國外工程教育人才培養模式解讀及經驗借鑒

孫竹 韋春榮

摘? 要 國家制造業的快速發展離不開工程技能人才的支撐。面向工程實踐教育培養思想，以OBE和CDIO工程教育模式為例，通過分析解讀國外先進工程教育模式，摸索工程教育模式的特點，并進一步總結國外工程教育對我國構建工程人才培養模式的啟示。

關鍵詞 OBE成果導向;CDIO工程教育;工程人才培養模式

中圖分類號：G652? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）22-0134-03

Interpretation and Experience Reference of Foreign Engineering

Education Talents Training Model//SUN Zhu， WEI Chunrong

Abstract The rapid development of national manufacturing industry can not be separated from the support of engineering skilled per-sonnel. This paper， based on the idea of engineering practice educa-tion， takes the OBE and CDIO engineering education model as an

example， through analyzing and interpreting the advanced enginee-

ring education model abroad， explores the characteristics of enginee-

ring education model， and further summarizes the enlightenment of

foreign engineering education on the construction of engineering talents training model in China.

Key words OBE achievement orientation; CDIO engineering edu-cation; engineering talents training model

1 前言

本文以OBE工程教育與CDIO工程教育人才培養模式為載體，探索兩類工程教育模式的起源與發展、核心理念，并通過透徹分析得出利于我國學者探索適合我國國情發展的工程人才培養模式的經驗與啟示。

2 OBE工程教育模式

OBE的起源與發展? OBE工程教育理念，又稱成果導向教育、目標導向教育，源于北美國家20世紀的基礎教育改革運動，以美國為中心。20世紀80年代，作為教育強國的美國因對自身科技發展不滿，開始反思科技發展成果的實用性。1981年，美國學者Spady對美國當時的科技發展與人才培養狀況提出以學習產出為目標的OBE工程教育思想。隨著時代的發展與工程教育研究的完善，2000年，美國工程及技術教育認證委員會（ABET）通過實施了OBE工程教育理念，并成為國際工程教育認證的重要理念之一。

OBE教育的核心理念? 針對OBE工程教育思想，Spady在其著作《基于產出的教育模式》中明確指出：“明確定位培養目標并系統地組織實施教學過程，以確保學生圍繞培養目標而開展學習活動，使學生在畢業時獲得實質性的學習成果。”[1]OBE教育思想，以學習成果的產出為指標點，圍繞“預期成果實現、教學流程設計、學習產出評估”三方面進行逆向設計，目的是打破“以教師為主導，以知識為載體”的系統化教學流程，從而倡導學生自主學習、探究學習、合作學習。OBE作為一種新興的工程教育模式，以“成果產出、學生為中心、持續改進”為中心，設置了其獨特的結構流程，包括定義學習產出、實現學習產出、評估學習產出和使用學習產出四個流程。

不同國家對OBE模式的解讀? OBE工程教育模式，作為一種以學習成果為導向的逆向能動思維理念，在美國、英國、德國以及南非得到十足的發展，并結合本土國情形成各國的系統化認證體系。筆者通過查閱資料，對上述國家在OBE工程教育背景下采用的認證標準進行了總結，并闡述了該認證標準下的具體培養目標（也稱為畢業要求），詳細如表1所示。

各國在采用的工程教育認證體系有所區別的基礎上，不僅促使培養目標發生變化，還使得以培養目標為中心的一系列課程教學活動發生變化，比如課程設置、教學方式、評價標準等。筆者針對這三項內容，對美國、英國、德國、南非進行詳細闡述，如表2所示。

3 CDIO工程教育模式

CDIO工程教育的起源與發展? 20世紀50年代初，工程實踐與實際動手能力得到較大的關注，全球掀起工程教育浪潮。20世紀下半葉，受文化背景的沖擊，各國開始重視自然科學，促使自然科學在工程領域占據核心地位，形成工程科學。直至20世紀80年代，工程科學與工程實踐出現嚴重失調，導致大量畢業生難以勝任企業崗位職責，進一步發展成工程人才極為短缺的局面。

為了平衡工程科學與工程實踐兩者之間的關系，以美國麻省理工學院為代表，聯合瑞典皇家工學院、瑞典査爾姆斯技術學院兩所大學進行了長達四年的工程教育探索，開發了CDIO工程教育模式。CDIO工程教育模式，以社會環境的發展性為關注點，鼓勵學生發展實踐創新能力，突出學習自主性與經驗性，以應用能力的獲取為最終目標。經過長時間的完善，CDIO工程教育模式形成首尾相扣的四環節，分別是構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）、運作（Operate）。這一模式以項目為載體，強調從研發到整體運行的整套流程，主張學生以主動積極的心態通過聯系實踐與課程之間的知識獲取典型的工程能力，包括知識技術能力、團隊協作能力、溝通交流能力等，它完善了知識與能力之間的關系，較好地解決了理論知識與實踐能力失衡的問題。

CDIO工程教育的核心內容? CDIO工程教育充分利用知識與能力之間的關聯，培養學生的系統工程技術能力，其核心內容包括一個愿景、三個目標、12條標準與詳細的教學大綱。

1）CDIO愿景。CDIO愿景是為學生構建一種基于工程背景環境的工程教育，即強調工程基礎，建立在真實世界的產品以及系統基礎上的CDIO（構思—設計—實現—運行）過程背景環境[3]。

2）CDIO目標。

目標1：促使學生掌握基本的技術基礎知識。CDIO工程教育思想指出，學生技術基礎知識的掌握不是靠死記硬背完成的，而是讓學生通過理解的方式去構建自己的認知，是一種深層次的主觀意義建構的表現。

目標2：培養學生具備開發新產品、掌握系統建造過程和產品運行的能力。CDIO工程教育思想指出，該目標能力的培養需要建立在良好的職業素養和職業道德之上，促使學生在進入職業生涯之前具備個人能力、團隊溝通能力以及掌握系統建造過程和產品運行的能力。

目標3：促使學生理解研究和技術發展對社會的重要性及相關影響。CDIO工程教育思想指出，學生參與的研究工作是一項如何慢慢深入產品開發的過程，并能夠從中理解到所研究工作對于社會發展的戰略價值。

3）CDIO標準。作為發展成熟的工程教育模式，CDIO在愿景和目標的基礎上制定了六個維度的12條標準，具有較強的參考價值。六個維度分別是專業培養的背景、課程計劃的制訂、相關設計、教學方法的選擇、教師提高的必要以及考核評估。每一個維度下都匹配有相應的標準：專業培養的背景—背景環境;課程計劃的制訂—學習效果、教學計劃、工程導論;相關設計—設計經驗、實踐場所;教學方法的選擇—主動學習、綜合學習經驗;教師提高的必要—CDIO技能提高、教學能力提高;考核評估—學習考

核、專業評估。

4）CDIO教學大綱。CDIO教學大綱按照層級分為四層：第一層是針對畢業生提出的，指的是畢業生畢業以后所應具備的一套職業能力，其核心指向崗位實踐能力;第二層是學生在開發建造產品過程中所應有的實力，指向必要的技術知識和邏輯推理能力;第三層是崗位環境的適應，指向團隊合作和人際溝通能力;最后一層是產品開發至運行的整體流程，即構思—設計—實現—運作的能力。

4 國外工程教育模式對我國帶來的啟示與經驗

筆者通過梳理OBE成果導向與CDIO工程教育教育思想，總結出國外工程教育人才培養模式的特點，并結合工程教育模式的特點整理出其對我國的啟示。

國外工程教育模式的特點

1）國外工程教育模式是一種思想觀念，更是一種模式，實用領域范圍比較廣泛;

2）國外工程教育模式以一套完整認證標準體系作為支撐去設置具體目標活動;

3）國外工程教育模式具有完整系統的流程體系，彼此之間緊密銜接，環環相扣;

4）國外工程教育模式設計傾向于實際問題的解決，具有較強的實踐性與借鑒性;

5）國外工程教育模式以學生實際應用能力發展為突破口，進行整體化設計組織。

國外工程教育模式對我國的啟示

1）工程教育模式的設計必須遵循三性原則，即系統性、完整性、循環性;

2）工程教育模式的設計要符合本土化實際國情，符合國家社會的發展需求;

3）工程教育模式的設計要以實際問題的解決為原則，必須具備強烈的實用性;

4）工程教育模式的設計應以能力為本位，具體某項能力應參照工程領域需求;

5）工程教育模式的設計應具有一定的其他領域參考價值，具有一定的范圍波及。

5 結語

總而言之，筆者通過挖掘國外先進工程教育思想，以OBE與CDIO工程教育人才模式為載體進行分析，得出國外工程教育模式的特點，并進一步總結出國外工程教育思想對我國學者設計工程人才培養模式的啟示。

參考文獻

[1]白光娜.O2O環境下OBE工程人才培養模式研究[D].哈爾濱：哈爾濱理工大學，2017.

[2]時銘顯.面向21世紀的美國工程教育改革[J].中國大學教學，2002（10）：38-40.

[3]陳修遠.CDIO視野下的專業課程設計：以“教育信息系統建設”為例[D].天津職業技術師范大學，2017.

[4]顧佩華，胡文龍，林鵬，等.基于“學習產出”（OBE）的工程教育模式：汕頭大學的實踐與探索[J].高等工程教育研究，2014（1）：27-37.

[5]申天恩，洛克.論成果導向的教育理念[J].高校教育管理，2016，10（5）：47-51.

[6]姜波.OBE：以結果為基礎的教育[J].外國教育研究，2003（3）：35-37.

[7]王碩旺，洪成文.CDIO：美國麻省理工學院工程教育的經典模式：基于對CDIO課程大綱的解讀[J].理工高教研究，2009，28（4）：116-119.

[8]王剛.CDIO工程教育模式的解讀與思考[J].中國高教研究，2009（5）：86-87.