新工科背景下土木工程個性化人才培養(yǎng)探索

姚 軍，劉 偉，張 楠

（合肥學院城市建設(shè)與交通學院，合肥 230601）

1 概述

為應對新時期科技革命和行業(yè)變革，支持地方經(jīng)濟發(fā)展，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級轉(zhuǎn)型，教育部于2017年積極推進新工科建設(shè)。新工科建設(shè)基于區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需要，培養(yǎng)符合行業(yè)發(fā)展需要的高質(zhì)量人才，推動工程科技進步引領(lǐng)科技創(chuàng)新。新工科背景下，地方應用型高校聚力豐富人才培養(yǎng)模式，以提升人才培養(yǎng)質(zhì)量為基準點，開展個性化人才培養(yǎng)模式，避免同質(zhì)化辦學。

個性化人才培養(yǎng)模式注重多元化教學理念，滿足學生不同學習需求，促進學生個性發(fā)展和創(chuàng)造力提升，是開展新工科教育的有力措施之一。目前不少高校并沒有根據(jù)新時期學生學習多元化發(fā)展需要而積極調(diào)整培養(yǎng)模式，仍然按照傳統(tǒng)教學模式對所有學生開展同質(zhì)化人才培養(yǎng)，導致學生喪失學習興趣，被動式應付教學過程，學生創(chuàng)造力得不到發(fā)展，人才培養(yǎng)成效不佳，不符合新工科建設(shè)需要。

針對以上現(xiàn)象，部分高校已經(jīng)開始關(guān)注、了解學生的學習訴求，探索符合學生多元化學習需求的個性化模式。吳玲等[1]通過問卷調(diào)查的方式調(diào)研學生的學習需求，再制定差異化人才培養(yǎng)方案；胡順石等[2]通過優(yōu)化課程體系設(shè)置和考核評價方式，推進個性化人才培養(yǎng)模式；才燕等[3]基于學生需求設(shè)置個性培養(yǎng)課程，健全考核方式，促進個性化人才培養(yǎng)；郇正良等[4]通過分析大學生的學習行為方式、思維方式、學習目標，制定從理論到實踐切實和興的個性化人才培養(yǎng)方案。

合肥學院土木工程專業(yè)辦學歷史悠久、特色鮮明，目前有土木水利專業(yè)碩士點、安徽省一流專業(yè)建設(shè)點。隨著新時期工程科技不斷發(fā)展進步，新技術(shù)、新理念不斷涌現(xiàn)，為培養(yǎng)高質(zhì)量人才，需要開展交叉學科融合。本文在土木工程專業(yè)實行模塊化教學改革的基礎(chǔ)上，針對計算機、機械、人工智能等工科專業(yè)進行跨學科的模塊組合，形成符合新工科發(fā)展的模塊池，教學內(nèi)容上以滿足新時期行業(yè)交叉發(fā)展需求，同時為滿足學生畢業(yè)后學術(shù)型、應用型不同發(fā)展需求，展開個性化人才培養(yǎng)模式。本文以新工科建設(shè)為背景、模塊化課程池為載體、專指委和工程教育認證標準為要求，開展多學科融合以滿足學生個性化發(fā)展需求的人才培養(yǎng)模式研究。

2 學生多元化學習訴求

為充分了解學生的多元化學習訴求，本專業(yè)在新生進校之后開展學生學習目標問卷調(diào)查。為提高問卷調(diào)查的質(zhì)量，在開展調(diào)查問卷之前，學院充分做好專業(yè)介紹、職業(yè)規(guī)劃，個性化人才培養(yǎng)的總體目標和實施方式；同時為保證本次調(diào)查數(shù)據(jù)的質(zhì)量，在問卷填寫之前重點介紹了本次問卷調(diào)查的目的和問卷填寫注意事項。本次調(diào)查對象為合肥學院2020級土木工程專業(yè)學生，共計72名。問卷內(nèi)容為本科階段學習目標，問卷調(diào)查結(jié)果如圖1所示。

圖1 問卷調(diào)查結(jié)果

通過圖1問卷調(diào)查結(jié)果可知：企業(yè)就業(yè)占33%、報考公務(wù)員占15%、報考碩士研究生占45%、出國留學7%。學生考研需求占比最高達到將近一半左右，專業(yè)對口就業(yè)達到三成，這兩種學習目標完全符和當前學生就業(yè)主要意向，體現(xiàn)本次問卷調(diào)查的科學性。此結(jié)果充分反映了學生多元化學習目標，針對學生不同的學習需求，將以上學習目標整理為兩大類，即應用型技術(shù)學習目標、學術(shù)性學習目標。企業(yè)就業(yè)類學生歸結(jié)為應用型技術(shù)教學，報考公務(wù)員、碩士研究生、出國留學歸結(jié)為學術(shù)性教學，針對這兩類學生開展土木工程專業(yè)個性化人才培養(yǎng)差異化教學模式研究。為了支撐學生不同學習目標，從人才培養(yǎng)方案開始頂層設(shè)計。以應用型技術(shù)學習目標為例，應用型技術(shù)學習目標強調(diào)專業(yè)課程學習，且有別于傳統(tǒng)的專業(yè)課程學習，專業(yè)課程學習過程中要注重實踐能力培養(yǎng)。加大實習實訓和課程設(shè)計比重，核心專業(yè)課程都設(shè)置了設(shè)計課程，如鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計、鋼筋混凝土肋梁樓蓋課程設(shè)計、基礎(chǔ)工程課程設(shè)計等，除了課程設(shè)計外，人才培養(yǎng)方案中還設(shè)置了認知實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習，形成了一整套的實踐教學環(huán)節(jié)，實踐類課程整體學分達到40%，在理論課程學習的同時充分鍛煉學生實踐能力，以便畢業(yè)后能迅速適應工作崗位。

3 高質(zhì)量個性化的人才培養(yǎng)支撐體系

個性化人才培養(yǎng)以新產(chǎn)業(yè)發(fā)展對新工科人才的需求為目的，以培養(yǎng)交叉復合型新工科人才為目標，以滿足學生個性化學習需求為出發(fā)點，以土木工程專業(yè)近幾年來模塊化教學改革實踐為基礎(chǔ)，構(gòu)建系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的課程體系。根據(jù)行業(yè)發(fā)展需要動態(tài)調(diào)整課程池的組成內(nèi)容、不斷優(yōu)化整合，科學匹配新工科建設(shè)以人才質(zhì)量為導向的畢業(yè)要求，形成個性化人才培養(yǎng)的體系支撐[5]。

在課程池建設(shè)基礎(chǔ)上，分析學生多元化學習訴求及職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，借助課程池的動態(tài)可調(diào)整機制，不斷調(diào)整完善個性化人才培養(yǎng)模式，滿足新工科建設(shè)對高質(zhì)量人才培養(yǎng)的需要。每個模塊化課程池通過必修模塊和選修模塊設(shè)置，體現(xiàn)了對學生基本學習要求和深入學習要求區(qū)別化對待，通過一系列課程池形成完整的培養(yǎng)體系，滿足了學生多元化學習需求。既保證了專業(yè)對學生的基本學習要求，又保證了學生對專業(yè)不同領(lǐng)域的學習期待，以及應用型和學術(shù)型兩種職業(yè)規(guī)劃的需求。

3.1 五個模塊課程池建設(shè)

“模塊化課程池”是兩門或兩門以上課程的組合，每門課程有其特定的課程內(nèi)容和層次結(jié)構(gòu)，以能力輸出為教學目標，對于前置課程、后置課程去除交替、重合的知識內(nèi)容，重新整合形成流暢度高、整體性強的模塊化課程池。課程池內(nèi)教學內(nèi)容豐富，課程池間相互承接，形成邏輯性強的課程池體系[6]。如公共模塊池、專業(yè)模塊池、支撐學科模塊池、應用領(lǐng)域模塊池和綜合實踐模塊池，如圖2所示。模塊化課程池建設(shè)應遵循關(guān)聯(lián)性、整體性、獨立性原則。模塊化課程池建設(shè)不僅依托課程科學組合，還包括教師能力建設(shè)、教材建設(shè)、試驗條件建設(shè)、考核機制建設(shè)、組織建設(shè)等，從而形成有理念、有體系、有支撐的教學方式。通過模塊化課程池的組建將零散的專業(yè)課程體系化，前后課程池之間邏輯性強，促進人才培養(yǎng)體系簡單化。

圖2 五個模塊課程池內(nèi)容t

3.2 組建跨產(chǎn)業(yè)、跨學科，交叉型“模塊化課程池”

圍繞新時期行業(yè)新技術(shù)、新理念和新模式，打破專業(yè)壁壘，以培養(yǎng)行業(yè)高精尖人才為目標，基于新工科建設(shè)需要，構(gòu)建交叉型“模塊化課程池”。如在智能建造領(lǐng)域，培養(yǎng)的人才不僅要具備土木工程專業(yè)傳統(tǒng)知識，還要懂得人工智能控制、大數(shù)據(jù)等相應計算機行業(yè)知識以及一定的機械設(shè)計相關(guān)知識，構(gòu)建“支撐學科模塊池”，如圖3所示。這樣才能解決復雜工程問題，符合新時期行業(yè)發(fā)展需要。模塊化課程池有力地促進各學科交叉融合，既保證在人才培養(yǎng)體系中傳統(tǒng)教學內(nèi)容不改變，又把交叉學科內(nèi)容引入到培養(yǎng)體系中，滿足新時期工程科技人才需求，提升學生專業(yè)素養(yǎng)、實踐能力。

圖3 支撐學科模塊池

3.3 模塊課程池凸顯人才培養(yǎng)個性化特征

根據(jù)學生自己的興趣愛好以及職業(yè)生涯規(guī)劃的差異性，在指定人才培養(yǎng)方案的同時兼顧學生對學習的不同需求，在專業(yè)模塊池中對課程重組，如圖4所示，凸顯學生對學習內(nèi)容的個性化需求。在課程池中設(shè)置必選課程和選修課程：必選課程需滿足國家專指委、工程教育認證對專業(yè)的基本要求，保證學生學習專業(yè)應具備的基本素質(zhì)；同時開設(shè)對應選修課程，通過選修課程滿足學生對知識深度和不同專業(yè)方向的需求。如在大學數(shù)學模塊中，必修課程為工程應用數(shù)學A、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計；選修模塊開設(shè)計算方法、復變函數(shù)與積分變換。必修課程滿足了學生掌握基礎(chǔ)科學的要求，滿足畢業(yè)基本能力要求。針對考研、出國深造的學生，還需要進一步加強數(shù)學寬度、深度學習，所以選修課程拓展了數(shù)學學習內(nèi)容，選修模塊滿足學生進一步升學對數(shù)學深度的需求[7]。

圖4 專業(yè)模塊課程池交叉組合內(nèi)容

為滿足地方經(jīng)濟發(fā)展和行業(yè)發(fā)展需要，本專業(yè)開展兩個主要教學方向：裝配式建筑、城市地下空間，滿足不同專業(yè)方向興趣學習，也緊跟社會發(fā)展，為行業(yè)培養(yǎng)高質(zhì)量人才。同時為了滿足更多學生對土木工程專業(yè)其他領(lǐng)域的學習興趣，開設(shè)了任選專業(yè)模塊課程子池，主要包括橋梁、道路等土木學科涉及專業(yè)方向。專業(yè)結(jié)合學習辦學定位和自身優(yōu)勢，以裝配式建筑、城市地下空間為主要教學方向，同時通過專業(yè)任選課程幫助學生學習專業(yè)其他領(lǐng)域課程，即滿足了學生多元化學習需求，也拓展了學生專業(yè)視野，可以幫助學生更好地掌握專業(yè)知識。模塊化課程池以結(jié)構(gòu)化的形式解決了人才培養(yǎng)方案個性化需求，使得培養(yǎng)方案思路清晰、邏輯性強、特色鮮明，各高校可結(jié)合自身發(fā)展定位，修訂出具備特色的人才培養(yǎng)體系，避免各高校同質(zhì)化人才培養(yǎng)模式。

4 個性化的人才培養(yǎng)模式目標

土木工程專業(yè)模塊化教學改革是內(nèi)涵拓展、功能延伸的重要工作方向，通過多年模塊化課程體系教學改革，已經(jīng)具備了一定的成果。個性化培養(yǎng)模式不是簡單地把學生分類培養(yǎng)，多開設(shè)幾門選修課、滿足形式需要，而是經(jīng)過系統(tǒng)分析學生學習訴求、結(jié)合專業(yè)自身辦學特點，合理設(shè)置課程支撐學生能力培養(yǎng)，形成完善的人才培養(yǎng)方案[8]。

4.1 模塊化課程池體系突顯專業(yè)培養(yǎng)特色

課程體系是個性化人才培養(yǎng)的核心內(nèi)容，課程體系由模塊化課程池組成。 模塊化課程是成體系建立，各課程池之間既獨立又相互聯(lián)系，是一個自下而上、發(fā)揮各個模塊作用、完成系統(tǒng)復雜工作的過程。模塊化課程體系的構(gòu)建，是圍繞人才培養(yǎng)目標，從行業(yè)對工程人才能力需求出發(fā)，針對性設(shè)置課程體系，組建模塊化課程。通過梳理專業(yè)所面向的企業(yè)崗位，進而對企業(yè)進行調(diào)研，分析出各個崗位所需的能力要素，將每個能力要素對應具體的知識點，再把相關(guān)知識點融合成課程模塊，最后將課程模塊進行組合，形成各個專業(yè)的模塊化課程體系，既保證知識體系的完備性又突出知識的重組，突出能力為導向，滿足高水平應用型人才的知識要素、能力要素。

4.2 堅定應用型辦學定位，提升學生工程實踐能力

學校始終堅持高水平應用型大學辦學定位，不斷探索產(chǎn)教融合的有效實現(xiàn)形式，與企業(yè)共建校企合作實習基地、校企合作研發(fā)中心，為政府、企業(yè)等利益相關(guān)者搭建協(xié)作平臺和橋梁的同時，聘請一線崗位員工給學生上課，拉近理論與實踐的距離。土木工程專業(yè)就業(yè)崗位大多從事技術(shù)、管理崗，對學生技術(shù)能力要求較高，在人才培養(yǎng)體系中設(shè)置認知實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習，讓學生在行業(yè)一線感受實際崗位對自己的要求，通過認知、參與實際工程崗位，明確崗位需要哪些知識、哪些技能來支撐，從而明確在學校學習目標，既堅定了學校應用型辦學定位，也提升了學生工程實踐能力，形成了良性循環(huán)，長此已久，學生在服務(wù)區(qū)域的社會效應也顯著擴大。

4.3 激發(fā)學習興趣，提升學習成效

專業(yè)知識學習枯燥，學習動力不足是目前高校人才培養(yǎng)過程中普遍存在的問題，成為高質(zhì)量人才培養(yǎng)的攔路石。學生如果對學習課程喪失學習興趣，將導致缺乏學習動力，難以保證學習效果。因此在教學活動中應通過設(shè)計教學手段，充分激發(fā)學生學習興趣。依據(jù)學生學習多元化目標開展教學方法研究，以科學的教學內(nèi)容，激發(fā)學生學習動力。

除了豐富多元化學習內(nèi)容，還應不斷豐富教學方式。教學活動中轉(zhuǎn)變 “以教為中心”為“以學為中心”，轉(zhuǎn)變“課堂為主”為“課內(nèi)外結(jié)合”。運用現(xiàn)代信息化技術(shù)進一步深化項目驅(qū)動教學法、CDIO、翻轉(zhuǎn)課堂、案例分析教學、項目驅(qū)動教學、現(xiàn)場開發(fā)教學、激情教學法等方式，提升學生學習興趣，讓學生自己主動學習，提高學習源動力，學習成效必然顯著提高，這對于高水平應用型人才培養(yǎng)具有極大的促進作用。

4.4 師資力量建設(shè)

師資力量是保證教學效果的重要保障，是個性化人才培養(yǎng)先決條件。師資建設(shè)是推動高等教育內(nèi)涵式發(fā)展的重要手段，是高水平應用型高校培養(yǎng)高質(zhì)量人才的基礎(chǔ)與核心要素。在師資隊伍建設(shè)過程中，要保證建立一支專業(yè)素養(yǎng)高、學術(shù)能力強，具有高尚人格、學術(shù)品格和育人責任心強的隊伍。師資隊伍建設(shè)要從人才引進和自身培養(yǎng)兩個著力點同時出發(fā)。在人才引進方面，要充分思考現(xiàn)有教學力量中存在的不足，有針對性地引進國內(nèi)外優(yōu)秀人才助力專業(yè)更高層次發(fā)展；但應避免出現(xiàn)輕教學、重科研的情況，科研、教學是高校的兩輛火車頭，應受到同等重視。在自身培養(yǎng)過程，挖掘現(xiàn)有教師的潛力、激發(fā)教師的再學習動力，建立中長期進修的保障制度，加強管理體系建設(shè)，給教師創(chuàng)造一個良好的工作環(huán)境，讓教師安心從事教學、科研工作，提升高校內(nèi)涵，保證人才培養(yǎng)方案有效實施。

5 結(jié) 語

本文通過問卷形式，調(diào)查統(tǒng)計了2020級土木工程專業(yè)學生學習目標，分析了學生的就業(yè)規(guī)劃，針對學生學習多元化目標以及在新工科背景下高質(zhì)量人才培養(yǎng)的需求，結(jié)合土木工程專業(yè)正在開展的模塊化課程池教學改革，開展專業(yè)個性化人才培養(yǎng)模式研究，主要得到以下成果：（1）個性化人才培養(yǎng)方案不斷完善、模塊化課程池內(nèi)容更加豐富、合理，與人才培養(yǎng)方案互相支撐，培養(yǎng)學生符合行業(yè)工程科技人才需求，有效促進行業(yè)發(fā)展、專業(yè)發(fā)展；（2）學生學習個性訴求得到了充分尊重和滿足，有效地激發(fā)學生學習源動力，學生學習成效高，有效促進學風建設(shè)；（3）個性化人才培養(yǎng)體系幫助學生更好進行職業(yè)生涯規(guī)劃，學生目標明確能更好激發(fā)學生創(chuàng)造力。基礎(chǔ)知識學習良好、實踐能力強，崗位技能突出，就業(yè)針對性、就業(yè)質(zhì)量顯著提高。