地方院校新工科建設(shè)思路的探索與研究

李炎鋒　李俊梅　喬雅心

[摘 要] 針對(duì)國家高等教育發(fā)展對(duì)新工科的建設(shè)要求，分析了地方院校土木類專業(yè)建設(shè)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(xué)科知識(shí)教育重視程度不夠、追蹤行業(yè)新發(fā)展技術(shù)及培養(yǎng)學(xué)生國際化視野的力度不夠。在分析問題產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，提出了土木類專業(yè)新工科建設(shè)思路和主要措施，即重構(gòu)人才知識(shí)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(shè)適應(yīng)新工科要求的師資隊(duì)伍。研究結(jié)果對(duì)土木類專業(yè)開展新工科建設(shè)具有一定的參考價(jià)值。

[關(guān)鍵詞] 新工科;土木類專業(yè);人才培養(yǎng);國際化

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

[作者簡(jiǎn)介] 李炎鋒（1971—），男，河南新密人，博士，北京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)學(xué)部教授，博士生導(dǎo)師，主要從事建筑通風(fēng)安全節(jié)能的教學(xué)與研究。

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-9324（2022）08-0085-04 [收稿日期] 2021-05-31

引言

隨著中國對(duì)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(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+”“一帶一路”做出了積極響應(yīng)，教育部提出了新工科的概念。2017年，教育部在復(fù)旦大學(xué)召開了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)并形成了“復(fù)旦共識(shí)”，其核心是要加快建設(shè)和發(fā)展以新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)為背景的新工科。之后，陸續(xù)形成了“天大行動(dòng)”“北京指南”等。

一、新工科建設(shè)的內(nèi)涵特征

新工科是相對(duì)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(shè)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(yīng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的工程學(xué)科，新工科則是指適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)或新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的全新工程學(xué)科，它主要是以新技術(shù)或新技術(shù)交叉融合為基礎(chǔ)形成的專業(yè)學(xué)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(shí)踐行動(dòng)的先導(dǎo)也是教育理念。以新工科的創(chuàng)新發(fā)展來帶動(dòng)工程教育的發(fā)展，應(yīng)以教育理念的變革為先。新工科的教育理念更加強(qiáng)調(diào)突破“適應(yīng)社會(huì)”的觀念局限，強(qiáng)調(diào)直接把科學(xué)、技術(shù)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(duì)人才的培養(yǎng)方式發(fā)生了變化。在建設(shè)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(duì)接，即從研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售到管理、服務(wù)，即人才結(jié)構(gòu)新;其次，建立工程教育轉(zhuǎn)型升級(jí)供給機(jī)制。

（三）系統(tǒng)性和開放性

首先，要從系統(tǒng)的角度充分認(rèn)識(shí)和回應(yīng)社會(huì)技術(shù)的進(jìn)步和行業(yè)發(fā)展需求，不能維持“象牙塔”的辦學(xué)模式，積極調(diào)研新技術(shù)（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(shì)，找到結(jié)合的著眼點(diǎn)，合理預(yù)測(cè)未來傳統(tǒng)行業(yè)與新技術(shù)的結(jié)合方向;其次，要設(shè)計(jì)涵蓋研究、教育、實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的完整建設(shè)方案，從戰(zhàn)略性高度進(jìn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的建設(shè)布局和設(shè)置;最后，建立一套可持續(xù)的評(píng)價(jià)、反饋、改進(jìn)的教育體系，為工程教育改革和持續(xù)發(fā)展提供新動(dòng)力。

新工科建設(shè)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(xué)加入“華盛頓協(xié)議”為背景，通過專業(yè)認(rèn)證等措施，積極推進(jìn)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(qiáng)國際間學(xué)術(shù)和人才交流，加強(qiáng)國際領(lǐng)域的工程科技合作。

高校必須堅(jiān)持面向國家重大戰(zhàn)略需求，堅(jiān)持面向國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)進(jìn)行新工科建設(shè)。對(duì)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(yīng)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(biāo)、未來方向的工程教育機(jī)制。辦學(xué)要服務(wù)于黨的治國理政，服務(wù)于中國特色社會(huì)主義制度的鞏固和發(fā)展，服務(wù)于改革開放和社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)，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(jìng)爭(zhēng)力和影響力[2]。

二、地方院校土木類專業(yè)建設(shè)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(jì)，國內(nèi)高等院校設(shè)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(jìn)入到建筑相關(guān)行業(yè)從事工程技術(shù)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(xué)生創(chuàng)新能力不足，實(shí)踐環(huán)節(jié)有弱化趨勢(shì)

我國高等學(xué)校土木類專業(yè)學(xué)習(xí)，大多是專業(yè)課教學(xué)為主，強(qiáng)調(diào)知識(shí)學(xué)習(xí)的重要性。由于土木類專業(yè)辦學(xué)歷史悠久，傳統(tǒng)土木類專業(yè)課程與教學(xué)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(xué)為中心的教學(xué)體系。在實(shí)際教學(xué)過程中，老師只重視課本知識(shí)的講解，課程實(shí)踐部分有所欠缺。專業(yè)課程設(shè)計(jì)、實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)不足，而且實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置針對(duì)性不強(qiáng)，在檢驗(yàn)理論方面有所欠缺。相對(duì)滯后的課程體系與固化的教學(xué)模式，極可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生只會(huì)讀萬卷書，而不能行萬里路。

（二）跨學(xué)科教育重視程度不夠

新工科催生了以學(xué)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(shù)、新經(jīng)濟(jì)。目前的土木類專業(yè)大多數(shù)學(xué)生僅僅是對(duì)本專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，只能做到“一?！?，而不能達(dá)到“多專多能”的要求。專業(yè)與其他相關(guān)學(xué)科（如計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)化、電工電子、人工智能等）互動(dòng)機(jī)會(huì)較少，跨學(xué)科師資隊(duì)伍匱乏。

（三）對(duì)學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)重視不夠

強(qiáng)化實(shí)踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力是新工科建設(shè)的重要方向之一。但是，目前土木類專業(yè)對(duì)學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)重視程度不夠，主要原因是：（1）總學(xué)分限制壓縮使得實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)減少。以北京工業(yè)大學(xué)土木類專業(yè)為例，學(xué)分從原來的190學(xué)分壓縮到160學(xué)分，實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)分只能保證最低限值。隨著就業(yè)壓力增加，學(xué)生報(bào)名考研意愿增加，報(bào)名率已達(dá)80%左右，學(xué)生對(duì)本科階段大三、大四階段的實(shí)踐環(huán)節(jié)重視不足，加上存在“急功近利”思想，實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)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(xué)生到現(xiàn)場(chǎng)參與工程環(huán)節(jié)，實(shí)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(duì)伍整體工程實(shí)踐能力欠缺，幾乎沒有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)，因此指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)顯得有點(diǎn)力不從心，而學(xué)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(dǎo)學(xué)生結(jié)合本行業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練。

（四）追蹤行業(yè)新發(fā)展技術(shù)及培養(yǎng)學(xué)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(duì)建筑總承包模式（EPC）的推廣，建筑行業(yè)強(qiáng)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(qiáng)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?！耙粠б宦贰背h的提出，要求學(xué)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(jìn)行辦學(xué)理念的徹底轉(zhuǎn)變，教師對(duì)新工科認(rèn)識(shí)不夠

辦學(xué)理念是引導(dǎo)行動(dòng)的基礎(chǔ)。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，高校必須及時(shí)調(diào)整和更新教學(xué)理念[4]。土木類專業(yè)在新工科建設(shè)的過程中，需要樹立新理念引導(dǎo)辦學(xué)的具體行動(dòng)，不能局限于滿足傳統(tǒng)行業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)改造需求。第一，提高站位。高校辦學(xué)不是簡(jiǎn)單的“流水線”加工合格產(chǎn)品，而是要立足于服務(wù)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(shí)調(diào)整教學(xué)體系及教學(xué)內(nèi)容。第二，緊密對(duì)接產(chǎn)業(yè)和行業(yè)。對(duì)于土木類行業(yè)，智能建造、建筑工業(yè)化、智能化運(yùn)維管理等新興技術(shù)在行業(yè)中的角色愈發(fā)重要，要對(duì)專業(yè)課程設(shè)置、專業(yè)平臺(tái)建設(shè)及時(shí)調(diào)整。第三，要有引領(lǐng)未來發(fā)展的遠(yuǎn)見。我國土木行業(yè)在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面處于先進(jìn)水平。但是應(yīng)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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，很多數(shù)字化技術(shù)例如BIM技術(shù)停留在工程的部分階段，遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到“全壽命、全周期”的應(yīng)用階段。對(duì)于低碳建筑節(jié)能減排處于設(shè)計(jì)階段的技術(shù)堆積，多用于廣告宣傳，尚未進(jìn)入實(shí)際運(yùn)維階段，沒有真正實(shí)現(xiàn)建筑能耗管理“市場(chǎng)化、數(shù)字化、智能化”運(yùn)維。通過建筑節(jié)能實(shí)現(xiàn)降碳、減排還任重道遠(yuǎn)。只有形成新工科辦學(xué)理念，辦學(xué)改革方案才能真正落實(shí)[5]。

三、地方院校土木類專業(yè)新工科建設(shè)思路

（一）重視繼承與創(chuàng)新

高校建設(shè)新工科要根植于學(xué)校和專業(yè)的歷史積淀和傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)。北京工業(yè)大學(xué)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(shí)事求是”“真刀真槍進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)”的辦學(xué)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(wù)國家發(fā)展的實(shí)際行動(dòng)，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(yùn)工程）和重大項(xiàng)目（蘇通大橋建設(shè)）。2015年以來，北京工業(yè)大學(xué)土木類專業(yè)通過建設(shè)“土木類一流學(xué)科”“土木類一流專業(yè)”（涵蓋土木工程、給排水科學(xué)與工程、建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程）“茅以升實(shí)驗(yàn)班”、開設(shè)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(shè)轉(zhuǎn)型，通過“多層次選拔、競(jìng)爭(zhēng)性分流”模式選拔優(yōu)秀人才，鼓勵(lì)學(xué)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(xiàng)目化跨學(xué)科交叉教學(xué)，重構(gòu)人才知識(shí)體系對(duì)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(qiáng)調(diào)重點(diǎn)關(guān)注土木工程整個(gè)項(xiàng)目實(shí)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(xué)脫離工程實(shí)踐，顯然已經(jīng)不能滿足“大土木”的發(fā)展要求。

（三）改革教學(xué)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(jī)遇，迎接社會(huì)發(fā)展的挑戰(zhàn)，需要及時(shí)轉(zhuǎn)變以前的教學(xué)理念。在傳統(tǒng)的專業(yè)課程教學(xué)基礎(chǔ)上，結(jié)合新型產(chǎn)業(yè)學(xué)科進(jìn)行多專業(yè)學(xué)科交叉學(xué)習(xí)。

（四）改革教育評(píng)價(jià)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(wù)是服務(wù)國家，人才的培養(yǎng)成效和質(zhì)量是新工科建設(shè)的核心，因此，需要建立以成果導(dǎo)向（Outcome Based Education，簡(jiǎn)稱OBE）為教學(xué)理念的評(píng)價(jià)體系。評(píng)價(jià)體系要重點(diǎn)衡量高校專業(yè)對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)程度、是否提升了國家的創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力、能否促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，要堅(jiān)決破除“唯論文、唯職稱、唯學(xué)歷、唯獎(jiǎng)項(xiàng)”的評(píng)價(jià)思路，避免以簡(jiǎn)單的量化數(shù)據(jù)（論文、引用）等作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

高校要充分利用校內(nèi)外資源拓展實(shí)踐育人平臺(tái)，強(qiáng)化課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，重視實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn);通過平臺(tái)建設(shè)改變土木類專業(yè)工程實(shí)踐環(huán)境，利用“政、產(chǎn)、學(xué)、研、用”的手段改變工程實(shí)踐模式。在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的同時(shí)，必須注重學(xué)生思想政治教育和工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生具有愛崗敬業(yè)精神和家國情懷。通過改革建立產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同、跨學(xué)科培養(yǎng)、指導(dǎo)和服務(wù)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(shí)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(kuò)大對(duì)外開放，積極推進(jìn)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(qiáng)與國際工程科技領(lǐng)域合作，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與國際會(huì)議，開闊視野。

（六）健全適應(yīng)新工科建設(shè)需求的師資隊(duì)伍

土木類專業(yè)進(jìn)行新工科建設(shè)要樹立“教授為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，質(zhì)量為主線”的教學(xué)理念，加強(qiáng)對(duì)教師隊(duì)伍建設(shè)工作的統(tǒng)籌規(guī)劃和綜合協(xié)調(diào)，堅(jiān)持引進(jìn)和培養(yǎng)并舉，加速提升教師的綜合素質(zhì)和學(xué)術(shù)水平。

結(jié)語

新工科專業(yè)建設(shè)需要以“學(xué)與教、本土化與國際化、實(shí)踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”三個(gè)任務(wù)為中心，以培養(yǎng)高素質(zhì)工程應(yīng)用型人才為導(dǎo)向，完善課程體系，改進(jìn)教學(xué)方法，更新教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，提高服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展能力;同時(shí)優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)專業(yè)建設(shè)以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，建設(shè)土木專業(yè)建設(shè)新高地。

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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