包旭 李耘 周君 朱勝雪

摘 要：針對(duì)應(yīng)用型本科交通運(yùn)輸類專業(yè)系統(tǒng)工程學(xué)課程側(cè)重于理論教學(xué)，無(wú)法使學(xué)生滿足產(chǎn)業(yè)需求的問(wèn)題，本文將CDIO工程教育模式引入到系統(tǒng)工程學(xué)課程建設(shè)中，分析系統(tǒng)工程學(xué)課程教學(xué)的難點(diǎn)，提出基于CDIO的系統(tǒng)工程學(xué)教學(xué)改革措施。

關(guān)鍵詞：CDIO；應(yīng)用型本科；系統(tǒng)工程學(xué)；教學(xué)改革

本項(xiàng)目受江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題（D/2013/01/125）、淮陰工學(xué)院校教改基金（JYC201314）、淮陰工學(xué)院優(yōu)秀課程建設(shè)項(xiàng)目資助

系統(tǒng)工程學(xué)是交通運(yùn)輸類專業(yè)的核心課程，在課程體系中基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間起到承上啟下作用，是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。學(xué)習(xí)該課程的目的是使學(xué)生能夠利用系統(tǒng)工程方法論解決交通規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理等方面的具體問(wèn)題。目前應(yīng)用型本科交通運(yùn)輸類專業(yè)系統(tǒng)工程學(xué)課程仍然大多仍側(cè)重于系統(tǒng)工程方法論的基本原理的講解，而忽略了系統(tǒng)工程學(xué)的具體實(shí)踐，教學(xué)效果不太理想。學(xué)生往往在學(xué)完系統(tǒng)工程學(xué)后仍然不能用系統(tǒng)工程方法論考慮專業(yè)問(wèn)題。

1 系統(tǒng)工程學(xué)教學(xué)難點(diǎn)

系統(tǒng)工程學(xué)課程教學(xué)體系包括課堂理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)三個(gè)部分。課堂理論教學(xué)主要教學(xué)系統(tǒng)工程的方法論及具體的系統(tǒng)工程技術(shù)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是驗(yàn)證系統(tǒng)工程技術(shù)，如系統(tǒng)分析、系統(tǒng)預(yù)測(cè)及系統(tǒng)評(píng)價(jià)等；課程設(shè)計(jì)則是綜合利用所學(xué)系統(tǒng)工程方法解決交通運(yùn)輸具體問(wèn)題。

一方面，在理論教學(xué)中，諸多原理的學(xué)習(xí)以及模型的計(jì)算（如層次分析法、線性回歸模型的構(gòu)建與檢驗(yàn)等）對(duì)學(xué)生來(lái)抽象且枯燥，自然也就成為學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。另一方面，實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)內(nèi)容雖然相對(duì)具體，學(xué)生通過(guò)實(shí)踐可以較快地掌握相關(guān)知識(shí)，但這兩部分內(nèi)容在傳統(tǒng)設(shè)置中往往比較零散，僅針對(duì)單個(gè)知識(shí)點(diǎn)，而沒有形成一個(gè)前后連貫的實(shí)踐體系，因此學(xué)生雖然可能掌握局部知識(shí)點(diǎn)，但無(wú)法構(gòu)建系統(tǒng)工程方法論的完整全局體系，從而在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中總會(huì)呈現(xiàn)或多或少的形而上學(xué)問(wèn)題。

2 CDIO工程教育模式

CDIO （conceive， design， implement， operate），是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果，是構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)作的合稱，且將其體現(xiàn)在學(xué)生培養(yǎng)的全生命周期、旨在通過(guò)項(xiàng)目帶動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力的一種工程教育模式[1，2]。CDIO是“做中學(xué)”的一種模式，是對(duì)以課堂教學(xué)為主的教學(xué)模式的改革。CDIO的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在：

（1）以系統(tǒng)的思想培養(yǎng)人才。CDIO模式打破學(xué)科、專業(yè)、文理之間的限制，在教學(xué)工程中首先統(tǒng)一確定培養(yǎng)目標(biāo)，明確工程師的目標(biāo)與技能，界定工程師的社會(huì)責(zé)任，要求學(xué)生能在特定要求下實(shí)現(xiàn)對(duì)行業(yè)項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行。

（2）以綜合素質(zhì)培養(yǎng)為導(dǎo)向。CDIO模式在實(shí)施過(guò)程中不僅培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，更將培養(yǎng)目標(biāo)融入到具體的項(xiàng)目中，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷加強(qiáng)與他人的溝通協(xié)調(diào)能力。

（3）以產(chǎn)業(yè)需求為基準(zhǔn)。CDIO模式要求學(xué)生以項(xiàng)目為中心，開展理論與實(shí)踐學(xué)習(xí)，使學(xué)生能將學(xué)科知識(shí)融入到真實(shí)的項(xiàng)目實(shí)施中。CDIO模式中所運(yùn)用的項(xiàng)目均來(lái)源于行業(yè)產(chǎn)業(yè)，因此是不斷滿足產(chǎn)業(yè)變化的工程教育模式[3，4]。

3 基于CDIO的應(yīng)用型本科交通運(yùn)輸類專業(yè)系統(tǒng)工程學(xué)教學(xué)改革方案

（1） 基于項(xiàng)目的課堂理論教學(xué)

理論教學(xué)是系統(tǒng)工程學(xué)教學(xué)的首要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)方法往往按照課本順序依次講解，教師以實(shí)踐案例為基本時(shí)間軸，依次講解實(shí)踐案例所用到的系統(tǒng)工程方法論的具體技術(shù)。例如，通過(guò)針對(duì)公交車服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)實(shí)踐案例的講解，重點(diǎn)依次講解公交系統(tǒng)與要素、公交系統(tǒng)分析、公交系統(tǒng)優(yōu)化、公交系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取、公交系統(tǒng)評(píng)價(jià)等知識(shí)點(diǎn)。理論教學(xué)中所講解的實(shí)踐案例均來(lái)源于教師團(tuán)隊(duì)的科研項(xiàng)目。

在課后作業(yè)的布置中，更加注重使得學(xué)生理解系統(tǒng)工程方法論的運(yùn)用。每5人一組，為每組分配不同的項(xiàng)目，要求每組學(xué)生之間充分討論，對(duì)課堂所講到的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證及運(yùn)用。

（2） 基于項(xiàng)目的實(shí)踐教學(xué)

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)中，同樣采取分組形式，為各組學(xué)生分配不同的項(xiàng)目，各組之間互不相同。系統(tǒng)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)壳肮?學(xué)時(shí)，均為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，要求所有學(xué)生獨(dú)立完成。而課程設(shè)計(jì)中，為每組分配的項(xiàng)目則是一個(gè)完整的系統(tǒng)工程項(xiàng)目，要求每組學(xué)生通過(guò)內(nèi)部合作完成，在具體的實(shí)施過(guò)程中，要求每一名學(xué)生通過(guò)內(nèi)部協(xié)調(diào)，獲得各自不同的具體分工，完成1-2個(gè)知識(shí)點(diǎn)，最后所有人的完成內(nèi)容綜合成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。

（3） 成績(jī)?cè)u(píng)定

依據(jù)CDIO思想，將系統(tǒng)工程學(xué)課程理論考核成績(jī)分為三個(gè)部分：平時(shí)成績(jī)、階段考成績(jī)、期末考試成績(jī)，三者在總成績(jī)中的權(quán)重分別為2：3：5。其中，平時(shí)成績(jī)包括課堂表現(xiàn)、作業(yè)成績(jī)以及實(shí)驗(yàn)成績(jī)；階段考共有2次，分別通過(guò)項(xiàng)目的形式，隨堂讓學(xué)生基于系統(tǒng)工程方法論提出項(xiàng)目的實(shí)施方案，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)赜?jì)算。期末考試采用閉卷形式，主要考核學(xué)生在利用系統(tǒng)工程學(xué)方法論解決具體問(wèn)題時(shí)所涉及的基本知識(shí)點(diǎn)。

4 結(jié)論

系統(tǒng)工程學(xué)是交通運(yùn)輸類專業(yè)的核心課，要想取得良好的教學(xué)效果需要深刻理解這門課的教學(xué)內(nèi)容，探索學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的難點(diǎn)，從而不斷改革教學(xué)方法。通過(guò)基于CDIO的系統(tǒng)工程學(xué)教學(xué)改革實(shí)踐，學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)熱情有了很大的提高，同時(shí)對(duì)具體項(xiàng)目實(shí)施也有了貫穿全周期的實(shí)踐機(jī)會(huì)，不僅提高了學(xué)生利用系統(tǒng)工程方法論解決具體項(xiàng)目的能力，更提高了學(xué)生相互協(xié)作和溝通的能力，從而能夠快速適應(yīng)后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)，更能快速適應(yīng)交通運(yùn)輸行業(yè)崗位的專業(yè)需求，因此CDIO模式可以在應(yīng)用型本科中工程教育類課程中進(jìn)一步作推廣。

參考文獻(xiàn)

[1] 龐然，吳彪. 基于CDIO培養(yǎng)模式的交通運(yùn)輸系統(tǒng)規(guī)劃課程改革與探索[J]. 林區(qū)教學(xué)，2013（10）：88-89.

[2] 王天寶，程衛(wèi)東. 基于CDIO的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐——成都信息工程學(xué)院的工程教育改革實(shí)踐[J]. 高等工程教育研究，2010（1）：25-31.

[3] 胡文龍. 基于CDIO的工科探究式教學(xué)改革研究[J]. 高等工程教育研究，2014（1）：163-168.

[4] 王向輝，崔巍，徐俊麗. 基于CDIO的數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)改革方案研究[J]. 計(jì)算機(jī)教育，2011（2）：38-41.

作者簡(jiǎn)介

包旭（1982-），男，漢族，副教授，博士，淮陰工學(xué)院交通工程學(xué)院。