



摘" 要:傳統土木工程專業亟需緊密結合數字化和智能化技術發展,開展新工科升級,致力培養新時代實踐創新型人才。結合新時代教育理念,基于目標導向,從課程體系重構、實踐平臺提升、創新動力激發、師資隊伍建設四個維度,構建新時代土木工程領域實踐創新型人才培養模式,在土木工程專業人才的培養中實踐取得顯著成效。
關鍵詞:土木工程;新工科;實踐創新;人才培養;培養模式
中圖分類號:G640" " " 文獻標志碼:A" " " " " 文章編號:2096-000X(2025)11-0028-04
Abstract: The traditional civil engineering profession is obliged to closely integrate the advancement of digital and intelligent technologies, undertake new engineering upgrading, and endeavor to cultivate practical and innovative talents in the new era. Combined with the educational notion of the new era and based on the goal orientation, the training model for practical and innovative talents in the civil engineering field in the new era has been established from four dimensions: curriculum system reconstruction, practice platform enhancement, innovation motivation stimulation, and teacher team construction. The practice has yielded remarkable outcomes in the training of civil engineering professionals.
Keywords: civil engineering; new engineering; practice and innovation; personnel training; cultivation mode
發展新質生產力是新時代高質量發展的著力點,其顯著特點是創新,傳統專業亟需新工科升級,緊密結合數字化和智能化技術賦能行業的轉型升級,致力培養新時代實踐創新型人才,為社會和行業高質量發展提供新質生產力的人力支撐。但高校在新時代實踐創新型人才培養方面,還存在著學生實踐能力不足,創新意識不強等問題。不少高校開展實踐創新型人才培養模式探索,結合本校實際從不同角度提出培養模式。
本文將結合數字化和智能化技術推動人才培養新工科升級,探索課程體系重構機制;致力提升學生工程實踐能力,探索創建工程建設的虛擬場景,虛實結合培養工程實踐能力;基于認知規律,創建系統的創新動力激發機制,激發學生創新動力,構建新時代實踐創新型人才培養模式。
一" 培養模式構建
北京建筑大學土木工程專業是國家級一流專業建設點、北京市重點建設一流專業,具有鮮明的行業特色,人才培養始終堅持立德樹人、開放創新的教育理念,對標國家重大戰略和建筑行業轉型升級需求,以培養土木工程領域實踐創新型技術骨干和領軍人才為目標,秉承工程教育背景下厚基礎、寬口徑的大類培養理念,面向未來、面向行業、面向工程、面向國際,持續推動學生專業能力、實踐能力、創新能力、國際工程能力和數字化能力的交匯融合,以百年深厚的專業辦學歷史積淀,結合新時代教育理念,不斷創新,構建了基于目標導向的“課程體系重構、實踐平臺提升、創新動力激發、師資隊伍建設”“四維一體”新時代土木工程領域實踐創新型人才培養模式,如圖1所示。
(一)" 建立目標導向的課程體系重構和課程內容更新機制
1" 構建“3+3”課程體系
以思政教育為引領,堅持工程教育專業認證的建設理念,強通識、寬專業、重實踐、突創新,構建“通識教育+專業教育+雙創教育”的模塊化主干課程體系。在專業課教學中,以解決工程復雜問題為目標,設置了強化學生在高層建筑設計與施工、深基坑設計與施工、城市復雜高架橋設計與施工、城市道路可持續設計與施工、地鐵工程設計與施工等方面知識與能力培養的系列實踐類特色課程模塊;在AI、大數據、云計算等新興技術發展的背景下,結合新工科發展,增設了BIM實訓、BIM5D施工虛擬仿真、BIM VR/AR實訓等智能建造類課程模塊,實現傳統專業新工科升級;為適應國家“一帶一路”倡議發展對國際工程人才的需求,依托學校牽頭成立的“一帶一路”沿線國家建筑類高校國際聯盟,設置國際工程項目課程模塊。構建了“3+3”實踐創新型人才培養特色課程體系,如圖2所示。
2" 重教改提升課程建設水平
推進“一人一教改”,汲取行業最新發展成果及時更新講授內容,精選國家重大標志性工程開展案例教學,構建課程內容更新機制,利用數字化技術和先進教學方法重構授課模式。探索以學生為中心的課程體系和教學內容的新模式,實現“以教師為中心”向“以學生為中心”的轉變,構建教與學的新型關系,使學生在初步掌握辯證思維方法的基礎上,提升分析及解決問題的能力;以思政教育為引領,將課程思政融入專業知識講授;將專業知識傳授由教室延伸到工程現場,將工程實踐應用作為課堂講授的補充;借助精品慕課安排課前預習與課后知識鞏固;充分發揮通識課程、專業課程、特色課程的育人功能,激發學生學習主動性,培養工程素養,課程建設水平顯著提升,土木工程施工課程2019年獲批北京市優質課程,2020年獲批國家級一流課程,如圖3所示。
(二)" 開拓校內校外和境外互補的虛實結合實踐平臺提升途徑
1" 校內實踐平臺體系建設
升級傳統教學科研平臺,融入BIM技術、VR技術、“互聯網+”等信息技術,開展土木工程實訓實驗平臺、智能建造實驗室、建筑工程技術展示中心、城市道路設計仿真平臺、城市地鐵施工仿真平臺等實踐平臺的建設,實現虛擬現實技術與專業教育教學融合,構建以學生為中心的虛實結合的實踐教學體系。建立建筑工程技術展示中心,將工程現場引入到專業課程教學中,滿足學生對復雜施工工藝過程的教學需求,突破傳統教學方式,真實還原工程現場,令學生有很強的代入感,讓學生能更容易地將專業理論和工程實踐更好地結合起來。建設智能建造實驗室,將BIM+VR技術運用到專業課程教學,形成可視化、互動式和沉浸式的裝配式鋼結構等課程教學產品,打造具有存在性、多感知性、交互性等特征的教學新模式,幫助學生對復雜工程問題進行直觀理解,提高了學生分析認識、解決復雜工程問題的能力。建成土木工程施工教學資源庫,涵蓋北京大興國際機場、國家速滑館、FAST、中國尊、港珠澳大橋、城市綜合管廊等土木工程重大工程施工照片、現場施工錄像、施工工藝動畫等資源,加深學生對抽象的理論知識和復雜的工藝過程的理解。
2" 校外與海外人才培養基地建設
注重校企協同,建設校外人才培養基地,為學生開展工程實踐提供保障。與企業共建1個國家級、2個省部級實踐教學基地,校院級實踐基地20個。與國家級實踐教學基地協同,拓展建立海外實踐基地,創新學生海外畢業設計模式,依托企業海外工程,選派學生到海外工程項目進行1學期的“真題真做”畢業設計,參與國際工程建設,培養學生國際工程能力。
(三)" 創設四年不斷線遞進的創新動力激發模式
1" 深化科教融合
建立和完善科研反哺教學機制。土木工程專業教師形成了若干個在全國具有比較優勢的特色學科領域和創新團隊,將最新科研成果融入課堂,并吸收本科生加入教授科研團隊,組建“教授-青年教師-研究生-本科生”研究學習梯隊,激發學生探索熱情,提升創新意識。
2" 學科競賽引領
以學科競賽、科技立項為驅動,強化第一、二課堂聯動,基于學生的專業認知程度和規律,建立提高專業認識、鞏固專業基礎、增強專業實踐、提升創新能力的四年不間斷“啟蒙—體驗—實踐—挑戰”遞進式大學生“雙創”能力培養模式,激發創新精神,如圖4所示。
提高專業認知——針對一年級學生開展啟蒙式創新活動。針對大一學生,以培養專業興趣與認知為目標,以趣味性為切入點,開展如“紙樓”大賽、模型制作科技活動周等,實現學生100%全覆蓋,提高專業認知。
鞏固專業基礎——針對二年級學生開展體驗式創新活動。二年級學生在學習專業基礎課程基礎上,借助教授講壇、工程專業實踐等體驗式創新活動,開拓專業視野、鞏固專業基礎。
增強專業實踐——針對三年級學生開展實踐式創新活動。對于三年級學生,增強專業知識掌握,借助結構承載力大賽、本科生科技訓練項目等,提升學生對專業知識的綜合應用能力。
提升創新能力——針對四年級學生開展挑戰式創新活動。為全面提升四年級學生的創新能力,通過參加國家級、市級大學生科技創新競賽,讓學生交流學習、實踐創新、挑戰自我,實現創新能力提升。
(四)" 建立校企協同互促的師資隊伍建設范式
1" 校內師資隊伍建設
積極引進和培養青年人才,實施“換腦子、結對子、架梯子、搭臺子、壓擔子”“五子登科”計劃,發揮教學名師引領,創新團隊傳幫帶機制,實行青年教師導師制,安排青年教師全過程助課,試做課程設計與畢業設計;實行青年教師工程實踐制,依托校外實踐教學基地,安排青年教師到企業開展為期1年工程實踐;實行青年教師教學觀摩競賽制,參加學院青年教師教學基本功比賽,提高教學水平;定期邀請行業專家來校舉辦講座、開展學術交流,持續提升教師工程知識;鼓勵出國訪學開拓國際視野,建立了青年教師的教學科研、工程實踐能力全方位培養機制,為實踐創新型土木工程專業人才培養提供師資保障。
2" 校外師資隊伍建設
強化校企合作,聘請工程實踐經驗豐富的行業專家,與校內教師組建教學團隊,承擔課程講授和深度參與學生企業實習、課程實踐教學、畢業設計指導,形成校企協同育人機制。
二" 培養模式效果
(一)" “3+3”特色課程體系有效踐行了創新實踐型人才培養理念
堅持行業需求導向,構建“3+3”特色課程體系,突出創新能力培養與工程實踐訓練,充分發揮實踐育人理念。與南鑼鼓巷社區開展紅色“1+1”共建活動,研發人流監測預警系統,解決社區停車難問題,獲得2017年北京市高校紅色“1+1”活動一等獎,登上《北京日報》頭版頭條;與房山區張坊鎮穆家口村聯合共建,用“微改造”“新材料”“金點子”點亮古村落美好生活,獲得2019年北京高校紅色“1+1”活動一等獎第一名。
(二)" 多層面實踐教學平臺體系全面提升學生工程實踐能力
構建以學生為中心的創新實踐教學體系,建立虛實結合的實踐教學基地;積極拓展校企合作,深化國家級、北京市級的教學科研平臺建設,建設國際工程實踐基地。一批國際工程項目畢業生已成為“一帶一路”國際工程建設的主力軍和核心骨干,服務于馬來西亞、安哥拉、贊比亞、毛里求斯、阿聯酋等國家建設項目,其中一位畢業生成長為項目總工,主持了坦桑尼亞姆萬扎機場等工程建設。
(三)" 四年不斷線的遞進式創新機制激發學生在高水平創新競賽中取得優異成績
學生積極進入教授科研學習團隊,通過系統的科研、工程實踐訓練,創新能力得到提升。形成一批本科生創新團隊,其中一支創新團隊榮獲2018年大學生“小平科技創新團隊”。構建基于學生專業認知程度的四年不間斷“遞進式”大學生“雙創”能力培養模式,強化第一、二課堂聯動,在學科競賽中獲得“創青春”全國大學生創業大賽與“挑戰杯”全國大學生課外科技創新競賽銀獎等國家級獎項22項。
(四)" 建成一支勇于創新、實踐能力強的高水平師資隊伍
通過發揮名師示范引領,創新傳幫帶機制,激勵青年教師教學水平提升,聘請企業專家擔任實踐教學導師,加強教學團隊建設,建成一支以國家級教學名師1人、教育部教指委委員2人、北京高校青教賽一等獎獲得者2人等領銜,行業近百名知名專家參與實踐教學,校內、校外密切結合的創新能力強、工程實踐經驗豐富的高水平師資隊伍,為創新實踐型人才培養提供保障。
“目標導向 四維一體”新時代實踐創新型人才培養模式,在土木工程專業的人才培養中實踐,增強了學生綜合素質,畢業生連續17年獲得中國土木工程學會高校優秀畢業生稱號(全國每年30人),就業率96%,簽約率93%以上,實現了高質量就業、高平臺發展,畢業生深受行業好評。土木工程專業2019年獲批國家級一流專業建設點、北京市重點建設一流專業,2022年第4次通過工程教育專業認證。
三" 結束語
建立了目標導向的課程體系重構和課程內容更新機制。以思政教育為引領,堅持工程教育專業認證建設理念,緊密結合行業和數字化技術發展,重構“3+3”課程體系,構建教學內容動態更新機制。
開拓了校內校外和境外互補的虛實結合實踐平臺提升途徑。多方協同,構筑校內、校外與境外互補的虛實結合實踐教學平臺體系,為學生工程實踐能力培養提供保障。
創設了四年不斷線遞進的創新動力激發模式。基于專業知識認知基礎和規律,以“雙創”實踐為驅動,建立和完善科研反哺教學機制,師生多維互動,激發創新動力。
構建了校企協同互促的師資隊伍建設范式。實施青年教師“五子登科”計劃和導師制、工程實踐制,創新校企協同育人機制,建成實踐能力強,勇于創新的高水平師資隊伍。
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