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摘要：本文结合“新工科”教育改革的研究，以人才创新能力培养为主线，以土木工程专业道路方向的学生所修的学科基础课和专业选修课为依据，按照教学内容的不同阶段，将土木工程专业实践教学的创新改革分为：初级实训、技能基础训练、系统训练与创新设计等四个阶段进行研究。将学生在校学习的理论知识和本学科的国家最新规范、科技先锋等进行强有力地结合，提高学生在实际的工程运用中，发现问题并解决问题的综合能力，最终使土木工程专业实践教学创新改革成为一项系统工程。
关键词：新工科；初级实训；技能基础训练；系统训练；创新设计
本文引用格式：张伟，等.“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.
The Reform and Innovation of Practical Teaching of Applied Undergraduate Civil Engineering Specialty under the Background of"New Subject"
ZHANG Wei，CHEN Ren-shan
(Shandong Jiaotong University，Jinan Shandong)
Abstract：Combining with the research of new engineering education reform,innovation ability training as the main line,with the talent to civil engineering students in the course of disciplinary basic courses and professional elective courses as the basis,according to different stages of teaching contents,reform of civil engineering specialty practice teaching innovation can be divided into:primary training,skills,basic training,training system and innovative design,four stages were studied.By combining the theoretical knowledge learned by students in school with the latest national standards of the discipline and the pioneer of science and technology,we can improve students’comprehensive ability to find and solve problems in practical engineering application,and finally turn the innovation and reform of practical teaching of civil engineering major into a systematic engineering.
Key words:New engineering;Primary practical training;Basic skill training;System training;Innovative design
一“新工科”的提出
2016年6月2日召开的国际工程联盟大会上，中国正式加入《华盛顿协议》，有关工程教育和工程人才培养的讨论受到越来越多的关注。当今，世界正以前所未有的速度和广度发生着深刻变革，以新技术、新服务、新产业和新模式为特点的新经济蓬勃发展，迫切需要大批新型工程技术人才[1]。
目前，在我国实施“一带一路”、“大数据”、“互联网+”等重大战略的驱动下，新时代的经济呈现“新产业”、“新技术”、“新模式”等新格局。为适应新经济的发展要求，需要加强工程教育改革创新，以提高工程人员、科技人员在多方面的业务要求。
2017年2月18日，高等工程教育发展战略研讨会在复旦大学召开，新工程建设“复旦共识”在这次会议上正式达成[2]。推动国家发展与人力资本结构转变转变的核心要素是主动调整高等教育结构与发展前沿学科专业等两项内容。根据“复旦共识”，2017年2月20日，教育部高等教育司下发了《关于开展新工科研究与实践的通知》（教高司函[2017]6号），部署了“新工科”的研究内容和组织安排，全面启动“新工科”建设和发展。
2017年4月8日，教育部在天津大学召开新工科建设探讨会，最终达成《新工科建设行动路线》。2017年6月9号，教育部在北京组织召开了新工科研究与实践专家组会议，会议原则上通过了《新工科研究与实践项目指南》，对新工科建设、实践项目中存在的问题及急需解决的具体问题一一列出。
为全面促进工程教育改革的创新发展，新工科建设已经成为当今国内工程教育改革的重要内容。
二“新工科”的内涵
“新工科”的建设与发展主要包含新理念、新结构、新体系、新质量和新模式等五大方面[3]。依托新经济、新产业为背景，树立大工程观、绿色工程教育、全面工程教育的“新理念”，构建新兴工科和传统工科相结合的学科专业“新结构”，探索实施工程教育人才培养的“新模式”，打造具有国际竞争力的工程教育“新质量”，建立完善中国特色工程教育的“新体系”[4]。
当今，“新工科”建设已成为当务之急，工科专业面临着新机遇、新挑战，各高校应该适应当前的新型经济发展要求，一方面需要创办新兴工科专业，另一方面也需要利用新技术对传统工业进行升级改造，培养具有核心能力的创新人才，适应当今时代发展的需要[5]。
三土木工程专业实践教学的创新改革
从“新工科”建设提出的背景和内涵可以看出，当前对人才创新能力的培养比以往任何时期都更加重视。
“新工科”背景下，应用型本科土木工程专业的培养目标更应该重视培养学生的实践能力、分析问题、解决实际工程的能力和创新能力，使学生同时具备工程设计、施工、管理、工程交竣工验收、检测和工程养护等全方面的综合技能，培养其具有团队协作精神，能够机动、灵活解决工程现场问题的实际能力。
当前，在国内各高校进行“新工科”建设的外部环境下，我校正在进行“内涵”发展的内部环境下，本文以应用型本科土木工程专业培养目标的要求为依据，把人才创新能力作为研究主线，以专业课程的实习、实验作为载体，把我校2016级土木工程专业道路方向的学生作为研究对象，以学生所修的学科基础课和专业必须课为依据，按不同的阶段和不同的层次，将土木工程专业实践教学的改革有效地分为初级实训、技能基础训练、系统训练与创新设计等四个不同的训练阶段。将学生在校学习的理论知识和本学科的最新国家规范、行业规范及科学技术先锋等进行强有力地结合，提高学生在实际的工程运用中，发现问题并灵活机动解决问题的综合能力，构建“新工科”背景下应用型本科土木工程专业实践教学的新模式，使土木工程专业实践教学创新改革成为一项系统工程。
（一）交通土建实验中心分块
我校交通土建实验中心的建筑面积为一千三百多平方米，包含土工及无机结合料实验室、化学实验室、土工合成材料实验室、测量实验室、力学实验室、集料实验室、隧道检测实验室、道路工程实验室、结构实验室、桥梁实验室、沥青混合料实验室等12个服务于教学教研的子实验室和1个具有对外服务职能的公路工程试验检测中心。交通土建实验中心的实验仪器设备总值达七千多万元，拥有大型结构加载试验系统（MTS）、三维激光扫描系统（PARO）、测量机器人、路面结构足尺加速加载试验系统（ALT）、落锤式弯沉仪（FWD）、超前地质预报仪（TSP）、道路材料动态试验系统（MTS）等国际先进试验设备。
根据人才培养的实际要求，结合我校交通土建中心的实际资源情况，把我校交通土建实验中心划分为测量实验室、岩土实验室、基础材料实验室、路面与材料实验室、沥青混合料实验室、桥梁结构实验室、仿真实验室、水利实验室等八个模块。如图1所示。
（二）学生知识体系划分
以土木工程专业道路方向的学生所修的学科基础课和专业选修课为依据，对大学一年级、大学二年级、大学三年级、大学四年级等不同年级的学生进行调研。按照教学内容的不同阶段和不同年级的培养要求，将交通土建实验中心的实践教学体系分为初级实训、技能基础训练、系统训练与创新设计等四个不同阶段，如图2所示。
（三）实践教学体系划分
将实践教学体系分成以下四个阶段进行研究。
1.初级实训
开展实验中心的宣传教育是做好教学实验室工作的重要基础。在每学期开学之初，积极开展实验室的宣传教育。在教学楼内展示“宣传板”、“宣传画报”等传统形式的基础上，积极利用传统媒体和新媒体等多种宣传途径宣传实践教学内容。
依托教学实验室的定期开放日，让学生进入实验室参观，了解教学实验室的概况，增强学生对所学专业的感性认识和对实际工程的背景认识，充分利用教学实验室的有效空间营造土木工程专业的文化氛围，不断提高学生对本专业实践教学的科学认知水平。
2.技能基础训练
技能基础训练主要依据课程需要而设置，如针对某一方面技能的实验实习项目，通过学习工具的应用，训练基础的实践能力。该阶段实训内容主要依托随堂训练。
对于《土木工程材料》这门专业课，主要包括：1）细集料的表观密度与筛分试验；2）水泥细度、标准稠度用水量和水泥凝结时间；3）混凝土试验；4）沥青三大指标试验；5）沥青混合料马歇尔试验。
通过训练，学生应能熟练掌握各类仪器仪表的使用，熟知各类相关设备的主要用途、使用方法、可能的拓展范围等等内容。因为对工具的熟练使用是专业人才的重点特点，尤其是那些精密仪器的使用方法。对于软件的熟练使用更是应用型人才的时代特点，有效地运用专业性的软件，延展工作的效能，由熟练地使用软件，到能够结合自己的创新性实践改进软件，是学术的更大进步。
3.系统训练
系统训练主要包括一些诸如课程设计、毕业设计等的综合性训练项目。该阶段将依托于工程项目（例如，在建的道路、桥梁隧道），从设计初期的地质勘察到施工建设再延伸到使用中的监控养护，学生通过正确规范地查阅所涉及的国家规程，如《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）、《公路工程计量试验规程》（JTG E42-2005）、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）、《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTG E51-2009）等中华人民共和国行业标准，把知识由点到线，由线再到面，全部综合起来，能够合理地选择原材料、优化原材料的组合、提高工程质量、降低建设成本、节约工程造价等，提高学生综合运用知识解决实际工程的能力。
通过系统训练，调动学生的学习积极性，让学生真正走进实地工程，与工程面对面，对本专业的工作岗位和工作环境有更深入的理解和认识，增强学生毕业后成为一名“国家建设者”的责任感。
4.创新设计
创新设计阶段将依托不同层次的学生创新创业大赛、教学实验室的开放实验和对外服务功能的检测中心的科研立项等多种项目，开展多学科交叉的全过程创新设计活动。目前，我院的学生创新大赛主要包括：结构设计大赛、测量技能比赛、招投标设计大赛、港航设计大赛、大学生挑战杯、大学生创新创业大赛等。
在该阶段，设置项目让学生寻找实现的途径，训练其实践的综合创新能力。设置许多项目，让学生设计项目的方案并实现，是高一级实践能力的训练过程。实践过程中会遇到许多的挑战性问题，如何解决问题，可能没有现成的答案，只有结合实际提出解决的方法。在项目的设计中，应激发学生解决问题的自觉，通过对项目进行分析，综合诸多因素并形成方案，可能会设计出多种方案，择优实现之，就是对学生综合创新能力的较好的训练。
依托不同类型的学生创新大赛项目，同时结合实际的工程建设项目，充分发挥学生的创造能力，培养学生“发现问题-分析问题-解决问题”的能力，增强学生的动手能力、创新能力和团队精神。
交通土建实验中心将从实验室硬件条件和管理体制等软件条件，给学生提供创新设计研究保障，激发学生的学习兴趣。
四 结语
“新工科”背景下，应用型本科土木工程专业实践教学的改革以创新能力为培养目标，将学生在校学习的理论知识和本学科的国家最新规范、科技先锋等进行强有力地结合，提高学生在实际的工程运用中，发现问题并解决问题的综合能力，最终使土木工程专业实践教学创新改革成为一项系统工程[6-9]。
参考文献
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[2]孙峻.“新工科”土木工程人才创新能力培养[J].高等建筑教育,2018,27(2):5-6.
[3]吴爱华，侯永峰，杨秋波，等.加快发展和建设新工科，主动适应和引领新经济[J].高等工程教育,2017(1):1-9.
[4]赵淑丽，孙建恒，王军林，等.新工科土木工程专业实践教学改革研究[J].河北农业大学学报,2018,20(2):31-34.
[5]冯燕博，万晓惠，胡浩.“新工科”背景下应用型大学土木工程专业人才培养模式研究[J].产业与科技论坛,2018,17(9):202-203.
[6]苏宝胜.“新工科”背景下民办高校专业建设与教学改革[J].教育观察,2017,6(23):72-74.
[7]杨建中，郝彤，梁岩，等.新工科背景下土木类人才培养的研究与探索[J].中国建设教育,2017(5):136-139.
[8]潘睿.构建土木工程专业实践教学新体系的研究[J].高等建筑教育,2008,17(3):103-104.
[9]张爱玲.独立学院土木工程专业实践教学探索[J].科技资讯,2012,33:213.
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