基于OBE 理念的土木卓越工程師培養路徑探索

張海龍，湯楊，任汀

(1 重慶文理學院 土木工程學院，重慶 402160；2 重慶三峽學院 土木工程學院，重慶 404000)

0 引言

應用型本科教育這一課題雖由來已久，但對之進行廣泛深入研究卻是在我國高等教育進入大眾化階段之后。新建地方應用型本科高校，將符合產業的應用型人才培養作為辦學定位，以便形成地方特色。目前應用型本科教育還處在不斷探索階段，培養目標、培養定位、教育教學體系、實驗實訓條件、人才培養模式等尚無普遍認同的經驗[1]。土建類人才培養應符合地方產業需求，以關鍵職業能力培養為主線，結合土建類專業和崗位特點，培養土木現場工程師勢在必行[2-3]。按照“學生中心、能力本位、需求導向、分類探索、多元培養”的基本要求，進一步深化新建本科院校教育教學改革，創新多元人才培養模式[4-6]，促進學生個性化發展，對土木工程專業學生實施卓越培養，強化其關鍵職業能力（工程應用能力）具有重要的現實意義[7]。

1 應用型本科院校土木工程人才培養現狀

1.1 定位不準

當前，地方高校普遍存在土木工程專業應用型人才培養目標模糊、流于形式、缺乏特色等突出問題，學生培養定位不明確，課程體系不完整、課程內容陳舊、課程教學方式單一、考核評價唯分數論，導致土木工程專業需求和供給出現了嚴重錯位。

1.2 核心職業能力不清

基礎性、預見性和針對性的課程質量標準體系與人才培養方案還不完善，學生制圖識圖、工程勘測、結構設計、施工操作、項目管理、工程質量檢測、團隊協作等專業知識與核心職業能力不清，文字寫作能力和協調溝通能力欠佳，施工組織和設計不合理，畢業后滿足基礎崗、發展崗和潛力崗的能力還需強化。

1.3 專業基礎理論課程難度大

數學、物理、理論力學、材料力學、結構力學、土力學、巖石力學等組成了土木工程專業核心基礎理論課程體系。數學和物理是培養學生邏輯思維和建模能力的基礎，力學類課程是過渡到工程實踐的關鍵紐帶，對今后工程設計、施工安全、運營維護等具有重要意義。目前，應用型本科院校土建類學生高中階段的知識基礎薄弱，進入大學后數學和物理能力相對較差，對力學類等基礎核心課程的學習比較吃力，到畢業時對力學類課程的一些抽象知識點未能完全學懂，對施工過程中涉及到的穩定性計算還不夠精準，導致進入工作崗位后不能把所學知識轉化為工程應用。

1.4 人才培養單一化

土建類學生培養過程中，更多的是按照人才培養方案達成度進行流水式培養，第一課堂教分占主體，第一課堂扎實推進，但第二課堂和第三課堂實踐教分較少，二、三課堂的配合不夠協調，培養方式單一，不能滿足學生多元化需求。

1.5 畢業生就業素養不強

在人才培養過程中，土建類學生大一主要學習通識教育基礎課，通識教育基礎課包括《思想道德修養和法律基礎》《中國近現代史綱要》《馬克思主義基本原理概括》等；通識基礎選修課包括《國學智慧》《大數據概論》《人工智能概論》等。大二主要學習學科基礎必修課和選修課；大三主要學習專業必修課和專業選修課；大四主要學習實踐課程，完成畢業實習和畢業設計環節是大四畢業前的主要任務。從以上土建類專業人才培養方案中可獲知，學生的就業指導課程未能納入人才培養方案中，學生就業素養及就業能力難以得到系統的培訓。在目前就業崗位緊缺、就業形勢嚴峻的情況下，就業素養和能力達不到企業要求，將加劇就業難的問題。

2 土木卓越工程師培養路徑

2.1 基于“職業帶”理論，明確現場工程師培養定位

基于“職業帶”理論的高校學生人才培養能力研究，明確高校人才培養對象在人才層次中的定位，同時，融合國家建筑產業發展趨勢及成渝經濟圈發展需求，打造符合地方應用型本科學校定位的土建類現場工程師培養課程與職業崗位對接模式，拓展新工科人才實踐能力、創新能力[8-10]。結合行業-企業-就業調研分析，探討“無邊界”模式下就業能力需求的變化，加強就業能力的實踐研究，解決高校實踐教學過程中應用能力的訓練問題，設計針對性的就業能力指標體系，進而明確現場工程師培養定位，推動高校學生就業能力提升的長效機制發展。

2.2 基于OBE 理念，構建模塊化核心職業能力矩陣

基于OBE 教育體系，以產出為導向，根據學校定位（學校人才培養目標和學院專業培養定位）和利益群體（國家、學生、教師和用人單位等）確定培養目標。通過課程體系改革形成支撐畢業要求；通過課程教學改革實現支撐畢業要求；通過考核評價改革證明支撐畢業要求[11-12]，最終實現以畢業要求為準繩的綜合評價培養質量提升，提高學生的關鍵職業能力。構建土木類課程魚刺結構圖（圖1），提出模塊化核心職業能力矩陣，夯實課程基礎，強化學生數理化課程。以計算機、英語課程為工具，重點學習土建類專業力學課程。在此基礎上，土建類學生可選修人類文明與哲學類課程、自然與科技類課程、人文與美育類課程、經濟與社會類課程來提高人文社科素養和文獻閱讀能力。在土木工程概論和房屋建筑學基礎上，構建“識”“測”“設”“施”“管”“檢”“協”七字訣核心職業能力矩陣，梳理了土建類課程魚刺結構圖。

圖1 土建類課程魚刺結構圖

核心職業能力矩陣主要內容如下：

（1）識：《識圖工程報告》《識圖》《制圖》等課程；

（2）測：《工程勘測》《場地地形測繪》《控制測量》《設計圖紙放樣》《力學參數測試》等課程；

（3）設：《造價文件編制》《工程結構設計》《建筑材料設計》《方案設計》等課程；

（4）施：《施工操作》《設施建造》《施工工藝實施》《特殊施工方法》《施工機械》等課程；

（5）管：《工程項目管理》《方案優化》《項目論證評估》《施工管理》等課程；

（6）檢：《工程結構檢測》《建筑材料檢測》《結構健康監測》《施工監控》《結構健康評估》等課程；

（7）協：《工程道德修養》《溝通協調》《工程咨詢》《團隊協作》等課程。

在“七字訣”核心職業能力基礎上，結合課程魚刺圖，培養“懂設計、精施工、會管理、敢創新、重責任”的高素質土木現場工程師，提升學生關鍵職業能力，即工程應用能力。進一步明確了應用型本科院校工科建設人才培養體系與模式，保持了人才培養與社會發展的同步。同時，制定土建類專業畢業生“13510”職業發展規劃，即1 年進入角色，3 年站穩崗位，5 年為技術骨干，10 年成長為項目經理。

2.3 構建力學類課程群技術白話知識體系

理論力學、材料力學、結構力學是土木類專業的基礎課程，其知識體系也是土木類學生能力提升及工程應用的基礎，對今后工程設計及施工安全具有重要的意義。對力學類課程群進行知識點梳理，把力學中的復雜問題簡單化，通過力學模型、可視化力學呈現、BIM 虛擬仿真等技術，逐漸形成了“點-線-面”的知識應用體系（圖2）。

圖2 力學類課程群技術白話知識體系

點：力學類課程中的疑難點；線：貫穿于各力學課程及其他課程的共性工程問題；面：各知識點及共性工程問題在具體工程中的應用。采取搭建力學白話實驗室的方式，可視化、趣味化、淺顯化地揭示出力學原理，為后續專業課程學習及工程應用奠定堅實基礎；構建虛擬仿真平臺，將力學原理與工程實例有效融合，開創知識性、趣味性、工程性于一體的專業基礎理論課創新性教學模式，核心為將抽象問題形象化、復雜問題通俗化、枯燥問題生動化、教學內容實戰化。強化理論實踐一體化教學，培養學生工程思維，縮短其進入企業和崗位的適應周期。

2.4 應用型土建類人才“合格+卓越”培養路徑

深化教學方法、改革教學方式、促進教學模式創新、增加實訓教學量，創設理論與實踐相結合的能力訓練環境，創造學生自主能力訓練的機會，培養學生從現場工程師向工程項目經理的能力轉化，以工程項目為導向，實行項目制管理，搭建“會設計、能施工、懂管理、善創新”的專業能力突出、創新能力強、發展潛力大、能適應經濟社會發展需要的卓越工程項目經理培養路徑，構建“合格+卓越”工程能力培養體系[3]（圖3）。學生綜合職業能力的培養基于基礎專業能力和應用專業能力，同時也受專業之外的能力影響，比如解決實際問題的能力、對接社會的適應能力、人文精神等。針對土建類專業學生能力培養要求，首先，培養全面發展的現場工程師，使其對工程崗位既有崗位認知，也要有工作情懷；其次，根據不同學生的個性和興趣，針對性地培養土建類專業卓越型人才-工程項目經理，使其具有安全領導力和執行力。

圖3 “合格+卓越”工程能力培養體系

采用“2+1+1”培養模式（表1）。合格：各專業人才培養方案達成，其培養目標是現場工程師，學制4 年；卓越：實行“崗位引導、項目綁定”的深度校企合作，把企業工程項目帶到課堂上來研討和學習，實行雙導師制，即學校導師和企業導師，通過后兩年的理論強化（理論力學、材料力學、結構力學、巖土力學、巖石力學等）、實踐應用培養（室內試驗：土木工程材料實驗、建筑施工實驗、工程地質實驗、鋼筋混凝土強度實驗等；室外實驗：工程地質現場測試、野外現場工程測量、混凝土攪拌站配合比設計等）、項目提升鍛煉（建筑施工組織設計、建筑施工安全技術、全過程工程項目訓練等）和實習實訓實戰（企業項目實習、工作日志記錄、撰寫專項施工方案等），培養復合類、創新型的卓越土木工程師[3]。

表1 “合格+卓越”現場工程師進階模式

2.5 智慧化的全生命周期工程項目訓練體系

為使土木卓越工程師培養實效明顯，形成了以云技術為引領和驅動的教學、實訓、競賽和創業的四維立體教學模式，構建了“云端課程+云端教學+云端實訓虛擬仿真+現場實踐實訓平臺”全生命周期工程項目訓練體系（圖4），實現了“線上+線下”教學、訓練、比賽和就業創業的互補協同，拓寬了教學與工程訓練的時空維度。以云平臺為紐帶構建“兩融合”育人體系，通過產學研協同育人項目的培育和實施，建立“產-教-學-研”融合育人體系；以云實踐平臺的研發、建立和使用為載體，連接校企雙方，建立校-企融合育人體系。

圖4 全生命周期工程項目訓練體系

3 土木卓越工程師培養實效

3.1 人才培養目標達成度高

基于“職業帶”理論，根據“產出導向”的教育體系，找準了應用型本科院校土建類人才培養的定位，畢業后五年，學生能夠扎實掌握土木工程學科專業知識和工程原理，具備土木工程師的知識、能力和素質；在土建類工程中具有較強的職業競爭力，能夠勝任工程設計開發、工程建造、經營管理等工作，成為企業的業務骨干和中堅力量，在設計、施工或管理團隊中有效地發揮作用；能夠通過自主學習或繼續教育等途徑拓展知識，不斷提升專業技術、創新和科研能力，適應職業發展。

3.2 學科競賽品牌效應突顯

通過教學、實訓、競賽和創業四維立體教學模式，土建類學科競賽的品牌效應凸顯，學生在校期間參與科研項目和學科競賽比例逐年提高，尤其是在省部級以上學科綜合比賽中取得了較傳統人才培養體系和模式下更為顯著的成績，其中，學生獲得省部級以上比賽獎項60 余項。

3.3 職業技能證書多樣化

近幾年學生獲得各類專業（職業資格）認證的人數逐年攀升，獲BIM 建模技術證書的學生占土建類總人數的30%，獲結構工程師的占5%，獲預算員的占10%，獲GYB 創業證書的占60%。

3.4 學生就業競爭力強、就業率高

土建類專業畢業生從業領域較廣，部分畢業生就職于中鐵、中建等國有大型企業，畢業去向分布情況為項目現場施工管理（45%）、工程類項目監理（30%）、項目設計（5%）、政府事業單位（5%）、攻讀研究生（5%）以及非工程類崗位就業（10%），就業率從前幾年的80%左右提升到現今的90%左右。麥可思畢業生社會需求與培養質量半年后跟蹤測量評估指出，土建類畢業生就業競爭力、就業質量、就業薪酬名列學校前列。

3.5 畢業生社會評價良好

按照“懂設計、精施工、會管理、敢創新、重責任”應用型人才培養目標，土建類專業畢業學生在施工技術與管理崗位有較強的適應力和競爭力，受到了用人單位的良好評價。據調查結果顯示，用人單位對土建專業畢業生綜合能力評價滿意率為97.6%，基本滿意為2.4%。

4 結語

根據“產出導向”（OBE）的教育體系，提出了應用型本科院校土建類人才培養的定位——土建現場工程師?；凇岸O計、精施工、會管理、敢創新、重責任”的土建現場工程師要求，提出了“識”“測”“設”“施”“管”“檢”“協”的七字訣核心能力矩陣，搭建了力學類課程群技術白話知識體系和“合格+卓越”工程能力多元化培養進階模式，構建了“現場實訓、模塊化、簡單化、多元化”四維立體教學模式，將“現場實踐實訓平臺+云端課程+云端教學+云端實訓虛擬仿真”線下線上結合的全生命周期訓練體系融入到產學研用和校企合作的協同育人機制中，創造了應用型普通高校工程類學生培養新途徑。