OBE與CDIO理念下土木工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)途徑研究*

莊 宇，張忠武

(佳木斯大學(xué) 建筑工程學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154000)

2019年由中共中央、中國國務(wù)院印發(fā)的《中國教育現(xiàn)代化2035》[1]，作為中國第一個(gè)以教育現(xiàn)代化為主題的中長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃，其中明確提出[2]創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式即推行多種教學(xué)方式(參與式、啟發(fā)式、探究式、合作式)和教育模式(選課制、走班制等)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要[3]戰(zhàn)略目標(biāo)分為三步，分別為第一步，到2020年進(jìn)入創(chuàng)新型國家行列，基本建成中國特色國家創(chuàng)新體系，第二步，到2030年躋身創(chuàng)新型國家前列，第三步，到2050年建成世界科技創(chuàng)新強(qiáng)國。土木工程領(lǐng)域包括國計(jì)民生的基本建設(shè)，范圍較廣，隨著新設(shè)備、新材料、新工藝及新技術(shù)的快速出現(xiàn)，土木工程原有的按部就班知識(shí)輸入型的人才培養(yǎng)模式已經(jīng)不能適應(yīng)教育現(xiàn)代化的要求，畢業(yè)生中除了一部分將繼續(xù)進(jìn)行研究生階段學(xué)習(xí)的學(xué)生，另一部分人不一定能擁有良好的創(chuàng)新培養(yǎng)環(huán)境。因此，創(chuàng)新人才新模式的培養(yǎng)改革勢(shì)在必行。

OBE成果導(dǎo)向是1981年美國學(xué)者Spady提出的教學(xué)理念[4]強(qiáng)調(diào)學(xué)生從學(xué)習(xí)開始就有明確的學(xué)習(xí)目的和預(yù)期表現(xiàn)，學(xué)生清楚所期待的學(xué)習(xí)內(nèi)涵，教師更加清楚如何協(xié)助學(xué)生學(xué)習(xí)。這種理念被提出后[5]，受到歐美等國家教育研究者的認(rèn)同，先后在我國臺(tái)灣、香港等地得到推廣。

CDIO作為歐美工程教育的新模式，因其較好的教育培養(yǎng)成果，近幾年在全世界范圍內(nèi)得到了應(yīng)用。它分別將構(gòu)思[6](Concive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)、運(yùn)行(Operate)幾部分有機(jī)結(jié)合起來，把從產(chǎn)品的開發(fā)[7]到產(chǎn)品的運(yùn)行的生命周期作為載體，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)工程，實(shí)現(xiàn)在工程實(shí)踐、設(shè)計(jì)項(xiàng)目中從不同的深度、廣度培養(yǎng)學(xué)生的宏觀意識(shí)、學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)。該模式既注重基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，也注重個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、工程綜合能力的培養(yǎng)。基于此OBE與CDIO教育理念相融合的土木工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式能更好地實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的學(xué)生。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式“重理論、輕實(shí)踐”，即注重理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，重點(diǎn)考察學(xué)生對(duì)書本知識(shí)的掌握程度，以學(xué)生解答知識(shí)型問題為主，鍛煉了學(xué)生的考試能力；教師在授課過程中也注重知識(shí)的講授，這就在一定程度上有可能導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中針對(duì)教師教、考的范圍而學(xué)習(xí)?？己诵问絾我煌ǔＳ稍嚲泶痤}評(píng)定最終成績(jī)，傳統(tǒng)課程教學(xué)嚴(yán)格遵守固定的進(jìn)度，統(tǒng)一的教學(xué)模式、時(shí)間、內(nèi)容等。傳統(tǒng)教學(xué)模式的形成基于學(xué)校在人才培養(yǎng)目標(biāo)、人才培養(yǎng)方案、課程大綱以及課程體系的設(shè)置等，這在一定程度上阻礙了對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力的提高。所以創(chuàng)新人才培養(yǎng)途徑可以從以下幾個(gè)方面加以改革。

一、確定確立以O(shè)BE為導(dǎo)向的課程知識(shí)體系

以O(shè)BE為導(dǎo)向的土木工程人才培養(yǎng)目標(biāo)需具備以下幾種能力：

(一)優(yōu)秀的職業(yè)道德能力。因土木工程關(guān)系國計(jì)民生，要求學(xué)生熟悉各種有關(guān)建筑的法律條款及國家、行業(yè)、地方各種規(guī)范。能夠維護(hù)國家權(quán)益，保障人民的生命財(cái)產(chǎn)，在法律框架和規(guī)范允許范圍內(nèi)，遵守職業(yè)道德從事本專業(yè)工作。

(二)施工、勘察、設(shè)計(jì)等專業(yè)能力。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生熟練掌握工程常用結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的施工設(shè)計(jì)原理及方法，具有職業(yè)判斷能力和專業(yè)水平，發(fā)現(xiàn)工程中常見的現(xiàn)場(chǎng)施工與設(shè)計(jì)問題，并提出有效解決方案。具有擔(dān)任施工、勘察、設(shè)計(jì)等土木工程相關(guān)領(lǐng)域工作的能力。

(三)良好的溝通與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在職業(yè)道德的守護(hù)下，學(xué)生需要有吃苦耐勞的敬業(yè)精神，做好本職工作的同時(shí)具備良好團(tuán)隊(duì)合作能力，能很好地協(xié)調(diào)組織、領(lǐng)導(dǎo)管理工程項(xiàng)目。

(四)自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力。具有良好的終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，具備文獻(xiàn)檢索和資料查詢等信息獲取的能力，在滿足報(bào)考條件下可以通過國家統(tǒng)一考試考取相關(guān)的職業(yè)資格證書，例如國家一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師等，能夠通過多種學(xué)習(xí)途徑拓展自己的知識(shí)、增強(qiáng)創(chuàng)新能力。

(五)具有穩(wěn)定的心理素質(zhì)和強(qiáng)健的體魄。包括積極健康的心理品質(zhì)和調(diào)節(jié)管理情緒的能力，可以承擔(dān)未來的社會(huì)重任。創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系根據(jù)具有“五種能力培養(yǎng)目標(biāo)”的高素質(zhì)人才準(zhǔn)確定位，現(xiàn)以某地方高校土木工程專業(yè)為例，確立創(chuàng)新課程體系。課程學(xué)時(shí)學(xué)分比例：通識(shí)教育課程43學(xué)分(占比23.2%)、687學(xué)時(shí)；學(xué)科基礎(chǔ)課程55學(xué)分(占比29.7%)、學(xué)時(shí)970；專業(yè)課程46學(xué)分(占比24.9%)、學(xué)時(shí)754學(xué)時(shí)；實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)41學(xué)分(占比22.2%)。理論教學(xué)環(huán)節(jié)和環(huán)節(jié)類占總學(xué)分的77.8%，實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)占22.2%，課程體系架構(gòu)及學(xué)分學(xué)時(shí)分配合理，涵蓋了專業(yè)教育組成應(yīng)具有的人文和社科類及工學(xué)實(shí)踐等各類課程。通過各模塊，形成了“土木工程專業(yè)課程知識(shí)體系結(jié)構(gòu)圖”見圖1。

二、以實(shí)踐項(xiàng)目為主線，調(diào)整創(chuàng)新課程體系及內(nèi)容

建立以學(xué)生為主體，創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目標(biāo)，基于CDIO理念的創(chuàng)新課程體系，重新安排課程內(nèi)容。根據(jù)土木工專業(yè)的特點(diǎn)，尤其是建筑工程實(shí)施過程中時(shí)間順序的有效性，課程體系和內(nèi)容安排上兼顧學(xué)生就業(yè)后在滿足工作年限后的考取注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師、注冊(cè)巖土工程師、建造師、消防工程師等國家注冊(cè)職業(yè)資格考試。為了實(shí)踐課程設(shè)置的時(shí)間上做到靈活、機(jī)動(dòng)，可以設(shè)置 “實(shí)習(xí)機(jī)動(dòng)周”，根據(jù)實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)工程項(xiàng)目進(jìn)展，及時(shí)參與跟進(jìn)項(xiàng)目各階段，以達(dá)到知識(shí)在工程上的整體運(yùn)用，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

下面分別以施工單位、設(shè)計(jì)單位實(shí)習(xí)為例，設(shè)置實(shí)踐項(xiàng)目的機(jī)動(dòng)周。建筑施工單位：讀懂建筑、結(jié)構(gòu)施工圖→現(xiàn)場(chǎng)施工+工程監(jiān)理+施工質(zhì)量檢測(cè)→工程質(zhì)量驗(yàn)收→竣工后的質(zhì)量跟蹤與反饋；建筑設(shè)計(jì)單位：項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)書→工程地質(zhì)勘察資料+其它設(shè)計(jì)資料→初步設(shè)計(jì)→施工圖設(shè)計(jì)→出圖。這樣靈活布置 “機(jī)動(dòng)周”有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)把理論和工程實(shí)際結(jié)合，并在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。

三、改進(jìn)教學(xué)方法與手段

行之有效的教學(xué)方法和手段直接影響教學(xué)效果，尤其是有關(guān)施工等實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課。這類課程學(xué)生因缺乏現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，缺少現(xiàn)場(chǎng)的感官認(rèn)識(shí)，如果只采用教師講解、圖片展示等傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段，學(xué)生的代入感不強(qiáng)，對(duì)于知識(shí)的掌握大多采取死記硬背的方法。

本院經(jīng)過多年的教學(xué)探索與積累，采用“虛擬仿真實(shí)踐平臺(tái)”進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬學(xué)習(xí)，也可在教學(xué)中采用工程項(xiàng)目實(shí)踐視頻(根據(jù)課程的不同實(shí)踐內(nèi)容，錄制工程現(xiàn)場(chǎng)視頻并加以解說)，使學(xué)生置于“工程項(xiàng)目”的環(huán)境中，以此提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)；建立“翻轉(zhuǎn)課堂”，通過多媒體教學(xué)、教師提出問題、學(xué)生帶著問題聽課、集體討論、最后歸納總結(jié)等多種方式相結(jié)合提升學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)；廣泛利用網(wǎng)絡(luò)媒體教學(xué)，發(fā)揮 “學(xué)習(xí)通”“智慧樹”“雨課堂”等教學(xué)軟件功能，例如簽到、課前預(yù)習(xí)、問題提前發(fā)布、分組討論、小結(jié)測(cè)試等，對(duì)學(xué)生的成績(jī)?cè)u(píng)定采用“形成性考核”，考核成績(jī)可由課堂表現(xiàn)、出勤、階段性測(cè)試、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐、作業(yè)、小組討論、課堂展示等多種形式不同比例構(gòu)成。進(jìn)而全面體現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新綜合能力。

四、建立及完善實(shí)訓(xùn)基地，加強(qiáng)跨區(qū)域的校企合作

建立及完善校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)基地，對(duì)校內(nèi)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行設(shè)備更新及維護(hù)，改善實(shí)驗(yàn)實(shí)踐場(chǎng)所的軟硬件條件，對(duì)土木工程各課程實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的數(shù)據(jù)盡可能采用電腦等數(shù)字化信息采集，數(shù)據(jù)的處理及結(jié)論通過專業(yè)軟件進(jìn)行分析處理，挖掘其創(chuàng)新意識(shí)，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)最大程度地接近工程實(shí)際。采用開放實(shí)驗(yàn)室、綜合實(shí)驗(yàn)、跨專業(yè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等形式，讓學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中活學(xué)活用，以此開拓創(chuàng)新思路。利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)課程視頻及實(shí)踐模擬平臺(tái)，建立建筑工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

建立校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，打破地域限制。例如在地下工程的實(shí)踐中，因?yàn)槲覈赜蜻|闊，地質(zhì)地貌類別多及分布廣泛，地質(zhì)情況的地域差異比較明顯，不同城市的規(guī)劃及地質(zhì)條件也決定了城市建筑的結(jié)構(gòu)及地下工程的顯著不同。因此，跨區(qū)域開展校企實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，破除學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)所在城市工程概況的固有思維，讓學(xué)生把書本中得到的知識(shí)、頭腦中的“有”通過不同區(qū)域的工程實(shí)踐，將它們主動(dòng)分析對(duì)比、尋找創(chuàng)新點(diǎn)，使創(chuàng)新落到實(shí)處，做到有證可查，有據(jù)可依。

五、建立綜合素質(zhì)高的創(chuàng)新師資隊(duì)伍。

《中國教育現(xiàn)代化2035》[3]重要戰(zhàn)略任務(wù)之一是建設(shè)高素質(zhì)專業(yè)化創(chuàng)新型教師隊(duì)伍?；贠BE-CDIO理念的創(chuàng)新課程體系和內(nèi)容，教師團(tuán)隊(duì)對(duì)教師的綜合素質(zhì)要求更高。不僅需要教師具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，更要有豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。大部分高校在人才引進(jìn)中，注重學(xué)歷及學(xué)緣結(jié)構(gòu)，主要是以應(yīng)屆的碩博畢業(yè)生為主，這樣的教師科研能力較強(qiáng)，但往往缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。可以采用“走出去，引進(jìn)來”的雙重方式進(jìn)行師資隊(duì)伍建設(shè)，可以把科研能力強(qiáng)的青年教師送到企業(yè)工程項(xiàng)目上鍛煉，用一到兩年的時(shí)間積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。另一方面，把工程經(jīng)驗(yàn)豐富的高級(jí)工程師作為高水平人才進(jìn)行引進(jìn)，對(duì)無法引進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)豐富的人員可以采用兼職指導(dǎo)教師形式聘用，對(duì)學(xué)生進(jìn)行授課、指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)。加強(qiáng)教師的創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，這樣對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到引導(dǎo)和推動(dòng)作用。土木工程專業(yè)職業(yè)資格制度在廣泛推進(jìn)，為了學(xué)生更好地服務(wù)社會(huì)，引入通過國家注冊(cè)職業(yè)資格考試的結(jié)構(gòu)工程師、建造師等工程師，創(chuàng)立“雙師型”人才隊(duì)伍。

六、結(jié)語

為了土木工程專業(yè)能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要，以O(shè)BE為目標(biāo)導(dǎo)向、CDIO模式的創(chuàng)新人才培養(yǎng)的改革進(jìn)一步深化勢(shì)在必行。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力需要從確立以O(shè)BE為導(dǎo)向的課程知識(shí)體系、調(diào)整創(chuàng)新課程體系及內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法與手段、建立完善實(shí)訓(xùn)基地及加強(qiáng)跨區(qū)域的校企合作、建立綜合素質(zhì)高的創(chuàng)新師資隊(duì)伍等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行提升，為高校全面展開創(chuàng)新教育改革提供參考，構(gòu)建土木工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新模式。