新工科背景下土木工程个性化人才培养探索

姚 军，刘 伟，张 楠

（合肥学院城市建设与交通学院，合肥 230601）

1 概述

为应对新时期科技革命和行业变革，支持地方经济发展，促进产业结构升级转型，教育部于2017年积极推进新工科建设。新工科建设基于区域经济发展需要，培养符合行业发展需要的高质量人才，推动工程科技进步引领科技创新。新工科背景下，地方应用型高校聚力丰富人才培养模式，以提升人才培养质量为基准点，开展个性化人才培养模式，避免同质化办学。

个性化人才培养模式注重多元化教学理念，满足学生不同学习需求，促进学生个性发展和创造力提升，是开展新工科教育的有力措施之一。目前不少高校并没有根据新时期学生学习多元化发展需要而积极调整培养模式，仍然按照传统教学模式对所有学生开展同质化人才培养，导致学生丧失学习兴趣，被动式应付教学过程，学生创造力得不到发展，人才培养成效不佳，不符合新工科建设需要。

针对以上现象，部分高校已经开始关注、了解学生的学习诉求，探索符合学生多元化学习需求的个性化模式。吴玲等[1]通过问卷调查的方式调研学生的学习需求，再制定差异化人才培养方案；胡顺石等[2]通过优化课程体系设置和考核评价方式，推进个性化人才培养模式；才燕等[3]基于学生需求设置个性培养课程，健全考核方式，促进个性化人才培养；郇正良等[4]通过分析大学生的学习行为方式、思维方式、学习目标，制定从理论到实践切实和兴的个性化人才培养方案。

合肥学院土木工程专业办学历史悠久、特色鲜明，目前有土木水利专业硕士点、安徽省一流专业建设点。随着新时期工程科技不断发展进步，新技术、新理念不断涌现，为培养高质量人才，需要开展交叉学科融合。本文在土木工程专业实行模块化教学改革的基础上，针对计算机、机械、人工智能等工科专业进行跨学科的模块组合，形成符合新工科发展的模块池，教学内容上以满足新时期行业交叉发展需求，同时为满足学生毕业后学术型、应用型不同发展需求，展开个性化人才培养模式。本文以新工科建设为背景、模块化课程池为载体、专指委和工程教育认证标准为要求，开展多学科融合以满足学生个性化发展需求的人才培养模式研究。

2 学生多元化学习诉求

为充分了解学生的多元化学习诉求，本专业在新生进校之后开展学生学习目标问卷调查。为提高问卷调查的质量，在开展调查问卷之前，学院充分做好专业介绍、职业规划，个性化人才培养的总体目标和实施方式；同时为保证本次调查数据的质量，在问卷填写之前重点介绍了本次问卷调查的目的和问卷填写注意事项。本次调查对象为合肥学院2020级土木工程专业学生，共计72名。问卷内容为本科阶段学习目标，问卷调查结果如图1所示。

图1 问卷调查结果

通过图1问卷调查结果可知：企业就业占33%、报考公务员占15%、报考硕士研究生占45%、出国留学7%。学生考研需求占比最高达到将近一半左右，专业对口就业达到三成，这两种学习目标完全符和当前学生就业主要意向，体现本次问卷调查的科学性。此结果充分反映了学生多元化学习目标，针对学生不同的学习需求，将以上学习目标整理为两大类，即应用型技术学习目标、学术性学习目标。企业就业类学生归结为应用型技术教学，报考公务员、硕士研究生、出国留学归结为学术性教学，针对这两类学生开展土木工程专业个性化人才培养差异化教学模式研究。为了支撑学生不同学习目标，从人才培养方案开始顶层设计。以应用型技术学习目标为例，应用型技术学习目标强调专业课程学习，且有别于传统的专业课程学习，专业课程学习过程中要注重实践能力培养。加大实习实训和课程设计比重，核心专业课程都设置了设计课程，如钢结构课程设计、钢筋混凝土肋梁楼盖课程设计、基础工程课程设计等，除了课程设计外，人才培养方案中还设置了认知实习、生产实习、毕业实习，形成了一整套的实践教学环节，实践类课程整体学分达到40%，在理论课程学习的同时充分锻炼学生实践能力，以便毕业后能迅速适应工作岗位。

3 高质量个性化的人才培养支撑体系

个性化人才培养以新产业发展对新工科人才的需求为目的，以培养交叉复合型新工科人才为目标，以满足学生个性化学习需求为出发点，以土木工程专业近几年来模块化教学改革实践为基础，构建系统化、结构化的课程体系。根据行业发展需要动态调整课程池的组成内容、不断优化整合，科学匹配新工科建设以人才质量为导向的毕业要求，形成个性化人才培养的体系支撑[5]。

在课程池建设基础上，分析学生多元化学习诉求及职业发展规划，借助课程池的动态可调整机制，不断调整完善个性化人才培养模式，满足新工科建设对高质量人才培养的需要。每个模块化课程池通过必修模块和选修模块设置，体现了对学生基本学习要求和深入学习要求区别化对待，通过一系列课程池形成完整的培养体系，满足了学生多元化学习需求。既保证了专业对学生的基本学习要求，又保证了学生对专业不同领域的学习期待，以及应用型和学术型两种职业规划的需求。

3.1 五个模块课程池建设

“模块化课程池”是两门或两门以上课程的组合，每门课程有其特定的课程内容和层次结构，以能力输出为教学目标，对于前置课程、后置课程去除交替、重合的知识内容，重新整合形成流畅度高、整体性强的模块化课程池。课程池内教学内容丰富，课程池间相互承接，形成逻辑性强的课程池体系[6]。如公共模块池、专业模块池、支撑学科模块池、应用领域模块池和综合实践模块池，如图2所示。模块化课程池建设应遵循关联性、整体性、独立性原则。模块化课程池建设不仅依托课程科学组合，还包括教师能力建设、教材建设、试验条件建设、考核机制建设、组织建设等，从而形成有理念、有体系、有支撑的教学方式。通过模块化课程池的组建将零散的专业课程体系化，前后课程池之间逻辑性强，促进人才培养体系简单化。

图2 五个模块课程池内容t

3.2 组建跨产业、跨学科，交叉型“模块化课程池”

围绕新时期行业新技术、新理念和新模式，打破专业壁垒，以培养行业高精尖人才为目标，基于新工科建设需要，构建交叉型“模块化课程池”。如在智能建造领域，培养的人才不仅要具备土木工程专业传统知识，还要懂得人工智能控制、大数据等相应计算机行业知识以及一定的机械设计相关知识，构建“支撑学科模块池”，如图3所示。这样才能解决复杂工程问题，符合新时期行业发展需要。模块化课程池有力地促进各学科交叉融合，既保证在人才培养体系中传统教学内容不改变，又把交叉学科内容引入到培养体系中，满足新时期工程科技人才需求，提升学生专业素养、实践能力。

图3 支撑学科模块池

3.3 模块课程池凸显人才培养个性化特征

根据学生自己的兴趣爱好以及职业生涯规划的差异性，在指定人才培养方案的同时兼顾学生对学习的不同需求，在专业模块池中对课程重组，如图4所示，凸显学生对学习内容的个性化需求。在课程池中设置必选课程和选修课程：必选课程需满足国家专指委、工程教育认证对专业的基本要求，保证学生学习专业应具备的基本素质；同时开设对应选修课程，通过选修课程满足学生对知识深度和不同专业方向的需求。如在大学数学模块中，必修课程为工程应用数学A、线性代数、概率论与数理统计；选修模块开设计算方法、复变函数与积分变换。必修课程满足了学生掌握基础科学的要求，满足毕业基本能力要求。针对考研、出国深造的学生，还需要进一步加强数学宽度、深度学习，所以选修课程拓展了数学学习内容，选修模块满足学生进一步升学对数学深度的需求[7]。

图4 专业模块课程池交叉组合内容

为满足地方经济发展和行业发展需要，本专业开展两个主要教学方向：装配式建筑、城市地下空间，满足不同专业方向兴趣学习，也紧跟社会发展，为行业培养高质量人才。同时为了满足更多学生对土木工程专业其他领域的学习兴趣，开设了任选专业模块课程子池，主要包括桥梁、道路等土木学科涉及专业方向。专业结合学习办学定位和自身优势，以装配式建筑、城市地下空间为主要教学方向，同时通过专业任选课程帮助学生学习专业其他领域课程，即满足了学生多元化学习需求，也拓展了学生专业视野，可以帮助学生更好地掌握专业知识。模块化课程池以结构化的形式解决了人才培养方案个性化需求，使得培养方案思路清晰、逻辑性强、特色鲜明，各高校可结合自身发展定位，修订出具备特色的人才培养体系，避免各高校同质化人才培养模式。

4 个性化的人才培养模式目标

土木工程专业模块化教学改革是内涵拓展、功能延伸的重要工作方向，通过多年模块化课程体系教学改革，已经具备了一定的成果。个性化培养模式不是简单地把学生分类培养，多开设几门选修课、满足形式需要，而是经过系统分析学生学习诉求、结合专业自身办学特点，合理设置课程支撑学生能力培养，形成完善的人才培养方案[8]。

4.1 模块化课程池体系突显专业培养特色

课程体系是个性化人才培养的核心内容，课程体系由模块化课程池组成。 模块化课程是成体系建立，各课程池之间既独立又相互联系，是一个自下而上、发挥各个模块作用、完成系统复杂工作的过程。模块化课程体系的构建，是围绕人才培养目标，从行业对工程人才能力需求出发，针对性设置课程体系，组建模块化课程。通过梳理专业所面向的企业岗位，进而对企业进行调研，分析出各个岗位所需的能力要素，将每个能力要素对应具体的知识点，再把相关知识点融合成课程模块，最后将课程模块进行组合，形成各个专业的模块化课程体系，既保证知识体系的完备性又突出知识的重组，突出能力为导向，满足高水平应用型人才的知识要素、能力要素。

4.2 坚定应用型办学定位，提升学生工程实践能力

学校始终坚持高水平应用型大学办学定位，不断探索产教融合的有效实现形式，与企业共建校企合作实习基地、校企合作研发中心，为政府、企业等利益相关者搭建协作平台和桥梁的同时，聘请一线岗位员工给学生上课，拉近理论与实践的距离。土木工程专业就业岗位大多从事技术、管理岗，对学生技术能力要求较高，在人才培养体系中设置认知实习、生产实习、毕业实习，让学生在行业一线感受实际岗位对自己的要求，通过认知、参与实际工程岗位，明确岗位需要哪些知识、哪些技能来支撑，从而明确在学校学习目标，既坚定了学校应用型办学定位，也提升了学生工程实践能力，形成了良性循环，长此已久，学生在服务区域的社会效应也显著扩大。

4.3 激发学习兴趣，提升学习成效

专业知识学习枯燥，学习动力不足是目前高校人才培养过程中普遍存在的问题，成为高质量人才培养的拦路石。学生如果对学习课程丧失学习兴趣，将导致缺乏学习动力，难以保证学习效果。因此在教学活动中应通过设计教学手段，充分激发学生学习兴趣。依据学生学习多元化目标开展教学方法研究，以科学的教学内容，激发学生学习动力。

除了丰富多元化学习内容，还应不断丰富教学方式。教学活动中转变 “以教为中心”为“以学为中心”，转变“课堂为主”为“课内外结合”。运用现代信息化技术进一步深化项目驱动教学法、CDIO、翻转课堂、案例分析教学、项目驱动教学、现场开发教学、激情教学法等方式，提升学生学习兴趣，让学生自己主动学习，提高学习源动力，学习成效必然显著提高，这对于高水平应用型人才培养具有极大的促进作用。

4.4 师资力量建设

师资力量是保证教学效果的重要保障，是个性化人才培养先决条件。师资建设是推动高等教育内涵式发展的重要手段，是高水平应用型高校培养高质量人才的基础与核心要素。在师资队伍建设过程中，要保证建立一支专业素养高、学术能力强，具有高尚人格、学术品格和育人责任心强的队伍。师资队伍建设要从人才引进和自身培养两个着力点同时出发。在人才引进方面，要充分思考现有教学力量中存在的不足，有针对性地引进国内外优秀人才助力专业更高层次发展；但应避免出现轻教学、重科研的情况，科研、教学是高校的两辆火车头，应受到同等重视。在自身培养过程，挖掘现有教师的潜力、激发教师的再学习动力，建立中长期进修的保障制度，加强管理体系建设，给教师创造一个良好的工作环境，让教师安心从事教学、科研工作，提升高校内涵，保证人才培养方案有效实施。

5 结 语

本文通过问卷形式，调查统计了2020级土木工程专业学生学习目标，分析了学生的就业规划，针对学生学习多元化目标以及在新工科背景下高质量人才培养的需求，结合土木工程专业正在开展的模块化课程池教学改革，开展专业个性化人才培养模式研究，主要得到以下成果：（1）个性化人才培养方案不断完善、模块化课程池内容更加丰富、合理，与人才培养方案互相支撑，培养学生符合行业工程科技人才需求，有效促进行业发展、专业发展；（2）学生学习个性诉求得到了充分尊重和满足，有效地激发学生学习源动力，学生学习成效高，有效促进学风建设；（3）个性化人才培养体系帮助学生更好进行职业生涯规划，学生目标明确能更好激发学生创造力。基础知识学习良好、实践能力强，岗位技能突出，就业针对性、就业质量显著提高。