基于CDIO理念的應用型新工科人才培養模式改革與研究

□安 達 張建光 魏連秋 馮俊麗

CDIO倡導“基于項目的教育和學習”，將學生作為教學的主體，而不是以教師為主；CDIO提倡以工程項目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學習，以此來培養學生的工程能力、運用知識分析和解決問題的能力、終生學習的能力以及團隊協作的能力。教師如何轉變角色，為學生提供如演講、匯報、辯論、角色表演等實踐的機會，使他們成為聽覺和視覺發出者，而不只是接受者。本文以計算機科學與技術為案例，對現有的教學理念進行修正。

一、CDIO的特點

在知識全球化背景下，CDIO教育理念具有應用的可行性和必要性。總的來看，CDIO教育理念應用于工程教育教學各個環節中，體現了一定的普適性和先進性，目標在于為社會輸送具有國際競爭力人才的重要途徑。第一，CDIO模式是從宏觀視角，實現對人才的培養，打破了學科之間的壁壘，CDIO理念對各專業都適用。因此，工程教育以生物學、藝術文化、社會進步、市場發展、人文歷史等學科也可以緊密結合。以計算機科學與技術為例，可以充分結合人的心理特征以及生理特征進行設計，提高了人機配合的效率，提高了計算機技術應用的可靠性和安全性。第二，CDIO模式廣泛，應用于教育教學的方方面面，其中，CDIO模式中涉及到對工程師社會責任的界定，有助于工程師在社會中更好地履行責任與義務。總之，CDIO模式下所培養的人才并非局限于某一領域的技術人才，而在于培養集素質、能力、知識于一體的博學多才的創新者和創造者，在社會中積極履行自身責任與義務的社會文明締造者。

二、應用型新工科人才概念的界定

目前，學術界尚未對應用型新工科人才概念的界定達成統一的共識。通常情況下，對應用型新工科人才概念的界定以技術應用型、創新應用型和知識應用型三個層次為主。把那些具備扎實理論知識，擁有良好人格和品質以及較強的創新能力、技術應用能力和知識應用能力的人才統稱為應用型新工科人才。應用型新工科人才在學習和實踐中展示了特殊的優勢，形成了獨特的能力。具體來講，應用型工科人才的能力可分為以下幾種。

(一)表達能力。表達能力包括口頭表達能力和書面表達能力兩種，用于表達自己的感情、想法。與書面表達能力相比，口頭表達能力側重于語言的條理性和邏輯性，以及措辭的靈活多變和藝術美感。

(二)適應能力。這是一種根據外界環境的變化而及時作出反應的一種能力，包括自我調節、信息識別、隨機應變。伴隨社會發展日新月異，社會環境越來越復雜，良好的適應能力是應用型新工科人才必不可少的能力。

(三)應用能力。應用能力是應用型工科人才需要具備的核心能力，具體包括實際操作能力、技術轉化能力和實踐能力。

(四)管理能力。具體來講，管理能力包括人際交往能力、執行能力、決策能力、組織管理。管理能力在團隊發展中發揮著至關重要的作用，影響了一個人的執行能力和決策能力。當前，團隊共同發展要比一個人單打獨斗效率高很多，也會具有更強的影響力和競爭力。因此，管理能力在團隊工作開展中的作用不容小視。

(五)智慧能力。只有具備了智慧能力應用型新工科人才，才會在工作實踐中發現問題以及解決問題。具體來講，智慧能力包括想象力、思維能力、學習能力、觀察能力、推理能力、自信等。

三、應用型新工科人才培養模式中存在的問題

(一)與應用型新工科人才培養要求尚存在較大的差距。從培養目標來看，對應用型工科人才培養缺乏具體的要求，而這是與所要求培養的高素質應用型人才存在著較大差距的。同時，從課程體系來看，缺乏實踐應用意識相關的內容，以至于教師對學生應用能力的培養并不積極，缺乏學生應用能力培養的相關方法和技能。另外，從培養評價方面看，尚未制定相關的評價標準，來對學生的應用能力進行客觀的評價。

(二)對人才應用能力的培養缺乏可操作的指標。目前，對于學生是否真正達到了應用型人才培養的目標，還缺乏一個嚴密的指標體系，以至于對學生動手能力和應用能力的檢測還不全面、不科學。當前，僅采用期末考核來進行檢測，忽略了對學生平時表現的考量。由此可見，這種只注重成果而忽略過程的檢測方式存在一定的片面性，與此同時，考核方式單一，以考試作為評價的指揮棒，以分數論英雄，難免阻礙了學生實踐應用能力，在某些時候學生甚至會放棄個性和人格，走入為了考試而考試的誤區。

(三)對學生的評價不科學，應用型新工科人才培養偏離了方向。目前，我國教育事業的目標是促進學生的德、智、體、美全面發展，依據該教育發展的目標來提高學生評價的客觀性、公正性具有至關重要的作用。然而，在如今的教育教學實踐中，還存在著學生評價目標簡單化的問題，缺乏對學生評價目標的限定。同時，學生的評價功能缺失。如今，學生評價中促進學生的全面健康發展功能越來越淡化，而學生競爭現象則越來越激烈。另外，學生評價模式僵硬化。伴隨時代發展日新月異，對學生的評價也應該與時俱進，隨著時間和空間的改變而改變。學生評價模式卻僵硬化、模式化，這可以從課程教學實踐中體現出來。

總之，與應用型新工科人才培養要求尚存在較大的差距，對人才應用能力的培養缺乏可操作的指標以及對學生的評價不科學是應用型新工科人才培養模式中存在的主要問題，需要引起相關領域人士足夠的重視。

四、基于CDIO理念下的應用型新工科人才培養模式的改革研究

(一)創新課程體系。一個好的課程體系，對于培養學生的對合作能力、發現問題和解決問題的能力、自我認知、自我提升能力以及樹立良好的職業道德等諸多方面都起到有效的促進作用。CDIO理念下課程體系的構建注重課程內容的動態性和實踐環節，以項目為導向來對核心課程進行完善，邀請學生參與的課程設置中，明確課程體系構建的目標，并把工作項目的實施貫穿于課程體系建設的始終。

(二)創新教學模式。

1.綜合性。以學生為主體，充分彰顯學生在學習過程中的主導作用，秉持著“授人以漁”的思想，教師在教學活動開展中扮演引導和參與者的角色，不單單是完成對知識的傳授，還要注重對學習方法的引導以及學習興趣的培養。常言道，“興趣是最好的老師”，在興趣的引領下，培養學生的自主探究能力，全面激發學習的熱情，才會獲得事半功倍的學習效果。具體來講，讓學生走上講臺，開展研討會，教師與學生加強溝通和互動，提出問題并解決問題，都是鍛煉學生實踐能力的有效途徑。

2.主動學習。教學模式的設計遵循基本規律，在培養學生的應用能力、實踐能力的過程中，把實際工作與學習的課程匹配起來。以行動為導向的教學模式主要包括工學交替模式、任務驅動模式、項目導向模式和課堂與實習地點一體化模式。在必要的情況下，還可以把幾種教學模式相結合，提高教育的針對性。

(三)創新教學方法。基于CDIO理念下的應用型新工科人才培養模式采用的教學方法，包括案例教學法、啟發引導教學法、角色扮演教學法。

1.案例教學法。通過搜集企業實際生產典型案例，基于案例做成教學課件，有助于解決實際的問題以及培養創新的思維。

2.啟發引導教學法。以教師講授、點評、指導、測試等手段為基礎，啟發學生發現問題，并利用教學內容中的相關知識去解決問題，有助于培養學生的自我學習能力。

3.角色扮演教學法。在課堂教學中，圍繞著學生的職業素質和職業能力培養，把全班同學分成5～6個小組，每個小組分別設學生擔任不同的角色，負責不同的項目。在這樣真實的情境下，對學生進行企業文化的熏陶，進而完成由學生向員工的過渡。

4.利用現代多媒體技術。當前，相關的現代多媒體教學技術包括視頻模擬教學、多媒體課件教學、網絡課程資源運用等。每一種教學技術都基于互聯網技術，激發學生的學習興趣，讓工作流程更加直觀、更加具體，提高了學生學習的效率。同時，現代多媒體技術為教學提供了更豐富的課程資源，突破了學習時間和學習空間的界限，學生可以全天候在線學習。

總之，創新課程體系，創新教學模式，創新教學方法以及利用現代多媒體技術是基于CDIO理念下的應用型新工科人才培養模式改革的主要措施，還需要相關專家學者在今后從更多的層面進行分析與研究。

五、結語

綜上所述，應用型新工科人才培養中依然存在著諸多方面的問題。例如，與應用型新工科人才培養要求尚存在較大的差距，對人才應用能力的培養缺乏可操作的指標，對學生評價不科學，應用型新工科人才培養偏離了方向。在今后，還需要從課程體系建設，教學方法創新，利用現代多媒體技術以及軟硬件環境建設等方面，加強對CDIO理念下的應用型新工科人才培養模式的進一步分析與研究。