新工科背景下基于CDIO 教学模式的课程改革——以风景园林设计课程为例

陈 飒

(辽宁工业大学 文化传媒与艺术设计学院，辽宁 锦州 121001)

为应对世界新工业革命带来的机遇与挑战，满足国家高素质工程人才培养的迫切需要，探索我国高等工程教育改革的模式与经验，教育部积极开展新工科的建设。新工科建设的目标是根据目前社会快速高效发展的需求，为全面提升学生综合持续的创新能力，在学科教育过程中实现通识与专业相结合、课堂与实践相结合、校园与企业相结合、过程与目标相结合，使学生达到专业精深与学科融会的要求，并且同时具备优良的人文素养，能够引领行业未来发展[1]。2021 年风景园林教育大会的主题是“守正创新、继往开来”。可见,风景园林专业的创新融合是时代发展的必然需求。本次风景园林教育大会的主旨也是希望各个高校建设独具特色的风景园林专业。那么，如何在新工科背景下更好地培养创新融合、适应时代发展的人才，如何在风景园林设计课程中最大限度地发挥学生学习的主观能动性，使学生能够积极参与设计课题，有效地把控好“提出问题-分析问题-解决问题”的设计理念，如何使课程体系切实满足社会需求，都是值得深入思考的重要问题。笔者将CDIO 的教育理念融入风景园林设计课程中，并在课程教学中进行了实践。

一、风景园林设计课程的现状

目前，高校风景园林专业风景园林设计课程的现状主要表现在：传统的教学主要是以任课教师讲授、辅导为主，学生的知识延展性不足。目前的课程状态不能够适应新工科背景下学科发展要求，在教学中存在一定的问题，主要表现在以下几方面。

（一）教学内容复杂多样，知识更新滞后

风景园林成为一级学科，虽然才短短十年，但行业知识信息更新快，受目前行业政策、社会发展进度等相关问题的影响，风景园林设计专业的更新变化更快，但课程的教材更新速度却很迟缓。现阶段，要求风景园林设计专业人员要有学科交叉跨界协同能力，如具有自然、人文、工程、社会、经济、政治等多学科知识，但课时有限，不能在有限的课时内做到详细地讲解。

（二）部分学生学习缺乏主动性，学习兴趣不浓厚

在传统的课堂中，学生在学习过程中多处于被灌输的状态，导致学生学习目标不明确，养成了懒惰的学习习惯，不喜欢独立思考。学生总是把希望寄托于教师的讲解与修改方案，缺乏独立分析、思考的精神。风景园林设计课程需要学生独立思考，需要学生对所学知识的融会贯通，最大限度地发挥学习的主观能动性，积极参与设计课题，使课程体系切实满足社会需求。基于课程特点及学生长期处于被动接受知识的现状，使得学生对风景园林设计课程的学习热情不高，学习兴趣不足，缺乏对课程学习的主动性。

（三）教学方式单一，缺少与社会实践结合

在传统的风景园林设计课程中，教师布置设计任务，学生闷头绘制，重“学”轻“术”,缺少切实满足社会需求的成果，缺乏将设计成果转化为现实的能力。

二、CDIO 教学模式的内涵

CDIO 工程教育模式是一种新兴的教育模式，包含构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）等核心内容，已成为当代工程教育发展趋势的代表。该模式包含3个核心文件：1 个愿景、1 个大纲和12 条标准。12条标准分别以CDIO 为基本环境，包括了学习目标、一体化教学计划、工程导论、设计-实现经验、工程实践场所、综合性学习经验、主动学习、教师能力的提升、教师教学能力的提高、学生考核、专业评估等12 个方面内容。CDIO 工程教育模式来源于工程产品/系统的生命周期,将理论与实践相结合，在教学过程中将工程实践贯穿全过程，从而培养学生扎实的工程基础理论、专业知识和高尚的职业道德[2]。

三、新工科背景下基于CDIO 教学模式的风景园林设计课程的改革

新工科的建设，塑造了新时代的生态、社会和文化环境，风景园林设计人员需要具备较强的创新融合思想。风景园林设计课程是风景园林专业重要的专业课程，是本专业人才培养的核心课程之一。

风景园林专业人才培养不仅必须符合《高等学校风景园林专业本科指导性专业规范》中的专业培养要求，同时也需要满足《国际工程教育认证体系》中的本科培养目标，这和CDIO 的教学模式是不谋而合的[3]。

笔者以辽宁工业大学（以下简称我校）风景园林专业的风景园林设计课程教学为例，阐述我校在教改中是如何优化与改进教学方法与手段的。对该课程改革总结如下：

（一）基于CDIO 教学模式的风景园林设计课程的对应支撑能力分析

2019 年我校全面修订了风景园林设计专业的人才培养方案。培养方案的修订通过充分的市场调研，广泛收集其他兄弟院校、政府部门以及学生群体的意见和建议,基于用人单位对所需人才的需求，根据CDIO 教学模式，结合我校作为应用型大学的特点，并基于我校多年的教学经验作以调整。风景园林设计课程作为风景园林专业本科的核心课程，具有很强的实践性和综合性。

图1 是融合了新工科背景基于CDIO 理论设定的我校风景园林设计类课程的学生对应支撑能力分析。

图1 我校风景园林设计类课程的学生对应支撑能力分析

（二）基于CDIO 教学模式的教学改革

我校针对国家发展战略与行业变革的需求，以CDIO 为核心的风景园林设计学科本科专业人才培养理念并结合我院特色进行实践探索。风景园林设计课程作为风景园林专业教学的核心课程，其课程教学是实施CDIO 工程教育模式的重要载体。

我们在课程中主要通过以下几方面进行了风景园林设计课程的改革：

1.以CDIO为课程导向，实现课程体系的创新。新工科背景下，在风景园林设计课程中以CDIO 为课程导向，重构了风景园林专业人才培养体系。通过实际工程项目将课程整合，使风景园林设计不再浮于表面，而是更注重学科之间的交叉互融；注重在设计的课题中融合社会、文化、经济、生态、人工智能等前沿的知识理念，保证了培养体系的先进性、前瞻性和科学性；实现了学生从构思-设计-实现-运作能力的系统和全过程培养，取得了一定的成效。

（1）课堂与实践相结合，与市场需求接轨。以实际工程项目（或竞赛）为课程依托，把CDIO教学模式引入到风景园林课程教学活动中，培养学生风景园林设计能力和综合素质。我校根据区域发展和用人单位对风景园林专业人才的需求变化进行培养体系的创新与改革。针对课程性质，考虑学生的具体情况，我们带领学生参加和课程相关的设计竞赛或者参与企业实践项目，构建风景园林专业的创新创业教学体系，实现以设计竞赛、企业工程实践、创新创业为主的培养模式。将之融入各个教学环节，激发了学生对风景园林设计课程的兴趣，实现了课程优化改革的转变。综合性的学习经验能够帮助学生在掌握学科知识的同时，获得基本的符合市场需求的风景园林设计师的素质与能力、良好的人际沟通能力和基于产品、过程及系统的构建能力，实现了CDIO 教育模式12 条标准中的2、3、4、5、6、7 条，即“学习目标”“一体化教学计划”“工程导论”“设计-实现经验”“工程实践场所”“综合性学习经验”。

（2）教师进修学习，带动学生知识的前沿化、市场化。我校建立了教师能力素养可持续发展制度。通过校企联合、教师企业实践等方法，使教师能接触和掌握学科的国际前沿知识、贴近国家发展战略和工程重大需求，实现了教师知识创新能力与教育教学创新能力的快速提升，为培养学生创新能力提供了支撑。实现了CDIO 教育模式12 条标准中的8、9、10 条，即“主动学习”“教师能力的提升”“教师教学能力的提高”。

（3）将课程思政融入课程教学，使学生做好文化传承。教师在传授学生知识的同时，使学生具有良好的人文社会科学素养、道德修养与社会责任感，能主动为社会服务，做到较好的文化传承。

2.CDIO 以过程教学为课程核心，注重课程全周期管理。教师在课程中注重学生的研究、表达和研讨，将其贯穿在风景园林设计课程中。CDIO 教育模式将课程学习分为课内和课外两个部分：课内是我们传统的课堂教学与课堂研讨并行；课外我们利用MOOC 手段启发引导（图2）。

图2 CDIO 模式下风景园林设计课全周期管理框架图

在课程教学中，首先进行优秀的案例研究(case studies)。教师在课前先在MOOC 平台发布相关的案例视频、作品链接等相关信息，让学生有所了解。课堂上摒弃以往的教师讲授模式，而采用学生、教师研讨的方式深入研究优秀案例。接下来的设计构思阶段，我们将实际项目进行拆分，对每个环节任务进行明确。教学兼顾每个学生的特点和对知识的掌握情况，以确保学生能将所研究的理论知识较好地用于课程的设计中。

设计过程当中，通过在线提交及讨论的方式来提高学生的学习兴趣和任务完成的效率。学生可以横向比较，看到其他同学的作品，真正达到及时有效地学习与调整的目的。

设计草图结束时举行设计方案研讨会，教师学生一起研讨方案的逻辑关系和可行性，锻炼学生的表达与沟通能力。这些课内和课外教学的形式都很好地体现了风景园林设计课程的过程管理。

3.以CDIO 教育模式为主的课程考核方式改革。按照CDIO 教育模式12 条标准中的第11 条，即学生考核，在风景园林设计课程考核中把学生的基本个人能力和人际能力,产品、过程和系统构建能力以及学科知识融入设计课程的专业考核之中。

风景园林设计课程采取全周期的考核，并不是像以往以图纸作业为主的考核，而是以风景园林设计师的必备的基本素质和基本技能训练为核心，监控过程环节，针对风景园林设计类课程的特点，采取过程评价+结果评价的方法对课程学习效果进行评价。平时考核改为过程评价，占总成绩的25%，其中包括课堂考勤、线上学习内容、线上讨论话题的参与、课上讨论互动、设计草图的表达及创新性。方案讲评占总成绩的25%，其中包括学生讲述时的仪表仪态、语言的逻辑性及沟通表达、方案设计的表达及完整度。图纸作业即结果评价占总成绩的50%，在评图环节，由课程指导教师与校内相关专业的教师或校外本专业的专家组成方案图纸考核组，对学生设计方案进行综合评价。为了更加客观、真实地反映学生的实际学习效果，考核组采取小组间横向评比和集体评议的方式。评图考核结束后举行教师与学生的座谈会，教师与学生之间的沟通交流，既能及时反馈评价结果，又加深了学生对风景园林设计理念和过程的理解。考核优秀的设计作品将公开展出，这进一步增强了学生对风景园林设计的学习热情[4]。

四、结语

通过总结风景园林设计课程的现状和存在的问题，基于新工科背景下的风景园林课程的特点及行业对人才培养质量的要求，我们对课程的教学内容进行了改革研究。新工科背景下基于CDIO 教学模式的风景园林设计课程改革，将课程学习结束后学生具备的能力视为培养的目标，将培养服务于生态发展的社会需求、提升行业人才培养质量的应用型人才作为课程的目标。通过本次课程教学改革，进一步强化了学生学科交叉融合的意识，实现了“师生共研”的教学创新模式，减少了以往学生对课程兴趣不足的现象，提高了课堂交流与活跃度，优化了课程评定方式。通过CDIO 的教学模式改革，提高了风景园林专业学生的实践能力，较好地完成了风景园林设计课程的培养目标，大部分学生构建了较为完整全面的风景园林知识体系，学生具备了相应的能力。