淺析CDIO工程教育改革在高校的實踐

隨著經(jīng)濟全球化和科技的飛速發(fā)展，用人單位需求與國際接軌的工程師。近年來，我國數(shù)所高?；贑DIO（構(gòu)思、設計、實施、操作）理念，在機械工程、電子工程、化學工程等學科領(lǐng)域中推行了CDIO工程教育模式。這種培養(yǎng)模式，改變了尋求知識的方式，意在培養(yǎng)學生的工程應用能力，有效地解決畢業(yè)生的就業(yè)問題。

高校CDIO工程教育課程改革一、引言

我國當前的工程教育模式現(xiàn)已無法滿足工業(yè)發(fā)展對高級工程人才的需求，存在的主要問題為：（1）課程缺少技術(shù)、實踐內(nèi)容，而多為學術(shù)、理論內(nèi)容；（2）過分強調(diào)工程教育理論，缺乏實踐，學生極少獲得項目或團隊實練機會；（3）課堂上一味地灌輸深奧理論，使學生在一個缺乏適應性和競爭力的環(huán)境中學習，忽略了自學才是提高學生自主性和創(chuàng)造性的前提；（4）當前工程教育尚未針對經(jīng)濟全球化的發(fā)展做出相應計劃，缺乏知識管理、系統(tǒng)思考、團隊協(xié)作，職業(yè)道德，創(chuàng)造性與工程設計等能力的培養(yǎng)。

意識到當前教育模式的不足，近年來，我國幾乎所有、各級別高校不約而同地借鑒麻省理工學院、瑞典皇家理工學院及其他一些著名大學的改革經(jīng)驗，采用了CDIO（構(gòu)思、設計、實施、操作）教育理念進行了一系列教學改革。CDIO理念被視為工程教育新模式，其目的是培養(yǎng)學生的工程應用能力，有效地解決畢業(yè)生的就業(yè)問題。這種培養(yǎng)模式，改變了尋求知識的方式，解決了長期以來在工程教育中“知識引導”和“綜合能力發(fā)展”孰輕孰重的問題。數(shù)所大學已經(jīng)在全校范圍、某些專業(yè)或者某些核心課程中推行了CDIO培養(yǎng)模式改革。

二、校級改革

幾所大學按照本校培養(yǎng)目標首先推行了CDIO培養(yǎng)模式改革。例如，汕頭大學對所有工程專業(yè)的學生提出了EIP（道德、誠信、職業(yè)化）-CDIO培養(yǎng)模式；大連東軟信息學院對信息技術(shù)（IT）工程學生提出TOPCARES（技術(shù)知識與推理、開放思維和創(chuàng)新，個人職業(yè)能力、溝通表達與團隊工作，態(tài)度與方式、責任感、道德價值觀、實踐應用創(chuàng)造社會價值）-CDIO培養(yǎng)模式；上海第二工業(yè)大學提出KSR（知識水平、技術(shù)能力、社會責任感）-CDIO培養(yǎng)模式。可以看出，對于CDIO的理解因校而異，但這并沒有動搖各高校追求工程教育改革的決心。

CDIO理念已經(jīng)以驚人的速度在全國多所大學得以廣泛推廣。國家知識基礎(chǔ)設施數(shù)據(jù)庫（CNKI）顯示，近幾年中已發(fā)表的關(guān)于CDIO工程教育改革的文章數(shù)以千計，論文涵蓋CDIO的各個方面，包括CDIO理念、課程體系建設、課堂教學方式、實驗和培訓環(huán)境建設等。這些論文的作者來自我國不同的高校，有“985工程”大學，一般本科學校，也有高等職業(yè)學校，這意味著許多大學已經(jīng)按照CDIO理念推行工程教育改革。

三、專業(yè)改革

據(jù)不完全統(tǒng)計，超過20個專業(yè)參與了CDIO工程教育改革，其中甚至包括人文社會科學的相關(guān)專業(yè)，如英語、思想政治教育等專業(yè)。實施CDIO改革的專業(yè)從提高學生專業(yè)能力角度，分析了應該設置哪些課程、教學計劃是否合理，并且制定了綜合的人才培養(yǎng)計劃。

汕頭大學的機械、電子和自動化工程專業(yè)，按照CDIO標準制定新生培養(yǎng)計劃。學生從入校便開始接受專業(yè)訓練，首先向?qū)W生簡單介紹教學大綱中設立的專業(yè)課程及CDIO的實施方式；隨之，分析典型機器或電子設備，說明產(chǎn)品與專業(yè)課程之間的潛在關(guān)系，使學生明確工程專業(yè)學習的基本路線。此外，汕頭大學還經(jīng)常給新生們提供參觀電子生產(chǎn)企業(yè)的機會，邀請企業(yè)家來校講座，使學生逐漸把握現(xiàn)代企業(yè)對工程師的需求標準。最后，讓學生分組構(gòu)思，設計一套實用電子系統(tǒng)、一個簡單機器或機器人，由于學生尚未開始專業(yè)課的學習，這樣的項目意在培養(yǎng)學生的獨立構(gòu)思、設計及團隊協(xié)作能力。

汕頭大學也完善了土木工程專業(yè)的培養(yǎng)計劃。意識到實踐經(jīng)驗的重要性及推行學生設計項目的難度，土木工程專業(yè)培養(yǎng)計劃中設立了“設計指導”性課程，相較于原有課程的偏重于過程導向，新課程注重以項目設計為導向，目的是更好地實現(xiàn)CDIO工程教育目標。

為了培養(yǎng)工程型軟件人才，山東大學結(jié)合CDIO理念進行了改革，提出“軟培養(yǎng)”與“硬培養(yǎng)”相結(jié)合的培養(yǎng)方式，加強實踐環(huán)節(jié)，改善學生獲取知識、解決問題、總結(jié)經(jīng)驗、團隊合作及創(chuàng)新能力。

上海第二工業(yè)大學依據(jù)CDIO工程教育理念，修改了控制技術(shù)和儀器、計算機科學與技術(shù)、機械工程及自動化三個專業(yè)的培養(yǎng)方案。

四、核心課程改革

多數(shù)高校教師尚不能完全理解CDIO工程教育理念，甚至仍有一部分教師對CDIO一無所知。因此，現(xiàn)階段只有少數(shù)高校，例如汕頭大學、上海第二工業(yè)大學、成都信息工程大學、南京理工學院等，建立了系統(tǒng)的專業(yè)培養(yǎng)計劃，多數(shù)高校只是根據(jù)CDIO理念進行課程及相應教學大綱的改革。而談及CDIO理念下的課程改革，增強課程體系、豐富課程內(nèi)容、改變教學方法勢在必行。

清華大學在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”及“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”兩門必修課中，采用了CDIO教學方法。通過采用分組教學、定期開展師生互動學習活動，把課堂營造為一個知識交易市場。在這種學習氛圍中，學生可以自由分享學習成果，展示設計創(chuàng)造力。

南京大學在“遙控技術(shù)學”課程中，采用了基于CDIO理念的項目教學方法，與案例教學方法相類似，都是以項目為依托完成課程教學目標。這種方法把課堂核心從教師轉(zhuǎn)向?qū)W生，將知識核心從純理論轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵺`經(jīng)驗，將方式核心從教材轉(zhuǎn)變?yōu)轫椖繉嵺`，這些轉(zhuǎn)變，恰好迎合了提高學生工程基礎(chǔ)、個人及團隊協(xié)作能力的CDIO工程教育理念。

大連交通大學改革了“工程測量”課程的教學方法。首先，教師在授課過程中調(diào)動學生學習的主動性，培養(yǎng)學生自主學習意識。其次，課堂輔助以大量的圖片、視頻及動畫，加深學生對理論知識的理解。最后，通過開設實驗課程，學生的測量工程應用能力得到了顯著提高。

五、結(jié)論

CDIO理念，指引我們從一個全新的角度去審視高等工程教育。我國高等工程教育的迫切任務，是盡快培養(yǎng)與國際接軌的高質(zhì)量工程師。因此，高校的教育工作者應該深入理解CDIO概理念，思考工程教育的內(nèi)涵，加速工程教育改革的步伐，提高畢業(yè)生的質(zhì)量。推行CDIO理念下的工程教育改革，我們就必須結(jié)合實際情況，探索具有自身特色的高等工程教育之路。

參考文獻：

[1]Bai Jianfeng，Lei Hu，Yanfen Li，Zhen Tian.“The progress of CDIO engineering education reform in several China universities：A review”Procedia-Social and Behavioral Sciences，2013，（93）：381-385.

[2]顧佩華，沈民奮，李升平.從CDIO到EIP-CDIO-汕頭大學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）：12-20.

[3]王剛，常小勇.KSR-CDIO工程教育模式的改革與實踐[J].實踐探索，2011，（1）：49-52.

[4]凌芳，呂恬生，范成杰.以CDIO模式推進工程實踐教學改革[J].實驗室研究與探索，2010，29（10）：141-142.

本文系黑龍江省高教綜合改革試點專項“基于CDIO的機自專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)模式探索與實踐”、教育部歐特克公司專業(yè)綜合改革項目“東北石油大學機械設計制造及其自動化專業(yè)綜合改革”的研究成果。