基于SWH-CDIO-E的土木工程应用技术型人才培养体系建设与实践

孙平平,李 强,赵 丹

(浙江水利水电学院建筑工程学院,浙江 杭州 310018)

1 概 述

土木工程是国民经济举足轻重的支柱产业,是吸纳社会就业的主要行业,是劳动密集型和人才紧缺行业。土木工程专业人才严重短缺。作为应用型本科院校,内涵发展、特色发展、错位发展和“以生为本,质量优先”是学校发展之路。传统的教学模式是严格按照大纲授课,严格限定问题的作业,安排周密的实验和统一标准答案的考试,而工程需要观察和动手,高度车厢化的安排使学生被动学习,导致学生缺乏学习兴趣,没有给学有余力的学生提供机会。此外,现有人才培养体系还存在诸如：课程设置与土木工程宽口径人才结构需求之间的矛盾,市场需求人才所学知识体系与现有知识体系设置的矛盾,理论教学与实践教学的脱节矛盾,以及人文知识和人文精神欠缺等问题。因此,教育改革势在必行[1]。为解决以上问题,必须构建新的技术应用型人才培养体系。

本文介绍以SWH-CDIO-E理念为导向,通过构建基于SWH-CDIO-E的课程体系、实验体系和评价体系,将水利精神融入人才培养全过程,并重培养学生的软技能和硬技能,建成“上手快、后劲足”的高素质应用技术型人才培养体系。

2 SWH-CDIO-E理念的内涵

CDIO工程教育改革由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等4所大学发起研究[2]。CDIO依据的是现代工业产品从构思研发到运行乃至终结废弃的全生命过程。国内众多学者和高校对CDIO进行了深入的研究和丰富的实践探索,并取得卓有成效的改革效果[3-7]。2011年浙江水利水电学院进行CDIO工程教育模式试点[8],并结合学院实际提炼出本校特征的SHW-CDIO-E工程教育模式,完成了浙江水利水电学院SWH-CDIO-E人才培养模式顶层设计。SWH为“水文化”的汉语拼音首字母。“S”蕴含有“水利精神”(献身、负责、求实)、“水的品质”(清纯包容、以柔克刚、锲而不舍),“W”意即“人文情怀、文化素养”,“H”是指将水利精神与人文素质养成有机结合。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运行(Operate),并对结果进行“评价”(Evaluate)。

3 基于SWH-CDIO-E人才培养体系的构建

3.1 基于SWH-CDIO-E理念的课程体系

秉承SWH-CDIO-E工程教育理念,立足建筑行业,以实际工程项目为载体,以学生实践能力和职业创新能力培养为主线,形成土木工程专业知识、能力、素质一体化培养的课程体系，见表1。根据土木工程岗位特点和人才需求,以培养高素质应用型人才为目标,搭建职业核心能力、工程基础能力、专业基本能力和专业综合能力“四大能力平台”体系。通过项目的施工、管理、设计等环节的学习,培养学生技术知识和逻辑推理能力、职业核心软能力与专业硬技能等三个方面的能力,为建筑行业培养具有创新能力的工程型人才。同时,推进基于“互联网+”背景下课程体系改革,有计划、有重点推进课程建设,建设应用特色课程群。

3.2 基于SWH-CDIO-E理念的实验体系

根据实验教学规律和人才成长规律,紧密结合土木工程相关行业发展趋势,从实验教学理念出发,建立与理论教学有机结合、寓知识传授于实践和创新思维训练中的实验教学体系,构建了“一二四四”实验教学体系,即“一个核心、二个结合、四个层次、四种模式”,见图1。

“一个核心”即以培养学生的土木工程实践能力和创新精神为核心。“二个结合”即实验教学项目与工程实践项目紧密结合；实验教学项目与教师科研项目和大学生创新项目紧密结合。 “四个层次”

表1 “四大能力”平台和一体化课程体系

图1 “一二四四”实验教学体系

图2 土木工程实验教学内容

分别为培养学生的专业实验基本技能、专业实验应用能力、综合创新精神和工程执业能力。“四种模式”即实验教学包含：基本实验教学、开放实验教学、研究探索实验教学、工程实践实验教学,见图2。遵循“系列化、立体化、多层次”的原则,在保证基本教学要求的前提下,对原有实验项目进行精选、改造、合并、更新。

3.3 基于SWH-CDIO-E理念的评价体系

CDIO中的“E”,即评价,以结果为导向,对人才培养的质量进行全面、客观的评估。结合专业培养目标,进行“能力·项目·标准”一体化设计,构建以实践为导向的全程能力培养与认证体系(表2),全部通过合格者,增发一本校《能力证书》,使得毕业学生一人三证。构建以素质为取向的软技能养成教育体系,软硬技能并重培养。优化人才培养方案,设置依次递进、有机衔接的创新创业教育课程体系,将“创新意识、创业能力”培养融入人才培养全过程。调整课内外学时分配,增大选修课比重,设置创新创业学分,加强个性化培养。

表2 土木工程专业“全程能力培养与测评认证”体系表

4 基于SWH-CDIO-E人才培养体系的实践

4.1 优化环境,建设四大能力平台

结合“一线土木工程师”培养目标,优化实践育人环境,建设“四大能力”平台。以教学、培训、技能鉴定、生产、科研与科技服务五位一体为主要内容,以“三真”(设备、产品、环境)为目标,整合现有实验室和实验教学资源,建设BIM实验室、创新开放实验室等,整体提升基地的平台功能。积极开展校际之间、校企之间、学校与科研院所之间的交流与合作,不断提高学生的应用能力和教师的科研水平。围绕“八个共同”,即共同制定人才培养标准、共同完善人才培养方案、共同构建课程体系、共同更新教学内容开发教材、共同建设实习实训基地、共同组建教学团队、共同实施培养过程、共同评价培养质量,实现人才培养规格与产业行业发展和用人部门实际需求对接。

4.2 内培外引,培养双师双能队伍

实践教学需要“双师型”的师资作保证。为此,学院招聘了一批具有丰富实际工作经验的工程技术人员作为教学、实习指导老师。同时,也安排专任教师到相关企业进行调研、挂职锻炼或兼职等。结合学校“名师培育工程”、“青年教师能力提升工程”,实施“1211引才计划”,加快教学科研带头人、骨干教师培养。聘请专业素质高、学术造诣深的企事业管理人才和技术骨干担任兼职教授,产学研用合作优势互补。通过培训、课题研究、社会服务和下企业锻炼,建设一支教师和工程师资格兼具、教学能力与工程实践能力兼备的“双师双能型”教师队伍。

4.3 创新方法,深化课堂教学改革

结合教育教学改革,搭建多维度支撑平台,推行项目制教学、案例教学、体验式教学、研究性教学。推广实施“知识+技能+态度”三位一体课程考核方式,注重职业核心能力培养融入第一课堂,软硬技能并重培养,建立有利于学生个性发展,有利于激发学生创新思维的课堂文化。鼓励教师紧密结合生产实践,积极探索提高课堂教学质量的新模式、新思路和新方法,如基于互联网+创新创业背景下的课堂教学改革。推进开放式、互动式、立体化课堂教学模式改革,实现“以教为中心”向“以学为中心”转变,实现“知识课堂”向“能力课堂”的转变,增强课堂育人的时代性、针对性和实效性。

4.4 产教融合,强化创新创业教育

校企校地合作、产教融合,依托各类资源,为学生进行科研、完成实践创新训练计划等提供条件。在校企合作紧密、具有育人功能的企业建立“企业学院”,实现信息、人才、技术、设备、基地等生产资源和人才培养要素的集聚与共享,推进校企协同创新,合力助推创新创业人才培养。同时,通过学术讲座、创业沙龙、创客空间等形式,有计划、分层次地提供专项训练指导。组织学生开展创业计划(模拟)及参加社会实践、科技节、职业规划大赛、职业核心能力大赛、学生社团等多样化的创新创业实践活动,促进不同年级学生的创新创业实践成果交流。

4.5 应用创新,服务经济社会发展

利用与省内多家大型工程单位建立的战略合作关系,借助其工程技术研究平台,如成龙建设集团、鸿翔集团、宏润集团、浙江合大等已获批的4家省级工程技术中心,构建功能集约、资源优化、开放共享的专业建设平台。联合开展应用技术研究,实现专业团队与企业、行业技术团队融合,获得多方位、多角度、多领域的支撑。注重与土木工程行业的技术水平提升和企业的科技创新相结合,直接解决土木工程建设领域重大技术问题。强化科技与经济、创新技术与现实工程、创新成果与实际应用直接对接,推动重大技术创新、关键技术突破转化为社会生产力。

5 结 语

基于SWH-CDIO-E的应用型人才培养体系已在土木工程取得良好成效：2016 年土木工程学科(一级学科)被遴选为浙江省一流学科(B 类),2017年获批浙江省高校“十三五”特色专业建设项目,《团队互融、平台互通、资源共享——基于真实工程的土木工程类应用型人才创新实践》获2016年省级教学成果二等奖,2016年土木工程专业成为“十三五”第一批校级本科重点专业建设项目。基于SWH-CDIO-E的应用型人才培养体系已经辐射省内外土木相关专业院校,同时涵盖土木工程建设实际应用领域。2014级土木工程专业本科生已顺利毕业。教师团队利用创新成果回馈社会,在省内国内对行业、企业展开技术培训,受益工程技术人员超过4万人次,涵盖建筑、市政、水利水电、公路交通等领域,社会效益显著。创新成果多次参展了省水利先进适用技术(产品)推介会。产学合作成果受到钱江晚报、浙江卫视、浙江在线、青年时报、人民网、新华网等国内众多主流媒体广泛关注和报道。未来我们将对人才培养质量进行跟踪评价,根据评价反馈对人才培养过程进行修订和完善,形成持续改进的人才培养质量循环提升机制。