蒋连接 朱方之 颜军 郭璐 施云
摘 要:在新工科背景下,传统的土木工程专业应以产业需求为导向、工程教育认证为标准,积极开展工程教育改革与创新。本文结合宿迁学院地方性、应用型的办学定位,紧密对接区域经济发展需求,阐述土木工程专业在产教融合过程中围绕人才培养模式、课程体系、教学团队、实践创新平台、创新创业教育等方面进行的探索与实践,可为同类高校土木工程专业建设提供有益的参考。
关键词:产教融合;工程教育认证;课程体系;教学团队;实践创新平台;创新创业教育
工程教育在高等教育中占有重要地位。为适应新一轮科技革命,支撑国家战略,满足新经济发展的需要,2017年2月以来,教育部积极推进新工科建设,先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”等一系列共识和指导意见,其中明确指出,问产业需求建专业,构建工科专业新结构;地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用[12]。
当前,建筑业正朝着工业化、信息化和智能化的方向发展,装配式、绿色环保、智能智慧等新型建筑不断涌现,人工智能、BIM、大数据和人工智能等新技术的应用越来越广泛[34]。土木工程作为历史悠久的传统工科专业,应主动适应当下社会新经济、新产业、新技术的发展,以产业需求为导向,确定人才培养目标,解决“培养什么人”的问题。工程教育认证制度统一了工程人才的培养标准,促进了高等教育与社会需求的接轨,有利于专业建设的推进和“新工科”理念的落实[5]。因此,土木工程专业应加快工程教育改革与创新,以工程教育认证为标准,促进人才培养目标的达成,解决“如何培养人”的问题。
基于上述背景,宿迁学院土木工程专业在人才培养模式、课程体系、教学团队、实践创新平台、创新创业教育等方面进行了探索与实践。
1 明确专业办学定位,构建新型人才培养模式
根据学校“地方性、应用型”的办学定位,对接江苏省节能环保产业(建筑工业化、装配式住宅)和宿迁市绿色建材产业链,根据专业特色、区域经济发展需求和利益相关者的期望,明确土木工程专业人才培养目标;参照《工程教育认证通用标准解读及使用指南》中复杂工程问题的特征,明确土木工程专业学生需要解决的复杂工程问题及其应具备的能力。实施基于导师制、平台制,融合通识、融入业界、融通专创的“两制三融”人才培养模式(见图1),培养具备良好的政治素质、专业素养和创新精神,能够适应区域产业发展需要的高素质应用技术型人才。
2 基于产业发展新需求,建立产教融合型课程体系
立足“校企行”多方协同参与,突出工程教育认证理念,根据产业和职业发展能力需求,融合生产要素和课程要素,建立基于产业发展需求的产教融合型“新工科”专业课程体系。突出工程教育认证理念,根据产业和职业发展能力需求,融合生产要素和课程要素,以学生工程实践能力和创新能力培养为核心,以工程實践与科研训练为主线,构建基于产业发展需求的“平台+模块”课程结构体系,搭建“通识教育+专业教育+实践教学+创新创业”课程平台,见图2。
对于通识教育平台,重点以人格品质塑造、身心健康锻造、语言信息能力提升三个方面目标为主。
对于专业教育平台,为满足建筑产业转型升级发展需求,加强土木工程与电子信息、机械等学科专业交叉融合,并结合学科优势和地方特色,设置“装配式建筑”“绿色建材”“智能建造”等课程模块,每个模块增设若干门跨学科新兴交叉课程,见图2。
对于实践教学平台,按照文化实践、专项技能、综合应用等能力层次搭建三个实践课程模块,并围绕“装配式建筑”“绿色建材”“智能建造”等设置企业课程模块(主要由企业教师讲授和指导实践),重构“3+1”实践教学体系,见图3。
对于创新创业平台,第一课堂设置创新创业课程,培养学生的创新思维;第二课堂设置创新创业实践教学模块,培养学生的创新能力。
“校企行”多方共同开发“以实为主,虚实结合”的课程教学资源,及时将新技术、新工艺、新规范纳入课程教学内容中,与企业共建校内课程和校外课程的教案、多媒体课件、微视频、教学案例库等教学资源;校企联合出版产教融合型教材;由企业主导、校内合作共建实习实训课程,形成掌握实际生产过程的实习实训任务书和实习实训手册。
3 集聚“校企行”三方人才,构建产教融合型教学团队
树立协同发展理念,优化教学团队结构。在专业结构方面,组建由土木工程、测绘工程、工程管理等专业教师构成的教学团队;在来源结构方面,聘请宿迁市城市建设投资(集团)有限公司、中国建筑第二工程局有限公司江苏分公司、宿迁市土木建筑学会10余位专家长期担任校外兼职导师(产业教授、兼职教授、双创导师等);在任务结构方面,校内专任教师实施分工协作的模块化课程教学,校外兼职导师承担专业课程(产教融合型课程)教学、实习实训、毕业设计指导、创新创业指导以及专业建设指导、人才培养方案制订等工作。
加强实践能力锻炼,培养“双师双能型”教师。重视教师实践能力和工程能力的不断提升和突破,主动适应新工科发展要求,打造“双师双能型”师资队伍。选派教师前往企业生产一线进行工程锻炼,选聘优秀骨干教师进入企业担任科技副总等职务,参与企业生产、管理工作;安排企业为高校教师开展产业新资讯、新方法、新设备的培训;教师通过企业实践锻炼、科技研发、社会服务等方式丰富教师的教学内容,改进教学方法,提高教学能力。聘请企业经营管理者、技术能手与专业管理者担任产业教授、兼职教授、双创导师等,承担专业课程教学、实习实训、毕业设计指导、创新创业指导等教学工作,同时学院为企业人员开展学科前沿、教学理念、教学方法的培训,共同打造“双师双能型”师资队伍。
4 整合“校企行”三方资源,搭建协同化实践创新平台
与合作企业相互支持,相互促进,建设集实践训练、创新训练、科技研发等多功能为一体的实践创新平台,见图4。
以实践教育中心为载体,搭建产教融合协同育人平台。与合作企业于2012年共建江苏省土木工程实践教育中心,中心承担了学生的课内实践、认识实习、生产实习、专业实训、毕业实习及毕业设计(论文)等实践任务。
以工程研究中心为载体,搭建科教融合创新训练平台。与合作企业于2020年共建江苏省装配式建筑与智能建造工程研究中心。共建双方在装配式建筑、绿色建材和智能建造三个方向的科技研发互惠互利,推进学科专业建设、科研反哺教学。定期组织学科技能竞赛、技能大赛培训、创新创业项目训练和其他丰富多彩的专业实践活动等,方便学生开展创新创业活动。
以土木建筑学会为载体,搭建行业学会平台。作为理事长单位,与合作企业于2016年共建宿迁市土木建筑学会,发挥校企产学研融合纽带,推动学术交流,为师生、企业人员提供咨询、培训和技术服务等。
5 完善创新创业教育机制,构建全链条创新实践体系
不断完善大学生创新创业教育、创新学分和以证代考等制度,以大学生创新创业训练计划项目、学科竞赛、考级考证等为载体,提升学生创新创业实战能力,实现创新创业教育目标在素质教育、专业教育、教学评价等方面的有机融合。
依托江苏省土木工程实践教育中心、江苏省装配式建筑与智能建造工程研究中心,建设双创街区“工匠坊”、企业“双创工作间”等配套工作室。围绕装配式建筑、绿色建材、智能建造三个研究方向,构建“训练项目—大创项目—竞赛项目—生产项目—科研项目”全链条创新实践体系,实现各项目之间的有机衔接和螺旋式渐进。通过“项目驱动—教学互动—校企联动”,强化学生创新创业意识和自主学习能力培养。
6 主要成效
经过多年的探索与实践,土木工程在学科专业建设方面取得了丰硕的成果,实现了人才培养与产业需求的高度契合。
近三年来,土木工程顺利通过江苏省“十三五”重点建设学科验收,同时入选江苏省“十四五”重点学科;入选江苏省一流本科专业建设点、江苏省卓越工程师教育培养计划2.0专业;获批江苏省装配式建筑与智能建造工程研究中心、宿迁市BIM工程技术研究中心,江苏高校“青蓝工程”优秀教学团队并以优秀等第通过验收。获校教学成果奖特等奖2项、一等奖1项、二等奖2项。获批省、校级一流课程、产教融合型课程、优课等20门,出版省部级重点规划教材3部。
近三年来,土木工程专业学生获批大学生创新训练计划项目40项,发表学术论文30篇,授权国家专利10件。在“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中获二等奖1项、三等奖2项;在“全国高校BIM毕业设计创新大赛”“全国大学生工业化建筑与智慧建造竞赛”“全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛”等学科竞赛中获得省级以上奖228项,其中国家级奖30项。
参考文献:
[1]徐雷,胡波,冯辉,等.关于综合性高校开展新型工程教育的思考[J].高等工程教育研究,2017(02):612.
[2]赵锐,冉武平,吕疆红.“新工科”背景下土木工程设计改革创新探索[J].环境工程,2022,40(03):283.
[3]李水生,周泉,何君,等.智能化技术在建筑工业化中的应用进展[J].科技导报,2022,40(11):6775.
[4]王建秀.工科发展瓶颈与基于人工智能新興技术的发展路径[J].高等工程教育研究,2023(04):2730.
[5]李志义,朱泓,刘志军,等.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J].高等工程教育研究,2014(02):2934+70.
基金项目:宿迁学院第八批教学改革研究项目(SQU2021JGYB07);宿迁学院“专业认证”专项教学改革研究项目(2022ZYRZ12)
作者简介:蒋连接(1983— ),男,江苏徐州人,博士,副教授,主要从事土木工程教学和工程结构抗震研究。