新工科背景下应用型人才培养课程探索

［摘要］立足新工科背景下工程相关专业的发展愿景与要求，梳理了深基坑工程课程的基本概念，深入分析了应用型人才培育的目标、教育理念及其重要性。针对当前存在的理论与实践脱节、教学内容更新滞后、新工科师资专业性不足等问题，建议从“补短板”视角切入深基坑工程等新工科课程体系改革，通过探索产学研结合的课程设计、推动课程创新差异化发展、补齐专业师资短板等举措，深化应用型人才培育的实践与范式建构，助力新工科教育体系的创新发展。

［关键词］新工科；深基坑工程课程；应用型人才；课程设计；教学改革

［中图分类号］ G６４２［文献标志码］ A ［文章编号］ 2096-0603（2025）09-0１７３-04

一、引言

近年来，以大数据、云计算、物联网等为核心的新一轮科技和产业革命蓄势待发，新技术、新产品、新业态和新模式蓬勃兴起，新工科也随之快速发展。在强调实践和加速迭代的新工科背景下，深基坑工程课程教学必须以实践为导向重构教学体系，将专业基本理论、基本计算方法和施工工艺全面融入课程的实验、实训和案例分析等环节，以培养新工科背景下工程发展所需的应用型人才。

二、立足新工科背景探索人才培育体系的研究基础

（一）新工科背景下应用型人才课程建设的背景

1.新工科展望了工程相关专业发展的新愿景

新工科概念源于创新驱动发展、“中国制造2025”“互联网+”“网络强国”等国家重大战略[1]。其旨在推动新技术、新业态、新产业和新模式的蓬勃发展，突破核心关键技术，构筑先发优势，在未来全球创新生态系统中占据战略制高点。为支撑和服务新经济体系，迫切需要培养大批新兴工程科技人才，“新工科”建设需求应运而生。[2]从发展愿景来看，新工科建设以培育具有国际竞争力的多元化、创新型卓越工程人才为核心，实现工程教育的全面升级与创新，包括从学科导向转向产业需求导向、从专业分割转向跨界交叉融合、从适应服务转向支撑引领[3]。

2.新工科对应用型工程人才提出了新要求

立足新工科的发展愿景，高校需以应用型人才课程建构和推广为切入点，搭建连接高校与行业、市场和国际科研体系的教学体系，落实新时期新工科教育深化的科学内涵。自提出建设和发展新工科以来，我国各教育组织纷纷启动相关研究和实践项目，形成了“复旦共识”“天大行动”“北京指南”等指导性文件，积极探索全新的工程教育模式，彰显高等教育的强国建设使命。

具体到课程设计层面，为满足社会发展对人才的需求，地方高校必须提升学生的工程实践创新能力，将实践创新教学与课堂教学相结合，建立完善的人才培养体系，提高工程创新实践型人才培养质量。以深基坑工程课程为例，当前深基工程仍高度依赖人工操作，存在突出的安全、环境和技术问题，教学也围绕专业操作、安全保障等知识点展开。但面向新工科加速发展的未来愿景，在掌握现有知识点的基础上拓展知识体系，将数字化技术、绿色技术和自动化施工相关教学内容纳入课程体系，十分必要。

（二）立足新工科的深基坑工程课程概述

深基坑工程是土木工程、城市地下空间工程等专业的核心课程，教学内容涵盖深基坑工程的基本概念、基本理论、基本计算方法和施工工艺等方面，对培养学生的工程实践能力和解决实际问题的能力至关重要[4]。随着城市化进程加速，高层建筑和大型基础设施建设日益增多，深基坑工程作为这些工程的基础，其安全性和稳定性直接关系到整个建筑物的质量和使用寿命[5]。

聚焦新工科发展趋势，部分开设土木工程及其细分地下空间相关专业的高校已启动深基坑工程教材和教学内容的更新调整。立足新工科背景，该课程教学内容涵盖深基坑工程的基本概念、基本理论、基本计算方法和施工工艺等[6]。从课程内容来看，课程教授深基坑工程的设计、施工、监测与检测等知识。设计部分，该课程详细介绍深基坑工程的支护结构设计原理，包括土钉墙、地下连续墙、钢板桩等支护方式的选择与计算，以及抗浮设计和稳定性验算等内容，还引入先进计算理论和软件工具，帮助学生掌握现代化设计方法；施工实践方面，该课程注重实践操作指导，详细讲解土方开挖、降水与止水、支护结构施工等关键环节的施工技术和工艺要求[7]，并通过案例分析帮助学生了解不同地质条件和施工环境下的应对策略，提高学生解决实际问题的能力；监测与检测部分，该课程介绍深基坑工程监测的目的、内容、频率以及数据分析与预警机制[8]，指导学生运用先进监测技术手段对深基坑工程的变形、应力等参数进行实时监测，及时发现并处理潜在安全隐患，确保工程安全稳定。

（三）培养深基坑工程应用型人才的重要性分析

1.有助于推动新工科技术创新发展

深基坑工程技术涉及岩土分析、结构建设等多个学科领域，实践性和应用性强。通过改革深基坑工程课程体系，高校可培养具备创新精神和实践能力的应用型人才，推动该领域技术创新和发展。例如，依托校企融合和产融结合的合作平台，学生在校期间可通过研发新的支护体系、优化施工工序、提高监测技术水平等，并转化为产品投入市场，深化新工科产学研一体化的高效技术转化。

2.有助于增强工程安全与环境保护

深基坑工程施工中，往往需要开挖大量土方，易对周边环境和建筑物造成一定影响[9]。通过改革深基坑工程课程体系，高校可培养具备专业知识和技能的应用型人才，使项目施工团队能更科学、合理地制订施工方案，采取有效措施保障工程安全，减小对环境的影响。例如，高校针对精确的土层性质研究和时空效应分析展开研究，为项目施工团队提供专业人才，弱化基坑失稳和周边建筑沉降等问题。

3.有助于补足新工科人才需求短板

随着城市化进程加快，高层建筑、地下空间开发等工程项目日益增多，深基坑工程作为重要组成部分，技术难度和安全要求提高[10]。然而，当前市场上具备深基坑工程技术能力的专业人才相对短缺，制约了相关项目的高效、安全实施。因此，改革深基坑工程课程体系，培养应用型人才，对满足行业需求、推动工程项目顺利进行意义重大。

（四）培养深基坑工程应用型人才的要求

为培育适应未来发展的高素质工程专业人才，高校必须深入了解我国工程产业现状和需求，以培养杰出工程专业人才为教学核心，实施更具针对性的教学策略，致力于培养具备扎实工程基础知识、较强实践技能和优秀创新能力的新工科人才，满足社会生产发展需要。

1.调整创新实践型新工科人才培养目标

为满足新工科建设需求，高校应顺应工程技术发展新趋势，积极应对专业学科建设、知识体系更新和学生学习需求调整等挑战，重点培育创新实践型新工科人才必备的工程知识应用、实验研究与分析、解决工程问题、人际交往和终身学习等能力。此外，高校还应积极改革人才培养体系，培养学生的创新意识、职业责任感和团队合作能力，确立新时代工科人才的能力框架。

2.更新创新实践型新工科人才培养理念

在新工科教育理念引领下，高校应着重更新人才培养理念，采用全面和多样化的教育方法推动跨学科融合，使学生能运用工程理论知识进行实际研究和分析，增强工程技术技能。此外，高校需根据自身资源和人才培养优势，全面规划新工科人才培育体系的改革原则和实施路径，围绕工科基础理论、创新技能、跨学科知识和国际文化四项核心主题完善新工科教学设计，确保新工科人才培养与产业转型升级紧密相连。

三、以深基坑工程为例探讨新工科应用型人才培育现状

随着全球科技革命和产业变革深入发展，以及国家对创新人才培养的迫切需求，新工科建设应运而生。然而，从新工科深基坑工程课程教学实践来看，当前教学仍存在理论与实践脱节、教学内容陈旧、师资力量薄弱等问题。

（一）高校工科教学的专业理论与应用实践相脱节

深基坑工程实际教学存在重理论轻实践现象，学生课堂上学习大量理论知识，但缺乏实际操作和现场经验，难以将理论应用于实际工程。部分高校受校企合作不足和区域性深基坑项目稀缺等因素限制，缺乏实践教学所需的教学基地、实验设备、教学软件等资源，限制了学生实习实践活动的开展。

（二）高校工程专业教学的知识要点更新滞后

新工科背景下工程技术不断发展，深基坑工程领域新技术、新工艺不断涌现。但很多高校深基坑工程课程教学内容滞后于工程实践发展，未能及时更新。陈旧的教学内容无法满足学生对新知识的需求，影响学生适应未来工程实践的能力，缺乏对新技术的介绍和探讨也限制了学生创新思维的培育。

（三）适配新工科教学所需的教师团队专业性不足

当前全国大部分综合类高校和土木工程专业类院校开设了深基坑工程课程，但受近年来建筑行业发展承压等因素影响，师资力量提升空间受限，掌握新工科背景下数字化技术、绿色技术和自动化施工相关教学专业能力的教师稀缺。关键师资不足，导致很多高校难以适应新工科背景下的教学需求，无法落实应用型人才培育规划。

四、基于新工科背景优化深基坑工程课程的建议

（一）夯实课程应用基础，探索产学研结合的课程设计

立足新工科背景，高校应紧扣新工科背景下深基坑工程的教学机制，综合考虑教学、科研与产业实践结合的需求，培养具备创新能力和实践技能的高素质工程人才。通过真实工程案例教学、科研活动参与以及行业交流机会，学生不仅能深入了解深基坑工程领域的基本知识和技能，还能提升解决复杂工程问题的能力和团队协作精神。依托深基坑工程专业课程开展的产学研合作教学模式，能提高教学质量和效果，为学生未来职业发展提供有力支持。高校可从以下两方面具体实施。

1.明确课程定位与目标

深基坑工程作为土木工程领域的重要课程，教学应紧密围绕国家发展战略、行业需求和工程实践，旨在培养学生在深基坑工程领域的理论素养、实践能力和创新能力。因此，构建产学研一体化育人机制时，应紧扣宏观战略目标，将发展目标与数字化技术、绿色技术和自动化施工相关教学要点贯穿教学全过程。高校应灵活运用交叉学科教学方法，根据相关专业课程的交叉性原则整合多种学科知识，科学、合理地设置教学次重点内容并组织学生学习。在课程内容与教学方法上，注重理论与实践紧密结合，不仅要优化课程结构，确保理论知识的系统性和完整性，更要加强实践教学环节，通过案例分析、模拟实训、工程实践等方式，提高学生的实践能力和解决问题的能力。

2.拓展产学研合作渠道，建立多元化的协同育人平台

高校应积极与科研机构、企业等合作，共同建设实训基地、研发中心等，为学生提供真实的工程环境和实践机会。邀请企业专家参与课程教学，将行业前沿技术、工程案例等融入课堂，提高教学的针对性和实用性。通过联合培养、项目合作等方式，增强学生在科研和工程实践中的参与度和深度。合作过程中注重双方利益共享和优势互补，建立长期稳定的合作关系，不断拓展合作领域和合作方式，推动产学研深度融合和协同发展。通过产学研合作，高校应着力提升深基坑工程课程的教学质量，促进科技成果转化和应用，推动行业技术进步和产业升级。

（二）激发课程创新活力，以学生为主支持差异化发展

在深基坑工程课程教学中，高校应注重个性化教学，采用多样化教学方法和手段，拓展和深化课程内容并建立科学评价体系等，支持学生差异化发展。

1.启动个性化教学，突出多元发展的应用型育人本色