应用型高校土木工程专业“蛋糕式”人才培养模式研究

      陈常清

韶关学院 化学与土木工程学院，广东 韶关，512005

 

[摘  要]伴随着国家基础设施建设的快速发展，土木工程专业人才需求及培养数量均急速增长。然而由于人才培养目标“定位”模糊，教学主体“非工程化”趋势严重，教学模式难以适应形势要求等问题，导致企业找不到合适的毕业生，毕业生找不到合适的就业岗位。为扭转前述情况，韶关学院在充分分析学校层次、地方需求、师资力量、生源质量等要素的基础上，转变教育观念，深化教学改革，凸显办学特色，提出了应用型高校土木工程专业“蛋糕式”人才培养模式，并对其实施路径进行了深入的研究。

[关键词]土木工程；蛋糕式；培养模式

[基金项目]2018年度韶关学院第十九批教育教学改革研究重点项目——应用型高校土木工程专业“蛋糕式”人才培养模式的研究(项目编号SYJY20181912)；2020年度韶关学院校级课程思政建设项目——基于协同育人的土木工程专业“课程思政”实施路径研究(项目编号9900590114)；2020年度韶关学院校级质量工程建设项目——土木工程特色专业(项目编号230085990103)。

[作者简介]陈常清( 1973-)，男，福建莆田人，硕士，韶关学院化学与土木工程学院教授级高级工程师，研究方向为结构工程和岩土工程等。

[中图分类号]G642.0   [文献标识码]A   [文章编号]1007-5348（2021） 

一、研究背景

1土木工程专业人才大量需求与培养

伴随着国家城市道路、轨道交通、地下综合管廊等基础设施建设的快速发展，土木工程专业人才需求量也急剧增加，同时培养土木工程专业人才的高校及数量也急速增长。目前，全国开设土木工程本科专业的高校逾400所，在校学生人数约60万^［1］。    

2应用型高校土木工程专业毕业生工作情况及社会需求情况分析

1）变换岗位类型的情况不多

应用型高校一般位于中小城市，其土木工程专业毕业生的就业岗位主要是本行业企事业单位的基层建设管理部门，以及中小城市的设计施工监理单位。基层建设管理部门工作的特点：技术含量不算高但比较繁杂琐碎，专业划分笼统，专业分工模糊，专业交叉严重；能灵活运用技术于生产一线。

调研表明，基层大量小规模企业的技术人员数量较少，工作以土建施工为主，但往往需要兼顾装饰装修、园林景观、设备安装等方面的工作，甚至还需要处理一些常用而基本的设计工作，要求从业人员不需要具备高深的专业理论，但需要较宽的知识面。而对于具有一定规模的企业，设计与施工往往由不同单位，至少是不同的人员来完成，但往往需要兼顾不同专业或开展不同行业的设计（或施工）工作。这类人员的特点是，需要具备相对较深的专业理论，同时需要熟悉相关行业的设计（或施工）知识与技能，也需要了解一定的施工（或设计）知识与技能；一般来说，一旦人员选择设计（或施工）作为职业，即使跳槽，亦较少出现设计与施工之间的岗位类型变换，即基本上做设计的继续选择设计、做施工的继续选择施工。

2）要求“下得去” “用得上”^［2］

对基层企业而言，往往缺乏人才梯队，难以有效结合“传帮带”对毕业生进行上岗培训，

一般要求毕业生“下得去” “用得上”。“下得去”，要求毕业生专业功底扎实，解决工程具体问题能力强； “用得上”，即上岗就能创造效益，要求毕业生需要较好掌握市场所需求的基本技能。同时还应有发展后劲，即所谓“上得来”，要求毕业生除技术过硬，还要有相应的管理、经济、计算机、人文社会科学素养，以及社会交往能力等较高的综合素质。

3）“一带一路”的舞台

我国注册师制度已实行多年，现已建立起较全面的的执业资格体系。随着“一带一路”倡议的推进，这里成为应用型高校土木工程专业人才发展的另外一个重要舞台。由于专业认证及注册师制度与国际接轨，与该二者相结合进行培养的“立足行业、提升专业、走向产业”人才愈发受青睐。    

二、土木工程专业传统人才培养模式存在的问题

1人才培养目标“定位”模糊

我国高等院校主要有两大类：以“双一流”建设高校为龙头的研究型高校、以位于中小城市为主体的应用型高校。囿于办学经验等问题，长期以来，相当数量的应用型高校没有很好分析不同就业市场、服务地域、服务岗位等对人才需求标准的差异，所制定的人才培养目标“定位”模糊，在人才培养和课程体系等方面一直效仿研究型高校的模式，办学同质化严重，出现“千校一面、千人一面”。

然而应用型高校相较研究型高校，存在师资力量薄弱、生源质量较差等问题，导致所培养的学生“笔头”（理论功底）比不过研究型高校，“手头”（动手能力）比不过职业技术院校。同时土木工程的综合性、多样性和创新性，又要求工程技术人才的多样性。“千校一面、千人一面”的结果就是企业找不到合适的毕业生，毕业生找不到合适的就业岗位。

2教学主体“非工程化”趋势严重

教师的实践能力是应用型人才培养的关键。近年来应用型高校亦热衷于“申硕”，新引进的基本是从“学校”到“学校”的博士教师，他们大多理论功底扎实而缺乏实践经验背景；另外高校的教师评价体系，还存在重科研轻教学，均加剧教师的“非工程化”趋势。其结果是教学内容的“非工程化”趋势严重，教学照本宣科，导致学生学习停留在理论知识层面，未能与实际及实践很好结合，无法满足应用型人才培养的要求。

3教学模式难以适应形势要求

应用型高校土木工程专业大多为新办专业，办学经费紧张，实验条件有限，为完整、系统地完成“厚基础、宽口径”多内容而少课时的教学任务，往往是教学“重理论、轻实践”“重灌输、轻运用”，结果学生连一些基本的专业名词都理解不清，更遑论对知识的综合灵活运用。另外还有诸如，每门课为保证自身内容的完整性、系统性，而课程间缺乏优化统筹，导致课程内容重复或脱节；课程内容陈旧，沿用手算时代的框架，重计算过程，轻宏观把握及软件应用；重专业知识轻人文素养，等等。其结果，短期表现就是学校教学内容在实际工作中用不上，学生上岗适应期长；长期表现就是学生的发展因知识结构失调及能力不够全面而后劲不足。

三、“蛋糕式”人才培养模式的提出   

基于前述情况，作为2015年方开办土木工程本科专业的韶关学院，为扭转“千校一面、千人一面”及毕业生能力不足所造成的巨大就业压力，充分分析学校层次、地方需求、师资力量、生源质量等要素，转变教育观念，深化教学改革，凸显办学特色，紧扣“地方性、应用型、工程化” 的办学定位，提出了应用型高校土木工程专业“蛋糕式”人才培养模式 ( 即 3年包含理论和实践交融的常规学习+1年以实践为主的特色学习)。

所谓“蛋糕式”人才培养模式，就是重点构建满足市场需求而又符合学校自身办学条件的特色学习；而其前提在于，3年内高质量完成包含理论和实践交融的常规学习。

在分析学校所在城市韶关位于山区的特点及建设市场情况，结合师资力量，韶关学院土木工程本科专业梳理出新农村建设、防灾减灾、建筑工业化的三大特色学习方向。用1年时间进行以实践为主的特色学习，把学生雕琢成具备韶关学院“三大特色”鲜明识别度“图案”的“蛋糕”。凝神聚力做好“特色蛋糕”，是希望改变专业见习、毕业实习等实践环节的“走过场”为“做实做细做深”，避免“研究型高校学生重理论轻实践、眼高手低，职业院校学生重实践轻理论、后劲乏力”的通病，探索应用型高校土木工程人才培养的新路。

而基于3 年包含理论和实践交融的常规学习所形成的少课时情况，则在分析考虑学生诸如基础、兴趣、特长、能力等各方面存在差异的基础上，形成面向岗位分层分类培养暨基于课程模块之长短课融合的课程体系。

四、“蛋糕式”人才培养模式的实施路径

1制定“蛋糕式”人才培养方案

“蛋糕式”人才培养方案的具体举措可以概括为“一二三四五六”，即 ：一个中心，提升学生能力；二个面向，面向基层、面向工程；三大特色，新农村建设、防灾减灾、建筑工业化；四类岗位，全科、设计、施工、工程管理类（含造价、监理）；五层平台，通识教育、学科基础、专业方向、个性特色、素质拓展；六维协同育人，品德、体格、思维、表达、技能、管理。

人才定位：“地方性、应用型、工程化”，即面向一线工作，能解决工程实际问题、地方特色鲜明的“现场工程师”“现场管理者”“乡村设计师”。

人才培养思路：以立德树人为主线，以提升学生能力为中心，以构建“双师型”师资队伍为保障，以多渠道立体化的“二个面向”实训实践为重点，以社会需求为导向，“量身定制”具备韶关学院“三大特色”鲜明识别度的“蛋糕”，构建知识→实践→素质→创新一体化的土木工程专业“五层平台”课程体系，以PDCA-CDIO一体化教育模式思维实施“六维协同育人”，培养“厚基础、宽口径、强实践、重特色” 区分于研究性本科和高职高专及其它应用型高校的“四类岗位”技术人才，从而缩短就业适应期。  

2构建面向岗位分层分类培养暨基于课程模块之长短课融合的课程体系

1）课程体系的构建策略

从学校学生的差异性和社会对人才需求层次的多样性出发，以社会需求为导向，以能力培养为核心，专业知识、人文素养、技能训练并举，按通识教育、学科基础、专业方向、个性特色、素质拓展五个层次，采取“平台+模块”^［3］的方式，建立与工程教育认证和国家注册师资格考试相适应的面向岗位分层分类培养长短课结合的课程体系^［4］。

从课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、强化创新创业实践的角度，修订课程体系、优化教学内容，做到“通识课程通用、专业课程够用、素质课程管用、特色课程实用”^［5］。理论教学环节强调“厚基础”，强化三基，突出高教性，以区别职业技术教育；实践教学环节强调“强实践”，突出应用性和实用性，强化学生基本技能和创新意识的培养。

素质拓展体系以常规理论教学体系和实践教学体系为主载体开展创新训练，着重培养大学生的创新思维、方法和能力；辅以《创新与创业》《思维与方法》等专项素质拓展课程，并通过各种竞赛及社会活动的带动，提高学生对基本技能训练的兴趣，，提升对基本技能的掌握程度，增强走上工作岗位后的就业适应性。

2）面向岗位的分层分类培养

最早期的分层分类培养思想萌芽可追溯到春秋时期孔子的“因材施教”，但长期以来没能得到有效地传承和发扬。直到1868年美国教育家哈利斯提出并实施应用之后，分层分类人才培养理论才逐渐受到重视并发展。随着我国高等教育迈入大众化教育阶段，土木工程专业招生规模亦在扩大，学生的兴趣、需求和能力等方面的差异性日益突出，同时建设市场对设计、施工、管理等岗位的不同需求，都是应用型高校实施分层分类人才培养的现实诉求。

3）基于课程模块之长短课融合的课程体系

基于3年包含理论和实践交融的常规学习所形成的少课时情况，需要对教学内容及课程安排进行优化调整。

i结合专业认证和国家注册师考试，优化教学内容

教材是教学内容的重要载体，优化教学内容首先需要优选教材。应用型高校土木工程专业学生往往长于形象思维，拙于逻辑思维；对公式推导较多的课程普遍有畏难情绪，而对集成大量基础知识的专业课中的理论知识部分更显厌学。故不宜选用理论知识过多过深的研究型教材，而选用简化理论知识增加工程实例分析的应用型教材，尽可能将理论知识与实际工程相联系，便于学生对知识的理解和掌握，提高学以致用的效果。

在知识点取舍上，参考《高等学校土木工程本科指导性专业规范》《高等学校土木工程专业评估（认证）标准》，结合国家注册师考试；在教学内容上，体现“新”与“精”，压缩经典理论知识，增加实用性新知识、新技术；在内容安排上，避免课程之间的重复和脱节，做到重点突出、层次分明。

ii基于课程模块之长短课融合的策略

基于3 年包含理论和实践交融的常规学习所形成的少课时情况，提出面向岗位分层分类培养长短课结合的课程体系。

低年级阶段应根据学生的成才意愿和个人的学习能力水平，对主要的基础课程（如数学类、英语类、力学类课程）进行纵向分层次教学；进入高年级后，应结合学生的兴趣爱好、就业意愿，实行横向分类（如设计类、施工技术类、造价类等）培养。例如就业拟选择施工类的学生，则其高年级的专业课以施工技术类课程为主、以设计类课程为辅，而其基础课程的结构力学中的矩阵位移法、结构动力学等可不作学习的要求，这就是结构力学的短课；反之，对于就业拟选择设计类的学生，则其高年级的专业课以设计类课程为主、以施工技术类课程为辅，而其基础课程的结构力学中的矩阵位移法、结构动力学等要求学习，这就是结构力学的长课。采用同师同班开展长短课教学的方式可以解决应用型高校师资紧张的问题（无需拆分成不同班或不同课程），测试亦可同试卷但可选做不同试题。

3改革教学模式，优化教学手段

1） PDCA-CDIO一体化教育模式的运用^［6］

近年来国际流行的工程教育模式CDIO，即构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)，体现“做中学”和“基于项目教育和学习”的理念。PDCA循环，即计划（Plan）、执行（Do）、检查（Check）、处理（Act），是循环不止提高水平的质量管理方法。  

PDCA-CDIO一体化教育在应用型高校土木工程专业“蛋糕式”人才培养模式的实施：宏观层面，以社会需求为导向来制定人才培养方案，以满足项目建设所需的知识、技能、素质等要素来设置课程体系，将整个课程体系全过程、有机、系统地结合起来，以PDCA循环质量管理理念完整地贯穿到整个教学的每个阶段；微观层面，将学生分组形成团队按照CDIO模式，基于工程项目方式开展课程教学过程，Conceive——查找资料选定课程学习主题，Design——形成若干工程项目问题，Implement——进行专业知识的学习，Operate——解决相关问题课程结束，而在每一阶段或知识单元同样需要贯彻PDCA循环质量管理理念；而中观层面，则是实施多课程协同项目教学法^［7］，即拟定一个工程项目后，不同课程从自身课程的角度深入考虑该项目的实施。如拟定的工程项目为学校图书馆，则《基础工程》考虑图书馆的基础技术问题，《混凝土结构设计》考虑图书馆采用混凝土结构如何设计，《施工技术与施工组织》考虑图书馆如何施工的问题，等等。

PDCA-CDIO一体化教育模式，旨在让学生通过课程之间的有机联系、主动学习、不断进行工程实践，激发学生创新思维，强化学生团队协作能力、人际沟通能力、终身自学能力的培养，非常适合社会的需求。

2）结合现代教育技术，优化教学方法，推行对分课堂等新型教学模式

土木工程专业中以各类数学为主体的基础理论类课程和以力学为主体的应用理论类课程，逻辑性强、公式多、难度大，教学时可发挥传统板书教学的优点，实时交互、保留时间长、重点突出，有利师生交流情感、培养学生思维；而工程实践类专业课程的教学，可充分发挥多媒体教学的优势，图文声像并茂、信息量大、可重复、重现事故灾害现场、且利于课程平台的建设。同时，积极推行启发式教学、项目教学及对分课堂等，激发学生积极性，吸引学生注意力，发挥学生在课堂教学中的主体作用；开设微课，建立课程QQ 群、微信群等，丰富师生交流渠道，发挥教师在课外释疑解惑中的指导作用。通过优化教学手段和教学方法，教学互长，全面提高教学质量，提升学生的综合能力。   

4多渠道立体化，突出实训实践

实践教学体系按实验、实习、设计等课内部分和创业大赛、社会调查、科技制作和学科竞赛等课外部分，分基本技能、专业技能、技术应用、技术创新四个层次进行构建，由实验室、校企合作共建基地、“虚实结合”工学交融的一体化实践平台进行多渠道立体化支撑。

基本技能主要通过实验环节进行培养；专业技能主要通过包括实习、设计等环节进行培养；技能应用与技术创新主要通过创业大赛、社会调查、科技制作和学科竞赛等环节进行培养。

1）建设务实的实验室，建立高效的试验教学体系

旨在提高动手能力的实验教学是实施“蛋糕式”人才培养模式的重要环节，而开展实验教学的基本前提是建设实验室。实验室建设宜立足学校定位，以服务本科教学为中心，适当兼顾科学研究和社会服务，不盲目攀比跟从其他高校做法。同时针对实验经费紧张的情况，优化整合传统实验体系中部分陈旧、重叠的内容，精心设计实验内容，尽可能一材多用，建立高效的试验教学体系。

2）推进多方共赢的校企合作发展之路

i校企合作对教学的促进作用

通过校企合作，建立学生可真正接触真实工程的实践基地和平台，提高学生学以致用、团队协作等能力；增进产教融合，教师的实践能力和社会服务能力可得到提升，同时可为教学科研提高素材与方向，增进教学的丰富性，促进科研的针对性；共建校企产学研融合发展平台，邀请企业参与到以企业需求为导向的专业教学的全过程，进而缩短学生工作后的磨合期。  

ii校企合作的现实情况

目前校企合作普遍情况是学校“一头热”，合作流于形式，挂牌基地纯粹是为了应付检查；企业对接纳学生进企业实习的意愿不高，即使接纳也基本按廉价劳动力安排在低技术含量岗位见习，究其原因有：一是按照传统校企合作模式，校企合作难以解决企业需要解决的实际问题；二是土木工程生产的的周期性和复杂性，导致企业生产与学校教学安排难以协调；三是企业培养学生会耗费大量物力财力，吸纳学生进入企业会给企业带来安全、影响生产等一系列问题；四是学校因为经费、机制等问题，难以支付企业指导学生的培训费用；五是缺乏企业参与校企共建的强有力优惠政策支持。

iii转换机制，推进“融合式”的校企合作发展之路

通过学校、企业、教师、家庭、学生多方高度合作, 产教学研深度融合, 构建利益“互惠双赢”机制、运营“共同治理”机制、组织“交叉任职”机制、晋升“成果互认”机制、培养“校企合一”机制、建设“共建共享”机制^［8］，推进“融合式”的校企合作发展之路，以共建实践基地为平台，达到提升学生实践能力的根本目标。

3）构建 “虚实结合”工学交融的一体化实践平台^{［9］［10］}

i一体化实践平台构建策略

A空间虚实结合，即远程实习与企业现场实习相结合，解决企业接待实习能力有限、教学安排周期与企业生产周期冲突等问题；

B内容虚实结合，即虚拟工程与实际工程相结合，主要针对毕业实习、毕业设计中真实工程数量有限，大多数学生无法深入进行实际生产，替代方案是 “假题真做”，达到“真题真做”的效果；

C方式虚实结合，通过虚拟仿真实验与实体实验相结合，发挥虚拟仿真教学具有高效率、低成本、内容丰富、性能有效和安全等优势，提高学生实践能力；

D遵循一体化原则，体现在实践教学与理论教学内容的同步性、“零切割”，多课程共享共建平台，如施工课程的视频、图片等资料可用于《土木工程概论》《混凝土结构设计》等课程；

E遵循渐进式的原则，不追求平台建设一步到位，如前届学生所动手制作的模型就是后届学生认识实习的素材；前届学生现场实习所拍摄的施工工艺视频就是后届学生虚拟学习的素材。  

ii“虚实结合”的实践      

A按“虚实结合”的方式进行“全程工学交融”的教学，以加深学生的感性认识，促进学生深入实践。如从学生入校伊始，“土木工程概论（学）”与 “模型制作（虚、工）”“认识实习（实、工）”交融，初步建立工程概念；到“结构抗震设计（学）”与“不同建筑物在不同强度地震下的响应的仿真实验（工、虚）”“振动台实验（工、实）” 交融，锻炼学生的分析与解决问题的能力，等等。

B教学中“虚”与“实”的把握

实验环节。对观摩演示类的破坏性构件实验，尽量采用虚拟仿真技术；对开放参与类构件实验，尽量先借助虚拟仿真技术进行实验方案设计，再进行实体实验的验证；对高成本、大体型、、较复杂、高危险性之类的结构实验，亦尽量采用虚拟仿真技术。   

实习环节。构建“虚拟仿真软件操作”、“施工现场观摩”、“实体模型动手制作”三个模块。虚拟仿真软件侧重于施工工序演示及讲解、施工工艺交互式操作、考核等；施工现场观摩，通过现场观察以及与工程技术人员展开交流，以解决学生在操作虚拟仿真软件时所遇到的困惑；实体模型动手制作环节，是学生在虚拟仿真软件上学习完施工工艺后，以小组为单位，在实验室真刀实枪进行实际操练，加深工程概念，锻炼动手能力，培养团队合作精神。

设计环节。 优先选择真实工程真实参数的“真题真做”；条件不容许时，选择真实工程虚拟参数或虚拟工程真实参数，但均需达到“真题真做”的效果。设计环节除“内容虚实结合”，借助计算机网络，校企导师线上线下进行“虚实结合”的指导；建立网络交流群，可以资源共享，避免重复解答不同学生的同类问题。

5内外兼修，多元化构建“双师型”师资队伍

优秀师资是良好教学质量的根本保证。土木工程专业课程的理论性与实践性，需求教学能力强、工程实践经验丰富的“双师型”教师队伍。而应用型高校位处中小城市的现实情况是，往往年长教师学历较低、科研能力较薄弱但实践经验较丰富，年轻教师学历较高、科研能力较强但实践经验较薄弱。

通过内外兼修、多元化提升“双师型”师资队伍及水平，主要措施有：1、加大高水平“双师型”教师的引进力度。2、聘请具备一定理论功底和丰富工程经验的企业技术人员，兼职指导实践教学环节。3、加大在职教师参加理论及工程实践的培训力度。4取长补短，团队帮扶。通过社会服务团队，年长教师帮扶提高年轻教师的工程实践能力；通过科研攻关团队，年轻教师帮扶年长教师突破计算能力弱、思维方式单一等科研瓶颈；通过建立集体备课、磨课、评课制度，年轻教师学习年长教师的教学经验，而年长教师可以学习年轻教师灵活运用网络素材、熟练掌握多媒体技术等特长，达到共同提高教学质量的效果。

6构建注重过程评价、注重实践能力的考评体系^［11］

以往课程的考核方式比较单一、简单，无法客观评价学生对课程的全面掌握程度。为改变这种情况，建立起由侧重结果考评转向结果与过程并重、由侧重理论知识转向理论与实践并重，笔试、口试、操作、报告等多种形式与多次考核相结合的考评体系。除了注重考察基本知识， 还注重考察学生对知识的理解和运用能力；除了注重考察理论知识，还注重考察学生对工程技能的运用能力；除了注重考察工程技能，还重视考察学生的工程素养、创新意识等。

五、结语

1本文基于千校一面区分度不高的情况，提出注重地方区域特色、提升人才区分度的“蛋糕式”人才培养模式。韶关学院结合自身条件，聚焦做好新农村建设、防灾减灾、建筑工业化等“特色蛋糕”。

2基于3 年包含理论和实践交融的常规学习所形成的少课时情况，提出面向岗位分层分类培养长短课结合的课程体系。

3针对实践环节走马观花、效果不佳的情况，提出构建“虚实结合”工学交融的一体化实践平台。

 

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［9］白泉，边晶梅，于贺，等．虚实结合的土木工程专业实践教学体系构建研究［J］．高等工程教育研究，2018 ( 4) : 67- 71.

［10］姜曙光，王蕾．“全程工学交替”区域高校土木工程专业应用型人才培养模式研究与实践［J］． 石河子大学学报（哲学社会科学版），2011 (25) : 151-154.

［11］贺寒辉，覃永晖，杨光，等．转型背景下土木工程专业课程考核体系改革［J］． 科技文汇，2018，425( 6) : 55-56.

 

Research on the ‘Cake-style’ Talent Cultivation Mode of Civil Engineering in Applied University

 Changqing Chen

School of Chemistry and Civil Engineering, Shaoguan University, Shaoguan , Guangdong 512005

Abstract: With the rapid development of national infrastructure construction, the demand for fresh graduates major in civil engineering and the number of civil engineering professionals have grown rapidly.However, due to the vague "positioning" of talent cultivation objectives, the serious trend of "unengineering" of teaching subjects, and the teaching model being difficult to adapt to the requirements of the situation, enterprises cannot find qualified graduates and graduates cannot find suitable jobs.To ameliorate the above situation, based on full analysis of the school level, local demand, faculty and the quality of students, Shaoguan University changes its educational concept, deepens its teaching reform, highlights school characteristics, puts forward the ‘Cake-style’ talent cultivation mode of Civil Engineering in Applied University, and conducts in-depth research on its implementation path.

Key Words: Civil Engineering；Cake-style；the Cultivation Mode