新工科背景下工程类专业导论课教学改革

摘  要：专业导论课程是大学本科生接触到的第一门专业课，具有启蒙作用，对大学生的专业学习意义重大。该文基于新工科背景下工程类专业人才培养的特点，以土木工程专业导论课为例，依据人才培养目标，明确导论课程的目标定位，进行有针对性的课程教学设计，调整课程内容，推进系列教学改革，以期达到该导论课程应有的专业导航的作用。

关键词：工程类专业；土木工程；专业导论；教学改革；实践

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）24-0031-05

Abstract： Introduction to Majors is the first professional course that undergraduates come into contact with， which plays an enlightening role and is of great significance to their professional learning. Based on the characteristics of talent training for engineering majors under the background of new engineering， this paper takes the introduction course of civil engineering majors as an example， and according to the talent training objectives， clarifies the objective positioning of the introduction course， carries out targeted course teaching design， adjusts the course content， and promotes a series of teaching reforms， so as to achieve the role of the introduction course in professional navigation.

Keywords： engineering major; civil engineering; professional introduction; teaching reform; practice

新工科建设是一项持续深化工程教育改革的重大行动计划，是通过对课程体系、教学内容和教学模式的改革，完善人才培养机制，其主要目标是培养满足社会需求、具备工程实践能力和创新能力的高素质复合型人才[1]。专业导论课是将专业教育、 思政教育、 就业教育等融为一体的课程，成功的专业导论课将会影响学生的一生[2]。欧美教育早在20年前就指出“成功的大学生活取决于新生第一年的体验”[3-4]。我国已经全面推进国际工程教育认证，设置专业导论课也是国际工程教育认证的要求。国内外教育界对专业导论课程的重要性已达成广泛共识，国内各大高校均为不同层次、不同专业的学生开设了不同形式、不同特色的导论性课程[5]。很多高校也取得了很好的教学效果[6-8]。

由于大一新生的特点（专业零基础）、学时的限制（多为16学时，1个学分）、知识的衔接与逻辑（不同知识之间的衔接、知识广度与深度的衔接、内容的先后和逻辑性等）等客观问题的存在，决定了专业导论课的定位、内容设置和课堂教学方法等不能与公共课和其他专业课等同视之。专业导论课本质上是一门专业课，不能上成一门公共课；同时，专业导论课作为导入类课程，又不能上得特别专业；否则专业导论的作用就无从发挥[9]。

王建豪等[8]对20所不同层次院校的某专业导论课程进行过调查，发现专业知识体系讲解等12个关键要素出现频次的差距明显，在课程安排上，不同要素所占的课时比重也存在较大差异，部分高校甚至将其“异化”为专业基础教学，着重于基础知识的介绍，失去了专业导论应当承担的全面认知作用。这也说明，现阶段各高校在导论课程教育认知上存在较大差异，在课程内容与教学方式上也未达成共识。

目前，全国有100多所高所的土木工程专业通过了专业论证，均开设了土木工程的专业导论课程。对于土木工程专业的导论课程的讨论，刘静[10]老师分析了土木工程专业导论课程对土木工程专业学生的大学学习生活的影响，讨论了土木工程专业导论课程的教学方法和考核评价体系中存在的问题，提出了相应的改进措施。其他对土木工程专业导论课的相关讨论和研究相对较少，但根据调研分析，国内各大高校对土木工程专业导论课的设计和教学方法安排各有不同，有些高校设专人授课，也有固定的教材，有些高校没有教材，主要是采用邀请社会行业精英做专题报告的形式授课。综合分析土木工程导论课程现有的教学状况，主要存在以下一些问题。①授课内容不够全面系统，不能满足专业导论课程的目标定位。现有的教材一般采用的是《土木工程概论》，而大部分《土木工程概论》教材讲述的内容主要是土木工程概念和土木工程相关设施，偏重于各类土木工程设施的技术和结构体系介绍，不能满足专业导论课的课程目标要求。而采用专题报告形式授课的，一般因专题报告相对比较独立，相互之间缺少关联和连贯性，很难形成系统性。②缺少系统讲述土木工程建设的全生命周期以及与大学课程的逻辑关系。学生不能理解学习各门课的目的和用途，缺乏课程学习兴趣，也不能很好规划大学学习生活。③授课方式不够多样，同学专业学习兴趣不高。④课程考核方式比较单一，未能结合课程目标要求强化过程考核。⑤引导学生培养综合能力不够，未能帮助同学初步构架综合素质和能力、强化职责担当。

下面结合新工科背景下人才培养的特点，明确土木工程导论的课程目标定位，重构教学内容，改革教学方法，以期达到专业导论课程的目标定位，适应新形势下的土木工程人才培养需求，以期为工程类专业导论课程的教学改革做一范例。

一  明确课程定位，科学设计课程目标

土木工程专业本科学生毕业后的去向基本有以下几种类型：施工单位、设计院、房地产开发管理公司、监理单位以及其他与土木工程有关的单位。新工科背景下社会所需要的土木工程专业人才，最大目标需求不是简单地掌握书本中的知识，而是能灵活地应用书本中的知识、具备优秀专业素质和综合能力。各大高校由于定位不同，对人才培养目标也会相应地有所不同，但总体上的土木工程专业人才培养的目标应当包含以下内容：培养理想信念坚定、理论基础扎实、实践能力强，富有创新精神、团队合作精神和国际视野，能在土木工程相关领域从事建设投资、勘察设计、施工建造、项目管理和运营维护等工作的高素质应用型创新型人才；预期学生毕业5年后，能应用工程知识、技术及工程工具，发现、分析、研究和解决土木工程领域关键技术和复杂工程问题，在一线工作岗位中承担骨干（或领导）角色；积极履行社会责任，尽职担当，在土木工程相关产业、工程或社会中展现出良好的道德品质和职业素养；能从社会、健康、安全和法律及文化等多视角组织、管理土木工程及相关领域工程项目，综合决策考虑问题；能与同事、团队成员、社会公众等保持有效的沟通并开展合作；在全球合作与竞争的工作环境中能持续更新自身的知识及技能，适应技术的发展和社会进步。图1为土木工程专业人才培养课程体系的设计思路。土木工程专业大一新生初次接触专业，很多学生对专业的了解比较少，对专业的兴趣也不是很强，对专业课程的学习目的和意义不太明确。由此，大一新生面临着角色转变，不仅要尽快适应大学生活和人际关系，还要尽快了解专业、培养专业兴趣、增加专业认同，尽快掌握大学学习方法，树立远大目标和追求，做好学习和职业规划等[5]。因此，土木工程专业导论课的定位就在于：培养学生的专业兴趣、初步涉及专业知识、了解本专业的人才培养目标、初步构架专业的综合能力、解析专业课程及其关联性、养成良好的专业学习习惯。因此，土木工程导论课肩负着专业导航的作用。

根据土木工程专业人才培养目标的要求和专业导论课程的性质和定位，明确土木工程导论课的课程目标应当包括以下几个方面。掌握土木工程的概念，了解土木工程发展各阶段的成就和基本特征，掌握土木工程各类设施分类、结构特点；能将数学、自然科学、工程科学及专业知识或语言工具用于土木工程相关问题的表达；理解土木工程专业培养目标，熟悉土木工程专业培养人才的素质和能力要求，熟悉土木工程专业的课程设置和与土木工程全生命周期的关联性，熟悉土木工程专业的教学方式，了解土木工程的未来；知晓和理解土木工程专业中环境保护、社会和谐，以及经济可持续、生态可持续、人类社会可持续等问题；使学过具备土木工程专业的社会责任感和责任担当，增强学生的工程自然观，培养学生的工匠意识、合作精神和职业伦理。

二  趋于未来形势，重构课程教学内容

传统经典的《土木工程概论》教材[11-12]，是以介绍土木工程相关设施为重点，或者以介绍土木工程结构体系为重点，强调的是土木工程专业的技术知识。趋于未来新形势，根据土木工程导论课程的定位和课程目标要求，在传统土木工程概论教材的基础上，进行以下几个方面的补充和调整：①结合土木工程全生命周期阐述专业各课程的关联及专业人才需培养的核心知识和能力；②系统讲述未来系列职业的工作性质和执业制度；③未来工程师除了掌握应有的知识，还应该承担的社会责任；④结合未来人生职业规划，指导学生如何度过大学的四年时光。重新组织后的课程内容由以下篇章组成。

第一章：土木工程概述。阐述土木工程的概念和特性，回答土木工程是什么，讲述土木工程的发展史以及土木工程在国民经济和社会发展中的地位，表明土木工程专业大有作为。

第二章：土木工程设施。分别阐述各类土木工程设施的组成、特点，以及基本的结构类型。

第三章：建设流程。回答土木工程师如何建造的，建设中各环节需要什么样的知识和能力，大学课程与这些环节有什么样的关联，课程之间相互关系又是如何的，同时简单介绍专业主要核心课程的知识点，以有利于同学对专业核心课程的理解。

第四章：土木工程未来。畅谈土木工程未来发展方向，包括特大重大工程的建设，新技术、新材料的应用，智慧建筑和智能建造的发展，土木工程的可持续发展等。

第五章：职业与执业。介绍土木工程专业毕业后工作丰富性，就业面的广泛性，以及土木工程职业的注册制度。

第六章：工程师职责担当。从土木工程的自然灾害和责任事故，强调应该做一个有担当的土木工程师，同时普及土木工程的法律和法规。

第七章：大学学业规划。强调规划的重要性，结合工程的特性，阐述土木工程专业大学生应有的知识、素质、能力的构架，给大学生四年学习的提出一些建议。

图2为土木工程导论课程根据目标定位进行的课程教学设计。

三  因材施教，多种模式授课，提高学生专业学习兴趣

专业导论课的授课，既要强调课程的系统性，又要重视丰富多样性。专业导论课的授课还是需要有一定的系统性，这对于刚接触专业的大一新生来说很重要，因为他们还没有能力进行专业性的系统归纳，所以，不建议采用邀请几个校内外专家专题报告的组成形式。课程为了加强系统性和趣味性，提高学生专业学习的兴趣，整体上采用专业专任教师系统授课，穿插一些其他形式的授课进行，主要的几种授课形式有：①生生互动、师生互动的课堂讨论课。交流时间为2学时，由学生4人一组组队（设有组长一人），选择汇报交流主题（中国值得骄傲的重大工程设施或者中国值得骄傲的著名工程师），完成PPT，轮流团队上台汇报交流，各自间进行提问交流和评价。②业界企业家或者工程大师的专题讲座。结合第二章土木工程设施和第六章工程师职责担当中部分相对独立，适合单独请校外专家讲座的部分内容，有选择地安排业界大师进行专题讲座，让学生更好地接触业界，提高学习兴趣。③专业专任教师的系统授课。系统地进行了各类资料、案例、视频及动画等资源建设，通过70多个视频和动画以及10多个工程案例展示，让同学直观了解工程概况、工程技术，剖析力学原理，激发同学专业学习兴趣。课程除了课堂讨论和专题报告内容之外，其他所有内容均有专业专任教师进行系统的授课，目的是能贯彻课程定位，达成课程目标。