基于CDIO理念的土木工程人才培养模式研究★

王 静 王 聪

(商洛学院城乡规划与建筑工程学院，陕西 商洛 726000)

1 概述

土木工程专业理论知识与实践研究联系非常密切，其中实践环节是专业领域不可忽视的重要组成部分。在我校的应用型转化过程中，实现教学体系和课堂的改革是人才培养的关键环节。我校在修改人才培养方案的过程中，更加注重课程设计、课程实习、专业实习环节，以期使学生能将专业理论知识和工程实际更好的结合起来。CDIO理念是国际工程教育与人才培养的一种创新模式理念[1]，是一种以能力的培养为目标的教育理念。CDIO理念比较重视综合能力的培养，既重视创新，又关注与社会的协调统一，更加关注工程实践和学生实践能力[2]，所以与我校的应用型转型这个大背景很适宜，土木工程作为一门理论与实践综合性很强的专业，专业的建设和改革，应用CDIO理念是比较科学的。

2 土木工程专业现状

2.1 教学环节现状分析

1)传统教学观念过分强调教师的主导性，极大抑制学生的积极性和主动性，不利于创新能力的培养[3]。传统的课堂，主要以教师的教为主，学生学习主要是被动学习，学生学习的自主性比较差。如《钢结构》课程，老师课堂讲解课程的理论，但该课程与前期学习的材料力学相关性比较强，学生力学知识薄弱，又不会自主学习，所以课堂讲解学生很多听不懂，大多不会自主的将材料力学相关知识点进行复习以便于更好的学习钢结构课程。2)落后的教学方法，教师讲授几乎占据全部课堂时间，扼杀学生思考、分析和解决问题的能力。教师的教学方法，主要以讲授PPT、板书为主，缺乏创新，且土木工程专业课程内容较为枯燥，落后的教学方法使得学生学习兴趣下降，不会主动的思考相关问题，跟着老师讲的走，缺乏分析问题、解决问题的能力。3)课堂教学注重理论，与实际工作脱节，缺乏学科前沿知识、新技术的学习。课堂教学主要以理论知识的教学为主，并且教师大多按照课本规定来讲，课本更新慢，与课程前沿脱节，教学缺乏新技术应用。如《土木工程施工》课程，课本中很难讲解到近几年工程领域应用到的新型技术，课程体系的落后，使得学生掌握不到学科前沿技术知识。4)课程设计相互独立，仅为本课程服务，导致学生无法建立课程之间的逻辑关系，缺乏解决复杂工程问题的能力。土木工程各个课程之间，课程设计是相互独立的，如《房屋建筑学》《土木工程制图》《混凝土结构》等课程，这些课程之间其实关联度非常大，但是课程设计的独立，使得各学科之间的知识也相互独立了，制图与房屋建筑学课程设计如果融为一体，学生对两门课知识的掌握情况都会比较专业，既能学会设计，又能学会绘图。

2.2 实践环节现状分析

土木工程专业包括课程见习、专业实习、综合实习、认知实习、金工实习、社会实践等实践教学活动。但是由于受到一些因素的影响，比如课时较少、软硬件条件不足、师资力量配置不齐全等，实际的效果并不是很理想，达不到应用型人才培养模式下对于学生提出的应当具备的施工技术管理和结构设计的技术能力要求。如我校没有配套的金工实习基地，学生实习需要到别的相关学校实习，由于外校的实验室影响因素多，学生理论学习结束后，实践环节就会有所滞后，达不到理想的效果。

2.3 土木工程专业课程现状分析

我校土木工程专业的课程的分类如图1所示，通识课和专业基础课一般安排在大一和大二，专业课一般安排在大三和大四进行学习，课程的学习是循序渐进的过程，由易到难。专业基础课比如理论力学、材料力学、结构力学等的学习，应该为后期的专业课学习打下扎实的基础，但是由于课程内容多且复杂，学生学习难度大，学习任务重。专业基础课知识掌握不牢固将影响后期专业课程的学习，如《高层建筑结构设计》课程中会大量应用《结构力学》知识；《混凝土结构》《钢结构》课程大量应用《材料力学》知识。课程设计环环相扣，前期学习的重要性毋庸置疑，课程相关度比较大，前期专业基础课学习的好坏将直接影响专业课的学习。

3 基于CDIO理念的人才培养模式构建

基于CDIO理念的土木工程人才培养，建立科学合理的培养方案、课程体系、教学手段和质量评价体系，可以有效解决理论教学与实践教学脱节的问题，使学生掌握专业知识的同时，增强创新能力。

3.1 制定科学合理的人才培养方案

传统的人才培养模式已经不适应现代土木工程专业的发展，我们应该基于CDIO理念着手制定出科学合理的人才培养方案。新的人才培养方案，应该建立新的教学体系，开展新型的教学方法，如项目法、研究型、学课竞赛、实训等。使学生不仅掌握土木工程的基本知识和理论，还具有一定的实践组织能力、综合应用能力、研究开发能力与应用创新能力等工程能力。并且能够在毕业后从事勘察、设计、施工、管理等方面的工作。

3.2 构建创新型专业课程教学体系

传统的教学模式以老师讲课学生听课为主，交流和互动较少，学生自主学习的积极性不强，所以提高学生的学习积极性和主动性成为重中之重。CDIO理念就是要求体现学生的主体地位，激发学生学习热情。在传统课程基础之上，增加实习、课程设计、生产实习，多增加实践和实验课程，使得教学活动多元化，提高学生学习热情和创新型思维。以学生为中心，使学生在逐步的学习过程中，通过理论与实践结合、课堂与课外实习结合，体会到在应用中学习，将理论与工程应用结合起来，形成良性互动，提高教学的有效性。

3.3 加强教师队伍建设

教师教学观念、教学方法的落后，专业知识的陈旧，专业技能的匮乏，直接影响土木工程人才的培养。通过调研发现，土木工程的教师大多是毕业后直接参加工作，自身的工程经验缺乏，不能很好的将理论与实践结合起来。对于这一类青年教师，鼓励多参与项目，去企业调研，参加行业研讨会，学院也要加强校企合作步伐，为教师与企业之间构建良好的合作学习平台。多学习先进的技术，不断更新专业知识，了解行业前沿动态，提高教师的整体素质。

3.4 课程考试体系改革

传统的课程以考试为主，学生学习以课程期末考试成绩为主体，学生的学习缺乏一定创新，学习以掌握课本知识点为主，个别学生缺乏学习热情，为考试期末突击学习背诵知识点，老师课堂想扩展新型技术或应用受到课时和考试限制。传统的考试方式有优势有劣势，可以根据具体的课程需求，进行考试体制改革。如，教学时老师将学生分成若干小组，平时以小组的形式完成课堂任务，老师根据小组项目成果汇报给予成绩，这样老师的教与学生的学自主性都比较大。

3.5 系统构建高效的实践教学体系

借鉴CDIO工程教育理念，构建土木工程专业实践教学体系框架，如图2所示。在该实践教学体系设计中，将专业基础课和专业课所涉及的实验、实习实践、课程设计和毕业设计以及课外科技活动等实施于相关课程中。在全部实践教学体系运行中，注重培养学生的工程实践能力和团队协作能力，力求将学生的工程素养、团队素养和职业素养贯穿整个实践教学过程。

4 结语

土木工程专业理论与实践密切联系，专业知识复杂，应该正确理解CDIO理念的内涵，根据学生的实际情况以及社会发展的需求，结合土木工程专业人才培养建设现状与发展条件，从制定基于大工程观的人才培养方案，组建培养创新精神与实践能力的专业核心课程体系和教学体系，到创建土木工程专业高效的实践教学体系，以及设立多元化的教学质量评估体系，全面构建土木工程专业应用型人才培养创新模式与机制，并探索出一条能够适应行业发展需求、实现理论教学与实践应用良好结合的地方工程教育专业人才培养的可持续发展之路。