張茂雨+李博+朱云輝+王艷茹

摘要：基于應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)定位，就土木工程專業(yè)提出了SCCIM-CDIO人才培養(yǎng)模式，并從過程式課程體系、四步導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)體系、就業(yè)導(dǎo)向的職業(yè)技能強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)、適用性系列教材建設(shè)、教學(xué)組織與方法改革等幾個(gè)方面進(jìn)行了探索與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用技術(shù)型：土木工程：工程教育

在“大工程觀”背景下醞釀而生的CDIO工程教育模式，為工程教育教學(xué)改革提供了指引。CDIO模式以“構(gòu)思（Conceive）一設(shè)計(jì)（Design）一實(shí)現(xiàn)（Implement）一運(yùn)行（operate）”的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)過程為核心，培養(yǎng)實(shí)踐性、創(chuàng)新性人才。國內(nèi)高等院校廣泛試點(diǎn)，積極探索適合本校的CDIO模式，如ICO-CDIO工程教育模式、TOPCARES.CDIO工程教育模式等，取得了顯著的成效。

對我國6所大學(xué)工科畢業(yè)生進(jìn)行的問卷調(diào)查研究結(jié)果顯示，畢業(yè)生對工程教育的課程訴求表現(xiàn)在：一是課程要堅(jiān)持“回歸工程實(shí)踐”；二是課程內(nèi)容應(yīng)融入工程設(shè)計(jì)、解決實(shí)際問題等“硬技能”和團(tuán)隊(duì)合作、溝通交流、商務(wù)管理、終身學(xué)習(xí)等“軟技能”的培養(yǎng)；三是重點(diǎn)增加專業(yè)主干課程和專業(yè)實(shí)踐課程模塊的比例；四是為工程教育配置真實(shí)的工程背景，讓學(xué)生參與項(xiàng)目，開展基于問題的學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、基于工業(yè)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)和基于工程成敗案例的學(xué)習(xí)。

筆者基于本校土木工程專業(yè)學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行了CDIO工程教育模式探索，構(gòu)建了SCCIM.CDIO人才培養(yǎng)模式，注重工程訓(xùn)練與科技創(chuàng)新教育，培養(yǎng)學(xué)生具備扎實(shí)的專業(yè)技能、較好的工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力，使學(xué)生在就學(xué)期間經(jīng)歷工程生產(chǎn)的全過程。

SCCIM-CDIO是基于CDIO工程教育模式提出的，以工程生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)過程為核心，突出專業(yè)技能（S）、溝通表達(dá)（C）、團(tuán)隊(duì)協(xié)作（C）、創(chuàng)新（I）、管理（M）“五項(xiàng)能力”的培養(yǎng)。人才培養(yǎng)模式可以概括為“一條主線、兩個(gè)面向、三項(xiàng)原則、四個(gè)突出”。

（1）“一條主線”即堅(jiān)持以工程生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)過程為主線，培養(yǎng)學(xué)生的基本工程素質(zhì)和工程技術(shù)應(yīng)用能力；

（2）“兩個(gè)面向”即人才培養(yǎng)要面向人才市場，面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展需要；

（3）“三項(xiàng)原則”即堅(jiān)持基礎(chǔ)性原則、應(yīng)用性原則和實(shí)踐性原則；

（4）“四個(gè)突出”即突出扎實(shí)的工程實(shí)踐技能，突出溝通表達(dá)能力，突出團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，突出創(chuàng)新能力。

一、過程式課程體系

過程式課程體系，其邏輯關(guān)系是工程的生命周期、學(xué)生的認(rèn)知周期、學(xué)生在校學(xué)習(xí)周期，三個(gè)周期疊加，形成一個(gè)螺旋上升的課程體系。既反映了人類對工程規(guī)律的認(rèn)知，又反映了學(xué)習(xí)者對工程的認(rèn)知過程，適應(yīng)培養(yǎng)工程人才的需要。

從學(xué)生的認(rèn)知周期和學(xué)生在校學(xué)習(xí)周期兩個(gè)維度構(gòu)建課程體系，分為基礎(chǔ)理論、基本知識訓(xùn)練，提高應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力，專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)、團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，畢業(yè)環(huán)節(jié)四個(gè)階段。

從工程的生命周期（即工程生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)過程）維度，把工程生命周期對應(yīng)的課程歸為三大類，即工程管理類、設(shè)計(jì)類、施工技術(shù)類。不同類別的課程設(shè)定了不同的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方法。

管理類主要以“了解一案例一課程設(shè)計(jì)一場景模擬”為學(xué)習(xí)過程，簡化理論，其中突出造價(jià)類課程，作為主要專業(yè)技能之一。

設(shè)計(jì)類以“熟悉理論一案例一課程設(shè)計(jì)一課程實(shí)訓(xùn)一技能強(qiáng)化一項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)”為學(xué)習(xí)過程，為主要專業(yè)技能之一。

施工技術(shù)類以“了解理論一觀摩一創(chuàng)新課題一開放實(shí)驗(yàn)一校內(nèi)實(shí)訓(xùn)一校外實(shí)習(xí)一項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)”為學(xué)習(xí)過程，也是主要專業(yè)技能之一。加大工程材料、結(jié)構(gòu)檢測類技能訓(xùn)練。

二、四步導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)體系

實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵問題之一。將過去分散的、依據(jù)學(xué)科目標(biāo)設(shè)置的實(shí)踐課程和教學(xué)內(nèi)容重新進(jìn)行梳理，按照人才培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)格要求以及工程生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)過程之間的聯(lián)系進(jìn)行整合，形成系統(tǒng)的、有層次的，融知識教育、能力訓(xùn)練和素質(zhì)培養(yǎng)為一體的螺旋遞進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)課程體系。將間接工程訓(xùn)練與直接工程訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合，二者不斷交叉循環(huán)，貫穿整個(gè)大學(xué)學(xué)習(xí)階段。由工程實(shí)踐入門到工程設(shè)計(jì)入門，再到工程技術(shù)創(chuàng)新，由淺入深，逐步推進(jìn)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

三、就業(yè)導(dǎo)向的職業(yè)技能強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)

應(yīng)用型本科院校要緊密結(jié)合職業(yè)市場的需求和變化，更加注重崗位能力的培養(yǎng)，以便學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入職業(yè)市場，順利實(shí)現(xiàn)就業(yè)。筆者在2010年開始進(jìn)行就業(yè)導(dǎo)向的職業(yè)技能強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)的試點(diǎn)工作，在第7學(xué)期開展為期10周的職業(yè)技能強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)。

（1）模塊設(shè)置。以就業(yè)為導(dǎo)向，設(shè)置與崗位對接的實(shí)訓(xùn)模塊，有建筑工程設(shè)計(jì)模塊、工程造價(jià)模塊、基坑設(shè)計(jì)模塊、建筑工程BIM模塊、交通土建模塊。學(xué)生可選擇1-2個(gè)模塊。

（2）教學(xué)組織方式。①課內(nèi)專題教學(xué)。每周16學(xué)時(shí)（4個(gè)半天）安排專題案例教學(xué)，專題講授與訓(xùn)練指導(dǎo)課時(shí)比例為1：3。②課外項(xiàng)目合作。除每周課內(nèi)16學(xué)時(shí)外，設(shè)置了課外16學(xué)時(shí)的任務(wù)，實(shí)行嚴(yán)格的考勤管理。學(xué)校提供固定場所，學(xué)生被分成5～8人的小組，教師根據(jù)課內(nèi)學(xué)習(xí)進(jìn)度布置相關(guān)任務(wù)，各小組分工合作，完成任務(wù)。值班教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)和管理。此外，組織優(yōu)秀的學(xué)生小組直接進(jìn)入校企合作基地。③專題講座：每兩周組織一次工程技術(shù)前沿講座。

（3）師資配備。每個(gè)教學(xué)班學(xué)生30～40人，配備兩名教師，一名是校內(nèi)雙師型教師，必須具備五年以上一線工程經(jīng)驗(yàn)和五年以上校內(nèi)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)；一名是具有三年以上工作經(jīng)驗(yàn)、中級及以上職稱的行業(yè)企業(yè)兼職教師。兩名教師一人主講，兩人共同指導(dǎo)。

該模式得到了絕大部分畢業(yè)生與就業(yè)單位的好評和支持。2014年浙江省評估院調(diào)查結(jié)果顯示，用人單位對本校學(xué)生的滿意度居全省本科高校前三。校內(nèi)問卷調(diào)查結(jié)果表明，95%以上的學(xué)生表示對該環(huán)節(jié)非常滿意，0%的學(xué)生表示不滿意；85%以上的學(xué)生認(rèn)為這種教學(xué)方式不僅提高了學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力，而且對工程實(shí)踐能力的提高效果顯著。

經(jīng)三年的試點(diǎn)探索、改進(jìn)，已經(jīng)形成成熟的教學(xué)組織模式，自2010級開始已固化體現(xiàn)在人才培養(yǎng)計(jì)劃中。

四、專業(yè)任選課模塊化

在核心課程穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，專業(yè)任選課按模塊進(jìn)行設(shè)置。學(xué)生既可按自己今后的擇業(yè)方向需要的技能選擇專業(yè)任選課模塊，也可根據(jù)專業(yè)興趣選擇專業(yè)知識拓展性模塊。專業(yè)任選課模塊有地基處理模塊、道路工程模塊（房屋建筑方向可選）、結(jié)構(gòu)檢測模塊、結(jié)構(gòu)分析模塊、工程材料模塊等。其教學(xué)組織方式不同于常規(guī)課程。

（1）項(xiàng)目制。專業(yè)任選課模塊的主要目的是讓學(xué)生拓展本專業(yè)方向之外的專業(yè)技能，講課內(nèi)容不再強(qiáng)調(diào)知識的系統(tǒng)性和完整性，直接從項(xiàng)目入手，按工程項(xiàng)目的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)過程安排教學(xué)內(nèi)容。

（2）講座制。由于模塊包含的內(nèi)容多，涉及多門常規(guī)課程，沒有指定的教材。教師根據(jù)該模塊對應(yīng)的工程項(xiàng)目的生產(chǎn)過程，將講課內(nèi)容整理成講座形式，并給學(xué)生提供配套的自編教學(xué)材料。

（3）報(bào)告制。學(xué)生根據(jù)教師講座內(nèi)容和布置的作業(yè)，課后進(jìn)行深化學(xué)習(xí)，下一堂課進(jìn)行分組匯報(bào)。

（4）開放制。課程考核一般由平時(shí)學(xué)生報(bào)告評價(jià)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)成果、成果匯報(bào)答辯組成。

五、真實(shí)案例輪式循環(huán)教學(xué)

案例輪環(huán)式教學(xué)就是以一個(gè)完整的工程項(xiàng)目實(shí)例為基礎(chǔ)，通過完整案例的輪環(huán)使用，開展教學(xué)活動。筆者團(tuán)隊(duì)經(jīng)過篩選、再設(shè)計(jì)，整合了一套完整的工程項(xiàng)目教學(xué)案例。根據(jù)不同課程的需要，對案例進(jìn)行分解、再設(shè)計(jì)，形成了一套基于同一項(xiàng)目可用于不同課程的教學(xué)案例庫。各課程教師除各自設(shè)計(jì)的教學(xué)案例外，必須使用該教學(xué)案例庫。從低年級的基礎(chǔ)課程到高年級的職業(yè)技能強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)，案例貫穿始終。

六、適用性系列教材建設(shè)

筆者團(tuán)隊(duì)自2010年開始規(guī)劃適用性系列教材的建設(shè)工作，目前已經(jīng)出版工程圖學(xué)類教材1部、實(shí)訓(xùn)類教材1部，并己使用3年；投入試用的實(shí)訓(xùn)類教材1部、第二課堂指導(dǎo)書1部；正在建設(shè)的有工程力學(xué)類教材2部、實(shí)訓(xùn)類教材2部。已經(jīng)出版使用和試用的教材深受學(xué)生的歡迎。

系列教材符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的定位，突出體現(xiàn)在其工程性和易讀性。教材編寫過程中，行業(yè)技術(shù)骨干深度參與，與工程技術(shù)緊密對接。教材內(nèi)容基于工程生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)過程編寫，以平行、遞進(jìn)、包容的關(guān)系設(shè)置實(shí)際工程項(xiàng)目案例，平鋪直敘，所有圖例除簡圖外配以實(shí)物圖，通俗易讀。

七、學(xué)科競賽模式進(jìn)課堂

學(xué)科競賽是學(xué)生專業(yè)能力、創(chuàng)新能力的一場綜合檢驗(yàn)，也是人才培養(yǎng)質(zhì)量的一種評估。土木工程專業(yè)最具影響力的是“大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽”，它是一項(xiàng)針對在校大學(xué)生極富創(chuàng)造性、挑戰(zhàn)性的科技競賽，通過對專業(yè)知識的綜合運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動手能力，實(shí)現(xiàn)專業(yè)技能的全面提高。筆者把“大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽”模式搬進(jìn)了第一課堂，在人才培養(yǎng)方案中設(shè)置了“學(xué)科基礎(chǔ)專題創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)”“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專題創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)”兩個(gè)環(huán)節(jié)。

“學(xué)科基礎(chǔ)專題創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)”設(shè)置在第一學(xué)期，其教學(xué)目的是：（1）學(xué)生在沒有專業(yè)基礎(chǔ)和束縛的情況下，自由發(fā)揮創(chuàng)新思維；（2）培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識和能力；（3）增強(qiáng)學(xué)生交流意識和表達(dá)能力。該環(huán)節(jié)分為三個(gè)階段，第一個(gè)階段為力學(xué)專題，根據(jù)全國周培源力學(xué)競賽（實(shí)踐）課題整合題目，由3～5人學(xué)生小組合作完成，考核內(nèi)容包括理論分析方案、現(xiàn)場答辯、模型加載試驗(yàn)；第二階段為機(jī)械原理與力學(xué)原理結(jié)合的課題，考核方式同第一階段；第三階段為創(chuàng)意制作環(huán)節(jié)，給定材料，學(xué)生自由發(fā)揮創(chuàng)意創(chuàng)作。

“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專題創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)”設(shè)置在第五學(xué)期，該環(huán)節(jié)以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主題，契合學(xué)科競賽，同時(shí)與學(xué)科基礎(chǔ)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)相呼應(yīng)。一方面，讓學(xué)生在具備一定專業(yè)理論知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，強(qiáng)化學(xué)生的工程表達(dá)（工程圖、語言）能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和實(shí)驗(yàn)技能，在實(shí)踐中深化理論知識。另一方面，與第一學(xué)期的學(xué)科基礎(chǔ)專題創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)形成對比，讓學(xué)生更深刻地體會專業(yè)知識積累的重要性。