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【审核评估学院巡礼专题宣传】土木工程学院:以数智为核心、场景为主线,强化工程实践教育,提升应用型人才培养质量
发布时间  :  2024年10月20日     阅读  :  

“十三五”以来,学院紧紧抓住国家高等教育体制大改革等重大历史机遇,专业建设、课程建设和教学改革等方面实现了新的跨越,取得了一系列较为突出的成绩。

1)“科研五进”实践教学模式

学院依据近年来实践教学经验与成果,创建了科研资源向实践资源转化的有效机制,创建了“科研项目进实验课堂、科研成果进实验教材、科研设施进实验资源、科研选题进毕业设计、优秀学生进科研课题组”的实验教学新模式。在大幅度提高设计型、研究创新型实验项目比例的同时,专业领域的先进技术、先进工艺和试验方法在实验教学中得到广泛应用,实验教学与科研及工程应用的结合更加紧密,使得实验教学与科研深度融合,科研有效反哺实验教学,学生毕业设计(论文)选题结合科研课题和工程实际的比例高。近年来典型的“科研五进”实验教学内容包括:大跨拱桥内部钢筋应力状态检测科研项目的实验课堂融入、刚接板简支梁桥结构检测与横向分布系数测试的实验教材融入、桥梁荷载试验及状态监测科研的实验资源融入、大跨桥梁预应力监测理论与方法的毕业设计融入、桥梁病害诊断与加固团队的优秀学生融入等。

依托该模式面向士木类"结构试验与检测技术”实验课,采用基于虚拟仪器技术的图形/化G语言-LabVIEW,分三阶段开发:(1)荷载试验虚拟仿真建设;(2)虚实结合实训平台建设;(3)远程实验室建设。该实验项目已提供多种桥型的全环节荷载试验软件仿真实训,并结合自制模型、测试系统以虚实结合的方式开展荷载试验与状态监测实践教学,将体验性、探索性和挖掘性学习融入实践教学,培养学生实践创新能力。该系统能够实现多类型真实桥型的虚拟仿真,解决了大量学生不舱身临莫境实践学习、实习项目桥型单一、学生参与面少、参与度低、安全风险高等问题。

基于虚实结合的项目实践,培养学生实践能力、创新能为与团队合作精神开发便于拼装成不同桥型的模块化桥架部件,将LabVIEW与compactDAQ结合(软硬结合),虚实结合开展基于模型项目的桥梁荷装试验与状态监测实践,学生提出试验和研究构想,从模型拼装开始,全程参与结构许算、试验方案制、传感器布设、数据测试、数据处理分析、结果评价等工作,引导学生综合应用多门课程知识、自主发现问题、解决问题,培养学生的实践能力、创新舱为与团队合作精神。

目前“科研五进”实践教学模式所取得的成效:(1)在大幅度提高设计型、研究创新型实验项目比例的同时,道路、桥梁工程领域的先进技术、先进工艺和试验方法在实验教学中得到广泛应用,实验教学与科研及工程应用的结合更加紧密,学生毕业设计(论文)选题结合科研课题和工程实际的比例达到100%。(2)上述系统具有开放共享、虚实结合的特点,充分发挥信息技术改造传统实验项目的潜基于开放的虚拟实验平台,将难以现场组织开展的大型试验安全、高效地缩到线上,学生可以反复演练,实现效益最大化;系统与模型结合,虚实结合开展基于项目的实践教学,形成“理论-实践理论搅升”的逻辑闭环,科学知识和科学方法相统一,改变传统实验教学的粘燥、乏味,搅升学生学习的趣味性、自主性,并激发创新能为。(3)系统按照相关行业规范规定的检测内容和方法,能够复现桥柔承载力评定、安全性评估的全过程,账合工程实际,除用于高校的实践教学外,将在交通行业的相关职业技能培训中发挥显考的示范锡射作用。性能达到国际先进水平,现已成功应用到云南高海高速公路海口特大桥、保龙高速公路怒江特大桥等20多座特大型桥梁。(4)“科研五进”实验教学模式培养了桥梁病害诊断与加固团队杨俊教授,培养出了敢于创造、敢于探索的重庆交通大学科研工作着的精气神。(5)依托“科研五进”实验教学模式,科研服务成果助力国家重大工程项目有新突破,中心人才争当服务国家战略“生力军”。近两年,学院接受了包括中央电视台、中国交通报、人民网、重庆日报、重庆发布、华龙网、江津电视台等在内的媒体、机关刊物等采访、报道10余次,产生了显著的示范辐射作用

2)弘扬和贯彻茅以升先生“先习后学、边习边学”的工程教育思想

学院始终坚持茅以升“习而学”工程教育思想育人理念,弘扬和贯彻茅以升先生“先习后学、边习边学”的工程教育思想。借鉴我国著名桥梁专家茅以升先生提出的“习而学”工程教育思想,示范中心总结形成了符合本专业特点的实践教学模式,突出“先习后学”,先知其然再知其所以然的认知规律,强调“在习再学、习学交替”,将认知与实践更紧密地结合。具体举措包括:

(1)启动卓越工程师培养计划:行业、企业深度参与培养过程,强化培养学生的工程能力和创新能力;

(2)重视实践能力的工程人才培养目标;

(3)强调培养学生工程实践能力的教学计划;

(4)以工程任务为中心,理论与实践相结合的课程设置。

依托该理念,创建了重庆交通大学“无止桥”团队,获得香港无止桥慈善基金认可,也得到了学校各部门和其他兄弟院校的肯定与支持。团队以研究生、本科生为主要成员,聘请了重庆交通大学校长,土木工程学院院长、副院长、教授等专家作为专家顾问。在土木工程学院教师指导下,与香港理工大学、香港科技大学、清华大学等协作完成了一系列“无止桥”、“茅以升公益桥”的建设,首座茅以升公益桥(人行桥)在重庆市彭水县太原乡大山深处落成,由清华大学、重庆交通大学、北京玻钢院、重庆万州交通设计院等单位参与实施。此桥解决了700多名小学生,3000多名村民过河难问题。值得一提的是,这座桥还是国内第一座全复合材料桁架桥,这种复合材料使用寿命长、建设周期短、资源消耗低、绝缘性能好,是未来桥梁技术发展的一个新方向,也为“小桥工程”插上了科技的翅膀,让茅以升基金会的公益慈善事业传播的更远。第二座茅以升公益桥(车行桥)位于江西吉水县院背村,于2013年7月竣工,8月22日正式通车,同样为当地1000多村民,近百名中小学生解决过河安全问题。

同时,我院还举办了以“爱心助力扶贫、实践增长才干”为主题的“华西设计杯”第三届全国大学生“茅以升公益桥——小桥工程设计大赛”。共有清华大学等39所高校、87个团队参赛,其中重庆交通大学设计的节桥等3件作品获得特等奖,大学生们用智慧与知识助力脱贫攻坚。“茅以升公益桥——小桥工程设计大赛”依托交通运输部直属机关党委和北京茅以升科技教育基金会联合发起,大赛旨在动员高校大学生为贫困地区进行桥梁公益设计,并拓展青年学子实践成才渠道。其中,由重庆交通大学设计的节桥,获得总决寒最高分。

学院通过弘扬和贯彻茅以升先生“先习后学、边习边学”的工程教育思想,近年来取得成效如下:

(1)“习而学”工程教育思想育人模式将实验、实践、理论、竞赛与社会服务紧密联系在一起,学院依托该思想培养了一大批强理论、重实践、懂应用、有担当的毕业生;

(2)这两座桥的建设引起了影响更深远的“蝴蝶效应”,彭水县茅以升公益桥的修建引发了当地人大常委会开展100座人大代表58“便民桥”建设,切实解决百姓最关心、最直接、最现实的民生问题,产生了良好的社会效益;

(3)“茅以升公益桥——小桥工程设计大赛”规模大、有创意、学以致用三个鲜明特点,参赛的重庆交通大学学子们在服务公益事业和地方交通建设的同时,实践能力和工程意识也得到培养。比赛也对参赛学生良好的精神风貌和作品所展现出扎实的专业技能,卓越的创新能力和心怀祖国的家国情怀表示高度肯定,并鼓励同学们以学固本,以学立德,以学兴业,勇做新时代的坚定者、奋进者、搏击者,受到社会的广泛好评。并且获得了第三届全国大学生“茅以升公益桥——小桥工程”设计大赛唯一一项特等奖。

3)“以赛促教、赛教融合”的创新人才培养新模式

学院坚持将课程教学与创新竞赛相融合,通过“知识过程,课内外过程,竞赛指导,考核过程”四个环节,提出了一种赛教资源相融合、赛教过程相融合、赛教评价相融合、赛教能力相融合的“以赛促教、赛教融合”的创新人才培养新模式。该模式激发了学生学习的自主意识、积极性和创新性,调动教师教学激情与教学改革的积极性。

近年内,学院依托该模式组织学院师生参加各类学科竞赛8495人次,获奖5267人次。仅2023年,学生在“挑战杯”中国大学生创新创业大赛、全国“互联网+”大赛等全国性竞赛以及一些国际国内大赛中获奖1000余人/次。其中,2022世界大学生桥梁设计大赛连续两年斩获全国唯一1项特等奖,大赛由中国公路学会与中交公路规划设计院有限公司共同主办,是世界交通运输大会的重要组成部分,在行业内有着广泛的影响。初赛阶段,重庆交通大学提交的25件桥梁设计作品从193件参赛作品中脱颖而出,其中作品《柔济桥》《超级碗》进入前10名。在总决赛中,《柔济桥》以9.32的高分位列第一,获得大赛的唯一一项特等奖。此外,学校推荐作品《超级碗》获得二等奖,作品《安翎桥》获得三等奖。《柔济桥》创意设计团队由四名重庆交通大学2019级在校本科生组成,他们分别是土木工程学院建筑结构专业高恩靖、交通运输学院交通工程专业罗雨舟以及建筑与城市规划学院建筑学专业刘淞宁、黄显纹。

“从大赛启动之初到总决赛的6个月以来,团队不断设计、优化竞赛方案,最终形成了以‘安全、适用、简约、美观’为设计理念的柔济桥。”团队指导老师杨俊介绍,柔济桥的虚拟选址位于重庆市渝北区北部新区,该区域多为高新产业园区及住宅生活区,柔济桥的“安全、适用”即体现在柔济桥横跨内环快速路,通过桥身曲梁的设计和梁下桥墩的支撑,为道路两侧功能区的沟通与连接提供一个安全适用的渠道。另外,上下桥处丢弃了普通人行天桥楼梯上下的设计,选择了平缓的上坡设计,方便残疾人士出行往来。“简约、美观”体现在柔济桥桥身,线性流畅简洁、不失美感。

4)一流课程与教材建材成绩斐然

学院围绕狠抓本科教学质量,以实施本科生教育“质量工程”为契机,建设了一批国家级高质量课程与教材成果。

我院《路基路面工程》获批首批国家级一流本科课程,《桥梁工程》获批第二批国家级线下一流课程,《材料力学》获批第二批国家级线上线下混合式一流课程,《小桥大爱社会实践》获批第二批国家级社会实践一流课程。

由重庆交通大学顾安邦教授、向中富教授主编的《桥梁工程(下册)(第2版)》评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材、21世纪交通版高等学校教材,为土木工程专业学生必修的专业课教材,并荣获全国优秀教材二等奖。李松青教授主编的《道路勘测设计(第五版)》获评高等教育住房和城乡建设领域学科专业“十四五”规划教材。《高寒高落差山区高速公路运营安全风险分级管控与隐患排查治理指南》《隧道结构计算与分析》《交通建筑结构概论》《道路工程试验指导书》等教材专著也相继出版。

《桥梁工程》、材料力学》与《隧道工程A》等课程及教学团队也荣获重庆市2023高校课程思政教学名师和团队称号。

5)教学改革试验与企业定制班创新人才培养模式

依托学校优秀应届本科毕业生免试攻读硕士研究生资格和硕博连读等平台,学院继续开展“茅以升”班、“卓越工程师”班、“海外项目管理人才”班等教学改革试验与企业定制班,探索国际化、高素质人才培养模式。

其中,重庆市生态力学未来技术学院创新实验班是《重庆市教育委员会重庆市财政局关于公布普通本科高校示范性新型学院(基地)建设项目立项(培育)名单的通知》(渝教高发〔2021〕17号)批准立项的“生态力学未来技术学院”建设项目的重点任务之一,也是重庆交通大学新工科教育改革试点班,旨在以立德树人为根本任务,通过变革人才培养范式、革新教学组织形式、集聚多学科专业技术优势、汇聚多领域社会资源,建立面向未来的柔性人才培养机制,培养具有前瞻思维和科学素养的多学科交叉融合创新型人才。实验班全面贯彻党的教育方针,以“面向未来、交叉融合、科教结合、开放创新”为建设原则,以“立足工程、着眼生态、厚植情怀、绿色创新”为育人理念,着力打造“生态+、交通+、双碳”等特色课程,以抢占未来绿色科技发展先机,推动我国交通、土木、生态等领域的绿色高质量发展。实验班由学校委托生态环境研究中心并依托我院进行培养和管理。

与中铁十一局集团有限公司联合组建的以“登高英雄”杨连第命名的人才定制班,包括土木工程建筑类专业,通过定制教学活动、企业带薪实习、主题班级活动、校企联合毕业设计、双导师制教学管理、企业在线专属学习平台等方式,每年面向我校大三或研二学生,提前选拔、培养、储备企业的专业技术后备干部,实施“3+1”或“2+1”模式进行管理与培养,实现毕业就业无缝对接。