产教融合视域下土木工程专业实践教学改革探索——以混凝土结构课程设计课为例

刘凯华，朱 江，郭永昌，何嘉年，李丽娟，吴煜华

（广东工业大学 土木与交通工程学院，广州 510006）

人工智能、云计算、大数据、区块链及物联网等新一代信息技术的快速发展引发了新一轮的工业革命，也为工程教育带来了新的挑战和机遇。为主动应对新一轮科技革命与产业变革，建设“新工科”的理念应运而生[1]。2016 年，教育部首次提出了“新工科”建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”“北京指南”“成电方案”和“新工科F 计划”等指导意见。2019 年4 月，教育部召开了“六卓越一拔尖”计划2.0 启动大会，全面推进新工科建设，加强战略急需人才的培养，提升高校服务经济社会发展的能力。现阶段，我国的新工科建设工作已引发国内外各界的高度关注，是我国高等工程教育对未来发展方向的深度思考，同时也是深化高等工程教育改革的必然路径[2]。

产教融合是行业企业和高等院校依据自身发展需求建立的一种合作机制，其本质是通过生产与教育的一体化实现两者的共赢[3]。因此，在当前新工科的建设背景下，深化产教融合，通过校企协同育人与资源共享打造高等教育共同体，对构筑我国良好高等教育生态与提升行业人才培养质量具有重要现实意义[4]。广东工业大学始终秉持“与产业深度融合、建设极具创新活力高水平大学”的理念，围绕“建设与产业深度融合、极具创造活力、特色鲜明、以工为主的高水平大学”的发展目标，明确本科教育重点深化“四教育一提升”（创新创业教育、产教深度融合教育、国际化教育、跨学科教育和质量文化提升）改革工程，长期以来高度重视校企合作，积极推进产教融合的教学改革工作。

广东工业大学土木工程专业在2015 年5 月顺利通过了国家住房与城乡建设部组织的本科专业评估，于2019 年12 月土木工程专业成为国家级一流本科专业建设点。土木工程专业是理论与实践并重的工科专业。随着人们对实践教学环节认识的不断提高，实践教学越来越受到重视[5]。课程设计作为实践环节的重要组成之一，是理论教学与工程实践实现良好过渡衔接的关键一环，是培养学生创造性思维和解决工程实际问题能力的重要教学手段，因此开展课程设计相关的教学改革与发展具有重要现实意义[6-7]。

混凝土结构课程设计是配套混凝土结构设计原理与混凝土结构设计两门课程的实践教学环节，其目的在于帮助学生完成从专业理论到工程实践的认识过程。通过本课程设计的训练，加强学生对学过的混凝土结构知识的理解，熟悉并掌握整体混凝土结构的设计方法与构造要求，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，训练学生绘图、查阅设计规范和技术标准的能力，提升学生对知识的应用能力和自主学习能力。因此如何做好混凝土结构课程设计的教学工作，是高校土木工程专业任课教师应当思考和探讨的重要课题。

一、基于产教融合的土木工程专业人才培养模式

随着经济社会发展和产业结构的不断调整升级，产业和教育之间的关系被重新定义。产教融合是产业系统与教育系统相互融合而构成的有机整体，是一种将学习与工作相结合的教育模式。产教融合的发展过程历经产教结合、产学研合作到校企多方协同育人的不同阶段[8]，“产”与“教”的关系也从分离逐渐走向和谐互通。2017年10 月，党的十九大报告明确提出深化产教融合与加强校企合作的改革任务。2017 年12 月，国务院办公厅印发《关于深化产教融合的若干意见》，将产教融合上升为国家教育改革和人才开发的整体制度安排。对产教融合实践进行了全面总结归纳，积极推动高等学校开展产教融合人才培养改革，推进我国高等教育内涵式发展。2019 年中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《加快推进教育现代化实施方案（2018—2022 年）》提出，要“健全产教融合的办学体制机制”“大力推进产教融合、校企合作”。因此，产教融合是党中央、国务院关于教育和人才改革发展的重大决策部署，是深化我国高等教育改革的重要途径之一，并不断被赋予新的使命和时代内涵[9]。

土木工程专业作为一门与工程实践密切关联的应用型专业，具有很强的工程性、实践性和技术性等特点[10]，其专业基础课和专业核心课均包含有相关的实践教学环节。通过“引企入校”，将理论教学与生产实际进行有效结合，在优势互补、资源共享、互惠双赢和共同发展的原则基础上建立高校和企业之间需求、资源和文化等各方面的对接，发展基于产教融合的校企协同育人模式（图1）是适应新时代社会发展需求的重要路径。在需求层次上，将学校的毕业目标要求与企业的人才需求进行紧密结合，充分考虑企业对人才的需求标准，紧跟行业发展持续改进培养方案，完善育人体系，培养交叉融合创新型人才；在资源层次上，充分利用学校教学资源与企业工程资源的优势互补，共建实践平台，强化实践育人，由校企导师共同参与学生的培养过程并指导学生的实践教学；在文化层次上，引入优秀企业文化，将之与校园文化进行融合，丰富校园精神文化，共同塑造学生的价值理念，提升学生的社会适应能力和综合素质。

图1 基于产教融合的校企协同育人模式

土木工程人才是国家工程技术事业继承、创新和发展的重要因素。随着国家人才培养体制的不断发展完善，大量优秀的行业人才为推动国家经济社会建设和重大工程项目落地作出了积极贡献。随着我国“一带一路”等的深入推进，国际项目和复杂工程项目日渐增多，行业技术的快速发展使得新时代的土木工程人才培养需要做到与时俱进。产教融合理念是将人才培养与行业发展的需求紧密结合，为解决人才培养供给侧和产业需求侧在结构、质量和水平上的“两张皮”矛盾提供了改革思路。因此，通过调动高等院校与企业在需求、资源和文化等多层次的融合交叉，发展基于产教融合的校企协同育人模式，有助于提升我国土木工程行业人才的综合素质，突破阻碍土木工程人才发展的诸多限制。通过创新土木工程人才的培养机制，建立人才培养质量与社会岗位需求之间的直接联系，创建校企共建共赢的育人生态有机综合体，实现校企的“双赢”[11]。

二、混凝土结构课程设计教学现状分析

本文以广东工业大学土木工程专业的混凝土结构课程设计为例，针对该实践环节的教学现状进行了分析，发现在现阶段的教学过程中存在以下问题。

（一）课程设计任务陈旧或单一导致设计过程格式化

混凝土结构课程设计是学生进行较为全面的房建结构设计的第一课。当前楼盖结构设计仍然沿用的内框架砖房结构与现行规范无法有效衔接，且明显滞后于建筑行业发展趋势。89 版《建筑抗震设计规范》（以下简称“《抗规》”）已移除了底部内框架砖房的结构形式，01 版《抗规》则指出内框架砖房的结构形式仅限于多排柱内框架，10 版《抗规》则完全取消了内框架砖房内容[12]。因此，针对当前楼盖课程设计采用的内框架砖房体系的设计任务有必要进行更新，结合当前的行业发展趋势制定紧密联系工程实际的设计任务。此外，课程设计任务的过于“理想化”将导致设计过程的格式化，由此导致很多学生单纯模仿他人的课程设计即可以完成设计任务，缺乏自身进行独立思考的过程，难以培养学生的创新思维及分析问题和解决问题的能力。

（二）教学模式单一导致学生积极性与参与度偏低

混凝土课程设计的教学模式仍是以传统的教师在课堂上的讲授为主，学生在学习过程中的参与度较低，课堂沟通互动环节偏少，学生在学习过程中很容易感到枯燥而丧失学习的兴趣和动力，很难达到理想的教学效果。因此，如何转变教学理念，激发学生自主学习的动力，将“被动学习”转变为“主动学习”是需要关注的问题。课程设计是与工程实际紧密结合的环节，因此单纯地通过课堂学习并不能帮助学生很好地理解设计课题，无法形成有效的感性认识。

（三）青年教师工程背景薄弱、工程经验不足

近年来，随着学校招生规模的扩大，土木工程专业新晋青年教师的比例也在逐年增加。大部分青年教师往往在一毕业后即直接进入高校的教师队伍，其理论知识水平和科研业务能力普遍较高，但缺乏在规划、设计和施工等土木工程行业相关企事业单位的一线工作经历，因而工程背景相对薄弱，欠缺工程实践和工程经验的积累。因此，青年教师在指导学生开展实践类的课程设计教学工作时，不能有效地结合工程实际指导学生，不能较好地达到预期的教学目标。

（四）评价考核机制不够灵活合理无法有效辨识学生全过程表现

现阶段课程设计的评价方式是由平时成绩、计算书与图纸和答辩成绩三部分组成，其中计算书与图纸的占比较大，使得课程设计的成绩评定表现出结果性评价占比偏大而相应的过程性评价不足的特点。平时成绩的核定也相对宽松，特别是现阶段全面推行电子化图纸绘制和计算书编写之后，学生的平时成绩核查工作更是无法有效落实，导致指导教师进行学生的课程设计评价时过多地依靠最终的图纸和计算书，而无法对学生课程设计的整个学习过程进行全面的掌握和了解，无法形成有效的过程监控机制。

三、基于产教融合理念的改革路径

本文针对上述混凝土结构课程设计的教学特点和教学现状，基于产教融合理念并以校企协同育人模式为导向，在课程的教学内容、教学方法、师资队伍建设和考核评价体系等方面提出了改革措施（图2）。具体改革措施如下。

图2 基于产教融合理念的混凝土结构课程设计改革路径

（一）教学内容：对接工程实例构建任务书数据库

对当前混凝土结构课程设计任务仍然沿用的内框架砖房结构形式进行改革。采用目前规范和工程中常见的框架结构形式基础上，通过对广州地区的各大知名甲级设计单位进行走访、调研，同时与部分建筑设计院共建校企实习基地的基础上，以框架结构形式作为出发点，引入多个具体混凝土框架结构工程实例对混凝土结构课程设计的任务书内容进行调整。在传统的单纯通过调整荷载大小、材料类别、材料强度等级及结构平面几何尺寸等指标的“一人一题”模式基础上，融合实际混凝土工程案例和结构布置形式，形成持续更新和持续改进的课程设计任务书数据库，丰富课程设计任务安排的多样性。同时在课程设计任务中引入部分开放式的设计区域，由学生根据自身知识水平进行自主设计分析，给学生创造更多的创新空间，以此培养学生的创新意识和能力。

（二）教学方法：“双向互动式”教学法与现场观摩实习相结合

针对课程设计的授课模式进行教学改革。采用教师课堂授课与工程现场实习相结合的方式。在课程设计的教学过程中，改变传统的以教师讲授为主的授课模式，采用教师讲授和学生自学共享有机结合的师生共享课堂的“双向互动式”教学方法，丰富授课方法和授课内容的趣味性。引导学生充分利用课程相关的线上学习资源进行自学，关注课程相关的学习资源及实际工程案例。在课程设计的2 周时间内，综合利用集中授课与个别辅导相结合、线上辅导与线下辅导相结合的辅导方式，做到“以学生为中心”，引导学生“主动学习”。在课程设计过程中设置1～2 次的工程现场观摩实习，让学生深入了解实际工程案例，增强感性认识的同时，提高课程设计过程的趣味性，激发学生主动参与课程设计学习的动力。

（三）师资队伍建设：构建校企联合双师型教学队伍

针对当前青年教师工程实践经验欠缺的现状，灵活实施专职教师与兼职教师相结合的制度，邀请担任兼职教师的业内工程师和工程专家与专职青年教师共同指导学生的课程设计，建立校企联合的双师型教学队伍。行业专家结合工程实际到校进行行业知识分享和工程前沿案例的动态剖析，提升学生的课程设计参与度与工程认知。与此同时发挥经验教师的传帮带作用，通过组建课程设计教学团队与教学观摩，积极引导青年教师参与课程设计教学工作建设。鼓励青年教师深入企业进行挂职锻炼，参与工程项目，积累工程经验，增强实践阅历和创新能力，提升青年教师的业务水平，将“引进来和走出去”的良性合作机制落到实处。

（四）考核评价体系：学生自述自评与校内外导师联评的综合评价体系

课程设计的评价体系应该是全过程全方位的多元评价体系。针对当前课程评价体系的不足，增设学生自述自评环节。每天由学生向指导教师汇报课程设计进度，同时为避免计算书和图纸的模仿抄袭现象，在课程设计答辩环节增设学生自评环节，由学生对完成的课程设计进行自我介绍和点评。通过学生的自述自评可以提升学生对课程设计的认识，促进学生独立思考，同时帮助指导教师有效甄别学生参与度和完成情况。针对学生的课程设计图纸和计算书评定，采用校内外导师联评机制，由该学生所负责设计的本工程案例对接企业的工程师和专家进行外审评议，联合校内指导教师进行综合评定，全方位综合评定学生的课程设计表现，并指出设计工作的不足，提升学生解决复杂工程问题的能力，并通过学生与校内外导师教学过程的信息反馈对教学内容、教学方法、师资队伍建设和考核评价体系等方面进一步优化，实现混凝土结构课程设计教学工作的持续改进。

四、结束语

课程设计是土木工程专业的重要实践环节，是培养学生工程设计和工程思维的重要手段。本文结合现阶段广东工业大学混凝土结构课程设计的教学现状进行分析，探讨了产教融合视域下校企协同育人模式的教学改革路径，分别从课程设计的教学内容、教学方法、师资队伍建设和考核评价体系等方面进行了探索与思考。后续将在此教学模式的基础上进一步发展完善，并在土木工程专业的实际教学环节中逐步推广应用，以期提升土木工程专业人才的培养质量和培养水平。