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【摘要】CDIO教学模式是培养学生工程能力、个人素质和团队精神的有效手段。结合油气储运工程专业的现状，研究了基于CDIO工程理念的油气储运工程专业综合改革的思路及改革方案。提出了以长输管道设计为一级项目，包括主体设计、附属设施设计等二级项目，以及六个三级项目的项目化课程体系。同时提出了教学改革过程中需要注意的主要问题，为本专业后续改革的顺利开展奠定了基础。
【关键词】CDIO专业综合改革油气储运工程项目化课程体系
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）05-0233-02
一、概述
油气储运工程专业主要培养在石油、天然气储存和运输及相关领域从事设计、生产、施工和技术管理的复合型人才。受益于近年来石油石化行业的高速发展，国内外油气储运行业发展势头强劲，对专业人才的需求大幅提升，连续三年入围教育部公布的全国就业较好的10个“绿牌”专业之一。
中国民航大学油气储运工程专业于2001年设立，2002年开始招生，至今已有本科毕业生319人，目前在校生总数317人。专业开设多年来，在教学、科研、师资队伍建设等方面均取得了长足进步，历年就业率均在我校名列前茅，民航系统内就业率也逐年提高。但是从用人单位以及毕业生的反馈来看，普遍存在理论知识扎实，但动手能力欠缺，创新意识不足，团队合作经验短缺等问题，这与专业实践条件，师资队伍构成等有密切关系，但是也反应了教学过程中对学生的工程系统能力、协作能力、创新意识，独立解决问题能力的锻炼有所欠缺。原因在于，我校油气储运工程专业的培养方案和教学模式，一直沿袭了各石油院校的传统模式，过于强调基础教育，无法实现对工程化人才培养目标的支撑。
CDIO工程教育模式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进行学习。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。经验表明，CDIO教育模式，对于学生上述各方面能力的培养是有效的。
因此，从“专业综合改革试点”项目的立足点出发，按照明确专业定位、注重学科内涵、突出专业特色和优势、强化工程背景的原则，通过借鉴CDIO工程教育的理念，合理设计油气储运工程专业的人才培养方案，推进培养模式、教学团队、课程教材、教学方式、教学管理等专业发展重要环节，循序渐进的开展油气储运专业的CDIO专业综合改革研究，对于提高人才培养质量具有重要意义。
二、专业综合改革设想
通过调查和分析，总结油气储运工程专业发展过程中的经验和不足，明确专业定位及专业建设存在的问题。针对存在的问题，以实施“专业综合改革”为契机，借鉴CDIO工程教育理念，从培养方案制定、课程体系建立、师资队伍建设等方面，对专业进行综合化、专业化、实践化改革，以制定科学合理的人才培养方案，设计一体化的课程体系，构建综合化实践教学体系，形成团结创新的教学团队，以建设符合CDIO工程教育理念，具有自身特色的油气储运工程专业，为行业发展培养高素质人才，实现工程化创新人才的培养目标。
1.以CDIO工程教育为理念，设定专业培养目标
以CDIO工程教育为理念，在充分考虑社会、政府、行业、教师、家长和学生等利益相关者诉求的基础上，结合国内高等教育的实际情况以及我校在人才培养方面的实践经验，总结专业发展中的经验和不足，探索专业培养的新模式、新方法和新机制，明确专业定位，设定专业培养目标。听取用人单位、毕业生等利益相关方的建议，对原有培养方案进行重组和定位，对课程结构、授课次序和关联关系进行优化设计，尝试以“项目实现”作为工程实践教育的组织原则, 培养工科学生具备在现代工程环境下生存和成长的知识、能力和素质。
围绕培养目标构建课程体系，采用能力和项目交叉的方式，制定CDIO专业培养方案。使学生能够掌握专业领域的基础理论、先进技术方法和现代技术手段，同时得到多学科、大系统的掌控意识，团队协作与沟通能力及独立从事油气储运工程施工设计管理的锻炼，培养出创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。
2.以项目驱动为载体，设计一体化课程体系
按照CDIO大纲的具体要求，依据专业培养方案，对专业基础课程、专业课程进行梳理与整合，设计一体化的CDIO项目体系，形成由初、中、高级项目构成的一条贯穿整个培养阶段的主线。
油气储运工程专业与电子信息工程等专业有不同特点，设计各类项目的难度较大，缺少成功的案例可供参考，需要通过摸索和研究，设计适用于油气储运工程专业特色的基本设计——实现项目，高级设计——实现项目，以满足专业培养方案和人才培养目标的需求。
项目按规模和范围可以划分为三个级别：一级项目贯穿几个学期甚至几个学年，由本专业多数工程设计类课程构成，符合专业的工程培养目标；二级项目也叫学期项目，由一个学期内的部分相关课程组成，重点突出对某项能力的培养要求；三级项目也叫课程项目，为单门课程内增强该门课程能力与理解而设的项目，根据课程的需要和课程教学标准的要求而定。
综合考虑油气储运工程专业的人才培养目标和各课程教学大纲，依据如下模式构建项目体系：选择一条长距离输油管道的设计任务作为一级项目，并将之分解为主体、站场、泵房等二三级设计任务。要求学生在学习相应课程的过程中，完成各个设计任务，最终掌握设计整条管道的方法和技能。最终确定了1个一级项目，2个二级项目和6个三级项目，如表1：
表1 项目划分
项目以及项目的实施过程对学生综合能力的培养至关重要，在工程教育中扮演着重要的角色。所有学生至少要参加两轮或更多完整的项目实施过程，以便更好地为其学科知识和各方面能力的学习提供支撑。
3.以师资建设为保障，组建高水平教学团队
如果期望教师教授综合专业知识并培养学生工程实践能力，那么必须提供足够的资源使教师具备这些能力并得到发展，因此，CDIO教学模式改革对高水平教师队伍建设提出了更高的要求。
为了建设一支既能胜任教学工作，又能开展教研、科研工作，既具有较高的理论水平又具有实际动手能力的全面发展的教师队伍，师资队伍配备可本着“专兼结合，长短相辅”的原则，采用校内专业教师和企业兼职教师结合的方式。一方面，采取企业培训、挂职锻炼、项目合作等方式，不断更新专业教师的教学理念，提高专业教师的工程能力和综合素质。另一方面，聘请有企业工作经历和教学能力的专兼职教师进行授课，指导学生进行各类工程实践。有条件的专业课程及其实验，选聘有企业工作经历的教师和企业外聘教师共同授课，提高人才培养质量。
4.以校企合作为依托，搭建校外实践教学平台
利用企业生产与经营的资源建立校外实践教学基地，是工程教育的主要特色。通过校企合作模式，可以弥补学校办学资源的不足。学生进入企业工程生产一线，可以熟悉相应领域的行业标准及高效的企业组织管理政策，扩大学生的视野，激发学生学习的积极性，促进理论知识与工程实践的有机结合，提升学生专业技能与职业素质。为了避免合作形式浮于表面，实践基地沦为参观基地，需建立有效保障运行机制，制定既符合教学规律，又满足企业需求的人才培养实践教学计划，形成校企之间人才共育、过程共管、成果共享、责任共担、双方共赢的合作模式。
三、项目实施中的主要问题
1.教师的角色转变
在CDIO工程教育模式下，教师不再是科学知识的讲授者，而是为学生创设教学环境的组织者，提供教学帮助的咨询者，设计学习项目的设计者，开发教学资源的引导者，学生教学效果的评价者。将教师与学生的关系从教师单向的知识传授扩展至师生基于问题解决的互动学习,并由传统教学中的“主讲教师”，转变成了CDIO工程教育项目中的“指导教师”。在教学过程中，引导学生发现问题、解决问题，将学生以继承知识为主的被动学习引导至对未知事物探索的主动学习，使学生不再是知识的被动接受者，而成为知识的主动建构者，培养学生创新意识及协作能力。
2.实践条件不足的解决手段
工程教育最大的问题往往是实习场所受限、实践条件不足。另外，学生接受的理论知识贯穿整个生产周期，如管道的规划、设计、施工、投产、运行等，通常需要3-5年，不同阶段由不同类型公司完成。但在实践过程中，学生不可能有机会接触完整的生产流程。这在很大程度上限制了学生现场实习的时间和实习深度，走马观花似的流程，无法满足工程能力培养的要求。
项目组申报建设了“油气管道综合实训实验室”，提供给学生泵、空气压缩机、管段、管件、阀门、流量计、压力表等各种零部件，学生在完成油气管道、燃气输配系统的设计计算后，可以利用现有设备，将设计方案搭建起来，完成管道系统的组装、试运、调整、运行和优化的一体化过程训练，是提高学生工程动手能力、团队协作能力的有效手段。
该实验室还可为生产实习、课程设计、毕业设计等实践环节提供支撑，在很大程度上弥补了实践条件不足的问题。
3.项目实施中的团队能力
团队合作能力的培养是传统教学中薄弱环节，CDIO模式可以给学生创造条件、提供场地，让学生以一个工程技术人员的身份参与项目实施工作。在项目完成过程中，学生被划分为团队，在合理分工的基础上开展研讨、交流、协作，在导师指导下完善构思、设计、实现，并在各个阶段接受评估，最终满足任务要求。为了保证项目的顺利实施，通常指导教师也需要多人协同，以团队形式出现，共同完成项目的指导工作。
4.课业考核的评价方法
CDIO项目的考核评价强调“过程”，关注知识、技能学习等中间环节，关注实践环节及工程应用能力，力求知识与能力的协调统一。通过评价向学生传递有关教学目标的主要信息，让学生更加清楚地知道应该在学习过程中了解什么、掌握什么。具体评价方式包括任务完成过程的表现、提交的设计任务情况以及任务完成后的答辩环节等。课业评价的功能不只在于帮助学生发现自己学习中的问题，找到应该改进的地方，从另一个角度来讲，通过教师在评价后的充分肯定、鼓励和赞扬，还能使学生在考核中发现个人的优势和长处，从而产生向更高的目标迈进的信心和热情。
参考文献:
[1]陈文杰等.新加坡理工学院基于CDIO模式的项目教学改革[J]，职业技术教育，2009年35期，P91-93.
[2]张奇等.高等工程教育CIO-CDIO培养模式研究[J]，教育与职业，2009年3期，P32-34.
[3]易著梁等.基于CDIO 教育模式软件技术专业项目教学实践[J]，计算机教育，2010年11期，P140-143.
[4]査建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J]，高等工程教育研究，2008年3期，P51-54.
[5]康全礼等.CDIO大纲与工程创新型人才培养[J]，高等教育研究学报，2008年4期，P15-18.
[6]钟金明等.基于CDIO理念的工程教育实践教学改革初探[J]，实验科学与技术，2009年6期，P67-69.
作者简介： 崔艳雨（1973- ），男，博士，副教授，主要研究方向为航空油料系统腐蚀与防护。
【关键词】CDIO专业综合改革油气储运工程项目化课程体系
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）05-0233-02
一、概述
油气储运工程专业主要培养在石油、天然气储存和运输及相关领域从事设计、生产、施工和技术管理的复合型人才。受益于近年来石油石化行业的高速发展，国内外油气储运行业发展势头强劲，对专业人才的需求大幅提升，连续三年入围教育部公布的全国就业较好的10个“绿牌”专业之一。
中国民航大学油气储运工程专业于2001年设立，2002年开始招生，至今已有本科毕业生319人，目前在校生总数317人。专业开设多年来，在教学、科研、师资队伍建设等方面均取得了长足进步，历年就业率均在我校名列前茅，民航系统内就业率也逐年提高。但是从用人单位以及毕业生的反馈来看，普遍存在理论知识扎实，但动手能力欠缺，创新意识不足，团队合作经验短缺等问题，这与专业实践条件，师资队伍构成等有密切关系，但是也反应了教学过程中对学生的工程系统能力、协作能力、创新意识，独立解决问题能力的锻炼有所欠缺。原因在于，我校油气储运工程专业的培养方案和教学模式，一直沿袭了各石油院校的传统模式，过于强调基础教育，无法实现对工程化人才培养目标的支撑。
CDIO工程教育模式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进行学习。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。经验表明，CDIO教育模式，对于学生上述各方面能力的培养是有效的。
因此，从“专业综合改革试点”项目的立足点出发，按照明确专业定位、注重学科内涵、突出专业特色和优势、强化工程背景的原则，通过借鉴CDIO工程教育的理念，合理设计油气储运工程专业的人才培养方案，推进培养模式、教学团队、课程教材、教学方式、教学管理等专业发展重要环节，循序渐进的开展油气储运专业的CDIO专业综合改革研究，对于提高人才培养质量具有重要意义。
二、专业综合改革设想
通过调查和分析，总结油气储运工程专业发展过程中的经验和不足，明确专业定位及专业建设存在的问题。针对存在的问题，以实施“专业综合改革”为契机，借鉴CDIO工程教育理念，从培养方案制定、课程体系建立、师资队伍建设等方面，对专业进行综合化、专业化、实践化改革，以制定科学合理的人才培养方案，设计一体化的课程体系，构建综合化实践教学体系，形成团结创新的教学团队，以建设符合CDIO工程教育理念，具有自身特色的油气储运工程专业，为行业发展培养高素质人才，实现工程化创新人才的培养目标。
1.以CDIO工程教育为理念，设定专业培养目标
以CDIO工程教育为理念，在充分考虑社会、政府、行业、教师、家长和学生等利益相关者诉求的基础上，结合国内高等教育的实际情况以及我校在人才培养方面的实践经验，总结专业发展中的经验和不足，探索专业培养的新模式、新方法和新机制，明确专业定位，设定专业培养目标。听取用人单位、毕业生等利益相关方的建议，对原有培养方案进行重组和定位，对课程结构、授课次序和关联关系进行优化设计，尝试以“项目实现”作为工程实践教育的组织原则, 培养工科学生具备在现代工程环境下生存和成长的知识、能力和素质。
围绕培养目标构建课程体系，采用能力和项目交叉的方式，制定CDIO专业培养方案。使学生能够掌握专业领域的基础理论、先进技术方法和现代技术手段，同时得到多学科、大系统的掌控意识，团队协作与沟通能力及独立从事油气储运工程施工设计管理的锻炼，培养出创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。
2.以项目驱动为载体，设计一体化课程体系
按照CDIO大纲的具体要求，依据专业培养方案，对专业基础课程、专业课程进行梳理与整合，设计一体化的CDIO项目体系，形成由初、中、高级项目构成的一条贯穿整个培养阶段的主线。
油气储运工程专业与电子信息工程等专业有不同特点，设计各类项目的难度较大，缺少成功的案例可供参考，需要通过摸索和研究，设计适用于油气储运工程专业特色的基本设计——实现项目，高级设计——实现项目，以满足专业培养方案和人才培养目标的需求。
项目按规模和范围可以划分为三个级别：一级项目贯穿几个学期甚至几个学年，由本专业多数工程设计类课程构成，符合专业的工程培养目标；二级项目也叫学期项目，由一个学期内的部分相关课程组成，重点突出对某项能力的培养要求；三级项目也叫课程项目，为单门课程内增强该门课程能力与理解而设的项目，根据课程的需要和课程教学标准的要求而定。
综合考虑油气储运工程专业的人才培养目标和各课程教学大纲，依据如下模式构建项目体系：选择一条长距离输油管道的设计任务作为一级项目，并将之分解为主体、站场、泵房等二三级设计任务。要求学生在学习相应课程的过程中，完成各个设计任务，最终掌握设计整条管道的方法和技能。最终确定了1个一级项目，2个二级项目和6个三级项目，如表1：
表1 项目划分
项目以及项目的实施过程对学生综合能力的培养至关重要，在工程教育中扮演着重要的角色。所有学生至少要参加两轮或更多完整的项目实施过程，以便更好地为其学科知识和各方面能力的学习提供支撑。
3.以师资建设为保障，组建高水平教学团队
如果期望教师教授综合专业知识并培养学生工程实践能力，那么必须提供足够的资源使教师具备这些能力并得到发展，因此，CDIO教学模式改革对高水平教师队伍建设提出了更高的要求。
为了建设一支既能胜任教学工作，又能开展教研、科研工作，既具有较高的理论水平又具有实际动手能力的全面发展的教师队伍，师资队伍配备可本着“专兼结合，长短相辅”的原则，采用校内专业教师和企业兼职教师结合的方式。一方面，采取企业培训、挂职锻炼、项目合作等方式，不断更新专业教师的教学理念，提高专业教师的工程能力和综合素质。另一方面，聘请有企业工作经历和教学能力的专兼职教师进行授课，指导学生进行各类工程实践。有条件的专业课程及其实验，选聘有企业工作经历的教师和企业外聘教师共同授课，提高人才培养质量。
4.以校企合作为依托，搭建校外实践教学平台
利用企业生产与经营的资源建立校外实践教学基地，是工程教育的主要特色。通过校企合作模式，可以弥补学校办学资源的不足。学生进入企业工程生产一线，可以熟悉相应领域的行业标准及高效的企业组织管理政策，扩大学生的视野，激发学生学习的积极性，促进理论知识与工程实践的有机结合，提升学生专业技能与职业素质。为了避免合作形式浮于表面，实践基地沦为参观基地，需建立有效保障运行机制，制定既符合教学规律，又满足企业需求的人才培养实践教学计划，形成校企之间人才共育、过程共管、成果共享、责任共担、双方共赢的合作模式。
三、项目实施中的主要问题
1.教师的角色转变
在CDIO工程教育模式下，教师不再是科学知识的讲授者，而是为学生创设教学环境的组织者，提供教学帮助的咨询者，设计学习项目的设计者，开发教学资源的引导者，学生教学效果的评价者。将教师与学生的关系从教师单向的知识传授扩展至师生基于问题解决的互动学习,并由传统教学中的“主讲教师”，转变成了CDIO工程教育项目中的“指导教师”。在教学过程中，引导学生发现问题、解决问题，将学生以继承知识为主的被动学习引导至对未知事物探索的主动学习，使学生不再是知识的被动接受者，而成为知识的主动建构者，培养学生创新意识及协作能力。
2.实践条件不足的解决手段
工程教育最大的问题往往是实习场所受限、实践条件不足。另外，学生接受的理论知识贯穿整个生产周期，如管道的规划、设计、施工、投产、运行等，通常需要3-5年，不同阶段由不同类型公司完成。但在实践过程中，学生不可能有机会接触完整的生产流程。这在很大程度上限制了学生现场实习的时间和实习深度，走马观花似的流程，无法满足工程能力培养的要求。
项目组申报建设了“油气管道综合实训实验室”，提供给学生泵、空气压缩机、管段、管件、阀门、流量计、压力表等各种零部件，学生在完成油气管道、燃气输配系统的设计计算后，可以利用现有设备，将设计方案搭建起来，完成管道系统的组装、试运、调整、运行和优化的一体化过程训练，是提高学生工程动手能力、团队协作能力的有效手段。
该实验室还可为生产实习、课程设计、毕业设计等实践环节提供支撑，在很大程度上弥补了实践条件不足的问题。
3.项目实施中的团队能力
团队合作能力的培养是传统教学中薄弱环节，CDIO模式可以给学生创造条件、提供场地，让学生以一个工程技术人员的身份参与项目实施工作。在项目完成过程中，学生被划分为团队，在合理分工的基础上开展研讨、交流、协作，在导师指导下完善构思、设计、实现，并在各个阶段接受评估，最终满足任务要求。为了保证项目的顺利实施，通常指导教师也需要多人协同，以团队形式出现，共同完成项目的指导工作。
4.课业考核的评价方法
CDIO项目的考核评价强调“过程”，关注知识、技能学习等中间环节，关注实践环节及工程应用能力，力求知识与能力的协调统一。通过评价向学生传递有关教学目标的主要信息，让学生更加清楚地知道应该在学习过程中了解什么、掌握什么。具体评价方式包括任务完成过程的表现、提交的设计任务情况以及任务完成后的答辩环节等。课业评价的功能不只在于帮助学生发现自己学习中的问题，找到应该改进的地方，从另一个角度来讲，通过教师在评价后的充分肯定、鼓励和赞扬，还能使学生在考核中发现个人的优势和长处，从而产生向更高的目标迈进的信心和热情。
参考文献:
[1]陈文杰等.新加坡理工学院基于CDIO模式的项目教学改革[J]，职业技术教育，2009年35期，P91-93.
[2]张奇等.高等工程教育CIO-CDIO培养模式研究[J]，教育与职业，2009年3期，P32-34.
[3]易著梁等.基于CDIO 教育模式软件技术专业项目教学实践[J]，计算机教育，2010年11期，P140-143.
[4]査建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J]，高等工程教育研究，2008年3期，P51-54.
[5]康全礼等.CDIO大纲与工程创新型人才培养[J]，高等教育研究学报，2008年4期，P15-18.
[6]钟金明等.基于CDIO理念的工程教育实践教学改革初探[J]，实验科学与技术，2009年6期，P67-69.
作者简介： 崔艳雨（1973- ），男，博士，副教授，主要研究方向为航空油料系统腐蚀与防护。