王 莉
(西南交通大學希望學院土木工程學院 四川成都 610400)
進入21 世紀以來,在科學技術快速發展以及產業不斷轉型升級的背景之下,全世界經濟結構也處于不斷調整的過程中。而伴隨我國相繼頒布一系列人才強國、建設創新型國家等重大戰略,推動了社會經濟結構的轉型發展,與此同時也對高素質工程技術人才培養提出了全新要求,推動高等工程教育改革迫在眉睫。2016 年我國順利加入《華盛頓協議》,標志著我國高等工程教育正式和國際社會主流接軌。[1]而同時隨著大工程觀念的提出,工程教育領域再次呼吁將工程教育“回歸工程”,至此工程教育理念發生了巨大轉變,由傳統重視科學研究轉變為更加關注工程實踐。在此背景下,新工程建設誕生,加快推進了我國高等工程教育的改革,為我國未來工程教育提前布局和規劃發展路線,使我國工程教育邁入全新的階段。盡管當前我國高等工程教育已有初步成效,但是培養具備高素養復合型工程人才是一項長期系統的巨大工程,如何全面、根本提升工程人才培養水平,仍是擺在當前高等工程教育領域中亟待解決的問題,也在一定程度上制約著工程教育的發展。從實際情況來看,大部分學生畢業進入工作崗位后,并無法滿足工程師職業要求,一方面工程實踐能力不足,缺乏創新意識,不具備跨學科解決實際問題的能力;另一方面普遍文化素養較低,吃苦耐勞的精神比較欠缺。而深層次的原因還是在于目前學生群體中,普遍缺少職業精神和態度,并且工程意識較為薄弱。大工程教育理念強調工程教育和工程實踐、工程本身的緊密銜接,要求培養全面發展的工程人才。新工科建設綱領中明確指出需要落實立德樹人的根本任務,加強對工程專業類學生工程倫理意識的培養,塑造學生工匠精神,形成精益求精、追求卓越的觀念。[2]由此可見,當前新工科建設背景下,在培養高素質工程人才的過程中,塑造工程意識和工匠精神已成為核心內容之一,如何在土木工程類專業教學中合理融入工程意識和工匠精神培養,是值得教育工作者深思的問題。
工程意識,主要指參與工程的人員對工程活動以及工程各項事物的理解、認知、態度,并由此引發的一系列行為和心理變化,是與工程密切相關的心理感悟和內在行為。[3]工程意識中涵蓋了各方面的內容,有認知方面中對工程的理解,有關系方面中的工程實踐,也有價值觀方面中對工程的卓越追求。工程意識包括了各種安全意識、質量意識、責任意識、環保意識、經濟意識、創新意識等。工程素養是每一位參與工程人員應該具備的基本素養,但也是目前工程教育中較為缺乏的一環。在土木工程領域,隨著建筑結構體系愈發復雜以及建設環境更加惡劣多變,并且建筑設計方案和施工涉及的領域較多,這就需要土木工程師具備良好的全局觀和整體思維,將建筑質量安全和建筑造型美觀進行有效協調,合理地融入地域元素和傳統文化內容,并且將工程意識滲透到整個工程周期。
工匠精神是職業精神的重要組成部分,也展現了從業者自身所具備的職業態度和價值觀念。工匠精神的核心理念在于對質量的追求,這和醫護人員所具備的救死扶傷精神、教師所具備的蠟炬春蠶精神類似,工匠精神是工程從業者的靈魂所在。[4]精益求精、追求卓越是工匠精神的核心內涵,工程從業者所具備的工匠精神應該體現在對產品完美品質的追求,不遺余力、孜孜不倦地進行調整改進,保持嚴謹認真的工作態度,專注堅持于產品生產中,從而打造出行業中卓越的產品。
新工科建設中,更加重視讓工程教育回歸到工程的本質,從現代工程建設特征出發,由以往的科學范式、技術范式轉變為以“大工程觀”為核心內容的工程范式。[5]蘇聯廣泛采取的經驗范式是我國早期土木工程教育的主要形式,完全憑借于經驗的逐步累積,因此在理論上分析嚴重缺乏,由于工程結構日益復雜,這種教育模式難以適應工程快速發展需求。在后來隨著西方教育理念的滲透,我國工程教育轉變為科學范式,更加注重分析單元體,但是對于綜合運用方面的重視程度不足,學生難以構建起完整的工程概念,也嚴重影響著學生工程意識的形成。[6]而“大工程觀”強調工程本身的重要性,將工程融入環境之中,從而促使工程教育回歸工程之中。基于“大工程觀”的教育范式體現了實踐、創新、系統等顯著特征,并將工程教育、科學教育和人文教育進行充分結合,逐步形成以工程為基礎的系統教育過程。在這種教育范式下,將以往過于關注工程技術教育的模式轉變為更加重視工程系統教育,提高了對培養學生工程意識和工匠精神的重視程度,讓學生不僅僅是掌握專業理論知識和技能,而是理解和掌握系統化的工程能力。
由于工程素養的培養和工程實踐能力的養成之間存在跨界特點,因此目前許多高校所采取的教育模式難以有效培養學生工程意識和工匠精神。因此高校需要轉變過去以學校為單一主體的教育模式,積極構建起以產學研為核心內容的多主體參與的協同育人機制,從而不斷提升土木工程人才培養質量。國務院于2017 年頒布的《國務院辦公廳關于深化產教融合的若干意見》中詳細提出了企業應該提高在學校辦學和人才培養中的參與度,雙方構建起多元主體參與的多元化辦學機制,將校企協同育人模式落到實處,充分發揮企業在人才培養中的主體作用,逐步形成高等教育和產業相互融合、協同發展的良好局面。[7]因此,高校土木工程類專業需要以區域經濟發展需求為導向,服務于區域產業轉型升級目標,加強和地方政府、企業單位、研究機構的深度合作,共同探討規劃教育戰略,共同建立教育教學資源,共享人才培養成果,依托于項目設計開發、戰略合作、創新研發、人才流動等方式,構建起多主體參與的協同辦學、育人和創新機制。
在目前的工程教育中,大多數教師仍然存在著較強的功利心,同時學生群體中的浮躁心理也比較嚴重。許多學生將大多數時間消耗在網絡游戲中,投身在各種社團活動中,將過多精力投入到追求各種榮譽中,從而導致日常學習不夠專注,而當考試來臨時也只是簡單應付。而教師群體中一部分將精力投入到科研項目中,專心忙于各項論文寫作、專利申請或者經費申報中,對于教學工作的熱情不足,也嚴重缺乏對于學生的重視和關懷。[8]無論在工程意識或者工匠精神中,一絲不茍以及責任擔當都是最為突出的特征,因此需要在土木工程類專業日常教學中融入工程意識和工匠精神培養,形成積極向上的學風和教風,轉變當前過于浮躁的學風以及過于單一的教風現象。
同時,土木工程類專業可以實行大類招生,做好對學生的工程啟蒙教育,結合學生實際情況開展個性化培養。大類招生的重點在于進行大類培養,通過培養高素養的復合型工程人才,可以有效增強學生的通識教育素養,促進通識教學和專業教學的有機結合,從而達到對學生個性化培養的目的。[9]以我國鄭州大學為例,該校土木工程類專業于2017 年開始實行土木大類招生,同時推出了相關招生管理規定,在規定中明確指出開展“1+3”的人才培養模式。即大一入學后不對具體專業進行劃分,大二階段由學生自身對專業的興趣愛好和了解程度,可以在土木工程、城市地下空間工程、建筑環境與能源應用工程3 個專業中任選一個。同時,考慮到新生入學后因為對專業的不了解,正處在迷茫期,缺乏專業概念,工程概念不足。因此,鄭州大學還將土木工程類專業教學中的《地下工程概論》《土木工程概論》等一系列課程轉移至大一階段,對學生開展工程啟蒙教育,讓學生能夠對相關專業形成正確的認知,形成良好的工程意識,培養學生對于專業學習的興趣,也為學生后續專業的選擇奠定基礎。
最后,土木工程類專業教學中應該對現有教學方法進行革新,積極采取形式多樣的教學手段,促進工程意識和工匠精神培養與實際教學環節的充分融合。通過采取翻轉式課堂教學模式或者模擬工程教學法,為學生提供思考、體驗工程的機會,將工程搬運至課堂之中,最大限度激發學生對學習的熱情,提升對工程的認知,繼而培養學生的工程意識。
新工科建設背景下,土木工程類專業教學應該積極突破學科之間的束縛,促進各學科之間的交叉融合,培養出具有跨學科能力的復合型工程人才。構建起多學科交叉融合的土木工程類專業人才培養模式,打造多學科交叉融合的組織機構,開設多學科交叉融合的專業課程,探索解決實際復雜工程問題的課程教學模式,培育多學科交叉融合的師資隊伍,建設多學科交叉融合的項目實踐平臺,從而為學生開展多學科交叉融合學習提供堅實保障。[10]以我國浙江大學為例,該校結合現階段科技發展情況以及未來趨勢,以新工科建設為導向,積極開展多學科交叉融合培養模式,相繼設立了包括“機器人+人工智能”“計算機+大數據”“金融+數學”等在內的諸多教學模式,吸引了大批學生踴躍報名,得到相關領域專家、社會以及廣大師生和家長的認可支持。又例如在同濟大學中,基于重新構建建筑生產體系的契機之下,將校內土木工程、電信工程、材料工程、機械工程、工程管理以及建筑學等專業特色學科進行全方位的交叉融合,充分汲取各學科優勢,形成了“智能建造”等一批新專業,成為多學科融合背景下具有代表性的新工科專業。除此之外,土木工程類專業教學中還應該重視工程教育和文化教育的深度融合,進一步擴大多學科融合的深度和廣度。比如可在土木工程類專業教學中對學生宣傳魯班文化、茅以升文化以及詹天佑文化等內容,讓學生了解和感受工程領域名人所具備的工匠精神。同時定期邀請大國工匠進入校園開展專題講座或者交流會,向學生宣傳、普及我國超級工程,幫助學生形成良好的工程意識。另外,依托于工程教育,在“一帶”一路倡議提出的背景下,土木工程類專業應該組織來華留學生開展跨文化交流活動,增強學生文化素養。
綜上所述,新工程建設背景下,土木工程類專業人才培養中應該準確把握時代發展的趨勢和現實需要,直面工程人才培養中的不足之處,加強對學生工程意識和工匠精神的培養力度,不斷推進和深化工程教育改革。因此,土木工程類專業高素養復合人才培養中,應該結合新工科建設以及新時代背景下對工程人才的全新要求,正確認識到工程意識和工匠精神培養的重要意義,從轉變人才培養范式、構建協同育人機制、優化人才培養方案、完善課程結構體系、開展多學科交叉融合培養模式等方面入手,著重培養學生職業精神和綜合素養,從而向社會輸送更多滿足經濟社會發展需求的工程人才。