【正文】  摘 要：基于CDIO工程教育理念，以“实体建筑缩尺寸建造”为主题，选择已有的实际工程或新工程项目为对象，通过对实体建筑进行缩尺寸施工图纸设计、施工组织方案设计和建造施工实训，模拟施工现场环境，进行实体建筑缩尺寸模型的建造，并完成课程内容的创建。本课程实施时间为大二期间，可使学生在专业课程学习前对建筑施工图、现场施工环境及工程施工工艺就有一个初步的感性认识，从而对土木工程专业后续的课程学习起到很好的启发性和引导性作用。
  关键词：CDIO；实体建筑；缩尺寸；建造；课程构建；实践 
  1 CDIO体系以及多级项目的构思 
　　CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）四个方面，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO的愿景是为学生提供一种强调工程基础的、建立在真实世界的产品和系统的构思－设计－实现－运行(CDIO)过程的背景环境基础上的工程教育[1-2]。对于土木工程类专业，建立土木工程规划—设计—建造—维护加固的多级项目进行人才培养是非常有效的办法，它是符合CDIO教学理念、从学生的实际能力和需要出发、符合专业特点的现代化人才培养模式。
　　中国现有的人才培养体系需要大力加强对于大学生实践应用能力的培养，而土木工程中多级项目的建立，可以很好地解决现有的人才培养体系中存在的这两大突出的问题，由此可以培养学生实践动手、分析设计、团队合作及沟通表达等综合能力和素质。
  2《实体建筑缩尺寸建造》课程的构建
  2.1课程产生的背景 
　　现在很多高校的土木专业学生，有使用木材、竹子或纸质材料进行建筑模型建造，或参加大学生科技竞赛，制作结构模型，但是所用材料与常用钢筋混凝土结构相去甚远；若采用钢筋混凝土材料让学生在校内来建造实体建筑，则又面临所需资金多、实际建筑的建造占地面积大、工作量大等问题；若是在建筑工地实习，由于项目工期长和学生课程多，在时间上不能真正参与建筑从设计到完工整个过程，存在明显局限性。为此，浙江大学城市学院土木工程专业基于CDIO理念，创造性的提出了《实体建筑缩尺寸建造》课程，依托土木工程实验室及建筑工程创新实践基地，使用钢筋、混凝土等材料，根据实体建筑原型，进行缩尺寸的模型建造，通过实际动手操作使得学生对建筑材料性能、施工环境和施工工艺流程有进一步的认识。本课程的实施具有占地面积小、所需资金少、工作量少、所需时间少和参与度高等优点，能很好地解决在校期间学生实践能力相对偏弱的问题。
  2.2 课程的定位
　　本课程以C-D-I-O四个阶段中的I环节为落脚点，也是CDIO的核心环节。创建初期是浙江大学城市学院首期“工程学子卓越培养计划”的重点培养课程，也是学生“工程师训练”的综合实践课程，目前已是土木工程专业建筑工程方向的限制性选修课，第三学期开课。在教学方面，本课程紧密结合实际，建造内容为实际工程项目，并根据CDIO能力培养要求进行教学实施。选用混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（11G101-1）等国家建筑标准设计图集为辅助教材，侧重工程实践应用[3]。
　　同时，本课程的实施紧密联系与本课程实施学期同步进行的相关理论课程和实验课程，根据其他理论课程及实验课程的教学内容及进度表，充分提炼学生现有的课程能力及知识点，并将学生的能力及知识点与本课程实践内容进行有效衔接，实现课程实施指导与理论课程教学有效融合的一体化教学效果。同时该课程经过多年的建设完善，已经形成了课程课内外学时数合理分配、理论与实践紧密结合、课内学习与课外实践相协调的课程教学新形式。
  2.3 课程的培养目标
　　本课程充分运用CDIO工程教育理念，通过构思(C)—设计(D)—实现(I)—运行(O)四阶段的实施，具体在I这个环节中，进一步细化为I-CDIO：即通过选择造什么建筑、计划怎么造（施工图设计和施工组织设计）、实际施工以及工程总结等。通过对实体建筑进行缩尺寸施工图纸设计和工程建造实训，模拟施工现场环境，使得学生对建筑施工图、结构施工图、现场施工流程及施工工艺等方面在相关专业理论课程学习前就有一个初步的认识，达到在学习和巩固前几个学期学习的专业知识的同时，了解施工现场环境和工程建造施工方法，并具备分析施工图纸及文献检索的能力。同时通过本课程学习，使学生进一步熟悉和理解土木工程学科的前后相关专业知识，能将各课程知识点进行有效串联和融合，能学以致用并解决相关的问题，能独立地进行简单工程项目的构思、设计、实施和运行，培养学生实践动手、分析设计、团队合作及沟通表达等能力。
  3《实体建筑缩尺寸建造》课程建设与实施
  3.1实施内容
　　本课程以具体工程案例或新工程项目为依托，对实体建筑进行缩尺寸模型建造，实施内容选用范围包括各类住宅建筑、超市、厂房、游泳馆、停车场及其他构筑物等，通过构思—设计—实现—运行四阶段的实施，使学生掌握运用CAD软件，熟悉施工图纸，了解施工组织设计内容、建筑物的结构与施工工艺、土木工程材料的种类和特性以及工程项目的建造过程，了解资料查阅方法，巩固和运用所学的土木工程专业知识，从而为后续的课程学习起到启发性和引导性作用。
  3.2实施方法和手段
　　1.实施方法
　　以“实体建筑缩尺寸建造”为主题，每个团队可选择已有的实际工程案例或新工程项目为对象，完成工程的缩尺寸模型施工图设计、施工组织方案设计，并进行实体建筑缩尺寸模型的建造。
　　所有学生分为两个团队，每个团队12人，各团队推举一人担任组长，并由组长进行团队组织结构组建。每个团队在进行工程项目缩尺寸模型施工图设计、建造施工技术及相关施工工艺等培训的基础上，通过互相的讨论和协作，同时在任课教师的指导下，完成工程建造任务，最后撰写《课程学习实践总结报告》。实施期间，任课教师定期安排工程建造进展汇报及问题讨论会，实施动态过程控制。
　　2.实施手段
　　本课程的实施方法主要有：(1)课堂讲授知识点及工程项目实施要点；（2）现场指导项目实施；（3）工程进展定期汇报、交流；（4）工程建造问题讨论会；（5）PPT互动交流、总结[4]。
  3.3实施步骤
　　第一阶段为构思阶段，实施时间为一周，内容包括确定工程建造内容、确定工程项目实施路线以及团队任务分配。这一阶段主要以指导教师教学为主。工程选用范围包括各类住宅建筑、超市、厂房、游泳馆、停车场及其他构筑物等。实施方法主要通过对项目进行施工组织设计的构思，给学生介绍具体的施工内容、施工技术及工艺等。
　　第二阶段为设计阶段，实施时间为四周，内容包括介绍工程项目的构成、介绍施工图纸的表示方法及施工组织设计的主要内容、介绍按一定比例进行实体建筑缩尺寸模型建造的方法。并通过查阅资料、小组讨论，进行项目具体施工组织方案的设计，包括工程概况及部署、施工方案选择、施工进度计划（总进度、周进度）、施工平面图、主要技术经济指标及人员任务分工等，并确定具体的工程建造实施步骤。
　　第三阶段为实现阶段，实施时间为九周，内容包括完成项目开始前的各项准备工作、完成材料及工具的采购、按照周进度计划完成工程建造工作，通过团队合作解决过程中遇到的困难、成果的整理和完善等。具体包括基础工程施工、一二层主体结构施工等。
　　第四阶段为总结阶段，实施时间为二周，(1)以团队为单位，由组长主持，各组员配合共同完成《课程学习实践总结报告》，内容包括前言（含各成员的职责与贡献）、正文、总结，上交纸质版和电子版各一份；(2)成果汇报与总结（图文并茂）：各团队依次总结与汇报工作、展现完整成果。每队临时摇号决定主讲人，其余成员可以配合，上台主讲10~15分钟，PPT不少于30张；(3)成果完善：在指导教师的点评与全体团队成员意见的基础上进行修改，完善成果并提交《课程学习实践总结报告》[5]。
  3.4考核评价方式
　　基于CDIO工程教育理念及能力培养要求，本课程积极探索教学方法与考核方式的改革创新，侧重全过程、全方面及能力与素质的考核。
　　考核内容主要从知识、能力、素质、过程及成果等五个方面按不同的权重进行考核，主要构成如下：(1)知识考核 20 ％，主要包括缩尺寸图纸资料和图纸设计水平。(2)能力考核 20 ％，主要包括实践动手、分析设计、团队合作和沟通表达能力等。(3)素质考核 20 ％，主要包括学习态度、责任心、吃苦耐劳、执行力和毅力等。(4)过程考核 15 ％，主要包括主动性和课堂表现。(5)成果考核 25 ％，主要包括成果完整性、结构合理性和作品外观。
　　各分项及总评考核均采用五级分制，考核分档为：优（4.5~5分）、良（4~4.5分）、中（3.5~4分）、及格（3~3.5分）、不及格（<3分）。最后的总评成绩采用分项加权平均的形式给予评定。
  3.5学生实施案例













































 




















































  4 实施效果分析
　　结合CDIO工程教育理念和大纲，本课程结合课堂教学已逐步实施课程CDIO教学大纲和考核方式。本课程教学实施有据、有序，效果良好，很受学生欢迎，每学期课程选上率控制在60%左右，以择优录取的方式进行。学生经过本课程的学习和实践，对理论课程知识点的理解及知识应用能力均有提高。在学习过程中，学生对于AutoCAD软件有了更熟练地运用，具备初步掌握认知建筑施工图、结构施工图的能力，对于施工组织设计内容、建筑物的结构与施工工艺、土木工程材料的种类和特性以及工程项目的建造过程有了初步的认识。同时提高了自学、实践动手、独立思考、创新、沟通表达和团队协作等方面的能力；培养了学生具备较强的责任心、诚信、吃苦耐劳、执行力和毅力品质等。
  5问题与展望
　　目前国内《实体建筑缩尺寸建造》课程的开课未见报道，但本课程的开设对学生、老师和学校都有极大的挑战和收获。
　　首先是师资问题。要有懂施工现场的任课老师，而且要热心教学，并能对施工现场与室内缩尺寸建造的区别进行相应调整。
　　其次是经费问题。目前每个缩尺寸模型建造的相关耗材费近1.2万元，组数多可能造成一定的经费压力。
　　随着本课程的实施运行及推广，相信必能很好地推动土木工程专业CDIO体系和多级项目的发展，成为落实土木系人才培养目标的一个重要抓手。本课程的开展有助于培养思维活跃、专业基础扎实、动手实践能力突出、能吃苦耐劳、具备团队协作意识并适应21世纪需求的综合型、复合型人才。
  参考文献：
  [1]顾佩华. CDIO大纲与标准[J].汕头：汕头大学出版社，2008,3-17.
  [2]赵忠超，周根明，唐春丽. 基于CDIO理念的传热学课程教学研究与探讨[J] .高等建筑教育，2014，23(01):79-82.
  [3]韩丹丹，郭红，姚登举. 基于CDIO软件工程专业实践教学的研究[J] .科技与管理，2014，16(02):66-69.
  [4]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，2011，20(04):39-43.
  [5]孟俊焕. 基于CDIO工程制图课程教学的改革与实践[J] .德州学院学报，2012，28(02):103-105.
  本文受浙江省课堂教学改革项目（Kg2015510）、浙江大学城市学院重点课程（土木工程CDIO专项）（CD1403、CD1405）支持。