基于CDIO教育模式下土木水利專業(yè)研究生培養(yǎng)模式改革與探索

楊楠，滕永富，丁小雅，張道明，呂春

（齊齊哈爾大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

1 引言

目前，我國專業(yè)學(xué)位研究生教育得到快速發(fā)展，由培養(yǎng)全面發(fā)展學(xué)術(shù)型人才逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)高層次應(yīng)用創(chuàng)新型人才。2018 年，教育部將工程碩士劃分為包含土木水利的8 個專業(yè)學(xué)位類別，但專業(yè)碩士培養(yǎng)目標(biāo)定位不清晰，培養(yǎng)方案不適應(yīng)形勢發(fā)展，與學(xué)術(shù)型碩士研究生培養(yǎng)模式同質(zhì)化，人才實踐能力不顯著等問題仍然存在。如何實施創(chuàng)新型專業(yè)碩士人才培養(yǎng)模式，依據(jù)學(xué)校類型的不同，還有很多值得探討的地方，是擺在專業(yè)碩士教育面前現(xiàn)實而重要的課題。

CDIO 工程教育模式是近年來國際工程教育改革的成果，是國內(nèi)外普遍實施的一種工程教育理念和模式。CDIO是Conceive（構(gòu)思）、Design（設(shè)計）、Implement（實施）和Operate（運行）的縮寫。CDIO 培養(yǎng)模式的顯著特點是以學(xué)生為中心、以能力為導(dǎo)向、注重實踐性和創(chuàng)新性，以及突出團隊合作意識。目前國內(nèi)高校在開展本科工程教育認(rèn)證工作時，都考慮了此模式。然而，在專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)過程中，鮮有引入該理念的案例。因此，本研究結(jié)合齊齊哈爾大學(xué)自身辦學(xué)特色，將CDIO 理念引入到我校土木水利專業(yè)學(xué)位研究生人才培養(yǎng)過程中，具有廣泛的理論與現(xiàn)實意義[1-4]。

2 CDIO教育模式發(fā)展趨勢

瑞典率先借鑒CDIO 標(biāo)準(zhǔn)，為工程教育的系統(tǒng)化、規(guī)范化發(fā)展指明了方向。王瑞胡在此基礎(chǔ)上，進一步將CDIO 的12 條標(biāo)準(zhǔn)歸納為培養(yǎng)目標(biāo)、環(huán)節(jié)、成果、質(zhì)量評估4 個要素[1]。我國部分高校將該標(biāo)準(zhǔn)與工程碩士培養(yǎng)所包含的課時培養(yǎng)、創(chuàng)新能力提高、課程評估體系以及教師體系完善等進行了高效組合[2]。

朱愛民等[3]基于CDIO 理念，制定了以需求為導(dǎo)向的交通土建工程類專業(yè)人才培養(yǎng)方案。著眼于實際行業(yè)調(diào)查，為滿足人才需求所制定工程碩士專業(yè)學(xué)位人才培養(yǎng)目標(biāo)，精確概括出專業(yè)要點，確立課程方案等要素。安徽理工大學(xué)在制定工程類碩士培養(yǎng)方案的時，精心設(shè)計考核點，對研究生進入基地后應(yīng)該掌握的知識進行充分的預(yù)設(shè)，并制定了科學(xué)的考核指標(biāo)，考核點覆蓋工程認(rèn)知、工程案例等若干方面[4]。

汕頭大學(xué)基于CDIO 理念，將研究生的創(chuàng)造能力、動手能力、主動獲取知識能力、研究能力作為評價體系內(nèi)的一級指標(biāo)點，將上述實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系中所包含的具體培養(yǎng)環(huán)節(jié)進行歸納細化，其中顯式指標(biāo)項主要包括開題、中期及畢業(yè)答辯成績，科技創(chuàng)新及競賽情況，公開發(fā)表論文或?qū)＠?，專業(yè)實踐期間的設(shè)計方案，主持或參加科研項目等。隱式指標(biāo)項主要涵蓋掌握工具、解決實際問題、文獻閱讀、團隊協(xié)作以及學(xué)術(shù)交流等能力。將其與各項一級指標(biāo)進行分類對應(yīng)，形成二級分項指標(biāo)，從而建立“二層次”指標(biāo)體系，進而采用合理的權(quán)重系數(shù)，可形成以實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的研究生教育評價體系[5]。

3 基于CDIO教育模式的土木水利專業(yè)碩士人才特點

與傳統(tǒng)教育模式側(cè)重點不同，其注重把“有理想、有道德、有文化、有紀(jì)律”等理念融合至大學(xué)生培養(yǎng)體系中，為培養(yǎng)合格的社會主義接班人做出應(yīng)有貢獻。傳統(tǒng)教育模式緊緊圍繞課程體系以及專業(yè)建設(shè)，側(cè)重于傳播理論知識以及掌握理論知識的牢靠程度。該教學(xué)模式下，專業(yè)精品課程的傳授偏向于單一的由豐富教學(xué)經(jīng)驗的教師傳授，缺乏詳細的工程領(lǐng)域及施工企業(yè)等實踐教學(xué)內(nèi)容。在此培養(yǎng)模式下培養(yǎng)的學(xué)生欠缺實際工程經(jīng)驗，對于道路、橋梁、房建等實際土木類工程經(jīng)驗問題解決能力同樣欠缺，長此以往造成無法培養(yǎng)出符合實際社會所需求的工程型專業(yè)人員。以往的教學(xué)傳統(tǒng)大多看重“教”，而往往忽略了“學(xué)”，過于強調(diào)教師的主觀能動性而弱化學(xué)生，使其處于較弱勢地位。該種教學(xué)觀念會很大程度影響學(xué)生學(xué)習(xí)的創(chuàng)新性與能動性，使學(xué)生不能得到全面挖掘，也無法充分發(fā)揮其創(chuàng)新能力。

土木水利行業(yè)對于研究生人才的需求，更注重人才步入行業(yè)過程中對于解決工程技術(shù)問題的邏輯性和判斷能力。這就需要對于人才教育過程中將“教”“學(xué)”“做”三位一體體現(xiàn)在專業(yè)育人過程中。不僅需要專業(yè)知識的輸送，還需要根據(jù)實際問題具有著手去“做”的思維能力。CDIO教育模式圍繞學(xué)生為中心，同時將能力作為風(fēng)向標(biāo)，更加注重實踐性以及突出合作意識，使工程人才在行業(yè)發(fā)展中具備參與工程專業(yè)的實踐能力。

4 基于CDIO工程教育模式下教學(xué)改革方法

4.1 基于CDIO模式構(gòu)建土木水利專業(yè)人才培養(yǎng)方案

通過制定圍繞CDIO 理念的土木水利專業(yè)學(xué)位碩士研究生人才培養(yǎng)方案，解決培養(yǎng)過程中與企業(yè)脫鉤、行業(yè)實踐環(huán)節(jié)過于簡單化、形式化等問題，深化人才培養(yǎng)目標(biāo)方案，為培養(yǎng)出一支可以圍繞土木水利工程領(lǐng)域深挖科學(xué)研究、施工管理等工程技術(shù)領(lǐng)域的高精尖人才做牢靠儲備。

通過前期調(diào)研，高校牽頭和施工企業(yè)、科研院所等相關(guān)聯(lián)合培養(yǎng)單位深入探討、共同研究從而制定出切合實際的培養(yǎng)方案。校企雙方齊心協(xié)力合作，從學(xué)生角度進行職業(yè)能力分析、量身制作課程設(shè)置教學(xué)計劃，制定合理的培養(yǎng)目標(biāo)，將校企合作宗旨貫穿始終。此宗旨規(guī)劃正契合了研究生人才培養(yǎng)應(yīng)主動適應(yīng)土木水利行業(yè)發(fā)展需求的觀點，是研究生培養(yǎng)與土木水利行業(yè)統(tǒng)籌發(fā)展有機統(tǒng)一的體現(xiàn)，使專業(yè)學(xué)位研究生人才培養(yǎng)的適應(yīng)性有效增強、針對性精準(zhǔn)提高，同時能夠?qū)?yīng)人才培養(yǎng)目標(biāo)指標(biāo)點，進行專業(yè)學(xué)分課程設(shè)置。該理念著重于打牢學(xué)生實踐能力基礎(chǔ)，引入企業(yè)導(dǎo)師授課，將企業(yè)專業(yè)實踐納入必選課體系，調(diào)整專業(yè)選修課課程設(shè)置，提高實踐課程占比；增強學(xué)位論文質(zhì)量要求，細化各項標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)。在明確規(guī)定下，學(xué)生在完成學(xué)位論文過程中需全方位對綜合運用專業(yè)理論、工程技術(shù)知識解決土木水利問題的能力有所體現(xiàn)。

4.2 構(gòu)建“沉浸式”CDIO教學(xué)環(huán)境

建設(shè)校內(nèi)CDIO 創(chuàng)新實踐中心，營造產(chǎn)學(xué)一體化的教學(xué)環(huán)境，并構(gòu)建情境化教學(xué)方式。依據(jù)土木水利專業(yè)學(xué)位人才培養(yǎng)理念，構(gòu)建校企融合實踐教學(xué)模式。該教學(xué)模式旨在組建完善的校內(nèi)導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師聯(lián)合培養(yǎng)機制，多渠道聯(lián)合企業(yè)內(nèi)工程經(jīng)驗頗豐、參與項目多樣的專家聘請為校外導(dǎo)師，成立多方聯(lián)動的指導(dǎo)教師團隊。與此同時，將企業(yè)內(nèi)教育資源融合至研究生教學(xué)體系當(dāng)中，與企業(yè)共同建立多種形式的培養(yǎng)基地，推動產(chǎn)學(xué)結(jié)合、協(xié)同育人發(fā)展。

4.3 “三位一體”實踐教學(xué)模式研究

結(jié)合齊齊哈爾大學(xué)自身師資條件、生源質(zhì)量、合作企業(yè)等因素，構(gòu)建以土木水利行業(yè)需求和職業(yè)能力為導(dǎo)向、學(xué)生產(chǎn)出為本的研究生培養(yǎng)體系，依據(jù)不同類型的課程對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐關(guān)系與支持程度，制定相應(yīng)的課程教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以便解決土木水利專業(yè)碩士人才培養(yǎng)中協(xié)同性不足的問題。將課上教學(xué)與校內(nèi)外實踐進行有機結(jié)合，模式如圖1 所示?！叭灰惑w”的校內(nèi)外聯(lián)合實踐教學(xué)模式是一種能夠?qū)⒍哌M行高效有機整合的模式，是將理論與實踐二者并駕齊驅(qū)的重要體現(xiàn)，是“實踐型、應(yīng)用型”專業(yè)學(xué)位碩士研究生教育培養(yǎng)體系的代表。通過課堂教學(xué)和校內(nèi)外實踐相結(jié)合，在聯(lián)培過程中關(guān)注學(xué)生對問題的分析與解決能力，可以將理論知識與實際工程充分聯(lián)系，把校園與實踐基地作為結(jié)合整體的優(yōu)勢發(fā)揮到最大化。

圖1 “三位一體”校內(nèi)外融合實踐教學(xué)模式

在校內(nèi)外融合實踐教學(xué)過程中，學(xué)生需采取小組協(xié)作、案例匯報等方法完成教學(xué)過程，做到將學(xué)習(xí)與工作融會貫通。在人才培養(yǎng)過程中，校內(nèi)課程與校外實踐環(huán)節(jié)的設(shè)置需滿足專業(yè)對人才的需求，同時應(yīng)加強職業(yè)道德與人文素質(zhì)教育的傳授。在設(shè)立教學(xué)方法時，要以學(xué)生為本提升個人職業(yè)水平，培養(yǎng)個人綜合能力。在選擇導(dǎo)師時，實行以工程能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的導(dǎo)師組指導(dǎo)制，導(dǎo)師組的構(gòu)建是以雙導(dǎo)師制為主體。在實踐教學(xué)中，選取施工單位實踐基地現(xiàn)場實習(xí)和校內(nèi)實踐場地實驗驗證等方式進行聯(lián)合互動式教學(xué)。

4.4 基于CDIO理念的課程教學(xué)評價方式探索

土木水利專業(yè)學(xué)位碩士研究生的課程教學(xué)評價方式應(yīng)加強對過程的重視程度，要緊密圍繞促進評價對象的發(fā)展為中心，不以單一的考核結(jié)果作為評價學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)。在教學(xué)模式中提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，考核學(xué)生的綜合水平，如理論知識方面加強對基礎(chǔ)概念、方法及科研技能的考核；實踐能力著重考核實操能力及工程實踐能力等。通過構(gòu)建校內(nèi)外融合的土木水利專業(yè)學(xué)位碩士研究生實踐教學(xué)模式，解決以往工程碩士實踐環(huán)節(jié)流于形式，實踐內(nèi)容和實踐質(zhì)量不宜考評等問題。

在課程教學(xué)評價方式中，對學(xué)生的考核要涵蓋課程學(xué)習(xí)、專業(yè)實踐、學(xué)位論文三個方面。對課程學(xué)習(xí)階段考核時，不僅要對課程理論知識進行考核，還應(yīng)增加對工程案例分析和實踐能力的考核。對專業(yè)實踐階段考核時，以職業(yè)能力評價為中心，從實踐過程考核、結(jié)果匯報等角度輔助評價。對學(xué)位論文階段考核時，以學(xué)術(shù)性論文評價為考核基礎(chǔ)，綜合考慮是否能夠解決實際工程、能否推廣至工程行業(yè)中。

5 結(jié)語

通過對土木水利研究生人才培養(yǎng)模式和考核評價體系進行有益探索與實踐，打造沉浸式CDIO 教學(xué)模式，可以讓學(xué)生能夠充分感知實際工程與專業(yè)領(lǐng)域需求，避免高校教育與工程領(lǐng)域脫節(jié)現(xiàn)象的發(fā)生，提升了學(xué)生的職業(yè)意識、職業(yè)能力和素養(yǎng)。為培養(yǎng)出能夠與國際科研水平接軌、可滿足專業(yè)領(lǐng)域需求、促進行業(yè)發(fā)展的高層次應(yīng)用型人才做貢獻。