CDIO模式下開放實驗室的建設(shè)與管理

李小艷

（武漢華夏理工學(xué)院，湖北 武漢 430223）

CDIO模式下開放實驗室的建設(shè)與管理

李小艷

（武漢華夏理工學(xué)院，湖北 武漢 430223）

采用先進(jìn)的工程教育模式—CDIO模式來培養(yǎng)創(chuàng)新型、實用型和實踐型一體化人才，是一種現(xiàn)代創(chuàng)新型思維。利用環(huán)境優(yōu)良、設(shè)備先進(jìn)的開放實驗室，讓學(xué)生們自行設(shè)計實驗方案，然后針對性地進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，可以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到因施教的目的，在加強(qiáng)學(xué)生主動性和創(chuàng)造性的同時，還能提高其創(chuàng)新能力。開放實驗室的建設(shè)與管理如何積極發(fā)揮CDIO模式的長處，推進(jìn)CDIO教育模式高效率運行，將教學(xué)資源合理利用和整合，達(dá)到實踐創(chuàng)新學(xué)生能力的目標(biāo)和意義，還需繼續(xù)研究與完善。文章主要分析探討了CDIO模式下開放實驗室的建設(shè)與管理。

CDIO模式；開放實驗室；實驗教學(xué)

1 CDIO模式與開放實驗室

1.1 CDIO模式

CDIO模式的理念基礎(chǔ)在于構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），正是以工程項目為主體，讓學(xué)生將課程知識轉(zhuǎn)移到實踐中去的國際工程改革成果，大量國內(nèi)外實踐證明是充分利用到開放實驗室的有效模式。舉一個簡單的例子就是提出3個問題：（1）想培養(yǎng)出一個怎樣的學(xué)生？（2）這學(xué)生要擁有何種態(tài)度、知識和能力？（3）想得到怎么樣的教學(xué)效果？

1.2 開放實驗室

開放實驗室，特別是CDIO模式下開放實驗室是培育和加強(qiáng)學(xué)生3種能力的建設(shè)，這3種能力分別是人際間的溝通能力，涉及廣泛的個人處理能力，系統(tǒng)、過程與產(chǎn)品的構(gòu)建實踐能力，這些能力是今后學(xué)生走向社會、得到企業(yè)認(rèn)可的基石。其實CDIO模式是現(xiàn)代教育的全新課題和教育方法，引入國內(nèi)進(jìn)行實踐的時間尚短，很多地方還需要進(jìn)一步的完善和改進(jìn)，但有一點可以充分肯定的是，它是為滿足學(xué)生和社會需求而產(chǎn)生的先進(jìn)工程教育模式，它完全可以列出一整套工科畢業(yè)生應(yīng)具備的知識點，各種能力與持有的正確態(tài)度，并根據(jù)相關(guān)內(nèi)容應(yīng)用到各個工程領(lǐng)域中去，其詳細(xì)化和通用化可以為制定多種課程項目計劃和評估教學(xué)效果起到不可磨滅的作用和指引[1]。

1.3 面向企業(yè)需求建設(shè)開放實驗室

工作中最重要的能力，也就是企業(yè)需要學(xué)生具備的能力，如果簡單地分析，就是如果在企業(yè)或團(tuán)隊中有效地工作，不拖后腿，能夠準(zhǔn)確地分析獲取的信息，與其他工作人員作有效的溝通和交流，是特定的情況下，能自己收集或協(xié)助他人搜集到有用的信息，不但這樣，還能夠進(jìn)行自我升值，如不斷自學(xué)并能學(xué)以致用等，這些都要根據(jù)企業(yè)需求建設(shè)開放實驗室。

1.4 CDIO模式下學(xué)生思維改進(jìn)

學(xué)生走向社會，面對復(fù)雜多樣化的企業(yè)需要，必須要進(jìn)行能力方面的培養(yǎng)和成長，例如：道德與職業(yè)責(zé)任，這也是第2個問題中提到學(xué)生要持何種態(tài)度的答案之一。還有市場原則的知識、進(jìn)行溝通的能力、項目管理和保證產(chǎn)品質(zhì)量的方式方法、管理能力等，其中較為主要的當(dāng)然是批判性的思維和創(chuàng)造性的思維，但溝通能力和團(tuán)隊合作能力也必不可少。

2 原有開放實驗室弊病

2.1 開放實驗室設(shè)備陳舊老化

很多開放實驗室都自夸如何先進(jìn)，其實因為放置時間太久設(shè)備顯得相當(dāng)陳舊和老化，且由于使用率的低下，根本不能發(fā)揮應(yīng)有的效能和作用，形同虛設(shè)。所以開放實驗室必須區(qū)別于傳統(tǒng)的實驗教學(xué)場所，不但要在課堂實驗教學(xué)中廣泛使用，而且要在教學(xué)中占據(jù)較大的比例，而且要求設(shè)備處于長期使用和精心維護(hù)狀態(tài)。

2.2 開放實驗室不能吸引學(xué)生

針對學(xué)生們的學(xué)習(xí)水平和能力，知識層面等的興趣點，合理建設(shè)開放實驗室的層次，讓有不同學(xué)習(xí)需要的學(xué)生都可以根據(jù)相應(yīng)的特點和知識結(jié)構(gòu)找到合適的選擇，從而使開放實驗室為廣大學(xué)生提供一流的場所和更好的設(shè)施，期間老師們有針對性地進(jìn)行輔導(dǎo)工作，提供一個準(zhǔn)入式平臺讓學(xué)生們按部就班、循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)與交流。開放實驗室輔導(dǎo)老師必須具備良好的素質(zhì)和能力，隨時要用專業(yè)知識水平應(yīng)付眾多的學(xué)生提出的實驗內(nèi)容，可以說，開放實驗室對老師和學(xué)習(xí)今后的綜合知識面都有較好的提高和促進(jìn)作用。

3 開放實驗室的建設(shè)與管理

3.1 開放實驗教學(xué)項目的建設(shè)與管理

CDIO模式下開放實驗室最重要一條就是將工程科學(xué)與工程實踐進(jìn)行優(yōu)化資源整合，考慮到低年級學(xué)生普通的創(chuàng)新能力較差，學(xué)習(xí)側(cè)重點是要理解和掌握基礎(chǔ)教學(xué)實驗項目中的基礎(chǔ)知識和環(huán)節(jié)，實驗技能可以從最基本的學(xué)起，避免學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，建議開放教學(xué)計劃內(nèi)的實驗教學(xué)項目，讓學(xué)生慢慢在開放式實驗教學(xué)中培養(yǎng)出創(chuàng)新的能力和意識，并在實驗室內(nèi)順利完成整個實驗流程，不但令學(xué)生自覺到教學(xué)實驗項目內(nèi)容，而且對實驗設(shè)備的測試、檢查和調(diào)試等能有一個夯實的基礎(chǔ)，萬丈高樓平地起，這一步以慢不宜快，不能操之過急[2]。

3.2 學(xué)生自主選題的建設(shè)與管理

如何縮小工程教育與工程實踐之間的距離，學(xué)生可以通過自行收集和查找相關(guān)資料，來設(shè)計和選擇有關(guān)實驗器材設(shè)備和實驗方案，從而激發(fā)學(xué)生獨立進(jìn)行設(shè)計性實驗項目開放的潛力和興趣，通過理論聯(lián)系實際的方法提高學(xué)生自擬綜合性的能力，為今后從事科研等工作加強(qiáng)創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的培育。實驗指導(dǎo)老師要從學(xué)生的綜合能力和實際水平出發(fā)，設(shè)計工程方面難度中等的系列實驗項目，結(jié)合學(xué)科的要求和內(nèi)容，加強(qiáng)培育實踐能力較強(qiáng)，基礎(chǔ)知識較為掌握的學(xué)生。

3.3 實施老師為主學(xué)生為輔的建設(shè)與管理

本科生和研究生由于已經(jīng)具備初步的科研能力和水平，可以作為工作人員直接參與老師的省部級以上科研科目，能夠加強(qiáng)師生間的合作與溝通，增進(jìn)師生彼此情誼。例如理工科的科研項目涉及校內(nèi)基金及創(chuàng)新項目等，老師可以根據(jù)科研課題和進(jìn)度，吩咐學(xué)生根據(jù)科研主題和內(nèi)容進(jìn)行大量的資料收集和實驗研究，老師可以根據(jù)不同情況向?qū)W生提出具體要求并適當(dāng)進(jìn)行實驗指導(dǎo)等，使學(xué)生不但改變了習(xí)慣性思維和誤區(qū)，更掌握了從事科研項目的方法和步驟，還熟悉了從事科研項目的主要流程和規(guī)范，為國家級科研項目培育更多人才。

3.4 學(xué)生們團(tuán)體合作的建設(shè)與管理

科技類項目活動由學(xué)生們自主開發(fā)，加強(qiáng)學(xué)生們之間的團(tuán)體合作，實驗室開放舉行實驗競賽，通過適合的科技項目鍛煉學(xué)生的科技發(fā)明能力，也是增強(qiáng)科技類項目創(chuàng)新活動的實踐與思考，也適合于一些較高級別的創(chuàng)新型科技類、德育類、學(xué)科類、藝術(shù)類項目競賽活動的開展和實踐，激起學(xué)生們對未來高科技應(yīng)用的憧憬和思維。

4 結(jié)合CDIO模式下開放實驗室的建設(shè)與管理

4.1 CDIO模式下開放實驗室的建設(shè)

建議開放實驗室采取全天候開放政策，在校園網(wǎng)將開放實驗室的具體時間及時公布，實行由實驗指導(dǎo)老師監(jiān)管的網(wǎng)上預(yù)約制度，但一定要注意安全和合理調(diào)配各類設(shè)備，要實施疏而不漏、疏密結(jié)合的建設(shè)和管理方法，既要發(fā)揮開放實驗室的優(yōu)勢和效果，又要提高開放實驗室的資源和設(shè)備使用率。學(xué)生有權(quán)利分批次使用開放實驗室的設(shè)備確保開放實驗的質(zhì)量，也要有義務(wù)接受開放實驗室的安全教育避免意外的發(fā)生，開放實驗室指導(dǎo)老師還要根據(jù)實際情況，對學(xué)生實驗項目內(nèi)容中使用的設(shè)備材料進(jìn)行審批，根據(jù)預(yù)約時間進(jìn)行合理安排和指導(dǎo)。

4.2 建設(shè)與管理對學(xué)生的幫助

建議將開放實驗室的學(xué)生成績納入學(xué)生實踐教學(xué)環(huán)節(jié)里，同時將學(xué)生在開放實驗室的成績占總成績的30%以上，學(xué)生可以憑此相應(yīng)的學(xué)分納入畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并在綜合測評中計算分?jǐn)?shù)。通過宣傳、表彰、獎勵在開放實驗室實驗活動中表現(xiàn)突出的學(xué)生，推薦給用人單位，同時將較好的實驗成果介紹給廣大學(xué)生，讓他們充分認(rèn)識到開放實驗室的重要性、必要性和實用性，通過一系列的措施激發(fā)學(xué)生積極參與的積極性和主動性，提高學(xué)生的興趣和熱情參與度。

5 結(jié)語

有鑒于此，CDIO模式下開放實驗室的建設(shè)與管理是今后或一段時期內(nèi)重要的工程教育改革，其良性的出發(fā)點給國內(nèi)的教育事業(yè)產(chǎn)生根本而深遠(yuǎn)的影響，其令學(xué)生全面適應(yīng)快速或重大變化的能力增強(qiáng)，并且對深刻理解團(tuán)隊合作的重要性和終身學(xué)習(xí)能力起到關(guān)鍵的作用，使學(xué)生進(jìn)一步具備構(gòu)思、實現(xiàn)、設(shè)計和運行較為復(fù)雜的具有附加值的工程產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)等能力，達(dá)到和符合成為一個優(yōu)秀的工程師的應(yīng)有品質(zhì)和內(nèi)涵?；贑DIO模式下開放式實驗建立起一個系統(tǒng)的、清晰的、完整的和詳細(xì)的工程教育目標(biāo)，使老師們能夠加強(qiáng)基于CDIO模式下開放實驗室的建設(shè)與管理并予以實現(xiàn)和理解，其產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響在于，無論學(xué)生最后成為工程師或是工程研究人員，對增強(qiáng)他們的工作閱歷和背景都有著積極的作用。

[1] 景思江，袁毅陽.地方高校金融學(xué)專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)建的基本思路[J].實驗室研究與探索，2017（9）：278-279，413.

[2] 馬欽玉，王春華.基于CDIO模式的地方高校金融學(xué)專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)建[J].教育現(xiàn)代化，2015（11）：220-223.

Construction and management of open laboratory in CDIO mode

Li Xiaoyan
（Wuhan Huaxia Institute of Technology, Wuhan 430223, China）

It is a kind of modern and innovative thinking to adopt advanced engineering education mode: CDIO mode to train innovative,practical and practical talents. Students design their own experimental programs in open laboratories with excellent environment, advanced equipment, and then teacher targeted to provide appropriate guidance for them, students’ interest in learning can be fully stimulated,which can achieve the purpose of teaching and enhance initiative and creativity of students, at the same time, but also improve students’ability to innovate. Using the construction and management of open laboratory, it needs to be continually studied and improved on how to give full play to the strengths of the CDIO mode, promote the ef fi cient operation of CDIO education mode, good use and integrate the teaching resources, and reach the goal and signi fi cance of practicing innovative student ability. This article mainly analyzes and discusses the construction and management of the open laboratory in CDIO mode.

CDIO mode; open laboratory; experimental teaching

李小艷（1981— ），女，湖北隨州人，副教授，碩士；研究方向：軟件工程。