地方院校新工科建設思路的探索與研究

李炎鋒　李俊梅　喬雅心

[摘 要] 針對國家高等教育發(fā)展對新工科的建設要求，分析了地方院校土木類專業(yè)建設新工科過程存在的主要問題，包括創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足、跨學科知識教育重視程度不夠、追蹤行業(yè)新發(fā)展技術及培養(yǎng)學生國際化視野的力度不夠。在分析問題產(chǎn)生原因的基礎上，提出了土木類專業(yè)新工科建設思路和主要措施，即重構(gòu)人才知識體系和專業(yè)課程體系，建立協(xié)同育人體系，加大國際化能力培養(yǎng)和建設適應新工科要求的師資隊伍。研究結(jié)果對土木類專業(yè)開展新工科建設具有一定的參考價值。

[關鍵詞] 新工科;土木類專業(yè);人才培養(yǎng);國際化

[基金項目] 2020年度北京工業(yè)大學教學研究立項“ 新工科背景下土木類建環(huán)專業(yè)開展項目化教學的探索”（ER2020B021）

[作者簡介] 李炎鋒（1971—），男，河南新密人，博士，北京工業(yè)大學城市建設學部教授，博士生導師，主要從事建筑通風安全節(jié)能的教學與研究。

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）08-0085-04 [收稿日期] 2021-05-31

引言

隨著中國對工科教育重視程度的加大，我國工程教育總規(guī)模已躍居世界第一。截至2020年，我國高等教育在校生總數(shù)的三分之一為工科生。2016年，我國工程教育對“互聯(lián)網(wǎng)+”“一帶一路”做出了積極響應，教育部提出了新工科的概念。2017年，教育部在復旦大學召開了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會并形成了“復旦共識”，其核心是要加快建設和發(fā)展以新經(jīng)濟、新產(chǎn)業(yè)為背景的新工科。之后，陸續(xù)形成了“天大行動”“北京指南”等。

一、新工科建設的內(nèi)涵特征

新工科是相對于之前的傳統(tǒng)（舊）工科的概念，其本質(zhì)是“工科”，取向是“新”。在建設新工科的過程中，既要把握好“新”的取向，又不能脫離“工科”的本質(zhì)。傳統(tǒng)工科是指適應傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的工程學科，新工科則是指適應新經(jīng)濟或新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的全新工程學科，它主要是以新技術或新技術交叉融合為基礎形成的專業(yè)學科。具體來講，新工科具有以下特征[1]。

（一）理念新

我國工科教育的發(fā)展方向和發(fā)展思路集中體現(xiàn)在教育理念上，且實踐行動的先導也是教育理念。以新工科的創(chuàng)新發(fā)展來帶動工程教育的發(fā)展，應以教育理念的變革為先。新工科的教育理念更加強調(diào)突破“適應社會”的觀念局限，強調(diào)直接把科學、技術同產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)系在一起。

（二）要求新

新工科作為一種新型的工程教育模式，保留了原有的育人本質(zhì)，但是對人才的培養(yǎng)方式發(fā)生了變化。在建設新工科方面，首先要求健全多元化的人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是與全產(chǎn)業(yè)鏈對接，即從研發(fā)、設計、生產(chǎn)、銷售到管理、服務，即人才結(jié)構(gòu)新;其次，建立工程教育轉(zhuǎn)型升級供給機制。

（三）系統(tǒng)性和開放性

首先，要從系統(tǒng)的角度充分認識和回應社會技術的進步和行業(yè)發(fā)展需求，不能維持“象牙塔”的辦學模式，積極調(diào)研新技術（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等）與傳統(tǒng)行業(yè)融合發(fā)展的趨勢，找到結(jié)合的著眼點，合理預測未來傳統(tǒng)行業(yè)與新技術的結(jié)合方向;其次，要設計涵蓋研究、教育、實踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的完整建設方案，從戰(zhàn)略性高度進行各個環(huán)節(jié)的建設布局和設置;最后，建立一套可持續(xù)的評價、反饋、改進的教育體系，為工程教育改革和持續(xù)發(fā)展提供新動力。

新工科建設是更高層次的開放式教育改革。高校要以我國工科教育辦學加入“華盛頓協(xié)議”為背景，通過專業(yè)認證等措施，積極推進工程教育國際化發(fā)展，吸收、整合優(yōu)質(zhì)的國際高等工程教育資源，加強國際間學術和人才交流，加強國際領域的工程科技合作。

高校必須堅持面向國家重大戰(zhàn)略需求，堅持面向國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場進行新工科建設。對于土木類專業(yè)而言，更是要大力圍繞“一帶一路”積極探索適應中國歷史、國情、文化的教育體制，建立能緊密結(jié)合我國的發(fā)展目標、未來方向的工程教育機制。辦學要服務于黨的治國理政，服務于中國特色社會主義制度的鞏固和發(fā)展，服務于改革開放和社會主義現(xiàn)代化建設，能夠向世界發(fā)出“中國聲音”，提高我國土木類專業(yè)工程教育面向未來的國際競爭力和影響力[2]。

二、地方院校土木類專業(yè)建設新工科存在的主要問題

我國高等教育正在從精英教育向大眾教育過渡。近年來，高校招生人數(shù)不斷增多。據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)高等院校設置土木類的本科院校超過500所，每年約有30萬土木類專業(yè)畢業(yè)生進入到建筑相關行業(yè)從事工程技術工作。但現(xiàn)有土木類專業(yè)院校工科教育模式與新工科要求人才培養(yǎng)模式差距較大，主要存在以下問題[3]。

（一）學生創(chuàng)新能力不足，實踐環(huán)節(jié)有弱化趨勢

我國高等學校土木類專業(yè)學習，大多是專業(yè)課教學為主，強調(diào)知識學習的重要性。由于土木類專業(yè)辦學歷史悠久，傳統(tǒng)土木類專業(yè)課程與教學已經(jīng)形成一定的課程體系，授課方式以傳統(tǒng)的老師講述為主，形成了以理論教學為中心的教學體系。在實際教學過程中，老師只重視課本知識的講解，課程實踐部分有所欠缺。專業(yè)課程設計、實踐教學學時不足，而且實踐環(huán)節(jié)的設置針對性不強，在檢驗理論方面有所欠缺。相對滯后的課程體系與固化的教學模式，極可能會導致學生只會讀萬卷書，而不能行萬里路。

（二）跨學科教育重視程度不夠

新工科催生了以學科交叉為特征的新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)，以及以跨界融合為特征的新技術、新經(jīng)濟。目前的土木類專業(yè)大多數(shù)學生僅僅是對本專業(yè)知識的學習，只能做到“一專”，而不能達到“多專多能”的要求。專業(yè)與其他相關學科（如計算機、物聯(lián)網(wǎng)、自動化、電工電子、人工智能等）互動機會較少，跨學科師資隊伍匱乏。

（三）對學生實踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)重視不夠

強化實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力是新工科建設的重要方向之一。但是，目前土木類專業(yè)對學生實踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)重視程度不夠，主要原因是：（1）總學分限制壓縮使得實踐環(huán)節(jié)的學時減少。以北京工業(yè)大學土木類專業(yè)為例，學分從原來的190學分壓縮到160學分，實踐環(huán)節(jié)的學分只能保證最低限值。隨著就業(yè)壓力增加，學生報名考研意愿增加，報名率已達80%左右，學生對本科階段大三、大四階段的實踐環(huán)節(jié)重視不足，加上存在“急功近利”思想，實踐環(huán)節(jié)的教學效果大打折扣，而且很多土木類行業(yè)的工程單位出于“安全因素”考慮，不希望學生到現(xiàn)場參與工程環(huán)節(jié)，實踐能力下降是普遍現(xiàn)象。（2）高校青年教師普遍是從校門到校門，教師隊伍整體工程實踐能力欠缺，幾乎沒有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗，因此指導學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)顯得有點力不從心，而學校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心的教師缺乏專業(yè)背景，很難深入指導學生結(jié)合本行業(yè)進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練。

（四）追蹤行業(yè)新發(fā)展技術及培養(yǎng)學生國際化視野的力度不夠

新工科代表的是最新的產(chǎn)業(yè)或行業(yè)發(fā)展方向，建筑行業(yè)向數(shù)字化、智能化、綠色化以及建筑工業(yè)化方向發(fā)展。隨著國家對建筑總承包模式（EPC）的推廣，建筑行業(yè)強調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈的整合，以此替代傳統(tǒng)的專業(yè)化分工。由于互聯(lián)網(wǎng)的超強跨界滲透能力，建筑行業(yè)逐漸形成了“互聯(lián)網(wǎng)+建筑”的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新模式。“一帶一路”倡議的提出，要求學生具備國際化視野和不同文化背景的溝通交流能力。

（五）專業(yè)沒有進行辦學理念的徹底轉(zhuǎn)變，教師對新工科認識不夠

辦學理念是引導行動的基礎。隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，高校必須及時調(diào)整和更新教學理念[4]。土木類專業(yè)在新工科建設的過程中，需要樹立新理念引導辦學的具體行動，不能局限于滿足傳統(tǒng)行業(yè)領域的技術改造需求。第一，提高站位。高校辦學不是簡單的“流水線”加工合格產(chǎn)品，而是要立足于服務國家戰(zhàn)略需求，積極探討本專業(yè)面向國家戰(zhàn)略需求的人才培養(yǎng)方向，及時調(diào)整教學體系及教學內(nèi)容。第二，緊密對接產(chǎn)業(yè)和行業(yè)。對于土木類行業(yè)，智能建造、建筑工業(yè)化、智能化運維管理等新興技術在行業(yè)中的角色愈發(fā)重要，要對專業(yè)課程設置、專業(yè)平臺建設及時調(diào)整。第三，要有引領未來發(fā)展的遠見。我國土木行業(yè)在基礎設施建設方面處于先進水平。但是應該看到，現(xiàn)有的土木施工行業(yè)與數(shù)字化、智能化結(jié)合遠遠不夠，很多數(shù)字化技術例如BIM技術停留在工程的部分階段，遠遠未達到“全壽命、全周期”的應用階段。對于低碳建筑節(jié)能減排處于設計階段的技術堆積，多用于廣告宣傳，尚未進入實際運維階段，沒有真正實現(xiàn)建筑能耗管理“市場化、數(shù)字化、智能化”運維。通過建筑節(jié)能實現(xiàn)降碳、減排還任重道遠。只有形成新工科辦學理念，辦學改革方案才能真正落實[5]。

三、地方院校土木類專業(yè)新工科建設思路

（一）重視繼承與創(chuàng)新

高校建設新工科要根植于學校和專業(yè)的歷史積淀和傳統(tǒng)優(yōu)勢。北京工業(yè)大學土木工程專業(yè)有60年的發(fā)展歷史，傳統(tǒng)的“科教興國”“實事求是”“真刀真槍進行畢業(yè)設計”的辦學理念早已深入人心。廣大校友在工作崗位上把家國情懷轉(zhuǎn)化為服務國家發(fā)展的實際行動，有力地支撐了國家和北京市的重大戰(zhàn)略（京津冀一體化）、重大工程（2008年、2022年奧運工程）和重大項目（蘇通大橋建設）。2015年以來，北京工業(yè)大學土木類專業(yè)通過建設“土木類一流學科”“土木類一流專業(yè)”（涵蓋土木工程、給排水科學與工程、建筑環(huán)境與能源應用工程）“茅以升實驗班”、開設智能建造專業(yè)等手段探索傳統(tǒng)的工程教育向新工科建設轉(zhuǎn)型，通過“多層次選拔、競爭性分流”模式選拔優(yōu)秀人才，鼓勵學生根據(jù)自己的興趣和意愿自主選擇專業(yè)，完善本碩博一體化的統(tǒng)籌培養(yǎng)。

（二）開展項目化跨學科交叉教學，重構(gòu)人才知識體系對專業(yè)課程體系

近年來，國內(nèi)有專家提出了“大土木”的新概念，強調(diào)重點關注土木工程整個項目實施的全過程、全生命周期管理。我國傳統(tǒng)的土木工程課程教學脫離工程實踐，顯然已經(jīng)不能滿足“大土木”的發(fā)展要求。

（三）改革教學模式，構(gòu)建協(xié)同育人新理念

作為新工科專業(yè)，為搶抓教育發(fā)展機遇，迎接社會發(fā)展的挑戰(zhàn)，需要及時轉(zhuǎn)變以前的教學理念。在傳統(tǒng)的專業(yè)課程教學基礎上，結(jié)合新型產(chǎn)業(yè)學科進行多專業(yè)學科交叉學習。

（四）改革教育評價體系，保證工程教育回歸到工程的培養(yǎng)模式

高等工程教育要明確其首要任務是服務國家，人才的培養(yǎng)成效和質(zhì)量是新工科建設的核心，因此，需要建立以成果導向（Outcome Based Education，簡稱OBE）為教學理念的評價體系。評價體系要重點衡量高校專業(yè)對社會和經(jīng)濟發(fā)展的貢獻程度、是否提升了國家的創(chuàng)新競爭力、能否促進行業(yè)技術進步，要堅決破除“唯論文、唯職稱、唯學歷、唯獎項”的評價思路，避免以簡單的量化數(shù)據(jù)（論文、引用）等作為評價指標。

高校要充分利用校內(nèi)外資源拓展實踐育人平臺，強化課程教學實驗實踐，重視實習實訓;通過平臺建設改變土木類專業(yè)工程實踐環(huán)境，利用“政、產(chǎn)、學、研、用”的手段改變工程實踐模式。在培養(yǎng)學生專業(yè)素養(yǎng)的同時，必須注重學生思想政治教育和工程倫理教育，培養(yǎng)學生具有愛崗敬業(yè)精神和家國情懷。通過改革建立產(chǎn)學研用協(xié)同、跨學科培養(yǎng)、指導和服務創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為一體的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式。

（五）實施人才培養(yǎng)的“本土化”與“國際化”

土木類專業(yè)要大力圍繞“一帶一路”倡議，擴大對外開放，積極推進工程教育國際化，吸收和整合優(yōu)質(zhì)國際高等工程教育資源，構(gòu)建國際工程科技協(xié)作育人模式。加強與國際工程科技領域合作，鼓勵學生積極參與國際會議，開闊視野。

（六）健全適應新工科建設需求的師資隊伍

土木類專業(yè)進行新工科建設要樹立“教授為主導，學生為主體，質(zhì)量為主線”的教學理念，加強對教師隊伍建設工作的統(tǒng)籌規(guī)劃和綜合協(xié)調(diào)，堅持引進和培養(yǎng)并舉，加速提升教師的綜合素質(zhì)和學術水平。

結(jié)語

新工科專業(yè)建設需要以“學與教、本土化與國際化、實踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”三個任務為中心，以培養(yǎng)高素質(zhì)工程應用型人才為導向，完善課程體系，改進教學方法，更新教學內(nèi)容，加強師資隊伍建設，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，提高服務經(jīng)濟社會發(fā)展能力;同時優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)，加強專業(yè)建設以適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要，建設土木專業(yè)建設新高地。

參考文獻

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[2]武鶴，孫緒杰，魏建軍.面向新工科的土木工程專業(yè)改造升級路徑探索與實踐[J].高等建筑教育，2018，27（6）：12-16.

[3]蔡磊，向艷蕾，管延文，等.建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)新工科人才培養(yǎng)體系探索[J].高等建筑教育，2018，27（5）：9-13.

[4]夏建國，趙軍.新工科建設背景下地方高校工程教育改革發(fā)展芻議[J].高等工程教育研究，2017（3）：15-19+65.

[5]胡瑞年，劉璞.新時期高校“新工科”建設及發(fā)展路徑研究[J].決策與信息，2019（1）：111-122.

Abstract： According to the requirements of national higher education development for the construction of “emerging engineering education”， this paper analyzes the main problems existing in the construction process for civil engineering specialty in local universities， including insufficient cultivation of innovation ability， insufficient attention to interdisciplinary knowledge education， and insufficient efforts to track the new development technology of the industry and cultivate students’ international vision. On the basis of analyzing the causes of the problems， the ideas and main measures for the construction of “emerging engineering education” in civil engineering， that is， reconstructing talent knowledge system and professional curriculum system， establishing a collaborative education system， increasing the cultivation of international ability and building a team of teachers that meet the requirements of the “emerging engineering education”. The research results have a certain reference value in construction of “emerging engineering education” for civil engineering specialty.

Key words： “emerging engineering education”; civil engineering specialty; talent training; internationalization