新工科背景下土木工程專業(yè)建設探究

郅倫海 周康

摘? 要：近年來，新工科理念的提出大大推動我國土木工程專業(yè)教育的改革，該文圍繞新工科背景下土木工程專業(yè)建設進行深入探究。首先分析新工科的背景及其內(nèi)涵，強調(diào)跨學科融合與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要性。其次，闡述土木工程專業(yè)的現(xiàn)狀，揭示在新工科背景下進行教育改革的緊迫性和必要性。在此基礎上，該文明確新工科背景下土木工程專業(yè)建設的具體目標，并提出一系列相應的具體建設舉措，包括課程體系的優(yōu)化、師資隊伍的強化、教學方法的創(chuàng)新、校企合作的深化以及思政教育的融合，為土木工程專業(yè)的改進和發(fā)展提供有益的參考。

關(guān)鍵詞：新工科；土木工程；專業(yè)建設；教育改革；人才培養(yǎng)

中圖分類號：G640? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）10-0039-04

Abstract： In recent years， the proposal of the New Engineering Education （NEE） has significantly propelled the reform of civil engineering education in China. This paper delves into the development of civil engineering major under the background of the NEE. First， an analysis of the NEE background and its essence is presented， emphasizing the importance of interdisciplinary integration and innovative talent cultivation. Subsequently， the current status of the civil engineering major is elucidated， unveiling the urgency and necessity of educational reform in the NEE context. Based on this， the paper delineates the specific objectives of developing a civil engineering major under the NEE paradigm， and proposes a series of pertinent construction measures. These include the optimization of the curriculum system， reinforcement of the faculty team， innovation in teaching methods， deepening of school-enterprise collaboration， and integration of ideological and political education. This paper aims to provide beneficial references for the improvement and development of civil engineering major.

Keywords： new engineering education; civil engineering; specialty construction; educational reform; talent cultivation

在全球范圍內(nèi)，新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在緊鑼密鼓地進行，其與中國加速轉(zhuǎn)型升級的經(jīng)濟發(fā)展正處于歷史性的交匯點。隨著中國經(jīng)濟步入新常態(tài)，社會經(jīng)濟發(fā)展也進入了一個關(guān)鍵的轉(zhuǎn)型期。在此背景下，為了實現(xiàn)國家戰(zhàn)略目標和新經(jīng)濟的快速發(fā)展，急需一批新型的工科人才以提供強力支撐，這對工程教育模式也提出了新的改革要求。

為了積極應對新一輪的科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的挑戰(zhàn)，“新工科”這一理念在2016年得以提出，教育部對新工科建設進行積極推動，先后發(fā)布了一系列的方案和通知，如“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”，以及《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》和《關(guān)于推薦新工科研究與實踐項目的通知》等[1]，旨在全力探索和發(fā)展具有中國特色的全球領先的工程教育模式和經(jīng)驗，以推動我國高等工科教育的新發(fā)展，助力建設教育強國。

新工科的理念是基于國家戰(zhàn)略的新需求及國際競爭的新形勢而提出的，旨在推動我國工程教育改革，以適應全球產(chǎn)業(yè)升級和科技革命的新需求。特別是在數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化快速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的工科教育模式已經(jīng)難以滿足社會和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的多方面需求。因此，新工科教育不僅強調(diào)了跨學科的融合與創(chuàng)新，而且更注重對學生創(chuàng)新思維、綜合素質(zhì)和社會責任感的培養(yǎng)，旨在培育能夠適應未來社會發(fā)展需求的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。

一? 土木工程專業(yè)在新工科背景下改革的必要性

（一）? 土木工程專業(yè)教育現(xiàn)狀及存在的問題

土木工程作為一門傳統(tǒng)工科，與我國的工業(yè)化進程和城市化發(fā)展緊密相連。然而，在現(xiàn)階段，土木工程專業(yè)的教育體系面臨著多方面的挑戰(zhàn)[2-3]。第一，在教學模式及教學方法方面，理論教學與實踐應用脫節(jié)嚴重，缺乏有效的工程項目實踐訓練，使得學生在理論知識和實踐技能之間存在較大的鴻溝。此外，傳統(tǒng)的教學過于依賴教材和課件，缺乏現(xiàn)代教育技術(shù)的應用，使得課堂教學變得枯燥無味，無法激發(fā)學生的學習興趣和工程創(chuàng)新能力。第二，在課程體系設計方面，過于偏重于基礎理論知識的教授，缺乏對新技術(shù)、新方法和新工具的教學，不能滿足現(xiàn)代工程建設的需求。課程設置缺乏交叉性和綜合性，難以適應現(xiàn)代土木工程領域多學科交叉的特點，制約了學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。第三，在師資隊伍方面，“雙師型”教師比例較低，當前土木工程專業(yè)教師隊伍建設過于重視科研而忽視實踐教學，普遍缺乏具有實際工程背景的教師，不能為學生提供豐富的實踐經(jīng)驗和工程案例，致使教學內(nèi)容與實際工程技術(shù)和產(chǎn)業(yè)需求之間存在較大的差距。第四，在思政教育方面，工程倫理教育缺失及對工程職業(yè)精神和社會責任感培養(yǎng)的不足，功利主義和浮躁的學風影響了學生健康的職業(yè)態(tài)度和職業(yè)價值觀的形成。第五，在培養(yǎng)模式方面，缺乏有效的校企合作機制，導致教學內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)實際需求存在偏差，學生在校期間缺乏足夠的實際工程項目參與經(jīng)驗，難以快速適應未來的工作需求。

（二）? 新工科背景下改革的必要性

隨著新工科理念的提出和推廣，以及生態(tài)建筑、智能建筑、綠色建筑和建筑信息模型（BIM）等新技術(shù)的快速發(fā)展，土木工程專業(yè)面臨著新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)[4]。新工科強調(diào)跨學科的整合與創(chuàng)新，以及工程技術(shù)與實踐能力的培養(yǎng)，為土木工程專業(yè)的改革提供了新的方向和思路。新工科背景下，土木工程專業(yè)的改革不僅僅是必要的，而且具有迫切性。隨著數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化的快速發(fā)展，新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn)，新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對土木工程專業(yè)人才提出了新的要求，不僅需要具備堅實的基礎知識，而且需要具備良好的實踐能力、創(chuàng)新思維和跨學科的協(xié)作能力[5]。值得一提的是，2016年我國正式加入《華盛頓協(xié)議》，這標志著我國工程教育質(zhì)量一定程度上得到了國際的認可，與此同時，這也促使我國需要深化高等工程教育的改革以實現(xiàn)與國際接軌[6]。土木工程教育作為我國工科教育的重要一環(huán)，其在新工科背景下的改革不容緩延，以適應國家的戰(zhàn)略需求和國際社會的發(fā)展趨勢，培養(yǎng)更多符合未來建筑行業(yè)發(fā)展需求的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。

二? 新工科背景下土木工程專業(yè)建設目標

（一）? 培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力與保證教育的前沿性

在新工科背景下，土木工程專業(yè)的一個重要建設目標是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，并確保學生接受前沿教育。隨著社會的發(fā)展和科技的進步，土木工程領域正面臨著許多前所未有的挑戰(zhàn)和機遇。創(chuàng)新能力不僅僅體現(xiàn)在技術(shù)創(chuàng)新上，更包括在思維方式、解決問題的策略以及跨學科合作的能力上。為了應對這些挑戰(zhàn)，學生需要具備強烈的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。同時，創(chuàng)新也是推動土木工程科學發(fā)展的重要動力。此外，為保證教育的前沿性，土木工程教育需要緊跟時代的步伐，不斷更新教育內(nèi)容和教學方法。新的技術(shù)、新的理論、新的方法不斷涌現(xiàn)，這些新的內(nèi)容需要及時地融入到教育體系中，以確保學生能夠掌握最前沿、最實用的知識和技能。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和教育前沿性的保證是相輔相成的：創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需要以教育內(nèi)容的前沿性作為支撐，而教育前沿性的保證也需要通過創(chuàng)新的培養(yǎng)來實現(xiàn)。

（二）? 培養(yǎng)學生的行業(yè)實踐能力

新工科背景下，土木工程專業(yè)的另一個重要目標是強化學生的行業(yè)實踐能力。行業(yè)實踐能力是指學生能夠?qū)⑺鶎W的理論知識應用于實際工程項目中，解決實際問題。通過實踐，學生能夠更好地理解和掌握土木工程的基本理論和技術(shù)，同時也能培養(yǎng)他們的團隊協(xié)作能力、溝通能力和解決實際問題的能力。在未來的工作中，具備良好的實踐能力將極大地幫助他們適應不斷變化的工作環(huán)境，滿足行業(yè)和社會的需求。

（三）? 培養(yǎng)學生的綜合能力

新工科背景下，土木工程專業(yè)建設的另一個重要目標是培養(yǎng)學生的綜合能力。綜合能力是指學生在具備土木工程專業(yè)知識的同時，還能夠理解和掌握相關(guān)領域的知識，具備跨學科的思考和解決問題的能力。隨著社會的發(fā)展和科技的進步，土木工程領域的問題變得越來越復雜，很多問題已經(jīng)不再是單一學科能夠解決的。因此，培養(yǎng)學生的綜合能力至關(guān)重要，這使他們在面對復雜問題時，能夠跨學科地思考和解決問題。

三? 新工科背景下土木工程專業(yè)建設舉措

新工科背景下土木工程的專業(yè)建設不是完全摒棄傳統(tǒng)專業(yè)，而是在新的形勢下對傳統(tǒng)專業(yè)進行改造和升級，以推動學科的交叉、整合及發(fā)展以滿足新工科背景下土木工程專業(yè)建設目標。本文從課程體系建設、師資隊伍建設、教學方法改革創(chuàng)新、校企聯(lián)合協(xié)同培養(yǎng)模式建立及思政教育五個方面就新工科背景下土木工程專業(yè)建設的具體舉措進行探討。

（一）? 課程體系建設

新工科背景下，土木工程專業(yè)的課程體系建設變得尤為重要。其不僅要滿足傳統(tǒng)土木工程學科的基本要求，還需要緊跟時代的步伐，將新技術(shù)、新理念和多學科知識融入到課程體系中，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、實踐能力和綜合能力。在這個前提下，提出以下關(guān)于課程體系建設的具體措施。

1）傳統(tǒng)課程的系統(tǒng)梳理及優(yōu)化：以新工科教育理念為指導，對現(xiàn)有的土木工程專業(yè)課程進行系統(tǒng)的梳理、評估和篩選。目的是在確保課程體系的完整性和系統(tǒng)性的前提下精簡傳統(tǒng)課程，同時確保課程內(nèi)容的實用性和前瞻性。

2）增設智能建造相關(guān)課程：為了反映目前行業(yè)的發(fā)展趨勢及國家政策導向，合理增設智能化設計、智能化施工和智能化運維及管理等方面的理論模塊，通過設置建筑環(huán)境智能化系統(tǒng)、智能機器與機器人、BIM與虛擬現(xiàn)實技術(shù)，建筑工業(yè)化與裝配式技術(shù)，大數(shù)據(jù)與人工智能等專業(yè)課程使學生掌握智能建造相關(guān)專業(yè)知識；通過增設智能建造選修課程，減少必修課程學分，豐富選修課資源。

3）實踐教學內(nèi)容改革：圍繞人才培養(yǎng)目標，以學生為主體，對原有的試驗課程、課程設計、畢業(yè)設計等實踐教學內(nèi)容進行改革，融入更多與智能建造相關(guān)的實踐活動。例如，通過增設與建筑機器人和智能測繪裝備操作、建筑信息化設計等相關(guān)的實踐課程，來加強學生對智能建造相關(guān)專業(yè)知識的掌握。

4）聘請外部專家進行評估和論證：聘請行業(yè)專家與其他院校的資深教師對課程體系和人才培養(yǎng)方案進行評估和論證，以確保課程體系的科學性和先進性。通過這種方式，可以在課程體系和授課內(nèi)容中充分體現(xiàn)新工科專業(yè)多學科交叉融合的特征，同時也為學生提供了更為廣泛和深入的學習資源和學習機會。

（二）? 師資隊伍建設

新工科建設背景下， 優(yōu)秀的師資是推動土木工程專業(yè)發(fā)展的基石力量。土木工程專業(yè)的師資隊伍建設需注重多方面的改革和提升，并且要兼具前瞻性，以確保教學質(zhì)量和培養(yǎng)目標的達成。首先，教師隊伍的引進應以新工科建設的需要為指導，特別是在專業(yè)及實踐教學課程體系的規(guī)劃方面，需要針對新增教學內(nèi)容所需的專業(yè)能力，補足現(xiàn)有教師隊伍的短板，以確保教學內(nèi)容的更新和實踐指導[7]。同時，為適應現(xiàn)代化科技的發(fā)展，引進師資還需要具備數(shù)據(jù)化、信息化、自動化和智能化發(fā)展能力，以確保師資隊伍能夠滿足新工科背景下土木工程專業(yè)教學和研究的多元需求。通過這樣的方式，不僅能促進土木工程專業(yè)教師隊伍的多學科背景和實踐經(jīng)驗的積累，還能為持續(xù)優(yōu)化教學質(zhì)量和推動土木工程專業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供堅實的人才支持。

（三）? 教學方法改革創(chuàng)新

傳統(tǒng)的土木工程教學方法需經(jīng)歷必要的改革與創(chuàng)新以適應于新工科背景下土木工程專業(yè)的教育理念和培養(yǎng)目標，在此分別針對理論教學創(chuàng)新、實踐教學創(chuàng)新及現(xiàn)代教育技術(shù)應用三方面進行探討。

1）理論教學創(chuàng)新主要包括引入案例教學法及多學科交叉的理論教學[8]。案例教學法能夠?qū)⒗碚撝R與實際工程案例相結(jié)合，使學生能更好地理解和掌握智能建造所需的知識及技能。另外，新工科背景下土木工程不僅僅是一個單一學科的學習，還需要與人工智能、智能化裝備和智能化防災等多學科的知識結(jié)合。多學科交叉的理論教學可以拓寬學生的知識視野，為后續(xù)的實踐教學打下堅實的理論基礎。

2）實踐教學創(chuàng)新主要包括項目驅(qū)動教學法的應用及多學科交叉創(chuàng)新訓練課程的設計[9]。項目驅(qū)動教學法是通過實際工程項目驅(qū)動，利用“項目驅(qū)動”帶動學生參與到不同建筑的智能設計、智能施工和智能運維中，不僅能提高學生的實踐積極性，還能提升學生的實操能力。另外，通過增設人工智能、智能化裝備、智能化防災和智能化施工等多學科交叉創(chuàng)新訓練課程，拓寬學生的知識視野，為他們在未來的工作中解決實際問題提供有力的支持。

3）現(xiàn)代教育技術(shù)的應用主要是利用現(xiàn)代教育技術(shù)提升教學效率和學生學習體驗，例如，利用在線教學平臺、虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)、模擬軟件等，可以使教學活動更為生動、直觀和高效，同時也能為學生提供更為豐富和多元的學習體驗。

（四）? 校企聯(lián)合協(xié)同培養(yǎng)模式建立

新工科背景下，校企聯(lián)合協(xié)同培養(yǎng)模式的建立顯得尤為重要，其不僅能夠讓學生更好地理解行業(yè)的實際需求，為學生提供實踐機會，而且也為企業(yè)提供了人才支持。關(guān)于校企聯(lián)合協(xié)同培養(yǎng)模式的具體舉措主要包括以下兩個部分。

1）建立產(chǎn)教研基地：新工科背景下，與智能建造高新企業(yè)的合作成為了推動土木工程專業(yè)發(fā)展的重要途徑。通過建立產(chǎn)、教、研基地，學校與企業(yè)可以共同修訂并實時更新人才培養(yǎng)方案，以滿足行業(yè)最新的需求。同時，結(jié)合新工科人才能力培養(yǎng)目標，學校和企業(yè)可以發(fā)揮各自的優(yōu)勢，為學生提供以實際工程為案例的實訓和實踐鍛煉機會。這種基于實際工程案例的實訓和實踐，能夠讓學生在實際工作環(huán)境中應用所學知識，極大地提高其實踐能力和解決實際問題的能力。

2）校企“雙導師”新機制：創(chuàng)新的校企“雙導師”新機制可以充分利用校企的智力資源、技術(shù)資源和產(chǎn)業(yè)資源，同時為學生提供更多元的學習和實踐機會。通過聘任企業(yè)的高層次人才作為校外導師，學校可以為學生提供多元化的學習和實踐機會。同時，這種新機制也為企業(yè)的發(fā)展提供了有力的人才支持。企業(yè)的高層次人才不僅能為學生提供寶貴的實踐經(jīng)驗和指導，還能為學校帶來最前沿的行業(yè)知識和技術(shù)，有助于提升學校教育的實踐性和社會服務能力。通過校企“雙導師”新機制，可以有效地推動新工科背景下的土木工程專業(yè)建設，實現(xiàn)校企協(xié)同育人新模式的實踐。

（五）? 思政建設

思政教育不僅是培養(yǎng)學生全面發(fā)展的重要組成部分，而且是為他們未來的職業(yè)生涯打下堅實基礎的重要環(huán)節(jié)。對于新工科背景下土木工程專業(yè)而言，將思政教育與專業(yè)課程和實踐活動相結(jié)合，對于培養(yǎng)具有社會責任感和職業(yè)道德的土木工程人才具有重要意義。這種整合可以通過將社會主義核心價值觀教育全面落實到課堂教學和實踐教學中來實現(xiàn)，使得學生在學習專業(yè)知識的過程中，能夠潛移默化地了解國家的發(fā)展和個人的價值是有機統(tǒng)一的，從而樹立遠大的抱負。關(guān)于思政建設的具體舉措主要包括以下三個部分。

1）強化專業(yè)教師的思政意識：為了解決當前專業(yè)知識講授和思政育人部分的脫節(jié)問題，應強化新工科專業(yè)教師的思政意識。通過深挖學科專業(yè)中的思政資源，有機地融合到專業(yè)教育與思政教育，可以為土木工程專業(yè)教師提供一個清晰的邏輯內(nèi)涵，幫助他們更好地在課程中整合思政教育內(nèi)容。

2）“四全覆蓋”新模式的構(gòu)建[10]：借鑒“四全覆蓋”新模式，即將課程思政建設覆蓋到全部學科專業(yè)建設與人才培養(yǎng)計劃、全部課程教材、全部課程課堂教學和全部專任教師，可以為土木工程專業(yè)的思政教育提供一個全面而有效的框架。通過這種模式，可以確保思政教育在土木工程專業(yè)的各個層面得到有效的實施和落實，從而提高思政教育的精準度和有效性。

3）以專業(yè)技能傳授為載體加強思政教育：在土木工程專業(yè)的教學過程中，可以通過以專業(yè)技能傳授為載體加強大學生的思想政治教育。通過探索多樣化的課程組織形式，為學生提供精細化和針對性的指導，幫助他們在掌握土木工程技術(shù)和工程建設領域相關(guān)專業(yè)知識的同時，培養(yǎng)其符合社會主義核心價值觀的思想理念和工程思維，為學生未來的全面發(fā)展打下堅實的基礎。

四? 結(jié)束語

本文深入探討了新工科背景下的土木工程專業(yè)建設，提出了相對完備的建設舉措（包括：課程體系的完善、師資隊伍的強化、教學方法的創(chuàng)新、校企聯(lián)合協(xié)同培養(yǎng)模式的建立及深化思政教育的實施），旨在為土木工程專業(yè)的持續(xù)改進和發(fā)展提供有益的參考?？傮w而言，新工科背景下的土木工程專業(yè)建設是一個長期且艱巨的任務。只有通過全面的改革和創(chuàng)新，才能培養(yǎng)出能夠適應社會發(fā)展需求、具備創(chuàng)新思維和實踐能力的土木工程人才，從而為國家的經(jīng)濟建設和社會發(fā)展貢獻力量。

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