基于CDIO概念的土木工程专业教学研究

 

  随着我国土木工程技术的飞速发展，高品质人才的社会需求量也随之增大，土木工程专业全面提升人才培养质量显然至关重要。基于此，CDIO 理念在教学中的深入贯彻与落实就成为决定性因素。为此，课题组立足该课题进行探索与研究，希望广大土木工程专业教师以及相关学者能够从中受到一定的启发。

  （一）CDIO理念的深层内涵

  所谓 CDIO 理念，主要是指让学生能够真正积极而又主动地参与到产品研发至运行的全过程之中，无论是在个人能力上还是在团队能力上都能得到全方位的培养，其内涵极为深刻。就其内涵而言，主要指学生工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，每个层面中又涉及诸多相关能力与知识，该理念既对土木工程专业教学改革与发展提出了严峻的挑战，又带来了前所未有的机遇。

  （二）落实到土木工程专业教学的价值体现

  通过深入分析 CDIO 理念的深层内涵不难发现，其在学生知识与技能、能力与素质的培养上有着明确的要求，其中专业知识与技能的培养更加系统化，更加突出知识的基础与核心所在；同时，在专业技能的培养与提升上，也更加强调专业思维的深化与拓展，以及人际交往技能的培养。而在能力与素质的培养中，其明确指出学生要具备极强的职业道德素养。这些恰恰是当今土木工程人才适应社会发展所必须具备的条件，将该理念落实到教学活动之中，显然具有极高的实用价值。

  （一）学生知识技能与思维能力的协调发展

  知识技能与思维能力的培养是每一学科课堂教学的首要任务，土木工程专业教学也不例外，特别是在CDIO 理念之下，对学生专业知识、专业技能、思维能力的提升与培养提出了更高的要求。同时，在理论知识的强化上，要以技术革新、技术参数等相关理论知识为主体；在技能强化上，要将技术掌控等核心技能的培育视为重点；在思维能力的培养中，必须将推理思维、探究思维、系统思维培养视为核心，由此才能确保为土木工程

领域的又好又快发展提供强大推动力。

  （二）职业精神的塑造必须得到高度的重视

  就当今土木工程人才的总体需求标准来看，人才必须具备极强的职业道德与职业能力，这是承载我国土木工程快速发展的核心所在，主要表现在传统思想与理念的传承和创新两个方面。为此，在 CDIO 理念下，土木工程专业教学必须将职业精神的塑造作为主要侧重点，力求人才培养能够始终与时代用人标准相适应。

  （三）要始终紧紧围绕社会与企业的切实需要

  CDIO 理念是在当今土木工程发展大背景与大环境下所提出的，具有极强的时代先进性，这为土木工程专业教学更加适合时代发展要求提供了强有力的保证。为此，在土木工程专业深入贯彻与落实 CDIO 理念的过程中，必须以社会发展与企业切实需求为依托，有针对性地进行教学方案改革与调整，这样才能确保该理念的深入落实，为提高土木工程专业人才培养质量提供有力保障。

  （四）教学形式应不断加以丰富

  就 CDIO 理念的基本内涵而言，土木工程专业教学不仅仅是理论与实践相结合的教学过程，而且是课上学习与课后交流、培训、推广相结合的教学过程。基于此，在土木工程专业教学活动中，不仅要强调理论与实践教学相结合的教学思想，同时还要走交流、研讨、推广和培训相协调的发展道路，因此教学形式的不断丰富必须得到高度的重视。

  （一）理论教学要强调学生技术知识和推理能力的协同发展

  众所周知，土木工程专业人才必须具备极强的专业技术和推理能力。专业技术是人才岗位胜任力的重要保证，推理能力是人才化解一切技术问题的“内功”，这也正是 CDIO 理念对土木工程专业教学改革与发展所提出的新要求，而学生技术知识与推理能力的协调发展必须要在理论教学中充分体现出来。其间，必须从以下两个方面着手。第一，技术革新应作为理论教学的重要组成部分。毋庸置疑，技术革新是推动生产力不断发展的核心动力，也是技术创新的成果展示，掌握技术革新的要求与方向显然是土木工程专业人才培养的主视角。为此，在理论教学实践中，必须针对当前现有的先进技术进行明确阐述，并且还要将技术特征、技术参数、技术升级的特征向学生不断地剖析，进而让学生能够理解土木工程技术革新的使命所在，力求不断提升自身的技术知识水平。第二，案例教学要作为主要的教学方法。在理论教学活动中，教师要善于搜集真实的案例，并将其作为最基本的教学素材，以供培养学生推理能力所用。在教学活动中，教师还要具备借助真实案例展开详尽分析与引导的能力，让学生能够感受到技术变革的发展历程，并且要指出在技术应用上存在哪些优势与不足，进而帮助学生能够逐步形成推理能力，这恰恰是 CDIO 理念在土木工程专业教学中落实的直观体现。

（二）职业教育渗透要作为教学新的基本内容与任务
  在 CDIO 理念下，学生的基本个人能力培养必然要作为土木工程专业教学的一项新内容与新任务，而个人职业技能和职业道德素养培育则是重中之重。其中，推理和解决问题、在实验中探寻知识、系统思维、个人技能和态度、职业技能和道德是基本内容，而培育学生探索意识、思维拓展能力、职业技能、职业道德素养则是教学任务的新重点。为此，在土木工程专业教学活动中，必须做好以下三个方面。第一，要立足行业需求，加大学生探索思维的培育。土木工程专业作为我国工程型人才培养的主要摇篮，学生能否具备研究与探索能力关系到土木工程领域能否实现又好又快发展。为此，在 CDIO 理念下，土木工程专业教学必须进行学生产品品质方面的强化，这既是学生必须具备的职业道德，也是学生必须具备的职业能力和素养，进而才能为提高土木工程专业教学品质提供强有力的推动。第二，要审时度势，强化学生职业技能。所谓的职业技能，是指学生能够在专业领域体现自身价值的技能总称。其中，既包括学生的专业操作技能，又包括学生的探索与研究技能。而这正是 CDIO 理念下土木工程专业教学所要关注的新重点，不仅要在学生技能层面上不断予以强化，还要将职业与技能之间存在的必然联系不断加以渗透，进而确保学生专业课学习始终围绕职业发展而进行。第三，结合行业人才需求标准，全面提高学生职业道德素养。在当今时代飞速发展的背景下，各行各业的各个领域都在谋求创新，土木工程行业的发展依然如此，传承并创新工程技术、工程材料、工程结构是土木工程行业得以可持续发展的灵魂。为此，创新也自然成为土木工程行业人才的主要需求标准，不断实现创新发展也是该专业学生的职业道德素养的重要评价指标，在教学活动中广大教师必须加以深化。（三）实践教学要将人际交往技能深化作为主要工作通过深刻理解 CDIO 理念的内涵不难发现，学生的主动性与实践能力培养是该理念的重要组成部分，而有效开展实践教学是必然出路，要让学生在实践教学中学会相互沟通、相互交流、取长补短，这样才能确保学生专业技能水平的稳步提高，为满足当今时代土木工程行业人才需求增添重要的砝码。可见，人际交往技能的深化应视为实践教学的主要工作，具体操作应包括以下三个步骤。第一，团队协作能力的培养要置于首位。所谓的团队协作，指的就是团体内部能够在规定的时间内，高质量地完成某一项任务。这一过程中，不仅要做到分工明确，还要做到能够针对某一问题进行攻坚克难，在相互沟通的过程里找到最佳的解决方案。由于土木工程专业学生走入工作岗位之后，必然要面对高质量的工程项目，而这些工程项目不可能凭借一己之力完成，必然需要团队成员之间的密切合作，所以团队协作能力的培养就要成为土木工程专业实践教学的根本，这也是 CDIO理念在土木工程专业教学中有效落实的根本所在。第二，交流水平的提升要得到高度关注。交流是解决问题的主要途径，有效的交流是化问题为动力的关键，也是寻求创新的必要条件。在 CDIO 理念下，构思、设计、运作过程都必然会涉及交流，而如何开展有效的交流则是必须深入思考的重要问题。由此可见，在土木工程专业实践教学中，指导学生开展有效交流必须作为主要的教学工作之一，这也是确保学生能够适应行业发展大环境的基本条件。第三，要具备极强的外语交流能力。随着我国土木工程技术的飞快发展，国际合作与交流已经成为常态化，而这也对土木工程教学提出了新要求。在这一时代发展大背景下，CDIO 理念更加注重产品的品质，国际有效交流就成为土木工程教学所要肩负的新任务。为此，在实践教学中，外语交流能力的培养无疑要成为重点关注对象，让学生能够在外语交流实践中感受到技术革新与产品优化的必要性。

  （四）从企业和社会层面深化与改进土木工程专业教学方案

  随着我国土木工程领域发展进程的不断加快，专业人才的需求量明显处于不断提高的态势，所以土木工程专业学生必然会走到行业企业之中，将自身的价值充分展现出来。为此，CDIO 理念紧紧围绕时代发展大趋势与大环境，以产品研发到产品运行的周期为中心，为土木工程专业教学指明了新的方向，而不断从企业和社会

层面深化与改进教学方案则是关键所在。主要的操作应从以下两个方面着手。第一，走企业与学校协同发展之路。土木工程专业教学始终不能走“闭门造车”的发展道路，原因在于“闭门造车”就意味着思想封闭、与时代脱轨。因此，在土木工程专业教学方案的深化与改进中，必须倡导与行业企业之间建立密切的合作关系，以互利共赢的战略为依托，在明确任务分工与义务责任的同时，掌握当今土木工程领域发展的大方向、新动态、新要求无疑是核心所在，进而确保教学方案始终能够有利于人才培养质量的提升。 第二，紧跟当今时代社会发展的大方向。社会的发展显然为各行各业的发展带来无限机遇，同时也提出了无限的挑战，各行各业也只有在战胜一切挑战的过程中才能迎来前所未有的发展机遇，土木工程领域自然也不例外。为此，在土木工程专业教学方案的全面深化与调整中，要立足于洞察时代发展的大环境和主流趋势，找准当今土木工程领域思想与技术革新的新方向，这样才能确保教学方案始终与当今时代发展相适应，工程型人才培养的品质不断提升。

  （五）将交流将交流、研讨、推广和培训活动作为教学的拓展部分

  通过深层解读 CDIO 理念可以发现，该理念倡导基础知识、个人能力、团队协作能力和工程系统能力的全面发展，而每项能力的培养都需要采取有针对性的行动方可实现。在土木工程专业教学活动中，教学方案的复杂性与系统性极为突出，缺少任何一个细微环节都会导致该理念落实效果不理想。为此，在教学中，交流、研讨、推广、培训活动是不可缺少的部分。为确保学生基础知识、个人能力、团队协作能力和工程系统能力的协调发展，要将以下两方面作为重中之重。第一，交流与研讨活动不能局限在兄弟院校之间，还要放眼施工单位与科研单位。广大土木工程专业教师都明白一个道理，那就是教学与科研工作永远不能分离，因为科研工作不仅仅是提高自身专业水平的核心动力，也是提高自身教学水平的根本保证。在教学活动中，不仅要与行业企业之间保持紧密的互动，同时还要与科研单位和施工单位建立广泛的合作与交流，切实做到更新教学理念与教学视角，从而为提高学生技术研发能力、产品创新能力提供强大的引导力。第二，推广和培训活动要真正做到“走出去”和“引进来”。与兄弟院校、施工单位、科研单位之间保持紧密的交流和互动，就是为了全新的教学成果、技术应用成果、科研成果能够在课堂教学中得到推广，因而推广与培训活动无疑是重中之重。在此期间，学校要善于组织新技术、新成果推广会，让掌握新技术、新工艺、新教学手段的人才能够进入课堂，以有效开展各项推广与培训活动。另外，学校还要定期组织学生参观兄弟院校课堂教学全过程，以及施工工地和科研机构的技术应用与研发，力求产品研发到产品运行的全过程都能进入学生视野之中。

  综合以上论述不难看出，在 CDIO 理念下，土木工程专业教学无论是在内容上，还是在任务上都需要面对诸多的挑战，这样才能确保人才培养质量真正能够适应当今时代发展的大趋势。为此，如何才能更为深入地将该理念落实到土木工程专业教学中，就成为广大教师与学者今后研究的主要方向和目标。本研究希望能够广泛积累并积极分享我们的教学经验与研究成果，进而为培养出更多高品质的土木工程专业人才尽一分力量。
 

［1］ 张煜敏，刘振华，崔莹 . 土木工程专业基于 CDIO 工程教育模式的优化改革［J］. 教育教学论坛，2017（23）：124-125.

［2］ 张自荣，窦立军，王文华 .土木工程专业校企深度融合培养应用型人才典型案例：“中建卓越班”订单式人才培养模式［J］.长春工程学院学报（社会科学版），2018（1）：75-77.