突破工科教育困境 培養創新型工程人才
2026-02-10 09:50:55來源: 中國教育報 責編:盧家傲

  原標題:突破工科教育困境 培養創新型工程人才—— 河南大學土木工程專業構建“雙核雙融·五元一體”教學體系

  在新工科建設與“雙一流”建設持續推進的背景下,河南大學土木工程專業原華教授團隊依託始於1931年的專業根基,以國家一流本科專業為平臺,以河南省本科高校研究性教學改革研究與實踐項目“國家一流專業背景下土木工程專業多維度研究性教學模式的構建”、河南省專業學位研究生校企(産)聯合實踐課程項目成果為抓手,將“雙核雙融·五元一體”研究性教學體系從理念落地為教學實踐,致力於培養真正能解決複雜工程問題的創新型人才。

  理念革新:回歸“工程建構”的教育本真

  專業確立“工程本位”育人理念,將企業真問題引入課程,以國內外典型案例串聯教學內容。例如,在《土力學》“地基承載力”教學中,圍繞鄭州某建築場地“基坑遇軟土”的真實難題,通過精心設計探究過程,引導學生逐步定義問題(識別軟土承載力不足的關鍵因素)、統籌資源(調用地質勘察數據、選取GeoStudio分析軟體)、迭代優化(對比換填法與注漿法的經濟、安全與可行性),自然建構理論認識與實踐能力。該模式已支撐建設“土木工程事故分析與處理”等河南省專創融合特色示範課程2門,獲批河南省研究生教育改革與品質提升工程項目(案例項目)2個。

  體系重構:構建“五元一體”的育人生態

  專業圍繞“立德樹人”和“創新培養”雙核導向,構建“教、學、研、創、用”五維聯動的教學生態,推動課程內容、科研項目、校內外師資與實踐環境四維貫通。依託學校建築工程學院“産科教融合教師創新實踐流動站”及多個省級實踐基地,形成“資源共投、成果共享”的協同育人機制,由企業導師與校內教師共同指導學生開展課題探究和創新實踐,並以成果參加科創競賽或轉化為新技術。近3年,學生獲“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽等重要賽事獎項28項,主持國家級別大學生創新創業訓練計劃項目9項,生均擁有高水準成果0.23項;教師獲全國高校教師教學創新大賽二等獎,獲評河南省本科高校課程思政教學團隊。

  課程重塑:設計階梯式“工程項目鏈”

  專業以“解決複雜工程問題”為中心,將課程重塑為“工程基礎科學、工程設計分析、工程施工管理、工程實踐與創新”四大課程群,建立“微項目—模組項目—綜合項目”三層遞進式項目教學體系,推動課程體系從知識傳授向能力賦能轉型。例如,圍繞“複雜邊坡穩定性判定與處置”,在“邊坡工程”課程中設置微項目,引導學生基於勘察數據完成穩定性評估;在“工程設計分析”課程群教學中,組織學生以團隊形式完成小型邊坡工程支護設計並出圖;在跨學年綜合項目中,與鄭州軌道交通運營有限公司合作開展真實的地鐵深基坑支護與監測方案設計和現場實踐,學生提出的部分優化建議被實際工程採納。與企業共建課程資源、合編教材,獲批《土木工程材料實驗》普通高等教育本科國家規劃教材及省級新工科新形態教材4部。

  AI賦能:拓展工程探究的廣度與深度

  專業打造“智慧交互”學習環境與“虛擬倣真+AI”工具箱,將智慧技術融入課程,對接産業發展需求。依託現有河南省虛擬倣真實驗教學中心,開展深基坑塌方預警等高危場景虛擬教學,引導學生模擬盾構機穿越黃河隧道等複雜工況,直觀理解“地質—施工”互動效應。在“工程設計分析”課程群中,引入大模型輔助設計,實時提示問題並推送規範依據;鼓勵學生在綜合項目和科創競賽中運用大數據與機器學習方法,優化研究過程與成果品質。基於上述實踐,建成“建築結構抗震設計”等國家一流本科課程、“基礎工程”等河南省本科高校研究性教學精品 / 示範課程及校級智慧課程16門。學校獲批“智慧製造與智慧土木”河南省特色行業學院,土木工程等多個專業通過國家工程教育認證。育人理念通過國家教育部門虛擬教研室、全國性教學研討會等輻射至全國10多所高校,育人實踐為同類高校提供了可複製、可推廣的鮮活案例。

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