互联网时代多学科交叉融合土木类专业课程体系实践与研究

钱凯　吴优　刘兵　李治

摘要：在互联网新时代和新工科建设背景下、复合型、创新型和应用型人才的提出对高校的人才培养提出了更高的要求。土木类高校应顺应新时代教育和教学改革的要求以及自身的工科优势和教学资源，立足于新工科建设发展要求，培养符合社会主义现代化建设的应用型人才。多学科交叉融合的教学体系是培养复合型、创新型和应用型人才的重要方法，本文结合土木类高校的教学现状和人才发展需求，基于多学科交叉融合进行教学改革，构建了多学科交叉融合的土木类高校教学体系和课程体系，推动土木类应用型人才的培养和土木类高校教学质量的发展。

关键词：多学科交叉融合;新工科建设;;土木类高校;人才培养;课程体系

互联网技术的快速发展，为各领域的发展提供了新的机遇。而高新技术的不断进步也使得各行业在发展模式和经济增长方式等方面都出现了重大的变化。以新科技、新产业和新服务为特征的新型经济社会正在高速发展，人们面临和处理的问题也更加复杂化和专业化，对专业人员的综合素养提出了更高的要求，因此必须提高新型科技人才的综合素养以适应高新技术所产生的重大变化。

当前新型科技和经济的发展给我国带来了各种挑战。2017年我国陆续开展了三次高等工程教育发展战略研讨会，会议达成新工科建设共识[1]。新工科建设作为高等工程教育改革的核心内容，对工科高校的人才培养目标、行动指南和教学改革方案提出了新的要求。2018年教育厅、财政部和发改委共同发布《关于高等学校加快“双一流”建设指导意见》[2]，提出“双一流”高校应打破学科之间的隔阂，促进多学科交叉融合发展。因此，高校必须响应国家教育体系的发展要求，在互联网时代新工科建设思想的指引下深化教育体系改革。土木类专业作为我国重点关注的工科专业，应顺应新工艺、新科技、新材料和新思想的变革，改进人才培养目标，优化教学体系。

一、土木类专业现状及存在问题

（一）土木类专业现状

土木类专业作为我国重点关注的工科专业，许多高校在面对土木类专业的发展问题中，经过不断地探索与发展，已经形成了较为系统的土木相关领域的学科专业群。此外拥有地质、材料、信息、人工智能等与土木类专业发展相关的学院。基于以上发展条件，工科院校能更好的顺应互联网时代下新工科发展理念，探索多学科交叉融合的土木类专业课程体系。

（二）存在问题

传统的教学体系中某一领域的学科仅限于在特定的学院、专业系中教学。传统的单一学科的教学制度造成了学科之间层次化和行政化，很大程度上影响了学科之间的有效交流。高校教学组织结构特征多处于学科、学院的外部化，并对学科进行专业分流，在不同的专业分流中再按照学科的发展方向进行细分，由此造成了学科的分层化与行政化，这严重限制了各学科之间的有效交叉和完美融合。这种人才培养目标和教学体制对复合型、创新型人才的培养存在着制约。为此，必须找到制约高校工科教育教学发展的主要问题，更好的建设多学科交叉融合的土木类专业课程体系。

1. 学科的单一性和孤立性

目前，大多专业学科課程是分开且独立教学的，将多个相关联的学科联系或结合起来教学的教学方式较少且还未受到重点关注，使得学生毕业后的知识结构不够完整，综合能力不够突出，在职场中易出现不同学科专业的部门之间存在沟通困难，解决复杂问题的效率偏低等问题。在实际的土木工程中，解决一个工程问题需要涉及很多专业学科的知识，一个专业的技术人员在精通主要的专业技术的基础上，也要对其它专业有所了解，这样才能高质量高效率的解决工程问题。因此，只有各学科之间相互发展才能充分促进土木体系的持续发展。现在的教学观念中存在“学得全不如学得精”这个偏于狭隘的理念，但是，在面对土木行业的多元化和工程的复杂化进程中，面对的工程问题更加复杂化，只有具备各种知识能力的人才能在土木行业中站稳脚步，稳定发展。可见这种单一学科的教学体系已经不能满足新时代教育发展的需求。

2.多学科教研平台建设不完善

建设完善的互联网机制下的多学科教研平台是培养综合素质全面的土木应用型人才的重点。而目前高校的教研平台多是基于一个院系中几个相近学科组建而成，比如土木类专业的教研平台有建筑学教研室、城乡规划学教研室、工民建教研室、岩土教研室、道桥教研室和工程管理教研室等，但教研室之间的教学合作或学科竞赛方面的交流并不是很深入，教研平台所涉及的学科单一、管理模式单一，不能推动多学科交叉融合的发展。

3. 多学科交叉融合意识薄弱

随着经济与科技的不断发展与进步，土木工程所涉及的专业学科领域越来越广，工程问题也越趋于复杂化和专业化，比如土木工程科研方面，除了传统的实验研究手段，现在更多的是通过软件进行模拟，在使用软件进行模拟时还需要与互联网相结合，掌握计算机编程、数学与统计等专业学科知识，否则很难掌握软件的使用方法和技巧。这些都体现多学科交叉融合的重要性。然而，目前许多高校在多学科交叉融合方面的意识还不够强烈。与土木类专业相关联的学科专业以及学院之间在教学交流、学科交融等方面合作不足，学科之间存在明显的界限，各自为政的问题较为严重，如建筑工程专业和建筑学专业，岩土工程专业与地下工程专业之间的交流较少，学科之间的融合与合作并不明显。使学生对其他专业领域的知识掌握不足，严重影响了对高素质应用型人才的培养和行业的发展。

二、土木类专业交叉融合课程体系构建目标和思路

（一）构建目标

互联网时代背景下，各个领域和方面均呈现出新的特点，土木类专业作为典型的工科专业，人才培养必须与土木行业与社会发展需求相适应。以互联网时代下新工科建设发展为契机，结合多学科交叉融合的教学理念，改进人才培养目标，完善教学方针及政策，优化教学体系，促进学科之间的融合与发展。首先，要在新工科教育理念的指导下改进传统教育理念，统筹兼顾各学院和各学科之间的发展要求，建立多学科交叉融合的教学体系。其次，根据土木行业发展状况，推行多学科交叉融合的课程体系。开设混合学科专业课程，打破不同学科专业各司其职的界限。最后，以互联网为纽带创建多学科交叉融合的教学队伍和科研平台。教学队伍不是局限于一个学院之内，而是不同学院之间的教师进行团队建设。

（二） 构建思路

在互联网时代下，呈现出科技领域快速迭代的特点。在土木工程产业发展需求中，特别是在大工程项目普遍发展的社会进程中，土木工程类已成为高校重点主推的发展领域方向。高校须顺应当前教育与教学体系的深化改革，进一步提升综合型与应用型人才的教育教学质量，积极推动各学科间的交叉融合[3]。促进多学科交叉融合协同发展，要以培育综合素养高的复合型土木工程人才为主要教育目标，加强学科专业间的沟通和协作，统筹兼顾，促进各学科的融合与发展。本文从搭建多学科教研平台、构建培养体系、构建多学科交叉融合师资队伍等方面研究和探索跨学科课程体系。

三、土木类专业交叉融合课程体系的主要内容

（一）优化培养方案和运行机制

学科交叉融合的复合型、创新型人才培养需要一个系统有效的人才培养方案和运行机制。人才培养方案是顺利开展教学活动的行动指南，培养综合素质高的土木工程复合型人才，必须完善和优化人才培养方案，根据互聯网时代下新工科教育需求和社会及土木行业发展需求，对人才培养目标和毕业要求进行优化改进，如建设多学科交叉融合实验班，增加双学位专业、创设跨专业通识课程以及加入多学科交叉融合的知识体系和实践环节，全面提高毕业生的综合素质。

多学科交叉融合运行机制是保证教学顺利进行，达到人才培养目标的重要保障。可以增设混合学科必修课和选修课，将不同学科专业的学生吸纳在一起学习和交流，促进不同学科专业的学生之间的交流与学习，同时按照人才培养目标和毕业要求对课程设置学分和相应的考核。也可以在教学过程中融入其它专业学科进行教学，比如将BIM技术与三维虚拟仿真结合起来教学;将土木工程施工与BIM技术结合起来教学。促进不同学院、专业的学生的交流与合作，这样才能使学生通过一门课而集一身本领，提高学生的综合能力。

（二）建立多学科交叉融合教研平台

多学科教研平台与传统教研平台有着较为明显的差异，多学科教研平台是在互联网新时代下的又一产物。为更好的促进多学科交叉融合，多学科教研平台在人员的分配、平台的管理、经费的投入等诸多方面都涉及到不同的院系和专业。结合复杂土木工程的发展情况和未来发展趋势[4]，建全产学研相融合的多学科交叉融合人才培养平台，通过校企合作方式进行联合培养，鼓励学生投入到科研、进入企业中实习中，以促进交叉学科理论知识的应用和解决实际复杂工程的问题，提高实践创新能力。具备科学、人文、工程知识的复合型综合人才已经成为新功课人才培养的基本要求[5]。建立多学科交叉融合的教研平台，不仅促进了不同学院、不同学科间的交流与合作，而且大大提高了教师与学生的科研效率和丰富科研成果，同时，通过教研平台之间的合作，促进了多学科交叉融合课程的建设。

（三）加强多学科交叉融合学科竞赛

通过以赛促学的方式促进学生多学科交叉融合的实践与创新能力，如多组织跨学院、跨专业的实践活动以及学科竞赛，多专业创新创业大赛等满足多学科交叉融合实践教学需要。并建立奖励机制鼓励学生参与到多学科交叉融合创新竞赛中，对国家级、省级、校级、院级科技竞赛和创新创业大赛实施不同的奖励制度，鼓励学生往更高水平的大赛中冲刺，全面提升学生的创新能力。同时，实行多导师制，即多学科交叉融合教师和企业专家共同参与到学生队伍中，为学生提供知识、技术等方面上的指导和建议。

（四）培养多学科交叉融合专业教师队伍

随着土木行业向专业化、复杂化以及科技化方向发展，各岗位对复合型、创新型等人才供不应求。要培养复合型和创新型人才，关键要提高多学科交叉融合教师的综合专业素养以及教学水平，打造出一批综合性强、专业素养高、教学质量高的多学科交叉融合队伍。跨学科专业教学团队是多学科交叉融合人才培养课程体系能否实施的关键[5]。

一是要对教师进行培养，根据学校人才培养要求和多学科交叉融合的课程体系，有目的有计划的对教师进行培养。

二是要引进多学科交叉融合的师资队伍，引进多学科交叉融合发展领域紧缺的人才，丰富多学科交叉融合教师队伍，为培养创新人才注入源头活水。

三是加强多学科交叉融合教学团队建设，通过搭建和培育多学科交叉融合教学团队、多学科交叉融合互联网教研平台、多学科交叉融合专业群等平台，在各方面强化多学科交叉融合教师团队，为培养复合型、创新型人才提供坚强的后盾和支撑。

四是优化多学科交叉融合教学体制。通过设置激励机制和评价考核等方式，鼓励教师融入到多学科交叉融合建设中，提高教师的可持续创新能力。

（五）多学科交叉融合监控评价体系

根据人才培养方案，对多学科交叉融合教学课程的设置效果、多学科交叉融合教师队伍的教学质量与合作交流成效、多学科交叉融合的科研平台的科研成果以及学生的学习成果等进行评价。通过教学环节、过程监控和质量评价促进人才培养要求的达成，以形成良好多学科交叉融合教学体系，促进学生综合能力的培养[6]。

在师生双向评价中，应注意学生评价的主导作用，学生可以通过评价问卷、课余反馈等方式对教师的教学方式、各学科内容的融合能力、时间控制等方面进行评价，学生评价可以使教师更有针对性的优化教学方式，从而提高学生听课的效率和质量。教师需对学生的各学科专业知识掌握度和综合应用能力、综合职业素养进行评价;分阶段评价既可以有效的检验教师的教学质量又可以检查学生在不同时间段对各专业知识掌握度，教师对学生的评价可以结合课堂提问、课后作业等进行评价。

四、结束语

综合而言，互联网时代下新工科大学生创新创业的培养，应在新时代的伟大进程中，经济社会和科技迅猛发展，人才强国、科技兴国战略的提出，需要大量的复合型、创新型应用型人才投入到社会主义现代化强国建设中。高等院校必须与时俱进，积极响应现代化教育的发展要求，在新工科建设的背景下，注重多学科交叉融合的教学体系，全面建设多学科交叉融合科研平台、学科专业群、师资队伍和评价体系等教学体系，健全创新型人才培养机制。培养出一批走在世界科学技术前沿、紧跟经济社会步伐、响应国家需求的复合型、创新型应用型人才。

作者单位：钱凯    吴优    刘兵    李治    桂林理工大学 土木与建筑工程学院

参  考  文  献

[1]张东海，高蓬辉，黄建恩，王义江，魏京胜.新工科背景下多学科交叉融合的建环专业人才培养模式探索与实践[J].高等建筑教育，2021，30（01）：1-9.

[2]《关于高等学校加快“双一流”建设指导意见教研〔2018〕5号》http：//www.gov.cn/xinwen/2018-08/27/content_5316809.htm.

[3]陆国栋，李拓宇.新工科建设与发展的路径思考[J].高等工程教育研究，2017（3）：20-26.

[4]李思宏.探讨现代土木工程的特点与未来土木工程发展[J].建材与装饰，2018（1）：49.

[5]孙峻.“新工科”土木工程人才创新能力培养[J].高等建筑教育，2018，27（2）：5-9.

[6]饶碧玉，刘艳慧，陆志炳，赵炎，戴翔.新工科理念下城乡建设多学科交叉融合人才培养模式构建[J].云南农业大学学报（社会科学），2018，12（3）：103-107.