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[摘要] 以辽宁工程技术大学工程结构分析新专业培育建设为例，在阐述工程结构分析专业现状、人才需求分析和国内外相关专业对比基础上，提出了关于该专业建设的探索和思考，以期对新专业培育建设提供一些参考。
[关键词] 工程结构分析 专业建设 教学改革
随着科学技术的进步和国民经济发展，大型甚至超大型复杂的工程结构不断出现，如：大型飞机、巨型轮船、超高层建筑、大型超大型公共建筑、大型桥梁、高速列车、大型化工设施、核电站、大型水坝、海上采油平台、航天发射台、水下隧道、城市地下空间等都需要进行分析设计或安全性评估，需要大量从事工程结构分析的专门人才。因此工程结构分析本科专业应运而生，但目前全国只有四所高校开办此专业，对该专业培育建设还不够成熟。特别是基于煤炭高校实际，如何在新专业规范、人才培养模式及课程体系和实践教学体系相对还不完善前提下，适应我国人才培养要求，构建应用创新型人才培养体系[1]，开展相关的专业培育建设探索和实践就成为了重要的教学改革课题。
本文重点以辽宁工程技术大学工程结构分析新专业为例，在阐述工程结构分析专业现状、人才需求分析和国内外相关专业对比基础上，提出了关于该专业建设的探索和思考，以期对新专业培育建设提供一些参考。
一、工程结构分析专业建设现状
工程结构分析专业是1996年北京大学为了适应当前许多工程领域中出现的大型甚至是超大型而又复杂的结构设计、分析需要而建立的属于力学学科的本科专业。本专业不仅要求具有扎实的力学基础理论，而且着重要求掌握有关工程结构分析和计算机辅助设计能力，成为应用与发展计算机技术进行工程结构的结构设计与分析的专门人才。此后西南交通大学和西安交通大学先后也在力学系开设了工程结构分析专业，三校每年共招生150人。显然，全国仅三所学校设立该专业是不能满足今后全国发展需要的，而且该专业分别设在北京、四川和陕西，东北还没有一所高校有这个专业，因此为满足今后大型复杂工程结构及振兴东北老工业基地的需要，2009年辽宁工程技术大学新申办开设了工程结构分析专业。
目前关于工程结构分析专业建设各个高校均依托各自优势学科进行，如：北京大学该专业归属于力学与空天技术系，主要以大飞机工程、航天工程结构分析为主；西南交大该专业归属于力学与工程学院，主要以大型桥梁、高速列车等铁路大工程为主；西安交大该专业归属于航空航天学院，主要以航空航天工程、大飞机工程等为主。由此可见，该专业建设均是依托所在高校优势学科和优势办学方向，而形成了特色比较鲜明、教学体系比较成熟的人才培养体系和模式。
辽宁工程技术大学工程结构分析专业设立时间短（仅1.5年），目前只有两届3个班近80名学生。教学大纲和培养计划主要参考了以上高校的模式，专业特色还不鲜明，教学和课程体系、专业规范、专业规划等还不完备。特别是作为新兴专业，没有可借鉴的成熟经验，急需基于辽宁工程技术大学办学特色，按照应用创新型人才培养体系建设的要求，依托力学学科优势，开展工程结构分析新专业培育建设的教改研究，不但对工程结构分析新专业建设具有实践指导意义，而且为辽宁工程技术大学工程结构分析专业尽快办出特色、办出水平，培养合格的工程结构分析高级人才贡献力量。目前，对工科院校本科专业应用型人才培养模式[2，3]、专业规范、教育教学改革等均引起了高等学校教育工作者高度重视，因此该新专业培育建设的探索与实践势在必行。
二、工程结构分析专业人才需求分析
工程结构分析专业培养学生掌握扎实的数学、力学基础理论知识，成为应用与发展计算机技术进行工程结构设计与分析的高级人才。由于掌握了近代的计算机技术，完成了计算工具的现代化，具有了强大的计算能力，因而克服了由于计算能力不足，对于一般复杂大型工程结构系统也只能分离开来着重进行部件分析，着重研究正问题。近代由于应用和发展计算机计算进行工程结构分析与设计，因而对工程结构分析不仅只是限于局部的构件，而且可以处理整个的复杂系统。如过去只能将机车、列车与轨道系统将列车和轨道分开来进行研究，甚至列车还要分成机车及车辆。现在可以将列车和轨道作为一个系统，进行整体研究。分析设计中可以对整个建筑物、整个大型飞机进行分析，特别是可以研究反问题，即优化设计，使所设计的工程机构达到最优化程度。因此不论是对工程领域日益增多的大型、超大型复杂结构需要工程结构分析的人才来从事工程结构分析，而且在一般工程结构也需要工程结构分析人才进行大量的工程结构反分析和优化设计。一般情况下，优化设计比传统设计可节省10%的材料，其社会和经济效益十分巨大。因而可见社会对这方面人才需求非常迫切。
三、国内外专业比较分析
国外大学生本科阶段大多数不设置力学专业，更不单独设置力学中的工程结构分析专业。但是在航空航天工程、机械设计制造工程、土木工程、化学工程都设置了相当多的力学课程，有许多著名的力学教授也是在相关的专业内。由于美国等大学专业一般是宽口径培养，像基础、土木、机械、航空、化工等专业得培养计划大致和国内力学专业相同，只有少数几门具体专业的专业基础课，学生本科毕业后，需要经过一段由公司进行业务培训和见习阶段才能胜任工作，因而不同工程领域的工程结构分析就由该专业的大学毕业生就可以胜任。而我国高校不同，专业课对口窄，严格限定在具体工程领域的具体部分，工科专业绝大部分开设理论力学和材料力学或工程力学课程，计算机基础及一些程序应用的课程，但学时都不多，土木、机械、化工等专业毕业生不仅本科阶段所学的力学和计算机计算技术难以承担工程结构分析的工作，即使进入硕士生阶段，如果选择工程结构分析作为研究方向也难以适应。因此亟待从专业培育建设角度开展教改研究。
四、工程结构分析专业培育建设探索和思考
专业培育建设目标：依托力学学科优势，以大工程背景为专业建设主线，以培养应用创新型工程结构分析专门人才为核心，通过制定具有鲜明特色的以土木水利、能源开采及矿山灾害治理为主的大工程结构分析专业建设规划和专业规范，调整并完善课程体系和实践教学体系，制订对应的课程、实践教学环节实施方案，最终将研究成果应用于工程结构分析这一新专业培育和建设中，为工程结构分析专业办出特色、办出水平、培养合格人才贡献力量。
针对以上目标，对工程结构分析专业培育建设进行以下探索和思考：
（1）依托力学学科优势，制定具有鲜明特色的专业建设规划和专业规范。改变目前借鉴其他高校专业建设规划以土木、航天大工程为主的局面，提炼力学学科优势，制定具有鲜明特色的以土木水利、能源开采及矿山灾害治理为主的大工程结构分析专业建设规划和专业规范。
（2）按照应用创新型人才培养要求，改革人才培养模式，完善课程体系和实践教学体系。适应应用创新型人才培养要求，改革目前重理论轻实践的人才培养模式，对现有课程体系和实践教学体系进行适当调整，如：针对有些专业课程时效性不强问题，考虑开设短期流动课（即将当下流行结构计算软件及时介绍并传授给学生，可以灵活根据专业发展趋势更换课程内容，追踪专业前沿，使学生走上工作岗位不陌生，满足用人单位对工作经验的实际要求）；如对实践教学体系，在现有基础上，考虑学生实际情况，改变以往科技方法训练和Project课程设计4人一组的小组模式，以大工程为背景，尝试将大工程问题分解细化，组织8-10人大组模式，培养学生的团结协作精神及组织协调能力，重要的是培养对大工程解决问题方法的理解与领悟。
（3）针对知识、能力、素质要求，制订对应的课程、实践教学环节实施方案。选择典型专业课开展以能力培养为核心的课程改革（如ANSYS原理与应用课程，改变目前以讲授为主、期末笔试的教学模式，增加实践教学比重，指定实际工程题目进行工程结构分析，提交研究报告、分析过程演示汇报并答辩形式作为期末成绩）。在实践教学环节中，尝试将高年级（大四）Project课程设计与低年级（大三）科技方法训练结合在一起，由高年级与低年级学生组成项目组，选择大工程结构进行计算分析，目的在于高年级学生在分析方法上可以以老带新、锻炼组织能力、重点做计算分析，低年级学生可以很快进入角色、培养科学方法、重点做基础性工作。
参考文献：
[1] 潘一山，煤炭行业院校特色建设与发展策略[J].煤炭高等教育，2010，（1）：27-29.
[2] 阙海宝,白琴. 创新人才培养思路 探索应用型人才培养模式——四川师范大学成都学院人才培养模式的探索与创新[J]. 中国大学教学, 2009,(06):61-62.
[3] 马卫兴,陈文宾,王学松. 环境工程应用型人才培养模式的研究与实践[J]. 科技信息, 2010,(08)：30-31.
[4] 徐定华，关勤，楼盛华. 论高校专业规范与专业特色的内涵及关系[J]. 中国高等教育, 2010,(08)：57-58.
[5] 关宏波， 黄海洋. 工科类专业高等数学课程教学改革的思考[J]. 高等函授学报（自然科学版）, 2011,(01)：5-6.
基金项目：
辽宁工程技术大学教学改革立项研究课题（编号：Lj10A11）
作者简介：
唐巨鹏（1976-）男，辽宁工程技术大學力学与工程学院，副教授。
宋维源（1955-）男，辽宁工程技术大学力学与工程学院，教授。
[关键词] 工程结构分析 专业建设 教学改革
随着科学技术的进步和国民经济发展，大型甚至超大型复杂的工程结构不断出现，如：大型飞机、巨型轮船、超高层建筑、大型超大型公共建筑、大型桥梁、高速列车、大型化工设施、核电站、大型水坝、海上采油平台、航天发射台、水下隧道、城市地下空间等都需要进行分析设计或安全性评估，需要大量从事工程结构分析的专门人才。因此工程结构分析本科专业应运而生，但目前全国只有四所高校开办此专业，对该专业培育建设还不够成熟。特别是基于煤炭高校实际，如何在新专业规范、人才培养模式及课程体系和实践教学体系相对还不完善前提下，适应我国人才培养要求，构建应用创新型人才培养体系[1]，开展相关的专业培育建设探索和实践就成为了重要的教学改革课题。
本文重点以辽宁工程技术大学工程结构分析新专业为例，在阐述工程结构分析专业现状、人才需求分析和国内外相关专业对比基础上，提出了关于该专业建设的探索和思考，以期对新专业培育建设提供一些参考。
一、工程结构分析专业建设现状
工程结构分析专业是1996年北京大学为了适应当前许多工程领域中出现的大型甚至是超大型而又复杂的结构设计、分析需要而建立的属于力学学科的本科专业。本专业不仅要求具有扎实的力学基础理论，而且着重要求掌握有关工程结构分析和计算机辅助设计能力，成为应用与发展计算机技术进行工程结构的结构设计与分析的专门人才。此后西南交通大学和西安交通大学先后也在力学系开设了工程结构分析专业，三校每年共招生150人。显然，全国仅三所学校设立该专业是不能满足今后全国发展需要的，而且该专业分别设在北京、四川和陕西，东北还没有一所高校有这个专业，因此为满足今后大型复杂工程结构及振兴东北老工业基地的需要，2009年辽宁工程技术大学新申办开设了工程结构分析专业。
目前关于工程结构分析专业建设各个高校均依托各自优势学科进行，如：北京大学该专业归属于力学与空天技术系，主要以大飞机工程、航天工程结构分析为主；西南交大该专业归属于力学与工程学院，主要以大型桥梁、高速列车等铁路大工程为主；西安交大该专业归属于航空航天学院，主要以航空航天工程、大飞机工程等为主。由此可见，该专业建设均是依托所在高校优势学科和优势办学方向，而形成了特色比较鲜明、教学体系比较成熟的人才培养体系和模式。
辽宁工程技术大学工程结构分析专业设立时间短（仅1.5年），目前只有两届3个班近80名学生。教学大纲和培养计划主要参考了以上高校的模式，专业特色还不鲜明，教学和课程体系、专业规范、专业规划等还不完备。特别是作为新兴专业，没有可借鉴的成熟经验，急需基于辽宁工程技术大学办学特色，按照应用创新型人才培养体系建设的要求，依托力学学科优势，开展工程结构分析新专业培育建设的教改研究，不但对工程结构分析新专业建设具有实践指导意义，而且为辽宁工程技术大学工程结构分析专业尽快办出特色、办出水平，培养合格的工程结构分析高级人才贡献力量。目前，对工科院校本科专业应用型人才培养模式[2，3]、专业规范、教育教学改革等均引起了高等学校教育工作者高度重视，因此该新专业培育建设的探索与实践势在必行。
二、工程结构分析专业人才需求分析
工程结构分析专业培养学生掌握扎实的数学、力学基础理论知识，成为应用与发展计算机技术进行工程结构设计与分析的高级人才。由于掌握了近代的计算机技术，完成了计算工具的现代化，具有了强大的计算能力，因而克服了由于计算能力不足，对于一般复杂大型工程结构系统也只能分离开来着重进行部件分析，着重研究正问题。近代由于应用和发展计算机计算进行工程结构分析与设计，因而对工程结构分析不仅只是限于局部的构件，而且可以处理整个的复杂系统。如过去只能将机车、列车与轨道系统将列车和轨道分开来进行研究，甚至列车还要分成机车及车辆。现在可以将列车和轨道作为一个系统，进行整体研究。分析设计中可以对整个建筑物、整个大型飞机进行分析，特别是可以研究反问题，即优化设计，使所设计的工程机构达到最优化程度。因此不论是对工程领域日益增多的大型、超大型复杂结构需要工程结构分析的人才来从事工程结构分析，而且在一般工程结构也需要工程结构分析人才进行大量的工程结构反分析和优化设计。一般情况下，优化设计比传统设计可节省10%的材料，其社会和经济效益十分巨大。因而可见社会对这方面人才需求非常迫切。
三、国内外专业比较分析
国外大学生本科阶段大多数不设置力学专业，更不单独设置力学中的工程结构分析专业。但是在航空航天工程、机械设计制造工程、土木工程、化学工程都设置了相当多的力学课程，有许多著名的力学教授也是在相关的专业内。由于美国等大学专业一般是宽口径培养，像基础、土木、机械、航空、化工等专业得培养计划大致和国内力学专业相同，只有少数几门具体专业的专业基础课，学生本科毕业后，需要经过一段由公司进行业务培训和见习阶段才能胜任工作，因而不同工程领域的工程结构分析就由该专业的大学毕业生就可以胜任。而我国高校不同，专业课对口窄，严格限定在具体工程领域的具体部分，工科专业绝大部分开设理论力学和材料力学或工程力学课程，计算机基础及一些程序应用的课程，但学时都不多，土木、机械、化工等专业毕业生不仅本科阶段所学的力学和计算机计算技术难以承担工程结构分析的工作，即使进入硕士生阶段，如果选择工程结构分析作为研究方向也难以适应。因此亟待从专业培育建设角度开展教改研究。
四、工程结构分析专业培育建设探索和思考
专业培育建设目标：依托力学学科优势，以大工程背景为专业建设主线，以培养应用创新型工程结构分析专门人才为核心，通过制定具有鲜明特色的以土木水利、能源开采及矿山灾害治理为主的大工程结构分析专业建设规划和专业规范，调整并完善课程体系和实践教学体系，制订对应的课程、实践教学环节实施方案，最终将研究成果应用于工程结构分析这一新专业培育和建设中，为工程结构分析专业办出特色、办出水平、培养合格人才贡献力量。
针对以上目标，对工程结构分析专业培育建设进行以下探索和思考：
（1）依托力学学科优势，制定具有鲜明特色的专业建设规划和专业规范。改变目前借鉴其他高校专业建设规划以土木、航天大工程为主的局面，提炼力学学科优势，制定具有鲜明特色的以土木水利、能源开采及矿山灾害治理为主的大工程结构分析专业建设规划和专业规范。
（2）按照应用创新型人才培养要求，改革人才培养模式，完善课程体系和实践教学体系。适应应用创新型人才培养要求，改革目前重理论轻实践的人才培养模式，对现有课程体系和实践教学体系进行适当调整，如：针对有些专业课程时效性不强问题，考虑开设短期流动课（即将当下流行结构计算软件及时介绍并传授给学生，可以灵活根据专业发展趋势更换课程内容，追踪专业前沿，使学生走上工作岗位不陌生，满足用人单位对工作经验的实际要求）；如对实践教学体系，在现有基础上，考虑学生实际情况，改变以往科技方法训练和Project课程设计4人一组的小组模式，以大工程为背景，尝试将大工程问题分解细化，组织8-10人大组模式，培养学生的团结协作精神及组织协调能力，重要的是培养对大工程解决问题方法的理解与领悟。
（3）针对知识、能力、素质要求，制订对应的课程、实践教学环节实施方案。选择典型专业课开展以能力培养为核心的课程改革（如ANSYS原理与应用课程，改变目前以讲授为主、期末笔试的教学模式，增加实践教学比重，指定实际工程题目进行工程结构分析，提交研究报告、分析过程演示汇报并答辩形式作为期末成绩）。在实践教学环节中，尝试将高年级（大四）Project课程设计与低年级（大三）科技方法训练结合在一起，由高年级与低年级学生组成项目组，选择大工程结构进行计算分析，目的在于高年级学生在分析方法上可以以老带新、锻炼组织能力、重点做计算分析，低年级学生可以很快进入角色、培养科学方法、重点做基础性工作。
参考文献：
[1] 潘一山，煤炭行业院校特色建设与发展策略[J].煤炭高等教育，2010，（1）：27-29.
[2] 阙海宝,白琴. 创新人才培养思路 探索应用型人才培养模式——四川师范大学成都学院人才培养模式的探索与创新[J]. 中国大学教学, 2009,(06):61-62.
[3] 马卫兴,陈文宾,王学松. 环境工程应用型人才培养模式的研究与实践[J]. 科技信息, 2010,(08)：30-31.
[4] 徐定华，关勤，楼盛华. 论高校专业规范与专业特色的内涵及关系[J]. 中国高等教育, 2010,(08)：57-58.
[5] 关宏波， 黄海洋. 工科类专业高等数学课程教学改革的思考[J]. 高等函授学报（自然科学版）, 2011,(01)：5-6.
基金项目：
辽宁工程技术大学教学改革立项研究课题（编号：Lj10A11）
作者简介：
唐巨鹏（1976-）男，辽宁工程技术大學力学与工程学院，副教授。
宋维源（1955-）男，辽宁工程技术大学力学与工程学院，教授。