“新工科”背景下土木類大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究

陳宗平，陳宇良，吉云鵬，葉培歡

（1.廣西大學 土木建筑工程學院，廣西 南寧；2.廣西科技大學 土木建筑工程學院，廣西 柳州）

一 引言

隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷推進，建筑行業(yè)長期在我國的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中保持支柱型產(chǎn)業(yè)的地位，在新冠病毒肺炎疫情肆虐全球的時代背景下，為促進建筑產(chǎn)業(yè)升級，刺激行業(yè)發(fā)展，我國教育部在“卓越工程師培養(yǎng)計劃”中重點強調(diào)要培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，以為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務(wù)。研究生是諸多具體科研任務(wù)的參與者，在“新工科”背景下，培養(yǎng)工程創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)建筑類人才對推進我國國家建設(shè)，提高我國建筑業(yè)和建筑科學的發(fā)展動力具有重要意義。

土木工程作為一項傳統(tǒng)專業(yè)，因其具有從業(yè)條件艱苦且注重實踐等行業(yè)特點，所以在以往的高等教育中更加重視對學生理論功底、實踐能力、社會適應(yīng)能力的考察和培養(yǎng)。多年來，該教育模式雖然為我國及周邊國家建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展輸送了大批合格的從業(yè)人才，但隨著我國“一帶一路”建設(shè)及社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進，建筑工程的體量及建設(shè)難度也在不斷增加（如：中歐高鐵、瓊州海峽跨海隧道、藏水入疆工程等），這對我國土木類人才的綜合能力提出了更為嚴苛的要求。因此，傳統(tǒng)的土木工程人才培養(yǎng)模式也應(yīng)該與時俱進，緊跟時代發(fā)展的步伐，在強調(diào)基本從業(yè)素質(zhì)的同時針對性地加強土木類研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二 土木工程課程體系及行業(yè)特點

（一） 知識體量大，學科分支之間壁壘高

土木工程作為各類土地工程建造技術(shù)的統(tǒng)稱，在研究生教育中，根據(jù)研究對象的不同可大致分為結(jié)構(gòu)工程、巖土工程、橋梁與隧道工程和材料工程等諸多分支。在現(xiàn)代建筑功能造型多樣化、結(jié)構(gòu)形體復(fù)雜化的發(fā)展趨勢下，國家對土木工程從業(yè)人員的專業(yè)水平提出了更嚴苛、更全面的要求，因此，研究生需要在充分掌握本研究領(lǐng)域前沿知識的基礎(chǔ)上兼顧其他方向的基礎(chǔ)知識及發(fā)展動向，而土木工程的研究分支之間存在嚴重的學科壁壘，導(dǎo)致該類研究生的理論學習壓力較大。

（二） 就業(yè)環(huán)境艱苦，理論落后實踐

土木工程專業(yè)的首要特點便是工作條件艱苦，許多土木類研究生的就業(yè)崗位多處于工程一線，艱苦的工作環(huán)境是影響土木類研究生工作積極性的首要因素。此外，土木工程的另一大特點就是理論滯后于實踐。在工程建設(shè)中，常由于地域、地形、氣候、場地設(shè)施、施工條件等各種因素的影響遇到各種突發(fā)性問題或技術(shù)難題，而無論是項目停工還是延期都會造成較大的經(jīng)濟損失，所以有些可以臨時通過加大人力、財力投入等方式去解決的問題常常被迫就地解決，有些一時難以解決的技術(shù)性難題則是在項目建設(shè)的同時組織技術(shù)研發(fā)人員進行攻克，這些問題中具有較大科研價值的關(guān)鍵性問題會發(fā)展為工程領(lǐng)域熱點研究對象，并在后續(xù)的科研中尋找最優(yōu)的解決措施。

三 研究生培養(yǎng)過程中存在的問題

（一） 授課方式傳統(tǒng)，教學手段單一

目前，國內(nèi)大多數(shù)設(shè)有土木工程專業(yè)碩士點的地方性高校在給研究生授課時仍以“任課老師講授+課堂隨機考核”的教學方式為主，主要通過課堂簽到或隨機提問等方式來監(jiān)督學生正常出勤。該方式雖然在一定程度上保障了教學工作的正常開展，但卻未能真正調(diào)動學生參與課堂的自主性和積極性。此外，在許多高校中，由于課堂規(guī)模較大、授課教師監(jiān)管不嚴、授課內(nèi)容乏味等各種因素，研究生的課堂紀律較差，學生在聽課過程中睡覺、玩手機、交頭接耳等現(xiàn)象屢見不鮮，因此，研究生的專業(yè)水平及創(chuàng)新能力自然達不到國家對高層次專業(yè)型人才的要求。隨著教育技術(shù)的不斷發(fā)展，以信息化、網(wǎng)絡(luò)化為主的各類教學及考核手段應(yīng)運而生，傳統(tǒng)的教學方式已無法滿足“新工科”背景下的教學要求。

（二） 課程設(shè)置不合理

在長期的教學過程中，許多高校一直在按照“大土木”的原則制定培養(yǎng)方案[1]，在該原則的指導(dǎo)下，各類土木工程的專業(yè)課程開設(shè)較多，課程涉及范圍較廣，這種覆蓋式的教學方式雖然在本科生的教育過程中取得了一定的教學成果，但在研究生的教學過程中卻無法實現(xiàn)教學目標與實際效果的高效統(tǒng)一，其主要原因主要包括以下三點。

1.研究生在經(jīng)歷過本科階段的教育后已具備一定的專業(yè)功底，部分課程的重復(fù)教學對研究生專業(yè)知識的提高意義不大。

2.研究生階段的教育貴在“專而精”，研究生在不切合自身實際的情況下將大量時間和精力投入到各類非重點課程中會大大增加自身的學習負擔，并影響其在所研究領(lǐng)域的研究深度。

3.課程體系調(diào)整慢，不能根據(jù)科技發(fā)展和產(chǎn)業(yè)需求及時調(diào)整課程體系[2]。

（三） 師資隊伍不足

圖1給出了近6年來我國碩士研究生的報名及錄取人數(shù)發(fā)展情況，如圖可知，近年來我國碩士研究生人數(shù)增速迅猛，年平均增速達到了13.66%，依據(jù)目前的發(fā)展趨勢，我國在校研究生數(shù)量仍將保持穩(wěn)定的發(fā)展趨勢，而我國具備研究生授課資格及可指導(dǎo)研究生從事科研工作的教師人數(shù)卻受限于各類原因而未能實現(xiàn)同步增長。據(jù)新華社報道，目前我國的研究生導(dǎo)師數(shù)量約為46萬人，較2015年相比僅增加了約10萬人。師資力量的不足成為制約研究生能力培養(yǎng)的重要因素。此外，雖然各大高校逐漸加大了對國內(nèi)外重點高校應(yīng)屆畢業(yè)的博士生和碩士生的招聘力度，但這些教師隊伍的新生力量由于缺乏教學經(jīng)驗和工程實踐經(jīng)歷并不能在短期內(nèi)達到新工科建設(shè)對土木工程專業(yè)教師的要求。

圖1 歷年碩士研究生報名及錄取情況

（四） 偏重文化教育，輕視素質(zhì)教育

土木類研究生作為國家建筑行業(yè)發(fā)展具體科研任務(wù)的直接參與者，在“新工科”背景下，社會對土木類研究生的綜合素質(zhì)提出了更高的要求。然而在目前的研究生教育中，多數(shù)高校過度注重研究生的科研產(chǎn)出，片面地將學術(shù)成果量化處理并作為衡量研究生是否優(yōu)秀的唯一準繩，對研究生的素質(zhì)教育不夠重視甚至選擇性忽視。新時期要求土木工程在滿足工程建造復(fù)雜化、系統(tǒng)化的同時，還應(yīng)符合政治、經(jīng)濟、文化的多元化發(fā)展，隨著“一帶一路”倡議的深入推進，國際化的交流與合作日益增多[3]。因此，新工科背景下的土木類研究生的培養(yǎng)教育不應(yīng)當僅僅局限于科研成果的產(chǎn)出，而應(yīng)該以服務(wù)社會為導(dǎo)向，重視土木類研究生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

四 土木工程專業(yè)“新工科”建設(shè)內(nèi)容

（一） 優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，豐富教學手段

針對土木類研究生課程繁多的特點，應(yīng)適當優(yōu)化研究生的課程設(shè)置，通過設(shè)置更加靈活的選課制度和及時根據(jù)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀更新授課內(nèi)容等方式使課程教學可以更加針對性地服務(wù)于研究生的相關(guān)課題研究，避免“無效課程”及“無效內(nèi)容”大量消耗學生的時間和精力。此外，在教學內(nèi)容方面，由于土木工程的基礎(chǔ)理論較多且內(nèi)容抽象，所以在授課時一方面應(yīng)當充分利用學?，F(xiàn)有的硬件設(shè)施，減少教學過程中的文字占比，通過展示PPT的方式將教學內(nèi)容中較為抽象的部分以圖片、視頻等可視化的形式展現(xiàn)出來，盡量使學生的學習過程不拘泥于指定時間和地點，可以借助電腦或移動設(shè)備等進行學習和互動[4]；另一方面，因為土木工程內(nèi)容來源于工程實際，且教學目的是為了更好地服務(wù)于工程實際，所以應(yīng)當將教學內(nèi)容與工程實踐緊密結(jié)合[5]，通過更為直觀的工程問題來輔助理論推導(dǎo)與分析，在加深學生理論掌握水平的同時，激發(fā)學生的學習熱情和興趣，從而提高學生解決實際問題的能力和在實際工程中的創(chuàng)新能力。

（二） 優(yōu)化師資隊伍的建設(shè)

土木工程作為實踐性較強的專業(yè)，對高校教師的工程實踐經(jīng)驗及理論水平提出了更高的要求?！半p師雙能型”教師作為“新工科”建設(shè)背景下土木工程專業(yè)的必然要求[1]，推動科技創(chuàng)新教師隊伍建設(shè)，對學生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有重要意義[6]。但由于目前高校授課教師的招聘對象多為國內(nèi)外重點高校的優(yōu)秀博士畢業(yè)生，所以多數(shù)中青年教師雖然具備一定的理論知識水平，但在教學經(jīng)驗和工程實踐經(jīng)驗上卻存在較大的短板，因此可通過以下幾種方式優(yōu)化土木工程專業(yè)的師資隊伍建設(shè)。

1.鼓勵中青年研究生導(dǎo)師積極參與或主持橫向課題，通過橫向課題的研究來鞏固學術(shù)研究并了解專業(yè)發(fā)展動向，提高科研成果的轉(zhuǎn)化效率，在實踐中把握行業(yè)的發(fā)展動向。

2.以人才培養(yǎng)為目標導(dǎo)向，積極開展高校之間的交流與合作，吸引國內(nèi)外專家走進來，鼓勵中青年教師走出去。定期邀請行業(yè)專家、知名教授或資深技術(shù)人員來校進行學術(shù)及經(jīng)驗交流，鼓勵中青年教師繼續(xù)深造，去國內(nèi)外知名高校攻讀博士學位或博士后進站工作。

3.選派青年教師在企業(yè)中掛職，通過校外鍛煉豐富青年教師的從業(yè)經(jīng)歷，為師資隊伍的長期建設(shè)積累人才儲備。聘請企業(yè)中具備高級職稱的工程師來校授課，在短時間內(nèi)提高師資隊伍的教學水平。

（三） 加強校企合作，在實踐中發(fā)展創(chuàng)新

2017年國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見》中指出國家鼓勵企業(yè)依法參與舉辦職業(yè)教育、高等教育，深化“引企入教”改革，支持引導(dǎo)企業(yè)深度參與職業(yè)學校、高等學校教育教學改革，所以加強校企合作是提高土木工程專業(yè)辦學質(zhì)量，促進產(chǎn)學結(jié)合，加強土木類研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效途徑。其具體合作方式可細化為以下幾點：

1.企業(yè)與二級學院聯(lián)合辦學。充分凝聚社會力量與企業(yè)資源，將企業(yè)引入二級學院聯(lián)合辦學，二級學院負責辦學資質(zhì)、主體師資隊伍建設(shè)、教學場地等主要辦學條件的投入，企業(yè)直接參與二級學院的運營與管理，并主要負責資金運營、專家引進、設(shè)備更新、團隊建設(shè)等方面的投入。

2.產(chǎn)學結(jié)合，聯(lián)合培養(yǎng)。通過建立科技園區(qū)將高校與企業(yè)進行捆綁，充分發(fā)揮高校的科研優(yōu)勢與企業(yè)的市場優(yōu)勢，這樣既可以改變高校封閉辦學的教學模式又可以為企業(yè)提供技術(shù)支持。同時，校企聯(lián)合培養(yǎng)的學生在畢業(yè)后可以繼續(xù)服務(wù)于企業(yè)，促進企業(yè)良性發(fā)展。

3.建立校企聯(lián)合實驗室。建立校企聯(lián)合實驗室是我國深化教育領(lǐng)域改革和提高教育質(zhì)量的新舉措[8]，通過合作共建校企聯(lián)合實驗室可以將科研與市場有效整合，促進科研產(chǎn)出更加符合市場需求與導(dǎo)向。

（四） 建立健全學科評價方式

2020年我國教育部與科技部印發(fā)的《關(guān)于規(guī)范高等學校SCI論文相關(guān)指標使用 樹立正確評價導(dǎo)向的若干意見》中重點指出：不宜以發(fā)表SCI論文數(shù)量和影響因子等指標作為學生畢業(yè)和學位授予的限制性條件。之后，清華大學、北京航空航天大學、華東師范大學、中國政法大學等高校陸續(xù)明確宣布發(fā)表論文數(shù)量不再作為申請博士學位的限制性條件，轉(zhuǎn)而以多種形式的創(chuàng)造性成果來衡量博士生的學業(yè)質(zhì)量。然而，目前國內(nèi)多數(shù)高校仍將論文發(fā)表情況作為衡量研究生是否優(yōu)秀的最主要評判標準，這種唯論文至上，嚴重偏離實用主義的學科評價方式已與國家科技推動生產(chǎn)的發(fā)展方針背道而馳，所以，高校應(yīng)當盡快建立健全學科評價方式，弱化發(fā)表學術(shù)論文在文化教育中的占比，突出學術(shù)創(chuàng)新的重要性，將學術(shù)成果對生產(chǎn)發(fā)展的貢獻程度作為學生衡量研究生是否優(yōu)秀的主要評判標準。

（五） 強化研究生素質(zhì)教育

高校在引導(dǎo)土木類研究生學術(shù)創(chuàng)新的同時仍要兼顧研究生的素質(zhì)教育，創(chuàng)新型人才的主要特征不僅體現(xiàn)在學術(shù)創(chuàng)新上，在工程實際中，還要求創(chuàng)新型人才具備解決實際工程問題或應(yīng)對各類突發(fā)情況的能力。因此，高校應(yīng)當對研究生的素質(zhì)教育足夠重視，通過提高各類人文課程的教學質(zhì)量、鼓勵學生參與企業(yè)生產(chǎn)實習、開展各類型學科競賽[9]等手段來提高研究生溝通思考、吃苦耐勞、臨場應(yīng)變及團結(jié)協(xié)作的能力。

五 結(jié)語

綜上所述，“新工科”背景下建筑行業(yè)對土木類研究生的綜合素質(zhì)提出了更高的要求，土木類研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)并不是一蹴而就的事情，需要各高校結(jié)合實際情況在豐富教學手段并不斷優(yōu)化土木類研究生課程設(shè)置的基礎(chǔ)上加強學校同企業(yè)之間的交流合作，強化師資隊伍建設(shè)，建立健全學科評價體系，注重對土木類研究生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。培養(yǎng)出專業(yè)功底扎實，創(chuàng)新能力較強的高水平土木工程專業(yè)研究生。