關(guān)于高職CDIO培養(yǎng)模式的應(yīng)用

□黃明清 李春明 張煥國(guó)

關(guān)于高職CDIO培養(yǎng)模式的應(yīng)用

□黃明清 李春明 張煥國(guó)

分析了我國(guó)高等職業(yè)教育改革與發(fā)展的要求，從電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革出發(fā)，提出了EP-CDIO的框架模式，并從課程體系、課程標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)境、職業(yè)教育等方面進(jìn)行了描述，以期為我國(guó)高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式的探索提供借鑒。

EP-CDIO；高等職業(yè)教育；人才培養(yǎng)模式

CDIO工程教育模式是近年來國(guó)際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構(gòu)思 (Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate),它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO的理念不僅繼承和發(fā)展了歐美20多年來工程教育改革的理念,更重要的是系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實(shí)施以及檢驗(yàn)測(cè)評(píng)的12條標(biāo)準(zhǔn)。

一、EP-CDIO框架模型

鑒于目前我國(guó)高等職業(yè)教育中仍普遍存在將傳授理論知識(shí)作為課程的核心，強(qiáng)調(diào)課程本身的嚴(yán)密、完整、系統(tǒng)和權(quán)威性，忽視學(xué)生未來崗位的需要，忽視對(duì)學(xué)生應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，本文提出了EP-CDIO框架模型（如圖1）。

圖1 EP-CDIO框模型圖

EP-CDIO基于CDIO的基本原理，以典型產(chǎn)品為學(xué)習(xí)載體，以工程方法為手段，將產(chǎn)品工程成功的理念、方法、技術(shù)、過程、標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境與經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法選取，以CDIO背景環(huán)境構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系，并參照企業(yè)生產(chǎn)管理的制度和經(jīng)驗(yàn)實(shí)施教學(xué)，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式開展學(xué)習(xí)活動(dòng)，使行業(yè)、職業(yè)、學(xué)業(yè)和就業(yè)相互交融，培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)應(yīng)用型人才。

二、課程體系構(gòu)建

（一）EP-CDIO課程體系設(shè)計(jì)模型

“EP-CDIO”參照CDIO標(biāo)準(zhǔn)1、3、4、5，以典型產(chǎn)品來規(guī)劃CDIO項(xiàng)目，以項(xiàng)目導(dǎo)引學(xué)生對(duì)核心專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣和能力培養(yǎng)，并對(duì)專業(yè)形成較清晰的總體認(rèn)識(shí)。課程體系設(shè)計(jì)模型如圖2。

圖2 EP-CDIO課程體系設(shè)計(jì)模型

課程體系均由項(xiàng)目構(gòu)成，項(xiàng)目按規(guī)模和范圍劃分為三級(jí)，一級(jí)項(xiàng)目為包含本專業(yè)必備的知識(shí)、技術(shù)和能力要求的項(xiàng)目；二級(jí)項(xiàng)目為包含一組相關(guān)知識(shí)、技術(shù)的項(xiàng)目；三級(jí)項(xiàng)目為專門的知識(shí)、技術(shù)項(xiàng)目。

整個(gè)課程體系以三級(jí)項(xiàng)目替代課程，避免以課程內(nèi)容覆蓋項(xiàng)目的籠統(tǒng)做法，設(shè)置兩個(gè)一級(jí)項(xiàng)目。第一個(gè)一級(jí)項(xiàng)目按照“EP-CDIO”模式完成專業(yè)必須的知識(shí)、技能及能力的培養(yǎng)，第二個(gè)一級(jí)項(xiàng)目是對(duì)第一個(gè)一級(jí)項(xiàng)目的強(qiáng)化和拓展?！癊P-CDIO”著重強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)能力培養(yǎng)，輸出結(jié)果為物化的產(chǎn)品，最終培養(yǎng)學(xué)生做成事的能力。

（二）EP-CDIO課程體系

按照EP-CDIO課程體系設(shè)計(jì)模型，我們以電子信息工程專業(yè)為例來設(shè)計(jì)其專業(yè)課程體系。該專業(yè)課程體系的構(gòu)建以典型電子產(chǎn)品-智能測(cè)控小車為載體，其生命周期涵蓋了該專業(yè)必備的專業(yè)知識(shí)和技能，在課程體系的設(shè)計(jì)中，將典型產(chǎn)品完整的、有銜接地貫穿于整個(gè)教學(xué)階段，以產(chǎn)品的設(shè)計(jì)（D）、實(shí)現(xiàn)（I）為重點(diǎn)，通過產(chǎn)品化的項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)將整個(gè)課程體系有機(jī)的結(jié)合起來，使學(xué)生較系統(tǒng)地得到構(gòu)思（C）、設(shè)計(jì)（D）、實(shí)現(xiàn)（I）、運(yùn)作（O）的工程訓(xùn)練。

典型電子產(chǎn)品選用智能小車（SumoBot）作為教學(xué)載體。其教學(xué)活動(dòng)構(gòu)建圖如圖1-2所示。智能小車是目前國(guó)內(nèi)外使用最多的測(cè)控對(duì)象，其生命周期涵蓋了本專業(yè)所有專業(yè)知識(shí)和技能，有充足的公共資源作為參考，產(chǎn)品的強(qiáng)大擴(kuò)充功能可滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，同時(shí)在維護(hù)升級(jí)和重復(fù)利用上投入較小，讓學(xué)生完成一個(gè)典型電子產(chǎn)品的CDIO過程，從而達(dá)到從“特殊”到“一般”，以點(diǎn)帶面，激發(fā)學(xué)生興趣，使學(xué)生獲取工作經(jīng)驗(yàn)，提升其學(xué)習(xí)效果。

根據(jù)電子產(chǎn)品的生命周期，結(jié)合職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律和認(rèn)知規(guī)律，解構(gòu)出5個(gè)層次的教學(xué)活動(dòng)，設(shè)計(jì)出兩個(gè)一級(jí)項(xiàng)目、十個(gè)對(duì)應(yīng)的二級(jí)項(xiàng)目及若干三級(jí)項(xiàng)目（課程項(xiàng)目），構(gòu)建出課程體系。

專業(yè)課程體系實(shí)施參照CDIO大綱的四個(gè)層面，以職業(yè)生涯發(fā)展為目標(biāo)，立足于學(xué)生的職業(yè)生涯發(fā)展，圍繞職業(yè)能力的形成，將技術(shù)知識(shí)與基本推理能力、個(gè)人專業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通能力、企業(yè)和社會(huì)的CDIO系統(tǒng)融入項(xiàng)目中。

整個(gè)專業(yè)課程體系由兩個(gè)一級(jí)項(xiàng)目組成，第一個(gè)一級(jí)項(xiàng)目為一個(gè)較簡(jiǎn)單的產(chǎn)品或系統(tǒng)（如智能小車），包含本專業(yè)主要知識(shí)和能力要求，貫穿專業(yè)培養(yǎng)全過程，它模擬在企業(yè)和社會(huì)環(huán)境中實(shí)際產(chǎn)品的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行過程；第二個(gè)一級(jí)項(xiàng)目根據(jù)合作企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況，與企業(yè)共同規(guī)劃，由學(xué)生自選題目，對(duì)第一個(gè)一級(jí)項(xiàng)目進(jìn)行加強(qiáng)和拓展。

二級(jí)項(xiàng)目為一級(jí)項(xiàng)目的子項(xiàng)目，包含工程導(dǎo)論、小車機(jī)械結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)與拆裝、小車基本電路分析、小車外圍電路模塊設(shè)計(jì)與制作、小車控制電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用、小車電路板設(shè)計(jì)與制作、小車電路安裝與調(diào)試、小車整機(jī)裝調(diào)與技術(shù)報(bào)告撰寫、小車各模塊的小批量生產(chǎn)加工、電子產(chǎn)品功能改進(jìn)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)共十個(gè)項(xiàng)目。

三級(jí)項(xiàng)目為課程項(xiàng)目，在整機(jī)分析模塊中以電子工程設(shè)計(jì)導(dǎo)論為基礎(chǔ)，按照職業(yè)道德和工程規(guī)范培養(yǎng)學(xué)生，具備使用工具和設(shè)備裝配、焊接電子設(shè)備，對(duì)電路圖紙進(jìn)行有效識(shí)讀和正確分析的能力；在電路模塊設(shè)計(jì)中具備設(shè)計(jì)基于單片機(jī)或FPGA的小型應(yīng)用系統(tǒng)并進(jìn)行測(cè)試的能力及利用專業(yè)軟件設(shè)計(jì)PCB圖和編制程序的能力；在模塊制作模塊中具備使用設(shè)備，采用化學(xué)工藝制作PCB的能力及電子產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)工藝指導(dǎo)和管理，以及編制電子產(chǎn)品工藝文件的能力。

產(chǎn)品市場(chǎng)信息、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品壽命周期、市場(chǎng)策略在電子愛好者協(xié)會(huì)活動(dòng)中進(jìn)一步強(qiáng)化；技術(shù)文件、整機(jī)造型、商標(biāo)設(shè)計(jì)在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽活動(dòng)加強(qiáng)。

結(jié)合電子信息工程技術(shù)專業(yè)特點(diǎn)，認(rèn)真落實(shí)素質(zhì)教育三年行動(dòng)計(jì)劃，突出學(xué)生對(duì)本專業(yè)職業(yè)崗位適應(yīng)能力和遵紀(jì)守法、負(fù)責(zé)耐勞、人際溝通、團(tuán)隊(duì)合作、誠(chéng)實(shí)自信品質(zhì)等素質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。鼓勵(lì)學(xué)生參加各種社團(tuán)、協(xié)會(huì)，促進(jìn)個(gè)性化發(fā)展，最終形成能力特長(zhǎng)與素質(zhì)特長(zhǎng)。

三、實(shí)踐教學(xué)運(yùn)行環(huán)境

（一）實(shí)踐教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)

CDIO是“做中學(xué)”和基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)（Project Based Learning）集中概括和抽象表達(dá)，其教育環(huán)境的構(gòu)建十分重要，在實(shí)施EP-CDIO的過程中，我們引入工程項(xiàng)目及工程職場(chǎng)環(huán)境，其實(shí)踐教學(xué)環(huán)境主要圍繞“4+1”的方式進(jìn)行構(gòu)建，即在以產(chǎn)品生命周期為依據(jù)構(gòu)建CDIO實(shí)驗(yàn)室的四個(gè)“功能區(qū)”外，同時(shí)建立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。四個(gè)“功能區(qū)”的主要基于工程環(huán)境完成產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作等功能，培養(yǎng)學(xué)生必備的專業(yè)知識(shí)和技能，形成團(tuán)隊(duì)意識(shí)和CDIO基本能力。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室主要用于學(xué)生開展創(chuàng)新活動(dòng)，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（二）實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)

在EP-CDIO實(shí)踐教學(xué)的運(yùn)行中，應(yīng)特別注意其環(huán)境不僅僅是物理環(huán)境，而是與培養(yǎng)相關(guān)聯(lián)的人、事、物，教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮學(xué)生獲取知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)、共享知識(shí)、傳播知識(shí)和發(fā)現(xiàn)知識(shí)的途徑和方法，因此，其教學(xué)實(shí)施過程可設(shè)計(jì)成如圖5。

圖3 教學(xué)實(shí)施過程圖

在教學(xué)實(shí)施過程中應(yīng)注意：以學(xué)生為主體開展教學(xué)活動(dòng)，教師的主要職責(zé)是指導(dǎo)，講授不宜過多；教學(xué)實(shí)施過程中，以典型產(chǎn)品為載體，但不能唯產(chǎn)品，應(yīng)把產(chǎn)品的典型工程及工程的方法融入其中；活動(dòng)盡量由學(xué)生自己組織和管理，教師予以指導(dǎo)；對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)應(yīng)事先制定標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)踐場(chǎng)所在課堂時(shí)間外盡量向?qū)W生開放。

四、教學(xué)組織

各項(xiàng)目成立項(xiàng)目組，由專職教師和企業(yè)兼職教師組成教師團(tuán)隊(duì)，共同制定教學(xué)計(jì)劃和項(xiàng)目教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，編制教學(xué)講義，實(shí)施教學(xué)。

教學(xué)環(huán)境由理論實(shí)踐一體化實(shí)踐室、學(xué)科研討型實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)型實(shí)踐基地構(gòu)成。通識(shí)平臺(tái)模塊、工程導(dǎo)論模塊主要在理論實(shí)踐一體化實(shí)踐室中以講座和討論方式組織教學(xué)。

整機(jī)分析模塊和電路模塊設(shè)計(jì)模塊主要以課題研究小組的團(tuán)隊(duì)形式，在學(xué)科研討型實(shí)驗(yàn)室中圍繞工程對(duì)象進(jìn)行組織教學(xué)。

模塊制作模塊和整機(jī)調(diào)試模塊主要以生產(chǎn)小組的團(tuán)隊(duì)形式，在生產(chǎn)型實(shí)踐基地中以產(chǎn)品模塊生產(chǎn)競(jìng)賽的方式進(jìn)行組織教學(xué)。

產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)模塊由兩部分組成：第一部分是在真實(shí)的工程環(huán)境中組織教學(xué)，以企業(yè)技術(shù)人員引導(dǎo)、學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)為主；第二部分是根據(jù)在真實(shí)的工程環(huán)境中反饋的信息，在校內(nèi)對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)環(huán)境中針對(duì)具體產(chǎn)品進(jìn)行組織教學(xué)。

創(chuàng)新與推廣模塊是在完成前述模塊的基礎(chǔ)上補(bǔ)充前沿技術(shù)，以專業(yè)內(nèi)（含校內(nèi)）競(jìng)賽的方式組織教學(xué)。

五、結(jié)論

經(jīng)過初期的教學(xué)實(shí)踐，本模式已得到學(xué)生的初步認(rèn)可，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性明顯提高，成就感增強(qiáng)，另一方面，教師的CDIO能力存在不足，教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入還需加大，與企業(yè)的合作不夠深化，這需要在今后的實(shí)踐中去進(jìn)一步研究和解決。

[1]顧佩華，等.從CDIO到EIP-CDIO汕頭大學(xué)工程教育與人才培養(yǎng)模式探索[J].高等工程教育研究，2008(1).

[2]張奇，唐奇良.高等工程教育CIO-CDIO培養(yǎng)模式研究[J].教育與職業(yè)，2009(3).

黃明清（1963-），男，四川宜賓人，宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，研究方向?yàn)榻虒W(xué)管理、應(yīng)用軟件開發(fā)；李春明（1963-），男，四川宜賓人，宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，研究方向?yàn)槁殬I(yè)教育規(guī)律、教學(xué)質(zhì)量管理；張煥國(guó)（1977-），男，四川廣元人，宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，研究方向?yàn)樾畔踩?、網(wǎng)絡(luò)管理、教學(xué)管理。

本文系四川省教育廳培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革（重點(diǎn)）項(xiàng)目“CDIO在高技能人才培養(yǎng)中的研究應(yīng)用與實(shí)踐—以電子信息工程技術(shù)專業(yè)為例”（編號(hào)：P09540）成果之一。

G715

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1001-7518（2012）05-0053－02

責(zé)任編輯 夏煥堂