CDIO視野下的應(yīng)用型本科工程教育改革

覃維獻(xiàn)　劉紅星　李天明

【摘 要】分析我國當(dāng)前應(yīng)用型本科工程教育的現(xiàn)狀及特點(diǎn)，探討CDIO工程教育模式在應(yīng)用型本科工程教育中的可行性，提出改革的思路，并指出在推進(jìn)CDIO改革過程中應(yīng)注意的幾個問題。

【關(guān)鍵詞】CDIO 應(yīng)用型本科 工程教育

【中圖分類號】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2015）11C-0160-03

“CDIO工程教育模式”是發(fā)達(dá)國家工程教育界多年改革的結(jié)晶，C為構(gòu)思（Conceive），D為設(shè)計(jì)（Design），I為實(shí)現(xiàn)（Implement），O為運(yùn)作（Operate）。它以工程項(xiàng)目（包括產(chǎn)品、生產(chǎn)流程和系統(tǒng)）從研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體讓學(xué)生以主動的、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多年以來的工程教育大改革的理念，更重要的是還提出了系統(tǒng)的能力培養(yǎng)、全面的實(shí)施指導(dǎo)以及實(shí)施過程和結(jié)果檢驗(yàn)的12條標(biāo)準(zhǔn)，操作性強(qiáng)。這樣培養(yǎng)出的人才符合產(chǎn)業(yè)界的要求，為市場所喜歡。因此，CDIO工程教育理念的引入，對于當(dāng)前仍是一種尚在探索的應(yīng)用型本科工程教育而言，具有重大指導(dǎo)意義與現(xiàn)實(shí)意義。

一、應(yīng)用型本科工程教育現(xiàn)狀分析

（一）我國工程教育規(guī)模。我國高校工程教育規(guī)模位居世界前列，但工程人才培養(yǎng)情況卻存在很多問題。據(jù)2013年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，開設(shè)工科專業(yè)的本科高校有1047所，占本科高?？倲?shù)的91.5%；高校共開設(shè)工科本科專業(yè)14085個，占全國本科專業(yè)點(diǎn)總數(shù)的32%；高等工程教育的本科在校生452.3萬人，研究生60萬人，占高校本科以上在校生規(guī)模的32%。服務(wù)于地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展的應(yīng)用型高等院校這方面比例將更為突出。然而，我國培養(yǎng)的工程人才達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)比例低，據(jù)麥肯錫咨詢公司的一份研究報(bào)告統(tǒng)計(jì)，中國的工科畢業(yè)生只有不到10%適合跨國公司的工作。學(xué)生能力、素質(zhì)增值低，創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)不足，平均為1.2%，高職為1.9%，本科為0.8%，“211工程”大學(xué)為0.54%。隨著全球人力資源一體化，來自國際的競爭更為激烈，我國工程人才培養(yǎng)面臨巨大的挑戰(zhàn)。

（二）我國工程教育存在的問題。具體表現(xiàn)在以下方面：

1.與社會和產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié)。中國傳統(tǒng)的教育理念重理論、輕實(shí)踐，以“老三段”來推進(jìn)課程學(xué)習(xí)，高校與企業(yè)關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，高校教育與社會和產(chǎn)業(yè)需求嚴(yán)重脫節(jié)，學(xué)生工程實(shí)踐能力不足。高校教師來源于企業(yè)或參與到企業(yè)開發(fā)生產(chǎn)的老師所占的比例非常少，教師多畢業(yè)于學(xué)校工作于學(xué)校。雖然以上狀況隨著我國改革開放的推進(jìn)得以不斷地改善，但仍停留在量的積累上。

2.工程教育的社會定位與培養(yǎng)目標(biāo)定位失準(zhǔn)。工程教育培養(yǎng)目標(biāo)不夠清晰，學(xué)生能力結(jié)構(gòu)難以適合企業(yè)需求，各類高校同質(zhì)化嚴(yán)重。工程界非常重視的創(chuàng)新能力、敬業(yè)愛崗精神、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通能力、自主學(xué)習(xí)能力以及工程價(jià)值觀等未能貫穿于工程院校的教學(xué)過程中。

3.工程教育的質(zhì)量保障條件不到位。相當(dāng)一部分院校的工程訓(xùn)練硬件與課程建設(shè)不匹配，學(xué)生的工程練習(xí)不到位；高校師資隊(duì)伍工程實(shí)踐經(jīng)歷與能力不高，院校與企業(yè)人才交流少，教材內(nèi)容建設(shè)滯后；院校機(jī)制改革落后，教師忙于項(xiàng)目申報(bào)、非專業(yè)學(xué)術(shù)性活動等事務(wù)，一線教師專注度不高，教學(xué)效果差強(qiáng)人意。

4.工程教育環(huán)境脫離職場環(huán)境。工程教育具有雙重屬于，既具有高等教育屬性，又具有職業(yè)屬性，它是服務(wù)于產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的。當(dāng)前的工程教育過于重視理論，強(qiáng)調(diào)厚基礎(chǔ)，寬口徑，弱化工程實(shí)踐，與職場要求相距甚遠(yuǎn)；所采用運(yùn)行機(jī)制沒有體現(xiàn)開放性，與企業(yè)、行業(yè)溝通甚少，閉門造車；師資的評價(jià)導(dǎo)向仍以學(xué)術(shù)為主，工程實(shí)踐型教師地位不高，培養(yǎng)不足；教學(xué)方法仍以講授為主，實(shí)行的是聽中學(xué)，效果差。

（三）政策環(huán)境。2014年教育部副部長魯昕在“中國發(fā)展高層論壇2014”上的講話中指出：引導(dǎo)部分地方本科院校向應(yīng)用技術(shù)類型高校轉(zhuǎn)型，以2000年以來新設(shè)的600多所本科高校為重點(diǎn)，引導(dǎo)部分本科高校加快轉(zhuǎn)型發(fā)展步伐，更加直接地為區(qū)域發(fā)展和產(chǎn)業(yè)振興服務(wù)。隨后，《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》中明確提出“引導(dǎo)普通本科高等學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展。采取試點(diǎn)推動、示范引領(lǐng)等方式，引導(dǎo)一批普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)類型高等學(xué)校轉(zhuǎn)型”。

因此，在自身行業(yè)發(fā)展的需求、政府的引導(dǎo)下，面向大眾經(jīng)教育，普通本科院校轉(zhuǎn)型應(yīng)用型本科已是大勢所趨，服務(wù)于地方建設(shè)的工程教育改革勢在必行。

二、應(yīng)用型本科工程教育的特點(diǎn)

應(yīng)用型本科與學(xué)術(shù)型本科是本科教育的兩種類型，它們之間是平行發(fā)展的；應(yīng)用型本科與高職高專則是應(yīng)用型人才的兩個層次，它們的關(guān)系是縱向的。它有自身的特點(diǎn)，而在工程運(yùn)用上則更為突出，具體表現(xiàn)在：

（一）行業(yè)性。高等教育應(yīng)與區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，應(yīng)用型本科培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)服務(wù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)的應(yīng)用型專門人才，其行業(yè)特征明顯。工程教育應(yīng)以行業(yè)需求為本位，因此其知識結(jié)構(gòu)應(yīng)具有復(fù)合性、現(xiàn)時性和應(yīng)用性。復(fù)合性體現(xiàn)在理論與實(shí)踐深度融合，現(xiàn)時性體現(xiàn)在工程項(xiàng)目或產(chǎn)品變化迅速，應(yīng)用性體現(xiàn)在學(xué)以致用，解決行業(yè)問題?！艾F(xiàn)代工程教育知識體系=30%的數(shù)學(xué)-自然科學(xué)基礎(chǔ)知識+50%的工程科學(xué)知識體系+20%跨學(xué)科知識”這一形象表示已為業(yè)界所認(rèn)可，它是基于工程項(xiàng)目或產(chǎn)品的復(fù)雜性、交叉性所決定的。因此，淡化學(xué)科，強(qiáng)調(diào)專業(yè)，為工程教育行業(yè)性使然。

（二）應(yīng)用性。工程教育更強(qiáng)調(diào)人才的應(yīng)用性，能解決實(shí)際工程問題，善于提出問題、發(fā)現(xiàn)問題與觀察問題，具有運(yùn)用科學(xué)理論知識與恰當(dāng)?shù)姆椒▉砭C合分析、解決問題的綜合能力以及將解決方案付諸實(shí)施的實(shí)踐能力。因此，要求學(xué)生能有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，具有一定的抗壓逆商能力以及強(qiáng)大的自學(xué)能力，通過不斷的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，創(chuàng)造性地分析新情況，解決新問題。

（三）社會性。創(chuàng)辦應(yīng)用型本科院校來源于兩類院校，一是由高職高專升格為地方本科院校，二是普通本科院校，多為地方高校轉(zhuǎn)型定位于應(yīng)用型本科院校。這兩類院校的工程教育的社會性一方面體現(xiàn)在應(yīng)用型院校應(yīng)該以面向地方為主，服務(wù)于地方，條件可以面向區(qū)域，甚至面向全國，屬于大眾化教育。另一方面，所培養(yǎng)的應(yīng)用型人才應(yīng)具有良好的溝通能力，掌握相應(yīng)溝通工具如寫作、口頭交流、圖形、理解別人，具有一定道德水準(zhǔn)與企業(yè)忠誠度，具有批判性、創(chuàng)新的思維能力，能適應(yīng)環(huán)境的變化。

三、CDIO模式在應(yīng)用型本科工程教育中的可行性

（一）培養(yǎng)目標(biāo)相同。應(yīng)用型本科工程教育既要走出傳統(tǒng)的“精英教育”辦學(xué)理念和“學(xué)術(shù)型”辦學(xué)理念，也要走出高職高專的“唯崗位論”，應(yīng)用型工程類院校培養(yǎng)的是適合社會需求的，其知識、能力素質(zhì)結(jié)構(gòu)具有鮮明特點(diǎn)：理論與實(shí)踐兼顧、基礎(chǔ)知識與動手能力之間平衡，使學(xué)生既具有扎實(shí)的技術(shù)知識、系統(tǒng)和問題導(dǎo)向的思維方式，又具有團(tuán)隊(duì)合作能力、創(chuàng)新能力以及養(yǎng)成“終生學(xué)習(xí)”的習(xí)慣?？梢娖渑囵B(yǎng)的目標(biāo)是相同的。

（二）都能突出行業(yè)性。CDIO是以工程項(xiàng)目為學(xué)習(xí)載體，包括產(chǎn)品、生產(chǎn)流程和系統(tǒng)，以研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為時間節(jié)點(diǎn)，具有天然的行業(yè)性特點(diǎn)。CDIO教育模式以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，CDIO標(biāo)準(zhǔn)直接參照工業(yè)界的需求，其中構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行4個環(huán)節(jié)是企業(yè)在真實(shí)社會環(huán)境中的項(xiàng)目實(shí)施真實(shí)反映，教學(xué)內(nèi)容和方法與產(chǎn)業(yè)發(fā)展同步，理論和實(shí)踐相融合，人才培養(yǎng)符合行業(yè)要求。

（三）能力培養(yǎng)全面。應(yīng)用型人才一是要有過硬的專業(yè)知識和實(shí)踐能力，凸顯其應(yīng)用型；二是有良好的溝通能力、解決問題的綜合能力、終身學(xué)習(xí)的自我提升能力等各種能力。上述能力又細(xì)分為17組能力，并對應(yīng)73條技能，實(shí)現(xiàn)全面提升學(xué)生的綜合能力。

（四）具有普適性。CDIO自2000年引入到中國，目前已經(jīng)在工程教育院校呈方興未艾之勢。CDIO既適應(yīng)于麻省理工大學(xué)、新加坡理工大學(xué)、清華大學(xué)CDIO等世界名校，也適應(yīng)我國地方院校，如汕頭大學(xué)在EIF-CDIO模式、南通職業(yè)大學(xué)的CIO-CDIO模式、大連東軟信息學(xué)院的TOPCARES-CDIO模式，較好地解決了學(xué)校工程教育改革問題，實(shí)現(xiàn)了工程人才服務(wù)于地方的要求，以汕頭大學(xué)為代表的工程院校的實(shí)踐證明中國化CDIO工程教育模式是培養(yǎng)創(chuàng)新型工程人才的有效途徑之一，CDIO具有普遍適應(yīng)性，其原因是CDIO能很好地回答了高等教育的三個核心問題：“當(dāng)代社會需要培養(yǎng)什么樣的畢業(yè)生”、“畢業(yè)生應(yīng)該掌握怎樣的知識、能力和態(tài)度”、“畢業(yè)生的水平應(yīng)該達(dá)到什么程度”。

四、CDIO模式在應(yīng)用型本科工程教育改革思路

（一）形成校企合作培養(yǎng)人才的新模式。在新合作模式下，企業(yè)全程參加高校人才聯(lián)合培養(yǎng)工作，可采用“3+1”模式，即大學(xué)最后一年在企業(yè)學(xué)習(xí)，以準(zhǔn)員工的形式參加企業(yè)崗位工程實(shí)踐。校企擺正合作關(guān)系，互為提升，企業(yè)參與學(xué)校人才培養(yǎng)全過程，企業(yè)可成為學(xué)校工程實(shí)踐教育中心，學(xué)?？沙蔀槠髽I(yè)培養(yǎng)人才及繼續(xù)教育基地，企業(yè)工程師與學(xué)校專業(yè)教師互換崗位深度融合。

（二）構(gòu)筑基于CDIO的工程教育人才培養(yǎng)方案，實(shí)施工程大系統(tǒng)。普通本科教育多走傳統(tǒng)教育的老路，而在CDIO思念下轉(zhuǎn)變觀念深入研究其內(nèi)在規(guī)律性，對工程應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)方案應(yīng)進(jìn)行再整合再設(shè)計(jì)，改變過去“以知識傳授為主要目標(biāo)”制訂人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱的傳統(tǒng)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙匀诤现R的項(xiàng)目為載體，以能力與素質(zhì)培養(yǎng)為主要目標(biāo)”的新模式，緊緊圍繞未來工程師職業(yè)素養(yǎng)與能力，以工程實(shí)施為導(dǎo)向CDIO三級單元制為主線，集成知識、能力與素質(zhì)的培養(yǎng)方案。

同時，還應(yīng)從一個寬廣的視野來解讀工程，樹立大工程理念，在這個視野中工程不再局限于技術(shù)，工程與社會發(fā)展、市場規(guī)律、管理模式、歷史文化、價(jià)值觀念、心理、審美等緊密結(jié)合起來。因此，在建構(gòu)課程體系，應(yīng)考慮所培養(yǎng)的工程師在產(chǎn)品開發(fā)或工程實(shí)施中應(yīng)以人類福祉為宗旨，社會責(zé)任感通過工程師之手融入工程項(xiàng)目或產(chǎn)品中。

（三）提升教師工程實(shí)踐能力，實(shí)施導(dǎo)師制。在企業(yè)全程參與下，提升教師工程實(shí)踐能力責(zé)無旁貸，可通過“請進(jìn)來，走出去”等方式來推進(jìn)，并改革教師考核與評價(jià)體系。推行導(dǎo)師制，可在學(xué)生剛接觸專業(yè)課程時就引入，所有學(xué)生均按專業(yè)和興趣組成學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)，分屬不同的導(dǎo)師，直至畢業(yè)，團(tuán)隊(duì)承擔(dān)一定工程項(xiàng)目，并與畢業(yè)論文掛鉤。導(dǎo)師為團(tuán)隊(duì)提供專業(yè)引導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生建立能力培養(yǎng)計(jì)劃，通過項(xiàng)目實(shí)施來培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。如此，充分利用學(xué)生的空余時間，讓學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的形式學(xué)以致用，用到工程實(shí)處，還可提升導(dǎo)師的學(xué)術(shù)水平。

（四）改革教學(xué)方法，掌控過程教學(xué)。CDIO是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”的集中概括和抽象表達(dá)。因此，教學(xué)方法上符合工程項(xiàng)目實(shí)施要求，依據(jù)不同課程特點(diǎn)及課程推進(jìn)階段，實(shí)施問題教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法及理實(shí)一體化教學(xué)法，有條件推進(jìn)“做中學(xué)”。構(gòu)思階段，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，觀察、感知環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激勵學(xué)生的創(chuàng)新精神；在設(shè)計(jì)階段，學(xué)生圍繞項(xiàng)目目標(biāo)，提出設(shè)計(jì)思路，形成多種設(shè)計(jì)方案，最終決定出最佳方案，并應(yīng)獲得老師的認(rèn)可；實(shí)現(xiàn)階段，學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊(duì)分工、協(xié)作完成；運(yùn)作階段，主要包括項(xiàng)目展示，項(xiàng)目總結(jié)。以上四個階段，在教學(xué)推進(jìn)過程，要求教師善于掌控教學(xué)過程，處理好學(xué)生主體地位與教師自身的主導(dǎo)作用，這就要求教師不僅有扎實(shí)的理論知識與過硬的工程實(shí)踐能力，同時具有創(chuàng)新精神，設(shè)計(jì)好課程架構(gòu)。

五、應(yīng)用型本科工程院校引入CDIO過程中應(yīng)注意的問題

（一）CDIO模式的本土化。CDIO模式有較好的普適性，然而麻省理工大學(xué)與瑞典皇家工學(xué)院只給（下轉(zhuǎn)第179頁）（上接第161頁）出了CDIO大綱和標(biāo) 準(zhǔn)，它的價(jià)值更多地體現(xiàn)在它的思想、理念和方法，因此，CDIO的引入必須考慮到校情、區(qū)情與社情，要有步驟、有規(guī)劃推進(jìn)其本土化，從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、教學(xué)模式、師資建設(shè)、硬件建設(shè)等方面進(jìn)行大膽的探索，形成自身特色的CDIO應(yīng)用型人才培養(yǎng)新模式。如學(xué)?？蛇x擇某一工程專業(yè)進(jìn)行一個班級進(jìn)行試點(diǎn)對比，不斷總結(jié)提高，扎實(shí)推進(jìn)。

（二）學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)層面大力推進(jìn)，制度要先行。任何改革都是對利益再分配，CDIO工程教育模式的推進(jìn)也一樣，如果觀念不轉(zhuǎn)變，領(lǐng)導(dǎo)不重視，群眾基礎(chǔ)不扎實(shí)，改革易于夭折。因此，對于應(yīng)用型本科，特別是新建的院校，要在頂層設(shè)計(jì)時就要考慮到工程教育改革的重要性，制度要先行，如此才能保證建立校企合作辦學(xué)的長效機(jī)制，才能激勵教師持續(xù)推進(jìn)教學(xué)改革，將改革推到實(shí)處。

（三）應(yīng)用型本科工程教育改革的誤區(qū)。由于應(yīng)用型本科的前身多為高職高專，所以在推進(jìn)CDIO工程教育模式改革上，在一些應(yīng)用型本科工程院校出現(xiàn)了一些片面化、簡俗化、功利化的理解，造成對工程教育內(nèi)涵的誤解，這些教育改革形式上主要體現(xiàn)在：一是將CDIO工程教育簡化為問題教學(xué)，二是將CDIO工程教育等同于項(xiàng)目教學(xué)，三是將工程教育視作“做中學(xué)”，四是把工程教育曲解為典型產(chǎn)品或工程項(xiàng)目組織教學(xué)。以上教育改革形式，反映出改革者一是沒有深入理解CDIO的內(nèi)涵，二是把握好應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)規(guī)格，三是沒有把握好學(xué)校繼承與發(fā)展問題。

【參考文獻(xiàn)】

[1]查建中.工程教育改革戰(zhàn)略“CDIO”與產(chǎn)學(xué)合作和國際化[J].中國大學(xué)教學(xué)，2008（5）

[2]中華人民共和國教育部網(wǎng).我國高等工程教育改革邁出重大步伐[EB/OL].（2013-08-20）[2014-10-20]http：//www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s5987/201308/155995.html

[3]熊和平，岳愛臣.CDIO工程教育模式：誤解的澄明與風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避[J].高等教育研究，2009（5）

[4]徐理勤，顧建民.應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式及其運(yùn)行條件探討[J].高教探索，2007（2）

[5]曹淼孫，梁志星.基于CDIO理念的工程專業(yè)教師角色轉(zhuǎn)型[J].高等工程教育研究，2012（1）

【基金項(xiàng)目】2014年度廣西高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目（2014JGZ152）；廣西高等學(xué)校優(yōu)秀中青年骨干教師培養(yǎng)工程

【作者簡介】覃維獻(xiàn)（1978- ），男，廣西荔浦人，桂林航天工業(yè)學(xué)院汽車與交通工程學(xué)院副教授，碩士。

（責(zé)編 盧 雯）