CDIO创新性土木工程人才培养模式

摘要：针对传统模式下的土木工程专业人才培养与行业、业态新需求之间的矛盾，以ＣＤＩＯ工程教育理念为指导，以创新人才培养为目的，开展创新性土木工程人才培养的研究与实践，尝试建立一个以教学产出为向导、工程能力培养为目标、理论教育与实践工程教育有机结合、专业理论与实践应用之间形成良性互动的土木工程人才培养模式，并制定相应的教学质量保障体系，达到对教学质量持续改进的目的。

关键词：土木工程；ＣＤＩＯ；人才培养；教学质量

前言

ＣＤＩＯ，代表Ｃｏｎｃｅｉｖｅ（构思）―Ｄｅｓｉｇｎ（设计）―Ｉｍｐｌｅ⁃ｍｅｎｔ（实现）―Ｏｐｅｒａｔｅ（运行）。ＣＤＩＯ模式以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、与课程之间有机联系的方式学习工程［１－２］。从２０００年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究团队经过四年的探索，提出的国际工程教育与人才培养的创新模式，迄今为止，已有上百所世界著名大学加入了ＣＤＩＯ组织，并全面采用ＣＤＩＯ工程教育理念和教学大纲，取得了良好效果［３－４］。２００５年起汕头大学开始推行ＣＤＩＯ模式工程教育改革，过去十几年，汕头大学、成都信息工程大学和燕山大学等高校先后开展了ＣＤＩＯ模式“中国化”的研究。２０１７年５月ＣＤＩＯ工程教育联盟不完全统计，至少有５３所高校１００余个专业实施ＣＤＩＯ模式，截至２０１８年５月，联盟已有１６８所高校和个人成员［５］。ＣＤＩＯ模式是全球领先的工程教育实践模式，但相对于全国５００多个土木工程专业布点，各高校土木类专业实施ＣＤＩＯ模式的数量不足１０％，显得微乎其微。随着我国工程技术的发展，传统土木工程专业的人才培养已无法满足新的行业和业态需求，土木工程本科教育面临的问题也逐渐展现。例如：人才培养与社会需求脱轨、课程体系中理论课与实践课失衡、学生综合素质弱、缺乏创新创业教育、人才培养缺乏利益相关者的参与等问题。针对以上问题，如何为实际工程提供合格的土木工程人才；如何在专业培养中充分调动学生的主动性和积极性；如何对旧有专业课程体系进行改革；如何落实多方协同育人和产教研结合的育人方式；如何改变考核与评价方式单一的现状；如何实现有效的教学质量保障等，已经成为土木工程人才培养中不可回避的事实。ＣＤＩＯ培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面［６］，可见ＣＤＩＯ工程教育模式从工程师必须具备的基本能力出发，突出与社会大环境相协调的综合创新能力，同时更关注工程实践，强调学生的工程基础和实践能力，这种模式下培养的学生是与土木工程专业人才的社会需要比较吻合的。因此，吸收ＣＤＩＯ理念的精华，并结合我国土木工程教育的现状，培养学生“在实践中学习，在学习中实践”的能力，能为解决土木工程专业人才培养的困境提供一条探索途径。

１基于ＣＤＩＯ的土木工程专业人才培养目标

近年来，随着我国对基建投入的不段增大，土木工程行业获得了前所未有的发展，与此同时，也对土木工程专业人才提出了更高的要求。这就要求高校在制定培养目标时，重视学生工程能力的培养，实现人才培养与社会需求的协同发展。ＣＤＩＯ工程教育模式以成果为导向，要求在学生培养过程中把理论教育与实践工程教育有机结合，强调培养学生的工程能力和经验，强调学生的工程意识和工作协调能力。ＣＤＩＯ工程教育提倡用真实环境中的问题启发学生工程意识，并鼓励学生进行有针对性的项目学习、案例学习以及拓展学习，使学生在项目体验过程中获得经验和知识，并鼓励学生进行实践中锻炼创造性。我校土木工程专业基于ＣＤＩＯ理念，在人才培养中以工程为牵引，实现人才培养的“工程入门－工程基础－工程专项分析－工程综合分析”的工程能力培养目标，关注学生的学习体验，重视“结果导向”的人才培养方式，并持续改进，最终形成了一套具有本校特色的土木工程人才培养目标，见表１。

２土木工程专业课程体系设计

ＣＤＩＯ工程教育模式重视工程实践，强调人才培养以实际工程项目为导向，突出学生的工程基础和实践能力培养。土木工程专业的课程体系应该突出工程实践的核心作用，以保障学生取得培养目标制定的学习成果。因此，应当调整通识教育课、专业基础课、专业课的课程设置，并结合实验课程、课程设计、专业实习和毕业设计等实践教学环节形成各教学环节间的相互补充，从而将整个课程体系有序串联，保障培养目标和毕业要求的达成。各门课程的大纲应采取反向设计，以最终目标为起点，反向进行课程设计，满足人才培养目标的属性，并与毕业要求相切合，能达到对毕业要求的支撑。

３协同实践教学资源平台的搭建

在土木工程专业人才培养过程中，实践目的的实现、课程体系的重构、师资培训和多元化教学质量的体现都需要社会、企业以及利益相关者的参与。ＣＤＩＯ理念要求实践教学贯穿人才培养的全过程，要求实践教学以工程项目为导向，树立以学生为中心的观念，通过产学研相结合、课堂内外结合、校内外结合的方式，让学生学会“应用中学习”。因此，本校土木工程专业依托实践实训基地、校企合作、校校合作等，建立了各种类型的大学生创新实践基地，以便完整地完成工程项目实践训练。根据课程设计，实验实践教学的学分所占比例达到２５．６４％，主要包含：认识实习、教学实习、课程设计、生产实习和毕业实习等。同时结合各种实践教学平台，教师可依托企业，跟踪掌握行业动态和提升工程项目技能以及积累实践经验，形成长期有效的师资培训体制。

４教学质量保障体系的设计

对教学质量的评价应充分体现“学生对知识的获取”，本研究把培养创新型工程技术人才应该具备的教学效果、培养目标、课程大纲和教学反馈等诸多要素纳入评估体系，建立有利于学生创新素质培养的教学质量评价体系，实现教学质量的多级评价，教学质量评价体系见表３。此外，创新型人才培养离不开教学质量的持续改进，因此还需从教学保障组织、教学管理环节、教学内容环节、教学实施环节等方面建立层次清晰、分工明确的教学质量保障体系。构建由学校教学主管部门、学院领导、系主任、教研室主任、专业课教师、学生反馈员等组成的教学质量保障组织，依据各种教学质量标准文件开展教学管理控制，实现促进教学持续改进的立体化教学保障体系，如图１所示。

５结语

随着新技术、新业态、新模式、新产业以及新工业科技的崛起，对我国工程教育提出新要求和高标准，也对土木工程人才培养提出更高的要求。针对土木工程本科教育主要存在的问题，结合ＣＤＩＯ工程教育，探索符合我国国情的和具有创新精神的优秀土木工程师培养模式，也成为当前土木工程专业一个亟待研究和探讨的课题。本文结合我校土木工程专业的发展状况做出了一些尝试，以期为土木工程相关专业的高等教育创新改革做出贡献。

参考文献：

［１］金绍娣，周秀芹．ＣＤＩＯ教学模式在《仪器分析技术》课程中的研究与实践［Ｊ］．科技视界，２０１４，４（７）：２３０，２４６．

［２］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，２０１７，３１（２３）：１２４－１２５．

［３］杨扬，刘海苹，王景波．ＣＤＩＯ工程教育模式在土木工程人才培养中的应用研究［Ｊ］．黑龙江教育，２０１３，６８（１）：４９－５０．

［４］乔克，孙海燕，袁军，等．ＣＤＩＯ模式下创新型土木工程人才培养研究［Ｊ］．高等建筑教育，２０１４，２３（１）：９８－９９．

［５］杨毅刚，宋庆，唐浩．工程教育专业认证与ＣＤＩＯ模式异同分析与相互借鉴［Ｊ］．高等工程教育研究，２０１８，３６（５）：４５－５１．

［６］顾佩华．ＣＤＩＯ大纲与标准［Ｍ］．汕头：汕头大学出版社，２００８．

作者：贾磊 王宏亮 王倩倩 解咏平 李源 单位：河北地质大学