基于CDIO理念的土木工程专业工民建课程体系教改思考

吕洪淼

（辽东学院城市建设学院土木工程系 辽宁·丹东 118000）

土木工程专业是理论知识与工程实操关联极为密切的专业，实操性强是土木工程科目的显著特色。实践性教学版块在其所有专业教程系统中有着不可或缺的功能，是提高学生动手技能、创新技能与专业素质的重要渠道与关键模式。CDIO是21世纪初美国麻省理工学院与瑞典皇家理工学院四座院校研发团队给出的全球工程教育与专才培育的创新模式，其以构思（Conceive）、创设（Design）、操作（Implement）与运转（Operate）全流程为核心，让教学活动中的基础理论教授、专业实验操作与教程创设等互动与工程实践相融合，让学生以自发的、实际的、教程间的有机关联的模式培训学生，培养学生的工程技能。

1 以CDIO理念为核心的土木工程专业毕业设计改革简述

土木工程专业技术人员要直接面对土木工程创设、构建、管控、服务等工程的具体问题，工程系统既能的培育极为关键。基于CDIO关联的土木工程专业毕业创设，正是与这个需要相吻合的一种毕业设计模式。

1.1 基于CDIO的毕业设计观念

CDIO教学模式是近年来国际工程教学发展的新方向与新观念，对工程教育的发展而言影响巨大，越加被教育领域所青睐、关注与研讨。CDIO以全生命周期为核心与载体，让学生以自发的、实操性强的、教程间有所关联的模式完成学习，以获得工程技能与经验，培育学生工程理念与素质、工程实践与创造性。

CDIO理念下的教学，倡导用形成与现实环境中的疑问来启迪学生的思维，支撑并激励学生有目的性地化解难题，是问题类研习、延展性学习、案例研习与项目研习。CDIO模式关注学生的论点与体会，让学生能够在项目任务中完成经验值的获得的活动，并激励学生完成创新性思维的培养。CDIO教育纲要把工程应届生的技能分成工程基本理论、个体技能、人际交流技能与工程体系化技能四大维度，纲要需要以综合的视角让学生在这四大维度上获得预期收益。毕业创设正是培育学生个体技能、人际交流技能与工程系统技能的重要活动。鉴于CDIO模式的毕业设计改革，倡导用真实繁杂的案例体现创设主体，创建设计必需的氛围，让学生在毕业创设方面将能力与理论相融合。

1.2 以团队为中心的毕业设计模式

以CDIO国际工程教学模式与观念，以大工程理论与全生命周期为毕业创设的基本路线，建立毕业设计团队培育系统，让人际互动技能培育与工程系统技能培育在毕业创设中得以呈现。

例如，以实际工程项目为案例，挑选与毕业创设的工程项目，从院校2011届与2012届土木工程专业应届生班级的15名毕业生组成毕业设计团队，分为6个专业方向组（每个小组2-3名学生），即项目调研组、路线创设组、路基路面组、涵洞组、隧洞组、概算与施工组织创设组。团队各司其职、分工合作，一道进行项目创设工作，完成以团队协作为核心的毕业设计练习，全方位培育学生的工程系统技能、人际交流技能，培育创新能力与专业综合能力。

2 基于CDIO观念建设土木工程专业实践教学系统

参考CDIO工程教学观念，要构思土木工程专业实践教学系统。在此实践教学系统创设阶段，把基础教程、专业基础教程与专业教程所牵涉的试验、实习实践、教程创设与毕业创设与课余科技互动等融入教学中。在全方位实践教学系统的运转阶段，重视培育学生的工程实践技能与团队合作意识，力图让学生的工程素质、团队意识与职业素质在整个实践教学中一以贯之。

2.1 试验版块

试验包含基础教程、专业基础教程与专业教程的试验。试验版块的构思与创设能够帮助学生完成各种教学活动。试验从基础试验、原料特性试验转变成结构特性试验，学会生在解读原料的力学特性后把原料制作成各类受力部件或结构，透过构建或结构试验来解读原料的力学特性。这一流程的实践与操作，可以磨炼学生使用所学理论化解具体问题的技能。在试验教学阶段，基于CDIO工程教学观念，需要强化学生的自发参与性，构建制做与试验操控均以学生为主体，让学生初步学会构思、创设、实践与运转的全流程，充分培养其思维能力。

2.2 实习实践版块

实习实践版块中，透过基础实习、专业基础实习与专业实习由浅入深地提升学生的工程实践技能，让学生逐渐培养起工程化理念。在实习实践教授中，基于CDIO工程教学观念，激励学生自发的、实际操作的、课程关联性强的模式来进行学习。实习实践不但能够为学生发现本身专业理论与实践能力的缺陷，也是培养学生团队合作意识、提高创新能力、研习社会理论与改造三观的关键法宝。

2.3 设计版块

基于大体系视角构思的教程创设阶段，策划出的每一个教程创设、力图培育学生使用有关专业课的基础理论化解工程实践中的具体问题的技能，让学生可以知行合一，逐渐形成工程化思维，激发创新能力，提高研习技能。

2.4 土木工程专业实践教学系统

基于CDIO观念的土木工程专业实践教学系统覆盖了所有教学实践流程。在践行与运转阶段，需要学生在课堂上进行试验与创设，在课余时间进行科研练习项目、大学生创新核心任务与大学生结构设计大赛，锻炼大学生的工程实践能力。

3 土木工程专业实践教学系统支撑系统建设

基于CDIO观念建立土木工程专业实践教学系统必须具备既定的支撑环境方可实现。土木工程系列教程是透过教程教学、互联网教学、试验教学、创设教学、实习、社会实践、自学与考察等多类教学模式混用而成的。课程系统构建既要与研习者认知定律相吻合，有必须与传授者的教学需求相吻合。通常包含以下内容：

3.1 细化培养方案与教程纲要

怎样在有限的时间与制度下让土木工程专业的应届生兼备建筑领域所必需的理论、能力与素养是当前土木工程专业教学改革必需触及的问题。以CDIO各技能程度级别的特点，在大学四年的教程设立中，第一与第二学年培育学生本科目的基础理论、重要的工程基础理论、社会职责感、高尚的职业操守与人文关怀思想；第三学年度透过工程项目实施专业理论的研习，每门教程的教学纲要融合各类工程项目凸显做中学的观念，构成自发研习、团队合作等工程技能，让学生兼备迈入具体工程所需的专业理论与基本技能；在第四学年度的教程创设阶段，专业能力的培育极为重要，要创造机遇让学生完成具体工程的演练，让学生兼备丰富的专业工程实践经验，并兼备发现与化解具体工程难题的技能，可以主动地依照工程项目需求研习其余理论，充实本身的专业理论，提升专业能力。

3.2 进行项目法教学，推动工学融合

CDIO教学模式需要学生在工程项目的全生命周期进行研习与实操，关注让学生参加工程项目，从项目的构思、创设、制作与运转四大版块进行研习。把项目引进课堂，激发学生的研习趣味，完成做中学、做中教。

3.3 构建科学的考评数据与考评系统

传统的学习考评通常使用测验的模式进行，并以成绩的优劣来判断学习效果的优劣，不重视学生的研习流程。传统观念下的学业考评仅注重成果，有着极浓郁的功利性，学生仅需接纳课堂传授的理论并得到优异的分数就完成了教学任务。CDIO教学模型从目标到内涵都倡导要重视研习流程，模型需要学生在掌控理论与专业能力的前提下，将个体的学业发展、职业规划整合到商品构思、创设、实践、运转四大时段中，在流程中掌控必要的理论与能力，提升工程实践技能；模型需要应届生可以掌控基础的工程原理，可以完成工程商品的改善与创新。引进CDIO模型，就需要学生考评以过程为核心，重视理论、能力的研习流程，重视实践阶段的学以致用的技能，力图完成理论与实践操作技能的融合。

3.4 个体实践能力与试验态度的培育

进行系统试验教学，不但要完成单次课堂试验内容的创设，也要把多次试验课内容实施融合，给出一个较大范畴的实验题目，让学会透过归纳试验课题，提升其个体实践能力。比如：在CDIO模式下，笔者透过与实验课教师交流，不再局限于单次课程的教学项目驱动，而把试验教学阶段几类核心试验（砂石筛滤、水泥基础特性、混凝土配比创设、混凝土和易性、力学特性试验等）实施融合，给出一个新的试验主题，例如常规混凝土原料创设与特性。学生在看到这样有趣的试验题目后，会自发完成砂浆、水泥的材质挑选，原料基础特性的检验、混凝土组成创设与硬化混凝土特性检验等。需要学生自发拟定实验流程，编排试验进程，完成试验，最后以提交试验课题成果的模式，提交全部试验汇报书。

在学生试验阶段，教师要重视学生实践能力的培育与实践心态的考查，重点针对试验中产生的原料特性起伏的难题，考查学生处理冲突的技能，并依照具体操作完成分数的评定，而变更以试验汇报书作为考评根据的传统模式。

4 结束语

综上所述，基于CDIO观念而构建的土木工程能力培养纲要，依次从基本理论与推导技能的培育、个体实践能力与试验事态的培育、试验团队构建与合作技能的培育、材料构思创设与实践技能培育几大层面完成了教学实践与教学归纳。构建新式的教学模式与能力培养纲要与 CDIO所依照的12条考评准则相吻合，提升了学生的学习自发性，强化了学生动手解决难题的技能。