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土木工程卓越工程師培養方案探索與實踐

來源:UC論文網2018-11-28 08:39

摘要:

  摘要:按照土木工程卓越工程師教育培養計劃專業標準,堅持武漢大學“創造、創新、創業”教育理念,以大學生創新能力和工程實踐能力培養為核心,在2010級本科生中選拔30人作為試點,進行土木工程卓越工程師教育培...

  摘要:按照土木工程卓越工程師教育培養計劃專業標準,堅持武漢大學“創造、創新、創業”教育理念,以大學生創新能力和工程實踐能力培養為核心,在2010級本科生中選拔30人作為試點,進行土木工程卓越工程師教育培養方案的探索與實踐。設置了相應的通識課、專業基礎課、專業課和集中實踐教學環節,國家工程實踐教育中心或省級實習實訓基地進行企業學習環節,以及參加創新創業訓練計劃項目環節,以此來保障大學生在知識、能力、素質三方面的要求,激發其創新激情,培養專業興趣和職業精神。經過兩年多的實踐,試點取得了成功經驗。在此基礎上學院每年選拔2個班作為“土木工程卓越工程師”班,范圍涵蓋建筑工程、地下工程、道路與橋梁工程等三個方向,正穩步推進土木工程卓越工程師教育培養工作。


  關鍵詞:土木工程專業;卓越工程培養計劃;教學計劃;企業學習;大學生創新創業訓練計劃項目;


  作者簡介:傅旭東(1966-),男,武漢大學土木建筑工程學院教授,博士生導師,主要從事巖土工程研究。


  目前,中國開設工科專業的本科高校達到1000多所[1]。其中,開設土木工程專業的高校有540余所,已成為名副其實的土木工程教育大國。多年來,中國的土木工程專業教育兼顧“寬厚”和“精專”的要求,重視理論基礎,堅持嚴格訓練,培養出以詹天佑、茅以升等為代表的一大批杰出人才。但是,與其他工科專業一樣,土木工程教育普遍缺乏創新性和實踐性,創新型人才培養不足已成為制約經濟建設進一步發展的瓶頸。


  國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)指出[2]:深化教育體制改革的關鍵是更新教育觀念,核心是改革人才培養體制,目的是提高人才水平。在此背景下,教育部于2010年6月在天津召開“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱“卓越計劃”)啟動會,聯合有關部門和行業協(學)會,共同實施“卓越計劃”,加緊培養創新性強、能適應經濟和社會發展需求的工程科技人才,對于中國高等工程教育改革將產生深遠的影響。2012年,武漢大學有7個本科專業進入第二批“卓越計劃”,土木工程專業為其中之一。為適應建設創新型國家對創新人才的需求,充分發揮綜合性大學的優勢,土木建筑工程學院堅持武漢大學“創造、創新、創業”的“三創”教育理念,堅持通識教育與專業教育并重,實行文工交叉,以學生創新能力和工程實踐能力的培養為核心,在2010級的本科生中選拔30人進行土木工程地下工程方向卓越工程師培養探索與實踐。


  一、土木工程卓越工程師培養方案


  《土木工程卓越工程師教育培養計劃專業標準(本科階段)》規定[3],參加“卓越計劃”的本科生應在知識、能力、素質三方面達到基本要求。各高校在制定培養方案時,不得低于該要求,因此培養方案必須根據武漢大學辦學定位、辦學目標和行業特點來制訂。


  (一)專業培養目標


  培養德、智、體、美全面發展,掌握土木工程學科基本理論、基本知識和基本技能,獲得科學研究和工程應用的基本訓練,能從事土木工程的設計、施工與管理工作,具有初步的項目規劃、研究及開發能力。


  (二)專業特色


  該專業以寬、通為特色,涉及建筑工程、地下工程、巖土工程、橋梁工程、道路工程、國際工程管理等領域,要求畢業生除掌握必要的基礎理論和專業知識外,還要具有良好的科學素養及人文素養、較強的組織判斷能力、一定的創新能力以及較好的合作精神等。


  該專業培養的人才,可以到與土木工程有關的設計單位、科研院所、高等院校、施工企業、房地產企業、投資部門、政府管理部門從事設計、研究、施工、管理、教學、開發等工作。


  (三)教學計劃制定


  根據《土木工程卓越工程師教育培養計劃專業標準》,參加“土木工程專業卓越工程師培養計劃”的本科生要求在知識、能力、素質三方面達到如下要求。


  一是,具有較扎實的自然科學基礎,較好的人文社會科學基礎,運用外語進行交流的綜合能力,以及較廣泛的專業知識;熟悉建筑、環境、交通、機械等相關專業,以及工程安全和節能減排的基本知識。


  二是,具有應用工程科學和工程技術基礎的能力,具有解決土木工程實際問題的能力,具有良好的溝通及表達能力。


  三是,具備較好的人文、科學與工程方面的綜合素養。


  結合武漢大學的辦學特點,教學計劃制定時應突出如下幾點:具有較深厚的數學、力學等自然科學知識和經濟、管理、法律等人文科學知識;較牢固的土木工程原理基礎和工程實踐訓練;掌握最新的土木工程科學知識和技術方法;具備自主學習能力、解決實際工程問題的能力、學術交流能力和國際競爭能力;重點在于培養具有創新研究能力,為進一步深造奠定基礎;全面發展,具備適應需求變化的能力。根據以上標準及有關要求[4],在2010級學校6個土木工程班中,選拔30名優秀本科生組成土木工程地下工程方向“卓越工程師”實驗班。考慮到武漢大學本科生的生源質量較好,有較強的自主學習能力,總學分課程設置及集中實踐環節總學分不低于150學分,具體課程的設置如下。


  1.通識課設置


  通過通識課程的學習,使實驗班的本科生熟悉哲學、歷史、社會學、經濟學等社會科學基本知識,熟悉政治學、法學、管理學等方面的公共政策和管理基本知識,了解心理學、文學、藝術等方面的基本知識,具有較好的人文社會科學基礎、運用外語進行交流的綜合能力,具體課程見表1。


  2.專業基礎課設置


  該模塊課程設置的目的是使卓越班的學生具有較扎實的自然科學基礎,以及較廣泛的專業知識;熟悉建筑、環境、交通、機械等相關專業的基本知識,以及工程安全和節能減排等知識。


  3.專業課程設置


  該模塊課程以專、通為特色,既要求實驗班的學生扎實掌握地下工程和巖土工程的專業知識,同時也要求具備結構工程、道路與橋梁工程等專業知識,掌握土木工程的現代施工技術,了解新結構、新材料、新設備和先進建造技術,以及專業前沿現狀及趨勢,具體課程設置。


  4.集中實踐環節


  通過集中實踐環節的訓練,使卓越班的學生具有應用工程科學和工程技術解決土木工程實際問題的能力,以及良好的溝通及表達能力,實踐教學設置見表4。


  二、校企合作及企業課程


  根據“卓越計劃”的要求[5,6],對卓越班的學生采取企業和高校聯合進行工程型人才培養,培養過程包括在校內學習和在企業學習兩部分,工程實踐時間(包括畢業設計)累計要達到一年左右。因此,企業參與、校企合作是“卓越計劃”的關鍵。


  卓越計劃實施前,學院對多家用人單位進行了調研,用人單位普遍反映畢業生的創新意識與能力不足,大學生的知識結構單一,缺少工程實踐經驗和質疑思維。因此,卓越班的培養應強化實踐教育,增加學生對直接知識的體驗和積累,改變重理論教學、輕實踐教學、忽視科研訓練的狀況。


  實踐教學不僅是學生獲取知識、提高能力的途徑,而且是綜合素質全面提高的更為重要的途徑。目前,學校已經建成1個國家級工程實踐教育中心和2個省級實習實訓基地,分別是武漢大學-中鐵十一局國家級工程實踐教育中心、武漢大學-中鐵大橋局集團有限公司湖北高校省級示范實習實訓基地、武漢大學-中國建筑第三工程局有限公司湖北高校省級實習實訓基地,主要承擔學生在企業學習階段的管理和培養任務。


  設置了土木工程施工,鋼結構,橋梁工程,基礎工程和深基坑工程等5門企業課程,聘請有企業工作經歷的兼職教師進行講授,采取基于項目、基于案例的教學方法,校企雙方根據“卓越計劃”企業培養方案的需要,通過安排和合理組織實驗班學生參與實際工程項目,培養學生的工程意識、訓練和提高學生解決工程實際問題的能力。


  此外,還成立了土木建筑學院院級創新實踐基地,要求卓越班的學生每4~5人組成一個小組,參加校級或國家級大學生創新創業訓練計劃項目,培養學生的科學素養和解決實際工程問題的能力,幫助學生在團隊合作、交流溝通、組織協調等過程中,養成良好的人際交往能力,使其具有創新精神、創業精神和實踐能力,成為土木工程專業復合型高素質人才。


  三、結語


  卓越班的學生通過在國家工程實踐教育中心和省級實習實訓基地的學習,接觸了大量實際工程設計與施工,較好地培養了他們的專業興趣和職業精神;通過參加校級或國家大學生創新創業訓練計劃項目,極大地激發了學生的創新激情。目前,卓越班中有20%學生進行雙輔修、組建創新團隊6個、獲批國家級大學生創新創業訓練計劃項目2項、校級4項,獲批武漢大學大學生創業項目1項。


  土木工程專業地下工程方向卓越班成立至今兩年有余,取得豐碩的教學經驗。如:企業課程以專職教師教授為主、企業教學教師結合工程講座為輔;學院制定專門政策,規定40歲以下教師必須到企業脫產工作半年以上,增加專職教師的工程實踐經驗;課程設計聘請企業教師來指導和評定。學院投入百萬元資金為“卓越計劃”設立教學研究項目和教學團隊,共設置“鋼結構原理全英文教學研究”、“鋼結構設計特色教程”、“面向橋梁施工過程的可視化仿真教學系統研制”、“土木工程施工教學仿真系統的創新研究”、“土力學省級精品資源共享課程及基礎工程企業課程建設”和“卓越工程師培養計劃下的學生選拔模式研究”等項目,5個教學團隊,全力推進“卓越計劃”相關工作的開展。每年選拔2個班作為“土木工程卓越工程師”班,方向已擴展至建筑工程、地下工程、道路與橋梁工程等三個方向。

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