工程教育認證背景下土木工程專業(yè)課程體系和課程內容改革與實踐

張士科，李慶林，肖建清，李軍華

(1.安陽師范學院 建筑工程學院，河南 安陽 455000；2.河南大林建設工程有限公司，河南 安陽 455000)

0 引 言

“一帶一路”沿線的國家都在大興基礎設施建設來促進經濟發(fā)展，這給土木工程專業(yè)發(fā)展帶來了絕佳的機會，也將會推動土木工程技術的新發(fā)展。但是這也對工程技術人才提出了具有國際化視野的新要求，對我國土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系提出了更高層次的要求和社會需求的變革，比如：課程體系、教學內容等方面[1-2]。《中國工程教育質量報告》指出，在“十二五”期間，我國工程教育已經進行了轉型、變革、升級，初步形成了研究型、教學研究型、應用型三層次大學格局，已擁有較全的工程專業(yè)體系[3]。目前，我國工程教育正處于由大向強邁進的關鍵時期，工程教育質量這一關鍵問題不容回避。

工程教育專業(yè)認證實質上就是將國際上零散的先進高等教育理念匯集起來，加以梳理和完善而形成的準則，由第三方工程教育專業(yè)認證機構來組織完成，但并沒有統(tǒng)一的衡量指標體系[4]。其核心理念是以學生為中心(Student Centering)SC的理念，以教育產出為導向(Outcome Based Education)OBE的理念，以持續(xù)改進作為質量保證(Continuous Quality Improvement)CQI的理念。因此，它的理念比較先進和全面，能很好地從專業(yè)發(fā)展角度為專業(yè)建設指明方向。通過認證的專業(yè)，通常具有明確的專業(yè)目標、成熟的課程體系、精煉的課程內容、合理的師資隊伍、完善的管理和質量保障評價體系[5]。

課程是人才培養(yǎng)的主要載體，是我們首先必須關注的話題。地方應用型本科院校，特別是2000年以后升本的應用型本科院校，要想發(fā)展，首要任務就是找出自己的特色，確定自己的培養(yǎng)目標[6]。因此，本文以工程教育認證為背景，以安陽師范學院土木工程專業(yè)為例，采用OBE理念+應用型本科院校特點，進行有地方特色的課程體系和內容改革與實踐，旨在對本專業(yè)的課程體系和課程內容進行優(yōu)化設計，進而提高人才培養(yǎng)質量，達成本專業(yè)畢業(yè)生知識、能力和素質三方面畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標。

1 土木工程專業(yè)課程體系和內容存在的主要問題

1.1 課程體系存在的主要問題

課程體系是由一系列課程所構成的一個有機整體，這些課程之間相互獨立，但又彼此關聯，旨在支撐人才培養(yǎng)方案中培養(yǎng)目標及畢業(yè)要求的達成[7-8]。應用型本科院校，由于發(fā)展時間較短，具有自身特色的課程體系設計理念還未形成，所以存在的一些問題，具體如下：

1.應用型本科院校以“雙一流”研究型的辦學目標進行課程目標定位，致使課程目標定位與培養(yǎng)目標和行業(yè)需求不符。而簡單參照研究型大學的“大類招生”課程體系，致使課程體系既偏重于理論學習又過于封閉。不利于培養(yǎng)學生實際操作、職業(yè)素養(yǎng)、團隊協作、項目管理和交流溝通等方面的能力。

2.人才培養(yǎng)方案中一些專業(yè)課和實踐環(huán)節(jié)設置的比較隨意。模仿“大土木”培養(yǎng)模式設置的一些專業(yè)課程，它們之間的關聯性較弱，與培養(yǎng)目標有偏差，支撐畢業(yè)要求不夠。

3.由于總學分的限制，工程方法類、現代信息工具類、雙語類課程設置偏少。當前的課程體系不能達成對工程教育認證標準中“利用現代信息技術和現代工具”和“溝通”畢業(yè)要求項的有效支撐。

1.2 課程內容存在的主要問題

課程內容作為一系列科學和技術的經驗總和，并通過人類選擇和總結，按一定的邏輯關系形成知識和經驗體系[9]。人才培養(yǎng)目標主要是通過課程內容這一載體來實現，所以課程內容的組織、選擇和優(yōu)化直接關系到人才培養(yǎng)的質量與規(guī)格[10]。當前應用型本科院校課程內容存在的主要問題有以下幾個方面：

1.課程內容過于陳舊。科學技術的發(fā)展日新月異，專業(yè)中的新事物、新方法、新工藝等不能及時進入到課程內容中，與社會發(fā)展不同步的課程內容導致培養(yǎng)的人才不符合社會需求。

2.一些專業(yè)理論課程之間存在課程內容重復現象。例如材料力學與土力學中的莫爾破壞準則，混凝土結構基本原理與建筑結構抗震設計原理的結構設計部分存在授課內容和課程設計內容部分重復的現象。

3.課程內容選擇和組織不符合應用型本科院校的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求。課程內容以強調理論知識系統(tǒng)性和完整性為主，沒有兼顧到應用能力的培養(yǎng)，從而不能有效支撐認證標準中的“問題分析”畢業(yè)要求項，以及培養(yǎng)目標中的“實踐能力和創(chuàng)新能力的高級應用型人才”目標要求。

2 土木工程專業(yè)課程體系和內容改革思路

安陽師范學院作為河南省一所地方本科院校，于2004年正式招收土木工程專業(yè)本科生。隨著“一帶一路”倡議、中原經濟區(qū)建設等大力實施和不斷推進，河南省急需大量土木工程專業(yè)人才服務于房屋建筑、隧道與地下工程、軌道交通等領域。

課程體系及內容是培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的基石和載體[11]。所以，它必須圍繞著專業(yè)認證標準和設定的畢業(yè)要求指標進行設置，通過課程目標的完成來達到學生畢業(yè)要求指標點。通過建立畢業(yè)要求與課程之間的支撐關聯矩陣，實現對課程內容組織和教學活動廣度與深度的動態(tài)調整。通過課程教學目標達成度來對畢業(yè)要求指標點進行信息反饋，形成課程體系和內容的持續(xù)改進。為了客觀評價學生是否完成了課程目標，我們設置了課堂表現、課后作業(yè)、自學預習、實踐技能和閉卷考試等考核標準，對學生是否具有相應的知識、技能、素質、思維和能力進行綜合的考核。為此，我校積極推進專業(yè)教育認證工作，并成立了由校級、院級和骨干教師組成的指導小組。依據工程教育專業(yè)認證標準和理念、土木工程專業(yè)補充標準和國標、《安陽師范學院關于2019版本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案修訂工作的相關指導性意見》，我系制定了《2019版土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案》，構建了系統(tǒng)性、整體性的可持續(xù)改進的課程體系，以及精煉和有針對性的課程內容。土木工程專業(yè)課程體系和課程內容改革思路如圖1所示，涉及到課程設置、課程實踐、畢業(yè)要求、課程內容選擇與組織等內容。

圖1 OBE理念下的專業(yè)課程體系與內容改革思路

3 土木工程專業(yè)課程體系及內容改革實踐

以工程教育專業(yè)認證為切入點，結合我校辦學層次、生源質量和畢業(yè)生就業(yè)狀況，土木工程專業(yè)對人才培養(yǎng)方案進行了修訂。將土木工程專業(yè)培養(yǎng)方向設置為建筑工程和地下工程2個方向。培養(yǎng)目標明確為具有良好的政治理論素質和思想道德素質，德、智、體、美、勞全面發(fā)展，適應社會人才市場需求的高級應用型人才。

根據工程教育專業(yè)認證的理念，我們將畢業(yè)要求的知識、能力和素質分設為德育、知識結構和能力結構(細化指標12項)、體育和勞動這4大項。根據土木工程專業(yè)補充標準和培養(yǎng)目標對知識、能力和素質等方面的要求，認真梳理了各門課程，對學科基礎類課程、專業(yè)基礎類課程和專業(yè)類課程等進行優(yōu)化設置，如表1所示。

表1 基于工程教育認證的工程類課程體系設置

專業(yè)類課程建筑工程方向房屋建筑學453建筑結構抗震設計原理453平法識圖與構造362混凝土及砌體結構設計453建筑工程概預算302工程項目管理302地下工程方向隧道及地下工程453地下工程結構設計453巖石力學302筒倉工程453彈性力學302現代信息工具和學術類課程BIM技術及應用604建筑表現軟件應用322結構設計與軟件應用604裝配式建筑軟件應用453拓展英語724專業(yè)英語302科技論文寫作302大學數學選講322力學選講322

本次課程體系按從通識教育類、學科基礎類、專業(yè)基礎類、專業(yè)類擴展到實踐類的原則進行設計安排。課程內容涉及到專業(yè)教育認證的數學與自然科學、工程與專業(yè)科學、工程實踐與畢業(yè)設計和人文與社會科學四大模塊。表2是課程類別、專業(yè)要求完成的學分及所占比例。

數學與自然科學課程模塊設有高等數學(一)和(二)、線性代數、概率論與數理統(tǒng)計、大學數學選講、大學物理、普通化學和土木工程試驗8門課程，共計27學分，滿足專業(yè)認證要求的15%。

工程基礎類、專業(yè)基礎類和專業(yè)類課程模塊共設12門必修課程、9門限選課程和若干專業(yè)選修課程，共計74學分，占總學分的41.11%，滿足工程教育專業(yè)認證要求。為解決傳統(tǒng)課程體系中工程方法類、現代信息與工具類、雙語類課程所占比例偏低等問題，在專業(yè)類中增設了現代信息工具和學術類課程模塊并將部分課程作為限選課程，將結構力學(二)設置為雙語課程。這不但能支撐了畢業(yè)要求、培養(yǎng)了學生的實踐能力，而且也符合本校是地方應用型大學的辦學特點。在教學過程中，將最新的虛擬仿真研究成果引入到本學科，以保證本專業(yè)教學內容動態(tài)化，并緊跟社會發(fā)展、科技進步。

實踐教學模塊設有各類工程實驗、專業(yè)實習、畢業(yè)設計必修環(huán)節(jié)，以及課程設計、項目課程、現代信息工具實訓、專業(yè)實訓等選修環(huán)節(jié)，共需修滿43學分，學分所占比例為23.89%，滿足通用標準的要求。增設了流體力學實驗和學科前沿表現軟件技術等實踐環(huán)節(jié)，旨在支撐學生掌握工程實踐與專業(yè)工程設計所需知識和應具有的工程素質，同時培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新、溝通交流和團隊協作能力。

人文和社會科學課程模塊主要是通識類必修課程，包括馬克思主義基本原理概論、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論、思想道德修養(yǎng)與法律基礎、中國近現代史綱要、大學英語、大學體育、大學語文、學業(yè)指導、就業(yè)指導等22門，實行線上線下相結合的混合式教學模式。講授共計36學分，占總學分比例為20%，滿足認證通用標準。

表2 課程類別、要求完成學分及學分所占比例表

4 結 語

以我校人才培養(yǎng)方案修訂為契機，通過多方調研確定了我校土木工程專業(yè)的培養(yǎng)方向和目標。課程體系及內容作為本科專業(yè)人才培養(yǎng)的主要載體，基于工程教育認證的導向理念，從課程設置、實踐教學、畢業(yè)設計、課程內容和課程考核等方面存在的問題出發(fā)，進行了土木工程專業(yè)課程體系和課程內容組織方面有針對性的改革，并將其改革的內容融入到了人才培養(yǎng)方案中進行初步實踐。優(yōu)化后的課程體系和內容能有效的促進本專業(yè)教學質量的持續(xù)提升，達到學生知識、技能、素質、思維和能力的綜合培養(yǎng)，進而提高土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)質量，使其適應社會發(fā)展需求，具有人才市場競爭力。