CDIO工程教育模式的安全工程課程建設
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摘要：cdio工程教育模式強調工程活動的真實背景環境，注重工程師系統構建能力的培養。某校安全工程專業在建立CDIO背景環境的基礎上，通過專業利益相關者的驗證，構建了相互支撐的綜合性課程體系，保證工程師能力的培養。
關鍵詞：CDIO；課程體系；實訓課程
一、引言
CDIO工程教育模式的核心體現在兩個方面：一是強調工程活動的真實背景環境，這就要求工程教育培養的學生具備在真實的社會環境中進行工程活動所必需的知識和能力，這不僅涉及專業技術知識和能力，還包括與工程活動相關的社會、政治、經濟、文化和環境等非技術要素。二是強調產品、過程和系統的構思、設計、實施和運作的完整生命周期，注重工程師系統構建能力的培養。所以要實現培養能夠勝任這個生命周期中所有活動的工程師的這一目標，工程教育必須重視工程的實踐本質要求，能夠提供真實工作環境培養學生的CDIO能力。結合CDIO工程教育模式的核心理念，某校安全工程專業的課程體系建設從八個方面展開。
二、基于“CDIO工程教育模式”的課程體系建設
1.CDIO背景環境的建立。CDIO背景環境的建立包括CDIO理念在培養目標、畢業要求、課程體系以及教學條件的保障等多個方面。從諸多環節保障學生能深刻認識安全產品（以“安全技術”和“安全管理”形式輸出的產品）的構思、設計、實施和運作過程，并培養其相關能力。依據專業培養目標，安全工程專業制定了12項畢業要求，從個人基礎知識、人際交往能力、安全產品建造能力以及學科知識等方面對學生的培養提出要求。在培養目標和畢業要求的基礎上，安全工程專業制定了基于CDIO模式的課程體系。通過數學等自然科學類課程、工程基礎類和專業基礎類課程培養學生思考工程問題的能力，通過一系列課程設計培養學生設計安全產品的能力，通過金工實習、認識實習、專業實習以及畢業實習等課程為學生提供安全工程實踐環境，掌握安全產品的實施和運行知識，具備相應的能力。同時，通過畢業論文（設計）環節的培養，綜合各種通識類課程的教授，培養學生的綜合能力。2.專業利益相關者參與課程體系建設。按照CDIO教育理念，課程體系應能符合專業培養目標，并得到專業利益相關者的驗證。根據某校專業培養目標修訂制度的規定，安全工程專業每四年修訂一次培養目標，同時對課程體系進行修訂，保證課程體系建設符合專業培養目標。課程體系修訂的過程分為兩個層次完成：第一層次每年開展一次，主要進行修訂資料的積累，由學院院長牽頭組建包括所有專業教師在內的課程體系修訂領導小組，在開展用人單位調查和畢業生調查的基礎上，初步明確課程體系的修訂內容；第二層次四年開展一次，按照第一層次積累的修訂意見修改課程體系，并召開行業專家會，確定最終的修訂方案，制定新版課程體系。專業利益相關者主要包括學生（通過畢業生體現專業獲益）、專業教師、用人單位和行業專家（通過行業專家來評價專業獲益）。所有的利益相關者均參與課程體系的建設，并從學生獲知需求、教師在專業上的成長、用人需求等角度出發，協助調整課程設置，行業專家則從行業發展的角度評價課程設置的合理性，保證課程體系能得到專業利益相關者的驗證。3.綜合性教學計劃的設計和實施。按照CDIO教育理念，本專業構建了相互支撐的綜合性課程體系，并明確將基本個人能力、人際能力和對安全產品的構建能力的培養融于其中。（1）著眼于基本個人能力培養的課程體系。基本個人能力的培養主要通過公共基礎課和學科基礎課實現。包括數學類和自然科學類課程，奠定牢固的自然科學基礎，英語和計算機是應用工具類課程，以一系列思想政治課為思維導向，培養學生社會責任感、職業道德和敬業精神，并注重職業生涯規劃；學科基礎課包括熱工基礎、工程力學、電工學、流體力學等課程，為專業學習奠定基礎。（2）著眼于人際能力培養的課程體系。通過一系列通識類課程以及畢業設計課程培養學生具有較好的人文社會科學素養，能夠在多學科背景下處理好個人和團隊之間的關系，發揮個體優勢，具有團隊協作能力，并具有一定的組織領導能力；具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下就復雜的安全工程問題與同行及社會公眾進行有效溝通和交流。同時通過安全法律法規等課程的講授，培養學生在工程實踐中自覺遵守工程師職業道德和規范，履行社會責任和義務。（3）著眼于安全產品構建能力培養的課程體系。安全產品構建能力的培養主要通過學科基礎課、專業課以及各種實踐環節實現。第二學年開設部分學科基礎課程，重點培養專業基礎知識與技能；第三學年主要開設部分學科基礎課和專業課，并開展多種形式的專業實踐（金工實習、認識實習、專業實習），重點培養學生的安全專業素養和工程實踐能力，并以注冊安全工程師和安全評價師執業資格考試的主要科目為參考設置安全評價綜合實訓等一系列實踐課程。每門專業基礎課和專業課均設有一定學時的課程設計，在掌握理論知識的基礎上，強化學以致用，培養學生系統思考解決問題的能力；第四學年組織開展畢業實習、畢業設計（論文），注重將學位論文與工程實踐項目相結合，培養學生的設計能力，從論文選題、設計方法和應用價值多個方面建立論文質量評審指標，考察學生運用基礎理論和專業知識分析解決復雜工程問題的能力。（4）工程導論課程的設置。本專業開設必修課《安全科學基礎與職業發展》作為工程導論課程，一方面激發學生對安全工程領域的興趣和動力，另一方面講授安全工程實踐所需要的知識和能力框架，并且引出必要的個人和人際交往能力。（5）設計—實驗經驗的培養，在課程計劃中包括兩個或更多的設計—實驗經驗，其中一個為初級的，一個為高級的。初級的設計—實驗經驗培養課程包括機械設計課程設計、系統安全工程課程設計、鍋爐壓力容器安全課程設計、機械安全課程設計、電氣安全課程設計。其中，機械設計基礎課程設計已經經過三年的教學實踐，學生的設計能力在逐年提高。高級的設計-實驗經驗培養課程主要包括畢業設計，最后以畢業論文的形式考核。培養學生圍繞復雜安全工程問題開展設計，要求有充分的設計論證和正確的設計方法，并提供設計圖紙或設計方案或體系。本專業通過兩層機制對畢業設計環節進行質量控制：一方面，對畢業論文的指導與評審流程進行質量控制，嚴格控制畢業論文指導與評審過程。另一方面，為了進一步貫徹CDIO理念，培養學生從構思、設計到實施、運行的工程實踐能力，專業邀請安全工程領域的專家和企業指導老師共同參與畢業設計（論文）的指導和考核，對培養學生的工程意識發揮促進作用。在近三年的畢業設計（論文）工作中，本專業分別邀請過北京市安監局、北京市北一機床股份有限公司、北京東燕京礦山設備有限公司等多家單位的老師指導學生實踐，并對論文提出修改意見，增強學生的工程實踐能力，使論文與實際聯系更加緊密。（6）工程實踐場所保障。安全工程專業近年來在二十多家企事業單位建立了實習基地，組織安全工程專業全體學生在基地進行了實習活動。課程體系中包括的金工實習、認識實習和專業實習都有對應的工程實踐場所，各類課程設計都有對應的實驗室環境保障。（7）綜合實訓課程培養多方面能力。通過開設安全評價綜合實訓課程、安全人機綜合實訓課程、消防工程綜合實訓課程，既為培養學生的綜合性學習能力和主動學習提供了保障，又提高了教師的工程實踐能力，同時保障了學生以及教師的個人基礎知識、人際交往能力以及安全產品建造能力的獲取。（8）通過課程目標達成度評價畢業要求達成度，每門課程設置與畢業要求相對應的課程目標，通過分析所有學生的課程目標達成度來評價畢業要求達成度，以此來進行學生成績的考核，評價學生在個人基礎知識、人際交往能力、安全產品建造能力以及學科知識等方面的學習效果。
三、總結
某校安全工程專業依據CDIO工程教育模式的核心理念制定培養目標和畢業要求，并建立了CDIO背景環境。在此基礎上，構建了相互支撐的綜合性課程體系，并明確將基本個人能力、人際能力和對安全產品的構建能力的培養融于其中。最終通過工程實踐場所的保障和綜合實訓課程的開展，保證了對學生工程系統構建能力的培養。
作者:周潔瓊 單位:首都經濟貿易大學安全與環境工程學院