“新工科”背景下土木工程专业人才培养模式研究
一、引言
新工科建设是面向未来科技与产业变革、主动应对新一轮科技革命和产业挑战的国家战略行动。自2017年教育部启动新工科建设以来，“复旦共识”“天大行动”“北京指南”等一系列政策文件的出台，为新工科建设指明了方向。新工科建设以培养适应和引领未来科技发展的卓越工程科技人才为目标。在数字化、智能化、绿色化深度转型的时代浪潮中，建筑行业正经历从传统建造模式向智能建造、绿色建造的根本性转变，对土建类人才提出了“跨学科、强实践、懂智能、能创新、重价值”的全新要求。
土木工程作为传统工科专业的典型代表，其人才培养模式在新工科背景下正面临着前所未有的挑战与机遇。一方面，智能建造、BIM技术、装配式建筑、绿色低碳等新兴领域对土木工程人才的知识结构和能力素质提出了更高要求；另一方面，传统土木工程专业教育普遍存在培养目标科学性不够、课程体系及教学内容不能与时代同步、多元主体协同育人不足、学生工程实践能力弱化等现实问题。如何在新工科理念的引领下重构土木工程专业人才培养模式，已成为当前高等工程教育改革的紧迫课题。
砖瓦世界曾刊文指出，土木工程行业的技术变革对人才培养提出了系统性新要求，传统以知识传授为主的教学模式已难以适应行业智能化、绿色化转型对复合型人才的需求。城市建筑也有论述强调，建筑行业的数字化转型要求土木工程教育必须打破学科壁垒，将信息技术、人工智能等前沿内容深度融入课程体系，培养具有跨界整合能力和创新思维的卓越工程师。
二、新工科背景下土木工程人才培养的现实问题
2.1 培养目标与行业需求的结构性错位
随着建筑行业向数字化、智能化、绿色化深度转型，智能建造已成为行业高质量发展的关键引擎。然而，当前许多高校土木工程专业的培养目标仍停留在传统施工技术和工程管理的框架内，对智能建造、BIM技术应用、装配式建筑、绿色低碳等新兴领域的能力要求缺乏系统性回应。传统土木工程专业存在培养目标科学性不够、课程体系及教学内容不能与时代同步等突出问题。人才培养目标与行业需求的导向性不明，直接导致了毕业生知识结构与岗位能力之间的适配性落差。
2.2 课程体系与前沿技术的适配性不足
新工科建设对应用型高校提出“学科交叉、产教融合、能力导向”的实践教学新要求，而传统工科教育仍存在课程内容滞后、实践环节碎片化、师资结构单一等问题。传统土木工程课程体系以力学、结构、施工等核心课程为主框架，对人工智能、大数据、BIM技术、智能建造等新兴技术的嵌入明显不足。课程设置存在与行业发展脱节的问题，导致学生毕业后难以快速适应行业数字化转型的实际需求。
2.3 实践教学与工程能力的培养短板
实践教学是培养土木工程专业学生工程能力的关键环节。然而，当前许多高校的实践教学仍存在“重理论轻实践”的倾向，实践环节碎片化，学生解决复杂工程问题的能力不足。校企协同方面，由于协同诉求目标不一、协同保障制度不全、协同激励机制缺失等问题，产教融合机制难以有效建立和运行。学生缺乏在真实工程场景中应用所学知识的机会，工程实践能力和创新能力的培养效果大打折扣。
2.4 师资队伍与产教融合的能力缺口
新工科背景下，土木工程专业师资队伍面临“双师型”教师比例不足、教师工程实践经验欠缺等结构性问题。专业教师普遍具有较高的学术背景，但缺乏系统的工程实践经历和企业工作经验，难以在教学中有效融入工程实际案例和行业前沿动态。校企协同育人方面，多元主体协同育人不足的问题尤为突出，企业参与人才培养的深度和广度均有待提升。
三、新工科背景下土木工程人才培养模式的创新路径
3.1 构建“五支撑、三协同、两融合”的系统化育人体系
面对传统土木工程人才培养体系与行业需求匹配度不足、目标定位不清、体系支撑不足、协同机制缺失等突出问题，中原科技学院土木工程学院创新性地构建了“五支撑、三协同、两融合”新工科应用创新型人才培养体系。“五支撑”涵盖平台资源、师资团队、教学内容、教学环境与手段、效果评价五个关键维度，为人才培养夯实根基。在平台资源支撑上，学院整合虚拟教研室、新工科实践教育基地、技术创新中心等优质资源，打造集师资交流、学生实践、师生创新于一体的三维能力孵化平台。在师资团队支撑方面，汇聚校内专任教师、企业导师与行业专家顾问三股力量，构建“校企协同、专兼结合、梯队分明”的创新型教学团队。
“三协同”机制突破传统教学中教学、科研、竞赛相对割裂的局限，实现教学与科研协同、教学与学科竞赛协同、科研与学科竞赛协同。在教研协同方面，以教促研、以研哺教，构建从知识传授到知识创造再反哺教学的知识创新链；在教赛协同方面，以教助赛、以赛促学，打造从课堂学习到竞技比拼的能力生成链。“两融合”聚焦高校与企业的融合、专业建设与产业链的融合，全面打通教育链、人才链、产业链和创新链。在这一体系推动下，学院“双师型”专任教师比例达37.5%，智能建造产业学院在校企融合中向纵深推进。
3.2 深化产教融合的协同育人机制
产教融合是新工科背景下土木工程人才培养模式改革的核心抓手。黄冈师范学院建筑工程学院通过建立岗位能力标准库，组织专业教师深入企业调研，分析归纳建筑数字化岗位的126项能力要求，以此为依据重构课程内容。学院创新实施“岗课赛证”综合育人模式：在课证融通方面，将注册建造师、造价工程师、BIM工程师等职业资格标准融入课程，学生“双证书”获取率达到95%以上；在“双导师”教学方面，聘请企业专家参与教学，形成“学校教师+企业工程师”协同授课模式；在“三段五共”教学组织方面，校企双方共同组建团队、制定方案、建设资源、实施教学、开展评价。此外，学院与中建三局、湖北工建等头部企业合作，将实际工程案例转化为教学项目，实现“真项目、真环境、真实践”。这种“教学做合一”的模式极大地提升了学生的实践能力。
3.3 重构“AI+土木工程”的交叉融合课程体系
面对智能建造时代对拔尖创新人才的实际需求，河南理工大学土木工程学院率先构建“AI+土木工程”交叉融合课程体系，有机植入数字孪生建模、工程大数据挖掘、机器学习算法三大智能模块，系统推进传统专业数智化转型。通过重构“结构力学”“BIM技术及应用”“土力学”等核心课程，强化本科智慧课程建设。学院依托河南省土木工程虚拟仿真实验教学中心打造的岩土与地下空间工程虚拟仿真课程群，创新采用“沉浸式虚拟仿真+云端数据分析”教学模式，覆盖桩基施工、隧道爆破、深基坑支护等12类高危场景实训，使学生在虚拟环境中完成“结构设计—施工模拟—安全评估”全流程训练。
青岛理工大学的实践同样具有借鉴价值。学校聚焦学生跨专业理解和系统优化能力不强的问题，以“交叉融创、智慧课程、科教融汇”三轮驱动，构建复合型知识矩阵。课程设置上全面推行跨专业衔接选修模块，将绿色低碳等前沿内容融入核心课程，全部土建类专业以企业真题开展跨专业联合毕业设计。教学形态上核心课程全面升级为智慧课程，开发AI数字人、智能学伴，打造“师—生—机”场景课堂。学校将科研项目和技术攻关项目转化为课程项目，年均70余项创新实践项目驱动学生运用多学科知识解决真实城建问题。
3.4 打造“深交叉、强实践、锻韧性”的卓越人才培养模式
青岛理工大学依托70余年土建学科积淀，提出“交叉融通·实践赋能·韧性致远”的人才培养理念，系统构建“深交叉、强实践、锻韧性”的卓越人才培养模式。“强实践”层面，学校将实践教学延伸到工地、高速公路和产业园区，强化从真实问题识别、创新方案优化到工程设计应用的全过程训练。将行业龙头企业的真实需求转化为学科竞赛题目，形成“企业真问题、赛事真任务、学生真作品”的培养链条。学校将爆破实验室建在青岛地铁现场，将道桥课堂开在济青高速公路沿线，学生实践成果直接应用到重大工程中。“锻韧性”层面，学校将土建学科中的“韧性”概念转化为人才培养目标，着力培育学生的职业迁移能力。近5年，4000余名优秀工程人才入职行业龙头企业，300余名毕业生投身海外重大工程建设。8个土建类专业全部获批国家一流本科专业建设点。
四、结语
新工科背景下土木工程专业人才培养模式的改革，是回应建筑行业数字化转型、智能建造发展和绿色低碳目标的必然选择。面对培养目标与行业需求的结构性错位、课程体系与前沿技术的适配性不足、实践教学与工程能力的培养短板、师资队伍与产教融合的能力缺口等现实问题，高校需要从培养目标定位、课程体系重构、产教融合深化、实践教学强化等多个维度协同发力。
从“五支撑、三协同、两融合”系统化育人体系的构建，到“岗课赛证”综合育人模式的创新；从“AI+土木工程”交叉融合课程体系的建设，到“深交叉、强实践、锻韧性”卓越人才培养模式的实践，一系列改革探索正在为土木工程专业的新工科转型提供可行路径。砖瓦世界曾刊文指出，土木工程人才培养必须主动对接行业技术变革，将智能建造、绿色建筑等前沿内容融入教学全过程。
城市建筑也有论述强调，建筑行业的数字化转型正在倒逼土木工程教育的系统性变革，打破学科壁垒、强化跨界融合是培养新时代卓越工程师的必由之路。当土木工程专业的课程体系与行业前沿同频共振，实践教学与工程现场无缝对接，人才培养与产业需求精准匹配，新工科背景下的土木工程教育才能真正实现从“知识传授”向“能力建构”的范式转换，为建筑行业的高质量发展输送更多具备跨学科视野、工程实践能力和创新精神的卓越人才。
参考文献
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