夏侯崢
(江西工程學(xué)院,江西 新余 338000)
CDIO理念是工程教育模式創(chuàng)新發(fā)展的重要成果,體現(xiàn)了“做中學(xué)、項目教學(xué)”等教育理念,通過實踐性教學(xué)方式不僅可以加強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力,提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和綜合素養(yǎng),而且有利于學(xué)生進一步深化理論基礎(chǔ)知識和提高實踐技能。土木工程專業(yè)具有較強的實踐性,其本科畢業(yè)設(shè)計包括設(shè)計、施工、養(yǎng)護及管理等多個內(nèi)容,為了進一步提高土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量,促進學(xué)生掌握扎實的專業(yè)知識和技能,可以將CDIO理念融入土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革工作中,提高畢業(yè)設(shè)計選題的工程性、實踐性,促進學(xué)科的交叉融合發(fā)展。由此可見,對基于CDIO理念的土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革路徑進行研究具有重要的意義。
CDIO工程教育模式由麻省理工學(xué)院、瑞典皇家工學(xué)院等研究創(chuàng)建,是工程教育改革的新產(chǎn)物。CDIO(Conceive Design Implement Operate)工程教育模式表示構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作等方面,將產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計與運行的全生命周期作為載體,使得學(xué)生通過實踐性、主動的方式完成工程項目設(shè)計。CDIO理念下的教育模式把工程類畢業(yè)生具備的能力劃分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、工程系統(tǒng)及人際交往能力等,通過綜合性的培養(yǎng)模式完成教育目標(biāo)。
CDIO工程教育模式的特點包括:(1)大工程理念。CDIO理念以寬泛的角度來解讀工程,不僅包括技術(shù)方面,還囊括了社會發(fā)展、歷史文化、心理特點、市場發(fā)展等諸多方面。(2)綜合素養(yǎng)的提高。CDIO理念在培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和創(chuàng)新實踐能力的同時,還注重提高學(xué)生解決問題的能力、批判性思維、規(guī)劃性、職業(yè)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度、團隊合作、終身學(xué)習(xí)能力等,促進學(xué)生的全面性、綜合性發(fā)展。(3)密切聯(lián)系產(chǎn)業(yè)。CDIO理念以產(chǎn)業(yè)需求為指導(dǎo),注重教學(xué)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的聯(lián)系,加強理論與實際的結(jié)合,從而培養(yǎng)滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的人才。(4)系統(tǒng)性的工程教育改革。CDIO教育模式的評價標(biāo)準包括諸多方面,包括工程教育理念、課程體系、考核方式、教學(xué)方法、綜合實踐等因素的工作教育改革,需要社會、個人、高校、教師、市場等方面積極的配合與合作[1]。
本文在CDIO理念下,將該教育模式融入土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革中,通過改變畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)方式和制度進一步培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力及工程實踐能力,從而提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐水平。
畢業(yè)設(shè)計的選題會直接影響整個實踐環(huán)節(jié)的質(zhì)量。目前,大多數(shù)高校的土木工程專業(yè)沒有建立校外實踐教學(xué)場地,且缺少工程項目背景,導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計選題方向陳舊,且脫離實際工程,研究和設(shè)計的意義不大。另外,一些指導(dǎo)教師自擬題目或設(shè)計方法,選題缺少創(chuàng)新性,僅從理論方面解決工程性問題,研究內(nèi)容較為淺顯,難以讓學(xué)生感受到工程項目的價值。此外,題目類型一般為設(shè)計類,選題范圍及結(jié)構(gòu)形式需要加強完善。
由于學(xué)生人數(shù)的不斷增加,導(dǎo)致師生比例不均衡,畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師資源較為緊張,一些教師忙于科研或教學(xué)工作,沒有過多的時間和精力投入畢業(yè)設(shè)計中,缺少和學(xué)生的交流與指導(dǎo),影響到畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。此外,大部分教師都是畢業(yè)后直接參加教育工作,缺少實際工程設(shè)計及施工經(jīng)驗,往往忽視了工程項目的重要性,因此在畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)中存在一定的局限性。
由于畢業(yè)設(shè)計一般在大四上學(xué)期或者下學(xué)期進行,畢業(yè)生忙于找工作、實習(xí)、準備研究生及公務(wù)員考試等,不能全身心地投入畢業(yè)設(shè)計實踐中,或者準備畢業(yè)設(shè)計的時間較短,不能有效提升土木工程專業(yè)計算、繪圖等方面的能力。此外,在畢業(yè)設(shè)計過程中,學(xué)生往往處于被動地位,沒有明確畢業(yè)設(shè)計的方向和著手點,出現(xiàn)抄襲、拖延等問題,不利于提高學(xué)生的解決問題能力和知識應(yīng)用能力[2]。
CDIO教育理念是在工程教育過程中產(chǎn)生的一種全新的思想,對工程教育的發(fā)展起到重要的促進作用。將全壽命周期作為主體部分,將實踐教學(xué)與課程內(nèi)容進行有效結(jié)合,促進學(xué)生積極、主動地學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力,進而提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐水平。
CDIO教育理念注重利用真實環(huán)境中存在的問題引導(dǎo)學(xué)生進行思考,并且鼓勵學(xué)生開展問題式學(xué)習(xí)、項目學(xué)習(xí)及拓展性學(xué)習(xí)等。另外,CDIO教學(xué)理念突出強調(diào)學(xué)生的觀念及體驗感,促使學(xué)生在項目實踐中增加經(jīng)驗,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和發(fā)散性思維。CDIO理念下的教育模式把工程類畢業(yè)生具備的能力劃分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、工程系統(tǒng)及人際交往能力等,通過綜合性的培養(yǎng)模式完成教育目標(biāo)。其中,畢業(yè)設(shè)計是提高學(xué)生個人能力、工程實踐水平及團隊協(xié)作能力的重要內(nèi)容,基于CDIO理念實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計改革,通過真實、合理的工程案例完成設(shè)計方案,創(chuàng)建真實的項目實操環(huán)境,從而提高學(xué)生的動手操作能力和獨立思考能力[3]。畢業(yè)設(shè)計改革以項目工程作為背景依據(jù),依托項目建設(shè),通過“設(shè)計院方式”研究并設(shè)計項目的具體實施方案及可實現(xiàn)性,從而突出高校土木工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計理念。
在CDIO理念下,將土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計分為構(gòu)思、設(shè)計、實施、運作等方面來完成畢業(yè)設(shè)計改革模式設(shè)計。
首先,構(gòu)思階段。指導(dǎo)教師對畢業(yè)設(shè)計選題進行審查和分析,確定好最終的參考選題,然后讓學(xué)生自選,并且下發(fā)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書,讓學(xué)生明確設(shè)計任務(wù)和目標(biāo),查閱相關(guān)的文獻資料,做好準備工作。
其次,設(shè)計階段。根據(jù)任務(wù)書要求,嚴格控制設(shè)計內(nèi)容、進度、質(zhì)量,實施校內(nèi)導(dǎo)師、校外導(dǎo)師的雙師負責(zé)制。通過查閱相關(guān)的參考文獻及工程項目完成設(shè)計目標(biāo),定期組織小組交流和匯報工作。
再次,實施階段。校內(nèi)、校外指導(dǎo)教師根據(jù)畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容安排學(xué)生到施工現(xiàn)場或者設(shè)計院進行參觀,聽取典型工程案例的講座等,或者指導(dǎo)學(xué)生嚴格按照要求進行現(xiàn)場操作,以加強理論聯(lián)系實際的能力。
最后,運作階段。完成畢業(yè)設(shè)計的考核與評價,學(xué)生撰寫畢業(yè)論文、計算書等內(nèi)容,并且準備畢業(yè)答辯,通過個人自評、小組互評、答辯委員會打分等評價方式確定畢業(yè)設(shè)計成績,做好評價反饋工作。
在CDIO教育理念背景下,將大工程、大系統(tǒng)的培養(yǎng)理念及全壽命周期的培養(yǎng)模式作為畢業(yè)設(shè)計的主體,建立畢業(yè)設(shè)計團隊模式,使得學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計過程中提高自身的團隊合作能力及工程實踐水平。
依托具體的工程項目,確定好畢業(yè)設(shè)計工程,根據(jù)專業(yè)方向的不同將土木工程專業(yè)的畢業(yè)生分為6個小組,每個小組3~5人,主要包括路線設(shè)計組、項目組、路基、隧道等方面。各個小組之間分工明確、相互協(xié)作,確保項目設(shè)計的順利完成。在基于團隊合作模式下,畢業(yè)生不僅可以完成畢業(yè)設(shè)計,而且提高了學(xué)生的工程實踐能力以及人際交往水平,促進了土木工程專業(yè)畢業(yè)生的全面發(fā)展。
CDIO教育理念注重工程項目的實踐性,根據(jù)土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的目標(biāo)及要求,圍繞工程性、實踐性、團隊性的設(shè)計理念,進行畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)方法的改革。引入校企合作模式,促進企業(yè)工程師的指導(dǎo)和合作。首先,實施內(nèi)聯(lián)外引的“雙師型”指導(dǎo)方案,形成以土木工程專業(yè)骨干教師為核心、工程設(shè)計單位及科研機構(gòu)的技術(shù)人員為指導(dǎo)的教師團隊,共同參與到畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)工作中,進一步提高畢業(yè)設(shè)計作品的質(zhì)量[4]。
另外,鼓勵學(xué)生積極參與導(dǎo)師項目、實踐創(chuàng)新活動、學(xué)科競賽等,提高學(xué)生的動手能力。高校還要建設(shè)開放性的指導(dǎo)平臺,和知名企業(yè)進行聯(lián)通,減少理論性教學(xué)和企業(yè)人才需求之間的差距。通過企業(yè)導(dǎo)師的指導(dǎo)有利于畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)改革的順利進行,不僅能夠拓寬畢業(yè)生的視野,而且強化了畢業(yè)設(shè)計的工程理念,讓學(xué)生充分感受到工程技術(shù)的創(chuàng)新,進而提高學(xué)生的責(zé)任感。
科學(xué)、合理的畢業(yè)設(shè)計選題有利于提高學(xué)生的理論聯(lián)系實際及解決問題的能力。首先,教師要及時更新與專業(yè)前沿發(fā)展相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計選題,以工程項目為依據(jù),給學(xué)生提供能夠反映本學(xué)科時代及行業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新型設(shè)計方向。其次,教師要改變傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)模式,充分發(fā)揮CDIO教育理念,全方位提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和項目實踐水平。土木工程專業(yè)的交叉性及綜合性較強,教師可以采用包含建筑、施工、結(jié)構(gòu)、預(yù)算等多個研究領(lǐng)域的設(shè)計指導(dǎo)方式,通過學(xué)習(xí)交流平臺促進學(xué)生系統(tǒng)、全面地了解土木工程專業(yè)先進的技術(shù)和實踐方法,提高畢業(yè)設(shè)計選題質(zhì)量。
畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師不僅要具備扎實的理論知識,還要具有豐富的工程實踐經(jīng)驗,所以高校要引入科研機構(gòu)或設(shè)計院等具有豐富經(jīng)驗的專家學(xué)者,加強對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)工作。另外,高校也可以邀請現(xiàn)場經(jīng)驗較為豐富的工程技術(shù)人員開展講座交流活動,同時組織缺少工程經(jīng)驗的教師到企業(yè)或現(xiàn)場進行學(xué)習(xí),提高教師理論與實踐相結(jié)合的能力,給畢業(yè)設(shè)計提供更加專業(yè)化的指導(dǎo),為培養(yǎng)復(fù)合型人才奠定良好的基礎(chǔ)。
將雙導(dǎo)師制融入畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)中,不僅可以解決現(xiàn)有的畢業(yè)設(shè)計問題,而且提高了畢業(yè)設(shè)計的理論水平及實際應(yīng)用性。雙導(dǎo)師制是培養(yǎng)實踐型人才的重要途徑,使傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計得到全新的發(fā)展。其中,校內(nèi)指導(dǎo)教師可以系統(tǒng)地指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計的選題、理論基礎(chǔ)、畢業(yè)設(shè)計流程等,而企業(yè)指導(dǎo)老師可以在施工、設(shè)計作品的應(yīng)用性、工程教育等方面進行指導(dǎo),使學(xué)生能夠?qū)W習(xí)到專業(yè)工程師的經(jīng)驗,進一步提高自身的工程素質(zhì)和實踐能力。通過雙導(dǎo)師制及口頭報告、書面報告結(jié)合的考核方式,有利于大學(xué)生的個性化發(fā)展。
基于CDIO理念,完成土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革工作,提高畢業(yè)設(shè)計選題、時間安排的合理性,根據(jù)項目工程的實施效果,畢業(yè)設(shè)計改革具有重要的意義。
合理調(diào)整畢業(yè)設(shè)計的時間規(guī)劃,使畢業(yè)設(shè)計和學(xué)生找工作、考學(xué)、考證等不沖突,保證學(xué)生能夠全身心地投入畢業(yè)設(shè)計任務(wù)中。另外,延長畢業(yè)設(shè)計的時間能夠讓學(xué)生完成高質(zhì)量的工程實踐及論文撰寫工作。
研究生分類培養(yǎng)模式成為國家和社會關(guān)注的重點,主要分為學(xué)術(shù)型和專業(yè)型兩種,對于即將升學(xué)的畢業(yè)生來說,通過改革畢業(yè)設(shè)計運行模式,提高學(xué)生解決實際問題的能力,為人才的分類培養(yǎng)創(chuàng)造了條件。
將畢業(yè)設(shè)計全過程分為構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作等環(huán)節(jié),同時融入項目教學(xué)等理念,使畢業(yè)設(shè)計全過程和學(xué)生專業(yè)知識的學(xué)習(xí)緊密聯(lián)系,進一步加深了理論知識的內(nèi)化,促進了學(xué)科的交叉融合發(fā)展。
畢業(yè)設(shè)計是一個重要的教學(xué)實踐環(huán)節(jié),是對學(xué)生本科階段的綜合檢驗,考查學(xué)生的知識應(yīng)用能力。通過畢業(yè)設(shè)計改革,培養(yǎng)學(xué)生的工程項目實踐能力,為學(xué)生的就業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ),提高了學(xué)生的職業(yè)競爭力,實現(xiàn)了畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量提高與落實工作的雙贏。
本文通過對基于CDIO理念的土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革路徑的研究,使我們了解到CDIO工程教育理念將實踐教學(xué)與課程內(nèi)容進行有效結(jié)合,從而培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力,提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐水平。針對現(xiàn)階段土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革存在的主要問題,高校及指導(dǎo)教師要將CDIO工程教育模式充分融入畢業(yè)設(shè)計中,加快畢業(yè)設(shè)計改革,同時提高畢業(yè)設(shè)計選題質(zhì)量,加強畢業(yè)設(shè)計過程的監(jiān)督及管理,實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計與雙導(dǎo)師制的結(jié)合,嚴格控制畢業(yè)設(shè)計答辯環(huán)節(jié),進一步提高土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量,培養(yǎng)創(chuàng)新型、實踐型的土木工程專業(yè)人才。