新工科建設(shè)下土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式構(gòu)建

曹 海 蘇夢蓓 王小平 王小莉

(黃山學(xué)院 建筑工程學(xué)院，安徽 黃山 245041)

隨著“一帶一路”“中國制造2025”等國家戰(zhàn)略發(fā)展的推進，以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新模式為特點的新型經(jīng)濟將快速發(fā)展起來，對高等教育特別是工程教育提出了新要求。中國于2016 年 6 月在國際工程聯(lián)盟大會上正式加入《華盛頓協(xié)議》，大家越來越重視工程教育模式和工程人才培養(yǎng)的改革研究[1]。黃山學(xué)院土木工程專業(yè)作為一門地方性應(yīng)用型普通本科高校下的傳統(tǒng)專業(yè)，如何改變傳統(tǒng)的重理論輕實踐的人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建新型土木工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式以適應(yīng)新經(jīng)濟背景下新工科的快速發(fā)展，成為當(dāng)前迫切需要解決的一個課題。

一、新工科建設(shè)內(nèi)涵

為深化我國高等教育對新工科建設(shè)的理解，2017年，教育部先后組織60多所高校在復(fù)旦大學(xué)、天津大學(xué)召開關(guān)于新工科建設(shè)的研討會，并形成了復(fù)旦共識[2](關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知)和天大行動[3](新工科建設(shè)行動路線)，并在北京召開的新工科研究與實踐專家組會議上頒布了新工科建設(shè)“北京指南”[4](新工科研究與實踐項目指南)。從“復(fù)旦共識”“天大行動”，再到“北京指南”，確立了新工科建設(shè)目標(biāo)、行動路線和具體實施內(nèi)容，新工科建設(shè)已經(jīng)成為中國工程教育改革的重要內(nèi)容。2018年，教育部辦公廳發(fā)布《教育部辦公廳關(guān)于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知》和《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃的通知》，要求推進新工科建設(shè)。

新工科建設(shè)主要包括五個方面內(nèi)容，即工程教育的新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量和新體系[5]。具體來說就是樹立大工程教育的新理念、構(gòu)建學(xué)科交叉與融合的新結(jié)構(gòu)、推進工程教育的新模式、建立具有競爭力的新質(zhì)量、完善中國特色的工程教育新體系。新工科建設(shè)是在我國經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)階段對工程教育提出的新要求，其不同于傳統(tǒng)的工科教育模式，是由傳統(tǒng)的工學(xué)、理學(xué)、管理學(xué)、人文科學(xué)、社會科學(xué)、經(jīng)濟學(xué)和法學(xué)交叉、融合形成的新型學(xué)科，目的是為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型工程人才[6]。

二、土木工程專業(yè)新工科建設(shè)存在的問題

1.專業(yè)培養(yǎng)方案

目前，國內(nèi)大部分設(shè)置土木工程專業(yè)的地方性高校，都按照“大土木”的原則制定培養(yǎng)方案，開設(shè)的課程比較多、涉及范圍比較寬泛，教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)目的不能達到完全一致，教師只是填鴨式地給學(xué)生灌輸土木工程專業(yè)相關(guān)理論知識，但學(xué)生學(xué)習(xí)四年真正掌握解決工程實踐問題的知識較少，導(dǎo)致學(xué)生在社會工作中應(yīng)用所學(xué)知識進行實踐能力明顯不足。在新經(jīng)濟快速發(fā)展大環(huán)境下，新工科背景下建設(shè)的土木工程專業(yè)一定要培養(yǎng)出更多的工程應(yīng)用型人才，具備在專業(yè)領(lǐng)域解決實際問題的能力。

2.教學(xué)方式

傳統(tǒng)的土木工程專業(yè)教學(xué)方式基本上還是以任課教師講授、上課課堂提問為主，學(xué)生主動學(xué)習(xí)、自我學(xué)習(xí)的積極性還沒有被充分調(diào)動，因此，學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力自然也達不到社會上對專業(yè)性人才的要求。隨著現(xiàn)代化教育技術(shù)的發(fā)展，信息化、網(wǎng)絡(luò)化為代表的一系列教學(xué)方法和模式應(yīng)運而生，教學(xué)方式呈現(xiàn)多樣化，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已不能滿足新工科背景下土木工程專業(yè)的建設(shè)需求。

3.實踐能力

對于國內(nèi)大部分地方性高校的土木工程專業(yè)，實驗課只是對課本知識和概念的一種補充和驗證。學(xué)生基本按照教師事先設(shè)計好的實驗步驟進行操作，機械地得到數(shù)據(jù)。學(xué)生往往對實驗不夠重視，很難去探究實驗中出現(xiàn)的問題，無法調(diào)動起學(xué)生的積極性，也無法培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。課程設(shè)計也基本上是由教師選題，按照固定的模式進行設(shè)計與計算。有的甚至每一屆學(xué)生的課程設(shè)計題目都相似或者相同，學(xué)生不會去探究課程設(shè)計中出現(xiàn)的問題，也很難將理論知識與實踐知識相結(jié)合，缺乏獨立解決問題的實踐能力。

4.師資隊伍

由于近年來我國建設(shè)行業(yè)的快速發(fā)展，地方性高校紛紛開設(shè)土木工程專業(yè)，對于土木工程專業(yè)教師的需求也相應(yīng)增加，但招聘的大都是從國內(nèi)重點高校應(yīng)屆畢業(yè)的博士生或碩士生，這些人大都比較年輕且缺乏工作經(jīng)歷或參與過工程實踐工作的訓(xùn)練，行業(yè)經(jīng)歷、實踐能力都達不到新工科建設(shè)對土木工程專業(yè)教師的要求。

三、土木工程專業(yè)新工科建設(shè)內(nèi)容

1.以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向制定培養(yǎng)方案

隨著新經(jīng)濟的快速發(fā)展，社會上更加需要具有工程實踐能力、綜合創(chuàng)新思維和溝通技巧的應(yīng)用型人才。土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案的制定也要結(jié)合新經(jīng)濟的發(fā)展需求，改變傳統(tǒng)的大土木課程體系，建立以培養(yǎng)實踐、綜合能力為主線的課程體系，形成 “科學(xué)知識 + 專業(yè)能力 + 綜合素質(zhì)”的矩陣，如表1所示，實現(xiàn)科學(xué)知識、專業(yè)能力、素綜合質(zhì)要素與工程企業(yè)與行業(yè)對土木工程專業(yè)人才能力需求的對接。

2.以綜合能力為目標(biāo)更新教學(xué)方式

新工科建設(shè)對土木工程學(xué)科知識的應(yīng)用性、交叉性與綜合性提出新的要求。要改變傳統(tǒng)的主講專業(yè)基礎(chǔ)知識理論教學(xué)方式方法，要將現(xiàn)代信息化技術(shù)手段融入到課堂教學(xué)，鼓勵主干課程建設(shè)成大規(guī)模在線開放課程(慕課)、智慧課堂課程等精品網(wǎng)絡(luò)課程，將教學(xué)大綱、教學(xué)計劃、課件、課程試驗、習(xí)題、工程項目視頻等上傳到精品課程網(wǎng)站，實現(xiàn)課程資源與學(xué)生共享。教師在課堂教學(xué)中應(yīng)當(dāng)積極開展參與式、討論式、研討式等新的教學(xué)模式，在傳授專業(yè)知識過程中培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)，為以后步入社會終身學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。通過與地方企事業(yè)單位聯(lián)合培養(yǎng)開展教學(xué)，可將結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程施工、工程管理等與工程實踐緊密聯(lián)系的課程放到企業(yè)或工地現(xiàn)場講解學(xué)習(xí)，加深學(xué)生對專業(yè)認(rèn)識和理解。實施本科生導(dǎo)師制度，結(jié)合學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求，加強專業(yè)教師與學(xué)生的聯(lián)系，適時開展創(chuàng)新性學(xué)習(xí)活動，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。要鼓勵專業(yè)教師結(jié)合地方性高校實際教學(xué)特點編寫應(yīng)用型教材，充分利用虛擬仿真實驗室建設(shè)，推動新工科背景下的課程教學(xué)方式改革，樹立 “以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，培養(yǎng)具有綜合能力的應(yīng)用型人才。

3.以工程應(yīng)用為主線改革實踐教學(xué)

實踐教學(xué)要依托“卓越工程師計劃項目”“新工科研究與實踐項目”和省級校級實踐教學(xué)改革質(zhì)量工程項目，改變傳統(tǒng)重理論輕實踐的教學(xué)理念，做好頂層設(shè)計，加大實踐教學(xué)環(huán)節(jié)在專業(yè)培養(yǎng)方案的比例，增加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目、學(xué)科競賽等課外實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，如表2所示，逐步建立以培養(yǎng)工程應(yīng)用能力為主線的土木工程專業(yè)實踐教學(xué)體系。

表1 知識、能力、素質(zhì)要素及實現(xiàn)矩陣

表2 課外實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

將課程設(shè)計、施工組織訓(xùn)練、工程管理等融入到實踐教學(xué)之中，也可以直接利用工程現(xiàn)場平臺，將專業(yè)認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)等實踐教學(xué)內(nèi)容融入進來，通過企業(yè)教師和學(xué)校教師的雙重指導(dǎo)管理，提高學(xué)生的實踐學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。地方高校要主動出擊，加強與本行業(yè)相關(guān)企業(yè)的對接，搭建實踐實習(xí)基地，開展企業(yè)與高校雙導(dǎo)師協(xié)同育人合作機制，推動產(chǎn)學(xué)研合作，實現(xiàn)互利雙贏。開展校內(nèi)相關(guān)學(xué)科合作，整合本校相關(guān)工科專業(yè)資源，共建多功能實踐教學(xué)平臺。土木工程專業(yè)可以與化學(xué)工程專業(yè)共建建筑材料實踐平臺，與機械工程專業(yè)共建力學(xué)實踐平臺，共同指導(dǎo)試驗課程教學(xué)與學(xué)科競賽。

4.以人才培養(yǎng)為中心優(yōu)化師資隊伍

新工科建設(shè)必然要求高校教師具有工程實踐相關(guān)經(jīng)驗?！半p師雙能型”教師是新工科建設(shè)理念下土木工程專業(yè)教師的必然要求。選派年輕教師以掛職的形式到相關(guān)企事業(yè)單位參加實踐鍛煉，一般不少于半年，熟悉掌握本專業(yè)最新的發(fā)展動態(tài)。采取組建課題合作小組和校企聯(lián)合培養(yǎng)的方式，聘請具有高級工程師職稱或注冊證書的工程師擔(dān)任相關(guān)課程的講授教師。以新工科建設(shè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，大力支持中青年教師開展國內(nèi)外訪學(xué)，鼓勵年輕教師去國內(nèi)外知名高校攻讀博士學(xué)位，逐步優(yōu)化師資隊伍。邀請本行業(yè)協(xié)會的資深技術(shù)人員定期或不定期來校開展專題講座或報告，讓高質(zhì)量的工程師教育走進高校課堂。鼓勵專業(yè)教師考取本專業(yè)執(zhí)業(yè)資格證書，積極推動教師評價考核體系、專業(yè)技術(shù)職務(wù)評聘等制度改革，給予對新工科建設(shè)方面作出貢獻的教師以傾斜。通過利用橫向科研項目等與企業(yè)對接，撥付專項經(jīng)費開展應(yīng)用型科研研究，提高教師科研成果轉(zhuǎn)化率，達到既鍛煉教師科研能力又能反哺教學(xué)的良好局面。

四、結(jié)語

新技術(shù)新經(jīng)濟的發(fā)展對土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了新的要求，新工科建設(shè)是土木工程工程教育的重大變革。在確定“新工科”背景下土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，基于目前應(yīng)用型人才培養(yǎng)中存在的問題，就培養(yǎng)方案、教學(xué)方式、實踐能力、師資隊伍四個方面提出了改革措施，目的在于培養(yǎng)的具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型工程人才，以達到新工科建設(shè)背景下土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)需求。