基于CDIO理念的土木工程人才培養模式研究★

王 靜 王 聰

(商洛學院城鄉規劃與建筑工程學院，陜西 商洛 726000)

1 概述

土木工程專業理論知識與實踐研究聯系非常密切，其中實踐環節是專業領域不可忽視的重要組成部分。在我校的應用型轉化過程中，實現教學體系和課堂的改革是人才培養的關鍵環節。我校在修改人才培養方案的過程中，更加注重課程設計、課程實習、專業實習環節，以期使學生能將專業理論知識和工程實際更好的結合起來。CDIO理念是國際工程教育與人才培養的一種創新模式理念[1]，是一種以能力的培養為目標的教育理念。CDIO理念比較重視綜合能力的培養，既重視創新，又關注與社會的協調統一，更加關注工程實踐和學生實踐能力[2]，所以與我校的應用型轉型這個大背景很適宜，土木工程作為一門理論與實踐綜合性很強的專業，專業的建設和改革，應用CDIO理念是比較科學的。

2 土木工程專業現狀

2.1 教學環節現狀分析

1)傳統教學觀念過分強調教師的主導性，極大抑制學生的積極性和主動性，不利于創新能力的培養[3]。傳統的課堂，主要以教師的教為主，學生學習主要是被動學習，學生學習的自主性比較差。如《鋼結構》課程，老師課堂講解課程的理論，但該課程與前期學習的材料力學相關性比較強，學生力學知識薄弱，又不會自主學習，所以課堂講解學生很多聽不懂，大多不會自主的將材料力學相關知識點進行復習以便于更好的學習鋼結構課程。2)落后的教學方法，教師講授幾乎占據全部課堂時間，扼殺學生思考、分析和解決問題的能力。教師的教學方法，主要以講授PPT、板書為主，缺乏創新，且土木工程專業課程內容較為枯燥，落后的教學方法使得學生學習興趣下降，不會主動的思考相關問題，跟著老師講的走，缺乏分析問題、解決問題的能力。3)課堂教學注重理論，與實際工作脫節，缺乏學科前沿知識、新技術的學習。課堂教學主要以理論知識的教學為主，并且教師大多按照課本規定來講，課本更新慢，與課程前沿脫節，教學缺乏新技術應用。如《土木工程施工》課程，課本中很難講解到近幾年工程領域應用到的新型技術，課程體系的落后，使得學生掌握不到學科前沿技術知識。4)課程設計相互獨立，僅為本課程服務，導致學生無法建立課程之間的邏輯關系，缺乏解決復雜工程問題的能力。土木工程各個課程之間，課程設計是相互獨立的，如《房屋建筑學》《土木工程制圖》《混凝土結構》等課程，這些課程之間其實關聯度非常大，但是課程設計的獨立，使得各學科之間的知識也相互獨立了，制圖與房屋建筑學課程設計如果融為一體，學生對兩門課知識的掌握情況都會比較專業，既能學會設計，又能學會繪圖。

2.2 實踐環節現狀分析

土木工程專業包括課程見習、專業實習、綜合實習、認知實習、金工實習、社會實踐等實踐教學活動。但是由于受到一些因素的影響，比如課時較少、軟硬件條件不足、師資力量配置不齊全等，實際的效果并不是很理想，達不到應用型人才培養模式下對于學生提出的應當具備的施工技術管理和結構設計的技術能力要求。如我校沒有配套的金工實習基地，學生實習需要到別的相關學校實習，由于外校的實驗室影響因素多，學生理論學習結束后，實踐環節就會有所滯后，達不到理想的效果。

2.3 土木工程專業課程現狀分析

我校土木工程專業的課程的分類如圖1所示，通識課和專業基礎課一般安排在大一和大二，專業課一般安排在大三和大四進行學習，課程的學習是循序漸進的過程，由易到難。專業基礎課比如理論力學、材料力學、結構力學等的學習，應該為后期的專業課學習打下扎實的基礎，但是由于課程內容多且復雜，學生學習難度大，學習任務重。專業基礎課知識掌握不牢固將影響后期專業課程的學習，如《高層建筑結構設計》課程中會大量應用《結構力學》知識；《混凝土結構》《鋼結構》課程大量應用《材料力學》知識。課程設計環環相扣，前期學習的重要性毋庸置疑，課程相關度比較大，前期專業基礎課學習的好壞將直接影響專業課的學習。

3 基于CDIO理念的人才培養模式構建

基于CDIO理念的土木工程人才培養，建立科學合理的培養方案、課程體系、教學手段和質量評價體系，可以有效解決理論教學與實踐教學脫節的問題，使學生掌握專業知識的同時，增強創新能力。

3.1 制定科學合理的人才培養方案

傳統的人才培養模式已經不適應現代土木工程專業的發展，我們應該基于CDIO理念著手制定出科學合理的人才培養方案。新的人才培養方案，應該建立新的教學體系，開展新型的教學方法，如項目法、研究型、學課競賽、實訓等。使學生不僅掌握土木工程的基本知識和理論，還具有一定的實踐組織能力、綜合應用能力、研究開發能力與應用創新能力等工程能力。并且能夠在畢業后從事勘察、設計、施工、管理等方面的工作。

3.2 構建創新型專業課程教學體系

傳統的教學模式以老師講課學生聽課為主，交流和互動較少，學生自主學習的積極性不強，所以提高學生的學習積極性和主動性成為重中之重。CDIO理念就是要求體現學生的主體地位，激發學生學習熱情。在傳統課程基礎之上，增加實習、課程設計、生產實習，多增加實踐和實驗課程，使得教學活動多元化，提高學生學習熱情和創新型思維。以學生為中心，使學生在逐步的學習過程中，通過理論與實踐結合、課堂與課外實習結合，體會到在應用中學習，將理論與工程應用結合起來，形成良性互動，提高教學的有效性。

3.3 加強教師隊伍建設

教師教學觀念、教學方法的落后，專業知識的陳舊，專業技能的匱乏，直接影響土木工程人才的培養。通過調研發現，土木工程的教師大多是畢業后直接參加工作，自身的工程經驗缺乏，不能很好的將理論與實踐結合起來。對于這一類青年教師，鼓勵多參與項目，去企業調研，參加行業研討會，學院也要加強校企合作步伐，為教師與企業之間構建良好的合作學習平臺。多學習先進的技術，不斷更新專業知識，了解行業前沿動態，提高教師的整體素質。

3.4 課程考試體系改革

傳統的課程以考試為主，學生學習以課程期末考試成績為主體，學生的學習缺乏一定創新，學習以掌握課本知識點為主，個別學生缺乏學習熱情，為考試期末突擊學習背誦知識點，老師課堂想擴展新型技術或應用受到課時和考試限制。傳統的考試方式有優勢有劣勢，可以根據具體的課程需求，進行考試體制改革。如，教學時老師將學生分成若干小組，平時以小組的形式完成課堂任務，老師根據小組項目成果匯報給予成績，這樣老師的教與學生的學自主性都比較大。

3.5 系統構建高效的實踐教學體系

借鑒CDIO工程教育理念，構建土木工程專業實踐教學體系框架，如圖2所示。在該實踐教學體系設計中，將專業基礎課和專業課所涉及的實驗、實習實踐、課程設計和畢業設計以及課外科技活動等實施于相關課程中。在全部實踐教學體系運行中，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整個實踐教學過程。

4 結語

土木工程專業理論與實踐密切聯系，專業知識復雜，應該正確理解CDIO理念的內涵，根據學生的實際情況以及社會發展的需求，結合土木工程專業人才培養建設現狀與發展條件，從制定基于大工程觀的人才培養方案，組建培養創新精神與實踐能力的專業核心課程體系和教學體系，到創建土木工程專業高效的實踐教學體系，以及設立多元化的教學質量評估體系，全面構建土木工程專業應用型人才培養創新模式與機制，并探索出一條能夠適應行業發展需求、實現理論教學與實踐應用良好結合的地方工程教育專業人才培養的可持續發展之路。