基于CDIO理念的《路基路面工程》教學(xué)改革與實踐

張久鵬++劉玉++楊光輝

【摘要】本文闡述了在CDIO工程教育理念指導(dǎo)下的路橋類本科人才培養(yǎng)模式改革的基本思路，并以“路基路面工程”課程為例，介紹了CDIO項目教學(xué)法在課程教學(xué)中的應(yīng)用，并取得了良好的教學(xué)效果，為工程教育改革積累了經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】CDIO 工程教育 人才培養(yǎng)模式 路基路面工程

【基金項目】陜西高等教育教學(xué)改革研究項目（13BZ19、15BZ23、15J11）。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）01-0249-01

近年來，CDIO工程教育理念在我國工程教育領(lǐng)域得以廣泛關(guān)注，尤其在計算機、自動化等專業(yè)已經(jīng)開展了大量探索[1，2]，。CDIO（Conceiv、Design、Implement、Operate）以產(chǎn)品研發(fā)到運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的方式學(xué)習工程理論、技術(shù)與經(jīng)驗[3] ，而路橋工程作為一種特殊類型的產(chǎn)品，其生命周期包括規(guī)劃、設(shè)計、施工和運營，與CDIO一一對應(yīng)。因此，本文在CDIO工程教育理念指導(dǎo)下，結(jié)合我國公路交通行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、長安大學(xué)學(xué)科背景及公路學(xué)院專業(yè)特色，構(gòu)建以“回歸工程”為目標的路橋類本科人才培養(yǎng)課程體系，并進行理論和實驗教學(xué)方面的改革和實踐，為國內(nèi)同類學(xué)校提供可借鑒的成功經(jīng)驗。

一、基于CDIO的人才培養(yǎng)課程體系

根據(jù)公路交通行業(yè)發(fā)展對人才能力需求的轉(zhuǎn)變和，按照CDIO工程教育理念確立了專業(yè)人才培養(yǎng)目標是“國際視野、人文精神、專業(yè)能力、管理才能”。圍繞該目標，以師資隊伍與教學(xué)團隊建設(shè)、教學(xué)條件和教學(xué)質(zhì)量管理制度完善為保障，通過“理論教學(xué)、實踐教學(xué)、自主研學(xué)”三元模式開展以通識教學(xué)為基礎(chǔ)的寬口徑、柔性化專業(yè)教育，建立了全新的本科人才培養(yǎng)課程體系。該體系以基于通識教育的寬口徑專業(yè)教育為出發(fā)點，突出學(xué)生的基礎(chǔ)理論、專業(yè)實踐和工程實踐，構(gòu)建出凸顯工程特色的教學(xué)體系，形成“基礎(chǔ)+實踐類課程”的平臺化架構(gòu)、“專業(yè)主干課程+工程應(yīng)用課程”的模塊化課程體系。

當然，CDIO理念不僅體現(xiàn)在人才培養(yǎng)目標和專業(yè)教育體系上，還滲透進有關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)實踐中。本文以《路基路面工程》為例，介紹CDIO工程項目教學(xué)法在該課程中的實踐。

二、基于CDIO的《路基路面工程》教學(xué)改革與實踐

《路基路面工程》是該體系中一門工程實踐性很強的專業(yè)課，旨在通過課堂理論教學(xué)、課程設(shè)計、實驗教學(xué)、生產(chǎn)實習相結(jié)合，使學(xué)生掌握基本理論，能夠進行工程設(shè)計、施工和質(zhì)量評價。在教學(xué)中，大量采用案例教學(xué)法、項目教學(xué)法、講座式教學(xué)法、討論式教學(xué)法、角色扮演教學(xué)法等。其中，項目教學(xué)法是通過實施一個完整的項目來達到教學(xué)目標的方法，由以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，由以課本為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐皂椖繛橹行模梢哉n堂為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫嶋H經(jīng)驗為中心，實質(zhì)就是CDIO所提倡的工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四層面綜合培養(yǎng)的教學(xué)模式。

在課程教學(xué)中，采取了以公路工程為對象的項目教學(xué)法，包括對象認知、理論學(xué)習、綜合設(shè)計和科技創(chuàng)新四個階段，并以實踐學(xué)習貫穿了從對象認知到綜合設(shè)計的各個階段。

在對象認知階段，通過公路工程建設(shè)項目，引導(dǎo)學(xué)生認識路基路面結(jié)構(gòu)、材料組成和工作環(huán)境，了解公路路基路面設(shè)計的基本任務(wù)，以及完成各基本任務(wù)所需知識原理與本課程理論教學(xué)內(nèi)容的對應(yīng)關(guān)系。在理論教學(xué)階段，以實現(xiàn)公路路基路面的基本任務(wù)為導(dǎo)引，介紹路基路面的專業(yè)知識。如交通分析、環(huán)境分析、路基路面力學(xué)響應(yīng)、路基路面病害及成因、路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和方法等，并根據(jù)應(yīng)用需求介紹特殊地區(qū)公路的相關(guān)內(nèi)容，鼓勵學(xué)生自主查閱最新的科技文獻，進行自主研學(xué)。在綜合設(shè)計階段，以分組的形式根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范分別進行一段公路的綜合設(shè)計，包括路基路面結(jié)構(gòu)組合與厚度設(shè)計、結(jié)構(gòu)層材料組成設(shè)計、排水設(shè)計、防護與支檔設(shè)計等，培養(yǎng)其解決實際問題的能力。在科技創(chuàng)新階段，以環(huán)境友好道路、生態(tài)道路、智慧道路等行業(yè)前沿與熱點為對象，鼓勵學(xué)生進行創(chuàng)新性思考，并進行分組論證，通過論證的創(chuàng)新想法由“大學(xué)生創(chuàng)新基金”進行立項，鼓勵學(xué)生通過團隊合作進行創(chuàng)新設(shè)計和科學(xué)研究，進而參加各類學(xué)科競賽以交流創(chuàng)新思維、檢驗創(chuàng)新成果。

三、結(jié)語

本文結(jié)合長安大學(xué)公路學(xué)院道路橋梁與渡河工程專業(yè)教學(xué)改革實踐，簡要闡述了在CDIO工程教育理念指導(dǎo)下的路橋類本科人才培養(yǎng)保障體系，并以“路基路面工程”課程為例，簡要介紹了CDIO項目教學(xué)法在課程教學(xué)中的應(yīng)用，實踐證明該項改革取得了良好的教學(xué)效果，為工程教育改革積累了經(jīng)驗。

參考文獻：

[1]張慧平，戴波，劉娜等. 基于CDIO 教育理念的自動化課程的改革與實踐[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報，2009， 31（sl）： 138-141.

[2]李竹林. 基于CDIO教育理念的高校計算機專業(yè)課程教學(xué)改革探討[J]. 教育與職業(yè)，2012，（20）： 127-128.

[3]顧佩華 等，編譯. CDIO 大綱與標準[M]. 汕頭： 汕頭大學(xué)出版社，2008.

作者簡介：

張久鵬（1983-），男，漢族，江蘇鹽城人，工學(xué)博士，副教授，碩士生導(dǎo)師。