基于CDIO模式下應用型本科土木工程人才培養方案探索

鐘晨+王穎

摘要：CDIO教育理念是當今認知度較高的一種新型人才培養模式，論文歸納總結出我國當前工程專業本科教育中存在的主要問題，結合目前本校土木工程專業的基本情況，從理論和實踐兩方面引用CDIO“教學做”三位一體的新理念，對現有土木專業本科生進行培養探索，構建創新型工程師培養——CDIO教學流程及方案。

關鍵詞：CDIO模式；人才培養；實踐教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）05-0159-02

CDIO教學模式起于本世紀初，是當今世界高等教育的一種新型人才培養模式。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運作（Operate）[1]，CDIO工程教育理念倡導培養具有實踐能力的實用型人才為目標，以綜合培養的方式讓學生在課堂內外都能主動學習工程產品的相關理論，并參與工程實踐活動，在CDIO過程中將工程基礎知識、個人能力，人際團隊能力和工程系統能力四個層面達到預定培養目標。我國應用型本科教育的概念是基于培養應用型人才這一目標提出的，其作用是把發現、發明、創造變成可以實踐或接近實踐，主要承擔轉化應用、實際生產的任務。因此，CDIO教學模式與應用型本科教育在培養目標上都強調實踐能力的培養。

一、本科教育問題狀況

在社會和科技不斷發展的今天，現代工程越來越顯現出一些不同于傳統工程的特點，對人才的要求不再停留在“會不會做”，而是上升到“做什么、值不值得做、怎么做”等三個方面。我國高等教育實踐性與創新性的不足或缺位，使得我國的本科工程教育模式已不能很好地滿足現代工業和社會生活的需要[2-3]。目前，我國工程教育問題有：

第一，人才培養模式單一。評價體系導向重理論、輕實踐，重灌輸、輕自學，重論文、輕設計，培養的人才缺乏多元化發展。系統的工程教育不僅要訓練學生解決純技術問題，還要學生能關注當前人類社會面臨的重大問題，要將自然科學、社會科學、管理學等內容與工程知識整合在一起。

第二，工程性缺失和實踐教學薄弱。很多應用型本科院校由于受條件的限制，不注重學生跨文化交流能力和協作精神的培養，將實踐教學視為理論教學的附屬品，工科學生參加實踐、進行實習的機會很少，也助推了畢業生就業困難。

第三，缺乏探索性和創新性的工程人才培養。對于一個工程師來說，其任務是為國家和社會提供現實的產品和服務，要有意識地做到在繼承與模仿當中有所創新，才能在技術引進之后有消化、有更新。絕大部分高校的課程設置靈活性缺失、教學管理僵化等等均不利于學生創新能力的培養[4]。

其他還包括忽視與產業界的聯系、企業不參與人才培養過程、有工程背景的師資缺乏等問題。這些背后實際上是折射出社會各界對高等教育所持的態度、施加的影響和所抱的期望以及高等學校工程類人才培養目標的模糊。

二、土木工程專業CDIO教育模式探討

土木工程專業是安徽新華學院重點建設專業之一，十多年的建設和發展已將專業定位為面向土木工程生產一線，培養能在建筑工程、道路工程、橋梁工程等領域從事以施工為主，兼顧設計和管理的高素質應用型人才。本文提出的CDIO教學方案和流程就是充分利用本校豐富的教學資源，以社會團隊綜合設計的項目為載體，結合所學專業課程，使學生在基礎知識、個人能力、人際團隊和工程系統實踐能力方面得到訓練和提升[4]。

為了在已有的模式基礎上吸收CDIO理念，除了安排合理的本科專業基本科學知識、工程基礎知識外，更要精心設計規劃運行CDIO教學項目，以引導學生的學習興趣。論文以房屋建筑項目為例，結合目前本校該專業的基本情況，引用CDIO培養模式對現有本科生進行培養探索。房屋建筑項目在教學過程中的實施可參考圖1。

該項目的實施以現有的課程系統為基礎，學生從入學到畢業四個學年中，其考核的標準以實施項目情況為依據。不同學年根據所學知識體系不同需完成指定項目，在該房屋建筑項目中，學生在第二學年通過對畫法幾何與建筑制圖、結構力學、工程結構CAD、房屋建筑學的學習后，則需要完成房屋建筑的結構概念設計的一級項目。而在第三年學生通過對混凝土基本原理、混凝土結構設計、工程結構抗震、土力學與地基基礎等學習后需要完成建筑的具體結構設計內容。整個項目運作過程中，在構思（Conceive）方面，首先將房屋建筑結構分成不同子項目，包括結構型式的選擇、結構的平面布置、框架模型的計算，以及施工組織設計。根據不同任務目標，構思建筑的結構和功能，將學生按7—10人一組，組成團隊，首先通過翻閱文獻資料、選型定義和可行性分析，提出初步的概念設計和結構設計。設計（Design）方面，利用已學的課程如房屋建筑學、三大力學理論、混凝土基本原理和設計、工程結構抗震等課程對每組所確定的項目進行整體設計，包括房屋具體的結構平面布置和所選建筑模型的計算等。在實施（Implement）方面，對已進行詳細設計的建筑模型，將進行計算機PKPM軟件數據的校核以及施工組織的設計。在項目實施過程中，每個學生都應以實際工程項目中建筑管理單位主人翁的態度去面對，每個學生都應提出自己的觀點和改進建議，同時加強團隊合作能力和項目統籌能力。在運行（Operate）方面，采用“分工明確，責任到人”的方法，明確激勵機制，以項目為基礎，以房屋/設計完成情況及科學合理的施工組織設計為依據，開展相應的科技競賽，提高學生的創新能力[5]。

三、結束語

工程教育重點在于工程實踐。同以前的教育模式相比，CDIO模式更注重工科學生在校期間的工程實踐，讓學生在工程實踐的真實環境中進行學習，參與從工程構思、工程設計、工程實現到工程運作的全過程，從而獲得對工程項目整個生命周期的全面認識，更好地滿足社會工程技術人才的需求。因此CDIO工程教育模式能為土木工程類工程師培養模式提供非常好的借鑒。

參考文獻：

[1]CDIO基本信息.CDIO在中國[DB/OL].http：//www.ehinacdio.cn/about.asp.

[2]顧佩華，沈民奮，陸小華.重新認識工程教育——國際CDIO培養模式與方法[M].北京：高等教育出版社，2009.

[3]傅靜.高等工程教育培養模式改革的研究[D].大連：大連理工大學，2009.

[4]查建中.工程教育改革戰略“CDIO”與產學合作和國際化[J].中國大學教學，2008，（5）：16-19.

[5]張慶英.創新教育與教育的創新[M].北京：中國財富出版社出版社，2016.endprint