基于CDIO理念的土木工程專業(yè)工民建課程體系教改思考

武科

[摘 要] 隨著國家基礎建設和“一帶一路”的開展與實施，應用型創(chuàng)新人才已成為國家建設和發(fā)展的根本保障。土木工程專業(yè)工民建方向作為本專業(yè)的中流砥柱，其人才培養(yǎng)直接關系和影響到整個土木工程專業(yè)的建設和發(fā)展。通過引入CDIO理念，科學定位工民建方向人才培養(yǎng)目標，構建“設計—實現(xiàn)”為特色的一體化課程體系，革新和完善教學方式，突出工程實踐能力培養(yǎng)，提升教師隊伍綜合素質，探索適合土木工程專業(yè)工民建應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的課程體系。

[關鍵詞] 工民建課程群;教學改革;教學模式;考核方式

[基金項目] 山東大學教育教學改革研究項目（2019Y137）;山東大學土建與水利學院教育體系“創(chuàng)新驅動發(fā)展”規(guī)劃項目

[作者簡介] 武 科（1978—），男，河北棗強人，博士，副教授，主要從事土木工程研究。

[中圖分類號] G642 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）43-0209-02 ? ?[收稿日期] 2020-03-24

一、引言

隨著國家基礎建設和“一帶一路”的開展與實施，應用型創(chuàng)新人才已成為國家建設和發(fā)展的根本保障。與此同時，在積極推廣“工程教育認證”和“執(zhí)業(yè)資格認證”的背景下，極具特色的“CDIO”教育理念應運而生[1]。土木工程專業(yè)作為國家基礎建設的重要應用型創(chuàng)新人才輸出專業(yè)，其新時代的培養(yǎng)目標是具有創(chuàng)新能力的優(yōu)秀工程人才的培養(yǎng)，以及增強我國建筑工程的建設質量[2]。

二、工民建課程特征

1.知識涉及面廣

土木工程專業(yè)工民建課程主要包括理論知識與工程經(jīng)驗兩個大方面。理論知識方面，主要包括了高等數(shù)學、理論力學、結構力學、材料力學、建筑材料等課程，課堂知識跨度范圍廣并且各門課程知識相互聯(lián)系綜合運用要求高。工程經(jīng)驗方面，主要包括土力學、地基處理、抗震設計、土木工程施工技術等由工程實踐經(jīng)驗歸納和總結的課程，其實踐性很強，需要學生在掌握理論知識基礎上，通過與工程實踐相結合才能更有效地掌握該方面的課程知識[3]。

2.專業(yè)應用性較強

土木工程專業(yè)工民建方向所學知識都可以在土木工程設計與施工過程中得到應用與驗證。例如，某辦公樓地基設計與施工過程中，土石方開挖量、地基基礎型式、上部荷載作用效果、地下水滲漏控制等設計與施工所關心的科學問題，在課程知識中都有所包含與涉及。

3.知識更新快

土木工程專業(yè)工民建課程雖然是將理論知識與工程經(jīng)驗相結合歸納和總結出的知識體系，但是每一門課程的知識與體系都隨著社會科學技術的高速發(fā)展而日新月異[4]。例如，針對不同的工程水文地質條件，建筑物地基基礎型式的選擇與計算就層出不窮;即使相同的結構型式，其結構承受荷載的作用變形與作用力的計算就有多種方法而且還在不斷完善與提高。

4.考核方式相對單一

期末考試是大學課程考核的傳統(tǒng)評價方式，對于基礎理論知識考核來說可能是非常有效的[5]，但是對于應用性強的土木工程專業(yè)課程來說，單一的考核方式無法全面評價學生是否掌握和運用專業(yè)知識，需要對傳統(tǒng)的考核方式進行改良。

三、基于CDIO理念的課程體系教改方式探討

CDIO工程教育模式強調在系統(tǒng)和產(chǎn)品構思（conceive）、設計（design）、實施（implement）、運行（operate）的真實工程教育實踐環(huán)境中培養(yǎng)工程師的基本能力，培養(yǎng)具有寬廣知識基礎、多學科背景、綜合素質能力和社會意識的工程師。

1.科學定位培養(yǎng)目標

土木工程專業(yè)工民建方向所需創(chuàng)新性應用人才應該具備專業(yè)拓展能力和就業(yè)適應能力。專業(yè)拓展能力需要培養(yǎng)學生在掌握本專業(yè)基礎理論知識基礎上不斷提升自己的專業(yè)自學和運用能力，已達到拓展學生的專業(yè)視野和知識廣度。就業(yè)適應能力需要培養(yǎng)學生具備企事業(yè)單位高素質人才的必要條件和能力，提高學生就業(yè)率。

2.構建“設計—實現(xiàn)”為特色的一體化課程體系

與傳統(tǒng)的工程理念相比，CDIO工程教育培養(yǎng)理念是基于大工程觀上提出的，需要有廣闊的工程視野，要求工程教育具有系統(tǒng)性、實踐性、創(chuàng)造性，以培養(yǎng)學生具有多學科背景、工程能力、創(chuàng)新能力、社會意識和綜合素質能力。

3.工程實踐能力的培養(yǎng)

土木工程專業(yè)工民建方向工程實踐教學可以從三方面開展：一方面，采用“請進來”的方式，將設計院或者研究所的專業(yè)技術人員請進大學課堂，讓他們通過講解自己對工民建知識理論的學習和應用過程，教授學生相關的基本方法和應用過程;一方面，采用“走出去”的方式，帶來學生到設計院或者研究所參觀學習，從實踐中進一步掌握和應用專業(yè)知識和方法;另一方面，采用“自己干”的方式，充分利用工程實訓基地和省部級重點實驗室資源，引導和激勵學生參與到各種創(chuàng)新實踐和技能競賽和大學生創(chuàng)新項目中。通過以上三種方式的有機結合，有效地提高學生學習本專業(yè)知識的積極性和發(fā)揮學生的主動性及創(chuàng)造性，培養(yǎng)學生的工程實踐能力。

4.教學方式改革

樹立以學生為中心的觀念，讓所有教學活動均以學生為主體，打破“教師在講臺，學生坐教室”的傳統(tǒng)教學模式，通過學生提前預習，以小組方式開展課堂研討，讓教師走下講臺與學生交流學習，讓學生走上講臺發(fā)表自己對知識的認知和新穎的觀點。教師可以帶領學生參與到有研究價值的科研項目中，讓學生不斷加深對所學知識的理解與運用;聘請校外有實際工程經(jīng)驗的工程師作為校外導師，作為學生的第二導師，提高學生工程實踐能力;實行多樣化考核方法，將“一卷定成績”的考核方式改變?yōu)椤叭A段評價”的考核方式，即“課題表現(xiàn)”“作業(yè)完成情況”“工程應用評價”三種考核方式的結合，更能全面地考察學生的綜合素質。

5.增強校企合作

通過與企業(yè)簽訂校企培養(yǎng)人才合作協(xié)議，學校作為應用型創(chuàng)新人才計劃實施的主體，以企業(yè)未來發(fā)展需求為培養(yǎng)目標，聯(lián)合制定合作培養(yǎng)方案;與此同時，企業(yè)作為輔助學校工作的一方，主動為學生創(chuàng)新活動提供實驗基地，指導學生開展實踐操作，使學生的理論能力轉化為企業(yè)的工程能力，把高校的學習成果轉化成企業(yè)效益[7]。

6.提升教師隊伍綜合水平

作為傳授專業(yè)知識的主體，教師必須時刻關注本專業(yè)發(fā)展前沿、最新研究成果以及新技術、新材料等方面的發(fā)展趨勢，充實教學內容，提升學生認知和運用專業(yè)知識能力，通過室內教學、試驗研究、課外實踐等多種手段幫助學生形成創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，從而實現(xiàn)從傳統(tǒng)型教育到創(chuàng)新型教育的重大突破。

四、結論與建議

針對土木工程專業(yè)工民建應用型創(chuàng)新人才建設的需求，引入CDIO理念，改進和完善工民建方向課程結構需要，科學定位工民建方向人才培養(yǎng)目標，在課程體系、教學方式、實踐培養(yǎng)和師資隊伍等方面進行改革，構建“設計—實現(xiàn)”為特色的一體化課程體系，革新和完善教學方式，突出工程實踐能力培養(yǎng)，提升教師隊伍綜合素質，探索適合土木工程專業(yè)工民建應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的課程體系。

參考文獻

[1]丁點點.基于CDIO的應用型土木工程專業(yè)巖土工程課程群教改研究[J].赤峰學院學報（自然科學版），2016（8）：46-47.

[2]張掙鑫，劉黔會.基于能力培養(yǎng)下的土木工程專業(yè)教改新模式研究[J].當代教育實踐與教學研究，2018（9）：57-58.

[3]陳欽元.基于能力培養(yǎng)下的土木工程專業(yè)教改新模式探討[J].高教學刊，2018（21）：127-129.