基于CDIO的“灌溉与排水工程”课堂教学改革研究

徐瑛丽

（浙江同济科技职业学院浙江杭州311231）

一、引言

CDIO 代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），以工程项目从构思到运行的周期为载体，学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，综合培养学生的工程技术能力、职业道德、学术知识和运用知识解决问题能力、终生学习能力、团队协作能力、交流能力和大系统掌控能力[1-3]。本文以此理念为切入点，将探讨灌溉与排水工程课程的教学改革，分析目前教学中存在的问题，从教学目标、教学内容、教学模式、教学评价等方面提出实施方案，以期探索CDIO理念与高职课程改革的融合。

二、灌溉与排水工程课程教学现状分析

（一）课程内容

灌溉与排水工程课程的培养目标是使学生具备灌排工程的设计、施工（安装）及其运行管理等方面的能力。目前大部分院校由于课时和组织形式的限制，教学内容主要放在灌排系统的规划设计，而工程施工和运行管理所占比例很小，无法实现以项目的生命周期来教学。

（二）课程教学组织形式及教学模式

目前教学组织是在理论教学完成后安排一周的实训，这样的安排缺乏连惯性，学生容易遗忘，也不利于项目教学，学生的主动思考没有得到发挥，更不用说创新思维和团队合作的培养。根据CDIO工程教育理念，实现项目的构思、设计、实现、运作，单次排课然后集中训练的方式是不合理的，没有形成一个有机的整体。它最大的弊端是学生缺乏对系统工程的认识和对灌溉排水系统设计、施工、管理完整过程的掌握。

（三）课程考核方式

就课程考核方式而言，传统试卷考试的方式仍然占有很大比重，知识的考核比重仍然偏大，而能力和态度的考核所占比例偏小，这会造成学生学习的中心又回到理论知识的学习应试，而轻视能力和态度的提高。

三、基于CDIO理念的教学改革方案

（一）基于CDIO综合能力培养的教学目标的确定

依据专业的培养目标，融合CDIO教育中注重实际应用的综合素质提升理念，制定本课程的教学目标。在教学目标制定时，通过行业企业以及往届毕业生等多角度的调研，分析岗位工作过程，对原有的课程进行解构和重构，确定与本课程对接的实际工程项目，最终确定了两个项目作为贯穿教学的载体，以这两个工程项目的生产周期为载体，注重从知识、能力和素质三个方面来定义，并根据CDIO理念，确定这三个方面的目标。

项目一灌排工程规划、设计、施工与管理。知识目标为：（1）掌握农田水分状况及对作物的影响。（2）掌握不同作物的灌溉制度。（3）掌握灌溉水源的选择方法及取水方式的适用条件。（4）掌握灌排系统布置的原则及技术要点。（5）掌握灌排系统设计的步骤及方法。（6）掌握灌排工程的施工技术要点及维护措施。能力目标为：（1）能够确定农作物对灌溉排水工程的基本要求。（2）能够合理地选择灌排工程的型式。（3）能够进行灌排工程的规划、设计。（4）能够制定灌排工程的施工方案。（5）能够根据情况确定灌排系统及建筑物的维护措施。

项目二喷微灌工程设计、施工安装与管理。知识目标为：（1）掌握喷灌、微灌等节水灌溉工程系统常规设备的性能及选型方法。（2）掌握喷微灌工程规划设计的技术要点。（3）掌握喷灌、微灌等节水灌溉工程系统施工安装及运行管理的技术要点。能力目标为：（1）能够进行喷微灌工程的设备选型（2）能够进行喷微灌工程的规划设计。（3）能进行喷微灌工程的施工安装及运行管理。

课程的素质目标为培养学生具备工作认真、严谨务实的职业道德，严遵工程规范、保质保量完成任务的敬业精神，以及团队协作和创新精神。

（二）基于CDIO主动实践的教学内容重构

CDIO教育模式提出要求学生基于工程项目的全生命周期进行学习与实践，因此，在高职专业的教学中，应基于工程项目来组织教学内容，以项目为知识学习和技能训练的载体。当然，项目要来源于实际，就要与企业合作，但真正能够用于课程的教学，还要对项目进行提炼和设计，重新序化开发出适合学生学情的项目，由简单到综合、由低级到高级，以是否符合“构思、设计、实现、运作”四个环节为标准进行项目的设计。

当然，针对高职教育的特点，应区分于本科的运作，项目的构思（Conceive）应是指对工程项目实施的策划，设计（Design）应是指项目任务的落实，实现（Implement）应是指项目的具体操作与管理，运作（Operate）是指对项目的物化成果进行技术检查与运行[4]。以此为基本思想，对本课程的教学内容选择做了根本性地改革，以项目的开发过程为载体，能力培养为本位，以岗位工作过程为主线，重新进行教学内容的设计，提炼出了难度适中、涵盖岗位需求的两个项目，如表1所示。

表1 课程项目及任务

（三）基于工程能力、学生主动实践为中心的教学组织与教学模式改革

目前高职工程类教学中，对学生“软技能”的培养尚没有给予实质性的关注。笔者认为“软技能”的培养，应以具体课程为介质，在实践教学中得以实现。

首先，在教学中应采取“项目引导式”教学模式。由于一个项目具有一定的综合性、系统性和专业的复合性，真正实施项目教学，前提条件是教学组织应打破以往以每周2节或4节的安排方式，在项目实施过程中应保证时间的连贯性，使学生能集中一段时间来完成项目任务，才能完成项目的全生命周期教学。项目引导式教学模式，设置教学情境和角色，学生能够感受到真实情景的学习氛围，结合项目任务边学边做，在做中学，在做中教，学生在完成项目的过程中独立发现问题、分析问题、解决问题，提高了学生的积极性和主动性。

再次，应采取小组合作的方式。根据班级和教学场地情况，一个小组一般由6-8个学生组成，由学生自由组合。在项目实施过程中，项目组成员之间要相互帮助、共同讨论、共同完成项目，学会管理与计划时间进度，学会讨论分析问题，学会自行查阅资料解决问题，从而培养学生的自主学习能力。

（四）基于CDIO综合能力评价的教学评价方式的改革

CDIO工程教育模式以工程项目为中心，注重学生的学习能力与实践能力培养，其标准11单独提出了能力评价，体现了对能力评价的重视，它强调要改变以往以一次考试的成绩来考评学生的方法，要求以更合理更有效的评价方法来衡量学生的专业技能，更为着重的目的是评价学生学习能力、实践能力、团队协作交流能力等“软能力”，而软能力的评价需要探索合理的方法。客观合理地评价学生的综合能力，能够有效地促进学生学习能力和实践能力的提升，这也是目前高职教学改革中在研究的课题之一。

根据项目实施的特点，笔者认为应建立契合CDIO教学模式的过程评价与终结性评价相结合的综合评价模式。而评价的方式，答辩的方式是一种很好的形式，答辩是对学生成果的一种肯定，也是学生间、师生间相互交流的重要方式，而且应采取分小组答辩的方式。例如，在项目构思完成后，各小组分别进行项目构思的汇报，让其他小组的同学进行评价并讨论，对于评价过关的可进行后面的步骤，而不过关的，则需要重新构思，直至通过评价为止。在项目的设计、实现、运作后可以进行项目的总结交流，可采用口头汇报、ppt汇报以及答辩的形式，分享各组的经验，可拓展学生的思路。这种方式，学生之间通过相互讨论，不仅可以提高学生的项目执行能力，更为重要的是培养了学生团队合作精神及汇报交流能力。

四、结语

本文针对灌溉与排水工程课程的特点，提出了CDIO工程教育理念下的教学改革的可操作的具体措施，明确了课程的教学目标，基于CDIO主动实践理念重构了教学内容，提出了适合高职教学的教学组织形式及教学模式，探讨了基于CDIO综合能力评价的可行的教学评价方式。这些措施将促进灌溉与排水工程课程教学改革的进一步推进，并对其他相关课程的改革提供一定借鉴。

[1]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3）.

[2]翁幼珍.CDIO战略下高职学生职业能力的培养[J].教育与职业，2013（2）.

[3]尚慧文.CDIO对高职人才培养的启示[J].教育与职业，2009（11）

[4]徐兵.试论高职教学中基于CDIO的“软技能”训练[J]，教育与职业，2008（36）