新工科背景下未來型土木工程人才培養(yǎng)模式探索

方冬慧

(四川大學(xué)錦城學(xué)院土木與環(huán)境工程學(xué)院，四川 成都 611731)

1 新工科的歷史使命

高等學(xué)校是工程技術(shù)人員的重要輸出渠道，但我國的工程技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量與國際先進(jìn)水平相比還有一定差距。我國有著世界最大規(guī)模的工程教育，根據(jù)教育部發(fā)展規(guī)劃司2017年《中國教育事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)簡況》統(tǒng)計(jì)，至2016年底，我國普通高等高校數(shù)為2596所，其中開設(shè)工科專業(yè)的院校達(dá)到90%以上。2016年，我國工科本科在校生達(dá)521萬人，當(dāng)屆畢業(yè)生119萬人，工科在校生約占高等教育在校生總數(shù)的三分之一[1]。但面對如此龐大的工科生群體，企業(yè)常常感到的卻是人才“吃不飽”，畢業(yè)生則面臨著“就業(yè)難”的窘境。根據(jù)麥肯錫全球研究中心的研究指出[1]，我國工程類職位的求職者普遍存在的主要缺點(diǎn)是教育體系重視認(rèn)知教育和應(yīng)試，而對學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力培養(yǎng)重視不夠。除此之外，我國傳統(tǒng)的工科人才培養(yǎng)模式還具有以下幾個特點(diǎn)：①工科教育課程體系落后，存在教育與產(chǎn)業(yè)融合性不強(qiáng)；②教學(xué)環(huán)節(jié)缺少橫向聯(lián)系，實(shí)踐過程分散，致使學(xué)生“大土木”全過程的概念難建立；③專業(yè)劃分過細(xì)、過窄，缺乏交叉性、綜合性；④評價標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械單一，過于強(qiáng)調(diào)共性和一般趨勢，忽視學(xué)生的個性發(fā)展、個體差異；⑤工科課程缺乏人文社科知識，知識結(jié)構(gòu)單一，創(chuàng)新能力不強(qiáng)。

隨著全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速進(jìn)行，提高高等工程教育水平，探索未來型工程科技人才的培養(yǎng)模式，使我國從工程教育大國走向工程教育強(qiáng)國是工程教育的發(fā)展趨勢。

2017年教育部啟動了“新工科”發(fā)展研究工作，并達(dá)成了“‘新工科’建設(shè)復(fù)旦共識”[2]，發(fā)布了“‘新工科’建設(shè)行動路線(天大行動)”[3]，通過了北京指南[4]?！靶鹿た啤弊鳛橐环N高等教育改革行動，其具有新理念、新特征、新知識、新模式、新機(jī)會、新人才的特點(diǎn)[5]。復(fù)旦共識、天大行動和北京指南，奏響了人才培養(yǎng)主旋律，開拓了工程教育改革新路徑。

2 新工科背景下未來型土木工程人才培養(yǎng)目標(biāo)

土木工程專業(yè)隸屬于工程類學(xué)科，該專業(yè)是培養(yǎng)具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，從事規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工、管理和研究工作的高級工程技術(shù)人才的搖籃。因?yàn)閹缀跛械臉?gòu)筑物都是獨(dú)一無二的，所以該專業(yè)對于學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力有較高的要求，因而必須尋求新的人才培養(yǎng)模式，以適應(yīng)新工科背景下未來型土木工程人才需求。

2.1 土木工程專業(yè)特點(diǎn)

土木工程專業(yè)具有“一廣一寬”的特點(diǎn)。首先，該專業(yè)領(lǐng)域涉獵面廣——土木工程專業(yè)方向包括：道路與橋梁、鐵道工程、隧道工程、房屋建筑、工程管理、工程造價，每一個專業(yè)方向人才培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)主干課程差異較大。其次，該專業(yè)就業(yè)覆蓋面廣——土木工程專業(yè)的畢業(yè)生可進(jìn)入設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位、咨詢單位、投資開發(fā)公司......各崗位定位對畢業(yè)生能力需求均不相同。因此，要想在有限的時間內(nèi)，在浩瀚的學(xué)海中，成就出適應(yīng)未來需求的優(yōu)質(zhì)人才，就需要高等院校在培養(yǎng)專業(yè)人才的初期準(zhǔn)確定位。

2.2 未來型土木工程專業(yè)人才應(yīng)具備的能力

2015年，《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》[6]中提出，工程類畢業(yè)生應(yīng)具備的能力包括：將專業(yè)知識用于解決復(fù)雜工程問題；識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題；能夠設(shè)計(jì)針對復(fù)雜工程問題的解決方案；評價專業(yè)工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響；理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用等。

不難得出，土木工程專業(yè)人才要適應(yīng)未來科技的步伐，應(yīng)具備可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)人才能力和通識精英人才能力[5][7]。專業(yè)人才能力包括扎實(shí)的理論分析與抽象能力、精準(zhǔn)的問題理解與求解能力、縝密的工程分析與設(shè)計(jì)能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)捻?xiàng)目研發(fā)與實(shí)施能力、嫻熟的項(xiàng)目規(guī)劃與管理能力、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與動手能力、強(qiáng)大的持續(xù)學(xué)習(xí)與改進(jìn)能力等。通識精英人才能力包括良好的交流溝通能力、高效的項(xiàng)目協(xié)作能力、全面的經(jīng)營管理能力、敏銳的創(chuàng)新拓展能力、先進(jìn)的國際競爭能力等。

2.3 新工科背景下未來型土木工程人才培養(yǎng)目標(biāo)

為順應(yīng)新工科背景下未來型土木工程人才需求，結(jié)合專業(yè)人才能力和通識精英人才能力，結(jié)合學(xué)生自身特點(diǎn)及愛好可制定出多樣化的人才培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)人才分類培養(yǎng)。未來型土木工程人才將分為技術(shù)型人才、管理型人才和復(fù)合型人才。

技術(shù)型人才是指具有扎實(shí)的土木工程專業(yè)知識、專業(yè)技能和實(shí)踐能力的人才。他們精通于某個專業(yè)方向技術(shù)，在某一專業(yè)方向進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。這種人才往往在行業(yè)內(nèi)具有絕對的領(lǐng)先地位，能解決復(fù)雜的工程難題，破解非常規(guī)性的問題。

管理型人才是指具備土木工程專業(yè)知識，同時涉獵寬廣的相關(guān)領(lǐng)域知識與能力，包括經(jīng)濟(jì)管理、項(xiàng)目規(guī)劃、商務(wù)運(yùn)作、法律法規(guī)等方面知識，具有跨專業(yè)、跨文化交流溝通能力、組織管理與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，善于協(xié)調(diào)統(tǒng)籌各方利益，實(shí)現(xiàn)集約型目標(biāo)。

復(fù)合型人才是指在技術(shù)型人才的基礎(chǔ)上，同時具備廣博的見識和領(lǐng)導(dǎo)能力。他們不僅在某一專業(yè)方向具有深度學(xué)習(xí)，同時，對其他專業(yè)方向也有廣度的學(xué)習(xí)。這種人才也是未來極度需要的。

3 新工科背景下未來型土木工程人才培養(yǎng)模式探索

為實(shí)現(xiàn)“新工科”背景下土木工程人才培養(yǎng)目標(biāo)，作者結(jié)合四川大學(xué)錦城學(xué)院教育綜合改革與轉(zhuǎn)型發(fā)展工作計(jì)劃，提出適合四川大學(xué)錦城學(xué)院土木工程人才培養(yǎng)模式的探索方案。

3.1 校企合作、產(chǎn)教融合、學(xué)做合一

四川大學(xué)錦城學(xué)院始終堅(jiān)持開放辦學(xué)，產(chǎn)教融合的發(fā)展戰(zhàn)略——走依托社會、依托企業(yè)、產(chǎn)教融合、工學(xué)合作的辦學(xué)之路。以學(xué)院土木工程專業(yè)為例，在經(jīng)過大一、大二兩年基礎(chǔ)學(xué)習(xí)后，基本能掌握土木工程的學(xué)科結(jié)構(gòu)，在實(shí)際工程中初步具備創(chuàng)造效益的能力，適合采用“企業(yè)提供實(shí)習(xí)崗位，建立人才培育基地，夯實(shí)企業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)；學(xué)校擴(kuò)充鍛煉平臺，打造個性化人才，為學(xué)生提供更寬廣的就業(yè)選擇”的人才培養(yǎng)模式。

3.2 與時俱進(jìn)，擴(kuò)展學(xué)科，順應(yīng)潮流

從行業(yè)發(fā)展區(qū)域而言，隨著全球經(jīng)濟(jì)建設(shè)的增速，土木工程不僅在國內(nèi)欣欣向榮，走出國門，邁向世界已經(jīng)成為一種潮流。以四川省所在的重要鐵路、公路設(shè)計(jì)及施工企業(yè)為例，中國中鐵二院、四川路橋集團(tuán)涉外工程比例越來越大。建筑工程領(lǐng)域新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn)，行業(yè)對新興工程科技人才需求日趨旺盛。

從行業(yè)覆蓋范圍而言，隨著綠色建筑、智能建筑、智慧城市的快速發(fā)展以及裝配式結(jié)構(gòu)、BIM 技術(shù)等新技術(shù)的逐步成熟和廣泛推廣，新學(xué)科對技術(shù)的推進(jìn)作用日趨加速。以四川各大設(shè)計(jì)院技術(shù)團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)為例，四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院、四川省建筑設(shè)計(jì)研究院，均在大力投入組建BIM中心，西南市政設(shè)計(jì)院在天府新區(qū)第一次全面的推出了海綿城市設(shè)計(jì)，成都交投依托待建的五環(huán)路也在積極探索橋梁裝配式設(shè)計(jì)與施工等等。

區(qū)域擴(kuò)張、行業(yè)面廣，機(jī)遇難逢，時不我待，對畢業(yè)生提出了更高的要求。要想讓錦城學(xué)院的土木工程專業(yè)畢業(yè)生更具有競爭力，在加強(qiáng)傳統(tǒng)土木工程學(xué)科的基礎(chǔ)上，構(gòu)建新的學(xué)科交流平臺是非常必要的。對外，組建青年骨干教師科研團(tuán)隊(duì)，通過進(jìn)修、實(shí)習(xí)、技術(shù)合作等方式，向行業(yè)前端設(shè)計(jì)、施工團(tuán)隊(duì)取經(jīng)，提高整體認(rèn)知能力。對內(nèi)，開設(shè)前沿學(xué)科選修內(nèi)容，為學(xué)生提供更多的溝通渠道。如邀請行內(nèi)具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的學(xué)者、工程師進(jìn)行交流學(xué)習(xí)；通過教師帶隊(duì)，組建學(xué)生團(tuán)隊(duì)，探索新的學(xué)科發(fā)展方向；組建專業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，與工程全面接軌，直接面對社會挑戰(zhàn)，主動迎接行業(yè)洗禮。

3.3 優(yōu)化結(jié)構(gòu)，夯實(shí)平臺，理行并重

從結(jié)構(gòu)體系而言，新工科對學(xué)院土木工程專業(yè)體系的構(gòu)成提出了更高的要求。行業(yè)分工越來越細(xì)，就普遍性的大學(xué)教育模式而言，培養(yǎng)某一專業(yè)方向的英才更為貼切。因此，傳統(tǒng)的基礎(chǔ)學(xué)科、專業(yè)性傾向性學(xué)科、新興的行業(yè)導(dǎo)向?qū)W科(互聯(lián)網(wǎng)+土木、BIM技術(shù)、綠色建筑、建筑環(huán)境與能源等)，必須有一個合理的配置比例。既要根深也要葉茂，根系的擴(kuò)展要有傾向性，花開的季節(jié)也要有選擇性。從學(xué)院土木工程專業(yè)的長久發(fā)展而言，及時確定專業(yè)方向，優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)體系，向精深的分支專業(yè)靠攏，讓矛更鋒利，讓畢業(yè)生更有競爭力。同時保留其他專業(yè)平臺接口，讓更有潛質(zhì)的復(fù)合型人才向多方向發(fā)展。

從實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)體系建設(shè)而言，理論與實(shí)踐并行，思考與行動共重。如工程測量課程，及其注重理論與實(shí)地實(shí)戰(zhàn)相結(jié)合，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情高，教學(xué)效果好?？紤]購買設(shè)備成本，學(xué)生出行安全問題，可將三維虛擬仿真技術(shù)引入，有利于學(xué)生建立“大土木”觀?？菰镫y懂的三大力學(xué)，通過結(jié)合學(xué)科競賽、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程實(shí)踐等方式，加深學(xué)生的認(rèn)知。專業(yè)英語直接滲透到工程經(jīng)濟(jì)、工程管理等課程中，讓學(xué)生具有更強(qiáng)的國際競爭力。CAD、PKPM、BIM、MIDAS等計(jì)算機(jī)軟件的學(xué)習(xí)應(yīng)與行業(yè)并肩。

3.4 立德樹人、傳承文脈、文科情懷

工科是認(rèn)真而又嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科，理智、木訥、不善交流似乎已經(jīng)成為工科生的代名詞。然而隨著社會的進(jìn)步，工程師的人文修養(yǎng)和綜合素質(zhì)愈發(fā)受到重視，教育部“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”標(biāo)準(zhǔn)中也提出學(xué)生應(yīng)具有“較強(qiáng)的社會責(zé)任感和較好的人文素養(yǎng)”；“較強(qiáng)的交流溝通、環(huán)境適應(yīng)和團(tuán)隊(duì)合作能力”；“一定的國際視野和跨文化環(huán)境下的交流、競爭與合作的能力”。這些素養(yǎng)和技能很難通過工科專業(yè)培養(yǎng)獲取。

列舉一個事實(shí)，國內(nèi)現(xiàn)目前大部分橋梁設(shè)計(jì)是出自土木工程師之手，這些橋梁的建設(shè)多數(shù)缺乏對建筑場所的回應(yīng)和藝術(shù)感，也很少考慮橋梁設(shè)計(jì)會如何影響當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)經(jīng)濟(jì)、文化，橋梁建設(shè)還處于功能解決階段。但隨著大眾審美需求和生產(chǎn)力的發(fā)展，橋梁建設(shè)慢慢地從“吃飽飯”向著“吃好飯”的趨勢發(fā)展。國內(nèi)橋梁設(shè)計(jì)也逐漸從實(shí)用主義向著人文思維下的工程解決方面轉(zhuǎn)變。建筑師設(shè)計(jì)的橋梁和結(jié)構(gòu)師設(shè)計(jì)的橋梁，由于出發(fā)思維不同，導(dǎo)致了結(jié)果的迥異，結(jié)合未來趨勢的轉(zhuǎn)變，具有人文情懷的土木工程師才是未來橋梁設(shè)計(jì)的大勢所趨。

從錦城學(xué)院土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式出發(fā)，建議開設(shè)人文、社科公選課，自然科學(xué)公選課、美學(xué)概論，法學(xué)概論等精品課程。培養(yǎng)學(xué)生在未來的工作中，在專業(yè)能力彰顯的基礎(chǔ)上，汲取中華民族精神之精華，陶冶情操，樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀[7]。

4 結(jié)語

新工科背景下的教育改革將給未來的學(xué)習(xí)、工作和生活帶來顛覆性的影響。各種新技術(shù)、新的交流平臺的層出不窮，從而給土木工程專業(yè)帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)日益更新。只有順應(yīng)時代的發(fā)展，迎接行業(yè)的洗禮，從高校人才培養(yǎng)模式開始應(yīng)對變化，才能讓我們的人才在未來走得更遠(yuǎn)。