基于CDIO理念的土木工程專(zhuān)業(yè)工民建課程體系教改思考

武科

[摘 要] 隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)和“一帶一路”的開(kāi)展與實(shí)施，應(yīng)用型創(chuàng)新人才已成為國(guó)家建設(shè)和發(fā)展的根本保障。土木工程專(zhuān)業(yè)工民建方向作為本專(zhuān)業(yè)的中流砥柱，其人才培養(yǎng)直接關(guān)系和影響到整個(gè)土木工程專(zhuān)業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。通過(guò)引入CDIO理念，科學(xué)定位工民建方向人才培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建“設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)”為特色的一體化課程體系，革新和完善教學(xué)方式，突出工程實(shí)踐能力培養(yǎng)，提升教師隊(duì)伍綜合素質(zhì)，探索適合土木工程專(zhuān)業(yè)工民建應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的課程體系。

[關(guān)鍵詞] 工民建課程群;教學(xué)改革;教學(xué)模式;考核方式

[基金項(xiàng)目] 山東大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（2019Y137）;山東大學(xué)土建與水利學(xué)院教育體系“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展”規(guī)劃項(xiàng)目

[作者簡(jiǎn)介] 武 科（1978—），男，河北棗強(qiáng)人，博士，副教授，主要從事土木工程研究。

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）43-0209-02 ? ?[收稿日期] 2020-03-24

一、引言

隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)和“一帶一路”的開(kāi)展與實(shí)施，應(yīng)用型創(chuàng)新人才已成為國(guó)家建設(shè)和發(fā)展的根本保障。與此同時(shí)，在積極推廣“工程教育認(rèn)證”和“執(zhí)業(yè)資格認(rèn)證”的背景下，極具特色的“CDIO”教育理念應(yīng)運(yùn)而生[1]。土木工程專(zhuān)業(yè)作為國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)的重要應(yīng)用型創(chuàng)新人才輸出專(zhuān)業(yè)，其新時(shí)代的培養(yǎng)目標(biāo)是具有創(chuàng)新能力的優(yōu)秀工程人才的培養(yǎng)，以及增強(qiáng)我國(guó)建筑工程的建設(shè)質(zhì)量[2]。

二、工民建課程特征

1.知識(shí)涉及面廣

土木工程專(zhuān)業(yè)工民建課程主要包括理論知識(shí)與工程經(jīng)驗(yàn)兩個(gè)大方面。理論知識(shí)方面，主要包括了高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、建筑材料等課程，課堂知識(shí)跨度范圍廣并且各門(mén)課程知識(shí)相互聯(lián)系綜合運(yùn)用要求高。工程經(jīng)驗(yàn)方面，主要包括土力學(xué)、地基處理、抗震設(shè)計(jì)、土木工程施工技術(shù)等由工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)歸納和總結(jié)的課程，其實(shí)踐性很強(qiáng)，需要學(xué)生在掌握理論知識(shí)基礎(chǔ)上，通過(guò)與工程實(shí)踐相結(jié)合才能更有效地掌握該方面的課程知識(shí)[3]。

2.專(zhuān)業(yè)應(yīng)用性較強(qiáng)

土木工程專(zhuān)業(yè)工民建方向所學(xué)知識(shí)都可以在土木工程設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中得到應(yīng)用與驗(yàn)證。例如，某辦公樓地基設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，土石方開(kāi)挖量、地基基礎(chǔ)型式、上部荷載作用效果、地下水滲漏控制等設(shè)計(jì)與施工所關(guān)心的科學(xué)問(wèn)題，在課程知識(shí)中都有所包含與涉及。

3.知識(shí)更新快

土木工程專(zhuān)業(yè)工民建課程雖然是將理論知識(shí)與工程經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合歸納和總結(jié)出的知識(shí)體系，但是每一門(mén)課程的知識(shí)與體系都隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展而日新月異[4]。例如，針對(duì)不同的工程水文地質(zhì)條件，建筑物地基基礎(chǔ)型式的選擇與計(jì)算就層出不窮;即使相同的結(jié)構(gòu)型式，其結(jié)構(gòu)承受荷載的作用變形與作用力的計(jì)算就有多種方法而且還在不斷完善與提高。

4.考核方式相對(duì)單一

期末考試是大學(xué)課程考核的傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方式，對(duì)于基礎(chǔ)理論知識(shí)考核來(lái)說(shuō)可能是非常有效的[5]，但是對(duì)于應(yīng)用性強(qiáng)的土木工程專(zhuān)業(yè)課程來(lái)說(shuō)，單一的考核方式無(wú)法全面評(píng)價(jià)學(xué)生是否掌握和運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)，需要對(duì)傳統(tǒng)的考核方式進(jìn)行改良。

三、基于CDIO理念的課程體系教改方式探討

CDIO工程教育模式強(qiáng)調(diào)在系統(tǒng)和產(chǎn)品構(gòu)思（conceive）、設(shè)計(jì)（design）、實(shí)施（implement）、運(yùn)行（operate）的真實(shí)工程教育實(shí)踐環(huán)境中培養(yǎng)工程師的基本能力，培養(yǎng)具有寬廣知識(shí)基礎(chǔ)、多學(xué)科背景、綜合素質(zhì)能力和社會(huì)意識(shí)的工程師。

1.科學(xué)定位培養(yǎng)目標(biāo)

土木工程專(zhuān)業(yè)工民建方向所需創(chuàng)新性應(yīng)用人才應(yīng)該具備專(zhuān)業(yè)拓展能力和就業(yè)適應(yīng)能力。專(zhuān)業(yè)拓展能力需要培養(yǎng)學(xué)生在掌握本專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)基礎(chǔ)上不斷提升自己的專(zhuān)業(yè)自學(xué)和運(yùn)用能力，已達(dá)到拓展學(xué)生的專(zhuān)業(yè)視野和知識(shí)廣度。就業(yè)適應(yīng)能力需要培養(yǎng)學(xué)生具備企事業(yè)單位高素質(zhì)人才的必要條件和能力，提高學(xué)生就業(yè)率。

2.構(gòu)建“設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)”為特色的一體化課程體系

與傳統(tǒng)的工程理念相比，CDIO工程教育培養(yǎng)理念是基于大工程觀上提出的，需要有廣闊的工程視野，要求工程教育具有系統(tǒng)性、實(shí)踐性、創(chuàng)造性，以培養(yǎng)學(xué)生具有多學(xué)科背景、工程能力、創(chuàng)新能力、社會(huì)意識(shí)和綜合素質(zhì)能力。

3.工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)

土木工程專(zhuān)業(yè)工民建方向工程實(shí)踐教學(xué)可以從三方面開(kāi)展：一方面，采用“請(qǐng)進(jìn)來(lái)”的方式，將設(shè)計(jì)院或者研究所的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員請(qǐng)進(jìn)大學(xué)課堂，讓他們通過(guò)講解自己對(duì)工民建知識(shí)理論的學(xué)習(xí)和應(yīng)用過(guò)程，教授學(xué)生相關(guān)的基本方法和應(yīng)用過(guò)程;一方面，采用“走出去”的方式，帶來(lái)學(xué)生到設(shè)計(jì)院或者研究所參觀學(xué)習(xí)，從實(shí)踐中進(jìn)一步掌握和應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)和方法;另一方面，采用“自己干”的方式，充分利用工程實(shí)訓(xùn)基地和省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資源，引導(dǎo)和激勵(lì)學(xué)生參與到各種創(chuàng)新實(shí)踐和技能競(jìng)賽和大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目中。通過(guò)以上三種方式的有機(jī)結(jié)合，有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)本專(zhuān)業(yè)知識(shí)的積極性和發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性及創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

4.教學(xué)方式改革

樹(shù)立以學(xué)生為中心的觀念，讓所有教學(xué)活動(dòng)均以學(xué)生為主體，打破“教師在講臺(tái)，學(xué)生坐教室”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，通過(guò)學(xué)生提前預(yù)習(xí)，以小組方式開(kāi)展課堂研討，讓教師走下講臺(tái)與學(xué)生交流學(xué)習(xí)，讓學(xué)生走上講臺(tái)發(fā)表自己對(duì)知識(shí)的認(rèn)知和新穎的觀點(diǎn)。教師可以帶領(lǐng)學(xué)生參與到有研究?jī)r(jià)值的科研項(xiàng)目中，讓學(xué)生不斷加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與運(yùn)用;聘請(qǐng)校外有實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)的工程師作為校外導(dǎo)師，作為學(xué)生的第二導(dǎo)師，提高學(xué)生工程實(shí)踐能力;實(shí)行多樣化考核方法，將“一卷定成績(jī)”的考核方式改變?yōu)椤叭A段評(píng)價(jià)”的考核方式，即“課題表現(xiàn)”“作業(yè)完成情況”“工程應(yīng)用評(píng)價(jià)”三種考核方式的結(jié)合，更能全面地考察學(xué)生的綜合素質(zhì)。

5.增強(qiáng)校企合作

通過(guò)與企業(yè)簽訂校企培養(yǎng)人才合作協(xié)議，學(xué)校作為應(yīng)用型創(chuàng)新人才計(jì)劃實(shí)施的主體，以企業(yè)未來(lái)發(fā)展需求為培養(yǎng)目標(biāo)，聯(lián)合制定合作培養(yǎng)方案;與此同時(shí)，企業(yè)作為輔助學(xué)校工作的一方，主動(dòng)為學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)提供實(shí)驗(yàn)基地，指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)踐操作，使學(xué)生的理論能力轉(zhuǎn)化為企業(yè)的工程能力，把高校的學(xué)習(xí)成果轉(zhuǎn)化成企業(yè)效益[7]。

6.提升教師隊(duì)伍綜合水平

作為傳授專(zhuān)業(yè)知識(shí)的主體，教師必須時(shí)刻關(guān)注本專(zhuān)業(yè)發(fā)展前沿、最新研究成果以及新技術(shù)、新材料等方面的發(fā)展趨勢(shì)，充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，提升學(xué)生認(rèn)知和運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)能力，通過(guò)室內(nèi)教學(xué)、試驗(yàn)研究、課外實(shí)踐等多種手段幫助學(xué)生形成創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，從而實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)型教育到創(chuàng)新型教育的重大突破。

四、結(jié)論與建議

針對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)工民建應(yīng)用型創(chuàng)新人才建設(shè)的需求，引入CDIO理念，改進(jìn)和完善工民建方向課程結(jié)構(gòu)需要，科學(xué)定位工民建方向人才培養(yǎng)目標(biāo)，在課程體系、教學(xué)方式、實(shí)踐培養(yǎng)和師資隊(duì)伍等方面進(jìn)行改革，構(gòu)建“設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)”為特色的一體化課程體系，革新和完善教學(xué)方式，突出工程實(shí)踐能力培養(yǎng)，提升教師隊(duì)伍綜合素質(zhì)，探索適合土木工程專(zhuān)業(yè)工民建應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的課程體系。

參考文獻(xiàn)

[1]丁點(diǎn)點(diǎn).基于CDIO的應(yīng)用型土木工程專(zhuān)業(yè)巖土工程課程群教改研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016（8）：46-47.

[2]張掙鑫，劉黔會(huì).基于能力培養(yǎng)下的土木工程專(zhuān)業(yè)教改新模式研究[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2018（9）：57-58.

[3]陳欽元.基于能力培養(yǎng)下的土木工程專(zhuān)業(yè)教改新模式探討[J].高教學(xué)刊，2018（21）：127-129.