基于CDIO理念的車輛工程專業教育模式改革研究

摘要：依據以培養應用型人才為目標的CDIO高等工程教育模式，探討了基于CDIO理念的車輛應用型人才的培養目標與培養要求、能力培養大綱、人才培養方案與課程大綱，結合湖南省“十二五”車輛工程重點建設學科的建設實踐，提出了該專業基于CDIO理念的教學方式方法、課程內容重構、實踐教學環節強化、課程設置優化及教學質量評價體系的改革措施。

關鍵詞：CDIO；車輛工程；應用型人才；教育改革；實踐

作者簡介：劉孟祥（1973-），男，湖南邵陽人，湖南涉外經濟學院機械工程學院副院長，副教授，高級工程師。（湖南 長沙 410205）

基金項目：本文系湖南省普通高等學校教學改革研究項目（批準號：湘教通[2011]315號）、湖南省“十二五”車輛工程重點建設學科（批準號：湘教發[2011]76號）的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）26-0037-01

一、CDIO工程教育理念

CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate），即構思-設計-實現-運行，是由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究組織創立的工程教育理念[1]，是近年來國際工程教育改革的最新成果。它以產品研發到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的理論、技術與經驗。CDIO教學大綱、[2-3]教學框架體現了創新的教育思想。[4]它將大學工程類畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面。它采用培養目標、培養理念與課程體系的一體化設計，知識、能力和素質培養的一體化實現；課程體系、教學方法、學習方法、考核方式和持續改進的一體化設計的培養模式。[5-6]

二、車輛工程專業應用型人才要求

1.基于CDIO理念的人才培養目標與要求

以培養德、智、體、美、勞全面發展的，具備適應社會主義市場經濟和汽車工業發展需要，掌握車輛工程專業的基礎科學知識，掌握汽車設計、汽車制造、汽車技術服務的專業知識、基本技能和方法，具有較強的專業實踐動手能力和創新精神，具有從事本專業實際工作和應用研究工作的高素質應用型人才為目標。

畢業生應獲得知識和能力包括：機械工程、工程力學、電工電子技術、計算機應用技術、自動化、測試技術、市場經濟及企業管理等基本理論和基本知識；車輛構造、理論、設計、電子控制等專業知識和車輛產品設計制造方法；工程制圖、計算、試驗、測試、計算機應用、文獻檢索的基本能力，一定的綜合運用所學知識分析和解決車輛產品的設計開發、技術升級改造與創新能力；了解車輛工程學科的前沿技術、發展動態和行業需求、技術標準、行業的政策與法規；一定的車輛工程相關領域科學研究、科技開發、組織管理等能力。

2.基于CDIO理念的能力培養大綱

能力培養大綱包括：技術知識和推理——基礎科學知識（工程數學、大學物理、大學英語等）、核心工程基礎知識（繪圖能力）、高級工程基礎知識（材料、汽車構造、發動機原理、發動機理論、汽車理論及應用、電工電子技術）；個人能力和專業素質；團隊協作和溝通的人際技能；在企業和社會環境下構思、設計、實施和操作系統的能力。

3.基于CDIO理念的人才培養方案與課程大綱

培養方案主要包括：專業知識與應用技能的培養課程體系設計，以及專業知識與創新能力培養課程體系的設計。課程分為綜合素質課、工程基礎課、專業方向課與實踐課四個層次。綜合素質課重點培養職業素質與綜合能力素質；工程基礎課重點培養基本素質和理論知識基礎；專業方向課重點培養具體研究方向的專業知識和創新能力；實踐課重點培養工程實踐能力。

三、基于CDIO理念的車輛工程專業改革措施

以車輛工程專業中一個班為試點班，采用學生自主報名、學院CDIO項目組負責選拔的方式，組成車輛工程專業CDIO教學班，不組建新的行政班。

本試點班在人才培養、課程體系、教學方式方法、學生實踐與實訓、教學評價體系等方面進行立體式的全方位改革。

1.基于CDIO理念的教學方式方法改革

以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以“做中學”的方式將車輛工程課程知識有機地聯系起來。通過“做中學”來學習獲得新知識新方法，使學生具備知識的運用能力、“做中學”的學習能力、良好的交流能力和協作精神，以及較好的工程能力，以適應社會對人才的要求。

實現“以教師為中心”的教育向“以學生為中心”的教育的轉變，從強調“學什么”轉變為強調“為什么學”。支持引導學生自主選擇研究方向，對四年的學習和發展進行系統規劃；讓學生意識到“我是學習的主人”，從被動學習者變成主動學習者，進而選拔和著力培養研究型、工程型和復合型卓越工程師。把CDIO的思想融入課堂教學中，讓學生明確課程體系和汽車產業生命周期，明確課程要解決的問題和要達到的目的，進而自主思考和設計出解決問題的可行方案。

2.基于CDIO理念的課程內容重構

利用校企聯合培養的優勢，將汽車企業培訓課程內容有選擇性引入校內教學中。實行校企共同制定培養方案、共同構建課程體系、共同編寫教材、共同實施培養、共同評價培養質量的教育模式。

增設項目管理課程。引用企業項目的案例使學生自發形成模擬項目組，在項目各環節中扮演不同角色，在實際中應用并提升理論水平。

改革傳統以固定教材為中心的教學資源和教學組織形式，改為以工程項目完整性實施為目標的教學資源平臺建設。采取靈活多樣的教學形式，教師在組織教學內容時，也是以項目為目標進行。精選教材內容，注重形式的生動性，以學生理解與應用知識為目標，理論教學、實驗教學、應用分析和學生課外實踐能力培養相結合，提高學生綜合應用系統知識的能力。

3.基于CDIO理念的實踐教學環節強化

突出與地方制造業緊密結合：與長沙中聯重工科技發展股份有限公司簽訂人才定向培養協議書，開展訂單式培養；與湖南儀緯科技有限公司簽訂了產學研合作協議，開展生產、教學與研究相關的工作；與易通蓮花、湖大三佳、長豐動力、力宇燃氣動力、長豐汽車、湖大海捷、天雁機械、北汽福田等公司簽訂學生實習實訓與就業意向協議。

強化校內實踐教學基地：湖南省工程車輛底盤制造技術工程研究中心；三個校級中心（汽車工程中心、機電實驗中心、數控模具中心）；三個研究所（汽車工程研究所、機電研究所、材料成型及控制工程研究所）與機械設計室。增加投入，我校的機械工程實驗室設備總資產值達1500多萬元。

減少驗證性實驗，增加設計綜合型實驗和研究創新實驗。從科研項目中凝練出基礎型實驗、設計綜合型實驗和研究創新型實驗三個層次的題目，將科研成果轉化成教學手段。通過建立穩定的企業實習基地、依托重大項目的產學研合作方式實現做與學融合；通過輪崗實習、頂崗實習、項目學習模式以及通過合作育人、合作辦學、合作就業、合作發展的模式，為企業全方位培養工程人才。

4.基于CDIO理念的課程設置優化

基于CDIO理念的車輛工程專業課程設置如圖1所示。

5.基于CDIO理念的教學質量評價體系

建立與完善教學質量管理評估反饋與持續改進體系。評價體系以評價學生應用技能為中心，考試不再是主要的形式；以工程項目的完成過程及效果為主要手段，過程評價與效果評價相結合，建立可控的過程評價與激勵體系。

參考文獻：

[1]S.H.Pee，Helene Leong.Implementing Project Based Learning Using CDIO Concepts[EB/OL].http：// cdio.org/papers/papers.html，Implementing Project，2008-07-1.

[2]Edward F.Crawley.The CDIO Syllabus： A Statement of Goals for Undergraduate Engineering Education[EB/OL].http：//cdio.org/cdio-syllabus-rept/index.html，2008-07-1.

[3]康全禮，陸小華，熊光晶.CDIO 大綱與工程創新型人才培養[J].高等教育研究學報，2008，31（4）：15-18.

[4]潘柏松，柴國鐘，秦寶榮，等.機械工程學生創新實踐能力培養模式探索[J].高等工程教育，2008（S2）：40-43.

[5]顧佩華.從CDIO到EIP——CDIO汕頭大學工程教育與人才培養模式探索[J].高等教育研究，2008，（1）：12-20.

[6]陳冬松，孫陽春.CDIO工程教育模式下的工科院校人才培養途徑[J].現代教育管理，2011，（11）：34-37.

（責任編輯：劉輝）