“新工科”背景下土木工程,專業(yè)建設(shè)與改革探討

“新工科”背景下土木工程,專業(yè)建設(shè)與改革探討高等教育處于整個(gè)教育體系的最頂端，與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展聯(lián)系緊密。作為傳統(tǒng)工科專業(yè)，土木工程專業(yè)的發(fā)展已成為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一。目前，中國(guó)部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省市地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從精英高等教育向普及高等教育的跨越，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和高等教育普及使得高等教育的改革需求極為迫切。一方面，高等教育大眾化給土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)帶來(lái)了新問(wèn)題和新需求;另一方面，綠色建筑、智能建筑、智慧城市等理念的不斷涌現(xiàn)，以及裝配式建筑、BIM等新技術(shù)的逐步成熟和廣泛推廣，使土木工程領(lǐng)域面臨前所未有的新挑戰(zhàn)和新機(jī)遇，迫切需要培養(yǎng)大批新興工程科技人才作為支撐。教育部高教司《關(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》，要求“新工科研究和實(shí)踐需圍繞工程教育改革的新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系”來(lái)開(kāi)展。“新工科研究與實(shí)踐”是新經(jīng)濟(jì)時(shí)代對(duì)高等教育發(fā)展的必然要求，新型工科人才是支撐實(shí)現(xiàn)國(guó)家戰(zhàn)略和新經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要人力保障，高校人才培養(yǎng)要向應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才轉(zhuǎn)型。一、專業(yè)建設(shè)與改革的必要性與迫切性目前，在新工科建設(shè)、人工智能發(fā)展、裝配工業(yè)化、信息化（BIM技術(shù)、大數(shù)據(jù)）等大環(huán)境下，高校土木工程專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)模式，遇到了一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)，還不能很好地適應(yīng)行業(yè)快速發(fā)展對(duì)人才的需求。如專業(yè)教學(xué)體系結(jié)構(gòu)滯后于行業(yè)新技術(shù)、新工藝、新理論的發(fā)展，先進(jìn)的BIM、裝配式建筑、結(jié)構(gòu)檢測(cè)和人工智能等技術(shù)在現(xiàn)有的專業(yè)人才培養(yǎng)體系中未能充分體現(xiàn);專業(yè)培養(yǎng)規(guī)格不符合行業(yè)層次化、特色化的人才需求結(jié)構(gòu)，基于學(xué)術(shù)研究型人才培養(yǎng)的教學(xué)模式普遍存在“重理論，輕實(shí)踐”和“重構(gòu)件，輕整體”的弊端，不符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo);教學(xué)理念落后于行業(yè)綜合化、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，教學(xué)模式和手段偏傳統(tǒng)，未能融合行業(yè)智能化、信息化、互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)手段。土木工程專業(yè)建設(shè)的上述問(wèn)題導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生實(shí)踐能力欠缺，與行業(yè)快速發(fā)展的工程實(shí)際需求相脫節(jié)。應(yīng)該說(shuō)，土木工程專業(yè)建設(shè)改革已勢(shì)在必行。（一）學(xué)校管理模式轉(zhuǎn)變的需要土木工程專業(yè)的建設(shè)與改革要緊密圍繞應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式這一中心來(lái)展開(kāi)。學(xué)校各級(jí)管理部門是推進(jìn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵所在，學(xué)校相關(guān)政策的制定和方案的實(shí)施應(yīng)符合這一中心主題的需要，要調(diào)動(dòng)全體教師的主觀能動(dòng)性和服務(wù)意識(shí)，激發(fā)辦學(xué)活力，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)化、行政化的管理理念。部分學(xué)校在管理模式上嘗試將權(quán)力與職能下放，推行二級(jí)管理體制改革，充分調(diào)動(dòng)二級(jí)學(xué)院的積極性，以切實(shí)提高辦學(xué)效率和教育質(zhì)量。二級(jí)學(xué)院在人事制度、財(cái)務(wù)制度和教育教學(xué)資源及配套設(shè)施等方面獲得自主權(quán)，將為專業(yè)建設(shè)與改革提供堅(jiān)實(shí)的制度保障和發(fā)展驅(qū)動(dòng)力。（二）“新工科”建設(shè)的需要工程教育在高等教育中占有重要地位，“新工科”的建設(shè)與發(fā)展是當(dāng)前社會(huì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)與發(fā)展，以及高校主動(dòng)服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略需求的必然要求。隨著建筑業(yè)現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化、信息化和智能化的發(fā)展，裝配式、綠色環(huán)保、智能與智慧等新型建筑不斷涌現(xiàn)，人工智能、BIM及大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，促使土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)從“學(xué)科導(dǎo)向”轉(zhuǎn)為“以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向”，人才培養(yǎng)從傳統(tǒng)的知識(shí)型、研究型人才轉(zhuǎn)向重能力的應(yīng)用型新工科人才?！靶鹿た啤钡暮诵亩ㄎ皇侨瞬刨|(zhì)量。土木工程專業(yè)應(yīng)重視人才培養(yǎng)與建筑行業(yè)的緊密聯(lián)系，面向行業(yè)現(xiàn)在和未來(lái)的發(fā)展需要，確立新型工程人才的培養(yǎng)體系;應(yīng)充分利用學(xué)校以及企業(yè)、科研單位等多種不同教學(xué)環(huán)境和教學(xué)資源在人才培養(yǎng)方面的各自優(yōu)勢(shì)，把以課堂傳授知識(shí)為主的學(xué)校教育轉(zhuǎn)變?yōu)橐垣@取實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐能力為主的創(chuàng)新性實(shí)踐教育。（三）工程教育認(rèn)證制度和學(xué)科發(fā)展的需要國(guó)際工程教育認(rèn)證制度是通過(guò)制定國(guó)際工程教育標(biāo)準(zhǔn)，使各協(xié)議簽約國(guó)在人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)上有據(jù)可依，并能從各國(guó)實(shí)際出發(fā)提出自己的標(biāo)準(zhǔn)，保證人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)、統(tǒng)一，進(jìn)而達(dá)到實(shí)質(zhì)等效。西方國(guó)家的工程教育認(rèn)證制度發(fā)展得比較早，也比較完善。2013年6月19日，《華盛頓協(xié)議》接納中國(guó)為該協(xié)議簽約成員;2016年6月2日，《華盛頓協(xié)議》全會(huì)全票通過(guò)中國(guó)的轉(zhuǎn)正申請(qǐng)。然而，要實(shí)現(xiàn)中國(guó)工程教育由大到強(qiáng)的根本性轉(zhuǎn)變，完善具有中國(guó)特色，且能達(dá)到國(guó)際實(shí)質(zhì)等效的工程教育專業(yè)認(rèn)證制度還任重而道遠(yuǎn)。土木工程專業(yè)要加快專業(yè)建設(shè)和改革，以應(yīng)對(duì)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的挑戰(zhàn);要加快工程教育改革與創(chuàng)新，培養(yǎng)造就一大批多樣化、創(chuàng)新型工程科技人才，以支撐產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。工程教育認(rèn)證不僅有利于教育質(zhì)量的提高，而且有利于高等教育與社會(huì)需求的接軌，更有利于專業(yè)建設(shè)的推進(jìn)和“新工科”理念的落實(shí)。（四）新時(shí)代人才培養(yǎng)的需要隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，學(xué)生的畢業(yè)去向更加多元化，高等教育應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生就業(yè)、提高學(xué)生核心就業(yè)能力和增強(qiáng)學(xué)生社會(huì)適應(yīng)能力。高校與企業(yè)單位之間應(yīng)建立信息暢通機(jī)制，做到信息高效互通，讓學(xué)生充分了解企業(yè)，掌握企業(yè)人才需求動(dòng)向。如PPP項(xiàng)目對(duì)復(fù)合型人才的需求迫切。復(fù)合型人才不僅需要具備專業(yè)知識(shí)，更需要掌握融資、法律法規(guī)等方面的知識(shí)。學(xué)校應(yīng)結(jié)合社會(huì)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整人才培養(yǎng)方案，注重學(xué)科融合，及時(shí)增補(bǔ)工程前沿相關(guān)知識(shí)，使人才培養(yǎng)能夠更好地滿足社會(huì)的需求。就土木工程專業(yè)人才而言，應(yīng)結(jié)合社會(huì)需求，調(diào)整人才培養(yǎng)的定位，在推進(jìn)土木工程專業(yè)建設(shè)與改革中，構(gòu)建科學(xué)、全面的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，培育具有較強(qiáng)社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)秀專業(yè)人才。二、專業(yè)建設(shè)與改革實(shí)踐隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑產(chǎn)業(yè)化、信息化和智能化進(jìn)程不斷加快，迫切需要訓(xùn)練有素且綜合能力強(qiáng)的土木工程專業(yè)高級(jí)技術(shù)人才。因此，高等教育應(yīng)更加注重培養(yǎng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力強(qiáng)的“新工科”人才。土木工程作為歷史悠久的傳統(tǒng)工科專業(yè)，應(yīng)主動(dòng)適應(yīng)當(dāng)下社會(huì)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，加快推進(jìn)“新工科”建設(shè)。（一）基于“新工科”理念，采用新思維、新方式，做好土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位與規(guī)劃，重塑人才培養(yǎng)質(zhì)量觀當(dāng)前，土木工程領(lǐng)域急需掌握先進(jìn)技術(shù)，具備良好工程實(shí)踐能力，擁有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的應(yīng)用型復(fù)合人才。但目前教學(xué)模式普遍存在“重理論，輕實(shí)踐”和“重構(gòu)件，輕整體”的弊端，工程實(shí)訓(xùn)不足，以致學(xué)生工程經(jīng)驗(yàn)欠缺，與企業(yè)崗位需求嚴(yán)重脫節(jié)。為此，土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位與規(guī)劃要結(jié)合建筑現(xiàn)代化、工業(yè)化、信息化、智能化等需求，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維，引導(dǎo)學(xué)生樹立為工程項(xiàng)目整體服務(wù)的觀念，將學(xué)生培養(yǎng)為掌握新技術(shù)的應(yīng)用型“新工科”人才。以應(yīng)用型人才為導(dǎo)向，土木工程專業(yè)要落實(shí)創(chuàng)新型、綜合化、全周期工程教育人才培養(yǎng)新理念，引入產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展的最新成果，積極探索校企合作、校企共育等人才培養(yǎng)模式;加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)改革，推進(jìn)全過(guò)程綜合性工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)。（二）加強(qiáng)教師工程實(shí)踐繼續(xù)教育，建設(shè)以“雙師型”為主導(dǎo)的師資隊(duì)伍，確保師資隊(duì)伍的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展土木工程是實(shí)踐性很強(qiáng)的工科專業(yè)，“新工科”高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)離不開(kāi)富有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀師資隊(duì)伍。專業(yè)建設(shè)除了要求對(duì)師資隊(duì)伍的數(shù)量與結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的控制和管理外，更應(yīng)重視教師實(shí)踐能力和工程能力的不斷提升與突破。應(yīng)制定高校教師專項(xiàng)培訓(xùn)計(jì)劃和考核機(jī)制，支持教師到知名高校進(jìn)行學(xué)術(shù)交流或訪問(wèn)，鼓勵(lì)教師到大型企業(yè)建設(shè)一線進(jìn)行工程鍛煉，切實(shí)完善“雙師型”師資隊(duì)伍的長(zhǎng)效發(fā)展機(jī)制。校企合作是教師工程實(shí)踐繼續(xù)教育的有效模式，教師能從中及時(shí)獲取行業(yè)的新技術(shù)和新知識(shí)，更準(zhǔn)確地把握行業(yè)發(fā)展新動(dòng)態(tài);通過(guò)校企聯(lián)合開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，共建工程中心或工作室，企業(yè)一線技術(shù)人員和教師共同參與理論課、實(shí)踐課的設(shè)計(jì)和實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)，以達(dá)到充實(shí)和優(yōu)化師資隊(duì)伍，提高教師工程實(shí)踐能力的目的。此外，高校還應(yīng)形成長(zhǎng)效的管理制度，定期聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)外知名高校學(xué)術(shù)帶頭人和大中型企業(yè)知名專家進(jìn)校舉辦新技術(shù)講座，以及開(kāi)展項(xiàng)目研究、工程實(shí)踐開(kāi)發(fā)指導(dǎo)等工作。（三）金十對(duì)現(xiàn)有專業(yè)知識(shí)體系與行業(yè)綜合化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)脫節(jié)的問(wèn)題，重視學(xué)科知識(shí)的交叉融合，推進(jìn)信息化手段在教學(xué)中的應(yīng)用建筑信息化是建筑業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，而大力發(fā)展裝配式建筑，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)是建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的重要目標(biāo)。隨著新材料、新工藝、新技術(shù)等的不斷涌現(xiàn)，建筑企業(yè)急需具備BIM、裝配式建筑、結(jié)構(gòu)檢測(cè)等新技術(shù)的應(yīng)用型人才。然而，當(dāng)前土木工程專業(yè)課程知識(shí)體系的先進(jìn)性與引領(lǐng)性不足，課程內(nèi)容更新往往滯后于行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，所培育的人才工程觀念落后、實(shí)踐能力不強(qiáng)、創(chuàng)新意識(shí)淡薄。因此，土木工程專業(yè)應(yīng)大力進(jìn)行課程教學(xué)改革，加強(qiáng)前沿知識(shí)體系和學(xué)科交叉知識(shí)體系的建設(shè)，加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、鋼結(jié)構(gòu)、土木工程施工技術(shù)、土木工程施工組織管理等相關(guān)理論課程建設(shè)，加快專業(yè)主干課與建筑工業(yè)化新技術(shù)的結(jié)合。與此同時(shí)，隨著建筑業(yè)信息化和智能化的不斷發(fā)展，智能建筑、智慧建筑、新型檢測(cè)技術(shù)等的出現(xiàn)，迫切需要將土木工程專業(yè)、電子專業(yè)、計(jì)算機(jī)專業(yè)、信息專業(yè)等知識(shí)交叉融合，傳統(tǒng)土木工程專業(yè)知識(shí)已難以適應(yīng)建筑業(yè)的需求。應(yīng)利用BIM技術(shù)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)等信息化手段，運(yùn)用探究式、討論式、參與式和混合式等教學(xué)方式與手段，以3D網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等信息技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)模式，構(gòu)建多維度視覺(jué)空間教學(xué)體系，建立立體課堂，使土木工程專業(yè)在“新工科”建設(shè)中重新煥發(fā)生機(jī)與活力。（四）完善校內(nèi)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)和校外企業(yè)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)，重視培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力“新工科”工程教育模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式最大的區(qū)別在于其更加注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。土木工程是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的應(yīng)用工程學(xué)科之一，土木工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系應(yīng)更加強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。高校畢業(yè)生就業(yè)調(diào)查結(jié)果表明：在專業(yè)新知識(shí)的掌握和新技術(shù)的應(yīng)用上的欠缺和遲緩是造成高校畢業(yè)生就業(yè)市場(chǎng)供需矛盾的主要原因。校內(nèi)和校外實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)與完善是人才培養(yǎng)實(shí)踐性、實(shí)用性和時(shí)效性的重要保證。一方面，要充分保障校內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，土木工程專業(yè)建設(shè)應(yīng)引進(jìn)BIM信息化、新型裝配式建筑和結(jié)構(gòu)檢測(cè)新技術(shù)的實(shí)踐平臺(tái);另一方面，要建立固定的校外實(shí)訓(xùn)基地，開(kāi)展連續(xù)的企業(yè)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)教學(xué)，使新知識(shí)和新技術(shù)能快速、直接進(jìn)入實(shí)踐教學(xué)。此外，創(chuàng)新實(shí)踐課程體系，要全面梳理優(yōu)化已有的課堂理論教學(xué)內(nèi)容，突出學(xué)生專業(yè)工程能力的培養(yǎng)，在實(shí)踐教學(xué)中強(qiáng)化師生互動(dòng)，切實(shí)保障實(shí)訓(xùn)效果。（五）改革并完善學(xué)科競(jìng)賽機(jī)制，以學(xué)科競(jìng)賽促進(jìn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)學(xué)科競(jìng)賽是整合課內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造激情的重要途徑，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)意識(shí)和實(shí)踐能力。目前，土木工程領(lǐng)域有許多有廣泛影響力的各級(jí)各類學(xué)科競(jìng)賽，例如：全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)創(chuàng)新競(jìng)賽、中國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國(guó)周培源力學(xué)競(jìng)賽、全國(guó)基礎(chǔ)力學(xué)競(jìng)賽、江蘇省力學(xué)競(jìng)賽、江蘇省高校測(cè)繪技能大賽、華東區(qū)大學(xué)生CAD應(yīng)用技能競(jìng)賽等。此類學(xué)科競(jìng)賽可為學(xué)生提供較多的實(shí)踐能力培養(yǎng)機(jī)會(huì)，有利于鍛煉學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生利用專業(yè)優(yōu)勢(shì)服務(wù)社會(huì)的意識(shí)。通過(guò)學(xué)科競(jìng)賽，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，增強(qiáng)競(jìng)賽內(nèi)容與課堂教學(xué)更深層次的融合，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，幫助學(xué)生樹立終身學(xué)習(xí)的理念。此外，應(yīng)進(jìn)一步深化學(xué)科競(jìng)賽機(jī)制的改革，提升校園科技文化內(nèi)涵，為不同專業(yè)學(xué)生的合作與學(xué)科交流提供良好平臺(tái);充分利用校內(nèi)外綜合實(shí)踐實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，踐行“重在參與”的理念，讓學(xué)科競(jìng)賽惠及更多師生，培養(yǎng)更多適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才。（六）推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+科普”行動(dòng)，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)資源共享的慕課和優(yōu)質(zhì)在線開(kāi)放課程，推進(jìn)以學(xué)生為中心的教學(xué)模式改革緊緊圍繞立德樹人的根本任務(wù)，全面落實(shí)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》，以培養(yǎng)高素質(zhì)人才為目的，一切以學(xué)生為中心，加大教研教改力度。全面落實(shí)以學(xué)生為中心的理念，堅(jiān)持教改與教研相結(jié)合的原則，大力推進(jìn)“新工科”背景下土木工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)管理制度等的改革與創(chuàng)新。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，大力推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+科普”行動(dòng)計(jì)劃和科普信息化建設(shè)工程，強(qiáng)化互聯(lián)網(wǎng)思維，促進(jìn)土木工程專業(yè)優(yōu)質(zhì)教育資源的應(yīng)用與共享，構(gòu)建一批以國(guó)家精品課程、國(guó)家網(wǎng)絡(luò)資源共享課程、微課程和慕課課程等為代表的優(yōu)質(zhì)在線開(kāi)放課程（如，東南大學(xué)土木工程學(xué)院目前已有理論力學(xué)、材料力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、土木工程現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)、BIM技術(shù)理論與應(yīng)用等5門課程，獲得2018年?yáng)|南大學(xué)校級(jí)在線開(kāi)放課程立項(xiàng)），加速推進(jìn)以學(xué)生為中心的教學(xué)模式改革。三、結(jié)語(yǔ)高等教育大眾化給土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了新