新工科背景下土木工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式研究

李艷艷 喬金麗 薛桂香

（1.河北工業(yè)大學土木與交通學院 天津 300401；2.河北工業(yè)大學人工智能與數(shù)據(jù)科學學院 天津 300401）

“新工科”是在新的時代背景下，對傳統(tǒng)工科的一次突破和創(chuàng)新。自2017年以來，教育部積極地推進新工科建設，全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經(jīng)驗，助力高等教育強國建設[1]。

新工科的重點在于“新”，一方面代表對原有工科的繼承，另一方面代表學科新技術的探索，需要建立在理論發(fā)展的層面上來創(chuàng)造新的學科，建立新的教育理念，培養(yǎng)出能創(chuàng)新、會實踐、講基礎、促發(fā)展的新型工科人才[2]。本文主要介紹河北工業(yè)大學土木工程專業(yè)在新工科背景下，通過調(diào)整專業(yè)培養(yǎng)目標、課程體系建設、教學模式、師資隊伍及平臺建設等方面，加強土木工程專業(yè)工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，進而滿足當今社會對土木工程專業(yè)的人才需求。

1 新工科背景下土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)新模式

新工科對本科生的實踐能力要求較高，要求學生在實踐活動中能有主動發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力。目前許多土木工程專業(yè)的課程以及校內(nèi)實驗都過于形式化，學生學習的積極主動性不高，解決工程問題的能力不足，且缺乏責任擔當和團隊合作意識。在這種情況下，如何激發(fā)學生學習熱情，增強勇于擔當?shù)呢熑我庾R，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，提升解決復雜工程問題的綜合能力，是新時代土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的重要目標。

新工科要求土木工程人才的培養(yǎng)要面向未來，要和產(chǎn)業(yè)結合。土木工程專業(yè)是一門發(fā)展中的學科，書本上知識的更新速度遠遠趕不上實際工程中新技術、新材料、新設備的更新速度。因此，學生想要了解實際工程中最新的技術、材料等，必須重視外出實習，多去有特色的工地進行實習。因此，新工科背景下對本科生培養(yǎng)模式革新的目標之一便是增加有效的實踐活動。除了校內(nèi)要理論聯(lián)系實踐，還要重視校外實踐環(huán)節(jié)。

新時代“新工科”以教育改革為契機，結合社會、產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求、對傳統(tǒng)的土木工程專業(yè)進行適應“新”工科需求的學科建設及改革，進而更新土木工程專業(yè)本科生培養(yǎng)模式，將培養(yǎng)學生的家國情懷作為人才培養(yǎng)的首要任務，打造新時代具有工程能力、創(chuàng)新能力以及解決工程實際問題能力的綜合性人才培養(yǎng)新模式。

2 打造符合新工科發(fā)展的優(yōu)質(zhì)課程

根據(jù)土木工程人才培養(yǎng)目標，進一步優(yōu)化本科生的課程體系，形成與時代發(fā)展相適應的課程體系，重點打造符合新工科發(fā)展的優(yōu)質(zhì)課程，以我校《建設項目管理》為例。

2.1 線上優(yōu)質(zhì)課程資源建設

《建設項目管理》是我校打造的金課，旨在實現(xiàn)大學優(yōu)勢學科的資源共享。課程以工程建設項目管理活動為對象，面向土木工程、工程管理相關專業(yè)的學生及社會學習者。

課程將新時代新工科的產(chǎn)、學、研、用密切結合，將企業(yè)大師請進課堂，講授工程前沿知識。把青年教師送到企業(yè)，參與工程建設，解決工程問題。通過案例教學和服務企業(yè)，解決工程需求。本課程共邀請13位項目管理方面的名師講述工程實例30余項，4位青年教師將實際參與的工程項目有機融入，形成展示時代前沿，拓展工程視野的線上課程。課程于2018年4月在學堂在線上線，共開設8期，累計選課量逾2萬人次。國際在線課程《Construction ProjectManagement》也于2020年4月在學堂在線上線，具有一定的國際影響力。

2.2 線上線下混合式課程建設

將學術研究、科技發(fā)展前沿成果引入課程，進一步提升課程的創(chuàng)新性，加大課程的廣度和深度，重在培養(yǎng)學生解決復雜問題的綜合能力和創(chuàng)新思維。充分利用自有在線課程資源，打造線上線下相結合的混合式教學課程，成功在校內(nèi)開展翻轉(zhuǎn)課堂。采用以下三步驟完成。

線上預習：利用在線課程，教師布置學習任務，讓學生自主學習。包括以下環(huán)節(jié)：學生觀看視頻，學生收集學習資料，學生完成線上檢測，學生分析并總結存在的問題。

課堂教與學：教師講授重點難點，學生課堂提問，教師總結答疑；結合工程案例廣泛開展課堂討論，以學生為主導，老師為輔完成課堂各種專項案例分析，在應用中反思、探討新知識與新技能，達到融會貫通的效果。

課后檢測：課后學生登錄在線課堂網(wǎng)站，完成所學章節(jié)的知識檢測，將線上線下所學內(nèi)容相結合，達到融會貫通的效果。

通過課程學習，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，以及解決工程問題的能力。

3 教學模式改革

3.1 理論教育與情感教育相結合

基于土木發(fā)展前沿和國家發(fā)展戰(zhàn)略，將情感教育融入理論課程中[3]，線上設置專項討論帖，線下挖掘各種實踐活動，引發(fā)學生家國情懷的共鳴。開展師生互動、生生互動，線上設有“溫故知新”及“案例討論”等專帖，設置“綜合討論”“課程改進建議”等專欄，總計發(fā)帖6000余帖。線下開展專題案例分享，打造“以學生為中心”的對話課堂，提升學生的積極性，“零距離交流”讓課程充滿生機。

3.2 信息技術手段和傳統(tǒng)教學模式相融合

課程組優(yōu)化課程內(nèi)容，采用信息技術手段和傳統(tǒng)教學模式相融合的方式帶動教學改革，輔以雨課堂等多種智慧教學工具成功地在校內(nèi)開展混合式教學。

課程教學貫徹“以學生為中心、成果導向、持續(xù)改進”的理念，針對不同的內(nèi)容模塊，設置不同教學方法，注重培養(yǎng)學生的審辯思維能力。采用四種類型的教學模式：對于技能的培養(yǎng)，采用行為教學模式。對于知識獲取、記憶及理解的，采用認知教學模式。對于以問題為導向的，采用探究式教學模式。對于工程建設管理各方角色扮演的，采用虛擬情境教學模式。

3.3 尋找學生的閃光點，因材施教

同時課堂教學以尊重學生個性、正視學生差異為基點，根據(jù)學生的認知水平、學習能力和崗位取向等差異，尋找學生的閃光點，因材施教，選擇不同的教學方法，深入開展以學生為中心的互動式教學，以實現(xiàn)技術應用型、創(chuàng)新科研型等人才培養(yǎng)。

4 加強教學師資隊伍建設

鼓勵青年教師“走”出去，服務企業(yè)，增強教師工程能力。鼓勵學科交叉，培養(yǎng)學科帶頭人、中青年骨干教師、優(yōu)秀青年教師，完善雙師型師資團隊建設，以適應新工科背景下土木工程專業(yè)交叉學科教學的需求。

新工科背景下，推進產(chǎn)教融合既能增強本科生的綜合能力，也能提高師資隊伍的水平。在推進產(chǎn)教融合的過程中，教師的觀念由重理論轉(zhuǎn)變?yōu)橹貙嵺`，由重模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹貏?chuàng)新。高校教師必須具備一定的實踐能力來指導學生在校內(nèi)的實踐活動，但是由于高校中的年輕教師大多是其他高等院校的畢業(yè)生，剛畢業(yè)不久，其工程實踐經(jīng)驗和能力較為缺乏，無法對學生進行很好的指導。因此，安排青年教師去施工現(xiàn)場或施工單位實習，進行一段時間的鍛煉，積累實踐經(jīng)驗，可以為指導學生的實踐活動奠定基礎。

5 新時代新工科，產(chǎn)教融合，開展平臺建設

產(chǎn)教融合，體現(xiàn)新時代新工科產(chǎn)、學、研、用相結合，建立設計院、施工企業(yè)及科研院等多層次實踐平臺，將企業(yè)老總請進課堂，講述國際前沿實例；鼓勵學生“走出去”，參與實際工程，指導學生用工程理論解決實際問題，勇于探索，著重提高學生創(chuàng)新能力以及國際競爭力。

在新工科背景下，既要注重學生的實踐能力與創(chuàng)新能力，同時要求學校搭建多方面多樣化的校企合作平臺，為學生提供更多、更好的實踐機會，讓學生在實踐中提高創(chuàng)新能力，了解產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在校企合作模式下，企業(yè)比學校更了解實際工程的具體情況，由企業(yè)高管和教師共同決定學生的實踐活動有利于增加實踐活動與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的結合度。由于企業(yè)的參與，增加了學生深入施工現(xiàn)場學習和與實際工程中的技術人員直接交流的機會，還可在允許范圍內(nèi)觀摩每一道工序的具體操作。這有助于學生積累實際經(jīng)驗，為日后參與工作奠定基礎。由此可見搭建多方面多樣化的校企合作平臺的重要性和必要性。

6 結論

新工科背景下，通過開展金課建設、完善教師團隊、創(chuàng)新實踐平臺建設等方面開展教學改革，讓傳統(tǒng)的土木工程專業(yè)發(fā)揮出更加強大的效應，進而提升教學質(zhì)量。培養(yǎng)面向未來國家建設需要和社會發(fā)展需求，基礎理論扎實、專業(yè)知識寬廣、實踐能力突出，具有愛國主義情懷、創(chuàng)新能力、國際視野和領導才能的專業(yè)人才，以適應新時代“新工科”的發(fā)展需求。