基于学科交叉融合的土木工程类研究生培养模式探究与实践

张艳 蔡国军 郑天元 刘涛 郑建国 宋素艳

摘  要：进入21世纪，科技、教育、文化水平飞速发展，质量稳步提升，在此新形势下，基于学科交叉融合，培养拔尖创新领军型土木工程类研究生，是实施人才强国战略和创新驱动发展战略的重要保障。针对土木工程学科研究生教学理念陈旧、知识结构单一，教学模式滞后、资源配置不足，教学体系固化和国际视野局限等问题，安徽建筑大学提出“改革创新培养过程，交叉融合土木学科”的研究生培养新理念，形成“师资-平台-项目”三位一体研究生培养新模式，构建土木学科研究生“动态目标-能力提升-精细培养-评价反馈”的研究生培养新体系，通过创新培养理念、革新培养模式、夯实培养体系，经探究与实践，人才队伍、教学成果、科研水平及平台建设均取得显著成效。

关键词：学科交叉；拔尖创新；土木工程；教学理念；研究生培养新模式

中图分类号：G643.0      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）10-0１４８-0４

Abstract： In the new situation of rapid development of technology and steady improvement of education quality， cultivating top-notch innovative and leading civil engineering graduate students based on interdisciplinary integration is an important guarantee for implementing the strategy of strengthening the country through talent and innovation driven development. In response to the outdated concept， single knowledge structure， lagging training mode， insufficient resource allocation， solidified training system， and limited international perspective of graduate education in the field of civil engineering， Anhui University of Architecture and Technology has proposed a new concept of graduate education called "reform and innovation training process， cross integration of civil engineering disciplines"， forming a new model of "teacher platform project trinity" graduate education. A new graduate training system for civil engineering graduate students has been established， which includes dynamic training objectives， spiral improvement of abilities， refined training plans， and objective evaluation feedback. Through innovative training concepts， innovative training models， and solid training systems， significant results have been achieved in talent team， teaching achievements， scientific research level， and platform construction through exploration and practice.

Keywords： intersection of disciplines; top notch innovation; civil engineering; teaching philosophy; a new model for graduate training

新世紀开始，全球化不断深化，人工智能高速发展，对传统土木建造类研究生培养提出了新的要求。2020年7月，全国研究生教育工作会议顺利召开[1]，习近平总书记针对研究生教育问题作出重要指示，深入推进学科专业调整，提升导师队伍水平，完善人才培养体系，加快培养国家急需的高层次人才[2]。高校研究生培养是满足拔尖人才培养需求的主战场，在人工智能科技变革和教育高质量发展的新阶段与新形势下，面向国内外土木工程相关学科前沿科技和国家重大战略需求，培养拔尖创新领军型土木工程类研究生是落实科教兴国战略、人才强国战略和创新驱动发展战略需求的重要举措[3-5]。安徽建筑大学依靠雄厚的科研优势、人才优势和宽厚的教学平台，对高层次人才培养模式了进行改革与实践，效果显著。

一  解决的教育教学问题

传统土木工程学科聚焦于世界前沿科技和国家重大需求，培养拔尖创新领军型研究生，需要解决以下典型教学问题。

（一）  教学理念陈旧，知识体系单一

在科技发展日新月异的背景下，传统的土木工程类研究生教学理念相对滞后，知识体系更新缓慢，课程体系设置不合理，授课内容偏重理论化，与实践结合较少，导致培养的研究生知识面狭窄，解决复杂土木工程问题的能力得不到充分锻炼。

（二）  教学模式滞后，资源配置不足

自改革开放以来，全国城镇化进程不断加快，新基建高速发展，港珠澳大桥、上海中心大厦等超级工程不断涌现，在此背景下，传统土木工程类研究生在教学模式方面严重滞后于时代科技发展，在师资配置上缺乏高水平学术型导师、工程大师级专家和学科交叉型导师，同时研究生培养所依托的科产教平台，国家级、省部级科研项目以及企业委托的大型横向项目和教学项目数量也相对较少[6-8]。

（三）  教学体系固化、国际视野局限

进入二十一世纪，全球化和区域一体化不断深入，在此背景下，传统土木工程研究生教育体系存在固化现象，培养方式主要依赖于传授知识，缺乏创新和引导。此外，土木工程类国际化课程资源匮乏，国际知名学者的参与度不高，这限制了研究生拓展国际学术视野的能力[9-10]。

二  实施条件

（一）  项目实施依托的优势学科群

2017年以来，安徽建筑大学开始在全球化不断深化、人工智能高速发展的大背景下，面向城镇化高速发展的需求，开展土木建造类研究生拔尖人才培养改革。安徽建筑大学拥有土木工程一级学科博士点，土木工程、安全科学与工程和测绘科学与技术一级学科学术型硕士学位授权点，土木水利、交通运输以及资源与环境专业型硕士学位授权点。2020年，土木工程学科被评为安徽省高峰学科。近年来，以安徽建筑大学优势学科群为基础，开展了基于学科交叉融合的土木工程类研究生培养模式探究与实践。

（二）  依托团队及平台情况

安徽建筑大学土木工程学院现有包括国家杰出在内的高层次专业教师160余人，建筑健康监测及灾害预防技术国家地方联合工程实验室等9个科研平台，设有建筑工程系、岩土工程系、道路与桥梁工程系、安全工程系、测绘科学与工程系、工程力学教研室、土木工程综合实验中心和智慧土木研究中心。土木工程综合实验中心建筑面积约5 000 m2，固定资产约1.1亿元，在多学科交叉融合发展方面为培养土木工程类研究生拔尖领军人才，提供了一个良好的平台基础。

三  实施内容

（一）  成果目标与思路

针对土木工程学科研究生培养理念陈旧、模式单一与体系固化等问题，安徽建筑大学不断探索土木工程类研究生人才培养新路径，提出了“改革创新培养过程，交叉融合土木学科”的研究生培养新理念，形成了“师资-平台-项目”三位一体研究生培养新模式，构建了土木学科研究生“动态目标-能力提升-精细培养-评价反馈”的研究生培养新体系。

聚焦于国家重大战略需求、世界前沿科技和经济发展主战场，安徽建筑大学制定了研究生培养模式新思路，即以培养拔尖创新领军型研究生人才为目标，以土木工程学科融合发展为抓手，以汇集国内外高水平教育教学资源为保障，实现研究生培养从传统土木到智慧建造的交叉融合发展，开辟了智慧土木工程类研究生人才培养新途径（图1）。

（二）  解决教学问题的方法与路径

以创新教学理念为指导，改革教学模式，完善教学体系，坚持顶层设计统筹谋划，致力于构建交叉融合型多学科教学体系，建设高质量协同发展的科研教学平台，打造学术、工程、项目高水平导师队伍。重点关注经济主战场、国家重大战略需求和世界前沿科技领域，培养土木工程类拔尖创新领军型人才（图2）。

1  深度交叉土木学科，深耕学科融合互补，智慧赋能创新培养理念

制定新版土木工程學科研究生培养方案，融入世界科技前沿知识，旨在构建多学科交叉融合的一流导师队伍。设立土木工程、安全科学与工程、测绘科学与技术一级学科学术型硕士学位授权点。同时更新传统土木工程类研究生课程体系，引入工程中的有限元法、高等混凝土结构理论等科技前沿交叉领域的通识类基础课程。此外，改革研究生专业学位课程，增加创新性、实用性，使课程结构层次更清晰。制定本、硕、博贯通人才培养方案并开设相关课程。通过这些举措，旨在实现课程上的“学专互补”和本硕博共享，为传统土木工程类研究生培养提供智慧赋能，达到新的制高点。

2  充分依托学科态势，聚焦重大项目需求，“三位一体”革新培养模式

借助土木工程学科优势，对本学科导师队伍的学缘结构进行优化，构建了一支一流导师队伍，其中包括杰出青年人才、教学名师等国家级和省部级人才及在本学科领域具有较高水平的兼职导师。建立了建筑健康监测及灾害预防技术国家地方联合工程实验室等9个科研平台，为培养研究生的综合能力提供高质量的科研平台。依托国家科技重大专项、国家重点研发计划等大型国家级科研项目，以及为我国交通、能源、市政等重大基础设施建设提供服务的机构（如中海油、中交集团）委托的科技攻关项目，不断推进科学研究与产业教育融合发展，为研究生培养提供了众多优质项目和科研教学资源。

3  加强开展国际教研合作，搭建联合培养平台，“国际通达”夯实培养体系

通过与国际知名导师Paul Mayne教授合作和派遣优秀青年研究生到海外进行访学交流等方式，成功打造了一支与国际前沿科技接轨的一流导师队伍，拓展了国际视野。通过设立国际化学术课程、组织国际学术会议、出国学习深造、邀请本领域海外知名教授进行讲座以及设立双语专业课程等多元化形式，与国际高校共建联合培养基地与项目，以增强研究生的前沿科技能力和水平、开阔他们的国际视野。

（三）  特色与创新

1  培养理念创新：“改革创新培养过程，交叉融合土木学科”，制定高水准培养目标

通过改革创新培养过程和交叉融合土木工程学科等手段，制定了高水准研究生创新培养目标。

聚焦经济建设主战场：在国内经济和新基建飞速发展的新形势下，充分利用土木工程学科高速稳定发展的红利，将人工智能融入传统土木工程学科，提升解决复杂土木工程问题的能力。

聚焦国家战略重大需求：通过承担国家重点研发计划、国家自然科学基金项目、港珠澳大桥等国家级纵向重大科研类项目和重大横向工程类项目，开展土木工程学科人才培养，提升研究生工程实践和创新能力。

聚焦世界前沿科技发展：加强国际化学术创新课程建设，借助国家自然科学基金重大项目等优势培养资源，依托国家级人才导师领衔，开展“岩土工程原位测试国际论坛”等国际交流会议，提升研究生科技前沿创新能力。

2  培养模式创新：“师资-平台-项目”三位一体，显著增强智慧土木建造类人才培养能力

师资引育：着力高水平导师队伍建设，全职引进执行院长1名（张宁），负责指导学院行政工作，分管学院实验室建设与管理及招生工作，联系道路与桥梁工程系、实验中心，引进校外兼职博士生导师9名。

平台建设：建有国家发改委建筑健康监测及灾害预防技术国家地方联合工程实验室1个，安徽省发改委及科技厅、住建厅建设平台8个。

项目提升：增设质量工程教学项目，获批国家重点研发计划、国家自然科学基金等国家级重大科研项目，承担中海油、中交集团等单位委托的科技攻关项目。

3  培养体系创新：“动态目标-能力提升-精细培养-评价反馈”，持续提升研究生人才培养质量

紧密追随时代发展需求，积极响应评价反馈机制建设，不断优化拔尖创新领军型研究生人才培养目标。持续提升“师资-平台-项目”三位一体研究生培养模式，加强“教学-科研-实践”研究生全过程精细化培养质量管控。持续跟踪并分析“人才培养方案-用人单位意见-行业实际需求-学科评估意见”的全方位评价反馈结果。根据此结果持续修订培养目标，形成闭环优化培养体系，确保培养质量不断提升（图3）。

四  主要成效

（一）  形成了一支具有国际水平的学术团队，教学与科研达到国内领先、国际一流水平

学院教师团队在国内外重要学术期刊发表SCI论文1 000余篇，授权发明专利200余项，出版著作10部，在国内外取得了突出的学术影响力。学院教师在教学成果、教改项目、教学论文等方面均成效显著。

（二）  完成了一套科产教融合的高质量教学资源

依托国家杰出青年科学基金、国家科技部等国家重大科研项目和企业课题，获得国家科技进步二等奖等创新成果支撑的育人资源及出版融入交叉学科科技前沿成果的《岩土工程现代原位测试理论与工程应用》等教材17部。

（三）  设立了一批产学研结合的高层次培养平台

学院成立了智能地下探测与环境岩土安徽省工程研究中心、安徽省BIM工程中心、安徽省城市建设和地下空间工程技术研究中心、建筑健康监测及灾害预防技术国家地方联合工程实验室、建筑结构与地下工程安徽省重点实验室、智能地下探测技术重点实验室、安徽省装配式建筑研究院、安徽省膨胀土力学与工程研究院和安徽省智能地下探测技术研究院9个科研平台。

（四）  培养了一批土木工程优秀人才，成为国内土木工程领域重要的人才培养基地

每年培养研究生400余人，参加国家级课题比例达95%以上，研究生为第一作者发表SCI论文500余篇，授权发明专利50余项；研究生获国家级和省级科技竞赛、创新创业大赛奖200余项，自主研发的“地下污染在线污染监测预警平台”获“创青春”全国大赛银奖。学生获得中国公路学会优秀博士学位论文奖、交通运输工程全国优秀博士学位论文奖等多项奖励。

（五）  培养的研究生就业及职业发展质量逐年提高

2019—2023年毕业研究生就业率达到了98%以上，就业去向包括教育科研、党政机关、国有民营企业等，其中有85名毕业生通过定向选调扎根偏远地区，为我国实现全面脱贫做出了贡献。600名毕业生继续投身本专业一线岗位，15名毕业生选择部队一线岗位，为实现强军梦贡献青春力量。3名毕业生选择中初等教育单位，坚持立德树人、铸人育魂，为教育强国建设添砖加瓦。

五  结束语

对土木工程类研究生培养模式的探究与实践是一项长期复杂的过程，如何培养科研素养与实践应用能力均衡发展，同时研究方向与地方特色、产业需求深度结合的拔尖创新型土木工程人才，是值得我们共同深入探讨的重要问题。安徽建筑大学基于学科交叉融合的土木工程类研究生培养模式的探究与实践在师资队伍、教学资源、培养平台及就业前景方面取得了丰硕成果，受到了学生的广泛好评，在校内外形成了良好的推广示范效应。因此，本研究可为其他高校的土木工程类研究生培养提供建设思路。

参考文献：

[1] 黄宝印.深化改革、提高质量，立德树人、追求卓越——党的十八大以来，研究生教育领域三次重要会议[J].中国研究生，2021（5）：12-23.

[2] 习近平对研究生教育工作作出重要指示强调：适应党和国家事业发展需要 培养造就大批德才兼备的高层次人才[N].人民日报，2020-07-30.

[3] 文海家，谢强，李英民.土木建造类研究生学科交叉融合培养体系研究与实践[J].高等建筑教育，2023，32（3）：100-106.

[4] 杜柳钢.土木工程人才培养模式研究[J].企业导报，2016（10）：111.

[5] 丁选明，陈志雄，仉文岗，等.产学研一体化土木工程创新人才培养研究[J].高等建筑教育，2021，30（3）：30-36.

[6] 陈舟，王祥秋，陈玉骥，等.地方院校土木工程专业人才培养现状与探索思考[J].教育教学论坛，2019（3）：178-179.

[7] 韩福乐，周延涛.省属高校国际化创新型人才培养现状及对策——以河南省属高校为例[J].神州学人，2023（3）：26-31.

[8] 张建伟，曹万林，董宏英，等.基于大工程观的土木工程研究生创新能力培养体系构建与实践[J].高等建筑教育，2022，31（2）：53-58.

[9] 姚未来，刘元雪，孙涛，等.新工科背景下土木工程專业研究生创新实践教学平台构建[J].高等建筑教育，2023，32（1）：31-38.

[10] 杨圣奇，黄彦华，匡颖芝，等.加快推进硕士研究生教育高质量发展——以中国矿业大学力学与土木工程学院为例[J].高等建筑教育，2023，32（1）：80-87.