基于CDIO模式的建筑环境与设备工程专业改革研究

摘要：CDIO是以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式督促学生学习的一整套工程教育理念和实施体系。对建筑环境与设备工程专业CDIO模式下的人才培养体系和课程建设体系进行了初步研究，提出了教学改革的具体目标和内容。

关键词：CDIO；建筑环境与设备工程专业；教学改革

作者简介：王海涛（1971-），男，安徽淮南人，安徽建筑工业学院环境与能源工程学院，副教授；程海峰（1966-），男，安徽休宁人，安徽建筑工业学院环境与能源工程学院，教授级高级工程师。（安徽 合肥 230601）

基金项目：本文系2009年安徽省省级特色专业建设、安徽省教育厅教学研究重点项目（项目编号：20100769）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）01-0052-02

近几年，高校在探索人才培养模式的过程中，借鉴CDIO工程教育理念，改革传统的教学计划与教学方式，积极探索人才培养模式的新途径。[1-5]建筑环境与设备工程专业CDIO型卓越工程师人才培养模式以项目的构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate）全过程为基础的CDIO的工程教育理念为核心，以培养学生工程实践能力，通过建设有特色的课程与教材体系，构建以课程体系为基础的教师团队，创建实验教学改革示范基地，建立高效的教学运行及管理制度等措施，探索出一套符合我国国情的行之有效的创新人才培养模式，[6-8]培养出具有宽厚的本专业理论知识及较强的发现和解决工程问题的能力、系统思维、创造性思维能力、较高的人际和职业素质、较强的团队领导能力和沟通能力的应用型人才。研究CDIO在建筑环境与设备工程专业人才培养中的应用对提高教学效果、培养社会需要匹配的专业人才具有重要的理论和现实意义。

一、根据学科与行业发展需求，实施以项目设计为导向的培养方案

按照CDIO标准来设计和规划建筑环境与设备工程专业课程体系和培养计划。通过精心规划以构思、设计、实施及运行项目为导引，让学生产生对核心专业课程学习的兴趣，进而对本专业形成清醒的全面认识。培养计划更注重培养学生的自学能力、团队协作能力以及系统掌控能力；要求学生养成习惯，主动查找资料；有更多的团队设计，培养学生的团队精神和实践能力，在实践中体验CDIO的教育理念；围绕“做项目”的模式展开学习，这将极大地提高学生的系统掌控能力。

以课程设计项目带动一些核心课程的传授。建筑环境与设备工程专业的核心课程培养结构以7个设计项目为主导方向，每个设计项目都带动某些专业课程，将专业教育与能力培养贯穿四年大学培养之中。建筑环境与设备工程专业CDIO人才培养体系如表1所示。

建筑环境与设备工程专业CDIO人才培养方案按照CDIO项目规划划分为三级：一级为包含本专业主要核心课程和能力要求的项目；二级为包含一组相关核心课程和能力要求的项目；三级是单门课程内为增强课程能力与理解而设的项目。其中，三级项目的设立与否及设立形式根据各门课程的大纲需要确定。

设置两次一级项目。开设大一学科课程“建筑环境与设备工程专业导论”，以本专业的核心内容和调动学生的学习兴趣为目的；第二次在毕业前开设“暖通空调工程设计方法与系统分析”，以毕业设计为目的；其中每个一级项目均作为一门课程单独计分。

设置二级项目7个。这些项目作为载体，加强本专业相关核心课程的学习与应用。包括：“暖通空调系统综合设计”、“空调用制冷系统设计”、“通风系统设计”、“供热系统设计”、“建筑电气系统设计”、“燃气输配系统设计”、“创新实践设计”；在每个二级项目下匹配相应的理论课程，如图1所示。

二、以项目为牵引，建立模块化课程体系

建立以“通识课程、工程基础课程、专业核心课程、特色课程”有机结合的模块化课程体系。

通识课程模块包括学校通识科学课程，要求学生在毕业前需顺利修完包括数学与自然科学、哲学与社会科学以及语言、文学和艺术三类通识教育课程。学生根据自己的兴趣选修。

工程基础课程是工程的基础课程，包括物理、数学、化学、英语、工程制图、计算机、电工电子技术、机械设计原理等。

专业核心课程模块，根据“暖通空调系统综合设计”、“空调用制冷系统设计”、“通风系统设计”、“供热系统设计”、“燃气输配系统设计”、“建筑电气系统设计”、“创新实践设计”设计相应的课程模块，以工程理论知识支撑项目的实施。

特色课程模块以“创新实践设计”为核心，结合本专业核心课程的教学，让学生带着解决工程问题的目的进行课程学习。在团队合作的环境下，使学生的学习能力、研究能力、人际交往能力、系统组织及开发能力得到全面训练和提高。

鼓励学生辅修市场营销、法学相关专业的课程，以拓宽学生在管理和法律方面的知识面，有助于学生领导才能的培养；高年级分流，学生根据自己的意愿向不同学科专业方向发展，同时对于实际实践项目锻炼中所需要的交叉学科知识的学习也给予学分。

三、教学内容及方式改革

1.以能力培养为主线，改革教学方式、手段与内容

提倡自主研究式教学与学习，将教学工作从以“教”为中心转变为以“学”为中心，树立以学生为本的思想。因为“所有真正的学习都是主动的，学生要承担主要的角色”，学生获取知识的渠道不仅仅只有课堂和教师，教师不再是全部知识的载体和传授者，而更多的是学生学习的指导者、帮助者和伙伴。通过学生独立的分析、探索、实践、质疑、创造等方法来实现学习目的；给学生实践的时间和空间，增加课内实践教学学时，鼓励设置项目训练型、讨论型课程；可采用课堂教学与项目训练、课堂讲学与现场教学、采用课堂讲学与项目研讨和学生论文宣讲等相结合的教学模式；鼓励学生进行课外科研和创新设计活动，将参加科研及大学生研究训练计划等课外科技实践活动列入培养方案，在培养计划中要求课外学分不少于5分，其内容包括参加课外科研、创新设计、科技竞赛、发表论文等。

2.强化优秀本科生以项目为依托进行科学研究活动

实行优秀本科生从大三开始进入导师课题，参加科学研究活动，作为科研助理或项目组成员进行实际的工程训练与科研活动，直接参加各级科研项目的实施，真正进行项目构思、设计、实现和运作的锻炼。

3.通过案例教学，将基本理论知识转变为鲜活的工程应用实际

例如：“传热学”课程是本专业重要的基础课程，课程内容理论性强，但是潜在的应用背景浓厚；“传热学”课程组通过团队设计课程教学方案，在对流换热章节利用所学的理论知识解决空调房间室内结露、发霉的问题，引入工程、应用系统概念，同时极大地鼓励了学生对理论学习的热情，锻炼了学生理论联系实际、用理论解决实际问题的能力。

四、结束语

CDIO教育模式能够培养学生优秀的职业素质和较强的创新能力，提高学生应对社会中不确定性压力的能力，对提高学生的就业质量和就业竞争力具有重要意义。建筑环境与设备工程专业建设要以CDIO工程教育模式为基础，调整专业结构、课程体系和人才培养模式，实现学校教育体系与社会实践环节的有机对接，提高教学质量和人才培养质量，培养出具有较强工程素养的工程师。

参考文献：

[1]韦江华，周坚和，林川.基于CDIO教育理念的高校通信工程人才培养实践教学改革[J].中国电力教育，2012，（20）：104-105.

[2]陈会凡，李广慧.CDIO工程教育模式在土木工程材料中的应用研究[J].高等建筑教育，2011，（4）：39-43.

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[4]刘建平，贾致荣，师郡，等.基于CDIO 理念立体化教学模式探讨[J].高等建筑教育，2011，（5）：83-87.

[5]张冲，霍艳梅.CDIO教育理念下的法律人才培养方式改革[J].河北工程大学学报（社会科学版），2010，（4）：125-127.

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[7]王海涛，程海峰.建筑环境与设备工程专业的发展与思考[J].安徽建筑工业学院学报，2009，（2）：94-96.

[8]李栋，吴国忠，齐晗兵，武传燕.CDIO模式下建环专业课程大纲改革的前导性研究[J].牡丹江大学学报，2010，（8）：148-149.

（责任编辑：王祝萍）