新工科背景下未來型土木工程人才培養模式探索

方冬慧

(四川大學錦城學院土木與環境工程學院，四川 成都 611731)

1 新工科的歷史使命

高等學校是工程技術人員的重要輸出渠道，但我國的工程技術人才培養質量與國際先進水平相比還有一定差距。我國有著世界最大規模的工程教育，根據教育部發展規劃司2017年《中國教育事業發展統計簡況》統計，至2016年底，我國普通高等高校數為2596所，其中開設工科專業的院校達到90%以上。2016年，我國工科本科在校生達521萬人，當屆畢業生119萬人，工科在校生約占高等教育在校生總數的三分之一[1]。但面對如此龐大的工科生群體，企業常常感到的卻是人才“吃不飽”，畢業生則面臨著“就業難”的窘境。根據麥肯錫全球研究中心的研究指出[1]，我國工程類職位的求職者普遍存在的主要缺點是教育體系重視認知教育和應試，而對學生實踐能力、創造能力培養重視不夠。除此之外，我國傳統的工科人才培養模式還具有以下幾個特點：①工科教育課程體系落后，存在教育與產業融合性不強；②教學環節缺少橫向聯系，實踐過程分散，致使學生“大土木”全過程的概念難建立；③專業劃分過細、過窄，缺乏交叉性、綜合性；④評價標準機械單一，過于強調共性和一般趨勢，忽視學生的個性發展、個體差異；⑤工科課程缺乏人文社科知識，知識結構單一，創新能力不強。

隨著全球新一輪科技革命和產業變革加速進行，提高高等工程教育水平，探索未來型工程科技人才的培養模式，使我國從工程教育大國走向工程教育強國是工程教育的發展趨勢。

2017年教育部啟動了“新工科”發展研究工作，并達成了“‘新工科’建設復旦共識”[2]，發布了“‘新工科’建設行動路線(天大行動)”[3]，通過了北京指南[4]。“新工科”作為一種高等教育改革行動，其具有新理念、新特征、新知識、新模式、新機會、新人才的特點[5]。復旦共識、天大行動和北京指南，奏響了人才培養主旋律，開拓了工程教育改革新路徑。

2 新工科背景下未來型土木工程人才培養目標

土木工程專業隸屬于工程類學科，該專業是培養具有扎實的基礎理論和專業知識，從事規劃、勘察、設計、施工、管理和研究工作的高級工程技術人才的搖籃。因為幾乎所有的構筑物都是獨一無二的，所以該專業對于學生的實踐能力和創新能力有較高的要求，因而必須尋求新的人才培養模式，以適應新工科背景下未來型土木工程人才需求。

2.1 土木工程專業特點

土木工程專業具有“一廣一寬”的特點。首先，該專業領域涉獵面廣——土木工程專業方向包括：道路與橋梁、鐵道工程、隧道工程、房屋建筑、工程管理、工程造價，每一個專業方向人才培養目標、專業主干課程差異較大。其次，該專業就業覆蓋面廣——土木工程專業的畢業生可進入設計單位、施工單位、監理單位、咨詢單位、投資開發公司......各崗位定位對畢業生能力需求均不相同。因此，要想在有限的時間內，在浩瀚的學海中，成就出適應未來需求的優質人才，就需要高等院校在培養專業人才的初期準確定位。

2.2 未來型土木工程專業人才應具備的能力

2015年，《工程教育認證標準》[6]中提出，工程類畢業生應具備的能力包括：將專業知識用于解決復雜工程問題；識別、表達、并通過文獻研究分析復雜工程問題；能夠設計針對復雜工程問題的解決方案；評價專業工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響；理解并掌握工程管理原理與經濟決策方法，并能在多學科環境中應用等。

不難得出，土木工程專業人才要適應未來科技的步伐，應具備可持續發展的專業人才能力和通識精英人才能力[5][7]。專業人才能力包括扎實的理論分析與抽象能力、精準的問題理解與求解能力、縝密的工程分析與設計能力、嚴謹的項目研發與實施能力、嫻熟的項目規劃與管理能力、豐富的實踐經驗與動手能力、強大的持續學習與改進能力等。通識精英人才能力包括良好的交流溝通能力、高效的項目協作能力、全面的經營管理能力、敏銳的創新拓展能力、先進的國際競爭能力等。

2.3 新工科背景下未來型土木工程人才培養目標

為順應新工科背景下未來型土木工程人才需求，結合專業人才能力和通識精英人才能力，結合學生自身特點及愛好可制定出多樣化的人才培養目標，實現人才分類培養。未來型土木工程人才將分為技術型人才、管理型人才和復合型人才。

技術型人才是指具有扎實的土木工程專業知識、專業技能和實踐能力的人才。他們精通于某個專業方向技術，在某一專業方向進行深度學習。這種人才往往在行業內具有絕對的領先地位，能解決復雜的工程難題，破解非常規性的問題。

管理型人才是指具備土木工程專業知識，同時涉獵寬廣的相關領域知識與能力，包括經濟管理、項目規劃、商務運作、法律法規等方面知識，具有跨專業、跨文化交流溝通能力、組織管理與團隊協作能力，善于協調統籌各方利益，實現集約型目標。

復合型人才是指在技術型人才的基礎上，同時具備廣博的見識和領導能力。他們不僅在某一專業方向具有深度學習，同時，對其他專業方向也有廣度的學習。這種人才也是未來極度需要的。

3 新工科背景下未來型土木工程人才培養模式探索

為實現“新工科”背景下土木工程人才培養目標，作者結合四川大學錦城學院教育綜合改革與轉型發展工作計劃，提出適合四川大學錦城學院土木工程人才培養模式的探索方案。

3.1 校企合作、產教融合、學做合一

四川大學錦城學院始終堅持開放辦學，產教融合的發展戰略——走依托社會、依托企業、產教融合、工學合作的辦學之路。以學院土木工程專業為例，在經過大一、大二兩年基礎學習后，基本能掌握土木工程的學科結構，在實際工程中初步具備創造效益的能力，適合采用“企業提供實習崗位，建立人才培育基地，夯實企業發展基礎；學校擴充鍛煉平臺，打造個性化人才，為學生提供更寬廣的就業選擇”的人才培養模式。

3.2 與時俱進，擴展學科，順應潮流

從行業發展區域而言，隨著全球經濟建設的增速，土木工程不僅在國內欣欣向榮，走出國門，邁向世界已經成為一種潮流。以四川省所在的重要鐵路、公路設計及施工企業為例，中國中鐵二院、四川路橋集團涉外工程比例越來越大。建筑工程領域新技術、新產業不斷涌現，行業對新興工程科技人才需求日趨旺盛。

從行業覆蓋范圍而言，隨著綠色建筑、智能建筑、智慧城市的快速發展以及裝配式結構、BIM 技術等新技術的逐步成熟和廣泛推廣，新學科對技術的推進作用日趨加速。以四川各大設計院技術團隊結構為例，四川省公路規劃勘察設計研究院、四川省建筑設計研究院，均在大力投入組建BIM中心，西南市政設計院在天府新區第一次全面的推出了海綿城市設計，成都交投依托待建的五環路也在積極探索橋梁裝配式設計與施工等等。

區域擴張、行業面廣，機遇難逢，時不我待，對畢業生提出了更高的要求。要想讓錦城學院的土木工程專業畢業生更具有競爭力，在加強傳統土木工程學科的基礎上，構建新的學科交流平臺是非常必要的。對外，組建青年骨干教師科研團隊，通過進修、實習、技術合作等方式，向行業前端設計、施工團隊取經，提高整體認知能力。對內，開設前沿學科選修內容，為學生提供更多的溝通渠道。如邀請行內具有豐富實踐經驗的學者、工程師進行交流學習；通過教師帶隊，組建學生團隊，探索新的學科發展方向；組建專業設計團隊，與工程全面接軌，直接面對社會挑戰，主動迎接行業洗禮。

3.3 優化結構，夯實平臺，理行并重

從結構體系而言，新工科對學院土木工程專業體系的構成提出了更高的要求。行業分工越來越細，就普遍性的大學教育模式而言，培養某一專業方向的英才更為貼切。因此，傳統的基礎學科、專業性傾向性學科、新興的行業導向學科(互聯網+土木、BIM技術、綠色建筑、建筑環境與能源等)，必須有一個合理的配置比例。既要根深也要葉茂，根系的擴展要有傾向性，花開的季節也要有選擇性。從學院土木工程專業的長久發展而言，及時確定專業方向，優化專業結構體系，向精深的分支專業靠攏，讓矛更鋒利，讓畢業生更有競爭力。同時保留其他專業平臺接口，讓更有潛質的復合型人才向多方向發展。

從實現結構體系建設而言，理論與實踐并行，思考與行動共重。如工程測量課程，及其注重理論與實地實戰相結合，學生的學習熱情高，教學效果好。考慮購買設備成本，學生出行安全問題，可將三維虛擬仿真技術引入，有利于學生建立“大土木”觀。枯燥難懂的三大力學，通過結合學科競賽、結構設計、工程實踐等方式，加深學生的認知。專業英語直接滲透到工程經濟、工程管理等課程中，讓學生具有更強的國際競爭力。CAD、PKPM、BIM、MIDAS等計算機軟件的學習應與行業并肩。

3.4 立德樹人、傳承文脈、文科情懷

工科是認真而又嚴謹的學科，理智、木訥、不善交流似乎已經成為工科生的代名詞。然而隨著社會的進步，工程師的人文修養和綜合素質愈發受到重視，教育部“卓越工程師培養計劃”標準中也提出學生應具有“較強的社會責任感和較好的人文素養”；“較強的交流溝通、環境適應和團隊合作能力”；“一定的國際視野和跨文化環境下的交流、競爭與合作的能力”。這些素養和技能很難通過工科專業培養獲取。

列舉一個事實，國內現目前大部分橋梁設計是出自土木工程師之手，這些橋梁的建設多數缺乏對建筑場所的回應和藝術感，也很少考慮橋梁設計會如何影響當地傳統經濟、文化，橋梁建設還處于功能解決階段。但隨著大眾審美需求和生產力的發展，橋梁建設慢慢地從“吃飽飯”向著“吃好飯”的趨勢發展。國內橋梁設計也逐漸從實用主義向著人文思維下的工程解決方面轉變。建筑師設計的橋梁和結構師設計的橋梁，由于出發思維不同，導致了結果的迥異，結合未來趨勢的轉變，具有人文情懷的土木工程師才是未來橋梁設計的大勢所趨。

從錦城學院土木工程專業人才培養模式出發，建議開設人文、社科公選課，自然科學公選課、美學概論，法學概論等精品課程。培養學生在未來的工作中，在專業能力彰顯的基礎上，汲取中華民族精神之精華，陶冶情操，樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀[7]。

4 結語

新工科背景下的教育改革將給未來的學習、工作和生活帶來顛覆性的影響。各種新技術、新的交流平臺的層出不窮，從而給土木工程專業帶來的機遇和挑戰日益更新。只有順應時代的發展，迎接行業的洗禮，從高校人才培養模式開始應對變化，才能讓我們的人才在未來走得更遠。