地方院校“新工科”建设思路的探索与研究

                        --以土木类专业为例

 李炎锋，李俊梅，乔雅心   

 （北京工业大学 城市建设学部， 北京，100124）

[摘  要]：针对国家高等教育发展对“新工科”的建设要求，分析了地方院校土木类专业建设新工科过程存在的主要问题，包括：创新能力培养不足、跨学科知识教育重视程度不够、追踪行业新发展技术及培养学生国际化视野的力度不够。在分析问题产生的原因基础上，提出了土木类专业“新工科”建设思路和主要措施，即重构人才知识体系和专业课程体系、建立协同育人体系、加大国际化能力培养和建设适应“新工科”要求的师资队伍。研究结果对土木类专业开展“新工科”建设具有一定的参考价值。

[关键词]：新工科；土木类专业；人才培养；国际化

[基金项目] 2020北京工业大学教学研究立项: 新工科背景下土木类建环专业开展项目化教学的探索（ER2020B021）。

[作者简介] 李炎锋（1971-）,男，河南省新密市人，博士，北京工业大学城市建设学部教授，博导，主要从事建筑通风安全节能的教学科研工作。

[中图分类号] G642  [文献标识码] A   

一、引言

随着中国对工科教育重视程度的加大，我国工程教育总规模已跃居世界第一。截止2020年，我国高等教育在校生总数的三分之一为工科生。2016年，我国工程教育对“互联网+”、“一带一路”等国家重大战略做出了积极响应，教育部提出了“新工科”的概念。2017年，教育部组织了高等工程教育发展战略研讨会并形成了“复旦共识”，其核心内容是提出了我国高校要加快建设和发展以新经济、新产业为背景的“新工科”。之后，教育部相应的颁布了一系列纲领性文件，代表性文件有“天大行动”、“北京指南”等。以上举措都为高校工程教育的进一步发展指明了前进的方向。

二、新工科建设的内涵特征

新工科是相对于之前的传统(旧)工科提出的概念。其本质是“工科”，取向是“新”。在建设新工科的过程中，既要把握好“新”的取向，又不能脱离“工科”的本质。传统工科是指适应传统产业发展需求的工程学科，相应的，新工科则是指适应新经济或新兴产业发展的全新工程学科，它主要是以新技术或新技术交叉融合为基础形成的专业学科。从具体实施操作层面上来讲，新工科具有以下特征^[1]：

1）理念新：培养的工程人才，应能积极应对各种变化，塑造未来。我国工科教育的发展方向和发展思路集中体现在教育理念上，且实践行动的先导也是教育理念。以新工科的创新发展来带动工程教育的发展，应以教育理念的变革为先。新工科的教育理念更加强调突破“适应社会”的观念局限，强调直接把科学、技术同产业发展联系在一起。

２)要求新：培养的工程人才，应该是多元化、创新型的。“新工科”作为一种新型的工程教育模式，保留了原有的育人本质，但是对人才的培养方式上发生了变化。在建设新工科方面，首先要求健全多元化的人才培养结构，这种结构是与全产业链对接，即从研发、设计、生产、销售到管理、服务，即人才结构新；其次，建立工程教育转型升级供给机制。

3）系统性和开放性：新工科建设是一个系统性工程，尤其是对于传统工科进行的改造和提升必须要作为一个系统进行规划。首先，需要从系统的角度充分认识和回应社会技术的进步和行业发展需求，不能维持“象牙塔”的办学模式，积极调研新技术（工业互联网、大数据、人工智能等）与传统行业的发展结合的趋势，找到结合的着眼点，合理预测未来传统行业与新技术的结合方向；其次，要设计涵盖研究、教育、实践、创新创业的完整建设方案，要从战略性高度进行各个环节的建设布局和设置；最后，建立一套可持续的评价、反馈、改进教学教育体系，为工程教育改革和持续发展提供新动力。

新工科建设是更高层次的开放式教育改革。高校要以国家工科教育办学加入“华盛顿协议”为背景，通过 “专业认证”等措施，积极推进工程教育国际化发展，吸收、整合优质的国际高等工程教育资源，加强国际间学术和人才交流，加强国际领域的工程科技合作。

高校必须坚持面向国家重大战略需求，坚持面向国民经济主战场进行新工科建设。对于土木类专业而言，更是要大力围绕“一带一路”等外开放战略，积极探索适应中国特色社会主义的历史、国情、文化的教育体制，建立能紧密结合我国的发展目标、未来方向的工程教育机制。办学要服务党的治国理政，服务中国特色社会主义制度的巩固和发展，服务于改革开放和社会主义现代化建设，能够向世界发出“中国声音”，提高我国土木类专业工程教育面向未来的国际竞争力和影响力^[2]。

三、地方院校土木类专业建设“新工科”存在的主要问题分析

我国高等教育的模式，正在从精英教育阶段向大众教育过渡。近年来，高校招生人数不断增多。据不完全统计，国内高等院校设置土木类的本科院校超过500所，每年约有30万土木类专业毕业生进入到建筑相关行业从事工程技术工作。现有土木类专业院校工科教育模式与“新工科”要求人才培养模式差距较大，主要存在以下问题^[3]：

1）学生创新能力培养不够，实践环节存在被弱化趋势。我国高等学校土木类专业学习，大多是专业课教学为主，强调知识学习的重要性。由于土木类专业办学历史悠久，传统土木类专业课程与教学已经形成一定的课程体系，授课方式以传统的老师课程讲述为主，形成了以理论教学为中心的教学体系。在实际教学过程中，老师只重视课本上的理论讲解，对实践部分的讲解有所欠缺。学校在专业的课程设计、实践教学中，学时不足，而且实践环节的设置针对性不强，在检验理论方面有所欠缺。相对滞后的课程体系与固化的教学模式，极大可能会导致学生只会读万卷书，而不能行万里路。

2）跨学科知识教育重视程度不够。新工科催生了以学科交叉为特征的新产业、新业态，以及以跨界融合为特征的新技术、新经济。目前传统的土木类专业大多数学生仅仅是对本专业知识的学习，仅仅只能做到“一专”，而不能达到“多专多能”的要求。专业与其他相关学科（如计算机、物联网、自动化、电工电子、人工智能等）间互动机会较少，跨学科师资队伍能力匮乏。

3)对学生实践与创新创业重视不够。

强化实践能力、创新创业能力是新工科的重要方向之一。但是，目前土木类专业办学普遍存在学生实践与创新创业重视程度不够，主要原因是：a）总学分限制压缩使得实践环节的学时有所压缩，以北京工业大学土木类专业为例，学分从原来的190学分压缩到160学分，实践环节的学分只能保证最低限值。随着就业压力增加，学生报名考研意愿增加，报名率可以达到80%左右，学生对本科阶段大三、大四阶段的实践环节重视不足，加上存在“急功近利”思想，实践环节的效果大打折扣，而且很多土木类行业的工程单位出于“安全因素”，不希望学生到现场深入参与工程环节，实践能力下降是普遍现象；b)高校青年教师普遍是从校门到校门，教师队伍整体工程实践能力欠缺，几乎没有创新、创业经验，因此指导学生创新创业显得有点力不从心，而学校的创新创业中心的教师缺乏专业背景，很难深入指导学生结合本行业进行创新创业训练。

4）追踪行业新发展技术及培养学生国际化视野的力度不够。新工科代表的是最新的产业或行业发展方向，建筑行业向数字化、智能化、绿色化以及建筑工业化方向发展。随着国家对建筑总承包模式（EPC）的推广，建筑行业强调产业链的整合，以此替代传统的专业化分工，由于互联网的超强跨界渗透能力，建筑行业逐渐形成了“互联网+建筑”的产业创新模式。随着国家“一带一路”战略需求，要求学生具备国际化视野和不同文化背景的沟通交流能力。

5）专业没有进行办学理念的彻底转变，教师对“新工科”认识深度不够^[4]。

办学理念是引导行动的基础，随着经济社会发展，高等教育其中角色和责任在发生变化，必须及时调整和更新教学理念。土木类专业在新工科建设的过程中，需要树立新理念引导办学的具体行动，不能局限于满足传统行业领域的技术改造需求进行办学。首先，要求提高站位，高校办学不是简单的“流水线”加工合格产品，而是要立足于服务“国家战略需求”，积极探讨本专业面向国家战略需求的人才培养方向，及时调整教学体系及教学环节内容。其次，办学要紧密“对接产业和行业”。对于土木类行业，智能建造、建筑工业化、智能化运维管理等新兴产业在行业中的角色愈发重要，办学过程对专业课程设置、专业平台建设要及时调整；第三，要有“引领未来发展”的远见，我国土木行业在基础设施建设方面的发展迅速，完成大工程、大项目表明了行业处于先进水平。 但是应该看到，现有的土木施工行业与数字化、智能化结合远远不够，很对数字化技术例如BIM技术停留在工程的部分阶段，远远未达到“全寿命、全周期”的应用阶段。对于“低碳建筑节能减排”也是处于设计阶段的技术堆积，多是用于广告宣传，实际运维阶段的节能效果缺乏更多的披露，没有真正实现建筑能耗管理“市场化、数字化、智能化”运维。通过建筑节能实现“降碳、减排”还任重道远。只有形成专业“新工科”办学理念并得到教师统一认识，相应办学改革方案的才能真正地落实^[5]。

四、地方院校土木类专业“新工科”建设思路和做法的探讨

１）重视继承与创新。高校建设新工科要根植于学校和专业的历史积淀和传统优势。北京工业大学土木工程专业有60年的发展历史，传统的“科教兴国”、“实事求是”、“真刀真枪进行毕业设计”的办学理念和价值早已深入人心。广大校友在工作岗位上把“家国情怀”转化为服务国家发展的实际行动，有力支撑了国家和北京市的重大战略（京津冀一体化）、重大工程（2008、2022奥运工程）和重大项目（苏通大桥建设）。2015年以来，北京工业大学土木类专业通过建设“土木类一流学科”、“土木类一流专业（涵盖土木工程、给排水科学与工程、建筑环境与能源应用工程）”、“茅以升实验班”、开设“智能建造专业”等手段探索传统的工程教育向“新工科”建设转型，通过“多层次选拔、竞争性分流”模式选拔优秀人才、鼓励学生根据自己的兴趣和意愿自主选择专业，完善本、硕、博一体化的统筹培养。

2）开展项目化跨学科交叉教学，重构人才知识体系对专业课程体系

近年来，国内有专家提出了“大土木”的新概念，其强调重点关注土木工程整个项目实施的全过程、全生命周期管理。我国传统的土木工程课上教学知识脱离工程实践，显然已经不能满足“大土木”的发展要求。

3）改革教学模式，构建协同育人新理念

作为“新工科”专业，为紧抓教育发展机遇，迎接社会发展的挑战，需要及时转变以前的教学理念。在传统的专业课程教学基础上，适当的结合新型产业学科，进行多专业学科交叉学习。

4）改革教育评价的体系，建立保证工程教育回归到工程的培养模式。

高等工程教育要明确其首要任务是服务国家，人才的培养成效和质量是新工科建设的核心关注点，因此，需要认真贯彻成果导向教育(Outcome based education,简称OBE)教学理念的评价体系。设置评价体系要重点衡量高校专业对社会和经济发展的贡献程度、是否提升了国家的创新竞争力、是否能促进行业技术进步，要深入贯彻国家强调“破四唯”评价思路，避免以简单的量化数据（论文、引用）等作为评价指标。

高校充分利用校内、校外资源拓展实践育人平台，强化课程教学实验实践、重视实习实训；通过平台建设改变土木类专业工程实践环境，利用“政、产、学、研、用”的手段改变工程实践模式。在培养学生专业素养的同时，必须注重学生思想政治教育和工程伦理教育，培养学生具有“爱岗敬业精神和家国情怀责任”。通过改革建立产学研用协同、跨学科培养、指导和服务创新创业为一体的“全员、全过程、全方位”的创新创业人才培养模式。

5）落实人才培养的“本土化”与“国际化”路径

拓宽国际视野。土木类专业要大力围绕“一带一路”等国家总体对外开放战略，积极推进工程教育国际化，吸收和整合优质国际高等工程教育资源，构建国际工程科技协作育人模式。加强与国际工程科技领域合作，鼓励学生积极参与国际会议，开阔视野。

6）抓好适应“新工科”建设需求的师资队伍建设

土木类专业进行“新工科”建设要树立“教授为主导，学生为主体，质量为主线”的教学理念，加强对教师队伍建设工作的统筹规划和综合协调，坚持引进和培养并举，加速提升教师的综合素质和学术水平。

五、 结论

新工科专业建设需要以“学与教、本土化与国际化、实践与创新创业、”三个建设任务为中心，以培养高素质工程应用型人才为导向。完善课程体系，改进教学方法，更新教学内容，加强师资队伍建设，创新人才培养模式，提高人才培养质量，提高服务经济社会发展能力；同时优化专业结构，加强专业建设以适应经济社会发展需要，建设土木专业建设新高地。

[参考文献]

[1] 钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017(03):1-6.

[2] 武鹤,孙绪杰,魏建军.面向新工科的土木工程专业改造升级路径探索与实践[J].高等建筑教育,2018,27(06):12-16.

[3] 蔡磊,向艳蕾,管延文,江章宁,杨群.建筑环境与能源应用工程专业新工科人才培养体系探索[J].高等建筑教育,2018,27(05):9-13.

[4] 夏建国,赵军.新工科建设背景下地方高校工程教育改革发展刍议[J].高等工程教育研究,2017(03):15-19+65.

[5] 胡瑞年,刘璞.新时期高校“新工科”建设及发展路径研究[J].决策与信息,2019(01):111-122.

Probe on the construction of "new engineering" in local universities*

--Take civil engineering specialtyas an example

                        Li Yanfeng   Li Junmei   Qiao Yaxin

(Faculty of Architecture, Civil and Transportation Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China)

ABSTRACT: According to the requirements of national higher education development for the construction of "new engineering", this paper analyzes the main problems existing in the process of  building  new engineering for civil engineering specialty in local colleges, including: insufficient cultivation of innovation ability, insufficient attention to interdisciplinary knowledge education, insufficient efforts to track the new development technology of the industry and cultivate students' international vision. Based on the analysis of the causes of the problem，the authors put forward the construction ideas by combining with main problems existing in the construction of new engineering of civil engineering specialty in local  universities.  The ideas include reconstruction of talent knowledge system, to establish the professional curriculum system, to establish the collaborative education system, to increase the cultivation of international ability and to adapt to the construction of teaching staff of new engineering. The results would have a certain reference value in construction of ‘new engineering’ for civil engineering specialty.

Key words: new engineering, civil engineering specialty, personnel training, internationalization