基于新工科的路橋工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探究

李清富 劉晨輝 錢華杰

摘 要：新工科背景下，傳統(tǒng)路橋工程專業(yè)的培養(yǎng)模式和教育思想已經(jīng)不能適應新工科的教育理念以及對人才培養(yǎng)的需求。針對傳統(tǒng)工科教學存在的教學體系結(jié)構(gòu)滯后、學科交叉融合不足等問題，文章從引進新的教育模式、提升教師隊伍素質(zhì)和多學科融合教學等方面對新工科背景下的路橋工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行了嘗試性的探究。

關鍵詞：新工科;培養(yǎng)模式;路橋工程

隨著我國高等教育事業(yè)的發(fā)展，我國每年有數(shù)百萬的工科生走向社會，他們是支持我國社會經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展的重要保障。基于國家產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的需要以及國家發(fā)展戰(zhàn)略的調(diào)整，目前對工科人才有了新需求，為此教育部在2017年啟動了“新工科”工程，隨之“復旦共識”、“天大行動”、“北京指南”開拓了工程教育改革新路徑。路橋工程作為傳統(tǒng)工科專業(yè)在新工科的大環(huán)境下也面臨著升級改造的挑戰(zhàn)。隨著“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略的制定，國家對路橋?qū)I(yè)人才素質(zhì)有了更高的要求。

一、傳統(tǒng)路橋?qū)I(yè)培養(yǎng)模式存在的問題

目前，世界正處于第四次工業(yè)革命的前夕，面對人工智能、BIM技術與大數(shù)據(jù)、裝配工業(yè)化等現(xiàn)代化科技的井噴式發(fā)展，傳統(tǒng)路橋?qū)I(yè)人才的培養(yǎng)仍然在因循守舊、故步自封，已經(jīng)逐漸滯后于時代。隨著對傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造，高校舊的培養(yǎng)模式顯然已不能適應新的需求，因此對傳統(tǒng)工科培養(yǎng)模式的改革迫在眉睫。

（一）傳統(tǒng)工科培養(yǎng)模式往往只注重本學科教育

高校傳統(tǒng)學科劃分為理科、人文社科以及工科，各科又細分為多個專業(yè)，學生大多專注于自己本專業(yè)的學習，許多院校缺乏跨專業(yè)培養(yǎng)的管理機制，大多數(shù)學生對本專業(yè)的學習較為突出，對于其他專業(yè)就知之甚少。但是在實際工作中，技術人員和管理人員除了需要熟練運用本專業(yè)的技能外，往往需要用到其他專業(yè)的知識來幫助解決問題或者簡化工作。以路橋?qū)I(yè)為例，在進行路橋工程設計時，需要用到各種各樣的軟件，比如CAD、DPX、EICAD等。實際運用中人們會發(fā)現(xiàn)這些軟件在做某項設計時，往往會遇到如重復性標注問題，會浪費大量的時間做這些重復性工作，這時如果能利用計算機編程對軟件進行二次開發(fā)，將大大提高設計的效率。

（二）教學模式與課程體系陳舊滯后，不能適應新時期科技發(fā)展需求

隨著科學技術的快速發(fā)展，新的理論、新的工藝、新的材料和新的技術不斷涌現(xiàn)，并應用于行業(yè)生產(chǎn)實踐中，例如BIM技術，目前已廣泛的應用在工程建設與管理中，然而在很多高校的教學課程體系中卻遲遲未能體現(xiàn)。此外，像是人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、裝配式建筑等技術與路橋?qū)I(yè)也聯(lián)系緊密，但同樣在本科教學體系中也有所欠缺。隨著信息技術的發(fā)展，工程行業(yè)急需一批能適應新工科的高素質(zhì)人才，然而傳統(tǒng)的教學模式已趨于固化，很難再滿足社會的新需求[4]。大學課堂的教學模式和初高中別無二致，學生參與度低，并且要應對各種考核與考試，更像是為了考試而學習，而不是為了應用。對路橋?qū)I(yè)來說，如果不進行教學模式和課程體系的改革，培養(yǎng)出的人才將無法適應社會需求和科學技術快速發(fā)展的步伐。

（三）專業(yè)實習流于形式，學生實踐與創(chuàng)新能力不足

路橋?qū)I(yè)是一種應用型工程專業(yè)，實踐教學必不可少。然而很多高校重理論輕實踐的問題依然存在。目前，各高校路橋?qū)I(yè)的實習大致有金工實習、認知實習和綜合實習（生產(chǎn)實習與畢業(yè)實習），但由于各種原因，這些實習往往流于形式，學生付出了時間和精力但收效甚微。從學生的角度來說，由于缺乏工程經(jīng)驗，對理論知識的理解不夠深入甚至一知半解，如果實習前不進行針對性學習和培訓，學生往往對實習內(nèi)容模糊不清、操作不到位，實習效果就可想而知。從學校的角度來說，首先是老師數(shù)量不夠，每次實習的指導老師一般是兩個或三個，而學生則有幾十人，直接的結(jié)果就是部分學生有問題得不到及時的解決。另外，對實習的考核手段簡單單一，成果評價僅僅依靠一份實習報告，這就使得部分同學有了“借鑒”上屆學長實習報告的機會，實習的意義更是大打折扣。

二、對新工科背景下人才培養(yǎng)模式的探究

基于新工科建設的需要，針對傳統(tǒng)工科人才培養(yǎng)模式的不足，迫切需要對傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式進行變革，以培養(yǎng)能夠適應現(xiàn)代化建設需要的綜合性、實用型和創(chuàng)新型人才。

（一）推進學科知識的交叉融合

隨著工程建設步入智能化和信息化，智慧建筑和新型檢測技術等相繼出現(xiàn)，路橋工程與計算機專業(yè)、信息專業(yè)、材料專業(yè)的碰撞越來越激烈，傳統(tǒng)的路橋工程專業(yè)知識已經(jīng)難以適應，多學科的交叉融合勢在必行。以BIM為例，伴隨著信息技術在路橋行業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用，路橋工程技術和BIM信息技術的跨學科交融必然引領未來的路橋工程建設。BIM利用數(shù)字化技術，為建筑工程項目各方提供了一個信息交換和共享的平臺，這對整個建筑行業(yè)來說將是一個質(zhì)的飛躍。除此之外，新的檢測技術、人工智能以及大數(shù)據(jù)等都對推動建筑行業(yè)的發(fā)展發(fā)揮著重要作用。針對建筑行業(yè)的這些變化，院校的培養(yǎng)模式勢必要做出響應，注重對學生多學科的融合教育，增加相關專業(yè)的教學設備和師資力量，或者是和其他學院進行合作教學，來培養(yǎng)適合新工科的復合型人才。

（二）嘗試引進新的教育模式

傳統(tǒng)的固化的教育模式在新工科的背景下，面對傳統(tǒng)路橋工程的升級需求，顯然已經(jīng)力不從心，急需探索或者引進一種新的教學模式。美國和澳大利亞在早期的教育改革中提出了基于學習產(chǎn)出的教育模式（Outcomes-based Education，縮寫為OBE）。我國自2013年被“華盛頓協(xié)議”接納為簽約成員以來，用OBE教育理念引導國內(nèi)工程教育改革，具有現(xiàn)實意義。OBE教育模式是用學生產(chǎn)出來反向驅(qū)動教育系統(tǒng)運行，要求學校和老師先明確學習成果，然后給學生提供適宜的學習機會，讓他們通過學習過程完成自我實現(xiàn)的挑戰(zhàn)，再將成果反饋來改進原有的課程設計和課程教學。OBE教學是衡量學生通過學習能做什么而不是學生需要知道什么，將學習過程由記憶轉(zhuǎn)向理解、由以教師為中心轉(zhuǎn)向以學生為中心。OBE以最終學習成果為起點，反向進行課程設計，從需求開始，有需求確定培養(yǎng)目標，有培養(yǎng)目標決定畢業(yè)要求，再有畢業(yè)要求決定課程體系。OBE是中國教育模式改革的一個方向。

（三）加強適應新工科的教師隊伍建設

常言道名師出高徒，教師的水平將直接影響到教學的質(zhì)量和學生的學習成果。新工科背景下教師至少應該具備兩方面的能力。一是具備多學科知識，對于傳統(tǒng)工科的升級需要教師具有較強的跨學科知識，能在日常教學中對學生進行學科交叉教育與引導，將學科交融根植于學生的觀念之中，打破學科壁壘，激發(fā)學生學習主專業(yè)之外的其他學科知識。以目前來講，大部分教師只專注于本學科的科研教學，忽視其他相關學科的學習，長此以往將很難適應新工藝、新技術的發(fā)展。二是具有豐富的工程實踐經(jīng)驗，學校很多教師是從本科讀到碩士然后到博士，博士畢業(yè)后或者做兩年博士后就直接代課了，從校園到校園，缺乏工程的現(xiàn)場工作經(jīng)驗。學校應鼓勵青年教師到大型工程建設一線去鍛煉，加強校企合作，對教師的工程實踐能力進行再教育。

三、結(jié)語

新工科對新時期的路橋?qū)I(yè)人才教育提出了新問題、新需求和新目標，文章針對傳統(tǒng)工科教育存在的不足，在跨學科教育、改革教育模式、教師隊伍建設等方面進行了初步思考，提出了一些具體建議。路橋工程作為歷史悠久的傳統(tǒng)工科專業(yè)，在新工科的背景下，應抓住機遇，努力實現(xiàn)自身的學科升級改造，在新的時代再次煥發(fā)生機。

參考文獻

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[3] 教育部高等教育司.新工科建設指南（“北京指南”）[J].高等教育工程教育研究，2017（04）：24-25.

[4] 岳建偉，孫慶梅.基于“新工科”理念的土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式探究[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（17）：4-6.

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[7] 柳志軍.土木工程專業(yè)實習教學模式改革[J].高等建筑教育，2017（04）：100-103.

基金項目：文章為鄭州大學教改項目的研究成果，項目編號：2019ZZUJGLX019、2019ZZUJGLX259;文章為鄭州大學課程思政項目的研究成果，項目編號：2019ZZUKCSZ032。

作者簡介：李清富（1966- ），河南林州人，博士，教授，研究方向：水利與土木工程領域。