新工科背景下土木工程专业建设探究

摘  要：近年来，新工科理念的提出大大推动我国土木工程专业教育的改革，该文围绕新工科背景下土木工程专业建设进行深入探究。首先分析新工科的背景及其内涵，强调跨学科融合与创新人才培养的重要性。其次，阐述土木工程专业的现状，揭示在新工科背景下进行教育改革的紧迫性和必要性。在此基础上，该文明确新工科背景下土木工程专业建设的具体目标，并提出一系列相应的具体建设举措，包括课程体系的优化、师资队伍的强化、教学方法的创新、校企合作的深化以及思政教育的融合，为土木工程专业的改进和发展提供有益的参考。

关键词：新工科；土木工程；专业建设；教育改革；人才培养

中图分类号：G640        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）10-0039-04

Abstract： In recent years， the proposal of the New Engineering Education （NEE） has significantly propelled the reform of civil engineering education in China. This paper delves into the development of civil engineering major under the background of the NEE. First， an analysis of the NEE background and its essence is presented， emphasizing the importance of interdisciplinary integration and innovative talent cultivation. Subsequently， the current status of the civil engineering major is elucidated， unveiling the urgency and necessity of educational reform in the NEE context. Based on this， the paper delineates the specific objectives of developing a civil engineering major under the NEE paradigm， and proposes a series of pertinent construction measures. These include the optimization of the curriculum system， reinforcement of the faculty team， innovation in teaching methods， deepening of school-enterprise collaboration， and integration of ideological and political education. This paper aims to provide beneficial references for the improvement and development of civil engineering major.

Keywords： new engineering education; civil engineering; specialty construction; educational reform; talent cultivation

在全球范围内，新一轮的科技革命和产业变革正在紧锣密鼓地进行，其与中国加速转型升级的经济发展正处于历史性的交汇点。随着中国经济步入新常态，社会经济发展也进入了一个关键的转型期。在此背景下，为了实现国家战略目标和新经济的快速发展，急需一批新型的工科人才以提供强力支撑，这对工程教育模式也提出了新的改革要求。

为了积极应对新一轮的科技革命与产业变革的挑战，“新工科”这一理念在2016年得以提出，教育部对新工科建设进行积极推动，先后发布了一系列的方案和通知，如“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”，以及《关于开展新工科研究与实践的通知》和《关于推荐新工科研究与实践项目的通知》等[1]，旨在全力探索和发展具有中国特色的全球领先的工程教育模式和经验，以推动我国高等工科教育的新发展，助力建设教育强国。

新工科的理念是基于国家战略的新需求及国际竞争的新形势而提出的，旨在推动我国工程教育改革，以适应全球产业升级和科技革命的新需求。特别是在数字化、网络化和智能化快速发展的今天，传统的工科教育模式已经难以满足社会和产业发展的多方面需求。因此，新工科教育不仅强调了跨学科的融合与创新，而且更注重对学生创新思维、综合素质和社会责任感的培养，旨在培育能够适应未来社会发展需求的高素质工程技术人才。

一  土木工程专业在新工科背景下改革的必要性

（一）  土木工程专业教育现状及存在的问题

土木工程作为一门传统工科，与我国的工业化进程和城市化发展紧密相连。然而，在现阶段，土木工程专业的教育体系面临着多方面的挑战[2-3]。第一，在教学模式及教学方法方面，理论教学与实践应用脱节严重，缺乏有效的工程项目实践训练，使得学生在理论知识和实践技能之间存在较大的鸿沟。此外，传统的教学过于依赖教材和课件，缺乏现代教育技术的应用，使得课堂教学变得枯燥无味，无法激发学生的学习兴趣和工程创新能力。第二，在课程体系设计方面，过于偏重于基础理论知识的教授，缺乏对新技术、新方法和新工具的教学，不能满足现代工程建设的需求。课程设置缺乏交叉性和综合性，难以适应现代土木工程领域多学科交叉的特点，制约了学生的综合素质和创新能力的培养。第三，在师资队伍方面，“双师型”教师比例较低，当前土木工程专业教师队伍建设过于重视科研而忽视实践教学，普遍缺乏具有实际工程背景的教师，不能为学生提供丰富的实践经验和工程案例，致使教学内容与实际工程技术和产业需求之间存在较大的差距。第四，在思政教育方面，工程伦理教育缺失及对工程职业精神和社会责任感培养的不足，功利主义和浮躁的学风影响了学生健康的职业态度和职业价值观的形成。第五，在培养模式方面，缺乏有效的校企合作机制，导致教学内容与产业实际需求存在偏差，学生在校期间缺乏足够的实际工程项目参与经验，难以快速适应未来的工作需求。

（二）  新工科背景下改革的必要性

随着新工科理念的提出和推广，以及生态建筑、智能建筑、绿色建筑和建筑信息模型（BIM）等新技术的快速发展，土木工程专业面临着新的发展机遇和挑战[4]。新工科强调跨学科的整合与创新，以及工程技术与实践能力的培养，为土木工程专业的改革提供了新的方向和思路。新工科背景下，土木工程专业的改革不仅仅是必要的，而且具有迫切性。随着数字化、网络化和智能化的快速发展，新技术和新产业不断涌现，新技术和新产业的发展对土木工程专业人才提出了新的要求，不仅需要具备坚实的基础知识，而且需要具备良好的实践能力、创新思维和跨学科的协作能力[5]。值得一提的是，2016年我国正式加入《华盛顿协议》，这标志着我国工程教育质量一定程度上得到了国际的认可，与此同时，这也促使我国需要深化高等工程教育的改革以实现与国际接轨[6]。土木工程教育作为我国工科教育的重要一环，其在新工科背景下的改革不容缓延，以适应国家的战略需求和国际社会的发展趋势，培养更多符合未来建筑行业发展需求的高素质工程技术人才。

二  新工科背景下土木工程专业建设目标

（一）  培养学生的创新能力与保证教育的前沿性

在新工科背景下，土木工程专业的一个重要建设目标是培养学生的创新能力，并确保学生接受前沿教育。随着社会的发展和科技的进步，土木工程领域正面临着许多前所未有的挑战和机遇。创新能力不仅仅体现在技术创新上，更包括在思维方式、解决问题的策略以及跨学科合作的能力上。为了应对这些挑战，学生需要具备强烈的创新意识和创新能力。同时，创新也是推动土木工程科学发展的重要动力。此外，为保证教育的前沿性，土木工程教育需要紧跟时代的步伐，不断更新教育内容和教学方法。新的技术、新的理论、新的方法不断涌现，这些新的内容需要及时地融入到教育体系中，以确保学生能够掌握最前沿、最实用的知识和技能。创新能力的培养和教育前沿性的保证是相辅相成的：创新能力的培养需要以教育内容的前沿性作为支撑，而教育前沿性的保证也需要通过创新的培养来实现。

（二）  培养学生的行业实践能力

新工科背景下，土木工程专业的另一个重要目标是强化学生的行业实践能力。行业实践能力是指学生能够将所学的理论知识应用于实际工程项目中，解决实际问题。通过实践，学生能够更好地理解和掌握土木工程的基本理论和技术，同时也能培养他们的团队协作能力、沟通能力和解决实际问题的能力。在未来的工作中，具备良好的实践能力将极大地帮助他们适应不断变化的工作环境，满足行业和社会的需求。

（三）  培养学生的综合能力

新工科背景下，土木工程专业建设的另一个重要目标是培养学生的综合能力。综合能力是指学生在具备土木工程专业知识的同时，还能够理解和掌握相关领域的知识，具备跨学科的思考和解决问题的能力。随着社会的发展和科技的进步，土木工程领域的问题变得越来越复杂，很多问题已经不再是单一学科能够解决的。因此，培养学生的综合能力至关重要，这使他们在面对复杂问题时，能够跨学科地思考和解决问题。

三  新工科背景下土木工程专业建设举措

新工科背景下土木工程的专业建设不是完全摒弃传统专业，而是在新的形势下对传统专业进行改造和升级，以推动学科的交叉、整合及发展以满足新工科背景下土木工程专业建设目标。本文从课程体系建设、师资队伍建设、教学方法改革创新、校企联合协同培养模式建立及思政教育五个方面就新工科背景下土木工程专业建设的具体举措进行探讨。

（一）  课程体系建设

新工科背景下，土木工程专业的课程体系建设变得尤为重要。其不仅要满足传统土木工程学科的基本要求，还需要紧跟时代的步伐，将新技术、新理念和多学科知识融入到课程体系中，以培养学生的创新能力、实践能力和综合能力。在这个前提下，提出以下关于课程体系建设的具体措施。

1）传统课程的系统梳理及优化：以新工科教育理念为指导，对现有的土木工程专业课程进行系统的梳理、评估和筛选。目的是在确保课程体系的完整性和系统性的前提下精简传统课程，同时确保课程内容的实用性和前瞻性。

2）增设智能建造相关课程：为了反映目前行业的发展趋势及国家政策导向，合理增设智能化设计、智能化施工和智能化运维及管理等方面的理论模块，通过设置建筑环境智能化系统、智能机器与机器人、BIM与虚拟现实技术，建筑工业化与装配式技术，大数据与人工智能等专业课程使学生掌握智能建造相关专业知识；通过增设智能建造选修课程，减少必修课程学分，丰富选修课资源。

3）实践教学内容改革：围绕人才培养目标，以学生为主体，对原有的试验课程、课程设计、毕业设计等实践教学内容进行改革，融入更多与智能建造相关的实践活动。例如，通过增设与建筑机器人和智能测绘装备操作、建筑信息化设计等相关的实践课程，来加强学生对智能建造相关专业知识的掌握。

4）聘请外部专家进行评估和论证：聘请行业专家与其他院校的资深教师对课程体系和人才培养方案进行评估和论证，以确保课程体系的科学性和先进性。通过这种方式，可以在课程体系和授课内容中充分体现新工科专业多学科交叉融合的特征，同时也为学生提供了更为广泛和深入的学习资源和学习机会。

（二）  师资队伍建设

新工科建设背景下， 优秀的师资是推动土木工程专业发展的基石力量。土木工程专业的师资队伍建设需注重多方面的改革和提升，并且要兼具前瞻性，以确保教学质量和培养目标的达成。首先，教师队伍的引进应以新工科建设的需要为指导，特别是在专业及实践教学课程体系的规划方面，需要针对新增教学内容所需的专业能力，补足现有教师队伍的短板，以确保教学内容的更新和实践指导[7]。同时，为适应现代化科技的发展，引进师资还需要具备数据化、信息化、自动化和智能化发展能力，以确保师资队伍能够满足新工科背景下土木工程专业教学和研究的多元需求。通过这样的方式，不仅能促进土木工程专业教师队伍的多学科背景和实践经验的积累，还能为持续优化教学质量和推动土木工程专业的持续发展提供坚实的人才支持。