土木工程材料CDIO模式的設計與實現

嚴富林

摘要：機械工程材料課程是一門實踐性非常強的土木學科，隨著社會不斷發展，對于機械材料課程要求非常高，需要在教學過程中不斷提高教學體制改革，傳統教育教學模式只注重學生對于理論知識的學習，不能滿足社會發展對于工程建設復合型人才需求。CDIO教學模式逐漸被新的教學實踐代替，在注重理論教學課程中，更加注重學生自身實踐能力提高，高校土木工程教學注重學生實踐能力培養和探索，將理論和實踐相互結合。

關鍵詞：土木工程；材料；CDIO模式；設計

一、土木工程材料CDIO模式概念

CDIO是世界著名高校研發的從理念到大綱課程先進工程教學模式，這種教學模式注重學生基礎知識、個人素質、職業技能和協作能力提高，主要培養創新型人才模式。CDIO改革后的土木工程材料課程目標包括專業知識，強調提高學生在學習實踐土木工程材料中掌握基本知識，實現訓練的可持續發展，對于土木工程進行合理選擇、評估和設計開發，為了實現CDIO教學目標進行課程重組，對于課程布局設計、提高教學內容和教學方法、加強CDIO團隊設計項目都起到了重要作用。

二、CDIO改革模式下土木工程材料課程內涵

1、經濟發展帶動了社會工程行業發展，企業對于人才專業技術和綜合素質要求也越來越高，很多中外企業對于我國工程教育專業課程也提出了很高的要求，很多高校培養工程人才不斷要求提高學生的工作流程、動手能力、創新能力和人文素質，從而很好適應學校發展需求。新的教育體制改革下工程，人才培養模式要求創新和改革兩者兼顧，CDIO教學模式也要求學校能夠相互聯合研究，在教學過程中很好將理論教學和實踐教學相互結合，在教學過程中不斷提高工程教育模式，提高學生主動學習水平，指導教學工作很好的開展。

2、土木工程材料是工程學專業學生必須要掌握的基礎性專業知識，和很多專業課程相比，土木工程材料課程的學習更加注重對于教學人才實踐能力提高，學習的主要目的就是讓學生能夠很好掌握好土木工程材料性質，讓學生能夠根據土木工程材料進行工程合理學習。CDIO模式下土木工程材料學習需要非常豐富實踐活動，還包括專業理論知識學習，同時要對于學生的動手能力提高，讓學生能夠了解基礎知識同時，提高實踐活動能力，加強實踐訓練，全面提高學生動手能力，設計完整教學方案和課程，保證教學目標和方法得到合理優化，這就需要教學過程中重視CDIO團隊設計。

三、教學內容設計方案

1、土木工程學科是一項綜合型非常強的學科，要求在教學過程中能夠及時了解教學背景，對于教學內容做到非常合理調整，還要很好的了解企業發展對于人才需求，對于教學內容選擇方面要全面認識，同時將相關專業知識教學實現相互穿插教學。不僅讓學生能夠及時掌握理論知識，還要靈活運用所學知識提高解決問題能力，從教學內容上要對于土木工程實現技術和知識理解，還要及時提高個人職業能力、道德水平和團隊意識。

2、在實踐操作中教師要注重學生創新能力和個性思維良好培養，讓學生能夠在教學過程中找到學習樂趣，和傳統教學模式相比，不僅強調學生對于理論知識掌握，還要注重學生創新思維能力提高。隨著時代發展，要求學生能夠從節能環保和可持續發展設計方案，讓學生系統設計節能方案，運用到社會建設中，同時提高學生和他人合作能力，培養學生良好團隊精神和意識，讓學生能夠適應時代發展，不斷提高自身動手能力。

四、教學大綱設計方案

1、新的CDIO教學模式要求教師對于課程目標很好的調整，在機械教學目標設計中，教師要讓學生及時掌握基礎理論知識，教師的教學大綱設計制定，需要和教學內容相互結合，對于高等職業技術人才培養要和高效人才培養相互結合，順應時代發展步伐，對于資源節能環保做到非常合理了解，同時對于整個教學內容做好一定系統性規劃設計工作。

2、課程教學大綱教學內容需要非常豐富的教學課程，傳統的教學模式已經不能適應高校教學要求和目的，很多課程需要學生不但要樹立學習精神，還要在課程改革中實現高校教學，從而很好提高教學效率，同時采取靈活的教學方法，提升教學質量。

3、教師要增加講學形式，很好培養學生自學能力，根據教學特點實現對于課程知識豐富，讓學生能夠通過各種資料在多種教學模式下進行討論學習，做到師生之間相互互動，提高學生對于專業知識學習，對于重點知識要通過著重講解提高學生掌握知識，激發學生學習興趣。讓學生能夠在有限時間里提高教學質量，充分利用學習時間，培養學生自主學習精神，同時學生要合理利用教學時間和實踐活動，對于工程教材材料要及時掌握，加深學習記憶，合理減輕課堂學習壓力，以提高學生自身學習能力，提高學生獨立思考問題能力。

4、教師要安排適當的案例進行分組討論，隨著網絡技術發展，為教學實踐活動提高便利條件，通過各種網絡可以搜索到教學案例，通過對于案例分析，可以對于學生講解材。從而增加學生閱讀能力，讓學生能夠及早接觸土木工程項目材料認識，通過真實案例分析，加深學習記憶和理解，另外學生還可以通過各種自學能力實現對于課堂知識掌握，不斷提高學生主動學習能力。CDIO教學模式通過改革后，對于土木工程材料學習更加深刻，在理論學習階段需要不斷提高學生主動學習能力，滿足社會對于人才的需求。

五、土木工程材料CDIO模式全過程

1、在整個團隊設計中，學生需要做好團隊協作，競爭學習，進行自主探究是學習，教師很好引導學生進行學習，培養學生做到構思、設計、實施到改進的全面過程，這個過程中“C”代表每個團隊對于選擇項目提出自己總體構思，主要就是確定每個成員項目內容；“D”表示的是設計階段，在這個階段要求確定項目內容，學生查閱大量文獻后進行討論，確定基本方案，主要包括每個組選定項目基本思路和材料性能，進行合理的配比設計和試驗研究，學生還要根據自己理論知識評估；“I”代表的是實施階段，團隊中學生要及時掌握土木工程材料大綱規定的流動性能和力學性能；最后一個階段就是“O”階段，在這個過程中要求學生根據實踐結構確定構思缺陷，實現對于模式修改然后確定。

2、土木工程材料CDIO模式改革后，分組研發后會得出一種新的土木工程材料，根據新材料實用功能，需要及時構想和設計原材料配比，同時在設計過程中要考慮到原材料的環境友好、資源化和可持續發展特點，在實驗中做到對于新材料從設計、試驗檢驗到改進提高CDIO的過程，最終實現對于研發報告演示。最后激發學生創新意識、培養學生主動獲取知識和綜合運用知識，做到動手能力、表達能力和寫作能力的提高，實現團隊協作能力和企業社會的CDIO能力的提高。在整個CDIO 過程需要及時研發報告，做好調研和材料搜集工作，合理材料配比設計，做好成果總結和發展展望工作。

結論：

本課程通過CDIO教學改革，可以使學生很好掌握課程大綱規定基礎理論知識，加強學生對于職業技能、職業道德和人際交往的提高，從而更好適應社會發展，按照EIP-CDIO規范土木工程材料，從教學簡單選擇到復雜材料設計研發，都做好可持續發展，讓學生能夠做到綜合分析問題和解決問題能力，真正體現CDIO理念。通過三級核心課程對于土木工程材料進行合理設置，在教學目標、教學內容和教學方法上實現對于CDIO教學模式應用，從而很好提高教學質量。

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