基于CDIO理念的建筑工程专业实践教学体系改革

王永贵+孟海平+蔺新艳+王磊

[摘 要]針对河南理工大学建筑工程专业实践教学现状，结合CDIO工程教育理念，探讨了建筑工程专业实践教学体系架构，提出了包括人才培养标准、实践教学条件、课程体系设置、教学方法和手段、质量评价机制及实施保障体系等在内的具体改革内容和需实现的改革目标，对建筑工程专业人才培养具有一定的参考意义。

[关键词]CDIO；建筑工程；实践教学；人才培养

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）09-0017-04

加强培养大学生知识结构上的融合创新，使之具有一定的动手能力和团队协作精神，是设计单位及施工企业对建筑工程专业学生的新要求。实践教学对学生品德、工作态度和团队协作能力的培养具有重要影响，既是提高学生整体素质和工程实践能力的重要手段，又是对学生所学知识、个人素质及能力的综合考察。在对学生的实践能力及创新意识的培养过程中，实践教学发挥着独有的关键作用，可以说，实践教学是建筑工程专业的灵魂。[1]但由于存在实践教学安排不协调、实践教学投入不足、实践教学场地不完善及实践教学组织不得力等情况，实践教学的效果与预期有一定差距。需改革实践教学内容、教学模式和方法，完善由课程及毕业设计、实验教学、实习教学等环节构成的实践教学体系，进而实现预期的实践教学目标。[2]

CDIO是麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学创立的工程教育理念。CDIO 代表构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate），其所有的教学环节均与工程实践有机结合。[3]CDIO旨在通过学生全过程参与具体工程项目的开发、设计、实施、运营及维护等环节，强调培养学生的主动学习精神、创新意识、团队协作等方面的能力。[4]基于此，可借鉴CDIO工程教育理念的基本思想进行建筑工程专业的实践教学体系改革，进而架构涵盖构思、设计、实施及运作等环节的新的实践教学体系，提高学生的动手能力、创新意识、团队协作能力及主动学习能力，为社会提供具有一定理论知识，兼具实践能力强、创新意识高、综合素质高的复合型人才。[5]

一、实践教学现状分析

（一）实践教学条件

河南理工大学土木工程学院建筑工程系有专职教师19人，其中教授3人，副教授7人，讲师9人，17人具有博士学位，2人具有硕士学位，7人具有一定的工程经验；土木工程学院实验中心有教授1人，副教授4人，高级实验师1人，5人具有博士学位。可以看出，相对于学生人数，师资力量稍显不足。硬件设施方面，实验室场地及仪器设备能满足基本的教学要求，但需更新部分仪器设备以满足新形势下的教学要求。实习基地方面，建筑工程系已与河南一建、焦作一建等单位建立学生实习基地，但从近年的实习效果来看，实习基地已名存实亡，没有起到应有的作用。

（二）实践课程体系设置

大一及大二主要进行基础课程实验，大三主要进行专业课实验、认识实习、工程测量实习、工程地质实习及部分课程设计等方面的教学内容，大四主要进行生产实习、毕业实习、部分课程设计及毕业设计等环节的实践教学。各实践课程学分及时间安排见表1。

可以看出，实践课程种类繁多，可以满足学生的学习需求；但从学分上看，实践课程为55学分，建筑工程专业总学分为205，实践课程占总学分的比例为26.83%。这说明建筑工程专业实践环节较少，理论课程略大，不利于学生动手能力和综合能力的培养。

（三）教学手段及教学方法

1.实验教学方面

实验教学属于实践教学初级阶段的工程认知型教学，各实验教学均从属于相应的理论课程。实验教学的主要目的是通过实验来论证理论课程中的相关原理。建筑工程专业的实验教学主要包括工程测量、工程材料、土工实验、水工实验及结构实验等科目，由于建筑工程专业学生较多，鉴于实验条件，学院实验室很难为所有学生提供真实的工程实践训练平台。一些学生学习态度不端正，在实验中不亲自动手操作，抄袭其他同学作业，这致使实验课教师无法掌控每个学生的真实情况，进而很难衡量学生对实验课程及理论知识的掌握程度。与理论教学相比，实验教学所占的学时比例较小，这导致一些学生认为实验课没用。因此，在实验教学中，学生普遍欠缺主观能动性和学习积极性，只是在实验课教师的指导下按部就班地根据指导书上的要求进行相关实验，而没有对实验结果及实验过程进行细致分析，从而不能就实验内容结合理论知识提出有价值的问题，失去了独立思考问题、团队协作能力及创新能力等的锻炼机会。此外，现有的实验教学模式较为单一，大部分实验为验证性实验，主要是验证相关理论知识，综合性及启发性实验内容欠缺。这对培养学生运用理论知识分析和解决工程实际问题的能力没有明显帮助，起不到引导学生思考和培养学生综合能力的作用。在实验过程中，学生的主体地位没有得到全面体现，学生的创造性没有得到完全释放。上述情况的存在使实验教学作为探索世界的感知触角这一功能正在减弱。

2.实习教学方面

建筑工程专业实习包括认识实习、生产实习和毕业实习等环节，在实习过程中经常会遇到下述问题。

实习单位的联系。建筑工程专业具有一定的特殊性，鉴于施工现场、作业场地条件，单个工地所能接收的实习学生数量有限，并且工地均为立体交叉作业，出于安全及管理等方面的原因，项目部一般不愿意接收大学生到现场实习。再者，建筑工程专业学生较多，这使得部分学生难以接触到实际的施工过程，这样学生也就无法理解和掌握相应的施工工艺流程。

实习经费的安排。目前，我国工科高校普遍存在实习经费不足的问题。对于学生实习环节，河南理工大学土木工程学院给予每位学生200元的实习经费，对于家庭经济困难的学生来说，这些实习经费让他们在选择实习地点时受到一定的限制。同时，不同单位所提供的实习环境、实习项目差异较大，这导致学生的实习效果也不尽相同，一些学生的实习效果远低于预期目标。河南理工大学的实习经费直接打至学生的个人账户上，由学生自由支配，教师联系实习工地及实习过程的其他相关费用均由实习指导教师自己出，这会影响教师的积极主动性，不利于实习指导教师对整个实习过程的全面掌控。同时，部分学生的实习经费没有用在实习上，而是用在其他方面，实习经费没有起到应有的作用。endprint

学生动手能力的培养。近年来，建筑工程的机械化程度不断提高，目标责任制理念逐渐得到加强，学生要想深入施工现场了解详细的操作流程愈发困难。学生的主观能动性有待提高，很少有学生主动要求深入工地一线进行相关的施工操作。再者，工地上的现场指导人员忙于自己的本职工作，很少有时间指导学生的实习，这导致学生不能把握机会进行实践能力和理论联系实际能力的培养。

3.课程设计及毕业设计方面

班级和学生较多、教师相对较少是建筑工程专业所面临的一个主要问题，课程设计大多属于“家庭作业”。教师安排好设计内容和要求后，基本上没时间对学生进行一对一的指导，学生大多在宿舍或学院绘图室完成相关设计内容。在设计过程中，学生的主观能动性欠缺，基本上都是机械式地为完成设计而设计，很少考虑该课程设计与其他专业课的衔接，更有少数学生直接剽窃他人的设计作业。事实上，课程设计是对学生的动手能力、思考能力有很大帮助的工程训练，是系统检验本课程所学知识与工程实际相结合的重要方式，其意义非常重大。

现有的毕业设计均是由学生在校独立完成，其设计内容一般是根据指导教师规定的形式和要求独立完成结构选型、建筑设计、内力计算及图纸绘制等流程。这种设计没有与工程实际衔接，脱离社会需求，学生分析和解决工程实际问题的能力不能得到有效提高。而且，该形式的毕业设计不能使学生对工程项目主要流程有全面的认识，不能让学生在项目定义、方案决策、技术方案分析等前期环节中和施工过程中的可行性分析、技术经济指标分析等后期环节中得到全面锻炼，不利于培养学生的团队协作能力、组织管理能力及综合实际能力。同时，该形式的毕业设计还面临着学生选题单一的问题，这很容易造成相同专业学生的毕业设计千篇一律的情况，难以评估学生的综合知识掌握程度和自身能力水平，没有达到毕业设计的设定目标。

（四）学习质量评价及考核机制

在学生实习期间，由于学校实习指导教师还有其他的教学任务，不能到学生的实习工地进行现场指导，加之学校指导教师与工地现场指导人员之间缺乏有效的沟通，指导教师无法详细了解每位学生的实习状况和实习效果。指导教师仅根据学生提交的实习日志和实习报告给予学生实习评价和实习成绩。这种评价体系指标不够完善，实习成绩不具有合理性和公平性。

通过上述分析可以看出，现有的教学条件能够基本满足实践教学的要求，但不能对学生进行精细化培养，体现不出学生的个性化需求。现有的实验教学和课程设计均是以各自的理论课程为中心，且仅服务于该理论课程，彼此之间的统一性不够完善；各实践教学环节彼此没有联系，学生很难进行均衡性和整体性的学习。即使综合性较强的毕业设计也仅是几门课程在模拟前提下的初级融合，这导致学生综合运用知识的能力得不到提 高，学生创新意识的培养无法完全实现。教学方法过于单一，没有较好地实现培养目标，这些都不利于学生的创新能力、主观能动性和实践能力的培养。学习质量评价及考核机制不够合理，不能全面体现过程考核的实践理念。

二、实践教学体系改革架构

（一）改革内容

基于CDIO工程教育理念，应从创新建筑工程教育理念开始，着重体现学生实践主动性、团队协作及创新意识的锻炼和培养，通过建筑工程专业的整体功能定位、实践课程内容更新、实践教学方法改革等，将高等教育的核心价值观体现在建筑工程专业的实践教学中，构建建筑工程专业实践教学的新模式，见图1。

1.人才培养标准

CDIO教育理念注重培养学生主动学习的工程实践能力，这不仅包括对专业知识的掌握，还包括团队协作能力、全局掌控能力及持续学习能力等的培养。针对建筑工程专业存在的问题，可以结合培养目标，根据CDIO的教育理念，从教育目的、教育目标和人才培养之间的关系出发，通过对企业和其他高校的调研，结合本专业实际，建立面向社会需求的建筑工程专业的人才培养标准和实践教学计划。

2.实践教学条件

CDIO模式要求专业教师不仅要有良好的教学能力，更要有一定的工程实践经验。针对建筑工程专业教师的现状，应分析中青年教师工程实践能力提升的可能性，并提出相应的优化方案。同时，可以根据CDIO教育理念的要求，通过对周边建筑类企业的调研，分析实践教学基地现状及变化原因，提出校企联合实践教学基地的建設方案。

3.实践课程体系

课程是落实高等教育理念和进行人才培养的关键环节。课程的设置既要落实基本教育理论，又要体现新的变化，以实现培养创新性工程技术人才的目标，满足社会需求。在CDIO理念中，在实践教学体系构建时，可以把基础课、专业基础课及专业课等课程所涵盖的实验、实习、设计及科技活动类教学等实践活动融于相关课程中。应从课程结构、理论课程与实践教学之间的关系、培养标准与课程体系的关系、实践教学的连贯性与层次性、实践课程的内容等方面出发，对现行理论课程和实践课程体系进行相应的改革，进而建立建筑工程专业新的实践教学课程体系架构。

4.实践教学方法

CDIO强调学生在实践中的主观能动性，突出团队协作精神和创新意识的培养。而学生主体性和能动性的欠缺是建筑工程专业实践教学中存在的突出问题。按照CDIO理念的要求，应站在学生主体性角度来改革现行的实践教学方法，积极引导学生从被动实践向主动实践转变，尝试建立一种有效的以学生为中心、以问题为导向、让学生主动学习的实践教学方式。

5.实践学习质量评价及考核机制

CDIO突出实践教学的过程考核，强调学生对实践全过程的掌控能力及全局处理能力。针对现有的考核和评价机制，应从历史角度和社会环境因素出发，结合建筑工程专业实际，建立一种科学合理的实践学习质量过程监督和评价机制。

6.实施管理保障体系

实践教学体系的实现，离不开保障体系的支撑。应结合实践教学内容和教学方法，依靠现代教育技术，通过完善实践教学管理规章制度、实践教学基地和软环境建设，建立实践教学实施保障体系。endprint

（二）改革目标

针对改革内容，应实现如下改革目标。

1.通过对建筑工程专业的整体功能定位、课程内容更新、教学方法改革等分析，构建新的实践课程框架体系，建立从学生主体角度出发的实践教学新方法，改革建筑工程专业实践教学体系，构建新的实践教学体系。

2.结合实践教学改革方案中的实践教学大纲、教学计划及资金保障制度，建立系统的激励机制和质量检查体系；结合对实践教学基地和实践教学软环境的分析，建立科学有效的实践教学管理机制；通过实践教学的评价过程、评价指标体系的分析，形成实践教学项目的过程考核和评价机制。

三、结语

在中国制造和中国服务日益走向世界的形势下，我国高等教育理应与世界接轨，培养更多具有持续学习能力、创新意识和团队协作精神的工程科技人才。在CDIO工程教育理念的指导下，工科大学生不再是仅仅掌握书本知识，而实践能力、创新意识和团队精神不够的“坡脚”人才。通过实践教学体系改革，将专业知识、个人素质、团队协作及工程系统进行有机结合，可以使建筑工程专业的本科毕业生具有工程设计、施工与管理等方面协同工作的能力。建筑工程专业实践教学体系改革将“学”与“做”紧密结合，突出学生的主动学习和实践动手能力的培养，有利于培养具有基础牢、能力强、素质高、就业面宽和持续创新等特点的高层次复合型专门技术人才。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 薛志成，李长凤，杜文学，等.土木工程实践教学体系研究[J].高等建筑教育，2016（5）：125-129.

[2] 苑苗苗，魏德敏，叶作楷.基于社会需求的应用型本科高校土木工程專业实践教学体系初探[J].大学教育，2016（10）： 143-145.

[3] 王钧，赵金友，徐嫚.基于CDIO理念的土木工程专业实践教学体系构建[J].教育探索，2016（1）：79-81.

[4] 倪龙，姚杨，姜益强，等.CDIO 工程教育模式下空调冷源课程教学改革[J].高等建筑教育，2016（6）：81-84.

[5] 张玫，潘志忠，赵艳，等.浅析土木工程专业的实践教学改革[J].沈阳建筑大学学报（社会科学版），2008（3）：373-375.

[责任编辑：陈 明]endprint