[摘要]基于土木工程專業(yè)本科生培養(yǎng)目標(biāo)中的現(xiàn)狀,揭示中國式現(xiàn)代化和新工科背景的發(fā)展形勢,總結(jié)在新的形勢下本科生培養(yǎng)目標(biāo)亟待完善的問題,應(yīng)用決策樹思維提出學(xué)生培養(yǎng)實踐中的迭代趨勢即培養(yǎng)目標(biāo)中的新方向。
[關(guān)鍵詞]中國式現(xiàn)代化;新工科;決策樹思維;迭代趨勢" " "[DOI]:10.20122/j.cnki.2097-0536.2025.02.028
近年來以中國式現(xiàn)代化全面推進中華民族偉大復(fù)興的進程已經(jīng)開啟,土木工程專業(yè)所在的建筑行業(yè)是實現(xiàn)中國式現(xiàn)代化的重要領(lǐng)域之一,因為它在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上能夠助力區(qū)域經(jīng)濟互聯(lián)互通持續(xù)發(fā)展,在海綿城市綠色城市的規(guī)劃與建設(shè)中能優(yōu)化城鄉(xiāng)建設(shè)和環(huán)境發(fā)展,還能通過數(shù)字建模等提升基礎(chǔ)設(shè)施預(yù)防和應(yīng)對各類災(zāi)害的能力。新工科背景下也要求土木工程專業(yè)的本科生不斷發(fā)展技術(shù)創(chuàng)新能力,熟悉運用數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)施工過程的智能化現(xiàn)代化。以適應(yīng)新的社會發(fā)展需求和行業(yè)變化。
一、國內(nèi)部分高校土木工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)目標(biāo)現(xiàn)狀
國內(nèi)研究現(xiàn)狀,《高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》提出,培養(yǎng)目標(biāo)包括:“培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需求,德智體美全面發(fā)展,掌握土木工程學(xué)科的基本原理和基本知識,經(jīng)過工程師基本訓(xùn)練,能勝任房屋建筑、道路、橋梁、隧道等各類工程的技術(shù)與管理工作,具有扎實的基礎(chǔ)理論、寬廣的專業(yè)知識,較強的實踐能力和創(chuàng)新能力,具有一定的國際視野,能面對未來的高級專門人才?!盵1]畢業(yè)生可在土木工程多部門從事技術(shù)或管理工作。高等學(xué)校土木工程學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會從中國式現(xiàn)代化戰(zhàn)略布局出發(fā),對新時代本科生培養(yǎng)提出目標(biāo)要求。
在國際研究領(lǐng)域,“德國的科技應(yīng)用大學(xué),其課程設(shè)置具有顯著的應(yīng)用型特色和職業(yè)導(dǎo)向,由大量的實踐性課程和案例課程組成,即使理論性強的課程也注重聯(lián)系實踐,特別強調(diào)學(xué)生應(yīng)用理論知識解決實際問題能力的培養(yǎng)。”[2]德國的大學(xué)展示了一條獨特的土木工程教育探索之路。土木工程的課程體系主要是由大量的實踐性課程和案例課程構(gòu)成的,它非常注重與實際緊密結(jié)合。尤其突出的是,這些高校尤其強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識解決實際問題的能力。
基于上述研究,我們發(fā)現(xiàn)國內(nèi)部分高校既重視學(xué)生在建筑相關(guān)產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展,又十分重視在土木工程類本科生培養(yǎng)中實踐能力的塑造;與此同時部分院校為了滿足行業(yè)發(fā)展的新需求,把信息化、數(shù)據(jù)化等內(nèi)容納入教育培養(yǎng)目標(biāo)。國際上,如德國等發(fā)達國家高等教育機構(gòu),也積極探索和實踐土木工程類專業(yè)的創(chuàng)新培養(yǎng)目標(biāo),以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力及解決實際問題的能力。這些都為我國土木類專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的進一步深化改革提供了有益的參考。
二、土木工程專業(yè)本科生培養(yǎng)目標(biāo)“迭代”的必然性
“迭代”一詞,在土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案的語境中,被賦予了連續(xù)、逐步實踐、改進與創(chuàng)新的深刻內(nèi)涵。它意味著培養(yǎng)方案并非一成不變,而是需要在運行中經(jīng)過連續(xù)步驟,不斷磨合、調(diào)整與優(yōu)化?!吧鐣枨蟆⑸唇Y(jié)構(gòu)的變化及學(xué)科的發(fā)展,決定了人才培養(yǎng)方案的編制實施是一個動態(tài)的過程,定期修訂人才培養(yǎng)方案已成為高校的常態(tài)化工作?!盵3]
(一)推進中國式現(xiàn)代化的必然要求
土木工程專業(yè)所在的建筑行業(yè),作為國民經(jīng)濟的重要支柱和實現(xiàn)中國式現(xiàn)代化的關(guān)鍵領(lǐng)域之一,肩負著舉足輕重的責(zé)任與使命。隨著中國式現(xiàn)代化的深入推進,建筑行業(yè)面臨著前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。
具體來說,土木工程專業(yè)在推進中國式現(xiàn)代化的發(fā)展中,可以從以下幾個方面發(fā)揮直接作用:
1.開展城市更新
2023年4月發(fā)布的有關(guān)在超大特大城市積極穩(wěn)步推進城中村改造和“平急兩用”公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等相關(guān)指導(dǎo)性文件體現(xiàn)出,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)包括公路、鐵路、港口、機場、民用公用建筑等具有促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、提高人民生活質(zhì)量的建設(shè),體現(xiàn)出全體人民共同富裕的特色。
2.推動綠色發(fā)展
在二十大報告中,提到了要推動綠色發(fā)展,促進人與自然和諧共生這一特色內(nèi)容,報告中還提出推廣裝配式建筑等新型建造方式,提高建筑質(zhì)量和效率,減少對資源和能源的消耗與污染,同時報告還對建筑技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用提出新的要求,例如提升裝配式建筑的可靠性和安全性等。
3.物質(zhì)文明與精神文明相協(xié)調(diào)
在物質(zhì)文明與精神文明相協(xié)調(diào)的中國式現(xiàn)代化建設(shè)里,建筑行業(yè)持續(xù)完善社會服務(wù)、提供安全保障。如中國建筑集團研發(fā)的模塊化傳染病應(yīng)急醫(yī)院快速建造技術(shù),為民眾提供醫(yī)療保障;2023年12月甘肅積石山地震,建筑科研人員赴災(zāi)區(qū),針對鄉(xiāng)村自建房應(yīng)急評估、排查、入戶調(diào)查,而且在洪水、泥石流等災(zāi)害預(yù)防應(yīng)對中,土木工程從業(yè)者也積極參與,發(fā)揮了安全保障作用。
(二)建設(shè)新工科的必然需求
隨著“中國制造2025”等國家戰(zhàn)略的形成,我國高等教育部門也提出新工科的概念,目的是通過創(chuàng)新、改革和協(xié)同培養(yǎng)出具有競爭力的工程人才,支撐服務(wù)國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展。具體需要包括:首先是多主體協(xié)同育人,強調(diào)通過多主體包括政府、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會以及高校等參與,形成生產(chǎn)、教學(xué)、研究、應(yīng)用的協(xié)同式育人機制;其次是跨界交叉融合,提出打破傳統(tǒng)學(xué)科邊界實現(xiàn)跨界交叉融合,傳統(tǒng)的土木工程專業(yè)打破了專業(yè)邊界,同大數(shù)據(jù)、人工智能進行了交叉融合,部分學(xué)校建立了智能建造專業(yè);最后是關(guān)注學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神,部分學(xué)校通過完善實驗教學(xué)、課程設(shè)計、實習(xí)實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生實際操作能力、工程意識和創(chuàng)新意識。
三、現(xiàn)有土木工程專業(yè)本科生培養(yǎng)目標(biāo)中存在的不足
現(xiàn)狀研究表明,當(dāng)前國內(nèi)外土木工程專業(yè)本科生培養(yǎng)側(cè)重于理論知識、實踐與創(chuàng)新能力及社會服務(wù)。培養(yǎng)方案雖為甲方或行業(yè)管理者提供了一定支持,但在處理同行關(guān)系、平衡工程利益相關(guān)者關(guān)系、應(yīng)對復(fù)雜技術(shù)挑戰(zhàn)的決策能力,以及可持續(xù)學(xué)習(xí)、科技創(chuàng)新意識、職業(yè)規(guī)范與公眾福祉踐行等方面,仍存在不足。
(一)培養(yǎng)目標(biāo)中忽視人文價值與職業(yè)倫理的教育
成本與效益分析法在土木工程專業(yè)的學(xué)習(xí)和實踐中運用的比較普遍。工程造價課程在控制成本時,重點培養(yǎng)學(xué)生對工程造價進行精確估算,包括材料、人工、設(shè)備等費用,使學(xué)生學(xué)會對工程造價進行合理估價。效益方面,結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化課程作用突出,學(xué)生在削減材料和施工成本的同時,能夠掌握先進的理念方法,優(yōu)化設(shè)計方案,最大限度地提高經(jīng)濟效益。然而,技術(shù)理性培訓(xùn)目前備受重視,但缺乏人文價值和職業(yè)倫理方面的教育。在通常工程項目中,利益分配的困境與沖突,往往是項目組的各方都會遇到的,土木工程師往往與不同文化背景的人在跨文化的項目中產(chǎn)生價值沖突。同時應(yīng)該尊重工程師的價值,促進職業(yè)認同,讓他們明確項目的社會意義,以培養(yǎng)他們的決策能力、實踐能力和協(xié)作能力。
(二)缺少平衡使用工程技術(shù)創(chuàng)新決策與以安全為核心的職業(yè)操守之間的能力
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和變化,工程實施過程中,工程師們往往面臨著決策兩難的問題,即是否選擇新技術(shù)、新材料和新方法或如何在科技進步與人類社會發(fā)展之間尋求平衡等等。因此工程師選擇技術(shù)、材料和施工方式,絕不是簡單的判斷對錯或履行義務(wù),而是要綜合反映復(fù)雜的社會關(guān)系。基于此,要把重點放在讓學(xué)生學(xué)會準(zhǔn)確地識別問題,并在接觸和應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新方法的過程中靈活地運用所學(xué)知識進行解題。
四、新工科背景下土木工程專業(yè)本科生培養(yǎng)目標(biāo)的迭代發(fā)展路徑
決策樹思維也被稱作決策樹算法或決策樹模型,是一種歸納思維方法和模型,它會總結(jié)樣本數(shù)據(jù),從中以樹形結(jié)構(gòu)、重要節(jié)點等方式呈現(xiàn)決策的不同方向,可以開展決策分析形成合理方案,思維或模型能夠幫助決策者理清思路,明確決策目標(biāo)形成最優(yōu)決策方案。以下將基于決策樹思維,探討土木工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)實踐中的迭代趨勢。
(一)以價值理性培養(yǎng)為決策樹根
鑒于前文提及的培養(yǎng)目標(biāo)中忽視人文價值與職業(yè)倫理的教育的問題,現(xiàn)以是否增加價值理性培養(yǎng)內(nèi)容為決策樹思維樹根?!霸陧f伯看來,價值理性是基于價值信條之上,以某種價值取向和生活方式為終極目標(biāo),要求行動者絕對遵循道德準(zhǔn)則行事?!盵4]它與人本觀點緊密相連,能為行動指引方向、提供依據(jù),當(dāng)行為契合價值觀,會帶來價值感回流,激發(fā)人的積極性與主觀能動性,穩(wěn)固人在工程中的主體地位。
(二)以具體項目類型數(shù)據(jù)形成決策樹枝杈
為了更具體、更深入地指導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)實踐,不同類型的工程項目數(shù)據(jù)可以作為決策樹的枝杈,具體如下:
1.城市規(guī)劃與更新項目數(shù)據(jù)
對城市發(fā)展規(guī)劃、舊城改造、交通系統(tǒng)升級等工程進行資料收集。對這些資料中的城市規(guī)劃理念、方法、技術(shù)等進行分析,對項目中如何做到系統(tǒng)性、科學(xué)性、持續(xù)性等進行分析。培養(yǎng)學(xué)生對城市規(guī)劃和更新的認識,使其對項目設(shè)計和實施的相關(guān)理論和方法能夠融會貫通,學(xué)以致用。
2.物質(zhì)與精神文明協(xié)調(diào)項目數(shù)據(jù)
收集公共建筑、住宅小區(qū)等注重人文關(guān)懷和社會責(zé)任的建筑工程資料。分析這些項目對居民生活質(zhì)量和幸福感的提升,如何滿足百姓對美好生活的需求。引導(dǎo)學(xué)生在注重人文關(guān)懷和社會責(zé)任感的建筑設(shè)計中,理解物質(zhì)與精神文明的協(xié)調(diào),培養(yǎng)學(xué)生的意識。
3.高效低碳與環(huán)保項目數(shù)據(jù)
采集建筑工程數(shù)據(jù),實現(xiàn)高效、低碳、環(huán)保,采用新技術(shù)、新材料、新工藝。對這些項目在節(jié)能減排、資源利用、環(huán)境保護等方面的做法和取得的成效進行深入分析,并結(jié)合實際,認真分析在今后的工程實踐中,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的高效低碳環(huán)保意識。
4.公眾參與與利益協(xié)調(diào)項目數(shù)據(jù)
收集基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程、社區(qū)改造工程等涉及公眾參與、利益協(xié)調(diào)的建設(shè)項目資料。分析這些項目如何在價值、利益和公正之間取得平衡,充分考慮各方利益。培養(yǎng)學(xué)生在今后的工程實踐中能夠有效處理各方關(guān)系,促進工程順利實施的公眾參與意識和利益協(xié)調(diào)能力。
五、結(jié)語
在總結(jié)國內(nèi)外土木工程專業(yè)本科生培養(yǎng)目標(biāo)研究基礎(chǔ)上,結(jié)合我國新時代形勢,重構(gòu)該專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生工具理性與價值理想的內(nèi)在邏輯。以此邏輯為主線,依據(jù)決策樹思維,借助中國建筑等標(biāo)桿企業(yè)數(shù)據(jù),梳理出培養(yǎng)和踐行建筑現(xiàn)代化城市更新、滿足人民美好生活、建筑施工低碳高效、建筑項目關(guān)注公共參與等迭代目標(biāo),激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能動性。
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