基于CDIO理念的建筑工程專業實踐教學體系改革

王永貴+孟海平+藺新艷+王磊

[摘 要]針對河南理工大學建筑工程專業實踐教學現狀，結合CDIO工程教育理念，探討了建筑工程專業實踐教學體系架構，提出了包括人才培養標準、實踐教學條件、課程體系設置、教學方法和手段、質量評價機制及實施保障體系等在內的具體改革內容和需實現的改革目標，對建筑工程專業人才培養具有一定的參考意義。

[關鍵詞]CDIO；建筑工程；實踐教學；人才培養

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）09-0017-04

加強培養大學生知識結構上的融合創新，使之具有一定的動手能力和團隊協作精神，是設計單位及施工企業對建筑工程專業學生的新要求。實踐教學對學生品德、工作態度和團隊協作能力的培養具有重要影響，既是提高學生整體素質和工程實踐能力的重要手段，又是對學生所學知識、個人素質及能力的綜合考察。在對學生的實踐能力及創新意識的培養過程中，實踐教學發揮著獨有的關鍵作用，可以說，實踐教學是建筑工程專業的靈魂。[1]但由于存在實踐教學安排不協調、實踐教學投入不足、實踐教學場地不完善及實踐教學組織不得力等情況，實踐教學的效果與預期有一定差距。需改革實踐教學內容、教學模式和方法，完善由課程及畢業設計、實驗教學、實習教學等環節構成的實踐教學體系，進而實現預期的實踐教學目標。[2]

CDIO是麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學創立的工程教育理念。CDIO 代表構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運作（Operate），其所有的教學環節均與工程實踐有機結合。[3]CDIO旨在通過學生全過程參與具體工程項目的開發、設計、實施、運營及維護等環節，強調培養學生的主動學習精神、創新意識、團隊協作等方面的能力。[4]基于此，可借鑒CDIO工程教育理念的基本思想進行建筑工程專業的實踐教學體系改革，進而架構涵蓋構思、設計、實施及運作等環節的新的實踐教學體系，提高學生的動手能力、創新意識、團隊協作能力及主動學習能力，為社會提供具有一定理論知識，兼具實踐能力強、創新意識高、綜合素質高的復合型人才。[5]

一、實踐教學現狀分析

（一）實踐教學條件

河南理工大學土木工程學院建筑工程系有專職教師19人，其中教授3人，副教授7人，講師9人，17人具有博士學位，2人具有碩士學位，7人具有一定的工程經驗；土木工程學院實驗中心有教授1人，副教授4人，高級實驗師1人，5人具有博士學位。可以看出，相對于學生人數，師資力量稍顯不足。硬件設施方面，實驗室場地及儀器設備能滿足基本的教學要求，但需更新部分儀器設備以滿足新形勢下的教學要求。實習基地方面，建筑工程系已與河南一建、焦作一建等單位建立學生實習基地，但從近年的實習效果來看，實習基地已名存實亡，沒有起到應有的作用。

（二）實踐課程體系設置

大一及大二主要進行基礎課程實驗，大三主要進行專業課實驗、認識實習、工程測量實習、工程地質實習及部分課程設計等方面的教學內容，大四主要進行生產實習、畢業實習、部分課程設計及畢業設計等環節的實踐教學。各實踐課程學分及時間安排見表1。

可以看出，實踐課程種類繁多，可以滿足學生的學習需求；但從學分上看，實踐課程為55學分，建筑工程專業總學分為205，實踐課程占總學分的比例為26.83%。這說明建筑工程專業實踐環節較少，理論課程略大，不利于學生動手能力和綜合能力的培養。

（三）教學手段及教學方法

1.實驗教學方面

實驗教學屬于實踐教學初級階段的工程認知型教學，各實驗教學均從屬于相應的理論課程。實驗教學的主要目的是通過實驗來論證理論課程中的相關原理。建筑工程專業的實驗教學主要包括工程測量、工程材料、土工實驗、水工實驗及結構實驗等科目，由于建筑工程專業學生較多，鑒于實驗條件，學院實驗室很難為所有學生提供真實的工程實踐訓練平臺。一些學生學習態度不端正，在實驗中不親自動手操作，抄襲其他同學作業，這致使實驗課教師無法掌控每個學生的真實情況，進而很難衡量學生對實驗課程及理論知識的掌握程度。與理論教學相比，實驗教學所占的學時比例較小，這導致一些學生認為實驗課沒用。因此，在實驗教學中，學生普遍欠缺主觀能動性和學習積極性，只是在實驗課教師的指導下按部就班地根據指導書上的要求進行相關實驗，而沒有對實驗結果及實驗過程進行細致分析，從而不能就實驗內容結合理論知識提出有價值的問題，失去了獨立思考問題、團隊協作能力及創新能力等的鍛煉機會。此外，現有的實驗教學模式較為單一，大部分實驗為驗證性實驗，主要是驗證相關理論知識，綜合性及啟發性實驗內容欠缺。這對培養學生運用理論知識分析和解決工程實際問題的能力沒有明顯幫助，起不到引導學生思考和培養學生綜合能力的作用。在實驗過程中，學生的主體地位沒有得到全面體現，學生的創造性沒有得到完全釋放。上述情況的存在使實驗教學作為探索世界的感知觸角這一功能正在減弱。

2.實習教學方面

建筑工程專業實習包括認識實習、生產實習和畢業實習等環節，在實習過程中經常會遇到下述問題。

實習單位的聯系。建筑工程專業具有一定的特殊性，鑒于施工現場、作業場地條件，單個工地所能接收的實習學生數量有限，并且工地均為立體交叉作業，出于安全及管理等方面的原因，項目部一般不愿意接收大學生到現場實習。再者，建筑工程專業學生較多，這使得部分學生難以接觸到實際的施工過程，這樣學生也就無法理解和掌握相應的施工工藝流程。

實習經費的安排。目前，我國工科高校普遍存在實習經費不足的問題。對于學生實習環節，河南理工大學土木工程學院給予每位學生200元的實習經費，對于家庭經濟困難的學生來說，這些實習經費讓他們在選擇實習地點時受到一定的限制。同時，不同單位所提供的實習環境、實習項目差異較大，這導致學生的實習效果也不盡相同，一些學生的實習效果遠低于預期目標。河南理工大學的實習經費直接打至學生的個人賬戶上，由學生自由支配，教師聯系實習工地及實習過程的其他相關費用均由實習指導教師自己出，這會影響教師的積極主動性，不利于實習指導教師對整個實習過程的全面掌控。同時，部分學生的實習經費沒有用在實習上，而是用在其他方面，實習經費沒有起到應有的作用。endprint

學生動手能力的培養。近年來，建筑工程的機械化程度不斷提高，目標責任制理念逐漸得到加強，學生要想深入施工現場了解詳細的操作流程愈發困難。學生的主觀能動性有待提高，很少有學生主動要求深入工地一線進行相關的施工操作。再者，工地上的現場指導人員忙于自己的本職工作，很少有時間指導學生的實習，這導致學生不能把握機會進行實踐能力和理論聯系實際能力的培養。

3.課程設計及畢業設計方面

班級和學生較多、教師相對較少是建筑工程專業所面臨的一個主要問題，課程設計大多屬于“家庭作業”。教師安排好設計內容和要求后，基本上沒時間對學生進行一對一的指導，學生大多在宿舍或學院繪圖室完成相關設計內容。在設計過程中，學生的主觀能動性欠缺，基本上都是機械式地為完成設計而設計，很少考慮該課程設計與其他專業課的銜接，更有少數學生直接剽竊他人的設計作業。事實上，課程設計是對學生的動手能力、思考能力有很大幫助的工程訓練，是系統檢驗本課程所學知識與工程實際相結合的重要方式，其意義非常重大。

現有的畢業設計均是由學生在校獨立完成，其設計內容一般是根據指導教師規定的形式和要求獨立完成結構選型、建筑設計、內力計算及圖紙繪制等流程。這種設計沒有與工程實際銜接，脫離社會需求，學生分析和解決工程實際問題的能力不能得到有效提高。而且，該形式的畢業設計不能使學生對工程項目主要流程有全面的認識，不能讓學生在項目定義、方案決策、技術方案分析等前期環節中和施工過程中的可行性分析、技術經濟指標分析等后期環節中得到全面鍛煉，不利于培養學生的團隊協作能力、組織管理能力及綜合實際能力。同時，該形式的畢業設計還面臨著學生選題單一的問題，這很容易造成相同專業學生的畢業設計千篇一律的情況，難以評估學生的綜合知識掌握程度和自身能力水平，沒有達到畢業設計的設定目標。

（四）學習質量評價及考核機制

在學生實習期間，由于學校實習指導教師還有其他的教學任務，不能到學生的實習工地進行現場指導，加之學校指導教師與工地現場指導人員之間缺乏有效的溝通，指導教師無法詳細了解每位學生的實習狀況和實習效果。指導教師僅根據學生提交的實習日志和實習報告給予學生實習評價和實習成績。這種評價體系指標不夠完善，實習成績不具有合理性和公平性。

通過上述分析可以看出，現有的教學條件能夠基本滿足實踐教學的要求，但不能對學生進行精細化培養，體現不出學生的個性化需求。現有的實驗教學和課程設計均是以各自的理論課程為中心，且僅服務于該理論課程，彼此之間的統一性不夠完善；各實踐教學環節彼此沒有聯系，學生很難進行均衡性和整體性的學習。即使綜合性較強的畢業設計也僅是幾門課程在模擬前提下的初級融合，這導致學生綜合運用知識的能力得不到提 高，學生創新意識的培養無法完全實現。教學方法過于單一，沒有較好地實現培養目標，這些都不利于學生的創新能力、主觀能動性和實踐能力的培養。學習質量評價及考核機制不夠合理，不能全面體現過程考核的實踐理念。

二、實踐教學體系改革架構

（一）改革內容

基于CDIO工程教育理念，應從創新建筑工程教育理念開始，著重體現學生實踐主動性、團隊協作及創新意識的鍛煉和培養，通過建筑工程專業的整體功能定位、實踐課程內容更新、實踐教學方法改革等，將高等教育的核心價值觀體現在建筑工程專業的實踐教學中，構建建筑工程專業實踐教學的新模式，見圖1。

1.人才培養標準

CDIO教育理念注重培養學生主動學習的工程實踐能力，這不僅包括對專業知識的掌握，還包括團隊協作能力、全局掌控能力及持續學習能力等的培養。針對建筑工程專業存在的問題，可以結合培養目標，根據CDIO的教育理念，從教育目的、教育目標和人才培養之間的關系出發，通過對企業和其他高校的調研，結合本專業實際，建立面向社會需求的建筑工程專業的人才培養標準和實踐教學計劃。

2.實踐教學條件

CDIO模式要求專業教師不僅要有良好的教學能力，更要有一定的工程實踐經驗。針對建筑工程專業教師的現狀，應分析中青年教師工程實踐能力提升的可能性，并提出相應的優化方案。同時，可以根據CDIO教育理念的要求，通過對周邊建筑類企業的調研，分析實踐教學基地現狀及變化原因，提出校企聯合實踐教學基地的建設方案。

3.實踐課程體系

課程是落實高等教育理念和進行人才培養的關鍵環節。課程的設置既要落實基本教育理論，又要體現新的變化，以實現培養創新性工程技術人才的目標，滿足社會需求。在CDIO理念中，在實踐教學體系構建時，可以把基礎課、專業基礎課及專業課等課程所涵蓋的實驗、實習、設計及科技活動類教學等實踐活動融于相關課程中。應從課程結構、理論課程與實踐教學之間的關系、培養標準與課程體系的關系、實踐教學的連貫性與層次性、實踐課程的內容等方面出發，對現行理論課程和實踐課程體系進行相應的改革，進而建立建筑工程專業新的實踐教學課程體系架構。

4.實踐教學方法

CDIO強調學生在實踐中的主觀能動性，突出團隊協作精神和創新意識的培養。而學生主體性和能動性的欠缺是建筑工程專業實踐教學中存在的突出問題。按照CDIO理念的要求，應站在學生主體性角度來改革現行的實踐教學方法，積極引導學生從被動實踐向主動實踐轉變，嘗試建立一種有效的以學生為中心、以問題為導向、讓學生主動學習的實踐教學方式。

5.實踐學習質量評價及考核機制

CDIO突出實踐教學的過程考核，強調學生對實踐全過程的掌控能力及全局處理能力。針對現有的考核和評價機制，應從歷史角度和社會環境因素出發，結合建筑工程專業實際，建立一種科學合理的實踐學習質量過程監督和評價機制。

6.實施管理保障體系

實踐教學體系的實現，離不開保障體系的支撐。應結合實踐教學內容和教學方法，依靠現代教育技術，通過完善實踐教學管理規章制度、實踐教學基地和軟環境建設，建立實踐教學實施保障體系。endprint

（二）改革目標

針對改革內容，應實現如下改革目標。

1.通過對建筑工程專業的整體功能定位、課程內容更新、教學方法改革等分析，構建新的實踐課程框架體系，建立從學生主體角度出發的實踐教學新方法，改革建筑工程專業實踐教學體系，構建新的實踐教學體系。

2.結合實踐教學改革方案中的實踐教學大綱、教學計劃及資金保障制度，建立系統的激勵機制和質量檢查體系；結合對實踐教學基地和實踐教學軟環境的分析，建立科學有效的實踐教學管理機制；通過實踐教學的評價過程、評價指標體系的分析，形成實踐教學項目的過程考核和評價機制。

三、結語

在中國制造和中國服務日益走向世界的形勢下，我國高等教育理應與世界接軌，培養更多具有持續學習能力、創新意識和團隊協作精神的工程科技人才。在CDIO工程教育理念的指導下，工科大學生不再是僅僅掌握書本知識，而實踐能力、創新意識和團隊精神不夠的“坡腳”人才。通過實踐教學體系改革，將專業知識、個人素質、團隊協作及工程系統進行有機結合，可以使建筑工程專業的本科畢業生具有工程設計、施工與管理等方面協同工作的能力。建筑工程專業實踐教學體系改革將“學”與“做”緊密結合，突出學生的主動學習和實踐動手能力的培養，有利于培養具有基礎牢、能力強、素質高、就業面寬和持續創新等特點的高層次復合型專門技術人才。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 薛志成，李長鳳，杜文學，等.土木工程實踐教學體系研究[J].高等建筑教育，2016（5）：125-129.

[2] 苑苗苗，魏德敏，葉作楷.基于社會需求的應用型本科高校土木工程專業實踐教學體系初探[J].大學教育，2016（10）： 143-145.

[3] 王鈞，趙金友，徐嫚.基于CDIO理念的土木工程專業實踐教學體系構建[J].教育探索，2016（1）：79-81.

[4] 倪龍，姚楊，姜益強，等.CDIO 工程教育模式下空調冷源課程教學改革[J].高等建筑教育，2016（6）：81-84.

[5] 張玫，潘志忠，趙艷，等.淺析土木工程專業的實踐教學改革[J].沈陽建筑大學學報（社會科學版），2008（3）：373-375.

[責任編輯：陳 明]endprint