基于CDIO工程理念的項目化課程體系構建

崔艷雨 解本銘 丁清苗 楊廣峰

【摘要】CDIO教學模式是培養(yǎng)學生工程能力、個人素質和團隊精神的有效手段。結合油氣儲運工程專業(yè)的現狀，研究了基于CDIO理念的項目化課程體系的構建過程。設計了以長輸管道設計為一級項目，包括站場設計、泵房設計的二級項目，以及六個三級項目的項目化課程體系。實施過程證明，該課程體系在學生工程能力培養(yǎng)方面，具有一定的作用。同時提出了教學改革過程中的主要問題，為本專業(yè)工程人才的培養(yǎng)積累了一定的經驗。

【關鍵詞】CDIO；教學改革；油氣儲運；工程設計；項目化課程體系

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2012）07-0011-02

一、概述

油氣儲運工程專業(yè)主要培養(yǎng)在石油、天然氣儲存和運輸及相關領域從事設計、生產、施工和技術管理的復合型人才，具有較強的工程特色。專業(yè)是教育部公布的全國就業(yè)較好的10個"綠牌"專業(yè)之一，同時，受益于近年來石油石化行業(yè)的高速發(fā)展，國內外油氣儲運行業(yè)發(fā)展勢頭強勁，對專業(yè)人才的需求數量大幅提升，給學生的綜合素質也提出了更高的要求。

專業(yè)自2002年開設以來，在各個方面均取得了長足進步，畢業(yè)生就業(yè)率、就業(yè)質量均呈逐年上升態(tài)勢，從用人單位的反饋信息來看，本專業(yè)畢業(yè)生具有扎實的專業(yè)基礎理論，也能綜合利用專業(yè)知識解決工作中的碰到的問題，但是也存在著實踐經驗較少，動手能力欠缺的問題，這與專業(yè)實驗實習條件、師資隊伍構成（工程背景較少）等有一定關系，但是也反應了教學過程中的問題所在。

CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate）,它以工程項目載體 ,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機銜接的方式完成工程項目，達到掌握理論知識的目的。CDIO培養(yǎng)大綱將工科學生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面,大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學生在這四個層面達到預定目標。因此，開展CDIO教學改革試點，培養(yǎng)學生工程能力，是解決該問題的最好的辦法。

在專業(yè)課程體系中體現CDIO大綱理念，其標志是整個課程體系以項目為主線，把專業(yè)知識、能力、素質等培養(yǎng)目標融入到項目教學過程中，所有的學習內容都圍繞項目這個核心進行，并融合成一個整體。

二、CDIO項目設計

CDIO項目按規(guī)模和范圍可以劃分為三個級別：一級項目貫穿幾個學期甚至幾個學年，由本專業(yè)多數工程設計類課程構成，符合專業(yè)的工程培養(yǎng)目標；二級項目也叫學期項目，由一個學期內的部分相關課程組成，重點突出對某項能力的培養(yǎng)要求；三級項目也叫課程項目，為單門課程內為增強該門課程能力與理解而設的項目，根據課程的需要和課程教學標準的要求而定。

項目的設計是一項系統(tǒng)而復雜的工作，設計的好壞直接決定課程的教學效果。項目的選取是學習的關鍵，既要包含基本的教學知識點，又要調動學生解決問題的積極性。

項目的設計過程中，綜合考慮了專業(yè)培養(yǎng)目標和各課程教學大綱。最終選擇了一條長距離輸油管道的設計任務作為一級項目，并將之分解為主體、站場、泵房等二三級設計任務。要求學生在學習相應課程的過程中，完成各個設計任務，最終掌握設計整條管道的方法和技能。項目總體情況如圖1。

最終確定了1個一級項目，2個二級項目和6個三級項目，如表1：

三、項目實施中的主要問題

1.教師角色的轉變

CDIO工程項目的實施過程中，教師由傳統(tǒng)教學中的“主講教師”，轉變成了CDIO工程教育項目中的“指導教師”。教師成為教學的組織者、引導者、咨詢者和評價者；學生不再是知識的被動接受者，而成為知識的主動建構者。

2.項目實施中的團隊

團隊合作能力的培養(yǎng)是傳統(tǒng)教學中薄弱環(huán)節(jié)，CDIO理念下的項目化課程體系可以彌補這個不足的。

項目實施過程中，學生被劃分為4-5人左右的項目團隊，在合理分工的基礎上開展團隊研討、交流，在導師指導下完善構思、設計、實現，并在各個階段接受質量評估，最終達到教學要求。為了保證項目的順利實施，通常需要指導教師以團隊形式出現，多人協同，完成項目的指導工作。

3.考核評價辦法

CDIO項目的考核評價更加重視“過程”，關注知識、技能學習的中間環(huán)節(jié)，關注實踐環(huán)節(jié)及工程應用能力，力求知識與能力的協調統(tǒng)一。

具體評價方式包括：任務完成過程的表現、提交的設計任務情況以及任務完成后的答辯環(huán)節(jié)等。

四、實施效果

項目研究結束后，在學生中進行了試運行，結果證明，CDIO工程理念寫的項目化課程體系教學對于學生各方面能力的培養(yǎng)有著明顯的效果，主要體現為：

（1）培養(yǎng)了學生的工程能力。以項目為主線的教學模式，引導學生進入實際的工作環(huán)境，切實解決工程實際問題，初步掌握工程項目設計的一般流程，對于學生工程實踐能力的培養(yǎng)大有益處。

（2）提高了學生的自主學習能力。學生在完成項目的過程中，不斷碰到各種各樣的問題，必須通過檢索、查找和研究去解決問題，帶著問題去尋找答案，有目的的去學習，提高了學習效率，鍛煉了學生的綜合能力和自主學習能力。

（3）培養(yǎng)了學生的團隊協作能力。項目化教學采取小組合作模式，在項目實施的整個過程中，小組成員需要經常進行項目交流，經驗分享，團結合作，才能順利完成任務要求，從而提高了團隊協作能力。

基于CDIO理念的項目化教學體系能夠有效解決理論教學與實踐教學脫節(jié)的問題。項目實施過程中，每個學生都有自己的任務，都要接受檢查、考核，成績評定注重過程考核，有效激發(fā)了學習興趣，提高了學習效率，而且也構建了較好的學習環(huán)境，對于鍛煉學生的自主學習能力、團隊協作能力也有較好的效果，為學生今后的工作打下良好基礎。

參考文獻：

[1] 陳文杰等。新加坡理工學院基于CDIO模式的項目教學改革[J]，職業(yè)技術教育，2009年35期，P91-93.

[2] 張奇等。高等工程教育CIO-CDIO培養(yǎng)模式研究[J]，教育與職業(yè)，2009年3期，P32-34.

[3] 易著梁等。基于CDIO 教育模式軟件技術專業(yè)項目教學實踐[J]，計算機教育，2010年11期，P140-143.

[4] 査建中。論"做中學"戰(zhàn)略下的CDIO模式[J]，高等工程教育研究，2008年3期，P51-54.

[5] 康全禮等。CDIO大綱與工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J]，高等教育研究學報，2008年4期，P15-18.

[6]鐘金明等。基于CDIO理念的工程教育實踐教學改革初探[J]，實驗科學與技術，2009年6期，P67-69.

作者簡介：

崔艷雨（1973- ），男，副教授，主要研究方向為油氣長距離管輸技術。