基于大工程觀的CDAOE人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐

摘要：本文分析了工程教育存在的工程教育的系統(tǒng)性和完整性缺失的教學(xué)問(wèn)題，提出了基于大工程觀的CDAOE理論和實(shí)踐教學(xué)新的人才培養(yǎng)模式，制定了基于大工程觀的CDAOE工程教育教學(xué)具體實(shí)施方案，以實(shí)際工程項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程提升學(xué)生工程實(shí)踐及創(chuàng)新能力，培養(yǎng)出滿足當(dāng)代社會(huì)需要的創(chuàng)新型人才。

關(guān)鍵詞：大工程觀；人才培養(yǎng)；實(shí)踐教學(xué)；工程實(shí)踐

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）12-0178-02

一、引言

從某種意義上說(shuō)，實(shí)踐是工程教育的根本。但長(zhǎng)期以來(lái)，工程教育與工業(yè)實(shí)踐脫節(jié)一直是我國(guó)當(dāng)前本科教育面臨的重大問(wèn)題，工程教育只局限在理論和單一的技術(shù)層面，使得工科畢業(yè)生不懂成本預(yù)算、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成、經(jīng)營(yíng)與管理。此外，工科畢業(yè)生綜合性思維、創(chuàng)造能力與創(chuàng)新能力也嚴(yán)重不足。因此，工程教育必須改革，改革的方向就是使工程教育更加重視工程實(shí)際以及工程本身的系統(tǒng)性和完整性，這對(duì)一般應(yīng)用型本科院校尤為重要[1]。

二、基于大工程觀的CDAOE工程教育教學(xué)理論的內(nèi)涵

“大工程觀”的本質(zhì)就是將科學(xué)、技術(shù)、非技術(shù)、工程實(shí)踐融為一體，具有實(shí)踐性、整合性、創(chuàng)新性的“工程模式”教育理念體系[2]。而現(xiàn)代工程是由“研究、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、管理”等環(huán)節(jié)組成的工程鏈，每個(gè)環(huán)節(jié)都存在大量的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等問(wèn)題。結(jié)合教育實(shí)踐，基于大工程觀的CDAOE工程教育就是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)具備的服務(wù)于現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品從調(diào)研、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行到評(píng)估的全過(guò)程所必須擁有的基本能力。CDAOE代表咨詢（Consult）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Actualize）、運(yùn)作（Operate）和評(píng)估（Evaluate），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。CDAOE以培養(yǎng)工程實(shí)踐能力為目的，確定了工科畢業(yè)生所必備的各方面的能力，這種能力以工程實(shí)踐為主體，綜合理論基礎(chǔ)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)職業(yè)技能、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力以及創(chuàng)新能力。

三、基于大工程觀的CDAOE工程教育課程體系

工程設(shè)計(jì)是工程實(shí)踐的精髓，技術(shù)、功能以及環(huán)境、社會(huì)的約束和要求均在設(shè)計(jì)過(guò)程中得到反映和體現(xiàn)。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程，學(xué)生可將所學(xué)知識(shí)和所需知識(shí)有機(jī)地融合在一起?；贑DAOE理念的課程體系以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為主線，按照規(guī)模和范圍可以劃分為三級(jí)：一級(jí)為包含本專(zhuān)業(yè)主要核心課程和能力要求的項(xiàng)目；二級(jí)為包含一組相關(guān)核心課程和能力要求的項(xiàng)目；三級(jí)為單門(mén)課程內(nèi)為增強(qiáng)課程能力與理解而設(shè)的項(xiàng)目。完整的、有銜接的貫穿于整個(gè)本科教學(xué)階段，使學(xué)生系統(tǒng)地得到咨詢、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行和評(píng)估的整體訓(xùn)練。通過(guò)項(xiàng)目設(shè)計(jì)將整個(gè)課程體系有機(jī)、系統(tǒng)地結(jié)合起來(lái)。其特點(diǎn)是：所有需要學(xué)習(xí)和掌握的內(nèi)容都圍繞項(xiàng)目設(shè)計(jì)這個(gè)核心，并與這個(gè)核心融合在一起，形成一個(gè)整體。制定的自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案體系結(jié)構(gòu)圖可以清地看到這種教育課程體系結(jié)構(gòu)。

CDAOE自動(dòng)化人才培養(yǎng)方案包括專(zhuān)業(yè)知識(shí)、基本實(shí)踐教學(xué)體系、工程實(shí)踐體系三個(gè)部分。其中工程實(shí)踐體系從工程入門(mén)、工程基礎(chǔ)、工程專(zhuān)項(xiàng)、工程綜合、科技創(chuàng)新五個(gè)層次逐漸遞增的教學(xué)過(guò)程，工程入門(mén)使學(xué)生掌握人文與科學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)，初步了解工程項(xiàng)目。工程基礎(chǔ)是學(xué)生接受專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，是學(xué)生運(yùn)用工程理念學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)。工程提高是結(jié)合PLC控制、單片機(jī)控制等技術(shù)領(lǐng)域的實(shí)際項(xiàng)目，使學(xué)生掌握工程專(zhuān)項(xiàng)領(lǐng)域項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)范、工藝和流程。工程綜合則是以畢業(yè)設(shè)計(jì)為載體，學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)自動(dòng)化集成系統(tǒng)，根據(jù)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)理念和制作過(guò)程，設(shè)計(jì)并完成完整的項(xiàng)目。

1.一級(jí)項(xiàng)目。一級(jí)項(xiàng)目包含自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)主要核心課程知識(shí)和能力要求，貫穿于專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)全過(guò)程。一級(jí)項(xiàng)目主要是模擬在企業(yè)和社會(huì)環(huán)境中實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程、系統(tǒng)運(yùn)行或產(chǎn)品設(shè)計(jì)的咨詢、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行和評(píng)估的全過(guò)程。以三至五個(gè)2級(jí)項(xiàng)目為載體加強(qiáng)本專(zhuān)業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)與應(yīng)用。第二年至第四年每年都有一個(gè)具體的設(shè)計(jì)和研究項(xiàng)目：學(xué)生分成團(tuán)隊(duì)3～6個(gè)人，每個(gè)團(tuán)隊(duì)有一個(gè)項(xiàng)目，如智能搬運(yùn)機(jī)器人，從產(chǎn)品定位、市場(chǎng)需求、功能設(shè)計(jì)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)，直至制造出來(lái)。這種開(kāi)放型的項(xiàng)目整個(gè)過(guò)程體現(xiàn)CDAOE理念，通過(guò)開(kāi)放式項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，使學(xué)生把若干學(xué)科知識(shí)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，也有可能用到?jīng)]有學(xué)過(guò)的知識(shí)，因此學(xué)生要學(xué)會(huì)以合作和探究的方式獲取知識(shí)。一級(jí)項(xiàng)目主要培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、溝通和領(lǐng)導(dǎo)能力，增強(qiáng)學(xué)生的自信心。

2.二級(jí)項(xiàng)目。課程群的綜合應(yīng)用形成了二級(jí)項(xiàng)目。每個(gè)課程群都有2～3個(gè)不同方向的項(xiàng)目，這些項(xiàng)目相當(dāng)于設(shè)計(jì)性、綜合性大的課程設(shè)計(jì)，通過(guò)二級(jí)項(xiàng)目，學(xué)生把相關(guān)聯(lián)知識(shí)點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的非孤立性有了初步的認(rèn)識(shí)。

3.三級(jí)項(xiàng)目。三級(jí)項(xiàng)目主要是針對(duì)本專(zhuān)業(yè)重要的核心課程設(shè)計(jì)的，教師將本門(mén)課程的知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)和企業(yè)某個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，設(shè)計(jì)5～8個(gè)項(xiàng)目。在課程教學(xué)中，樹(shù)立以學(xué)生為中心的觀念，教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。以學(xué)生為中心，所有學(xué)習(xí)活動(dòng)均以學(xué)生為主體，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生“主動(dòng)學(xué)習(xí)”和“動(dòng)手實(shí)踐”。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中采用雙導(dǎo)師制指導(dǎo)項(xiàng)目實(shí)施，為彌補(bǔ)教師工程經(jīng)驗(yàn)缺乏的缺陷，聘請(qǐng)校外有實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)且符合條件的工程師作為校外導(dǎo)師。通過(guò)三級(jí)項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)運(yùn)用、設(shè)計(jì)方法、項(xiàng)目組織、管理的初步能力。使課程設(shè)計(jì)學(xué)生掌握初步設(shè)計(jì)方法，進(jìn)一步鞏固理論知識(shí)。

四、實(shí)踐效果

CDAOE工程教育在我校的實(shí)踐表明：實(shí)施CDAOE工程教育不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和工程實(shí)踐能力，不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，取得了較好的教育教學(xué)效果，提高了學(xué)生求職的競(jìng)爭(zhēng)力。

1.畢業(yè)生受到用人單位的好評(píng)。2010年以來(lái)，自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)就業(yè)率連續(xù)三年達(dá)到96%。專(zhuān)業(yè)學(xué)生獲“雙證書(shū)”率為98%；近幾年來(lái)的本科畢業(yè)生調(diào)查結(jié)果顯示：自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生具有良好工程素養(yǎng)與意識(shí)，專(zhuān)業(yè)技能操作熟練，能夠進(jìn)行市場(chǎng)分析和項(xiàng)目核算，團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)較好，適應(yīng)能力較強(qiáng)，有較大的發(fā)展?jié)摿秃髣?，受到用人單位的充分肯定和高度評(píng)價(jià)。

2.學(xué)生專(zhuān)業(yè)實(shí)踐、創(chuàng)新能力明顯提高。自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)依托CDAOE培養(yǎng)體系，開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實(shí)踐已經(jīng)初具規(guī)模，教育成效初步顯現(xiàn)。在全國(guó)挑戰(zhàn)杯、全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人大賽、飛思卡爾智能車(chē)競(jìng)賽、三菱自動(dòng)化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中取得優(yōu)異的成績(jī)。近三年，平均每年競(jìng)賽獲獎(jiǎng)總?cè)舜螖?shù)達(dá)到100人次。其中，獲得國(guó)家級(jí)比賽一等獎(jiǎng)15項(xiàng)、二等獎(jiǎng)21項(xiàng)、三等獎(jiǎng)12項(xiàng)，獲獎(jiǎng)人次比2009年以前提高了9%。

參考文獻(xiàn)：

[1]李萬(wàn)慶.堅(jiān)持“大工程”教育理念培養(yǎng)復(fù)合型應(yīng)用人才[N].中國(guó)教育報(bào)，2007-11-02.

[2]曹萬(wàn)林，李振泉.大工程教育背景下提高本科教育質(zhì)量的新舉措[J].北京教育，2008，（1）.

[3]吳鳴，熊光晶.以工程能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的工程教育改革研究[J].理工高教研究，2010，（3）.

基金項(xiàng)目：吉林工程技術(shù)師范學(xué)院重點(diǎn)規(guī)劃課題《基于大工程觀的CDAOE工程教育人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐》，主持人：方健。

作者簡(jiǎn)介：方?。?974-），男，吉林榆樹(shù)人，吉林工程技術(shù)師范學(xué)院電氣工程學(xué)院副院長(zhǎng)。

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