基于CDIO的“灌溉與排水工程”課堂教學(xué)改革研究

徐瑛麗

（浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院浙江杭州311231）

一、引言

CDIO 代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），以工程項(xiàng)目從構(gòu)思到運(yùn)行的周期為載體，學(xué)生以主動的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程，綜合培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)能力、職業(yè)道德、學(xué)術(shù)知識和運(yùn)用知識解決問題能力、終生學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、交流能力和大系統(tǒng)掌控能力[1-3]。本文以此理念為切入點(diǎn)，將探討灌溉與排水工程課程的教學(xué)改革，分析目前教學(xué)中存在的問題，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)評價等方面提出實(shí)施方案，以期探索CDIO理念與高職課程改革的融合。

二、灌溉與排水工程課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）課程內(nèi)容

灌溉與排水工程課程的培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生具備灌排工程的設(shè)計(jì)、施工（安裝）及其運(yùn)行管理等方面的能力。目前大部分院校由于課時和組織形式的限制，教學(xué)內(nèi)容主要放在灌排系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，而工程施工和運(yùn)行管理所占比例很小，無法實(shí)現(xiàn)以項(xiàng)目的生命周期來教學(xué)。

（二）課程教學(xué)組織形式及教學(xué)模式

目前教學(xué)組織是在理論教學(xué)完成后安排一周的實(shí)訓(xùn)，這樣的安排缺乏連慣性，學(xué)生容易遺忘，也不利于項(xiàng)目教學(xué)，學(xué)生的主動思考沒有得到發(fā)揮，更不用說創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)合作的培養(yǎng)。根據(jù)CDIO工程教育理念，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作，單次排課然后集中訓(xùn)練的方式是不合理的，沒有形成一個有機(jī)的整體。它最大的弊端是學(xué)生缺乏對系統(tǒng)工程的認(rèn)識和對灌溉排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、管理完整過程的掌握。

（三）課程考核方式

就課程考核方式而言，傳統(tǒng)試卷考試的方式仍然占有很大比重，知識的考核比重仍然偏大，而能力和態(tài)度的考核所占比例偏小，這會造成學(xué)生學(xué)習(xí)的中心又回到理論知識的學(xué)習(xí)應(yīng)試，而輕視能力和態(tài)度的提高。

三、基于CDIO理念的教學(xué)改革方案

（一）基于CDIO綜合能力培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)的確定

依據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，融合CDIO教育中注重實(shí)際應(yīng)用的綜合素質(zhì)提升理念，制定本課程的教學(xué)目標(biāo)。在教學(xué)目標(biāo)制定時，通過行業(yè)企業(yè)以及往屆畢業(yè)生等多角度的調(diào)研，分析崗位工作過程，對原有的課程進(jìn)行解構(gòu)和重構(gòu)，確定與本課程對接的實(shí)際工程項(xiàng)目，最終確定了兩個項(xiàng)目作為貫穿教學(xué)的載體，以這兩個工程項(xiàng)目的生產(chǎn)周期為載體，注重從知識、能力和素質(zhì)三個方面來定義，并根據(jù)CDIO理念，確定這三個方面的目標(biāo)。

項(xiàng)目一灌排工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工與管理。知識目標(biāo)為：（1）掌握農(nóng)田水分狀況及對作物的影響。（2）掌握不同作物的灌溉制度。（3）掌握灌溉水源的選擇方法及取水方式的適用條件。（4）掌握灌排系統(tǒng)布置的原則及技術(shù)要點(diǎn)。（5）掌握灌排系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟及方法。（6）掌握灌排工程的施工技術(shù)要點(diǎn)及維護(hù)措施。能力目標(biāo)為：（1）能夠確定農(nóng)作物對灌溉排水工程的基本要求。（2）能夠合理地選擇灌排工程的型式。（3）能夠進(jìn)行灌排工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)。（4）能夠制定灌排工程的施工方案。（5）能夠根據(jù)情況確定灌排系統(tǒng)及建筑物的維護(hù)措施。

項(xiàng)目二噴微灌工程設(shè)計(jì)、施工安裝與管理。知識目標(biāo)為：（1）掌握噴灌、微灌等節(jié)水灌溉工程系統(tǒng)常規(guī)設(shè)備的性能及選型方法。（2）掌握噴微灌工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)。（3）掌握噴灌、微灌等節(jié)水灌溉工程系統(tǒng)施工安裝及運(yùn)行管理的技術(shù)要點(diǎn)。能力目標(biāo)為：（1）能夠進(jìn)行噴微灌工程的設(shè)備選型（2）能夠進(jìn)行噴微灌工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)。（3）能進(jìn)行噴微灌工程的施工安裝及運(yùn)行管理。

課程的素質(zhì)目標(biāo)為培養(yǎng)學(xué)生具備工作認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的職業(yè)道德，嚴(yán)遵工程規(guī)范、保質(zhì)保量完成任務(wù)的敬業(yè)精神，以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新精神。

（二）基于CDIO主動實(shí)踐的教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)

CDIO教育模式提出要求學(xué)生基于工程項(xiàng)目的全生命周期進(jìn)行學(xué)習(xí)與實(shí)踐，因此，在高職專業(yè)的教學(xué)中，應(yīng)基于工程項(xiàng)目來組織教學(xué)內(nèi)容，以項(xiàng)目為知識學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練的載體。當(dāng)然，項(xiàng)目要來源于實(shí)際，就要與企業(yè)合作，但真正能夠用于課程的教學(xué)，還要對項(xiàng)目進(jìn)行提煉和設(shè)計(jì)，重新序化開發(fā)出適合學(xué)生學(xué)情的項(xiàng)目，由簡單到綜合、由低級到高級，以是否符合“構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作”四個環(huán)節(jié)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。

當(dāng)然，針對高職教育的特點(diǎn)，應(yīng)區(qū)分于本科的運(yùn)作，項(xiàng)目的構(gòu)思（Conceive）應(yīng)是指對工程項(xiàng)目實(shí)施的策劃，設(shè)計(jì)（Design）應(yīng)是指項(xiàng)目任務(wù)的落實(shí)，實(shí)現(xiàn)（Implement）應(yīng)是指項(xiàng)目的具體操作與管理，運(yùn)作（Operate）是指對項(xiàng)目的物化成果進(jìn)行技術(shù)檢查與運(yùn)行[4]。以此為基本思想，對本課程的教學(xué)內(nèi)容選擇做了根本性地改革，以項(xiàng)目的開發(fā)過程為載體，能力培養(yǎng)為本位，以崗位工作過程為主線，重新進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，提煉出了難度適中、涵蓋崗位需求的兩個項(xiàng)目，如表1所示。

表1 課程項(xiàng)目及任務(wù)

（三）基于工程能力、學(xué)生主動實(shí)踐為中心的教學(xué)組織與教學(xué)模式改革

目前高職工程類教學(xué)中，對學(xué)生“軟技能”的培養(yǎng)尚沒有給予實(shí)質(zhì)性的關(guān)注。筆者認(rèn)為“軟技能”的培養(yǎng)，應(yīng)以具體課程為介質(zhì)，在實(shí)踐教學(xué)中得以實(shí)現(xiàn)。

首先，在教學(xué)中應(yīng)采取“項(xiàng)目引導(dǎo)式”教學(xué)模式。由于一個項(xiàng)目具有一定的綜合性、系統(tǒng)性和專業(yè)的復(fù)合性，真正實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)，前提條件是教學(xué)組織應(yīng)打破以往以每周2節(jié)或4節(jié)的安排方式，在項(xiàng)目實(shí)施過程中應(yīng)保證時間的連貫性，使學(xué)生能集中一段時間來完成項(xiàng)目任務(wù)，才能完成項(xiàng)目的全生命周期教學(xué)。項(xiàng)目引導(dǎo)式教學(xué)模式，設(shè)置教學(xué)情境和角色，學(xué)生能夠感受到真實(shí)情景的學(xué)習(xí)氛圍，結(jié)合項(xiàng)目任務(wù)邊學(xué)邊做，在做中學(xué)，在做中教，學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，提高了學(xué)生的積極性和主動性。

再次，應(yīng)采取小組合作的方式。根據(jù)班級和教學(xué)場地情況，一個小組一般由6-8個學(xué)生組成，由學(xué)生自由組合。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，項(xiàng)目組成員之間要相互幫助、共同討論、共同完成項(xiàng)目，學(xué)會管理與計(jì)劃時間進(jìn)度，學(xué)會討論分析問題，學(xué)會自行查閱資料解決問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（四）基于CDIO綜合能力評價的教學(xué)評價方式的改革

CDIO工程教育模式以工程項(xiàng)目為中心，注重學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與實(shí)踐能力培養(yǎng)，其標(biāo)準(zhǔn)11單獨(dú)提出了能力評價，體現(xiàn)了對能力評價的重視，它強(qiáng)調(diào)要改變以往以一次考試的成績來考評學(xué)生的方法，要求以更合理更有效的評價方法來衡量學(xué)生的專業(yè)技能，更為著重的目的是評價學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作交流能力等“軟能力”，而軟能力的評價需要探索合理的方法。客觀合理地評價學(xué)生的綜合能力，能夠有效地促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力的提升，這也是目前高職教學(xué)改革中在研究的課題之一。

根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施的特點(diǎn)，筆者認(rèn)為應(yīng)建立契合CDIO教學(xué)模式的過程評價與終結(jié)性評價相結(jié)合的綜合評價模式。而評價的方式，答辯的方式是一種很好的形式，答辯是對學(xué)生成果的一種肯定，也是學(xué)生間、師生間相互交流的重要方式，而且應(yīng)采取分小組答辯的方式。例如，在項(xiàng)目構(gòu)思完成后，各小組分別進(jìn)行項(xiàng)目構(gòu)思的匯報，讓其他小組的同學(xué)進(jìn)行評價并討論，對于評價過關(guān)的可進(jìn)行后面的步驟，而不過關(guān)的，則需要重新構(gòu)思，直至通過評價為止。在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作后可以進(jìn)行項(xiàng)目的總結(jié)交流，可采用口頭匯報、ppt匯報以及答辯的形式，分享各組的經(jīng)驗(yàn)，可拓展學(xué)生的思路。這種方式，學(xué)生之間通過相互討論，不僅可以提高學(xué)生的項(xiàng)目執(zhí)行能力，更為重要的是培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神及匯報交流能力。

四、結(jié)語

本文針對灌溉與排水工程課程的特點(diǎn)，提出了CDIO工程教育理念下的教學(xué)改革的可操作的具體措施，明確了課程的教學(xué)目標(biāo)，基于CDIO主動實(shí)踐理念重構(gòu)了教學(xué)內(nèi)容，提出了適合高職教學(xué)的教學(xué)組織形式及教學(xué)模式，探討了基于CDIO綜合能力評價的可行的教學(xué)評價方式。這些措施將促進(jìn)灌溉與排水工程課程教學(xué)改革的進(jìn)一步推進(jìn)，并對其他相關(guān)課程的改革提供一定借鑒。

[1]查建中.論“做中學(xué)”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3）.

[2]翁幼珍.CDIO戰(zhàn)略下高職學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)[J].教育與職業(yè)，2013（2）.

[3]尚慧文.CDIO對高職人才培養(yǎng)的啟示[J].教育與職業(yè)，2009（11）

[4]徐兵.試論高職教學(xué)中基于CDIO的“軟技能”訓(xùn)練[J]，教育與職業(yè)，2008（36）