基于CDIO的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式的探索

代紅英 張仁永 李翠錦

◆摘 要：針對應(yīng)用型本科高校注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實(shí)踐能力的教育理念，本文提出了基于CDIO的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式。實(shí)踐證明，采用此培養(yǎng)模式后，學(xué)生的創(chuàng)新意識、技術(shù)實(shí)踐能力和工程應(yīng)用能力得到大幅度提升。

◆關(guān)鍵詞：CDIO；工程實(shí)踐能力；創(chuàng)新型工程人才

隨著電子信息產(chǎn)業(yè)需求的增長，社會對電子信息工程人才的需求不僅注重理論知識，更注重創(chuàng)新意識和工程實(shí)踐能力。電子信息工程專業(yè)需要獲得工程實(shí)踐能力的系統(tǒng)化訓(xùn)練，并要求具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識和工程應(yīng)用能力。因此，進(jìn)一步推動(dòng)電子信息工程專業(yè)教學(xué)改革，培養(yǎng)出社會急需的“工程型、應(yīng)用型”專門人才已成為教師的迫切任務(wù)。

1 人才培養(yǎng)模式

1.1 人才培養(yǎng)模式設(shè)計(jì)

電子信息工程專業(yè)結(jié)合“1+3”人才培養(yǎng)模式、“五結(jié)合五支撐”和“基于OBE的工程教育模式”形成了“基于CDIO的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式”。

“1+3”人才培養(yǎng)模式：即“1”條貫穿四年的素質(zhì)教育主線；按照通識課程、學(xué)科專業(yè)教育課程和行業(yè)教育課程等“3”個(gè)階段性模塊，構(gòu)建“通專行”三段式人才培養(yǎng)模式。

五結(jié)合五支撐：專業(yè)建設(shè)、專業(yè)教學(xué)、專業(yè)實(shí)訓(xùn)、專業(yè)實(shí)習(xí)和專業(yè)教師分別結(jié)合行業(yè)需求、案件、項(xiàng)目、崗位和員工的五結(jié)合，并分別由專業(yè)建設(shè)委員會、案例、項(xiàng)目、崗位和雙導(dǎo)師支撐的五支撐。

基于OBE的工程教育模式：以預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出為中心來組織、實(shí)施和評價(jià)教育的結(jié)構(gòu)模式。

1.2 基于CDIO的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式

1.2.1 CDIO的基本理解

CDIO是以學(xué)生為中心，通過建立系統(tǒng)研發(fā)的構(gòu)思（conceive）—設(shè)計(jì)（design）—實(shí)施（implement）—運(yùn)行（operate）全過程背景環(huán)境下的工程教育情景，構(gòu)建了專業(yè)層面的培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、教學(xué)方法等方面的理論與方法，并最終形成了培養(yǎng)未來一代工程師的創(chuàng)新教育模式。

1.2.2 整體思路

第一，培養(yǎng)什么學(xué)生？

根據(jù)CDIO畢業(yè)要求的12條標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合專業(yè)設(shè)置背景、行業(yè)調(diào)研、企業(yè)調(diào)研和高校調(diào)研確定人才培養(yǎng)使命、專業(yè)學(xué)科定位，形成專業(yè)目標(biāo)特色。

第二，如何培養(yǎng)學(xué)生？

在專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)方面，目標(biāo)細(xì)化到課程體系和各種活動(dòng)，要求詳細(xì)的知識、能力和素質(zhì)方面具有可操作性和可測量性。在課程計(jì)劃方面，促使知識—能力—素質(zhì)得到高度融合，專業(yè)學(xué)習(xí)效果傳遞到每個(gè)教育環(huán)節(jié)，形成若干個(gè)課程模塊。在教案或課件方面，課程目標(biāo)、課程大綱、相關(guān)能力在課程中的培養(yǎng)，形成教學(xué)方法和評估方法。在教學(xué)方法方面，我們可以采取項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法、翻轉(zhuǎn)式學(xué)習(xí)法、整合思維研究法、探究式學(xué)習(xí)法、問題導(dǎo)向法和案例導(dǎo)入法等等。

第三，培養(yǎng)怎么樣？

通過前面教育教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出（OUTCOMES），并依據(jù)CDIO畢業(yè)要求的12條標(biāo)準(zhǔn)跟培養(yǎng)目標(biāo)做環(huán)向比較，從而進(jìn)一步優(yōu)化專業(yè)學(xué)科定位和專業(yè)目標(biāo)特色。

2 課程體系

基于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建3層遞進(jìn)式工程項(xiàng)目為導(dǎo)向的一體化課程體系，本體系圍繞項(xiàng)目“電子信息工程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造”為主線展開，并配以“第二課堂”以提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實(shí)踐能力的課程體系。

2.1 3層遞進(jìn)式工程項(xiàng)目為導(dǎo)向的一體化課程體系

2.1.1 通識類課程

電子信息工程專業(yè)學(xué)生在大學(xué)一年級主修政治課程、自然科學(xué)課程（高等數(shù)學(xué)和大學(xué)物理等）、程序設(shè)計(jì)課程（C語言等）、電子信息導(dǎo)論課程等通識類課程。

2.1.2 專業(yè)類課程

電子信息工程專業(yè)學(xué)生在大學(xué)二年級主修電路與電子技術(shù)、信號與系統(tǒng)、通信原理、數(shù)字信號處理、單片機(jī)與接口技術(shù)、PCB設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)等專業(yè)基礎(chǔ)類課程。

電子信息工程專業(yè)學(xué)生在大學(xué)三年級主修嵌入式應(yīng)用技術(shù)、嵌入式應(yīng)用技術(shù)課程設(shè)計(jì)、EDA技術(shù)、FPGA技術(shù)、汽車電控技術(shù)、汽車CAN總線、通信接口技術(shù)等專業(yè)核心課程。

2.1.3 行業(yè)教育課程

電子信息工程專業(yè)學(xué)生在大學(xué)四年級主修嵌入式應(yīng)用技術(shù)綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)、汽車電子技術(shù)綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)等行業(yè)教育課程。

2.2 第二課堂

學(xué)生在電子創(chuàng)新中心和單片機(jī)應(yīng)用中心等第二課堂中設(shè)計(jì)與制造許多跟專業(yè)相關(guān)的電子信息工程系統(tǒng)，并通過全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、全國大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)競賽、重慶市大學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)競賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等各種競賽提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實(shí)踐能力。

3 結(jié)束語

從教學(xué)實(shí)踐結(jié)果可知，采用基于CDIO的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式后，教學(xué)效果、教學(xué)滿意度、學(xué)生創(chuàng)新意識和工程實(shí)踐能力均得到大幅度提升，總的來說，教育教學(xué)改革是比較成功的。

參考文獻(xiàn)

[1]教育部高等學(xué)校電子信息科學(xué)與工程類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會.高等學(xué)校電子信息科學(xué)和工程類本科專業(yè)指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范[M].北京：高等教學(xué)出版社，2010.

[2]顧佩華，包能勝，康全禮，陸小華等.CDIO在中國（上）[J].高等工程教育研究，2012（3）.

[3]顧佩華，包能勝，康全禮，陸小華等.CDIO在中國（下）[J].高等工程教育研究，2012（5）.

[4]代紅英，許癸駒，陳成瑞.基于CDIO的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式在電子技術(shù)類課程教學(xué)改革的探索[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2018（10）.

作者簡介

代紅英（1977—），重慶人，副教授，碩士研究生。

研究項(xiàng)目：重慶市高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：172037），重慶工程學(xué)院校內(nèi)教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：JY2016202）。