摘要：土建类研究生课程具有学科交叉性强，与前沿技术密切联系，注重实践与应用的特点，本文通过分析土建类研究生课程的教学现状及存在的问题，探讨了一种基于数值模拟案例的土建类研究生专业课程教学模式的改革思路，包括融合产业需求和科研成果的展示、课程体系的重构、教学方式的创新以及融入国外教学中结合数值模拟案例的教学模式创新等，研究成果对深化产教研融合、提升土建类研究生专业课程教学质量及高层次创新型人才培养具有重要的指导意义。

关键词：产教研融合；土建类研究生；数值模拟；教学改革

进入新世纪以来，我国教育事业不断蓬勃发展，为社会主义现代化建设输送了大量高素质人才，然而人才培养供给侧和产业需求侧在结构、水平等方面尚未完全匹配适应。国家在2017年颁布的《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》中提出了要促进人才培养，深化产教融合，在2021年颁布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中，提出了一种以企业为主体，市场为导向，产学研用深度融合的创新体系，旨在提升企业技术创新能力。在“产学研”基础上深化延伸，强调产业需求驱动教育内容与科研方向，形成“技术研发—人才培养—产业应用”的闭环，即“产教研融合”。

近些年来，产教研融合模式越来越体现出其独特的时代内涵，习近平总书记指出，高等教育是创新人才和未来技术的重要来源，高校人才培养、科学研究与产业发展需要紧密结合，这是提升高等教育质量和推动产业创新发展的重要途径。国内不少学者针对产教研融合的新模式做出了深入研究，郑广成[1]基于苏州软件外包服务对高技能型人才的需求，提出了如何对高职软件技术专业教师“产教研”融合能力进行培养；蒋定福[2]采取项目驱动任务的的模式，让企业全程参与人才培养，构建一套适用于高校的经管类“产教研融合”人才培养模式；邢博闻[3]提出了一种产教研三元双循环的工科人才培养体系，即教研互促、产教协作、产研互进相融合，校内校外双循环。

工科类专业本身与行业产业的关系就更为紧密，更容易实现产教研融合的发展方式，而土建类专业一直是传统工科的核心专业，关系着国家经济的命脉，长期支撑国家的基础建设[4]。刘清颖[5]论证了土建类专业需通过课程重构、师资革新、模式创新、平台共建的四维举措，最终培养出“懂技术、精操作、能创新”的复合型人才；王迎超[6]以岩土类专业课程为基础，提出了“融研于教”的教学理念，开辟了教学改革的新思路；崔翰博[7]以土建类专业的智能化转型为研究背景，侧重于土建类专业的课程设置、实践环节和师资力量等方面，以满足土建行业人才培养的现实需要；王帅[8]从高校产学研建设的现状出发，阐述了教学模式、师资队伍建设和平台支撑的重要性，强调了校企多方合作的意义；赵中华[9]强调了产教协同育人的重要性，阐述了土木工程专业实践教育基地建设在产教协同理念下采取的措施和已经取得的部分成果；孙明[10]结合地方高校产教融合现状和校企合作中存在的问题，提出了将BIM技术应用于土建专业的产教融合的理念。

综上，众多学者对于“产教研融合”在各专业中的应用都有其独特的思考与探索，并且已取得了不少有价值的成果。对于土建类专业的课程教学，学者们也是众说纷纭，提出了各自的见解，绝大多数学者把重点落在了实践和教学，却忽视了科学研究成果的重要性。本文总结土建类研究生专业课程特点，分析当前研究生的教学情况及存在的问题，给出教学改革的必要性，初步探讨了基于数值模拟案例的土建类课程教学模式，并提出了具体实施思路。

1 研究背景

1.1 土建类专业的特点

土建类专业涵盖广泛，包括土木工程、建筑学、城市规划、工程管理等方向，存在多学科交叉、紧跟前沿和注重实践的特点。具体来说，主要包括以下几个方面：

（1）学科交叉性强，知识体系趋于综合。土建类专业的课程内容广泛，涉及力学、材料学、地质学和管理学等多个学科。力学是学习土建类课程的基础，常用于结构力学分析、地基稳定性评估及施工仿真等领域；材料学关系着建筑的性能与寿命，涉及到混凝土水化机理、钢材力学性质以及新型复合材料、绿色建材等；工程地质学为场地选址、地基处理、边坡稳定性分析和地质风险评估等环节提供关键依据；管理学知识则是负责工程项目开展过程中的成本控制、进度管理和资源调配等问题。最关键的是，这些知识并非是各自独立的，而是在土建类专业课程中实现了有机整合与系统化集成。

（2）强调理论深度和前沿技术并行发展。作为传统工科类专业，土建类专业不仅重视核心理论的教学，也会关注一些前沿技术，积极推动行业技术的发展革新。传授理论知识是教学的基础，课程体系强调对核心原理的深刻理解与掌握，但是只接受课本知识的传输是远远不够的。当前土建行业正快速向数字化、智能化和绿色化方向发展，BIM技术、3D打印、低碳材料、智慧城市等新兴领域已经广泛融入到工程实践当中。前沿技术的有效应用依赖于对基础理论的深刻理解与应用，同时前沿技术的发展也可以反过来挑战和深化理论，正是这二者的不断结合发展，才能使得土建类专业适应时代的变革以及应对未来复杂工程的挑战。

（3）突出实践性和工程应用导向。土建类专业是要将所学知识应用到具体工程实践中去的，强调学以致用、知行合一，最终目标是培养学生解决复杂工程问题的能力。课堂学习中总是会针对理想状况或不受外力影响条件对某建筑物、结构、围岩等进行受力分析，而实际工程中总会存在一些不确定因素，导致应力环境错综复杂。以现有的知识体系和手段难以成功解决，因此解决复杂工程问题往往需要将严谨的理论分析与丰富的工程实践经验紧密结合，与此同时丰富的工程经验也可以促进理论知识的发展。土建类研究生在学习过程中，必须将已有理论知识与工程全周期的实践环节有机贯通，做到深刻理解工程本质，积极培养自身解决前沿复杂问题的能力，才能最终实现知识的有效转化与创新。

1.2 土建类研究生专业课程教学中存在的问题

作为长期为土建类专业研究生授课的老师，作者针对自身感受与师生反馈，总结了目前土建类专业课程教学中所存在的问题，包括但不限于课程体系与内容方面、教学方法与手段、实践教学环节、师资队伍建设、考核评价机制等方面。

（1）课程体系与行业需求难以接轨。多数高校在课程设置上忽略了不同培养方案研究生的特点，导致应用型人才培养效果不理想。当前土建类课程体系中，公共课和理论课占比偏高，对于专业学位研究生来说，专业实践类课程学时普遍不足；对于学术型研究生来说，多学科融合的课程严重缺失，难以满足当前“新基建”战略背景下对复合型高素质人才的培养。另一方面，与行业实际工程中的工艺迭代速度相比，土建类课程的教材内容更新速度也较为缓慢，这导致课程内容难以覆盖智能建造、绿色建筑技术及数字化运维等前沿领域，使得教学内容跟不上行业发展的需求。

（2）课程教学方法不够灵活。传统的课堂教学以教师的单向讲授为主，对于案例教学、项目驱动这类实践性较强的教学方法运用不足。这种侧重于单向知识传递的教学方法不仅会导致师生之间缺乏深入互动和课后交流，也难以让学生之间形成协作学习，共同探讨的学习习惯。在这种相对固定的教学模式下，学生长期处于被动接受知识的学习状态之中，只是一味被动地学习，极大地影响他们对知识消化的效率，一定程度上缺少了批判性思维和解决复杂工程问题的能力。如今不少高校虽然有意在土建类课程中引入虚拟仿真实验，但是大多还停留在场景演示层面，缺少结合参数调整、动态模拟等进一步的教学演示，对于真正培养解决实际工程问题的能力起到的作用也十分有限。

（3）课程的考核机制较为落后。当前土木工程专业类课程的考核方式仍然以传统的平时作业与结课考试为主，形式过于单一化、教条化，难以真实体现学生灵活运用知识的能力。这种模式考核重心以对课本基础知识的复现为主，忽略了学生综合应用能力的发展，难以有效评估研究生对专业知识的迁移能力与工程问题解决的灵活性。这种传统考核模式容易使学生产生“以分数为重”的心理，将精力集中放在应付考试上，像工程设计、现场实习和科研创新这些对能力培养至关重要的环节反而被弱化和边缘化。

2 教改思路与应用

土建类课程的教学改革，应该围绕“产教研融合”展开，首先必须积累大量土建方向的科研成果并贴合相应的工程实际，以企业合作过程中遇到的技术瓶颈问题等为课程导向，以此丰富课堂教学内容。“授人以鱼，不如授人以渔”，无论是企业前沿技术，还是科研最新成果，最终的目的都在于将创新思维和科研方法传授给学生。在科研过程中，数值模拟是最一种最常用的方法和手段。通过构建数学模型模拟复杂工程问题，工程师和研究人员能够在仿真环境中分析结构行为、优化设计方案从而减少实际试验成本。随着计算能力的提升和理论模型的完善，数值模拟方法在精度、效率和适用范围等方面均取得了显著进步。在课堂教学过程中，可以以数值模拟为主体内容与科研的接轨。借鉴国内外类似的教学模式，分析其可取之处，探究“产教研融合”的土建类专业课程结合数值模拟案例的教学模式，提出具体的课堂实施方案，培养研究生的科研创新意识与能力，推动研究生从被动接受转向主动探索。具体的思路与应用方案如下所示：

（1）融合产业需求和科研成果的展示：首先授课时注意结合目前产业的实际需求，以企业技术瓶颈或时兴技术（如智能建造、绿色建材、灾害防控等）为课程导向，然后引出符合课程内容的科研成果反哺教学内容，将课题组的部分研究成果（不涉密）或者国家重大工程课题（如隧道监测、抗震加固等）转化为教学案例，实现“研中教、教中研”。

（2）课程体系的重构：传统教学对专业学位研究生和学术学位研究生的区分不明显，而且理论占比较重，脱离了工程实际，因此专业学位研究生可以在运用理论知识的基础上开展实践性的教学活动，让研究生身临其境的感受工程实际，而学术型研究生可以针对性的开设一些学科交叉的课程，比如融合BIM技术、智能化健康监测等，可以发散学位型研究生的科研思路，激发创新思维。

（3）教学方式的创新：浙江师范大学最早提出了“三三制”的教学方法，即对于土木工程学科，保证1/3课时在教室，1/3课时在实验室，1/3课时在现场的教学模式，这样的教学模式改变了传统的单向传授，注重提升学生的实战赋能，存在一定的可取之处，但实际操作来看，还需要“因课制宜”、“因人而异”，形成多元教学。对于专业学位研究生可以加大现场教学的比重，缩减实验室的比重，对于学术学位研究生科研加大课堂教学内容与实验室的占比，同样的对于不同课程也是如此。除此之外，课堂教学形式可以改为双向互动式课堂，教师负责梳理知识框架，学生负责汇报课题科研成果，调动学生参与课堂教学的主观能动性和积极性。

（4）借鉴国外教学结合数值模拟案例的教学经验：德国开罗大学结合企业真实的项目案例，将数字孪生技术引入课程教学，指导学生模拟施工中的冲突检测和能耗优化等环节。这种结合真实案例的数值模拟教学，让学生在学习掌握Revit、Navisworks等数值模拟软件的过程中，锻炼了解决复杂工程协同问题的能力。英国剑桥大学基于大型基建项目中的土方开挖、爆破技术的优化难题，开设了数字孪生与自动化建造课程，鼓励学生通过使用ANSYS、ABAQUS等软件进行隧道掘进参数的仿真试验。这两个国外结合数值模拟案例的教学模式完美体现了“产教研融合”的教学思路，值得我们学习借鉴。我们在教学过程中，可以从一些简单的工程问题入手，逐步引入数值模拟的仿真学习，循序渐进地提升学生的科研与实践能力。考核方式上也做出针对性地调整，不再局限于课本的教学内容，更加注重学生实践能力的评估，学生可以通过完成数值模拟案例或进行PPT结课汇报，并参加答辩，由授课教师综合评价学习成效，进行打分。

（5）“产教研融合”模式的课堂实施：在课堂教学中，应以当前产业需求为导向，融入前沿技术和最新的科研成果，开展结合具体工程案例和科研案例的双向互动式教学，教师负责知识框架的梳理、案例成果的分析展示，学生在学习理论知识的基础上，锻炼科研能力和解决实际工程的能力。整个教学过程中强调师生之间、生生之间的交流互动，实现教学相长、共同进步。

（6）产教研融合”模式的推广：基于土建类研究生专业核心课程“产教研融合”教学模式的实施成效与教师和研究生的反馈，对其教学方法、协同机制和实施路径等进行不断地优化与完善，最后在工科研究生专业核心课程体系中推广应用。

基于数值模拟案例的土建类课程“产教研融合”的具体教学改革流程如图1所示：

3 结语

（1）土建类课程通常存在多学科交叉，强调理论深度与前沿技术并行发展，注重实践与工程应用等特点，同时又存在课程体系与行业需求难以接轨，课程教学方法较为死板，课程考核机制相对落后的问题。因此亟需开展围绕“产教研融合”的教学改革。

（2）所谓“产教研融合”，就是将产业、教学、科研三者结合起来，具体体现在以产业需求作为授课背景，明确教学的大方向，科研注重成果的展示以及科研方法传授，其中借鉴国外教学模式，引入数值模拟方法教学，结合实际工程鼓励学生进行具体建模计算，也可成为最终结课考核方式之一。

（3）本文围绕土建类专业教学改革，提出一种基于数值模拟案例的土建类“产教研融合”教改思路。重点探讨了结合数值模拟案例应用的课堂教学模式，包括融合产业需求和科研成果、重构课程体系、创新教学方式并借鉴国外在数值模拟案例教学方面的经验，真正做到为新时代培养拥有自我探索能力的土建类高素质人才。

参考文献（References）：

[1] 郑广成. 高职软件技术专业教师“ 产教研” 融合能力的培养途径研究[J]. 软件工程师，2013，（10）：22-23.

[2] 蒋定福，岳焱.应用型经管类专业的“产教研融合”改革探析[J].教育现代化，2017，4（20）：55-56.

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[4] 李礼平.当前国内外大环境对建筑行业发展的影响分析[J].建筑，2022，（13）：12-19.

[5] 刘清颖，段晓晓，郗茸.土建类专业产教研融合实践与探索[J].成才，2023，（02）：111-112.

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[8] 王帅，胡彦伟，何玉荣，等.新工科背景下产学研模式的应用型创新人才培养体系探索[J].创新创业理论研究与实践，2024，7（12）：140-143.

[9] 赵中华，温景文，齐庆会，等.产教协同的土木工程专业实践教育基地建设研究[J].高教学刊，2020，（26）：58-60+64.

[10] 孙明. 新工科背景下地方高校土建类专业产教融合平台转型发展探索[J]. 大学教育，2018，（12）：42-44.

基金项目：中国高等教育学会“2025 年度高等教育科学研究规划课题”（25SZ0307），江苏省高等教育教改研究课题一般项目（2025JGYB834），研究生教育教学改革研究与实践项目（2025YJSJG051），教育部产学合作协同育人项目（230904554251004），力学与土木工程学院一流专业建设项目

作者简介：王迎超（1982-），男，力学与土木工程学院副院长，教授，博士生导师，主要从事岩土工程方面的教学和科研工作