新工科背景下建筑类专业学生工程实践能力提升及评价探索

李晟 刘川 李涛 方明 赵燕萍

摘  要：新工科建设对建筑类专业学生的工程实践能力提出了更高的要求。文章通过分析建筑类专业学生工程实践能力培养存在的问题，指出建筑类专业学生工程实践能力的提升途径。高校应以理论基础、工程实践背景、创新能力、团队协作能力为准则层，构建建筑类专业学生工程实践能力评价指标体系，旨在为教育管理部门、高校建筑类专业教师及学生提供借鉴与参考。

关键词：建筑类；工程实践能力；融合教学；评价指标体系

中图分类号：G642    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2024）11-0176-05

当前，国家推动创新驱动发展，实施“一带一路”“中国制造2025”“互联网＋”等重大战略，迫切需要加快培养适应和引领新一轮科技革命和产业革命的卓越工程人才。自2017年2月以来，教育部及相关部门积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”，发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》。新工科建设注重的是工程教育教学改革研究与行动，强调的是毕业生能适应未来社会的发展及变化。实践是工程的灵魂，更是创新的源泉，［1］新工科人才的培养必须面向工程实际，在工程实践中形成工程思维，积累工程经验，实现工程创造。在此背景下，如何提升学生的工程实践能力是建筑类专业发展亟待解决的问题。

一、建筑类专业学生工程实践能力培养存在的问题

（一）未建立多学科融合的知识体系

工程项目本质上是多学科知识融合后的创造物，通常是基于集成性知识体系创造出新的实体，这造就了工程项目具有复杂、综合、系统的特征，以及具备创造性的属性。［2］正因如此，决定了工程教育人才培养必然具有复合性，一方面体现在其知识形态层面上，另一方面体现在能否做到学科与学科之间的交叉与融合上。［3］然而，建筑类专业培养出的学生普遍存在知识结构单一、未能建立多学科融合知识体系的问题。一方面，任课教师本身就缺乏多学科背景和融合知识的经历，难以在教学中体现跨学科整合；另一方面，现有的人才培养方案并未很好地融入多学科交叉理念，相关课程设置和教学内容仍旧是按单一学科领域来安排。由于缺乏多学科知识的融合，学生所掌握的知识缺乏系统性和综合性，这直接导致了学生在面临实际工程问题时，不能整合运用多领域知识，也就无法提出创新的解决方案。

（二）重理论轻实践

调查发现，许多建筑类专业学生的实践能力不足，难以满足工作岗位的实际需求，重理论轻实践是一个重要原因。主要体现在以下几个方面：一是部分高校在人才培养定位上存在偏差，课程设置过于侧重理论知识的传授，而忽视了实践环节在培养工程实践能力中的重要作用，导致学生难以真正掌握工程实践的方法和技能；二是一些高校对于教师的职称评审过分强调科研论文及项目的数量和级别，教师精力过多地投入撰写论文和申报课题上，无法分身参与实践项目，尤其是新入职的博士和硕士教师，他们工程项目的历练，实践经验不足，在教学过程中难以将专业理论与工程实践有机结合，无法用生动的工程案例讲解知识点，从而影响了实践教学质量；三是课程考试重理论知识輕实践考核，这也造成学生在思想观念上重理论轻实践，在没有得到有效实践训练的情况下，知识无法转化为实践技能。

（三）实践教学经费少、实践机会有限

开展实践类教学的经费支出远远高于理论教学，这对于办学经费有限的地方高校而言是一项极大的挑战。尽管近年来各高校加大了实践环节的经费投入，但总体上仍然与实际资金需求存在较大差距。导致的直接后果是，实验室数量和实验设备数量有限，很多高校不得不采用教师演示、学生观摩的教学模式，学生无法亲自动手操作，很难达到对理论知识的深度理解，更难通过实验手段化解实际工程难题。

另一个突出问题是毕业实习或是工程实习课程时间安排较短。很多高校的毕业实习或工程实习课程仅为1—2周，这显然与工程项目的长周期性不匹配，这么短的时间很难让学生有效提升实践能力。

此外，校企合作实践教学基地建设也面临一定障碍。尽管很多高校与建筑类企业建立了校企合作实践教学基地，但是企业面临巨大的市场竞争压力，且有其自身的发展目标和人才需求，各建筑类企业接收实习生的意愿普遍不强且数量有限。这种现象反映的是人才培养效果与培养目标的达成度不够、与经济社会发展需求的适应度不够。［4］

（四）工程实践能力评价体系不完善

新工科是国家主动应对新一轮科技革命和产业变革的战略行动、是一次大规模、全方位的高等教育改革行动、是新时代工程教育的新方向。［5］新工科倡导的理念强调培养学生适应未来社会发展变化的能力，重视学生在实践中塑造工程思维、积累经验、实现创新。因此，建立科学完备的工程实践能力评价体系，对促进建筑类专业人才培养质量提升至关重要。

然而，当前很多高校在这一方面还存在明显不足。一是评价内容单一、考核形式单一，往往只关注实践课程学时数、课程成绩或者竞赛获奖情况，忽视了实践能力的系统性和多维度特征；二是评价指标缺乏科学性，未能全面反映出学生工程实践各个方面的真实水平；三是评价体系缺乏明确的导向作用，未能很好地指导实践教学的开展。

二、建筑类专业学生工程实践能力提升路径

（一）加强多学科融合教学，健全以社会需求为导向的实践教学内容

新工科背景下，加强多学科融合教学、健全以社会需求为导向的实践教学内容，是提升建筑类专业学生工程实践能力的基础。

一方面，建筑工程的复杂性和综合性决定了必须建立多学科融合的知识体系。优秀的工程师不仅需掌握专业技术基础，还需具备创新理念、管理方法、法律法规、经济学等多领域的系统知识。传统单一学科教学模式已无法满足新形势下人才培养需求。高校应把学科交叉融合作为人才培养的突破口和“催化剂”，以多学科知识聚变的模式推进专业建设特色化发展。［6］

另一方面，工程实践教学内容必须紧密契合国家重点领域和行业发展需求。可以加大生态规划与设计、绿色建筑、建筑信息模型等新型理念和技术教学力度，提升学生环保意识和数字化能力和创新思维。同时，要及时跟进智能建造、装配式建筑等新兴产业发展趋势，前瞻性地调整教学内容。此外，高校要进一步加强与企业的合作，邀请企业参与实践课程设计，将“双师型”师资比例、工程实践课程学时、学生个人实践表现等纳入考核范围，不断提高实践教学质量，增强学生的创新意识、社会适应能力和就业竞争力。

（二）实践与理论教学深度融合

理论教学能让学生有效获取专业基础知识，但是相对实践教学而言较为沉闷，学生往往处于一种被动的学习状态，较难唤起学生学习激情及智慧活动的积极性，更难激发学生的创新意识和探索精神；而实践教学是以实验、实习、工程项目为基础，核心是培养学生解决实际工程问题的能力，其相对理论教学而言，容易调动学生的学习积极性和探索精神，当然实践教学也离不开理论教学奠定的基础，尤其是想实现解决复杂工程问题能力的提升，必须具备扎实的专业基础知识。目前以ChatGPT为代表的AI革命已经开始，知识继承型建筑类人才必将会被淘汰，而实践则能转变思维模式，培养学生分析问题、解决问题的能力，提升创新能力。因此，理论教学与实践教学必须有机融合，形成一体化的教学体系。

具体来说，高校可构建“课堂教学—学术活动—科学实验—生产实习—工程实训—社会实践”相融合的课程及教学体系，使学生在不同环节逐步内化和应用专业知识技能。［7］在课堂教学中，任课教师也要转变观念，结合理论知识及丰富的真实工程案例启发学生独立思考，注重培养学生分析解决问题的能力，而非单纯传递知识。

此外，加强“双师型”师资队伍建设也是关键一环。高校要定期组织教师到企业实践锻炼，参与工程项目研发和管理，掌握前沿实践经验和创新理念，从而能够有效将专业理论知识与工程实践相结合，促进学生知识技能的高效内化。

理论教学与实践教学的紧密结合、相互渗透，是新工科背景下培养建筑类复合型创新人才的关键所在。只有打通理论“支撑”与实践“驱动”两端，才能最大限度地提升教学质量和人才培养水平。

（三）加强学生工程实践项目的参与度

首先，人才培养应发挥学习情境对知识及能力体系建构的重要作用，让学生在实践项目中进行学习和实现能力提升。课程教学中，应增加实践课程的数量，并精心设计丰富多样的实践教学内容，通过多做探索性实验、多参加生产实习、多参加实际项目和创新性设计竞赛，使学生能够基于已有的理论知识体系，深入了解和体验工程实践的全过程。［8］在这一过程中，新旧知识将相互碰撞、融合，从而帮助学生建构起更加完整、系统的知识体系，并全面提升综合能力。

其次，建筑类专业的本质源于实践、归于实践、为实践服务，高校需密切联系行业企业、开展校企合作。可按照“学科知识体系构建+综合素质能力拓展+创新创业职业发展”三位一体的方式，建立“校企合作，协同育人”的人才培养新机制，吸纳社会资源及资金联合培养人才，全力提升学生工程实践项目的参与度，让学生在实践中不断思考工程项目的实现要点与难点，［9］不断探索解决问题的方案。

（四）建立建筑类學生工程实践能力评价及反馈机制

对专业学生工程实践能力进行科学评价与有效反馈，是提升建筑类人才培养质量的重要途径。这一机制不仅是对学生能力的一次全面检测，更是教师教学效果的直观反映，同时也为管理部门的学科建设提供了宝贵的决策依据。

具体而言，这一机制应涵盖学校职能部门、教师、学生自身、用人单位及家长等多方评价主体。通过他们的共同参与，可以对工程实践能力进行多层次、全方位的分析和评价。这种多元评价的方式，能够确保评价结果的合理性、客观性和全面性，避免单一评价标准的局限性。

同时，评价结果的反馈也是至关重要的。需要将评价结果及时、准确地反馈给相关主体，以便他们根据反馈信息进行有针对性的改进。这种反馈不仅是对学生能力的进一步提升，也是对教师教学方法的改进和教学质量的提升，更是对学科建设的不断完善和优化。

通过构建这一闭环机制，可以形成一个全员参与、良性互动的评价网络体系。这将有助于深入了解建筑类专业学生的工程实践能力状况，为后继实践教学提供有力的优化依据，推动人才培养质量的不断提升。

三、建筑类专业学生工程实践能力评价指标体系构建

本研究基于对文献资料的总结、专家意见、人才培养目标、用人单位意见等，以能力本位论、工程教育理念、OBE理念及STEM理念为指导遴选指标，通过德尔菲法、层次分析构建建筑类专业学生工程实践能力评价指标体系。

（一）工程实践能力评价指标体系构建的原则

新工科建设背景下对建筑类专业学生工程实践能力有新的要求，本研究以适应社会发展及用人单位需求为目标、以有效促进和优化学生工程实践能力为准绳，基于以下原则构建建筑类专业学生工程实践能力评价指标体系。

1. 科学性原则

科学性原则指力求评价指标的科学性、合理性，能够准确表达建筑类专业学生工程实践能力的内涵，既考虑评价指标是否符合客观实际，是否符合已被广泛认可的教育理论，也考虑其是否能够经受时间的验证。

2. 整体性原则

整体性原则即把学生工程实践能力看作一个有机整体，从系统论的角度考虑评价指标。对于建筑类专业学生工程实践能力评价指标的选择要注重层次性和内在关联性。既要全面综合反映学生工程实践能力的各种要素，更要简明，指标不宜过于繁琐。

3. 有效性原则

有效性原则指评价结果能够对建筑类专业学生工程实践能力提升产生积极的促进作用，能够为学校、教师、学生提供有益的反馈信息。具体表现为，能为学校教学管理、优化资源配置、构建保障机制等提供参考；能促进教师改进教学方法、提高教学质量；能协助学生发现自身实践能力体系中某些指标层面的不足，从而针对不足进行提升。

（二）工程实践能力评价体系的确立

通过专家、企业管理者及技术负责人、各高校教师的多轮研讨最终建立了层次结构模型（如表1所示）。目标层为建筑类专业学生工程实践能力评价体系，准则层（一级指标）为理论基础、工程实践背景、创新能力、团队协作能力，指标层（二级指标）为工程理论知识扎实度、专业相关领域的技术标准掌握度、工程领域政策和法律法规熟悉度、跨学科知识融合及应用能力、工程实践课程的系统性、实践型师资力量、虚拟仿真实践教学条件、企业实习参与度、专业前沿知识、探索性学习能力、创新性解决问题的能力、与时俱进的意识、沟通交流能力、工程项目组织与管理能力、执行力、求真务实的工作态度。

（三）工程实践能力评价指标权重计算及分析

权重表示评价指标重要程度的定量分配，本研究权重分析及计算的具体步骤如下：首先，以通讯方式、九级标度法分别收集11位专家对各层级要素重要程度的对比评分表；其次，汇总11位专家的评分，采取均值的方式得出综合评分；将该综合评分再分别反馈给专家，再次征询意见，各专家依据综合评分调整自己原有的评分，再次汇总及综合评分，经过三次反复，得到11位专家一致认同的各层级要素重要程度对比评分表；最后，利用yaahp软件进行权重计算及一致性检验，得到建筑类专业学生工程实践能力评价指标权重表（如表2所示）。

由准则层的权重值可知，其重要性排序为：工程实践背景＞创新能力＞理论基础＞团队协作能力。这说明在建筑类专业学生工程实践能力培养中，工程实践背景占据着首要位置，是关键因素。通过指标层各评价指标相对于目标层的权重值来看，最重要的8个指标及权重依次为：企业实习参与度（0.1717）、探索性学习能力（0.1369）、实践型师资力量（0.1094）、专业前沿知识（0.0907）、跨学科知识融合及应用能力（0.0707）、工程实践课程的系统性（0.0638）、创新性解决问题的能力（0.0581）。其中，企业实习参与度、实践型师资力量、工程实践课程的系统性属于工程实践背景一级指标；探索性学习能力、专业前沿知识、创新性解决问题的能力属于创新能力一级指标；跨学科知识融合及应用能力属于理论基础一级指标。在进行建筑类专业学生工程实践能力培养时需重点关注以上几个指标因子，当然，也不能忽视其他因子的作用，应从系统性的角度进行综合培养，才能造就高素质的工程实践人才。

四、结语

培养适应未来社会经济发展需求、工程实践能力突出的专业人才，是我国建筑类院校及专业的重要任务，也是一项长期而复杂的工作。学生工程实践能力的提升既要符合人才发展的规律，也要结合各院校自身的优势及学生自身的特点，不断总结问题和积累经验，建立健全多元化教学融合的培养机制及多主体协同的评价、运行机制，通过全社会的共同努力培养出高素质的建筑类专业工程技术人才。

参考文献：

［1］ 高波，霍凯，陈羽，等. 新工科背景下提升学生创新实践能力的探究［J］. 实验室研究与探索，2022，41（06）：178-181.

［2］ 姜立婷. 基于“新工科”背景的工程实践教育体系与实践平台构建研究［J］. 大连大学学报，2020，41（03）：125-128.

［3］ 高晓新，王志，程秋冉，等. 协同提升大学生工程实践能力研究与探索［J］. 实验室研究与探索，2022，41（11）：238-241，252.

［4］ 王超，李冰冰，晋媛媛. 卓越工程师培养机制中“实践不实”现象的诱发因素研究——基于参与者视角的扎根理论分析［J］. 中国高教研究，2022（09）：46-52.

［5］ 齐书宇，黄丹宁. 从多维分裂到融合建构：本科生工程实践能力培养的争议与反思［J］. 清华大学教育研究，2022，43（02）： 84-93.

［6］ 许建和，严钧，欧阳国辉，等. 感悟·训践——地方高校建筑学专业本科人才培养新模式探析［J］. 高等建筑教育，2021，30（01）： 34-42.

［7］ 罗晓燕，雷庆. 本科工程实践教育体系多元路径构建——新加坡国立大学的启示［J］. 高等工程教育研究，2023（05）：181-187.

［8］ 居里锴，徐建成，周成. 新工科视域下高等工程实践教学的理性反思与体系改造［J］. 江苏高教，2022（12）：128-131.

［9］ 庄腾腾，孙钦涛. 企业参与高等工程教育教学与课程内容改革：路径与挑战［J］. 高等工程教育研究，2024（01）：92-98

（责任编辑：牛雪璐）

基金项目：本文系2022年湖南省普通高等学校教学改革研究项目“新工科背景下建筑类专业学生工程实践能力提升及动态评价研究”（项目编号：HNJG-2022-0749）；2020年湖南省学位与研究生教育改革研究项目“跨界融通，智能引领——规划设计类研究生教师工程创新能力提升及动态评价研究”（项目编号：2020JGYB173）；2021年南华大学校级教学改革研究重点项目“新工科背景下建筑类专业学生工程实践能力提升及动态评价研究”（项目编号：2021ZD-XJG08）研究成果之一。

作者簡介：李晟（1981—），男，博士，南华大学松霖建筑与设计艺术学院副教授，研究方向为建筑类教学及科研；刘川（1999—），女，硕士在读，南华大学松霖建筑与设计艺术学院，研究方向为景观规划与设计；李涛（1984—），男，博士，南华大学松霖建筑与设计艺术学院副教授，研究方向为建筑类教学及科研；方明（1979—），男，博士在读，南华大学松霖建筑与设计艺术学院副教授，研究方向为风景园林教学及科研；赵燕萍（1991—），女，硕士，南华大学松霖建筑与设计艺术学院讲师，研究方向为风景园林教学及科研。