CDIO理念下機械卓越工程師的培養

王成軍+沈豫浙+黃如杭

[摘 要] 通過分析高等院校工程教育中校企合作進行實踐教學存在的問題，借鑒CDIO教育理念，結合安徽理工大學實施機械卓越工程師培養的實踐提出了聯手中小企業實施“卓越工程師計劃”、構建多體聯合實踐教學平臺的培養模式，以期為同類專業實施“卓越工程師計劃”提供建議和參考。

[關鍵詞] 卓越工程師;中小企業;校企合作;項目教學;培養模式

[中圖分類號] G642.0 [文獻標志碼] A [文章編號] 1005-4634（2014）04-0090-03

0 引言

國家教育部實施的“卓越工程師教育培養計劃”是我國高等工程教育的重大教改項目，旨在改革工程教育人才培養模式，創新校企聯合培養人才機制，使高等工程教育主動服務國家的戰略需求和行業企業的需求，確立以德為先、能力為重、全面發展的人才培養觀[1-3]，著力提升學生的工程素養，側重培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力。“卓越工程師計劃”提出的工程教育改革的重要特征之一便是要回歸工程，產學研相結合，以強化學生的工程實踐能力與創新能力作為人才培養模式改革的重點。因而，校企合作便成為實施“卓越工程師計劃”的重要途徑和有效載體，對工程人才培養具有十分重要的作用。而校企深度合作、構建校企聯合培養體和工程人才成長環境成為實施“卓越工程師計劃”、培養機械卓越工程師的關鍵。

安徽理工大學機械設計制造及其自動化專業在傳承已有的高素質工程人才培養成果的基礎上，依托高素質師資隊伍和地緣優勢，聯合中小企業構建校企聯合培養體，優化課程體系、強化實踐教學和創新教育，探索出了一套特色鮮明的卓越機械工程人才培養模式和培養體系。

1 校企聯合培養現狀

中國的工程教育經過多年的發展雖已具備較好的基礎，大致能滿足社會對各類工程技術人才的基本需求。但在社會經濟快速發展、轉型的大背景下，工程教育仍顯滯后，不僅體現在工程人才培養過程中忽視工程知識的系統性方面，更主要的是工程教育中工程能力與實踐的缺失。校企聯合存在壁壘，企業在工程教育中參與面較小，積極性不夠，絕大多數的高校存在重理論輕實踐的現象，導致工程類學生很難有機會去涉足工程實踐，動手能力較差，缺乏管理工程的初步能力和素質，在創新意識和創新能力培養方面嚴重不足。

目前，我國大部分試點高校實施了“3+1”的人才培養模式，學生前三年以在學校學習為主，最后一年主要在企業培養，安徽理工大學機械設計制造及其自動化專業也基本采用這個校企聯合培養模式，但在實施過程中存在諸多不足。一方面，由于缺乏政府層面的優惠政策激勵，校企聯合培養環節企業付出較多且短期很難有明顯的效益回報，企業參與人才培養的積極性不高;另一方面，學校缺乏系統和科學規劃，與企業之間缺乏有效溝通和深入了解，聯合培養簽約企業以大企業為主，隨著行業分工的調整，大企業的生產模式不再是大而全，很多工序或零部件由其它企業代工，導致在單純一個企業內的培養環節缺乏系統性和全面性，難以滿足機械卓越工程師培養的需要。同時，校企雙方均擔心學生出現安全事故，在企業培養階段使得學生很難深入生產實踐，因而所獲得的真正動手的機會很少，學習效果大打折扣。

2 借鑒CDIO教育理念的機械卓越工程師 培養模式

CDIO中的各個字母分別代表構思、設計、實現和運作，以自產品研發到產品運行的全生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式去學習工程知識。CDIO是由麻省理工學院、瑞典林克平大學和瑞典皇家工學院等四所工程大學經過四年的探索與研究創立的工程教育理念，是近年來國際工程教育的重要改革，它倡導工程教育應當從科學向工程回歸，既能運用于對精英化的高水平創新人才的培養，也適用于大眾化工程專業的教育，它完全符合我國卓越工程師的培養需要，對我國實施卓越工程師教育培養計劃的實施具有借鑒和啟示作用[4，5]。

2.1 確立工程人才培養目標，優化人才培養模式

“卓越工程師計劃”的工作思路就是要借鑒發達國家在高等工程教育領域的成功經驗，創建具有中國特色的工程教育模式，通過教育與行業、高校與企業的密切合作，在實際工程的背景下，圍繞工程技術主線，著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力，培養造就一大批創新能力強、適應企業和社會發展需要的多類型優秀工程師。“卓越工程師”與 COIO 模式的培養目標是驚人的一致，只是CDIO模式更注重于學生綜合素質的培養，要求他們不僅要成為技術專家，而且要成為能夠在現代組織管理模式和市場運行機制下從事產品系統開發的工程師，更是以人類福祉為宗旨的具有社會責任感的工程人才與社會文明的締造者[6]。在教育思想與理念上樹立大工程觀意識，重視工程系統及其背景，切實加強工程實踐能力的培養，并結合學校自身特色，真正實現面向工程的辦學理念和培養目標。

安徽理工大學的機械卓越工程師培養目標是：按照教育部通用標準和機械行業標準，培養面向工程領域，堅持理論與實踐相結合，能適應和支撐產業發展、創新意識強、技術研究和工程實踐能力優的應用型、復合型工程技術和工程管理人才，主要在機械工程領域從事產品設計、生產、營銷、服務或工程項目施工、運營管理。在實施過程中將注重學生學科基礎、技術技能、職業能力、團隊寫作和領導能力的培養，進一步加強學生的工程意識、創新意識、工程素質，提高其工程設計能力、工程實踐能力和工程創新能力，培養面向未來、高素質、具有國際競爭力的創新型機械卓越工程師。其中，突出強調的產品開發、項目施工及組織管理能力和工程實踐能力只能依托企業進行培養。

2.2 校企深度合作，構建多體聯合實踐教學平臺

校企深度合作是針對以往校企合作在內容上較狹隘、合作目的單一、雙方缺乏互惠共贏的利益機制，難以深入而持續的合作而言的[7]。因而，要實施“卓越工程師計劃”，必須打破高校和行業之間的壁壘，校企雙方應以“雙主體”的方式深度合作，充分考慮雙方的利益訴求，共同組建聯合培養機構等部門，制定合作與管理機制，共同確定人才培養目標和課程體系，共建師資隊伍，共同指導實踐教學，開展合作辦學、人才培養、產學研合作、科技攻關等全方位、深層次、持續性的合作，最終提升工程人才的培養質量，為企業和社會源源不斷地輸送合格的卓越工程師。一方面有利于企業借助于高校眾多學術性高端人才及其成果解決企業存在的關鍵性技術難題，促進企業快速發展;同時，也有利于高校教師加深對生產實踐的了解，豐富工程實踐經驗。另一方面，也有利于學生深入企業，獲得真正意義上的專業實習和實踐機會，增強動手能力，并可從企業導師處了解掌握企業工作流程，學會如何運用所學專業知識靈活的解決工程實際問題，有利于學生快速向工程師的角色轉變。

按照機械卓越工程師培養方案的要求，安徽理工大學已與江蘇鵬飛集團、中泰國際（集團）高新技術有限公司、凱盛重工等十余家知名大企業簽署人才聯合培養協議，共建工程人才培養基地、聯合實驗室和研究生工作站。利用企業先進的工藝設計和裝備制造能力，提升機械類學生工程實踐能力的培養水平，還實施了專業教師企業掛職鍛煉工程和青年教師進企業培養工程。同時，為了避免大企業培養的單一性缺陷，學校聯合數十家中小企業，采用“1+X”（一個大企業，多個中小企業）方式，多企業聯合構建具有系統性的多體聯合實踐教學平臺，切實保障行業企業能夠深度參與機械卓越工程師的培養過程，培養學生系統工程技術能力，強化培養學生的工程能力和創新能力。

2.3 嚴格規范評聘與考核，構建多元化的師資 隊伍

CDIO模式的標準9和10分別提出教師能力的提升和教師教學能力的提高，要提升教師的基本個人能力和人際能力以及產品、過程和系統構建的能力，采取措施以提高教師在一體化學習經驗、運用主動和經驗學習方法以及學生考核等方面的能力。這與“卓越工程師計劃”中對教師的要求是一致的。提高教師的創新意識、工程素養和工程實踐能力是培養機械卓越工程師的重要保障，因為教師既是知識的載體，又是知識的“播種機”，只有加強教師CDIO能力，才能根據學生“學”的需要因材施教，調動學生的學習積極性;才能根據“卓越工程師計劃”的要求對學生進行全面系統教育，為學生奠定好堅實的基礎。

目前，在機械類教師隊伍中普遍存在重科研輕教學和重理論研究輕工程實踐等現象。同時，由于大部分教師基本上是只有從學校到學校的經歷，雖具有扎實的理論知識和較強的科研能力，但未接受過長期而系統的工程實踐訓練，導致其在教學過程中不能很好地結合工程實際或突出工程問題的特殊性，不利于對學生的工程意識和工程實踐能力的培養。因而首先需要改革和完善教師聘任和考核制度。對偏“工程型”教師的評價應重工程實踐成果輕論文，側重考核教師在工程研究與改革、項目設計、產品開發、社會服務及產學合作等方面的能力。可將教師的企業工作經歷列入“工程型”教師的晉升考核指標，通過改革使教師在科研、教學與工程實踐三者之間取得相對合理的平衡。在現有師資條件不足的條件下可以采用“走出去”和“引進來”辦法，構建多元化的師資隊伍。一方面，學校應鼓勵青年教師參與實踐教學和進企業鍛煉，有計劃地選派教師到企業掛職鍛煉或交流學習，積累工程實踐經驗;另一方面，可以從企業或研究所積極引進具有實際工程經驗的優秀人才擔任專、兼職教師，承擔專業課程教學任務和培養校內教師，實行實踐環節雙導師制[8，9]。

2.4 采用專業實踐+項目教學模式，提升學生工程 能力

為充分訓練學生的工程實踐能力和創新能力，學校改革實踐教學，采用專業實踐+項目教學模式，即系統性的專業實踐教學培養環節配套一些基于學科交叉復雜的工程實踐訓練項目。一方面強化校內實踐教學環節，增加學時、嚴格規范教學內容、注重系統性和工程性;另一方面，強化企業與社會環境下的綜合性工程實踐訓練，推進人才培養與生產勞動及社會實踐相結合。積極探索新的實踐教學模式，將實踐性強的課堂“搬”到實驗室和車間，讓學生在實驗室、車間完成課外作業、課程設計和畢業設計，掌握企業產品的開發、生產和管理全過程，在條件允許的情況下可以進行產品開發、工程項目設計和管理過程模擬訓練，由企業工程師和專業教師工程考核學生的學習效果，使學生能身臨其境地體驗到企業的產品設計、開發與管理過程，提高其職業素養和工程實踐能力。

為充分調動學生的創新積極性，鼓勵學科交叉，在繼續開發所有實驗室的基礎上，學校成立了機械創新實踐中心，下設機械創新制作中心、智能機器人工作室、電子創新工作室、大學生創意設計中心、模型制作中心和創業孵化基地，每年公開選拔、資助20個創新團隊和10個創新創業公司，為各項目小組提供研討、資料共享和動手實踐的獨立空間[10]。每個創新團隊由來自不同專業的5～10名學生組成，并配置2～3名指導老師，其中1名具有企業背景。試點班每名學生可通過雙向選擇的方式確定1名實踐經驗豐富的導師。創新實踐中心實行團隊項目負責制，項目組在教師指導下積極探索應用性、開發性的科技創新實踐，全面提升CDIO能力，并能盡早介入較為復雜的工程項目開發。

3 結束語

機械設計制造及其自動化專業實施“卓越工程師計劃”，是為了培養和造就一大批能適應經濟社會發展需求的、具有較強創新能力和高素質的機械類工程技術人才，也是高校強化主動服務行業企業需求、創新校企聯合培養人才機制、改革工程教育人才培養模式的重大教改項目。在培養與國際相接軌的機械卓越工程師的過程中，需要大膽借鑒和吸收CDIO的先進教育理念，提升師生的CDIO能力，有利于國內高校建立正確的工程教育改革思路，確定工程人才的培養目標與培養模式，加強實踐型師資隊伍建設，促進校企深度合作，構建多體聯合實踐教學平臺，培養真正的機械卓越工程師。

參考文獻

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[10]吳紹芬.校企深度合作培養卓越工程人才的思考[J].現代大學教育，2011，（6）：100-104.