新工科背景下地方综合型大学土木工程专业人才培养模式探索

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　　摘要：基于“新工科”教育对人才培养要求和人才培养现状的分析，提出了现阶段土木工程人才培养过程中存在的问题和综合性大学在“新工科”人才核心能力培养中的优势。并以河北大学建筑工程学院土木工程专业培养模式改革为例，指出“新工科”教育在地方综合新大学的落地实施方法。
　　关键词：新工科;综合性大学;培养模式;教学改革
　　中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）18-0187-03
　　 一、引言
　　“复旦共识”“天大行动”“北京指南”是新工科建设“三部曲”[1]。2018年6月21日，教育部又提出了“坚持以本为本，推进四个回归”建设一流本科教育的“成都宣言”。新工科建设强化理念引领，促进科学教育、人文教育与工程教育的有机融合，注重培养学生的家国情怀、国际视野、法治意识、生态意识和工程伦理意识等。这就需要高校不同专业之间，高校与行业、企业共同行动，主动实现现有工科的交叉复合、工科与其他学科的交叉融合，积极发展新兴工科，推进信息技术和教育教学深度融合。
　　随着智慧城市、智能建筑、绿色建筑的快速发展，以及BIM技术、装配式结构等技术应用的逐步成熟和广泛推广，土木工程领域也如全国经济发展一样，涌现出大量新技术、新理念。这些技术契合了雄安新区的建设理念，给土木工程行业的发展指明了方向。随着该区域的智慧城市建设的推进，未来几年会急需智慧城市，智慧建筑、智慧地下管廊、智慧交通等技术人才与管理人才，尤其需要新工科建设要求的复合型、创新型管理设计人才。
　　二、传统的培养模式不适合现在社会对土木工程人才的需求
　　新技术召唤新人才，而传统专业培养模式根本无法实现新人才的培养。对照工程教育评估（OBA）和社会用人单位对土木工程专业毕业生素质的要求，现行土木工程专业培养模式的主要问题可见一斑。
　　首先，相对滞后的课程体系与教学模式已经不适用于现代技术发展的要求。高校内各个专业的培养往往注重本专业纵深知识的教育，与专业相应的各级管理机构也各自为政，缺乏有效的跨专业培养的管理机制。传统的专业也形成了相对固化的形态，而这种固化造成了现在的学生知识范围过窄，不适应跨学科交融的教学管理。因此，适应社会发展需求，突破专业藩篱，成立相应的管理机构，协调各专业之间的关系，是实现新工科教育的必要措施之一。其次，跨学科师资队伍建设是新工科建设重要支撑，是影响跨学科专业建设能否成功的重要因素。目前专业教师成长历程是在自己的学科内开展学习、教学、科研工作，教师个人的知识储备已难以适应新技术、新业态、新模式的发展。第三，传统的培养方案在课程设置和考核方式上存在诸多问题。理论课程教学时数较多，实践教学课程教学时数较少，特别是代表土木建筑业新技术发展方向，能够与国际土木建筑业先进技术接轨的知识与技术类课程设置更少。实践教学环节和理论教学环节之间缺乏系统化、融合化和综合化，学生不能有效地把所学的专业理论知识应用于工程实践。创新、创业等方面的教育与训练尚未实质纳入课程体系中，学生缺乏创新意识，创造力不强。
　　三、深入探索综合性大学人才培养模式，逐步建立新工科范式
　　人才培养模式与培养方案是专业人才培养的总体设计，是教学单位组织教学过程、安排教学任务的基本依据，是保证教学质量、教学秩序和人才培养规格的指导性和纲领性文件[2]。地方高校必须结合国家相关政策和自身的办学条件，制订出符合本校办学规律和人才培养目标的人才培养方案。充分发挥基础学科支撑作用和多学科交叉融合优势是新工科教育的关键途径。综合性大学发展出的以理科为基础的工科正好具有新工科的特点。鉴于此，河北大学建筑工程学院在河北大学的大力支持下成立土木工程“新工科实验班”，以智能建筑、智慧城市建设人才的培养为目标，探索形成多学科交叉融合的建筑工程人才培养模式、师资结构和管理模式。整合课程体系、调整教学方式，重视跨学科融合教学，鼓励本科生参与科研，开展创新创业实践，以达成专业评估12项核心能力要求[2]。
　　（一）构建土木工程新课程体系
　　整合课程体系，让核心课程体系更系统。以力学课程为例，传统的力学教材例题基本和后续结构类课程脱节，导致结构类课程讲解时还要依据力学公式再去推导基本原理，从而浪费课时。河北大学土木工程专业依托工程力学专业将力学和结构类课程整合，共同针对结构问题反推需要的力学知识，从而在力学课程中以结构需要结构实例去讲解。甚至把力学融入结构教学中。
　　开放选修课程平台，增加学生人文素质和综合素养选修课程。工科学生的培养是宽口径的基础教育，但这种宽口径，不仅局限于专业基础课程的数量增加。大力推广通识教育，更多地强调“育”而不仅仅是“教”，超越功利性，强调对“人”的塑造和因材施教，而不是将大学生培养成学校教育的“产品”[3]。河北大学土木工程实验班的同学可以在完成专业必修、选修的基础上跨学科任选平台上的人文素养和综合素养课程。
　　增加实践类课程的比重，开设跨学科实习课程。根据对用人单位的走访调查结果，现行培养方案下毕业生普遍存在工程实践能力欠缺和工程素质不高的缺陷。基于此，河北大学土木工程专业增加了实践性课程所占比重，并完善实习基地建设，给学生提供良好的实践环境以保质保量完成实践课程。建工学院近年来与二十多家企业签署了实习基地协议或校企联合人才培养协议，积极为学生的实践实习服务。学院还建立了BIM實验室和虚拟仿真中心，有效补充实地实践教学。
　　增设创新课程，有目的地培养学生的创新和学习能力。河北大学自2014年以来开设了创新创业课程理论和实践，组织学生学生申报国家级、省级、校级创新创业项目。还组织了诸如结构设计大赛、测量大赛、算量大赛等大量的学科竞赛。通过参与创新实践活动和科研课题培养了学生独立和持续学习的能力和习惯。学生的动手能力和创造力得到了提升，培养了学生综合解决问题的能力。 　　（二）教学模式改革
　　师生之间的深度互动是提高教学效率的重要手段。单向的知识传授抑制了学生的积极思维，导致教学效果不佳。改变现状首先要进行教学模式的改革。
　　针对现今数字原生代大学生[4]依赖网络、擅长社交互动和喜欢通过游戏学习的特点，改变教学策略，运用新型的教育技术和方法，改变教与学的关系。利用互联网+的学习平台，在平台内嵌套线上学习课程，将微课程和需要学生自学、预习的课程视频资料上传平台，通过平台内线上学习的考核系统对学生的学习过程进行监督。利用虚拟仿真中心创造虚拟学习环境让学生在游戏过程中培养工程观。在教师指导下创建学习社区，通过社交媒体师生的讨论，提升教学效果。
　　理论课堂上改变“一言堂”，引入技能型培养教学模式。突出对学生技能的培养，基于成果导向，采取技能的推进和模块化组合的方式，渐进性的接近基础知识。教学方法可以采取工地现场教学、项目案例教学、实践实习教学和数字化教学等多种方式，丰富课堂授课内容。
　　设计类课程改变传统的“成果定终身”的方式，加强过程控制。借鉴CDIO理念，采用项目化教学模式。课程考核主要采用阶段性评价方式，重点考查学生的学习能力、实践能力和应用能力。在项目进行到一定阶段后，教师通过听取学生的进度汇报、项目完成情况并结合其日常表现，进行阶段性评价。根据阶段性评价结果，评估学生的学习能力和存在的问题，有针对性地对学生进行辅导。在期末阶段，通过项目答辩的形式，对学生的总体学习效果评价，并综合阶段性评价成绩，给出学生某课程的总体考核结果。以《钢结构课程设计》课程为例，将设计任务分解为5个项目，每个项目占10分，在项目完成时进行评价，期末成果提交40分，答辩10分，然后综合给出成绩。
　　（三）跨学科融合师资队伍建设
　　“新工科”工程教育模式要求教师具有工程实践经验。可通过培养和引进相结合，建立适应新工科的师资队伍。河北大学鼓励年青教师到企业和国内著名高校学习锻炼。新入职的教师必须有到企业至少3个月的培训学习锻炼。身处生产一线更能了解企业的需要，助力科研。同时培养和了解了企业对人才的需求，在课程讲授、人才培养过程中有的放矢。同时，完善校外教师聘任机制，有效补充教师资源。聘请设计院、施工单位等企业工程经验丰富，具有一定理论水平的高级工程师担任校外指导教师，辅助校内导师对学生的实践性课程比如课程设计、实习、实训、毕业设计进行指导。
　　学院设立教学督导组，每学期按照教学计划、教学日历进行期初、期中、期末教学检查，定期召开学生教学信息员座谈会，由学生对任课教师的教学内容、教学质量、教学效果等进行评价，并归纳整理，反馈给相关教师进行改进。每当期末，学校还采用学生评教与校、院、系督导评估相结合的方式，客观公正地从教师的思想道德、职业技能、教学内容和教学方法等多方面综合评价教师的基本素质、教学能力和科研水平。
　　（四）健全校企协同育人机制
　　产学研结合是工程教育的本质要求，也是新工科人才培养的基本理念。构建多主体参与、产学研融合的新工科人才协同培养模式是工科发展的必要条件。由于国家政策的导向，近年来企业已经从抱怨学校培养的人才不好用逐步转向承担社会责任，参与人才培养过程转变。河北大学建工学院抓住机遇，加强和企业的沟通与交流，深入企业调研，了解企业需求，邀请企业共同参与培养方案的制定，与企业携手共同做好学生的培养工作。具体措施包括与企业共建实验室，建立企业实践实习基地、为企业培训骨干、提高对企业的服务能力等。
　　四、结语
　　地方综合性高校土木工程专业人才培养模式改革，任重而道远。一定要根据自身特点，积极凝聚校内外共识，主动作为、开拓创新，开展多样化探索。培养具有创新精神和跨界整合能力的土木工程专业人才是“新工科”培养模式改革实践的根本出发点和落脚点。基于“新工科”理念的土木工程人才培养，应以学生为中心，对传统的学科基础知识和基本技能的训练进行拓展，构建更加完善的课程体系、师资队伍，让优秀的企业深度参与，这样才能有效解决学生的人文素质不高、理论教学与实践教学脱节的问题，培养出土木工程领域需要的创新型、复合型和综合性人才。
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　　Abstract：Based on the analysis of the requirement on new engineering education and the present situation of talent cultivation，the existing problems are put forword in talent cultivation of civil engineering.Then the advantages of comprehensive universities in talent cultivation of new subject talents.Taking the training mode reform of Civil Engineering Specialty in the School of Architectural Engineering of Hebei University as an example，the implementation methods of new engineering education in local comprehensive new university  was pointed out in this paper.
　　Key words：new engineering education;comprehensive university;training mode;reform in education
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