基于“CDIO+OBE”理念的應用型本科院校畢業設計優化與實踐研究
——以水利水電工程專業為例

蘇永軍，李鵬程，賈 悅，王 慧，王 鈺

(河北水利電力學院，河北 滄州 061001)

1 引言

畢業設計作為水利水電工程畢業生本科培養階段最后且極為重要的實踐環節，是連接學校理論學習與工作崗位實踐的通道，對于提升學生科技創新、學習的主觀能動性、綜合素養及實踐水平意義重大。河北水利電力學院水利水電工程專業旨在以實際工程為依托，在選定施工、設計項目的基礎上，融合本科階段理論知識體系，解決水利工程實際問題。本科畢業設計的實施效果也是對河北水利電力學院校訓“勤奮、求是、創新、篤行”的踐行及檢驗。

河北水利電力學院水利工程系在傳統偏重理論畢業設計的基礎上，嘗試開展多方面改進及優化，水利工程系水利學科共有水利水電工程、農業水利工程及水文學與水資源工程三個相關專業，作為應用型本科院校，水利工程系旨在培養具有施工、設計、勘察、監理等具體以實踐為導向的高素質應用型人才。根據2020屆水利水電工程畢業設計過程及結果，學校主要存在以下問題：校內教師“一帶多”指導模式，學校指導教師多以理論水平見長，同時來源于一線的資料缺失導致設計題目及設計成果類似，部分學生主要存在互相借鑒、抄襲的情況，畢業設計答辯過程中對實際工程的理解片面、不系統。因此水利系針對目前存在的問題對畢業設計模式進行改革，基于OBE理念及CDIO工程教育模式的先進理念[1～3]，利用校企合作企業積極開展校內外合作模式，充分利用企業資源，為畢業設計提供基礎資料，探索雙導師制。

基于OBE理念的畢業設計是以預期產出為目標，設計題目的擬定，設計過程的實施，設計結果的評價、修正及再評價均以結果為導向，畢業設計的整個過程、輔導方式、畢業設計答辯評價均依據以結果不斷修正[4，5]。CDIO工程教育模式強調學生自主學習，將實踐課程的建立與實施有機結合，通過系統的訓練培養學生成為基礎知識體系豐富、專業水平突出、合作意識較強及工程設計與實踐水平能落地的應用型人才。將CDIO工程教育模式與OBE理念進行融合，以2017級水利水電工程畢業生作為實踐對象，開展畢業設計的有機探索，是水利工程系改革創新的重要舉措。

2 基于“CDIO+OBE”理念的畢業設計改革

基于CDIO工程教育模式和基于OBE理念的課程模式是當前國際和國內最前沿、推廣及應用最廣泛的教育改革方向[6～8]，其產生的效果較顯著，目前已經在多國多所高校得到實踐。河北水利電力學院水利水電工程教研室通過對CDIO工程教育模式和OBE理念的研究，對二者進行有機融合，將綜合理念引入到2021屆水利水電工程畢業設計中。

2.1 畢業選題分析

項目和實踐課程是“CDIO+OBE”理念的重要部分，對于學生尤其是工科生，來源于一線的工程項目更有利于學生的立體化思維的建立和理論知識體系的落地[9～12]。目前畢業選題多為在校教師針對以往設計題目和設計內容的改進，內容更新不及時，與最新的水利設計理念存在偏差，不利于學生在進入實踐階段的銜接。改革的主要方向為校外指導老師提供全套的設計及施工資料，校內指導老師提煉關鍵章節，學生針對具體章節開展畢業設計任務并反饋到工程一線，打通理論到實踐的障礙。

2.2 畢業設計完成體系分析

(1)畢業設計章節布置階段。章節布置前自主學習是使學生更好學習本部分內容的重要手段，基于雨課堂及自建群等先進教學工具，由校外教師對所設計內容進行提前發布，學生對校外教師發布內容進行自主學習，并提出疑惑難點在系統上進行提交，由校外教師匯總分析。

(2)畢業設計布置答疑及講解階段。由校外教師針對匯總的疑惑難點進行解答，并針對本章節設計內容的重點知識進行強調并對難點知識進行剖析，保證學生對于本章節的理解深度及思路清晰度，初步形成本部分內容的知識框架。

(3)分組討論與相互質疑階段。課下設計小組內進行充分討論，集體決策確定最佳方案，課上各小組進行成果分享，校內指導老師結合理論知識進行批判質疑，將成果再次完善。

(4)教師點評階段。由校內外指導老師進行點評，對小組提交成果進行進一步完善。本章節結束前邀請兼職教授對每一個小組的成果進行點評并打分。

(5)最終考核階段。改變傳統的考核方式，引入學生互評和兼職教授評分，將最終考核分為學生互評、主講校內外教師評價、兼職教授評價3個部分，對學生預習反饋、課堂互動、成果分享、最終成果4個方面進行打分，以信息熵權法及層次分析法(AHP)的綜合方法為基礎，全面量化考核分析每位學生的表現，最終得出考核評級，做到先進科研理論與教學的融合[13～16]。

3 畢業設計改革存在問題與總結

河北水利電力學院與山東新匯建設集團有限公司簽訂協議，水利水電工程專業2021屆畢業生共15名學生進行校內、校外綜合畢業設計實踐項目，實踐地點為山東新匯建設集團有限公司項目駐地，具體畢業設計統計情況見表1，具體設計題目及成績綜合評定見表2。

表1 畢業設計改革實踐情況統計 人

表2 畢業設計綜合成績評定

15名學生畢業設計題目及內容均為水利工程方向，其中參與泵站設計、高標準農田建設、監理規劃、水閘設計的人數分別為4、2、3、6人，整體畢業設計項目分類及人數分布較均衡，所有畢業設計來源項目均處于設計期或建設期，充分保證了理論計算與現場實踐協調統一，理論指導實踐，在實踐中完善理論計算。

校外指導老師均具備高級職稱，校內指導老師均為初級職稱。在整個畢業設計過程中，校外指導教師結合自身豐富的現場經驗，帶領學生在進行理論計算的同時，創造便捷的條件使學生深入到一線進行學習。但存在校外指導教師重實踐輕理論的現象，同時由于疫情的影響，校內外指導教師溝通不及時，學生及校外指導教師與校內指導教師溝通大部分通過網絡完成，致使部分同學畢業設計理論計算未能達到要求。

畢業設計成績中5名學生為中等，9名學生為及格，1名學生為不及格。本次學生成績較不理想，主要是學生實踐與理論結合方面未能找到平衡點，理論計算深度不夠。未來的改革方向應該是加強校內外、理論及實踐的均衡性。如水閘地基滲流計算方面，學生均采取了即為簡化的計算方法，與教學中的要求相差較大，水泵計算水力損失計算方面，未嚴格按照規范要求采用參數，導致整個計算偏保守，增加了工程造價。

4 結語

本研究將CDIO理念與OBE理念進行融合，以河北水利電力學院水利水電工程專業2021屆15名畢業生為實踐對象，提出了畢業設計優化與實踐研究思路，與山東新匯建設集團有限公司簽訂協議，采取了校內外老師聯合指導、畢業生自主學習、小組互助、專家評價與批判的形式，并對改革措施及存在的問題進行了分析，為水利水電工程等工科專業畢業設計及其他實踐課程改革提供參考。