基于CDIO教育理念的基礎工程教學改革實踐

[摘 要]CDIO教育理念是近年來引入我國的，并廣受關注。在CDIO教育理念的指導下，結合土木工程專業(yè)學科基礎課——基礎工程，進行了教學改革實踐，取得了較好教學效果。本文主要介紹了教學改革實踐過程中的措施與方法。

[關鍵詞]CDIO教育理念 教學改革 基礎工程

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）04-0080-02

一、引言

傳統(tǒng)的教學模式，注重于教師的教，學生處于被動的學，積極性不高，教學效果也不好。目前，教育界已廣泛認識到這一問題，特別是對于應用型本科教育而言，其目的是培養(yǎng)高質量的工程技術人才（具備基礎扎實、知識面寬、能力強，素質高等四個突出特點，尤其是要具備較強的創(chuàng)新能力和實踐能力[1]），傳統(tǒng)教學模式就凸顯其不足，有鑒于此，眾多院校都廣泛地開展了教學改革。

CDIO工程教育理念是近年來引入到我國教育界的，它以產品研發(fā)到產品運行的生命周期為載體，讓學生以團隊的形式主動地參與其中， “做中學”和“基于項目教育和學習”是該理念的集中概括和抽象表達。該理念繼承并發(fā)展了歐美的工程教育改革理念，同時系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實施以及檢驗測評的12條標準，因而受到了廣泛的關注，并開展了形式多樣的教學改革。[2][3]南京理工大學泰州科技學院是教育部CDIO工程教育模式研究與實踐課題組試點高校之一，其中土木工程專業(yè)是試點專業(yè)之一。根據CDIO教育理念，土木工程專業(yè)圍繞著培養(yǎng)計劃制定、課程群建設、教學大綱修訂、實踐項目優(yōu)化等開展了形式多樣的教學改革。

培養(yǎng)目標的實現依賴于專業(yè)教學中每門課程是否能夠有效地完成培養(yǎng)計劃既定的課程任務。基礎工程是土木工程專業(yè)的一門學科基礎課，具有較強的實踐性，通過課程學習應該使學生學會綜合利用相關課程知識解決有關地基基礎的設計問題。在傳統(tǒng)的教學過程中，授課形式以及考核形式單一，學生對知識理解程度不夠，更缺乏理論與實際相聯系的能力，創(chuàng)新能力培養(yǎng)更無從談起，學習過程中只注重個人專業(yè)知識的掌握，沒有團隊觀念，溝通與表達能力欠缺。因此，在基礎工程課程教學中引入CDIO教育理念顯得尤為迫切。

二、基于CDIO教育理念的教學改革實踐

根據基礎工程的課程內容以及CDIO教育理念，結合學生實際情況和教師配置情況，主要從以下幾個方面進行了教學改革實踐：

（一）建立團隊觀念，培養(yǎng)團隊協作能力

團隊能力是CDIO培養(yǎng)大綱需要工程畢業(yè)生應具備的四個能力層面之一。在課程開展之初，根據每個班的實際情況，進行分組，每個組的人員為5人左右，設置組長一名以及書記員一名，由組長負責開展組內各項活動并協調、分配工作，書記員負責小組日常活動的記錄情況，記錄的形式包括文字、圖片和錄像。分組過程中充分考慮到每個學生的學習狀況和能力特點，以使得每個學生在自己的分組中都能承擔一定的工作。組長根據每個組員的實際情況，合理地分配工作，從接收項目到項目內容學習再到方案制訂再到設計再到成果表現直至匯報演示，都由每個組員通力協作完成。在實踐過程中，學生也都認識到團隊協作的重要性。在較短的時間內，保質保量完成所有任務不是一個人能夠完成的，一旦小組陷入某項分歧，項目進度就會受到影響，因此，有效的溝通與坦誠的探討是小組活動的重要內容。

（二）合理設計課程項目

CDIO工程教育理念是以真實的工程項目全過程為載體，項目是課程改革的核心，是“做中學”能否落到實處的基礎，是需要小組群策群力完成的對象，項目的設計必須能夠反映出課程的核心要求，能夠比較全面地涵蓋課程的核心知識點，同時又能夠調動小組每個成員參與其中。本課程根據課程核心知識單元，共設計淺基礎和深基礎兩個項目，通過給定場地地質條件、環(huán)境條件以及承載力要求等，由各組成員具體擬定淺基礎以及深基礎的設計方案，方案確定后，轉入設計環(huán)節(jié)，每個成員都需要完成一定的工作。由于條件的限制，設計方案的實施采取制作模型的方式，由每個組根據設計方案，按照一定的比例尺，選擇適當的材料，制作基礎模型。在制作過程中，學生對構造的了解更為直觀，能夠將圖紙與實際模型相結合，有助于更加深刻地理解課程內容。

（三）發(fā)揮學生的學習主動性，養(yǎng)成自我學習的習慣

主動學習是CDIO教育理念中的12條標準之一，通過項目的訓練能夠培養(yǎng)學生的主動學習能力，養(yǎng)成良好的學習習慣并建立正確的解決問題的思維方式，對學生而言將是受益終生的，這也是進行教學改革的重要目標。在教學改革的過程中，為了有效地促進學生自我學習，積極地參與到學習中去，不只是被動接收課堂的教學內容，本課程的實踐項目在課程講授之初即布置給各組，要求學生必須在相應課程內容講授結束之前完成項目的全部任務，并且是要分階段去實施和匯報。通過這樣的要求，學生需要在課余花大量的時間去預先學習相應的內容，組內遇到分歧時，經過充分地討論，再結合教師講解，對知識點理解得也更加深刻。學生普遍反映雖然課余花費了較多時間，甚至走了些彎路，但是對學習能力的提高以及思維方式的養(yǎng)成是相當有益的。

（四） 改革授課方式，引入項目匯報，鍛煉學生人際交流與溝通能力

人際交流與溝通能力的培養(yǎng)是基于CDIO教學改革的要求之一，考慮到傳統(tǒng)教學模式的弊端，為充分調動學生的積極性，鍛煉學生的表達能力，本次課程改革對授課方式做了相應的改革。課程給學生適當的時間進行匯報，匯報內容包括小組的討論過程以及完成情況等，匯報的形式不限。實踐發(fā)現，在此環(huán)節(jié)中，學生的積極性非常高，通過教師的點評，學生的匯報技巧也得到了提高，圖表的應用更加合理，學生的匯報形式也豐富多彩，包括板書、課件、圖片、影音等等，充分發(fā)揮了學生的創(chuàng)造性。并且通過匯報也能及時掌握各小組的完成情況，小組之間也有競爭，控制進度以保證每個組的工作相對于講課的進度有一定的提前。

（五）多元化的成果表現形式，培養(yǎng)創(chuàng)新精神

創(chuàng)新精神的培養(yǎng)是目前工程教育改革的目標之一，也是CDIO教育理念中要求學生所具備能力之一。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿于教學改革過程中，在小組協作方案、項目匯報、模型制作等方面都有體現。項目的實施是以制作模型的形式進行模擬，通過模型的制作，鍛煉了學生動手能力。在動手實施的過程中，學生需要充分考慮各種構造要求，對規(guī)范的理解也更加深刻，同時也能與其他相關課程相聯系（土木工程施工、混凝土結構等課程），達到了理論與實踐相結合、較好地促進了學生對課程內容掌握的目的。在模型的選材以及表現形式上，以低碳環(huán)保要求為主，學生采用了紙、廢舊包裝、木板、廢舊筆芯、電線等材料，也有采用三維數字模型進行的表現，充分發(fā)揮了學生的創(chuàng)造力，取得了較好的效果。

（六）優(yōu)化課程考核方式

考核是對學生能力的評估，是檢查教學效果、鞏固學生知識、改進教學工作的重要手段，體現的是一定的教育思想、教育目的和價值取向，需要體現公平公正的原則，合理的考核機制可以充分調動學生的積極性。傳統(tǒng)的考核方式不能全面地體現人才培養(yǎng)要求，基于CDIO理念的教學改革必須要采取多元化的考核評估方式。本課程改革中考核方式由閉卷考試和項目評比兩部分組成，具體采用了考試、記錄、報告、自評、互評等幾種方式。考試主要考核學生對課程內容的掌握情況，項目評比則可以反映學生的理論與實踐聯系的能力、動手能力、小組協作情況以及創(chuàng)新能力。項目評比成績主要由各組的匯報評分、現場評選組成，為保證評分的公平公正，項目評分由教師評分和學生評分組成，學生評分由班級交叉進行，個人得分是在小組得分基礎上結合組長評分評定。在此考核方式激勵下，從項目分工，到小組討論，再到模型制作，再到項目匯報，學生都表現出了較高的積極性。從最終考核結果來看，確實能夠反映出每個小組以及成員的工作能力。

三、總結

在本次教學改革過程中融入了CDIO工程教育理念，在教學實踐中取得了比較好的效果，受到了學生的歡迎。但是CDIO教育理念的實現是一個系統(tǒng)工程，包含了一體化課程計劃、一體化教學方法、實踐場所支撐、學習評估、教師能力提高、專業(yè)評估等，今后將結合CDIO要求不斷完善專業(yè)建設和課程建設，實現對“應用型”人才的全面培養(yǎng)。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 白少布.CDIO模式為導向的應用型本科人才培養(yǎng)體系構建[J].價值工程，2011，（22）.

[2] 查建中.論“做中學”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等教育研究，2008，（3）：1-6.

[3] 張艷麗.工程教育新理念CDIO對數控專業(yè)教育模式改革的幾點啟示[J].中國現代教育裝備，2010，（15）.

[4] 唐杰.獨立學院CDIOI程教育研究與實踐[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2010，（16）.

[5] 葉偉巍，孔寒冰.基于CDIO理念的產學合作工程教育案例研究[J].高等工程教育研究，2008，（S2）.

[責任編輯：雷 艷]