第A05版:设计

调整和重构适应土木大类的高水平工程教育体系

——清华教授张建民在报考交流会上的分享

编者按:近日,在清华大学土木大类报考交流会直播中,中国工程院院士、清华大学土木大类首席教授张建民分享了清华在土木大类学科转型方面的探索与实践。本文希望从张教授的分享中梳理出高校在土木学科上的调整思路与路径,以及土木行业未来发展趋势,供业内人士参考。

什么是大土木工程?

大土木工程是悠久历史的见证、人类文明的载体、社会进步的动力。辽原峻岭之间,湖海江河之中,是桥梁、道路、城市、大坝、电站、港口、隧道等土木工程,它们记载历史,也护佑着文明。大土木工程跨越时空尺度,回应人类需求,见证了认识、利用、改造自然的沧桑历史,也必将深刻地影响着人类不断超越自我,谋求和谐发展的美好未来。

如何理解大土木工程的专业内涵?张建民是这样诠释的:用材料和能源,基于数学、力学、经济学、管理学和美学创造人类工程奇迹的科学、技术和艺术。

清华土木大类的变迁

清华大学土木类,从1916年开始招收土木工程留美专修生,到2000年成立土木水利学院、组建建设管理系,迄今为止,本科专业共有五个方向:土木工程、水利科学与工程、工程管理、交通工程、海洋科学与工程。现代科技发展到今天正向着大综合强交叉、多学科融合方向发展,人类已经进入了大数据和智能化时代,高等教育变革中的育人体系正在走向多样化,特别是对创新型、复合型和多样化人才培养的需求非常的强劲。

清华大学从2017级本科生开始,按照16个大类招生。大土木类是16个本科专业大类之一,并率先启动了大类培养的教学改革,完成了专业重塑,形成了一个新的专业——土木水利与海洋工程,成为改革开放以来我国高校率先获准设立的第一个融合多个一级学科的宽口径本科专业,获得教育部正式批准。在此基础上,清华土木做了三方面的探索和实践:大类培养重视宽口径、重基础、多样化;理工融合,培养复合型、广交叉的个性化人才;实行“4+2”和“4+5”的本硕和本博贯通,进一步培养创新型、强实践、精英化人才。

张建民说,人才培养是跟清华大学大土木学科愿景紧密结合在一起的。愿景提出:全球“稳居前十、争取前列”,从“同步”到“领步”,实现学科的综合引领。在此基础上,着重调整和拓展学科内涵,完成专业重塑,提升学科优势,在原来的土木、水利、建设管理专业基础上进一步拓展了交通工程和海洋工程,从而完成了“上天”+“入地”+“下海”+“交通”+“管理”的大土木学科布局,形成了从“陆地”拓展到“天空”+“地下”+“海洋”的完整水系统,从坝工、河工、港工走到海工,从海洋走向流域,从结构走向城市。

新式土木大类教育体系的内涵特点

张建民表示,清华调整和重构适应土木大类培养的高水平的工程教育体系,就是要培养有家国情怀、全球视野、知能兼备、德才双馨的领军人才。大类培养的内涵重点在于理念突破和模式转变,实现专业重塑、课程重构、体系重建和师资重组。在教育模式上,力求形成“科学+技术+管理”,形成“宽口径、重基础、强实践、广交叉、多样化、个性化”的特点,强化通识教育、理工融合和本研贯通。重构大类培养的课程体系、实践教育体系、国际化教育体系、学生管理体系和院系管理支撑体系,做到让毕业生满意、学校满意、国家满意。

大类培养的基本内涵和教育教学体系,简单来说就是:一年级主要是校级平台课和大类平台课;二年级是大类拓展课、大类通识课、校级通识课和数理基础课;三四年级每一个学生可以从“土木、水利、建管、交通、海洋”五个专业方向中选一个作为主修,再至少选一到两个作为辅修。同时,强调理工融合,和强基计划结合,探索数字化领域,颁发“土木+数理”“土木+力学”“土木+智能相关”双学位。目的是培养学术大师、治国英才、行业翘楚、国家栋梁和未来领袖。此外,发挥学生自主性,尽量地给学生“留白”,比如大幅压缩学分,让学生有更多时间进行挑战性学习;让学生在不同的赛道,一人一策,促进个性化的培养;全面实施导师制,导师全过程参与本科生全方位的培养。

未来土木适应面宽广 科技创新空间广阔

张建民表示,选择土木大类,就是选择了国家和个人的未来。从目前的就业前景来看,清华的学生毕业后主要流向大专院校、研究机构、大型企业、政府机构、创新创业、国际组织等,涉及领域包括规划、建设、运营、管理、教育、科研、投资、法律、银行、保险等,适应面非常广。

大土木类的科技前沿跟土木工程实践相关,“上天”方面如高层建筑,中国工程建设已经实现了从“学步”到“领步”的跨越;“入地”方面,大规模城市地下建设带来了前所未有的难题和挑战;“下海”方面,我们还有非常广阔的科技创新空间和需求。大土木类和城镇安全与韧性提升紧密相关,城市是发展了百年甚至千年的,是有生命的社会-技术系统,城市系统高度复杂,大尺度相互作用,大跨度学科交叉,所以它在基础理论突破和关键技术研发方面,存在着一系列的需要。比如水电开发、智能化、月球和极端环境建造,都是一些高难度高科技的问题。应该说大土木工程与社会文明、社会兴衰、社会经济、科学技术、文学、艺术、军事、体育、品德和民俗传统有非常密切的联系,土木工程是文明的载体,也可成为灾害之源。所以土木工程的实践正在从繁荣走向文明,正在打造舒适优美的宜居环境和水生态文明。

未来的土木人角色更加丰富,他们是建造技术的创新者、人居环境的建设者、复杂系统的驾驭者、工程安全的防护者、历史文明的守护者、创新文化的引领者、未来世界的探索者、国家建设的贡献者。 (陈雯 整理)

2023-07-24 陈雯 ——清华教授张建民在报考交流会上的分享 2 2 建筑时报 content_21898.html 1 3 调整和重构适应土木大类的高水平工程教育体系 /enpproperty-->