土木工程卓越工程師培養(yǎng)方案探索與實(shí)踐

土木工程卓越工程師培養(yǎng)方案探索與實(shí)踐目前，中國(guó)開(kāi)設(shè)工科專(zhuān)業(yè)的本科高校達(dá)到1000多所[1]。其中，開(kāi)設(shè)土木工程專(zhuān)業(yè)的高校有540余所，已成為名副其實(shí)的土木工程教育大國(guó)。多年來(lái)，中國(guó)的土木工程專(zhuān)業(yè)教育兼顧“寬厚”和“精專(zhuān)”的要求，重視理論基礎(chǔ)，堅(jiān)持嚴(yán)格訓(xùn)練，培養(yǎng)出以詹天佑、茅以升等為代表的一大批杰出人才。但是，與其他工科專(zhuān)業(yè)一樣，土木工程教育普遍缺乏創(chuàng)新性和實(shí)踐性，創(chuàng)新型人才培養(yǎng)不足已成為制約經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)指出[2]：深化教育體制改革的關(guān)鍵是更新教育觀念，核心是改革人才培養(yǎng)體制，目的是提高人才水平。在此背景下，教育部于2010年6月在天津召開(kāi)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”(簡(jiǎn)稱(chēng)“卓越計(jì)劃”)啟動(dòng)會(huì)，聯(lián)合有關(guān)部門(mén)和行業(yè)協(xié)(學(xué))會(huì)，共同實(shí)施“卓越計(jì)劃”，加緊培養(yǎng)創(chuàng)新性強(qiáng)、能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需求的工程科技人才，對(duì)于中國(guó)高等工程教育改革將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。2012年，武漢大學(xué)有7個(gè)本科專(zhuān)業(yè)進(jìn)入第二批“卓越計(jì)劃”，土木工程專(zhuān)業(yè)為其中之一。為適應(yīng)建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家對(duì)創(chuàng)新人才的需求，充分發(fā)揮綜合性大學(xué)的優(yōu)勢(shì)，土木建筑工程學(xué)院堅(jiān)持武漢大學(xué)“創(chuàng)造、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”的“三創(chuàng)”教育理念，堅(jiān)持通識(shí)教育與專(zhuān)業(yè)教育并重，實(shí)行文工交叉，以學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)為核心，在2010級(jí)的本科生中選拔30人進(jìn)行土木工程地下工程方向卓越工程師培養(yǎng)探索與實(shí)踐。一、土木工程卓越工程師培養(yǎng)方案《土木工程卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(本科階段)》規(guī)定[3]，參加“卓越計(jì)劃”的本科生應(yīng)在知識(shí)、能力、素質(zhì)三方面達(dá)到基本要求。各高校在制定培養(yǎng)方案時(shí)，不得低于該要求，因此培養(yǎng)方案必須根據(jù)武漢大學(xué)辦學(xué)定位、辦學(xué)目標(biāo)和行業(yè)特點(diǎn)來(lái)制訂。(一)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，掌握土木工程學(xué)科基本理論、基本知識(shí)和基本技能，獲得科學(xué)研究和工程應(yīng)用的基本訓(xùn)練，能從事土木工程的設(shè)計(jì)、施工與管理工作，具有初步的項(xiàng)目規(guī)劃、研究及開(kāi)發(fā)能力。(二)專(zhuān)業(yè)特色該專(zhuān)業(yè)以寬、通為特色，涉及建筑工程、地下工程、巖土工程、橋梁工程、道路工程、國(guó)際工程管理等領(lǐng)域，要求畢業(yè)生除掌握必要的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)外，還要具有良好的科學(xué)素養(yǎng)及人文素養(yǎng)、較強(qiáng)的組織判斷能力、一定的創(chuàng)新能力以及較好的合作精神等。該專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的人才，可以到與土木工程有關(guān)的設(shè)計(jì)單位、科研院所、高等院校、施工企業(yè)、房地產(chǎn)企業(yè)、投資部門(mén)、政府管理部門(mén)從事設(shè)計(jì)、研究、施工、管理、教學(xué)、開(kāi)發(fā)等工作。(三)教學(xué)計(jì)劃制定根據(jù)《土木工程卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》，參加“土木工程專(zhuān)業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的本科生要求在知識(shí)、能力、素質(zhì)三方面達(dá)到如下要求。一是，具有較扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)，較好的人文社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)，運(yùn)用外語(yǔ)進(jìn)行交流的綜合能力，以及較廣泛的專(zhuān)業(yè)知識(shí)；熟悉建筑、環(huán)境、交通、機(jī)械等相關(guān)專(zhuān)業(yè)，以及工程安全和節(jié)能減排的基本知識(shí)。二是，具有應(yīng)用工程科學(xué)和工程技術(shù)基礎(chǔ)的能力，具有解決土木工程實(shí)際問(wèn)題的能力，具有良好的溝通及表達(dá)能力。三是，具備較好的人文、科學(xué)與工程方面的綜合素養(yǎng)。結(jié)合武漢大學(xué)的辦學(xué)特點(diǎn)，教學(xué)計(jì)劃制定時(shí)應(yīng)突出如下幾點(diǎn)：具有較深厚的數(shù)學(xué)、力學(xué)等自然科學(xué)知識(shí)和經(jīng)濟(jì)、管理、法律等人文科學(xué)知識(shí)；較牢固的土木工程原理基礎(chǔ)和工程實(shí)踐訓(xùn)練；掌握最新的土木工程科學(xué)知識(shí)和技術(shù)方法；具備自主學(xué)習(xí)能力、解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力、學(xué)術(shù)交流能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力；重點(diǎn)在于培養(yǎng)具有創(chuàng)新研究能力，為進(jìn)一步深造奠定基礎(chǔ)；全面發(fā)展，具備適應(yīng)需求變化的能力。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)要求[4]，在2010級(jí)學(xué)校6個(gè)土木工程班中，選拔30名優(yōu)秀本科生組成土木工程地下工程方向“卓越工程師”實(shí)驗(yàn)班?？紤]到武漢大學(xué)本科生的生源質(zhì)量較好，有較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力，總學(xué)分課程設(shè)置及集中實(shí)踐環(huán)節(jié)總學(xué)分不低于150學(xué)分，具體課程的設(shè)置如下。1.通識(shí)課設(shè)置通過(guò)通識(shí)課程的學(xué)習(xí)，使實(shí)驗(yàn)班的本科生熟悉哲學(xué)、歷史、社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等社會(huì)科學(xué)基本知識(shí)，熟悉政治學(xué)、法學(xué)、管理學(xué)等方面的公共政策和管理基本知識(shí)，了解心理學(xué)、文學(xué)、藝術(shù)等方面的基本知識(shí)，具有較好的人文社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)、運(yùn)用外語(yǔ)進(jìn)行交流的綜合能力，具體課程見(jiàn)表1。2.專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課設(shè)置該模塊課程設(shè)置的目的是使卓越班的學(xué)生具有較扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)，以及較廣泛的專(zhuān)業(yè)知識(shí)；熟悉建筑、環(huán)境、交通、機(jī)械等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的基本知識(shí)，以及工程安全和節(jié)能減排等知識(shí)。3.專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置該模塊課程以專(zhuān)、通為特色，既要求實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生扎實(shí)掌握地下工程和巖土工程的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，同時(shí)也要求具備結(jié)構(gòu)工程、道路與橋梁工程等專(zhuān)業(yè)知識(shí)，掌握土木工程的現(xiàn)代施工技術(shù)，了解新結(jié)構(gòu)、新材料、新設(shè)備和先進(jìn)建造技術(shù)，以及專(zhuān)業(yè)前沿現(xiàn)狀及趨勢(shì)，具體課程設(shè)置。4.集中實(shí)踐環(huán)節(jié)通過(guò)集中實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，使卓越班的學(xué)生具有應(yīng)用工程科學(xué)和工程技術(shù)解決土木工程實(shí)際問(wèn)題的能力，以及良好的溝通及表達(dá)能力，實(shí)踐教學(xué)設(shè)置見(jiàn)表4。二、校企合作及企業(yè)課程根據(jù)“卓越計(jì)劃”的要求[5，6]，對(duì)卓越班的學(xué)生采取企業(yè)和高校聯(lián)合進(jìn)行工程型人才培養(yǎng)，培養(yǎng)過(guò)程包括在校內(nèi)學(xué)習(xí)和在企業(yè)學(xué)習(xí)兩部分，工程實(shí)踐時(shí)間(包括畢業(yè)設(shè)計(jì))累計(jì)要達(dá)到一年左右。因此，企業(yè)參與、校企合作是“卓越計(jì)劃”的關(guān)鍵。卓越計(jì)劃實(shí)施前，學(xué)院對(duì)多家用人單位進(jìn)行了調(diào)研，用人單位普遍反映畢業(yè)生的創(chuàng)新意識(shí)與能力不足，大學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)單一，缺少工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和質(zhì)疑思維。因此，卓越班的培養(yǎng)應(yīng)強(qiáng)化實(shí)踐教育，增加學(xué)生對(duì)直接知識(shí)的體驗(yàn)和積累，改變重理論教學(xué)、輕實(shí)踐教學(xué)、忽視科研訓(xùn)練的狀況。實(shí)踐教學(xué)不僅是學(xué)生獲取知識(shí)、提高能力的途徑，而且是綜合素質(zhì)全面提高的更為重要的途徑。目前，學(xué)校已經(jīng)建成1個(gè)國(guó)家級(jí)工程實(shí)踐教育中心和2個(gè)省級(jí)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，分別是武漢大學(xué)-中鐵十一局國(guó)家級(jí)工程實(shí)踐教育中心、武漢大學(xué)-中鐵大橋局集團(tuán)有限公司湖北高校省級(jí)示范實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地、武漢大學(xué)-中國(guó)建筑第三工程局有限公司湖北高校省級(jí)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，主要承擔(dān)學(xué)生在企業(yè)學(xué)習(xí)階段的管理和培養(yǎng)任務(wù)。設(shè)置了土木工程施工，鋼結(jié)構(gòu)，橋梁工程，基礎(chǔ)工程和深基坑工程等5門(mén)企業(yè)課程，聘請(qǐng)有企業(yè)工作經(jīng)歷的兼職教師進(jìn)行講授，采取基于項(xiàng)目、基于案例的教學(xué)方法，校企雙方根據(jù)“卓越計(jì)劃”企業(yè)培養(yǎng)方案的需要，通過(guò)安排和合理組織實(shí)驗(yàn)班學(xué)生參與實(shí)際工程項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、訓(xùn)練和提高學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。此外，還成立了土木建筑學(xué)院院級(jí)創(chuàng)新實(shí)踐基地，要求卓越班的學(xué)生每4~5人組成一個(gè)小組，參加校級(jí)或國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，幫助學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作、交流溝通、組織協(xié)調(diào)等過(guò)程中，養(yǎng)成良好的人際交往能力，使其具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)精神和實(shí)踐能力，成為土木工程專(zhuān)業(yè)復(fù)合型高素質(zhì)人才。三、結(jié)語(yǔ)卓越班的學(xué)生通過(guò)在國(guó)家工程實(shí)踐教育中心和省級(jí)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地的學(xué)習(xí)，接觸了大量實(shí)際工程設(shè)計(jì)與施工，較好地培養(yǎng)了他們的專(zhuān)業(yè)興趣和職業(yè)精神；通過(guò)參加校級(jí)或國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，極大地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新激情。目前，卓越班中有20%學(xué)生進(jìn)行雙輔修、組建創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)6個(gè)、獲批國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)、校級(jí)4項(xiàng)，獲批武漢大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目1項(xiàng)。土木工程專(zhuān)業(yè)地下工程方向卓越班成立至今兩年有余，取得豐碩的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。如：企業(yè)課程以專(zhuān)職教師教授為主、企業(yè)教學(xué)教師結(jié)合工程講座為輔；學(xué)院制定專(zhuān)門(mén)政策，規(guī)定40歲以下教師必須到企業(yè)脫產(chǎn)工作半年以上，增加專(zhuān)職教師的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；課程設(shè)計(jì)聘請(qǐng)企業(yè)教師來(lái)指導(dǎo)和評(píng)定。學(xué)院投入百萬(wàn)元資金為“卓越計(jì)劃”設(shè)立教學(xué)研究項(xiàng)目和教學(xué)團(tuán)隊(duì)，共設(shè)置“鋼結(jié)構(gòu)原理全英文教學(xué)研究”、“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特色教程”、“面向橋梁施工過(guò)程的可視化仿真教學(xué)系統(tǒng)研制”、“土木工程施工教學(xué)仿真系統(tǒng)的創(chuàng)新研究”、“土力學(xué)省級(jí)精品資源共享課程及基礎(chǔ)工程企業(yè)課程建設(shè)”和“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃下的學(xué)生選拔模式研究”等項(xiàng)目，5個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，全力推進(jìn)“卓越計(jì)劃”相關(guān)工作的開(kāi)展。每年選拔2個(gè)班作為“土木工程卓越工程師”班，方向已擴(kuò)展至建筑工程、地下工程、道路與橋梁工程等三個(gè)方向。1、質(zhì)量目標(biāo)工程質(zhì)量目標(biāo)為合格。為確保工程質(zhì)量，從質(zhì)量管理體系的各工序質(zhì)量程度網(wǎng)絡(luò)控制兩大方面嚴(yán)格控制，并制定出相應(yīng)的質(zhì)量保證措施以確保工程的質(zhì)量。質(zhì)量保證體系的管理組織，從公司到項(xiàng)目部，配套管理，形成嚴(yán)格的統(tǒng)一管理體系，定員定崗責(zé)任到人。2、質(zhì)量保證體系（1）、建立健全質(zhì)量保證體系，配備足夠的專(zhuān)業(yè)質(zhì)量檢查人員，確保工程質(zhì)量。（2）、加強(qiáng)技術(shù)管理，認(rèn)真貫徹國(guó)家規(guī)范、操作規(guī)程及各項(xiàng)管理制度，確確崗位責(zé)任制，組織學(xué)習(xí)圖紙、施工組織設(shè)計(jì)和工藝卡，做好技術(shù)交底工作，并建立技術(shù)考核制度。（3）、施工過(guò)程中，按部位檢查操作方法和施工效果、及時(shí)糾正差錯(cuò)。按部位及時(shí)填寫(xiě)應(yīng)檢查項(xiàng)目的隱、預(yù)檢記錄單，接受建設(shè)單位和質(zhì)量檢查人員檢查。督促班組執(zhí)行自檢、互檢制和崗位責(zé)任制。工程變更應(yīng)提前辦理。如發(fā)生涉及結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問(wèn)題必須及時(shí)上報(bào)、不準(zhǔn)擅自處理。（4）、測(cè)量、定位、放線必須準(zhǔn)確，嚴(yán)格按施工測(cè)量定位方案進(jìn)行。定位控制樁要保護(hù)好，不得擾動(dòng)。（5）、綁扎鋼筋前要熟悉圖紙，近配料檢查加工的鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量和形狀，是否符合要求。焊接接頭經(jīng)施焊人員自檢后，抽樣送到試驗(yàn)室進(jìn)行機(jī)械性能試驗(yàn)。（6）、所有材料和半成品進(jìn)場(chǎng)應(yīng)有出廠合格證或檢驗(yàn)報(bào)告，鋼材應(yīng)雙控（合格證和檢驗(yàn)報(bào)告）。砼配合比示經(jīng)試驗(yàn)室和技術(shù)經(jīng)理同意，不得擅自變動(dòng)。原材料計(jì)量要準(zhǔn)確，坍落度要嚴(yán)格控制，不得隨意加水，攪拌機(jī)后臺(tái)掛牌，標(biāo)明配合比和每盤(pán)砼用料，砂、石、水泥要做原材料試驗(yàn)。砼要振搗密實(shí)，防止漏振。拆模后加強(qiáng)澆水養(yǎng)護(hù)，進(jìn)行濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)并養(yǎng)護(hù)。（7）、嚴(yán)格工序交接制度。要及時(shí)做好隱蔽工程驗(yàn)收記錄，認(rèn)真填寫(xiě)施工日記，確保技術(shù)資料完整。（8）、堅(jiān)持預(yù)先定標(biāo)準(zhǔn)、定樣板、定材料、定做法。進(jìn)場(chǎng)材料、半成品和加工品應(yīng)執(zhí)行驗(yàn)收手續(xù)，不符合要求的材料不得進(jìn)場(chǎng)。（9）、土建和水電、安裝由現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一指揮，及時(shí)做好預(yù)埋件，認(rèn)真做好各分項(xiàng)工程施工情況及檢查記錄和隱蔽工程驗(yàn)收記錄，及時(shí)簽證。（10）、執(zhí)行砼澆筑令和模板拆除令制度。（11）、推行全面質(zhì)量管理，現(xiàn)場(chǎng)成立QC小組，以保證工程優(yōu)良，各工種施工均應(yīng)遵照有關(guān)施工規(guī)范和施工工藝要求。（12）、對(duì)垂直度偏差的高程控制，設(shè)立專(zhuān)門(mén)測(cè)量放線小組，測(cè)量?jī)x器及工具等須事先校正。（13）、建立崗位責(zé)