CDIO創新性土木工程人才培養模式
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摘要：針對傳統模式下的土木工程專業人才培養與行業、業態新需求之間的矛盾，以cdio工程教育理念為指導，以創新人才培養為目的，開展創新性土木工程人才培養的研究與實踐，嘗試建立一個以教學產出為向導、工程能力培養為目標、理論教育與實踐工程教育有機結合、專業理論與實踐應用之間形成良性互動的土木工程人才培養模式，并制定相應的教學質量保障體系，達到對教學質量持續改進的目的。
關鍵詞：土木工程；CDIO；人才培養；教學質量
前言
CDIO，代表Conceive（構思）—Design（設計）—Imple⁃ment（實現）—Operate（運行）。CDIO模式以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、與課程之間有機聯系的方式學習工程［1－2］。從2000年起，麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究團隊經過四年的探索，提出的國際工程教育與人才培養的創新模式，迄今為止，已有上百所世界著名大學加入了CDIO組織，并全面采用CDIO工程教育理念和教學大綱，取得了良好效果［3－4］。2005年起汕頭大學開始推行CDIO模式工程教育改革，過去十幾年，汕頭大學、成都信息工程大學和燕山大學等高校先后開展了CDIO模式“中國化”的研究。2017年5月CDIO工程教育聯盟不完全統計，至少有53所高校100余個專業實施CDIO模式，截至2018年5月，聯盟已有168所高校和個人成員［5］。CDIO模式是全球領先的工程教育實踐模式，但相對于全國500多個土木工程專業布點，各高校土木類專業實施CDIO模式的數量不足10％，顯得微乎其微。隨著我國工程技術的發展，傳統土木工程專業的人才培養已無法滿足新的行業和業態需求，土木工程本科教育面臨的問題也逐漸展現。例如：人才培養與社會需求脫軌、課程體系中理論課與實踐課失衡、學生綜合素質弱、缺乏創新創業教育、人才培養缺乏利益相關者的參與等問題。針對以上問題，如何為實際工程提供合格的土木工程人才；如何在專業培養中充分調動學生的主動性和積極性；如何對舊有專業課程體系進行改革；如何落實多方協同育人和產教研結合的育人方式；如何改變考核與評價方式單一的現狀；如何實現有效的教學質量保障等，已經成為土木工程人才培養中不可回避的事實。CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面［6］，可見CDIO工程教育模式從工程師必須具備的基本能力出發，突出與社會大環境相協調的綜合創新能力，同時更關注工程實踐，強調學生的工程基礎和實踐能力，這種模式下培養的學生是與土木工程專業人才的社會需要比較吻合的。因此，吸收CDIO理念的精華，并結合我國土木工程教育的現狀，培養學生“在實踐中學習，在學習中實踐”的能力，能為解決土木工程專業人才培養的困境提供一條探索途徑。
1基于CDIO的土木工程專業人才培養目標
近年來，隨著我國對基建投入的不段增大，土木工程行業獲得了前所未有的發展，與此同時，也對土木工程專業人才提出了更高的要求。這就要求高校在制定培養目標時，重視學生工程能力的培養，實現人才培養與社會需求的協同發展。CDIO工程教育模式以成果為導向，要求在學生培養過程中把理論教育與實踐工程教育有機結合，強調培養學生的工程能力和經驗，強調學生的工程意識和工作協調能力。CDIO工程教育提倡用真實環境中的問題啟發學生工程意識，并鼓勵學生進行有針對性的項目學習、案例學習以及拓展學習，使學生在項目體驗過程中獲得經驗和知識，并鼓勵學生進行實踐中鍛煉創造性。我校土木工程專業基于CDIO理念，在人才培養中以工程為牽引，實現人才培養的“工程入門－工程基礎－工程專項分析－工程綜合分析”的工程能力培養目標，關注學生的學習體驗，重視“結果導向”的人才培養方式，并持續改進，最終形成了一套具有本校特色的土木工程人才培養目標，見表1。
2土木工程專業課程體系設計
CDIO工程教育模式重視工程實踐，強調人才培養以實際工程項目為導向，突出學生的工程基礎和實踐能力培養。土木工程專業的課程體系應該突出工程實踐的核心作用，以保障學生取得培養目標制定的學習成果。因此，應當調整通識教育課、專業基礎課、專業課的課程設置，并結合實驗課程、課程設計、專業實習和畢業設計等實踐教學環節形成各教學環節間的相互補充，從而將整個課程體系有序串聯，保障培養目標和畢業要求的達成。各門課程的大綱應采取反向設計，以最終目標為起點，反向進行課程設計，滿足人才培養目標的屬性，并與畢業要求相切合，能達到對畢業要求的支撐。
3協同實踐教學資源平臺的搭建
在土木工程專業人才培養過程中，實踐目的的實現、課程體系的重構、師資培訓和多元化教學質量的體現都需要社會、企業以及利益相關者的參與。CDIO理念要求實踐教學貫穿人才培養的全過程，要求實踐教學以工程項目為導向，樹立以學生為中心的觀念，通過產學研相結合、課堂內外結合、校內外結合的方式，讓學生學會“應用中學習”。因此，本校土木工程專業依托實踐實訓基地、校企合作、校校合作等，建立了各種類型的大學生創新實踐基地，以便完整地完成工程項目實踐訓練。根據課程設計，實驗實踐教學的學分所占比例達到25．64％，主要包含：認識實習、教學實習、課程設計、生產實習和畢業實習等。同時結合各種實踐教學平臺，教師可依托企業，跟蹤掌握行業動態和提升工程項目技能以及積累實踐經驗，形成長期有效的師資培訓體制。
4教學質量保障體系的設計
對教學質量的評價應充分體現“學生對知識的獲取”，本研究把培養創新型工程技術人才應該具備的教學效果、培養目標、課程大綱和教學反饋等諸多要素納入評估體系，建立有利于學生創新素質培養的教學質量評價體系，實現教學質量的多級評價，教學質量評價體系見表3。此外，創新型人才培養離不開教學質量的持續改進，因此還需從教學保障組織、教學管理環節、教學內容環節、教學實施環節等方面建立層次清晰、分工明確的教學質量保障體系。構建由學校教學主管部門、學院領導、系主任、教研室主任、專業課教師、學生反饋員等組成的教學質量保障組織，依據各種教學質量標準文件開展教學管理控制，實現促進教學持續改進的立體化教學保障體系，如圖1所示。
5結語
隨著新技術、新業態、新模式、新產業以及新工業科技的崛起，對我國工程教育提出新要求和高標準，也對土木工程人才培養提出更高的要求。針對土木工程本科教育主要存在的問題，結合CDIO工程教育，探索符合我國國情的和具有創新精神的優秀土木工程師培養模式，也成為當前土木工程專業一個亟待研究和探討的課題。本文結合我校土木工程專業的發展狀況做出了一些嘗試，以期為土木工程相關專業的高等教育創新改革做出貢獻。
參考文獻：
［1］金紹娣，周秀芹．CDIO教學模式在《儀器分析技術》課程中的研究與實踐［J］．科技視界，2014，4（7）：230，246．
［2］張煜敏，劉振華，崔瑩．土木工程專業基于CDIO工程教育模式的優化改革［J］．教育教學論壇，2017，31（23）：124－125．
［3］楊揚，劉海蘋，王景波．CDIO工程教育模式在土木工程人才培養中的應用研究［J］．黑龍江教育，2013，68（1）：49－50．
［4］喬克，孫海燕，袁軍，等．CDIO模式下創新型土木工程人才培養研究［J］．高等建筑教育，2014，23（1）：98－99．
［5］楊毅剛，宋慶，唐浩．工程教育專業認證與CDIO模式異同分析與相互借鑒［J］．高等工程教育研究，2018，36（5）：45－51．
［6］顧佩華．CDIO大綱與標準［M］．汕頭：汕頭大學出版社，2008．
作者：賈磊 王宏亮 王倩倩 解詠平 李源 單位：河北地質大學