基于学科竞赛的新工科人才培养模式探索与实践

刘 果，杨 琦，黄志甲,

(1.安徽工业大学 建筑工程学院 安徽 马鞍山 243032； 2.安徽工业大学 创新教育学院, 安徽 马鞍山 243032)

一、引言

2017年教育部提出“新工科”建设的新理念、新标准、新模式、新方法、新技术、新文化，实现从学科导向转向产业需求导向、从专业分割转向跨界交叉融合、从适应服务转向支撑引领。2020年教育部发布的《第二批新工科研究与实践项目指南》中要求，进一步完善新工科建设的理论体系和实施路径，持续深化创新型、综合化、全周期、开放式的工程人才培养理念，全面践行“学生中心、产出导向、持续改进”的质量理念，优化人才培养全过程，关注人才培养成效和学习成果。

学科竞赛是以实践项目的形式综合检验学生所学理论知识的平台，也是检验学生理论联系实际、知识应用情况的重要手段，更是鼓励学生进行思维发散与融合、团队竞争与协作、自主批判与探索、兴趣挖掘与创新培育的有效途径。学科竞赛自20世纪80年代兴起以来，获得了广泛尝试和深化发展，而今每年有数百万的大学生参加。学科竞赛在破解传统“填鸭式”教学、教学课程之间联系较少、实践能力培养不足等难题方面具有独特和不可替代的作用，已被众多教育工作者誉为提升学生发现问题、分析问题和解决问题等综合能力，融会贯通多学科知识，巩固和更新专业知识，点燃创新思维和能力的“火种”。

地方工科高校是国家培育工程人才的重要场所，从规模上看其构成了我国工程人才培育的主阵地。为培育满足国家战略发展新需求的工程人才，各个高校对工程人才培养展开了多元化模式创新和方案优化。学科竞赛已成为工程人才培养的重要载体和途径，成为各高校创新创业人才培养的重要抓手，并取得了一定成效。本文以安徽工业大学土木建筑类专业为例，探究地方工科高校基于学科竞赛的新工科人才培养实践，为进一步优化提升以赛促教、以赛促学、以赛促创提供参考。

二、基于学科竞赛的新工科人才培养模式探索

安徽工业大学建筑工程学院提出土木建筑多学科交叉融合创新协同育人理念，并以立德树人为核心追求，以培育面向国家、区域和行业新需求的综合应用型人才为目标，经过多年积淀，已构建了颇具特色的土木建筑学科专业群，涉及土木工程、安全工程、建筑学和管理科学与工程四个一级学科，覆盖建筑学、土木工程、工程管理、给排水科学与工程、建筑环境与能源应用工程、安全工程等多个本科专业，成为学校重要工程人才培育基地。以工程人才培养理念为指导，综合应用型人才培育为目标，提出以学科竞赛为载体，以新型工程教育观为导引、以跨学科专业团队为抓手、以现代信息化实验室和工程实践中心为平台、以科学研究为催化、以激发学生主观能动性为着力点等多措并举的工程人才培养模式。

(一) 以学科竞赛为载体

在比赛前，学生需要认真分析赛事要求，深入领会大赛精神，评估个人知识、能力与竞赛主题匹配度，组建团队等；在比赛过程中，学生需要通过团队协作，融汇各种知识，破解赛事中的各种挑战，提升解决实际问题的能力；在比赛结束阶段可能会涉及各种资料的总结和汇报等。土木建筑类学科所涉及的比赛可能因为专业的不同略有差异，但围绕比赛全过程所需要的各种人际沟通、协作、竞争、表达、创新、思辨、融合多学科知识破解实际问题等方面的能力却是共通的。为尊重各专业的赛事差异，尽量引导更多学生参与比赛，且尽可能让拔尖人才有更大成长空间，围绕学科竞赛的具体做法如下：

1.课赛融合。例如，建筑制图等专业基础课与“高教杯”全国大学生先进成图与产品信息建模创新大赛相结合，多方位训练学生尺规作图、三维建模和BIM信息应用能力；工程训练等公共实践课程与大学生工程训练综合能力竞赛和机械创新设计大赛相结合，多方面锻炼学生的实践创新能力；通风工程、结构原理等课程与全国大学生节能减排竞赛、全国大学生结构设计大赛相结合，多角度培养学生工程实践与创新实践能力；通过引导学生参加互联网+创新创业大赛、挑战杯科技作品赛、创业计划竞赛等，全面提升学生的双创能力。

2.宽基面，高成长。建立“院级—校级—省(区域)级—全国—国际”等五级学科竞赛成长簇，让不同年级的多数学生均能通过学科竞赛获得成长。一方面组织好院级和校级竞赛，让更多的学生参与到竞赛活动中，另一方面以学科竞赛成长簇为基准，层层选拔，让优秀的学生和创意得到更好更大的展示空间。

3.正面激励，多元诉求。鼓励学生参与学科竞赛，但不以学科竞赛获奖为终极追求，营造通过学科竞赛提升个人知识、素质、技能，启迪智慧的学科竞赛氛围。在此基础上，围绕学科竞赛成长簇设置差异化的物质奖励，以此引导学科竞赛发展重点和方向。

4.跟进服务，自主参赛。学院设置不同人员负责不同专业赛事的发布和更新，并对重要赛事进行广泛动员，确保教师和学生有充分的时间做赛前准备。同时，尊重竞赛指导教师和学生的自主意愿，鼓励教师和学生自由组队参赛。

5.被动参与与主动承办互促。在鼓励学生向外参与学科竞赛的同时，学院也积极与相关竞赛主办方接洽、合作，承办重要的专业学科竞赛，扩大我院知名度，提升学生认同感和自豪感。

(二) 以新型工程教育观为导引

当前我国正处于深入推进“一带一路”倡议、实施“新型城镇化”等发展战略和“城市更新”行动的重要时期，也处在大数据、云计算、人工智能、机器人、量子计算等新兴突破技术不断涌现的关键机遇期，这将重塑工程全生命周期涉及的策划、建造、运营、交易、消费等流程和模式，因此工程人才所需要的知识、技能等必须不断更新以适应发展环境的变化。立足我校人才培育定位，要适时更新教育观念，鼓励教师进行教学改革探索。通过教育理念更新，指导教学实践改革，真正让学生把所学知识和所培育的技能与社会发展匹配起来，最大化地激发学生求知的热情。

(三)以跨学科专业团队为抓手

多学科交叉融合已成为突破创新人才培养瓶颈的有效途径。基于学院多学科专业群，以土木工程为对象，围绕工程全流程、全产业链，从专业层面整合建筑学、给排水、安全、能源、建设管理等多学科教师资源，从研究层面整合基础研究和应用研究，构建面向复杂工程的跨学科专业团队，打破单一学科思维定式和局限，并优化课程体系，为学科竞赛奠定跨学科师资支撑和知识体系支撑。

(四)以现代信息化实验室和工程实践中心为平台

紧密结合行业信息化发展趋势，构建现代信息化实验室。根据实验室发展规划，在硬件方面斥资更新设备，提升实验室现代化水平，包括学生机、教师机、各种专业实训设备等；在软件方面打造以BIM为核心的专业软件群。以服务学生为中心，定期维护实验室，优化实验环境，并以实验室项目为导向，为教师提供更新知识的渠道和机会，切实提高教师教育教学能力。同时，针对学院资源有限问题，鼓励学生积极参与学校工程实践和创新教育中心的实践项目和创新创业讲座等，有效利用相关资源和扶持政策，尽可能扩展学科竞赛的支撑平台。

(五)以科学研究为催化

依托科学研究，把学科前沿理念和知识引入学科竞赛。一方面通过定期举办创新学术讲座，引入新理念、新思维、新技术、新方法和新知识等开阔学生视野，用学科前沿武装学生，并从学术视角增进学生对提出问题、分析问题和解决问题的深入理解和把握；另一方面，鼓励学生围绕科研课题参与学科竞赛、发展竞赛创意，切实提升科学研究对学科竞赛的带动力，促进科研成果和实践竞赛项目融合发展。

(六)以激发学生主观能动性为着力点

以学生为中心，以切实锻炼学生和提升学生相关技能、素养为出发点，在比赛前，尊重学生自主参赛、自主组队的意愿；在比赛过程中，以学生为主体，指导教师以启发、启迪、鼓励为主，尽量让学生在竞赛中最大程度锻炼自己；在比赛后，通过学生反馈，从学院、教师和实验室等层面积极提升专业学科竞赛服务质量和平台支撑力度。

三、新工科人才培养成效

通过多年的持续实践和探索，学院在依托学科竞赛创新人才培养方面已取得初步成效。学生参赛领域或主题涉及创新创业、互联网+、节能减排、环境设计、城市设计与规划、房地产策划、结构设计、施工技术、数字化建模、数学和英语等多方面，并在这些竞赛中取得了阶段性成果。2019年我校建筑工程学院省级以上学科竞赛获奖超过300人次，并有190多人次在国家级比赛中取得出色成绩。此外，部分学生的学科竞赛经历扩大了其在研究生推免、评奖评优以及就业方面的优势。

除了这些可见的成效外，通过访谈部分学生和竞赛指导教师发现，大部分学生通过学科竞赛在个人素养、能力和知识面等方面均获得了极大的提升，对学科竞赛的认同度较高。比如，在专业技能方面，许多学生认为学科竞赛的经历使其在融汇多学科知识，发现问题、分析问题和解决问题的综合能力方面获得了提升；也有学生通过学科竞赛认识到自身专业知识的不足，并有针对性地克服个人学习和职业技能方面的短板，极大地提高了学生学习积极性。在非专业技能方面，多数学生认为学科竞赛拓展了个人视野，锤炼了人格和品质，提升了沟通交流能力，培养了竞争和协作意识；也有学生指出通过学科竞赛，个人的创新创业意识、积极性和能力均有所提升。

四、新工科人才培养模式优化与提升

根据土木建筑类专业学科竞赛现状，结合校、院两级教育教学资源和人才培育目标，从深化学科竞赛与课堂教学融合角度，提出以下工程人才培养模式优化建议：

一要切实把学科竞赛纳入人才培养体系。学科竞赛对课堂教学效果和质量的提升作用已被广泛认可，但参与学科竞赛需要时间和精力投入，却在一定程度上无法助益学生毕业，导致部分学生参与学科竞赛积极性不高。为充分发挥学科竞赛在创新人才培养中的优势，建议给予重要专业学科竞赛一定的学分奖励。通过学生学科竞赛结果、竞赛报告等划分学分奖励等级，除了让学生通过学科竞赛获得知识、素养、能力等提升以外，也切实让学生受惠于学科竞赛。

二要展开重要专业学科竞赛与课堂教学深度融合。鉴于围绕学科竞赛直接展开课堂教学改革跨度过大，建议根据学院人才培养目标，选择若干项国家级重点学科竞赛，围绕赛事所需专业知识、技能等，依托跨学科专业团队展开系列讲座，通过讲座式教学展开学科竞赛与课堂教学的深度融合，通过毕业设计开展项目式教学等方式为创新和深化跨学科工程人才培养模式积累推广经验。

三要制定科学有效的学科竞赛管理机制。随着学科竞赛在人才培养中的地位日益突出，在扩大学科竞赛惠及面的同时，一方面要注意过犹不及的问题，杜绝为了学科竞赛而竞赛，使得学科竞赛流于形式，而丧失了学科竞赛对传统课堂教学的补充以及对人才培育的优势作用；另一方面要处理好竞赛惠及面与拔优之间的动态平衡，既扩大惠及面，也要使优秀的人才获得更好更大的锻炼空间，这需要面向学科竞赛的发展阶段和定位制定完善的管理机制。

五、结语

学科竞赛是创新工程人才培育的有效途径和平台，也是承载多学科交叉融合、新工科和卓越工程人才培养的重要载体。安徽工业大学土木建筑类学科，以学科竞赛为载体创新工程人才培育模式，通过更新工程教育观、组建跨学科专业团队、构建现代信息化实验室、利用科研带动等激发学生参加学科竞赛的主观能动性，最大化实现学科竞赛对教师教学、学生学习和创新创业的促进作用，扩展了学生视野、开拓了学生思维、完善了学生人格、提高了学生素养和能力。