王 莉
(西南交通大学希望学院土木工程学院 四川成都 610400)
进入21 世纪以来,在科学技术快速发展以及产业不断转型升级的背景之下,全世界经济结构也处于不断调整的过程中。而伴随我国相继颁布一系列人才强国、建设创新型国家等重大战略,推动了社会经济结构的转型发展,与此同时也对高素质工程技术人才培养提出了全新要求,推动高等工程教育改革迫在眉睫。2016 年我国顺利加入《华盛顿协议》,标志着我国高等工程教育正式和国际社会主流接轨。[1]而同时随着大工程观念的提出,工程教育领域再次呼吁将工程教育“回归工程”,至此工程教育理念发生了巨大转变,由传统重视科学研究转变为更加关注工程实践。在此背景下,新工程建设诞生,加快推进了我国高等工程教育的改革,为我国未来工程教育提前布局和规划发展路线,使我国工程教育迈入全新的阶段。尽管当前我国高等工程教育已有初步成效,但是培养具备高素养复合型工程人才是一项长期系统的巨大工程,如何全面、根本提升工程人才培养水平,仍是摆在当前高等工程教育领域中亟待解决的问题,也在一定程度上制约着工程教育的发展。从实际情况来看,大部分学生毕业进入工作岗位后,并无法满足工程师职业要求,一方面工程实践能力不足,缺乏创新意识,不具备跨学科解决实际问题的能力;另一方面普遍文化素养较低,吃苦耐劳的精神比较欠缺。而深层次的原因还是在于目前学生群体中,普遍缺少职业精神和态度,并且工程意识较为薄弱。大工程教育理念强调工程教育和工程实践、工程本身的紧密衔接,要求培养全面发展的工程人才。新工科建设纲领中明确指出需要落实立德树人的根本任务,加强对工程专业类学生工程伦理意识的培养,塑造学生工匠精神,形成精益求精、追求卓越的观念。[2]由此可见,当前新工科建设背景下,在培养高素质工程人才的过程中,塑造工程意识和工匠精神已成为核心内容之一,如何在土木工程类专业教学中合理融入工程意识和工匠精神培养,是值得教育工作者深思的问题。
工程意识,主要指参与工程的人员对工程活动以及工程各项事物的理解、认知、态度,并由此引发的一系列行为和心理变化,是与工程密切相关的心理感悟和内在行为。[3]工程意识中涵盖了各方面的内容,有认知方面中对工程的理解,有关系方面中的工程实践,也有价值观方面中对工程的卓越追求。工程意识包括了各种安全意识、质量意识、责任意识、环保意识、经济意识、创新意识等。工程素养是每一位参与工程人员应该具备的基本素养,但也是目前工程教育中较为缺乏的一环。在土木工程领域,随着建筑结构体系愈发复杂以及建设环境更加恶劣多变,并且建筑设计方案和施工涉及的领域较多,这就需要土木工程师具备良好的全局观和整体思维,将建筑质量安全和建筑造型美观进行有效协调,合理地融入地域元素和传统文化内容,并且将工程意识渗透到整个工程周期。
工匠精神是职业精神的重要组成部分,也展现了从业者自身所具备的职业态度和价值观念。工匠精神的核心理念在于对质量的追求,这和医护人员所具备的救死扶伤精神、教师所具备的蜡炬春蚕精神类似,工匠精神是工程从业者的灵魂所在。[4]精益求精、追求卓越是工匠精神的核心内涵,工程从业者所具备的工匠精神应该体现在对产品完美品质的追求,不遗余力、孜孜不倦地进行调整改进,保持严谨认真的工作态度,专注坚持于产品生产中,从而打造出行业中卓越的产品。
新工科建设中,更加重视让工程教育回归到工程的本质,从现代工程建设特征出发,由以往的科学范式、技术范式转变为以“大工程观”为核心内容的工程范式。[5]苏联广泛采取的经验范式是我国早期土木工程教育的主要形式,完全凭借于经验的逐步累积,因此在理论上分析严重缺乏,由于工程结构日益复杂,这种教育模式难以适应工程快速发展需求。在后来随着西方教育理念的渗透,我国工程教育转变为科学范式,更加注重分析单元体,但是对于综合运用方面的重视程度不足,学生难以构建起完整的工程概念,也严重影响着学生工程意识的形成。[6]而“大工程观”强调工程本身的重要性,将工程融入环境之中,从而促使工程教育回归工程之中。基于“大工程观”的教育范式体现了实践、创新、系统等显著特征,并将工程教育、科学教育和人文教育进行充分结合,逐步形成以工程为基础的系统教育过程。在这种教育范式下,将以往过于关注工程技术教育的模式转变为更加重视工程系统教育,提高了对培养学生工程意识和工匠精神的重视程度,让学生不仅仅是掌握专业理论知识和技能,而是理解和掌握系统化的工程能力。
由于工程素养的培养和工程实践能力的养成之间存在跨界特点,因此目前许多高校所采取的教育模式难以有效培养学生工程意识和工匠精神。因此高校需要转变过去以学校为单一主体的教育模式,积极构建起以产学研为核心内容的多主体参与的协同育人机制,从而不断提升土木工程人才培养质量。国务院于2017 年颁布的《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》中详细提出了企业应该提高在学校办学和人才培养中的参与度,双方构建起多元主体参与的多元化办学机制,将校企协同育人模式落到实处,充分发挥企业在人才培养中的主体作用,逐步形成高等教育和产业相互融合、协同发展的良好局面。[7]因此,高校土木工程类专业需要以区域经济发展需求为导向,服务于区域产业转型升级目标,加强和地方政府、企业单位、研究机构的深度合作,共同探讨规划教育战略,共同建立教育教学资源,共享人才培养成果,依托于项目设计开发、战略合作、创新研发、人才流动等方式,构建起多主体参与的协同办学、育人和创新机制。
在目前的工程教育中,大多数教师仍然存在着较强的功利心,同时学生群体中的浮躁心理也比较严重。许多学生将大多数时间消耗在网络游戏中,投身在各种社团活动中,将过多精力投入到追求各种荣誉中,从而导致日常学习不够专注,而当考试来临时也只是简单应付。而教师群体中一部分将精力投入到科研项目中,专心忙于各项论文写作、专利申请或者经费申报中,对于教学工作的热情不足,也严重缺乏对于学生的重视和关怀。[8]无论在工程意识或者工匠精神中,一丝不苟以及责任担当都是最为突出的特征,因此需要在土木工程类专业日常教学中融入工程意识和工匠精神培养,形成积极向上的学风和教风,转变当前过于浮躁的学风以及过于单一的教风现象。
同时,土木工程类专业可以实行大类招生,做好对学生的工程启蒙教育,结合学生实际情况开展个性化培养。大类招生的重点在于进行大类培养,通过培养高素养的复合型工程人才,可以有效增强学生的通识教育素养,促进通识教学和专业教学的有机结合,从而达到对学生个性化培养的目的。[9]以我国郑州大学为例,该校土木工程类专业于2017 年开始实行土木大类招生,同时推出了相关招生管理规定,在规定中明确指出开展“1+3”的人才培养模式。即大一入学后不对具体专业进行划分,大二阶段由学生自身对专业的兴趣爱好和了解程度,可以在土木工程、城市地下空间工程、建筑环境与能源应用工程3 个专业中任选一个。同时,考虑到新生入学后因为对专业的不了解,正处在迷茫期,缺乏专业概念,工程概念不足。因此,郑州大学还将土木工程类专业教学中的《地下工程概论》《土木工程概论》等一系列课程转移至大一阶段,对学生开展工程启蒙教育,让学生能够对相关专业形成正确的认知,形成良好的工程意识,培养学生对于专业学习的兴趣,也为学生后续专业的选择奠定基础。
最后,土木工程类专业教学中应该对现有教学方法进行革新,积极采取形式多样的教学手段,促进工程意识和工匠精神培养与实际教学环节的充分融合。通过采取翻转式课堂教学模式或者模拟工程教学法,为学生提供思考、体验工程的机会,将工程搬运至课堂之中,最大限度激发学生对学习的热情,提升对工程的认知,继而培养学生的工程意识。
新工科建设背景下,土木工程类专业教学应该积极突破学科之间的束缚,促进各学科之间的交叉融合,培养出具有跨学科能力的复合型工程人才。构建起多学科交叉融合的土木工程类专业人才培养模式,打造多学科交叉融合的组织机构,开设多学科交叉融合的专业课程,探索解决实际复杂工程问题的课程教学模式,培育多学科交叉融合的师资队伍,建设多学科交叉融合的项目实践平台,从而为学生开展多学科交叉融合学习提供坚实保障。[10]以我国浙江大学为例,该校结合现阶段科技发展情况以及未来趋势,以新工科建设为导向,积极开展多学科交叉融合培养模式,相继设立了包括“机器人+人工智能”“计算机+大数据”“金融+数学”等在内的诸多教学模式,吸引了大批学生踊跃报名,得到相关领域专家、社会以及广大师生和家长的认可支持。又例如在同济大学中,基于重新构建建筑生产体系的契机之下,将校内土木工程、电信工程、材料工程、机械工程、工程管理以及建筑学等专业特色学科进行全方位的交叉融合,充分汲取各学科优势,形成了“智能建造”等一批新专业,成为多学科融合背景下具有代表性的新工科专业。除此之外,土木工程类专业教学中还应该重视工程教育和文化教育的深度融合,进一步扩大多学科融合的深度和广度。比如可在土木工程类专业教学中对学生宣传鲁班文化、茅以升文化以及詹天佑文化等内容,让学生了解和感受工程领域名人所具备的工匠精神。同时定期邀请大国工匠进入校园开展专题讲座或者交流会,向学生宣传、普及我国超级工程,帮助学生形成良好的工程意识。另外,依托于工程教育,在“一带”一路倡议提出的背景下,土木工程类专业应该组织来华留学生开展跨文化交流活动,增强学生文化素养。
综上所述,新工程建设背景下,土木工程类专业人才培养中应该准确把握时代发展的趋势和现实需要,直面工程人才培养中的不足之处,加强对学生工程意识和工匠精神的培养力度,不断推进和深化工程教育改革。因此,土木工程类专业高素养复合人才培养中,应该结合新工科建设以及新时代背景下对工程人才的全新要求,正确认识到工程意识和工匠精神培养的重要意义,从转变人才培养范式、构建协同育人机制、优化人才培养方案、完善课程结构体系、开展多学科交叉融合培养模式等方面入手,着重培养学生职业精神和综合素养,从而向社会输送更多满足经济社会发展需求的工程人才。