占玉林 富海鷹 馬中國
摘要:實踐教學(xué)是土木工程科技人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)之一,在“新工科”背景下其具體內(nèi)容有新的標(biāo)準(zhǔn)和要求。積極探索以國際競賽為依托的實踐教學(xué)新模式,從實踐目標(biāo)定位、創(chuàng)新導(dǎo)向、知識拓展、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提升等方面對實踐教學(xué)改革進(jìn)行了探索,取得了一些成效,所獲得的經(jīng)驗可以為相關(guān)院校開展類似實踐教學(xué)提供參考。
關(guān)鍵詞:新工科;土木工程專業(yè);實踐教學(xué);國際競賽
中圖分類號:G642 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A ? 文章編號:1005-2909(2019)05-0008-08
“新工科”工程教育模式的最大特點是更加重視對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),具體落實到土木工程專業(yè),就是培養(yǎng)學(xué)生具備設(shè)計、施工、組織、管理等工程專業(yè)素養(yǎng),以及應(yīng)用相關(guān)知識相互協(xié)作解決相關(guān)工程實際問題的能力[1-3]。新形勢下,對于“新工科”人才的培養(yǎng)要以實際工程為主線,采用現(xiàn)代化教學(xué)手段,全方位拓展實踐教學(xué)平臺,將提高學(xué)生的工程問題分析能力放在首要位置,致力于促進(jìn)學(xué)生知識、能力和素質(zhì)的一體化成長。同時,“新工科”建設(shè)還需要借鑒國際經(jīng)驗,加強國際合作。借鑒國際先進(jìn)理念和標(biāo)準(zhǔn),掌握新工科教育未來發(fā)展的重點和方向,分析新工科人才應(yīng)具備的基本素養(yǎng),構(gòu)建新工科人才能力體系,培養(yǎng)具有國際視野的創(chuàng)新型工程技術(shù)人才。圍繞工程教育的新理念、學(xué)科專業(yè)的新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)的新模式、教育教學(xué)的新質(zhì)量、分類發(fā)展的新體系等內(nèi)容提升新工科教育的內(nèi)涵[4-6]。
近年來,西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院充分利用學(xué)院與美國田納西大學(xué)合作的優(yōu)勢資源,發(fā)揮兩所高校在各自國家工程領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢和師生力量,采取邊研究、邊實踐、邊豐富和邊完善的策略,積極探索中國本土土木工程本科生參與美國ASCE學(xué)會的專項比賽。推進(jìn)了新工科建設(shè),達(dá)成了廣泛共識,凝聚各方合力,探索了一條以國際競賽為依托的土木工程本科生綜合素養(yǎng)提升培養(yǎng)新機制。
一、新工科背景下土木工程本科生教育的時代新要求
自2017年2月以來,在新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展和“中國智造2025”等一系列國家戰(zhàn)略背景下,教育部先后形成了“復(fù)旦共識”“天大行動”和“北京指南”等共識,積極推進(jìn)新工科建設(shè),并發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》《關(guān)于推進(jìn)新工科研究與實踐項目的通知》,全力打造領(lǐng)跑全球工程教育的新模式和新思路,助推中國高校工科教育的再發(fā)展。如圖1所示,在“新工科”背景下土木工程類本科教育提出了新的時代要求[7-10]。
(一)實用和創(chuàng)新能力要求進(jìn)一步突顯
一方面,理論教育體系方面的新要求?!靶鹿た啤北尘跋?,土木工程大類教育的專業(yè)課程體系不僅要保持傳統(tǒng)工科的嚴(yán)謹(jǐn)性,更重要的是要突顯專業(yè)知識的實用性和創(chuàng)新性,提高學(xué)生的綜合素養(yǎng),發(fā)揮個體的多樣性,致力于培養(yǎng)具有國際視野和專業(yè)素養(yǎng)的復(fù)合型人才。“新工科”背景下土木工程類本科生人才培養(yǎng)的課程體系應(yīng)該以工程建設(shè)為基礎(chǔ),打破傳統(tǒng)的純粹知識型教學(xué)模式,增加工程實例分析,即來源于工程、高于工程、反哺于工程,將基礎(chǔ)理論知識與工程實際問題相聯(lián)系,學(xué)以致用,強調(diào)學(xué)生對知識的理解和掌握。另一方面,與時俱進(jìn),注重實踐教學(xué)與工程實際相結(jié)合。傳統(tǒng)實踐教學(xué)中,學(xué)生的工程實踐能力培養(yǎng)主要依托校內(nèi)實驗室、實訓(xùn)基地和工程訓(xùn)練中心的實踐環(huán)節(jié),這些用于學(xué)生實訓(xùn)的環(huán)節(jié)設(shè)置、儀器設(shè)備,在不同程度上存在著與國際發(fā)展趨勢不同步或脫節(jié)的現(xiàn)象,這使得學(xué)生的實踐效果大打折扣。而當(dāng)今國際土木工程的發(fā)展趨勢已經(jīng)從傳統(tǒng)的力學(xué)、數(shù)學(xué)發(fā)展到集數(shù)學(xué)、力學(xué)、信息、材料等為一體的多學(xué)科交融。因此,在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,應(yīng)積極探索融入工程國際化發(fā)展趨勢的教育教學(xué)思維,在運用傳統(tǒng)教學(xué)方法的同時,積極創(chuàng)新實踐教學(xué)方法。西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院大膽開拓,與美國ASCE學(xué)會建立聯(lián)系,將ASCE學(xué)會的學(xué)生競賽引入實踐教學(xué)環(huán)節(jié),參照美國本土學(xué)生參與競賽的模式,充分利用其鋼橋和混凝土輕舟等競賽項目對學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新性的要求,建立以學(xué)生為主體的實踐教學(xué)培養(yǎng)模式,彌補傳統(tǒng)實踐教學(xué)的不足,真正實現(xiàn)國際化培養(yǎng)。
(二)學(xué)術(shù)視野和知識汲取要求進(jìn)一步提高
“新工科”背景下土木工程類本科生不僅要求學(xué)術(shù)視野寬闊,而且對知識的汲取能力有更高、更快的要求。第一,傳統(tǒng)教學(xué)過程已經(jīng)不能滿足社會對知識汲取的快速要求,高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)讓學(xué)生對土木工程專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)業(yè)動態(tài)和最新建造技術(shù)、方法有了更多、更廣的了解渠道。第二,社會發(fā)展對學(xué)生專業(yè)交叉和融合的要求進(jìn)一步提高。在教學(xué)過程中學(xué)生除了學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的測、繪、算等基本技能外,對交叉學(xué)科知識的了解要求進(jìn)一步提高,如ASCE比賽中對制造材料成本、建造時間成本和運輸成本都有要求,學(xué)生在參與比賽的過程中不僅要學(xué)習(xí)專業(yè)技能,而且通過訓(xùn)練拼裝結(jié)構(gòu)速度,身體素質(zhì)和相互協(xié)作配合能力得到了鍛煉。第三,教師在教學(xué)過程中,除講授教材內(nèi)容外,還要求結(jié)合最新的科研成果拓展和延伸專業(yè)知識。以應(yīng)用為目的科研活動,以人才培養(yǎng)為目的教學(xué)反哺,是培養(yǎng)綜合型人才的時代新要求之一。在設(shè)置具體的實踐教學(xué)活動時,教師應(yīng)該注重加強工程實踐與基礎(chǔ)理論之間的聯(lián)系,通過合理設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)方案,將實際工程尤其是前沿的工程技術(shù)引入實踐教學(xué)已經(jīng)成為新時代的具體要求。
(三)全球化教育模式改革進(jìn)一步突顯
隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和高速交通網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,全球化教育模式進(jìn)一步突顯。無論是在教育資源、教師結(jié)構(gòu)、教學(xué)體系,還是在學(xué)生來源、課程設(shè)置、教學(xué)語言等方面均要求按照教育全球化的模式來完成。這種全球化的教育模式要求教師具有廣闊的國際化視野、深厚的國際化底蘊和廣泛的國際化交流。以土木工程實踐教學(xué)為例,傳統(tǒng)的教學(xué)過程主要以到企業(yè)完成工程實踐環(huán)節(jié)認(rèn)識和理解、結(jié)合實際工程做課程設(shè)計為主,這些實踐環(huán)節(jié)更多的是教師比較熟知的結(jié)構(gòu)和規(guī)范要求,其側(cè)重點和難點也是與現(xiàn)行的理論教學(xué)體系相配套的,知識儲備也是比較充足的。而全球化的教育模式對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)提出了新的要求,具體表現(xiàn)為關(guān)注的側(cè)重點和難點被完全顛覆,有一些知識的儲備是國內(nèi)理論教學(xué)中很少涉及的內(nèi)容,如國際規(guī)范和指南等,因此,在新時代要求下,重新建立基于全球化的教育知識系統(tǒng)至關(guān)重要。
二、 傳統(tǒng)實踐教學(xué)對新工科背景下土木工程專業(yè)本科生綜合能力培養(yǎng)不夠
新工科大背景下土木工程專業(yè)本科生教育的目標(biāo)不再局限于培養(yǎng)學(xué)生的基本素養(yǎng)、專業(yè)知識和職業(yè)操守,還要努力使學(xué)生成長為具有國際視野、國際化水準(zhǔn)、國際化專業(yè)能力的綜合型土木工程類人才。這種人才不局限于傳統(tǒng)的土木工程設(shè)計師、施工技術(shù)人員和運營維護(hù)的管理人員,而是要培養(yǎng)潛在的土木工程科研工作者、設(shè)計大師、國際項目的管理人員和國際工程的專門人才。對于土木工程專業(yè)學(xué)生而言,實踐是創(chuàng)造性應(yīng)用和發(fā)展理論的過程,是綜合能力形成的過程,是國際化視野培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對比時代發(fā)展下“新工科”的需要,我國本科土木工程教育實踐教學(xué)還存在諸多的不足,影響了人才培養(yǎng)的質(zhì)量和國際競爭力。
(一)實踐教學(xué)目標(biāo)有待厘清
土木工程專業(yè)傳統(tǒng)的實踐教學(xué)主要包括認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)等認(rèn)識性實踐,以及課程設(shè)計、專業(yè)實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等專業(yè)性訓(xùn)練,還有通過選拔參加全國性結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽等來完成的競賽類實踐,但這類實踐的學(xué)生覆蓋面較小。傳統(tǒng)實踐教學(xué)的目標(biāo)主要是通過強化課堂理論知識和驗證理論知識的正確性來達(dá)到培養(yǎng)面向國內(nèi)土木工程行業(yè)的專業(yè)工程師,其中對結(jié)構(gòu)安全性、適用性和耐久性等硬性指標(biāo)方面的各類實踐活動較多,而對涉及國際范圍的土木工程專業(yè)知識體系、法律法規(guī)、經(jīng)濟(jì)分析、協(xié)同創(chuàng)新等方面的內(nèi)容均未能達(dá)到新工科的時代要求,為此,急需厘清實踐教學(xué)目標(biāo),土木工程專業(yè)是一個應(yīng)用性和實踐性較強的專業(yè),涉及鐵路干線施工、橋梁與隧道建設(shè)、市政開發(fā),以及房屋建設(shè)等,是一個相對傳統(tǒng)的應(yīng)用型專業(yè)。隨著中國推動創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展,實施“一帶一路”建設(shè),“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+ ”等重大戰(zhàn)略,以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟(jì)模式要求調(diào)整土木工程本科生實踐教學(xué)目標(biāo),切實培養(yǎng)具有扎實基本理論和較強基本技能的專業(yè)應(yīng)用型人才,提高學(xué)生實踐應(yīng)用能力,在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)有所用、順利就業(yè)的同時,還能有效地滿足建設(shè)領(lǐng)域?qū)θ瞬诺男枰?/p>
(二)實踐教學(xué)體系有待健全
目前,土木工程專業(yè)實踐教學(xué)體系主要依托高校自身的力量來完成,且由于學(xué)時數(shù)量的限制,實踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要以教師設(shè)計固定題目,學(xué)生完成其中的部分環(huán)節(jié)為主。這種模式仍然沒有擺脫傳統(tǒng)教師為主、學(xué)生為輔的方式,難以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。這種實踐教學(xué)體系培養(yǎng)出的學(xué)生在國內(nèi)大環(huán)境下仍然有一定的競爭力,但是難以滿足全球化的新型復(fù)合式人才需求?!靶鹿た啤北尘跋峦聊竟こ填惐究粕呐囵B(yǎng)模式與傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式最大的區(qū)別在于學(xué)生主觀能動性、專業(yè)視野、專業(yè)素養(yǎng)、動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。土木工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)既具有施工、設(shè)計、組織、管理等工程技術(shù)技能,又具有國際專業(yè)視野、擁有國際同行競爭的實力?!靶鹿た啤北尘跋峦聊竟こ填惐究粕囵B(yǎng)應(yīng)摒棄傳統(tǒng)一成不變的教學(xué)模式,隨社會需求的變化而變化,運用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,整合現(xiàn)有教學(xué)資源,提高學(xué)生的主觀能動性,健全新的實踐教學(xué)體系,全面提升學(xué)生的實踐能力。
(三)實踐教學(xué)方法有待提高
傳統(tǒng)的實踐教學(xué)方法過于單調(diào),教師講解專業(yè)知識、學(xué)生被動完成實踐項目。這種方法過分強調(diào)知識的專業(yè)性和技巧性,忽視了學(xué)生自主完成實踐項目的規(guī)劃、設(shè)計、建造和評估等環(huán)節(jié)中潛在創(chuàng)新能力的培養(yǎng),使得學(xué)生普遍缺乏創(chuàng)新意識,只會單純地照搬應(yīng)用所學(xué)到的知識,無法對知識進(jìn)行拓展和創(chuàng)新,更不能滿足全球化快速發(fā)展的需求,面對全球化競爭不具備優(yōu)勢?!靶鹿た啤北尘跋?,土木工程類本科生實踐教學(xué)方法有進(jìn)一步提高的必要,積極探尋提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力的實踐教學(xué)方法至關(guān)重要。
(四)實踐教學(xué)條件有待提升
傳統(tǒng)實踐教學(xué)中,教育經(jīng)費更多地用在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和人員性開支方面,而用于改善教學(xué)條件的經(jīng)費不足,難以滿足“新工科”建設(shè)的要求。在有限的實踐條件下,土木工程類本科生的實踐通常二三人一組,達(dá)不到實驗教學(xué)的目的和要求;應(yīng)該由學(xué)生組成團(tuán)隊完成的項目,又因場地、經(jīng)費和教師精力限制不能實施。同組中往往幾個學(xué)生完成同一個項目的相同內(nèi)容,造成成員之間分工不明確、積極性不高。在“新工科”背景下,面向國際化的實踐教學(xué)條件更為不足,傳統(tǒng)學(xué)校往往找不到合適的實習(xí)企業(yè),承受不了學(xué)生高昂的實習(xí)費用;而企業(yè)更難找到能指導(dǎo)學(xué)生國際化實習(xí)的企業(yè)導(dǎo)師。因此,在國際化大趨勢下,實踐教學(xué)條件有待進(jìn)一步改善。
(五)實踐教學(xué)師資隊伍有待加強
盡管目前高校教師大部分由碩士、博士等高學(xué)歷人才組成,理論水平相對較高,學(xué)科知識的系統(tǒng)性也比較強,很多教師能流利地用中文指導(dǎo)學(xué)生。教學(xué)水平較高,但是國際化的知識儲備和國際化的交流還存在問題。大部分教師畢業(yè)后直接留校任教,缺乏相關(guān)工程經(jīng)驗,因此在教學(xué)過程中,往往還停留在理論知識層面,對國際化的知識傳授、技能操作和實踐能力還比較欠缺。在“新工科”背景下,傳統(tǒng)工科教師普遍缺乏工程經(jīng)歷、普遍英語水平不高的狀況,嚴(yán)重影響了土木工程類本科工程教育實踐教學(xué)的質(zhì)量;因此,全面加強和提升實踐教學(xué)教師隊伍的素質(zhì)和修養(yǎng)是當(dāng)務(wù)之急。
三、以國際競賽為依托的“五位一體”實踐教學(xué)模式探索
圍繞“新工科”建設(shè),需要改進(jìn)傳統(tǒng)的土木工程人才培養(yǎng)模式和課程體系,建立“目標(biāo)導(dǎo)向、知識探究、夯實基礎(chǔ)、能力提升、綜合發(fā)展”五位一體的實踐教學(xué)新體系,如圖2所示。著力將強化基礎(chǔ)扎實、工作踏實、作風(fēng)樸實、實踐能力強的人才培養(yǎng)特色進(jìn)一步提升,需將“新工科”理念融合到創(chuàng)新教育體系中,著力培養(yǎng)具有國際視野、全球競爭、專業(yè)卓越的新時代土木工程類本科生,以適應(yīng)新時代的需求[11]。
參與全球化的ASCE鋼橋比賽的目的,是為了鍛煉國內(nèi)土木工程類本科生的綜合能力。ASCE鋼橋競賽要求學(xué)生具有除傳統(tǒng)的測、繪、算能力以外,更要培養(yǎng)學(xué)生的經(jīng)濟(jì)意識、環(huán)保意識和合作精神。ASCE學(xué)會的比賽最后參賽地在美國本土,其主體思想是學(xué)生為主、教師為輔。為了保證實踐教學(xué)過程與美國本土保持一致,實踐教學(xué)指導(dǎo)教師前往美國開展觀摩與學(xué)習(xí)。因此,從組織報名開始,每一環(huán)節(jié)都充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,鼓勵他們組織申請成立ASCE學(xué)會中國區(qū)分會組織。學(xué)生報名、組隊、模型加工、模型制作、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)均由學(xué)生自主完成,教師負(fù)責(zé)進(jìn)行專業(yè)指導(dǎo)、答疑。學(xué)生通過參加ASCE鋼橋比賽,不僅專業(yè)知識得到了提升,而且英語溝通能力、團(tuán)隊協(xié)作得到了極大的鍛煉。例如:在模型制作過程中學(xué)生需要了解工具的使用、焊接的材料和工藝、加工制作的精度要求等,每一個環(huán)節(jié)均需要團(tuán)隊協(xié)作完成,以往請專業(yè)工人師傅進(jìn)行操作而學(xué)生只是觀摩的弊端現(xiàn)象得到很大改善,學(xué)生通過每個細(xì)節(jié)的鍛煉,提高了綜合能力。而在了解規(guī)則的過程中,學(xué)生的英語應(yīng)用能力和溝通能力得到了極大提升,他們需要采用英語與國外相關(guān)機構(gòu)進(jìn)行溝通和交流,并完成所需要達(dá)到的各項指標(biāo)。在進(jìn)行成果展示環(huán)節(jié),學(xué)生需要用英文制作海報,面向全美學(xué)生公開展示,并答疑。
(二)以項目創(chuàng)新為導(dǎo)向
在參與國際競賽的過程中,以倡導(dǎo)項目創(chuàng)新為導(dǎo)向,重點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。圍繞競賽最終的目標(biāo),以ASCE鋼橋和混凝土輕舟的科技設(shè)計和比賽實現(xiàn)為載體,依托校內(nèi)完全開放的實驗平臺和工廠加工的制作平臺,在完成參賽模型的項目制作過程中,激發(fā)學(xué)生對項目過程中所遇到的問題的興趣和學(xué)習(xí)的主動性,全面提升學(xué)生的工程創(chuàng)新意識和實踐能力。通過實施以項目創(chuàng)新為導(dǎo)向,建立創(chuàng)新實踐數(shù)據(jù)庫,通過改善細(xì)節(jié)、顛覆傳統(tǒng)、能力發(fā)掘等一系列活動發(fā)掘了一批對工程創(chuàng)新活動有興趣、具備良好工程實踐素質(zhì)和一定動手能力的優(yōu)秀學(xué)生,提高了實踐教學(xué)的質(zhì)量。例如:結(jié)合ASCE鋼橋模型制作,積極引導(dǎo)學(xué)生開展新型結(jié)構(gòu)體系創(chuàng)新、復(fù)雜節(jié)點優(yōu)化(如圖3所示)和加工制作工藝改善,全面開創(chuàng)了以技術(shù)創(chuàng)新為引領(lǐng)、細(xì)節(jié)改善為抓手的嶄新局面。通過這些創(chuàng)新,學(xué)生的信息化、數(shù)字化建模能力得到了明顯提升。
(三)以知識拓展為綱要
學(xué)科競賽主要是為了拓展學(xué)生的知識面,立足于國內(nèi)土木工程大類方向本科生所學(xué)的基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課知識,通過參與國際競賽,拓展學(xué)生知識面的廣度和深度,達(dá)到中西融合、內(nèi)外兼修的效果。無論何種形式的學(xué)科競賽,不管是側(cè)重對學(xué)科基礎(chǔ)知識和理論的考查,還是對創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)和鍛煉,其出發(fā)點和落腳點均在于牢固掌握學(xué)科基礎(chǔ)知識,提升專業(yè)技能。結(jié)合ASCE鋼橋競賽,積極探索中西方文化差異在土木工程類教學(xué)中的差異性和互補性,在傳統(tǒng)國內(nèi)土木工程基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的基礎(chǔ)上,引入西方同類教育中重點關(guān)注的人工成本計算、建造速度、結(jié)構(gòu)體系受力、建造效率等國內(nèi)傳統(tǒng)教育中涉及較少的部分,達(dá)到中西方知識的融會貫通。在講述西方土木工程知識的過程中突出了中西方文化差異,在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的同時,激發(fā)學(xué)生對東方與西方文化差異乃至思維方式的進(jìn)一步思索與探討,提升本科生的人文修養(yǎng)、專業(yè)知識和技能。為了將實踐教學(xué)更好地與教學(xué)改革相結(jié)合,支持并完成了多項針對美國ASCE學(xué)會競賽的教學(xué)改革項目。
(四)以競賽活動為依托
學(xué)科競賽是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力、提高解決實際問題能力、增強團(tuán)隊合作意識、拓展綜合素質(zhì)的大平臺。西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院積極探索ASCE競賽的組織方法和參與形式,以競賽活動為依托,全面提高競賽質(zhì)量和實踐教學(xué)效果。競賽組織分為兩個部分:一是國內(nèi)組織機構(gòu)部分,如成立ASCE西南交大分會、建立比賽組織委員會等; 二是國際競賽部分,如隊員選拔、模型制作、模型加工、模型運輸和模型比賽等。縱觀多年的組織競賽經(jīng)驗,結(jié)合西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院學(xué)生國際競賽的經(jīng)驗發(fā)現(xiàn):一方面,競賽是推動大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要載體,通過競賽課題提高了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性。土木工程學(xué)院在多年組織學(xué)生參加國內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽的學(xué)科競賽活動中,不斷更新教育理念,探索出了一條強化學(xué)生知識應(yīng)用、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、增強學(xué)生創(chuàng)新意識的人才培養(yǎng)思路;另一方面,參加學(xué)科競賽是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的重要手段,學(xué)科競賽是以比賽的形式充分激發(fā)學(xué)生主動思考的意識,積極調(diào)動和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。學(xué)生參加國際競賽的過程更是促進(jìn)學(xué)生綜合運用基礎(chǔ)知識的能力、強化學(xué)生的創(chuàng)新意識,尤其是創(chuàng)新實踐意識的良好途徑。學(xué)生需要另辟新徑,大膽創(chuàng)新,才能在國際大賽舞臺中取得良好的成績。
(五)以選手培育為抓手
在“新工科”大背景下,人才競爭日益激烈,尤其具有專業(yè)素養(yǎng)、國際視野和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神的復(fù)合型人才最為迫切,如何選拔和培育一批有創(chuàng)新能力的人才,建立一支創(chuàng)新實踐型的人才隊伍,成為土木工程專業(yè)本科生實踐教學(xué)面臨的緊迫任務(wù)。結(jié)合美國ASCE競賽選拔和培育創(chuàng)新型人才是最好方式之一。通過學(xué)科競賽選拔和培育創(chuàng)新人才也是國家人才發(fā)展戰(zhàn)略和教育發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院在完成美國ASCE競賽過程中,秉承創(chuàng)新優(yōu)先、顛覆傳統(tǒng)的理念,從報名選拔學(xué)生中遴選專業(yè)基礎(chǔ)扎實、英語水平高、身體素質(zhì)好、協(xié)作能力強的學(xué)生加入到學(xué)會中來,通過專業(yè)知識講授、協(xié)會申請、競賽組織、模型設(shè)計、模型加工、模型制作、模型測試、模型運輸和現(xiàn)場參賽等環(huán)節(jié)不斷磨練選手的綜合能力。同時,邀請美國UTK大學(xué)和UNSW大學(xué)的教授以遠(yuǎn)程指導(dǎo)和現(xiàn)場教學(xué)的方式,培育競賽選手,提高實踐教學(xué)效果。通過統(tǒng)計參加ASCE競賽選手的后續(xù)人生軌跡發(fā)現(xiàn),絕大部分學(xué)生通過國際競賽后得到了很好的鍛煉,其中保送研究生和出國深造人數(shù)占總參賽人數(shù)的95%,如圖4所示。
四、結(jié)語
“新工科”建設(shè)要求土木工程教育應(yīng)主動適應(yīng)國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、一帶一路和高鐵“走出去”戰(zhàn)略的客觀要求。在“新工科”背景下土木工程專業(yè)實踐教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,基于目前傳統(tǒng)實踐教學(xué)過程難以適應(yīng)“新工科”要求的客觀現(xiàn)實,積極探索基于國際競賽的實踐教學(xué)改革,目的在于加強對學(xué)生國際視野、專業(yè)素養(yǎng)和實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng),致力于提高學(xué)生的綜合素質(zhì),滿足全球化教育創(chuàng)新型、復(fù)合型和綜合型人才的需求。
國際競賽的實踐教學(xué)是以能力提升為目標(biāo),以項目創(chuàng)新為導(dǎo)向,以知識拓展為綱要,以競賽活動為依托,以選手培育為抓手,全面提升土木工程類在校本科生的專業(yè)素養(yǎng)、國際視野和綜合能力。同時,通過參加美國ASCE競賽反向促進(jìn)實踐教學(xué)質(zhì)量的提升。國際競賽實踐教學(xué)運行的核心內(nèi)容包括三個方面:一是土木工程國際化的專業(yè)素養(yǎng)要求和綜合能力要求;二是通過完成國際競賽的各項指標(biāo)要求提升本科生按照西方思維綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力,解決學(xué)生能力培養(yǎng)過程中的環(huán)境問題;三是通過國際競賽的指標(biāo)要求反向促進(jìn)教學(xué)、培養(yǎng)體系的優(yōu)化與提升。
以國際競賽為依托的實踐教學(xué)是一種以培養(yǎng)能力為核心的實踐教學(xué)形式,不僅需要從教學(xué)方法上進(jìn)行探討,還要從硬件環(huán)境上予以保證,是一種全面提升本科實踐教學(xué)質(zhì)量的、值得學(xué)習(xí)借鑒的好方法。
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Abstract: Practice teaching is one of the important links in the cultivation of students in civil engineering. Under the background of “new engineering”, its contents have new standards and requirements. This paper actively searches a new mode of practice teaching targeting at international competitions from the aspects of practical goal, innovation orientation, knowledge expansion, ability training and quality improvement, and some achievements have been achieved. The experience gained can provide reference for similar practice teaching in related institutions.
Key words: new engineering; civil engineering; practice teaching; international competition
(責(zé)任編輯 梁遠(yuǎn)華)