新工科建设背景下土木工程专业专创融合探索与实践——以湖北文理学院为例

曾 刚,徐福卫,李 峥,王学兵,范建辉

(湖北文理学院 土木工程与建筑学院,湖北 襄阳 441053)

工程教育的根本任务是为社会培养符合各个行业发展需求的专门技术人才。中国自2016年6月成为第18个《华盛顿协议》正式成员,标志我国工程教育国际化迈出了重要步伐。中国工程教育为“大国工程”“国之重器”做出了不可替代的卓越贡献。然而,要提升高等工程教育服务经济社会发展的能力和贡献度,加快建设高等工程教育强国,必须推动新工科建设再深化[1],新工科建设作为高校综合改革的“催化剂”而引领高等教育变革[2],新工科建设具有厚重而鲜明的时代背景且势在必行[3-4]。

一、新工科与专创融合

(一)新工科的发展历程和内涵

在教育部顶层设计下,中国于2017年2月启动了新工科建设计划,逐步形成了从“复旦共识”到“天大行动”再到“北京指南”等新工科建设的重要共识,确立了新工科建设目标、行动路线和具体实施内容。[5]新工科的内涵是以立德树人为引领,培养未来多元化、创新型卓越工程人才,具有战略型、创新性、开放式等特征。[6]

(二)专业教育与创新创业教育

专业教育是高校学生获取知识与技能的主要方式,是实现适应经济社会和行业发展需求的人才培养目标的重要环节。创新创业教育是把理论知识和实践探索相结合的综合性教育,关注学生创新创业思维的培养和实践训练。专业教育与创新创业教育两者之间是密不可分且相辅相成的。[7]专业教育是创新创业教育的支撑,而创新创业教育则是专业教育的有力补充。将创新创业教育与专业教育有机融合,可切实有效地推动我国高等院校人才培养质量的长足发展。[8]

(三)新工科与专创融合

强化创新创业创造性人才培养,提升人才培养质量和水平,是扎实推进新工科建设教育改革的重要突破点。[9]在新工科建设中专业教育应全面深入系统地融入创新创业教育,强化创新创业教育与专业教育紧密结合,不仅要培养学生扎实的理论知识,还需要将学生的创新精神、创业意识和创造能力摆在突出位置。高校如何将创新创业教育与专业教育进行有机深度融合,是值得广大专家学者思考与探讨的重要课题。

二、新工科建设背景下专创融合教育的不足

近年来,高校双创教育工作虽然取得了一定的进展,但还存在一些不足:部分高校对“专创融合”的认识不够深刻、师生参与的积极性不高;创新教育与专业教育融合不够,存在“两张皮”的现象;一些高校专创融合教育的复合型专业教师较短缺。[10-13]创新创业人才培养需要将重点落在专业课程教学与创新精神培养两个层面,专业教育与双创教育是高等教育不可或缺的一体两面。下文重点介绍新工科建设背景下湖北文理学院土木工程专业在专创融合方面的探索与实践。

三、湖北文理学院土木工程专业专创融合实施路径的探索与实践

(一)“专创融合”教育顶层设计和制度建设

在国家“大众创新,万众创业”的“双引擎”发展战略中,湖北文理学院始终坚持党对教育工作的全面领导,坚守“以学生为中心”的教育理念不动摇,把专创融合教育贯穿人才培养的全过程,形成了“通专结合、专创融合”创新创业型专业人才的育人理念。学校专门成立了创新创业教育学院,并且主要领导多次就全校创新创业工作开展专题调研及指导。双创学院主要负责全校创新创业课程教学、大学生创新创业训练计划项目、学科竞赛和大学生课外科技文化活动、大学生创业实践、KAB(了解企业)和SYB(创办你的企业)等项目的组织实施。学校出台了《“协同育人337工程”实施方案》《二级学院创新创业教育工作考核办法》《专创融合课程建设实施办法》《大学生创新创业训练计划项目管理办法》《创新创业学分认定办法》《大学生学科竞赛管理办法》《大学生创业管理办法》等一系列文件。学校通过一系列措施,从顶层设计出发深化专创融合教育改革,完善专创融合教育体系,修订人才培养方案,从二级学院和创新创业学院相互联动方面着力整合教育教学资源,在使学生掌握专业知识能力的同时,培养其实践创新能力。

(二)基于“专创融合”理念的土木工程专业人才培养方案优化

通过走访调研深入研究了建筑行业对从业人员的社会需求和能力需求,梳理了土木工程专业人才培养目标的构成要素和逻辑关系,以学生为中心,以提高人才培养质量为目标,优化了土木工程人才培养方案。在人才培养方案修订中,改革课程体系、打破课程壁垒、优化重组课程教学内容、整合部分主干专业课程、构建工程设计实训项目,新增“多层框架结构设计实训”“剪力墙结构设计实训”“钢结构单层工业厂房结构设计实训”等课程,按照“建筑设计→上部结构设计→基础设计→施工技术”从设计到施工的建设流程,通过边讲边练的实训式项目教学,激发学生创新意识,提高学生综合应用能力,强化学生系统观和大工程观的培养。修订后的土木工程专业人才培养方案毕业学分要求为170分,其中,通识教育必修课程49分、通识教育选修课程8分、课外实践创新8分。课外实践创新学分可通过参加创业能力培训、社会调查、实践创新成果、学科竞赛等活动获得,该学分按照学院制定的课外实践创新活动实施办法认定。

(三)“双创”型专业师资队伍建设

高质量的教育离不开高水平的教师队伍,加强“双创”教师队伍建设对于在日常教学工作中深入贯彻落实专创融合理念尤为重要。坚持教育者先受教育的原则,作为一名高校教师,不仅需要具备过硬的政治素养,还需要具备良好的业务能力和育人水平。为增强创新创业培训的针对性和实效性,建立一支高水平的双创培训师资队伍,学校每年定期举办创新创业师资培训班,促进教师积极转变创新创业教育理念,提升专任教师的双创育人能力。学校鼓励教师积极参与社会服务和行业创新创业实践活动,去企业挂职和到工地现场锻炼,解决技术难题,提升创新能力。聘请行业企业专家为兼职教师承担实践教学工作,邀请行业专家学者讲学或进课堂为学生介绍行业需求、发展现状和前景。通过教师专创融合教育能力的提升,结合多元化外聘创新创业教师进课堂的方式,采用引培并举的方法努力加强“双创”型专业师资队伍建设。

(四)基于“专创融合”理念的课程教育教学模式

基于“专创融合”的育人理念,形成了“教学研创”四位一体的育人思路,构建了“课程、实训实践、竞赛、研究”的专创融合教育教学模式。专业教师结合课程特点,梳理课程教学内容,积极挖掘和凝练课程的双创教育资源,将知识传授、能力培养、创新方法等有机统一融入课程教学,助力专创融合。通过双创教育、专业教育、实训实践、学科竞赛等深度融合,增强学生创新意识,提高专业素养,强化思维训练,促进学生能力提升和人才培养质量。如《材料力学》课程充分注重案例分析教学,在获得第十五届全国大学生结构设计大赛一等奖返校当天,作为领队及指导教师的范建辉老师以本次大赛赛题“三重木塔结构模型设计与制作”为例,将学科竞赛中的创新方法与课程中杆件的拉伸、压缩和剪切受力分析等知识点进行有机融合,并分享了备赛/参赛的经历和收获,不仅取得了较好的教学效果,还强化了学生的双创信心和双创能力。

教师在理论课堂教学中合理融入创新创业理念。如“土木工程材料”课程在讲到钢筋混凝土的起源既不是工程师,也不是建材专家,而是园艺师的案例,激发学生的创新意识,并引导学生如何学会创新;在讲授专业知识过程中渗透创新创业相关知识,如轻质高强混凝土知识点中,结合混凝土设计大赛的内容讲解了轻质高强混凝土配合比设计的内容和方法,不仅提升了学生的学习兴趣,还强化了学生解决实际问题。

对部分选修课通过实践调查报告、科技活动、项目作品、论文大作业等方式进行考核。如“建筑法规”课程通过任选中国裁判文书网中2018年以后我国工程建设的某一方面出现的5个案例,运用课本相关的建设工程法律条文进行分析,形成不少于3000字的课程论文,综合评定课程成绩。

实训类课程注重培养学生对工程问题的分析和解决问题的能力。如“多层框架结构设计实训”课程通过建筑实训、上部结构实训、基础实训的流程,让学生掌握建筑物的设计流程和设计理论。实践教学是学生深入理解理论知识,掌握专业所需的基本技能,是培养学生综合应用能力的重要环节。实践教学体系以课程设计、实验、实习和毕业设计(论文)为主,以学科竞赛、社会实践和科技创新等为辅。如“房屋建筑学”课程教师带领土木21级学生赴尹集新校区开展认识实习,通过现场负责人的讲解,学生对建筑的空间组合、建筑构造原理和设计方法有了有更直观的感性认识,提升了对专业学习兴趣和热爱程度,增进了专业认同感。

四、实践效果

(一)学校双创氛围更浓,教师专创融合育人能力得到提升

在学校专创融合教育顶层设计的引领下,学校师生投身“双创”的意愿更强,师生积极把专创思维转化为学习和工作中善于思考、敢于实践的能力。教师努力把科研项目转化为大学生创新训练项目,把科研方法转化为学生的能力培养,学生积极参与各项创新创业活动,学校初步形成了双创氛围浓厚的生动局面。

通过专创融合教育理念的实施,土木工程专业专任教师的专业理论知识和创新创业能力得到不断提升,在专业教育过程中能较好融入创新创业教育的理念,专创融合教学水平得到有效提高,初步达到教学相长、专创共赢的效果。专任教师中主持国家级及省部级科研项目的数量近三年来突破到7项,科研创新能力不断提升。专任教师申报大学生创新创业训练项目数量逐年增加,且申报书文本质量更好,竞争不断增大。目前,具有博士学位的专任教师指导学生申报大学生创新创业训练项目人均2项,项目资助率约30%。通过以大学生创新创业训练项目为实践载体,专任教师的创新教育教学能力不断提升,学生实践动手能力及创新能力也得到不断地提高。

(二)学生创新创业意识更强,人才培养质量显著提升

在教师的带动和引领下,开阔了学生的专业视野,激发了学生的创新热情。学生在教师的指导下更早地接触创新创业活动,在文献资料检索、项目背景调研、实验方案设计、项目申报、学术论文撰写等方面有了全方位针对性训练和培养。学生的学习兴趣更浓,发现问题及分析解决问题的能力得到提升,创新意识更强,人才培养质量取得了较好的效果。近年来,土木工程专业学生参加专业相关的学科竞赛,公开发表论文、授权国家专利、主持大学生创新创业项目、完成挑战杯、互联网+和创青春等竞赛热情高涨。如:在2022年7月的第九届湖北省大学生结构设计大赛中荣获一等奖2项、二等奖1项,并获得参加国赛资格;在2023年3月23日至26日由太原理工大学承办的第十五届全国大学生结构设计大赛中以全国第七名的佳绩荣获一等奖,这也是继2018年获全国一等奖后再获此殊荣;大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛等学科竞赛一等奖2项;在挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛、互联网+创新创业大赛、创青春校赛获奖10余项;完成国家级及省级大学生创新创业项目12项,学生以第一作者公开发表学术论文30余篇,学生为第一发明人授权专利6件。

专业教育与创新创业教育的多维度深度融合是一项系统的教学改革工程。高等学校要加强“专创融合”教育理念的顶层设计和制度保障,把“专创融合”教育融入贯穿人才培养的全过程。通过优化专业人才培养方案、明确人才培养目标、健全“专创融合”课程体系、深化教学模式和教学方法改革、加强“专创融合”师资队伍建设、强化实践育人平台建设等措施,培养学生敢闯的素质、会创的本领和家国的情怀,促进学生全面发展,提升学生综合素质,提高人才培养质量。