CDIO工程教育模式的安全工程课程建设

摘要：CDIO工程教育模式强调工程活动的真实背景环境，注重工程师系统构建能力的培养。某校安全工程专业在建立CDIO背景环境的基础上，通过专业利益相关者的验证，构建了相互支撑的综合性课程体系，保证工程师能力的培养。

关键词：CDIO；课程体系；实训课程

一、引言

CDIO工程教育模式的核心体现在两个方面：一是强调工程活动的真实背景环境，这就要求工程教育培养的学生具备在真实的社会环境中进行工程活动所必需的知识和能力，这不仅涉及专业技术知识和能力，还包括与工程活动相关的社会、政治、经济、文化和环境等非技术要素。二是强调产品、过程和系统的构思、设计、实施和运作的完整生命周期，注重工程师系统构建能力的培养。所以要实现培养能够胜任这个生命周期中所有活动的工程师的这一目标，工程教育必须重视工程的实践本质要求，能够提供真实工作环境培养学生的CDIO能力。结合CDIO工程教育模式的核心理念，某校安全工程专业的课程体系建设从八个方面展开。

二、基于“CDIO工程教育模式”的课程体系建设

1.CDIO背景环境的建立。CDIO背景环境的建立包括CDIO理念在培养目标、毕业要求、课程体系以及教学条件的保障等多个方面。从诸多环节保障学生能深刻认识安全产品（以“安全技术”和“安全管理”形式输出的产品）的构思、设计、实施和运作过程，并培养其相关能力。依据专业培养目标，安全工程专业制定了12项毕业要求，从个人基础知识、人际交往能力、安全产品建造能力以及学科知识等方面对学生的培养提出要求。在培养目标和毕业要求的基础上，安全工程专业制定了基于CDIO模式的课程体系。通过数学等自然科学类课程、工程基础类和专业基础类课程培养学生思考工程问题的能力，通过一系列课程设计培养学生设计安全产品的能力，通过金工实习、认识实习、专业实习以及毕业实习等课程为学生提供安全工程实践环境，掌握安全产品的实施和运行知识，具备相应的能力。同时，通过毕业论文（设计）环节的培养，综合各种通识类课程的教授，培养学生的综合能力。2.专业利益相关者参与课程体系建设。按照CDIO教育理念，课程体系应能符合专业培养目标，并得到专业利益相关者的验证。根据某校专业培养目标修订制度的规定，安全工程专业每四年修订一次培养目标，同时对课程体系进行修订，保证课程体系建设符合专业培养目标。课程体系修订的过程分为两个层次完成：第一层次每年开展一次，主要进行修订资料的积累，由学院院长牵头组建包括所有专业教师在内的课程体系修订领导小组，在开展用人单位调查和毕业生调查的基础上，初步明确课程体系的修订内容；第二层次四年开展一次，按照第一层次积累的修订意见修改课程体系，并召开行业专家会，确定最终的修订方案，制定新版课程体系。专业利益相关者主要包括学生（通过毕业生体现专业获益）、专业教师、用人单位和行业专家（通过行业专家来评价专业获益）。所有的利益相关者均参与课程体系的建设，并从学生获知需求、教师在专业上的成长、用人需求等角度出发，协助调整课程设置，行业专家则从行业发展的角度评价课程设置的合理性，保证课程体系能得到专业利益相关者的验证。3.综合性教学计划的设计和实施。按照CDIO教育理念，本专业构建了相互支撑的综合性课程体系，并明确将基本个人能力、人际能力和对安全产品的构建能力的培养融于其中。（1）着眼于基本个人能力培养的课程体系。基本个人能力的培养主要通过公共基础课和学科基础课实现。包括数学类和自然科学类课程，奠定牢固的自然科学基础，英语和计算机是应用工具类课程，以一系列思想政治课为思维导向，培养学生社会责任感、职业道德和敬业精神，并注重职业生涯规划；学科基础课包括热工基础、工程力学、电工学、流体力学等课程，为专业学习奠定基础。（2）着眼于人际能力培养的课程体系。通过一系列通识类课程以及毕业设计课程培养学生具有较好的人文社会科学素养，能够在多学科背景下处理好个人和团队之间的关系，发挥个体优势，具有团队协作能力，并具有一定的组织领导能力；具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下就复杂的安全工程问题与同行及社会公众进行有效沟通和交流。同时通过安全法律法规等课程的讲授，培养学生在工程实践中自觉遵守工程师职业道德和规范，履行社会责任和义务。（3）着眼于安全产品构建能力培养的课程体系。安全产品构建能力的培养主要通过学科基础课、专业课以及各种实践环节实现。第二学年开设部分学科基础课程，重点培养专业基础知识与技能；第三学年主要开设部分学科基础课和专业课，并开展多种形式的专业实践（金工实习、认识实习、专业实习），重点培养学生的安全专业素养和工程实践能力，并以注册安全工程师和安全评价师执业资格考试的主要科目为参考设置安全评价综合实训等一系列实践课程。每门专业基础课和专业课均设有一定学时的课程设计，在掌握理论知识的基础上，强化学以致用，培养学生系统思考解决问题的能力；第四学年组织开展毕业实习、毕业设计（论文），注重将学位论文与工程实践项目相结合，培养学生的设计能力，从论文选题、设计方法和应用价值多个方面建立论文质量评审指标，考察学生运用基础理论和专业知识分析解决复杂工程问题的能力。（4）工程导论课程的设置。本专业开设必修课《安全科学基础与职业发展》作为工程导论课程，一方面激发学生对安全工程领域的兴趣和动力，另一方面讲授安全工程实践所需要的知识和能力框架，并且引出必要的个人和人际交往能力。（5）设计—实验经验的培养，在课程计划中包括两个或更多的设计—实验经验，其中一个为初级的，一个为高级的。初级的设计—实验经验培养课程包括机械设计课程设计、系统安全工程课程设计、锅炉压力容器安全课程设计、机械安全课程设计、电气安全课程设计。其中，机械设计基础课程设计已经经过三年的教学实践，学生的设计能力在逐年提高。高级的设计-实验经验培养课程主要包括毕业设计，最后以毕业论文的形式考核。培养学生围绕复杂安全工程问题开展设计，要求有充分的设计论证和正确的设计方法，并提供设计图纸或设计方案或体系。本专业通过两层机制对毕业设计环节进行质量控制：一方面，对毕业论文的指导与评审流程进行质量控制，严格控制毕业论文指导与评审过程。另一方面，为了进一步贯彻CDIO理念，培养学生从构思、设计到实施、运行的工程实践能力，专业邀请安全工程领域的专家和企业指导老师共同参与毕业设计（论文）的指导和考核，对培养学生的工程意识发挥促进作用。在近三年的毕业设计（论文）工作中，本专业分别邀请过北京市安监局、北京市北一机床股份有限公司、北京东燕京矿山设备有限公司等多家单位的老师指导学生实践，并对论文提出修改意见，增强学生的工程实践能力，使论文与实际联系更加紧密。（6）工程实践场所保障。安全工程专业近年来在二十多家企事业单位建立了实习基地，组织安全工程专业全体学生在基地进行了实习活动。课程体系中包括的金工实习、认识实习和专业实习都有对应的工程实践场所，各类课程设计都有对应的实验室环境保障。（7）综合实训课程培养多方面能力。通过开设安全评价综合实训课程、安全人机综合实训课程、消防工程综合实训课程，既为培养学生的综合性学习能力和主动学习提供了保障，又提高了教师的工程实践能力，同时保障了学生以及教师的个人基础知识、人际交往能力以及安全产品建造能力的获取。（8）通过课程目标达成度评价毕业要求达成度，每门课程设置与毕业要求相对应的课程目标，通过分析所有学生的课程目标达成度来评价毕业要求达成度，以此来进行学生成绩的考核，评价学生在个人基础知识、人际交往能力、安全产品建造能力以及学科知识等方面的学习效果。

三、总结

某校安全工程专业依据CDIO工程教育模式的核心理念制定培养目标和毕业要求，并建立了CDIO背景环境。在此基础上，构建了相互支撑的综合性课程体系，并明确将基本个人能力、人际能力和对安全产品的构建能力的培养融于其中。最终通过工程实践场所的保障和综合实训课程的开展，保证了对学生工程系统构建能力的培养。

作者:周洁琼 单位:首都经济贸易大学安全与环境工程学院