基于学科交叉融合的土木工程类研究生培养模式探究与实践

摘  要：进入21世纪，科技、教育、文化水平飞速发展，质量稳步提升，在此新形势下，基于学科交叉融合，培养拔尖创新领军型土木工程类研究生，是实施人才强国战略和创新驱动发展战略的重要保障。针对土木工程学科研究生教学理念陈旧、知识结构单一，教学模式滞后、资源配置不足，教学体系固化和国际视野局限等问题，安徽建筑大学提出“改革创新培养过程，交叉融合土木学科”的研究生培养新理念，形成“师资-平台-项目”三位一体研究生培养新模式，构建土木学科研究生“动态目标-能力提升-精细培养-评价反馈”的研究生培养新体系，通过创新培养理念、革新培养模式、夯实培养体系，经探究与实践，人才队伍、教学成果、科研水平及平台建设均取得显著成效。

关键词：学科交叉；拔尖创新；土木工程；教学理念；研究生培养新模式

中图分类号：G643.0      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）10-0１４８-0４

Abstract： In the new situation of rapid development of technology and steady improvement of education quality， cultivating top-notch innovative and leading civil engineering graduate students based on interdisciplinary integration is an important guarantee for implementing the strategy of strengthening the country through talent and innovation driven development. In response to the outdated concept， single knowledge structure， lagging training mode， insufficient resource allocation， solidified training system， and limited international perspective of graduate education in the field of civil engineering， Anhui University of Architecture and Technology has proposed a new concept of graduate education called "reform and innovation training process， cross integration of civil engineering disciplines"， forming a new model of "teacher platform project trinity" graduate education. A new graduate training system for civil engineering graduate students has been established， which includes dynamic training objectives， spiral improvement of abilities， refined training plans， and objective evaluation feedback. Through innovative training concepts， innovative training models， and solid training systems， significant results have been achieved in talent team， teaching achievements， scientific research level， and platform construction through exploration and practice.

Keywords： intersection of disciplines; top notch innovation; civil engineering; teaching philosophy; a new model for graduate training

新世纪开始，全球化不断深化，人工智能高速发展，对传统土木建造类研究生培养提出了新的要求。2020年7月，全国研究生教育工作会议顺利召开[1]，习近平总书记针对研究生教育问题作出重要指示，深入推进学科专业调整，提升导师队伍水平，完善人才培养体系，加快培养国家急需的高层次人才[2]。高校研究生培养是满足拔尖人才培养需求的主战场，在人工智能科技变革和教育高质量发展的新阶段与新形势下，面向国内外土木工程相关学科前沿科技和国家重大战略需求，培养拔尖创新领军型土木工程类研究生是落实科教兴国战略、人才强国战略和创新驱动发展战略需求的重要举措[3-5]。安徽建筑大学依靠雄厚的科研优势、人才优势和宽厚的教学平台，对高层次人才培养模式了进行改革与实践，效果显著。

一  解决的教育教学问题

传统土木工程学科聚焦于世界前沿科技和国家重大需求，培养拔尖创新领军型研究生，需要解决以下典型教学问题。

（一）  教学理念陈旧，知识体系单一

在科技发展日新月异的背景下，传统的土木工程类研究生教学理念相对滞后，知识体系更新缓慢，课程体系设置不合理，授课内容偏重理论化，与实践结合较少，导致培养的研究生知识面狭窄，解决复杂土木工程问题的能力得不到充分锻炼。

（二）  教学模式滞后，资源配置不足

自改革开放以来，全国城镇化进程不断加快，新基建高速发展，港珠澳大桥、上海中心大厦等超级工程不断涌现，在此背景下，传统土木工程类研究生在教学模式方面严重滞后于时代科技发展，在师资配置上缺乏高水平学术型导师、工程大师级专家和学科交叉型导师，同时研究生培养所依托的科产教平台，国家级、省部级科研项目以及企业委托的大型横向项目和教学项目数量也相对较少[6-8]。

（三）  教学体系固化、国际视野局限

进入二十一世纪，全球化和区域一体化不断深入，在此背景下，传统土木工程研究生教育体系存在固化现象，培养方式主要依赖于传授知识，缺乏创新和引导。此外，土木工程类国际化课程资源匮乏，国际知名学者的参与度不高，这限制了研究生拓展国际学术视野的能力[9-10]。

二  实施条件

（一）  项目实施依托的优势学科群

2017年以来，安徽建筑大学开始在全球化不断深化、人工智能高速发展的大背景下，面向城镇化高速发展的需求，开展土木建造类研究生拔尖人才培养改革。安徽建筑大学拥有土木工程一级学科博士点，土木工程、安全科学与工程和测绘科学与技术一级学科学术型硕士学位授权点，土木水利、交通运输以及资源与环境专业型硕士学位授权点。2020年，土木工程学科被评为安徽省高峰学科。近年来，以安徽建筑大学优势学科群为基础，开展了基于学科交叉融合的土木工程类研究生培养模式探究与实践。

（二）  依托团队及平台情况

安徽建筑大学土木工程学院现有包括国家杰出在内的高层次专业教师160余人，建筑健康监测及灾害预防技术国家地方联合工程实验室等9个科研平台，设有建筑工程系、岩土工程系、道路与桥梁工程系、安全工程系、测绘科学与工程系、工程力学教研室、土木工程综合实验中心和智慧土木研究中心。土木工程综合实验中心建筑面积约5 000 m2，固定资产约1.1亿元，在多学科交叉融合发展方面为培养土木工程类研究生拔尖领军人才，提供了一个良好的平台基础。

三  实施内容

（一）  成果目标与思路

针对土木工程学科研究生培养理念陈旧、模式单一与体系固化等问题，安徽建筑大学不断探索土木工程类研究生人才培养新路径，提出了“改革创新培养过程，交叉融合土木学科”的研究生培养新理念，形成了“师资-平台-项目”三位一体研究生培养新模式，构建了土木学科研究生“动态目标-能力提升-精细培养-评价反馈”的研究生培养新体系。

聚焦于国家重大战略需求、世界前沿科技和经济发展主战场，安徽建筑大学制定了研究生培养模式新思路，即以培养拔尖创新领军型研究生人才为目标，以土木工程学科融合发展为抓手，以汇集国内外高水平教育教学资源为保障，实现研究生培养从传统土木到智慧建造的交叉融合发展，开辟了智慧土木工程类研究生人才培养新途径（图1）。

（二）  解决教学问题的方法与路径

以创新教学理念为指导，改革教学模式，完善教学体系，坚持顶层设计统筹谋划，致力于构建交叉融合型多学科教学体系，建设高质量协同发展的科研教学平台，打造学术、工程、项目高水平导师队伍。重点关注经济主战场、国家重大战略需求和世界前沿科技领域，培养土木工程类拔尖创新领军型人才（图2）。

1  深度交叉土木学科，深耕学科融合互补，智慧赋能创新培养理念

制定新版土木工程学科研究生培养方案，融入世界科技前沿知识，旨在构建多学科交叉融合的一流导师队伍。设立土木工程、安全科学与工程、测绘科学与技术一级学科学术型硕士学位授权点。同时更新传统土木工程类研究生课程体系，引入工程中的有限元法、高等混凝土结构理论等科技前沿交叉领域的通识类基础课程。此外，改革研究生专业学位课程，增加创新性、实用性，使课程结构层次更清晰。制定本、硕、博贯通人才培养方案并开设相关课程。通过这些举措，旨在实现课程上的“学专互补”和本硕博共享，为传统土木工程类研究生培养提供智慧赋能，达到新的制高点。

2  充分依托学科态势，聚焦重大项目需求，“三位一体”革新培养模式

借助土木工程学科优势，对本学科导师队伍的学缘结构进行优化，构建了一支一流导师队伍，其中包括杰出青年人才、教学名师等国家级和省部级人才及在本学科领域具有较高水平的兼职导师。建立了建筑健康监测及灾害预防技术国家地方联合工程实验室等9个科研平台，为培养研究生的综合能力提供高质量的科研平台。依托国家科技重大专项、国家重点研发计划等大型国家级科研项目，以及为我国交通、能源、市政等重大基础设施建设提供服务的机构（如中海油、中交集团）委托的科技攻关项目，不断推进科学研究与产业教育融合发展，为研究生培养提供了众多优质项目和科研教学资源。

3  加强开展国际教研合作，搭建联合培养平台，“国际通达”夯实培养体系

通过与国际知名导师Paul Mayne教授合作和派遣优秀青年研究生到海外进行访学交流等方式，成功打造了一支与国际前沿科技接轨的一流导师队伍，拓展了国际视野。通过设立国际化学术课程、组织国际学术会议、出国学习深造、邀请本领域海外知名教授进行讲座以及设立双语专业课程等多元化形式，与国际高校共建联合培养基地与项目，以增强研究生的前沿科技能力和水平、开阔他们的国际视野。

（三）  特色与创新

1  培养理念创新：“改革创新培养过程，交叉融合土木学科”，制定高水准培养目标

通过改革创新培养过程和交叉融合土木工程学科等手段，制定了高水准研究生创新培养目标。

聚焦经济建设主战场：在国内经济和新基建飞速发展的新形势下，充分利用土木工程学科高速稳定发展的红利，将人工智能融入传统土木工程学科，提升解决复杂土木工程问题的能力。