新工科背景下土木類專業碩士學位創新型人才培養模式

鮑玖文 王立成 張鵬 萬小梅 崔祎菲

摘 ?要：基于以新經濟、新產業為背景的新工科建設，考慮現代科技發展速度及土木類行業對創新型復合人才的需求，首先分析新工科背景下土木類專業碩士多學科交叉融合的培養模式。以青島理工大學土木類專業碩士培養模式為例，從課程體系設置、導師團隊建設、科教平臺搭建等方面著手，探索多學科交叉融合、產學研一體化模式的人才培養體系，推動學科基礎理論內容的融合，強化教學中科研探索和實踐訓練，逐步形成產學研一體式的人才培養模式，進而針對高質量人才培養模式及質量保障進行闡述，確立土木類專業碩士學位創新型人才培養模式體系。

關鍵詞：新工科背景；土木類工程碩士；多學科交叉；創新型；人才培養模式

中圖分類號：G640 ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2023）33-0051-05

Abstract： Based on the new engineering construction under the background of new economy and new industry， the development speed of modern science and technology and the demand for innovative composite talents in civil engineering industry are considered to firstly analyze the cultivation mode of interdisciplinary integration for civil engineering master under the background of new Engineering. Taking the training mode of civil engineering master in Qingdao University of Technology as an example， the talent cultivation system of multi-disciplinary integration and industry-university-research integration mode was explored by means of the setting of course system， the building of tutor team， the building of science and education platform and other aspects. The integration of basic theory content of the discipline was promoted， and strengthen scientific research exploration and practical training in teaching was strengthened， and an integrated personnel training mode of production， education and research was gradually formed. Furthermore， the training mode of high-quality talents and quality assurance was emphasized， and the training mode system of innovative talents for civil engineering major was established.

Keywords： new engineering background; master degree in civil engineering; interdisciplinary; innovation-type; talents cultivation mode

為響應目前國家正在實施創新驅動發展等重大戰略的需求，突破核心關鍵技術，需主動調整高等教育結構、發展新興前沿學科專業，積極促進工程教育改革創新，推動現有工科間交叉復合、工科與其他學科交叉融合，應用理科向工科延伸，以突破實現傳統學科向多學科交叉復合創新型人才培養的轉型。要推動現有工科專業的改革創新，為主動應對新一輪科技革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展。因此，在新工科背景下，弱化專業界限，強化學科交叉融合，打破學院專業現有體制格局，構建多學科交叉融合發展已是高等教育學科發展的必然趨勢[1]。土木工程作為新工科背景下人才培養建設的重要工科專業之一，現代土木行業對創新型復合人才的需求逐年攀升。為滿足現代土木行業發展的多元化、差異化人才需求，對于如何快速發展新工科背景下的學科交叉融合，培養符合新時代的創新型復合人才至關重要[2]。多學科交叉融合是指超過一個學科范圍的綜合研究活動，既是重大科技問題實現突破的跳板，也是培養拔尖創新人才的重要手段。在新工科的背景和總體國家安全觀的新發展契機需求下，同時考慮建筑與土木工程專業與其他行業的交叉融合，建立多學科交叉融合的教學體系，建設具有多學科交叉融合的建筑與土木工程專業創新文化，對促進多學科交叉融合具有重要的指導作用。因此，探討新工科與多學科交叉融合的人才培養模式具有重要意義。

隨著科學技術的快速發展，多學科交叉融合模式可突破傳統學科之間的壁壘，及時更新教學理念與方法，打破學科界限，運用跨學科、跨專業、跨院系的教育資源三跨整合理念改革人才培養方案，培養交叉學科人才高階思維，不斷實現多學科深度融合，為培養創新型復合人才提供了更大的發展平臺。對于多學科交叉融合的探索最早在國外開始，作為新型人才培養模式，交叉學科于1926年被美國哥倫比亞大學心理學家伍德沃斯提出，美國軍方從曼哈頓計劃、阿波羅登月計劃等開始，發現在大型工程實踐中，多學科知識的融合發揮著重要的作用，交叉學科的重要性逐漸得到教育界的共同認識與重視。然而，國內多學科交叉融合研究起步相對較晚，歐美國家對多學科交叉融合研究的高度重視，為我國進一步加強交叉學科的研究提供了有利借鑒[3]。針對研究生人才培養模式進行改革，形成符合土木工程專業院校學科交叉整合的研究生培養模式，通過實踐證明，建立多學科交叉融合的創新型研究生培養模式有利于復合型人才的培養，也更能進一步促進科學的發展[3]?；谛鹿た票尘?，建設多學科交叉融合的課程教學體系和實踐教學體系，形成土木工程專業人才培養新模式。實踐表明：結合學校課程設置體系，建立交叉學科培養模式有利于人才的培養；深入研究如何快速發展新工科并培養符合新時代的人才，對新工科與多學科交叉融合的人才培養模式的探討具有重要意義，有助于構建基于新工科背景下多學科交叉融合的人才培養模式，為我國培養更多高素質建筑人才。

綜合分析，大多研究仍處于學科交叉融合的萌芽狀態，實際融合產生的效果稍顯不足，考核評價方面的研究較少。我國大多數綜合性高校對土木類專業碩士采取本校、本專業的特色對應式培養模式，與其他各高校及地方科研機構、企業接觸與學習機會較少。其弊端主要表現在以下幾方面：一是受所在高校內學術環境影響較為嚴重，學生所接觸到的研究領域較為單一；二是不可避免地受到自己導師所研究領域的專業知識與實踐能力局限性的影響；三是由于同門之間研究方向較為一致，學習專業學科內容相近，易產生認知倦態，學術視野困于有限接觸范圍內，與其他學科不能相互融合[4]。盡管從專業碩士招生至2023年僅有十多年，高校的課程體系也在逐漸優化，但未形成系統的課程教學體系以及創新課堂教學模式，僅偏重于高校特色研究方向而進行教學。一方面，研究生在進行課題任務上也不能完全做到將學科內容與研究課題完美銜接；另一方面，大多數專業課程授課方式以理論學習為主，忽略本專業是具有較強應用性和實踐性的學科，造成理論與實踐的脫節，不利于土木類專業碩士解決實際問題能力的培養。如何切實提高校企合作研究生培養模式，合理優化雙師型師資力量，提高導師團隊多學科知識背景，培養突出教學能力、實踐能力與科研創新能力兼備的師資梯隊，也是亟需解決的問題。

在新工科背景的建設下，突破現有培養模式，探索出適合新工科背景的創新型人才培養模式。以青島理工大學土木類專業碩士學位研究生人才培養為例，從課程體系設置、導師團隊建設、科教平臺搭建等方面著手，探索多學科交叉融合、產學研一體化模式的人才培養模式，突破單一學科培養人才的局限性，在體現“專業性”的同時，實現跨專業聯合培養，推進土木類專業學位研究生人才培養模式的創新，為新時代下新工科建設創新型復合人才的培養提供依據。

一 ?新工科背景下多學科交叉融合的產學研人才培養體系

隨著多學科交叉融合的不斷深入，課程設計與教學模式也需要不斷創新，科學設置課程交叉集成，優化理論課程設置，強化創新實踐能力，提升土木類專業碩士的知識、能力及綜合素質。新工科背景下土木類專業碩士培養的具體實施路徑如圖1所示。通過協調企業和高校之間合作模式，將生產鏈和科研鏈系統結合，實現高水平導師隊伍和研究生的“知識、技能、創新”能力的提升，健全培養全過程質量監督與管理，建立外部監督與內部評估體系相結合制度，是實現新工科背景下多學科交叉創新型復合人才培養的保障。

（一） ?土木類專業碩士學位課程體系布局

在課程體系建設方面，注重研究生綜合知識的學習，開設課程符合學科交叉融合的模式，將知識輸入、產出、轉化和創新相融合。主修專業知識，輔修通識，注重課程特色多元化。將新工科背景下建設學科前沿理論與相關學科交叉知識融入專業課程，并注重增加實踐性課程，傳授理論知識與實踐技能，雙管齊下，融入多學科思想，加強交叉共融，注重訓練學生解決跨學科融合交叉問題的能力，開闊學生視野，提高學生創新思維[5]。課程教學方面通過“慕課”“翻轉課堂”“參與式”等授課形式，營造良好的課堂氛圍，促進師生互動，通過師生角色翻轉，將課堂主場交給學生，為學生提供較大自由發揮空間。隨著多學科交叉融合的不斷深入，課程設計與教學方法也需要不斷地創新，結合土木工程材料、結構與智能建造、環境等方向，優化理論課程設置，進行橫向結合，科學設置課程交叉集成，強化創新實踐能力。在學科互相滲透、有機融合的同時，構建多學科學術環境，激發學生創造性思維和創新活動，使學生學術思想、研究能力、素質要求廣泛深度融合多學科知識，構建多學科理論與工程實踐融合的復合創新型工程人才培養體系[6]。

在牢固掌握基礎知識的層面上，將企業先進的科研技術和技能知識引入課堂教學中，減少無關的選修課程數量，建立特色項目課程體系，提高實踐教學質量。打破原有的按單一學科組織教學內容的方式，融入相關學科課程。此外，可設置課程項目式模式，實施以解決實際問題為中心的“項目式”教學模式，以基本技能課程為主線，使學生貫穿項目始終的一個完整的學習模式，教學項目包含多學科交叉前沿知識。教師主導將一個相對獨立的項目交由學生完成，信息搜集、方案設計、實施過程及評價指標，均由學生自主負責。學生通過跟進該項目，把握實際工程項目的整個實施過程及每一環節中的細節要求。課程形式中，學生唱“主角”，老師轉為“配角”，實現教師學生角色互換，營造獨特學習氛圍，激發學生興趣，并放開手腳讓學生唱主角，有利于學生自學能力、創新能力的提升。學生經過自己系統的專業理論探索、案例式的課程學習，并結合實踐經驗，提升解決問題的能力。與科研企業進行專業學位的聯合培養，聘請企業高等級技術專業人員為聯合培養導師，對專業學位研究生論文應有明確的工程應用價值，選題突出工程性與創新性，研究成果具有較高理論意義、實踐價值，密切將專業學科、科技前沿對接企業實際需求。

（二） ?土木類專業碩士學位產學研一體化平臺設置

校內產學研合作模式是高校為促進教學與科研結合，促進科研成果轉化為生產力。土木專業是理論與實踐結合性很強的學科，產學研一體化的教學模式是培養土木類創新型復合人才的關鍵。堅持理論聯系實際這一根本宗旨，以提高創新能力為核心，深入開展產學研一體化教學體系，將學科前沿問題和重大工程案例引進理論課堂和實踐課堂，在廣度與深度上完善產學研一體化人才培養體系[7]。高等教育應注重科研成果轉化教學，始終堅持教學與科研并重，堅持科研與教學相結合，相互促進，相得益彰。將科研的新思維、新方法和新技術等運用于教學環節，充分調動學生科研學習的主動性、積極性和創新性[8]。

依托校內學科平臺（如虛擬仿真實驗室、省工程技術中心、重點實驗室、協同創新中心、建筑云平臺等）和校外企業（中國建筑集團有限公司、青建集團股份公司、中國科學院海洋研究所等），企業為學生培養提供實習實訓基地。學校和企業協同制定人才培養方案、開展明確的研究項目類型，調動學生主動實踐積極性，并不斷強調職業能力的培養。學校聘請企業高等級技術專業人員為客座教師實施實踐部分的教學，學校的教師參與新型建筑材料研發與結構設計、工程建設式公寓管理等項目中，教師和企業技術人員相互交流，交錯培養學生和企業職工，一起到企業、學校實現優勢資源互補利用。加強機制體制建設，促進專業教育與創新創業教育有機融合，突出學生創新思維和實踐能力的培養，豐富建設創新創業校外實踐基地。依托各級實驗室、科研平臺和工程中心等，秉承“問題導向，學科交叉，項目驅動”的理念，全面提升多學科交叉的創新型人才培養質量。以新工科建設為契機，充分利用多學科交叉融合培養人才，實現研究生教育的全面高素質發展，對其他專業學位研究生培養工作也具有重要的推廣應用價值。

（三） ?土木類專業碩士學位的師資團隊建設

在導師團隊建設方面，建立嚴格的導師考核、聘任機制，并增強校內外導師定期交流，創新高水平導師培養模式，深化校內導師多學科知識背景，鼓勵團隊成員跨學科、跨專業、跨學科聯合學習，加強與不同行業、企業聯合組建教學組織等，造就一批社會知名度高、行業影響力大的精英型導師團隊。對專業學位研究生導師的聘任更加注重創新素質的考核，把創新性學術成果作為評價導師創新素質高低的一項重要指標[9]?；凇皩W科交叉+工程實踐”融合的培養模式，形成完善的雙導師協同培養模式制度，共同提高創新型研究生培養質量。支持校內導師定期到企業實踐學習，打造校企師資深度融合平臺；實行“雙導師”制度，校內導師是土木水利專業研究生第一責任人，參與學生開題、中期檢查和答辯等過程并給予指導，校外導師則是注重學生實踐操作能力培養，為學生實踐提供指導；對于學術成果突出、創新研究水平較高的導師給予獎勵，激勵導師更好地進行創新性研究。改革導師績效考核制度，定期對導師科研水平、學術道德進行考核，對專業學位研究生導師的聘任更加注重創新素質的考核，把創新性學術成果作為評價導師創新素質高低的一項重要指標，并創新性打破導師終身制。

二 ?創新型復合人才的多元化培養質量保障體系

基于產學研一體化的土木類專業碩士研究生多學科交叉融合下人才培養模式是促進高校教育的一大特色。土木類創新型人才培養既是國家新時代建設發展的需要，也是創新性教育改革的必然趨勢。土木水利專業研究生的培養教育肩負著新時代高水平高層次復合創新型人才的重任。校內強大師資隊伍的建設，優化教學資源，精準授課模式提高研究生理論內容掌控。多學科交叉融合模式的探索與運行，加強學科間的滲透，拓展學生的思維方式與專業視野，提升教學過程中研究生創新思維和實用技能的綜合培養。產學研用一體化的教學模式，依托校企合作平臺的支撐，充分整合政府、企業及高校資源，促進高校企業間協同育人模式的發展，推動新工科背景下多學科交叉融合的產學研一體化模式高質量實施，其保證體系如圖2所示。

青島理工大學土木工程學院現有土木工程一級學科博士點、土木水利專業博士學位點和博士后科研流動站，土木工程一級學科碩士點，其中一級學科土木工程是山東省首批高等學校高水平建設專業（簡稱“高峰學科”），是全國首批“三全育人”綜合改革試點學院。此外，學院還擁有國家“111計劃”創新引智基地、國家級實驗教學示范中心、教育部工程中心、山東省協同創新中心、省級重點學科及省級工程技術中心，還建設了虛擬仿真實驗教學中心和BIM實驗教學中心。目前，土木工程學院具有良好的實訓及實踐條件，與中建三局、中建八局、青建集團股份公司等50余家大型企業建立了實習實訓基地和產學研合作基地，良好的運行可支撐研究生產學研的實踐活動。另外，土木工程學院現有專任教師171人，其中教授68人，雙師型教師比例達50%以上，且多為博士研究生、碩士研究生導師。此外，土木工程學院也聘請土木工程領域科研所、企業等優秀的校外兼職導師，能夠滿足雙導師制的要求，對研究生多學科交叉知識背景能力的提升具有積極促進作用，可推動導師隊伍的建設以及研究生人才的培養。

近年來，青島理工大學以工程教育專業認證的核心理念為指導，重構本科和研究生專業核心課程體系，突出實踐能力提升，培養一批創新創業能力強，適應經濟社會發展需要的應用型專業技術人才。在建設期內，建立產學研協同育人機制，采取推進校企合作辦學、推動科研項目向學生創新創業訓練項目及項目化課程轉化、做實做強兼職教師隊伍建設、實現專業課程內容與職業標準對接、企業深度參與人才培養方案制定等措施，有效實現科教融合、產教融合、多學科交叉融合[10]。著力開發專業特色課程和在線開放課程，滿足學生多樣化學習需求。制定制度鼓勵高職稱教學團隊授課、聘請校外高水平教師和企業優秀專業技術人才、管理人才、高技能人才作為專業建設帶頭人或兼職教師。有計劃選送教師到企業接受培訓、掛職工作和實踐鍛煉，采取有力措施提升專業教師整體實踐教學水平和應用技術研發能力，加強雙師型隊伍建設。引導教師積極融入企業、拓展行業技術創新體系，廣泛開展應用技術研究和科技服務，建成一支校企融合、理念先進、能力卓越的高水平師資隊伍，引領新興產業關鍵技術、解決社會發展重大（重點）問題。

三 ?結束語

土木類專業作為國家新型戰略發展的基礎性工程學科，對于人才的培養理應走在新工科的最前沿，為我國基建培養出創新型復合人才。青島理工大學土木類專業碩士培養主要依托土木工程專業，同時聯合材料科學與工程、水利工程等專業，多學科聯合優勢互補，積極開發學生自主創新性。高校產學研聯袂企業應用的新模式，是對當下高校教育模式的一種全新探索，真正實現了校企融合多方共贏的良好局面，達到“1+1>2”的社會效應，不僅是對傳統教育模式的挑戰與拓展，更是企業未來培養人才的新趨勢。隨著合作的深入與成熟，雙方還將進一步探索與建立校企合作共同體的管理與建設機制，用累累碩果書寫“產學研合作、多學科交叉”校企共謀發展的時代新篇章。

參考文獻：

[1] 劉音，程衛民，劉震.新工科背景下多學科交叉融合“安全+”人才培養模式探討與實踐[J].科技與創新，2021（10）：154-155.

[2] 司亞超，孫皓月，徐小君.新工科背景下多學科交叉融合的人才培養模式研究-以計算機學科為例[J].中國多媒體與網絡教學學報（上旬刊），2021（4）：77-79.

[3] 劉莉，孫麗.交叉學科研究生培養模式研究[J].教育教學論壇，2016（51）：229-230.

[4] 楊金輝，楊斌，羅清海，等.“雙一流”背景下的建筑與土木工程專業學位研究生產學研一體化培養模式[J].西部素質教育，2019，5（23）：176-177.

[5] 王魯男，李海軍，劉松陽，等.基于OBE理念的土木工程專業研究生課程體系優化研究[J].大學教育，2022（6）：94-96.

[6] 王功勛，祝明橋，曾超峰，等.建筑與土木工程全日制專業學位研究生課程體系改革與創新培養模式研究[J].教育教學論壇，2016（3）：80-81.

[7] 丁選明，陳志雄，仉文崗，等.產學研一體化土木工程創新人才培養研究[J].高等建筑教育，2021，30（3）：30-36.

[8] 趙志方，章斌，王立成，等.基于“大工程觀”的專業型碩士研究生產學研培養模式探索與實踐[J].高等建筑教育，2018，27（2）：23-27．

[9] 楊維明，章天金，衛春芳，等.校企共建大數據“混合型”師資團隊的探索與實踐[J].大學教育，2022（6）：219-221.

[10] 高久群，鄭華，余全紅.交叉學科設置和研究生培養的實踐與思考——以中山大學為例[J].高教論壇，2015（2）：98-101，125.