基于學科交叉融合的土木工程類研究生培養模式探究與實踐

張艷 蔡國軍 鄭天元 劉濤 鄭建國 宋素艷

摘? 要：進入21世紀，科技、教育、文化水平飛速發展，質量穩步提升，在此新形勢下，基于學科交叉融合，培養拔尖創新領軍型土木工程類研究生，是實施人才強國戰略和創新驅動發展戰略的重要保障。針對土木工程學科研究生教學理念陳舊、知識結構單一，教學模式滯后、資源配置不足，教學體系固化和國際視野局限等問題，安徽建筑大學提出“改革創新培養過程，交叉融合土木學科”的研究生培養新理念，形成“師資-平臺-項目”三位一體研究生培養新模式，構建土木學科研究生“動態目標-能力提升-精細培養-評價反饋”的研究生培養新體系，通過創新培養理念、革新培養模式、夯實培養體系，經探究與實踐，人才隊伍、教學成果、科研水平及平臺建設均取得顯著成效。

關鍵詞：學科交叉；拔尖創新；土木工程；教學理念；研究生培養新模式

中圖分類號：G643.0? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）10-0１４８-0４

Abstract： In the new situation of rapid development of technology and steady improvement of education quality， cultivating top-notch innovative and leading civil engineering graduate students based on interdisciplinary integration is an important guarantee for implementing the strategy of strengthening the country through talent and innovation driven development. In response to the outdated concept， single knowledge structure， lagging training mode， insufficient resource allocation， solidified training system， and limited international perspective of graduate education in the field of civil engineering， Anhui University of Architecture and Technology has proposed a new concept of graduate education called "reform and innovation training process， cross integration of civil engineering disciplines"， forming a new model of "teacher platform project trinity" graduate education. A new graduate training system for civil engineering graduate students has been established， which includes dynamic training objectives， spiral improvement of abilities， refined training plans， and objective evaluation feedback. Through innovative training concepts， innovative training models， and solid training systems， significant results have been achieved in talent team， teaching achievements， scientific research level， and platform construction through exploration and practice.

Keywords： intersection of disciplines; top notch innovation; civil engineering; teaching philosophy; a new model for graduate training

新世紀開始，全球化不斷深化，人工智能高速發展，對傳統土木建造類研究生培養提出了新的要求。2020年7月，全國研究生教育工作會議順利召開[1]，習近平總書記針對研究生教育問題作出重要指示，深入推進學科專業調整，提升導師隊伍水平，完善人才培養體系，加快培養國家急需的高層次人才[2]。高校研究生培養是滿足拔尖人才培養需求的主戰場，在人工智能科技變革和教育高質量發展的新階段與新形勢下，面向國內外土木工程相關學科前沿科技和國家重大戰略需求，培養拔尖創新領軍型土木工程類研究生是落實科教興國戰略、人才強國戰略和創新驅動發展戰略需求的重要舉措[3-5]。安徽建筑大學依靠雄厚的科研優勢、人才優勢和寬厚的教學平臺，對高層次人才培養模式了進行改革與實踐，效果顯著。

一? 解決的教育教學問題

傳統土木工程學科聚焦于世界前沿科技和國家重大需求，培養拔尖創新領軍型研究生，需要解決以下典型教學問題。

（一）? 教學理念陳舊，知識體系單一

在科技發展日新月異的背景下，傳統的土木工程類研究生教學理念相對滯后，知識體系更新緩慢，課程體系設置不合理，授課內容偏重理論化，與實踐結合較少，導致培養的研究生知識面狹窄，解決復雜土木工程問題的能力得不到充分鍛煉。

（二）? 教學模式滯后，資源配置不足

自改革開放以來，全國城鎮化進程不斷加快，新基建高速發展，港珠澳大橋、上海中心大廈等超級工程不斷涌現，在此背景下，傳統土木工程類研究生在教學模式方面嚴重滯后于時代科技發展，在師資配置上缺乏高水平學術型導師、工程大師級專家和學科交叉型導師，同時研究生培養所依托的科產教平臺，國家級、省部級科研項目以及企業委托的大型橫向項目和教學項目數量也相對較少[6-8]。

（三）? 教學體系固化、國際視野局限

進入二十一世紀，全球化和區域一體化不斷深入，在此背景下，傳統土木工程研究生教育體系存在固化現象，培養方式主要依賴于傳授知識，缺乏創新和引導。此外，土木工程類國際化課程資源匱乏，國際知名學者的參與度不高，這限制了研究生拓展國際學術視野的能力[9-10]。

二? 實施條件

（一）? 項目實施依托的優勢學科群

2017年以來，安徽建筑大學開始在全球化不斷深化、人工智能高速發展的大背景下，面向城鎮化高速發展的需求，開展土木建造類研究生拔尖人才培養改革。安徽建筑大學擁有土木工程一級學科博士點，土木工程、安全科學與工程和測繪科學與技術一級學科學術型碩士學位授權點，土木水利、交通運輸以及資源與環境專業型碩士學位授權點。2020年，土木工程學科被評為安徽省高峰學科。近年來，以安徽建筑大學優勢學科群為基礎，開展了基于學科交叉融合的土木工程類研究生培養模式探究與實踐。

（二）? 依托團隊及平臺情況

安徽建筑大學土木工程學院現有包括國家杰出在內的高層次專業教師160余人，建筑健康監測及災害預防技術國家地方聯合工程實驗室等9個科研平臺，設有建筑工程系、巖土工程系、道路與橋梁工程系、安全工程系、測繪科學與工程系、工程力學教研室、土木工程綜合實驗中心和智慧土木研究中心。土木工程綜合實驗中心建筑面積約5 000 m2，固定資產約1.1億元，在多學科交叉融合發展方面為培養土木工程類研究生拔尖領軍人才，提供了一個良好的平臺基礎。

三? 實施內容

（一）? 成果目標與思路

針對土木工程學科研究生培養理念陳舊、模式單一與體系固化等問題，安徽建筑大學不斷探索土木工程類研究生人才培養新路徑，提出了“改革創新培養過程，交叉融合土木學科”的研究生培養新理念，形成了“師資-平臺-項目”三位一體研究生培養新模式，構建了土木學科研究生“動態目標-能力提升-精細培養-評價反饋”的研究生培養新體系。

聚焦于國家重大戰略需求、世界前沿科技和經濟發展主戰場，安徽建筑大學制定了研究生培養模式新思路，即以培養拔尖創新領軍型研究生人才為目標，以土木工程學科融合發展為抓手，以匯集國內外高水平教育教學資源為保障，實現研究生培養從傳統土木到智慧建造的交叉融合發展，開辟了智慧土木工程類研究生人才培養新途徑（圖1）。

（二）? 解決教學問題的方法與路徑

以創新教學理念為指導，改革教學模式，完善教學體系，堅持頂層設計統籌謀劃，致力于構建交叉融合型多學科教學體系，建設高質量協同發展的科研教學平臺，打造學術、工程、項目高水平導師隊伍。重點關注經濟主戰場、國家重大戰略需求和世界前沿科技領域，培養土木工程類拔尖創新領軍型人才（圖2）。

1? 深度交叉土木學科，深耕學科融合互補，智慧賦能創新培養理念

制定新版土木工程學科研究生培養方案，融入世界科技前沿知識，旨在構建多學科交叉融合的一流導師隊伍。設立土木工程、安全科學與工程、測繪科學與技術一級學科學術型碩士學位授權點。同時更新傳統土木工程類研究生課程體系，引入工程中的有限元法、高等混凝土結構理論等科技前沿交叉領域的通識類基礎課程。此外，改革研究生專業學位課程，增加創新性、實用性，使課程結構層次更清晰。制定本、碩、博貫通人才培養方案并開設相關課程。通過這些舉措，旨在實現課程上的“學專互補”和本碩博共享，為傳統土木工程類研究生培養提供智慧賦能，達到新的制高點。

2? 充分依托學科態勢，聚焦重大項目需求，“三位一體”革新培養模式

借助土木工程學科優勢，對本學科導師隊伍的學緣結構進行優化，構建了一支一流導師隊伍，其中包括杰出青年人才、教學名師等國家級和省部級人才及在本學科領域具有較高水平的兼職導師。建立了建筑健康監測及災害預防技術國家地方聯合工程實驗室等9個科研平臺，為培養研究生的綜合能力提供高質量的科研平臺。依托國家科技重大專項、國家重點研發計劃等大型國家級科研項目，以及為我國交通、能源、市政等重大基礎設施建設提供服務的機構（如中海油、中交集團）委托的科技攻關項目，不斷推進科學研究與產業教育融合發展，為研究生培養提供了眾多優質項目和科研教學資源。

3? 加強開展國際教研合作，搭建聯合培養平臺，“國際通達”夯實培養體系

通過與國際知名導師Paul Mayne教授合作和派遣優秀青年研究生到海外進行訪學交流等方式，成功打造了一支與國際前沿科技接軌的一流導師隊伍，拓展了國際視野。通過設立國際化學術課程、組織國際學術會議、出國學習深造、邀請本領域海外知名教授進行講座以及設立雙語專業課程等多元化形式，與國際高校共建聯合培養基地與項目，以增強研究生的前沿科技能力和水平、開闊他們的國際視野。

（三）? 特色與創新

1? 培養理念創新：“改革創新培養過程，交叉融合土木學科”，制定高水準培養目標

通過改革創新培養過程和交叉融合土木工程學科等手段，制定了高水準研究生創新培養目標。

聚焦經濟建設主戰場：在國內經濟和新基建飛速發展的新形勢下，充分利用土木工程學科高速穩定發展的紅利，將人工智能融入傳統土木工程學科，提升解決復雜土木工程問題的能力。

聚焦國家戰略重大需求：通過承擔國家重點研發計劃、國家自然科學基金項目、港珠澳大橋等國家級縱向重大科研類項目和重大橫向工程類項目，開展土木工程學科人才培養，提升研究生工程實踐和創新能力。

聚焦世界前沿科技發展：加強國際化學術創新課程建設，借助國家自然科學基金重大項目等優勢培養資源，依托國家級人才導師領銜，開展“巖土工程原位測試國際論壇”等國際交流會議，提升研究生科技前沿創新能力。

2? 培養模式創新：“師資-平臺-項目”三位一體，顯著增強智慧土木建造類人才培養能力

師資引育：著力高水平導師隊伍建設，全職引進執行院長1名（張寧），負責指導學院行政工作，分管學院實驗室建設與管理及招生工作，聯系道路與橋梁工程系、實驗中心，引進校外兼職博士生導師9名。

平臺建設：建有國家發改委建筑健康監測及災害預防技術國家地方聯合工程實驗室1個，安徽省發改委及科技廳、住建廳建設平臺8個。

項目提升：增設質量工程教學項目，獲批國家重點研發計劃、國家自然科學基金等國家級重大科研項目，承擔中海油、中交集團等單位委托的科技攻關項目。

3? 培養體系創新：“動態目標-能力提升-精細培養-評價反饋”，持續提升研究生人才培養質量

緊密追隨時代發展需求，積極響應評價反饋機制建設，不斷優化拔尖創新領軍型研究生人才培養目標。持續提升“師資-平臺-項目”三位一體研究生培養模式，加強“教學-科研-實踐”研究生全過程精細化培養質量管控。持續跟蹤并分析“人才培養方案-用人單位意見-行業實際需求-學科評估意見”的全方位評價反饋結果。根據此結果持續修訂培養目標，形成閉環優化培養體系，確保培養質量不斷提升（圖3）。

四? 主要成效

（一）? 形成了一支具有國際水平的學術團隊，教學與科研達到國內領先、國際一流水平

學院教師團隊在國內外重要學術期刊發表SCI論文1 000余篇，授權發明專利200余項，出版著作10部，在國內外取得了突出的學術影響力。學院教師在教學成果、教改項目、教學論文等方面均成效顯著。

（二）? 完成了一套科產教融合的高質量教學資源

依托國家杰出青年科學基金、國家科技部等國家重大科研項目和企業課題，獲得國家科技進步二等獎等創新成果支撐的育人資源及出版融入交叉學科科技前沿成果的《巖土工程現代原位測試理論與工程應用》等教材17部。

（三）? 設立了一批產學研結合的高層次培養平臺

學院成立了智能地下探測與環境巖土安徽省工程研究中心、安徽省BIM工程中心、安徽省城市建設和地下空間工程技術研究中心、建筑健康監測及災害預防技術國家地方聯合工程實驗室、建筑結構與地下工程安徽省重點實驗室、智能地下探測技術重點實驗室、安徽省裝配式建筑研究院、安徽省膨脹土力學與工程研究院和安徽省智能地下探測技術研究院9個科研平臺。

（四）? 培養了一批土木工程優秀人才，成為國內土木工程領域重要的人才培養基地

每年培養研究生400余人，參加國家級課題比例達95%以上，研究生為第一作者發表SCI論文500余篇，授權發明專利50余項；研究生獲國家級和省級科技競賽、創新創業大賽獎200余項，自主研發的“地下污染在線污染監測預警平臺”獲“創青春”全國大賽銀獎。學生獲得中國公路學會優秀博士學位論文獎、交通運輸工程全國優秀博士學位論文獎等多項獎勵。

（五）? 培養的研究生就業及職業發展質量逐年提高

2019—2023年畢業研究生就業率達到了98%以上，就業去向包括教育科研、黨政機關、國有民營企業等，其中有85名畢業生通過定向選調扎根偏遠地區，為我國實現全面脫貧做出了貢獻。600名畢業生繼續投身本專業一線崗位，15名畢業生選擇部隊一線崗位，為實現強軍夢貢獻青春力量。3名畢業生選擇中初等教育單位，堅持立德樹人、鑄人育魂，為教育強國建設添磚加瓦。

五? 結束語

對土木工程類研究生培養模式的探究與實踐是一項長期復雜的過程，如何培養科研素養與實踐應用能力均衡發展，同時研究方向與地方特色、產業需求深度結合的拔尖創新型土木工程人才，是值得我們共同深入探討的重要問題。安徽建筑大學基于學科交叉融合的土木工程類研究生培養模式的探究與實踐在師資隊伍、教學資源、培養平臺及就業前景方面取得了豐碩成果，受到了學生的廣泛好評，在校內外形成了良好的推廣示范效應。因此，本研究可為其他高校的土木工程類研究生培養提供建設思路。

參考文獻：

[1] 黃寶印.深化改革、提高質量，立德樹人、追求卓越——黨的十八大以來，研究生教育領域三次重要會議[J].中國研究生，2021（5）：12-23.

[2] 習近平對研究生教育工作作出重要指示強調：適應黨和國家事業發展需要 培養造就大批德才兼備的高層次人才[N].人民日報，2020-07-30.

[3] 文海家，謝強，李英民.土木建造類研究生學科交叉融合培養體系研究與實踐[J].高等建筑教育，2023，32（3）：100-106.

[4] 杜柳鋼.土木工程人才培養模式研究[J].企業導報，2016（10）：111.

[5] 丁選明，陳志雄，仉文崗，等.產學研一體化土木工程創新人才培養研究[J].高等建筑教育，2021，30（3）：30-36.

[6] 陳舟，王祥秋，陳玉驥，等.地方院校土木工程專業人才培養現狀與探索思考[J].教育教學論壇，2019（3）：178-179.

[7] 韓福樂，周延濤.省屬高校國際化創新型人才培養現狀及對策——以河南省屬高校為例[J].神州學人，2023（3）：26-31.

[8] 張建偉，曹萬林，董宏英，等.基于大工程觀的土木工程研究生創新能力培養體系構建與實踐[J].高等建筑教育，2022，31（2）：53-58.

[9] 姚未來，劉元雪，孫濤，等.新工科背景下土木工程專業研究生創新實踐教學平臺構建[J].高等建筑教育，2023，32（1）：31-38.

[10] 楊圣奇，黃彥華，匡穎芝，等.加快推進碩士研究生教育高質量發展——以中國礦業大學力學與土木工程學院為例[J].高等建筑教育，2023，32（1）：80-87.