借助CDIO模式提升環(huán)境工程實踐教學建設

借助CDIO模式提升環(huán)境工程實踐教學建設

中圖分類號：G642.4文獻標識碼：A文章編號：2095-2457（2022）26-0014-002

ApplicationCDIOpromotePracticeTeachingofEnvironmentalEngineering

LIUDan-danLIANGYan-qiuFENGJing-wei

（DepartmentofEnvironmentalandSafetyEngineering，ShenyangUniversityofChemicalTechnology，ShenyangLiaoning110142，China）

【Abstract】Environmentalengineeringpracticeteachingistocultivatestudents'abilitywhichcanapplythetheoreticalknowledgetoanalysisandsolvetheproblemsofcomplicatedenvironmentalengineering.Through“Conceive-Design-Implement-Operate”processofCDIOcanarousestudents'learningenthusiasm，cultivatelogicalthinking，improvetheabilityonanalysisofengineeringproblems，andexercisethepracticalabilityandteamcooperationspirit.

【Keywords】】CDIOpromote；PracticeTeaching；Cultivatetalent

0引言

環(huán)境工程專業(yè)是一門融合了工程技術、化工、生態(tài)、能源和材料等多學科為一體的綜合性學科體系，旨在培育符合社會和經濟進展需要的，且具有較強工程實踐力量的應用型技術人才。實踐教學環(huán)節(jié)正是關心同學識別、推斷、分析和解決環(huán)境工程問題的關鍵途徑，在實現(xiàn)人才培育目標和制定教學方案中占有舉足輕重的地位，如何提升實踐教學效果自然成為人們的關注焦點。沈陽化工高校環(huán)境與平安工程學院借助國際工程教育改革的最新成果――CDIO（ConceiveDesignImplementOperate）人才培育模式，樂觀討論和推動本科實踐教學改革，并取得肯定成果。

1CDIO人才培育模式

從上世紀80年月起，北美和歐洲一些國家就開頭了工程教育改革，至2000年，麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所高校組成的跨國討論獲得KnutandAliceWallenberg基金會近2000萬美元巨額資助，經過四年的探究討論，創(chuàng)立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的國際合作組織。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate）（圖1），其包括3個核心文件，分別為1個愿景、1個大綱和12條標準（圖2）。CDIO的愿景是為同學供應一種強調工程基礎的、建立在真實世界的產品和系統(tǒng)的構思―設計―實現(xiàn)―運行過程的背景環(huán)境基礎上的工程教育。CDIO的大綱首次將工程畢業(yè)生必需具備的力量分為工程基礎學問、個人力量、人際團隊力量和整個CDIO全過程力量四個層面，并以逐級細化的方式表達出來（3級、70條、400余款），大綱要求以綜合的培育方式使同學在這四個層面達到預定目標（圖3）。CDIO同時系統(tǒng)地提出了具有全面指引，能夠使工程教育改革詳細化、可操作、可測量的12條標準（圖4）。CDIO不僅體現(xiàn)了人才培育的系統(tǒng)性、科學性和先進性，更代表了當代工程教育的進展趨勢，迄今為止，已有幾十所世界聞名高校加入了CDIO組織。本項目借助CDIO進展契機，在其工程教育理念指導下，遵循12條準則，全面采納工程教育教學大綱，進行了環(huán)境工程專業(yè)實踐教學的探究。

2CDIO對環(huán)境工程專業(yè)的實踐教學效果

2.1通過構思（Conceive）環(huán)節(jié)――調動同學學習主動性，培育規(guī)律思維力量。

同學進入高校校內前的十數(shù)年學習生涯中，大多養(yǎng)成了以“升學為唯一目標”和“家長老師嚴密監(jiān)控”的被動學習方式，加之入學之初對所學專業(yè)的相關學問和技能不夠了解，常使許多“優(yōu)秀”的同學感到迷茫，找不到奮斗目標，無法合理支配學習時間，提不起學習愛好，缺乏學習動力。還有許多同學，包括一些資格或資質極高的同學，片面地認為，學習工程?H為取得一紙證書，簡單就業(yè)，而不是以工程為終身事業(yè)，學校所教的各項工程技術和原理僅被視為獵取學歷而不得不去攻克的關卡。這樣的學習態(tài)度極大地降低了學習的主動性和創(chuàng)新動機，遇到問題后，不樂觀甚至不情愿與老師溝通，導致學習效果極差。而且高校課程雖然門類許多，課程性質也可能各不相同，但各門課程之間卻是互有聯(lián)系，一門課學不好，往往影響以后其它課程的理解，進展下去，只會讓同學越來越提不起對學習的信念和愛好。

環(huán)境工程專業(yè)致力于將每位高校生培育成具有分析和解決簡單工程問題力量的工程師，而工程師必需具備規(guī)律理解抽象學問的力量，并能感知性地體驗該學問在具象環(huán)境中的應用，進而獲得深層次的熟悉。通過CDIO的構思（Conceive）環(huán)節(jié)，能夠激發(fā)同學樂觀思索和分析問題的力量，同時可以系統(tǒng)地關心同學培育個人乃至群體的學習習慣。比如，同學可以自發(fā)性選擇感愛好的工程項目進行構思，制造一種對技術學問的市場需求，師生要把項目和個人作業(yè)當成實質的工程項目，將學習時間、審稿及其修正的過程作為工程進度來管理，定期供應進度報告并使之常態(tài)化，進而影響全體同學的學習效能，并引導同學建立一個以制造產品為目標的工程師價值觀。老師也可以供應其他同學的勝利案例，將其置于一個不斷對產品進行爭論與修正的過程中，來加深同學對詳細學問的印象，同時還能夠對同學產生更強的激勵作用。2.2通過設計（Design）――解放同學思想，提升綜合分析工程問題的力量。

在原來的實踐教學過程中，同學遵照老師指定教材或參考資料，使用老師預備好的儀器設備和材料，根據(jù)老師的要求進行按部就班的操作，基本不需過多思索就能完成項目。這種模式下培育出來的同學，不僅動手力量特別差，更是欠缺獨立解決問題的力量。通過CDIO的設計（Design）環(huán)節(jié)，能夠使同學思想獲得解放，大大增加同學分析工程問題的力量。例如，可以將項目的主動權交給同學，依據(jù)項目的最終目標，由同學自己設計項目完成的每個環(huán)節(jié)，這一過程中，同學不行避開的會面對各種不同性質的問題，將通過大量文獻查閱和案例進行系統(tǒng)討論，分析問題產生緣由并找出解決途徑，這一過程不僅能夠讓同學把握更多專業(yè)學問，同時能讓同學漸漸養(yǎng)成獨立思索的習慣，對于提升同學的綜合分析工程問題力量非常有利。

2.3通過實現(xiàn)（Implement）環(huán)節(jié)――熬煉同學實際操作力量。

本科的實踐教學由于教學時間和教學資源配置等客觀條件限制，常無法滿意工程人才的培育要求，一類項目甚至一種儀器設備，在整個的高校學習期間，每名同學可能只有幾次或者更少的接觸機會，同學無法完全把握其原理，更加不會操作，導致同學的實際動手力量很差。實現(xiàn)（Implement）環(huán)節(jié)，是將項目由構思和設計進展到詳細實施的關鍵，在這一環(huán)節(jié)中為同學制造更多的機會參加項目并進行實際操作。例如，在項目關鍵技術的探究和實施過程中，同學經常會提出并采納富有創(chuàng)意的想法，創(chuàng)意的可行性可能要經過多次嘗試，不斷分析不勝利的緣由，才能最終證明其科學性。在這種反復嘗試和不斷分析的過程中，使同學的實際操作力量和規(guī)律思維力量都得到有效熬煉。

2.4通過運作（Operate）環(huán)節(jié)――培育同學團隊精神，適應社會進展需求。

一個工程教學任務其實也可以看作一項簡單的系統(tǒng)工程任務，不僅要考量技術和力量，同時更不行忽視人和社會因素的影響。現(xiàn)狀我們的高校生頭腦聰慧，力量較強，但絕大多數(shù)沒有社會閱歷，沒有很強的團隊意識，不會處理人際關系，這明顯和社會進展需求背道而馳。通過運作（Operate）環(huán)節(jié)，可以有效解決這一問題。例如，不同項目可能對大型教學資源有共同的需求，?目設計過程中同學需要考慮技術內容的特性和共性，各組可以利用他組的技術優(yōu)勢來削減本組的阻力，促使各組項目的技術成果更加完善。同一小組間也要分工合作，使每位同學都熟悉到，一個項目，尤其是綜合項目的高質量、快速度完成，靠個人單打獨斗是行不通的。在這些項目的完成過程中，小組之間和同學之間，形成了相互溝通、相互依靠，相互學習和相互監(jiān)督的關系，也制造了新的學習互動機制。這種分工協(xié)作可以使同學們體會到個人對小組乃至全班學習的重要性和關鍵性，更好的理解工程師必需具備的責任與義務。也讓同學充分感受到，很多工程問題的解決，不僅需要科學學問，也會涉及人和社會等背景問題。項目的全過程雖然只有短短幾個月時間，卻熬煉了同學的科學學問、技術力量、人際互動和時間管理等多方面的力量，而這些技能都是在社會上生存所不行或缺的元素。

3結論

CDIO人才培育模式是一種合乎社會需要和工程基礎內涵的學問傳播框架，CDIO教學實踐并不止是涉及單個老師和少數(shù)