工科專業(yè)基于CDIO的多方協(xié)同育人模式研究

摘 要：本研究立足于普通本科院校工科專業(yè)CDIO育人模式這一視角，在明確普通本科院校工科專業(yè)人才培養(yǎng)目標的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了與CDIO育人模式相匹配的課程體系，提出了競賽、翻轉(zhuǎn)課堂、云技術(shù)、三位一體、第二課堂等多個CDIO育人實施方案，并提出了多方協(xié)同育人管理評價建議。期待上述研究對各院校在CDIO多方協(xié)同育人模式推廣過程中提供一定參考和借鑒！

關(guān)鍵詞：工科;CDIO;育人模式;實施方案

作為高等學校工科教學體系中的重要組成部分，實踐教學是培養(yǎng)學生職業(yè)發(fā)展所需能力的重要途徑，也是實現(xiàn)高素質(zhì)應用技術(shù)型人才培養(yǎng)目標的關(guān)鍵。但隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，云技術(shù)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)等新一代信息技術(shù)的迅速發(fā)展及其在教育教學中的廣泛應用。信息技術(shù)與學科教學不斷深化融合，課堂教學數(shù)據(jù)的采集與處理、學習過程的評價與反饋、課堂的互動以及課后的個性化輔導等均發(fā)生了重要變化，傳統(tǒng)課堂教學環(huán)境向信息化、智能化方向發(fā)展，因此如何將實踐教學與新興技術(shù)有機融合，為課堂教學的變革與創(chuàng)新提供了新的思路、方法和條件成為高校新工科提高教學質(zhì)量的關(guān)鍵問題[1-2]?；谄胀ǖ胤叫愿叩仍盒Ｕ猩?guī)模、專業(yè)規(guī)模迅速擴大的現(xiàn)狀，本研究從教學資源、教學手段、教學管理視角明晰當前一般工科類教學局限性，以探索基于云技術(shù)的“翻轉(zhuǎn)課堂+CDIO”工程教育培養(yǎng)模式為切人點，旨在通過人才培養(yǎng)目標、課程體系、方案實施、管理評價方面的改進與提升，培養(yǎng)更多用人單位滿意的高起點工程師。從而，進一步推動高等院校工科實踐教學改革的步伐。

一、普通本科院校工科專業(yè)人才培養(yǎng)目標

針對當前一般地方性院校學生生源素質(zhì)和專業(yè)發(fā)展不斷轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀，應培養(yǎng)具備一定基礎(chǔ)理論知識，并且能夠運用專業(yè)知識在一線勝任設(shè)計制造、科技開發(fā)、運行管理和經(jīng)營銷售等方面的工作，具有優(yōu)良的思想品德和職業(yè)綜合素質(zhì)，符合區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展特色的綜合素質(zhì)高、實踐能力強、發(fā)展后勁足的高級應用技術(shù)型人才作為專業(yè)人才培養(yǎng)的目標，以培養(yǎng)更多用人單位滿意的高起點工程師。

二、與CDIO育人模式相匹配的課程體系

（一）理論課程體系的構(gòu)建

在理論教學體系建設(shè)中，教學內(nèi)容與課程體系改革是提高教學質(zhì)量、實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的重要手段，學院緊緊圍繞“應用型人才”的培養(yǎng)目標，加強教學內(nèi)容和課程體系的建設(shè)與改革。在保障學生需要掌握的知識點和能力發(fā)展的基礎(chǔ)上，按有實踐先行的原則，對一些工科專業(yè)的所有課程進行大膽的裁并、整合和內(nèi)容的更新，例如某院系機械專業(yè)將“現(xiàn)代制造技術(shù)”等17門專業(yè)課程穿插和壓縮到六個學期內(nèi)完成;并對機械專業(yè)的核心課程進行調(diào)整，將“機械原理”的開課時間提前到第四學期，課時量從64學時壓縮為56學時。除了專業(yè)主干課程所規(guī)定的核心內(nèi)容——必修課程外，我們還在傳統(tǒng)專業(yè)方向的基礎(chǔ)上增設(shè)了如“汽車設(shè)計”、“數(shù)控設(shè)備”等四個以行業(yè)應用技術(shù)為背景，并與專業(yè)主干課程相銜接的下游技術(shù)的模塊化專業(yè)方向，以行業(yè)需要為主線，將所學的知識串連起來，為綜合技能的構(gòu)建提供相對系統(tǒng)的理論知識和技術(shù)原理。

（二）實踐課程體系的構(gòu)建

在實踐教學體系建設(shè)中學院根據(jù)應用型本科人才多層次、多元化的能力特點，構(gòu)建分類設(shè)計、分層施教、分步實施、獨立設(shè)置的選修與必修相結(jié)合的實踐教學體系。圍繞著社會對人才的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)精神和實踐能力的要求，構(gòu)建了從課堂內(nèi)系統(tǒng)的、綜合性的實踐技能訓練，到課外的自助式開放實驗、貫穿校內(nèi)學習全過程的專業(yè)素質(zhì)拓展訓練和校外實習相結(jié)合的培養(yǎng)體系。整合實驗內(nèi)容，確定相應的基礎(chǔ)實驗（實踐）技術(shù)系列、專業(yè)實驗（實踐）技術(shù)系列和模塊實驗（實踐）技術(shù)系列等內(nèi)容，減少驗證性實驗比重，增加設(shè)計性、綜合性實驗內(nèi)容的比例。有些學院還探索實踐了工科教學體系的“3+1”模式，即將原本4年的專業(yè)課程體系優(yōu)化整合，壓縮為3年完成，最后一年直接將學生輸送給學院合約單位進行實踐教學，通過對理論教學和實踐教學體系的構(gòu)建，支撐了第二課堂各項工作的開展，并實現(xiàn)學生和企業(yè)之間的無縫對接。

三、基于CDIO的多方協(xié)同育人實施方案

CDIO是以產(chǎn)品從研發(fā)到運行的生命周期為載體，讓學生一邊學習相關(guān)知識內(nèi)容，一邊實踐論證知識的應用效果，從而獲取工程能力的一種突破性的教學理念。為了有效提高學生的學習興趣和學習效果，建立了一套適合CDIO項目式指導與多種教學手段有機融合的新型教學模式：

競賽方案：將省級或國家級的各項賽事嵌入到CDIO教學班學生的培養(yǎng)計劃中，通過半命題或是全命題式的學科競賽，有效地促進和鍛煉項目組學生的團隊協(xié)作意識和自學能力。

翻轉(zhuǎn)課堂方案：通過核心課程翻轉(zhuǎn)課堂的巧妙嵌入，在活躍課堂氣氛的同時有效提高學生學習的參與程度，充分調(diào)動學生的學習興趣和學習主動性。

云技術(shù)方案：在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，依托云技術(shù)，使教與學的活動都圍繞互聯(lián)網(wǎng)展開，學生在互聯(lián)網(wǎng)上學習，教師在互聯(lián)網(wǎng)上教學，信息在互聯(lián)網(wǎng)上流動與傳播，知識在互聯(lián)網(wǎng)上成型，線下、線下的活動互為補充，活動范圍將進一步拓展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會使教育煥發(fā)出新的活力，本模式下的CDIO項目實現(xiàn)了數(shù)字化教學資源的有效利用。

“三位一體”方案：高校的發(fā)展要借助社會各方面的力量和資源，課題通過對工程學院已有20余家社會資源的梳理和整合，其中挑選出碩德（北京）科技有限公司、上海盱酋機械科技有限公司、阿爾特（中國）汽車技術(shù)有限公司3家優(yōu)質(zhì)企業(yè)資源引入CDIO的項目教學中。如此合作充分利用了優(yōu)質(zhì)企業(yè)豐富的技術(shù)和實訓資源，同時企業(yè)也向高校提供充足的工程技術(shù)類教師資源。通過專業(yè)協(xié)同育人平臺的搭建有效的協(xié)同行業(yè)、企業(yè)、高校三方面優(yōu)質(zhì)資源，構(gòu)建“三位一體”的人才培養(yǎng)新模式，使高校培育出滿足市場需求的創(chuàng)新人才，搭建起能勝任工程教學的“雙師型”教師團隊，企業(yè)獲得新技術(shù)和新產(chǎn)品，行業(yè)獲得急需的專業(yè)技術(shù)人員，最終實現(xiàn)高校、行業(yè)協(xié)會和企業(yè)的三方共贏。

第二課堂方案：STEM小組組建于2018年9月，既是第二課堂，又是學生社團組織，目前招收成員40人，STEM取自教育部關(guān)于推進探索STEM教育新模式之寓意，引導學生對機電結(jié)合、智能控制產(chǎn)品的關(guān)注與探索。項目內(nèi)容涉獵廣泛，涵蓋機械工程實體樣機設(shè)計與制作、機電一體化產(chǎn)品分析與設(shè)計、虛擬技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計中的應用等相關(guān)內(nèi)容，通過項目的鍛煉進一步強化學生機械和電器知識的融合，為學院機械電子工程專業(yè)建設(shè)打下堅實的基礎(chǔ)。

四、基于CDIO的多方協(xié)同育人管理評價

在項目式人才培養(yǎng)的探索實踐過程中遇到了很多棘手的問題，在解決問題的同時我們也汲取了很多寶貴的經(jīng)驗和教訓，通過不斷的總結(jié)提煉，逐步形成了適合學院特色的項目式教學過程管理制度辦法，確保教育教學改革的教學質(zhì)量和教學環(huán)節(jié)的順利進行?？沙雠_《大學生競賽獲獎激勵指導意見》、《教學改革激勵暫行辦法》、《CDIO教學改革課時試行方案》等各項政策來鼓勵和扶持學科教學改革工作。

受現(xiàn)有教學資源、辦學條件等多方面的制約，在以實踐教學為對象的課題研究過程中的確存在一些問題，主要體現(xiàn)為以下幾點：

（一）校內(nèi)專任教師團隊的實踐能力同市場應用需求間存在的一定差距，使得教學效果受到一定影響;

（二）CDIO項目教學指導過程中的配套經(jīng)費不足問題，致使該模式教學推廣范圍受限;

（三）校企聯(lián)合培養(yǎng)模式在具體實施過程中的管理和運行不受學校單方面約束，需要企業(yè)配合;

（四）學生管理過程中淘汰機制和激勵機制如何有效合理利用等問題。

上述問題都是需要進一步探索與研究的。

參考文獻：

[1]基于扎根理論的工科人才培養(yǎng)路徑研究——40所高校的卓越工程師培養(yǎng)報告文本分析[J].陸國棟，趙燕，趙春魚.高等工程教育研究.2018（05）

[2]基于卓越工程師計劃和CDIO模式的機械設(shè)計課程設(shè)計教學改革[J].李旻.裝備制造技術(shù).2018（07）

備注：郭洋，講師，研究方向：工程教育，機械制造設(shè)計。