竇錦偉（華僑大學(xué)廈門工學(xué)院　教務(wù)處，福建 廈門 361021）

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

竇錦偉
（華僑大學(xué)廈門工學(xué)院教務(wù)處，福建 廈門 361021）

CDIO工程教育模式由構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)作四個(gè)基本環(huán)節(jié)構(gòu)成，目的是培養(yǎng)學(xué)生的工程能力、學(xué)術(shù)能力、團(tuán)隊(duì)交流能力、大系統(tǒng)掌控能力和終生學(xué)習(xí)能力。CDIO理念下應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建要素包括活動(dòng)場所、對師生的要求、培養(yǎng)方案和課程體系、課外實(shí)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(dāng)前，社會(huì)對高等工程教育所培養(yǎng)人才的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新實(shí)踐能力提出了更高的要求。傳統(tǒng)的教學(xué)模式及教學(xué)手段已難以適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)體制的急劇變革和現(xiàn)代科學(xué)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(xué)院，由構(gòu)思（Conceiving）、設(shè)計(jì)（Designing）、實(shí)施（Implementing）、運(yùn)作（Operating）四個(gè)基本環(huán)節(jié)構(gòu)成，并以此全過程為載體，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力、學(xué)術(shù)能力、團(tuán)隊(duì)交流能力、大系統(tǒng)掌控能力和終生學(xué)習(xí)能力［1］。

1　CDIO理念下的人才培養(yǎng)目標(biāo)

CDIO工程教育模式改革通常以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、實(shí)踐能力、主動(dòng)學(xué)習(xí)、組織能力為目的，通過開展專業(yè)知識、動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、個(gè)人素質(zhì)等系統(tǒng)的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生全面掌控和操作復(fù)雜的工程項(xiàng)目的能力，突出“應(yīng)用型與個(gè)性化的組合”和“知識、能力、素質(zhì)、個(gè)性”協(xié)調(diào)統(tǒng)一的培養(yǎng)特色，竭力為市場提供適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)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(yīng)用型工程技術(shù)人才。

2　CDIO理念下應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建要素

2.1學(xué)校方面的基本條件準(zhǔn)備

CDIO工程教育模式要求學(xué)校提供必要的硬件設(shè)施和軟件條件，這些基本條件包括：實(shí)施CDIO模式所需要的實(shí)驗(yàn)室、教室、討論室、創(chuàng)新實(shí)踐中心、相配套的儀器設(shè)備、提供CDIO教學(xué)改革經(jīng)費(fèi)和項(xiàng)目實(shí)施相關(guān)經(jīng)費(fèi)、學(xué)校CDIO工程教育模式改革規(guī)劃和實(shí)施方案、相關(guān)教學(xué)軟件的開發(fā)或引進(jìn)等。筆者所在的廈門某獨(dú)立學(xué)院，為實(shí)施CDIO工程教育模式改革，除了各系自有的實(shí)驗(yàn)室，學(xué)院專門成立了CDIO創(chuàng)新實(shí)踐中心，調(diào)撥專項(xiàng)資金500多萬元，建成并開放了十五間CDIO工作室，設(shè)置了結(jié)構(gòu)與金工綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)區(qū)、機(jī)電一體化設(shè)備實(shí)驗(yàn)區(qū)、電子電路設(shè)計(jì)制造、計(jì)算機(jī)綜合應(yīng)用等功能區(qū)，配備了大量專業(yè)實(shí)驗(yàn)器具和多媒體設(shè)備，安裝了很多涉及機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)方面的工具軟件，作為承接學(xué)生CDIO創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)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(shí)踐動(dòng)手能力和本領(lǐng)，同時(shí)又能在教學(xué)過程中不斷提高自身的實(shí)踐水平”［2］。這就需要從事CDIO教學(xué)的教師必須克服傳統(tǒng)教學(xué)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(shè)計(jì)合適的項(xiàng)目和課堂問題，采用激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)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(shí)又要求教師要有豐富的工程實(shí)踐能力，具備較強(qiáng)的產(chǎn)品、過程及系統(tǒng)的建造能力，良好的項(xiàng)目組織才能、預(yù)見性及人際交往能力。

2.3CDIO工程教育模式培養(yǎng)方案的設(shè)定

開展CDIO工程教育模式的高校，在培養(yǎng)方案的設(shè)定上，多數(shù)采取的是基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)（Project-Based Learning）的理念，即將整個(gè)學(xué)習(xí)期間的實(shí)踐內(nèi)容和項(xiàng)目分級。一般分為三級：一級為貫穿整個(gè)大學(xué)教學(xué)階段的，包含專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)和能力要求的實(shí)踐內(nèi)容和項(xiàng)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(shí)踐內(nèi)容和項(xiàng)目；三級一般為設(shè)定在單門課程內(nèi)的單個(gè)或幾個(gè)項(xiàng)目。一級項(xiàng)目的實(shí)施一般又分為兩個(gè)階段。第一個(gè)階段的一級項(xiàng)目通常安排在低年級，通過實(shí)體、實(shí)物的分解剖析，讓學(xué)生直觀了解其設(shè)計(jì)和構(gòu)造，提高學(xué)生的整體認(rèn)知、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。第二個(gè)階段安排在高年級，可以設(shè)定為畢業(yè)實(shí)習(xí)或者畢業(yè)設(shè)計(jì)，與上一階段實(shí)現(xiàn)緊密銜接，經(jīng)過相關(guān)實(shí)踐內(nèi)容與項(xiàng)目的嚴(yán)格訓(xùn)練，使學(xué)生能夠完整的展開構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)用一個(gè)產(chǎn)品項(xiàng)目或完成一個(gè)設(shè)計(jì)，形成豐富、完整的實(shí)踐經(jīng)歷。二級項(xiàng)目的實(shí)施一般以幾個(gè)單獨(dú)項(xiàng)目聯(lián)系起來作為載體，作為加強(qiáng)和鞏固專業(yè)核心課程學(xué)習(xí)和應(yīng)用的手段。三級項(xiàng)目通常為一些小規(guī)模的實(shí)踐項(xiàng)目或較為簡單的實(shí)踐內(nèi)容，目的主要是讓學(xué)生加深對課程內(nèi)容的深刻理解和提供基本的科學(xué)訓(xùn)練方法，不是必設(shè)項(xiàng)目，設(shè)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(shè)置上，為了培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)和工程項(xiàng)目的興趣，可以在低年級開設(shè)“CDIO工程導(dǎo)論課”，課程結(jié)合CDIO工程教育理念，在每個(gè)班以結(jié)合專業(yè)的眾多復(fù)雜交叉項(xiàng)目的實(shí)際構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行為實(shí)例作為教材，真正讓學(xué)生對本專業(yè)及相關(guān)專業(yè)所要學(xué)的知識有全面的了解。同時(shí)，對學(xué)生5～6人分組，以任務(wù)的方式將相關(guān)工程項(xiàng)目分組下達(dá)，在CDIO創(chuàng)新實(shí)踐中心的眾多工作室內(nèi)進(jìn)行項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、研討、模型測繪、簡單制作等活動(dòng)，提高學(xué)生的初期工程能力和個(gè)人素質(zhì)。從大三開始，再有針對性地開設(shè)一些專門的選修課，在這些課程中，以代表性強(qiáng)的單個(gè)復(fù)雜、交叉的實(shí)際項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行全過程實(shí)例作為教材。如筆者所在學(xué)校開設(shè)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(jī)控制器設(shè)計(jì)與實(shí)踐》等，引導(dǎo)學(xué)生深度掌握和實(shí)踐這些復(fù)雜、交叉項(xiàng)目的全過程，切實(shí)提高學(xué)生實(shí)際工程組織管理實(shí)施的能力，全面提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。大四畢業(yè)階段，則可以用學(xué)生感興趣的或者已經(jīng)前期參與的實(shí)際完整的CDIO創(chuàng)新項(xiàng)目，作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，完成較高質(zhì)量、應(yīng)用性強(qiáng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)制作或?qū)嶋H研究性強(qiáng)的畢業(yè)論文。這樣，以“CDIO”工程導(dǎo)論課為切入，按照逐級遞進(jìn)的原則，把相關(guān)課程、項(xiàng)目和畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)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(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)立

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

2.6積極進(jìn)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(jìn)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(jìn)行CDIO教研、教改項(xiàng)目的立項(xiàng)工作，如筆者所在學(xué)校立項(xiàng)的《機(jī)械工程CDIO示范項(xiàng)目的建設(shè)與應(yīng)用》《將CDIO理念應(yīng)用于材料成形技術(shù)課程教學(xué)的研究》《基于CDIO模式的單片機(jī)教學(xué)改革》《基于CDIO的程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)改革方案研究與實(shí)踐》《基于CDIO的JAVA面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的研究與構(gòu)建》等課題都具有很強(qiáng)的創(chuàng)新示范意義。這樣可以以點(diǎn)帶面、循序漸進(jìn)、逐步推進(jìn)適應(yīng)CDIO工程教育要求的課程改革、人才培養(yǎng)模式改革和學(xué)科專業(yè)改革。

綜上所述，CDIO理念下應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建應(yīng)本著從本校的實(shí)際條件為出發(fā)點(diǎn)，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(xué)校內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)基地、CDIO創(chuàng)新實(shí)踐中心等實(shí)踐場所，配合課外科技競賽和創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，打造以學(xué)生為主體，綜合性、系統(tǒng)性、分層次的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。

［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(xué)院學(xué)報(bào)，2011（12）.

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

責(zé)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(xué)廈門工學(xué)院教務(wù)處，助理研究員，主要從事教育管理和教學(xué)改革的研究。