土木工程材料CDIO模式的设计与实现

严富林

摘要：机械工程材料课程是一门实践性非常强的土木学科，随着社会不断发展，对于机械材料课程要求非常高，需要在教学过程中不断提高教学体制改革，传统教育教学模式只注重学生对于理论知识的学习，不能满足社会发展对于工程建设复合型人才需求。CDIO教学模式逐渐被新的教学实践代替，在注重理论教学课程中，更加注重学生自身实践能力提高，高校土木工程教学注重学生实践能力培养和探索，将理论和实践相互结合。

关键词：土木工程；材料；CDIO模式；设计

一、土木工程材料CDIO模式概念

CDIO是世界著名高校研发的从理念到大纲课程先进工程教学模式，这种教学模式注重学生基础知识、个人素质、职业技能和协作能力提高，主要培养创新型人才模式。CDIO改革后的土木工程材料课程目标包括专业知识，强调提高学生在学习实践土木工程材料中掌握基本知识，实现训练的可持续发展，对于土木工程进行合理选择、评估和设计开发，为了实现CDIO教学目标进行课程重组，对于课程布局设计、提高教学内容和教学方法、加强CDIO团队设计项目都起到了重要作用。

二、CDIO改革模式下土木工程材料课程内涵

1、经济发展带动了社会工程行业发展，企业对于人才专业技术和综合素质要求也越来越高，很多中外企业对于我国工程教育专业课程也提出了很高的要求，很多高校培养工程人才不断要求提高学生的工作流程、动手能力、创新能力和人文素质，从而很好适应学校发展需求。新的教育体制改革下工程，人才培养模式要求创新和改革两者兼顾，CDIO教学模式也要求学校能够相互联合研究，在教学过程中很好将理论教学和实践教学相互结合，在教学过程中不断提高工程教育模式，提高学生主动学习水平，指导教学工作很好的开展。

2、土木工程材料是工程学专业学生必须要掌握的基础性专业知识，和很多专业课程相比，土木工程材料课程的学习更加注重对于教学人才实践能力提高，学习的主要目的就是让学生能够很好掌握好土木工程材料性質，让学生能够根据土木工程材料进行工程合理学习。CDIO模式下土木工程材料学习需要非常丰富实践活动，还包括专业理论知识学习，同时要对于学生的动手能力提高，让学生能够了解基础知识同时，提高实践活动能力，加强实践训练，全面提高学生动手能力，设计完整教学方案和课程，保证教学目标和方法得到合理优化，这就需要教学过程中重视CDIO团队设计。

三、教学内容设计方案

1、土木工程学科是一项综合型非常强的学科，要求在教学过程中能够及时了解教学背景，对于教学内容做到非常合理调整，还要很好的了解企业发展对于人才需求，对于教学内容选择方面要全面认识，同时将相关专业知识教学实现相互穿插教学。不仅让学生能够及时掌握理论知识，还要灵活运用所学知识提高解决问题能力，从教学内容上要对于土木工程实现技术和知识理解，还要及时提高个人职业能力、道德水平和团队意识。

2、在实践操作中教师要注重学生创新能力和个性思维良好培养，让学生能够在教学过程中找到学习乐趣，和传统教学模式相比，不仅强调学生对于理论知识掌握，还要注重学生创新思维能力提高。随着时代发展，要求学生能够从节能环保和可持续发展设计方案，让学生系统设计节能方案，运用到社会建设中，同时提高学生和他人合作能力，培养学生良好团队精神和意识，让学生能够适应时代发展，不断提高自身动手能力。

四、教学大纲设计方案

1、新的CDIO教学模式要求教师对于课程目标很好的调整，在机械教学目标设计中，教师要让学生及时掌握基础理论知识，教师的教学大纲设计制定，需要和教学内容相互结合，对于高等职业技术人才培养要和高效人才培养相互结合，顺应时代发展步伐，对于资源节能环保做到非常合理了解，同时对于整个教学内容做好一定系统性规划设计工作。

2、课程教学大纲教学内容需要非常丰富的教学课程，传统的教学模式已经不能适应高校教学要求和目的，很多课程需要学生不但要树立学习精神，还要在课程改革中实现高校教学，从而很好提高教学效率，同时采取灵活的教学方法，提升教学质量。

3、教师要增加讲学形式，很好培养学生自学能力，根据教学特点实现对于课程知识丰富，让学生能够通过各种资料在多种教学模式下进行讨论学习，做到师生之间相互互动，提高学生对于专业知识学习，对于重点知识要通过着重讲解提高学生掌握知识，激发学生学习兴趣。让学生能够在有限时间里提高教学质量，充分利用学习时间，培养学生自主学习精神，同时学生要合理利用教学时间和实践活动，对于工程教材材料要及时掌握，加深学习记忆，合理减轻课堂学习压力，以提高学生自身学习能力，提高学生独立思考问题能力。

4、教师要安排适当的案例进行分组讨论，随着网络技术发展，为教学实践活动提高便利条件，通过各种网络可以搜索到教学案例，通过对于案例分析，可以对于学生讲解材。从而增加学生阅读能力，让学生能够及早接触土木工程项目材料认识，通过真实案例分析，加深学习记忆和理解，另外学生还可以通过各种自学能力实现对于课堂知识掌握，不断提高学生主动学习能力。CDIO教学模式通过改革后，对于土木工程材料学习更加深刻，在理论学习阶段需要不断提高学生主动学习能力，满足社会对于人才的需求。

五、土木工程材料CDIO模式全过程

1、在整个团队设计中，学生需要做好团队协作，竞争学习，进行自主探究是学习，教师很好引导学生进行学习，培养学生做到构思、设计、实施到改进的全面过程，这个过程中“C”代表每个团队对于选择项目提出自己总体构思，主要就是确定每个成员项目内容；“D”表示的是设计阶段，在这个阶段要求确定项目内容，学生查阅大量文献后进行讨论，确定基本方案，主要包括每个组选定项目基本思路和材料性能，进行合理的配比设计和试验研究，学生还要根据自己理论知识评估；“I”代表的是实施阶段，团队中学生要及时掌握土木工程材料大纲规定的流动性能和力学性能；最后一个阶段就是“O”阶段，在这个过程中要求学生根据实践结构确定构思缺陷，实现对于模式修改然后确定。

2、土木工程材料CDIO模式改革后，分组研发后会得出一种新的土木工程材料，根据新材料实用功能，需要及时构想和设计原材料配比，同时在设计过程中要考虑到原材料的环境友好、资源化和可持续发展特点，在实验中做到对于新材料从设计、试验检验到改进提高CDIO的过程，最终实现对于研发报告演示。最后激发学生创新意识、培养学生主动获取知识和综合运用知识，做到动手能力、表达能力和写作能力的提高，实现团队协作能力和企业社会的CDIO能力的提高。在整个CDIO 过程需要及时研发报告，做好调研和材料搜集工作，合理材料配比设计，做好成果总结和发展展望工作。

结论：

本课程通过CDIO教学改革，可以使学生很好掌握课程大纲规定基础理论知识，加强学生对于职业技能、职业道德和人际交往的提高，从而更好适应社会发展，按照EIP-CDIO规范土木工程材料，从教学简单选择到复杂材料设计研发，都做好可持续发展，让学生能够做到综合分析问题和解决问题能力，真正体现CDIO理念。通过三级核心课程对于土木工程材料进行合理设置，在教学目标、教学内容和教学方法上实现对于CDIO教学模式应用，从而很好提高教学质量。

参考文献：

[1]王颖，孙凌，武鹤.基于CDIO模式下土木工程材料课程探索与实践[J].林区教学，2013，08（13）：84-86.

[2]孙凌，王颖，于文勇，魏建军.CDIO模式在《土木工程材料》教学改革中的应用与实践[J].中国科技信息，2012，19（07）：151.

[3]陈显明.CDIO模式下“机械工程材料”课程教学方法探析[J].肇庆学院学报，2011，05（13）：33-36.

[4]叶民.工程教育CDIO模式适应性转换平台的研究[D].浙江大学，2014.