鐘 誠，徐陶

（武漢科技大學城市學院，武漢 430083）

一、CDIO教學模式及其發(fā)展

CDIO教育模式是由美國麻省理工學院以及瑞典皇家工學院等四所高校為了解決工程教育中的問題而提出的，其主要目的是為了解決如何培養(yǎng)為現(xiàn)代社會培養(yǎng)滿足社會需求的工程人才。CDIO教育理念認為，當前社會中一個合格的工科大學畢業(yè)生應當在工程實際中具有構思、設計、實現(xiàn)和運行復雜的具有附加值的工程產品、過程及系統(tǒng)。因此，CDIO教育模式以現(xiàn)代工程實際項目為背景，將學生的專業(yè)課程與構思（conceive，包括產品的需求分析、技術及企業(yè)管理方法）、設計（design，主要包括工程設計以及實施方案等）、實施（implement，主要指將設計圖紙轉化為實際產品的過程，包括制造、解碼及測試等）和運作（operation，主要指對產品的生命周期進行管理，包括對系統(tǒng)的修訂、改進和淘汰）過程相結合，培養(yǎng)滿足社會生產需求的工程畢業(yè)生[1]。

我國在2008年成立了《中國CDIO工程教育模式研究與實踐》課題組，開始根據(jù)國內高校的實際情況對我國工程教育改革情況進行調研，并指導有關院校開展CDIO工程教育模式試點，且已取得一部分成效[2]。

二、獨立院校的創(chuàng)新人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

近年來，由于經(jīng)濟發(fā)展和就業(yè)因素的原因，國家和社會對于大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)越來越重視。國內出現(xiàn)了大量的各類大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相關的比賽。培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力對于獨立院校來說是十分重要的，這不僅能夠提升獨立院校學生就業(yè)的綜合競爭力，同時也能夠通過學生的創(chuàng)業(yè)實現(xiàn)就業(yè)。但獨立院校相比與公辦院校有較大的不同，首先，獨立院校往往限于自身條件等因素，沒有良好的硬件與軟件基礎設施，沒有較好的創(chuàng)新平臺；其次，獨立院校在各項制度上缺乏在制度上創(chuàng)新的勇氣與實力[3]。因此，在培養(yǎng)大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力上往往只注重形式，或者是以少數(shù)學生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽得獎的成果來衡量對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，而沒有從學校和學生個人的實際情況出發(fā)來對學生進行綜合能力的培養(yǎng)。

三、CDIO教學大綱與創(chuàng)新人才培養(yǎng)

1.CDIO大綱。根據(jù)現(xiàn)代工程實踐準則以及對人才培養(yǎng)目標分析的基礎上提出了CDIO的大綱。從技術知識和推理、個人能力及職業(yè)能力和態(tài)度、人際交往能力，以及企業(yè)與社會環(huán)境下構思、設計、實施、運行系統(tǒng)的能力這四個方面對所培養(yǎng)的人才進行評價，并對這四個大類目標進行了細化，提出了各個大類下的二級和三級指標，共包含了四大類17條70點[4]。

2.CDIO大綱與創(chuàng)新人才要求之間的聯(lián)系。創(chuàng)新人才是相對與傳統(tǒng)人才的一種人才類型。其具有以下四個特點：一是知識面開闊，并且具有自己的專長，知識面既有專的深度，又具有博的廣度；二是具有很強的創(chuàng)新性學習能力，進行自主的、探索性的學習；三是個性鮮明，思維方式獨特；四是意志堅強，具有很高的成就動機[5]。CDIO大綱中第一大類的技術知識與推理能力是創(chuàng)新人才所必需具備的基礎專業(yè)知識。第二部分的工程思維、科學思維及系統(tǒng)思維，從問題的發(fā)現(xiàn)到提出假設驗證，并最終解決問題的過程正是創(chuàng)新的過程。大綱的第三和第四部分都是在現(xiàn)代企業(yè)環(huán)境中實現(xiàn)創(chuàng)新的必不可少的條件。從上可以看出，創(chuàng)新人才的教育與CDIO大綱的培養(yǎng)目標是一致的?；贑DIO培養(yǎng)模式來進行創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，正是當前高等教育改革的趨勢[6]。

四、CDIO教育模式的實踐與探索

武漢科技大學城市學院機電自動化專業(yè)在創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式進行了一些嘗試。該專業(yè)對學生培養(yǎng)的目標為，以實踐為基礎，培養(yǎng)面向工程的具有專業(yè)知識以及管理能力的一線工程師為培養(yǎng)目標，并探索培養(yǎng)綜合素質高、實踐能力強并具有寬廣知識面的綜合性創(chuàng)新人才。專業(yè)教師選擇一部分學習基礎較好的學生，通過整合學校資源，在原來的培養(yǎng)方式外，以尋求企業(yè)合作，創(chuàng)新競賽等方式，引入構思、設計、實施、運行項目（CDIO項目）。引導學生對本專業(yè)課程的學習，并通過項目的開展學習并體驗團隊合作，承擔責任以及職業(yè)精神等素質。

1.人員的選拔與團隊的建設。由于限于客觀因素，不能對整個專業(yè)的學生進行培養(yǎng)，因此首先要進行人員的選擇。人員的選擇條件著重考慮三個方面，一是基礎知識，二是學習能力，三是學習態(tài)度。在選擇人員的方法上可以采用布置任務的形式，對學生的基礎知識，學習能力以及邏輯思維能力等方面進行考核。另一方面，在同學間的交流中可以發(fā)現(xiàn)學生的優(yōu)點，根據(jù)學生不同的特點，在平常參與項目的同時進行有針對的培養(yǎng)。人員選擇完后要進行分組，一般5—7人一組。在分組過程中要充分考慮到團隊中各個成員的特長，使團隊的能力比較全面。根據(jù)團隊的不同情況，在日后的實際項目開展過程中，需要對團隊中的隊員進行不同方面的培養(yǎng)。

2.項目的實施與人員的培養(yǎng)。自動化專業(yè)本次引入的項目為“風道管道清掃機器人”。在構思方面，首先團隊成員對該產品的市場情況、產品定義以及產品可行性規(guī)劃、產品功能進行調研，提出對產品結構和功能的需求和定義。在設計方面，利用應用工程力學、機械工程基礎等學科的知識進行機器人的結構設計。利用單片機、PCB繪圖以及電路等相關課程的知識進行控制系統(tǒng)部分的電路設計與程序編寫。在實施方面，團隊內分工合作，發(fā)揮自己所擅長的知識。采用3D打印制作非標件，焊接調試控制電路板，利用Android編寫手機控制端程序。在運行方面，所有部分進行分部測試，最后完成樣機組裝以及測試。讓學生在團隊的氣氛中充分感受團隊的重要性。在以上過程中，技術難題是一定會碰到的，為了保證項目能夠成功，專業(yè)教師通過尋求企業(yè)合作，讓企業(yè)也參與到項目實施中，同時也讓學生真正地參與到實際工作中去。

3.人才培養(yǎng)的結果。本次參與的“風道管道清掃機器人”項目，在全國“挑戰(zhàn)杯”大學生課外創(chuàng)作科技大賽中獲得了湖北省一等獎，并獲得了發(fā)明專利一項。參與項目的7名學生中，除考研的學生外，其他學生均已在合作企業(yè)中從事相關的設計崗位。

五、結語

在經(jīng)濟與技術不斷發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的大學教學模式已經(jīng)越來越不適應當前企業(yè)對人才的需求，而CDIO教學模式的引入有助于解決這個問題。盡管目前CDIO教學模式出現(xiàn)的時間并不長，但已具有一定的成效。而獨立院校由于其特點，需要從小規(guī)模的試點開始，逐步探索出一條合適的創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案。

參考文獻：

[1]康全禮，丁飛己.中國CDIO工程教育模式研究的回顧與反思[J].高等工程教育研究，2016，(4)：40-46.

[2]詹華偉，張瑜，高金輝.基于CDIO的電子信息工程專業(yè)實踐教學模式的構建與實施[J].實驗室科學，2016，(1)：6-9.

[3]胡興志，丁飛己，王紀坤.從CDIO教學大綱變動看CDIO課程改革[J].高等工程教育研究，2015，(3)：189-192.

[4]鐘壽仙，張瑛，郭紹輝.MPC-CDIO教育教學模式的探索與實踐[J].高等工程教育研究，2015，(2)：169-175.

[5]何朝陽，曹祁，杜樹旺，張英杰.基于C&P-CDIO模式的電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)[J].高等工程教育研究，2013，(2)：60-63.

[6]曹淼孫，梁志星.基于CDIO理念的工程專業(yè)教師角色轉型[J].高等工程教育研究，2012，(1)：88-91.