基于CDIO理念的路桥养护施工机械化课程体系构建

汪莹 陈燕飞 蒋玲

摘要：针对目前路桥养护施工机械化人才培养中存在的问题，构建基于CDIO理念的路桥高素质复合型人才培养课程体系，建立相关教学模式和教学评价体系，有助于提高学生的实践创新能力，为工程教育改革积累相关经验。

关键词：CDIO理念 高素质复合型 人才培养 模块化

中图分类号：TH126 文献标识码：A 文章编号：1009-5349（2019）07-0015-02

2000年，美国麻省理工学院等大学首次联合提出了CDIO工程教育理念，它包括了四大方面内涵：设想（Conceive）、设计（Design）、执行（Implement）、和操作（Operate）。该教育理念通过引入产品的全寿命周期概念，对传统的教育模式——课内授课进行改革，让学生在学习相关工程技术的过程中更好地发挥主动性、实践性和协同性。

路桥工程的全寿命周期主要分为规划、设计、施工和运营四个阶段，它和上文所述的CDIO生命周期过程一一对应，所以我们可以运用该工程教育理念来进行路桥类人才培养体系的探索与实践。

一、养护施工机械化人才培养遇到的问题

2015年，国家发展改革委、外交部、商务部联合发布了《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》（简称“一带一路”愿景与行动）。在该文件中明确提及交通基础设施的关键通道、关键节点和重点工程是建设的核心要素，要想提升道路的通达水平，需要对相关缺失路段进行打通，对瓶颈路段进行疏通，并对道路相关安全防护设施和管理设施进行配套。[1]

国家从战略层面对道路基础设施建设提出了高需求，则与之相对应的人才质量也面临着新要求。

（一）养护施工企业人才需求

随着科技的高速发展，在交通建设领域机械化水平不断提高，各种施工养护机械及装备不仅要完成集约化施工，而且智能化程度越来越高；与此同时，交通建设领域的“四新”技术（新设计、新技术、新工艺、新材料）也在不断涌现。这些都对正在从事或即将从事路桥养护施工一线的技术人员提出了新的要求和挑战，他们不仅要具备常规的路桥施工、病害识别与处治的能力，还应具备使用集快速化、集成化、智能化为一体的综合施工养护设备的能力，并在相关的实际工作中能创造性地开展工作和解决问题。[2]

通过对省内大型的知名养护施工企业的调研，我们发现这些养护施工企业都拥有自动化、智能化程度高的交通建设机械及设备，可在实际项目实施过程中，这些装备并不能充分发挥其效用，进一步提升其施工作业质量。造成这一现象的原因很大程度上在于从业人员不能熟练地同时掌握施工养护技术技能和工程机械技术技能，因此企业在此方面的复合型人才需求缺口是非常巨大的。而目前国内职业院校所开设的与之对应的专业及培养的学生还是以单一专业类型为主，具体表现为路桥施工技术专业学生对材料类型、施工工艺及施工质量方面技能掌握比较熟练，但对自动化、智能化程度高交通建设机械及设备运用一筹莫展，而工程机械相关专业学生则刚好与之相反，因此所培养出来的学生不能完全满足企业对人才的需求。

（二）涉外工程建设的需要

“一带一路”愿景与行动中提及“走出去”发展战略，越来越多的交通建设企业在近年来都开始承接涉外工程，在国际市场竞争环境下，企业对于人才的要求又将进一步提升。欧美等发达国家的交通施工技术人员都同时兼备交通施工范畴和工程机械范畴的技艺，他们不仅可以熟练地进行交通建设机械和设备使用及维护，而且对于交通施工全过程的技术技能也掌握得非常透彻，在施工现场能高质量地完成相关施工作业。

在此环境下，国内交通建设企业如何抓住发展建设机遇，培养适应国际工程建设要求的一线技术技能人才将是今后数年企业面临的一项十分重要紧迫的任务。

二、路桥养护施工机械化课程体系的构建

从上述需求分析中我们不难看出，养护施工机械化人才实际是复合型高素质劳动者和技术技能型人才，他们不仅需要有良好的职业素养和创新精神，更需要跨领域掌握施工、养护、机械维护及操作等相关知识和技能，从而适应现今形势下养护施工领域的需求。本研究项目以该类复合型人才培养为研究依据，构建与之配套的课程体系。对照CDIO工程教育改革的基本思想内涵及其标准和教学大纲，CDIO理念下的课程体系构建，不仅需要将知识、能力和素质培养集于一体，相关的技术要素和非技术要素训练也要集成，从而完成理论要求和相关知识之间的互相支撑。[3]

参照上述模式课程一体化的设计原则，在分析现有的路桥养护施工机械化课程体系中存在不足的基础上，对课程体系进行了重新架构，从而形成了以二级项目为主体的系统化课程体系模型。该系统化模型中二级项目分为两个层次，第一层次即所谓的一级项目，主要是课程体系中的核心主题内容，通过引入全寿命周期的过程经验来重点突出；第二层次即所谓的二级项目，主要是课程体系内涉及的各课程之间的联系，通过多种教学方式来提高学生对课程知识的理解，理论结合实践。

具体在课程组织方面，为了方便二级课程体系的实施，我们将养护施工机械化方向的课程按照不同的主题内容进行组织，每个主题针对养护施工机械化方向的某一领域，主题内容学习持续一个学期或者是连续的两个学期，重点突出各课程之间的相互联系。与此同时，各个课程都按照相关的主题内容进行知识重组，降低学科之间的割裂性，增强知识结构之间的相互联系，从而提高学生对工程问题的认知能力。

根据以上对课程体系的分析与养护施工机械化方向专业的特点，基于CDIO理念的养护施工机械化方向课程体系的构建如图1所示。

从图1中可以看出，课程体系主要包括四个按照主题内容组织的不同领域的课程子课程体系，而各子课程体系則包含多门课程，这些课程不仅有与主题内容相关的专业课程，同时也包括人文社科类课程。在具体子课程体系的学习中，考虑到相关课程之间的联系及学习者的理解接受习惯，一般建议按照前后续课程的顺序（自左至右）进行学习，以便于相关知识点的把握。

三、路桥养护施工机械化教学模式的实施

围绕上述课程体系，实施六段式工学结合、教学做三位一体的教学模式，该教学模式重在强化技能，“学中做，做中学”，融教、学、作为一体，实现学生“双证书或多证书”就业。

教学模式分为六个阶段。第一阶段：主要进行基本能力和素质的学习（两课、英语、高等数学、工程识图与制图、专业文化等）。第二阶段：主要进行专业基本能力的学习（材料、测量、机械基础等），并利用课程的实训周进行测量工的技能强化培训，考取测量工证书，暑期则安排施工现场的见习，了解施工现场的机械及施工流程，进行测量放样的现场实习。第三阶段：主要进行专业岗位能力的学习（路桥施工技术、工程机械构造与维修、工程机械液压与液力传动等），并利用课程的实训周进行工程机械操作工的技能强化培训，考取工程机械操作工证书。第四阶段：深化进行专业岗位能力的学习（公路工程检测技术、公路病害识别与处治、工程机械故障诊断技术等），暑期安排施工现场见习，进行施工养护技术员、工程機械机务管理等岗位的现场实习。第五阶段：进行专业岗位方向能力的强化学习（公路施工组织与概预算、工程机械设备管理等）。第六阶段：根据学生兴趣及企业需求情况，进行顶岗实习。

四、路桥养护施工机械化的创新训练与评价方式

在相关课程的具体实施过程中，我们以校内的国家级、省级实训基地平台为依托，对照人才培养目标要求，开发了系列配套的模块化实训项目，方便学生根据具体的岗位方向需求来进行选择、组合、强化训练，培养学生的职业能力，提升职业素质，获取相关职业资格证书；通过引入相关知名路桥企业文化，融入创新教育理念，开设相关创新创业课程和社团，在基本职业能力和专业职业能力训练的基础上，开展岗位综合职业能力训练和创新创业能力训练，进一步提升学生的综合素质培养。[4]

在评价方式方面，则分两个方面来进行考核评价，理论教学方面侧重笔试及方案编制，实践教学方面则侧重实验、实训及顶岗实习，采用阶段评价、目标评价、理实一体化评价相结合的多元性评价方法，在评估学生学习效果的基础上，监控教学的进度，完成对教学质量的评价。

五、结语

本文基于CDIO工程教育理念，对养护施工机械化方向的课程体系进行构建，将知识应用+创新能力融入主题内容中，并对构建后的课程体系进行评价，为公路交通行业培养一批具有“具有全球化视野，精施工、懂机械、能管理”的高素质复合型人才，也为今后工程教育改革积累相关经验。

参考文献：

[1]汪莹，蒋玲，陈燕飞.路桥养护施工机械化高素质复合型人才培养体系的探索与实践[J].职业技术，2017（7）：11-14.

[2]陈燕飞，王洁林，汪莹.机械化施工高素质复合型人才培养需求分析[J].筑路机械与施工机械化，2016（11）：111-113.

[3]唐红雨，黄海峰，王红林.基于CDIO的技能型创新人才培养模式研究[J].高等职业教育（天津职业大学学报），2014（4）：30-34.

[4]汪莹，蒋玲.基于创新人才培养的实践教学体系构建——以高等级公路维护与管理专业为例[J].中国电力教育，2012（32）：86-87.

责任编辑：张蕊