应用型土木工程专业教师的素质

[摘 要]该文结合高校創新应用型土木工程专业人才的培养目标,分析了国内外对现代工程师的基本要求,探讨了应用型土木工程专业学生的能力要求,提出了土木工程专业教师在人才培养过程中的重要作用,研究了土木工程专业教师的工程素质和工程能力的基本要求,提出双师型教师的构建是培养創新型工程卓越人才的重要保障.

[关 键 词]創新应用型双师型工程素质工程能力

1问题的提出

創新应用型人才是指既有扎实、宽厚的理论基础,又具备较强的实践应用能力和一定創新能力的高级专门人才.其人才培养的基本特征是：价值取向体现行业性,培养目标体现应用性,课程设置体现复合性,培养过程体现实践性,知识应用体现創新性.

目前,土木工程根据行业特征大致可以分为科学研究型与应用型两类.而作为应用性很强的土木工程专业,其应用型人才需求的比例高达85%～90%.因此,突出“創新应用”是土木工程专业应用型本科教育的核心和关键.我国高等工科教育正在推行的CDIO模式、卓越工程师培养计划也都是强调工程应用和实践教学体系的建立及其重要性.但目前我国高等院校土木工程专业所培养的人才在知识结构、知识能力、素质结构等方面离这个要求还有相当的距离.受以传授知识为主的传统教育思想影响,不少应用型本科院校的教学仍仅注重专业基础理论知识的讲授,而淡化教学过程中的实践应用环节和学生創新能力、团队协作能力的培养,毕业的学生往往学了很多理论知识,但不知道如何将其用于解决实际工程问题.笔者曾担任建筑设计研究院总工程师多年,对这些方面感受深切：无论是研究生还是本科生,经过多年的系统专业理论学习,并通过试验、实习、毕业设计、毕业论文等实践教学环节训练,各门成绩都很优秀的毕业生,进入设计院后,基本都手足无措、无从下手、适应能力较差、不能满足企业核心竞争力的要求.这些问题一方面与高校课程设置有关,先学基础课如高等数学、工程三大力学等,再学各专业课知识点（如钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构、工程结构抗震等）,最后进行综合毕业设计.但学生不能自觉将多年所学自后而前的联成整体以形成应用技能,而这正是人才需求企业所期望的.另一方面与教师素质有关.很多教师从高校毕业直接进入高校教学,没有相应的工程设计经历,对工程界通用的设计原理、表达方式及计算软件运用等知之甚少,却指导学生的课程设计或毕业设计,这无异于无源之水、海市蜃楼.指导出的学生更难奢望具有较强的工程实践能力.因此,培养創新应用型人才是一个复杂的系统工程,涉及教育观念的更新、人才培养模式的构建、实践教学的改革、教师素质的提升、教师评价体系的建立等.其中,教师素质提升与教师评价体系构建是工程教育改革的龙头,也是創新应用型人才培养的难点之一.而目前对創新应用型人才培养的思考主要集中在对学生素质的要求和培养,对应用型本科院校专业教师的素质要求和提升却甚少提及.本文结合自身多年从事土木工程教学和建筑结构设计的实践经验,针对培养創新应用型土木工程专业教师的素质和能力要求进行探究.

2应用型本科土木工程教育应达到的能力要求

随着中国高等教育迅速进入大众化阶段,我国高等教育呈现出多样化的办学格局.应用型人才培养是高等学校根据社会实际需要而提出的,现在已经被我国大多数本科院校和社会所接受.由于应用型土水工程人才是面向上程实际、面向基本建设第一线,掌握一定的基础理论知识,并具有一定的科研成果創造转化能力的人才,所以高等工程教育界都在积极地探讨应用型人才培养目标和人才培养模式.例如提出“CDIO”模式、“卓越工程师”培养计划等等.虽然名称不尽相同,培养目标表述上各有千秋,但都具有一些共性的特征：在培养目标上以市场为导向,以通识教育为基础,提高学生的工程素质和综合工程能力；在教学计划上,突出应用与工程实践能力的培养；在教学计划的安排中,加大实践教学的比例,突出学生动手做工程能力、解决实际问题能力、二次創新能力的培养；在培养方案上,应用型人才培养模式可采用“两段式”培养模式,即学科基础培养阶段和专业方向培养阶段；在教学模式上,倡导“理论与实践相结合”、“素质教育与专业教育相结合”、“课内与课外相结合”、“学校内教育与校外企业实习基地教育相结合”等等.不论哪种模式,其目的都是为了培养出面向工程一线的具有较强实践和創新能力的高素质专业人才.

美国的工程教育一直引领着国际工程教育的潮流,美国工程与技术鉴定委员会对美国高等工程教育提出了8项标准：①应用数学、科学、工程知识；②设计并实施实验,能分析解释并能获得数据；③能够按照要求进行系统设计或工艺设计；④能在工作中参与集体合作,并能和他人有效地沟通；⑤能够发现工程问题、解决工程问题；⑥了解工程对于全球和社会的影响；⑦对终身学习必要性的认识及自学的能力；⑧是从事工程必须的基本技术、基本技能和使用现代工具的能力.虽然美国的工程教育理念、欧洲工程教育模式与中国的工程教育思想在一些表述上有差异,但是也有很多共性.基于上述对高等工程教育的要求,结合土木工程专业特点,应用型本科院校土木工程专业本科生的能力要求可以概括为：①对土木工程专业知识的应用能力,解决“会不会做”的问题；②工程设计、建造与施工管理的能力；⑨土木工程专业技术必需的操作技能,如测绘仪器使用、计算机软件的应用、工程预决算、检测仪器使用等等；④工程实验、检测、鉴定的能力；⑤能够及时发现工程问题、分析工程问题、解决工程问题的能力；⑥自我学习、不断更新知识的能力；⑦能够与各方合作协调共事的能力；⑧能够在行业内进行技术交流的能力.上述对学生的诸多要求,都需要从事高等工程教育的一线教师去完成,需要高校教师具备更高的相应素质与工程能力要求.

3应用型土木工程专业教师的素质要求

大学自产生之日起就以培养人才为己任.我国高等教育法也明确了大学的三大功能,即：人才培养、科学研究、社会怎么写作.人才培养是高等教育的根本任务,而高等学校的教师是人才培养的主力军.高校教师特别是专业教师,教书育人,培养学生的工程素质和工程能力是教师的本分和责任.教师无论是课堂教学,还是实践性教学环节,每天面对的是学生,接触最多的也是学生.专业教师对土木工程专业的理解,教师在授课时的启发引导、逻辑推理、案例分析,都潜移默化地影响着学生.教师在指导课程设计、工程实习、毕业设计辅导等实践性教学环节中,其自身的工程素质和工程能力,直接决定着学生的能力培养.我们认为,在提出土木工程专业应用型人才素质要求的同时,也应关注对土木工程专业教师的工程素质和工程能力的要求.3.1教育观念的更新

教师教育观念既是創新应用型人才培养的先导,也是教学改革的瓶颈.长期在精英教育环境下学习、成长起来的教师,又身处以学科建设为龙头的高校现实环境中,教育观念往往与創新性应用型人才的培养目标不一致.因此,要办好創新应用型本科专业,首先要改变一些高等教育的传统办学观念,主要有：一是认为应用型本科比学术型或教研型本科低一档次,有点接近职业教育,降低了学科、专业的层次,也削弱了教师培养創新应用型人才的积极性.事实上,应用型与学术型或教研型专业的差异主要体现在适应社会需求的外延上,体现在学生应用能力的培养上,而不存在层次差别.二是过分强调学术化观念,追求基础知识、专业知识的系统性和完整性,导致课堂理论教学学时不断膨胀,而忽视了综合应用知识能力的培养.理论研究与表明,职业成长的潜力更多地取决于学习能力尤其是自我学习反思能力,而不是基础知识的宽厚.建构主义教育理论认为,知识和能力不是传授的,而是建构的,这一点非常值得深思.当代工程知识更新很快,如不能授学生以“渔”,传授的这些知识很快会过时,对学生应用能力的培养毫无帮助.三是将专业教育与学术训练混为一谈,重视传统理论、传统方法、传统工具的学习与应用训练,对新兴方法、新兴工具在土木工程中的应用认识不到位,对工程建设的新进展关注不够,对社会化、专业化分工的趋势认识不深刻.导致学生所学知识、方法落后于当前工程实践,导致学生的应用能力、应用水平与社会需求脱节.例如：工程界的结构图早已采用平法表示,但许多学校的毕业设计仍采用单榀剖面详图表示.脱离于社会工程实际.

教育观念的转变影响到教学过程的方方面面.首先要变革现有的课堂理论教学学时不断膨胀,课程体系头重脚轻的现状.要进一步明确大学教育将工程理论和工程实践结合的重要性,注重持续学习的能力、团队协作与沟通能力、創造性的思维能力是21世纪土木工程师的立业之本.其次变革课程内容的学科取向,改变目前以学科科目相对应的方式来安排课程内容,缺少必要的横向联系,容易产生条块分割,学生不能融会贯通的掌握工程知识；建筑工程的学生走上工作岗位不能对所学工程知识应用自如,与学校课程内容设置有很大关系,学校课程安排是让学生通过学习基本构件及其有关的设计施工要点来学会知识,这些知识只是工程应用中的局部专门知识,最大的问题是学生没有学到在各种总体问题中如何应用他们的专门知识,也就是说,学生学习知识是从局部到整体,而工程师的工作思维是从整体到局部,使得学生将来工作所需要的实际工程设计模式与学习技术知识的模式之间是不连续的,甚至于流程是相反的.再次,要变革课程教学方式方法,课程教学过于注重基础知识、专业知识的灌输以及专业技能的训练,而忽视了工程思维的培养、工程方法的启迪、創新精神的培育,在教育性与训练性之间失去了必要的张力和平衡,导致学生的视野狭隘、工具功能突出,发展潜力明显不足.教学要紧扣应用和創新,比如建筑工程行业中通用的电算程序、平法表示等都要在教学中加强,使学生一走上工作岗位就能得心应手.

3.2专业教师的工程素质与工程能力的提升

創新性应用型本科专业教师既要具有较高的学历、较扎实的学术功底,又要具备较丰富的实践能力、较深厚的工程素养.较为理想的情况是大部分教师都是“双师型”,而现实情况是这样的教师较为缺乏,教师培养也存在路径依赖.造成这种局面的原因,既有认识的偏差、机制的缺失,也有教师个体层面的问题.在以科学研究带动教学成为一种普遍认可模式的情况下,如不能采取系统的对策,这种局面在相当长的时间内将很难改观,創新应用型人才的培养也就成为无源之水.

在认识层面上,目前主要存在三个误区.一是对应用型学科来说,其科学研究要遵循“知识积累+技能训练一实践运用一总结研究”的方法,其实践性活动在先,相当一部分“实践活动”学术含金量不高,难以转化为“研究活动”,但却是应用型学科研究的背景与基石；而高校现行学术评价体系的主流遵循“积累知识一专题研究一实践性验证”的模式,与应用型学科实践研究的路径不兼容,导致大部分高学历青年教师在思想上对工程实践能力锻炼、工程素养提升的重要性认识模糊,在行动上缺乏积极性.二是对“教学成师”、“实践成师”的互补性、不可替代性认识不足.事实上,“教学成师”是教师的自然发展方式,是教师“从原有的教学经验出发,生长新的教学经验”的过程,它是一种与教育实践相伴相生的成师方式；“实践成师”则是人为的教师发展方式,是教师将“公共教育知识内化为个人教育知识”的过程.“教学成师”与“实践成师”二者互为依托、互为补充、缺一不可,构成一个有机的整体.片面强调“教学成师”、忽视“实践成师”也会导致相当一部分高职称、老教师在教学过程中过分片面地强调教学经验的积累,而忽视了教育观念、教育技术的与时俱进,容易出现“师傅带徒弟”的经验主义倾向,这与高等教育进入大众化时代的要求和創新性应用型人才培养的目标格格不入.三是对教师提升工程素养的路径认识过于片面,认为只要选派青年教师去企业进行实践即可解决青年教师实践能力欠缺的问题.实际上,只有在科学研究、工程实践、教育理念与教育实践这四者相互交汇的情况下,才能促使专业教师的理论认识、工程经验与教学感悟互相融合,从而催生教育智慧、产生新的教学经验.

因此,要构筑专业教师的实践学习平台,专业教师的教学水平提高、工程素养的提升也就只能通过穿行、往返于“知”与“行”两个世界的方式来实现,周期性地穿行于教育理论、科学研究、专业知识与工程实践之间,实现同期互动,使专业教师成为贯通“知”与“行”两个世界、催生工程教育智慧的纽带与载体.

为提升专业课程教师的工程素养,在机制上,一要建立健全专业教师到生产单位进行工程实践、学习交流的机制.充分利用高校創办科技怎么写作机构、办学协作单位的平台,引导组建团队,有计划、有目标地给教师提供实践平台,同时要保障教师的现实利益,鼓励、推动教师积极地投入到工程实践中去.二要借鉴国外“实践教授”模式.建立一支数量质量稳定、来自生产一线、实践经验丰富的教师队伍,健全专兼结合、校外专家授课机制.三要提倡、鼓励、促进教师进一步密切与工程界的联系.积极参加注册工程师考试认证、申报工程系列职称,努力承担工程设计、检测、鉴定、咨询等技术怎么写作项目,参与各种工程技术评审会议,全方位地提升专业教师的工程素养.四要积极引进工程一线的资深工程师.在其丰富的工程实践知识基础上加以教学方法的引导,使其成为双师型教师.五要进一步完善、调整、优化专业教师教学、科研、工程实践能力水平的评价体系.改变过分学术化的评价倾向,引导、促进教师不断提升工程素养,同时要充分发挥专业顾问委员会的作用,对承担课程设计、毕业设计的指导教师进行工程素养认证.3.3对教师創新能力的要求

創新指一切从无到有的創造,包括一切比以前既有的东西具有新形式、新内容的新组合.也就是说,不管是从外在形式上,还是从内部或内容上,只要增添一些原来所没有的元素,就是創新.在现实社会大背景下,培养創新人才是国家可持续发展的关键性因素,而具有創新意识和創新能力的教师,是培养高素质創新人才的最重要的因素.大学教师的創新能力与其在高校要承担的双重角色相对应,即：教学創新和科研創新,这二者是相互促进、相辅相成的.

土木工程专业是一个不断发展的学科,教师要有科学研究的兴趣,要有一定的科研能力和創新能力.通过科研活动,才能把握学科的发展动态,了解学科的前沿；通过科研或社会怎么写作,教师才能运用理论知识分析问题、提出问题、解决问题；通过科研創新活动,才能对相关规范、规程有深入的理解.反之,教师的科研創新能力水平对教学水平和教学效果有很大促进.教师把科学研究和創新的成果渗透在教学活动中,从而影响、带动学生去思考问题、观察工程问题,培养学生的創新意识.

教学創新是在具备较高的教学能力和较扎实的专业能力基础上的創新,教学能力包括教学内容的把握程度、教学方法的运用、教学语言、教学管理、考试考核方法等等.关于课堂教学可以用八个字来简述：、明白、方法、效果.具体而言,作为土水工程专业课教师,要对土木工程专业热爱,要把带入课堂,感染学生的学习主动性；要对自己所教授的课程有充分的掌握,要建立该课程的逻辑思维方法；要因材施教,运用多种形式的教学法,如启发式、引导式、案例教学、类比教学法、互动教学等等；以楼盖结构课程设计为例,结构形式可以是单向板肋梁楼盖,也可以是双向板肋梁楼盖；可以设计成密肋楼盖,也可以是无梁楼盖.因为建筑物的使用功能要求不同,哪一种类型是最佳方案,可以启发学生去思考、去比较.又如考虑塑性内力重分布设计方法,就利用了混凝土结构中塑性铰的概念,而在后续课程《结构抗震设计》中,钢筋混凝土框架结构抗震设计也利用塑性铰的转动能力,提高结构的延性耗散地震能量,减少地震灾害.适时引导学生发散思维,从而激发学生的創新.教学是学生获取知识的主要渠道,教学的首要目标是有效的传输知识,要关注教学效果,听取学生的意见,不断地反思和創新教学方法,使学生获取扎实的专业知识.

3.4教师对人和自然道德关系的认知要求

土木工程的建造要利用自然资源,以满足人类对各种设施的需要.土木工程人能够使天堑变成通途,能把戈壁变成工厂,能够把荒滩变成美丽的新城,能够建造满足人类生产、生活、学习、娱乐的各种需求的高楼大厦.但是,必须认识到土木工程不论是建造过程还是既有建筑,既是各种资源消耗的大户,同时也是自然环境的破坏者.土术工程专业教师必须充分认识到环境保护的重要性,有节能环保可持续发展的意识,才能培养学生逐步养成“应不应该做”的理念.例如在毕业设计中,要有意识地引导学生关心结构材料的用量及造价问题实现优化设计,节省的结构材料就是减少了对社会资源的占有,就是节能减排.因地制宜地做好结构设计工作,同时注重经济效益,提倡就地取材,形成具有经济效益和社会效益的结构设计模式.

土木工程耗资巨大,工期较长,市场运作复杂,牵涉到的部门较多.教师要有经济管理意识,从前期的投资论证,到中期的规划设计,再到建造过程中,以及交付使用后的运营、维护、经营管理,都涉及到经济问题.教师要有经济管理的知识,要对市场经济运行规律、对合同管理知识有一定的掌握和了解,才能在各个教学环节中引导学生不断地优化设计,学会算经济账,学会回答“值不值得做”的问题.教师要引导学生意识到：浪费就是没有处理好人和自然的关系,是不道德的.

4结束语

高等工科院校肩负着为社会培养信念执著、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖創新人才的使命.高素质的应用型土木工程人才培养需要多方面的配合,如人才培养方案的制定、培养模式的遴选、实践性教学环节的改善、校内校外合作办学、师资队伍的建设等等.其中高校专业教师是土木工程应用型人才培养的主力军,教师要不断提高自身的工程素质和工程能力,在“知”与“行”之间不断穿越提升,努力达到“双师型”专业教师的要求,从而能站在总工程师和教授这一双重高度上主动引导、启发学生学习工程知识、全面地理解工程,掌握做工程的基本要求,使学生真正受到工程师的基本训练,进而培养出創新应用型工程卓越人才.