隨著經(jīng)濟全球化和科技的飛速發(fā)展,用人單位需求與國際接軌的工程師。近年來,我國數(shù)所高?;贑DIO(構思、設計、實施、操作)理念,在機械工程、電子工程、化學工程等學科領域中推行了CDIO工程教育模式。這種培養(yǎng)模式,改變了尋求知識的方式,意在培養(yǎng)學生的工程應用能力,有效地解決畢業(yè)生的就業(yè)問題。
高校CDIO工程教育課程改革一、引言
我國當前的工程教育模式現(xiàn)已無法滿足工業(yè)發(fā)展對高級工程人才的需求,存在的主要問題為:(1)課程缺少技術、實踐內容,而多為學術、理論內容;(2)過分強調工程教育理論,缺乏實踐,學生極少獲得項目或團隊實練機會;(3)課堂上一味地灌輸深奧理論,使學生在一個缺乏適應性和競爭力的環(huán)境中學習,忽略了自學才是提高學生自主性和創(chuàng)造性的前提;(4)當前工程教育尚未針對經(jīng)濟全球化的發(fā)展做出相應計劃,缺乏知識管理、系統(tǒng)思考、團隊協(xié)作,職業(yè)道德,創(chuàng)造性與工程設計等能力的培養(yǎng)。
意識到當前教育模式的不足,近年來,我國幾乎所有、各級別高校不約而同地借鑒麻省理工學院、瑞典皇家理工學院及其他一些著名大學的改革經(jīng)驗,采用了CDIO(構思、設計、實施、操作)教育理念進行了一系列教學改革。CDIO理念被視為工程教育新模式,其目的是培養(yǎng)學生的工程應用能力,有效地解決畢業(yè)生的就業(yè)問題。這種培養(yǎng)模式,改變了尋求知識的方式,解決了長期以來在工程教育中“知識引導”和“綜合能力發(fā)展”孰輕孰重的問題。數(shù)所大學已經(jīng)在全校范圍、某些專業(yè)或者某些核心課程中推行了CDIO培養(yǎng)模式改革。
二、校級改革
幾所大學按照本校培養(yǎng)目標首先推行了CDIO培養(yǎng)模式改革。例如,汕頭大學對所有工程專業(yè)的學生提出了EIP(道德、誠信、職業(yè)化)-CDIO培養(yǎng)模式;大連東軟信息學院對信息技術(IT)工程學生提出TOPCARES(技術知識與推理、開放思維和創(chuàng)新,個人職業(yè)能力、溝通表達與團隊工作,態(tài)度與方式、責任感、道德價值觀、實踐應用創(chuàng)造社會價值)-CDIO培養(yǎng)模式;上海第二工業(yè)大學提出KSR(知識水平、技術能力、社會責任感)-CDIO培養(yǎng)模式??梢钥闯?,對于CDIO的理解因校而異,但這并沒有動搖各高校追求工程教育改革的決心。
CDIO理念已經(jīng)以驚人的速度在全國多所大學得以廣泛推廣。國家知識基礎設施數(shù)據(jù)庫(CNKI)顯示,近幾年中已發(fā)表的關于CDIO工程教育改革的文章數(shù)以千計,論文涵蓋CDIO的各個方面,包括CDIO理念、課程體系建設、課堂教學方式、實驗和培訓環(huán)境建設等。這些論文的作者來自我國不同的高校,有“985工程”大學,一般本科學校,也有高等職業(yè)學校,這意味著許多大學已經(jīng)按照CDIO理念推行工程教育改革。
三、專業(yè)改革
據(jù)不完全統(tǒng)計,超過20個專業(yè)參與了CDIO工程教育改革,其中甚至包括人文社會科學的相關專業(yè),如英語、思想政治教育等專業(yè)。實施CDIO改革的專業(yè)從提高學生專業(yè)能力角度,分析了應該設置哪些課程、教學計劃是否合理,并且制定了綜合的人才培養(yǎng)計劃。
汕頭大學的機械、電子和自動化工程專業(yè),按照CDIO標準制定新生培養(yǎng)計劃。學生從入校便開始接受專業(yè)訓練,首先向學生簡單介紹教學大綱中設立的專業(yè)課程及CDIO的實施方式;隨之,分析典型機器或電子設備,說明產(chǎn)品與專業(yè)課程之間的潛在關系,使學生明確工程專業(yè)學習的基本路線。此外,汕頭大學還經(jīng)常給新生們提供參觀電子生產(chǎn)企業(yè)的機會,邀請企業(yè)家來校講座,使學生逐漸把握現(xiàn)代企業(yè)對工程師的需求標準。最后,讓學生分組構思,設計一套實用電子系統(tǒng)、一個簡單機器或機器人,由于學生尚未開始專業(yè)課的學習,這樣的項目意在培養(yǎng)學生的獨立構思、設計及團隊協(xié)作能力。
汕頭大學也完善了土木工程專業(yè)的培養(yǎng)計劃。意識到實踐經(jīng)驗的重要性及推行學生設計項目的難度,土木工程專業(yè)培養(yǎng)計劃中設立了“設計指導”性課程,相較于原有課程的偏重于過程導向,新課程注重以項目設計為導向,目的是更好地實現(xiàn)CDIO工程教育目標。
為了培養(yǎng)工程型軟件人才,山東大學結合CDIO理念進行了改革,提出“軟培養(yǎng)”與“硬培養(yǎng)”相結合的培養(yǎng)方式,加強實踐環(huán)節(jié),改善學生獲取知識、解決問題、總結經(jīng)驗、團隊合作及創(chuàng)新能力。
上海第二工業(yè)大學依據(jù)CDIO工程教育理念,修改了控制技術和儀器、計算機科學與技術、機械工程及自動化三個專業(yè)的培養(yǎng)方案。
四、核心課程改革
多數(shù)高校教師尚不能完全理解CDIO工程教育理念,甚至仍有一部分教師對CDIO一無所知。因此,現(xiàn)階段只有少數(shù)高校,例如汕頭大學、上海第二工業(yè)大學、成都信息工程大學、南京理工學院等,建立了系統(tǒng)的專業(yè)培養(yǎng)計劃,多數(shù)高校只是根據(jù)CDIO理念進行課程及相應教學大綱的改革。而談及CDIO理念下的課程改革,增強課程體系、豐富課程內容、改變教學方法勢在必行。
清華大學在“數(shù)據(jù)結構”及“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”兩門必修課中,采用了CDIO教學方法。通過采用分組教學、定期開展師生互動學習活動,把課堂營造為一個知識交易市場。在這種學習氛圍中,學生可以自由分享學習成果,展示設計創(chuàng)造力。
南京大學在“遙控技術學”課程中,采用了基于CDIO理念的項目教學方法,與案例教學方法相類似,都是以項目為依托完成課程教學目標。這種方法把課堂核心從教師轉向學生,將知識核心從純理論轉變?yōu)閷嵺`經(jīng)驗,將方式核心從教材轉變?yōu)轫椖繉嵺`,這些轉變,恰好迎合了提高學生工程基礎、個人及團隊協(xié)作能力的CDIO工程教育理念。
大連交通大學改革了“工程測量”課程的教學方法。首先,教師在授課過程中調動學生學習的主動性,培養(yǎng)學生自主學習意識。其次,課堂輔助以大量的圖片、視頻及動畫,加深學生對理論知識的理解。最后,通過開設實驗課程,學生的測量工程應用能力得到了顯著提高。
五、結論
CDIO理念,指引我們從一個全新的角度去審視高等工程教育。我國高等工程教育的迫切任務,是盡快培養(yǎng)與國際接軌的高質量工程師。因此,高校的教育工作者應該深入理解CDIO概理念,思考工程教育的內涵,加速工程教育改革的步伐,提高畢業(yè)生的質量。推行CDIO理念下的工程教育改革,我們就必須結合實際情況,探索具有自身特色的高等工程教育之路。
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本文系黑龍江省高教綜合改革試點專項“基于CDIO的機自專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)模式探索與實踐”、教育部歐特克公司專業(yè)綜合改革項目“東北石油大學機械設計制造及其自動化專業(yè)綜合改革”的研究成果。