徐巖 王偉 劉瀟

摘 要 “基礎(chǔ)工程”課程是土木工程、橋梁與隧道工程、道路工程、渡河工程、城市地下空間工程等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。基于CDIO培養(yǎng)模式和CDIO教學(xué)大綱的改革，深入分析國(guó)內(nèi)外相關(guān)高?！盎A(chǔ)工程”教學(xué)大綱存在的問題，結(jié)合沈陽(yáng)建筑大學(xué)自身特點(diǎn)，對(duì)“基礎(chǔ)工程”教學(xué)大綱從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)學(xué)時(shí)安排進(jìn)行了改革，并在教學(xué)實(shí)踐中予以實(shí)施，教學(xué)效果良好。

關(guān)鍵詞 CDIO模式 基礎(chǔ)工程 教學(xué)大綱

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.08.064

Abstract The "Basic Engineering" course is a professional basic course for civil engineering， bridge and tunnel engineering， road engineering， river crossing engineering， and urban underground space engineering. Based on the reform of CDIO training mode and CDIO syllabus， in-depth analysis of the problems existing in the "Basic Engineering" syllabus of related universities at home and abroad， combined with the characteristics of Shenyang Jianzhu University， the syllabus of "Basic Engineering" was arranged from the teaching content and teaching time schedule. Reform and implementation in teaching practice， the teaching effect is good.

Keywords CDIO mode； basic engineering； syllabus

0 引言

CDIO人才培養(yǎng)模式的核心是以學(xué)生為主體，引導(dǎo)學(xué)生通過主動(dòng)的學(xué)習(xí)、實(shí)現(xiàn)實(shí)踐與理論有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)。2011年6月，麻省理工學(xué)院航空航天學(xué)部的Edward F.Crawley等人發(fā)布了第二版的CDIO教學(xué)大綱。新大綱對(duì)工程類畢業(yè)生能力要求在原有基礎(chǔ)上增加了提高思維能力和構(gòu)建多學(xué)科知識(shí)體系兩個(gè)內(nèi)容。

“基礎(chǔ)工程”是土木工程專業(yè)、道路工程、港口工程、以及城市地下空間工程等專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程重點(diǎn)介紹與地基、基礎(chǔ)等有關(guān)的基礎(chǔ)理論、計(jì)算和設(shè)計(jì)方法、施工組織和施工方法。“基礎(chǔ)工程”課程的特點(diǎn)集中體現(xiàn)在與工程實(shí)踐聯(lián)系緊密、內(nèi)容廣泛、與多學(xué)科交叉。因此在學(xué)習(xí)“基礎(chǔ)工程”課程之前，需要學(xué)生掌握材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程地質(zhì)、土力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理和房屋建筑學(xué)等課程，同時(shí)要求學(xué)生熟悉規(guī)范規(guī)程，參加廣泛的工程實(shí)踐，具有豐富的工程實(shí)踐知識(shí)。

沈陽(yáng)建筑大學(xué)自2014年在省級(jí)精品課的基礎(chǔ)上，開展了“基于CDIO模式的“基礎(chǔ)工程”教學(xué)改革探討”項(xiàng)目研究，經(jīng)過三輪教學(xué)實(shí)踐，取得了顯著效果。該項(xiàng)目在CDIO培養(yǎng)大綱的基礎(chǔ)上，對(duì)沈陽(yáng)建筑大學(xué)“基礎(chǔ)工程”課程教學(xué)大綱進(jìn)行了改革。

1 基于CDIO新版教學(xué)大綱下“基礎(chǔ)工程”教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)大綱的改革

1.1 基于CDIO的“基礎(chǔ)工程”課程目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)是課程剛開始時(shí)要求學(xué)生表達(dá)他們對(duì)于課程學(xué)習(xí)效果的個(gè)性化的期望，作為對(duì)教師制定的標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的補(bǔ)充。CDIO 模式的課程目標(biāo)，擴(kuò)展傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)效果直至明確地包括個(gè)人及人際能力的動(dòng)機(jī)完全來自業(yè)界與學(xué)術(shù)界對(duì)于工程職業(yè)的共同要求。

根據(jù)項(xiàng)目組調(diào)查，國(guó)內(nèi)土木工程專業(yè)“基礎(chǔ)工程”課程教學(xué)學(xué)時(shí)介于32～48之間，教學(xué)內(nèi)容仍然是側(cè)重基本理論的講解，缺乏與實(shí)踐的有機(jī)聯(lián)系。針對(duì)該種狀況，相關(guān)教師進(jìn)行了部分改革嘗試，在教學(xué)中引入更多的工程實(shí)例，但由于教學(xué)目標(biāo)和課時(shí)安排的限制，效果不理想。

教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)是確定教學(xué)模式、組織教學(xué)過程的依據(jù)，是課程或者學(xué)科專業(yè)的教學(xué)指南性文件。因此項(xiàng)目組首先制定了基于CDIO考核標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)大綱，明確教學(xué)目標(biāo)。

“基礎(chǔ)工程”課程目標(biāo)：

本課程的目標(biāo)不是僅僅包括技術(shù)內(nèi)容，而是對(duì)學(xué)生的個(gè)人能力、人際能力以及學(xué)科知識(shí)進(jìn)行綜合的培養(yǎng)。學(xué)生在完成課程之后，應(yīng)該具備或提升如下能力：（1）在教學(xué)過程和工程環(huán)境中有效開展工作，理解項(xiàng)目進(jìn)展的機(jī)制以及項(xiàng)目進(jìn)展中可能遇到的困難；（2）通過書面、口頭、圖形等方式進(jìn)行溝通，明確表達(dá)個(gè)人想法和意愿，建立團(tuán)隊(duì)的溝通機(jī)制；（3）針對(duì)具體問題，能夠從系統(tǒng)整體的角度綜合分析問題；（4）熟悉相關(guān)規(guī)范，了解現(xiàn)代工程方法與工具；基本能運(yùn)用相關(guān)的計(jì)算軟件，如理正軟件巖土工程模塊、Midas軟件巖土工程模塊。（5）了解學(xué)科前沿知識(shí)和發(fā)展趨勢(shì)，并且能夠運(yùn)用相關(guān)理論提出個(gè)人見解；（6）能夠作為核心，通過團(tuán)隊(duì)合作，實(shí)現(xiàn)自己的想法。

1.2 相關(guān)院校教學(xué)大綱的調(diào)查與分析

國(guó)內(nèi)相關(guān)高?！盎A(chǔ)工程”學(xué)時(shí)分配：總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)，學(xué)分3分，包括同濟(jì)大學(xué)、浙江大學(xué)、北京交通大學(xué)、西南交通大學(xué)；沈陽(yáng)建筑大學(xué)總學(xué)時(shí)32學(xué)時(shí)，2學(xué)分。美國(guó)德州大學(xué)（奧斯?。┛倢W(xué)時(shí)52學(xué)時(shí)，3學(xué)分。

各個(gè)學(xué)校土木工程專業(yè)都有各學(xué)校的歷史沿革和專業(yè)側(cè)重，包括工民建、隧道、巖土、防災(zāi)減災(zāi)等方向，因此根據(jù)各自的特點(diǎn)和側(cè)重，“基礎(chǔ)工程”教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)安排有所不同。針對(duì)目前大土木學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)的要求，對(duì)土木工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)、知識(shí)結(jié)構(gòu)的寬度、廣度有了新的目標(biāo)。隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，眾多大型和超大型工程陸續(xù)啟動(dòng)，這些超級(jí)工程對(duì)建設(shè)者的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐創(chuàng)新能力提出了新的挑戰(zhàn)。與其相對(duì)的是，各個(gè)高校對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課的授課學(xué)時(shí)的壓縮，如很多院校將“基礎(chǔ)工程”教學(xué)學(xué)時(shí)從48學(xué)時(shí)減少到32學(xué)時(shí)，在培養(yǎng)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)學(xué)時(shí)發(fā)生矛盾的時(shí)候嗎，要求教育教學(xué)人員及時(shí)的做出反應(yīng)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱進(jìn)行改革，以適應(yīng)新目標(biāo)和新形勢(shì)的要求。

項(xiàng)目組在項(xiàng)目進(jìn)行過程中，對(duì)國(guó)內(nèi)外“基礎(chǔ)工程”教學(xué)大綱和教學(xué)狀況進(jìn)行了廣泛、深入的調(diào)研分析，目前“基礎(chǔ)工程”教學(xué)中主要存在如下問題：

（1）目前應(yīng)用的教材都是以以往經(jīng)典教材為基礎(chǔ)，側(cè)重基本理論，現(xiàn)行規(guī)范、新理論、新技術(shù)在教材中鮮有體現(xiàn)。尤其是對(duì)三峽工程、國(guó)家大劇院等一些綜合性強(qiáng)的大型、超大型工程實(shí)例涉及的新理論、新方法，缺少必要的介紹。

（2）部分教材同時(shí)作為注冊(cè)考試的參考書籍，內(nèi)容豐富，所有的規(guī)范、工程實(shí)例都羅列進(jìn)去，篇幅較厚，但沖淡了基本理論和中心思想，不適合作為教材，更適合做拓展思路的參考書籍；還有一部分教材，多數(shù)為新編教材，因出版篇幅所限，一些經(jīng)典公式只有結(jié)論，缺乏必要的說明和應(yīng)用實(shí)例，導(dǎo)致學(xué)生缺乏對(duì)理論的深入理解和靈活應(yīng)用。

（3）學(xué)時(shí)過少。與國(guó)內(nèi)外高校相比，沈陽(yáng)建筑大學(xué)土木工程專業(yè)“基礎(chǔ)工程”32 學(xué)時(shí)偏少，出現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容增多與課時(shí)減少之間的矛盾。 筆者認(rèn)為在大土木專業(yè)建設(shè)和培養(yǎng)綜合型人才的目標(biāo)下，對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課應(yīng)該增加學(xué)時(shí)，至少保持原有學(xué)時(shí)，更新內(nèi)容，加強(qiáng)課程間的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。各高?！盎A(chǔ)工程”課程的學(xué)時(shí)分配如下：緒論、設(shè)計(jì)原則（1～3學(xué)時(shí)），淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和連續(xù)基礎(chǔ)（7～20學(xué)時(shí)），樁基礎(chǔ)（6～12學(xué)時(shí)），沉井基礎(chǔ)（0～3學(xué)時(shí)），基坑工程（0～10學(xué)時(shí)），特殊土地基（0～2學(xué)時(shí)），地基處理（0～6學(xué)時(shí)），地基基礎(chǔ)抗震（0～2學(xué)時(shí)），擋土墻（0～4學(xué)時(shí)），總計(jì)（32～56學(xué)時(shí)），以上均為講授學(xué)時(shí)?？梢?，目前各高?！盎A(chǔ)工程”教學(xué)重點(diǎn)仍然在淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和樁基礎(chǔ)兩部分，課時(shí)分配占總課時(shí)的60%左右。

基礎(chǔ)工程既是一門古老的學(xué)科，又是一門不斷有工程實(shí)踐新成果產(chǎn)生的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科。基于“基礎(chǔ)工程”的這一特點(diǎn)，在教學(xué)中充分體現(xiàn)新技術(shù)、新成果和實(shí)用性，筏板基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)和基坑工程在工程中應(yīng)用的越來越廣泛。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和相關(guān)理論的發(fā)展，需要學(xué)生熟悉相關(guān)計(jì)算軟件，對(duì)現(xiàn)有教學(xué)大綱進(jìn)行修訂。提高“連續(xù)基礎(chǔ)”和“基坑工程”部分的學(xué)時(shí)比例，同時(shí)對(duì)每部分教學(xué)內(nèi)容，除課內(nèi)學(xué)時(shí)安排，均增加部分課外自學(xué)學(xué)時(shí)，同時(shí)教師針對(duì)課外學(xué)習(xí)部分，有針對(duì)性地制定自學(xué)提綱，指導(dǎo)學(xué)生完成自學(xué)，達(dá)到豐富學(xué)科知識(shí)、拓展專業(yè)能力、熟悉規(guī)范規(guī)程、提高動(dòng)手能力的目標(biāo)。

1.3 基于CDIO目標(biāo)的教學(xué)大綱調(diào)整

廣泛調(diào)查了國(guó)內(nèi)相關(guān)院校的“基礎(chǔ)工程”教學(xué)大綱情況，通過分析，確定了我校基于CDIO模式的“基礎(chǔ)工程”教學(xué)大綱，在大綱中充分體現(xiàn)學(xué)生主動(dòng)性和積極性，將研究?jī)?nèi)容及學(xué)時(shí)分配根據(jù)目前土木工程建設(shè)新進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了調(diào)整。提高了基坑工程和連續(xù)基礎(chǔ)教學(xué)要求，增加了相應(yīng)學(xué)時(shí)數(shù)。同時(shí)為了體現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性、積極性，在課內(nèi)學(xué)時(shí)的基礎(chǔ)上，基本每節(jié)課都安排課外自學(xué)內(nèi)容，并為學(xué)生之間的交流提供素材。促進(jìn)學(xué)生自學(xué)能力的提高，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)科最新成果的了解。經(jīng)過修訂后的教學(xué)大綱學(xué)時(shí)分配為緒論（課內(nèi)：2學(xué)時(shí)，課外：基礎(chǔ)工程的發(fā)展歷史，2學(xué)時(shí)）；淺基礎(chǔ)（課內(nèi)：6學(xué)時(shí)，課外：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范淺基礎(chǔ)事故調(diào)查及分析，4學(xué)時(shí)）連續(xù)基礎(chǔ)（課內(nèi)：4學(xué)時(shí)，課外：理正設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用，6學(xué)時(shí)）；樁基礎(chǔ)（課內(nèi)：6學(xué)時(shí)，課外：建筑樁基設(shè)計(jì)規(guī)范，2學(xué)時(shí)）；地基處理（課內(nèi)：4學(xué)時(shí)，課外：地基處理新技術(shù)、新方法，4學(xué)時(shí)）；擋土墻（課內(nèi)：4學(xué)時(shí)，課外：擋土墻設(shè)計(jì)電算方法，4學(xué)時(shí)）；基坑工程（課內(nèi)：6學(xué)時(shí)，課外：圍護(hù)、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容；基坑工程事故調(diào)查及分析，6學(xué)時(shí)）；總計(jì)課內(nèi)32學(xué)時(shí)，課外28學(xué)時(shí)。

2 結(jié)語(yǔ)

基于CDIO培養(yǎng)模式和培養(yǎng)目標(biāo)的要求，在充分分析了自2001年到2011年CDIO教學(xué)大綱的變化基礎(chǔ)上，立足“基礎(chǔ)工程”課程特點(diǎn)，深入分析了目前教學(xué)大綱與工程建設(shè)和社會(huì)發(fā)展需要有所脫節(jié)的問題，完成了“基礎(chǔ)工程”教學(xué)大綱的改革，經(jīng)過兩輪的教學(xué)實(shí)踐，教學(xué)效果明顯，提高了學(xué)生的工程認(rèn)知能力和實(shí)踐能力，為學(xué)生畢業(yè)后盡快熟悉工程建設(shè)項(xiàng)目奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王天寶，程衛(wèi)東.基于CDIO的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐——成都信息工程學(xué)院的工程教育改革實(shí)踐[J].高等工程教育研究，2010（1）：25-31.

[2] CDIO基本信息.CDIO在中國(guó).http：//www.chinacdio.cn/about.asp.

[3] 查建中.工程教育改革戰(zhàn)略“CDIO”與產(chǎn)學(xué)合作和國(guó)際化[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2008（5）：16-19.

[4] 李曼麗.用歷史解讀CDIO及其應(yīng)用前景[J].清華大學(xué)教育研究，2008（5）：78-87.

[5] 傅靜.高等工程教育培養(yǎng)模式改革的研究[D].大連理工大學(xué)，2009.

[6] 徐巖，趙儉斌，李偉.“基礎(chǔ)工程”CDIO教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].中國(guó)建設(shè)教育，2016（6）：53-55.