“線橋隧一體化”土木工程卓越人才培養體系的構建與實踐

藺鵬臻　虞廬松　寧貴霞

摘要：

結合土木工程卓越計劃試點專業建設，借鑒國際工程教育最新理念，立足學校鐵路交通專業傳統優勢和特色，在既有土木工程“厚基礎、寬口徑”人才培養模式基礎上，創辦“線橋隧一體化”土木工程卓越計劃班，實行“依托大工程、校企聯培、實踐創新并舉”的育人模式，構建了與《華盛頓協議》相匹配的土木工程卓越人才培養標準，形成了以厚基礎、重實踐、求創新為核心的校企“3+1”聯合培養課程體系，并以“校企雙軌”模式建立了實踐和創新基礎平臺建設新機制，優化了師資配置，完善了涵蓋人才培養全過程的質量跟蹤和控制體系。成功培養了首批77名基礎扎實、工程實踐和創新能力強的土木工程卓越計劃畢業生，推動了產學研合作的新模式，為新時期應用型工程教育人才培養提供了示范作用，具有輻射效應。

關鍵詞：卓越計劃；土木工程專業；培養體系；工程教育

中圖分類號：TU-4文獻標志碼：A文章編號：

10052909（2018）02001805

“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）旨在探索高校與行業企業聯合培養人才的新機制，創新工程教育人才培養模式，建設高水平工程教育師資隊伍，擴大工程教育的對外開放[1]。計劃啟動實施以來，在“面向工業界、面向世界、面向未來”的工程教育理念指導下，在人才培養目標定位、課程體系建設、評價與監控機制建立、校企合作育人模式等方面做出了大量有益的實質性工作，使卓越計劃成為推動中國工程教育的重大教學改革工程[2-3]。目前，中國卓越計劃實施的層次包括本科生、碩士研究生、博士研究生三個層次，以培養現場工程師、設計開發工程師和研究型工程師等多種類型的工程師后備人才為目標[4]。實施中，同步建立工程實踐教育中心，鼓勵企業承擔學生實習階段的培養任務，加強學生實踐能力的培養。因此，校企合作培養成為卓越計劃的主要特征，也是影響卓越計劃培養目標達成的核心環節[5-6]。

教育部高等教育教學評估中心《2014年度中國工程教育質量報告》中對526家用人單位、600多名工科教師和1萬多名工科學生的問卷調查表明，當前工業界對中國工科畢業生的“通用能力”認可度較高，“綜合素質”和“知識水平”次之，對“工程能力”評價相對較低。迫切需要高校關注用人單位對人才技能的需求，加強專業教育，加強實踐育人[7]。

土木工程是一個涉及領域和行業較廣的專業，可直接支撐建筑、交通運輸、房地產，并輻射至水利、環境、制造和公共設施管理等國民經濟行業[8]。目前，國內土木工程專業本科人才培養均實行分方向培養模式，在土木工程專業中結合行業需求和辦學特色與優勢，設置橋梁工程、道路與鐵道工程、建筑工程、隧道與地下工程等專業方向，滿足不同行業、領域的專業化和特色化需求[9]。

文章針對土木工程專業，在卓越計劃的教育背景和體系框架下，立足學校的鐵路專業特色與優勢，緊密聯系中國高鐵大發展和走出去戰略，結合鐵路建設中的線路、橋梁和隧道（線橋隧）工程一體化需求，確立了“線橋隧一體化”土木工程卓越人才培養體系，并已培養了一屆創新能力強、適應企業發展需要的應用型工程技術人才。

一、培養模式改革的基礎條件及問題分析

蘭州交通大學作為中國第三所設置鐵路專業的高等學校，土木工程專業源自唐山鐵道學院的鐵道建筑系和橋梁與隧道工程系。在后期的國家專業調整中，由橋梁工程、鐵道工程、工業與民用建筑3個專業整合為土木工程。在辦學中結合傳統行業特色，實行2.5+1.5的培養方式，在三年級進行專業方向分流，包括道路與鐵道工程、橋梁工程、建筑工程、地下工程與隧道4個專業方向，并與詹天佑科學技術發展基金會和茅以升教育科技基金會聯合設置“詹天佑班”和“茅以升班”，重點培養鐵道工程和橋梁工程專業特色化人才。

在實施卓越計劃時，由于招生規模擴大和地緣劣勢，必須解決以下問題：

（1）結合專業的優勢與特色，明確卓越工程師人才培養的目標定位。

（2）在學制和學時保持既有格局的前提下，

推進知識、能力和素質同步提升，兼顧校內和企業雙軌培養的卓越人才課程體系建設。

（3）充分利用校企資源，建立校企聯合培養機制和平臺。

（4）結合卓越人才培養的工程化需求，配置雙師型的師資隊伍，從人才培養全過程保障卓越人才培養的質量。

針對本專業在開展工程教育中存在的問題，經過幾年的教學實踐，土木工程 “卓越計劃”培養方案在交通土建行業的線橋隧工程建設人才培養中得以實施，從工程教育過程中的指導思想和目標定位、工程教育的改革、教學過程的實施與組織管理、實踐體系和平臺建設的完善、師資隊伍培養和質量監控體系建設和完善等方面展開了一系列研究與探索，逐步形成了基于校企聯合培養模式和“卓越計劃”的土木工程領域交通土建行業“線橋隧工程一體化”創新人才培養體系。

二、“線橋隧一體化”土木工程卓越人才培養體系的構建

（一）以工程教育新需求為導向改革人才培養模式

以工程教育“依托工程、融合工程、服務工程”為導向，結合學校鐵路優勢資源，依托土木工程領域鐵路工程建設的“線（路）-橋（梁）-隧（道）工程”一體化特色，建立校內3年與工程實踐1年結合的“3+1”校企聯合卓越工程師人才培養模式。

緊跟新時期國家創新人才培養的需求，在調研企業人才需求的基礎上，人才培養的目標定位為：培養土木工程領域交通土建行業“線橋隧工程一體化”的建設者，通過工程教育使他們成為具有較強工程意識和創新思維，懂設計、會施工、能管理、寬視野的卓越工程技術人才。

（二）以培養目標的達成為依據制定特色化人才培養標準體系

以國際公認的工程教育標準《華盛頓協議》為指導，以培養目標達成度為依據，結合“線橋隧一體化”工程需求，以“知識的獲取、能力的具有、素質的養成”為培養主線，確立了涵蓋自然、人文、專業、拓展等四大類知識，知識應用、復雜工程問題解決、信息分析、溝通表達、危機應對等五大類能力，以及人文、科學和工程三大類素質的人才培養標準。

（三）以厚基礎、重實踐、求創新為核心改革課程體系

密切“線橋隧一體化”的工程特點，遵循知識、能力和素質的養成規律，以培養目標實現和畢業要求達成為優化目標，以夯實基礎、拓寬視野、加強實踐、力求創新為主線，設置了涵蓋通識教育、學科基礎、專業教育、實踐與創新教育四大模塊的課程體系。通過自然科學類、人文類、思政類課程保持原有特色不減，加強學科基礎類課程內在知識體系的建構，拓展專業類課程的課外和實踐活動。在學時不增加的前提下，必修課內實驗、社會實踐、課程設計、線橋隧設計實訓、企業生產實訓、企業畢業實訓、畢業設計、創新教育等實踐教學學分設定為59.1，占總學分比例的32.8%，確保卓越工程教育目標的實現。本專業開設的實踐環節如表1所示。

此外，結合“線橋隧一體化”的工程環境特點對身體素質的需求，公共體育教學專門開設“野外生存訓練課”，教學內容包括山地定向越野、遠足、沙漠旅行、高原野營等內容，每年至少舉行兩次穿越山地和荒原的長距離定向比賽。學生對自然環境適應能力增強，學會了野外生存和生活的基本技能，提高了身心素質、合作能力和環保意識。

（四）以“校企雙軌”模式合理配置教育資源

為確保卓越人才的培養目標，在師資配置中執行“校企雙軌”的聯合培養模式，在所有以企業工程現場為場所的培養環節，均實行“校內+企業”的雙導師制。校內培養階段的任課教師必須是教育教學理念先進、教學能力突出、有一定工程經驗的教師。同時學校搭建了“卓越論壇”“校友報告會”等平臺，邀請企業專家來校授課。

為培養后備師資，制定了針對卓越計劃的教師輪訓制度，鼓勵所有教師在三年內帶薪到國內外高校或企業進修和培訓。這些措施豐富了教師閱歷，提高了教師的工程素質和能力，學校建設了一支由30余名企業兼職教師和85%具有工程經歷的校內教師構成的工程教育師資隊伍。

（五）以實踐和創新能力培養為目標夯實人才培養基礎

針對“線橋隧一體化”卓越人才培養的需求，與中國中鐵、中鐵二十一局集團、中鐵第一勘察設計院、中鐵西北研究院等國內鐵路大型設計、施工和科研單位合作共建了4個國家級工程實踐中心、1個國家級大學生校外實踐教育基地、18個企業實習基地等實踐培養基礎平臺，整合校內優勢科研資源建成1個國家級實驗教學示范中心、1個國家級工程實驗室、3個省部級重點實驗室等科技創新培養基礎平臺。有效保障課程實驗、設計實訓、生產實訓、畢業實訓、創新實驗、開放實驗、學科競賽等實踐和創新能力培養的實施。同時，通過加大網絡教學資源的建設力度，加強國家精品課程和國家精品資源共享課程等優質網絡資源建設，積極開拓學生自主學習的維度。

（六）以人才培養的全過程建立質量跟蹤和控制體系

結合卓越人才培養目標，土木工程專業卓越計劃班通過面向全國高分錄取，培養過程實行滾動淘汰制度，企業實訓因材施教雙向選擇，就業環節重點規劃等措施，從吸引優質生源、細化校內培養、落實企業實訓、就業面向主流行業4個階段，建立全過程質量跟蹤和控制體系。針對企業實訓環節教育質量無法保證的問題，積極利用現代自媒體技術，通過“贊學網”公共實習管理平臺，實現了實訓指導、實訓日志在線提交和批閱的遠程在線控制。通過實訓成績的校企導師綜合評分制度和答辯制度，有效保障了企業環節的培養質量。此外，通過企業實訓安全責任書制度、統一購買人身安全保險等，為學生企業實訓提供安全保障。

三、 實踐能力培養體系及保障措施

（一） 實踐教育體系

結合卓越工程師計劃對高素質實踐創新人才的需求，根據工程教育特點，采用課內與課外、現實與虛擬、理論與實踐、校內與校外相結合的立體化教學方式，強化學生實踐創新能力的系統化培養，構建工程應用型人才培養的實踐教育體系，確立了涵蓋4個層次的實踐教育模塊，如圖1所示。

結合既有教學資源，建設了素質拓展實踐平臺、專業課程實踐平臺、工程現場實踐平臺、專業創新實踐平臺等，使課內與課外、校內和校外、教學和科研等資源有機統一于人才培養工作。

（二） 企業實訓的機制與措施

校企聯合培養高級應用型人才是卓越計劃的核心目標，也是實施的難點。本專業校企聯合培養的主要環節是時間持續較長的生產實訓和畢業實訓，合計時間近30周。

企業實訓要求學生在企業以見習工程師身份介入線橋隧工程項目的施工現場，全過程、全方位地系統學習大型復雜工程施工的組織管理流程、建造關鍵技術、檢測與監控等應用技術，達到鍛煉團隊合作能力、項目管理能力、“測”“繪”“算”等核心技術能力的目的。

為保障達成企業實訓環節的畢業要求，主要采取以下制度和措施。

（1）擇優選擇實訓工程項目。在既有工程實踐中心和企業實習基地范圍內，結合線橋隧一體化的培養構架，選擇能滿足學生知識、能力和素質培養要求的項目。為確保培養效果，必須評估項目能否為學生安排工作崗位，保證學生深入工程項目的具體執行中。基于以上考慮，近年來安排學生在蘭新高鐵、寶蘭客專、商合杭鐵路、蘭州地鐵、廣州地鐵、成都地鐵等重大工程項目中進行實訓。

（2）雙導師制度。為了保證實訓效果，企業實訓一般以4～6人為一組，要求實訓項目配備中級及以上的專業工程師擔任企業實訓導師，主要負責實訓環節的技術指導。學校選擇中級及以上職稱教師擔任校內導師，負責校企實訓事宜的具體溝通和落實。校企導師共同完成實訓成績的評定。

（3）學習目標達成保障。除在實訓項目選擇中以實訓目標達成度為準則遴選外，為加強實訓期的管理，利用“贊學網”公共實習管理平臺實現網絡化管理，實習日志的提交和審閱均通過網絡完成，實現校企合作指導和管理的網絡化。實訓成績評定包括實訓日志（30%）+校、企導師評定（30%）+實訓報告（20%）+實訓答辯（20%）。通過實訓答辯，考核實訓培養目標是否達成，并增加不同項目間的知識和信息交流。此外，通過管理層的實訓督導，強化過程管理。