土木工程材料CDIO模式的設(shè)計與實現(xiàn)

嚴(yán)富林

摘要：機械工程材料課程是一門實踐性非常強的土木學(xué)科，隨著社會不斷發(fā)展，對于機械材料課程要求非常高，需要在教學(xué)過程中不斷提高教學(xué)體制改革，傳統(tǒng)教育教學(xué)模式只注重學(xué)生對于理論知識的學(xué)習(xí)，不能滿足社會發(fā)展對于工程建設(shè)復(fù)合型人才需求。CDIO教學(xué)模式逐漸被新的教學(xué)實踐代替，在注重理論教學(xué)課程中，更加注重學(xué)生自身實踐能力提高，高校土木工程教學(xué)注重學(xué)生實踐能力培養(yǎng)和探索，將理論和實踐相互結(jié)合。

關(guān)鍵詞：土木工程；材料；CDIO模式；設(shè)計

一、土木工程材料CDIO模式概念

CDIO是世界著名高校研發(fā)的從理念到大綱課程先進工程教學(xué)模式，這種教學(xué)模式注重學(xué)生基礎(chǔ)知識、個人素質(zhì)、職業(yè)技能和協(xié)作能力提高，主要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才模式。CDIO改革后的土木工程材料課程目標(biāo)包括專業(yè)知識，強調(diào)提高學(xué)生在學(xué)習(xí)實踐土木工程材料中掌握基本知識，實現(xiàn)訓(xùn)練的可持續(xù)發(fā)展，對于土木工程進行合理選擇、評估和設(shè)計開發(fā)，為了實現(xiàn)CDIO教學(xué)目標(biāo)進行課程重組，對于課程布局設(shè)計、提高教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法、加強CDIO團隊設(shè)計項目都起到了重要作用。

二、CDIO改革模式下土木工程材料課程內(nèi)涵

1、經(jīng)濟發(fā)展帶動了社會工程行業(yè)發(fā)展，企業(yè)對于人才專業(yè)技術(shù)和綜合素質(zhì)要求也越來越高，很多中外企業(yè)對于我國工程教育專業(yè)課程也提出了很高的要求，很多高校培養(yǎng)工程人才不斷要求提高學(xué)生的工作流程、動手能力、創(chuàng)新能力和人文素質(zhì)，從而很好適應(yīng)學(xué)校發(fā)展需求。新的教育體制改革下工程，人才培養(yǎng)模式要求創(chuàng)新和改革兩者兼顧，CDIO教學(xué)模式也要求學(xué)校能夠相互聯(lián)合研究，在教學(xué)過程中很好將理論教學(xué)和實踐教學(xué)相互結(jié)合，在教學(xué)過程中不斷提高工程教育模式，提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)水平，指導(dǎo)教學(xué)工作很好的開展。

2、土木工程材料是工程學(xué)專業(yè)學(xué)生必須要掌握的基礎(chǔ)性專業(yè)知識，和很多專業(yè)課程相比，土木工程材料課程的學(xué)習(xí)更加注重對于教學(xué)人才實踐能力提高，學(xué)習(xí)的主要目的就是讓學(xué)生能夠很好掌握好土木工程材料性質(zhì)，讓學(xué)生能夠根據(jù)土木工程材料進行工程合理學(xué)習(xí)。CDIO模式下土木工程材料學(xué)習(xí)需要非常豐富實踐活動，還包括專業(yè)理論知識學(xué)習(xí)，同時要對于學(xué)生的動手能力提高，讓學(xué)生能夠了解基礎(chǔ)知識同時，提高實踐活動能力，加強實踐訓(xùn)練，全面提高學(xué)生動手能力，設(shè)計完整教學(xué)方案和課程，保證教學(xué)目標(biāo)和方法得到合理優(yōu)化，這就需要教學(xué)過程中重視CDIO團隊設(shè)計。

三、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計方案

1、土木工程學(xué)科是一項綜合型非常強的學(xué)科，要求在教學(xué)過程中能夠及時了解教學(xué)背景，對于教學(xué)內(nèi)容做到非常合理調(diào)整，還要很好的了解企業(yè)發(fā)展對于人才需求，對于教學(xué)內(nèi)容選擇方面要全面認(rèn)識，同時將相關(guān)專業(yè)知識教學(xué)實現(xiàn)相互穿插教學(xué)。不僅讓學(xué)生能夠及時掌握理論知識，還要靈活運用所學(xué)知識提高解決問題能力，從教學(xué)內(nèi)容上要對于土木工程實現(xiàn)技術(shù)和知識理解，還要及時提高個人職業(yè)能力、道德水平和團隊意識。

2、在實踐操作中教師要注重學(xué)生創(chuàng)新能力和個性思維良好培養(yǎng)，讓學(xué)生能夠在教學(xué)過程中找到學(xué)習(xí)樂趣，和傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，不僅強調(diào)學(xué)生對于理論知識掌握，還要注重學(xué)生創(chuàng)新思維能力提高。隨著時代發(fā)展，要求學(xué)生能夠從節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展設(shè)計方案，讓學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計節(jié)能方案，運用到社會建設(shè)中，同時提高學(xué)生和他人合作能力，培養(yǎng)學(xué)生良好團隊精神和意識，讓學(xué)生能夠適應(yīng)時代發(fā)展，不斷提高自身動手能力。

四、教學(xué)大綱設(shè)計方案

1、新的CDIO教學(xué)模式要求教師對于課程目標(biāo)很好的調(diào)整，在機械教學(xué)目標(biāo)設(shè)計中，教師要讓學(xué)生及時掌握基礎(chǔ)理論知識，教師的教學(xué)大綱設(shè)計制定，需要和教學(xué)內(nèi)容相互結(jié)合，對于高等職業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)要和高效人才培養(yǎng)相互結(jié)合，順應(yīng)時代發(fā)展步伐，對于資源節(jié)能環(huán)保做到非常合理了解，同時對于整個教學(xué)內(nèi)容做好一定系統(tǒng)性規(guī)劃設(shè)計工作。

2、課程教學(xué)大綱教學(xué)內(nèi)容需要非常豐富的教學(xué)課程，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)高校教學(xué)要求和目的，很多課程需要學(xué)生不但要樹立學(xué)習(xí)精神，還要在課程改革中實現(xiàn)高校教學(xué)，從而很好提高教學(xué)效率，同時采取靈活的教學(xué)方法，提升教學(xué)質(zhì)量。

3、教師要增加講學(xué)形式，很好培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，根據(jù)教學(xué)特點實現(xiàn)對于課程知識豐富，讓學(xué)生能夠通過各種資料在多種教學(xué)模式下進行討論學(xué)習(xí)，做到師生之間相互互動，提高學(xué)生對于專業(yè)知識學(xué)習(xí)，對于重點知識要通過著重講解提高學(xué)生掌握知識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。讓學(xué)生能夠在有限時間里提高教學(xué)質(zhì)量，充分利用學(xué)習(xí)時間，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)精神，同時學(xué)生要合理利用教學(xué)時間和實踐活動，對于工程教材材料要及時掌握，加深學(xué)習(xí)記憶，合理減輕課堂學(xué)習(xí)壓力，以提高學(xué)生自身學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生獨立思考問題能力。

4、教師要安排適當(dāng)?shù)陌咐M行分組討論，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，為教學(xué)實踐活動提高便利條件，通過各種網(wǎng)絡(luò)可以搜索到教學(xué)案例，通過對于案例分析，可以對于學(xué)生講解材。從而增加學(xué)生閱讀能力，讓學(xué)生能夠及早接觸土木工程項目材料認(rèn)識，通過真實案例分析，加深學(xué)習(xí)記憶和理解，另外學(xué)生還可以通過各種自學(xué)能力實現(xiàn)對于課堂知識掌握，不斷提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力。CDIO教學(xué)模式通過改革后，對于土木工程材料學(xué)習(xí)更加深刻，在理論學(xué)習(xí)階段需要不斷提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力，滿足社會對于人才的需求。

五、土木工程材料CDIO模式全過程

1、在整個團隊設(shè)計中，學(xué)生需要做好團隊協(xié)作，競爭學(xué)習(xí)，進行自主探究是學(xué)習(xí)，教師很好引導(dǎo)學(xué)生進行學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生做到構(gòu)思、設(shè)計、實施到改進的全面過程，這個過程中“C”代表每個團隊對于選擇項目提出自己總體構(gòu)思，主要就是確定每個成員項目內(nèi)容；“D”表示的是設(shè)計階段，在這個階段要求確定項目內(nèi)容，學(xué)生查閱大量文獻(xiàn)后進行討論，確定基本方案，主要包括每個組選定項目基本思路和材料性能，進行合理的配比設(shè)計和試驗研究，學(xué)生還要根據(jù)自己理論知識評估；“I”代表的是實施階段，團隊中學(xué)生要及時掌握土木工程材料大綱規(guī)定的流動性能和力學(xué)性能；最后一個階段就是“O”階段，在這個過程中要求學(xué)生根據(jù)實踐結(jié)構(gòu)確定構(gòu)思缺陷，實現(xiàn)對于模式修改然后確定。

2、土木工程材料CDIO模式改革后，分組研發(fā)后會得出一種新的土木工程材料，根據(jù)新材料實用功能，需要及時構(gòu)想和設(shè)計原材料配比，同時在設(shè)計過程中要考慮到原材料的環(huán)境友好、資源化和可持續(xù)發(fā)展特點，在實驗中做到對于新材料從設(shè)計、試驗檢驗到改進提高CDIO的過程，最終實現(xiàn)對于研發(fā)報告演示。最后激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識、培養(yǎng)學(xué)生主動獲取知識和綜合運用知識，做到動手能力、表達(dá)能力和寫作能力的提高，實現(xiàn)團隊協(xié)作能力和企業(yè)社會的CDIO能力的提高。在整個CDIO 過程需要及時研發(fā)報告，做好調(diào)研和材料搜集工作，合理材料配比設(shè)計，做好成果總結(jié)和發(fā)展展望工作。

結(jié)論：

本課程通過CDIO教學(xué)改革，可以使學(xué)生很好掌握課程大綱規(guī)定基礎(chǔ)理論知識，加強學(xué)生對于職業(yè)技能、職業(yè)道德和人際交往的提高，從而更好適應(yīng)社會發(fā)展，按照EIP-CDIO規(guī)范土木工程材料，從教學(xué)簡單選擇到復(fù)雜材料設(shè)計研發(fā)，都做好可持續(xù)發(fā)展，讓學(xué)生能夠做到綜合分析問題和解決問題能力，真正體現(xiàn)CDIO理念。通過三級核心課程對于土木工程材料進行合理設(shè)置，在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上實現(xiàn)對于CDIO教學(xué)模式應(yīng)用，從而很好提高教學(xué)質(zhì)量。

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