应用技术型本科高校土木工程专业SCCIM—CDIO人才培养模式探索

张茂雨+李博+朱云辉+王艳茹

摘要：基于应用型本科人才培养定位，就土木工程专业提出了SCCIM-CDIO人才培养模式，并从过程式课程体系、四步导向的实践教学体系、就业导向的职业技能强化实训、适用性系列教材建设、教学组织与方法改革等几个方面进行了探索与实践。

关键词：应用技术型：土木工程：工程教育

在“大工程观”背景下酝酿而生的CDIO工程教育模式，为工程教育教学改革提供了指引。CDIO模式以“构思（Conceive）一设计（Design）一实现（Implement）一运行（operate）”的生产实现过程为核心，培养实践性、创新性人才。国内高等院校广泛试点，积极探索适合本校的CDIO模式，如ICO-CDIO工程教育模式、TOPCARES.CDIO工程教育模式等，取得了显著的成效。

对我国6所大学工科毕业生进行的问卷调查研究结果显示，毕业生对工程教育的课程诉求表现在：一是课程要坚持“回归工程实践”；二是课程内容应融入工程设计、解决实际问题等“硬技能”和团队合作、沟通交流、商务管理、终身学习等“软技能”的培养；三是重点增加专业主干课程和专业实践课程模块的比例；四是为工程教育配置真实的工程背景，让学生参与项目，开展基于问题的学习、基于项目的学习、基于工业经验的学习和基于工程成败案例的学习。

笔者基于本校土木工程专业学生特点进行了CDIO工程教育模式探索，构建了SCCIM.CDIO人才培养模式，注重工程训练与科技创新教育，培养学生具备扎实的专业技能、较好的工程实践和创新能力，使学生在就学期间经历工程生产的全过程。

SCCIM-CDIO是基于CDIO工程教育模式提出的，以工程生产实现过程为核心，突出专业技能（S）、沟通表达（C）、团队协作（C）、创新（I）、管理（M）“五项能力”的培养。人才培养模式可以概括为“一条主线、两个面向、三项原则、四个突出”。

（1）“一条主线”即坚持以工程生产实现过程为主线，培养学生的基本工程素质和工程技术应用能力；

（2）“两个面向”即人才培養要面向人才市场，面向区域经济建设和社会发展需要；

（3）“三项原则”即坚持基础性原则、应用性原则和实践性原则；

（4）“四个突出”即突出扎实的工程实践技能，突出沟通表达能力，突出团队协作能力，突出创新能力。

一、过程式课程体系

过程式课程体系，其逻辑关系是工程的生命周期、学生的认知周期、学生在校学习周期，三个周期叠加，形成一个螺旋上升的课程体系。既反映了人类对工程规律的认知，又反映了学习者对工程的认知过程，适应培养工程人才的需要。

从学生的认知周期和学生在校学习周期两个维度构建课程体系，分为基础理论、基本知识训练，提高应用能力、创新能力，专业技能实训、团队项目实战，毕业环节四个阶段。

从工程的生命周期（即工程生产实现过程）维度，把工程生命周期对应的课程归为三大类，即工程管理类、设计类、施工技术类。不同类别的课程设定了不同的教学目标和教学方法。

管理类主要以“了解一案例一课程设计一场景模拟”为学习过程，简化理论，其中突出造价类课程，作为主要专业技能之一。

设计类以“熟悉理论一案例一课程设计一课程实训一技能强化一项目实战”为学习过程，为主要专业技能之一。

施工技术类以“了解理论一观摩一创新课题一开放实验一校内实训一校外实习一项目实战”为学习过程，也是主要专业技能之一。加大工程材料、结构检测类技能训练。

二、四步导向的实践教学体系

实践教学体系的建设是实现应用型人才培养目标的关键问题之一。将过去分散的、依据学科目标设置的实践课程和教学内容重新进行梳理，按照人才培养目标和规格要求以及工程生产实现过程之间的联系进行整合，形成系统的、有层次的，融知识教育、能力训练和素质培养为一体的螺旋递进的实践教学课程体系。将间接工程训练与直接工程训练有机结合，二者不断交叉循环，贯穿整个大学学习阶段。由工程实践入门到工程设计入门，再到工程技术创新，由浅入深，逐步推进学生的工程实践能力和创新能力培养。

三、就业导向的职业技能强化实训

应用型本科院校要紧密结合职业市场的需求和变化，更加注重岗位能力的培养，以便学生毕业后进入职业市场，顺利实现就业。笔者在2010年开始进行就业导向的职业技能强化实训的试点工作，在第7学期开展为期10周的职业技能强化实训。

（1）模块设置。以就业为导向，设置与岗位对接的实训模块，有建筑工程设计模块、工程造价模块、基坑设计模块、建筑工程BIM模块、交通土建模块。学生可选择1-2个模块。

（2）教学组织方式。①课内专题教学。每周16学时（4个半天）安排专题案例教学，专题讲授与训练指导课时比例为1：3。②课外项目合作。除每周课内16学时外，设置了课外16学时的任务，实行严格的考勤管理。学校提供固定场所，学生被分成5～8人的小组，教师根据课内学习进度布置相关任务，各小组分工合作，完成任务。值班教师负责指导和管理。此外，组织优秀的学生小组直接进入校企合作基地。③专题讲座：每两周组织一次工程技术前沿讲座。

（3）师资配备。每个教学班学生30～40人，配备两名教师，一名是校内双师型教师，必须具备五年以上一线工程经验和五年以上校内教学经验；一名是具有三年以上工作经验、中级及以上职称的行业企业兼职教师。两名教师一人主讲，两人共同指导。

该模式得到了绝大部分毕业生与就业单位的好评和支持。2014年浙江省评估院调查结果显示，用人单位对本校学生的满意度居全省本科高校前三。校内问卷调查结果表明，95%以上的学生表示对该环节非常满意，0%的学生表示不满意；85%以上的学生认为这种教学方式不仅提高了学习兴趣和学习动力，而且对工程实践能力的提高效果显著。

经三年的试点探索、改进，已经形成成熟的教学组织模式，自2010级开始已固化体现在人才培养计划中。

四、专业任选课模块化

在核心课程稳定的基础上，专业任选课按模块进行设置。学生既可按自己今后的择业方向需要的技能选择专业任选课模块，也可根据专业兴趣选择专业知识拓展性模块。专业任选课模块有地基处理模块、道路工程模块（房屋建筑方向可选）、结构检测模块、结构分析模块、工程材料模块等。其教学组织方式不同于常规课程。

（1）项目制。专业任选课模块的主要目的是让学生拓展本专业方向之外的专业技能，讲课内容不再强调知识的系统性和完整性，直接从项目入手，按工程项目的生产实现过程安排教学内容。

（2）讲座制。由于模块包含的内容多，涉及多门常规课程，没有指定的教材。教师根据该模块对应的工程项目的生产过程，将讲课内容整理成讲座形式，并给学生提供配套的自编教学材料。

（3）报告制。学生根据教师讲座内容和布置的作业，课后进行深化学习，下一堂课进行分组汇报。

（4）开放制。课程考核一般由平时学生报告评价、项目设计成果、成果汇报答辩组成。

五、真实案例轮式循环教学

案例轮环式教学就是以一个完整的工程项目实例为基础，通过完整案例的轮环使用，开展教学活动。笔者团队经过筛选、再设计，整合了一套完整的工程项目教学案例。根据不同课程的需要，对案例进行分解、再设计，形成了一套基于同一项目可用于不同课程的教学案例库。各课程教师除各自设计的教学案例外，必须使用该教学案例库。从低年级的基础课程到高年级的职业技能强化实训，案例贯穿始终。

六、适用性系列教材建设

笔者团队自2010年开始规划适用性系列教材的建设工作，目前已经出版工程图学类教材1部、实训类教材1部，并己使用3年；投入试用的实训类教材1部、第二课堂指导书1部；正在建设的有工程力学类教材2部、实训类教材2部。已经出版使用和试用的教材深受学生的欢迎。

系列教材符合应用型人才培养的定位，突出体现在其工程性和易读性。教材编写过程中，行业技术骨干深度参与，与工程技术紧密对接。教材内容基于工程生产实现过程编写，以平行、递进、包容的关系设置实际工程项目案例，平铺直叙，所有图例除简图外配以实物图，通俗易读。

七、学科竞赛模式进课堂

学科竞赛是学生专业能力、创新能力的一场综合检验，也是人才培养质量的一种评估。土木工程专业最具影响力的是“大学生结构设计竞赛”，它是一项针对在校大学生极富创造性、挑战性的科技竞赛，通过对专业知识的综合运用，培养学生的创新思维和动手能力，实现专业技能的全面提高。笔者把“大学生结构设计竞赛”模式搬进了第一课堂，在人才培养方案中设置了“学科基础专题创新实训”“结构设计专题创新实训”两个环节。

“学科基础专题创新实训”设置在第一学期，其教学目的是：（1）学生在没有专业基础和束缚的情况下，自由發挥创新思维；（2）培养学生团队协作意识和能力；（3）增强学生交流意识和表达能力。该环节分为三个阶段，第一个阶段为力学专题，根据全国周培源力学竞赛（实践）课题整合题目，由3～5人学生小组合作完成，考核内容包括理论分析方案、现场答辩、模型加载试验；第二阶段为机械原理与力学原理结合的课题，考核方式同第一阶段；第三阶段为创意制作环节，给定材料，学生自由发挥创意创作。

“结构设计专题创新实训”设置在第五学期，该环节以结构设计为主题，契合学科竞赛，同时与学科基础创新实训环节相呼应。一方面，让学生在具备一定专业理论知识的基础上进行结构设计，强化学生的工程表达（工程图、语言）能力、团队协作能力和实验技能，在实践中深化理论知识。另一方面，与第一学期的学科基础专题创新实训形成对比，让学生更深刻地体会专业知识积累的重要性。