土建类专业应用型课程设计的探索研究

赵晓会

河西学院土木工程学院 甘肃张掖 734000

一、概述

课程设计是学生完成某一门课程学习之中或之后，运用已学知识与技能，结合已知资料和条件，独立思考、独立完成的设计成果。《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》和《高等学校工程管理本科指导性专业规范》等国家标准对土建类专业课程设计实践教学环节做出了基本要求。应用型人才培养对实践教学体系建设、实践教学环节建设以及学生职业能力与职业发展提出明确的要求，特别是新时代全国高校本科教育工作会议精神的落实、“双一流”建设的加快推进等，使河西学院土建类专业深入探索实践环节、加强应用型人才培养、实现“工程师基本训练”培养目标等，成为教育教学改革深化的必然趋势和现实要求。

从全国看，建校历史较为悠久、以工科专业见长的各高等院校，特别是土建类高水平院校，对课程设计实践教学环节十分重视且形成了各自的传统优势。河西学院作为新建本科应用型地方高校，因其前身为师范学校，师范型教育理念深入，对工程教育的理解和把握上提升空间较大，学校升级应用型本科院校以来即使经过多年改革，仍受师范类专业教师的惯性影响，深化工程教育改革的阻力依然存在，特别是在课程设计实践教学环节的理解与执行上存在的问题比较突出。现以河西学院工程管理专业为例，探讨课程设计与应用型人才培养的相关问题。

二、工程管理专业课程设计现状分析

河西学院土木工程学院土建类专业设置了课程设计实践教学环节，但经过约8年的执行仍存在不少问题和困难，主要表现在：

一是课程设计由该课程的任课教师直接承担，学生人数较多，教师指导不到位。很多课程达到一名教师指导40名学生的比例上限；

二是课程设计时间安排不尽合理。任课教师往往在课程基本结束、临近期末考试时下达设计任务书，但学生主要精力在复习考试上，投入课程设计上精力有限，导致课程设计效果不尽如人意，未能真正达到课程设计的训练目的；

三是课程设计任务的类型、内容单一，不能完全达到应用型培养训练要求的目的。与此同时，任课教师工程实践经历、工程实践经验偏少，理论联系实际、解决工程实际问题的能力提升空间较大；

四是课程设计教学大纲未能全面覆盖课程知识、能力要求，且在建筑规范的应用上、职业能力与职业发展的教育引导上，与工程教育、工程认证的基本要求尚有一定差距。

三、教学改革措施

(一)优化人才培养方案，固化课程设计教学比重

工程管理专业培养方案以《高等学校工程管理本科指导性专业规范》等国家标准为蓝本，紧紧围绕河西学院办学定位，结合地方专业特色，借鉴兄弟院校办学经验，共设置了7个实践教学环节，达到了专业建设规范要求，也基本符合新工科要求和工程教育、工程认证指标体系要求。其中6门课程设置了课程设计实践教学环节，占实践教学学分的20.2%，学时占比23.4%，体现了对学生工程设计能力训练的应用型人才培养办学定位。下表为工程管理专业课程设计列表。

工程管理专业课程设计列表

(二)完善课程设计教学大纲，突出“实战化”训练

秉承“出口为导向”的培养理念，是应用型人才培养的基本取向，关注学生毕业后五年的职业发展，是新工科、专业认证的必然要求。课程设计教学大纲的修订必须紧紧围绕、服务于各专业办学定位、培养目标。重点围绕设计、施工、管理的培养能力及其深度的设定、规范的应用等修订，以保证培养目标的实现。如何使课程设计选题、内容等更加接近实际工程，特别是如何与职业能力、职业发展相结合，都是各高校工科专业人才培养研究的问题。教学大纲是应用型人才培养质量的基本保证。课程设计教学大纲应充分贯彻新工科、工程教育、工程认证理念，且与职业岗位与职业能力相对接，课程设计选题和内容更加接近工程项目实际。例如，“建筑工程概预算”课程设计要求以典型工程实例为主线，结合现行定额以及最新的工程造价管理文件，运用广联达软件，从列项、计算工程量、套用定额确定基价、工料分项、取费等环节，使学生掌握单位工程施工预算的编制依据、编制内容、编制方法和步骤，以及单位工程造价的组成，从而培养学生具有运用本课程的基本理论、基本知识和有关技术经济政策，合理编制单位工程施工图预算的能力。

(三)引入学科竞赛与执业资质准入机制，助推学生创新能力培养

课程设计不仅是对本课程知识应用的体现，而且是对已学知识的综合应用，学科竞赛和执业资质准入制恰是全国性或行业性的检验平台。

学院出台一系列政策激励教师和学生参与各类学科竞赛，将学科竞赛纳入学院建设与发展规划，先后制定了《河西学院土木工程学院学科竞赛及职业资格考试工作方案》等文件，人才培养方案“素质拓展与创新创业”模块，设置一定的教学学分，保证学科竞赛在应用型人才培养中的实效性。与此同时，学院申报开展“测量技能比赛”“建筑制图竞赛”“结构设计比赛”等院级学科竞赛。随着学科竞赛深入开展，学院将原设立的院级、校级竞赛项目与国家级、省级、行业级进行整合对接，包括竞赛名称、评价标准等，作为国家级或省级竞赛的校级选拔赛来实施，以此进一步扩大学生参与的覆盖面。在校内开展各类学科竞赛的基础上，积极组织学生参加省级、国家级及行业学会(协会)举办的专业学科竞赛，如“全国大学生结构设计竞赛”“全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛”及建筑行业协会举办的全国大学生“基于BIM的施工技术应用技能竞赛”“BIM技术应用技能竞赛”等。为调动教师指导学科竞赛的积极性，学校印发了包括学科竞赛指导在内的教学项目奖励制度，学院配套制定了课时认定、津贴核算等办法，充分调动教师参与学科竞赛的积极性。工程管理专业师生尤其在学科竞赛方面表现突出，多次在行业内比赛获得特等奖及一等奖的优异成绩。

资格准入制、执业资格制是建筑行业的特点。根据国家人力资源部关于特有职业技能鉴定的相关规定，我院于2013年与甘肃省测绘地理信息局、省图学学会等单位积极交流沟通，在我校设立测绘地理信息行业特有职业技能鉴定考点；与此同时，在中国图学学会等单位的大力支持下，2014年设立“全国CAD技能等级考试”土木建筑类考点。通过鉴定学生对知识与技能的掌握和测量、绘图等实践能力检验，强化学生职业技能训练，提升毕业生就业创业核心竞争力，提高学生就业创业率。

(四)推进全过程课程设计理念，提高多专业融合能力

传统的单一课程设计教学方法已不能满足应用型人才培养的要求，亦不能适应一流专业建设和工程认证的需要。深入推进“全过程”和“一体化”课程设计理念，使单独门数课程设计形成一个相互联系或关联的课程体系，且依据工程的全寿命周期(建筑工程从立项、勘测、设计、施工、管理等全过程)对课程设计进行总体规划，按照课程体系和教学计划逐项完成，见下图工程管理专业一体化课程设计体系。

工程管理专业一体化课程设计体系图

具体实施过程为指导老师前期寻找工程资料，结合工程特点及地域环境，设定工程概况及场景，同一个工程项目的决策、设计、施工阶段结合相适应的课程设计模块，同时完成该项目全寿命周期内容和各课程“一体化”设计，既锻炼了学生实践能力，又对工程项目全过程管理有了深刻的认识。凸显了工程项目的系统化思想，又反映了各课程在工程项目中的地位和作用，更有利于应用型人才的岗位能力和职业发展。鉴于学院现有的各方面条件，课程设计模式改革从“课程设计一体化”向“全过程课程设计”逐步深入，最终实现“全过程课程设计”培养模式。

(五)深化课程设计选题与内容，凸显应用型人才培养

课程设计的选题与内容要紧密结合工程实际。通过课程设计实践教学，培养学生熟悉建筑工程设计规范，掌握建筑设计意图及其细部构造详图设计、建筑图纸的表达方式及达到的施工图深度，熟悉混凝土设计和钢结构设计规范、结构系统和结构选型，掌握施工组织设计方法、分部分项工程的施工工序、施工进度计划编制、施工平面图布置及其应用软件等。目前，随着BIM技术在建筑行业的飞速发展，土建类专业应用型人才培养亦顺应建筑发展趋势，紧抓数字化发展趋势，河西学院工程管理专业在课程设计选题和内容上结合BIM、虚拟仿真、VR等新技术，实现BIM与知识的智能融合，深入研究新的课程设计模式。一是“BIM一体化课程设计”，以建设工程全生命周期BIM应用为目标，以全过程项目管理为主线，围绕BIM综合一体化展开课程设计，一套案例贯通设计、招投标、施工、造价各阶段的BIM一体化课程设计应用；二是“智能建造课程设计教学”，建立BIM+智慧工地平台，通过标准化虚实一体智慧工地，把工地和项目管理搬进校园，让学生建立规范化认知，让学生能够在校园模拟真实的管理工地过程，提升学生的课程设计的综合实践能力。

四、质量保障体系的建立

(一)普遍构建课程组，改变课程设计教学模式

传统的课程设计是由任课教师根据课程目标设定的，是独立的、缺乏关联的实践训练。而构建课程组，则是将关联性比较大的课程组成一个课程组，如将“画法几何与土木工程制图”“建筑CAD”“房屋建筑学”“PKPM应用”等课程组成一个课程组，达到掌握绘图基本原理、掌握绘图软件、掌握建设设计规范、掌握建筑方案设计及个别细部构造设计、掌握建设设计图纸表达方式与施工设计深度以及建筑信息建模(BIM)的基本方法等全过程。而课程设计则以案例的方式下达，从而达到培养学生绘图能力、绘图软件使用能力、建筑信息建模能力到建筑设计方案初设能力、建筑设计方案比选能力的闭环过程。

(二)建立课程设计质量保障，编制课程设计深度要求

首先建立课程设计指导组，其应与课程组相匹配，切实加强课程设计指导的同时，以小组为单位编制符合学情的课程设计深度要求，建立内容深度、考核方式、学生成果展示、成绩评定的指标体系，激发学生的创新设计能力。与此同时，适度增加课程设计深度，达到培养学生“求真学问、练真本领”的目的。

(三)构建课程设计案例库，提升学生工程实践能力

课程设计案例库建设是保证课程设计顺利完成的基本保障。由于建筑工程本身的复杂性和实践性，工程差异性较大(如土石坝设计)，其水文条件、地质条件、土壤条件等的差异，即同一行政区的土石坝的坝型选择及其分析计算不可能相同。同时由于工程周期较长且远离城市，无论是教学单位还是任课教师都难以直接接触到工程实际，因而逐渐建立建筑工程、水利工程、道路工程、桥梁工程等实际工程案例库，成为提升学生工程实践能力的基本保障。

(四)提升教师工程实践能力，保障应用型课程设计落实

在课程设计中，指导教师起到引领和决定性作用，无论是选题、设计方法还是内容把控、过程指导、结果评定等对学生工程实践能力的培养至关重要。因此，提高指导教师的工程实践经验成为保证课程设计质量的关键性问题，河西学院土木工程学院始终坚持通过教师企业轮岗锻炼、生产实习、外派培训、横向课题研究等方式，深入校企合作，制定政策鼓励教师到企业、行业见习和挂职锻炼，并聘请一批行业、企业专业技术人员做兼职教师，不仅帮助教师在施工、设计、工程咨询等建筑类企业获得实践经验及课程设计原始资料，还拓宽了教师视野，将教师所学所得反馈于教学环节，提升了实践教学质量，确保顺利完成课程设计指导工作。

结语

河西学院工程管理专业在深化实践教学环节方面进行一系列改革，其中课程设计环节是落实应用型人才培养的重要因素。经过近几年循序渐进的改革、实践，工程管理专业在全过程课程设计、BIM技术的融入、教学案例库的建设、学生学科竞赛、教师工程实践能力提升等各方面均有发展，且取得一些成就。目前该专业有六位教师取得一级建造师证书，“双师型”教师人数达到76.8%，学生亦在各项全国性学科竞赛中取得优异成绩，但土建类应用型人才培养仍任重而道远，坚持不懈的发展和改革创新是实现培养目标的关键。