校内外工程领域颇有建树的专家、教授以及设计院和施工单位的高级工程师，确定了基于满足用人单位需求的关键学习内容。笔者承担的《桥梁施工》课程仅为32学时，教学内容涵盖了施工技术、施工组织设计及施工管理三部分。课程首先是介绍国内外桥梁施工的最新进展，主要介绍国内外具有标志性施工技术进步的工程项目，然后分别讲授施工技术、施工组织设计及施工管理的内容。桥梁施工技术部分又分为施工设备介绍、桥梁上部结构施工与下部结构施工三大部分。施工技术部分的教学内容主要以现行的《公路桥涵施工技术规范》为基础展开，结合专业基础知识及教师的工程经验进行解释，力图使学生熟悉、理解并能应用“规范”来指导施工，对于关键的条文解释清楚其规定的缘由。通过规范的学习，学生参加工作后会更加迅速地投入实际工程项目中，满足施工单位的用人需求，也为学生今后的发展奠定较好的基础。在具体的施工技术教学内容上，桥梁上部结构包含钢筋混凝土及预应力混凝土桥和钢桥的施工，根据“规范”的编制内容切割为不同的专题进行教学，如支架施工法、预制安装法、逐孔施工法、悬臂施工法、顶推施工法及转体施工法等，并介绍这些施工法如何应用到各种桥型中。下部结构施工分为墩、塔、台的施工专题和桥梁基础施工专题，基础施工中重点讲授施工单位最常用到的钻孔灌注桩、沉入桩、人工挖孔桩、刚性基础及沉井和沉箱基础等。以上教学内容均以专题出现，每个专题中均采用案例分析法，结合专业基础课知识，培养学生解决实际工程的能力。如在讲授支架施工时，通过展示支架施工中支架失稳造成的事故图片，引导学生深刻理解力学中的失稳问题，使学生能应用基础力学知识来分析问题和解决工程问题，令学生体会到基础力学是解决实际问题的根本，提高他们的学习兴趣，明确学习目标。

二、教学组织

为了取得良好的教学效果，教学组织采用“学生自学+教师课堂教学”的方式进行授课。对于通过教科书即可掌握的基本知识，如施工组织设计及施工管理中的基础性知识，还有“规范”中的一般性条文，安排学生课外自学。在自学完基础性知识后，教师再在课堂上进行重点问题的解释、讨论及案例分析，结合工程实际问题来进行知识拓展。这种组织方式有利于教师利用有限的课时来完成高效的课堂教学任务，取得较好的教学效果。此外，创建网上社交平台提供教学资源和师生互动，是在课外主动延长学习时间的有效途径。教师通过微信群与QQ群等网上社交平台，也可通过学校门户网站的网上课堂，将一些和教学内容息息相关的施工图片、视频及本专业最新进展等教学材料提前或同步上传，让学生通过网上平台自行学习。特别是一些时间比较长的施工视频，学生通过网上平台在课余时间观看，能直观了解施工，又节省课堂教学时间。基于这些平台，将国内外的先进施工技术实时介绍，学生在课堂之外即可了解国内外桥梁施工的发展动态，如在本年度的教学活动中恰逢港珠澳大桥的施工，笔者将相关施工视频及新闻上传至网上平台，学生在了解最新施工技术发展的同时，作为未来的从业者也体会了工程师工作的骄傲和自豪，对学生的学习兴趣提高起到很好的促进作用。在课程结束后，对本专业感兴趣的学生仍可通过网上平台来跟踪相关的知识和发展，起到终身学习的效果。学生在学习这些材料的同时，可在网上平台提问和讨论，学生之间、学生和教师之间进行互动，教师实时在线答疑，从而提高了学习效率。

三、课堂教学的授课方式

教师课堂教学水平高低是教学质量的保证。采用丰富的授课方式，不仅提高学生主动学习的兴趣，又能拓宽学生的知识面，增加工程经验，提高施工技能及综合解决工程问题的能力。首先，授课以多媒体课件展示为主，实物展示为辅。对于复杂的施工工艺，通过图片和视频立体化展示，帮助学生理解。而对于一些小的零部件，比如钢绞线及其锚具的夹片、挤压锚、高强钢丝及镦头锚等等，均可通过实物展示，让学生近距离接触。此外，聘任兼职教师来给学生上课为另外一种行之有效的教学方式，兼职教师的工程经验可以丰富学生的知识，还可以提高学生的学习兴趣。教师的工程经验，是课堂教学水平高低的保证。为了丰富课堂教学，笔者采用主讲教师和兼任教师共同为学生授课的课堂教学方式。兼职教师为外聘的国外专家、教授及国内桥梁施工企业具有丰富施工技术及管理经验的高级工程师。如何稳定、连续地聘任到高水平的兼职教师是个关键的问题。笔者所工作的学校鼓励和支持有资格的外聘教师为本科生授课，并为此制定了一系列的政策。比如笔者通过申请学校的“海外学者”项目，获批后可聘请外国教授来我校进行每年一次的短期教学，一聘三年，保证了外聘教师授课的稳定性和连续性。对于国内施工企业的高级工程师，科任教师可以通过个人或单位与施工企业的工作联系来聘请，并通过学校的审查，每次聘期可达五年。根据教学大纲及教学内容聘请到高水平兼职教师后，科任教师和兼职教师共同确定教学内容细节，避免重复讲授，各人根据所长来对学生进行授课。如在讲授国外桥梁施工进展时，笔者邀请加拿大的教授来给学生直接用英语授课，讲授北美一些重要桥梁工程的施工现状及发展；在讲授基础施工中常用的钻孔灌注桩施工时，笔者邀请了施工企业的总工程师来讲授施工中常见的问题、难点、施工事故及对策；在讲授施工组织设计时，邀请施工企业的经理根据实际案例来给学生讲授，将实际工程的施工组织设计内容如大连星海湾跨海大桥直接展示，从投标阶段、中标后各个阶段对施工组织设计的深度、重点及应该注意的问题等等，多角度多方面给学生讲解，讲课内容很接“地气”（与施工单位实际工作内容一致），又能生动地调动课堂气氛。除了课堂教学内容之外，学生还可在出国留学问题、就业形势、施工企业的工作状况、企业文化、人文氛围等内容和兼职教师互动，取得非常好的教学效果。通过近几年课程结束后的不记名调查，学生对这种授课方式非常欢迎。

四、教师的工程能力培养

主讲教师的工程能力，是土木工程施工课程教学的根本。提高主讲教师的工程能力，进行讲师和工程师结合的“双师型”教师队伍培养至关重要。为了开拓青年教师科研视野、提升青年教师教学科研水平、加强学校与企业的联系，笔者所工作的学校加强工科专业青年教师工程实践培训，晋升副教授或教授专业技术职务时原则上应具有在大中型企业累计6个月以上的全职工作经历，其中每次不少于2个月。这个政策对提高教师对工程实践的重视起到重要的作用。然而，作为施工类课程的主讲教授，仅靠这些时间的工作经历是远远不够的。主讲教师应主动创造条件参与国内外重大工程的设计、施工监控、科研及咨询项目工作，再结合自己的经验和体会，实时把握行业信息，将自己的工程经验及科研成果介绍给学生，在更新知识的同时，讲课也会更加生动。对于没有条件参与实际工程锻炼的教师，应积极到别的高校观摩学习，和有经验的教师多多沟通，吃透课程内容，争取各种机会多到工地调研学习，增加工程经验，提高自身水平，从而提高教学水平。

五、国际化教学

在培养学生国际视野方面的教学，最关键的因素仍是教师。有条件的情况下，鼓励任课教师到国外访学或进修，提高教师的国际视野。笔者在美国伊利诺伊大学香槟校区（UIUC）（该校土木工程本科教学多年排名全美数一数二）访学期间，从头到尾观摩了该校土木工程施工的教学过程，学习了一些有用的教学手段如专题式教学、分组式答疑等。专题式教学将授课内容切割成若干专题如测量技术专题、BIM技术专题等，在部分专题邀请该领域的兼职专家来给学生授课。分组式答疑是将学生分为每三、四人一组，定期在规定时间内师生见面，讨论问题。这些教学方法为笔者的教学改革起到一些启发和借鉴作用。此外，教师应熟悉国内外相关专业的施工技术与管理的发展现状，特别对于土木工程方面技术先进的国家，应更加重点了解其行业动态。除了介绍国外重点工程及行业信息外，多媒体课件宜采用双语，关键的专业名词、施工方法宜用中英文表示。有条件的学校，可以聘请外国教授来给本科生上课，分享教学资源。笔者聘请了加拿大教授来给本科生讲授北美桥梁施工进展，课件采用中英文模式，教授采用英语教学，学生能亲身体验外国教授的授课，大幅提高学生的学习兴趣，并为部分学生将来出国留学起到积极的引导作用。

六、课程考核方式

土木工程施工课程的考核目标是考察学生解决工程实际问题的能力高低，不应以期末考试作为成绩评定的唯一标准，而应采用平时作业分数和期末考试分数的组合来综合评定。为了督促学生自学，检查学生自学内容成果，如施工组织设计中的网络计划图绘制，笔者就采用作业的形式进行考核，每位学生的题目各不相同，通过作业评分的压力，学生会更加认真地完成必须掌握的内容。另外，一些案例分析题目的作业，需要学生课后投入一定的时间搜集资料才能完成，能考察学生解决问题能力的水平，也可作为综合成绩评定的一部分。

参考文献：

[1]朱劲松.面向卓越工程师培养的桥梁施工课程教学改革与实践[J].高等建筑教育，2012，（3）.

[2]張辉，王彤.道路与桥梁施工专业教学改革研究[J].辽宁省交通高等专科学校学报，2004，（6）.

[3]王超.桥梁施工课程教学改革探讨[J].山西建筑，2016，（30）.

[4]吴金荣.桥梁施工课程教学改革研究[J].高等建筑教育，2008，（2）.

[5]匡希龙，李振，谢海涛.案例教学法在桥涵施工教学中的应用[J].中国校外教育，2009，（2）.

[6]陈燕，何西平，孙强.土木工程施工课程“三段式”教学的思考[J].高等建筑教育，2009，（2）.