农科院校道路与桥梁工程专业实践教学改革与实践
黄俐
[摘 要]农科院校道路与桥梁工程专业办学较晚，面对我国公路建设事业迅猛发展和高等教育的扩招，道路与桥梁工程专业已成为农科院校拓宽学科面的一个新近发展方向。基于应用型人才培养需求和实践教学在课程资源库建设、双师型教师、实习方式、校内外实习基地建设等方面的研究、改革和探讨，我校道路与桥梁工程专业已建成了较为完善的实践教学体系，提高了学生理论知识、实践能力和全面素质，毕业生从事施工、设计、管理相关工作，用人单位反应良好，为农科院校道路与桥梁专业人才培养提供借鉴。
[关键词]农科院校；道路与桥梁工程；实践教学；改革
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）03-0108-03
目前，我国的公路建设事业迅猛发展。到2010年底，全国公路总里程突破400万公里，达400.82万公里，比2009年末增加14.74万公里，“十一五”期间公路里程新增66.30万公里。[1]我国《公路水路交通“十一五”人才工作规划》指出，从2005年至2010年，公路水路交通类人才从400万人增加至600万人，平均每年新增50万人，道路与桥梁工程专业人才需求缺口巨大。[2]随着公路建设产业支柱性地位的突出和城市建设、公路建设、铁路建设的不断升温，社会对集知识、能力、素质为一体的道路与桥梁工程应用型人才的需求持续走高，在“精施工、懂设计、会管理”的专业特色下，实践教学则成为本科院校培养道路与桥梁工程应用型人才的核心和重要的教学环节。[3] [4] [5]
华南农业大学是一所办学历史悠久的农科院校，随着高等教育扩招，工科专业也逐渐增多，工科学生比例从2000年的约20%增长到目前的约40%。道路与桥梁工程作为农科院校拓宽学科面的一个新近发展方向，如何审时度势，在办学历史悠久、社会影响大、行业认知度高的农、林、动科等学校优势专业中找准自己的目标，科学定位，关系到专业在学校的生存和发展。[6]在各优势专业面前，工科专业对于人才的培养更多的是为农业人才的培养起配套作用，华南农业大学水利与土木工程学院的发展和专业教学曾一度集中在农田水利工程、农村土建、农村公路和农田水土方向上，忽视了专业本身的独立发展。随着道路与桥梁专业招生数量急剧增长（目前该专业每年至少招生100人），学生就业方向更多的是城市和工业企业，且就业率一直位于全校前列，遥遥领先于传统优势专业，甚至其他工科专业。因此，改变高等农业院校道路与桥梁专业人才原有狭窄的培养思路，以满足工程建设单位对应用型人才的需求为目标，培养既要面向农业、农村、农民，又要以工程生产第一线为目标的集知识、能力、素质为一体的面向社会的道路与桥梁工程应用型人才，成为农科院校道路与桥梁工程专业人才培养急需研究和探索的问题。
一、华南农业大学道路与桥梁工程专业教学存在的问题
道路与桥梁工程专业实践教学涵盖实验、实习、设计三个方面，主要包括课程实验教学、实习教学、社会实践、课程设计教学和毕业设计教学。对于道路与桥梁工程这样一个实践性很强的专业，由于传统教学理念的影响和农科院校对该专业经济投入有限等多种因素的制约，实践教学质量在很大程度上滞后于理论教学，曾一度面临诸多问题。
（一）道路与桥梁建设技术日新月异
随着设计理论和施工技术飞速进步，新型土木工程材料不断推陈出新，其发展速度远远超过了教材的更新步伐。而农科院校在工业领域的底子薄，与工程建设单位的合作交流较少，且经济条件有限，这些曾一度制约了教师将代表道路与桥梁发展的新成就及时向学生传递。
（二）专业课程实践教学体系的连贯性和整体性不强
道路与桥梁工程专业涉及的专业基础课程较多，专业课程实践教学体系的连贯性和整体性往往被忽视，实践教学中的实践性和综合性内容少，导致很多同学对知识没有整体的把握能力，对一些知识点只知道套用公式，不能从本质上理解其特性。例如有的同学采用桥梁博士等软件对结构进行电算后，却无法结合所学理论知识判断计算结果正确与否。
（三）缺乏高素质的实践教学指导教师
目前，担任教学工作的教师均为拥有博士学位的青年教师，这些教师虽然科研能力较强，但大部分都是从普通高校毕业直接分配任教，缺乏实际工程经验，这种情况对培养学生的实践应用能力和对学生工程素质的提高都十分不利。
（四）实习效果欠佳，实习基地相对匮乏
道路与桥梁工程项目施工流动性大，各施工过程在施工段上的持续时间呈动态变化，这种建设特点不仅使学生在实习过程中只能了解其中的部分工程或某个工序，只能看到工程建设的某一个层面，无法全面了解整个设计、施工过程，无法参与其中，达不到理论与实践相结合的实习目的，也难以让学校与施工企业之间建立长久有效的实习基地。而且施工企业生产任务紧张，学生实习不仅不能给企业带来多少实惠，还存在安全隐患、工期压力、现场管理难度大等问题，给项目增加安全风险和管理负担。因此，施工企业一般不愿意大量、长期地接受实习生，这很大程度上影响了实习效果。校外实习基地建设薄弱，严重制约了道路与桥梁工程专业实践教学的开展。
面对学校道路与桥梁工程专业所面临的问题，在坚持农林学科传统专业优势发展的基础上，基于学校拓宽学科面、鼓励专业发展的契机，经过多年努力，华南农业大学水利与土木工程学院道路与桥梁工程专业以实践教学改革为目标，就实践教学内容、实践教学方法、实践教学手段、实践教学体系建设等方面进行了改革，取得了显著成效。
二、华南农业大学道路桥梁专业实践教学改革
（一）完善实践教学体系
专业教学计划的制订上突出实践性教学环节，加强基础课实验教学，合理安排课程设计、毕业设计及各类实习，将实践环节渗透到教学的全过程，强化学生动手能力和实践能力的锻炼。要保持教学内容的先进性，突出教学内容的实践性和综合性，努力构建多样化的实践教学平台。
1.设立土工实验室、结构实验室等，构建以土木工程材料实验、土力学实验、材料力学实验、建筑结构实验等为主的实验教学平台；打破按课程开设实验的格局，减少验证性实验，增加培养学生动手能力的综合性、设计性实验。学生可自己提出院级、校级实验课题申请，拟定实验方案，自己动手制作实验模型，通过实验去证明自己的假设，提出新的结论，撰写实践性的科技小论文。
2.构建以认识实习、课程实习、生产实习、毕业实习等为主的实习教学平台。
3.构建以基础工程、钢筋混凝土结构、钢结构、桥梁工程等各类课程设计和毕业设计为主的设计实践平台。加强知识结构的梳理，明确各门课程设计在专业学习中的地位和作用。毕业设计以实际工程为背景，强调课程之间的结合性，不能简化为课程设计。通过毕业设计将各课程设计有效的串联，建立起主次分明、内容关联的知识链，从设计层面提升实践教学的连贯性和整体性。本科毕业设计一般持续15周左右，我们拟以某连续梁桥上部结构设计为题，从方案比选到梁的布置，再到结构分析计算，学生可基于在桥梁工程课程设计中所学过的软件初步完成连续梁桥上部结构方案的比选；利用计算机辅助设计完成梁的布置图；结合理论知识完成桥梁结构的手算分析和验证。
4.构建以“桥梁结构设计大赛”为核心的开放性实践教学平台。学院专门成立了结构工作室，每年举办桥梁结构设计大赛，建立从桥梁模型结构的选型、材料选择、设计和制作均以学生为主，教师为指导的竞赛机制，鼓励学生自主设计并进行受力分析。定期组织学生参加省市各高校结构设计大赛，同时组织学生参加全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛，均取得优异成绩。
（二）课程教学信息化建设和课程资源库建设
为减轻外出实习负担，将教学内容改革与教学方法、教学手段改革相结合，根据专业课程性质、特点和需要，强调因材施教，加强课程教学信息化建设，充分应用计算机软件技术和多媒体技术的强大功能。加强课程资源库建设，在收集整理大量国内外最新的实际道路桥梁图片、设计图纸、施工影像以及动画等资料的同时，制作各类桥梁施工和构造的视频和动画资料，并通过这些施工影像材料及时快速的补充实践教学内容。针对桥梁工程中抽象的结构、复杂的施工过程以及教材中其他难教难学的内容，应用现代教育技术，制作多媒体软件并应用到教学当中，充分采用多种素材（如模型、图片、动画）辅助教学。将信息化教学与教师的精讲相结合，跟上道路与桥梁建设飞速发展的脚步，将专业技术新成就直观、生动地传递给学生。
（三）双师型教师的转化
师资队伍的建设中，不仅注重教师学历、职称、学缘结构，更注重教师的工程实践能力，将工程实例，特别是教师的亲身经历和科研内容引入课程教学。学校积极为双师型教师培养创造条件，开辟通道：选派教师去对口的设计院、建筑公司、监理公司、工程咨询公司等单位参加工程实践；鼓励教师考取各类注册证书，目前，专业教师中已有50%以上具有各类注册工程师执业证书；实行专业技术人员“请进来”战略，定期聘请有工程实践经验的资深工程师来校讲座，提升实践教学整体师资水平。
（四）改进实习教学环节，建立流动交叉式实习方式
重视实践教学环节的连续性，形成认识实习-课程实习-生产实习-毕业实习的递进过程。为保证实习效果，采用将实习内容问题化的方法，在实习之前，设定足够数量的问题，让学生带着问题自己在实习中寻求答案。问题的内容采取一部分为与专业课程相结合的理论运用问题，一部分为开放性问题。加强实践环节的效率，生产实习、毕业实习等采用分散实习的方式，将为期一个月的实习划分为两次或三次分散进行，建立动态实习工地管理模式，有计划的安排学生到不同施工阶段各个工地去实习，让每个学生参与工程建设的全过程，从施工招标到施工现场放线，从基坑开挖到主体结构封顶，从室内外装潢装修到工程的竣工验收，达到实习内容全面化、知识获取多样化的要求，这种方式还能对实习需求与施工工地资源相对不足之间的矛盾起到重要的缓解作用。
（五）校企合作建立校内外实习基地，营造真实的工程教学情境
学校在工程训练中心的基础上组建土木工程施工实训中心，将工程专业要素融入实践教学中，让学生在模拟的工程环境下“真刀真枪”地进行学习和实训。实习方式的改进，显著提高了施工企业对于学生校外实习的接纳度。同时，通过校友和教师自身资源等多种途径，本着立足本地、节约资源、优选先进的原则，引进省内社会信誉好、管理水平高、技术装备能力强的大中型施工企业，建立了广州一建等多个长久有效的校外实践教学基地，将建设工程项目的“设计—操作”全过程置于真实的现场工程环境之中。
农科院校道路与桥梁工程专业办学较晚，且都是从农业建筑设施相关专业发展而来，但面对我国公路建设事业迅猛发展和高等教育的扩招，道路与桥梁工程专业已成为农科院校拓宽学科面的一个新近发展方向。基于应用型人才培养需求和实践教学在课程资源库建设、双师型教师、实习方式、校内外实习基地建设等方面的研究、改革和探讨，我校道路与桥梁工程专业已建成了较为完善的实践教学体系，提高了学生理论知识、实践能力和全面素质，毕业生从事施工、设计、管理相关工作，用人单位反应良好，为农科院校道路与桥梁专业人才培养提供了借鉴。
[ 注 释 ]
[1] 2010年公路水路交通运输行业发展统计公报[R].中华人民共和国交通部，2011.
[2] 公路水路交通“十一五”人才工作规划[R].中华人民共和国交通部，2006.
[3] 郑传峰，王磊.研究型大学道路桥梁专业实践教学改进措施研究[J].高等建筑教育，2011（20）：114-117.
[4] 高永红，雷学文，金清平.道桥专业以培养应用型人才为导向的毕业设计改革探索和实践[J].土木建筑教育改革理论与实践，2009（11）：497-499.
[5] 陈晓燕，刘延荟，郑日忠.浅谈建筑工程专业的实践性教学环节[J].中国建设教育，2007（10）：42-45.
[6] 何春保.农科院校土木工程专业教学质量保障体系的改革与实践[J].高等建筑教育，2014（23）：144-146.
[责任编辑：钟 岚]
[摘 要]农科院校道路与桥梁工程专业办学较晚，面对我国公路建设事业迅猛发展和高等教育的扩招，道路与桥梁工程专业已成为农科院校拓宽学科面的一个新近发展方向。基于应用型人才培养需求和实践教学在课程资源库建设、双师型教师、实习方式、校内外实习基地建设等方面的研究、改革和探讨，我校道路与桥梁工程专业已建成了较为完善的实践教学体系，提高了学生理论知识、实践能力和全面素质，毕业生从事施工、设计、管理相关工作，用人单位反应良好，为农科院校道路与桥梁专业人才培养提供借鉴。
[关键词]农科院校；道路与桥梁工程；实践教学；改革
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）03-0108-03
目前，我国的公路建设事业迅猛发展。到2010年底，全国公路总里程突破400万公里，达400.82万公里，比2009年末增加14.74万公里，“十一五”期间公路里程新增66.30万公里。[1]我国《公路水路交通“十一五”人才工作规划》指出，从2005年至2010年，公路水路交通类人才从400万人增加至600万人，平均每年新增50万人，道路与桥梁工程专业人才需求缺口巨大。[2]随着公路建设产业支柱性地位的突出和城市建设、公路建设、铁路建设的不断升温，社会对集知识、能力、素质为一体的道路与桥梁工程应用型人才的需求持续走高，在“精施工、懂设计、会管理”的专业特色下，实践教学则成为本科院校培养道路与桥梁工程应用型人才的核心和重要的教学环节。[3] [4] [5]
华南农业大学是一所办学历史悠久的农科院校，随着高等教育扩招，工科专业也逐渐增多，工科学生比例从2000年的约20%增长到目前的约40%。道路与桥梁工程作为农科院校拓宽学科面的一个新近发展方向，如何审时度势，在办学历史悠久、社会影响大、行业认知度高的农、林、动科等学校优势专业中找准自己的目标，科学定位，关系到专业在学校的生存和发展。[6]在各优势专业面前，工科专业对于人才的培养更多的是为农业人才的培养起配套作用，华南农业大学水利与土木工程学院的发展和专业教学曾一度集中在农田水利工程、农村土建、农村公路和农田水土方向上，忽视了专业本身的独立发展。随着道路与桥梁专业招生数量急剧增长（目前该专业每年至少招生100人），学生就业方向更多的是城市和工业企业，且就业率一直位于全校前列，遥遥领先于传统优势专业，甚至其他工科专业。因此，改变高等农业院校道路与桥梁专业人才原有狭窄的培养思路，以满足工程建设单位对应用型人才的需求为目标，培养既要面向农业、农村、农民，又要以工程生产第一线为目标的集知识、能力、素质为一体的面向社会的道路与桥梁工程应用型人才，成为农科院校道路与桥梁工程专业人才培养急需研究和探索的问题。
一、华南农业大学道路与桥梁工程专业教学存在的问题
道路与桥梁工程专业实践教学涵盖实验、实习、设计三个方面，主要包括课程实验教学、实习教学、社会实践、课程设计教学和毕业设计教学。对于道路与桥梁工程这样一个实践性很强的专业，由于传统教学理念的影响和农科院校对该专业经济投入有限等多种因素的制约，实践教学质量在很大程度上滞后于理论教学，曾一度面临诸多问题。
（一）道路与桥梁建设技术日新月异
随着设计理论和施工技术飞速进步，新型土木工程材料不断推陈出新，其发展速度远远超过了教材的更新步伐。而农科院校在工业领域的底子薄，与工程建设单位的合作交流较少，且经济条件有限，这些曾一度制约了教师将代表道路与桥梁发展的新成就及时向学生传递。
（二）专业课程实践教学体系的连贯性和整体性不强
道路与桥梁工程专业涉及的专业基础课程较多，专业课程实践教学体系的连贯性和整体性往往被忽视，实践教学中的实践性和综合性内容少，导致很多同学对知识没有整体的把握能力，对一些知识点只知道套用公式，不能从本质上理解其特性。例如有的同学采用桥梁博士等软件对结构进行电算后，却无法结合所学理论知识判断计算结果正确与否。
（三）缺乏高素质的实践教学指导教师
目前，担任教学工作的教师均为拥有博士学位的青年教师，这些教师虽然科研能力较强，但大部分都是从普通高校毕业直接分配任教，缺乏实际工程经验，这种情况对培养学生的实践应用能力和对学生工程素质的提高都十分不利。
（四）实习效果欠佳，实习基地相对匮乏
道路与桥梁工程项目施工流动性大，各施工过程在施工段上的持续时间呈动态变化，这种建设特点不仅使学生在实习过程中只能了解其中的部分工程或某个工序，只能看到工程建设的某一个层面，无法全面了解整个设计、施工过程，无法参与其中，达不到理论与实践相结合的实习目的，也难以让学校与施工企业之间建立长久有效的实习基地。而且施工企业生产任务紧张，学生实习不仅不能给企业带来多少实惠，还存在安全隐患、工期压力、现场管理难度大等问题，给项目增加安全风险和管理负担。因此，施工企业一般不愿意大量、长期地接受实习生，这很大程度上影响了实习效果。校外实习基地建设薄弱，严重制约了道路与桥梁工程专业实践教学的开展。
面对学校道路与桥梁工程专业所面临的问题，在坚持农林学科传统专业优势发展的基础上，基于学校拓宽学科面、鼓励专业发展的契机，经过多年努力，华南农业大学水利与土木工程学院道路与桥梁工程专业以实践教学改革为目标，就实践教学内容、实践教学方法、实践教学手段、实践教学体系建设等方面进行了改革，取得了显著成效。
二、华南农业大学道路桥梁专业实践教学改革
（一）完善实践教学体系
专业教学计划的制订上突出实践性教学环节，加强基础课实验教学，合理安排课程设计、毕业设计及各类实习，将实践环节渗透到教学的全过程，强化学生动手能力和实践能力的锻炼。要保持教学内容的先进性，突出教学内容的实践性和综合性，努力构建多样化的实践教学平台。
1.设立土工实验室、结构实验室等，构建以土木工程材料实验、土力学实验、材料力学实验、建筑结构实验等为主的实验教学平台；打破按课程开设实验的格局，减少验证性实验，增加培养学生动手能力的综合性、设计性实验。学生可自己提出院级、校级实验课题申请，拟定实验方案，自己动手制作实验模型，通过实验去证明自己的假设，提出新的结论，撰写实践性的科技小论文。
2.构建以认识实习、课程实习、生产实习、毕业实习等为主的实习教学平台。
3.构建以基础工程、钢筋混凝土结构、钢结构、桥梁工程等各类课程设计和毕业设计为主的设计实践平台。加强知识结构的梳理，明确各门课程设计在专业学习中的地位和作用。毕业设计以实际工程为背景，强调课程之间的结合性，不能简化为课程设计。通过毕业设计将各课程设计有效的串联，建立起主次分明、内容关联的知识链，从设计层面提升实践教学的连贯性和整体性。本科毕业设计一般持续15周左右，我们拟以某连续梁桥上部结构设计为题，从方案比选到梁的布置，再到结构分析计算，学生可基于在桥梁工程课程设计中所学过的软件初步完成连续梁桥上部结构方案的比选；利用计算机辅助设计完成梁的布置图；结合理论知识完成桥梁结构的手算分析和验证。
4.构建以“桥梁结构设计大赛”为核心的开放性实践教学平台。学院专门成立了结构工作室，每年举办桥梁结构设计大赛，建立从桥梁模型结构的选型、材料选择、设计和制作均以学生为主，教师为指导的竞赛机制，鼓励学生自主设计并进行受力分析。定期组织学生参加省市各高校结构设计大赛，同时组织学生参加全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛，均取得优异成绩。
（二）课程教学信息化建设和课程资源库建设
为减轻外出实习负担，将教学内容改革与教学方法、教学手段改革相结合，根据专业课程性质、特点和需要，强调因材施教，加强课程教学信息化建设，充分应用计算机软件技术和多媒体技术的强大功能。加强课程资源库建设，在收集整理大量国内外最新的实际道路桥梁图片、设计图纸、施工影像以及动画等资料的同时，制作各类桥梁施工和构造的视频和动画资料，并通过这些施工影像材料及时快速的补充实践教学内容。针对桥梁工程中抽象的结构、复杂的施工过程以及教材中其他难教难学的内容，应用现代教育技术，制作多媒体软件并应用到教学当中，充分采用多种素材（如模型、图片、动画）辅助教学。将信息化教学与教师的精讲相结合，跟上道路与桥梁建设飞速发展的脚步，将专业技术新成就直观、生动地传递给学生。
（三）双师型教师的转化
师资队伍的建设中，不仅注重教师学历、职称、学缘结构，更注重教师的工程实践能力，将工程实例，特别是教师的亲身经历和科研内容引入课程教学。学校积极为双师型教师培养创造条件，开辟通道：选派教师去对口的设计院、建筑公司、监理公司、工程咨询公司等单位参加工程实践；鼓励教师考取各类注册证书，目前，专业教师中已有50%以上具有各类注册工程师执业证书；实行专业技术人员“请进来”战略，定期聘请有工程实践经验的资深工程师来校讲座，提升实践教学整体师资水平。
（四）改进实习教学环节，建立流动交叉式实习方式
重视实践教学环节的连续性，形成认识实习-课程实习-生产实习-毕业实习的递进过程。为保证实习效果，采用将实习内容问题化的方法，在实习之前，设定足够数量的问题，让学生带着问题自己在实习中寻求答案。问题的内容采取一部分为与专业课程相结合的理论运用问题，一部分为开放性问题。加强实践环节的效率，生产实习、毕业实习等采用分散实习的方式，将为期一个月的实习划分为两次或三次分散进行，建立动态实习工地管理模式，有计划的安排学生到不同施工阶段各个工地去实习，让每个学生参与工程建设的全过程，从施工招标到施工现场放线，从基坑开挖到主体结构封顶，从室内外装潢装修到工程的竣工验收，达到实习内容全面化、知识获取多样化的要求，这种方式还能对实习需求与施工工地资源相对不足之间的矛盾起到重要的缓解作用。
（五）校企合作建立校内外实习基地，营造真实的工程教学情境
学校在工程训练中心的基础上组建土木工程施工实训中心，将工程专业要素融入实践教学中，让学生在模拟的工程环境下“真刀真枪”地进行学习和实训。实习方式的改进，显著提高了施工企业对于学生校外实习的接纳度。同时，通过校友和教师自身资源等多种途径，本着立足本地、节约资源、优选先进的原则，引进省内社会信誉好、管理水平高、技术装备能力强的大中型施工企业，建立了广州一建等多个长久有效的校外实践教学基地，将建设工程项目的“设计—操作”全过程置于真实的现场工程环境之中。
农科院校道路与桥梁工程专业办学较晚，且都是从农业建筑设施相关专业发展而来，但面对我国公路建设事业迅猛发展和高等教育的扩招，道路与桥梁工程专业已成为农科院校拓宽学科面的一个新近发展方向。基于应用型人才培养需求和实践教学在课程资源库建设、双师型教师、实习方式、校内外实习基地建设等方面的研究、改革和探讨，我校道路与桥梁工程专业已建成了较为完善的实践教学体系，提高了学生理论知识、实践能力和全面素质，毕业生从事施工、设计、管理相关工作，用人单位反应良好，为农科院校道路与桥梁专业人才培养提供了借鉴。
[ 注 释 ]
[1] 2010年公路水路交通运输行业发展统计公报[R].中华人民共和国交通部，2011.
[2] 公路水路交通“十一五”人才工作规划[R].中华人民共和国交通部，2006.
[3] 郑传峰，王磊.研究型大学道路桥梁专业实践教学改进措施研究[J].高等建筑教育，2011（20）：114-117.
[4] 高永红，雷学文，金清平.道桥专业以培养应用型人才为导向的毕业设计改革探索和实践[J].土木建筑教育改革理论与实践，2009（11）：497-499.
[5] 陈晓燕，刘延荟，郑日忠.浅谈建筑工程专业的实践性教学环节[J].中国建设教育，2007（10）：42-45.
[6] 何春保.农科院校土木工程专业教学质量保障体系的改革与实践[J].高等建筑教育，2014（23）：144-146.
[责任编辑：钟 岚]
