基于CDIO模式的實踐教學環節設計與實施

摘 要 通過CDIO工程教育模式在專業課程實踐教學環節中的應用，合理選取職業崗位工作任務設計實訓項目內容，消除學生在知識與實踐技能結合方面存在的缺陷和不足，同時培養自我學習、分析處理、思維創新、團隊協作溝通等職業綜合能力。

關鍵詞 CDIO 實踐教學 信號工 能力培養

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

1 CDIO工程教育模式導讀

CDIO工程教育模式起源于發達國家工業界對工程技術人才培養的需求，目的是擺脫工程教育與實際工程能力培養脫節的問題，它是在2000年由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等4所大學組成跨國研究團隊，參照工業界的需求以及美國工程教育認證權威組織ABET的標準EC2000制定并創立的，其中C代表構思（Conceive）、D代表設計（Design）、I代表實現（Implement）、O代表運作（Operate），是國際工程教育改革的最新成果，較好地滿足了產業對工程人才質量的要求。CDIO模式下的培養目標是符合產業需求的，這個目標是全方位的，它不僅注重專業知識和實踐能力，還注重發現問題、解決問題、思維創新、團隊協作溝通能力以及自我學習能力等職業綜合能力，涵蓋了在組織中從事工程工作所需的全部能力。

2 應用CDIO模式進行實踐教學的必要性

我院鐵道通信信號專業人才培養目標為：具備從事鐵路信號工崗位的專業能力和職業素養的技術人員。在《信號工國家職業標準》中列出了對從業人員職業技能的要求，包括以下幾個方面：測試檢修設備能力、處理故障能力、施工作業能力以及技術管理和技術培訓能力（技師、高級技師），從中透射出信號工崗位是一個知識與技能并重的技術性崗位，工作內容既包括按規定作業程序進行設備日常檢測，也需要進行故障查找處理以及工程設計與施工，由此可見在專業課程的實踐教學環節中不僅要強調動手能力，更要培養學生的自主學習和分析處理能力，避免機械地按照老師給出的既定方式進行實驗實訓，陷入“知道這么做，不知道為什么這么做”的境況，因此在實踐教學中應用CDIO理念，是一種符合要求的、并能達到預期培養目標的模式。

3 基于CDIO模式的實踐教學環節設計與實施

本專業課程內容的選取是跟企業現場崗位知識技能緊密聯系的，在實踐教學環節設計過程中應當結合CDIO理念并以崗位工作過程為導向，最終確定合理的實訓項目內容，準確定位職業能力培養目標，形成“以崗導學、依崗強技”的專業課程實踐教學特色。

同時，使學生具備工程實踐能力是CDIO反復強調的，實際上，在CDIO模式下，每一個實踐環節也都可以采用構思、設計、實施、運行四個階段來實現，如圖1所示，下面就以鐵路區間自動控制系統維護課程中的實訓項目之一“自動閉塞四線制改變運行方向電路施工”為例說明CDIO模式實踐教學實施過程。該項目在區間信號一體化實訓室進行，基于ZPW-2000A無絕緣軌道電路試驗系統，指導教師為校內專任教師和校外企業兼職教師各一名，采取鐵路電務工程部門工作組織模式，指導教師任項目負責人，學生扮演項目組組長和技術人員。

3.1 構思階段：明確任務，即要學生明白準備做什么

教師下發工作任務單，要求按照四線制改變運行方向電路的組合配線圖表完成一個組合的內部配線及組合側面端子的配線，并進行導通試驗，最終能夠正常投入使用。這一階段，由教師提供電路原理圖，將實訓系統電路組合中各個繼電器的具體位置和實現功能進行實物對應講解，并回答學生疑問；學生在此基礎上自主探究，通過查閱教材、資料，相互交流，進一步熟悉電路圖，懂得組合配線表的制作方法，明確完整的任務要求。

3.2 設計階段：任務準備，即要學生計劃準備怎么做

學生分組建立項目小組，推選項目組組長，進行任務描述，明確任務目標，然后各小組對任務計劃進行討論，根據以往的實訓經驗，設計制作組合配線表、探討配線、焊接方法，并向教師反饋。對于學生提交的計劃，教師僅給予點評和提供參考意見，對于需要修改的地方，告訴學生查閱哪些資料，讓他們自己從中找到更好、更合適的方法，反復推敲最終確定項目完成計劃和具體實施方案。

3.3 實現階段：項目實施與監控，即學生分工合作按照計劃完成任務

各項目組根據設計步驟循序漸進實施項目工程，在這一過程中，教師進行工程監理監控，對學生不規范、不安全的做法給予糾正并指出工程施工不按要求實施的危害性，學生在完全真實的項目施工中感受到現場工作的氛圍，加深對配線、走線、焊接、扎把等工程技能的學習和認知，大大增強實踐動手能力，避免專業核心課程的技能學習出現“紙上談兵”的情況。

3.4 運作階段：評價任務完成情況，即學生自行反饋，教師進行檢查評判

施工結束后，學生按照計劃書自行進行開通調試，發現故障時通過查閱資料、咨詢教師、討論分析逐一解決，進一步掌握設備維護知識，最終完成導通，系統能夠正常使用，發現、分析、解決問題的實踐技能得到提高。教師作為項目負責人對整個工程進行驗收，會同小組成員對完成情況做出總體評價，同時組織各小組自評、互評，根據考核評價表給出施工成績。

最后，整個項目結束之際，還要進行與崗位技能鑒定一致的實作考試，考查學生在規定時間內能夠按照正確的故障處理程序，獨立處理一個斷線故障。

4 結語

CDIO工程教育模式最大的特點是注重綜合素質的培養，通過一系列循序漸進的實踐環節，學生能夠真正掌握專業知識與技能方法，培養系統思維能力，提高自我學習能力，全面提升崗位職業能力，達到與企業無縫連接，“雙證”獲得率明顯提高，為今后走上工作崗位奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1] 王剛.CDIO工程教育模式的解讀與思考[J].中國高教研究，2009.5.

[2] 勞動和社會保障部.信號工國家職業標準[S].中國鐵道出版社，2005.12.

[3] 李輝.高職課程CDIO教學模式的設計與實施[J].計算機教育，2010.11.