1．成果简介

2017年教育部提出“新工科”教育改革理念、2018年中央经济工作会议提出“新基建”、2020年我国正式实施“双碳”战略。土木与矿业作为支撑“新基建”和“双碳”战略的关键领域，亟需更新专业知识体系、创新教育模式，构建适应新时代社会经济发展需要的人才培养体系。基于此，项目团队从2015-2016年开展了2年期的预探索、2017-2021开展了5年期的教育教学改革。教改工作紧扣时代战略背景，聚焦“新土木”和“矿业+”新工科改革，推进传统工科专业时代化、数智化、国际化“三化”深度融合；统筹课程体系重构、教学模式创新、实践平台拓展、思政育人牵引“四维”联动改革，通过科教、产教、创教、赛教协同，构建了“三化融合、四维联动”的新工科人才培养新范式，形成了可复制、可推广的传统工科专业升级改造新模式。

 

“三化融合、四维联动”的工科人才培养新理念

人才培养相关获奖证书（部分）

（1）重构了“模块-交叉-迭代”融合的时代化课程新体系：打造了“土木+信息+城市”、“矿业+智能+绿色”数智化赋能课程群，建成国家一流本科课3门、北京市优质本科课2门。

 “模块-交叉-迭代”融合的时代化课程建设

 

时代化课程建设相关的获奖证书（部分）

（2）打造了“数字-智能-虚实”融合的数智化教学新模式：构建了虚实结合的实验实践平台，入选高校在线开放课程联盟优秀案例1项、北京市虚拟实验室2个，80%以上课程开展了混合式教学。

“数字-智能-虚实”融合的数智化教学模式

中国大学mooc《土力学》精品课程

 

AI学伴与智能讲授系统

 

数智化教学相关的获奖证书（部分）

 

（3）创设了“共筑、共享、共管”的国际化协同培养新机制：与国际知名高校共创了“一带一路”建筑类高校联盟，实施了校内首个跨校国际化人才培养的“采矿工程+西班牙语”联合学士学位项目，持续组织海外研学实践。

“共筑、共享、共管”的国际化协同培养

 

国际化协同合作的平台搭建与实践

 

（4）形成了“科产创赛-课程思政”融合的三全育人新途径：通过科教融合、产教协同、创教贯通、赛教联动，系统融入“知识-能力-素养-精神”培育理念，形成了课程教学、实践训练、价值引领的全过程育人体系。

“科产创赛-课程思政”融合的三全育人

 

学生参与实习与科技创新活动现场

 

企业人才担任学生“校外导师”聘书（部分）

学生获奖证书（部分）

 

2．解决的教学问题

（1）解决了人才培养目标与国家、行业人才需求“供需结构性错位”问题：在“新工科”、“新基建”和“双碳”战略推动下，行业对智能建造、绿色低碳、国际化人才需求激增，而传统土木和矿业类人才培养目标难以契合国家战略与行业高质量发展要求。

（2）解决了课程体系与教学内容存在“系统性滞后”问题：土木和矿业类专业课程仍以传统知识结构为主，缺乏前沿性、交叉性与国际化内容，未能体现数智化、绿色化等时代特征，导致课程体系整体滞后，难以支撑学生多学科综合能力培养。

（3）解决了学生工程实践与智能化应用能力“培养路径不清晰、效果不彰显”问题：面对人工智能、大数据等新技术的快速发展，学生缺乏将信息化手段应用于智能建造、绿色采矿等复杂工程问题的系统训练，难以满足智能化、数据化时代工程师能力需求。

（4）解决了课程思政与价值引领未能有效融入人才培养全过程的问题：当前思政教育局限于课程思政，未贯通于科教、产教、创教、赛教等其它关键育人环节，导致价值引领与能力培养割裂，难以实现专业教育与思想政治教育全过程的深度融合。

3．解决教学问题的方法

成果以“融三化、联四维”为核心路径，系统重塑育人模式与人才培养体系。深度融合教育教学时代化、数智化、国际化，全面修订并完善土木、矿业类专业人才培养方案，重新构建以能力和素养为导向的毕业要求体系。通过重构课程体系、创新教学模式、拓展实践平台、融通思政育人，全面嵌入智能技术素养、数据分析思维、国际胜任力等关键指标，建立契合新土木、矿业+的培养理念体系，实现人才培养从“学科逻辑”走向“需求逻辑”，解决“培养与用人脱节”的根本性问题。

成果解决教学问题的具体方法如下：

（1）汇交叉，聚前沿，重构土木、矿业人才培养课程新体系

面向国家重大需求，聚焦行业发展趋势，以“基础-专业-实践-拓展”四级模块为核心，构建模块化、递进式教学框架；系统引入智能建造、低碳矿业等新兴领域内容，构建了以传统专业知识为基础、学科交叉融合为主体的知识体系，打造了“土木+信息+城市”、“矿业+智能+绿色”等具有明显学科交叉特色的课程群。建成了标准化、可共享的课程资源库，促进优质教学资源开放化、模块化、结构化重组，全面提升了传统工科专业课程体系的时代契合度、国际通用性与产业关联性。

（2）引数智，合虚实，改革教学实践新模式

构建了“数字-智能-虚实”融合的数智化教学新模式。结合“AI讲伴/学伴+实时反馈”课堂系统，通过线上线下混合式教学、项目驱动式教学和探究性课程设计，引导学生在真实问题中锻炼建模、推理、决策和协作能力。通过“智慧教学平台+教学行为数据”系统采集与分析，动态生成学生学习轨迹与能力图谱，实现过程性与个性化评价。通过构建虚拟教研室与校企协同实践基地，完善从理论到实践，从虚拟到现实的教学链条，实现了复杂工程问题解决能力的系统培养。

（3）跨国际，创联盟，构建协同培养新机制

以“跨国际，创联盟”为牵引，着力打造平台共建、资源共用、过程共管的系统化协同培养模式。与国内外著名高校共同创立“一带一路”建筑类高校联盟，实施了“采矿工程+西班牙语”跨校联合学士学位项目，探索工科与语言、校际与国际的复合协同育人路径。联合中建、中铁、中国五矿等大型央企的国际公司，搭建高水平校企合作平台，共建智能实验室、教学资源库与海外实践基地，打通育人资源壁垒，实现优质资源互联互通。

（4）构四教，筑思政，形成三全育人新路径

开设“大国土木”、“矿业报国”等品牌课程思政，建立了“企业导师+科技委员”双导师机制，通过科教融合引导科研成果进入课堂，产教协同引入企业项目支撑实践，创教贯通推动创新创业促进专业学习，赛教联动将竞赛资源嵌入教学全过程，四教并举、协同发力，打通知识传授、能力培养与素养生成的全过程育人链条。构建“课程+实践+价值”三位一体育人体系，实现专业知识与价值引领同步推进，真正实现“四教筑思政、思政融四教”。