CDIO創(chuàng)新性土木工程人才培養(yǎng)模式

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摘要：針對傳統(tǒng)模式下的土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)與行業(yè)、業(yè)態(tài)新需求之間的矛盾，以cdio工程教育理念為指導(dǎo)，以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目的，開展創(chuàng)新性土木工程人才培養(yǎng)的研究與實踐，嘗試建立一個以教學(xué)產(chǎn)出為向?qū)?、工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)、理論教育與實踐工程教育有機結(jié)合、專業(yè)理論與實踐應(yīng)用之間形成良性互動的土木工程人才培養(yǎng)模式，并制定相應(yīng)的教學(xué)質(zhì)量保障體系，達(dá)到對教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)的目的。

關(guān)鍵詞：土木工程；CDIO；人才培養(yǎng)；教學(xué)質(zhì)量

前言

CDIO，代表Conceive（構(gòu)思）—Design（設(shè)計）—Imple⁃ment（實現(xiàn)）—Operate（運行）。CDIO模式以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的、與課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程［1－2］。從2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國研究團隊經(jīng)過四年的探索，提出的國際工程教育與人才培養(yǎng)的創(chuàng)新模式，迄今為止，已有上百所世界著名大學(xué)加入了CDIO組織，并全面采用CDIO工程教育理念和教學(xué)大綱，取得了良好效果［3－4］。2005年起汕頭大學(xué)開始推行CDIO模式工程教育改革，過去十幾年，汕頭大學(xué)、成都信息工程大學(xué)和燕山大學(xué)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(lián)盟不完全統(tǒng)計，至少有53所高校100余個專業(yè)實施CDIO模式，截至2018年5月，聯(lián)盟已有168所高校和個人成員［5］。CDIO模式是全球領(lǐng)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(yè)布點，各高校土木類專業(yè)實施CDIO模式的數(shù)量不足10％，顯得微乎其微。隨著我國工程技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)土木工程專業(yè)的人才培養(yǎng)已無法滿足新的行業(yè)和業(yè)態(tài)需求，土木工程本科教育面臨的問題也逐漸展現(xiàn)。例如：人才培養(yǎng)與社會需求脫軌、課程體系中理論課與實踐課失衡、學(xué)生綜合素質(zhì)弱、缺乏創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、人才培養(yǎng)缺乏利益相關(guān)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(yè)培養(yǎng)中充分調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性；如何對舊有專業(yè)課程體系進(jìn)行改革；如何落實多方協(xié)同育人和產(chǎn)教研結(jié)合的育人方式；如何改變考核與評價方式單一的現(xiàn)狀；如何實現(xiàn)有效的教學(xué)質(zhì)量保障等，已經(jīng)成為土木工程人才培養(yǎng)中不可回避的事實。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)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(fā)，突出與社會大環(huán)境相協(xié)調(diào)的綜合創(chuàng)新能力，同時更關(guān)注工程實踐，強調(diào)學(xué)生的工程基礎(chǔ)和實踐能力，這種模式下培養(yǎng)的學(xué)生是與土木工程專業(yè)人才的社會需要比較吻合的。因此，吸收CDIO理念的精華，并結(jié)合我國土木工程教育的現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生“在實踐中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中實踐”的能力，能為解決土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的困境提供一條探索途徑。

1基于CDIO的土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)

近年來，隨著我國對基建投入的不段增大，土木工程行業(yè)獲得了前所未有的發(fā)展，與此同時，也對土木工程專業(yè)人才提出了更高的要求。這就要求高校在制定培養(yǎng)目標(biāo)時，重視學(xué)生工程能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)人才培養(yǎng)與社會需求的協(xié)同發(fā)展。CDIO工程教育模式以成果為導(dǎo)向，要求在學(xué)生培養(yǎng)過程中把理論教育與實踐工程教育有機結(jié)合，強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和經(jīng)驗，強調(diào)學(xué)生的工程意識和工作協(xié)調(diào)能力。CDIO工程教育提倡用真實環(huán)境中的問題啟發(fā)學(xué)生工程意識，并鼓勵學(xué)生進(jìn)行有針對性的項目學(xué)習(xí)、案例學(xué)習(xí)以及拓展學(xué)習(xí)，使學(xué)生在項目體驗過程中獲得經(jīng)驗和知識，并鼓勵學(xué)生進(jìn)行實踐中鍛煉創(chuàng)造性。我校土木工程專業(yè)基于CDIO理念，在人才培養(yǎng)中以工程為牽引，實現(xiàn)人才培養(yǎng)的“工程入門－工程基礎(chǔ)－工程專項分析－工程綜合分析”的工程能力培養(yǎng)目標(biāo)，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，重視“結(jié)果導(dǎo)向”的人才培養(yǎng)方式，并持續(xù)改進(jìn)，最終形成了一套具有本校特色的土木工程人才培養(yǎng)目標(biāo)，見表1。

2土木工程專業(yè)課程體系設(shè)計

CDIO工程教育模式重視工程實踐，強調(diào)人才培養(yǎng)以實際工程項目為導(dǎo)向，突出學(xué)生的工程基礎(chǔ)和實踐能力培養(yǎng)。土木工程專業(yè)的課程體系應(yīng)該突出工程實踐的核心作用，以保障學(xué)生取得培養(yǎng)目標(biāo)制定的學(xué)習(xí)成果。因此，應(yīng)當(dāng)調(diào)整通識教育課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的課程設(shè)置，并結(jié)合實驗課程、課程設(shè)計、專業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)形成各教學(xué)環(huán)節(jié)間的相互補充，從而將整個課程體系有序串聯(lián)，保障培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的達(dá)成。各門課程的大綱應(yīng)采取反向設(shè)計，以最終目標(biāo)為起點，反向進(jìn)行課程設(shè)計，滿足人才培養(yǎng)目標(biāo)的屬性，并與畢業(yè)要求相切合，能達(dá)到對畢業(yè)要求的支撐。

3協(xié)同實踐教學(xué)資源平臺的搭建

在土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，實踐目的的實現(xiàn)、課程體系的重構(gòu)、師資培訓(xùn)和多元化教學(xué)質(zhì)量的體現(xiàn)都需要社會、企業(yè)以及利益相關(guān)者的參與。CDIO理念要求實踐教學(xué)貫穿人才培養(yǎng)的全過程，要求實踐教學(xué)以工程項目為導(dǎo)向，樹立以學(xué)生為中心的觀念，通過產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合、課堂內(nèi)外結(jié)合、校內(nèi)外結(jié)合的方式，讓學(xué)生學(xué)會“應(yīng)用中學(xué)習(xí)”。因此，本校土木工程專業(yè)依托實踐實訓(xùn)基地、校企合作、校校合作等，建立了各種類型的大學(xué)生創(chuàng)新實踐基地，以便完整地完成工程項目實踐訓(xùn)練。根據(jù)課程設(shè)計，實驗實踐教學(xué)的學(xué)分所占比例達(dá)到25．64％，主要包含：認(rèn)識實習(xí)、教學(xué)實習(xí)、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)等。同時結(jié)合各種實踐教學(xué)平臺，教師可依托企業(yè)，跟蹤掌握行業(yè)動態(tài)和提升工程項目技能以及積累實踐經(jīng)驗，形成長期有效的師資培訓(xùn)體制。

4教學(xué)質(zhì)量保障體系的設(shè)計

對教學(xué)質(zhì)量的評價應(yīng)充分體現(xiàn)“學(xué)生對知識的獲取”，本研究把培養(yǎng)創(chuàng)新型工程技術(shù)人才應(yīng)該具備的教學(xué)效果、培養(yǎng)目標(biāo)、課程大綱和教學(xué)反饋等諸多要素納入評估體系，建立有利于學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的教學(xué)質(zhì)量評價體系，實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的多級評價，教學(xué)質(zhì)量評價體系見表3。此外，創(chuàng)新型人才培養(yǎng)離不開教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)，因此還需從教學(xué)保障組織、教學(xué)管理環(huán)節(jié)、教學(xué)內(nèi)容環(huán)節(jié)、教學(xué)實施環(huán)節(jié)等方面建立層次清晰、分工明確的教學(xué)質(zhì)量保障體系。構(gòu)建由學(xué)校教學(xué)主管部門、學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、系主任、教研室主任、專業(yè)課教師、學(xué)生反饋員等組成的教學(xué)質(zhì)量保障組織，依據(jù)各種教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)文件開展教學(xué)管理控制，實現(xiàn)促進(jìn)教學(xué)持續(xù)改進(jìn)的立體化教學(xué)保障體系，如圖1所示。

5結(jié)語

隨著新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)以及新工業(yè)科技的崛起，對我國工程教育提出新要求和高標(biāo)準(zhǔn)，也對土木工程人才培養(yǎng)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(jié)合CDIO工程教育，探索符合我國國情的和具有創(chuàng)新精神的優(yōu)秀土木工程師培養(yǎng)模式，也成為當(dāng)前土木工程專業(yè)一個亟待研究和探討的課題。本文結(jié)合我校土木工程專業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r做出了一些嘗試，以期為土木工程相關(guān)專業(yè)的高等教育創(chuàng)新改革做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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［6］顧佩華．CDIO大綱與標(biāo)準(zhǔn)［M］．汕頭：汕頭大學(xué)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(zhì)大學(xué)