基于CDIO的寧波大學(xué)巖土工程 專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計改革初探

1、基于CDIO的寧波大學(xué)巖土工程 專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計改革初探摘要：針對當(dāng)前巖土工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計存在的問題，引入CDIO概念，對寧波大學(xué)巖土工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計進行初步改革探索，提出實行導(dǎo)師主導(dǎo)、畢業(yè)生自管，團隊合作的畢業(yè)設(shè)計參與形式，“雙導(dǎo)師制度等具體改革措施，構(gòu)建理論與實踐相結(jié)合的新型畢業(yè)設(shè)計模式，既穩(wěn)固學(xué)生的理論知識，也培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識、工程素養(yǎng)以及實踐能力。關(guān)鍵詞：巖土工程;畢業(yè)設(shè)計;CDIO;高等教育中圖分類號：G642.0;TU45文獻標志碼：A文章編號：10052909202103011505本科生畢業(yè)設(shè)計是普通高等學(xué)校培養(yǎng)本科人才的最后環(huán)節(jié)。以巖土工程這門二級學(xué)科為例

2、，畢業(yè)設(shè)計旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合利用所學(xué)的巖土工程專業(yè)知識來解決工程實際問題的能力。對寧波大學(xué)而言，畢業(yè)設(shè)計也是檢驗學(xué)生對學(xué)校校訓(xùn)“實事求是，經(jīng)世致用的實踐水平。巖土工程是土木工程二級學(xué)科，寧波大學(xué)土木工程專業(yè)教育中，大三階段開始進行學(xué)科分流，分成巖土工程、結(jié)構(gòu)工程和道橋工程三個二級學(xué)科。巖土工程專業(yè)教學(xué)目的是教會學(xué)生運用土力學(xué)、巖石力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等根本原理，解決巖土工程中有關(guān)巖石、土體、水體等技術(shù)問題。按照工程建設(shè)階段劃分，巖土工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容主要包括勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)測和檢測等1-2。巖土工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計，主要考查學(xué)生對巖土工程勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)測和檢測等綜合知識的運用水平【3】。目前寧波

3、大學(xué)巖土工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計模式仍是“一師多帶、一題多生。存在畢業(yè)設(shè)計題目雷同、內(nèi)容相似、設(shè)計單一等問題，學(xué)生互相抄襲、復(fù)制等現(xiàn)象也難以徹底杜絕，畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量有待進一步提升，因此，應(yīng)積極推動巖土工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計模式的改革。基于CDIO和畢業(yè)小組優(yōu)化的先進理念4-6，開展校企合作指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計，聘請企業(yè)中有實踐經(jīng)驗的工程師作為學(xué)生的校外指導(dǎo)教師，實現(xiàn)“雙導(dǎo)師的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)模式，將巖土工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計與實際巖土工程緊密結(jié)合起來，對提高巖土工程人才培養(yǎng)的質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。這也是寧波大學(xué)巖土工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計改革探索的一個重要方向。一、基于CDIO的巖土工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革探索基于CDIO的工程學(xué)

4、科教育模式是現(xiàn)代國際工程教育改革的最新穎、最前沿的研究成果，已獲得顯著成效，圖1畢業(yè)設(shè)計改革框架流程圖并在國內(nèi)外各高校的專業(yè)教育改革中得到推廣應(yīng)用7-10。該模式是麻省理工學(xué)院MIT聯(lián)合瑞典皇家工學(xué)院KTH等多所世界一流高校申請的一項跨國研究基金KnutandAliceWallenbergFoundation，經(jīng)過從2000年至2021年的研究探索，創(chuàng)立了代表構(gòu)思Conceive、設(shè)計Design、實現(xiàn)Implement和運作Operate的CDIO工程教育模式11。該模式特點是：學(xué)生自主、積極地創(chuàng)立課程與實踐之間有機聯(lián)系的學(xué)習(xí)方法，以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生到達具備工程根底知識、個人專業(yè)能力、人

5、際團隊能力和工程系統(tǒng)設(shè)計能力四個層面的預(yù)定目標。教育部2021年成立“CDIO工程教育模式研究與實踐課題組，初始參與高校為39所。截至2021年6月，約有104所高校自愿參加“CDIO工程教育聯(lián)盟。本文以寧波大學(xué)巖土工程專業(yè)改革為例，以巖土工程本科生畢業(yè)設(shè)計為主體，探索將CDIO工程教育模式引入寧波大學(xué)巖土工程學(xué)科的教育理念與實踐中。畢業(yè)設(shè)計改革框架流程圖如圖1所示。二、導(dǎo)師主導(dǎo)、畢業(yè)生自管的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)模式如前所述，目前寧波大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)模式是“一師多生，教師和學(xué)生的交流一般是通過學(xué)校畢業(yè)設(shè)計網(wǎng)絡(luò)平臺，學(xué)生上傳畢業(yè)設(shè)計及相關(guān)資料，指導(dǎo)教師登錄網(wǎng)絡(luò)平臺進行查閱評分，這雖然方便了指導(dǎo)教

6、師和學(xué)生之間的交流，但因為缺少師生面對面的互動，教師無法判別學(xué)生的真實水平，因而無法做出公正客觀的評價。為了解決當(dāng)前畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)過程中存在的問題，根據(jù)學(xué)校的實際情況，提出一種新型指導(dǎo)模式，即導(dǎo)師主導(dǎo)、畢業(yè)生自管模式。由指導(dǎo)教師出題，安排整個畢業(yè)設(shè)計各階段任務(wù)，掌控各階段的任務(wù)完成情況及考核。在具體畢業(yè)設(shè)計的實施中，由教師指派學(xué)生小組聯(lián)絡(luò)人負責(zé)日常工作管理，實行畢業(yè)生自管模式，教師那么定期考查，了解畢業(yè)設(shè)計的詳細進展，定期安排答疑。不僅如此，指導(dǎo)教師還要投入更多的時間去了解和掌握各學(xué)生的具體情況，以便對學(xué)生做出更客觀的評價。此外，安排申請助教的研究生參與本科生畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)工作，將他們自身的學(xué)習(xí)

7、經(jīng)驗傳授給本科畢業(yè)生，以增強本科生對畢業(yè)設(shè)計的認知，也有助于本科生端正態(tài)度，按時完成畢業(yè)設(shè)計。三、打造團隊合作的畢業(yè)設(shè)計參與形式基于CDIO考察學(xué)生團隊協(xié)作能力的理念，結(jié)合實際工程的復(fù)雜性和長周期性，提出團隊合作的畢業(yè)設(shè)計參與形式，即每個學(xué)生負責(zé)一局部設(shè)計內(nèi)容。該形式既能提高畢業(yè)生的團隊協(xié)作意識和能力，也能培養(yǎng)學(xué)生的工程系統(tǒng)能力，還能有效防止學(xué)生相互抄襲的行為。寧波大學(xué)巖土工程畢業(yè)設(shè)計：利用某種特定樁型對軟弱路基進行加固處理，可具體分成三局部內(nèi)容：第一局部是緒論和對某種特定樁型技術(shù)的具體介紹;第二局部是對軟弱路基進行初步設(shè)計，對復(fù)合地基的承載力和沉降進行計算;第三局部是結(jié)論以及假設(shè)干張設(shè)計施工

8、圖。將6個畢業(yè)生分為三組，每組各選擇一局部內(nèi)容來完成設(shè)計，同組的兩人可以互相交流合作，根據(jù)分配的任務(wù)，相互協(xié)商確定各自的工作范圍。學(xué)生最終成績主要根據(jù)小組成員的互評成績、畢業(yè)小組對學(xué)生的評價，以及指導(dǎo)教師對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計辯論非學(xué)院組織的集體辯論的評價來綜合確定，占比分別為15%、30%和55%，評價考核內(nèi)容如表1所示。值得注意的是，三局部設(shè)計內(nèi)容是權(quán)衡了各小組的工作量和工作難度后確定的。第一局部內(nèi)容完成起來看似最輕松，但其實并非如此，為了更好地完成整個畢業(yè)設(shè)計，需要對當(dāng)前的研究現(xiàn)狀、研究趨勢等進行認真的調(diào)研總結(jié)，完成文獻綜述及相關(guān)重要外文的翻譯，這對畢業(yè)生而言還是相當(dāng)有難度的。此外，為了讓各畢業(yè)

9、生能夠了解掌握畢業(yè)設(shè)計的整個環(huán)節(jié)，辯論時仍需要每個小組論述其他兩個小組工作的詳細步驟、原理、標準以及制圖方面的相關(guān)標準等，并提交一份紙質(zhì)材料。比方第一局部的小組成員，需要在紙質(zhì)材料上說明樁型初步設(shè)計的一些根底常識，如某些特定樁型的直徑范圍，根據(jù)地層資料如何確定樁基持力層，計算書局部的計算公式原理與求解步驟，設(shè)計施工圖的制圖標準與計算書的對應(yīng)情況，并提交一份施工圖草圖。四、創(chuàng)建校企合作“雙導(dǎo)師制度CDIO培養(yǎng)大綱對學(xué)生的工程系統(tǒng)能力也有一定的要求。巖土工程專業(yè)屬于比較典型的工科專業(yè)，其需要通過判別土層的地質(zhì)條件，結(jié)合工程經(jīng)驗做出正確的判斷，這些工程經(jīng)驗在課堂是學(xué)不到的，需要通過校外的實踐來積累。

10、寧波大學(xué)巖土工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)前會去企業(yè)實習(xí)。過去的企業(yè)實習(xí)，大局部學(xué)生是毫無目的地找個土建公司完成實習(xí)任務(wù)，并未能將課堂所學(xué)知識應(yīng)用于工程實際問題。改革后寧波大學(xué)與校外企業(yè)合作，均要求安排與畢業(yè)設(shè)計題目相符的實際工程工程實習(xí)，并實行“雙導(dǎo)師制度。“雙導(dǎo)師制度在碩士或博士階段已很常見，可是在本科階段并未得到推廣。由校內(nèi)指導(dǎo)教師和校外施工單位、設(shè)計院或科研院所等機構(gòu)具有豐富工程經(jīng)驗的高級工程師組成指導(dǎo)教師組，校內(nèi)的指導(dǎo)教師主要負責(zé)畢業(yè)設(shè)計理論局部的指導(dǎo)，校外導(dǎo)師負責(zé)指導(dǎo)本科生在工程現(xiàn)場的實習(xí)，校內(nèi)外導(dǎo)師共同指導(dǎo)畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計。寧波大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院與寧大監(jiān)理、寧大地基處理公司等校企單位合作，

11、或聯(lián)合其他具有良好合作關(guān)系的施工、設(shè)計單位，將其作為畢業(yè)生校外實習(xí)單位，并選聘一批具有豐富工程經(jīng)驗的企業(yè)專家作為校外導(dǎo)師。如在與畢業(yè)設(shè)計相關(guān)的樁基靜載試驗實習(xí)工程中，校外導(dǎo)師帶著學(xué)生到現(xiàn)場試驗場地，介紹試驗步驟，對照樁基標準中靜載試驗講解相關(guān)條款，加深學(xué)生對靜載試驗的理解。“雙導(dǎo)師制度推進了巖土工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)方式的改革。實踐證明，“雙導(dǎo)制能夠有效提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，使畢業(yè)設(shè)計緊跟工程實際，本科生也能夠更深入地了解工程設(shè)計的本質(zhì)含義，實現(xiàn)課堂到工程現(xiàn)場、理論到實踐的無縫對接，到達提升了畢業(yè)生工程意識和工程素養(yǎng)的目的。五、結(jié)語基于CDIO理念，結(jié)合寧波大學(xué)巖土工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的自身特點，探討適

12、應(yīng)實際工程需要的應(yīng)用型人才畢業(yè)設(shè)計改革模式，解決現(xiàn)階段畢業(yè)設(shè)計過程中存在的假設(shè)干典型問題，為創(chuàng)新巖土工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計模式提供了有效途徑?！皩?dǎo)師主導(dǎo)，畢業(yè)生自管的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)模式，可以大大提高畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作的效率，增強畢業(yè)生自我學(xué)習(xí)和管理的擔(dān)當(dāng)意識;通過“團隊合作的畢業(yè)設(shè)計參與模式，既杜絕了學(xué)生之間的相互抄襲，又能培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力。“雙導(dǎo)師制度以校外實踐工程為依托，利用校外導(dǎo)師的豐富工程經(jīng)驗，引導(dǎo)學(xué)生將理論用于實踐，促進實踐和畢業(yè)設(shè)計的融合，真正做到學(xué)以致用，提升畢業(yè)生的工程素養(yǎng)?；贑DIO理念的畢業(yè)設(shè)計模式改革，使偏理論的畢業(yè)設(shè)計更加貼近工程實踐，畢業(yè)生在設(shè)計過程中穩(wěn)固理論知識，豐富

13、工程經(jīng)驗，為適應(yīng)未來職場奠定根底。參考文獻：【1】武鶴，葛琪，張家平，等.基于CDIO理念的土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革與實踐J.高等建筑教育，2021，223：119-121.【2】丁點點.基于CDIO的應(yīng)用型土木工程專業(yè)巖土工程課程群教改研究J.赤峰學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2021，3215：46-47.【3】翟聚云，衛(wèi)國祥，馬明江，等.土木工程專業(yè)巖土工程方向畢業(yè)設(shè)計選題研究J.高等建筑教育，2021，233：107-109.【4】BerggrenKF，BrodeurD，CrawleyEF，etal.CDIO：Aninternationalinitiativeforreformingengin

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