摘要：文章首先分析了数字经济环境，然后阐述了数字经济背景下土木工程专业本科教学遇到的新问题，最后论述了数字经济背景下土木工程专业本科教学新路径，包括理论教学的数字化改革、实践教学的数字化改革、融合数字化元素的课程思政建设。

　　关键词：土木工程专业；本科教学；数字经济

　　土木工程是以基础理论研究和工程技术应用为主的传统工科专业，其以经典的理论力学、材料力学、结构力学、土力学、水力学等力学课程为基础，同时结合建筑材料、结构设计原理、基础工程等专业基础课程，相关知识广泛运用于桥梁工程、隧道工程、道路工程、结构工程、岩土工程等不同领域，服务于国民经济发展过程中的基础设施建设，是一个知识面广、实用性强、发展潜力大的综合性专业。我国最早于1895年在天津北洋西学学堂开展土木工程教育，至今已有将近一个半世纪。中华人民共和国成立后，百废待兴，我国土木工程专业逐渐发展并进入大众视野，全国重点高校普遍设有土木工程相关专业，以服务国家对工程人才的需求。尤其是改革开放以来，我国基础设施建设进入新的阶段，蓬勃发展的交通、水电、城市建设等给土木工程学科发展注入了新的活力，这也是土木工程教育发展的黄金期。目前，全国已有超过300所高等院校开设土木工程本科专业，培养了大量的工程设计、施工、管理、咨询、监理等方面的专业技术人员。可以说，现代土木工程教育的发展史也是我国经济发展的历程，高等院校土木工程教育为我国改革开放贡献了重要的力量。

　　近年来，互联网、大数据、人工智能等数字技术飞速发展，带来的是传统经济向数字经济的转型。工业和服务业的数字化改革显著提高了生产服务效率，带来了新的发展机遇。土木工程专业作为传统学科，同样面临数字化转型的挑战，教学改革已成为高校的一项重要任务。换言之，土木工程教育又到了一个关键的转型发展时期。

　　本文将在分析当前数字经济环境的基础上，梳理高等院校土木工程教育中遇到的新问题及其根源，并结合数字技术探索教学改革新思路和新方法，从教学方法创新及教学手段更新等多个角度探讨土木工程教学改革新路径，进而为新时期高校土木工程专业教学改革提供有益的建议。

　　一、数字经济环境分析

　　当前，世界正在进入以信息产业为主导的经济发展时期，我们要把握数字化、网络化、智能化融合发展的契机，以信息化、智能化为杠杆培育新动能；要推进互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合，做大做强数字经济。近10年来，我国在人工智能、互联网+、物联网、大数据、虚拟现实等新兴技术领域发展迅速，以数字化、智能化为特征的发展模式为新经济的发展注入了新的动力，已经渗透各行各业，极大地提高了各行业的生产率，并且节约了成本。2021年12月，国务院印发《“十四五”数字经济发展规划》，确定“数字经济是继农业经济、工业经济之后的主要经济形态，是以数据资源为关键要素，以现代信息网络为主要载体，以信息通信技术融合应用、全要素数字化转型为重要推动力，促进公平与效率更加统一的新经济形态”[1]。凡是能够直接或间接利用数据来引导资源发挥作用，推动生产力发展的经济形态，包括大数据、云计算、物联网、区块链、人工智能、5G等新兴技术等，都可以纳入数字经济的范畴[2]。据统计，截至2021年，我国数字经济规模达到45.5万亿元，占国内生产总值的39.8%，数字经济已经成为推动经济增长的主要引擎之一。“新零售”“新制造”“新农业”等与数字经济相适应的产业转型不断深化，给传统行业提出更高要求的同时，也提供了新的发展空间。数字经济已经融入国民经济的各行各业，并且在快速改变各行业的传统发展模式，创造新的增长点。

　　在教育领域，随着中国特色新型工业化道路、创新型国家和人才强国等重大战略的相继部署，经济结构转型发展对高素质工程技术人才的要求日益提高，高等工程教育改革势在必行[3]。2017年2月，教育部高等教育司下发《关于开展新工科研究与实践的通知》，全面启动“新工科”建设，传统工科也随之适应社会变革而“转型升级”，这是我国传统工科专业教育确立至今最深刻的变革之一[4]。

　　二、数字经济背景下土木工程专业本科教学遇到的新问题

　　数字经济的飞速发展给高等院校传统土木工程教育带来了巨大的冲击，主要体现为学生专业认同感下降及就业环境改变，进而造成学生入学后学习积极性不高，学习效果差，个别学生勉强毕业后就业市场竞争力弱等问题。因此，传统土木工程教学在数字经济背景下遇到的新问题，是引发土木工程专业学生被就业市场冷落的一个重要因素，对此，需要深入剖析遇到的新问题，才能“对症下药”。

　　（一）学生对传统土木工程学科认同感下降

　　近几年，计算机、互联网、大数据及人工智能技术发展迅速，给国民经济带来新的增长点。数字技术与传统产业的融合发展，催生出新的经济形态，尤其是显著提高了服务业的资源整合与优化水平，数据甚至成为可交易的商品。数字经济在服务业的成功实践、创造的巨大财富，给成长在数字经济环境中的新一代大学生带来巨大的心理冲击。尤其是互联网强大的造富能力，让思维活跃的大学生跃跃欲试，加之土木工程专业的基础课程学习相对枯燥，在缺乏学科认同感的情况下，强烈的对比使得学生心理变得浮躁，加剧了学生对专业课程学习的排斥。

　　高校土木工程专业毕业生进入行业后，其专业价值显现的周期相对较长，往往需要经过从助理工程师到工程师，再到高级工程师等长时间的实践锻炼，积累丰富的经验，才能逐步解决重大工程问题，实现社会价值。而且土木工程师服务的对象都是与人民群众生活息息相关的道路、桥梁、房屋建筑、隧道等工程结构，专业工作责任重大。相反，新兴互联网相关服务行业入门门槛和时间成本低，能够在极短的时间内迅速获得关注，获得可观的经济收入和社会认同度，所付出的可以在较短的时间内得到回报。如网络直播火爆带来的高名气、高收益冲击着大学生的心理，影响了大学生的择业观，使其产生了“读书不如当网红”的错误想法。在眼前的诱惑下，部分学生逐渐迷失方向，无心专业基础课程学习，导致学习效果和成绩不佳，进而丧失学习的兴趣，最终导致教学效果及学生培养质量下降。

　　专业认同感的缺失是内因，数字经济环境的冲击则是外因，内外因共同作用导致学生逐步排斥专业学习。因此，通过培养专业兴趣，从源头提高学生自主学习的积极性，提高学生的专业认同感，是新经济形势下传统土木工程学科教学需要面对的重要问题。

　　（二）舆论引导偏差加速学生“逃离”土木工程专业

　　互联网日益成为大学生获取信息的主要渠道之一，网络环境直接影响着大学生的思想观念和价值取向，同时随着网络技术的迅猛发展，网络媒介的内容及其发布、获取方式发生了深刻的变化，真假互掺的舆论内容容易导致大学生价值误判，盲目的感性偏好容易导致大学生思维固化，非理性的情感共鸣容易导致大学生心态失衡[5]。近年来，部分网络社交媒体为博眼球而宣扬“读书无用论”，其中就包括所谓“过来人”散播“土木工程，提桶跑路”等言论，不负责任地蹭热度、炒作之后，“劝退”逐渐演变成土木工程专业的特殊标签。这种情绪化的叙事模式适应了大学生的主观情感体验，容易导致其以感性偏好代替理性判断，即不明真相的大学生会从围观心态演变为主动接受，进而参与“劝退”，成为事件的参与者。

　　复杂的网络环境下，个人的话语权在一定程度上得到实现，且往往带有个人情感，而这种裹挟个人情感的内容更容易吸引受众，产生“对号入座”的共鸣效应。在这种“圈群文化”的传播中，信息本身所要表达的真相不再居于中心地位，更加重要的则是情感和立场。这种带有偏见的引导会造成高等院校土木工程专业学生转出率越来越高，且大多流入计算机相关的软硬件专业及经济学类、管理学类专业。通过对转出学生进行访谈可以发现，大多数学生都从网络社交媒体中接收过土木工程是“夕阳专业”、工作环境差、收入低等负面信息，由此导致学生价值取向偏差，只看重眼前利益，缺乏长远规划，一味追求“短平快”。

　　当前，高校要运用新媒体新技术使工作活起来，推动思想政治工作传统优势同信息技术高度融合，增强时代感和吸引力，营造良好的网络社交环境。即教师要正确利用数字新技术、新方法、新平台，从多个角度支撑大学生价值观教育，提升针对大学生的价值引导力，使其树立正确的价值取向。

　　三、数字经济背景下土木工程专业本科教学新路径

　　习近平总书记在党的二十大报告中强调，要加快推进教育数字化，建设教育强国[6]。现代信息技术的快速发展从整体上加速了高校教学模式、关系、效率与生态的变革，推动了传统教学向现代教学的转向，精准化、场景化、协同化、混合式成为高校教学新形态。数字经济背景下，高等院校土木工程专业教学不能再墨守成规，应该主动适应行业需求，从基础理论到实践应用的全过程都要融入数字技术，提高学生的专业认同感，培养适应社会需求的“数字化的土木工程师”。

　　（一）理论教学的数字化改革

　　数字化技术与高等院校土木工程专业教学的一个重要融合点是利用数字化技术，改变传统理论课程教学模式和方法，提高教学效果。教学模式和方法的数字化改革包括从教案设计到教学过程，再到课后引导的全过程数字化融合。首先，专业基础课的教案设计应充分利用数字化教科书。数学、力学等基础理论课是土木工程专业的核心课程，教师可以在土木工程专业理论教案设计中采用数字化教科书（包括电子教材、电子课本、电子教科书等），引导学生先行自学，打破传统教材的封闭性、稳定性、静态性，更好地帮助学生进行知识构建。如土力学课程中有关土中赋存水的特征，微观理论性太强，不易理解和记忆，对此，教师可利用数字化教科书将抽象知识形象化、具体化，促使学生理解相关知识。其次，针对部分涉及实验的基础理论内容，可以利用数字化工具辅助课堂理论教学。数字化实验仪器是综合了传统实验仪器装备、多媒体技术、遥感技术等多种技术手段的一种教学工具，对于土木工程专业教学中一些重难点实验内容，教师可借助数字化实验仪器实施教学，帮助缺乏工程实践经验的大学生理解相关理论知识，让学生体验交互学习过程。最后，利用数字化平台完成课后评价，巩固课堂教学效果。教师可利用数字化平台上的在线题库及相关功能，针对各知识点开展在线测验、自动评分与反馈等，动态评估学生对重点知识的掌握情况及学习效果，以便为下一次课程设计提供依据，有针对性地调整教案，并为学生制定个性化的学习建议和指导。

　　除此之外，全课程的数字化教学平台与资源十分丰富[7]，如斯坦福大学创建的Coursera、麻省理工学院和哈佛大学联合创建的edX，以及我国MOOC在线课堂平台，包含了土木工程领域全球顶尖高校的课堂教学资源，对此，教师可以引导学生依托第二课堂，充分利用这些平台获取土木工程领域全球最优质的课程资源。专业课教师也可以将课程转移到在线平台，上传专业教学案例、视频资料等，便于学生随时随地访问学习，提高学生学习的灵活性和效率。

　　（二）实践教学的数字化改革

　　土木工程作为一门实践性很强的学科，实验课程、野外及工程现场实践较多，实践教学的数字化改革举足轻重。传统实践课程受客观因素限制，很难做到让每个学生都参与进来，更达不到让多数学生都掌握相关知识的程度，尤其是工程现场实践教学，“实践”往往会变成“观摩”。对此，建设数字化实践课堂，提高学生参与率、引导学生主动学习，是有效提高实践教学效果、提升学生学习兴趣的重要途径。

　　虚拟仿真实验室是土木工程实践教学数字化改革最重要的支撑点。传统的土木工程专业实验课程学时有限、实验过程耗时长、大型仪器设备成本高昂，大多数学生无法全过程参与，而部分参与、全程观摩又无法达到实践教学的预期效果。对此，将虚拟仿真技术与专业实践课程有机融合，通过数字化技术创建与实际室内外实验、工程实践操作相同的实验场景，能让学生足不出户就通过模拟实验完成系统的实践操作，并且随时随地、不限次数地开展实验，由此大大提高实践课程学习效果[8]。如成都理工大学的钟志彬等[9]在传统专业课程岩石力学与工程的实验教学中探索采用虚拟仿真试验平台，引导学生开展云实验教学，将虚拟现实技术与实践课程相结合，不仅实现了实践课程的线上教学，还激发了学生的学生兴趣，学生感觉像在玩游戏一样就掌握了实验原理及操作方法，并巩固了基础理论。成都理工大学建立的地质与岩土工程国家级虚拟仿真实验教学中心可以开展“基于网络的虚拟实验”“基于模拟的数值仿真实验”“基于模拟的物理仿真实验”等虚拟仿真实验教学。同济大学、西南交通大学、东南大学等都建立了土木工程虚拟仿真实验教学中心，虚拟仿真已经成为土木工程实践教学的重要组成部分。

　　土木工程实践教学数字化改革的其他重要支撑点包括增设数字化实践环节、布置作业或参与竞赛项目，通过实践培养学生的数字素养。传统的土木工程专业课程教学以讲授为主，如桥梁工程、隧道工程等原本生动的实体被转换为文字、公式、符号等抽象信息“灌输”给学生，学生只能被动接受抽象信息，学习效果差。而借助数字化技术，教师可以利用BIM、数值模拟软件、编程软件、图像处理软件等，在专业课程内增设数字化实践环节，给学生提供实际工程资料，由此，学生可在实际工程的三维建模、数值计算、图像后处理等过程中主动获取工程信息，在应用中消化课程重难点知识，并且工程仿真分析能力也在这个过程中得到了强化，其是现代土木工程师需要具备的一项重要技能。另外，要加强与数字技术相关的竞赛指导，以赛促学、以赛促教。教师可鼓励学生参与“互联网+”大学生创新创业大赛、BIM技术大赛、智能建造大赛等依托数字技术的竞赛，让其与全国各高校学生同台竞技，在此过程中分析问题、交流学习、解决问题，如此能够激发学生主动学习的兴趣。同时，教师在指导竞赛的过程中不仅可以强化学生对基础知识的掌握，还可以将最新的科研成果展示给学生，以此培养学生对土木工程学科的认同感。

　　教育数字化能够借助信息技术的优势赋能高校教学新形态，促进教育高质量发展。当然，也要警惕数字技术在教育中的不当使用，导致教学主体交互疏离，忽视教学知识、教学价值与现实生活的联系，阻碍教学队伍创新思维的发展，使其沦为教学内容的“搬运工”、信息技术支配下的“依赖者”[10]。因此，土木工程专业教学数字化改革要避免一味追求数字化，机械地将传统教学与数字化技术捆绑在一起，而应该以提高教学效果为最终目标，正确、合理地运用数字化技术，最终提升课程教学效果。

　　（三）融合数字化元素的课程思政建设

　　土木工程专业中经典的力学和数学基础理论教学内容多，且难度大，同时应用对象包括建筑工程、桥梁工程、隧道工程、道路工程等，相对刻板而严谨，使得思维极度活跃的大学生往往从一开始就产生排斥心理。而在课程思政建设中融入数字化元素，通过思政教育培养学生正确的价值观及专业认同感和自豪感，对于提升学生自主学习兴趣，进而提高教学效果可起到事半功倍的作用[11]。

　　融合数字化元素的课程思政建设应该贯穿土木工程专业的理论和实践教学，目的在于引导学生树立正确的价值观，发现数字技术给土木工程专业带来的新机遇和新挑战，从而培养专业认同感和使命感。理论教学中引入最新的数字化技术应用成果案例，如采用土木工程大型数值模拟软件、虚拟场景、智慧工程等解决复杂工程建设和运维难题，可让学生了解新兴领域的发展趋势及其与土木工程学科的紧密结合，打破学生对传统土木工程专业“又土又木”的错误认识，引导学生深入思考数字技术对传统土木工程就业、工作方式等各方面带来的深远影响，提醒他们主动应用数字化技术，并在应用过程中考虑社会伦理和公平性等问题。同时，数字技术的应用是我国工程建设领域实现“弯道超车”的重要支撑，教师可以此提升学生的民族自信心和专业自豪感。教师可在实践教学中融入数字化元素，并在学生领悟到数字化技术在土木工程中的全方位应用后，着重引导学生考虑工程伦理与社会责任，思考数字化技术应用带来的社会和环境影响，包括采集数据的合法性、隐私性及保密性，要求学生在利用数字化技术时遵守科学道德和法律法规。通过实践教育可让学生切身体验数字技术与传统土木工程学科的交叉融合，引导学生主动将个人兴趣与职业发展相联系。

　　数字经济背景下，土木工程专业学生价值观出现偏差、专业认同感下降是造成人才培养质量下降的重要原因。对此，教师可结合土木工程专业基础理论课程难度大、专业实践性强的特点，在课程思政体系中融入数字化元素，抓住学生的兴趣点，利用课程思政及时纠正错误信息，在全课程体系中营造积极向上的学习氛围，从而提高学生专业认同感和自豪感，变“被迫学”为“我想学”，即要从问题的源头出发加以解决，进而提高专业培养效果。

　　四、结语

　　数字经济为我国经济发展注入新动能，传统高等院校土木工程教育正在不断探索新路径，以适应新时代的发展需求。在数字经济背景下，传统高等院校土木工程教育受到巨大冲击，数字环境的浮躁与错误舆论导向导致学生形成错误的价值观，同时对传统土木工程学科的认同感降低，进而造成学生流失，这是当前高等院校土木工程教育遇到的新问题。

　　以人工智能、大数据、互联网技术为基础的教学改革正促使教育领域实现传统土木工程专业教学的数字化转型，即通过融合数字技术改革传统土木工程专业理论与实践教学的模式和方法，提升教学质量。理论教学要从教案设计到过程教学，再到课后评价的全过程融入数字化技术，如依托MOOC等网络教学平台，借助人工智能平台开展创新性的课堂理论教学，这样能够满足学生对多源信息的需求，提高学习的兴趣和积极性。结合土木工程专业实践性强的特点，可通过虚拟仿真实验提高实践教学效率、增设数字化实践环节培养学生数字素养，从而有效解决传统土木工程专业实践教学效果差的问题。另外，要在全课程体系融入包含数字化元素的课程思政内容，培养学生正确的价值观、强化学生的专业认同感和自豪感，从源头出发解决问题，进而有效提高专业培养效果。

　　高等院校土木工程专业改革最重要的是引导学生树立正确的价值观，利用数字化技术改革教学模式和方法，提高学生的专业认同感和学习兴趣，充分利用数字化技术改变学习方法，提高学生的职业素养，进而促进学生快速适应土木工程建设领域的数字化转型。

　　参考文献：

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　　[9]成都理工大学启用多个虚拟仿真实验平台在线教学上网课像在“元宇宙”[EB/OL].(2021-11-15)[2023-12-20].

　　[10]肖银洁,吕宏山.教育数字化赋能高校教学新形态的风险审视与纾解路向[J].大学教育科学,2023(2):24-32,92.

　　[11]谢娜,刘杰.工程教育认证背景下土木工程专业课程思政建设的思与行[J].高教学刊,2022,8(1):167-171.