基于创新能力培养的道路工程专业实践教学改革
张彩利++李宁利++马士宾
[摘 要]道路桥梁与渡河工程专业旨在培养国家交通运输网建设中急需的，能够从事公路、城市道路、机场工程、桥梁及隧道工程等方向的设计、施工、养护、管理等方面的科学研究和工程建设的高级技术人才。从提高应用型本科人才的实践动手能力和创新能力培养目标出发，分析当前道路专业实践教学过程中存在的主要问题，着重阐述道路专业实践教学改革的思路，强调以学生为主，强化综合设计型、创新型实验，加强理论知识与实践能力的结合，实现学生实践动手能力和创新能力的有效提高。
[关键词]创新能力；实践教学；改革；道桥专业
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）02-0090-02
一、引言
道路桥梁与渡河工程专业简称道路工程专业，旨在培养国家交通运输网建设中急需的，能够从事公路、城市道路、机场工程、桥梁及隧道工程等方向的设计、施工、养护、管理等方面的科学研究和工程建设的高级技术人才。道路工程课程最大特点是具有很强的实践性，如何加强大学生工程实践能力的培养，让学有余力的学生根据自己的兴趣爱好得到更好的学习锻炼的机会，将学生由“知识型”培养成“能力型”人才，成为各高校道路工程专业人才培养的目标。
各个开设道路工程专业的高校对道路工程专业实践教学也进行了相关的改革研究。邓苗毅[1]等指出道路工程专业实践教学的要求与对策是强化思想认识，完善实践教学系统，拓展实习基地。黄敏[2]等结合新形势下用人单位对毕业生知识结构和能力结构的要求，结合教学工作实践，提出了明确培养目标、优化培养计划、深化教学改革等多种途径构建实践教学体系。李清富[3]等提出了道路工程专业课程体系设置的指导思想，将该专业细分为三个专业方向，提出了“平台课”+“模块课”+“课程群”的新课程体系。朱海峰[4]从培养目标、师资队伍建设、课程体系设置、实践教学环节的强化、用人单位跟踪回访机制的建立等方面，对新建本科院校道路工程专业应用型人才的培养模式进行了探讨。陈秋玲[5]等人在对毕业生岗位职业能力需求调研的基础上，以公路建设生产实践活动构建基于工作过程的课程体系，实现应用型技术人才的培养目标。如何在培养学生应用能力的同时，进一步提高学生的创新能力，是每个以培养应用型人才为目标的地方高校所面临的问题。
二、道路工程专业实践教学存在的问题
（一）各专业课实验教学之间的关联性较差，实验教学内容比较单一，涉及的知识面较窄；综合性和设计性的实验较少
道路工程专业逐步开出多项实验：沥青三大指标实验，力学性质试验，水泥安定性、强度、凝结时间、沥青混合料马歇尔试验，水泥混凝土强度试验等。这些实验基本上是验证性的，实验项目理论性较强，实验教学缺乏工程背景，使学生觉得实验距离工程实际较远，难以激发学生学习兴趣。同时，目前大学生接触社会实践的机会很少，对道路的了解大多仅限于生活中的接触，缺少工程背景及观念，无法将理论知识和工程实际相结合。
（二）难以建立稳定的产学研实习基地，集中实践教学环节流于形式
我校道路工程专业现开设的实习课程主要有专业认识实习、路基路面课程实习、道路勘测设计实习等。这几门课程的实习过程中，除了道路勘测设计实习与相关单位建立了稳定的实习基地外，其他几门课的实习地点都是随机而定。每年到了实习时间，整个道路工程专业的老师们发动各种关系，联系施工现场，运气好的话能碰上合适的施工工地供学生们参观实习，时间不凑巧或运气不好的话，就不能联系到合适的施工工地，这时就只能让学生在室内观看录像或视频，实习效果可想而知。
（三）课程设计及毕业设计等实践教学环节多为验证性的、模仿性的，脱离工程实际，不能调动学生的积极性
通过调研及笔者近几年的教学实践发现，道路工程专业开设的课程设计以及毕业设计等实践教学环节所涉及的题目大多是验证性的和模仿性的，很少和工程实际相联系，甚至十几年也不换题目，每年毕业设计题目就集中在某条路的设计或者评价等内容，这样很难调动学生的积极性，也难以培养出具有实际动手能力的工程师，更别提创新能力的培养。
三、基于创新能力培养的道路工程专业实践教学体系设计
（一）建立科学的实践教学体系和合理的过程监控体系
通过充分调研，对道路工程专业所有实验课及实践课程教学大纲及内容进行合理设计，独立设置系列课程实验，改革实验教学内容体系，尝试建立以规定实验教学内容为基础，学生自填实验表，自选实验项目，自定实验内容为辅的实验教学新体系。实验教学过程中加大综合性、设计性、创新性实验项目，建立开放实验室、毕业设计（论文）与大学生创新实践计划等实验教学平台，充分发挥实验教学在人才培养中的作用。
针对道路工程建设项目季节性强、时空跨度大、实习内容丰富、施工工艺复杂及生产项目不可重复性等特点，建立校外实习基地与校内实训基地相结合、现场操作训练与虚拟仿真实验相结合的实践教学方式，培养学生的创新意识与创新能力。实习过程中强化过程管理，加强实习过程的考核，改变以往单纯以实习报告来评定学生成绩的现状，从而有效杜绝实习报告抄袭现象，形成由“实习资料准备—实习基地选定—实习动员与实习教育—计算机仿真虚拟实习—工地现场实习—阶段性的实习座谈与交流一答辩交流—成绩评定”等环节组成的完整的生产实习教学体系。
在毕业设计（论文）和课程设计选题及内容设置上，要改变以往单纯模仿性的训练，逐渐过渡到向研究性训练转变。在达到课程设计及毕业设计教学大纲基本要求基础上，根据学生个人学习能力及特点，结合教师科研项目及相关工程实际问题和专业热点问题进行深入的专题研究，由此提高学生进行课程设计及毕业设计的兴趣，充分发挥学生的潜能和创新、创造意识，达到培养学生创造性的解决实际工程问题的能力。
（二）依托科技创新活动，有效培养学生创新能力
设置学生科技创新项目的目的是提高学生科技参与意识，科技实践意识，科技竞争意识，科技创新意识和观察、思考、动手、创造等能力。通过多层次、多途径开展课外科技活动，提高学生的创新能力，广泛开展课外科技活动，同时通过参与教师科研项目，快速提高学生科研能力。
在这一思想指导下，学院每年都要举办若干次科技讲座、学术报告，举办学术会议，参观在建大型工程等丰富多彩、形式多样的科技文化活动，营造出了良好的校园创新文化氛围。通过各种各样的科技活动可以激发学生学习的兴趣，让学生了解到各类热点问题及学科前沿，鼓励学生积极投身专业科技创新活动，并取得了很好的效果。
2015年我校土木工程学院学生组成的两支河北工业大学代表队在第四届北京市大学生建筑结构设计竞赛中获得佳绩，在本届大赛中取得A组赛题三等奖1项、B组赛题（桥梁方向）二等奖1项和最佳组织奖1项。2015年土木工程学院在“旭域杯”第二届全国大学生加筋土挡墙设计大赛决赛中荣获二等奖。2015年我院学生在“挑战杯”河北省大学生课外学术科技作品竞赛中荣获一个特等奖及一个一等奖的好成绩。科技竞赛大大提高了学生的动手能力及创新能力，为学生今后的学习和发展打下坚实的基础。
（三）建立虚实结合的稳定的产学研实习基地
结合道路工程专业与生产过程各环节对接的课程体系特点，建立虚实结合生产实习全过程。通过计算机虚拟环境进行交互性虚拟实验使其成为理论和实践教学的重要补充和有效辅助手段，从而最大限度提高学生综合素质。即将虚拟实验手段融入课前预习、课上实训和课后实践等环节，用虚拟实验对施工过程进行展示，对施工设备的使用、施工流程和注意事项进行说明，为学生搭建一个随时实习、互动实习的教学平台。
当然，虚拟实习过程只是一种辅助手段，以“虚”来加强理论知识与实际动手操作的联系，重点还是要以“实”来提高学生解决工程实际问题的能力。实际实习基地建设过程中，要充分发挥校企共建作用，根据道路工程专业发展需要，建立一支由学校教师、设计院相关人员以及实际施工技术人员组成的实习指导教师队伍，实行多渠道、多导师指导。实习基地在每年的实习过程中结合实际工程情况，参与制订实习计划，确定实习内容，体现了理论教学与生产实际相结合，使实习更具针对性。
四、结语
通过对道路工程专业课程的综合考虑，对创新型、多元化实践教学体系等方面进行深入研究，加强基础实践，强调专业实践，确保综合设计实践的进行，建立适应道路工程发展需要的实践教学体系，努力推动和促进道路工程专业的建设与发展，提高学生的生产实践及创新能力，增强毕业生的就业能力。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 邓苗毅.地方工科院校土木工程（道桥）专业实践教学问题与对策[J].大学教育，2013（7）：111-113.
[2] 黄敏，卢海林，胡小弟.地方高校道路桥梁与渡河工程专业人才培养计划的优化途径[J]. 长江大学学报（自科版），2013（19）：138-140.
[3] 李清富，张鹏，刘晨辉.道路桥梁与渡河工程专业应用型人才培养的课程体系研究[J].教育教学论坛，2013（37）：273-275.
[4] 朱海峰.新建本科院校道桥专业工程应用型人才培养模式浅析—以莆田学院为例[J].新余学院学报，2012（4）：129-130.
[5] 陈秋玲.基于公路建设工作过程的道桥专业课程体系的构建[J].温州职业技术学院学报，2010（4）：83-85.
[责任编辑：钟 岚]
[摘 要]道路桥梁与渡河工程专业旨在培养国家交通运输网建设中急需的，能够从事公路、城市道路、机场工程、桥梁及隧道工程等方向的设计、施工、养护、管理等方面的科学研究和工程建设的高级技术人才。从提高应用型本科人才的实践动手能力和创新能力培养目标出发，分析当前道路专业实践教学过程中存在的主要问题，着重阐述道路专业实践教学改革的思路，强调以学生为主，强化综合设计型、创新型实验，加强理论知识与实践能力的结合，实现学生实践动手能力和创新能力的有效提高。
[关键词]创新能力；实践教学；改革；道桥专业
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）02-0090-02
一、引言
道路桥梁与渡河工程专业简称道路工程专业，旨在培养国家交通运输网建设中急需的，能够从事公路、城市道路、机场工程、桥梁及隧道工程等方向的设计、施工、养护、管理等方面的科学研究和工程建设的高级技术人才。道路工程课程最大特点是具有很强的实践性，如何加强大学生工程实践能力的培养，让学有余力的学生根据自己的兴趣爱好得到更好的学习锻炼的机会，将学生由“知识型”培养成“能力型”人才，成为各高校道路工程专业人才培养的目标。
各个开设道路工程专业的高校对道路工程专业实践教学也进行了相关的改革研究。邓苗毅[1]等指出道路工程专业实践教学的要求与对策是强化思想认识，完善实践教学系统，拓展实习基地。黄敏[2]等结合新形势下用人单位对毕业生知识结构和能力结构的要求，结合教学工作实践，提出了明确培养目标、优化培养计划、深化教学改革等多种途径构建实践教学体系。李清富[3]等提出了道路工程专业课程体系设置的指导思想，将该专业细分为三个专业方向，提出了“平台课”+“模块课”+“课程群”的新课程体系。朱海峰[4]从培养目标、师资队伍建设、课程体系设置、实践教学环节的强化、用人单位跟踪回访机制的建立等方面，对新建本科院校道路工程专业应用型人才的培养模式进行了探讨。陈秋玲[5]等人在对毕业生岗位职业能力需求调研的基础上，以公路建设生产实践活动构建基于工作过程的课程体系，实现应用型技术人才的培养目标。如何在培养学生应用能力的同时，进一步提高学生的创新能力，是每个以培养应用型人才为目标的地方高校所面临的问题。
二、道路工程专业实践教学存在的问题
（一）各专业课实验教学之间的关联性较差，实验教学内容比较单一，涉及的知识面较窄；综合性和设计性的实验较少
道路工程专业逐步开出多项实验：沥青三大指标实验，力学性质试验，水泥安定性、强度、凝结时间、沥青混合料马歇尔试验，水泥混凝土强度试验等。这些实验基本上是验证性的，实验项目理论性较强，实验教学缺乏工程背景，使学生觉得实验距离工程实际较远，难以激发学生学习兴趣。同时，目前大学生接触社会实践的机会很少，对道路的了解大多仅限于生活中的接触，缺少工程背景及观念，无法将理论知识和工程实际相结合。
（二）难以建立稳定的产学研实习基地，集中实践教学环节流于形式
我校道路工程专业现开设的实习课程主要有专业认识实习、路基路面课程实习、道路勘测设计实习等。这几门课程的实习过程中，除了道路勘测设计实习与相关单位建立了稳定的实习基地外，其他几门课的实习地点都是随机而定。每年到了实习时间，整个道路工程专业的老师们发动各种关系，联系施工现场，运气好的话能碰上合适的施工工地供学生们参观实习，时间不凑巧或运气不好的话，就不能联系到合适的施工工地，这时就只能让学生在室内观看录像或视频，实习效果可想而知。
（三）课程设计及毕业设计等实践教学环节多为验证性的、模仿性的，脱离工程实际，不能调动学生的积极性
通过调研及笔者近几年的教学实践发现，道路工程专业开设的课程设计以及毕业设计等实践教学环节所涉及的题目大多是验证性的和模仿性的，很少和工程实际相联系，甚至十几年也不换题目，每年毕业设计题目就集中在某条路的设计或者评价等内容，这样很难调动学生的积极性，也难以培养出具有实际动手能力的工程师，更别提创新能力的培养。
三、基于创新能力培养的道路工程专业实践教学体系设计
（一）建立科学的实践教学体系和合理的过程监控体系
通过充分调研，对道路工程专业所有实验课及实践课程教学大纲及内容进行合理设计，独立设置系列课程实验，改革实验教学内容体系，尝试建立以规定实验教学内容为基础，学生自填实验表，自选实验项目，自定实验内容为辅的实验教学新体系。实验教学过程中加大综合性、设计性、创新性实验项目，建立开放实验室、毕业设计（论文）与大学生创新实践计划等实验教学平台，充分发挥实验教学在人才培养中的作用。
针对道路工程建设项目季节性强、时空跨度大、实习内容丰富、施工工艺复杂及生产项目不可重复性等特点，建立校外实习基地与校内实训基地相结合、现场操作训练与虚拟仿真实验相结合的实践教学方式，培养学生的创新意识与创新能力。实习过程中强化过程管理，加强实习过程的考核，改变以往单纯以实习报告来评定学生成绩的现状，从而有效杜绝实习报告抄袭现象，形成由“实习资料准备—实习基地选定—实习动员与实习教育—计算机仿真虚拟实习—工地现场实习—阶段性的实习座谈与交流一答辩交流—成绩评定”等环节组成的完整的生产实习教学体系。
在毕业设计（论文）和课程设计选题及内容设置上，要改变以往单纯模仿性的训练，逐渐过渡到向研究性训练转变。在达到课程设计及毕业设计教学大纲基本要求基础上，根据学生个人学习能力及特点，结合教师科研项目及相关工程实际问题和专业热点问题进行深入的专题研究，由此提高学生进行课程设计及毕业设计的兴趣，充分发挥学生的潜能和创新、创造意识，达到培养学生创造性的解决实际工程问题的能力。
（二）依托科技创新活动，有效培养学生创新能力
设置学生科技创新项目的目的是提高学生科技参与意识，科技实践意识，科技竞争意识，科技创新意识和观察、思考、动手、创造等能力。通过多层次、多途径开展课外科技活动，提高学生的创新能力，广泛开展课外科技活动，同时通过参与教师科研项目，快速提高学生科研能力。
在这一思想指导下，学院每年都要举办若干次科技讲座、学术报告，举办学术会议，参观在建大型工程等丰富多彩、形式多样的科技文化活动，营造出了良好的校园创新文化氛围。通过各种各样的科技活动可以激发学生学习的兴趣，让学生了解到各类热点问题及学科前沿，鼓励学生积极投身专业科技创新活动，并取得了很好的效果。
2015年我校土木工程学院学生组成的两支河北工业大学代表队在第四届北京市大学生建筑结构设计竞赛中获得佳绩，在本届大赛中取得A组赛题三等奖1项、B组赛题（桥梁方向）二等奖1项和最佳组织奖1项。2015年土木工程学院在“旭域杯”第二届全国大学生加筋土挡墙设计大赛决赛中荣获二等奖。2015年我院学生在“挑战杯”河北省大学生课外学术科技作品竞赛中荣获一个特等奖及一个一等奖的好成绩。科技竞赛大大提高了学生的动手能力及创新能力，为学生今后的学习和发展打下坚实的基础。
（三）建立虚实结合的稳定的产学研实习基地
结合道路工程专业与生产过程各环节对接的课程体系特点，建立虚实结合生产实习全过程。通过计算机虚拟环境进行交互性虚拟实验使其成为理论和实践教学的重要补充和有效辅助手段，从而最大限度提高学生综合素质。即将虚拟实验手段融入课前预习、课上实训和课后实践等环节，用虚拟实验对施工过程进行展示，对施工设备的使用、施工流程和注意事项进行说明，为学生搭建一个随时实习、互动实习的教学平台。
当然，虚拟实习过程只是一种辅助手段，以“虚”来加强理论知识与实际动手操作的联系，重点还是要以“实”来提高学生解决工程实际问题的能力。实际实习基地建设过程中，要充分发挥校企共建作用，根据道路工程专业发展需要，建立一支由学校教师、设计院相关人员以及实际施工技术人员组成的实习指导教师队伍，实行多渠道、多导师指导。实习基地在每年的实习过程中结合实际工程情况，参与制订实习计划，确定实习内容，体现了理论教学与生产实际相结合，使实习更具针对性。
四、结语
通过对道路工程专业课程的综合考虑，对创新型、多元化实践教学体系等方面进行深入研究，加强基础实践，强调专业实践，确保综合设计实践的进行，建立适应道路工程发展需要的实践教学体系，努力推动和促进道路工程专业的建设与发展，提高学生的生产实践及创新能力，增强毕业生的就业能力。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 邓苗毅.地方工科院校土木工程（道桥）专业实践教学问题与对策[J].大学教育，2013（7）：111-113.
[2] 黄敏，卢海林，胡小弟.地方高校道路桥梁与渡河工程专业人才培养计划的优化途径[J]. 长江大学学报（自科版），2013（19）：138-140.
[3] 李清富，张鹏，刘晨辉.道路桥梁与渡河工程专业应用型人才培养的课程体系研究[J].教育教学论坛，2013（37）：273-275.
[4] 朱海峰.新建本科院校道桥专业工程应用型人才培养模式浅析—以莆田学院为例[J].新余学院学报，2012（4）：129-130.
[5] 陈秋玲.基于公路建设工作过程的道桥专业课程体系的构建[J].温州职业技术学院学报，2010（4）：83-85.
[责任编辑：钟 岚]
