船舶電子電氣工程專業(yè)創(chuàng)新人才的CDIO理念培養(yǎng)模式

王榮杰, 陳麗勤, 周海峰, 陳美謙

(集美大學(xué) a.輪機(jī)工程學(xué)院 b.海外教育學(xué)院，福建 廈門 361021)

船舶電子電氣工程專業(yè)創(chuàng)新人才的CDIO理念培養(yǎng)模式

王榮杰a, 陳麗勤b, 周海峰a, 陳美謙a

(集美大學(xué) a.輪機(jī)工程學(xué)院 b.海外教育學(xué)院，福建 廈門 361021)

將CDIO教育理念與船舶工程類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制有機(jī)融合，從培養(yǎng)大綱制定、課程體系構(gòu)建、教學(xué)方法改革實(shí)施和質(zhì)量體系等方面，建構(gòu)一種基于CDIO教育理念的面向船舶電子電氣工程專業(yè)的全方位創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式。

CDIO教育理念；船舶電子電氣工程；培養(yǎng)模式；創(chuàng)新人才; 評估體系

一、引言

船舶電子電氣工程既是輪機(jī)工程、電子信息工程、電氣工程等多學(xué)科融合交叉的電氣工程一級學(xué)科下的一個特色專業(yè)，又屬于船舶工程類專業(yè)，培養(yǎng)服務(wù)于船舶運(yùn)輸及相關(guān)企事業(yè)單位具有國際競爭力的航海類高級工程技術(shù)人才。海洋強(qiáng)國是我國“十三五”規(guī)劃的重要內(nèi)容之一，船舶工程類專業(yè)作為對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國防建設(shè)現(xiàn)代化具有十分重要意義的工程領(lǐng)域，其辦學(xué)地位突出，培養(yǎng)特色顯著。而“中國制造2025”的基本方針更加明確地提出創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求。傳統(tǒng)的船舶電子電氣工程專業(yè)人才教育模式，無論是以學(xué)科知識為中心，還是以響應(yīng)就業(yè)需求為中心，在創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)方面都存在薄弱環(huán)節(jié)，原有人才培養(yǎng)模式已與社會發(fā)展對工程專業(yè)人才的需求不相適應(yīng)。目前已有研究多集中于船舶電子電氣工程專業(yè)的課程開發(fā)及教學(xué)與實(shí)訓(xùn)改革方面[1-6]，對于人才培養(yǎng)模式鮮有探討。本文基于CDIO教育理念，結(jié)合發(fā)展規(guī)劃和船舶電子電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)特點(diǎn)，對船舶電子電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行初步探討。

二、CDIO教育理念

CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate)[7]；CDIO教育模式是麻省理工學(xué)院等4所大學(xué)經(jīng)過近4年的探索研究后創(chuàng)立的工程教育理念，它以從產(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計(jì)劃提出了包括培養(yǎng)計(jì)劃、教學(xué)方法、教師隊(duì)伍、學(xué)生考核、學(xué)習(xí)環(huán)境以及實(shí)施過程和結(jié)果檢驗(yàn)的12條標(biāo)準(zhǔn)[8-9]。“創(chuàng)新”是工程教育在現(xiàn)代發(fā)展的核心關(guān)鍵詞，CDIO能力目標(biāo)與工程創(chuàng)新型人才的素質(zhì)要求存在相當(dāng)高的契合性，這為CDIO教育理念引入船舶電子電氣工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作奠定了可行性基礎(chǔ)。根據(jù)船舶電子電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)大綱，構(gòu)造基于具有先進(jìn)性和適用性CDIO教育理念的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，這種新培養(yǎng)模式將有望從理論和實(shí)踐的雙重意義上實(shí)現(xiàn)實(shí)踐創(chuàng)新型船舶電子電氣工程專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

CDIO教育理念體現(xiàn)了系統(tǒng)性、科學(xué)性和先進(jìn)性的統(tǒng)一，代表了當(dāng)代工程教育的發(fā)展趨勢。迄今已有幾十所世界著名大學(xué)加入了CDIO工程教育國際組織[10-11]，同時這些學(xué)校的部分專業(yè)創(chuàng)新性地采用基于CDIO教育理念的教學(xué)大綱。CDIO教育理念自21世紀(jì)初期進(jìn)入中國工程教育領(lǐng)域，2005年由汕頭大學(xué)率先實(shí)施CDIO工程教育改革；隨后，在教育部的支持和指導(dǎo)下，全國試點(diǎn)高校和許多非試點(diǎn)院校開始注目工程教育改革，重新思考人才培養(yǎng)的模式與方法，對人才培養(yǎng)的各個方面與相應(yīng)的管理機(jī)制進(jìn)行了重新構(gòu)建。在目前可見的國內(nèi)外相關(guān)研究報(bào)道中，CDIO教育理念與機(jī)械工程專業(yè)、交通土建專業(yè)、食品工程專業(yè)等各類工科專業(yè)的人才培養(yǎng)體系緊密相連、有機(jī)融合，探討了專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、一體化課程計(jì)劃、探究教與學(xué)的方法、保障與持續(xù)改進(jìn)體系建立等課題。船舶電子電氣工程專業(yè)作為我國高校具有特色和相對稀缺的專業(yè)，如果能將CDIO教育理念引入本專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)中，真正建構(gòu)起一套與之相互契合的培養(yǎng)模式，那么無論在理論上或在實(shí)際應(yīng)用上，都具有重要的研究價(jià)值和意義。因此，本文把CDIO的普遍原理，結(jié)合我國發(fā)展規(guī)劃和船舶電子電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)特點(diǎn)，以船舶工程項(xiàng)目生命周期為載體，集構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行于一體，構(gòu)建一種學(xué)生能主動的、實(shí)踐的、各階段有機(jī)聯(lián)系的學(xué)習(xí)，經(jīng)歷從理論到技術(shù)、從技術(shù)到生產(chǎn)、生產(chǎn)到應(yīng)用的全過程的面向船舶電子電氣工程專業(yè)創(chuàng)新人才的CDIO理念培養(yǎng)模式(見圖1)。

圖1 面向船舶電子電氣工程專業(yè)創(chuàng)新人才的CDIO理念培養(yǎng)模式

三、船舶電子電氣工程專業(yè)創(chuàng)新人才的CDIO理念培養(yǎng)模式建構(gòu)

CDIO教育理念與船舶工程類專業(yè)具有極大的契合性，本文旨在將在國外工程教育領(lǐng)域卓有成效的CDIO教育理念引入船舶電子電氣工程專業(yè)建設(shè)。

1.CDIO內(nèi)涵指導(dǎo)下的創(chuàng)新人才培養(yǎng)大綱

在CDIO內(nèi)涵的指導(dǎo)下，結(jié)合“對自主創(chuàng)新型船舶電子電氣工程人才的需求源進(jìn)行調(diào)研，從社會認(rèn)可的角度提出具有自主創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力人才的質(zhì)量要求和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；對在校船舶電子電氣專業(yè)學(xué)生進(jìn)行調(diào)研，從學(xué)生的角度研究一種可接受的也是學(xué)生期望的培養(yǎng)模式；對人才培養(yǎng)的另一主角，即教師、指導(dǎo)教師進(jìn)行調(diào)研，廣泛聽取教師對傳統(tǒng)培養(yǎng)模式的總結(jié)和對新模式的建議；充分吸取兄弟院校(特別是船舶工程類院校)人才培養(yǎng)的教育理念和成功經(jīng)驗(yàn)”，制定培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用設(shè)計(jì)兼?zhèn)涔こ绦痛半娮与姎馊瞬诺呐囵B(yǎng)大綱。

2.基于CDIO理念的一體化課程體系

一體化是CDIO教育理念的精髓所在?；贑DIO理念的船舶電子電氣工程專業(yè)課程體系，結(jié)合專業(yè)的特色，以CDIO創(chuàng)新能力培養(yǎng)大綱為目標(biāo)，以構(gòu)思、設(shè)計(jì)、開發(fā)、運(yùn)行為主線，設(shè)立點(diǎn)、線、面相結(jié)合的三級課程體系：一級為面向?qū)I(yè)的單門基礎(chǔ)課和專業(yè)課(點(diǎn))；二級為面向?qū)嵺`和實(shí)訓(xùn)類課程(線)；三級為畢業(yè)設(shè)計(jì)和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目(面)。為滿足船舶電子電氣工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求，畢業(yè)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目來源于工程實(shí)際，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基本原理、專業(yè)知識和專業(yè)技能，進(jìn)行項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、開發(fā)和運(yùn)行過程。

3. C-D-I-O串聯(lián)的教學(xué)方法

基于CDIO理論的教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”教育、通過科研反哺教學(xué)、實(shí)施研究型教學(xué)。根據(jù)船舶電子電氣工程專業(yè)一體化的課程體系，其教學(xué)過程分為C、D、I、O四個階段。構(gòu)思C階段學(xué)生選擇船舶電子電氣工程實(shí)踐問題作為待研發(fā)的項(xiàng)目，開始進(jìn)行構(gòu)思和可行性研究；設(shè)計(jì)D階段學(xué)生團(tuán)隊(duì)利用基礎(chǔ)理論和專業(yè)工程技術(shù)來實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)I階段學(xué)生根據(jù)實(shí)施計(jì)劃檢查項(xiàng)目進(jìn)行情況；運(yùn)行O階段將項(xiàng)目設(shè)計(jì)結(jié)果在船舶工程中進(jìn)行模擬應(yīng)用。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，CDIO理念教育模式不僅要求教師在教學(xué)過程為學(xué)生傳播船舶電子電氣工程專業(yè)知識，還要為學(xué)生設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“一體化學(xué)習(xí)”和從“知識+能力+素質(zhì)”綜合評估學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

4.融合CDIO理念的實(shí)踐環(huán)境

融合CDIO理念的船舶電子電氣工程專業(yè)實(shí)踐環(huán)境要滿足三類教學(xué)模式：

(1)學(xué)科知識鞏固模式，這類模式在教學(xué)實(shí)驗(yàn)室中完成；

(2)發(fā)展知識模式，這類模式鼓勵三、四年級的本科生自主選擇研究性項(xiàng)目，它在科研實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行；

(3)船舶電子電氣工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施教學(xué)模式，這類模式由校內(nèi)、校外和實(shí)訓(xùn)基地承擔(dān)。

5.評估改進(jìn)體系

評估改進(jìn)體系設(shè)計(jì)思想：首先要評估船舶電子電氣專業(yè)教師的教學(xué)行為和學(xué)生在理論知識掌握、應(yīng)用以及在在工程實(shí)踐收獲的學(xué)習(xí)效果；其次本項(xiàng)目首次將CDIO教育理念引入于船舶電子電氣工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制，而后續(xù)還需要根據(jù)前一輪的評估結(jié)果進(jìn)行迭代式的改進(jìn)和不斷完善新的培養(yǎng)模式。

四、結(jié)語

CDIO教育模式作為一種源自西方的工程教育理念，在諸多專業(yè)領(lǐng)域具有成功的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但它不是一種教條化、程序化的理論，它的實(shí)現(xiàn)途徑是多樣化的，根據(jù)船舶電子電氣工程專業(yè)創(chuàng)新人才教育改革要求和人才培養(yǎng)的目標(biāo)，本文將CDIO教育理念與船舶工程類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制有機(jī)融合，從培養(yǎng)大綱制定、課程體系構(gòu)建、教學(xué)方法改革實(shí)施和質(zhì)量體系等方面建構(gòu)一種基于CDIO教育理念的面向船舶電子電氣工程專業(yè)的全方位創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式，這種新培養(yǎng)模式將有望解決目前我國船舶工程類專業(yè)培養(yǎng)過程中教學(xué)重視理論和技術(shù)、輕視實(shí)現(xiàn)、忽視運(yùn)作，或者片面強(qiáng)調(diào)實(shí)踐、輕視理論基礎(chǔ)、依然忽視運(yùn)作等問題。

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2017-01-21 基金項(xiàng)目：中國交通教育研究會教育科學(xué)研究課題(1602-53)；福建省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)資助課題(FJJKCGZ16-166)；集美大學(xué)第八批教育教學(xué)改革項(xiàng)目(JY16004)；集美大學(xué)2015年度研究生教育教學(xué)改革項(xiàng)目

王榮杰 (1981-)，男，博士，副教授，主要從事航海教育教學(xué)與研究。

U676.2

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1006-8724(2017)02-0076-03