新工科建设下土木工程专业应用型人才培养模式构建

曹 海 苏梦蓓 王小平 王小莉

(黄山学院 建筑工程学院，安徽 黄山 245041)

随着“一带一路”“中国制造2025”等国家战略发展的推进，以新技术、新产业、新模式为特点的新型经济将快速发展起来，对高等教育特别是工程教育提出了新要求。中国于2016 年 6 月在国际工程联盟大会上正式加入《华盛顿协议》，大家越来越重视工程教育模式和工程人才培养的改革研究[1]。黄山学院土木工程专业作为一门地方性应用型普通本科高校下的传统专业，如何改变传统的重理论轻实践的人才培养模式，构建新型土木工程应用型人才培养模式以适应新经济背景下新工科的快速发展，成为当前迫切需要解决的一个课题。

一、新工科建设内涵

为深化我国高等教育对新工科建设的理解，2017年，教育部先后组织60多所高校在复旦大学、天津大学召开关于新工科建设的研讨会，并形成了复旦共识[2](关于开展新工科研究与实践的通知)和天大行动[3](新工科建设行动路线)，并在北京召开的新工科研究与实践专家组会议上颁布了新工科建设“北京指南”[4](新工科研究与实践项目指南)。从“复旦共识”“天大行动”，再到“北京指南”，确立了新工科建设目标、行动路线和具体实施内容，新工科建设已经成为中国工程教育改革的重要内容。2018年，教育部办公厅发布《教育部办公厅关于公布首批“新工科”研究与实践项目的通知》和《高等学校人工智能创新行动计划的通知》，要求推进新工科建设。

新工科建设主要包括五个方面内容，即工程教育的新理念、新结构、新模式、新质量和新体系[5]。具体来说就是树立大工程教育的新理念、构建学科交叉与融合的新结构、推进工程教育的新模式、建立具有竞争力的新质量、完善中国特色的工程教育新体系。新工科建设是在我国经济发展现阶段对工程教育提出的新要求，其不同于传统的工科教育模式，是由传统的工学、理学、管理学、人文科学、社会科学、经济学和法学交叉、融合形成的新型学科，目的是为了培养具有创新能力的高素质应用型工程人才[6]。

二、土木工程专业新工科建设存在的问题

1.专业培养方案

目前，国内大部分设置土木工程专业的地方性高校，都按照“大土木”的原则制定培养方案，开设的课程比较多、涉及范围比较宽泛，教学目标与教学目的不能达到完全一致，教师只是填鸭式地给学生灌输土木工程专业相关理论知识，但学生学习四年真正掌握解决工程实践问题的知识较少，导致学生在社会工作中应用所学知识进行实践能力明显不足。在新经济快速发展大环境下，新工科背景下建设的土木工程专业一定要培养出更多的工程应用型人才，具备在专业领域解决实际问题的能力。

2.教学方式

传统的土木工程专业教学方式基本上还是以任课教师讲授、上课课堂提问为主，学生主动学习、自我学习的积极性还没有被充分调动，因此，学生的创新能力、实践能力自然也达不到社会上对专业性人才的要求。随着现代化教育技术的发展，信息化、网络化为代表的一系列教学方法和模式应运而生，教学方式呈现多样化，传统的教学方式已不能满足新工科背景下土木工程专业的建设需求。

3.实践能力

对于国内大部分地方性高校的土木工程专业，实验课只是对课本知识和概念的一种补充和验证。学生基本按照教师事先设计好的实验步骤进行操作，机械地得到数据。学生往往对实验不够重视，很难去探究实验中出现的问题，无法调动起学生的积极性，也无法培养学生的实践能力。课程设计也基本上是由教师选题，按照固定的模式进行设计与计算。有的甚至每一届学生的课程设计题目都相似或者相同，学生不会去探究课程设计中出现的问题，也很难将理论知识与实践知识相结合，缺乏独立解决问题的实践能力。

4.师资队伍

由于近年来我国建设行业的快速发展，地方性高校纷纷开设土木工程专业，对于土木工程专业教师的需求也相应增加，但招聘的大都是从国内重点高校应届毕业的博士生或硕士生，这些人大都比较年轻且缺乏工作经历或参与过工程实践工作的训练，行业经历、实践能力都达不到新工科建设对土木工程专业教师的要求。

三、土木工程专业新工科建设内容

1.以产业需求为导向制定培养方案

随着新经济的快速发展，社会上更加需要具有工程实践能力、综合创新思维和沟通技巧的应用型人才。土木工程专业培养方案的制定也要结合新经济的发展需求，改变传统的大土木课程体系，建立以培养实践、综合能力为主线的课程体系，形成 “科学知识 + 专业能力 + 综合素质”的矩阵，如表1所示，实现科学知识、专业能力、素综合质要素与工程企业与行业对土木工程专业人才能力需求的对接。

2.以综合能力为目标更新教学方式

新工科建设对土木工程学科知识的应用性、交叉性与综合性提出新的要求。要改变传统的主讲专业基础知识理论教学方式方法，要将现代信息化技术手段融入到课堂教学，鼓励主干课程建设成大规模在线开放课程(慕课)、智慧课堂课程等精品网络课程，将教学大纲、教学计划、课件、课程试验、习题、工程项目视频等上传到精品课程网站，实现课程资源与学生共享。教师在课堂教学中应当积极开展参与式、讨论式、研讨式等新的教学模式，在传授专业知识过程中培养学生独立思考的能力，促进学生自主学习，为以后步入社会终身学习打下坚实基础。通过与地方企事业单位联合培养开展教学，可将结构设计、工程施工、工程管理等与工程实践紧密联系的课程放到企业或工地现场讲解学习，加深学生对专业认识和理解。实施本科生导师制度，结合学生的个性化学习需求，加强专业教师与学生的联系，适时开展创新性学习活动，提高学生的综合素质。要鼓励专业教师结合地方性高校实际教学特点编写应用型教材，充分利用虚拟仿真实验室建设，推动新工科背景下的课程教学方式改革，树立 “以学生为中心”的教学理念，培养具有综合能力的应用型人才。

3.以工程应用为主线改革实践教学

实践教学要依托“卓越工程师计划项目”“新工科研究与实践项目”和省级校级实践教学改革质量工程项目，改变传统重理论轻实践的教学理念，做好顶层设计，加大实践教学环节在专业培养方案的比例，增加大学生创新创业训练项目、学科竞赛等课外实践教学环节，如表2所示，逐步建立以培养工程应用能力为主线的土木工程专业实践教学体系。

表1 知识、能力、素质要素及实现矩阵

表2 课外实践教学环节

将课程设计、施工组织训练、工程管理等融入到实践教学之中，也可以直接利用工程现场平台，将专业认识实习、生产实习和毕业实习等实践教学内容融入进来，通过企业教师和学校教师的双重指导管理，提高学生的实践学习兴趣，培养学生的综合能力。地方高校要主动出击，加强与本行业相关企业的对接，搭建实践实习基地，开展企业与高校双导师协同育人合作机制，推动产学研合作，实现互利双赢。开展校内相关学科合作，整合本校相关工科专业资源，共建多功能实践教学平台。土木工程专业可以与化学工程专业共建建筑材料实践平台，与机械工程专业共建力学实践平台，共同指导试验课程教学与学科竞赛。

4.以人才培养为中心优化师资队伍

新工科建设必然要求高校教师具有工程实践相关经验。“双师双能型”教师是新工科建设理念下土木工程专业教师的必然要求。选派年轻教师以挂职的形式到相关企事业单位参加实践锻炼，一般不少于半年，熟悉掌握本专业最新的发展动态。采取组建课题合作小组和校企联合培养的方式，聘请具有高级工程师职称或注册证书的工程师担任相关课程的讲授教师。以新工科建设人才培养目标为导向，大力支持中青年教师开展国内外访学，鼓励年轻教师去国内外知名高校攻读博士学位，逐步优化师资队伍。邀请本行业协会的资深技术人员定期或不定期来校开展专题讲座或报告，让高质量的工程师教育走进高校课堂。鼓励专业教师考取本专业执业资格证书，积极推动教师评价考核体系、专业技术职务评聘等制度改革，给予对新工科建设方面作出贡献的教师以倾斜。通过利用横向科研项目等与企业对接，拨付专项经费开展应用型科研研究，提高教师科研成果转化率，达到既锻炼教师科研能力又能反哺教学的良好局面。

四、结语

新技术新经济的发展对土木工程专业人才培养提出了新的要求，新工科建设是土木工程工程教育的重大变革。在确定“新工科”背景下土木工程专业人才培养目标的基础上，基于目前应用型人才培养中存在的问题，就培养方案、教学方式、实践能力、师资队伍四个方面提出了改革措施，目的在于培养的具有创新能力的高素质应用型工程人才，以达到新工科建设背景下土木工程专业人才培养需求。