基于CDIO工程教育理念的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究

彭智朝,陳代武,賀文華,李曾妍

（湖南人文科技學(xué)院 信息學(xué)院，湖南 婁底 417000）

0 引 言

在我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級的過程中需要大量的工程應(yīng)用型人才,但學(xué)校對工程人才培養(yǎng)還存在不少問題:①重理論輕實(shí)踐導(dǎo)致動(dòng)手能力不強(qiáng);②重課內(nèi)知識輕課外拓展導(dǎo)致創(chuàng)新能力不夠;③重個(gè)人能力輕團(tuán)隊(duì)精神導(dǎo)致團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力較弱?；贑DIO工程教育理念的人才培養(yǎng)模式能夠培養(yǎng)滿足社會(huì)多樣性需求的工程應(yīng)用型人才。

1 CDIO工程教育理念與發(fā)展現(xiàn)狀

工程應(yīng)用型人才是從事生產(chǎn)一線的設(shè)備制造、應(yīng)用開發(fā)、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備集成與安裝、運(yùn)行維護(hù)和管理工作的應(yīng)用型工程師[1]。CDIO工程教育模式是培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的最先進(jìn)的國際工程教育模式,CDIO分別代表構(gòu)思(conceive)、設(shè)計(jì)(design)、實(shí)現(xiàn)(implement)和運(yùn)作(operate)。該模式以工程項(xiàng)目從構(gòu)思到運(yùn)作的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的以及課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式來學(xué)習(xí)工程的理論、技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)[2]。實(shí)際上,這種模式是一種以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的項(xiàng)目化教育模式,注重培養(yǎng)學(xué)生的知識獲取能力、終身學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、交流溝通能力、開發(fā)創(chuàng)新能力以及系統(tǒng)掌控能力等,促進(jìn)學(xué)生知識、能力和素質(zhì)的全面提高。

我國近年工程教育快速發(fā)展,至2016年共有105所高校加入CDIO工程教育聯(lián)盟,其中包括10所985高校和26所211高校。由于我國的教育體制與歐美國家的工程教育模式不盡相同,很多高校在探索與CDIO進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的符合我國國情的工程教育新模式。汕頭大學(xué)提出了全新的注重職業(yè)道德與誠信的 EIP(ethics,integrity,professionalism)-CDIO 培養(yǎng)模式來培養(yǎng)高級工程專業(yè)人才[1]。 CDIO工程教育模式不僅可以提高學(xué)生的工程實(shí)踐規(guī)劃、設(shè)計(jì)與實(shí)施能力以及學(xué)生的團(tuán)隊(duì)溝通與協(xié)作能力,還能讓學(xué)生把學(xué)習(xí)變成樂趣。因此,工程專業(yè)教育需要根據(jù)社會(huì)需求以及專業(yè)特點(diǎn),提出符合國情校情、可操作的基于CDIO的高素質(zhì)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

2 網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式

在應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期引入CDIO工程教育理念,倡導(dǎo)基于項(xiàng)目的工程教育理念,培養(yǎng)與企業(yè)無縫對接的工程技術(shù)人才非常有必要。CDIO打破傳統(tǒng)的以學(xué)科知識為核心的工程教育模式,采用項(xiàng)目主導(dǎo)、分段實(shí)施與逐步遞進(jìn)的教學(xué)方式推進(jìn)教學(xué),將工程技術(shù)人才的培養(yǎng)體系分解成多個(gè)分級項(xiàng)目,以項(xiàng)目為主線組織教學(xué)。

2.1 構(gòu)建知識、能力與素質(zhì)一體化人才培養(yǎng)體系

網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)明確為培養(yǎng)高素質(zhì)工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才,以此為目標(biāo)構(gòu)建以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的知識、能力和素質(zhì)培養(yǎng)一體化的培養(yǎng)體系。整個(gè)培養(yǎng)體系注重對項(xiàng)目進(jìn)行分級設(shè)計(jì)與實(shí)施,統(tǒng)籌創(chuàng)新人才培養(yǎng)的方式,開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性并引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行構(gòu)思、設(shè)計(jì)與運(yùn)作或?qū)嵤＿@種培養(yǎng)體系將工程教育模式貫穿工程專業(yè)的整個(gè)教學(xué)階段,保證學(xué)生進(jìn)行從構(gòu)思到運(yùn)作全過程的系統(tǒng)性訓(xùn)練。如圖1所示,高素質(zhì)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的確定決定了該專業(yè)的人才需要學(xué)習(xí)的知識和需要具備的能力與素質(zhì),所需的各種資源與支撐條件。知識的獲取主要通過通識教育課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)方向課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程以及個(gè)性化拓展課程來完成,這些知識是能力、素質(zhì)形成的基礎(chǔ)。通過這些知識的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的知識獲取、終身學(xué)習(xí)、交流溝通、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、開發(fā)創(chuàng)新以及系統(tǒng)掌控等能力,培養(yǎng)具有自強(qiáng)自信、敬業(yè)、團(tuán)隊(duì)、開拓精神的具有個(gè)性的高素質(zhì)工程人才。能力和素質(zhì)反過來也可以為個(gè)體獲取知識提供條件。在此基礎(chǔ)上形成符合CDIO理念的培養(yǎng)方案與課程體系,包括培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格、項(xiàng)目設(shè)計(jì)與課程體系設(shè)計(jì)(通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)將整個(gè)課程體系有機(jī)而系統(tǒng)地結(jié)合起來)以及實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì),整個(gè)方案要充分體現(xiàn)工程項(xiàng)目可實(shí)施性特征。

圖1 知識、能力與素質(zhì)一體化培養(yǎng)體系

2.2 建立工程應(yīng)用型人才的能力培養(yǎng)體系

工程應(yīng)用型人才的能力培養(yǎng)體系[3]以“能力導(dǎo)向,項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”來指導(dǎo)實(shí)施。CDIO理念實(shí)際上是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)的實(shí)踐成果,通過研究學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)方式,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí),將能力培養(yǎng)落實(shí)到學(xué)生參與項(xiàng)目的全過程,并探索教師在教學(xué)活動(dòng)中的指導(dǎo)策略,挖掘各種媒體在教學(xué)活動(dòng)中的作用,從而達(dá)到高素質(zhì)工程人才培養(yǎng)的目標(biāo)。項(xiàng)目設(shè)計(jì)是CDIO教學(xué)理念的核心,通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)施把整個(gè)課程體系有機(jī)、系統(tǒng)地聯(lián)系起來,分級項(xiàng)目要按照培養(yǎng)環(huán)節(jié)和培養(yǎng)能力目標(biāo)來設(shè)計(jì)并落實(shí)到具體的課程單元。以湖南人文科技學(xué)院2016年網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案為例,在實(shí)施過程中也要考慮我國國情,注重政治素養(yǎng)的培養(yǎng),與基礎(chǔ)能力和專業(yè)能力組成3個(gè)方面19項(xiàng)能力要求,具體課程示例見表1。政治素養(yǎng)方面包括正確“三觀”、道德品質(zhì)與法制觀念和社會(huì)責(zé)任感等方面的要求(能力A1-A3);基礎(chǔ)能力包括數(shù)理、外語、口頭表達(dá)、溝通與協(xié)作以及身心等方面的要求(能力B1-B5);專業(yè)能力包括網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)整個(gè)過程的設(shè)計(jì),開發(fā)和創(chuàng)新等能力方面的要求(能力C1-C11)。

2.3 建設(shè)面向能力培養(yǎng)的課程資源

CDIO工程教育模式強(qiáng)調(diào)以項(xiàng)目為基礎(chǔ)的工程實(shí)踐,也就是說工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)是工程實(shí)踐的精髓。因此,在工程教育改革過程中以工程項(xiàng)目完整性實(shí)施為目標(biāo),對教學(xué)體系進(jìn)行整體優(yōu)化,建設(shè)靈活多樣的教學(xué)材料和資源,包括教材、課件、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、課程設(shè)計(jì)、學(xué)生實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的設(shè)計(jì)。

2.4 教學(xué)環(huán)節(jié)保障

為了達(dá)到知識、能力與素質(zhì)一體化人才培養(yǎng)目標(biāo),必須要有強(qiáng)大的師資隊(duì)伍、深度校企合作辦學(xué)以及其他保障措施。

1)師資隊(duì)伍工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的開展,不僅要求師資隊(duì)伍具有較高比例的“雙高”(高職稱、高學(xué)歷)人才,而且要培養(yǎng)和建立一支專業(yè)理論扎實(shí)、專業(yè)知識淵博、工程應(yīng)用能力強(qiáng)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、教學(xué)水平優(yōu)良和敬業(yè)精神強(qiáng)的“雙師型”師資隊(duì)伍。通過校內(nèi)“傳、幫、帶”與選送教師到企業(yè)培養(yǎng)相結(jié)合,積極開展校企合作、開展工程項(xiàng)目開發(fā),提高教師的工程應(yīng)用能力和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)“雙師型”師資隊(duì)伍。

表1 網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程與畢業(yè)生能力要求的對應(yīng)關(guān)系表

2)深入開展校企合作辦學(xué)。

為突出專業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)用性,建立校企合作辦學(xué)模式是關(guān)鍵,校企合作一方面可以彌補(bǔ)地方性本科院校師資與教學(xué)條件的不足,另一方面可以掌握企業(yè)對人才的需求特點(diǎn),直接為企事業(yè)單位輸送合格人才?？赏ㄟ^對辦學(xué)模式、合作權(quán)益、合作內(nèi)容等方面進(jìn)行調(diào)研和充分論證,爭取得到學(xué)校政策上的扶持和有關(guān)部門的大力支持。

3)組織參加各種技能競賽。

為檢驗(yàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的效果,增強(qiáng)學(xué)生職業(yè)競爭能力,積極組織學(xué)生參加各種層次的技能大賽是很有必要的,這也是對教學(xué)質(zhì)量和效果進(jìn)行評價(jià)的一種最有效的方式。學(xué)?？擅磕昱e辦一次全校性的網(wǎng)絡(luò)技能大賽,考核學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計(jì)與實(shí)施等方面的技能以及網(wǎng)絡(luò)攻防與對抗方面的技能,優(yōu)勝者可以繼續(xù)參加全國性的網(wǎng)絡(luò)工程或網(wǎng)絡(luò)安全技能競賽。

4)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系。

通過將理論與實(shí)踐課程評價(jià)相結(jié)合,過程評價(jià)與效果評價(jià)相結(jié)合,建立完善的、可監(jiān)控的過程評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)并建立與評價(jià)結(jié)果相匹配的激勵(lì)體系[1]。

3 教學(xué)實(shí)踐過程

湖南人文科技學(xué)院以“質(zhì)量工程”建設(shè)為契機(jī),進(jìn)一步深化課程教學(xué)改革,積極推行CDIO教育模式,從“以教師為中心”轉(zhuǎn)變到“以學(xué)生為中心”,通過“做中學(xué)”的方式促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性的提高,培養(yǎng)接受系統(tǒng)性工程項(xiàng)目訓(xùn)練的工程技術(shù)人才。

1)深入調(diào)查研究。

開展區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的調(diào)查研究,對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才需求的現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢進(jìn)行深入研究,著重調(diào)查用人單位對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才的知識結(jié)構(gòu)、能力和素質(zhì)的要求。先后兩次邀請全省不同層次高校專家以及全國IT企業(yè)負(fù)責(zé)人和資深工程師參加地方本科院校信息類專業(yè)人才培養(yǎng)方案與培養(yǎng)模式研討會(huì),多次去北京、上海、深圳相關(guān)IT企業(yè)調(diào)研人才需求與能力要求。同時(shí),對學(xué)校本專業(yè)老師和學(xué)生進(jìn)行調(diào)查研究,就課程教學(xué)中存在的問題進(jìn)行反復(fù)討論。根據(jù)調(diào)研報(bào)告結(jié)果,結(jié)合學(xué)校的辦學(xué)條件與辦學(xué)特色,基于CDIO工程教育理念制訂具有地方特色的人才培養(yǎng)方案,設(shè)置符合工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的課程體系。

2)制訂網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案。

課程體系是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵,人才的培養(yǎng)要符合工程教育人才培養(yǎng)方案,這首先反映在課程體系的設(shè)置要符合工程教育人才培養(yǎng)方案。課程體系的設(shè)置既要參照教育部計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)(網(wǎng)絡(luò)方向)教學(xué)指導(dǎo)委員的指導(dǎo)性意見,又要符合工程教育人才培養(yǎng)方案設(shè)置要求,還要符合地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的需要,并且考慮學(xué)校辦學(xué)條件與辦學(xué)特色等多種綜合因素,探討研究科學(xué)性與適應(yīng)性相結(jié)合的課程體系。課程設(shè)置能支持畢業(yè)要求的達(dá)成,課程體系設(shè)計(jì)有企業(yè)或行業(yè)專家參與[4]。整個(gè)培養(yǎng)方案要體現(xiàn)工程項(xiàng)目特點(diǎn)以及可操作性特征。在經(jīng)過充分論證之后,湖南人文科技學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)計(jì)劃培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)與信息安全技術(shù)兩個(gè)專業(yè)方向的人才。網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)方向主要培養(yǎng)從事網(wǎng)絡(luò)工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)與網(wǎng)絡(luò)安全管理方向的人才;網(wǎng)絡(luò)信息安全方向主要培養(yǎng)從事網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全規(guī)劃與設(shè)計(jì)、信息安全產(chǎn)品研發(fā)以及互聯(lián)網(wǎng)+新型應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)方向的人才[5]。

3)建立教學(xué)資源平臺與改革教學(xué)形式。

改革傳統(tǒng)以固定教材為中心的教學(xué)資源和教學(xué)組織形式,建立以工程項(xiàng)目完整性實(shí)施為目標(biāo)的教學(xué)資源平臺。采取靈活多樣的教學(xué)形式,積極利用新的教學(xué)手段與新的教學(xué)方法,如使用微課和MOOC等方式組織教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容的組織,也是以項(xiàng)目為目標(biāo)進(jìn)行[2]。

4)積極開展校企合作,建立實(shí)踐實(shí)訓(xùn)基地。

要強(qiáng)化CDIO工程教育理念,就必須加強(qiáng)校企合作。通過選派專任教師到企業(yè)工作與學(xué)習(xí)的方式為專業(yè)培養(yǎng)“雙師型”師資,聘請企業(yè)的專家來校擔(dān)任課件設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)的教學(xué)工作,選派學(xué)生到企業(yè)參加以企業(yè)級項(xiàng)目開發(fā)為主體的教學(xué)實(shí)習(xí)與項(xiàng)目實(shí)訓(xùn),以企事業(yè)單位對計(jì)算機(jī)項(xiàng)目開發(fā)需求為課題開展畢業(yè)設(shè)計(jì)等深層合作方式,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠獲得一定的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),為培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了讓學(xué)生在學(xué)校就學(xué)到企業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與開發(fā)經(jīng)驗(yàn),湖南人文科技學(xué)院和企業(yè)開展校企共建聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室--“網(wǎng)絡(luò)與信息安全創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室”,學(xué)生與企業(yè)員工在新產(chǎn)品研發(fā)等領(lǐng)域密切合作,實(shí)現(xiàn)雙方共贏、共同發(fā)展。

5)評價(jià)教學(xué)質(zhì)量,改進(jìn)教學(xué)措施。

通過分階段實(shí)施、持續(xù)改進(jìn)的方式來改進(jìn)培養(yǎng)效果,建立教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量評價(jià),各主要教學(xué)環(huán)節(jié)都有明確的質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),定期進(jìn)行課程體系設(shè)置和教學(xué)質(zhì)量的評價(jià),根據(jù)每一階段的評價(jià)結(jié)果進(jìn)行評估,不斷改進(jìn)分級項(xiàng)目、課程單元等教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方式與方法,保證人才培養(yǎng)總目標(biāo)的達(dá)成。同時(shí),建立畢業(yè)生跟蹤反饋機(jī)制和社會(huì)評價(jià)機(jī)制。評價(jià)體系以評價(jià)學(xué)生工程項(xiàng)目構(gòu)思設(shè)計(jì)到測試整個(gè)過程實(shí)施能力為中心,兼顧學(xué)生的獨(dú)立思考與自主創(chuàng)新能力評價(jià),將過程評價(jià)與效果評價(jià)相結(jié)合,建立完善可控的過程評價(jià)體系以及對應(yīng)的改進(jìn)策略。

4 結(jié) 語

在CDIO工程教育理念指導(dǎo)下能夠培養(yǎng)專業(yè)知識扎實(shí),系統(tǒng)工程能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力強(qiáng)的工程人才,改變以往重理論輕實(shí)踐、重視專業(yè)知識而忽視創(chuàng)新能力、重視個(gè)人能力而忽視團(tuán)隊(duì)協(xié)作的培養(yǎng)方式。我們結(jié)合湖南人文科技學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的具體實(shí)際,借鑒CDIO工程教育理念對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)進(jìn)行了工程教育改革,實(shí)踐取得了良好的效果。今后我們將進(jìn)一步深化該項(xiàng)改革,并與工程專業(yè)認(rèn)證相結(jié)合,來推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)認(rèn)證工作。

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