基于CDIO理論的獨立院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)

鐘 誠，徐陶

（武漢科技大學(xué)城市學(xué)院，武漢 430083）

一、CDIO教學(xué)模式及其發(fā)展

CDIO教育模式是由美國麻省理工學(xué)院以及瑞典皇家工學(xué)院等四所高校為了解決工程教育中的問題而提出的，其主要目的是為了解決如何培養(yǎng)為現(xiàn)代社會培養(yǎng)滿足社會需求的工程人才。CDIO教育理念認(rèn)為，當(dāng)前社會中一個合格的工科大學(xué)畢業(yè)生應(yīng)當(dāng)在工程實際中具有構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運行復(fù)雜的具有附加值的工程產(chǎn)品、過程及系統(tǒng)。因此，CDIO教育模式以現(xiàn)代工程實際項目為背景，將學(xué)生的專業(yè)課程與構(gòu)思（conceive，包括產(chǎn)品的需求分析、技術(shù)及企業(yè)管理方法）、設(shè)計（design，主要包括工程設(shè)計以及實施方案等）、實施（implement，主要指將設(shè)計圖紙轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品的過程，包括制造、解碼及測試等）和運作（operation，主要指對產(chǎn)品的生命周期進行管理，包括對系統(tǒng)的修訂、改進和淘汰）過程相結(jié)合，培養(yǎng)滿足社會生產(chǎn)需求的工程畢業(yè)生[1]。

我國在2008年成立了《中國CDIO工程教育模式研究與實踐》課題組，開始根據(jù)國內(nèi)高校的實際情況對我國工程教育改革情況進行調(diào)研，并指導(dǎo)有關(guān)院校開展CDIO工程教育模式試點，且已取得一部分成效[2]。

二、獨立院校的創(chuàng)新人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

近年來，由于經(jīng)濟發(fā)展和就業(yè)因素的原因，國家和社會對于大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)越來越重視。國內(nèi)出現(xiàn)了大量的各類大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相關(guān)的比賽。培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力對于獨立院校來說是十分重要的，這不僅能夠提升獨立院校學(xué)生就業(yè)的綜合競爭力，同時也能夠通過學(xué)生的創(chuàng)業(yè)實現(xiàn)就業(yè)。但獨立院校相比與公辦院校有較大的不同，首先，獨立院校往往限于自身條件等因素，沒有良好的硬件與軟件基礎(chǔ)設(shè)施，沒有較好的創(chuàng)新平臺；其次，獨立院校在各項制度上缺乏在制度上創(chuàng)新的勇氣與實力[3]。因此，在培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力上往往只注重形式，或者是以少數(shù)學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽得獎的成果來衡量對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，而沒有從學(xué)校和學(xué)生個人的實際情況出發(fā)來對學(xué)生進行綜合能力的培養(yǎng)。

三、CDIO教學(xué)大綱與創(chuàng)新人才培養(yǎng)

1.CDIO大綱。根據(jù)現(xiàn)代工程實踐準(zhǔn)則以及對人才培養(yǎng)目標(biāo)分析的基礎(chǔ)上提出了CDIO的大綱。從技術(shù)知識和推理、個人能力及職業(yè)能力和態(tài)度、人際交往能力，以及企業(yè)與社會環(huán)境下構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行系統(tǒng)的能力這四個方面對所培養(yǎng)的人才進行評價，并對這四個大類目標(biāo)進行了細化，提出了各個大類下的二級和三級指標(biāo)，共包含了四大類17條70點[4]。

2.CDIO大綱與創(chuàng)新人才要求之間的聯(lián)系。創(chuàng)新人才是相對與傳統(tǒng)人才的一種人才類型。其具有以下四個特點：一是知識面開闊，并且具有自己的專長，知識面既有專的深度，又具有博的廣度；二是具有很強的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)能力，進行自主的、探索性的學(xué)習(xí)；三是個性鮮明，思維方式獨特；四是意志堅強，具有很高的成就動機[5]。CDIO大綱中第一大類的技術(shù)知識與推理能力是創(chuàng)新人才所必需具備的基礎(chǔ)專業(yè)知識。第二部分的工程思維、科學(xué)思維及系統(tǒng)思維，從問題的發(fā)現(xiàn)到提出假設(shè)驗證，并最終解決問題的過程正是創(chuàng)新的過程。大綱的第三和第四部分都是在現(xiàn)代企業(yè)環(huán)境中實現(xiàn)創(chuàng)新的必不可少的條件。從上可以看出，創(chuàng)新人才的教育與CDIO大綱的培養(yǎng)目標(biāo)是一致的?；贑DIO培養(yǎng)模式來進行創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，正是當(dāng)前高等教育改革的趨勢[6]。

四、CDIO教育模式的實踐與探索

武漢科技大學(xué)城市學(xué)院機電自動化專業(yè)在創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式進行了一些嘗試。該專業(yè)對學(xué)生培養(yǎng)的目標(biāo)為，以實踐為基礎(chǔ)，培養(yǎng)面向工程的具有專業(yè)知識以及管理能力的一線工程師為培養(yǎng)目標(biāo)，并探索培養(yǎng)綜合素質(zhì)高、實踐能力強并具有寬廣知識面的綜合性創(chuàng)新人才。專業(yè)教師選擇一部分學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好的學(xué)生，通過整合學(xué)校資源，在原來的培養(yǎng)方式外，以尋求企業(yè)合作，創(chuàng)新競賽等方式，引入構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行項目（CDIO項目）。引導(dǎo)學(xué)生對本專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，并通過項目的開展學(xué)習(xí)并體驗團隊合作，承擔(dān)責(zé)任以及職業(yè)精神等素質(zhì)。

1.人員的選拔與團隊的建設(shè)。由于限于客觀因素，不能對整個專業(yè)的學(xué)生進行培養(yǎng)，因此首先要進行人員的選擇。人員的選擇條件著重考慮三個方面，一是基礎(chǔ)知識，二是學(xué)習(xí)能力，三是學(xué)習(xí)態(tài)度。在選擇人員的方法上可以采用布置任務(wù)的形式，對學(xué)生的基礎(chǔ)知識，學(xué)習(xí)能力以及邏輯思維能力等方面進行考核。另一方面，在同學(xué)間的交流中可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)點，根據(jù)學(xué)生不同的特點，在平常參與項目的同時進行有針對的培養(yǎng)。人員選擇完后要進行分組，一般5—7人一組。在分組過程中要充分考慮到團隊中各個成員的特長，使團隊的能力比較全面。根據(jù)團隊的不同情況，在日后的實際項目開展過程中，需要對團隊中的隊員進行不同方面的培養(yǎng)。

2.項目的實施與人員的培養(yǎng)。自動化專業(yè)本次引入的項目為“風(fēng)道管道清掃機器人”。在構(gòu)思方面，首先團隊成員對該產(chǎn)品的市場情況、產(chǎn)品定義以及產(chǎn)品可行性規(guī)劃、產(chǎn)品功能進行調(diào)研，提出對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能的需求和定義。在設(shè)計方面，利用應(yīng)用工程力學(xué)、機械工程基礎(chǔ)等學(xué)科的知識進行機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計。利用單片機、PCB繪圖以及電路等相關(guān)課程的知識進行控制系統(tǒng)部分的電路設(shè)計與程序編寫。在實施方面，團隊內(nèi)分工合作，發(fā)揮自己所擅長的知識。采用3D打印制作非標(biāo)件，焊接調(diào)試控制電路板，利用Android編寫手機控制端程序。在運行方面，所有部分進行分部測試，最后完成樣機組裝以及測試。讓學(xué)生在團隊的氣氛中充分感受團隊的重要性。在以上過程中，技術(shù)難題是一定會碰到的，為了保證項目能夠成功，專業(yè)教師通過尋求企業(yè)合作，讓企業(yè)也參與到項目實施中，同時也讓學(xué)生真正地參與到實際工作中去。

3.人才培養(yǎng)的結(jié)果。本次參與的“風(fēng)道管道清掃機器人”項目，在全國“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外創(chuàng)作科技大賽中獲得了湖北省一等獎，并獲得了發(fā)明專利一項。參與項目的7名學(xué)生中，除考研的學(xué)生外，其他學(xué)生均已在合作企業(yè)中從事相關(guān)的設(shè)計崗位。

五、結(jié)語

在經(jīng)濟與技術(shù)不斷發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的大學(xué)教學(xué)模式已經(jīng)越來越不適應(yīng)當(dāng)前企業(yè)對人才的需求，而CDIO教學(xué)模式的引入有助于解決這個問題。盡管目前CDIO教學(xué)模式出現(xiàn)的時間并不長，但已具有一定的成效。而獨立院校由于其特點，需要從小規(guī)模的試點開始，逐步探索出一條合適的創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案。

參考文獻：

[1]康全禮，丁飛己.中國CDIO工程教育模式研究的回顧與反思[J].高等工程教育研究，2016，(4)：40-46.

[2]詹華偉，張瑜，高金輝.基于CDIO的電子信息工程專業(yè)實踐教學(xué)模式的構(gòu)建與實施[J].實驗室科學(xué)，2016，(1)：6-9.

[3]胡興志，丁飛己，王紀(jì)坤.從CDIO教學(xué)大綱變動看CDIO課程改革[J].高等工程教育研究，2015，(3)：189-192.

[4]鐘壽仙，張瑛，郭紹輝.MPC-CDIO教育教學(xué)模式的探索與實踐[J].高等工程教育研究，2015，(2)：169-175.

[5]何朝陽，曹祁，杜樹旺，張英杰.基于C&P-CDIO模式的電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)[J].高等工程教育研究，2013，(2)：60-63.

[6]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)：88-91.