基于SWH-CDIO-E的土木工程應用技術型人才培養體系建設與實踐

孫平平,李 強,趙 丹

(浙江水利水電學院建筑工程學院,浙江 杭州 310018)

1 概 述

土木工程是國民經濟舉足輕重的支柱產業,是吸納社會就業的主要行業,是勞動密集型和人才緊缺行業。土木工程專業人才嚴重短缺。作為應用型本科院校,內涵發展、特色發展、錯位發展和“以生為本,質量優先”是學校發展之路。傳統的教學模式是嚴格按照大綱授課,嚴格限定問題的作業,安排周密的實驗和統一標準答案的考試,而工程需要觀察和動手,高度車廂化的安排使學生被動學習,導致學生缺乏學習興趣,沒有給學有余力的學生提供機會。此外,現有人才培養體系還存在諸如：課程設置與土木工程寬口徑人才結構需求之間的矛盾,市場需求人才所學知識體系與現有知識體系設置的矛盾,理論教學與實踐教學的脫節矛盾,以及人文知識和人文精神欠缺等問題。因此,教育改革勢在必行[1]。為解決以上問題,必須構建新的技術應用型人才培養體系。

本文介紹以SWH-CDIO-E理念為導向,通過構建基于SWH-CDIO-E的課程體系、實驗體系和評價體系,將水利精神融入人才培養全過程,并重培養學生的軟技能和硬技能,建成“上手快、后勁足”的高素質應用技術型人才培養體系。

2 SWH-CDIO-E理念的內涵

CDIO工程教育改革由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等4所大學發起研究[2]。CDIO依據的是現代工業產品從構思研發到運行乃至終結廢棄的全生命過程。國內眾多學者和高校對CDIO進行了深入的研究和豐富的實踐探索,并取得卓有成效的改革效果[3-7]。2011年浙江水利水電學院進行CDIO工程教育模式試點[8],并結合學院實際提煉出本校特征的SHW-CDIO-E工程教育模式,完成了浙江水利水電學院SWH-CDIO-E人才培養模式頂層設計。SWH為“水文化”的漢語拼音首字母。“S”蘊含有“水利精神”(獻身、負責、求實)、“水的品質”(清純包容、以柔克剛、鍥而不舍),“W”意即“人文情懷、文化素養”,“H”是指將水利精神與人文素質養成有機結合。CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運行(Operate),并對結果進行“評價”(Evaluate)。

3 基于SWH-CDIO-E人才培養體系的構建

3.1 基于SWH-CDIO-E理念的課程體系

秉承SWH-CDIO-E工程教育理念,立足建筑行業,以實際工程項目為載體,以學生實踐能力和職業創新能力培養為主線,形成土木工程專業知識、能力、素質一體化培養的課程體系，見表1。根據土木工程崗位特點和人才需求,以培養高素質應用型人才為目標,搭建職業核心能力、工程基礎能力、專業基本能力和專業綜合能力“四大能力平臺”體系。通過項目的施工、管理、設計等環節的學習,培養學生技術知識和邏輯推理能力、職業核心軟能力與專業硬技能等三個方面的能力,為建筑行業培養具有創新能力的工程型人才。同時,推進基于“互聯網+”背景下課程體系改革,有計劃、有重點推進課程建設,建設應用特色課程群。

3.2 基于SWH-CDIO-E理念的實驗體系

根據實驗教學規律和人才成長規律,緊密結合土木工程相關行業發展趨勢,從實驗教學理念出發,建立與理論教學有機結合、寓知識傳授于實踐和創新思維訓練中的實驗教學體系,構建了“一二四四”實驗教學體系,即“一個核心、二個結合、四個層次、四種模式”,見圖1。

“一個核心”即以培養學生的土木工程實踐能力和創新精神為核心。“二個結合”即實驗教學項目與工程實踐項目緊密結合；實驗教學項目與教師科研項目和大學生創新項目緊密結合。 “四個層次”

表1 “四大能力”平臺和一體化課程體系

圖1 “一二四四”實驗教學體系

圖2 土木工程實驗教學內容

分別為培養學生的專業實驗基本技能、專業實驗應用能力、綜合創新精神和工程執業能力。“四種模式”即實驗教學包含：基本實驗教學、開放實驗教學、研究探索實驗教學、工程實踐實驗教學,見圖2。遵循“系列化、立體化、多層次”的原則,在保證基本教學要求的前提下,對原有實驗項目進行精選、改造、合并、更新。

3.3 基于SWH-CDIO-E理念的評價體系

CDIO中的“E”,即評價,以結果為導向,對人才培養的質量進行全面、客觀的評估。結合專業培養目標,進行“能力·項目·標準”一體化設計,構建以實踐為導向的全程能力培養與認證體系(表2),全部通過合格者,增發一本校《能力證書》,使得畢業學生一人三證。構建以素質為取向的軟技能養成教育體系,軟硬技能并重培養。優化人才培養方案,設置依次遞進、有機銜接的創新創業教育課程體系,將“創新意識、創業能力”培養融入人才培養全過程。調整課內外學時分配,增大選修課比重,設置創新創業學分,加強個性化培養。

表2 土木工程專業“全程能力培養與測評認證”體系表

4 基于SWH-CDIO-E人才培養體系的實踐

4.1 優化環境,建設四大能力平臺

結合“一線土木工程師”培養目標,優化實踐育人環境,建設“四大能力”平臺。以教學、培訓、技能鑒定、生產、科研與科技服務五位一體為主要內容,以“三真”(設備、產品、環境)為目標,整合現有實驗室和實驗教學資源,建設BIM實驗室、創新開放實驗室等,整體提升基地的平臺功能。積極開展校際之間、校企之間、學校與科研院所之間的交流與合作,不斷提高學生的應用能力和教師的科研水平。圍繞“八個共同”,即共同制定人才培養標準、共同完善人才培養方案、共同構建課程體系、共同更新教學內容開發教材、共同建設實習實訓基地、共同組建教學團隊、共同實施培養過程、共同評價培養質量,實現人才培養規格與產業行業發展和用人部門實際需求對接。

4.2 內培外引,培養雙師雙能隊伍

實踐教學需要“雙師型”的師資作保證。為此,學院招聘了一批具有豐富實際工作經驗的工程技術人員作為教學、實習指導老師。同時,也安排專任教師到相關企業進行調研、掛職鍛煉或兼職等。結合學校“名師培育工程”、“青年教師能力提升工程”,實施“1211引才計劃”,加快教學科研帶頭人、骨干教師培養。聘請專業素質高、學術造詣深的企事業管理人才和技術骨干擔任兼職教授,產學研用合作優勢互補。通過培訓、課題研究、社會服務和下企業鍛煉,建設一支教師和工程師資格兼具、教學能力與工程實踐能力兼備的“雙師雙能型”教師隊伍。

4.3 創新方法,深化課堂教學改革

結合教育教學改革,搭建多維度支撐平臺,推行項目制教學、案例教學、體驗式教學、研究性教學。推廣實施“知識+技能+態度”三位一體課程考核方式,注重職業核心能力培養融入第一課堂,軟硬技能并重培養,建立有利于學生個性發展,有利于激發學生創新思維的課堂文化。鼓勵教師緊密結合生產實踐,積極探索提高課堂教學質量的新模式、新思路和新方法,如基于互聯網+創新創業背景下的課堂教學改革。推進開放式、互動式、立體化課堂教學模式改革,實現“以教為中心”向“以學為中心”轉變,實現“知識課堂”向“能力課堂”的轉變,增強課堂育人的時代性、針對性和實效性。

4.4 產教融合,強化創新創業教育

校企校地合作、產教融合,依托各類資源,為學生進行科研、完成實踐創新訓練計劃等提供條件。在校企合作緊密、具有育人功能的企業建立“企業學院”,實現信息、人才、技術、設備、基地等生產資源和人才培養要素的集聚與共享,推進校企協同創新,合力助推創新創業人才培養。同時,通過學術講座、創業沙龍、創客空間等形式,有計劃、分層次地提供專項訓練指導。組織學生開展創業計劃(模擬)及參加社會實踐、科技節、職業規劃大賽、職業核心能力大賽、學生社團等多樣化的創新創業實踐活動,促進不同年級學生的創新創業實踐成果交流。

4.5 應用創新,服務經濟社會發展

利用與省內多家大型工程單位建立的戰略合作關系,借助其工程技術研究平臺,如成龍建設集團、鴻翔集團、宏潤集團、浙江合大等已獲批的4家省級工程技術中心,構建功能集約、資源優化、開放共享的專業建設平臺。聯合開展應用技術研究,實現專業團隊與企業、行業技術團隊融合,獲得多方位、多角度、多領域的支撐。注重與土木工程行業的技術水平提升和企業的科技創新相結合,直接解決土木工程建設領域重大技術問題。強化科技與經濟、創新技術與現實工程、創新成果與實際應用直接對接,推動重大技術創新、關鍵技術突破轉化為社會生產力。

5 結 語

基于SWH-CDIO-E的應用型人才培養體系已在土木工程取得良好成效：2016 年土木工程學科(一級學科)被遴選為浙江省一流學科(B 類),2017年獲批浙江省高校“十三五”特色專業建設項目,《團隊互融、平臺互通、資源共享——基于真實工程的土木工程類應用型人才創新實踐》獲2016年省級教學成果二等獎,2016年土木工程專業成為“十三五”第一批校級本科重點專業建設項目。基于SWH-CDIO-E的應用型人才培養體系已經輻射省內外土木相關專業院校,同時涵蓋土木工程建設實際應用領域。2014級土木工程專業本科生已順利畢業。教師團隊利用創新成果回饋社會,在省內國內對行業、企業展開技術培訓,受益工程技術人員超過4萬人次,涵蓋建筑、市政、水利水電、公路交通等領域,社會效益顯著。創新成果多次參展了省水利先進適用技術(產品)推介會。產學合作成果受到錢江晚報、浙江衛視、浙江在線、青年時報、人民網、新華網等國內眾多主流媒體廣泛關注和報道。未來我們將對人才培養質量進行跟蹤評價,根據評價反饋對人才培養過程進行修訂和完善,形成持續改進的人才培養質量循環提升機制。