竇錦偉（華僑大學廈門工學院　教務處，福建 廈門 361021）

CDIO理念下應用型人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建
——以廈門某獨立學院為例

竇錦偉
（華僑大學廈門工學院教務處，福建 廈門 361021）

CDIO工程教育模式由構(gòu)思、設計、實施、運作四個基本環(huán)節(jié)構(gòu)成，目的是培養(yǎng)學生的工程能力、學術(shù)能力、團隊交流能力、大系統(tǒng)掌控能力和終生學習能力。CDIO理念下應用型人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建要素包括活動場所、對師生的要求、培養(yǎng)方案和課程體系、課外實踐和保障體系的建立等方面。

CDIO工程教育；人才培養(yǎng)；構(gòu)建要素

當前，社會對高等工程教育所培養(yǎng)人才的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新實踐能力提出了更高的要求。傳統(tǒng)的教學模式及教學手段已難以適應當今社會經(jīng)濟體制的急劇變革和現(xiàn)代科學技術(shù)的飛速發(fā)展對人才能力及素質(zhì)的新要求。CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果，該模式起源于美國麻省理工學院，由構(gòu)思（Conceiving）、設計（Designing）、實施（Implementing）、運作（Operating）四個基本環(huán)節(jié)構(gòu)成，并以此全過程為載體，培養(yǎng)學生的工程能力、學術(shù)能力、團隊交流能力、大系統(tǒng)掌控能力和終生學習能力［1］。

1　CDIO理念下的人才培養(yǎng)目標

CDIO工程教育模式改革通常以培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、實踐能力、主動學習、組織能力為目的，通過開展專業(yè)知識、動手能力、團隊協(xié)作、個人素質(zhì)等系統(tǒng)的訓練，培養(yǎng)學生全面掌控和操作復雜的工程項目的能力，突出“應用型與個性化的組合”和“知識、能力、素質(zhì)、個性”協(xié)調(diào)統(tǒng)一的培養(yǎng)特色，竭力為市場提供適應區(qū)域經(jīng)濟建設和社會發(fā)展的具有可持續(xù)發(fā)展能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力的應用型工程技術(shù)人才。

2　CDIO理念下應用型人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建要素

2.1學校方面的基本條件準備

CDIO工程教育模式要求學校提供必要的硬件設施和軟件條件，這些基本條件包括：實施CDIO模式所需要的實驗室、教室、討論室、創(chuàng)新實踐中心、相配套的儀器設備、提供CDIO教學改革經(jīng)費和項目實施相關(guān)經(jīng)費、學校CDIO工程教育模式改革規(guī)劃和實施方案、相關(guān)教學軟件的開發(fā)或引進等。筆者所在的廈門某獨立學院，為實施CDIO工程教育模式改革，除了各系自有的實驗室，學院專門成立了CDIO創(chuàng)新實踐中心，調(diào)撥專項資金500多萬元，建成并開放了十五間CDIO工作室，設置了結(jié)構(gòu)與金工綜合實驗區(qū)、機器人實驗區(qū)、機電一體化設備實驗區(qū)、電子電路設計制造、計算機綜合應用等功能區(qū)，配備了大量專業(yè)實驗器具和多媒體設備，安裝了很多涉及機械、電子、計算機方面的工具軟件，作為承接學生CDIO創(chuàng)新實踐活動的主要場所。

2.2CDIO工程教育模式改革對教師的要求

CDIO工程教育模式 “要求教師本身就是工程師的典范，既要具有高超的實踐動手能力和本領(lǐng)，同時又能在教學過程中不斷提高自身的實踐水平”［2］。這就需要從事CDIO教學的教師必須克服傳統(tǒng)教學中滿堂灌、授課內(nèi)容面面俱到的傳統(tǒng)思維定勢，要具備能夠設計合適的項目和課堂問題，采用激發(fā)學生主動學習的教學方法和一體化培養(yǎng)意識，營造積極、熱烈的課堂討論氛圍的能力。同時又要求教師要有豐富的工程實踐能力，具備較強的產(chǎn)品、過程及系統(tǒng)的建造能力，良好的項目組織才能、預見性及人際交往能力。

2.3CDIO工程教育模式培養(yǎng)方案的設定

開展CDIO工程教育模式的高校，在培養(yǎng)方案的設定上，多數(shù)采取的是基于項目學習（Project-Based Learning）的理念，即將整個學習期間的實踐內(nèi)容和項目分級。一般分為三級：一級為貫穿整個大學教學階段的，包含專業(yè)核心課程的學習目標和能力要求的實踐內(nèi)容和項目；二級通常為一類或一組包含相關(guān)核心課程和能力要求的實踐內(nèi)容和項目；三級一般為設定在單門課程內(nèi)的單個或幾個項目。一級項目的實施一般又分為兩個階段。第一個階段的一級項目通常安排在低年級，通過實體、實物的分解剖析，讓學生直觀了解其設計和構(gòu)造，提高學生的整體認知、激發(fā)學生的學習興趣和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。第二個階段安排在高年級，可以設定為畢業(yè)實習或者畢業(yè)設計，與上一階段實現(xiàn)緊密銜接，經(jīng)過相關(guān)實踐內(nèi)容與項目的嚴格訓練，使學生能夠完整的展開構(gòu)思、設計、實現(xiàn)、運用一個產(chǎn)品項目或完成一個設計，形成豐富、完整的實踐經(jīng)歷。二級項目的實施一般以幾個單獨項目聯(lián)系起來作為載體，作為加強和鞏固專業(yè)核心課程學習和應用的手段。三級項目通常為一些小規(guī)模的實踐項目或較為簡單的實踐內(nèi)容，目的主要是讓學生加深對課程內(nèi)容的深刻理解和提供基本的科學訓練方法，不是必設項目，設立與否取決于各門課程的大綱要求。CDIO培養(yǎng)方案結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1　CDIO培養(yǎng)方案結(jié)構(gòu)圖

2.4CDIO工程教育模式課程體系的構(gòu)建

在課程體系的設置上，為了培養(yǎng)學生對專業(yè)和工程項目的興趣，可以在低年級開設“CDIO工程導論課”，課程結(jié)合CDIO工程教育理念，在每個班以結(jié)合專業(yè)的眾多復雜交叉項目的實際構(gòu)思、設計、實施、運行為實例作為教材，真正讓學生對本專業(yè)及相關(guān)專業(yè)所要學的知識有全面的了解。同時，對學生5～6人分組，以任務的方式將相關(guān)工程項目分組下達，在CDIO創(chuàng)新實踐中心的眾多工作室內(nèi)進行項目的構(gòu)思、設計、研討、模型測繪、簡單制作等活動，提高學生的初期工程能力和個人素質(zhì)。從大三開始，再有針對性地開設一些專門的選修課，在這些課程中，以代表性強的單個復雜、交叉的實際項目的構(gòu)思、設計、實施、運行全過程實例作為教材。如筆者所在學校開設的《EPS數(shù)控切割快速成型技術(shù)》《大功率LED散熱仿真技術(shù)》《高速直流無刷繞線機控制器設計與實踐》等，引導學生深度掌握和實踐這些復雜、交叉項目的全過程，切實提高學生實際工程組織管理實施的能力，全面提高學生分析和解決實際問題的能力。大四畢業(yè)階段，則可以用學生感興趣的或者已經(jīng)前期參與的實際完整的CDIO創(chuàng)新項目，作為畢業(yè)設計的課題，在指導老師的指導下，完成較高質(zhì)量、應用性強的畢業(yè)設計制作或?qū)嶋H研究性強的畢業(yè)論文。這樣，以“CDIO”工程導論課為切入，按照逐級遞進的原則，把相關(guān)課程、項目和畢業(yè)設計進行整合，構(gòu)建CDIO工程教育模式一體化的課程體系。

2.5課外CDIO實踐教學環(huán)節(jié)的設立

CDIO工程教育模式的建立要特別注重學生的課外實踐環(huán)節(jié)，要引導學生自由組建和管理相關(guān)科技社團，如：機器人協(xié)會、汽車協(xié)會、電子協(xié)會、電氣協(xié)會、工程機械協(xié)會、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)協(xié)會等。各學生社團可以分成眾多項目組，學生自主選擇或構(gòu)思感興趣的實際完整的創(chuàng)新項目，以項目任務的方式下達到小組，配套項目資金和富有綜合理論及實踐經(jīng)驗的指導教師，由學生自己構(gòu)思、組織，在老師指導下，完成有一定難度項目的操作全過程，對學生進行系統(tǒng)、全面的培養(yǎng)，使其在綜合、復雜、交叉項目的構(gòu)思、設計、實現(xiàn)、運作等方面得到整體的強化和訓練。如筆者所在的學校，將CDIO工程教育模式與“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目”的組織實施結(jié)合起來實施?！按髮W生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目”項目是省級以上立項的高水平實踐創(chuàng)新項目，對提升學生的創(chuàng)新能力和研究能力具有重要作用。學校組建了“大創(chuàng)”項目領(lǐng)導小組和指導教師專家?guī)?，精心挑選學科優(yōu)秀教師輔導學生進行項目構(gòu)思、論證、立項、過程研究與實施。學院所有科研儀器設施均免費向項目組開放，并額外提供充足的研究資金，重要創(chuàng)新項目還可申請抵換相關(guān)課程學分。這樣，由教師引導，學生組織、參與一些校內(nèi)外的科技競賽和科技項目，可以使學生的綜合能力和素質(zhì)得到很好的鍛煉，達到在競賽中鍛煉提高的目的。

2.6積極進行CDIO工程教育模式的教研、教改目前，國內(nèi)高校的CDIO工程教育模式改革總體來講尚處于探索、發(fā)展階段，為進一步探索各專業(yè)、各課程開展CDIO工程教育的方式和方法，總結(jié)和提升CDIO工程教育的新理念、新思維，要積極進行CDIO教研、教改項目的立項工作，如筆者所在學校立項的《機械工程CDIO示范項目的建設與應用》《將CDIO理念應用于材料成形技術(shù)課程教學的研究》《基于CDIO模式的單片機教學改革》《基于CDIO的程序設計類課程教學改革方案研究與實踐》《基于CDIO的JAVA面向?qū)ο蟪绦蛟O計課程教學改革的研究與構(gòu)建》等課題都具有很強的創(chuàng)新示范意義。這樣可以以點帶面、循序漸進、逐步推進適應CDIO工程教育要求的課程改革、人才培養(yǎng)模式改革和學科專業(yè)改革。

綜上所述，CDIO理念下應用型人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建應本著從本校的實際條件為出發(fā)點，以CDIO工程教育模式的培養(yǎng)方案和課程體系為依據(jù)，整合學校內(nèi)外的實驗室、實習基地、CDIO創(chuàng)新實踐中心等實踐場所，配合課外科技競賽和創(chuàng)新實踐活動，打造以學生為主體，綜合性、系統(tǒng)性、分層次的創(chuàng)新實踐平臺。

［1］趙灼.CDIO理念下的高職教育人才培養(yǎng)模式［J］.大連教育學院學報，2011（12）.

［2］楊宏偉，宋文華，王文.CDIO模式指導下的工學一體辦學模式的構(gòu)建策略［J］.教育與人才，2010（6）.

責任編輯李燕

Construction of Applied Talents Training Mode under the Concept of CDIO——Taking an Independent Institute in Xiamen as an Example

DOU Jinwei
（The Academic Affairs Office in Xiamen Institute of Technology Huaqiao University，Xiamen Fujian 361021，China）

The educational model of CDIO is composed of four basic aspects:conception，design，implementation，and operation.It aims at training the students’abilities and skills of engineering，academics，team communication，large-scale systems controlling and lifelong learning.The elements of applied talents training mode construction under CDIO include activities，requirements for teachers and students，training programs and curriculum systems，and other extra-curricular practices and establishments of security systems.

CDIO education；talents training；building elements

TP3-4；G652

A

1674-5787（2015）01-0090-03

10.13887/j.cnki.jccee.2015（1）.26

2015-01-02

竇錦偉（1982—），男，碩士研究生，華僑大學廈門工學院教務處，助理研究員，主要從事教育管理和教學改革的研究。