新工科背景下道路工程专业卓越人才培养模式探索

1. 引言

当前，我国交通基础设施建设已进入高质量发展阶段，智能建造、节能减排等新技术的快速迭代，对道路工程人才的培养提出了更高的要求。为此，新工科建设作为推动工程教育改革的重要战略，强调以产业需求为导向，致力于培养具备跨界整合能力、创新思维和国际视野的优秀工程人才。在这一背景下，道路桥梁与渡河工程专业作为国家特设专业，面临着传统培养模式的诸多挑战。这些挑战包括知识体系的碎片化、实践环节的薄弱以及产教融合的不深入等问题，亟需通过系统性的改革来提升人才培养的质量与水平。

为应对这些挑战和改革需求，我校道路桥梁与渡河工程专业依托土木工程一级学科的优势，积极实施“卓越工程师教育培养计划2.0”，并 CDIO 工程教育理念（构思-设计-实施-运行），探索构建以“知识-能力-素质”为核心的三位一体培养体系。本文将结合专业培养方案与新工科背景下的改革实践，系统分析了传统培养模式中存在的课程体系碎片化、实践教学薄弱和产教融合不足等问题，并提出了在新工科背景下道路桥梁与渡河工程专业卓越人才的能力培养模式。通过课程整合与优化、实践教学的创新设计以及加强校企合作，力求在培养学生的工程知识、实践能力和创新思维的同时，提升其国际视野与跨文化协作能力，以适应新时代对高素质工程人才的需求。

2. 传统培养模式的问题浅析

在新工科背景下，传统道路工程人才培养模式面临结构性矛盾。本文将传统问题归纳为课程体系、实践教学、产教融合等三个方面，分别进行阐述。

2.1 课程体系碎片化与交叉融合不足

在传统培养方案中，道路与桥梁工程课程存在明显的专业壁垒。例如，原有道路工程专业的课程体系中，通常将《道路工程》与《桥梁工程》进行割裂设置。由于缺乏交叉知识模块，导致学生难以形成“道路-桥梁-隧道”的一体化认知。此外，对于 2022 版的道路桥梁与渡河工程专业培养方案，其专业核心课程中也仅设置了《桥涵水文》一门交叉课程，难以满足“融通路桥知识体系”的行业需求。

此外，原有课程内容的更新速度也滞后于技术发展。例如，BIM 技术、智能监测等新工科要素，均未在培养方案中体现，这也导致学生毕业时面临“教材知识与岗位需求脱节”的困境。

2.2 实践教学体系薄弱与系统性缺失

在传统模式下，实践教学往往存在“重验证轻创新”、“重片段轻系统”的问题。例如，原有道路工程专业培养方案中，实践学分占比仅为 12% ，且主要集中于单门课程实验（如《土力学实验》）和短期观摩实习（如2 周工地参观），缺乏从“项目构思-设计-实施-运行”的全周期训练。以传统《混凝土结构设计原理》课程为例，设计要求仅限于完成单一构件计算，未能对接桥梁与道路工程的综合应用场景，使得学生难以应对山区复杂路桥项目的整体设计需求。

相比之下，现行培养方案在 34 学分的专业实践中设置了《土木工程综合设计》、《毕业设计》等综合项目，通过 4 周的集中设计实现知识整合，而传统模式中此类课程几乎空白。

2.3 产教融合机制形式化与深度不足

在传统模式下，企业参与人才培养的深度不足，多数实习基地仅提供“走马观花”式的实践。例如，在以往的工地实习中，企业仅开放施工场地供学生参观，未能让学生参与图纸设计、施工方案优化等核心环节，导致《桥梁工程施工与组织管理》课程的理论教学与现场实践脱节。

此外，传统培养模式中“双师型”教师占比不足 30% ，教师的工程实践经验相对欠缺，一些青年教师从未参与过大型桥梁项目，导致《钢结构设计原理》教学中无法融入真实工程案例。现行方案通过“校企双导师制”，邀请了来自中交一公局集团中实践经验丰富的多名高级工程师，让其参与《路桥工程案例分析》课程的授课，有效弥补了这一缺陷。

3. 新工科背景下的专业人才能力培养模式

新工科建设对道路桥梁与渡河工程专业人才的能力要求，已从传统的“技术执行者”向“创新引领者”转型。为此，专业能力体系的构建需紧扣产业变革趋势，结合现行培养方案中的课程设计与实践体系，形成层次分明、跨界融合的能力矩阵。

3.1 工程知识整合与交叉应用能力

作为新工科人才，必须要求打破道路与桥梁工程之间的专业壁垒，从而构建“路桥隧一体化”的知识体系。为此，在我校的新版培养方案中，通过设置《桥涵水文》、《基础工程》等交叉课程，使学生能够综合运用道路工程地质、桥梁结构力学等知识，以解决山区复杂地形的线路规划问题。此外，在《道路工程 B》的课程教学中，教学大纲就要求学生应该具备《土力学 C》中的边坡稳定性分析与《桥梁工程 A》的涵洞设计知识，并能够熟练运用相关知识技能，以完成山区公路与小桥涵协同的课程设计。然而，这种跨课程的知识整合在传统培养模式中较为缺乏。

同时，培养方案中还设置了“专业核心课程群”（占 17.5 学分），通过《混凝土结构设计原理 Aℜ 》、《钢结构设计原理 A》等课程的联动教学，使学生掌握路桥结构的材料特性与受力分析方法，帮助学生实现从“单一构件设计”到“综合结构体系构建”的知识跃迁。

3.2 实践创新与复杂问题解决能力

在新工科人才的培养要求中，学生需要具备从“理论建模”到“工程实施”的全周期实践能力。在更新后的道路桥梁与渡河工程专业培养方案中，课程实践学分占比达到 24% 。其中，在《土木工程综合设计》、《毕业设计》等综合实践环节中，进一步要求学生应基于产学研合作企业的真实项目（如渝湘复线高速公路），完成从交通量预测、路基路面结构设计到桥梁施工组织的全流程设计方案。例如，2023 届学生在毕业设计中运用BIM技术对钢混组合桥梁进行施工模拟，通过《桥梁结构电算》课程所学的有限元分析方法优化施工工序，该成果已获合作企业采纳。这种“真题真做”的实践模式，比传统的“虚拟课题”更能培养学生解决复杂工程问题的能力，例如应对喀斯特地貌区的路桥基础选型和高烈度地震区的桥梁抗震设计等场景。

3.3 数字化工具应用与智能建造能力

在新工科背景下，培养人才必须掌握 BIM、智能监测等数字化技术。为此，更新后的培养方案专门开设了《土木工程智能建造与 BIM 技术》、《智慧公路》等前沿课程，要求学生运用 REVIT 软件进行桥梁模型的参数化设计，并通过《桥梁工程检测与加固技术》课程中的无人机巡检数据进行结构病害识别，从而实现“数字化与智能化”教学与实践的深度融合。

此外，在“桥梁健康监测”实验中，教学大纲要求学生结合《传感器与信息融合》课程的知识，将光纤传感器采集的应变数据导入 MATLAB 处理软件中，以实现桥梁健康状态的实时监测和预警。这种“数字技术与工程应用”相结合的能力培养，不仅使学生能够适应智慧交通建设的需求，还进一步激发了他们对专业学习的热情，实现学以致用的目标。与传统培养模式相比，新方案中数字化工具相关课程占专业选修课的 10% 以上，显著提升了学生的智能建造素养。这种系统的能力培养为学生未来在工程实践中应用数字技术奠定了坚实基础。

3.4 国际视野与跨文化协作能力

新工科人才需具备参与国际工程的竞争力。为此，在新版培养方案中，通过开设《大学英语提高课程》和《土木工程案例分析（双语）》等课程，使学生能够阅读和理解AASHTO、Eurocode 等国际规范。例如，在《桥梁工程 A》课程中，学生对比分析中美桥梁设计标准的差异，从而提升其专业国际视野。

自 2017 年起，开设的“中交道桥渡国际班”依托校企合作，引入了海外工程管理课程。学生不仅参与中交集团东南亚项目的方案设计，还通过跨文化团队协作完成跨国道路项目的技术对接。这种国际化培养机制有效增强了毕业生参与“一带一路”工程的能力，而传统培养模式中此类跨文化实践机会相对较少。通过这样的培养方式，学生不仅提升了专业能力，更加深了对国际工程环境的理解，培养了跨文化沟通和协作的能力，为他们未来的职业发展打下了坚实基础。

4. 结语

综上所述，面对新工科背景下的挑战和机遇，本文结合培养方案和课程案例，系统分析了道路桥梁与渡河工程专业在人才培养模式上的改革需求。通过构建以“知识-能力-素质”为核心的三位一体培养体系，不仅能够打破了传统课程体系的壁垒，而且还促进了课程之间的交叉融合，确保学生能够形成“路桥隧一体化”的知识体系。同时，更新后的实践教学体系和产教融合机制有效提升了学生的实践创新能力，使其能够应对复杂的工程问题。

此外，随着数字化工具和智能建造技术的引入，学生的专业素养和技术应用能力得到了显著提升，进一步增强了学生的就业竞争力。同时，通过企业联合，创建国际化的培养机制，使学生具备了参与全球工程项目的能力，也为未来的职业发展开拓了广阔的视野。为此，在新工科背景下，只有持续紧跟行业动态和技术发展，不断优化和调整培养方案，才能确保培养出更多适应新时代需求的卓越工程人才。

参考文献

[1] 高颖, 郭世纪, 张晓雄, 等. 新工科与课程思政背景下协同育人教学模式探索以道路桥梁与渡河工程专业为例[J]. 教育教学论坛, 2025, (3): 117-120.

[2] 周波超, 孙国强 ,王超. “新工科”背景下道路专业科教产相融合教学模式的探索——以《路基路面工程》为例[J]. 长春工程学院学报(社会科学版), 2024, 25(3):145-148.

[3] 武红娟, 张微, 王睿, 等. 新工科背景下土木工程专业“三位一体—双导师制”毕业设计指导模式[J]. 现代职业教育, 2023, (30): 9-12.

[4] 栗威, 王永, 曹恒涛. “双碳”背景下高职院校道路工程专业人才培养机制优化与实践[J]. 现代职业教育, 2023, (11): 81-84.

[5] 肖杰. 新工科背景下道路桥梁与渡河工程专业卓越人才培养策略探析[J]. 科教导刊, 2022, (33): 74-76.

市高等教育学会 2023-2024 年度高等教育科学研究课题，新工科背景下道路工程专业卓越人才培养模式及评价机制研究，cqgj23060C