基于新工科的路桥工程专业人才培养模式的探究

李清富 刘晨辉 钱华杰

摘 要：新工科背景下，传统路桥工程专业的培养模式和教育思想已经不能适应新工科的教育理念以及对人才培养的需求。针对传统工科教学存在的教学体系结构滞后、学科交叉融合不足等问题，文章从引进新的教育模式、提升教师队伍素质和多学科融合教学等方面对新工科背景下的路桥工程专业人才培养模式进行了尝试性的探究。

关键词：新工科;培养模式;路桥工程

随着我国高等教育事业的发展，我国每年有数百万的工科生走向社会，他们是支持我国社会经济稳步发展的重要保障。基于国家产业转型的需要以及国家发展战略的调整，目前对工科人才有了新需求，为此教育部在2017年启动了“新工科”工程，随之“复旦共识”、“天大行动”、“北京指南”开拓了工程教育改革新路径。路桥工程作为传统工科专业在新工科的大环境下也面临着升级改造的挑战。随着“中国制造2025”、“互联网+”等重大战略的制定，国家对路桥专业人才素质有了更高的要求。

一、传统路桥专业培养模式存在的问题

目前，世界正处于第四次工业革命的前夕，面对人工智能、BIM技术与大数据、装配工业化等现代化科技的井喷式发展，传统路桥专业人才的培养仍然在因循守旧、故步自封，已经逐渐滞后于时代。随着对传统工科专业的升级改造，高校旧的培养模式显然已不能适应新的需求，因此对传统工科培养模式的改革迫在眉睫。

（一）传统工科培养模式往往只注重本学科教育

高校传统学科划分为理科、人文社科以及工科，各科又细分为多个专业，学生大多专注于自己本专业的学习，许多院校缺乏跨专业培养的管理机制，大多数学生对本专业的学习较为突出，对于其他专业就知之甚少。但是在实际工作中，技术人员和管理人员除了需要熟练运用本专业的技能外，往往需要用到其他专业的知识来帮助解决问题或者简化工作。以路桥专业为例，在进行路桥工程设计时，需要用到各种各样的软件，比如CAD、DPX、EICAD等。实际运用中人们会发现这些软件在做某项设计时，往往会遇到如重复性标注问题，会浪费大量的时间做这些重复性工作，这时如果能利用计算机编程对软件进行二次开发，将大大提高设计的效率。

（二）教学模式与课程体系陈旧滞后，不能适应新时期科技发展需求

随着科学技术的快速发展，新的理论、新的工艺、新的材料和新的技术不断涌现，并应用于行业生产实践中，例如BIM技术，目前已广泛的应用在工程建设与管理中，然而在很多高校的教学课程体系中却迟迟未能体现。此外，像是人工智能、物联网、装配式建筑等技术与路桥专业也联系紧密，但同样在本科教学体系中也有所欠缺。随着信息技术的发展，工程行业急需一批能适应新工科的高素质人才，然而传统的教学模式已趋于固化，很难再满足社会的新需求[4]。大学课堂的教学模式和初高中别无二致，学生参与度低，并且要应对各种考核与考试，更像是为了考试而学习，而不是为了应用。对路桥专业来说，如果不进行教学模式和课程体系的改革，培养出的人才将无法适应社会需求和科学技术快速发展的步伐。

（三）专业实习流于形式，学生实践与创新能力不足

路桥专业是一种应用型工程专业，实践教学必不可少。然而很多高校重理论轻实践的问题依然存在。目前，各高校路桥专业的实习大致有金工实习、认知实习和综合实习（生产实习与毕业实习），但由于各种原因，这些实习往往流于形式，学生付出了时间和精力但收效甚微。从学生的角度来说，由于缺乏工程经验，对理论知识的理解不够深入甚至一知半解，如果实习前不进行针对性学习和培训，学生往往对实习内容模糊不清、操作不到位，实习效果就可想而知。从学校的角度来说，首先是老师数量不够，每次实习的指导老师一般是两个或三个，而学生则有几十人，直接的结果就是部分学生有问题得不到及时的解决。另外，对实习的考核手段简单单一，成果评价仅仅依靠一份实习报告，这就使得部分同学有了“借鉴”上届学长实习报告的机会，实习的意义更是大打折扣。

二、对新工科背景下人才培养模式的探究

基于新工科建设的需要，针对传统工科人才培养模式的不足，迫切需要对传统的人才培养模式进行变革，以培养能够适应现代化建设需要的综合性、实用型和创新型人才。

（一）推进学科知识的交叉融合

随着工程建设步入智能化和信息化，智慧建筑和新型检测技术等相继出现，路桥工程与计算机专业、信息专业、材料专业的碰撞越来越激烈，传统的路桥工程专业知识已经难以适应，多学科的交叉融合势在必行。以BIM为例，伴随着信息技术在路桥行业中发挥着越来越重要的作用，路桥工程技术和BIM信息技术的跨学科交融必然引领未来的路桥工程建设。BIM利用数字化技术，为建筑工程项目各方提供了一个信息交换和共享的平台，这对整个建筑行业来说将是一个质的飞跃。除此之外，新的检测技术、人工智能以及大数据等都对推动建筑行业的发展发挥着重要作用。针对建筑行业的这些变化，院校的培养模式势必要做出响应，注重对学生多学科的融合教育，增加相关专业的教学设备和师资力量，或者是和其他学院进行合作教学，来培养适合新工科的复合型人才。

（二）尝试引进新的教育模式

传统的固化的教育模式在新工科的背景下，面对传统路桥工程的升级需求，显然已经力不从心，急需探索或者引进一种新的教学模式。美国和澳大利亚在早期的教育改革中提出了基于学习产出的教育模式（Outcomes-based Education，縮写为OBE）。我国自2013年被“华盛顿协议”接纳为签约成员以来，用OBE教育理念引导国内工程教育改革，具有现实意义。OBE教育模式是用学生产出来反向驱动教育系统运行，要求学校和老师先明确学习成果，然后给学生提供适宜的学习机会，让他们通过学习过程完成自我实现的挑战，再将成果反馈来改进原有的课程设计和课程教学。OBE教学是衡量学生通过学习能做什么而不是学生需要知道什么，将学习过程由记忆转向理解、由以教师为中心转向以学生为中心。OBE以最终学习成果为起点，反向进行课程设计，从需求开始，有需求确定培养目标，有培养目标决定毕业要求，再有毕业要求决定课程体系。OBE是中国教育模式改革的一个方向。

（三）加强适应新工科的教师队伍建设

常言道名师出高徒，教师的水平将直接影响到教学的质量和学生的学习成果。新工科背景下教师至少应该具备两方面的能力。一是具备多学科知识，对于传统工科的升级需要教师具有较强的跨学科知识，能在日常教学中对学生进行学科交叉教育与引导，将学科交融根植于学生的观念之中，打破学科壁垒，激发学生学习主专业之外的其他学科知识。以目前来讲，大部分教师只专注于本学科的科研教学，忽视其他相关学科的学习，长此以往将很难适应新工艺、新技术的发展。二是具有丰富的工程实践经验，学校很多教师是从本科读到硕士然后到博士，博士毕业后或者做两年博士后就直接代课了，从校园到校园，缺乏工程的现场工作经验。学校应鼓励青年教师到大型工程建设一线去锻炼，加强校企合作，对教师的工程实践能力进行再教育。

三、结语

新工科对新时期的路桥专业人才教育提出了新问题、新需求和新目标，文章针对传统工科教育存在的不足，在跨学科教育、改革教育模式、教师队伍建设等方面进行了初步思考，提出了一些具体建议。路桥工程作为历史悠久的传统工科专业，在新工科的背景下，应抓住机遇，努力实现自身的学科升级改造，在新的时代再次焕发生机。

参考文献

[1] 教育部高等教育司.“新工科”建设复旦共识 [J].高等工程教育研究，2017（01）：10-11.

[2] 教育部高等教育司.“新工科”建设行动路线（“天大行动”）[J].高等工程教育研究，2017（04）：24-25.

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

[4] 岳建伟，孙庆梅.基于“新工科”理念的土木工程专业人才培养模式探究[J].教育现代化，2019，6（17）：4-6.

[5] 范圣刚，刘美景.“新工科”背景下土木工程专业建设与改革探讨[J].高等建筑教育，2019，28（04）：16-20.

[6] 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.

[7] 柳志军.土木工程专业实习教学模式改革[J].高等建筑教育，2017（04）：100-103.

基金项目：文章为郑州大学教改項目的研究成果，项目编号：2019ZZUJGLX019、2019ZZUJGLX259;文章为郑州大学课程思政项目的研究成果，项目编号：2019ZZUKCSZ032。

作者简介：李清富（1966- ），河南林州人，博士，教授，研究方向：水利与土木工程领域。