基于CDIO教育模式下土木水利专业研究生培养模式改革与探索

杨楠，滕永富，丁小雅，张道明，吕春

（齐齐哈尔大学建筑与土木工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006）

1 引言

目前，我国专业学位研究生教育得到快速发展，由培养全面发展学术型人才逐渐转变为培养高层次应用创新型人才。2018 年，教育部将工程硕士划分为包含土木水利的8 个专业学位类别，但专业硕士培养目标定位不清晰，培养方案不适应形势发展，与学术型硕士研究生培养模式同质化，人才实践能力不显著等问题仍然存在。如何实施创新型专业硕士人才培养模式，依据学校类型的不同，还有很多值得探讨的地方，是摆在专业硕士教育面前现实而重要的课题。

CDIO 工程教育模式是近年来国际工程教育改革的成果，是国内外普遍实施的一种工程教育理念和模式。CDIO是Conceive（构思）、Design（设计）、Implement（实施）和Operate（运行）的缩写。CDIO 培养模式的显著特点是以学生为中心、以能力为导向、注重实践性和创新性，以及突出团队合作意识。目前国内高校在开展本科工程教育认证工作时，都考虑了此模式。然而，在专业学位研究生培养过程中，鲜有引入该理念的案例。因此，本研究结合齐齐哈尔大学自身办学特色，将CDIO 理念引入到我校土木水利专业学位研究生人才培养过程中，具有广泛的理论与现实意义[1-4]。

2 CDIO教育模式发展趋势

瑞典率先借鉴CDIO 标准，为工程教育的系统化、规范化发展指明了方向。王瑞胡在此基础上，进一步将CDIO 的12 条标准归纳为培养目标、环节、成果、质量评估4 个要素[1]。我国部分高校将该标准与工程硕士培养所包含的课时培养、创新能力提高、课程评估体系以及教师体系完善等进行了高效组合[2]。

朱爱民等[3]基于CDIO 理念，制定了以需求为导向的交通土建工程类专业人才培养方案。着眼于实际行业调查，为满足人才需求所制定工程硕士专业学位人才培养目标，精确概括出专业要点，确立课程方案等要素。安徽理工大学在制定工程类硕士培养方案的时，精心设计考核点，对研究生进入基地后应该掌握的知识进行充分的预设，并制定了科学的考核指标，考核点覆盖工程认知、工程案例等若干方面[4]。

汕头大学基于CDIO 理念，将研究生的创造能力、动手能力、主动获取知识能力、研究能力作为评价体系内的一级指标点，将上述实践创新能力培养体系中所包含的具体培养环节进行归纳细化，其中显式指标项主要包括开题、中期及毕业答辩成绩，科技创新及竞赛情况，公开发表论文或专利，专业实践期间的设计方案，主持或参加科研项目等。隐式指标项主要涵盖掌握工具、解决实际问题、文献阅读、团队协作以及学术交流等能力。将其与各项一级指标进行分类对应，形成二级分项指标，从而建立“二层次”指标体系，进而采用合理的权重系数，可形成以实践创新能力培养为导向的研究生教育评价体系[5]。

3 基于CDIO教育模式的土木水利专业硕士人才特点

与传统教育模式侧重点不同，其注重把“有理想、有道德、有文化、有纪律”等理念融合至大学生培养体系中，为培养合格的社会主义接班人做出应有贡献。传统教育模式紧紧围绕课程体系以及专业建设，侧重于传播理论知识以及掌握理论知识的牢靠程度。该教学模式下，专业精品课程的传授偏向于单一的由丰富教学经验的教师传授，缺乏详细的工程领域及施工企业等实践教学内容。在此培养模式下培养的学生欠缺实际工程经验，对于道路、桥梁、房建等实际土木类工程经验问题解决能力同样欠缺，长此以往造成无法培养出符合实际社会所需求的工程型专业人员。以往的教学传统大多看重“教”，而往往忽略了“学”，过于强调教师的主观能动性而弱化学生，使其处于较弱势地位。该种教学观念会很大程度影响学生学习的创新性与能动性，使学生不能得到全面挖掘，也无法充分发挥其创新能力。

土木水利行业对于研究生人才的需求，更注重人才步入行业过程中对于解决工程技术问题的逻辑性和判断能力。这就需要对于人才教育过程中将“教”“学”“做”三位一体体现在专业育人过程中。不仅需要专业知识的输送，还需要根据实际问题具有着手去“做”的思维能力。CDIO教育模式围绕学生为中心，同时将能力作为风向标，更加注重实践性以及突出合作意识，使工程人才在行业发展中具备参与工程专业的实践能力。

4 基于CDIO工程教育模式下教学改革方法

4.1 基于CDIO模式构建土木水利专业人才培养方案

通过制定围绕CDIO 理念的土木水利专业学位硕士研究生人才培养方案，解决培养过程中与企业脱钩、行业实践环节过于简单化、形式化等问题，深化人才培养目标方案，为培养出一支可以围绕土木水利工程领域深挖科学研究、施工管理等工程技术领域的高精尖人才做牢靠储备。

通过前期调研，高校牵头和施工企业、科研院所等相关联合培养单位深入探讨、共同研究从而制定出切合实际的培养方案。校企双方齐心协力合作，从学生角度进行职业能力分析、量身制作课程设置教学计划，制定合理的培养目标，将校企合作宗旨贯穿始终。此宗旨规划正契合了研究生人才培养应主动适应土木水利行业发展需求的观点，是研究生培养与土木水利行业统筹发展有机统一的体现，使专业学位研究生人才培养的适应性有效增强、针对性精准提高，同时能够对应人才培养目标指标点，进行专业学分课程设置。该理念着重于打牢学生实践能力基础，引入企业导师授课，将企业专业实践纳入必选课体系，调整专业选修课课程设置，提高实践课程占比；增强学位论文质量要求，细化各项标准及指标。在明确规定下，学生在完成学位论文过程中需全方位对综合运用专业理论、工程技术知识解决土木水利问题的能力有所体现。

4.2 构建“沉浸式”CDIO教学环境

建设校内CDIO 创新实践中心，营造产学一体化的教学环境，并构建情境化教学方式。依据土木水利专业学位人才培养理念，构建校企融合实践教学模式。该教学模式旨在组建完善的校内导师和企业导师联合培养机制，多渠道联合企业内工程经验颇丰、参与项目多样的专家聘请为校外导师，成立多方联动的指导教师团队。与此同时，将企业内教育资源融合至研究生教学体系当中，与企业共同建立多种形式的培养基地，推动产学结合、协同育人发展。

4.3 “三位一体”实践教学模式研究

结合齐齐哈尔大学自身师资条件、生源质量、合作企业等因素，构建以土木水利行业需求和职业能力为导向、学生产出为本的研究生培养体系，依据不同类型的课程对毕业要求指标点的支撑关系与支持程度，制定相应的课程教学质量标准，以便解决土木水利专业硕士人才培养中协同性不足的问题。将课上教学与校内外实践进行有机结合，模式如图1 所示。“三位一体”的校内外联合实践教学模式是一种能够将二者进行高效有机整合的模式，是将理论与实践二者并驾齐驱的重要体现，是“实践型、应用型”专业学位硕士研究生教育培养体系的代表。通过课堂教学和校内外实践相结合，在联培过程中关注学生对问题的分析与解决能力，可以将理论知识与实际工程充分联系，把校园与实践基地作为结合整体的优势发挥到最大化。

图1 “三位一体”校内外融合实践教学模式

在校内外融合实践教学过程中，学生需采取小组协作、案例汇报等方法完成教学过程，做到将学习与工作融会贯通。在人才培养过程中，校内课程与校外实践环节的设置需满足专业对人才的需求，同时应加强职业道德与人文素质教育的传授。在设立教学方法时，要以学生为本提升个人职业水平，培养个人综合能力。在选择导师时，实行以工程能力培养为导向的导师组指导制，导师组的构建是以双导师制为主体。在实践教学中，选取施工单位实践基地现场实习和校内实践场地实验验证等方式进行联合互动式教学。

4.4 基于CDIO理念的课程教学评价方式探索

土木水利专业学位硕士研究生的课程教学评价方式应加强对过程的重视程度，要紧密围绕促进评价对象的发展为中心，不以单一的考核结果作为评价学生的标准。在教学模式中提升学生的创新能力，考核学生的综合水平，如理论知识方面加强对基础概念、方法及科研技能的考核；实践能力着重考核实操能力及工程实践能力等。通过构建校内外融合的土木水利专业学位硕士研究生实践教学模式，解决以往工程硕士实践环节流于形式，实践内容和实践质量不宜考评等问题。

在课程教学评价方式中，对学生的考核要涵盖课程学习、专业实践、学位论文三个方面。对课程学习阶段考核时，不仅要对课程理论知识进行考核，还应增加对工程案例分析和实践能力的考核。对专业实践阶段考核时，以职业能力评价为中心，从实践过程考核、结果汇报等角度辅助评价。对学位论文阶段考核时，以学术性论文评价为考核基础，综合考虑是否能够解决实际工程、能否推广至工程行业中。

5 结语

通过对土木水利研究生人才培养模式和考核评价体系进行有益探索与实践，打造沉浸式CDIO 教学模式，可以让学生能够充分感知实际工程与专业领域需求，避免高校教育与工程领域脱节现象的发生，提升了学生的职业意识、职业能力和素养。为培养出能够与国际科研水平接轨、可满足专业领域需求、促进行业发展的高层次应用型人才做贡献。