基于新时代行业需求的土木工程专业实践课程教学改革探索

田 威，黄 沛，刘 钦

（长安大学建筑工程学院 陕西 西安 710061）

土木工程专业教学质量一直以来都是国内外共同关注的重点问题[1]。近年来, 国家大力推进高等学校创新创业教育改革及实施，要求高校教育注重培养学生的创新实践能力[2]。就土木工程专业自身而言，学生不仅要掌握专业领域的相关理论知识，还要了解与实际建筑产品相关的设计、施工等工作，并通过理论教学和实践教学初步将理论与工程实践相结合。相比之下，土木工程专业的实践教学对于培养学生在实践过程中的创新能力非常重要。

随着我国经济的快速发展以及“一带一路”经济战略的大力推进，无论是住宅领域还是基建等其他领域都会遇到许多新的工程问题，亟须高校在土木工程行业培养出一批应用型人才。土木工程作为应用性、实践性很强的专业，具有知识覆盖面广、学科交叉深、融合紧密等特点[3-5]。因此，在现有的教育教学研究基础上，从实践课程体系、课程内容、师资结构、考核体系四方面对土木工程专业实践教学进行探索，对高校在培养应用型土木工程人才方面做出重要贡献，对土木工程行业的可持续发展具有重要意义。

1 土木工程专业实践教学存在的问题

1.1 实践课程体系重理论且与人才需求不相适应

土木工程专业是一门覆盖领域广、结构复杂的学科，具有很强的实践性。目前，土木工程实践教学虽然成果颇丰，但与其以培养创新实践性人才的目标相比，尚存在一些差距。随着我国建筑行业的发展，各企业所面临的工程问题也在不断更新，相比之下，高校的实践课程体系与行业需求有严重的脱节现象。例如，在课程设计实践方面，“钢筋混凝土结构基本原理”课程设计内容还停留在单层工业厂房的简单设计，并没有结合实际工程的发展热点问题进行相关内容的制定。另外，对于土木工程专业来说，本科院校的教学体系大多注重学生对理论知识的掌握，而忽视了学生在实践过程中创新能力的培养。实际上，理论教学中的难点以及抽象部分的理解离不开实际应用，理论教学脱离实践课程的衔接，必然会导致学生缺勤率高，学习兴趣低、实践设计差等现象的发生。这种偏向于理论教学的体系，逐渐会与行业的发展脱节，甚至导致教学理念落后于行业发展，在学生之间也会产生一种“学而无用”的消极想法。

1.2 实践教学内容整体不够合理

实践课程的教学内容承载着教学体系，是实践过程中实现师生互动以及完善实践教学体系的主要依据。现阶段，大多数高校土木工程专业实践教学内容与行业发展的衔接不够紧密，主要表现在以下两方面。一是在实践内容方面，缺乏对构筑物长期寿命的系统评价。众所周知，土木工程中有很多基建构筑物处在严寒、盐冻、高温，甚至是冲击爆破的环境下，因此，在构筑物设计时应充分考虑其在复杂环境中的长期服役性能。然而，大多数高校现有的课程设计对此部分的实践内容并无提及。例如，在进行结构课程类设计时，在设计及验算两阶段的任务书中只要求学生对所设计结构的承载力进行前期计算及后期验算，并没有耐久性方面的相关要求。二是实践内容陈旧，缺乏创新性。随着建筑产业现代化的不断推进，土木工程行业内许多企业机构也相继在进行着结构的升级调整，故许多新兴技术不断涌现，如BIM（建筑信息模型）技术、3D 打印技术、建筑结构检测技术等。而大多数高校的土木工程专业课程设计实践内容局限于传统的结构设计,即使是毕业实习也仅关注传统的建筑产品，并没有在新技术方面增添额外的实践内容。

1.3 实践教学手段陈旧

土木工程专业实践教学可分为校内和校外实践教学。对于校内实践，在实践课堂上，教师以讲授理论知识为主、实践指导为辅，且习惯于传统的授课方式，内容枯燥，形式单一，与学生互动较少，以至于学生对专业知识的渴求度降低，引起了一股低“到课率”、高“低头率”的课堂风气[6]。而在以课程设计为主的校内课后实践部分，设计选题陈旧，并没有依据土木工程行业变化制定新的设计课题，很难调动学生的创新思维，不能很好地激发学生对于新技术、新方法的探索兴趣，导致相关课程设计完成质量不高，间接地对学生的创造积极性与实践积极性产生了不利影响。对于校外实践，它主要以认知实习、生产实习、毕业实习为主，就其实践资源而言，虽然可实践的企业机构数量众多，但受经费、地理位置等因素的影响，使得校外实践较难实施。

1.4 实践教学考核方式单一

高校进行土木工程专业实践教学考核，可以检验学生的实践学习效果，是土木工程专业教育改革中不可或缺的一部分。对学生进行实践活动的考核，大多数高校采取的方式是以学生完成实验报告、课程设计、实习报告等书面作业为考核依据。然而，这种考核方式过于单一，以至于学生在进行土木工程相关实验时，缺乏主观能动性，懒于思考，照搬课本理论知识对实验进行揣摩；在进行结构类课程设计时，抄袭课本例题及往届学生的设计计算书，对于设计书中的关键问题理解不够透彻。这样便失去了实践教学的意义[7-8]。另外，对于土木工程专业认知实习、生产实习、毕业实习等校外实践活动，大多数高校在进行考核时，要么缺乏答辩环节，要么答辩环节过于形式化，并不能真正反映出学生参与实践的效果，亦不能提高学生对实践活动的重视程度。

2 土木工程专业实践教学改革与思考

2.1 完善实践教学体系的“源头”设计

土木工程专业实践课程是学生进行理论联系实践的重要载体。首先，应建立更加完善的专业实践教学领导机制。与其他专业课程相似，土木工程实践课程也是一个需要高校各部门协调工作的系统性工程，其中，土木工程学院应发挥好实践课程教学的牵头作用，教务处应明确教师的实践教学任务，制订实践教学目标及计划，有序安排学生进行实践课程考核，其他各教学机构应协调配合完善实践教学课程体系的构建，为土木工程实践教学工作的开展提供强有力的保障。其次，一套科学的实践课程体系离不开规范的管理办法，因此，应从实践课程教学计划、大纲以及时长等方面继续对现有的管理办法进行完善。适当延长实践课程时长，做到“理论”与“实践”并行，例如，可适当增加“钢筋混凝土结构基本原理”课程设计实践学时，新增学时分别衔接于受弯构件承载力和受压构件承载力理论课程之后，可有利于学生及时地消化理论知识，高质量完成最终的课程设计实践工作。最后，为了有效提高实践课程质量，可选取优秀的实践教学实例作为示范，供教师和学生在实践过程中参考和借鉴。

2.2 依据行业形势，制定符合实际的实践教学内容

土木工程专业实践课程与其他专业基础课程相比，更加偏向于应用化。因此，土木工程专业实践课程教学内容应该以专业理论为基础，着重培养学生解决实际工程问题的能力。当前实际工程建设中所遇到的问题愈加丰富，故教师在实践课程教学过程中，应尽量选择新型问题作为主要的指导任务，选择全面系统的指导资料，并根据土木工程专业实践课程特点进行讲解。以地基基础工程设计实践为例。首先，在选题方面，倾向于选择处于西北严寒地区的工程项目，因为此类环境对建筑物的长期工作性能的考验比较严格，需要综合考虑的因素多，可锻炼学生的实践能力。其次，在课程设计实践内容方面，增加使用数值仿真软件的分析，如ABAQUS、ANSYS、FLAC3D 等，重点分析冻融循环、盐腐蚀等严酷环境作用下结构的耐久性，提高学生的软件应用能力。

除此之外，借鉴国内外优秀实践指导教材，将土木工程行业涌现的新技术与实践课程相结合，以“产业需求”为导向，加速推广BIM 技术、装配式建筑等技术的应用。以土木工程实践课程为载体，掌握行业先进技术和先进知识，着重培养学生对土木工程行业新技术、新方法的捕捉与应用能力。另外，由于目前受社会环境影响，土木工程专业实践活动开展困难，教师应结合自身工程实践经验，采用信息智能化教学手段，更加形象地进行实践指导。

2.3 实施教师的引进与培训计划，提高教师队伍的教学能力

土木工程是实践性非常强的工科专业，提高教师队伍的能力，对于培养实践型与创新型的全能人才至关重要。在引进教师方面，土木工程学院可建立企业兼职教师选拔和管理制度，对接政府、企业或其他与行业相关的单位，积极寻求具有深厚理论基础且实践经验丰富的兼职教师来主导实践教学，这样有利于将实际问题的分析用于实践课堂，进而提升学生的创新能力。另外，学院应把握好教师的课堂教学，并在此基础上鼓励校内教师走访企事业单位，亲临生产一线，与企业工程人员建立深厚的学习友情，并积极了解实际工程中所遇到的问题，为后续教学科研工作提供方向。在教师培训方面，学院应倡导教师参加创新类教育培训，扩展其知识面，丰富实践经验，优化“双师型”教师队伍的整体结构，进而提高土木工程专业实践课程的教学质量。

与此同时，学院应牵头开展与土木工程设计企业、施工企业以及各大知名高校的深入合作，及时获取土木工程行业所出现的新技术、新方法。学院还应加速推广校企之间的“联合培养”模式，努力实现学生从学校走向企业机构的“零转化”，即学生毕业后不经培训即可上手解决实际工程难题。另外，对有理论学习需求的企业人员，学院可让其与在校生同步学习，这既提升了企业人才的综合素质，又可以使在校生了解到实际工程的相关工作，实现校企之间的“双赢”。

2.4 构建更加科学合理的考核体系

一套合理的实践教学评价体系，能够全方位考查学生的创新精神和实践能力，对提高实践教学的质量起着关键作用。完善学生参与实践活动的考核制度，根据学生在活动中的参与程度和实际贡献，给予差异化的考核评价。学生在校内参与的实验、课程设计等实践活动，在进行最终考核时，应额外设置答辩环节，将答辩表现量化为成绩，按一定比例汇总到最终实践成绩中。而对于生产实习、毕业实习等校外实践活动，应充分考虑校外导师的考评意见，制定一套行之有效的实践考核办法。另外，还应建立与现有注册工程师制度相匹配的考核办法，鼓励引导学生积极参与学科竞赛和科研项目，将实际项目作为毕业设计的课题，以工程为载体，全面培养学生的实践能力和创新精神。

3 结语

为满足当代实践应用型人才的要求，各高校应在新工科要求下对土木工程专业的实践教学进行深入的改革和创新，在制订人才培养计划时，必须重塑教育理念，改革教育模式，更好地优化教学资源的分配，加强教学过程中的规范过程管理，提高对教学团队结构的要求。