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教育教学论文:面向2035新一代现场工程师实践平台建设

来源:教育教学论坛 2021/12/20 13:52:51

李俊 张水潮 温小栋

[摘 要] 实践教学平台建设是保障建筑与交通工程领域人才实践能力培养的根本,是面向新一代现场工程师培养的关键。以2035年建筑与交通工程领域工程技术快递发展这一时代背景为基础,面向新一代现场工程师的工程实践能力培养为指引,分析了建筑与交通工程领域实践教学现状,探讨了这一领域新一代现场工程师的基本要求,指出了建设新一代现场工程师培养实践平台的必要性,论证了新一代现场工程師培养实践平台建设的可行性,对面向2035年建筑与交通工程领域人才的工程实践应用能力培养具有一定的意义。

[关键词] 2035;建筑与交通工程领域;现场工程师;实践平台

[基金项目] 2018年度教育部人文社会科学研究专项任务项目“工程科技人才培养研究”(18JDGC023)

[作者简介] 李 俊(1980—),男,湖北麻城人,博士,宁波工程学院建筑与交通工程学院讲师,主要从事土木工程研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324(2021)26-0025-04   [收稿日期] 2020-12-10

建筑与交通工程领域(以下简称建交领域)是国民经济发展的重要支柱,GDP及绿色GDP占比非常高。其发展质量深刻影响着人居环境质量、城镇化进程,以及社会的可持续发展。

科技界的国家基金委与中国工程院2015年联合推出了“中国工程科技2035发展战略研究”前瞻研究项目[1-3]。为了有效应对2035年科技革命与产业变革对人才培养带来的新挑战,本文提出要建设面向2035新一代现场工程师的实践平台,提高高等工科教育人才的工程实践应用能力。

一、建交领域新一代现场工程师的基本要求

当代杰出桥梁工程师(杭州湾大桥建设总工程师)曾经在与高校师生交流时,用“勤、勇、合”三字概括现场工程师的培养要求。其表述简练,意涵深刻,特别是蕴含了对工程师人格的要求,极具特色。行业专家与教育专家表述风格不同,但内涵相通。展望2035年,建交领域的突出特点是工程普遍巨大、复杂,需要跨界协同。随着互联互通、云计算、大数据、人工智能等新技术扑面而来,对新一代现场工程师应有更高的要求。经过广泛研究探讨,补充提出“创、智、通”三字新要求(见表1)。

二、建交领域实践教学现状分析

建交领域的专业都属于传统工科专业范畴,其最为突出的特点就是强调培养学生的工程实践应用能力,不仅要求在理论知识方面有较扎实的基础,而且重点强调了要具有工程实践的应用能力。但是,目前建交领域按照传统实践教学方式培养学生的过程中,存在着不少亟待解决的问题[4-6]。

一是实践教学内容难以满足未来工程现场的需求。例如,目前建交行业在新建筑材料、装配化建造、智能建造、智慧交通领域等得到快速发展,而很多高校的工程实践仍然以传统的建筑工法为主要训练内容。

二是实践教学方式固化及实践训练强度不足。当前实践教学方式比较固化,与如火如荼的理论教学方式改革相比,对工程实践教学方式的思考与改革缺乏系统的研究和足够的重视。

同时,工程实践训练强度不足,导致工程实践训练与工程现场形成脱节,无法适应社会和行业的需求。

三是校内实践教学资源配置难,校外实践基地教学效果难以把控。校内实践教学建设成本高昂,建设场地需求大,建设周期也较长,基地的维护费用也是一笔不小的开支。

进行校外实践基地的建设,一定程度上可以缓解上述问题,但是又直接引发了另一个难题,即校外实践基地教学效果难以把控。一般来说,学生在校外实践基地的工程实践训练由校企双方共同管理与指导,但在现代市场经济条件下,企业毕竟是以利益最大化为目标,对于无法给企业带来直接经济利益的实习学生,要求其全身心地投入管理与指导也不现实。

三、新一代现场工程师培养实践平台建设的必要性

我国建交领域将共同面临国家新型城镇化、“一带一路”的机遇和可持续社会建设压力、人口红利消退等挑战。科学技术的迅速发展将深刻改变人类社会的生产、生活、出行方式,已成为推动各领域发展的强大力量。传统建交领域也将迎来深刻变革。这些变革和发展对建交领域人才培养模式提出了新的要求,更加突出地强调人才培养过程中的工程实践应用能力[7,8]。

通过探索研究建设新一代现场工程师培养实践平台,分析对接未来建交领域发展对专业人才的需求标准,不仅可以促进建交领域工科专业及相关学科建设发展,而且可以极大地提高建交领域人才的质量,特别是对工程实践应用能力的提升,具有无可比拟的优势,也是一条必然的途径。

(一)夯实基础、协同创新

首先,需要进一步大力完善已有校内外实践基地的建设,夯实工程实践应用能力的基础。其次,围绕工程装配化和智能化、智慧交通等热点方向,探索政府、企业、学校等多方协同创新,建设满足未来现场工程师要求的工程实践训练基地,提升工程实践应用能力,确定支撑未来现场工程师工程实践应用能力的训练标准。

(二)人才优先,管理科学

高等院校学生工程实践应用能力的培养离不开高水平的师资力量,不仅要充分调动教师的教学热情,提高实践教学的认可度,树立实践教学和理论教学同样重要的理念,建立实践教学和理论教学同样重要的管理考核机制,使其能够全身心地投入实践教学工作,而且要大力建设校外工程实践训练指导教师队伍,加大校外师资建设的投入,使其有意愿进行工程实践训练指导。同时,探索建立以成果考核为先导的工程实践指导教师的人才引进与培养机制,以及科学管理方法,提升工程实践训练平台的运转效率。

(三)紧跟一流、特色鲜明

积极与校外知名企业、知名研究所和院校搭建合作平台,为工程实践训练合作创造条件,积极拓展工程实践训练领域。在绿色建筑领域如节能、新型材料、工程装配化和智能化、智慧交通等热点方向做出特色,结合学校实际情况和合作平台资源,建设一批满足未来现场工程师工程实践训练的特色实践项目。

四、新一代现场工程师培养实践平台建设的可行性研究

实践平台是建交领域人才工程实践应用能力培养的重要载体,研究面向2035新一代现场工程师的人才要求和培养标准,培养工程实践应用能力强的人才,提出建交领域面向2035新一代现场工程师建设实践新平台的可行性方案。

(一)面向2035新一代现场工程师的培养要求,重构实践教学体系

首先,研究面向2035新一代现场工程师的人才要求和培养标准,分析新一代现场工程师应该具有的工程实践应用能力。其次,结合上述分析结论,重构工程实践训练的培养方案,提升实践教学的地位,提高实践教学的训练强度,将工程实践训练贯穿整个大学学习阶段,形成实践教学难度和强度逐步上升的训练梯度体系,从基础性实践、综合性实践和独立创新性实践拓展至工程实践训练范围,增加工业装配化、智能建造、智慧交通等实践教学项目,有针对性地提高学生对建交领域先进技术的实践能力。

(二)深化产教与科教融合,创新“新一代现场工程师”人才培养模式

在实践教学环节,探索实施专业导师全程制,充分发挥导师的“导向、导学、导心”作用。一方面,要求本专业导师全程指导学生的实习、实践等教学环节;另一方面,鼓励学生积极参与导师的各类科研项目和工程实践项目,依托导师的各类科研项目和工程实践项目,设计面向工程前沿的实践教学项目,不断优化和拓展实践教学内容。

主动依托校园企业、校外企业及校外研究院所等各种平台,让应用型人才培养与企业发展紧密结合。一方面,各相关平台的工程师以“行业工程师进课堂”的形式,全面参与建交领域专业的实践教学和指导等工作;另一方面,学生科研团队直接进驻平台开展实践工程训练,保证在校园内及校园外共同实现“科教”与“产教”的融合,努力提升人才培养的需求契合度和专业对口度。

加大实践平台建设,瞄准新一代现场工程师的工程实践能力标准,积极融合社会及行业先进技术,创新实践平台建设。例如,引入虚拟仿真技术,搭建虚拟仿真实践教学平台,打造仿真实践教学领域的金课,构建“虚实结合”实践平台。实践平台有虚有实,以实为主,建设前沿性、综合性的训练平台,满足学生的创新需求,建构虚拟仿真教学实践模式。

(三)优化实践培养平台结构

建交领域新一代现场工程师实践应用能力的培养标准,决定了实践教学训练在促进专业教学质量上的重要地位,也是实现人才培养目标中工程实践能力指标点的重要保障。因此,必须强化建交领域的专业实践教学,构建适合新一代现场工程师要求的专业实践培养平台。

新一代现场工程师实践教学平台的结构要求遵循综合性、创新性和可拓展性原则。

综合性原则是指实践教学训练不仅要体现实践教学和理论教学的相互关联,也要体现不同实践教学项目之间的相互渗透。

创新性原则是指改革基础操作性的实践教学训练,对其进行调整和优化,根据未来建交领域的专业发展和需求,设计知识交叉和综合性应用的创新类工程实践项目。创新性实践训练是培养大学生工程应用能力和工程创新能力的一种重要途径,高等院校作为未来工程师人才培养的源泉,应深入开展创新性实践教学改革,积极创建创新性实践教学培养模式,研究开发内容和形式多样化的实践训练项目。

可拓展性原则是指实践教学训练不仅要满足当前社会和行业对人才工程实践应用能力的要求,也要具有长远的眼光,在面对2035新一代现场工程师的人才要求和培养标准时,能够通过调整,满足新一代现场工程师的工程实践应用能力要求。

(四)确立高效的运行管理机制

建交领域新一代现场工程师实践培养平台作用的发挥离不开高效的运行管理机制。运行管理机制主要包含实践教学平台实施与运行的保障机制、实践教学平台实施与运行的质量监控和评价机制、实践教学平台持续改进机制。

实践教学平台实施与运行的保障机制分为三部分。一是制度保障。优化完善工程实践训练各项基本制度,使工程实践教学管理工作规范化和制度化,不仅可以巩固和提升工程实践教学的地位,而且可以调动专业教师参与工程实践教学的积极性,保证工程实践训练的顺利展开。二是人员保障。毫无疑问,指導教师的工程实践能力直接影响着学生的工程实践应用能力的培养水平。因此,工程实践训练的指导教师必须具备较强的工程实践能力,可以采取安排校内专业教师去工程实践中锻炼的培养方式,也可以采取聘请企业有丰富经验的工程师的方式。三是经费保障。实践教学平台实施与运行离不开经费的支持,只有具备一定的经费保障,工程实践基地建设才有保证。这是顺利进行工程实践训练活动的基础,也能够吸引更多优秀的人才投入工程实践教学中。

实践教学平台实施与运行的质量监控和评价机制分成两部分建设。一是质量监控制度建设。质量监控制度的核心在于建立可观测的各级监控指标。首先,需要详细研讨各级监控指标的设置原则和目标;其次,详细制定如何保障各级监控指标的执行规范。二是评价机制建设。实践教学平台实施与运行能否成功,离不开科学合理的评价机制。评价机制的建设需要结合监控指标,设立简明、可操作和可执行的评价体系,能够有效排除校内外的各种不合理因素,使评价人员能够客观、公正地进行合理评价。同时,评价结果满足一定的区分度,能够定性乃至定量地根据评价结果判断实践教学平台实施与运行的质量。

实践教学平台持续改进机制是保障实践教学平台实施与运行质量不断提升的根本。建交领域随着工业装配化、智能建造、智慧交通等的不断发展,对工程实践应用能力的要求也在逐步提升,在实践教学平台实施与运行的过程中,通过质量监控与评价过程,得到评价结果后,需要及时、持续和详细分析平台实施与运行过程中的不足,并进一步根据反馈结果进行调整,形成实践教学平台运行的闭合回路。可以说,正是由于建立了实践教学平台持续改进机制,才保证了实践教学平台实施与运行的质量,实现了实践工程应用能力的培养效果。

參考文献

[1]陶慕轩,聂建国,樊健生,等.中国土木结构工程科技2035发展趋势与路径研究[J].中国工程科学,2017,19(1):73-79.

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[3]王崑声,周晓纪,龚旭,等.中国工程科技2035技术预见研究[J].中国工程科学,2017,19(1):34-42.

[4]刘美景,范圣刚,任翠玲.基于企业需求土木工程实践教学体系改革与研究[J].教育现代化,2018,5(45):11-14+29.

[5]姜立婷.基于“新工科”背景的工程实践教育体系与实践平台构建研究[J].大连大学学报,2020,41(3):125-128.

[6]张爽,赫海灵.基于“新工科”背景下应用型高校专业实践教学平台的建设[J].黑龙江教育(理论与实践),2021(1):80-81.

[7]王玉林,张向波,孙家国,等.应用技术型大学土木工程专业实践教学体系研究[J].高等建筑教育,2015,24(6):29-33.

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Construction of the Practice Platform for the New Generation Field Engineers of the Year of 2035

LI Jun, ZHANG Shui-chao, WEN Xiao-dong

(School of Civil and Transportation Engineering, Ningbo University of Technology, Ningbo, Zhejiang 315211, China)

Abstract: The construction of practice teaching platform is the foundation to ensure the cultivation of practical ability of talents in the field of construction and traffic engineering and the key to the training of a new generation of field engineers. Based on the background of the development of engineering technology in the field of construction and traffic engineering in the year of 2035, this paper analyzes the present situation of practice teaching in the field of construction and traffic engineering, discusses the basic requirements of the new generation of field engineers in the field of construction and traffic engineering, discusses the necessity and feasibility of building a new generation of field engineers training practice platform, which is of great significance to the cultivation of engineering practical application ability for talents in the field of construction and traffic engineering in 2035.

Key words: 2035; construction and traffic engineering; field engineer; practice platform


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