蔡星周　趙石巖

[摘 要] 隨著社會對工程人才要求的不斷提高，原有的工程教育模式越來越難以滿足社會人才培養(yǎng)需求，如何面向社會培養(yǎng)出高質(zhì)量的工程人才，是各高校工程教育部門必須考慮的問題。燕山大學(xué)是第一批CDIO試點高校之一，機械工程學(xué)院以CDIO理念為指引，將知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提升與本校課程改革有機融合，探索出了一條“五位一體”的工程教育模式，并取得了可觀的成效。

[關(guān)鍵詞] CDIO；工程教育；課程改革；五位一體

[中圖分類號] G642.0 [文獻標志碼] A [文章編號] 1005-4634（2014）03-0073-04

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的國際影響力不斷提升，對人才培養(yǎng)和教育提出了新的要求。近年來，國內(nèi)高等教育體系發(fā)生了一些積極變化，但是高等教育特別是工程教育與經(jīng)濟發(fā)展的需要還并不十分適應(yīng)，培養(yǎng)的工程技術(shù)人才還不能滿足現(xiàn)代企業(yè)的要求，這種狀況將直接影響我國的國際競爭力。當CDIO工程教育模式進入我國高等教育領(lǐng)域的視野后，燕山大學(xué)機械工程學(xué)院把握機會，于2013年5月正式加入國際CDIO組織，是教育部CDIO工程教育改革項目的參加單位，燕山大學(xué)機械工程學(xué)院成為國內(nèi)CDIO工程教育機械組的牽頭單位。學(xué)院結(jié)合國內(nèi)外CDIO工程教育模式的改革成果，立足本校實際，通過開展以課程改革為主線、以教師培養(yǎng)為龍頭、以實踐創(chuàng)新為動力、以制度完善為保障、以卓越計劃為平臺的“五位一體”教育模式，本科教學(xué)實踐活動頗顯成效。

1 CDIO工程教育模式概述

當今社會對高等院校工程教育有兩方面的基本需求：在專業(yè)知識技術(shù)方面，對畢業(yè)生掌握和運用知識技術(shù)的能力要求越來越高；在現(xiàn)代化工程團隊的適應(yīng)、新產(chǎn)品的創(chuàng)新創(chuàng)意、新系統(tǒng)的開發(fā)研制等方面，對畢業(yè)生所必需的團隊協(xié)作、系統(tǒng)分析、實際操作等能力要求越來越高。因此，高等院校的工程教育除了在理論知識方面的教育外，在學(xué)生的團隊協(xié)作能力訓(xùn)練、創(chuàng)新思維培養(yǎng)、人際關(guān)系構(gòu)建、實踐水平提升等方面都不可懈怠。

CDIO工程教育模式便是回應(yīng)上述需求的一種以工程項目設(shè)計為導(dǎo)向、以工程能力培養(yǎng)為目標的教育模式。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），它以從產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。自2000年由美國麻省理工學(xué)院和其他世界著名的工科大學(xué)發(fā)起研究和實施以來，CDIO模式便取得了顯著的成果，為教育界、產(chǎn)業(yè)界所矚目。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個層面達到預(yù)定目標[1]。CDIO教育模式不僅是對歐美國家20余年來工程教育改革模式的繼承與發(fā)展，而且它也極具建設(shè)性地提出了具有較強可操作性的12條標準，包括系統(tǒng)的能力培養(yǎng)、全面的實施指導(dǎo)、完整的實施過程和嚴格的結(jié)果檢驗等方面，具有較強的可操作性。CDIO模式是“做中學(xué)”與“基于項目的教育和學(xué)習(xí)”的集中概括和抽象表達，其大綱的能力目標與創(chuàng)新型人才的素質(zhì)要求存在相當高的契合性[2]。

CDIO 模式并非一成不變，它是根據(jù)社會多樣化需求、根據(jù)學(xué)校定位和特色、根據(jù)學(xué)生特點靈活構(gòu)建具有實效的 CDIO 培養(yǎng)模式[3]。在此方面，作為國內(nèi)首家引入CDIO模式的汕頭大學(xué)，結(jié)合我國對工程人才的實際需要，提出了EIP-CDIO培養(yǎng)模式：注重職業(yè)道德（Ethics）、誠信（Integrity）和職業(yè)素質(zhì)（Pro-fessionalism），并與CDIO有機結(jié)合。這一創(chuàng)新教育模式強調(diào)做人與做事結(jié)合，做人通過做事來體現(xiàn)，做事依靠做人來保證，在培養(yǎng)過程中注重人文精神的熏陶，使培養(yǎng)出的工程師具備良好的職業(yè)道德、誠實正直、富有責(zé)任感[1]。

2 工程人才的社會需求與高等教育人才培 養(yǎng)的差距

根據(jù)麥肯錫咨詢公司（Mckinsey Global In-stitute）的一份研究報告統(tǒng)計，中國的工科畢業(yè)生只有不到10%適合跨國公司的工作[4]。不少現(xiàn)代企業(yè)對目前培養(yǎng)出的畢業(yè)生的評價是：學(xué)生獨立性強，思路開闊、時尚、知識面廣；但知識廣而不深，專業(yè)知識不扎實，動手能力差；缺乏持續(xù)創(chuàng)新的能力，浮躁，工作責(zé)任心、事業(yè)心弱，急功近利；學(xué)生熟悉工作須在企業(yè)工作3～4年左右。這些問題為工程教育敲響了警鐘，工程教育相對產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后，不能很好地滿足產(chǎn)業(yè)需求。在傳統(tǒng)的工程人才培養(yǎng)過程中，造成與社會需求脫節(jié)的關(guān)鍵在于以下幾方面。

1）重知識輕實踐。學(xué)生們理論知識豐富，但是創(chuàng)新培養(yǎng)與實踐鍛煉極少，實際應(yīng)用能力不能滿足社會的需要。

2）重結(jié)果輕過程。很多時候過于重視結(jié)果的正誤與否，而輕視了在得出結(jié)果的過程中學(xué)生們遇到的困難、需要改進的方式方法、具有的創(chuàng)新創(chuàng)意，甚至是他們的情感態(tài)度、價值觀念等，這些同樣值得教育者去重視。

3）重自然輕人文。自然科學(xué)和人文社會科學(xué)是互相促進、相互補充的。對于工程人才而言，團隊協(xié)作能力、項目管理能力、責(zé)任意識等都是必不可少的，而學(xué)生這些方面比較欠缺。在競爭激烈的當今社會，通情達理、事業(yè)心強、懂得合作、了解基本管理知識的人更容易取得成功。

4）重判斷輕分析。對于學(xué)生更多的在于判斷，尤其是在學(xué)業(yè)評價上的“好”、“差”兩種非此即彼的甄別原則。很多人認為，學(xué)業(yè)評價的功能無非就是為學(xué)生成績排序提供依據(jù)，一是可以確定教師的教學(xué)質(zhì)量，二是可以證明學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，因而將學(xué)業(yè)評價的功能定位在評定學(xué)生學(xué)習(xí)的好與差、優(yōu)與劣，把學(xué)業(yè)評價等同于考試、測驗[5]。這種教學(xué)評價與管理方面的“懶政”思想，極易導(dǎo)致學(xué)生管理評價與實際情況的脫節(jié)。

5）重模仿輕創(chuàng)造。不論是課上的教學(xué)，還是實驗室里的實驗，亦或工廠的實習(xí)操作，學(xué)生接觸更多的還是“咿呀學(xué)語”般的模仿，而對于學(xué)生自身的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神方面的鍛煉和培養(yǎng)，做的還遠遠不夠。當今社會，更加期望大學(xué)畢業(yè)的工程師發(fā)展成為完整的、成熟的、有思想的個體，掌握相應(yīng)的技術(shù)知識與推理的基礎(chǔ)[6]。而單純的模仿，很難達到這一定位的要求。

6）重廣度輕深度。很多時候培養(yǎng)出的學(xué)生都是“多能”的全面手，很多知識都能夠掌握，很多基本工作也都能夠從事。但是，一旦面對需要大量專門知識和能力的工作，很多學(xué)生便顯得力不從心。這種“通才”式的教育雖然便于學(xué)生就業(yè)，使大量畢業(yè)生走向工作崗位，從事基本的技術(shù)性工作，但也大大削弱了學(xué)生們的個性和競爭力，實際上，一專多能型的工程人才更有利于高校與市場的指向和對接。

3 課程改革的實踐路徑

我國的高等工程教育要從教育理念、培養(yǎng)目標、辦學(xué)機制、師資質(zhì)量、課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容和方法、評價體系等多個方面進行必要的改革。鑒于此，燕山大學(xué)機械工程學(xué)院將本校實際情況與CDIO培養(yǎng)模式、卓越工程師計劃相結(jié)合，逐步走出了以課程改革為主線、以教師培養(yǎng)為龍頭、以實踐創(chuàng)新為動力、以制度完善為保障、以卓越計劃為平臺的“五位一體”教育模式。

3.1 以課程改革為主線

在明確各專業(yè)培養(yǎng)目標的基礎(chǔ)上，基于CDIO工程教育理念，學(xué)院對教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整和融合，初步構(gòu)建了專業(yè)主干課程三級項目、專業(yè)核心能力二級項目和畢業(yè)設(shè)計一級項目相結(jié)合的項目式教學(xué)體系。在新的教學(xué)計劃中，各專業(yè)方向均設(shè)有2個一級項目，3～4個二級項目和多個三級項目，并著重強調(diào)將課程教學(xué)、實驗教學(xué)、工程實踐與學(xué)生創(chuàng)新研究緊密結(jié)合，努力體現(xiàn)高等工程教育“做中學(xué)”的理念。為保證教學(xué)體系的順利運行，學(xué)院配套進行了基于“項目研究式”教學(xué)方法的改革，從而給予學(xué)生更多主動參與課程學(xué)習(xí)的機會，激發(fā)學(xué)生發(fā)自內(nèi)心的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。按照傳統(tǒng)的教學(xué)方式授課，學(xué)生被動聽課、厭學(xué)，不知道課程有什么用，很少有學(xué)生能夠?qū)W懂。結(jié)合這些現(xiàn)狀，學(xué)院對一些課程進行了項目研究式教學(xué)的改革試點，改革的主要思想是：強調(diào)基礎(chǔ)知識，側(cè)重應(yīng)用，尤其是在機械工程領(lǐng)域的應(yīng)用。濃縮理論授課內(nèi)容，引入一系列教師從科研項目中提煉出來的基于團隊的三級項目，并將項目內(nèi)容與課程實驗教學(xué)有機融合，學(xué)生邊上課學(xué)習(xí)邊進行項目的研究，由學(xué)生自主確定項目方案、撰寫項目報告，并進行匯報演示及答辯。改革使學(xué)生從被動學(xué)變成主動學(xué)，課程知識體系掌握扎實，并逐步樹立了工程思想。通過項目實施，學(xué)生增強了學(xué)習(xí)能力和知識運用能力、團隊協(xié)作和交流表達能力等。

此外，學(xué)院的教改立項也同步推進，以點帶面地推進改革。近3年，學(xué)院每年依據(jù)教學(xué)改革規(guī)劃，以教改立項的形式確定一批試點的課程和項目。為了切實推進教學(xué)改革的深入進行，學(xué)院也及時推廣教改項目中取得的成功經(jīng)驗，推動教學(xué)改革的不斷深化。

3.2 以教師培養(yǎng)為龍頭

很多教師沒有或很少有參與大型工程建設(shè)的經(jīng)歷。他們在工程教育中，往往是紙上談兵，有知識但沒經(jīng)驗，很難培養(yǎng)出符合跨國公司規(guī)格要求的人才[7]。針對這一情況，學(xué)院為還沒有系統(tǒng)地承擔過一個普通高校本科教學(xué)任務(wù)教學(xué)循環(huán)或在高校任教不足兩年的青年教師，安排了富有教學(xué)經(jīng)驗的老教師對他們進行傳、幫、帶，把優(yōu)良的傳統(tǒng)和作風(fēng)傳給他們，幫助青年教師樹立“以人為本、教書育人”的理念，培養(yǎng)他們的授課能力，指導(dǎo)他們熟悉教學(xué)環(huán)節(jié)的全過程。學(xué)院出臺了《機械工程學(xué)院關(guān)于加強青年教師培養(yǎng)工作的實施意見》，為青年教師的培養(yǎng)和考核工作制定了詳細且切實可行的規(guī)定。依據(jù)實施意見要求，安排青年教師到工程訓(xùn)練中心進行培訓(xùn)，并資助青年教師考取全國見習(xí)工程師證，以加強青年教師的工程實踐能力。

此外，學(xué)院每兩年舉辦一次教學(xué)觀摩大賽，隔年舉辦一次青年教師教學(xué)基本功競賽，并要求青年教師晉級評職必須有教學(xué)論文或教學(xué)成果。這些措施對于加強青年教師的培訓(xùn)力度、提升培養(yǎng)效果、促進青年教師思想素質(zhì)和業(yè)務(wù)能力的提高、激發(fā)青年教師教學(xué)熱情和提高教學(xué)水平等有積極作用。

3.3 以實踐創(chuàng)新為動力

學(xué)院非常注重學(xué)生實踐能力及創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，每年都安排一批學(xué)生到企業(yè)頂崗實習(xí)，為他們提供將知識與實踐相結(jié)合、提升自我實際操作能力的機會。學(xué)院指定專人負責(zé)就業(yè)指導(dǎo)工作，并與國內(nèi)主要大型機械裝備制造企業(yè)建立密切的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟，推薦學(xué)生到廠實習(xí)，為學(xué)生的生產(chǎn)實習(xí)和就業(yè)提供重要資源。同時，學(xué)院積極開展大學(xué)生創(chuàng)新研究和競賽工作，每年拿出專門資金，為學(xué)生開展課外科技活動提供條件，借助各類賽事的推動，促進學(xué)生創(chuàng)新意識的提高、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.4 以制度完善為保障

一方面，學(xué)院著手對學(xué)生考核制度進行改革，試行將學(xué)生課堂出勤、平時作業(yè)、實驗、隨堂測驗及三級項目完成情況等多個環(huán)節(jié)納入課程考核指標體系中，綜合考核學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)，對學(xué)生實行全過程管理。從2009年春季學(xué)期起，學(xué)院開設(shè)的所有課程均實行了這一基于全過程管理模式的課程考核方式。此外，畢業(yè)設(shè)計（論文）是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識、分析和解決實際問題、提高創(chuàng)新能力的重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。為對畢業(yè)設(shè)計過程進行全程監(jiān)控，保證畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量，學(xué)院從2008年開始對畢業(yè)設(shè)計實行節(jié)點考核，即：畢業(yè)設(shè)計的第4周周末進行開題考核、第10周周末進行中期考核、最后進行結(jié)題答辯考核。每次考核時學(xué)生均需采用幻燈片演示的方式，結(jié)合報告、論文、圖紙及其他相關(guān)資料進行匯報答辯。節(jié)點考核是一種全過程管理模式，促使學(xué)生在整個學(xué)期都能夠認真做好畢業(yè)設(shè)計工作，又兼顧了學(xué)生就業(yè)、考研等實際情況，并能對學(xué)生的能力和素質(zhì)做出科學(xué)合理的評價。通過對近5屆畢業(yè)生的實踐情況來看，節(jié)點考核方式較為有效地扭轉(zhuǎn)了以前畢業(yè)設(shè)計前松后緊的狀態(tài)，提高了學(xué)生的思想表達能力。

另一方面，學(xué)院成立了由富有經(jīng)驗的老教師組成的教學(xué)督導(dǎo)組，對全院的教學(xué)工作進行督導(dǎo)。學(xué)院建立了“學(xué)生教學(xué)信息員”制度，及時將學(xué)生對教學(xué)工作的意見和建議反饋給相關(guān)部門。學(xué)院和各系部均定期召開學(xué)生座談會，以全面掌握了解各項教學(xué)改革措施的落實情況和實際效果。學(xué)院制定了工作量獎勵制度，對進行教學(xué)改革的教師進行獎勵。自2010年學(xué)院出臺實施了“當量教學(xué)工作量績效考核制度”，進一步確保了教學(xué)工作的中心地位。此外，學(xué)院聘用大量的研究生作為助教，為教改提供了豐富的人力資源。與此同時，學(xué)院近年來投巨資對創(chuàng)新實驗基地、計算機教學(xué)中心等進行了重點建設(shè)，同時明確要求各學(xué)科在建設(shè)科研平臺時必須首先考慮教學(xué)實驗條件的改善。

3.5 以卓越計劃為平臺

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”有3個特點：一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程；二是學(xué)校按通用標準和行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才；三是強化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。“卓越計劃”與CDIO改革在基本目標、任務(wù)、理念與方法以及內(nèi)容上有高度的相關(guān)性和兼容性，因此，實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”為CDIO工程教育改革提供了新契機。

2010年6月，燕山大學(xué)成為教育部首批實施“卓越計劃”的試點高校之一。機械工程學(xué)院的機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)是學(xué)校第一批參加“卓越計劃”的試點專業(yè)。隨后，學(xué)院也組建了機械工程學(xué)院“卓越工程師教育培育計劃”管理機構(gòu)，并組織相關(guān)人員經(jīng)反復(fù)研討確定了符合CDIO工程教育理念的《燕山大學(xué)機械工程學(xué)院機械設(shè)計及其自動化專業(yè)“卓越工程師”培養(yǎng)計劃和方案》。學(xué)院積極與中國第一重型機械集團公司、齊齊哈爾二機床（集團）有限責(zé)任公司、大連重工起重集團有限公司、鷹普（中國）有限公司等企業(yè)聯(lián)系，共同申報教育部國家級工程實踐教育中心，為“卓越計劃”的學(xué)生培養(yǎng)提供了良好的實踐基地。學(xué)院制定了相關(guān)政策文件并遴選出首批“卓越計劃試點班”學(xué)生。2011年春季學(xué)期，“卓越計劃試點班”已正式開始上課，所有專業(yè)課及專業(yè)基礎(chǔ)課均采用項目式教學(xué)。

4 改革的效果與目標

在以教學(xué)工作為主線，以培育學(xué)生為根本，以提高教師的責(zé)任意識和師德意識為核心，以教學(xué)改革立項為抓手，以個別試點帶動全面的推進下，學(xué)院在CDIO工程教育模式改革及“卓越計劃”實施過程中均取得了一定的成果。

1）教改規(guī)模逐步擴大。目前CDIO教學(xué)改革已經(jīng)在全學(xué)院范圍內(nèi)鋪開形成全院規(guī)模，即機械學(xué)院教師開設(shè)的全部課程均已實行CDIO教學(xué)改革。同時，學(xué)院CDIO教學(xué)改革方面的經(jīng)驗也被其他院校的一些學(xué)科學(xué)習(xí)、參考。

2）學(xué)生評價日益提升。參加CDIO教學(xué)改革，使學(xué)生們基于項目研究式的途徑開展學(xué)習(xí)、實踐。他們用自身的努力澆灌出一件件作品，并努力使其通過驗收，在這期間可以讓學(xué)生在“做”中學(xué)到很多知識，充分發(fā)揮自主創(chuàng)新能力，得到多方面的鍛煉和成長，使學(xué)生們更有信心和能力面對更大的挑戰(zhàn)?？梢哉f，CDIO模式的內(nèi)涵以及學(xué)院所開展的改革工作，得到了大多數(shù)同學(xué)的認可，在學(xué)生中的評價很高。

3）學(xué)生競賽成績漸佳。大學(xué)生科技創(chuàng)新是實踐教學(xué)的組成部分，學(xué)院一直致力于學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在CDIO模式和其他配套教改模式推廣后，學(xué)生以各類競賽為創(chuàng)新的機遇和展示的平臺，在參與競賽的積極性和競賽所取得的成績上都有了較大的提高。近年來，通過CDIO模式平臺學(xué)生的科技作品獲包括“挑戰(zhàn)杯”全國一等獎在內(nèi)的多項國家級、省級學(xué)生科技獎項。

4）就業(yè)升學(xué)優(yōu)勢顯著。通過CDIO模式培養(yǎng)出的工程人才，在就業(yè)和升學(xué)方面都取得了較改革前顯著的優(yōu)勢。畢業(yè)生自身的良好工程專業(yè)知識和綜合素質(zhì)，得到了眾多企業(yè)的認可和好評，尤其是與“卓越計劃”、 頂崗實習(xí)模式等相結(jié)合所培養(yǎng)出的學(xué)生，深受企業(yè)的歡迎，使學(xué)院一次就業(yè)率保持在97%以上。在升學(xué)方面，通過CDIO模式的培養(yǎng)，學(xué)生在技能掌握、知識運用、創(chuàng)新創(chuàng)造等方面都有著明顯優(yōu)勢。

5 結(jié)論

探索適合國情的高等工程人才培養(yǎng)模式是高等教育的迫切需求。燕山大學(xué)機械工程學(xué)院借鑒CDIO工程教育模式進行的教學(xué)改革，結(jié)合自身的文化特點，使得課程的理論體系、項目教學(xué)和實踐教學(xué)實現(xiàn)了有機融合，并且激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、交流表達、團隊協(xié)作等綜合能力，為高校培養(yǎng)高水平工程人才探索出一條新路。

參考文獻

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