楊偉超 雷明鋒 孫曉 劉維正 魏紅衛(wèi) 李軍

摘? 要：生產(chǎn)實習是土木工程專業(yè)實踐教學中的重要組成部分，在培養(yǎng)學生的基本工程素養(yǎng)和專業(yè)技能、提高學生的分析和處理工程實際問題的能力等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。文章基于多年的教學實踐，針對當前土木工程專業(yè)生產(chǎn)實習教學環(huán)節(jié)存在的主要問題，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主要目標，分別從課堂教學方法、生產(chǎn)實習全過程的教學模式和最終的考核方式等三個環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)研究，提出了基于生產(chǎn)實習環(huán)節(jié)創(chuàng)新能力的漸進性培養(yǎng)方法、多主體協(xié)同的“1-2-3-4-5”教學模式，以及知識學習和創(chuàng)新能力并重的綜合考核方式等。該方法在中南大學土木工程專業(yè)進行了實際應(yīng)用，并取得了較好的教學效果。

關(guān)鍵詞：土木工程;生產(chǎn)實習;創(chuàng)新能力;多主體協(xié)同;漸進性

中圖分類號：G640? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）07-0030-04

Abstract： Production practice is an important part of the practical teaching of civil engineering， and plays a key role in the basic engineering quality training， professional skills training， and handling engineering practice problems. This paper focuses on the main problems existing in the production practice of the civil engineering profession. Based on the teaching practice for many years， the main goal is to cultivate the innovation ability， from the classroom teaching method， the teaching mode of the production internship process and the final assessment method. The system has carried out systematic research， and proposed a gradual training method based on the innovation ability of production practice， a multi-agent collaborative teaching mode of "1-2-3-4-5" and a comprehensive assessment method with equal emphasis on knowledge learning and innovation. In the civil engineering major of Central South University， the practical application was carried out. The results show that the comprehensive teaching methods of the production internship have significant effects in improving the engineering practice ability， innovation consciousness and innovation ability of civil engineering students.

Keywords： civil engineering; production internship; innovative ability; multi-agent synergy; gradual training

引言

楊叔子院士說過“創(chuàng)新之根在實踐[1]”，“通過職業(yè)教育與普通教育、職業(yè)高等教育與普通高等教育的對比，提出在實踐教育環(huán)節(jié)中加強普通高等學校工科學生的實踐能力與專業(yè)技能是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的必由之路[2]”。為此，結(jié)合各種實踐教學環(huán)節(jié)，開展學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，引導學生對未知領(lǐng)域的探索等工作，已經(jīng)成為全國各高校工科專業(yè)的普遍共識。

北京科技大學[3]針對機械類本科專業(yè)生產(chǎn)實習教學過程，以多方協(xié)同為重點，依托國家與省部級科研平臺的，通過改革機械類本科專業(yè)生產(chǎn)實習形式、內(nèi)容、基地、隊伍等，逐步構(gòu)建“國際化、社會化和精品化”生產(chǎn)實習體系。北京航空航天大學[4]針對作為土木工程材料課程的校內(nèi)實驗教學開展設(shè)計性、綜合性及創(chuàng)新性試驗教學研究，培養(yǎng)和提升本科生自主創(chuàng)新能力。揚州大學[5]也結(jié)合教學實驗環(huán)節(jié)，通過組建大學生創(chuàng)新團隊的方式，培養(yǎng)和拓展學生的知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新方法。四川大學基于本科生創(chuàng)新能力和實踐技能相對不足的現(xiàn)狀，也提出了融入雙創(chuàng)產(chǎn)學研要素合作的工程實踐教學改革探討[6]。同濟大學也提出將產(chǎn)學研結(jié)合機制引入土木工程專業(yè)教育，加強本科生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)[7]。南昌航空大學針對工業(yè)工程專業(yè)，提出了實踐及創(chuàng)新能力的“多主體協(xié)同漸進階梯式”實習實訓模式[8]。廣西民族大學結(jié)合高?；ゎ悓I(yè)生產(chǎn)實習現(xiàn)狀，探索了新的生產(chǎn)實習模式與創(chuàng)新[9]。

土木工程專業(yè)是一門理論與實踐并重、技術(shù)性和管理性相融合的工程技術(shù)學科。在各個高校的土木工程專業(yè)中，生產(chǎn)實習是土木工程專業(yè)實踐教學中的重要組成部分。作為工程技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié)，即要求學生在具備一定的專業(yè)理論知識條件下，以實際工作者的身份，直接參與生產(chǎn)過程。通過生產(chǎn)實習，使學生提高土木工程實際生產(chǎn)過程的感性認識，鞏固課題教學學習的基本理論知識，培養(yǎng)基本的工程素質(zhì)、加強專業(yè)技能訓練、提高工程實踐問題的分析和處理能力等。

但當前大多數(shù)土木工程生產(chǎn)實習的教學環(huán)節(jié)仍然以知識傳授為主，沒有或忽視學生在實習實踐過程中的創(chuàng)新能力培養(yǎng)，以中南大學土木工程專業(yè)為例，雖然學校在其它課堂教學模塊上開始重視了創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，并提供了各種形式的大學生科技創(chuàng)新平臺等，但對于生產(chǎn)實習環(huán)節(jié)的創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面還表現(xiàn)嚴重不足，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）教學方法沿用過去的知識傳授模式，對學生提出問題、分析問題和解決問題等創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面普遍比較欠缺。

（2）校企等教學主體對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)過程上相互割裂，各個教學主體的協(xié)同性不足，沒有針對創(chuàng)新能力培養(yǎng)形成具有可操作性的教學模式。

（3）考核方法沿用傳統(tǒng)形式，以專業(yè)技能的知識學習為主，創(chuàng)新意識的引導和基本創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面顯得相對薄弱。

為此，本文結(jié)合中南大學土木工程專業(yè)本科生多年的生產(chǎn)實習實踐教學經(jīng)驗，針對土木工程生產(chǎn)實習環(huán)節(jié)實踐性和應(yīng)用性顯著的特點，通過學校、企業(yè)和教學管理等多主體協(xié)同方式，提出一種提高土木工程專業(yè)學生創(chuàng)新能力的教學方法，培養(yǎng)學生在參加土木工程實踐中針對具體工程技術(shù)問題的分析和處理能力。

一、生產(chǎn)實習環(huán)節(jié)創(chuàng)新能力的漸進性培養(yǎng)方法

創(chuàng)新意識引導是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)，在實習的校內(nèi)環(huán)節(jié)，首先通過案例式教學的方式，采用翻轉(zhuǎn)課堂的方法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。同時以啟發(fā)式為主并兼顧研究式的教學模式，采用對分課堂等形式，引導和鼓勵學生透過技術(shù)現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)背后理論知識，使學生逐漸認識到工程實踐中創(chuàng)新活動的發(fā)展基本規(guī)律，漸進性地培養(yǎng)學生在提煉關(guān)鍵科學問題方面的基本技能。因此生產(chǎn)實習環(huán)節(jié)基本創(chuàng)新能力的漸進性培養(yǎng)分為創(chuàng)新意識引導和基本創(chuàng)新能力培養(yǎng)兩個階段，并分別采用如下方法進行分步實施（如圖1所示）：

基于對分課堂的創(chuàng)新意識引導：選取典型的工程案例，指導老師在第一天的課堂上對工程背景及工程的主要技術(shù)方案進行系統(tǒng)講解，分析工程的主要技術(shù)要點及其當前技術(shù)發(fā)展概要，搭建工程需要的主要知識點，完成課堂講授（Presentation）;學生在第一天課堂教學之后通過閱讀教材或其他材料完成知識的自我學習;學生的課堂討論（Discussion），即學生在第二天的課堂上前半部分時間依據(jù)自學和思考結(jié)果與班級其他學生進行交流，可分為小組討論和組間討論，教師進行匯總點評，討論結(jié)束后教師再用課堂的后半部分時間，形成若干可能的創(chuàng)新性發(fā)展方向，然后根據(jù)這些發(fā)展方向所需要的關(guān)鍵技術(shù)進行匯總和講解，并鼓勵和引導學生開展進一步的文獻調(diào)研和理論分析。

基于翻轉(zhuǎn)課堂的工程實踐中創(chuàng)新活動發(fā)展規(guī)律認識培養(yǎng)：首先，在翻轉(zhuǎn)課堂教學的基礎(chǔ)上，引導學生在對案例進行思考和分析，然后鼓勵學生進行文獻調(diào)研和理論分析，如此反復，促使學生對工程存在的問題進行不斷的思考，使學生針對具體的工程問題由陳述性知識向過程性知識不斷的進行轉(zhuǎn)化;然后漸進性地提出解決實踐問題的具體技術(shù)方案及實施路徑，漸進性地培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力;同時在這個過程中不斷提升學生的互動與交流技能，最終培養(yǎng)學生在提煉關(guān)鍵科學問題方面的基本技能，使學生逐漸認識到工程實踐中創(chuàng)新活動的基本發(fā)展規(guī)律。

二、多主體協(xié)同教學為特色的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式

創(chuàng)新活動是指本著理想化需要或為滿足社會需求，而改進或創(chuàng)造新的事物，并能獲得一定有益效果的行為。創(chuàng)新活動實際上是一個綜合性復雜性的智力創(chuàng)造過程，要求既要基于現(xiàn)有知識體系和理論架構(gòu)，又要提出有別于常規(guī)或常人思路的見解。土木工程生產(chǎn)實習活動包含學校和企業(yè)兩個場所，參加主體包含學生、指導教師、現(xiàn)場工程技術(shù)人員、學校和企業(yè)管理人員等。在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)過程中，學生應(yīng)具有主體地位，指導教師和現(xiàn)場技術(shù)人員則應(yīng)以輔助角色參與學生的創(chuàng)新活動，主要在既有體系化的理論架構(gòu)方面和工程經(jīng)驗兩個方面提供的技術(shù)支撐，學校和企業(yè)管理人員則從法律和制度層面參與生產(chǎn)實踐活動。因此，實習環(huán)節(jié)學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)需要學校與企業(yè)多參與主體密切協(xié)同工作。

經(jīng)過多年的教學實踐經(jīng)驗，逐漸形成了生產(chǎn)實習環(huán)節(jié)創(chuàng)新能力多主體協(xié)同培養(yǎng)的1-2-3-4-5教學模式，如圖2所示。具體的組織方法包括：1個目標：緊緊圍繞土木工程專業(yè)本科生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標。2個場所：立足于企業(yè)和學校2個創(chuàng)新教學活動場所，其中學校主要負責理論基礎(chǔ)訓練，工程場地負責工程實踐檢驗。3個階段：根據(jù)工程技術(shù)行業(yè)創(chuàng)新活動的發(fā)展規(guī)律，將創(chuàng)新活動分解為提出問題、分析問題和解決問題三個階段，并根據(jù)各個階段的特點實施針對性教學方法。4個步驟：根據(jù)學生創(chuàng)新意識和能力的漸進性培養(yǎng)機制，將劃分為4個步驟實施，即通識性的創(chuàng)新發(fā)展路徑學習、工程實踐的基本概況認識、主體性的創(chuàng)新活動開展和創(chuàng)新成果的整理方法等。5大主體：以學生為創(chuàng)新活動的承擔主體、教師和現(xiàn)場技術(shù)人員為技術(shù)支撐主體，企業(yè)和學校管理人員為管理主體;各主體分工明確、密切協(xié)作，在生產(chǎn)實習的整個實踐環(huán)節(jié)中共同培養(yǎng)學生碰到的各種創(chuàng)新能力培養(yǎng)的制約因素。

實踐經(jīng)驗表明，多主體的協(xié)同工作機制是整個實踐創(chuàng)新教學的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。企業(yè)是經(jīng)濟活動動力主力軍，也是學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的直接受益者，其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在充足的實踐條件和豐富的工程實踐經(jīng)驗等;與此同時，學校的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在扎實的理論基礎(chǔ)和良好的科學研究經(jīng)驗，主要針對學生在工程實踐中存在的技術(shù)問題提供理論性的指導和針對性的研究方案。校企雙方結(jié)合工程實踐中創(chuàng)新活動的發(fā)展規(guī)律，基于優(yōu)勢互補方針在生產(chǎn)實習環(huán)節(jié)的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)過程中緊密協(xié)作，并在創(chuàng)新能力培養(yǎng)的不同階段，采用不同的協(xié)作方法，具體方法如下：

1. 提出問題階段：主要的目的是培養(yǎng)學生準確把握某一工程建設(shè)節(jié)點的全貌，理解和掌握當前該節(jié)點處理的主要技術(shù)手段和工程實施方法，為后期提出針對性的改進方法提供基礎(chǔ)。該階段主要以師傅帶徒弟的方式，即以現(xiàn)場技術(shù)人員為主，學校指導教師為輔。

2. 分析問題階段：主要目的是針對創(chuàng)新部分的理論基礎(chǔ)、實施方案和技術(shù)水平等方面的可行性進行研討，確定最終的技術(shù)實施路徑和實施方案。該階段主要以多主體專項研討的方式進行，由學生、校內(nèi)指導教師和工程技術(shù)人員等針對提出的技術(shù)路徑和實施方案進行分步驟研討，最終確定合理的技術(shù)方案和實施方法。

3. 解決問題階段：分階段進行創(chuàng)新問題的文整工作及生產(chǎn)實習考核等工作，甚至包含協(xié)調(diào)創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)的相關(guān)法律和技術(shù)事項。該階段主要應(yīng)以校企合作平臺為協(xié)同工作基礎(chǔ)，主要由校企指導老師及管理等人員進行全方位協(xié)同工作，甚至結(jié)合實踐教學與企業(yè)需求，在高校和企業(yè)之間架起橋梁，構(gòu)建產(chǎn)學研辦學機制。

三、知識學習和創(chuàng)新能力并重的綜合考核方式

考核是教學的重要環(huán)節(jié)，也是各項高等教育改革的關(guān)鍵組成部分。合理的考核方式不僅是準確的評價和診斷教學實踐活動中方法及其效果的必要手段，也是引導和激勵學生在學習過程的自主性和能動性的關(guān)鍵因素。就生產(chǎn)實習等實踐教學環(huán)節(jié)，在考核環(huán)節(jié)適當增加創(chuàng)新能力比重對提高整體的教學效果也有重要的促進意義。同時作為傳統(tǒng)的工程技術(shù)學科，使學生掌握各類土木工程學科的基本理論和基本知識也是土木工程專業(yè)培養(yǎng)的重要目標。

然而當前生產(chǎn)實習的主要考核方式仍然是以傳統(tǒng)方式為主，即突出知識學習為主，在創(chuàng)新能力意識培養(yǎng)和實踐能力培養(yǎng)方面相對比較薄弱，這一考核方式與當前高等教育的時代要求和工程技術(shù)的行業(yè)發(fā)展要求嚴重脫節(jié)，同時也不利于創(chuàng)新人才在當前教育體制下脫穎而出。因此，針對土木工程專業(yè)的特點及培養(yǎng)的主要目標，結(jié)合當前生產(chǎn)實習等實踐教學活動考核方式存在的問題，提出一種兼顧知識學習和創(chuàng)新能力的綜合考核方式，具體如下：

（一）基于階段性驗收的過程評價方法

生產(chǎn)實習采用全過程考核方法，其中分別按照提出問題、分析問題和解決問題三階段進行階段性驗收，每個階段根據(jù)學生的前期表現(xiàn)，提出一個考核等級，并且對學生的后期實踐提出一些意見和建議，實現(xiàn)實習的過程管控和評價。基于三個階段采用加權(quán)的方式得到各項考核結(jié)果，由企業(yè)指導老師、校內(nèi)導師、學校教務(wù)管理人員組成考核小組共同考核，根據(jù)定性和定量指標，提出生產(chǎn)實習各個階段的考核等級。

（二）校-企指導老師合理分工的分項考核模式

每個階段考核均由校內(nèi)導師與基地指導老師合作完成，其中企業(yè)指導老師根據(jù)學生的各方面表現(xiàn)提出初步考核等級、撰寫實踐評價意見;校內(nèi)導師根據(jù)基地指導老師的意見和學生上交的實踐材料，提出每個階段考核等級;校企管理人員基于校企的相關(guān)規(guī)章制度對實習成果和校企指導老師給出的各分項成績進行審核管理。

（三）知識學習與創(chuàng)新能力并重的成果考核

考核結(jié)果以知識學習為基礎(chǔ)，合理體現(xiàn)創(chuàng)新能力及創(chuàng)新性成果，即生成實習的最終成績分為基礎(chǔ)和創(chuàng)新兩大部分組成，其中知識學習主要由實習報告，實習日記、某個環(huán)節(jié)撰寫專門的既有技術(shù)方案、施工方法、工藝流程、關(guān)鍵工序及主要控制措施等組成，根據(jù)該部分成果的質(zhì)量確定知識學習部分的考核等級;創(chuàng)新部分的等級主要根據(jù)學生在創(chuàng)新活動的參與程度及其創(chuàng)新成果的質(zhì)量確定，具體形式可以采用專題報告+知識產(chǎn)權(quán)成果的形式給出。將以上兩個方面經(jīng)過合理的加權(quán)，得到生產(chǎn)實習實踐教學環(huán)節(jié)最終的考核成績。

四、結(jié)束語

本文針對土木工程專業(yè)生產(chǎn)實習存在的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的薄弱環(huán)節(jié)，基于多年的教學實踐，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主要目標，分別對生產(chǎn)實習過程中的教學方法、教學模式和考核方式三個方面進行系統(tǒng)研究，提出了基于生產(chǎn)實習環(huán)節(jié)創(chuàng)新能力的漸進性培養(yǎng)方法、多主體協(xié)同的“1-2-3-4-5”教學模式，以及知識學習和創(chuàng)新能力并重的綜合考核方式等，并在中南大學土木工程專業(yè)道路工程方向進行了實際應(yīng)用。結(jié)果表明，該生產(chǎn)實習的綜合教學方法在提高土木工程專業(yè)學生的工程實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力等方面得到了顯著的效果。

本文的不足之處在于教學效果評價的科學性還有待改進，主要體現(xiàn)在考核環(huán)節(jié)中知識學習和創(chuàng)新素質(zhì)的定量化評價不足;此外教學過程中校企的合作深度及相應(yīng)的平臺建設(shè)方面也有待于進一步深化。

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