基于OBE 理念的土木卓越工程师培养路径探索

张海龙，汤杨，任汀

(1 重庆文理学院 土木工程学院，重庆 402160；2 重庆三峡学院 土木工程学院，重庆 404000)

0 引言

应用型本科教育这一课题虽由来已久，但对之进行广泛深入研究却是在我国高等教育进入大众化阶段之后。新建地方应用型本科高校，将符合产业的应用型人才培养作为办学定位，以便形成地方特色。目前应用型本科教育还处在不断探索阶段，培养目标、培养定位、教育教学体系、实验实训条件、人才培养模式等尚无普遍认同的经验[1]。土建类人才培养应符合地方产业需求，以关键职业能力培养为主线，结合土建类专业和岗位特点，培养土木现场工程师势在必行[2-3]。按照“学生中心、能力本位、需求导向、分类探索、多元培养”的基本要求，进一步深化新建本科院校教育教学改革，创新多元人才培养模式[4-6]，促进学生个性化发展，对土木工程专业学生实施卓越培养，强化其关键职业能力（工程应用能力）具有重要的现实意义[7]。

1 应用型本科院校土木工程人才培养现状

1.1 定位不准

当前，地方高校普遍存在土木工程专业应用型人才培养目标模糊、流于形式、缺乏特色等突出问题，学生培养定位不明确，课程体系不完整、课程内容陈旧、课程教学方式单一、考核评价唯分数论，导致土木工程专业需求和供给出现了严重错位。

1.2 核心职业能力不清

基础性、预见性和针对性的课程质量标准体系与人才培养方案还不完善，学生制图识图、工程勘测、结构设计、施工操作、项目管理、工程质量检测、团队协作等专业知识与核心职业能力不清，文字写作能力和协调沟通能力欠佳，施工组织和设计不合理，毕业后满足基础岗、发展岗和潜力岗的能力还需强化。

1.3 专业基础理论课程难度大

数学、物理、理论力学、材料力学、结构力学、土力学、岩石力学等组成了土木工程专业核心基础理论课程体系。数学和物理是培养学生逻辑思维和建模能力的基础，力学类课程是过渡到工程实践的关键纽带，对今后工程设计、施工安全、运营维护等具有重要意义。目前，应用型本科院校土建类学生高中阶段的知识基础薄弱，进入大学后数学和物理能力相对较差，对力学类等基础核心课程的学习比较吃力，到毕业时对力学类课程的一些抽象知识点未能完全学懂，对施工过程中涉及到的稳定性计算还不够精准，导致进入工作岗位后不能把所学知识转化为工程应用。

1.4 人才培养单一化

土建类学生培养过程中，更多的是按照人才培养方案达成度进行流水式培养，第一课堂教分占主体，第一课堂扎实推进，但第二课堂和第三课堂实践教分较少，二、三课堂的配合不够协调，培养方式单一，不能满足学生多元化需求。

1.5 毕业生就业素养不强

在人才培养过程中，土建类学生大一主要学习通识教育基础课，通识教育基础课包括《思想道德修养和法律基础》《中国近现代史纲要》《马克思主义基本原理概括》等；通识基础选修课包括《国学智慧》《大数据概论》《人工智能概论》等。大二主要学习学科基础必修课和选修课；大三主要学习专业必修课和专业选修课；大四主要学习实践课程，完成毕业实习和毕业设计环节是大四毕业前的主要任务。从以上土建类专业人才培养方案中可获知，学生的就业指导课程未能纳入人才培养方案中，学生就业素养及就业能力难以得到系统的培训。在目前就业岗位紧缺、就业形势严峻的情况下，就业素养和能力达不到企业要求，将加剧就业难的问题。

2 土木卓越工程师培养路径

2.1 基于“职业带”理论，明确现场工程师培养定位

基于“职业带”理论的高校学生人才培养能力研究，明确高校人才培养对象在人才层次中的定位，同时，融合国家建筑产业发展趋势及成渝经济圈发展需求，打造符合地方应用型本科学校定位的土建类现场工程师培养课程与职业岗位对接模式，拓展新工科人才实践能力、创新能力[8-10]。结合行业-企业-就业调研分析，探讨“无边界”模式下就业能力需求的变化，加强就业能力的实践研究，解决高校实践教学过程中应用能力的训练问题，设计针对性的就业能力指标体系，进而明确现场工程师培养定位，推动高校学生就业能力提升的长效机制发展。

2.2 基于OBE 理念，构建模块化核心职业能力矩阵

基于OBE 教育体系，以产出为导向，根据学校定位（学校人才培养目标和学院专业培养定位）和利益群体（国家、学生、教师和用人单位等）确定培养目标。通过课程体系改革形成支撑毕业要求；通过课程教学改革实现支撑毕业要求；通过考核评价改革证明支撑毕业要求[11-12]，最终实现以毕业要求为准绳的综合评价培养质量提升，提高学生的关键职业能力。构建土木类课程鱼刺结构图（图1），提出模块化核心职业能力矩阵，夯实课程基础，强化学生数理化课程。以计算机、英语课程为工具，重点学习土建类专业力学课程。在此基础上，土建类学生可选修人类文明与哲学类课程、自然与科技类课程、人文与美育类课程、经济与社会类课程来提高人文社科素养和文献阅读能力。在土木工程概论和房屋建筑学基础上，构建“识”“测”“设”“施”“管”“检”“协”七字诀核心职业能力矩阵，梳理了土建类课程鱼刺结构图。

图1 土建类课程鱼刺结构图

核心职业能力矩阵主要内容如下：

（1）识：《识图工程报告》《识图》《制图》等课程；

（2）测：《工程勘测》《场地地形测绘》《控制测量》《设计图纸放样》《力学参数测试》等课程；

（3）设：《造价文件编制》《工程结构设计》《建筑材料设计》《方案设计》等课程；

（4）施：《施工操作》《设施建造》《施工工艺实施》《特殊施工方法》《施工机械》等课程；

（5）管：《工程项目管理》《方案优化》《项目论证评估》《施工管理》等课程；

（6）检：《工程结构检测》《建筑材料检测》《结构健康监测》《施工监控》《结构健康评估》等课程；

（7）协：《工程道德修养》《沟通协调》《工程咨询》《团队协作》等课程。

在“七字诀”核心职业能力基础上，结合课程鱼刺图，培养“懂设计、精施工、会管理、敢创新、重责任”的高素质土木现场工程师，提升学生关键职业能力，即工程应用能力。进一步明确了应用型本科院校工科建设人才培养体系与模式，保持了人才培养与社会发展的同步。同时，制定土建类专业毕业生“13510”职业发展规划，即1 年进入角色，3 年站稳岗位，5 年为技术骨干，10 年成长为项目经理。

2.3 构建力学类课程群技术白话知识体系

理论力学、材料力学、结构力学是土木类专业的基础课程，其知识体系也是土木类学生能力提升及工程应用的基础，对今后工程设计及施工安全具有重要的意义。对力学类课程群进行知识点梳理，把力学中的复杂问题简单化，通过力学模型、可视化力学呈现、BIM 虚拟仿真等技术，逐渐形成了“点-线-面”的知识应用体系（图2）。

图2 力学类课程群技术白话知识体系

点：力学类课程中的疑难点；线：贯穿于各力学课程及其他课程的共性工程问题；面：各知识点及共性工程问题在具体工程中的应用。采取搭建力学白话实验室的方式，可视化、趣味化、浅显化地揭示出力学原理，为后续专业课程学习及工程应用奠定坚实基础；构建虚拟仿真平台，将力学原理与工程实例有效融合，开创知识性、趣味性、工程性于一体的专业基础理论课创新性教学模式，核心为将抽象问题形象化、复杂问题通俗化、枯燥问题生动化、教学内容实战化。强化理论实践一体化教学，培养学生工程思维，缩短其进入企业和岗位的适应周期。

2.4 应用型土建类人才“合格+卓越”培养路径

深化教学方法、改革教学方式、促进教学模式创新、增加实训教学量，创设理论与实践相结合的能力训练环境，创造学生自主能力训练的机会，培养学生从现场工程师向工程项目经理的能力转化，以工程项目为导向，实行项目制管理，搭建“会设计、能施工、懂管理、善创新”的专业能力突出、创新能力强、发展潜力大、能适应经济社会发展需要的卓越工程项目经理培养路径，构建“合格+卓越”工程能力培养体系[3]（图3）。学生综合职业能力的培养基于基础专业能力和应用专业能力，同时也受专业之外的能力影响，比如解决实际问题的能力、对接社会的适应能力、人文精神等。针对土建类专业学生能力培养要求，首先，培养全面发展的现场工程师，使其对工程岗位既有岗位认知，也要有工作情怀；其次，根据不同学生的个性和兴趣，针对性地培养土建类专业卓越型人才-工程项目经理，使其具有安全领导力和执行力。

图3 “合格+卓越”工程能力培养体系

采用“2+1+1”培养模式（表1）。合格：各专业人才培养方案达成，其培养目标是现场工程师，学制4 年；卓越：实行“岗位引导、项目绑定”的深度校企合作，把企业工程项目带到课堂上来研讨和学习，实行双导师制，即学校导师和企业导师，通过后两年的理论强化（理论力学、材料力学、结构力学、岩土力学、岩石力学等）、实践应用培养（室内试验：土木工程材料实验、建筑施工实验、工程地质实验、钢筋混凝土强度实验等；室外实验：工程地质现场测试、野外现场工程测量、混凝土搅拌站配合比设计等）、项目提升锻炼（建筑施工组织设计、建筑施工安全技术、全过程工程项目训练等）和实习实训实战（企业项目实习、工作日志记录、撰写专项施工方案等），培养复合类、创新型的卓越土木工程师[3]。

表1 “合格+卓越”现场工程师进阶模式

2.5 智慧化的全生命周期工程项目训练体系

为使土木卓越工程师培养实效明显，形成了以云技术为引领和驱动的教学、实训、竞赛和创业的四维立体教学模式，构建了“云端课程+云端教学+云端实训虚拟仿真+现场实践实训平台”全生命周期工程项目训练体系（图4），实现了“线上+线下”教学、训练、比赛和就业创业的互补协同，拓宽了教学与工程训练的时空维度。以云平台为纽带构建“两融合”育人体系，通过产学研协同育人项目的培育和实施，建立“产-教-学-研”融合育人体系；以云实践平台的研发、建立和使用为载体，连接校企双方，建立校-企融合育人体系。

图4 全生命周期工程项目训练体系

3 土木卓越工程师培养实效

3.1 人才培养目标达成度高

基于“职业带”理论，根据“产出导向”的教育体系，找准了应用型本科院校土建类人才培养的定位，毕业后五年，学生能够扎实掌握土木工程学科专业知识和工程原理，具备土木工程师的知识、能力和素质；在土建类工程中具有较强的职业竞争力，能够胜任工程设计开发、工程建造、经营管理等工作，成为企业的业务骨干和中坚力量，在设计、施工或管理团队中有效地发挥作用；能够通过自主学习或继续教育等途径拓展知识，不断提升专业技术、创新和科研能力，适应职业发展。

3.2 学科竞赛品牌效应突显

通过教学、实训、竞赛和创业四维立体教学模式，土建类学科竞赛的品牌效应凸显，学生在校期间参与科研项目和学科竞赛比例逐年提高，尤其是在省部级以上学科综合比赛中取得了较传统人才培养体系和模式下更为显著的成绩，其中，学生获得省部级以上比赛奖项60 余项。

3.3 职业技能证书多样化

近几年学生获得各类专业（职业资格）认证的人数逐年攀升，获BIM 建模技术证书的学生占土建类总人数的30%，获结构工程师的占5%，获预算员的占10%，获GYB 创业证书的占60%。

3.4 学生就业竞争力强、就业率高

土建类专业毕业生从业领域较广，部分毕业生就职于中铁、中建等国有大型企业，毕业去向分布情况为项目现场施工管理（45%）、工程类项目监理（30%）、项目设计（5%）、政府事业单位（5%）、攻读研究生（5%）以及非工程类岗位就业（10%），就业率从前几年的80%左右提升到现今的90%左右。麦可思毕业生社会需求与培养质量半年后跟踪测量评估指出，土建类毕业生就业竞争力、就业质量、就业薪酬名列学校前列。

3.5 毕业生社会评价良好

按照“懂设计、精施工、会管理、敢创新、重责任”应用型人才培养目标，土建类专业毕业学生在施工技术与管理岗位有较强的适应力和竞争力，受到了用人单位的良好评价。据调查结果显示，用人单位对土建专业毕业生综合能力评价满意率为97.6%，基本满意为2.4%。

4 结语

根据“产出导向”（OBE）的教育体系，提出了应用型本科院校土建类人才培养的定位——土建现场工程师。基于“懂设计、精施工、会管理、敢创新、重责任”的土建现场工程师要求，提出了“识”“测”“设”“施”“管”“检”“协”的七字诀核心能力矩阵，搭建了力学类课程群技术白话知识体系和“合格+卓越”工程能力多元化培养进阶模式，构建了“现场实训、模块化、简单化、多元化”四维立体教学模式，将“现场实践实训平台+云端课程+云端教学+云端实训虚拟仿真”线下线上结合的全生命周期训练体系融入到产学研用和校企合作的协同育人机制中，创造了应用型普通高校工程类学生培养新途径。