借鉴CDIO理念的土木工程施工课程建设研究

王钧+赵金友+徐嫚

摘要：土木工程施工课程建设应突出教学手段与教学方法的协调应用，并以课程设计、生产实践等环节的配合与辅助可获得理想的教学效果。针对我国土木建筑业对专业实用型人才的需求，借鉴CDIO工程教育理念，在土木工程施工课程的教学环节、生产实践环节和课程设计环节的实施建设中，注重培养学生的工程学习能力、实践适应能力、团队协作能力和系统掌控能力，实现培养土木工程专业实用型人才的整体目标。

关键词：土木工程施工;CDIO;课程建设;实用型人才

中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：10017836（2015）11007902

随着土木建筑业的迅猛发展，需要大量有较强专业实践能力的土木工程师。建设土木工程施工课程，使培养的土木工程专业学生既掌握宽广的基础理论知识，又具有较强的工程实践能力，实现培养知识面宽、工程实践能力强、综合素质高的土木工程专业实用型人才的整体目标。

一、课程建设思路

土木工程施工课程是土建类专业课程中实践性强、综合性强和应用性强的一门专业必修课，包括施工技术和施工组织两部分内容，是应用型本科院校大学生毕业后从事施工技术及管理的重要课程之一[1]。因而在土木工程施工课程的教学过程中应注重培养学生的工程实践能力和团队协作精神，提高专业知识的实战性，以便学生步入工作岗位后可更好地将其学以致用、服务社会。

CDIO是本世纪初美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等四所大学工程教育改革研究团队提出的国际工程教育与人才培养的创新模式，它以构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate）全过程为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习课程，来培养学生的工程能力[2]。CDIO思想指出，学生的工程能力不仅包含专业知识，还包含学生的团队协作能力、学习能力和大系统掌控能力[3]。

借鉴CDIO工程教育理念，在土木工程施工课程的教学、生产实践和课程设计三层逻辑环节实施中，注重培养学生的工程实践能力和团队协作能力，力求将学生的工程素养、团队素养和职业素养贯穿全部培养过程，建设职业特色鲜明的土木工程施工课程。

二、借鉴CDIO理念建设土木工程施工课程

教师是课程建设的承担主体，学生是课程建设的服务客体。在课程建设全过程中，教师必须清楚地建立关系思维和系统思维的逻辑关系，以保证课程建设顺利实施及课程建设结果更好地服务于学生。借鉴CDIO理念，在土木工程施工课程的教学、课程设计和生产实践三个环节实现CDIO理念的实施与运作，由课程建设的承担主体充分构思教学路径、合理设计教学方法和具体落实教学手段，并追踪课程建设的服务客体的收获与成果。

1教学环节建设

借鉴CDIO理念确定土木工程施工课程在教学环节的目标是通过创设案例、虚拟动画等教学情境，引导学生在掌握已有的先导课程基础上，加深对土木工程实践知识的感性认识，发挥问题导入式教学手段的重要作用，使学生较迅速地掌握专业知识。

与传统的教学模式相比，现代化的多媒体技术通过图片、照片、视频和动画等多种方式能够更直接、生动地激发学生的学习兴趣，提高学生对一些陌生、抽象的施工建造工艺过程的感知和理解，使课程教学做到深入浅出。例如，基于技术原理、辅以表达结构不同受力阶段的图片和照片，可将预应力混凝土结构的施工工艺过程介绍得更为直观，使学生更容易接受教学内容。案例化教学情境的创设与虚拟动画的选择需要采用适宜的现场图片、视频及动画片段匹配相关的教学内容，这与授课教师自身的工程实践经验息息相关。

在有限的教学学时内，教师很难将这门实践性非常强的课程做到细致、全面讲授，应较多地采用教师课上讲解与学生课下自学的教学方式完成教学任务。采用多媒体教学既可将教学内容感性化，又可浓缩用于表述的教学时间，从而能更好地提高课程教学的效果与效率，提供给学生更多的互动交流时间，增强学习能力。在施工组织部分的教学环节，采用工程项目管理软件进行辅助教学，做到课程教学紧密联系工程实践，进而提高学生的专业实践技能。

基于土木工程施工课程综合性强的突出特点，即课程综合应用了钢筋混凝土与砌体结构、钢结构、土力学与地基基础等专业课程的多学科理论知识，教师应努力把握先导课程之间的层级关系，使课程建设的构思与设计通过创设案例化教学情境实现教学方法的实施与运作。因此，要求教师不仅具有坚实的专业理论基础，还应具有丰富的工程实践经验。课程建设成果既可提高学生的接受效果，还可促进教师的主动创意，做到在讲解案例过程中，引导学生积极思考和探索创新，使学生在获得知识的同时提高思维能力。

教师工程实践经验的获得是一个逐步积累的过程，因此，要求教师不仅深入工程现场了解和熟悉新的施工技术，开课主体学院还需聘请生产一线的建筑企业专家做讲座，讲授施工方面的新技术、新工艺和新设备，提高教师的工程实践能力，促进教师在授课过程中真正实现案例化教学[4]。

2生产实践环节建设

借鉴CDIO理念确定土木工程施工课程在生产实践环节的目标，是通过学生在施工生产一线的工程实践，鼓励学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习专业知识和社会知识，来培养学生的工程实践能力。

授课结束即开展一定时间的土木工程施工生产实习。要求学生深入施工生产第一线进行顶岗实训，以施工项目技术人员助手的身份参与施工现场的施工技术实施以及工程项目的组织与管理，运用土木工程施工课程涉及的综合知识和已经具有的专业储备进行工程实践[5]。实践指导教师与实习单位沟通、协调，引导学生参与项目例会讨论，参与审阅、熟悉图纸，参与工程进度控制、工程质量与技术等问题的监督，促使学生快速融入项目现场和争取获得更多工程历练的机会，激发学生工程实践的主观参与感和积极性。生产实习过程不仅使学生深刻体验工程项目从教室到现场、从理性到感性、从平面状态到立体实物的复杂过程，更通过自身的积极参与，让学生更加深刻认识实践与理论的差异与联系。

学生通过参与实际操作，与实习现场的工作人员协作沟通，既可以培养沟通能力，又可以提高协调能力和处理问题的能力。例如：当施工现场发生涉及多方面的关系协调处理问题时，实习现场项目经理会以合适的角度和方式提出问题和解决问题的策略，使多方面共同接受。学生可观察和学习项目经理在处理各方面相互协作关系时的原则和技巧。

3课程设计环节建设

借鉴CDIO理念，承担主体确定构思路径为全真实的项目环境条件下推进课程设计。设计途径为分组完成任务、独立查阅资料、手写或手绘部分设计要求，以集中辅导与任务结题汇报等实施与运作方式完成全过程训练，实现培养学生的团队协作能力、学习能力和系统掌控能力。

施工组织设计与生产实习相结合，依托于具体的工程项目，真正做到理论联系工程实践。课程设计任务以5—6人小单元为单位，以各组学生的生产实习项目作为选题依据进行施工组织设计，小单元内成员协商完成资料收集、施工（工程）方案设计、工程量统计（计算）、施工进度编制和施工现场平面图设计等不同的工作任务，营造一种相互间既合作又约束的设计工作氛围，培养学生的团队协作精神。学生在实习项目收集工程基本资料，具体施工方案资料要求学生独立查阅，培养动手查阅资料的能力。工程概况部分等相对较少的设计内容要求手写完成，施工进度图等要求手绘完成。这一过程的实施与运作，是挖掘学生独立分析与思考能力的手段，按这一设计构思完成的设计成果是丰富多彩的。

服务客体按设计构思要求完成初步的课程设计后，以报告的形式陈述设计成果，完成简单的答辩。这一阶段既是设计构思的实现过程，也是锻炼学生表达的过程和学生积累成绩的过程。在形成报告的过程中，对发现的问题进行纠正与辅导，理清设计过程的全部环节，理解各环节在设计过程中的意义和作用;总结在众多环节中小单元的个体与总体、工程实际情况多变等因素反复冲突、交涉、妥协和协作的经历，不断完善，最终形成一份符合工程实际的施工组织设计。由此，学生的团队协作精神、动手能力和分析能力都可得到不同程度的锻炼和提高。

三、结语

借鉴CDIO理念，课程建设承担主体构思于先、设计于行，确立土木施工课程的教学环节、课程设计环节与生产实践环节三个层级间的逻辑，控制土木工程施工课程全过程建设的实施与运作。教学环节中，充分利用导入式教学方式与案例化教学情境的创设，使学生这一课程建设的服务客体在专业课程学习伊始即从宏观到微观有明确的系统认识。以课程设计、生产实践等环节的配合与辅助，给学生创造真实的体验工程环境，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习专业知识和社会知识，培养学生的工程实践能力。创造一个真实的土木工程项目情境，让学生合作参与课程设计，通过小单元之间人、物、事的交互以及与外界环境的交互，充分提升对土木工程施工课程专业知识与现实更为深入的理解，培养学生的团队协作能力、学习能力和系统掌控能力。

参考文献：

[1]李立军，杨秋学.土木工程施工课程教学改革探讨[J].高等教育研究，2011，20（1）：83—85.

[2]郑微微.基于CDIO的创新型工程科技人才培养模式研究与实践[D].大连：大连理工大学，2010.

[3]张汝根.借鉴CDIO理念构建国际贸易专业实践教学体系[J].实验室研究与探索，2012，31（5）：183—185.

[4]刘勇，徐森，张莉.工程管理专业土木工程施工课程教学改革探索与实践[J].高等建筑教育，2013，22（3）：78—81.

[5]赵毅，张玉国，于莉，刘俊霞.面向卓越工程师培养的土木工程施工课程教学改革探讨[J].中国建设教育，2015，15（1）：39—43.（责任编辑：侯秀梅）2015年11月第34卷第11期黑龙江教育学院学报Journal of Heilongjiang College of EducationNov.2015Vol.34 No.11