課程改革與CDIO模式

孫宇

摘 要：本文介紹基于CDIO教育工程模式下建筑材料課程改革，旨在提高教學質量和效果，從理論知識、實踐技能及社會實踐等方面對本課程進行CDIO模式構建設計，培養學生的工程素養和動手能力。

關鍵詞：建筑材料 CDIO 課程改革

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（a）-0199-02

1 建筑工程技術專業《建筑材料》課程教學現狀

《建筑材料》是建筑工程技術專業的一門學科專業基礎課。它包括現代建筑工程建設中常用的工程材料，如水泥、石灰、石膏等無機膠凝材料、混凝土、建筑砂漿、建筑鋼材、防水材料及其他功能材料等。

隨著科技的進步、教學手段及教學方法日新月異，《建筑材料》課程教學改革迫在眉睫。在現今的大多數高職院校，很多課程都已進行課程改革，包括本課程。通過案例教學、情景教學等方式，加入了大量實驗，一邊講課一邊做實驗，這樣很好，確實從很大程度上提高了學生的動手能力和理解能力。但這僅限于對本門課程的教學改革，僅從本門課程上去了解什么是材料，但沒有將材料考慮到它是房屋上的、是道路上的，還是橋梁、隧道上的，或者它是地上的還是水下的等等。所以學生對建筑材料的用途，以及取樣檢驗等概念模糊，并沒有將其與本專業相聯系，并沒有從本專業的角度去考慮本課程的重要性。因此，對于喜歡動手操作的學生還好一些，而對于不喜歡做實驗、大幫哄的學生，在學校后期上建筑工程專業課時，將材料課上的內容忘的一干二凈。歸結原因，就是學生在學習這門課程時，沒有和本專業銜接，只知其然，不知其所以然。

筆者認為，對上述問題的影響有兩方面。其一，教學內容僅注意實驗，但沒有對實驗的指標標準進行整體的案例構思和應用。例如混凝土，隧道內錨噴聯合支護時噴射的混凝土與多層建筑的砌塊混凝土指標標準一定是不一樣的，它與其他專業的標準也是不一樣的。其二，專業老師專業技能水平不齊，教育出身的老師基本上沒有企業實踐經驗，部分學校很少安排教師到企業頂崗實習，專業技能水平培訓不夠。

因此，本文將一種新的教學模式CDIO引建筑材料的教學改革中，以適應現代社會的發展趨勢和培養出滿足高素質的合格人才。

2 CDIO教育模式的基本理論

2.1 CDIO簡介

CDIO是近年來工程教育領域教育模式所取得的最新研究成果。從2000年起，Knut and Alice Wallenberg基金會出資2000萬美元資助麻省理工學院和瑞典皇家工學院等4所國際知名大學組成跨國研究，組織進行工程教育改革探索，該組織經過4年的研究，提出了CDIO工程教育模式。

CDIO是Conceive（構思），Design（設計），Implement（實現），Operate（運行）四個單詞的首字母縮寫詞，它基本包括從產品研發到產品運行的全生命周期，并以此作為載體，通過主動、實踐、有機聯系課程之間關系等方式讓學生來學習工程。CDIO培養大綱將工科畢業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能力四個層面，大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標。

2.2 CDIO目標

以CDIO總體培養目標為指導，制定更詳細而合理的CDIO教學大綱，實現一體化教育的核心目標。

基于《建筑材料》課程研究，CDIO有三個總體目標即讓學生能夠：（1）熟練掌握建筑材料基礎知識；（2）引導本課程與本專業行業的聯接與運行；（3）了解建筑材料技術的研究與發展對建筑行業及社會的重要性和戰略影響。

根據CDIO培養大綱將工科畢業生能力分成的四個能力層面，制定本課程的教學大綱，更好地實現以上三個課程目標。

3 CDIO模式下的建筑材料課程改革的基本思路

CDIO的核心是一體化教育，構造假定的工程職業氛圍，對教學模式進行項目式、情境式和教學做一體化教學的改革嘗試。建筑材料課程改革主要是結合建筑專業人才能力的培養規律和特點，以CDIO工程教育理念，理論實踐一體化，實現以能力培養為主線，以任務為驅動，以過程監控實現項目考核等等。通過項目的CDIO過程，即構思、設計、實現、運作，實現完整的課程中的做中學、做中教。

從理論教學、實踐教學和考評三個部分入手，使之緊密結合。

3.1 合理設置CDIO課程內容

首先，加強教師團隊對CDIO理念的理解與深化。教師團隊是教學改革的關鍵， 是教學改革實施成功與否的根本保證。只有教師對CDIO有了準確把握，才能將其應用于教學過程中。

然后，團隊設置CDIO課程內容，主要是理論基礎和校內實訓環節。

根據建筑材料的現狀及發展趨勢，提出本課程重難點內容；按照建筑用途及部位的不同，通過理論與實訓教學，教師教會學生怎樣合理選擇原材料，怎樣檢測混合料的標號、性能等并進行分析改進，培養學生的團隊精神、協作能力、成本意識和認真仔細的工作態度，為提高職業能力打下基礎。例如混凝土，房屋建筑中基礎、墻、柱、板等混凝土標號及性能是不同的，那么它的配合比如何設計；選擇原材料，水泥、粗骨料、細骨料怎樣選擇；如何拌制，怎樣控制等等。然后在校內實訓車間進行現場分組，完成試驗內容。最后，培養學生能自己組織試驗，自己選料，通過試驗所得數據自己處理數據得出結果，并自己完成所針對的項目或任務。當然此過程需在實訓車間完成，學生組成獨立完成，教師只是起引導作用。

將理論基礎和校內實訓這兩大類互相結合，交替進行，無限提高學生能力，帶給學生啟發。

（1）動手操作能力和團體協作能力。

學生以小組的形式團體完成老師布置的任務，需要全體對實訓知識的掌握，靈活運用，合理分工，協同完成任務，培養了學生的操作能力、對理論知識的解理能力和協作能力，并且培養學生對實驗器材的整理維護、對實驗室環境的保護保持能力。endprint

（2）實驗數據處理能力。

首先，由教師進行一個簡單實驗案例的全程操作及實驗數據的處理，著重講授處理的方法，例如可以從正面推導即實驗目的、實驗數據的得來、所要數據的結果，也可逆向思維即實驗最終結果可由哪些實驗數據推導而來（根據建材公式）。然后讓學生自主實訓處理數據，編寫報告。如此，由初期的演示項目多、自主實訓項目少，過渡到演示項目少、自主實訓項目多，甚至于全部自主實訓。這樣，學生既知其然，更知其所以然。

3.2 注重社會實踐教學

以CDIO教育目標、培養大綱內容為改革的指導思想，將課程計劃、工程引導和實施實踐一體化。在CDIO教學大綱指導下，組織教學實踐，以實驗和工程項目為核心。本環節主要體現在校外實訓即學生的頂崗實習上，也是讓學生能把課程與本專業更好聯接的更要環節。要求學生能頂崗，企業實行準員工管理，學生在頂崗實習中得到一定的報酬，提高學生對本課程本專業學習的興趣以及自主學習的意識。

學生通過電話、QQ、課程網站等形式，與其他同學或老師交流。學生可做材料員，并考取材料員證，從事建筑工程材料的生產、裝配與質量檢驗等工作。

3.3 考核評價

考核評價是CDIO教學模式改革中的一個重要環節，獎罰分明的好的評價制度，將有效提高學生的積極性，加深對知識點的理解，拓寬學習思路。

理論基礎和校內實訓環節結束后，指導教師從學生實驗報告、小組自評互評及教師講評、師生交流討論三方面總結教學過程，完善教學過程。并且，分小組進行答辯考核，促進學生間互相學習交流，增強成員的責任感和團隊合作意識。

社會實踐教學后，校企共同評價學生頂崗實習的效果。我們主動了解企業技術及培訓需求，拓寬實習崗位渠道，把頂崗實習與學生的專業學習密切結合，校企雙方共同參與頂崗實習的考核評價。

4 結論

《建筑材料》課程是建筑工程技術專業學生必修專業基礎課，應用CDIO教學模式，在理論教學、實驗教學和社會實踐教學等方面進行了一定的改革實踐，對于提高本課程的教學質量和教學效果，培養學生的工程實踐與知識運用和創新能力，并且對于建立校企合作雙贏長效機制等方面都具有積極意義。

參考文獻

[1] 王穎，孫凌，武鶴.基于CDIO模式下土木工程材料課程探索與實踐[J].林區教學，2013（8）：84-86.

[2] 張江林，鄧昌建.CDIO模式下電力系統繼電保護課程改革[C]//Proceedings of Specialty Construction and Talents Cultivation of Digital Media，Scientific Research，2011.

[3] 賈海瀛.基于CDIO模式的高職傳感器技術課程改革[J].計算機教育，2010（6）：118-119，136.

[4] 查建中.論“做中學”戰略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3）：1-6，9.endprint