楊迎新 趙賀明

摘 要：文章通過(guò)對(duì)高職高專(zhuān)院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)在及存在問(wèn)題的分析，結(jié)合較先進(jìn)的CDIO教學(xué)理念，提出了高職高專(zhuān)院校應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的“創(chuàng)新能力、獨(dú)立能力、應(yīng)變能力、協(xié)作能力”，構(gòu)建了基于CDIO模式的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。并通過(guò)在本校實(shí)踐，進(jìn)一步分析了實(shí)踐效果。

關(guān)鍵詞：CDIO；實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；創(chuàng)新

近年來(lái)，在高等院校教育模式改革上，CDIO模式是國(guó)際工程教育改革的最新成果，是符合當(dāng)前教育發(fā)展的一套教育改革體系。從2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等4所大學(xué)組成的跨國(guó)研究，經(jīng)過(guò)4年的探索研究，創(chuàng)立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的國(guó)際合作組織。CDIO教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)以工程項(xiàng)目的研發(fā)為主線(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，同時(shí)注重培養(yǎng)合作意識(shí)和溝通能力。目前國(guó)際上有很多著名大學(xué)都采用了CDIO教育模式，取得了良好的效果。國(guó)內(nèi)大約從2006年開(kāi)始，以汕頭大學(xué)為龍頭，開(kāi)始學(xué)習(xí)研討CDIO教育模式，目前國(guó)內(nèi)也有多所大學(xué)實(shí)施了CDIO教育模式，并將成果進(jìn)行推廣。本文是在華北理工大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目（項(xiàng)目名稱(chēng)：基于CDIO模式的電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建，項(xiàng)目編號(hào)Y1395-65）的基礎(chǔ)上，總結(jié)整理而成，目的是希望能促進(jìn)學(xué)生工程能力的提高。

1 CDIO教育理念與CDIO教師的培養(yǎng)

CDIO教育模式以學(xué)生的工程實(shí)踐能力為培養(yǎng)目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)將課程學(xué)習(xí)與項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)施聯(lián)系起來(lái)。CDIO教育模式將培養(yǎng)目標(biāo)融入整體教學(xué)環(huán)節(jié)中，將工程實(shí)踐能力培養(yǎng)具體落實(shí)到課程和課外實(shí)踐環(huán)節(jié)，主張將課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)都應(yīng)該從具體實(shí)際出發(fā)，然后上升至理論，最后再回到實(shí)際操作中，以創(chuàng)作產(chǎn)品或項(xiàng)目成果為最終的教學(xué)目標(biāo)。以工程項(xiàng)目從調(diào)查分析、設(shè)計(jì)研發(fā)、運(yùn)行維護(hù)的生命周期為主線(xiàn)，通過(guò)項(xiàng)目設(shè)計(jì)將整個(gè)教學(xué)課程體系系統(tǒng)地、有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，學(xué)生主動(dòng)參與到課程的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中。

CDIO的核心內(nèi)容主要是制定教學(xué)大綱和教學(xué)改革評(píng)估的12條標(biāo)準(zhǔn)。CDIO教學(xué)大綱是教學(xué)的評(píng)價(jià)和參考綱要，是對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的詳細(xì)描述，大綱按照學(xué)科知識(shí)、工程師職業(yè)能力、團(tuán)隊(duì)工作與交流能力和在企業(yè)與社會(huì)環(huán)境下的工程綜合能力4個(gè)層面，對(duì)工程師應(yīng)具備的知識(shí)和能力進(jìn)行了重點(diǎn)描述，要求教學(xué)體系以綜合培養(yǎng)的方式使學(xué)生達(dá)到這4個(gè)層面的要求，從而形成了具體化、可觀測(cè)、對(duì)學(xué)生和教師都具有重要指導(dǎo)意義的目標(biāo)體系。CDIO的標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)培養(yǎng)方法的具體指引，是對(duì)CDIO教學(xué)改革模式的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)CDIO教育理念，要逐步形成以教師為引導(dǎo)和以學(xué)生為主體的思想，打破原有的教學(xué)模式，使教師從教育者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者。在教學(xué)中，要打破課本原有課堂教學(xué)方式，采用以項(xiàng)目或案例作為知識(shí)的引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，由項(xiàng)目或案例去引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和處理問(wèn)題。因此要構(gòu)建CDIO模式的教學(xué)平臺(tái)，就要有具有CDIO能力的教師。首先在課題組內(nèi)部選擇3名骨干教師，重點(diǎn)培養(yǎng)教師的CDIO教學(xué)思維。首先教師要結(jié)合主講課程，學(xué)習(xí)CDIO的12項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)習(xí)其他高校實(shí)施CDIO教學(xué)模式的經(jīng)驗(yàn)，然后結(jié)合教師的現(xiàn)有科研水平，積極與企業(yè)聯(lián)系，尋找企業(yè)現(xiàn)有的項(xiàng)目作為教學(xué)的素材，然后與企業(yè)合作，共同開(kāi)發(fā)企業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目。最后修訂學(xué)生的培養(yǎng)方案，挑選3門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課程作為試點(diǎn)，制訂新的課程教學(xué)大綱。

2 CDIO創(chuàng)新教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建

CDIO教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)在構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）和運(yùn)行（Operate）項(xiàng)目的過(guò)程中，學(xué)習(xí)工程理論并加以實(shí)現(xiàn)。CDIO的12項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)培養(yǎng)方法和平臺(tái)構(gòu)建的具體指引。CDIO的12條標(biāo)準(zhǔn)分別考察專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)理念，課程計(jì)劃的制定，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，教與學(xué)的方法，教師提高以及考核和評(píng)估。對(duì)照12條標(biāo)準(zhǔn)，借鑒國(guó)內(nèi)外高校實(shí)施CDIO的經(jīng)驗(yàn)，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，將CDIO項(xiàng)目分為3個(gè)等級(jí)：3 級(jí)項(xiàng)目是為單門(mén)課程而設(shè)的項(xiàng)目，主要目標(biāo)是增強(qiáng)對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和對(duì)相關(guān)能力的培養(yǎng)；2 級(jí)項(xiàng)目是包含一組相關(guān)核心課程、能力要求的項(xiàng)目，多為涉及多門(mén)課程的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；1 級(jí)項(xiàng)目為包含本專(zhuān)業(yè)主要核心課程和能力要求的項(xiàng)目，多為與本專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系相關(guān)設(shè)計(jì)創(chuàng)新性項(xiàng)目。組織學(xué)生在不同的學(xué)習(xí)階段，參與不同類(lèi)型的項(xiàng)目。其中項(xiàng)目的構(gòu)思（C）是一個(gè)非常重要的階段，教師要幫助引導(dǎo)學(xué)生去尋找合適的項(xiàng)目，為學(xué)生提供機(jī)會(huì)到企業(yè)去參觀，鼓勵(lì)學(xué)生自己提出“創(chuàng)新設(shè)計(jì)項(xiàng)目”。項(xiàng)目的設(shè)計(jì)（D）是工程實(shí)踐的精髓，學(xué)生要在開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室中將構(gòu)思方案變成工程描述，包括設(shè)計(jì)、建模、仿真等過(guò)程。項(xiàng)目的實(shí)施（I）要在學(xué)校的硬件資源平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，項(xiàng)目是團(tuán)隊(duì)成員分工、協(xié)作共同完成的，每個(gè)人都有自己負(fù)責(zé)的任務(wù)，都必須了解項(xiàng)目的目標(biāo)。項(xiàng)目運(yùn)行（O）主要是要做好項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)及后期的維護(hù)，同時(shí)也要做好項(xiàng)目的展示工作。

首先挑選3門(mén)專(zhuān)業(yè)主要核心課程，強(qiáng)化基本理論知識(shí)，制定單門(mén)課程內(nèi)的3級(jí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；然后以多門(mén)課程群和相關(guān)能力為基礎(chǔ)，制定多項(xiàng)綜合性的2級(jí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生可以從中選擇1項(xiàng)來(lái)完成；最后結(jié)合企業(yè)和社會(huì)環(huán)境以及教師現(xiàn)有項(xiàng)目，有選擇的讓學(xué)生參與到教師的科研，或者企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目，即讓學(xué)生參與到1級(jí)項(xiàng)目，跟蹤1級(jí)項(xiàng)目從需求分析、方案制定到最后實(shí)施維護(hù)的全過(guò)程。通過(guò)這3級(jí)項(xiàng)目的研發(fā)，將核心課程與專(zhuān)業(yè)統(tǒng)一起來(lái)，并結(jié)合學(xué)生的自我更新能力、人際和團(tuán)體交流能力以及企業(yè)和社會(huì)環(huán)境下的產(chǎn)品的構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施-運(yùn)行能力一起進(jìn)行系統(tǒng)的培養(yǎng)。課程中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，相互統(tǒng)一，從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)、應(yīng)用知識(shí)的能力和工程實(shí)踐能力。項(xiàng)目的內(nèi)容隨時(shí)更新，并且對(duì)于每個(gè)項(xiàng)目，都制定了嚴(yán)格的考核和評(píng)價(jià)體系。

首先為每一門(mén)核心課程制定課程教學(xué)大綱，課程大綱明確學(xué)生應(yīng)掌握的知識(shí)和能力，明確指出學(xué)生應(yīng)該能夠做什么，通過(guò)學(xué)習(xí)會(huì)做什么，然后規(guī)劃如何使學(xué)生學(xué)到這些知識(shí)和能力，最后要指出如何考查學(xué)生的知識(shí)和能力，并明確教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、作業(yè)以及項(xiàng)目的安排。大綱中除了列出本門(mén)課程的知識(shí)點(diǎn)之外，還明確指出了學(xué)習(xí)本課程所應(yīng)達(dá)到的能力目標(biāo)，在教學(xué)環(huán)節(jié)的安排上多采用項(xiàng)目教學(xué)法，以適當(dāng)?shù)慕膛c學(xué)過(guò)程保證這些目標(biāo)確實(shí)落到實(shí)處。對(duì)于2級(jí)和3級(jí)項(xiàng)目，制定了項(xiàng)目的具體要求、實(shí)施基礎(chǔ)、思路引導(dǎo)、評(píng)價(jià)體系。例如，對(duì)于"電工電子學(xué)"這門(mén)課程，首先設(shè)計(jì)多個(gè)小項(xiàng)目，在教師講授的過(guò)程中多采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法，課后的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)更是設(shè)計(jì)了較多的綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，在課程結(jié)束后，安排了電子實(shí)訓(xùn)和電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，并在競(jìng)賽考核中，要求學(xué)生首先根據(jù)要求提交設(shè)計(jì)方案，方案合理后開(kāi)始制作環(huán)節(jié)，制作完成提交設(shè)計(jì)報(bào)告和制作作品，進(jìn)行分析總結(jié)，最后進(jìn)行答辯。教師根據(jù)制定的評(píng)價(jià)體系對(duì)學(xué)生的競(jìng)賽作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，給出成績(jī)。對(duì)于1級(jí)項(xiàng)目，目前確定了兩類(lèi)，一類(lèi)是鼓勵(lì)學(xué)生參加較高級(jí)別的競(jìng)賽，如飛思卡爾智能汽車(chē)大賽和全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，直接以參賽成績(jī)作為競(jìng)賽的評(píng)價(jià)結(jié)果；另一類(lèi)是參與教師或企業(yè)的科研項(xiàng)目，以項(xiàng)目的驗(yàn)收或者論文的發(fā)表作為評(píng)價(jià)結(jié)果。

3 實(shí)踐成果分析

通過(guò)選擇3門(mén)專(zhuān)業(yè)主干課，結(jié)合課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)、頂崗實(shí)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)，將CDIO工程教育理念運(yùn)用到多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中。經(jīng)過(guò)一個(gè)階段的項(xiàng)目實(shí)施，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開(kāi)闊餓了學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高了學(xué)生解決問(wèn)題的能力。應(yīng)用CDIO工程教育理念，能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，給學(xué)生潛能的發(fā)揮提供一個(gè)廣闊的空間。組織學(xué)生進(jìn)行討論，而答案不再是唯一的，而是多樣化的；答案沒(méi)有最好的，只有更好的。應(yīng)用CDIO工程教育理念，能更好地培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的工作能力，教學(xué)中采用了項(xiàng)目教學(xué)法，大大地提高了學(xué)生獨(dú)立工作的能力，按照項(xiàng)目教學(xué)法的要求，所有操作環(huán)節(jié)都由學(xué)生獨(dú)立完成。學(xué)生獨(dú)立地完成信息獲取、方案制訂、方案實(shí)施、信息反饋、成果評(píng)價(jià)，通過(guò)再三的訓(xùn)練，碰到新任務(wù)時(shí)，就會(huì)得心應(yīng)手，不再束手無(wú)策了。應(yīng)用CDIO工程教育理念，能更好地培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力，小組內(nèi)學(xué)生分別承擔(dān)不同的角色，面對(duì)不同的對(duì)象，在瞬間做出回答，不斷地出現(xiàn)新的情境，不斷地作出新的應(yīng)答，從而大大提高了學(xué)生的應(yīng)變能力。應(yīng)用CDIO工程教育理念，能更好的培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。

4 結(jié)語(yǔ)

CDIO工程教育改革是一個(gè)全面、系統(tǒng)的改革。具有明確的培養(yǎng)定位、詳細(xì)的培養(yǎng)目標(biāo)和全面、系統(tǒng)的培養(yǎng)方法指南，教育改革需要長(zhǎng)期努力、逐步提高。本文緊隨國(guó)際國(guó)內(nèi)先進(jìn)的教學(xué)理念，將CDIO教學(xué)模式應(yīng)用到專(zhuān)科院校中。與目前本科學(xué)生相比較，專(zhuān)科學(xué)生理論知識(shí)比較欠缺，但是動(dòng)手能力比較強(qiáng)，并且團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力比較強(qiáng)，更適合應(yīng)用CDIO教育模式。CDIO教育模式提倡“做中學(xué)”，將教師的科研項(xiàng)目、企業(yè)的實(shí)際產(chǎn)品與學(xué)生的課程結(jié)合起來(lái)，不僅可以增加教師的科研意識(shí)，更重要的是使學(xué)生及時(shí)了解企業(yè)的需求，使學(xué)校所學(xué)與企業(yè)所需緊密結(jié)合。

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Construction of Innovative Teaching Experiment Platform Based on CDIO Model

Yang Yingxin， Zhao Heming

（Qianan College North China University of Science and Technology ， Qianan 064400， China）

Abstract： Through analyzing of higher vocational experimental teaching in colleges now and existing problems， combined with the more advanced teaching idea of CDIO proposed higher vocational colleges should focus on training students "innovation ability， independent ability， strain capacity， collaboration， is constructed based on CDIO teaching experiment platform. And through the practice in the school， further analysis of the practical results.

Key words： CDIO； the experiment platform； innovation