基于CDIO職業院校物聯網工程專業人才培養模式探究

◆陳彥宇

(浙江交通技師學院 浙江 321015)

基于CDIO職業院校物聯網工程專業人才培養模式探究

◆陳彥宇

(浙江交通技師學院 浙江 321015)

CIDO是構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運行（Operate）的首字母簡寫，是一種創新型的高等工程教育模式，由美國、瑞典科學家創立，2005年經汕頭大學引進至國內。本文作者結合職業類院校的實際情況和專業特點，以職業能力為導向，探索并實踐基于 CDIO工程教育的教學模式，按照行為導向法、以賽促學法、校企合作法、實訓體系法等方法，激發學生的創新思維和能力，培養高素質的技能型人才，將CIDO引進職業教育進行一次有益的探索。

CIDO；物聯網；培養模式；職業院校

0 引言

物聯網（Internet of things，IOT），是物與物相連的互聯網，作為信息技術的第三次浪潮，被認為是未來信息時代立于不敗之地的戰略制高點。我國早在“十二五”規劃中將其列為戰略型新興產業并予以重點發展。許多職業類院校響應國家的產業發展要求，紛紛開設了物聯網專業。對于一個新設不到10年的新專業，培養出符合經濟社會發展需求的各類技能型人才是個緊迫的問題。

1 CDIO工程教育模式介紹

CDIO工程教育模式由麻省理工學院、瑞典的查爾摩斯工業大學、林雪平大學、瑞典皇家工學院于2000年開始，歷經4年探索創立而成。2005年引入中國，首先在汕頭大學工學院開始實施CIDO工程教育改革。短短幾年，在教育部的推動下，全國共有39所高校在開展CDIO試點工作。

CIDO是構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運行（Operate）的首字母簡寫，分別代表產品從研發到運行的全過程，意在教育學生應該積極主動地將課程有機地聯系起來，并付諸于實踐的一種工程類專業學習模式。CDIO培養大綱是最為重要的指導文件，它將工程類學生能力分為技術知識和推理能力、個人職業技能和職業道德、人際交往技能和CDIO系統能力四個層面，要求綜合地培養學生，使之在這四個層面達到預定目標。CDIO體現了系統性、科學性和先進性的統一，代表了當代工程教育的發展趨勢。表1為CDIO培養能力大綱一覽表。

表1 CDIO培養能力大綱一覽表

主動和愿意冒險執著與變通個人技能和態度創造性思維批評性思維自省個人的知識、技能、態度求知欲和終生學習職業技能和道德時間和資源的管理職業道德、正直、責任感和負責任職業行為主動規劃個人職業團隊精神與世界工程界保持同步組建高效團隊團隊工作運行團隊成長和演變領導能力3人際交往技能：團隊協作和交流交流技術協作交流戰略交流結構寫作交流電子和多媒體交流圖表交流外語交流口頭表達和人際交流英語其他歐洲語言4 在企業和社會環境下的C D I O系統外部和社會環境其他外語工程師的角色和責任工程界對社會的影響社會對工程界的規范歷史和文化環境現時的焦點和價值觀企業及商業環境發展全球觀認識不同的企業文化企業策略，目標和計劃技術創業構思與工程系統成功地在一個團隊中工作設立系統目標和要求定義功能，概念和體系結構系統建模并確保目標可能達成

目發展的管理計過程計過程分期與方法設計設計中對知識的利用學科專業設計跨學科專業設計多體綜合設計設計實施的過程硬件制造過程軟件實現過程實施硬件，軟件的結合測試，驗證，認證以及取得證書實施過程管理設計和優化操作培訓及操作運行支持系統的生命周期系統改進和演變棄置處理與產品報廢問題運行管理

2 CIDO模式在物聯網工程專業的實施

職業類院校物聯網工程專業的培養目標是培養掌握傳感器與傳感終端設備檢測技術、無線傳感器網絡技術及應用、RFID應用技術、物聯網工程項目設計與工程施工、物聯網應用系統的運行與管理等專業的必備知識，面向物聯網傳感終端產品制造企業、物聯網產品銷售公司、物聯網系統設計和物聯網工程技術公司、應用物聯網的企業，具備物聯網系統工程設計、工程設備安裝調試、物聯網應用系統的運行與維護及相關企業的產品營銷、技術服務與設備運維、管理等崗位工作的高技能型人才。這樣的培養目標決定了其教學內容具有綜合性、實用性以及可操作性。而CDIO模式就是教育學生主動地、實踐地將課程有機地聯系起來，培養四個層面的能力，這與職業教育的教育理念是不謀而合的。因此，筆者認為，將CDIO引入職業教育中的工程類專業，不失為一種新的有益的探索與嘗試。針對CDIO提出的四個層面能力體系，可以采取以下幾項措施進行教學。

2.1 行為導向法

“技術知識和推理能力”這一層面關注的是對基礎科學知識、核心工程基礎知識等內容的學習與掌握，也就是理論知識所占的比重大。行為導向教學法是引進于德國，被我國職教界廣泛應用的主要教學方式方法，其目標是讓學生在活動中培養興趣，積極主動地學習，讓學生學會學習。對于職業學校的學生而言，理論課最是頭疼，不學不行，學了又深感枯燥乏味。運用行為導向教學法，在教師的精心設計下，讓學生成為學習的主體，教師則起到主導作用。教師提供給學生教學內容相關的學習資料，引導學生心手腦并用，自行完成學習任務，身體力行地獲取知識，并在教師幫助下自行反饋和評價；可以讓學生在愉悅、輕松的學習氛圍中學習枯燥難懂的基礎科學知識、核心工程基礎知識，通過反饋和評價鍛煉了推理能力，很好地踐行了CDIO模式的第一層面能力培養的理念。

2.2 以賽促學法

職業教育注重培養學生的實際應用能力，使之成為技能型人才。要想培養學生的實踐能力，技能競賽就是一個很好的渠道。每個技能競賽前的準備過程和比賽過程無不都是一個個完整的“工程推理和解決問題”到“實驗中探尋知識”的過程，期間伴隨著“系統思維”、“個人技能和態度”、“職業技能和道德”的形成。物聯網專業的比賽，每次都需要提交技術設計方案，賽中還有答辯和展示，這些能力都不是平時實訓課能夠鍛煉而成的。因此，職業學校面臨各種各樣的技能比賽，通過比賽錘煉學生的個人能力，不失為一種踐行CDIO模式的第二層面能力培養理念的一種好方法。

2.3 校企合作法

職業學校通常都會和相關行業內的知名企業開展合作，比如訂單培養，就是一種很普遍的合作方式。訂單培養的學生往往都會冠以某企業的名字，取名為某某班，一是方便日常教學與管理，二是使學生在校期間就有種企業歸屬感。例如我校的物聯網訂單培養班，就是和某企業一起合作辦學，平時企業不僅派優秀工程師來校開展理論和實訓授課，而且學校每學期都會預留兩周時間，安排學生下企業開展專項實訓。學生在企業實訓期間，與企業員工同吃、同住、同工。特別是一起做項目，按照企業作息時間上下班，讓自己提前融入企業環境中，不僅鍛煉了自身的專業技能，更主要的是培養了人際交往技能，如何與團隊協作、如何與成員交流，這些都是在校期間一般獲取不到的能力，這也是踐行了CDIO模式第三層面能力培養理念的一種實踐。

2.4 實訓體系法

專業實訓作為職業學校最重要的教學內容，一直備受教育工作者們的關注和重視。按照物聯網專業的培養方案，可以將實訓分為以下4類，這4類就構成了整個物聯網專業的實訓體系。

（1）課程設計，也就是行為導向法，對應 CDIO模式第一層面能力的培養。在日常教學中，在教師的指導下，學生積極主動地參與課程學習中來，通過一個個課程設計，掌握課程的知識點和理論點。

（2）項目實訓，也就是以賽促學法，對應 CDIO模式第二層面能力的培養。物聯網專業的比賽通常都是根據所學知識設計項目，類似于企業中項目經理帶領團隊進行項目設計。每一個項目設計的目的都是以解決問題、實現需求、制成產品為出發點。通過比賽前的備戰集訓，讓學生完成一個“物聯網+”實際項目，鍛煉了能力，提升了自己。

（3）企業實訓，也就是校企合作法，對應 CDIO模式第三層面能力的培養。學校每學期預留兩周時間，安排學生下企業開展專項實訓。學生在企業實訓期間，與企業員工同吃、同住、同工。讓學生親身體驗下一名員工的方方面面，體驗一下真正項目從設計、開發、交付、驗收、售后等全過程。

（4）下廠實訓，也就是為期畢業前一年的整年專業實訓，真正檢驗前面三個實訓成果的一次綜合實訓。學生在全部課程結束，找到實習單位后，在企業項目經理的指導下，以一名準員工的身份參與項目開發，把在校期間所學的關于物聯網軟件、硬件知識融會貫通，彌補不足，從而達到一名合格的技能型人才所需的條件。

3 結論

目前應用于高等工程教育中CDIO模式，引進國內也不過短短十余年，時間很短，也取得了一些成績，顯示了其旺盛的生命力。但是用于職業教育，目前還未成有過先例。筆者將CDIO模式的四個層面能力培養模式與職業教育現行的做法就行了對應，發現CDIO模式在職業教育中也有發展的巨大空間。當然，如何具體實施還有待我們進一步探索和研究。

[1]崔貫勛，王勇，王柯柯．基于CDIO的物聯網工程專業實踐教學體系的研究與實踐[J]．實驗技術與管理，2013．

[2]顧佩華，包能勝，康全禮，陸小華，熊光晶，林鵬，陳嚴．CDIO在中國（上）[J]．高等工程教育研究，2012．

[3]蔡長安．基于CDIO的物聯網工程專業實踐教學體系的構建[J]．教育探索，2015．