基于CDIO的專業導引課的改革與實踐

溫 荷，羅頻捷

（成都東軟學院，成都 611844）

高考后，大部分新生帶著興奮、好奇的心情跨入大學的校門，他們都對未來有著美好的憧憬。然而隨著專業課學習的深入，一些學生卻變得茫然不知所措。經過多年的教學和調查，筆者發現，其原因主要是他們對專業的盲目選擇，導致學習目標不明確、學習方法不當，并且對將來可能從事的工作一無所知。所以需要一門課程對學生在專業、能力等方面進行指引，讓他們對未來幾年大學的生活和學習有一個較詳細的規劃。但目前國內真正行之有效地開設專業導引課的高校并不多，一方面是由于對該課程的重視程度不夠，認為導引課不涉及專業知識，可有可無；另一方面則是缺少該課程的理論指導，沒有一套完備的方案加以實施。

一、開設專業導引課的必要性

實際上，專業教育的目的不僅僅是知識傳授、能力培養、品德養成，更重要的還是要培養訓練學生的思維方式與思維能力[1]，為將來進入社會奠定良好的基礎。高校開設專業導引課有非常重要的意義。

（一）幫助大學生明確學習目標，規劃未來

大部分學生在高考填報志愿時，僅僅因為“熱門”、“盲目喜好”等原因，就選擇了自己根本不了解的專業。進入大學后，學校如果沒有開設專業導引課，不對專業的領域、前景及發展方向進行介紹，學生在專業知識的學習過程中，就可能陷入迷茫。而學生沒有一個明確的學習目標，就會出現學習動力不足、厭學等情況。因此，開設專業導引課，幫助大學生確定學習目標，做好未來規劃，是保證學生長期持續學習的一種有效途徑。

（二）了解課程體系架構，實現一體化教學目標

通過近幾年與大學生的接觸，發現他們大部分僅僅是按照學校規定的課程修讀，而不知道為什么要學這些課程，以及這些課程對他們將來的影響。這是造成學生孤立地學習各門課程而達不到良好學習效果的直接原因。圖1說明了導引課在課程體系中的重要作用。

圖1 一體化課程體系結構的表征

導引課位于拱形門木框架的中心，其作用是支撐由學科課程構成的石頭拱形門。當拱形門快要完成時，頂端課程或者總結性的設計——實現項目，將整個結構固定好。一旦蓋上了壓頂石，即所有的學科課程已經完成，這時可以將拱形門中心的木框架去掉。但如果沒有中心的框架是不可能建造出一個實際的拱頂的[2]。導引課相當于中心框架，它使學生對大學課程有一個快速的了解。

（三）激發學生學習興趣，調動其學習主動性

莎士比亞有一句名言：“學問必須合乎自己的興趣，方才可以得益?！敝Z貝爾物理學獎獲得者楊振寧博士也曾說過：“成功的秘訣在于興趣。”所以，激發學生的學習興趣是促使他們學習并獲得成果的最大動力。目前，大部分院校是按照傳統模式進行知識傳授的，他們以完成大綱中的教學內容為目的進行大班授課，忽視了學生的快樂、自信和創造力。學生在這種被動的應試教育環境中，很難成為社會最需要的創新人才。如果導引課能讓學生對專業和核心課程產生好奇，從而引發學習的欲望，這必將使學生的整個學習過程由被動變為主動，在知識、能力方面都達到較高的水平。

二、專業導引課開設現狀

導引課，很多院校也稱導論課，或概論課，通常是教學計劃中規定的第一門課程，它為工程實踐提供了一個框架。這個框架概括了一個工程師的任務與責任，并且概括了如何利用學科知識去執行這些任務，以及學生以個人或團隊的形式通過參與解決問題和簡單設計練習的方式去參與工程實踐。這種課程也包括培養人際交往的能力，這在培養計劃的開始階段是很必要的，它為學生掌握更高級的產品、過程和系統建造經驗做了準備[2]。

筆者在具體的調查中發現，目前大部分院校開設的導引課都存在以下問題：第一，教學目標不明確，這主要是由于缺少配套的教材，導致教學內容太過隨意，尤其是一些為新興領域開設的專業，很難找到適合該課程教學的資料；第二，師資匱乏，通常專業導引課對教師的水平要求較高，該課程需要專業知識廣泛、有企業工作經驗并善于研究行業前沿技術的教師擔任；第三，教學方法不完善，專業導引課與其它知識類、技能類的課程都有著明顯的差異，需要找到適合導引課特點的教學方法，才能真正體現該課程給學生帶來的價值。

三、基于CDIO的導引課創新方案

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程[3]?；诋斍肮こ探逃写嬖诘闹乩碚?、輕實踐的狀況，CDIO高等工程教育模式不僅傳授學術知識，還注意培養學生的終生學習能力、團隊交流能力和大系統掌控能力。CDIO在當前得到了國際高等工程教育界的認可，這種人才培養模式的理念主要體現在四個方面，即國際先進性、實踐可操作性、全面系統性及普遍適應性。[4]

成都東軟學院自2009年起，開始深入研究CDIO工程思想，并逐步將其引入各門課程，包括數學、英語、體育及計算機相關科目，“計算機科學與技術專業（物聯網方向）”的導引課在融入了CDIO的思想后，極大地激發了學生對本專業的熱愛，調動了他們對專業課程的濃厚興趣，解決了傳統專業導引課所面臨的諸多問題。

（一）按照CDIO教學大綱，確定導引課教學目標

CDIO教學大綱列出了一系列知識、能力和態度的學習效果目標，這些目標是根據當代工程實踐的準則推導出來的，包含了各種已知的能力，并由眾多領域的專家評審而確定的。CDIO教學大綱適用于工科的任何專業，圖2給出了通用教學大綱的最高層部分[2]。

圖2 通用教學大綱的最高層組織關系

CDIO教學大綱為工科的各個專業提出了三大能力目標：專業能力、素質能力和工程能力，這就為制定大學課程的教學目標指引了方向?！坝嬎銠C科學與技術專業（物聯網方向）”的導引課，教學目標是在學生心中建立工程師在社會中的工作和貢獻的框架，由此激發學生對工程領域的興趣和學習的主動性。其專業能力包含學生對所學專業理論知識、技術結構及課程體系的理解能力。素質能力體現學生在自主學習、團隊協作及口頭表述方面的能力。工程能力培養學生利用專業知識在企業和社會環境下構思、設計、實施、運行系統的綜合能力。

（二）將工程的全過程引入教學，讓學生體會“做中學”

以項目設計為導向、以能力培養為目標的CDIO人才培養模式，是要通過項目設計將整個課程體系系統地、有機地結合起來。所有需要學習和掌握的專業知識都圍繞項目設計這個核心展開，并與其融合在一起，形成一個整體。因此，可以依據項目所涉及的專業知識范圍，為學生設計一個壓頂石項目，作為學生的終極任務。然后從壓頂石項目中挖掘一個模塊，或是模擬的部分功能，作為基石項目，在導引課中進行介紹和開發。通過基石項目的實踐，學生可以體會到“做中學”的樂趣，激發對專業的熱愛。

我們為“計算機科學與技術專業（物聯網方向）”設計的壓頂石項目是一個智能車流管理系統，如圖3所示。它融入了該專業所有核心課程的知識和技術，讓學生深刻領悟到學習這些課程的重要性及課程之間的聯系。基石項目是一個用VB開發的紅綠燈控制系統，可以通過時間、人工干預、模擬車流量等方式控制十字路口紅綠燈的顯示。VB是一種極易上手的軟件開發工具，學生在教師的指導下，很快就能完成，并獲得一種學習的成就感。

圖3 融入專業核心課程的智能車流管理系統

（三）科學安排教學內容，合理分配學時

“計算機科學與技術專業（物聯網方向）”的導引課教學目標是按照“能力目標型教學模式”設計的，然后根據目標制定教學內容，如表1所示。

（四）提倡團隊協作，變被動為主動

學生以小組為單位進行學習，可以提高其團隊協作和溝通協調能力，這不僅是CDIO非常強調的能力，也是現在企業看重的能力指標。在導引課上，我們以三人為一組建立了虛擬公司，三位同學分別擔任該專業三個方向的技術人員：物聯網技術人員、軟件技術人員和數據庫技術人員。這些專業領域的內容主要由學生以自主學習的方式去了解和探討，然后在課堂上與同學分享，教師做出歸納、總結及評價。學生匯報、演說的情況（準備程度、口頭表達能力）可作為期末成績的部分考核依據?；椖咳匀灰詧F隊形式完成，包括項目的分工、實現、驗證等步驟。實踐證明，這些方法對激發學生學習興趣、提高學習效率是行之有效的。

表1 “計算機科學與技術專業（物聯網方向）”導引課教學內容及學時安排

（五）校企合作，引導學生做出理性、科學的職業生涯發展規劃

職業生涯規劃，是指個人對自己的興趣、愛好、能力、特點進行綜合分析與評定，結合時代特點，根據自己的職業傾向，確定最佳的職業奮斗目標，并為實現這一目標而做出行之有效的安排。職業生涯規劃能夠起到使學生充分認識自我、確立人生的理想和目標，并為之奮斗的重要作用。[5]

在缺乏有企業經驗的指導教師的情況下，導引課可以通過校企合作，邀請相關專家到校講座，指導學生做出理性、科學的職業生涯發展規劃?；蛘邔⒉糠终n堂拉到企業中去，激發學生的求知欲，增強其對企業運營的感性認識。

四、結束語

綜上所述，在大學開設專業導引課是非常必要的，它既可讓學生知道這個專業及相關產業行業目前的現狀及未來的發展趨勢，同時也能引起學生對職業的好奇，從而激發其對專業的興趣。在此前提下，可以幫助學生做好職業生涯的規劃并在此過程中使其能獲得方法和能力。CDIO工程思想為導引課的開設指引了一條光明的道路，解決了目前教學資源不足、師資匱乏等問題。實踐證明，專業導引課在CDIO理論的指導下，能夠發揮更大的作用，使學生終身受益。

［1］楊曉東，崔亞新，劉貴富.試論高等學校專業導論課的開設［J］.黑龍江高教研究，2010（7）:147-149.

［2］Edward Crawley，Johan Malmqvist，Soren Ostlund，Doris R.Brodeur.Rethinking Engineering Education:The CDIO Approach［M］.Springer Science+Business Media，LLC，2007.

［3］謝清明.論CDIO培養模式的教育理論基礎［J］.教育與職業，2010（9）：184-185.

［4］錢猛，王慶亞.開放實驗室的建設與管理［J］.實驗科學與技術，2008，25（1）：123-l25.

［5］張甲勇，徐國君.基于未來訴求的經管類專業人才培養模式探索［J］.煤炭高等教育，2008（5）:98-100.