地方院校新工科建設思路的探索與研究

李炎鋒　李俊梅　喬雅心

[摘 要] 針對國家高等教育發展對新工科的建設要求，分析了地方院校土木類專業建設新工科過程存在的主要問題，包括創新能力培養不足、跨學科知識教育重視程度不夠、追蹤行業新發展技術及培養學生國際化視野的力度不夠。在分析問題產生原因的基礎上，提出了土木類專業新工科建設思路和主要措施，即重構人才知識體系和專業課程體系，建立協同育人體系，加大國際化能力培養和建設適應新工科要求的師資隊伍。研究結果對土木類專業開展新工科建設具有一定的參考價值。

[關鍵詞] 新工科;土木類專業;人才培養;國際化

[基金項目] 2020年度北京工業大學教學研究立項“ 新工科背景下土木類建環專業開展項目化教學的探索”（ER2020B021）

[作者簡介] 李炎鋒（1971—），男，河南新密人，博士，北京工業大學城市建設學部教授，博士生導師，主要從事建筑通風安全節能的教學與研究。

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）08-0085-04 [收稿日期] 2021-05-31

引言

隨著中國對工科教育重視程度的加大，我國工程教育總規模已躍居世界第一。截至2020年，我國高等教育在校生總數的三分之一為工科生。2016年，我國工程教育對“互聯網+”“一帶一路”做出了積極響應，教育部提出了新工科的概念。2017年，教育部在復旦大學召開了高等工程教育發展戰略研討會并形成了“復旦共識”，其核心是要加快建設和發展以新經濟、新產業為背景的新工科。之后，陸續形成了“天大行動”“北京指南”等。

一、新工科建設的內涵特征

新工科是相對于之前的傳統（舊）工科的概念，其本質是“工科”，取向是“新”。在建設新工科的過程中，既要把握好“新”的取向，又不能脫離“工科”的本質。傳統工科是指適應傳統產業發展需求的工程學科，新工科則是指適應新經濟或新興產業發展的全新工程學科，它主要是以新技術或新技術交叉融合為基礎形成的專業學科。具體來講，新工科具有以下特征[1]。

（一）理念新

我國工科教育的發展方向和發展思路集中體現在教育理念上，且實踐行動的先導也是教育理念。以新工科的創新發展來帶動工程教育的發展，應以教育理念的變革為先。新工科的教育理念更加強調突破“適應社會”的觀念局限，強調直接把科學、技術同產業發展聯系在一起。

（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，但是對人才的培養方式發生了變化。在建設新工科方面，首先要求健全多元化的人才培養結構，這種結構是與全產業鏈對接，即從研發、設計、生產、銷售到管理、服務，即人才結構新;其次，建立工程教育轉型升級供給機制。

（三）系統性和開放性

首先，要從系統的角度充分認識和回應社會技術的進步和行業發展需求，不能維持“象牙塔”的辦學模式，積極調研新技術（工業互聯網、大數據、人工智能等）與傳統行業融合發展的趨勢，找到結合的著眼點，合理預測未來傳統行業與新技術的結合方向;其次，要設計涵蓋研究、教育、實踐、創新創業的完整建設方案，從戰略性高度進行各個環節的建設布局和設置;最后，建立一套可持續的評價、反饋、改進的教育體系，為工程教育改革和持續發展提供新動力。

新工科建設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加入“華盛頓協議”為背景，通過專業認證等措施，積極推進工程教育國際化發展，吸收、整合優質的國際高等工程教育資源，加強國際間學術和人才交流，加強國際領域的工程科技合作。

高校必須堅持面向國家重大戰略需求，堅持面向國民經濟主戰場進行新工科建設。對于土木類專業而言，更是要大力圍繞“一帶一路”積極探索適應中國歷史、國情、文化的教育體制，建立能緊密結合我國的發展目標、未來方向的工程教育機制。辦學要服務于黨的治國理政，服務于中國特色社會主義制度的鞏固和發展，服務于改革開放和社會主義現代化建設，能夠向世界發出“中國聲音”，提高我國土木類專業工程教育面向未來的國際競爭力和影響力[2]。

二、地方院校土木類專業建設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，高校招生人數不斷增多。據不完全統計，國內高等院校設置土木類的本科院校超過500所，每年約有30萬土木類專業畢業生進入到建筑相關行業從事工程技術工作。但現有土木類專業院校工科教育模式與新工科要求人才培養模式差距較大，主要存在以下問題[3]。

（一）學生創新能力不足，實踐環節有弱化趨勢

我國高等學校土木類專業學習，大多是專業課教學為主，強調知識學習的重要性。由于土木類專業辦學歷史悠久，傳統土木類專業課程與教學已經形成一定的課程體系，授課方式以傳統的老師講述為主，形成了以理論教學為中心的教學體系。在實際教學過程中，老師只重視課本知識的講解，課程實踐部分有所欠缺。專業課程設計、實踐教學學時不足，而且實踐環節的設置針對性不強，在檢驗理論方面有所欠缺。相對滯后的課程體系與固化的教學模式，極可能會導致學生只會讀萬卷書，而不能行萬里路。

（二）跨學科教育重視程度不夠

新工科催生了以學科交叉為特征的新產業、新業態，以及以跨界融合為特征的新技術、新經濟。目前的土木類專業大多數學生僅僅是對本專業知識的學習，只能做到“一專”，而不能達到“多專多能”的要求。專業與其他相關學科（如計算機、物聯網、自動化、電工電子、人工智能等）互動機會較少，跨學科師資隊伍匱乏。

（三）對學生實踐與創新創業重視不夠

強化實踐能力、創新創業能力是新工科建設的重要方向之一。但是，目前土木類專業對學生實踐與創新創業重視程度不夠，主要原因是：（1）總學分限制壓縮使得實踐環節的學時減少。以北京工業大學土木類專業為例，學分從原來的190學分壓縮到160學分，實踐環節的學分只能保證最低限值。隨著就業壓力增加，學生報名考研意愿增加，報名率已達80%左右，學生對本科階段大三、大四階段的實踐環節重視不足，加上存在“急功近利”思想，實踐環節的教學效果大打折扣，而且很多土木類行業的工程單位出于“安全因素”考慮，不希望學生到現場參與工程環節，實踐能力下降是普遍現象。（2）高校青年教師普遍是從校門到校門，教師隊伍整體工程實踐能力欠缺，幾乎沒有創新創業經驗，因此指導學生創新創業顯得有點力不從心，而學校的創新創業中心的教師缺乏專業背景，很難深入指導學生結合本行業進行創新創業訓練。

（四）追蹤行業新發展技術及培養學生國際化視野的力度不夠

新工科代表的是最新的產業或行業發展方向，建筑行業向數字化、智能化、綠色化以及建筑工業化方向發展。隨著國家對建筑總承包模式（EPC）的推廣，建筑行業強調產業鏈的整合，以此替代傳統的專業化分工。由于互聯網的超強跨界滲透能力，建筑行業逐漸形成了“互聯網+建筑”的產業創新模式。“一帶一路”倡議的提出，要求學生具備國際化視野和不同文化背景的溝通交流能力。

（五）專業沒有進行辦學理念的徹底轉變，教師對新工科認識不夠

辦學理念是引導行動的基礎。隨著經濟社會發展，高校必須及時調整和更新教學理念[4]。土木類專業在新工科建設的過程中，需要樹立新理念引導辦學的具體行動，不能局限于滿足傳統行業領域的技術改造需求。第一，提高站位。高校辦學不是簡單的“流水線”加工合格產品，而是要立足于服務國家戰略需求，積極探討本專業面向國家戰略需求的人才培養方向，及時調整教學體系及教學內容。第二，緊密對接產業和行業。對于土木類行業，智能建造、建筑工業化、智能化運維管理等新興技術在行業中的角色愈發重要，要對專業課程設置、專業平臺建設及時調整。第三，要有引領未來發展的遠見。我國土木行業在基礎設施建設方面處于先進水平。但是應該看到，現有的土木施工行業與數字化、智能化結合遠遠不夠，很多數字化技術例如BIM技術停留在工程的部分階段，遠遠未達到“全壽命、全周期”的應用階段。對于低碳建筑節能減排處于設計階段的技術堆積，多用于廣告宣傳，尚未進入實際運維階段，沒有真正實現建筑能耗管理“市場化、數字化、智能化”運維。通過建筑節能實現降碳、減排還任重道遠。只有形成新工科辦學理念，辦學改革方案才能真正落實[5]。

三、地方院校土木類專業新工科建設思路

（一）重視繼承與創新

高校建設新工科要根植于學校和專業的歷史積淀和傳統優勢。北京工業大學土木工程專業有60年的發展歷史，傳統的“科教興國”“實事求是”“真刀真槍進行畢業設計”的辦學理念早已深入人心。廣大校友在工作崗位上把家國情懷轉化為服務國家發展的實際行動，有力地支撐了國家和北京市的重大戰略（京津冀一體化）、重大工程（2008年、2022年奧運工程）和重大項目（蘇通大橋建設）。2015年以來，北京工業大學土木類專業通過建設“土木類一流學科”“土木類一流專業”（涵蓋土木工程、給排水科學與工程、建筑環境與能源應用工程）“茅以升實驗班”、開設智能建造專業等手段探索傳統的工程教育向新工科建設轉型，通過“多層次選拔、競爭性分流”模式選拔優秀人才，鼓勵學生根據自己的興趣和意愿自主選擇專業，完善本碩博一體化的統籌培養。

（二）開展項目化跨學科交叉教學，重構人才知識體系對專業課程體系

近年來，國內有專家提出了“大土木”的新概念，強調重點關注土木工程整個項目實施的全過程、全生命周期管理。我國傳統的土木工程課程教學脫離工程實踐，顯然已經不能滿足“大土木”的發展要求。

（三）改革教學模式，構建協同育人新理念

作為新工科專業，為搶抓教育發展機遇，迎接社會發展的挑戰，需要及時轉變以前的教學理念。在傳統的專業課程教學基礎上，結合新型產業學科進行多專業學科交叉學習。

（四）改革教育評價體系，保證工程教育回歸到工程的培養模式

高等工程教育要明確其首要任務是服務國家，人才的培養成效和質量是新工科建設的核心，因此，需要建立以成果導向（Outcome Based Education，簡稱OBE）為教學理念的評價體系。評價體系要重點衡量高校專業對社會和經濟發展的貢獻程度、是否提升了國家的創新競爭力、能否促進行業技術進步，要堅決破除“唯論文、唯職稱、唯學歷、唯獎項”的評價思路，避免以簡單的量化數據（論文、引用）等作為評價指標。

高校要充分利用校內外資源拓展實踐育人平臺，強化課程教學實驗實踐，重視實習實訓;通過平臺建設改變土木類專業工程實踐環境，利用“政、產、學、研、用”的手段改變工程實踐模式。在培養學生專業素養的同時，必須注重學生思想政治教育和工程倫理教育，培養學生具有愛崗敬業精神和家國情懷。通過改革建立產學研用協同、跨學科培養、指導和服務創新創業為一體的創新創業人才培養模式。

（五）實施人才培養的“本土化”與“國際化”

土木類專業要大力圍繞“一帶一路”倡議，擴大對外開放，積極推進工程教育國際化，吸收和整合優質國際高等工程教育資源，構建國際工程科技協作育人模式。加強與國際工程科技領域合作，鼓勵學生積極參與國際會議，開闊視野。

（六）健全適應新工科建設需求的師資隊伍

土木類專業進行新工科建設要樹立“教授為主導，學生為主體，質量為主線”的教學理念，加強對教師隊伍建設工作的統籌規劃和綜合協調，堅持引進和培養并舉，加速提升教師的綜合素質和學術水平。

結語

新工科專業建設需要以“學與教、本土化與國際化、實踐與創新創業”三個任務為中心，以培養高素質工程應用型人才為導向，完善課程體系，改進教學方法，更新教學內容，加強師資隊伍建設，創新人才培養模式，提高人才培養質量，提高服務經濟社會發展能力;同時優化專業結構，加強專業建設以適應經濟社會發展需要，建設土木專業建設新高地。

參考文獻

[1]鐘登華.新工科建設的內涵與行動[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[2]武鶴，孫緒杰，魏建軍.面向新工科的土木工程專業改造升級路徑探索與實踐[J].高等建筑教育，2018，27（6）：12-16.

[3]蔡磊，向艷蕾，管延文，等.建筑環境與能源應用工程專業新工科人才培養體系探索[J].高等建筑教育，2018，27（5）：9-13.

[4]夏建國，趙軍.新工科建設背景下地方高校工程教育改革發展芻議[J].高等工程教育研究，2017（3）：15-19+65.

[5]胡瑞年，劉璞.新時期高校“新工科”建設及發展路徑研究[J].決策與信息，2019（1）：111-122.

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