基于CDIO工程理念的项目化课程体系构建:学校文化理念和课程体系

　　摘要：CDIO教学模式是培养学生工程能力、个人素质和团队精神的有效手段。结合油气储运工程专业的现状，研究了基于CDIO理念的项目化课程体系的构建过程。设计了以长输管道设计为一级项目，包括站场设计、泵房设计的二级项目，以及六个三级项目的项目化课程体系。实施过程证明，该课程体系在学生工程能力培养方面，具有一定的作用。同时提出了教学改革过程中的主要问题，为本专业工程人才的培养积累了一定的经验。
　　关键词：CDIO；教学改革；油气储运；工程设计；项目化课程体系
　　【中图分类号】G642.3
　　一、概述
　　油气储运工程专业主要培养在石油、天然气储存和运输及相关领域从事设计、生产、施工和技术管理的复合型人才，具有较强的工程特色。专业是教育部公布的全国就业较好的10个"绿牌"专业之一，同时，受益于近年来石油石化行业的高速发展，国内外油气储运行业发展势头强劲，对专业人才的需求数量大幅提升，给学生的综合素质也提出了更高的要求。
　　专业自2002年开设以来，在各个方面均取得了长足进步，毕业生就业率、就业质量均呈逐年上升态势，从用人单位的反馈信息来看，本专业毕业生具有扎实的专业基础理论，也能综合利用专业知识解决工作中的碰到的问题，但是也存在着实践经验较少，动手能力欠缺的问题，这与专业实验实习条件、师资队伍构成（工程背景较少）等有一定关系，但是也反应了教学过程中的问题所在。
　　CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以工程项目载体 ，让学生以主动的、实践的、课程之间有机衔接的方式完成工程项目，达到掌握理论知识的目的。CDIO培养大纲将工科学生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。因此，开展CDIO教学改革试点，培养学生工程能力，是解决该问题的最好的办法。
　　在专业课程体系中体现CDIO大纲理念，其标志是整个课程体系以项目为主线，把专业知识、能力、素质等培养目标融入到项目教学过程中，所有的学习内容都围绕项目这个核心进行，并融合成一个整体。
　　二、CDIO项目设计
　　CDIO项目按规模和范围可以划分为三个级别：一级项目贯穿几个学期甚至几个学年，由本专业多数工程设计类课程构成，符合专业的工程培养目标；二级项目也叫学期项目，由一个学期内的部分相关课程组成，重点突出对某项能力的培养要求；三级项目也叫课程项目，为单门课程内为增强该门课程能力与理解而设的项目，根据课程的需要和课程教学标准的要求而定。
　　项目的设计是一项系统而复杂的工作，设计的好坏直接决定课程的教学效果。项目的选取是学习的关键，既要包含基本的教学知识点，又要调动学生解决问题的积极性。
　　项目的设计过程中，综合考虑了专业培养目标和各课程教学大纲。最终选择了一条长距离输油管道的设计任务作为一级项目，并将之分解为主体、站场、泵房等二三级设计任务。要求学生在学习相应课程的过程中，完成各个设计任务，最终掌握设计整条管道的方法和技能。项目总体情况如图1。
　　图1 长输管道设计任务
　　最终确定了1个一级项目，2个二级项目和6个三级项目，如表1：
　　表1 项目划分
　　三、项目实施中的主要问题
　　1、教师角色的转变
　　CDIO工程项目的实施过程中，教师由传统教学中的"主讲教师"，转变成了CDIO工程教育项目中的"指导教师"。教师成为教学的组织者、引导者、咨询者和评价者；学生不再是知识的被动接受者，而成为知识的主动建构者。
　　2、项目实施中的团队
　　团队合作能力的培养是传统教学中薄弱环节，CDIO理念下的项目话课程体系可以弥补这个不足。
　　项目实施过程中，学生被划分为4-5人左右的项目团队，在合理分工的基础上开展团队研讨、交流，在导师指导下完善构思、设计、实现，并在各个阶段接受质量评估，最终达到教学要求。为了保证项目的顺利实施，通常需要指导教师以团队形式出现，多人协同，完成项目的指导工作。
　　3、考核评价办法
　　CDIO项目的考核评价更加重视"过程"，关注知识、技能学习的中间环节，关注实践环节及工程应用能力，力求知识与能力的协调统一。
　　具体评价方式包括：任务完成过程的表现、提交的设计任务情况以及任务完成后的答辩环节等。
　　四、实施效果
　　项目研究结束后，在学生中进行了试运行，结果证明，CDIO工程理念写的项目化课程体系教学对于学生各方面能力的培养有着明显的效果，主要体现为：
　　（1）培养了学生的工程能力。以项目为主线的教学模式，引导学生进入实际的工作环境，切实解决工程实际问题，初步掌握工程项目设计的一般流程，对于学生工程实践能力的培养大有益处。
　　（2）提高了学生的自主学习能力。学生在完成项目过程中，不断碰到各种各样的问题，必须通过检索、查找和研究去解决问题，带着问题去寻找答案，有目的的去学习，提高了学习效率，锻炼了学生的综合能力和自主学习能力。
　　（3）培养了学生的团队协作能力。项目化教学采取小组合作模式，在项目实施的整个过程中，小组成员需要经常进行项目交流，经验分享，团结合作，才能顺利完成任务要求，从而提高了团队协作能力。
　　基于CDIO理念的项目化教学体系能够有效解决理论教学与实践教学脱节的问题。项目实施过程中，每个学生都有自己的任务，都要接受检查、考核，成绩评定注重过程考核，有效激发了学习兴趣，提高了学习效率，而且也构建了较好的学习环境，对于锻炼学生的自主学习能力、团队协作能力也有较好的效果，为学生今后的工作打下良好基础。
　　参考文献
　　[1] 陈文杰等。新加坡理工学院基于CDIO模式的项目教学改革[J]，职业技术教育，2009年35期，P91-93.
　　[2] 张奇等。高等工程教育CIO-CDIO培养模式研究[J]，教育与职业，2009年3期，P32-34.
　　[3] 易著梁等。基于CDIO 教育模式软件技术专业项目教学实践[J]，计算机教育，2010年11期，P140-143.
　　[4] 査建中。论"做中学"战略下的CDIO模式[J]，高等工程教育研究，2008年3期，P51-54.
　　[5] 康全礼等。CDIO大纲与工程创新型人才培养[J]，高等教育研究学报，2008年4期，P15-18.
　　[6]钟金明等。基于CDIO理念的工程教育实践教学改革初探[J]，实验科学与技术，2009年6期，P67-69.

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