“新工科”背景下的应用型本科高校土木工程专业“3+1”实践教学体系构建

颜军 孙小荣 蒋连接

摘 要：为提高应用型本科高校土木工程专业实践教学效果，按照“新工科”建设的要求，构建了包括专项技能、综合应用、文化和企业课程的土木工程专业“3+1”实践教学体系，通过增大综合性和设计性实验比例，调整理论学时和上机学时比例，增设调查研究、现场实操等其他实践环节，提高企业课程占比，设置专业综合实训环节，强化毕业设计（论文）的“两性一度”，明确文化实践内容等措施优化实践教学内容和方式，并在实践教学基地、平台、资源和机制等保障措施等方面加大建设力度，在近年来的教学和人才培养中取得良好效果。相关实践以期为同类高校提升土木工程实践教学质量提供参考。

关键词：新工科；应用型本科高校；土木工程专业；实践教学体系；保障措施

2017年2月，教育发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》，明确规定了“新工科”的建设要求，指出学科建设须强调学科交叉、新技术融入，工程教育需要在教材建设、教师教学能力提升、教学体系优化与融合、实践教学基地建设等方面深入推进[1-2]。如今，按照“新工科”建设要求，积极开展人才培养模式改革已成为当务之急[3-4]。

土木工程专业具有很强的工程性、技术性和实践性，应用型本科高校土木工程专业人才培养更应注重实践能力的培养，其核心是学生的专业技能和应用能力培养[5]。为达成“新工科”背景下的土木工程专业人才培养目标，宿迁学院（以下简称“本校”）土木工程专业构建了“3+1”实践教学体系和评价方法，通过该实践教学体系的构建和实践，以期提高学生的工程实践能力。

1 土木工程專业实践教学中存在的问题

土木工程专业开展实践教学的形式主要有课内实验，实习、课程设计、毕业设计和社会实践等，上述教学活动中，主要存在以下问题：

（1）对实践教学重要性认识不足。从教师角度来说，大多数专业教师重视理论教学和科研，在实践教学方面投入的精力相对较少[6]。

（2）实践教学体系的顶层设计不系统。传统实践教学方式占比较大，演示性或模仿性实践项目居多，自主性和创新性实践内容很少，实践项目设置独立性明显，各实践环节之间联系性不强。面向现代工程实际的项目设置不足，仍以传统实验和实习项目为主，缺乏文化、社会服务、劳动等实践项目，尚未形成完整的实践教学体系[7]。

（3）教师实践教学能力建设不足。现有校内教师中“从高校到高校”情况普遍，校外教师虽工程经验丰富，但教学经验又不足。因此，如何形成校内外指导教师的优势互补，共同提升教师实践教学能力，提高实践教学效果，是迫切需要解决的问题。

（4）实践教学基地建设较为薄弱。现有教学平台具有校内化、零散化、临时化、缺失化等问题，校外实习基地“僵尸化”现象严重，校内外实习基地间缺乏设备、人才等资源的有效整合和综合利用，实践教学基地管理滞后[8]。

（5）实践教学管理机制建设不完善。实践教学任务书和指导书的制定，教学过程的计划安排、指导时间、有效监管措施、指导要求、实践教学资料批阅、实践教学成绩构成和评价方式等缺乏明确的规定和实施办法。

2 构建“3+1”实践教学体系

在新工科背景下，以OBE理念为指引，提出了以培养学生实践能力和工匠精神为目标，以工程建设能力训练为主线，构建“专项技能实践、综合应用实践、专业文化实践”+“企业课程”的土木工程专业“3+1”实践教学体系（如下图）。

2.1 课程体系

2.1.1专项技能实践模块

专项技能实践主要包括课程实验、课程上机、其他实践和课程设计等四种。

课程实验以综合性和设计性实验为主，由学生自主设计实验方案、试件制作、测试、数据处理与分析等。共设置三维激光扫描仪的使用、钢筋混凝土受弯构件正截面受弯性能等18个实验项目。

课程上机以软件的使用训练为主，加大或全部采用上机训练比例，避免出现理论教学与上机应用相脱节的情况。“Python语言程序设计”“BIM技术与应用”等课程全部采用上机授课，提升专业软件的应用能力。在“土木工程施工”课程中新增上机环节，针对施工仿真模拟等技能开展训练。

2022年起，在相关课程中设置其他实践环节，重点针对学科和专业新发展，以专家讲座、调查研究、软件应用、施工现场实操、新技术拓展应用等方式开展，旨在提升学生的创新精神和适应未来工作的能力。

课程设计环节重点强化学生建筑学、基础、钢屋架、钢筋混凝土楼盖、单层厂房结构、土木工程施工技术与组织方案、土木工程造价等设计能力的训练，并增强学生对国家规范的理解与应用，加大专业软件的使用，减少手算工作量。

2.1.2综合应用实践模块

综合应用实践包括认识实习、生产实习、毕业实习、综合实训、毕业设计（论文）和创新创业训练等六个环节。

认识实习主要培养学生对建筑结构的类型和施工过程的直观感性认识，时长为1周，在第三学期初集中组织开展，以施工现场参观为主，并安排土木工程新发展专家讲座。

生产实习主要培养学生理论与实践相结合的能力，并锻炼学生工作及沟通能力，时长为9周。

综合实训环节共设置结构施工图识读与绘制、测量放线 、结构分析与设计及建筑信息模型建立等四个实训项目，共四周，在第七学期集中开展。结构施工图识读与绘制项目主要培养学生识读和绘制结构施工图，并根据施工图制作构件模型的能力；测量放线项目主要针对放样数据的识别、建筑施工控制网的测设、建筑物主轴线与细部轴线的放线定位、基槽内外边线的测设等展开培训；结构分析与设计针对高层和装配式建筑结构的设计开展实战训练，为今后的毕业设计奠定良好的基础；建筑信息模型建立重点开展Revit软件的深入学习，进行钢筋碰撞检查、模型信息管理、三维建模和渲染等培训。

毕业设计（论文）环节，强化“两性一度”，坚持知识、能力、素养训练的有机融合，培养学生解决复杂土木工程问题的综合能力和高级思维；鼓励将教师科研项目、大学生创新训练计划项目、创新创业竞赛、论文专利等成果孵化为课题；强化学科交叉，鼓励采用复杂的研究方法和技术手段，提高复杂度和挑战度。设计主要包括混凝土框架结构设计和钢框架结构设计两个方向；论文主要包括土木工程材料、结构的受力性能、岩土工程等三个研究方向。

创新创业训练环节主要包括“创新思维”和“土木工程大学生创新实践与创业训练”两门必修课程，鼓励学生參与学科竞赛、创新创业项目、学术论文发表、专利和软件著作权的申请、专业技能培训、行业讲座和创业活动等选修项目。

2.1.3文化实践模块

文化实践包括文化锻造、军事训练、社会实践等三个环节，分散在大学四年内开展。

文化锻造主要包括红色文化和土木工程专业文化培养两方面。2020年，以“铁军班”为载体，宣传和弘扬新四军的“铁军精神”，定期邀请宿迁市新四军学会的专家来校开展关于新四军发展历程系列讲座和组织学生赴红色基地实践锻炼，培养学生对党无比忠诚的政治品质和精神追求，赓续红色血脉，以“铁军精神”引领学生不断前行。军事训练为学校统一组织，在第一学期开展，重点培养学生艰苦奋斗的意志品质。社会实践包括参与黄河救援队的实战、追寻红色足迹、“新思想、一路讲”、志愿服务、法治宣传、建筑物抗震科普、应急救援培训等项目，锻炼学生服务社会的本领与意识。

2.1.4企业课程模块

以建筑业发展新型建筑工业化和智能建造转型升级为导向，设置企业课程模块，包括《装配式建筑施工技术》《智能机械与机器人》等6门课程，开展建筑工业化新技术与新产品应用，信息化技术应用、装配式建筑图纸深化设计、构件生产、现场安装及构件连接、结构-储能一体化复合材料、BIM模型应用、建筑3D打印等教学，由企业教师结合实际生产讲授。

2.2保障措施

2.2.1平台保障

为保证实践教学的开展和目标达成，构建包括校内专业实验室、实训场地、校外实习基地、大学生科协、研究中心和科普基地构成的多元化虚实一体的教学平台。

专业实验室包括材料、结构等6个专业实验室，共有MTS拟静力加载系统等设备2100多台套。实训场地主要包括建筑施工放线和基坑测量实训场、装配式构件产品展示区、钢筋绑扎工坊等。2012建成“江苏省土木工程实践教育中心”，2023年获批“江苏省科普教育基地”，为学生创新创业项目的高效开展提供了坚实的保障。

建成院大学生科协，安排专业教师重点围绕大学生结构创新、社会实践、创新创业项目等方面开展专业辅导。

校外实习基地主要涉及设计、施工、管理与咨询、检测、装配式构件生产、建材、路桥、港航等方向，坚持“教学需求、择优共建”的原则，建成稳定的实践教学基地13家，为实践教学提供了项目、校外师资等保障。

2.2.2资源保

与校外实践教学基地共建实践教学资源，包括装配式构件实物和生产过程的视频资源；以典型工程为基础，建成不同结构构件受力全过程模拟数字教学案例库。基于智能建造打造钢筋工程实习实训资源，为学生提供混凝土结构基本构件的钢筋绑扎模型实训资源，强化学生对专业知识的理解和应用。

2.2.3机制保障

以实践教学目标达成为依据，建设校、院、系三级质量监控体系，构建“自控-监控-质量评价-反馈改进”闭环管理的质量保障体系，出台了《关于实践教学的管理规定》，主要包括以下内容：

（1）在教学资料准备方面，明确实验指导书、课程设计任务书以及实习任务书等文件的编写规范和要点，涵盖上述环节的目的、内容、要求、安排、组织与分工、考核方式与成绩评定等内容，各实践教学内容均须完成总结报告；在实践项目正式实施前，须制定计划安排表由系部审核经学院批准后执行。

另外，为了保证实习过程中的监控与安全，对于生产实习和市外集中实践，在实践项目开始前学生应签署《安全承诺书》《校外实习协议书》《校外实习申请表》等安全保障文件；对于生产实习，学生应填写《生产实习信息表》，提供实习单位、实习详细地址、校外实习指导教师及联系方式，便于后期校内指导教师实时联系和不定期监控。

（2）在实践教学过程指导方面，对指导教师的指导职责和指导时长做了明确规定；对于课内实践应按规定学时进行指导；课程设计、实习、实训等实践项目，每天集中指导不少于2学时；生产实习，每周现场指导不少于2学时。课内实验须由理论教师和实验教师共同指导；上机和其他实践，每位教师指导1个自然班；课程设计、实习、实训等实践项目，每个自然班安排2位指导教师且有明确的分工。生产实习过程中，校内指导教师对学生进行不定期视频或实地检查并形成阶段性实践表现记录。

（3）实践教学成绩评定

课内实践项目的成绩由实践表现（占30%）和实践成果（占70）两部分组成。实践表现成绩由课前预习、方案设计、仪器（软件）操作、数据记录、实践态度、团队协作等方面组成，根据实践项目至少选择其中2种并制定评分标准；实践成果成绩根据实践报告的完整性、规范性、正确性等制定评分标准。

停课实践项目的成绩由实践表现（占20%）、实践考核（占30%）和实践成果（占50%）三部分组成。实践表现成绩由态度、进度、成果质量等方面组成，并制定评分标准。对于生产实习，表现评价分为校内教师和校外教师评价2个部分，校内教师评价由态度、内容、问答等方面组成，并制定评分标准；校外教师评价根据学生实习期间的综合表现，在实习结束时评定。实践考核成绩则采取闭卷考试、方案设计、答辩等方式开展。实践成果成绩由校内指导教师根据总结报告（计算书、图纸等）的完整性、规范性、正确性等方面综合评定。

3结语

实践教学体系的构建关系到土木工程专业人才培养的质量，构建了以专项技能实践、综合应用实践、专业文化实践为核心的校内课程模块和以企业课程为核心的校外课程模块，提出了平台、资源和机制等方面的保障措施，通過本实践教学体系的开展，有效地提高了实践教学效果，提升学生的工程实践能力。

参考文献：

[1]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2017，（ 3） ：1-6.

[2]车伟，崔玥.土木工程BIM教育“四位一体”全过程融合教学体系研究[J].高等建筑教育，2019，28（ 4） ： 126-133.

[3]李连志，刘振平，周宪伟，等.新工科背景下土木工程专业实践教学体系改革[J].山西建筑，2020，46（24）：172-173.

[4]张伟，陈仁山.“新工科”背景下应用型本科土木工程专业实践教学的改革与创新[J].教育现代化，2020，7（36）：88-91.

.[5]许波，张子荣，黄盛兴.地方应用技术型本科院校土木工程专业实践教学体系构建[J].高等建筑教育，2017，26（ 5） ： 100-103.

[6]李爱群，孙利民，徐礼华，等.中国土木工程专业实践教学现状分析与思考[J].高等建筑教育，2016，25（ 4） ： 111-116.

[7]车伟，孙俊利，杨震铂.新工科背景下土木工程专业实习实践教学体系创新与实践—以中国地质大学（北京）为例[J].高等建筑教育，2012，31（ 4） ： 17-23.

[8]谢咸颂.基于工程素质和创新能力培养的土木工程实践教学改革与实践[J].大学教育，2012，1（10） ： 98-99.

基金项目：宿迁学院第八批教学改革研究项目（SQU2021JGYB06、SQU2021JGYB07）；江苏省高等教育教改研究课题（2023JSJG742）；教育部产学合作协同育人项目（230822330207221）

作者简介：颜军（1984—  ），男，汉族，江苏泗洪人，博士研究生，副教授，主要从事土木工程教学和新型组合结构研究。