基于新工科的路橋工程專業人才培養模式的探究

李清富 劉晨輝 錢華杰

摘 要：新工科背景下，傳統路橋工程專業的培養模式和教育思想已經不能適應新工科的教育理念以及對人才培養的需求。針對傳統工科教學存在的教學體系結構滯后、學科交叉融合不足等問題，文章從引進新的教育模式、提升教師隊伍素質和多學科融合教學等方面對新工科背景下的路橋工程專業人才培養模式進行了嘗試性的探究。

關鍵詞：新工科;培養模式;路橋工程

隨著我國高等教育事業的發展，我國每年有數百萬的工科生走向社會，他們是支持我國社會經濟穩步發展的重要保障?；趪耶a業轉型的需要以及國家發展戰略的調整，目前對工科人才有了新需求，為此教育部在2017年啟動了“新工科”工程，隨之“復旦共識”、“天大行動”、“北京指南”開拓了工程教育改革新路徑。路橋工程作為傳統工科專業在新工科的大環境下也面臨著升級改造的挑戰。隨著“中國制造2025”、“互聯網+”等重大戰略的制定，國家對路橋專業人才素質有了更高的要求。

一、傳統路橋專業培養模式存在的問題

目前，世界正處于第四次工業革命的前夕，面對人工智能、BIM技術與大數據、裝配工業化等現代化科技的井噴式發展，傳統路橋專業人才的培養仍然在因循守舊、故步自封，已經逐漸滯后于時代。隨著對傳統工科專業的升級改造，高校舊的培養模式顯然已不能適應新的需求，因此對傳統工科培養模式的改革迫在眉睫。

（一）傳統工科培養模式往往只注重本學科教育

高校傳統學科劃分為理科、人文社科以及工科，各科又細分為多個專業，學生大多專注于自己本專業的學習，許多院校缺乏跨專業培養的管理機制，大多數學生對本專業的學習較為突出，對于其他專業就知之甚少。但是在實際工作中，技術人員和管理人員除了需要熟練運用本專業的技能外，往往需要用到其他專業的知識來幫助解決問題或者簡化工作。以路橋專業為例，在進行路橋工程設計時，需要用到各種各樣的軟件，比如CAD、DPX、EICAD等。實際運用中人們會發現這些軟件在做某項設計時，往往會遇到如重復性標注問題，會浪費大量的時間做這些重復性工作，這時如果能利用計算機編程對軟件進行二次開發，將大大提高設計的效率。

（二）教學模式與課程體系陳舊滯后，不能適應新時期科技發展需求

隨著科學技術的快速發展，新的理論、新的工藝、新的材料和新的技術不斷涌現，并應用于行業生產實踐中，例如BIM技術，目前已廣泛的應用在工程建設與管理中，然而在很多高校的教學課程體系中卻遲遲未能體現。此外，像是人工智能、物聯網、裝配式建筑等技術與路橋專業也聯系緊密，但同樣在本科教學體系中也有所欠缺。隨著信息技術的發展，工程行業急需一批能適應新工科的高素質人才，然而傳統的教學模式已趨于固化，很難再滿足社會的新需求[4]。大學課堂的教學模式和初高中別無二致，學生參與度低，并且要應對各種考核與考試，更像是為了考試而學習，而不是為了應用。對路橋專業來說，如果不進行教學模式和課程體系的改革，培養出的人才將無法適應社會需求和科學技術快速發展的步伐。

（三）專業實習流于形式，學生實踐與創新能力不足

路橋專業是一種應用型工程專業，實踐教學必不可少。然而很多高校重理論輕實踐的問題依然存在。目前，各高校路橋專業的實習大致有金工實習、認知實習和綜合實習（生產實習與畢業實習），但由于各種原因，這些實習往往流于形式，學生付出了時間和精力但收效甚微。從學生的角度來說，由于缺乏工程經驗，對理論知識的理解不夠深入甚至一知半解，如果實習前不進行針對性學習和培訓，學生往往對實習內容模糊不清、操作不到位，實習效果就可想而知。從學校的角度來說，首先是老師數量不夠，每次實習的指導老師一般是兩個或三個，而學生則有幾十人，直接的結果就是部分學生有問題得不到及時的解決。另外，對實習的考核手段簡單單一，成果評價僅僅依靠一份實習報告，這就使得部分同學有了“借鑒”上屆學長實習報告的機會，實習的意義更是大打折扣。

二、對新工科背景下人才培養模式的探究

基于新工科建設的需要，針對傳統工科人才培養模式的不足，迫切需要對傳統的人才培養模式進行變革，以培養能夠適應現代化建設需要的綜合性、實用型和創新型人才。

（一）推進學科知識的交叉融合

隨著工程建設步入智能化和信息化，智慧建筑和新型檢測技術等相繼出現，路橋工程與計算機專業、信息專業、材料專業的碰撞越來越激烈，傳統的路橋工程專業知識已經難以適應，多學科的交叉融合勢在必行。以BIM為例，伴隨著信息技術在路橋行業中發揮著越來越重要的作用，路橋工程技術和BIM信息技術的跨學科交融必然引領未來的路橋工程建設。BIM利用數字化技術，為建筑工程項目各方提供了一個信息交換和共享的平臺，這對整個建筑行業來說將是一個質的飛躍。除此之外，新的檢測技術、人工智能以及大數據等都對推動建筑行業的發展發揮著重要作用。針對建筑行業的這些變化，院校的培養模式勢必要做出響應，注重對學生多學科的融合教育，增加相關專業的教學設備和師資力量，或者是和其他學院進行合作教學，來培養適合新工科的復合型人才。

（二）嘗試引進新的教育模式

傳統的固化的教育模式在新工科的背景下，面對傳統路橋工程的升級需求，顯然已經力不從心，急需探索或者引進一種新的教學模式。美國和澳大利亞在早期的教育改革中提出了基于學習產出的教育模式（Outcomes-based Education，縮寫為OBE）。我國自2013年被“華盛頓協議”接納為簽約成員以來，用OBE教育理念引導國內工程教育改革，具有現實意義。OBE教育模式是用學生產出來反向驅動教育系統運行，要求學校和老師先明確學習成果，然后給學生提供適宜的學習機會，讓他們通過學習過程完成自我實現的挑戰，再將成果反饋來改進原有的課程設計和課程教學。OBE教學是衡量學生通過學習能做什么而不是學生需要知道什么，將學習過程由記憶轉向理解、由以教師為中心轉向以學生為中心。OBE以最終學習成果為起點，反向進行課程設計，從需求開始，有需求確定培養目標，有培養目標決定畢業要求，再有畢業要求決定課程體系。OBE是中國教育模式改革的一個方向。

（三）加強適應新工科的教師隊伍建設

常言道名師出高徒，教師的水平將直接影響到教學的質量和學生的學習成果。新工科背景下教師至少應該具備兩方面的能力。一是具備多學科知識，對于傳統工科的升級需要教師具有較強的跨學科知識，能在日常教學中對學生進行學科交叉教育與引導，將學科交融根植于學生的觀念之中，打破學科壁壘，激發學生學習主專業之外的其他學科知識。以目前來講，大部分教師只專注于本學科的科研教學，忽視其他相關學科的學習，長此以往將很難適應新工藝、新技術的發展。二是具有豐富的工程實踐經驗，學校很多教師是從本科讀到碩士然后到博士，博士畢業后或者做兩年博士后就直接代課了，從校園到校園，缺乏工程的現場工作經驗。學校應鼓勵青年教師到大型工程建設一線去鍛煉，加強校企合作，對教師的工程實踐能力進行再教育。

三、結語

新工科對新時期的路橋專業人才教育提出了新問題、新需求和新目標，文章針對傳統工科教育存在的不足，在跨學科教育、改革教育模式、教師隊伍建設等方面進行了初步思考，提出了一些具體建議。路橋工程作為歷史悠久的傳統工科專業，在新工科的背景下，應抓住機遇，努力實現自身的學科升級改造，在新的時代再次煥發生機。

參考文獻

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[4] 岳建偉，孫慶梅.基于“新工科”理念的土木工程專業人才培養模式探究[J].教育現代化，2019，6（17）：4-6.

[5] 范圣剛，劉美景.“新工科”背景下土木工程專業建設與改革探討[J].高等建筑教育，2019，28（04）：16-20.

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[7] 柳志軍.土木工程專業實習教學模式改革[J].高等建筑教育，2017（04）：100-103.

基金項目：文章為鄭州大學教改項目的研究成果，項目編號：2019ZZUJGLX019、2019ZZUJGLX259;文章為鄭州大學課程思政項目的研究成果，項目編號：2019ZZUKCSZ032。

作者簡介：李清富（1966- ），河南林州人，博士，教授，研究方向：水利與土木工程領域。