借鑒CDIO理念的土木工程施工課程建設研究

王鈞+趙金友+徐嫚

摘要：土木工程施工課程建設應突出教學手段與教學方法的協調應用，并以課程設計、生產實踐等環節的配合與輔助可獲得理想的教學效果。針對我國土木建筑業對專業實用型人才的需求，借鑒CDIO工程教育理念，在土木工程施工課程的教學環節、生產實踐環節和課程設計環節的實施建設中，注重培養學生的工程學習能力、實踐適應能力、團隊協作能力和系統掌控能力，實現培養土木工程專業實用型人才的整體目標。

關鍵詞：土木工程施工;CDIO;課程建設;實用型人才

中圖分類號：G642文獻標志碼：A文章編號：10017836（2015）11007902

隨著土木建筑業的迅猛發展，需要大量有較強專業實踐能力的土木工程師。建設土木工程施工課程，使培養的土木工程專業學生既掌握寬廣的基礎理論知識，又具有較強的工程實踐能力，實現培養知識面寬、工程實踐能力強、綜合素質高的土木工程專業實用型人才的整體目標。

一、課程建設思路

土木工程施工課程是土建類專業課程中實踐性強、綜合性強和應用性強的一門專業必修課，包括施工技術和施工組織兩部分內容，是應用型本科院校大學生畢業后從事施工技術及管理的重要課程之一[1]。因而在土木工程施工課程的教學過程中應注重培養學生的工程實踐能力和團隊協作精神，提高專業知識的實戰性，以便學生步入工作崗位后可更好地將其學以致用、服務社會。

CDIO是本世紀初美國麻省理工學院和瑞典皇家理工學院等四所大學工程教育改革研究團隊提出的國際工程教育與人才培養的創新模式，它以構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運作（Operate）全過程為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習課程，來培養學生的工程能力[2]。CDIO思想指出，學生的工程能力不僅包含專業知識，還包含學生的團隊協作能力、學習能力和大系統掌控能力[3]。

借鑒CDIO工程教育理念，在土木工程施工課程的教學、生產實踐和課程設計三層邏輯環節實施中，注重培養學生的工程實踐能力和團隊協作能力，力求將學生的工程素養、團隊素養和職業素養貫穿全部培養過程，建設職業特色鮮明的土木工程施工課程。

二、借鑒CDIO理念建設土木工程施工課程

教師是課程建設的承擔主體，學生是課程建設的服務客體。在課程建設全過程中，教師必須清楚地建立關系思維和系統思維的邏輯關系，以保證課程建設順利實施及課程建設結果更好地服務于學生。借鑒CDIO理念，在土木工程施工課程的教學、課程設計和生產實踐三個環節實現CDIO理念的實施與運作，由課程建設的承擔主體充分構思教學路徑、合理設計教學方法和具體落實教學手段，并追蹤課程建設的服務客體的收獲與成果。

1教學環節建設

借鑒CDIO理念確定土木工程施工課程在教學環節的目標是通過創設案例、虛擬動畫等教學情境，引導學生在掌握已有的先導課程基礎上，加深對土木工程實踐知識的感性認識，發揮問題導入式教學手段的重要作用，使學生較迅速地掌握專業知識。

與傳統的教學模式相比，現代化的多媒體技術通過圖片、照片、視頻和動畫等多種方式能夠更直接、生動地激發學生的學習興趣，提高學生對一些陌生、抽象的施工建造工藝過程的感知和理解，使課程教學做到深入淺出。例如，基于技術原理、輔以表達結構不同受力階段的圖片和照片，可將預應力混凝土結構的施工工藝過程介紹得更為直觀，使學生更容易接受教學內容。案例化教學情境的創設與虛擬動畫的選擇需要采用適宜的現場圖片、視頻及動畫片段匹配相關的教學內容，這與授課教師自身的工程實踐經驗息息相關。

在有限的教學學時內，教師很難將這門實踐性非常強的課程做到細致、全面講授，應較多地采用教師課上講解與學生課下自學的教學方式完成教學任務。采用多媒體教學既可將教學內容感性化，又可濃縮用于表述的教學時間，從而能更好地提高課程教學的效果與效率，提供給學生更多的互動交流時間，增強學習能力。在施工組織部分的教學環節，采用工程項目管理軟件進行輔助教學，做到課程教學緊密聯系工程實踐，進而提高學生的專業實踐技能。

基于土木工程施工課程綜合性強的突出特點，即課程綜合應用了鋼筋混凝土與砌體結構、鋼結構、土力學與地基基礎等專業課程的多學科理論知識，教師應努力把握先導課程之間的層級關系，使課程建設的構思與設計通過創設案例化教學情境實現教學方法的實施與運作。因此，要求教師不僅具有堅實的專業理論基礎，還應具有豐富的工程實踐經驗。課程建設成果既可提高學生的接受效果，還可促進教師的主動創意，做到在講解案例過程中，引導學生積極思考和探索創新，使學生在獲得知識的同時提高思維能力。

教師工程實踐經驗的獲得是一個逐步積累的過程，因此，要求教師不僅深入工程現場了解和熟悉新的施工技術，開課主體學院還需聘請生產一線的建筑企業專家做講座，講授施工方面的新技術、新工藝和新設備，提高教師的工程實踐能力，促進教師在授課過程中真正實現案例化教學[4]。

2生產實踐環節建設

借鑒CDIO理念確定土木工程施工課程在生產實踐環節的目標，是通過學生在施工生產一線的工程實踐，鼓勵學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習專業知識和社會知識，來培養學生的工程實踐能力。

授課結束即開展一定時間的土木工程施工生產實習。要求學生深入施工生產第一線進行頂崗實訓，以施工項目技術人員助手的身份參與施工現場的施工技術實施以及工程項目的組織與管理，運用土木工程施工課程涉及的綜合知識和已經具有的專業儲備進行工程實踐[5]。實踐指導教師與實習單位溝通、協調，引導學生參與項目例會討論，參與審閱、熟悉圖紙，參與工程進度控制、工程質量與技術等問題的監督，促使學生快速融入項目現場和爭取獲得更多工程歷練的機會，激發學生工程實踐的主觀參與感和積極性。生產實習過程不僅使學生深刻體驗工程項目從教室到現場、從理性到感性、從平面狀態到立體實物的復雜過程，更通過自身的積極參與，讓學生更加深刻認識實踐與理論的差異與聯系。

學生通過參與實際操作，與實習現場的工作人員協作溝通，既可以培養溝通能力，又可以提高協調能力和處理問題的能力。例如：當施工現場發生涉及多方面的關系協調處理問題時，實習現場項目經理會以合適的角度和方式提出問題和解決問題的策略，使多方面共同接受。學生可觀察和學習項目經理在處理各方面相互協作關系時的原則和技巧。

3課程設計環節建設

借鑒CDIO理念，承擔主體確定構思路徑為全真實的項目環境條件下推進課程設計。設計途徑為分組完成任務、獨立查閱資料、手寫或手繪部分設計要求，以集中輔導與任務結題匯報等實施與運作方式完成全過程訓練，實現培養學生的團隊協作能力、學習能力和系統掌控能力。

施工組織設計與生產實習相結合，依托于具體的工程項目，真正做到理論聯系工程實踐。課程設計任務以5—6人小單元為單位，以各組學生的生產實習項目作為選題依據進行施工組織設計，小單元內成員協商完成資料收集、施工（工程）方案設計、工程量統計（計算）、施工進度編制和施工現場平面圖設計等不同的工作任務，營造一種相互間既合作又約束的設計工作氛圍，培養學生的團隊協作精神。學生在實習項目收集工程基本資料，具體施工方案資料要求學生獨立查閱，培養動手查閱資料的能力。工程概況部分等相對較少的設計內容要求手寫完成，施工進度圖等要求手繪完成。這一過程的實施與運作，是挖掘學生獨立分析與思考能力的手段，按這一設計構思完成的設計成果是豐富多彩的。

服務客體按設計構思要求完成初步的課程設計后，以報告的形式陳述設計成果，完成簡單的答辯。這一階段既是設計構思的實現過程，也是鍛煉學生表達的過程和學生積累成績的過程。在形成報告的過程中，對發現的問題進行糾正與輔導，理清設計過程的全部環節，理解各環節在設計過程中的意義和作用;總結在眾多環節中小單元的個體與總體、工程實際情況多變等因素反復沖突、交涉、妥協和協作的經歷，不斷完善，最終形成一份符合工程實際的施工組織設計。由此，學生的團隊協作精神、動手能力和分析能力都可得到不同程度的鍛煉和提高。

三、結語

借鑒CDIO理念，課程建設承擔主體構思于先、設計于行，確立土木施工課程的教學環節、課程設計環節與生產實踐環節三個層級間的邏輯，控制土木工程施工課程全過程建設的實施與運作。教學環節中，充分利用導入式教學方式與案例化教學情境的創設，使學生這一課程建設的服務客體在專業課程學習伊始即從宏觀到微觀有明確的系統認識。以課程設計、生產實踐等環節的配合與輔助，給學生創造真實的體驗工程環境，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習專業知識和社會知識，培養學生的工程實踐能力。創造一個真實的土木工程項目情境，讓學生合作參與課程設計，通過小單元之間人、物、事的交互以及與外界環境的交互，充分提升對土木工程施工課程專業知識與現實更為深入的理解，培養學生的團隊協作能力、學習能力和系統掌控能力。

參考文獻：

[1]李立軍，楊秋學.土木工程施工課程教學改革探討[J].高等教育研究，2011，20（1）：83—85.

[2]鄭微微.基于CDIO的創新型工程科技人才培養模式研究與實踐[D].大連：大連理工大學，2010.

[3]張汝根.借鑒CDIO理念構建國際貿易專業實踐教學體系[J].實驗室研究與探索，2012，31（5）：183—185.

[4]劉勇，徐森，張莉.工程管理專業土木工程施工課程教學改革探索與實踐[J].高等建筑教育，2013，22（3）：78—81.

[5]趙毅，張玉國，于莉，劉俊霞.面向卓越工程師培養的土木工程施工課程教學改革探討[J].中國建設教育，2015，15（1）：39—43.（責任編輯：侯秀梅）2015年11月第34卷第11期黑龍江教育學院學報Journal of Heilongjiang College of EducationNov.2015Vol.34 No.11