借鑒CDIO理念的土木工程施工課程建設(shè)研究

王鈞+趙金友+徐嫚

摘要：土木工程施工課程建設(shè)應(yīng)突出教學(xué)手段與教學(xué)方法的協(xié)調(diào)應(yīng)用，并以課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)踐等環(huán)節(jié)的配合與輔助可獲得理想的教學(xué)效果。針對(duì)我國(guó)土木建筑業(yè)對(duì)專(zhuān)業(yè)實(shí)用型人才的需求，借鑒CDIO工程教育理念，在土木工程施工課程的教學(xué)環(huán)節(jié)、生產(chǎn)實(shí)踐環(huán)節(jié)和課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的實(shí)施建設(shè)中，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐適應(yīng)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和系統(tǒng)掌控能力，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)用型人才的整體目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：土木工程施工;CDIO;課程建設(shè);實(shí)用型人才

中圖分類(lèi)號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：10017836（2015）11007902

隨著土木建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，需要大量有較強(qiáng)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力的土木工程師。建設(shè)土木工程施工課程，使培養(yǎng)的土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生既掌握寬廣的基礎(chǔ)理論知識(shí)，又具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)知識(shí)面寬、工程實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)用型人才的整體目標(biāo)。

一、課程建設(shè)思路

土木工程施工課程是土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程中實(shí)踐性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)和應(yīng)用性強(qiáng)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課，包括施工技術(shù)和施工組織兩部分內(nèi)容，是應(yīng)用型本科院校大學(xué)生畢業(yè)后從事施工技術(shù)及管理的重要課程之一[1]。因而在土木工程施工課程的教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，提高專(zhuān)業(yè)知識(shí)的實(shí)戰(zhàn)性，以便學(xué)生步入工作崗位后可更好地將其學(xué)以致用、服務(wù)社會(huì)。

CDIO是本世紀(jì)初美國(guó)麻省理工學(xué)院和瑞典皇家理工學(xué)院等四所大學(xué)工程教育改革研究團(tuán)隊(duì)提出的國(guó)際工程教育與人才培養(yǎng)的創(chuàng)新模式，它以構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）和運(yùn)作（Operate）全過(guò)程為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)課程，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的工程能力[2]。CDIO思想指出，學(xué)生的工程能力不僅包含專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還包含學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、學(xué)習(xí)能力和大系統(tǒng)掌控能力[3]。

借鑒CDIO工程教育理念，在土木工程施工課程的教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)踐和課程設(shè)計(jì)三層邏輯環(huán)節(jié)實(shí)施中，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，力求將學(xué)生的工程素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)素養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)貫穿全部培養(yǎng)過(guò)程，建設(shè)職業(yè)特色鮮明的土木工程施工課程。

二、借鑒CDIO理念建設(shè)土木工程施工課程

教師是課程建設(shè)的承擔(dān)主體，學(xué)生是課程建設(shè)的服務(wù)客體。在課程建設(shè)全過(guò)程中，教師必須清楚地建立關(guān)系思維和系統(tǒng)思維的邏輯關(guān)系，以保證課程建設(shè)順利實(shí)施及課程建設(shè)結(jié)果更好地服務(wù)于學(xué)生。借鑒CDIO理念，在土木工程施工課程的教學(xué)、課程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐三個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)CDIO理念的實(shí)施與運(yùn)作，由課程建設(shè)的承擔(dān)主體充分構(gòu)思教學(xué)路徑、合理設(shè)計(jì)教學(xué)方法和具體落實(shí)教學(xué)手段，并追蹤課程建設(shè)的服務(wù)客體的收獲與成果。

1教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)

借鑒CDIO理念確定土木工程施工課程在教學(xué)環(huán)節(jié)的目標(biāo)是通過(guò)創(chuàng)設(shè)案例、虛擬動(dòng)畫(huà)等教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生在掌握已有的先導(dǎo)課程基礎(chǔ)上，加深對(duì)土木工程實(shí)踐知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，發(fā)揮問(wèn)題導(dǎo)入式教學(xué)手段的重要作用，使學(xué)生較迅速地掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)。

與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，現(xiàn)代化的多媒體技術(shù)通過(guò)圖片、照片、視頻和動(dòng)畫(huà)等多種方式能夠更直接、生動(dòng)地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生對(duì)一些陌生、抽象的施工建造工藝過(guò)程的感知和理解，使課程教學(xué)做到深入淺出。例如，基于技術(shù)原理、輔以表達(dá)結(jié)構(gòu)不同受力階段的圖片和照片，可將預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的施工工藝過(guò)程介紹得更為直觀，使學(xué)生更容易接受教學(xué)內(nèi)容。案例化教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)與虛擬動(dòng)畫(huà)的選擇需要采用適宜的現(xiàn)場(chǎng)圖片、視頻及動(dòng)畫(huà)片段匹配相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，這與授課教師自身的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)息息相關(guān)。

在有限的教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)，教師很難將這門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程做到細(xì)致、全面講授，應(yīng)較多地采用教師課上講解與學(xué)生課下自學(xué)的教學(xué)方式完成教學(xué)任務(wù)。采用多媒體教學(xué)既可將教學(xué)內(nèi)容感性化，又可濃縮用于表述的教學(xué)時(shí)間，從而能更好地提高課程教學(xué)的效果與效率，提供給學(xué)生更多的互動(dòng)交流時(shí)間，增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力。在施工組織部分的教學(xué)環(huán)節(jié)，采用工程項(xiàng)目管理軟件進(jìn)行輔助教學(xué)，做到課程教學(xué)緊密聯(lián)系工程實(shí)踐，進(jìn)而提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐技能。

基于土木工程施工課程綜合性強(qiáng)的突出特點(diǎn)，即課程綜合應(yīng)用了鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)等專(zhuān)業(yè)課程的多學(xué)科理論知識(shí)，教師應(yīng)努力把握先導(dǎo)課程之間的層級(jí)關(guān)系，使課程建設(shè)的構(gòu)思與設(shè)計(jì)通過(guò)創(chuàng)設(shè)案例化教學(xué)情境實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的實(shí)施與運(yùn)作。因此，要求教師不僅具有堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)理論基礎(chǔ)，還應(yīng)具有豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。課程建設(shè)成果既可提高學(xué)生的接受效果，還可促進(jìn)教師的主動(dòng)創(chuàng)意，做到在講解案例過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生積極思考和探索創(chuàng)新，使學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)提高思維能力。

教師工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的獲得是一個(gè)逐步積累的過(guò)程，因此，要求教師不僅深入工程現(xiàn)場(chǎng)了解和熟悉新的施工技術(shù)，開(kāi)課主體學(xué)院還需聘請(qǐng)生產(chǎn)一線的建筑企業(yè)專(zhuān)家做講座，講授施工方面的新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備，提高教師的工程實(shí)踐能力，促進(jìn)教師在授課過(guò)程中真正實(shí)現(xiàn)案例化教學(xué)[4]。

2生產(chǎn)實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)

借鑒CDIO理念確定土木工程施工課程在生產(chǎn)實(shí)踐環(huán)節(jié)的目標(biāo)，是通過(guò)學(xué)生在施工生產(chǎn)一線的工程實(shí)踐，鼓勵(lì)學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和社會(huì)知識(shí)，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

授課結(jié)束即開(kāi)展一定時(shí)間的土木工程施工生產(chǎn)實(shí)習(xí)。要求學(xué)生深入施工生產(chǎn)第一線進(jìn)行頂崗實(shí)訓(xùn)，以施工項(xiàng)目技術(shù)人員助手的身份參與施工現(xiàn)場(chǎng)的施工技術(shù)實(shí)施以及工程項(xiàng)目的組織與管理，運(yùn)用土木工程施工課程涉及的綜合知識(shí)和已經(jīng)具有的專(zhuān)業(yè)儲(chǔ)備進(jìn)行工程實(shí)踐[5]。實(shí)踐指導(dǎo)教師與實(shí)習(xí)單位溝通、協(xié)調(diào)，引導(dǎo)學(xué)生參與項(xiàng)目例會(huì)討論，參與審閱、熟悉圖紙，參與工程進(jìn)度控制、工程質(zhì)量與技術(shù)等問(wèn)題的監(jiān)督，促使學(xué)生快速融入項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)和爭(zhēng)取獲得更多工程歷練的機(jī)會(huì)，激發(fā)學(xué)生工程實(shí)踐的主觀參與感和積極性。生產(chǎn)實(shí)習(xí)過(guò)程不僅使學(xué)生深刻體驗(yàn)工程項(xiàng)目從教室到現(xiàn)場(chǎng)、從理性到感性、從平面狀態(tài)到立體實(shí)物的復(fù)雜過(guò)程，更通過(guò)自身的積極參與，讓學(xué)生更加深刻認(rèn)識(shí)實(shí)踐與理論的差異與聯(lián)系。

學(xué)生通過(guò)參與實(shí)際操作，與實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)的工作人員協(xié)作溝通，既可以培養(yǎng)溝通能力，又可以提高協(xié)調(diào)能力和處理問(wèn)題的能力。例如：當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生涉及多方面的關(guān)系協(xié)調(diào)處理問(wèn)題時(shí)，實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目經(jīng)理會(huì)以合適的角度和方式提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的策略，使多方面共同接受。學(xué)生可觀察和學(xué)習(xí)項(xiàng)目經(jīng)理在處理各方面相互協(xié)作關(guān)系時(shí)的原則和技巧。

3課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)建設(shè)

借鑒CDIO理念，承擔(dān)主體確定構(gòu)思路徑為全真實(shí)的項(xiàng)目環(huán)境條件下推進(jìn)課程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)途徑為分組完成任務(wù)、獨(dú)立查閱資料、手寫(xiě)或手繪部分設(shè)計(jì)要求，以集中輔導(dǎo)與任務(wù)結(jié)題匯報(bào)等實(shí)施與運(yùn)作方式完成全過(guò)程訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、學(xué)習(xí)能力和系統(tǒng)掌控能力。

施工組織設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相結(jié)合，依托于具體的工程項(xiàng)目，真正做到理論聯(lián)系工程實(shí)踐。課程設(shè)計(jì)任務(wù)以5—6人小單元為單位，以各組學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)項(xiàng)目作為選題依據(jù)進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)，小單元內(nèi)成員協(xié)商完成資料收集、施工（工程）方案設(shè)計(jì)、工程量統(tǒng)計(jì)（計(jì)算）、施工進(jìn)度編制和施工現(xiàn)場(chǎng)平面圖設(shè)計(jì)等不同的工作任務(wù)，營(yíng)造一種相互間既合作又約束的設(shè)計(jì)工作氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。學(xué)生在實(shí)習(xí)項(xiàng)目收集工程基本資料，具體施工方案資料要求學(xué)生獨(dú)立查閱，培養(yǎng)動(dòng)手查閱資料的能力。工程概況部分等相對(duì)較少的設(shè)計(jì)內(nèi)容要求手寫(xiě)完成，施工進(jìn)度圖等要求手繪完成。這一過(guò)程的實(shí)施與運(yùn)作，是挖掘?qū)W生獨(dú)立分析與思考能力的手段，按這一設(shè)計(jì)構(gòu)思完成的設(shè)計(jì)成果是豐富多彩的。

服務(wù)客體按設(shè)計(jì)構(gòu)思要求完成初步的課程設(shè)計(jì)后，以報(bào)告的形式陳述設(shè)計(jì)成果，完成簡(jiǎn)單的答辯。這一階段既是設(shè)計(jì)構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，也是鍛煉學(xué)生表達(dá)的過(guò)程和學(xué)生積累成績(jī)的過(guò)程。在形成報(bào)告的過(guò)程中，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行糾正與輔導(dǎo)，理清設(shè)計(jì)過(guò)程的全部環(huán)節(jié)，理解各環(huán)節(jié)在設(shè)計(jì)過(guò)程中的意義和作用;總結(jié)在眾多環(huán)節(jié)中小單元的個(gè)體與總體、工程實(shí)際情況多變等因素反復(fù)沖突、交涉、妥協(xié)和協(xié)作的經(jīng)歷，不斷完善，最終形成一份符合工程實(shí)際的施工組織設(shè)計(jì)。由此，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、動(dòng)手能力和分析能力都可得到不同程度的鍛煉和提高。

三、結(jié)語(yǔ)

借鑒CDIO理念，課程建設(shè)承擔(dān)主體構(gòu)思于先、設(shè)計(jì)于行，確立土木施工課程的教學(xué)環(huán)節(jié)、課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與生產(chǎn)實(shí)踐環(huán)節(jié)三個(gè)層級(jí)間的邏輯，控制土木工程施工課程全過(guò)程建設(shè)的實(shí)施與運(yùn)作。教學(xué)環(huán)節(jié)中，充分利用導(dǎo)入式教學(xué)方式與案例化教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，使學(xué)生這一課程建設(shè)的服務(wù)客體在專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)伊始即從宏觀到微觀有明確的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。以課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)踐等環(huán)節(jié)的配合與輔助，給學(xué)生創(chuàng)造真實(shí)的體驗(yàn)工程環(huán)境，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和社會(huì)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。創(chuàng)造一個(gè)真實(shí)的土木工程項(xiàng)目情境，讓學(xué)生合作參與課程設(shè)計(jì)，通過(guò)小單元之間人、物、事的交互以及與外界環(huán)境的交互，充分提升對(duì)土木工程施工課程專(zhuān)業(yè)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)更為深入的理解，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、學(xué)習(xí)能力和系統(tǒng)掌控能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]李立軍，楊秋學(xué).土木工程施工課程教學(xué)改革探討[J].高等教育研究，2011，20（1）：83—85.

[2]鄭微微.基于CDIO的創(chuàng)新型工程科技人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐[D].大連：大連理工大學(xué)，2010.

[3]張汝根.借鑒CDIO理念構(gòu)建國(guó)際貿(mào)易專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012，31（5）：183—185.

[4]劉勇，徐森，張莉.工程管理專(zhuān)業(yè)土木工程施工課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J].高等建筑教育，2013，22（3）：78—81.

[5]趙毅，張玉國(guó)，于莉，劉俊霞.面向卓越工程師培養(yǎng)的土木工程施工課程教學(xué)改革探討[J].中國(guó)建設(shè)教育，2015，15（1）：39—43.（責(zé)任編輯：侯秀梅）2015年11月第34卷第11期黑龍江教育學(xué)院學(xué)報(bào)Journal of Heilongjiang College of EducationNov.2015Vol.34 No.11