CDIO理念下的建筑設(shè)計(jì)和工程技術(shù)人才培養(yǎng)

顧賢光　張一兵

摘要：在“以 CDIO 工程教育理論為指導(dǎo)，以培養(yǎng)卓越工程師為目標(biāo)”的先進(jìn)工程教育理念指導(dǎo)下，文章從課程改革研究的意義進(jìn)行出發(fā)，從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織及教學(xué)策略等方面對(duì)課程改革和創(chuàng)新的內(nèi)容進(jìn)行了探索，并提出了合理利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，優(yōu)化課內(nèi)外教學(xué)一體化的教學(xué)結(jié)構(gòu)，探索開(kāi)放型學(xué)生深度參與的CDIO建筑構(gòu)造教學(xué)模式，以期培養(yǎng)更多優(yōu)秀的建筑設(shè)計(jì)和工程技術(shù)人才。

關(guān)鍵詞：建筑特種構(gòu)造；卓越工程師；教學(xué)改革；CDIO理論

當(dāng)前國(guó)家正在推行的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是為未來(lái)工程領(lǐng)域培養(yǎng)多種類型的優(yōu)秀工程師后備軍。這就要求高校要轉(zhuǎn)變辦學(xué)理念、調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)定位以及改革人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)面向更多工程領(lǐng)域的優(yōu)秀技術(shù)人才，全方位提升我國(guó)工程教育的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。該計(jì)劃以“工程能力”為核心，對(duì)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行全新改革。

《建筑特種構(gòu)造》是高校建筑學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課程。課程主要講述建筑中有關(guān)特殊構(gòu)造的基本原理、設(shè)計(jì)方法和實(shí)踐應(yīng)用等方面的內(nèi)容，旨在讓學(xué)生了解新材料、新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝在現(xiàn)代建筑工程設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用。

一、CDIO理念下的《建筑特種構(gòu)造》課程改革與創(chuàng)新的重要意義

當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷加速，各種新材料、新工藝、新技術(shù)、新構(gòu)造的不斷出現(xiàn)，作為職業(yè)建筑師，需要把最新的建筑技術(shù)應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作于實(shí)踐中去。建筑特種構(gòu)造課程正好符合當(dāng)前的發(fā)展要求，著眼于培養(yǎng)優(yōu)秀建筑技術(shù)人才。

此外，建筑特種構(gòu)造技術(shù)是一門(mén)理論和工程實(shí)踐密切且涉及多種專業(yè)的一門(mén)綜合性學(xué)科。它不僅是一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，更是一門(mén)重要的素質(zhì)教育課程。建筑特種構(gòu)造課程教學(xué)對(duì)人才的文化修煉、素質(zhì)和能力的培養(yǎng)以及知識(shí)構(gòu)成舉足輕重。建筑特種構(gòu)造課程教學(xué)過(guò)程不僅是傳統(tǒng)意義上的傳授知識(shí)過(guò)程，更是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、科學(xué)的思維方式和處理問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的過(guò)程。

二、CDIO理念下的《建筑特種構(gòu)造》課程改革與創(chuàng)新的主要內(nèi)容

《建筑特種構(gòu)造》課程改革主要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)理念、教學(xué)組織及教學(xué)策略等方面進(jìn)行了改革探索。

（一）教學(xué)理念

在教學(xué)理念方面，結(jié)合 CDIO模式中的過(guò)程培養(yǎng)理論，發(fā)揮建筑特種構(gòu)造課程教學(xué)中的學(xué)生動(dòng)手做節(jié)點(diǎn)模型的優(yōu)勢(shì)，從學(xué)生掌握知識(shí)、人際、協(xié)作、專業(yè)等四個(gè)層面對(duì)學(xué)生進(jìn)行重點(diǎn)培養(yǎng)，積極倡導(dǎo)“學(xué)生應(yīng)主動(dòng)學(xué)習(xí)，主動(dòng)質(zhì)疑，致力于對(duì)問(wèn)題的思考和解決”。其中，在“做中學(xué)”和“以工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)踐為中心的學(xué)習(xí)”是CDIO過(guò)程培養(yǎng)理論的精華，在建筑構(gòu)造教學(xué)中結(jié)合其工程設(shè)計(jì)實(shí)踐優(yōu)勢(shì)，努力培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)和知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。方法是先從心理上激發(fā)學(xué)生“想學(xué)”的動(dòng)機(jī)，讓學(xué)生知道自己要學(xué)什么，以及學(xué)到什么程度，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性；采用有利于學(xué)生理解的方式去進(jìn)行教學(xué)，一切以學(xué)生為中心把學(xué)生的進(jìn)步和發(fā)展作為衡量和評(píng)價(jià)教學(xué)效果的重要標(biāo)準(zhǔn)。

（二）教學(xué)內(nèi)容

在教學(xué)內(nèi)容方面，需要結(jié)合學(xué)科發(fā)展，重點(diǎn)環(huán)繞建筑設(shè)計(jì)和建筑的“新材料、新構(gòu)造、新技術(shù)”。結(jié)合學(xué)生的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)使學(xué)生在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)和建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)就能直接運(yùn)用最新的建筑技術(shù)。尤其針對(duì)目前世界能源緊缺和霧霾籠罩的情況下，如何進(jìn)行“生態(tài)建筑和建筑節(jié)能”方案設(shè)計(jì)將起著一定的指導(dǎo)作用，從而使得建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作更趨理性和可實(shí)施性。在課程教學(xué)中需要充實(shí)新型建筑材料與特種構(gòu)造做法方面的內(nèi)容，通過(guò)專題研究的方式將太陽(yáng)能建筑一體化構(gòu)造技術(shù)、玻璃幕墻構(gòu)造技術(shù)、大跨結(jié)構(gòu)構(gòu)造技術(shù)、建筑工業(yè)化、建筑節(jié)能構(gòu)造技術(shù)等內(nèi)容融入到教學(xué)中來(lái)。

（三）教學(xué)組織

在教學(xué)組織方面，采用自主學(xué)習(xí)與策略扮演模式。在該課程開(kāi)課前任課教師先通過(guò)課代表向大家下達(dá)預(yù)習(xí)任務(wù)。第一次課上課時(shí)任課教師主要介紹課程主要內(nèi)容、教學(xué)方式、考核評(píng)價(jià)方式，并布置要求學(xué)生參與課堂教學(xué)的具體任務(wù)。在后續(xù)的上課中，老師選擇一個(gè)學(xué)生，在班上對(duì)準(zhǔn)備好的問(wèn)題進(jìn)行講解。參與的學(xué)生要努力證明他們確實(shí)做了充分準(zhǔn)備，并引導(dǎo)全班同學(xué)來(lái)參與討論并能得出答案。

在整個(gè)課堂教學(xué)的組織過(guò)程中，學(xué)生在老師的引導(dǎo)下在課外進(jìn)行學(xué)習(xí)準(zhǔn)備，在課堂上扮演好主講教師的角色，實(shí)現(xiàn)內(nèi)容再現(xiàn)和知識(shí)重構(gòu)。教學(xué)實(shí)踐證明，這是一個(gè)極其有效的學(xué)習(xí)方式。這樣既可保證學(xué)生充足的學(xué)習(xí)時(shí)間，也使得學(xué)生養(yǎng)成了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，有效激發(fā)學(xué)生注重學(xué)習(xí)反饋，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量。教師角色扮演的是根據(jù)課堂教學(xué)的具體目標(biāo)，對(duì)教學(xué)問(wèn)題進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，提前布置好設(shè)計(jì)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生做好課外準(zhǔn)備，把控學(xué)生的學(xué)習(xí)導(dǎo)向，增強(qiáng)其理解能力，幫助主講學(xué)生給出合理的答案。

在課外，教師還要布置構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)作業(yè)由學(xué)生自由組隊(duì)來(lái)完成。上課學(xué)生來(lái)講、課前學(xué)生進(jìn)行準(zhǔn)備都是以學(xué)習(xí)小組出現(xiàn)的，學(xué)習(xí)小組可由 2 ～ 4人組成，通過(guò)探索合作、相互學(xué)習(xí)等方式進(jìn)行教與學(xué)的活動(dòng)。

（四）教學(xué)策略

在教學(xué)策略選擇方面，本課程改革中非常注重團(tuán)隊(duì)建設(shè)和協(xié)同溝通策略，包括組織協(xié)調(diào)能力、心理承受能力、交往合作能力、口頭與書(shū)面表達(dá)能力等。這是每個(gè)學(xué)生在未來(lái)的職業(yè)生涯發(fā)展中必須具備的基本素質(zhì)。為了讓學(xué)生具備這些基本素質(zhì)，在建筑特種構(gòu)造課程教學(xué)中引入小組學(xué)習(xí)這種方式。在課程教學(xué)中，按照學(xué)習(xí)要求，選擇合理的內(nèi)容和主題，如建筑節(jié)點(diǎn)模型的設(shè)計(jì)和制作或動(dòng)態(tài)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的概念設(shè)計(jì)、方案組織、過(guò)程實(shí)施、成果評(píng)估。各個(gè)學(xué)習(xí)小組通過(guò)科學(xué)的分工合作，來(lái)共同完成特定的學(xué)習(xí)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)每個(gè)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)和群體中的價(jià)值。

三、《建筑特種構(gòu)造》課程改革和創(chuàng)新教學(xué)模式創(chuàng)新探索

（一）利用QQ和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，優(yōu)化課內(nèi)外一體化教學(xué)體系

國(guó)際主流的工程教育理論的指導(dǎo)下，將CDIO過(guò)程培養(yǎng)理論移植到建筑構(gòu)造課程教學(xué)中，運(yùn)用好網(wǎng)絡(luò)資源和檢索工具開(kāi)展建筑構(gòu)造實(shí)踐教學(xué)。

在建筑特種構(gòu)造教學(xué)中采用“學(xué)教并重”的模式，既能發(fā)揮老師的教學(xué)指導(dǎo)作用，又能充分體現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)能動(dòng)性。學(xué)生可以利用許多經(jīng)過(guò)老師精心篩選和設(shè)計(jì)的適合學(xué)生的學(xué)習(xí)資源，有利于發(fā)揮學(xué)生積極性和能動(dòng)性，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。

（二）探索開(kāi)放型學(xué)生深度參與的CDIO建筑構(gòu)造教學(xué)模式

“開(kāi)放型CDIO建筑特種構(gòu)造教學(xué)模式主要運(yùn)用了當(dāng)前國(guó)際上主流的工程教育理念 CDIO理論即 Conceive、 Design、Implement和 Operate四環(huán)節(jié)以及教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的教育理念，從建筑學(xué)的特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合《建筑特種構(gòu)造》課程的教學(xué)改革需求，一切以學(xué)生的發(fā)展為出發(fā)點(diǎn)，注重建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐和工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)師生互相合作、同學(xué)之間的相互團(tuán)隊(duì)合作，讓學(xué)生在融洽、和諧、愉快的環(huán)境中學(xué)習(xí)。

課外作業(yè)需要教師給學(xué)生布置，利用QQ和網(wǎng)絡(luò)資源遠(yuǎn)程給學(xué)生答疑。讓學(xué)生以學(xué)習(xí)小組的完成作業(yè)。課內(nèi)作業(yè)是學(xué)生針對(duì)建筑構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)這一任務(wù)要求進(jìn)行的。教師根據(jù)實(shí)際情況，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行各種嘗試，恰如其分的點(diǎn)撥和指導(dǎo)，并實(shí)時(shí)給出非常中肯的評(píng)價(jià)。

整個(gè)過(guò)程都由學(xué)生來(lái)完成，由學(xué)生來(lái)創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。教師只起指導(dǎo)、咨詢作用。在具體的實(shí)踐過(guò)程中，將自身的專業(yè)知識(shí)融入到建筑學(xué)科中來(lái)，課內(nèi)外、校內(nèi)外、學(xué)生個(gè)體與團(tuán)隊(duì)集體有機(jī)結(jié)合，以制作完成建筑特種構(gòu)造節(jié)點(diǎn)模型作為作業(yè)要求，努力促進(jìn)學(xué)生健康發(fā)展，培養(yǎng)具有實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)實(shí)踐能力與學(xué)生創(chuàng)新能力的建筑設(shè)計(jì)師。

四、結(jié)語(yǔ)

實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃涉及學(xué)生、教師、學(xué)校、企業(yè)各個(gè)方面、環(huán)環(huán)相扣的系統(tǒng)工程，在具體教學(xué)實(shí)踐中，建筑構(gòu)造技術(shù)教育和學(xué)習(xí)貫穿著整個(gè)建筑學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃。教學(xué)效果由學(xué)生、學(xué)校、教師、企業(yè)等多方面的因素決定，這就要求各方通力合作來(lái)培養(yǎng)社會(huì)發(fā)展需要的適用人才。

參考文獻(xiàn)：

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[3]朱永海，張新明.也論“教學(xué)結(jié)構(gòu)”和“教學(xué)模式”[J].電化教育研究，2007（10）.

*本文系中國(guó)礦業(yè)大學(xué)校級(jí)青年教改立項(xiàng)項(xiàng)目“基于卓越工程師培養(yǎng)的《特種構(gòu)造》課程建設(shè)”（項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：201111）階段性成果之一。

（作者單位：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)力建學(xué)院）