基于CDIO教育模式下土木水利專業研究生培養模式改革與探索

楊楠，滕永富，丁小雅，張道明，呂春

（齊齊哈爾大學建筑與土木工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

1 引言

目前，我國專業學位研究生教育得到快速發展，由培養全面發展學術型人才逐漸轉變為培養高層次應用創新型人才。2018 年，教育部將工程碩士劃分為包含土木水利的8 個專業學位類別，但專業碩士培養目標定位不清晰，培養方案不適應形勢發展，與學術型碩士研究生培養模式同質化，人才實踐能力不顯著等問題仍然存在。如何實施創新型專業碩士人才培養模式，依據學校類型的不同，還有很多值得探討的地方，是擺在專業碩士教育面前現實而重要的課題。

CDIO 工程教育模式是近年來國際工程教育改革的成果，是國內外普遍實施的一種工程教育理念和模式。CDIO是Conceive（構思）、Design（設計）、Implement（實施）和Operate（運行）的縮寫。CDIO 培養模式的顯著特點是以學生為中心、以能力為導向、注重實踐性和創新性，以及突出團隊合作意識。目前國內高校在開展本科工程教育認證工作時，都考慮了此模式。然而，在專業學位研究生培養過程中，鮮有引入該理念的案例。因此，本研究結合齊齊哈爾大學自身辦學特色，將CDIO 理念引入到我校土木水利專業學位研究生人才培養過程中，具有廣泛的理論與現實意義[1-4]。

2 CDIO教育模式發展趨勢

瑞典率先借鑒CDIO 標準，為工程教育的系統化、規范化發展指明了方向。王瑞胡在此基礎上，進一步將CDIO 的12 條標準歸納為培養目標、環節、成果、質量評估4 個要素[1]。我國部分高校將該標準與工程碩士培養所包含的課時培養、創新能力提高、課程評估體系以及教師體系完善等進行了高效組合[2]。

朱愛民等[3]基于CDIO 理念，制定了以需求為導向的交通土建工程類專業人才培養方案。著眼于實際行業調查，為滿足人才需求所制定工程碩士專業學位人才培養目標，精確概括出專業要點，確立課程方案等要素。安徽理工大學在制定工程類碩士培養方案的時，精心設計考核點，對研究生進入基地后應該掌握的知識進行充分的預設，并制定了科學的考核指標，考核點覆蓋工程認知、工程案例等若干方面[4]。

汕頭大學基于CDIO 理念，將研究生的創造能力、動手能力、主動獲取知識能力、研究能力作為評價體系內的一級指標點，將上述實踐創新能力培養體系中所包含的具體培養環節進行歸納細化，其中顯式指標項主要包括開題、中期及畢業答辯成績，科技創新及競賽情況，公開發表論文或專利，專業實踐期間的設計方案，主持或參加科研項目等。隱式指標項主要涵蓋掌握工具、解決實際問題、文獻閱讀、團隊協作以及學術交流等能力。將其與各項一級指標進行分類對應，形成二級分項指標，從而建立“二層次”指標體系，進而采用合理的權重系數，可形成以實踐創新能力培養為導向的研究生教育評價體系[5]。

3 基于CDIO教育模式的土木水利專業碩士人才特點

與傳統教育模式側重點不同，其注重把“有理想、有道德、有文化、有紀律”等理念融合至大學生培養體系中，為培養合格的社會主義接班人做出應有貢獻。傳統教育模式緊緊圍繞課程體系以及專業建設，側重于傳播理論知識以及掌握理論知識的牢靠程度。該教學模式下，專業精品課程的傳授偏向于單一的由豐富教學經驗的教師傳授，缺乏詳細的工程領域及施工企業等實踐教學內容。在此培養模式下培養的學生欠缺實際工程經驗，對于道路、橋梁、房建等實際土木類工程經驗問題解決能力同樣欠缺，長此以往造成無法培養出符合實際社會所需求的工程型專業人員。以往的教學傳統大多看重“教”，而往往忽略了“學”，過于強調教師的主觀能動性而弱化學生，使其處于較弱勢地位。該種教學觀念會很大程度影響學生學習的創新性與能動性，使學生不能得到全面挖掘，也無法充分發揮其創新能力。

土木水利行業對于研究生人才的需求，更注重人才步入行業過程中對于解決工程技術問題的邏輯性和判斷能力。這就需要對于人才教育過程中將“教”“學”“做”三位一體體現在專業育人過程中。不僅需要專業知識的輸送，還需要根據實際問題具有著手去“做”的思維能力。CDIO教育模式圍繞學生為中心，同時將能力作為風向標，更加注重實踐性以及突出合作意識，使工程人才在行業發展中具備參與工程專業的實踐能力。

4 基于CDIO工程教育模式下教學改革方法

4.1 基于CDIO模式構建土木水利專業人才培養方案

通過制定圍繞CDIO 理念的土木水利專業學位碩士研究生人才培養方案，解決培養過程中與企業脫鉤、行業實踐環節過于簡單化、形式化等問題，深化人才培養目標方案，為培養出一支可以圍繞土木水利工程領域深挖科學研究、施工管理等工程技術領域的高精尖人才做牢靠儲備。

通過前期調研，高校牽頭和施工企業、科研院所等相關聯合培養單位深入探討、共同研究從而制定出切合實際的培養方案。校企雙方齊心協力合作，從學生角度進行職業能力分析、量身制作課程設置教學計劃，制定合理的培養目標，將校企合作宗旨貫穿始終。此宗旨規劃正契合了研究生人才培養應主動適應土木水利行業發展需求的觀點，是研究生培養與土木水利行業統籌發展有機統一的體現，使專業學位研究生人才培養的適應性有效增強、針對性精準提高，同時能夠對應人才培養目標指標點，進行專業學分課程設置。該理念著重于打牢學生實踐能力基礎，引入企業導師授課，將企業專業實踐納入必選課體系，調整專業選修課課程設置，提高實踐課程占比；增強學位論文質量要求，細化各項標準及指標。在明確規定下，學生在完成學位論文過程中需全方位對綜合運用專業理論、工程技術知識解決土木水利問題的能力有所體現。

4.2 構建“沉浸式”CDIO教學環境

建設校內CDIO 創新實踐中心，營造產學一體化的教學環境，并構建情境化教學方式。依據土木水利專業學位人才培養理念，構建校企融合實踐教學模式。該教學模式旨在組建完善的校內導師和企業導師聯合培養機制，多渠道聯合企業內工程經驗頗豐、參與項目多樣的專家聘請為校外導師，成立多方聯動的指導教師團隊。與此同時，將企業內教育資源融合至研究生教學體系當中，與企業共同建立多種形式的培養基地，推動產學結合、協同育人發展。

4.3 “三位一體”實踐教學模式研究

結合齊齊哈爾大學自身師資條件、生源質量、合作企業等因素，構建以土木水利行業需求和職業能力為導向、學生產出為本的研究生培養體系，依據不同類型的課程對畢業要求指標點的支撐關系與支持程度，制定相應的課程教學質量標準，以便解決土木水利專業碩士人才培養中協同性不足的問題。將課上教學與校內外實踐進行有機結合，模式如圖1 所示?！叭灰惑w”的校內外聯合實踐教學模式是一種能夠將二者進行高效有機整合的模式，是將理論與實踐二者并駕齊驅的重要體現，是“實踐型、應用型”專業學位碩士研究生教育培養體系的代表。通過課堂教學和校內外實踐相結合，在聯培過程中關注學生對問題的分析與解決能力，可以將理論知識與實際工程充分聯系，把校園與實踐基地作為結合整體的優勢發揮到最大化。

圖1 “三位一體”校內外融合實踐教學模式

在校內外融合實踐教學過程中，學生需采取小組協作、案例匯報等方法完成教學過程，做到將學習與工作融會貫通。在人才培養過程中，校內課程與校外實踐環節的設置需滿足專業對人才的需求，同時應加強職業道德與人文素質教育的傳授。在設立教學方法時，要以學生為本提升個人職業水平，培養個人綜合能力。在選擇導師時，實行以工程能力培養為導向的導師組指導制，導師組的構建是以雙導師制為主體。在實踐教學中，選取施工單位實踐基地現場實習和校內實踐場地實驗驗證等方式進行聯合互動式教學。

4.4 基于CDIO理念的課程教學評價方式探索

土木水利專業學位碩士研究生的課程教學評價方式應加強對過程的重視程度，要緊密圍繞促進評價對象的發展為中心，不以單一的考核結果作為評價學生的標準。在教學模式中提升學生的創新能力，考核學生的綜合水平，如理論知識方面加強對基礎概念、方法及科研技能的考核；實踐能力著重考核實操能力及工程實踐能力等。通過構建校內外融合的土木水利專業學位碩士研究生實踐教學模式，解決以往工程碩士實踐環節流于形式，實踐內容和實踐質量不宜考評等問題。

在課程教學評價方式中，對學生的考核要涵蓋課程學習、專業實踐、學位論文三個方面。對課程學習階段考核時，不僅要對課程理論知識進行考核，還應增加對工程案例分析和實踐能力的考核。對專業實踐階段考核時，以職業能力評價為中心，從實踐過程考核、結果匯報等角度輔助評價。對學位論文階段考核時，以學術性論文評價為考核基礎，綜合考慮是否能夠解決實際工程、能否推廣至工程行業中。

5 結語

通過對土木水利研究生人才培養模式和考核評價體系進行有益探索與實踐，打造沉浸式CDIO 教學模式，可以讓學生能夠充分感知實際工程與專業領域需求，避免高校教育與工程領域脫節現象的發生，提升了學生的職業意識、職業能力和素養。為培養出能夠與國際科研水平接軌、可滿足專業領域需求、促進行業發展的高層次應用型人才做貢獻。