基于CDIO的工科高職創新人才培養模式研究與實踐

【摘要】培養具有創新精神和創新能力的高技能工程技術人才是工科高職院校所面臨的重要任務。文章分析了目前高職學生創新能力現狀及成因，并且圍繞CDIO理念，以課程體系改革為核心，以多課堂教學平臺建設為重點，以開放性教學管理體制改革為推手，在人才培養方案中融入創新因素，從而改革人才培養模式。

【關鍵詞】高職；創新能力；CDIO；人才培養

《國家中長期人才發展規劃綱要》（2010-2020年）、《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》（2010-2020年）與《國民經濟和社會發展“十二五”規劃綱要》都將創新人才的培養作為我國未來5到10年的重要戰略目標。工科高職院校培養的人才應該是未來的高級技術工人、高級技師、工程師。中國是制造大國，正在積極掌握核心技術，實現從“制造”到“創造”或從“制造”到“自造”的轉變。工科高職院校培養的學生的解決實際問題的能力、創新思維意識直接影響企業的效率、效益、成本與競爭力。而這些必須由高職院校按職業教育的方法來實施培養。研究以創新型人才培養的理念創新為先導，圍繞創新型人才培養模式改革與實踐展開工作，對于當前創新人才培養落實到教學中具有重要意義。

一、目前高職學生創新能力現狀及成因

當前，高職學生創新能力的培養已經引起教育界越來越大的關注。國內高職院校已經普遍重視大學生創新能力的培養，積極地開展了大學生創新能力培養體系的建設和實踐，提倡和鼓勵大學生參加創新活動，提出了一些創新評價標準和實施辦法，并設立一系列激勵機制和制度保障。但是總的說來，理論上的改革成果居多，高職院校自身實踐層面上變革的意義不大。并且培養的效果還不夠深入和廣泛，基本主要體現在一些課外制作、大賽獲獎上，個別的能發表論文、申請專利，但是能實際參與工程項目研究的少之又少，成果可以投入市場進行產業轉化的更是鳳毛麟角，更談不上對后期創造性工作起助推作用。

（一）高職學生創新能力現狀

創新能力是指在前人發現或發明的基礎上通過自身的努力、創造性地提出新的發現、發明或改進革新方案的能力。目前，我國大學生創新能力普遍比較低。這主要表現在：第一，缺乏創新觀念和創新欲望。第二，缺乏創新的毅力。第三，缺乏創新所需的能力。第四，參與創新活動的學生人數較低。

隨著招生門檻逐年下降，高職院校學生素質不同程度的下降，最為普遍和突出的表現是被動式學習的慣性和機械性思維的惰性。一方面，長期應試教育和從小職業觀教育缺乏，使得大部分學生求知欲淡薄，對大學課程的學習仍抱著中小學時期“等待喂食”的習慣心理。平時機械地按照指導教師的要求進行學習和操作，很少去想我應該怎么做，為什么這樣做，怎樣做更合適的問題，將學習、動手和主動動腦割裂開來。另一方面，創新活動是厚積薄發的實踐活動，要求具有相當的能力和知識積累。雖然有些學生渴望創新，但理論根基不厚實，工程實踐經驗嚴重不足，更欠缺理論聯系實際的方法和能力，故而不知如何創新。

（二）影響高職學生創新能力培養的教學因素

1.教學管理上重數據輕實質。學校對教學管理的重心往往放在各種教學資料、教學指標的剛性檢查、學生考試成績和獲獎個數等級等的統計上，并以此作為考核教師教學水平的依據。教師的教學規范有余，自由不足，并且重教學項目輕常規教學。

2.教學內容上重知識輕應用。由于種種原因，很多教師在教學中按部就班傳授了各種“是什么”或“為什么”的知識，但是鮮少針對不同專業聯系職業現場講解這些知識“如何選擇和應用”，更談不上跨專業跨領域知識的融會貫通。

3.教學方式上重傳授輕探索。由于工作繁忙、學生底子薄，我們往往只注重學生的學習結果，完成教學任務，對學生的探索學習只限于鼓勵。教學過程中不斷灌輸、傳授、演示，缺乏對探索學習的引導和必要的“強迫”。

二、CDIO與創新人才培養

創造性人才的核心素質包括創造性思維和創造性人格。創造性思維的發展是一個受各種因素制約的復雜的動態過程，呈波浪式上升趨勢，兒童青少年時期是個體創造性思維發展的關鍵期，國內外的研究表明；創造性人才具有的認知特點包括語言流暢、喜歡提問、善于質疑、想象力豐富、具有獨立判斷能力、善于新穎地處理問題等。

（一）創新教育的內涵

1.創新意識的培養。創新意識是開展創新活動的前提。培養學生的創新意識，重點是培養推崇創新、追求創新、求新求變、積極探索的精神。

2.創新能力的培養。堅實的理論知識是創新的基礎。我們一是要為學生構建創新的知識結構，體現扎實性、廣博性、前沿性及綜合性；二是要加強培養學生獲取知識和運用知識能力、信息加工能力、科學研究能力、動手操作能力。

3.創新方法的培養。科學的方法是深化認識、提高實效的工具。開發創新能力的一個重要途徑是主動學習并熟練運用各種創新技法。培養學生不囿于他人的固有方法，獨立地開創新的科研方法。

（二）CDIO教育理念

CDIO是國際工程教育與人才培養的創新模式。CDIO是由MIT和瑞典皇家理工學院等四所大學經過多年的研究、探索和實踐，于2004年提出的一種新型國際工程教育模式。該模式以產品和系統的構思——設計——實施——運行的整個生命周期為載體，使學生以主動的、實踐的方式學習和獲取工程設計和研發能力。較之傳統教學模式，CDIO模式以實際項目為載體，更加強調扎實的工程基礎知識、實踐動手能力、解決實際問題能力的培養，因此能夠更好的滿足工科院校培養現代工程技術人員的要求。

CDIO的目標是通過參與真實項目的研發過程，使學生在大學學習過程中，能夠更深地掌握基礎知識和技術，不只是停留在對概念的原理簡單地應用，而是可以在各種各樣不同的情境或特例中靈活地應用基礎知識和概念的原理，使這些知識和概念成為學生能夠永久存留下來的價值。同時能夠培養學生從事相關項目開發所需的綜合能力，包括自主學習能力、團隊溝通協作能力、創新能力等等，這也正是CDIO工程教育模式的核心內涵。通過多年的實踐證明，在工科院校，基于CDIO理念的理論和實踐教學，對于培養學生的實際動手能力和創新思維能力，效果明顯。

三、基于CDIO的工科高職創新人才培養模式改革

在實現高職人才培養模式有效改革的過程中，“課程、課本、課堂”無疑是人才培養模式改革的主要落腳點，也是教學改革的重點和難點。我們圍繞CDIO理念，以課程體系改革為核心，以多課堂教學平臺建設為重點、以開放性教學管理體制改革為推手，在人才培養方案中融入創新創業因素，從而改革人才培養模式。

（一）構建基于CDIO的課程體系

1.根據職業崗位要求明確培養目標，優化課程結構，更新教學內容。

我們的培養目標一定是與專業關聯的懂管理的工程技術人員和懂技術的工程管理人員。CDIO模式下培養出來的工程師是在知識、能力和素質三位一體全面發展的、綜合素質高的、博學多才的、精通專業技術技能的社會創造者和創新者。

因此在課程結構方面：

1）強調實踐技能，增加實踐時間。在現有的基礎課程系統、能力課程系統、素質課程系統的“三系統”課程體系中增加課程的實驗、課堂練習、實訓、實習時間比例，實踐訓練與理論講授的時間比例應在1：1以上。值得注意的是越是“強技能”就越是應“厚基礎”，CDIO強調“知識傳授與能力培養并重”。對于專業基礎理論知識的深刻把握非常重要，要求通過實例的反復分析、演算、推導掌握各種定理、公式的應用條件、場合，能舉一反三，靈活應用。2）重視綜合素質，拓寬素質課程范圍。為培養適應能力強的綜合性人才，素質課程系統中增加管理、經濟類課程，例如生產管理、成本分析、市場營銷、組織行為學等。3）滿足個性發展，多樣化課程結構。為促進個性化發展，盡量為學生提供更多的發展方向選擇。調整必修和選修課程比例。減少必修課程數量，以專業大類設置專業必修課程；增加選修課程門數和種類，以專業設置專業限選課，以專業方向設置專業任選課，以跨學科綜合素質培養設置公共任選課。

在課程內容方面：

1）注重基礎理論的應用性和學科關聯性。創新需要豐富的知識做基礎，并且要善于發現事物之間的區別和相互的聯系。教師分析基本原理的同時以案例的形式分析該原理在實際工程中的應用，并且介紹本學科最前沿的理論，關注本學科與其他相關學科內容或者方法上的聯系。這樣能使學生站在學術前沿來看待所學的容，深刻地領悟所學學科的實踐意義，大大激發學生學習興趣，并讓學生對相關領域生疑。2）按照工作過程設計專業課程和實踐環節內容。依據CDIO基于產品系統研發的全過程的角度出發，針對企業對人才的現實要求，采用系統的觀點，根據工程實際項目選取典型工作任務設計課程的內容，重點體現出專業知識技能的實用性。需要強調的是工作任務是基于企業和社會環境的，是實際可操作的，是與時俱進的。所有授課時具體實施的項目是隨著時間動態調整的，絕對不能一次設計十年不變。3）課程設計系統化。所有課程、環節的項目設計應該是在專業課程體系整體框架內進行全盤考慮。將知識技能進行分解、重建、排序，把互相關聯、相互連接的課程內容進行有機的結合，根據分析結果設計一系列工作項目作為學生的學習情境，納入不同的課程和環節中。這些工作項目由易到難，由簡單到復雜，并且涵蓋了人才培養所需的各方面能力的培養。

2.根據授課內容和對象，豐富教學手段和資源，靈活多重選用教學方法和評價方法。

通過多年的改革和實踐，現在教師們在授課時早已告別了“粉筆+黑板”和“講授法”的傳統模式。在教學手段上普遍采用了多媒體教學、現場教學等，在教學資源上補充了大量的網絡資源，在教學方法上更是百花齊放，例如“案例法”、“頭腦風暴法”、“卡片法”、“角色扮演法”等。為了突出學生動手能力、知識應用能力和創新意識、創新精神、創新能力的培養，還應該重點注意以下幾方面：

1）授課中以啟發和引導為主，鼓勵發表個人講解，給出“研究性”課外題目強迫學生探索和思考，并納入考核。2）課堂內注重精講多練，講課進度逐漸加快；設置一定量的課外預習內容，難度逐漸增強，從而培養學生獨立學習能力。3）根據項目任務補充自編活頁教材或出版校本教材，內容上逐年更新，教師間資源共享。4）實踐性強的理論課程和實踐環節配備校外兼職教師，保持課程始終與企業實際工作的一致性。5）理論課成績考評包括課內出勤、練習、發現問題、回答問題情況和課外復習性作業、預習性作業、研究性作業完成情況；實踐環節成績考評主要依據項目任務方案設計、完成程度和團隊協作情況。6）為保證對學生學習要求的一致性，以上要求對所有課程全部任課教師適用，堅決避免只是部分或個別老師執行。7）加深產學合作，獲得實踐環節的材料、設備、場所的支持。

（二）構建高效多能的多元課外課堂教學平臺

課堂內的教學是面向所有學生統一開展的，多樣化的選修課可以樹立學生不同的專業方向，而通過豐富多彩的個性化課外活動進行分類教育，更能調動學生學習的興趣，發揮學生的主體性，培養其個性和創新能力。目前主要的課外課堂活動形式有：科技興趣小組、各級各類專業競賽、科技講座、科技自愿者服務……為了進一步提高學生培養質量，發揮多元課外課堂的作用，還可以從以下幾方面努力。

1.成立一個統一獨立的管理部門或機構。該機構負責所有以學生為主體的科技類課外活動，對學生、教師統一管理。該機構直接對學院負責，既不隸屬于學生系統也不隸屬于教師系統，充分尊重學生和教師兩方面的權益。同時由該機構負責就活動內所涉及到要與其他部門對接的工作進行協調處理，例如：設備耗材管理、校外競賽報名、成果申報等。這樣做能提高課外科技活動的地位，受到重視，也能讓指導教師減壓從而把精力盡可能的放到科技活動內涵中去，做出更大的成果。

2.建立分類別多元課外課堂。1）多元課外課堂以課外興趣小組為主線。根據研究方向以教師或教師團隊為單元成立各種各類的興趣小組。興趣小組的宏觀管理模式可以參照公司的經營管理方式。興趣小組成立只需一次申請審批，獲批后長期有效，每年進行課題檢查和資格年檢。這樣既簡化了工作，又便于教師長期連續工作。教師各種縱向、橫向的課題也可以依靠自己的興趣小組團隊，由于研究方向明確，學生入隊時間可以延續3年，平時對學生相關的技能訓練和培養針對性較高，所以也提高了學生參與教師課題的可能性，在課題的進行中，學生可以輔助老師進行課題調研、基礎分析、簡單設計等工作，甚至還可以有自己的創新活動出專利和論文。2）多元課外課堂以實際工程項目為依托。項目來源不能從書本中來，應該從企業來，從市場需求中來。項目實施按照企業實際項目開展步驟和方法進行，強調項目的最終實現。所以每個課外興趣小組團隊都應該有多個校外企業為合作伙伴，或者與學院科創園建立合作關系，定期去企業參觀或實習，定期聘請企業工程師到校指導或作報告。

3.建立配套的獎懲制度。對于各類課外活動應配套相應的獎懲制度，經過調研后制定學生學分或獎金獎勵標準，制定指導教師科研分或課時獎勵標準，該標準能如實反映師生的勞動付出和成果大小。管理部門對所有活動進行全程跟蹤管理監督，對弄虛作假等行為給予相應的懲罰，做到公平公開。

（三）建立開放性、多樣化的教學管理體系

學生的創新精神和實踐能力來源于學生個性的充分發展和教師智慧的充分發揮。

一方面，在日常管理中，為教師松綁。教師在教學形式上有充分的自由，對于教學計劃的執行可以根據實際學生學習情況彈性調整，對于教案講義等教學資料允許個性化處理。對教學考核主要來源于學生評價和學生選課情況。大大降低教師的課內教學工作量，增加課外教學工作量，二者比例可達1：1。

另一方面，在教學管理中，給學生選擇。實施彈性學習制度，學生按照專業大類招生，自主地選擇專業方向。采用“合格+特長”的學分制考核評價模式，通過分類、分階段考核評價綜合得分的方法對學生的學業成績進行評定。對部分難度較大的課程實施分班上課、分層考核，充分兼顧學生的智力差異。同時，在整個教學計劃中留有10%左右的任意選修學分，學生可以根據自己的興趣愛好、特長特點進行選學。部分實踐環節可以用參加相關項目或競賽或學術論文、專利代替。從而實現共性教育與個性教育的結合，達到全面提高學生知識創新能力的目的。

四、結語

目前，高職院校學生的創新能力培養還存在諸如制度建設相對滯后、實踐教學條件比較落后、教師工程科技能力參差不齊、產學研合作內涵深度不夠等不足。但是在知識經濟時代，人才特別是應用型創新人才對于一個國家的綜合實力有著不可小覷的決定性力量。所以，結合CDIO理念，進一步改革人才培養方案，培養學生的創新精神和實踐能力，任務是長期而艱巨的，需要我們不斷轉變觀念、拓展思路、付諸實踐。

參考文獻

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項目來源：南京化工職業技術學院國家骨干院校建設專項研究課題（項目編號：NCCTggyb31）。

作者簡介：馮薇（1974—），女，重慶人，副教授，南京化工職業技術學院應用電子技術專業負責人，研究方向：應用電子技術。