CDIO培養模式在工程類人才培養中的重要作用

【摘 要】為了適應世界經濟的發展需要和對創新類人才的需求，在“實踐中學”已成為工程教育改革的主要戰略。而CDIO教學模式是真正體現實踐教學較好的教學模式，是對課堂教學的一種徹底改革。本文介紹了CDIO模式的特點，并結合高分子絕緣材料專業初步分析了其可操作性。

【關鍵詞】工程教育改革 實踐教學 CDIO模式 高分子絕緣材料

目前，在我國高等學校工程教育的教學工作中，課堂授課一直是一種主要的教學形式，以傳授知識為目的，授課形式主要采用“板書+講解+掛圖”或“多媒體+黑板”的教學模式。這種教學模式是以教師為中心、以書本為中心、以課堂為中心的單一教學方法。基本是“滿堂灌、注入式”的教學模式。教師是主體、學生是客體。教師注重向學生灌輸知識數量，習慣用現成科技知識去充斥學生頭腦，學生學習的只是前人留下的知識，最后的評定方式是以學生記憶知識的多少來衡量。學生追求的是書本上或教師給出的標準答案，在課堂上沒有提出問題的機會，脫離工程類人才培養方式的特點，學生受到的只是思維的培養，而動手能力、實際操作能力和創新能力卻大大的被忽視。這種教學方法長期下去，學生缺乏學習熱情、思維會受到抑制，不利于學生創新能力的培養和提高。而作為工程類高等院校的社會責任是培養具有綜合能力的復合型人才，這些人才將是國民經濟建設的主力軍，一定程度上代表了一個國家創新思維水平，因此，目前這種培養模式應該改變已經是迫在眉睫的了。

CDIO培養模式側重課程學習與項目設計相聯系，培養學生的工程實踐能力。CDIO的培養目標是：理論知識與推理、個人與職業技能、團隊協作與溝通能力，在企業和社會環境下構思、設計、實現和運作等四個方面的能力。CDIO教學模式將培養目標融入整個課程體系中，每一個能力點都具體落實到課程和課外實踐環節中，CDIO注重實踐性教學和實際動手能力的培養，主張課程實驗教學應該從具體實際出發，然后上升至理論，最后再回到實際操作中，以創作產品為最終的教學目標。以工程項目從研發到運行的生命周期為載體，通過項目設計將整個課程體系系統地、有機地結合起來，學生以主動的、實踐的方式參與到課程的各個教學環節。CDIO提倡“做中學”“學中做”和“基于科研或工程項目中學習”這種模式，提出了系統的能力培養、實施指導，以及實施過程和結果檢驗的標準，具有很強的可操作性。CDIO標準中提出的要求是參照工業界的需求，將工業企業界對人才的具體要求與教學大綱、教學計劃以及課程設置，通過每一門課、每一個教學環節來落實產業對能力的要求，以滿足企業對工程人才質量的要求。總之，其基本原理是以典型產品為學習載體，以工程方法為手段，將產品工程成功的理念、方法、技術、過程、標準、環境與經驗應用于教學內容和教學方法，在CDIO背景環境構建實踐教學體系，并參照企業生產管理的制度和經驗實施教學，使行業、職業、學業和就業相互交融，培養高素質的技術應用型人才，是一種培養工程類人才行之有效的方法。

傳統教學方法和現代教學方法是兩種教學體系、兩種思維。從古至今在高等教育中所采用的教學方法大都是以教師在課堂傳授知識為主要特征的教學方法，將現代教學方法界定為：在現代社會中產生的、反映現代社會發展對人才培養要求的那些新的教學方法，如：啟發式、體驗式、暗示法、提問式或觀摩教學、多媒體教學、現場教學、互動教學等教學方法，在現代高等教育教學活動中，這兩類對立的教學方法是并存的。傳統的教學方法經過幾千年的運行，也在不斷地完善，到赫爾馬特時期臻于完善。

“教育即生活”“教育即生長”“教育即經驗的改造”是杜威教育理論中的三個核心命題，這三個命題緊密相聯，從不同側面提示出杜威對教育基本問題的看法。以此為據，他對知與行的關系進行了系統的論述，同時提出了“做中學”的原則。而“做中學”的原則有利于建立現代教學中的新型師生關系，從根本上改變了傳統的師生關系。“做中學”的原則與實踐教育的目的是一致的。全世界有幾百所大學成功實施了做中學的教學理念，培養的學生理論聯系實際，具備各種實際能力，深受企業界的歡迎。依據CDIO工程教育模式，結合哈爾濱理工大學絕緣材料專業的專業課程教學工作，本著針對現有的教學方法與現代教學手段改革與探索的目的，對現代教學方法和教學手段的改革、創新進行探索性研究，研究動態專業課程教學方案的調整并制訂本科課程教學計劃與教學大綱及新的教學質量評價體系，嘗試在絕緣材料專業本科教學活動中進行CDIO模式的教學改革。以哈爾濱理工大學高分子絕緣材料專業方向為例，我們開展了多種形式的實踐教學環節，其中包括：認識實習、技能訓練、學年設計、課程設計、生產實習、與企業聯合培養、利用教師與企業間的項目合作機會以及聘請本專業方向的校友給學生做專業指導等方式，效果非常顯著，學生的就業率達到90%以上，而且得到同行業的認可。取得的效果是很顯著的，而且具有一定的研究價值、應用價值和推廣價值。

現代教學方法的主要特點：

（1）發現學生的智慧和潛能。這是現代教學方法的時代特點。其典型代表是布魯納的發現法之所以風靡全球，原因是它適應了開拓學生創新精神與實踐能力的時代要求。年輕學生的思維較活躍，發現法有利于提高學生的智慧潛力。

（2）調動學生學習積極性和充分發揮教師指導作用相結合。現代教學方法既重視學生學習的積極性，又肯定教師的主導作用。現代教學方法是以發展學生的內部潛能為出發點，使學生對知識產生興趣，抽象的理論知識與實際生活相結合，讓學生感覺知識淺顯易懂，不能產生畏懼感，發揮學生發散思維的能力，形成學生自身對知識有強烈的吸引力和攝取知識的急迫性，這樣會收到更好的教學效果。

（3）注重學生學習方法。教學方法實際上包括兩個方面，一方面是教師“如何教”，另一方面是學生“如何學”，二者有著必然的聯系。教法通過學法體現出來，而學生學習效果的好與壞要通過在實際操作過程中體現出來，通過創新能力得到展示。

（4）重視學生的學習興趣。在教學過程中，從學生的心理活動觀察學生的學習情緒，學生在學習過程中一定伴隨有情感。學生對教材具有內在的興趣，這是對學習效果最有利的。

本科教育是高校發展的基礎，尖端科研是高校發展的龍頭。高等教育迅速發展的同時，也帶來許多問題，諸如：生源質量普遍下降、數量增大、教學體制滯后，師資不足、教學觀念陳舊、教學設備不足等。高校提供的畢業生素質是否全面、能力結構是否合理、是否合乎社會需要等因素都將直接影響學生畢業就業數量和質量，也直接影響國家對專業技術人員的需求，因此對高等學校培養模式的研究也具有一定的現實意義。該課題的研究有利于高分子絕緣材料專業的“卓越工程師”培養，使培養出的學生更適合于實際生產的需要。

因此，要做好高等院校的質量工程就有必要在CDIO教學模式下對本科學生的創新能力和綜合能力得到全面的提升，這種教學模式針對高校的質量工程是非常有益的。

【致謝】

本論文得到了黑龍江省教育廳教學改革項目（JG201201081）和哈爾濱理工大學教學改革項目的資助。

【參考文獻】

[1]查建中. 論“做中學”戰略下的CDIO模式[J]. 高等工程教育研究， 2008（3）：1-9.

[2]凌芳，呂恬生，范成杰，等. 以CDIO模式推進工程實踐教學改革[J]. 實驗室研究與探索. 2220， 10， 29（10）：141-142.

[3]劉京志，李寧，胡景凡，等. 基于CDIO模式的軟件項目綜合實踐課程教學改革研究與實踐[J]. 計算機工程與科學， 2011， 33（A1）： 34-37.