基于CDIO的“灌溉與排水工程”課堂教學改革研究

徐瑛麗

（浙江同濟科技職業(yè)學院浙江杭州311231）

一、引言

CDIO 代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），以工程項目從構思到運行的周期為載體，學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程，綜合培養(yǎng)學生的工程技術能力、職業(yè)道德、學術知識和運用知識解決問題能力、終生學習能力、團隊協(xié)作能力、交流能力和大系統(tǒng)掌控能力[1-3]。本文以此理念為切入點，將探討灌溉與排水工程課程的教學改革，分析目前教學中存在的問題，從教學目標、教學內容、教學模式、教學評價等方面提出實施方案，以期探索CDIO理念與高職課程改革的融合。

二、灌溉與排水工程課程教學現(xiàn)狀分析

（一）課程內容

灌溉與排水工程課程的培養(yǎng)目標是使學生具備灌排工程的設計、施工（安裝）及其運行管理等方面的能力。目前大部分院校由于課時和組織形式的限制，教學內容主要放在灌排系統(tǒng)的規(guī)劃設計，而工程施工和運行管理所占比例很小，無法實現(xiàn)以項目的生命周期來教學。

（二）課程教學組織形式及教學模式

目前教學組織是在理論教學完成后安排一周的實訓，這樣的安排缺乏連慣性，學生容易遺忘，也不利于項目教學，學生的主動思考沒有得到發(fā)揮，更不用說創(chuàng)新思維和團隊合作的培養(yǎng)。根據CDIO工程教育理念，實現(xiàn)項目的構思、設計、實現(xiàn)、運作，單次排課然后集中訓練的方式是不合理的，沒有形成一個有機的整體。它最大的弊端是學生缺乏對系統(tǒng)工程的認識和對灌溉排水系統(tǒng)設計、施工、管理完整過程的掌握。

（三）課程考核方式

就課程考核方式而言，傳統(tǒng)試卷考試的方式仍然占有很大比重，知識的考核比重仍然偏大，而能力和態(tài)度的考核所占比例偏小，這會造成學生學習的中心又回到理論知識的學習應試，而輕視能力和態(tài)度的提高。

三、基于CDIO理念的教學改革方案

（一）基于CDIO綜合能力培養(yǎng)的教學目標的確定

依據專業(yè)的培養(yǎng)目標，融合CDIO教育中注重實際應用的綜合素質提升理念，制定本課程的教學目標。在教學目標制定時，通過行業(yè)企業(yè)以及往屆畢業(yè)生等多角度的調研，分析崗位工作過程，對原有的課程進行解構和重構，確定與本課程對接的實際工程項目，最終確定了兩個項目作為貫穿教學的載體，以這兩個工程項目的生產周期為載體，注重從知識、能力和素質三個方面來定義，并根據CDIO理念，確定這三個方面的目標。

項目一灌排工程規(guī)劃、設計、施工與管理。知識目標為：（1）掌握農田水分狀況及對作物的影響。（2）掌握不同作物的灌溉制度。（3）掌握灌溉水源的選擇方法及取水方式的適用條件。（4）掌握灌排系統(tǒng)布置的原則及技術要點。（5）掌握灌排系統(tǒng)設計的步驟及方法。（6）掌握灌排工程的施工技術要點及維護措施。能力目標為：（1）能夠確定農作物對灌溉排水工程的基本要求。（2）能夠合理地選擇灌排工程的型式。（3）能夠進行灌排工程的規(guī)劃、設計。（4）能夠制定灌排工程的施工方案。（5）能夠根據情況確定灌排系統(tǒng)及建筑物的維護措施。

項目二噴微灌工程設計、施工安裝與管理。知識目標為：（1）掌握噴灌、微灌等節(jié)水灌溉工程系統(tǒng)常規(guī)設備的性能及選型方法。（2）掌握噴微灌工程規(guī)劃設計的技術要點。（3）掌握噴灌、微灌等節(jié)水灌溉工程系統(tǒng)施工安裝及運行管理的技術要點。能力目標為：（1）能夠進行噴微灌工程的設備選型（2）能夠進行噴微灌工程的規(guī)劃設計。（3）能進行噴微灌工程的施工安裝及運行管理。

課程的素質目標為培養(yǎng)學生具備工作認真、嚴謹務實的職業(yè)道德，嚴遵工程規(guī)范、保質保量完成任務的敬業(yè)精神，以及團隊協(xié)作和創(chuàng)新精神。

（二）基于CDIO主動實踐的教學內容重構

CDIO教育模式提出要求學生基于工程項目的全生命周期進行學習與實踐，因此，在高職專業(yè)的教學中，應基于工程項目來組織教學內容，以項目為知識學習和技能訓練的載體。當然，項目要來源于實際，就要與企業(yè)合作，但真正能夠用于課程的教學，還要對項目進行提煉和設計，重新序化開發(fā)出適合學生學情的項目，由簡單到綜合、由低級到高級，以是否符合“構思、設計、實現(xiàn)、運作”四個環(huán)節(jié)為標準進行項目的設計。

當然，針對高職教育的特點，應區(qū)分于本科的運作，項目的構思（Conceive）應是指對工程項目實施的策劃，設計（Design）應是指項目任務的落實，實現(xiàn)（Implement）應是指項目的具體操作與管理，運作（Operate）是指對項目的物化成果進行技術檢查與運行[4]。以此為基本思想，對本課程的教學內容選擇做了根本性地改革，以項目的開發(fā)過程為載體，能力培養(yǎng)為本位，以崗位工作過程為主線，重新進行教學內容的設計，提煉出了難度適中、涵蓋崗位需求的兩個項目，如表1所示。

表1 課程項目及任務

（三）基于工程能力、學生主動實踐為中心的教學組織與教學模式改革

目前高職工程類教學中，對學生“軟技能”的培養(yǎng)尚沒有給予實質性的關注。筆者認為“軟技能”的培養(yǎng)，應以具體課程為介質，在實踐教學中得以實現(xiàn)。

首先，在教學中應采取“項目引導式”教學模式。由于一個項目具有一定的綜合性、系統(tǒng)性和專業(yè)的復合性，真正實施項目教學，前提條件是教學組織應打破以往以每周2節(jié)或4節(jié)的安排方式，在項目實施過程中應保證時間的連貫性，使學生能集中一段時間來完成項目任務，才能完成項目的全生命周期教學。項目引導式教學模式，設置教學情境和角色，學生能夠感受到真實情景的學習氛圍，結合項目任務邊學邊做，在做中學，在做中教，學生在完成項目的過程中獨立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，提高了學生的積極性和主動性。

再次，應采取小組合作的方式。根據班級和教學場地情況，一個小組一般由6-8個學生組成，由學生自由組合。在項目實施過程中，項目組成員之間要相互幫助、共同討論、共同完成項目，學會管理與計劃時間進度，學會討論分析問題，學會自行查閱資料解決問題，從而培養(yǎng)學生的自主學習能力。

（四）基于CDIO綜合能力評價的教學評價方式的改革

CDIO工程教育模式以工程項目為中心，注重學生的學習能力與實踐能力培養(yǎng)，其標準11單獨提出了能力評價，體現(xiàn)了對能力評價的重視，它強調要改變以往以一次考試的成績來考評學生的方法，要求以更合理更有效的評價方法來衡量學生的專業(yè)技能，更為著重的目的是評價學生學習能力、實踐能力、團隊協(xié)作交流能力等“軟能力”，而軟能力的評價需要探索合理的方法?？陀^合理地評價學生的綜合能力，能夠有效地促進學生學習能力和實踐能力的提升，這也是目前高職教學改革中在研究的課題之一。

根據項目實施的特點，筆者認為應建立契合CDIO教學模式的過程評價與終結性評價相結合的綜合評價模式。而評價的方式，答辯的方式是一種很好的形式，答辯是對學生成果的一種肯定，也是學生間、師生間相互交流的重要方式，而且應采取分小組答辯的方式。例如，在項目構思完成后，各小組分別進行項目構思的匯報，讓其他小組的同學進行評價并討論，對于評價過關的可進行后面的步驟，而不過關的，則需要重新構思，直至通過評價為止。在項目的設計、實現(xiàn)、運作后可以進行項目的總結交流，可采用口頭匯報、ppt匯報以及答辯的形式，分享各組的經驗，可拓展學生的思路。這種方式，學生之間通過相互討論，不僅可以提高學生的項目執(zhí)行能力，更為重要的是培養(yǎng)了學生團隊合作精神及匯報交流能力。

四、結語

本文針對灌溉與排水工程課程的特點，提出了CDIO工程教育理念下的教學改革的可操作的具體措施，明確了課程的教學目標，基于CDIO主動實踐理念重構了教學內容，提出了適合高職教學的教學組織形式及教學模式，探討了基于CDIO綜合能力評價的可行的教學評價方式。這些措施將促進灌溉與排水工程課程教學改革的進一步推進，并對其他相關課程的改革提供一定借鑒。

[1]查建中.論“做中學”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3）.

[2]翁幼珍.CDIO戰(zhàn)略下高職學生職業(yè)能力的培養(yǎng)[J].教育與職業(yè)，2013（2）.

[3]尚慧文.CDIO對高職人才培養(yǎng)的啟示[J].教育與職業(yè)，2009（11）

[4]徐兵.試論高職教學中基于CDIO的“軟技能”訓練[J]，教育與職業(yè)，2008（36）