“新工科”背景下CDIO工程教育模式研究

陳瀟瀟

【摘要】在“新工科”背景下，傳統的工程教育模式已經不能適應新工科背景下工程教育的需要，將CDIO工程教育模式引入應用型人才培養過程中，能夠更好地培養學生的學科素養、工程實踐能力和團隊合作能力，實現應用型人才培養的目標。

【關鍵詞】新工科;CDIO;應用型人才

一、“新工科”背景下教育模式研究的必要性

2017年2月18日，教育部在復旦大學召開了高等工程教育發展戰略研討會，與會的30所高校主要探討了新工科的內涵特征、新工科建設與發展的路徑選擇，并達成了十條“復旦共識”。4月8日，教育部在天津大學召開了新工科建設研討會，與會的60余所高校共商新工科建設的愿景與行動，達成了新工科建設的“天大行動”，明確了我國新工科建設和發展的目標及各階段的分目標。6月9日，教育部在北京召開新工科研究與實踐專家組成立暨第一次工作會議，全面啟動、系統部署新工科建設，30余位專家審議通過了《新工科研究與實踐項目指南》，即新工科建設的“北京指南”。“該指南明確了我國下一步新工科研究與實踐的方向，形成了涵蓋新理念、新結構、新模式、新質量、新體系5個部分24個選題方向。至此，“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”構成了新工科建設的“三部曲”，奏響了人才培養的主旋律，開拓了工程教育改革的新路徑。

在新時代背景下，傳統的工程教育模式已經不能適應新工科背景下工程教育的需要。主要表現在：工程教學內容的不適切性、工程教學方式的不適應性、工程教學教師隊伍難勝任等。在新時代，高校在新工科建設中應搶抓機遇，建設具有新時代特色的新工科教育，探索建立和完善面向新工科建設的教育模式。

二、CDIO工程教育模式國內外研究現狀

CDIO工程教育理念是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項目，經過四年的探索研究創立的，其目的是滿足當今國際化社會高素質人才培養需求。CDIO理念運行至今，已經形成了一套較為完整的教學體系。“CDIO'代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）、運作（Operate），它以產品從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來學習知識，提高實踐能力。目前，對CDIO模式的探索研究已經在世界各國展開。其中，工程類院校是對CDIO工程教育模式進行研究的主體，研究集中在對工程教育進行改革探索以及培養體系的架構等方面，涉及CDIO的理論發展、具體項目實施以及實踐成果分析等諸多方面。Alcion Benedict Popp通過對CDIO教學大綱和澳大利亞工程師資格認證標準及悉尼大學課程計劃的對比和評估，最終形成一套新的規則框架。Johan Malmqvist對查爾姆斯理工大學機械工程專業CDIO項目改革實踐取得成功的關鍵因素進行了探討。

國內對CDIO的研究始于2005年，顧佩華教授將CDIO工程教育模式在汕頭大學開始研究。關于CDIO的研究涉及工程類教育模式應用研究、人才培養模式研究及基于CDIO理念的課程教學應用研究。其中，后者是2014年至2016年受到學術界普遍重視的探索重點。在對CDIO進行文獻研究時發現，其課程教學應用研究從最初幾年的集中在工科院校專業教學，逐漸拓展到高職高專和本科高校各相關專業課堂教學的有關研究中。通過這些學科的探索研究，大家對工程教育模式的認知也變得更加多樣而具體。鄭健兒深入分析了將CDIO理念運用于新聞學實務類課程的必要性和可行性，并闡明了其教學改革的思路。

通過國內外研究文獻可以看出包容性強、資源開放、環境寬松的CDIO教育模式不僅適用于工程人才的教育變革發展形勢，還可以被應用到一些更加廣泛的學科專業領域，進而引領課程教學的改革。CDIO的理念可以適用于絕大多數的應用型本科教育，在其他專業引進CDIO理念的時候，應根據實際情況做出相應的調整。

三、“新工科”背景下CDIO工程教育模式探索

“新工科”背景下，結合專業人才培養目標，積極開展校企合作，引入CDIO工程教育模式對學科課程進行校企融合的“教一學—做”的課程改革。通過“走出去，請進來”，將企業實際項目引入學科教學中，將實踐與構思、設計、實現、運行有機融合，引導學生分析和設計并實際參與到具體項目中，使之熟悉管理整個項目的全過程，從而產生一種全新的教育效應，更好地培養學生的學科素養、工程實踐能力和團隊合作能力，實現應用型人才培養的目標。為了彌補以往實踐教學的缺陷所導致的學生動手能力低、解決問題能力薄弱的不足，對實踐教學安排、教學方法等方面進行進一步完善。在教學安排上，實踐課程中以學生為主導，讓學生自主設計實驗方案，自行尋找課題模擬設計，或進行新流程、新工藝研討設計等，獨立解決實踐過程中所遇到的問題。進一步培養學生專業理論與生產實踐相結合的能力，提高學生專業學習興趣，訓練學生分析問題及解決實際問題的能力。

結語

高校新工科建設是為了應用型人才的培養，通過建立和完善面向新工科建設的教育模式，不斷提高教學質量，提升學生的整體素質，幫助學生具備在激烈競爭的市場環境中有站穩腳跟的實際技能，彌補工業化進程中的技能型人才斷層現象。