基于CDIO理念的土木工程專業(yè)教學研究

劉杰 唐西婭 楊慶光 鄭輝 梁斌

[摘 要]CDIO理念作為當今土木工程專業(yè)教學較為先進的理念，無論是在應用價值上，還是在應用效果上都是傳統教學理念所無法比擬的。為此，課題組在分析 CDIO理念的深層內涵，土木工程專業(yè)教學落實 CDIO理念的價值、落實 CDIO理念的側重點基礎上，對其切實可行的落實路徑加以論述，即理論教學要強調學生技術知識和推理能力的協同發(fā)展，職業(yè)教育滲透要作為教學新的基本內容與任務，實踐教學要將人際交往技能深化作為主要工作，從企業(yè)和社會層面深化與改進土木工程專業(yè)教學方案，將交流、研討、推廣和培訓活動作為教學的拓展部分。

[關鍵詞]CDIO理念;土木工程專業(yè)教學;內涵與價值;側重點與路徑

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2021）02-0087-03

隨著我國土木工程技術的飛速發(fā)展，高品質人才的社會需求量也隨之增大，土木工程專業(yè)全面提升人才培養(yǎng)質量顯然至關重要。基于此，CDIO理念在教學中的深入貫徹與落實就成為決定性因素。為此，課題組立足該課題進行探索與研究，希望廣大土木工程專業(yè)教師以及相關學者能夠從中受到一定的啟發(fā)。

一、CDIO理念的深層內涵與土木工程專業(yè)教學落實的價值

（一）CDIO理念的深層內涵

所謂CDIO理念，主要是指讓學生能夠真正積極而又主動地參與到產品研發(fā)至運行的全過程之中，無論是在個人能力上還是在團隊能力上都能得到全方位的培養(yǎng)，其內涵極為深刻。就其內涵而言，主要指學生工程基礎知識、 個人能力、 人際團隊能力和工程系統能力四個層面，每個層面中又涉及諸多相關能力與知識，該理念既對土木工程專業(yè)教學改革與發(fā)展提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，又帶來了前所未有的機遇。

（二）落實到土木工程專業(yè)教學的價值體現

通過深入分析CDIO理念的深層內涵不難發(fā)現，其在學生知識與技能、能力與素質的培養(yǎng)上有著明確的要求，其中專業(yè)知識與技能的培養(yǎng)更加系統化，更加突出知識的基礎與核心所在;同時，在專業(yè)技能的培養(yǎng)與提升上，也更加強調專業(yè)思維的深化與拓展，以及人際交往技能的培養(yǎng)。而在能力與素質的培養(yǎng)中，其明確指出學生要具備極強的職業(yè)道德素養(yǎng)。這些恰恰是當今土木工程人才適應社會發(fā)展所必須具備的條件，將該理念落實到教學活動之中，顯然具有極高的實用價值。

二、基于CDIO理念的土木工程專業(yè)教學側重點分析

（一）學生知識技能與思維能力的協調發(fā)展

知識技能與思維能力的培養(yǎng)是每一學科課堂教學的首要任務，土木工程專業(yè)教學也不例外，特別是在CDIO理念之下，對學生專業(yè)知識、專業(yè)技能、思維能力的提升與培養(yǎng)提出了更高的要求。同時，在理論知識的強化上，要以技術革新、技術參數等相關理論知識為主體;在技能強化上，要將技術掌控等核心技能的培育視為重點;在思維能力的培養(yǎng)中，必須將推理思維、探究思維、系統思維培養(yǎng)視為核心，由此才能確保為土木工程領域的又好又快發(fā)展提供強大推動力。

（二）職業(yè)精神的塑造必須得到高度的重視

就當今土木工程人才的總體需求標準來看，人才必須具備極強的職業(yè)道德與職業(yè)能力，這是承載我國土木工程快速發(fā)展的核心所在，主要表現在傳統思想與理念的傳承和創(chuàng)新兩個方面。為此，在CDIO理念下，土木工程專業(yè)教學必須將職業(yè)精神的塑造作為主要側重點，力求人才培養(yǎng)能夠始終與時代用人標準相適應。

（三）要始終緊緊圍繞社會與企業(yè)的切實需要

CDIO理念是在當今土木工程發(fā)展大背景與大環(huán)境下所提出的，具有極強的時代先進性，這為土木工程專業(yè)教學更加適合時代發(fā)展要求提供了強有力的保證。為此，在土木工程專業(yè)深入貫徹與落實CDIO理念的過程中，必須以社會發(fā)展與企業(yè)切實需求為依托，有針對性地進行教學方案改革與調整，這樣才能確保該理念的深入落實，為提高土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)質量提供有力保障。

（四）教學形式應不斷加以豐富

就CDIO理念的基本內涵而言，土木工程專業(yè)教學不僅僅是理論與實踐相結合的教學過程，而且是課上學習與課后交流、培訓、推廣相結合的教學過程。基于此，在土木工程專業(yè)教學活動中，不僅要強調理論與實踐教學相結合的教學思想，同時還要走交流、研討、推廣和培訓相協調的發(fā)展道路，因此教學形式的不斷豐富必須得到高度的重視。

三、CDIO理念在土木工程專業(yè)教學中的落實路徑

（一）理論教學要強調學生技術知識和推理能力的協同發(fā)展

眾所周知，土木工程專業(yè)人才必須具備極強的專業(yè)技術和推理能力。專業(yè)技術是人才崗位勝任力的重要保證，推理能力是人才化解一切技術問題的“內功”，這也正是CDIO理念對土木工程專業(yè)教學改革與發(fā)展所提出的新要求，而學生技術知識與推理能力的協調發(fā)展必須要在理論教學中充分體現出來。其間，必須從以下兩個方面著手。

第一，技術革新應作為理論教學的重要組成部分。毋庸置疑，技術革新是推動生產力不斷發(fā)展的核心動力，也是技術創(chuàng)新的成果展示，掌握技術革新的要求與方向顯然是土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的主視角。為此，在理論教學實踐中，必須針對當前現有的先進技術進行明確闡述，并且還要將技術特征、技術參數、技術升級的特征向學生不斷地剖析，進而讓學生能夠理解土木工程技術革新的使命所在，力求不斷提升自身的技術知識水平。第二，案例教學要作為主要的教學方法。在理論教學活動中，教師要善于搜集真實的案例，并將其作為最基本的教學素材，以供培養(yǎng)學生推理能力所用。在教學活動中，教師還要具備借助真實案例展開詳盡分析與引導的能力，讓學生能夠感受到技術變革的發(fā)展歷程，并且要指出在技術應用上存在哪些優(yōu)勢與不足，進而幫助學生能夠逐步形成推理能力，這恰恰是CDIO理念在土木工程專業(yè)教學中落實的直觀體現。

（二）職業(yè)教育滲透要作為教學新的基本內容與任務

在CDIO理念下，學生的基本個人能力培養(yǎng)必然要作為土木工程專業(yè)教學的一項新內容與新任務，而個人職業(yè)技能和職業(yè)道德素養(yǎng)培育則是重中之重。其中，推理和解決問題、在實驗中探尋知識、系統思維、個人技能和態(tài)度、職業(yè)技能和道德是基本內容，而培育學生探索意識、思維拓展能力、職業(yè)技能、職業(yè)道德素養(yǎng)則是教學任務的新重點。為此，在土木工程專業(yè)教學活動中，必須做好以下三個方面。

第一，要立足行業(yè)需求，加大學生探索思維的培育。土木工程專業(yè)作為我國工程型人才培養(yǎng)的主要搖籃，學生能否具備研究與探索能力關系到土木工程領域能否實現又好又快發(fā)展。為此，在CDIO理念下，土木工程專業(yè)教學必須進行學生產品品質方面的強化，這既是學生必須具備的職業(yè)道德，也是學生必須具備的職業(yè)能力和素養(yǎng)，進而才能為提高土木工程專業(yè)教學品質提供強有力的推動。第二，要審時度勢，強化學生職業(yè)技能。所謂的職業(yè)技能，是指學生能夠在專業(yè)領域體現自身價值的技能總稱。其中，既包括學生的專業(yè)操作技能，又包括學生的探索與研究技能。而這正是CDIO理念下土木工程專業(yè)教學所要關注的新重點，不僅要在學生技能層面上不斷予以強化，還要將職業(yè)與技能之間存在的必然聯系不斷加以滲透，進而確保學生專業(yè)課學習始終圍繞職業(yè)發(fā)展而進行。第三， 結合行業(yè)人才需求標準，全面提高學生職業(yè)道德素養(yǎng)。在當今時代飛速發(fā)展的背景下，各行各業(yè)的各個領域都在謀求創(chuàng)新，土木工程行業(yè)的發(fā)展依然如此，傳承并創(chuàng)新工程技術、工程材料、工程結構是土木工程行業(yè)得以可持續(xù)發(fā)展的靈魂。為此，創(chuàng)新也自然成為土木工程行業(yè)人才的主要需求標準，不斷實現創(chuàng)新發(fā)展也是該專業(yè)學生的職業(yè)道德素養(yǎng)的重要評價指標，在教學活動中廣大教師必須加以深化。

（三）實踐教學要將人際交往技能深化作為主要工作

通過深刻理解CDIO理念的內涵不難發(fā)現，學生的主動性與實踐能力培養(yǎng)是該理念的重要組成部分，而有效開展實踐教學是必然出路，要讓學生在實踐教學中學會相互溝通、相互交流、取長補短，這樣才能確保學生專業(yè)技能水平的穩(wěn)步提高，為滿足當今時代土木工程行業(yè)人才需求增添重要的砝碼。可見，人際交往技能的深化應視為實踐教學的主要工作，具體操作應包括以下三個步驟。

第一，團隊協作能力的培養(yǎng)要置于首位。所謂的團隊協作，指的就是團體內部能夠在規(guī)定的時間內，高質量地完成某一項任務。這一過程中，不僅要做到分工明確，還要做到能夠針對某一問題進行攻堅克難，在相互溝通的過程里找到最佳的解決方案。由于土木工程專業(yè)學生走入工作崗位之后，必然要面對高質量的工程項目，而這些工程項目不可能憑借一己之力完成，必然需要團隊成員之間的密切合作，所以團隊協作能力的培養(yǎng)就要成為土木工程專業(yè)實踐教學的根本，這也是CDIO理念在土木工程專業(yè)教學中有效落實的根本所在。第二，交流水平的提升要得到高度關注。交流是解決問題的主要途徑，有效的交流是化問題為動力的關鍵，也是尋求創(chuàng)新的必要條件。在CDIO理念下，構思、設計、運作過程都必然會涉及交流，而如何開展有效的交流則是必須深入思考的重要問題。由此可見，在土木工程專業(yè)實踐教學中，指導學生開展有效交流必須作為主要的教學工作之一，這也是確保學生能夠適應行業(yè)發(fā)展大環(huán)境的基本條件。第三，要具備極強的外語交流能力。隨著我國土木工程技術的飛快發(fā)展，國際合作與交流已經成為常態(tài)化，而這也對土木工程教學提出了新要求。在這一時代發(fā)展大背景下，CDIO理念更加注重產品的品質，國際有效交流就成為土木工程教學所要肩負的新任務。為此，在實踐教學中，外語交流能力的培養(yǎng)無疑要成為重點關注對象，讓學生能夠在外語交流實踐中感受到技術革新與產品優(yōu)化的必要性。

（四）從企業(yè)和社會層面深化與改進土木工程專業(yè)教學方案

隨著我國土木工程領域發(fā)展進程的不斷加快，專業(yè)人才的需求量明顯處于不斷提高的態(tài)勢，所以土木工程專業(yè)學生必然會走到行業(yè)企業(yè)之中，將自身的價值充分展現出來。為此，CDIO理念緊緊圍繞時代發(fā)展大趨勢與大環(huán)境，以產品研發(fā)到產品運行的周期為中心，為土木工程專業(yè)教學指明了新的方向，而不斷從企業(yè)和社會層面深化與改進教學方案則是關鍵所在。主要的操作應從以下兩個方面著手。

第一，走企業(yè)與學校協同發(fā)展之路。土木工程專業(yè)教學始終不能走“閉門造車”的發(fā)展道路，原因在于“閉門造車”就意味著思想封閉、與時代脫軌。因此，在土木工程專業(yè)教學方案的深化與改進中，必須倡導與行業(yè)企業(yè)之間建立密切的合作關系，以互利共贏的戰(zhàn)略為依托，在明確任務分工與義務責任的同時，掌握當今土木工程領域發(fā)展的大方向、新動態(tài)、新要求無疑是核心所在，進而確保教學方案始終能夠有利于人才培養(yǎng)質量的提升。 第二，緊跟當今時代社會發(fā)展的大方向。社會的發(fā)展顯然為各行各業(yè)的發(fā)展帶來無限機遇，同時也提出了無限的挑戰(zhàn)，各行各業(yè)也只有在戰(zhàn)勝一切挑戰(zhàn)的過程中才能迎來前所未有的發(fā)展機遇，土木工程領域自然也不例外。為此，在土木工程專業(yè)教學方案的全面深化與調整中，要立足于洞察時代發(fā)展的大環(huán)境和主流趨勢，找準當今土木工程領域思想與技術革新的新方向，這樣才能確保教學方案始終與當今時代發(fā)展相適應，工程型人才培養(yǎng)的品質不斷提升。

（五）將交流、研討、推廣和培訓活動作為教學的拓展部分

通過深層解讀CDIO理念可以發(fā)現，該理念倡導基礎知識、個人能力、團隊協作能力和工程系統能力的全面發(fā)展，而每項能力的培養(yǎng)都需要采取有針對性的行動方可實現。在土木工程專業(yè)教學活動中，教學方案的復雜性與系統性極為突出，缺少任何一個細微環(huán)節(jié)都會導致該理念落實效果不理想。為此，在教學中，交流、研討、推廣、培訓活動是不可缺少的部分。為確保學生基礎知識、個人能力、團隊協作能力和工程系統能力的協調發(fā)展，要將以下兩方面作為重中之重。

第一，交流與研討活動不能局限在兄弟院校之間，還要放眼施工單位與科研單位。廣大土木工程專業(yè)教師都明白一個道理，那就是教學與科研工作永遠不能分離，因為科研工作不僅僅是提高自身專業(yè)水平的核心動力，也是提高自身教學水平的根本保證。在教學活動中，不僅要與行業(yè)企業(yè)之間保持緊密的互動，同時還要與科研單位和施工單位建立廣泛的合作與交流，切實做到更新教學理念與教學視角，從而為提高學生技術研發(fā)能力、產品創(chuàng)新能力提供強大的引導力。第二，推廣和培訓活動要真正做到“走出去”和“引進來”。與兄弟院校、施工單位、科研單位之間保持緊密的交流和互動，就是為了全新的教學成果、技術應用成果、科研成果能夠在課堂教學中得到推廣，因而推廣與培訓活動無疑是重中之重。在此期間，學校要善于組織新技術、新成果推廣會，讓掌握新技術、新工藝、新教學手段的人才能夠進入課堂，以有效開展各項推廣與培訓活動。另外，學校還要定期組織學生參觀兄弟院校課堂教學全過程，以及施工工地和科研機構的技術應用與研發(fā)，力求產品研發(fā)到產品運行的全過程都能進入學生視野之中。

綜合以上論述不難看出，在CDIO理念下，土木工程專業(yè)教學無論是在內容上，還是在任務上都需要面對諸多的挑戰(zhàn)，這樣才能確保人才培養(yǎng)質量真正能夠適應當今時代發(fā)展的大趨勢。為此，如何才能更為深入地將該理念落實到土木工程專業(yè)教學中，就成為廣大教師與學者今后研究的主要方向和目標。本研究希望能夠廣泛積累并積極分享我們的教學經驗與研究成果，進而為培養(yǎng)出更多高品質的土木工程專業(yè)人才盡一分力量。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 張煜敏，劉振華，崔瑩.土木工程專業(yè)基于CDIO工程教育模式的優(yōu)化改革[J].教育教學論壇，2017（23）：124-125.

[2] 張自榮，竇立軍，王文華.土木工程專業(yè)校企深度融合培養(yǎng)應用型人才典型案例：“中建卓越班”訂單式人才培養(yǎng)模式[J].長春工程學院學報（社會科學版），2018（1）：75-77.

[3] 張春麗，顏華.土木工程專業(yè)CDIO實踐教學體系的構建[J].廊坊師范學院學報（自然科學版），2016（2）：115-117.

[4] 韓擁軍.基于CDIO的應用性土木工程技術人才培養(yǎng)的實踐教學體系的構建[J].科技尚品，2016（9）：244-245.

[5] 鐘晨，王穎.基于CDIO模式下應用型本科土木工程人才培養(yǎng)方案探索[J].教育教學論壇，2018（5）：159-160.

[責任編輯：鐘 嵐]