成 果 名 称：三十载探索，双螺旋演进：公路交通类专业实践教学体系改革
成果完成人姓名：裴建中、杨 旭、张圣忠、包 含、张 驰、张景峰、罗晓瑜、王亚琼、李岩、孙启鹏、
王来军、刘国锋、赵晓康、谢永利、申爱琴
成果完成单位名称：长安大学
交通是兴国之器、强国之基。1988年，我国大陆第一条高速公路沪嘉高速建成通车，开启我国公路发展新纪元。落后世界第一条高速公路56年之后，交通建设开始追赶超越，人才培养凸显严重不适应：毕业生素质能力不满足工程快速现代化要求。
面对“不适应”挑战，教学改革迫在眉睫。“要想富，先修路”，为满足交通大国建设战略需求，西安公路学院（现长安大学）审时度势，即时将办学理念调整为“知行并进”。由此三代人薪火相传，围绕服务国家重大工程，开启30年公路交通类专业实践教学改革，对理念、模式和机制进行体系化重构。
提出双螺旋演进理念，引领实践教学改革走向纵深。实践教学追求“真、新、整”，与工程建设内容同源、节奏同频，源于工程，而“高”于工程。基于这一规律性认知，针对实践教学偏离工程的“前沿性、复杂性、整体性”问题，提出了实践教学—工程建设双螺旋演进新理念，构建了源于工程、根系实践、本在教学的新模式，打造了贯通环节、融通场域、整合资源的新机制。
图 1 本项目的实践教学改革思路
坚持边改革边实践。最早建成国内三个综合性实验基地（1995-2014年、共675亩），将“工程”搬进校园；主编系列规划教材累计印刷252万册、150所高校选用，获首届国家教材建设先进集体；成果纳入《道路桥梁与渡河工程专业教学质量国家标准》，向全国同类专业推广；建成第一个交通类走出去办学机构“中-乌交通学院”，实践模式走向海外。
（a）渭水实习基地 （b）太白实习基地 （c）梁山实习基地
图 2 综合性实验基地
实践育人成效享誉交通行业。以扎实的实践育人涵养优良品格，90%毕业生终生躬耕交通，超40%扎根西部，铸就了公路交通人才培养的“长大品牌”，有力支撑我国高速公路从零起步到领跑世界。2018年，世纪超级工程——港珠澳大桥建成开通，全程参与建设的技术管理骨干，1/3以上来自本校，优秀代表受到习近平总书记接见。
图 3 三代教学团队代表性教师
最早建成国内三个综合性实验基地（1995-2014年、共675亩），建成全国首个数字实习基地与多个国家级教学平台，学校6个核心专业、10个相关专业入选国家级一流本科专业。组织出版系列规划教材累计252万册、150所高校选用，获首届国家教材建设先进集体；成果纳入《道路桥梁与渡河工程专业教学质量国家标准》，推广至94所高校；建成全国第一个交通类走出去办学机构“中-乌交通学院”，交通教育实践模式走向海外。育人模式被多所院校推广，被教育部认定为交通类新工科人才培养优秀样板，为全国同类专业实践教学提供了可复制、可推广的优秀范式。
①实践教学内容难以跟上“工程的前沿性”。随着公路建设走向纵深，进入翻山越岭、跨江越海，技术迭代加快。但原有实践任务落后行业发展，新技术进课堂周期长，鲜活重大工程案例解构慢，学生“毕业即落后”。
②实践教学形式难以还原“工程的复杂性”。公路为线状构筑物，一条路就跨越多种复杂地质地貌。但既有教学模型场景失真、实验条件偏离真实状态，学生对复杂性认知不足，学以致用时与本真错位。
③实践教学过程难以建构“工程的整体性”。重大路桥工程平均建设期3-5年。但传统教学环节独立，分散实习难以掌握工程全貌、全过程，知识碎片化、孤岛化现象严重，学生整体意识偏弱、总体能力欠缺、系统思维不足。
图 4 本项目解决的主要教学问题
2．成果解决教学问题的方法
（1）内容、资源、科创三维聚力求“新”，破解远离“工程前沿性”问题
动态迭代教学内容。校内外联动修订综合实践类项目，建立内容年度更新20%刚性约束机制。按1:6师生比选聘校属设计院工程师，全程参与毕业设计选题开题、过程指导和最终答辩，校企双导、真题真做。
实时更新教学资源。建设12门示范性项目式课程，实施工程图纸、施工视频等标准化处理，推进工程案例即时解耦、进入教学。与中交、陕西交控等交通国企签订协议，共建18个典型场景实习基地，资源校企共享，毕业生优先导流。
深入推进科教融汇。要求每课题拆2选题，将教师科研转化为双创选题，将科创指导纳入职称评审条件。建设10个课赛融合项目，将世界大学生桥梁设计大赛等嵌入实践课程。依托科研实验室建设创新工坊，打通第二、三课堂，每年开放课题200余项，科研、竞赛双驱动教学紧跟产业。
图 5 迭代内容、更新资源、科教融汇破解“前沿性”问题
（2）时域、场域、学域三域协同逼“真”，破解脱离“工程复杂性”问题
优先保障一线现场实习。建立经费和时长保障制度，要求地质、道勘、路桥等8门课必须现场实习。发挥校友广覆盖优势，优选“技术代表性强、学习融合度高”在建工程实习。始终坚持实践学分占比不低于25%，不随培养方案迭代而降低。
高保真建设三大全场景基地。陆续建设渭水（行车动力）、太白山（道路勘测）、梁山（工程灾害）共675亩三大实习基地，形成全场景实训集群。自主研发中大型环境模拟和测试装备14套，再现原生高维环境。
虚拟化复现工程实境。创建3个国家虚拟仿真实验教学中心构建视频观看-仿真模拟-孪生交互三个层次工程虚拟化场景，构建工程视频25个，仿真模拟案例100余个，孪生交互系统2个，实现工程实践虚实互补。
图 6 现场实习、基地实习、虚拟场景复现破解“复杂性”问题
（3）意识、思维、能力一体发力归“整”，破解偏离“工程整体性”问题
多向强化整体意识。选取52项关键工序录像记录进程，完整展现衔接脉络。构建典型工程模型库，直观呈现路、桥、隧各板块耦合关系。将港珠澳大桥8年建设期浓缩为16周课程，形成先进工艺数字资源池。
逐层培育系统思维。从综合认知入手，建设国内首个公路交通博物馆（6600平米，2017年列入国家博物馆序列）。从过程建构深化，将32项重大工程解构为15分钟“微项目”，学生可全周期参与“设计-施工-运维”。
分阶塑造工程总体能力。构建“认知实习+现场实习”“课内实验+课程设计”“毕业设计+双创竞赛”三阶递进实践教学体系，从数据打通促内容衔接。推动毕业设计完整回溯专业课程内容，全面对标真实工程流程，答辩成绩工程成熟度占50%。
图 7 全周期设计、全过程培养、全要素保障破解“整体性”问题
3．成果的创新点
教育部科技查新工作站（G01）成果查新显示：在国内公开发表的中文文献中，除查新委托课题组外，未见如委托查新项目的研究内容一致的文献报道。
（1）理念创新：提出了实践教学—工程建设双螺旋演进新理念
从第一性原理出发，实践教学的本质是知识在真实情境中通过行动完成意义建构与能力内化。对公路交通类专业，工程建设是真实情境的基石。为此提出实践教学—工程建设双螺旋演进理念，从时间、空间、动力三个维度予以解构。一是与时俱进，伴随工程进步，同步迭代实践教学“真实情境”，致力于“求新”“逼真”“归整”。二是伴随改进，工程建设依靠技术创新驱动发展，实践教学遵循教育教学规律，二者双向伴生、互促互进。三是内生递进，工程技术向前，人才培养向上，为支撑重大工程建设，实践教学改革驱动一流专业建设，培养拔尖创新人才。
图 8 实践教学—工程建设双螺旋演进新理念
（2）模式创新：构建了源于工程、根系实践、本在教学的新模式
针对原有实践教学偏离工程“前沿性”“复杂性”“整体性”的问题，认识到实践在人才培养中具有根系作用，其根源为工程，根本上也是教学。一是源于工程，深度依托工程项目提取教学真实素材，保持原生复杂性、前沿性。二是根系实践，发挥实践的链接功能，促进毕业设计等综合应用核心课程知识、综合提升多种能力，联通课程之间、理论与实际、大学与社会。三是本在教学，遵循教与学逻辑，促进课内实验、野外勘测、课程设计、科创竞赛实现实践育人，回归教学本位。
图 9 教学模式创新
（3）机制创新：打造了贯通环节、融通场域、汇聚资源的新机制
针对传统实践教学环节、场景、资源间隐形壁垒问题，打造了贯通融合新机制。一是环节贯通机制，以补齐学生工程能力短板为目标，分层递进培育学生全局意识、系统思维与综合工程处置能力。二是场域融通机制，按照能力培养梯度，融通工程现场、野外基地、数字孪生等平台，实现不同场域优势互补。三是资源整合机制，激发教师、企业、校友等潜能，统筹校企、工程、科创等资源，破解资源分散、更新滞后、供给不足等问题。
4．成果的推广应用效果
（1）实践育人成果卓著，铸就了公路交通人才培养的“长大品牌”
实施改革后，培养学生以“实践创新能力强”著称于行业，参与建设了“7射11纵18横”国家高速公路网建成、领跑世界进程中所有重大工程。扎实的实践育人，涵养了学生优良品格，毕业后广泛任职于交通运输部等各级交通部门，101个“一带一路”国家，超过90%的毕业生终生躬耕交通，“下得去、留得住、干得好”，广受行业好评。在世界海拔最高“青藏公路”、全球第一条沙漠高速“榆靖高速”、亚洲最长隧道“天山胜利隧道”等大国重器建设中，毕业生都以技术创新创造工程奇迹。
不仅培养学生规模位居全国第一，而且涌现出一大批大国重器的总工程师，包括“杭州湾跨海大桥”等新世纪三座跨海大桥的全部总工程师、首届“国家卓越工程师”等，以实践创新享誉行业。超过40%的毕业生扎根西部，在冻土、沙漠等西部地区公路建设中，破解技术难题成为领军人才。2018年，世纪超级工程——港珠澳大桥建成开通，全程参与建设的技术管理骨干，1/3以上来自本校，优秀代表受到习近平总书记接见。
图 10 学生创新能力享誉世界，铸造长大品牌
（2）实践教学改革驱动专业发展，一流建设成绩斐然
团队成员入选全国优秀教师、国家级教学名师、全国高校黄大年式教师团队，吸引新加坡国立大学FWA院士等全职加盟。主编系列规划教材，累计印刷252万册、150所高校选用，获首届国家教材建设先进集体；获批国家“双万计划”一流课程10门，6个专业全部入选国家一流本科专业、全部通过工程教育认证，一流建设体系化。最早建成国内三个综合性实验基地，吸引每年2000余名校外学生实习，影响拓展至本专业外。本科毕业论文抽检连续三年优良率位居全省第一。成果纳入相关专业教学质量国家标准，进一步列入国家交通强国建设试点。2015年，美国工程院院士、得克萨斯大学奥斯汀分校Walton教授等组成的国际咨询委员会认为，“长安大学公路交通专业的人才培养特色鲜明、印象深刻，做出了卓越贡献”。
图 11 专业建设典型成效
（3）实践教学改革成效突出，创新模式和机制广受推崇
成果由“一校探索”逐渐走向多校共享、行业认同，在东南大学等45所高校推广，近三年50余所高校来访交流；牵头中国交通教育研究会公路教育工作，在全国教育年会等分享经验36次。与华为共建交通领域全国唯一“华为实验班”。建成全国第一个交通类走出去办学机构“中-乌交通学院”，实践模式走向海外。获《光明日报》《新华网》、CCTV等媒体报道28次。2024年教育部本科教育教学评估专家组肯定该体系“为交通类新工科人才实践培养提供了新思路、新样板”。
图 12 实践教学成效推广与评价
