基于CDIO“4+0”聯合培養項目實施方案研究

華 亮 吳海超

（南京鐵道職業技術學院，江蘇 南京 210031）

當前，我國應用型本科人才培養過程中存在諸多問題：人才培養觀念滯后，高校教育與社會需求嚴重脫節，畢業生難以適應現實工業生產的需要；課程設計重“學”輕“術”，畢業生缺乏將科研成果轉化為現實產品的能力；學生缺乏必要的團隊合作意識和溝通協調能力等。為彌合高校教育與工業生產需要的矛盾，我國開始實施現代職業教育體系建設試點項目，推行本科層次高職教育，以調整高校人才培養方式，滿足工業生產領域的需要。

CDIO 工程教育模式的主要特點就是在繼續加強基礎理論學習的基礎上，向關注生產實踐回歸，致力于解決我國本科應用型人才培養過程中存在的各類問題，注重培養學生掌握扎實的工程基礎理論和專業知識，并在此基礎上將教育過程放到工程領域的具體情境中，將團隊設計和創新實踐訓練貫穿人才培養全過程，實現高校教育與工程實踐之間關系的重構[1]。

CDIO 是四個英語單詞“構思”（Conceive）、“設計”（Design）、“實施”（Implement）、“運行”（Operate）首字母的縮寫，是美國麻省理工學院聯合瑞典的查爾姆斯技術大學、林克平大學以及皇家工學院等高校共同開發的一種全新工程教育理念和實施體系。CDIO 工程教育模式全面描述了現代工程師所需的知識、能力及態度的完整內容，有助于解決現代工程教育重理論輕實踐、強調個人學術能力而忽視團隊協作精神、重視知識學習而輕視開拓創新精神培養等普遍存在的問題。

“4+0”高職與普通本科聯合培養項目是我國本科層次職業教育的一種新的嘗試，是完善現代職業教育體系，推動整個教育結構戰略性調整的有利措施之一[2]。其培養目標一般定位于高端技術技能應用型人才，即培養技術工程師或現場工程師。CDIO 工程教育模式亦是強調實踐與應用能力的培養，因此在“4+0”高職與普通本科聯合培養項目中推行CDIO 工程教育模式，對提高人才培養質量，創新本科層次職業教育人才培養模式具有積極意義[3]。

本文以與南京工業大學合作的試點專業“車輛工程（動車組檢修）”專業為例，研究建立合作育人運行機制，開展應用型本科人才培養模式研究，系統設計基于CDIO 工程教育的課程體系，開發適合CDIO工程教育的教學資源，制定聯合培養項目人才培養方案及實施方案，嘗試解決應用型本科人才培養過程中存在的各類問題，切實提高人才培養質量。

一、校企共建基于CDIO工程教育的人才培養方案

南京鐵道職業技術學院2004年前隸屬于上海鐵路局集團公司，歷史積沉深厚，校企合作深度融合；2011年南京鐵道職業技術學院就與南京工業大學開始聯合培養應用型本科人才，兩校先后共同實施了6個高職與應用本科聯合（分段）培養的試點項目，車輛工程（動車組檢修）專業4+0聯合培養項目于2016年開始實施。該項目正式實施前，上海鐵路局集團公司、南京工業大學及南京鐵道職業技術學院三方通力合作，共同組建專業建設指導委員會，對動車組運用與檢修崗位的典型工作任務、職業能力進行分析，綜合考慮工作過程完整性、任務難度適宜性、任務相關度等因素，歸并構建學習領域，確定人才培養目標，構建基于動車組運用與檢修工作過程且適應CDIO 工程教育的課程體系，明確人才培養實施路徑，形成基于CDIO 工程教育的人才培養方案，并在項目的實施過程中不斷完善。人才培養框架，如圖1所示。

圖1 基于CDIO工程教育的人才培養框架

工程項目設計是CDIO 工程教育模式的精髓所在。在人才培養實施過程中，我們分三級設計CDIO 項目：每一門專業基礎課程及核心課程都設計一到兩個項目，相關度較高的一組課程設計3～5個復合項目，主要專業核心課程設計5～8個專業綜合項目。培養方案以專業綜合項目為主線、復合項目為支撐、單一課程項目為基礎，將學校教育與對專業及企業的認知統一起來，并結合項目訓練對學生的自我學習能力、人際交往和團體協作能力、職業素養以及對動車組系統的設計、運用和檢修能力進行整體培養。

二、打破課程壁壘，重新構建適應CDIO工程教育模式的課程體系

CDIO 工程教育模式要以工程項目全生命周期的要求來組織實施教學過程，必須突出課程之間的關聯性，避免課程間不必要的重復，因此課程體系必須圍繞人才培養目標進行重新構建，使學生不僅能夠掌握各門課程知識之間的聯系，而且能夠學以致用，將之用于解決綜合復雜的工程問題[4]。完成此項工作的關鍵是打破教師之間和課程之間的壁壘，圍繞CDIO 工程項目的實施進行教學計劃和課程體系的重新構建。

在重構基于CDIO 工程教育的課程體系時，圍繞以項目設計為導向的總體要求，整合教學環節與設計環節，將復合項目及專業項目設計為工程表達項目、工程設計項目、工程創新項目、專業設計項目及工程實踐項目，以培養學生工程構思、設計、實施及運行能力。其中工程表達項目主要培養學生手繪及運用二維、三維CAD/CAE 軟件表達工程零件的能力；工程設計項目及專業設計項目主要培養學生發現問題、分析問題及解決問題等工程設計能力；工程創新項目利用課外科技活動、科技競賽、科學發明、創新創業訓練等手段培養學生的工程創新能力；工程實踐項目通過認知實習、生產實習、頂崗實習及畢業設計等環節培養學生的工程實踐能力。在項目的實施過程中，教師只是起到設計、指導和考核作用，全程以學生為主體，可以很好的培養學生的人際交往能力、團隊協作能力。車輛工程（動車組檢修4+0）專業課程體系，如圖2所示。

圖2 車輛工程（動車組檢修）專業基于CDIO工程教育模式的課程體系

三、提升專任教師的CDIO 能力，適應CDIO工程教育模式需求

教師工程能力達標是實施CDIO 成敗的關鍵，雖然近年來我國大力發展職業教育，職業院校也越來越重視專任教師“雙師素質”的培養，并不斷從企業引進具有豐富工作經驗的技術骨干擔任專任教師，因此高職院校特別是國家級、省級示范高等職業院校中“雙師型”教師隊伍已初具規模，但距離能夠實施CDIO 工程教育尚有不小差距，因此提升專任教師的工程實踐能力，使之能夠滿足CDIO 工程教育要求是在“4+0”高職與普通本科聯合培養項目中推行CDIO 工程教育模式的前提條件。

依托國家級機車車輛專業類“雙師型”教師培養培訓基地，安排新入職的青年教師直接參與企業生產活動，掛職鍛煉每次不少于半年，跟班作業每兩年不少于60 天，提高工程實踐能力；將學校專任教師納入上海鐵路局技能人才培養計劃，定期參加崗位技能培訓；鼓勵專任教師參加各類技能等級鑒定考核，要求滿足條件的教師至少取得1項國家職業技能鑒定考評員資格。通過以上途徑，切實提升專任教師CDIO 能力，以使之能夠滿足CDIO工程教育模式對專任教師的更高需求。

工程教育理念的轉變必然要求教師進行角色轉型，由原來單一的課本知識的“講授者”轉變為工程項目的“設計者”及“引導者”。教師應對上課的內容、時間安排、工程實踐場所等進行合理設計，設計出以工程項目為主導的啟發式知識鏈授課模式，即：將孤立的課程轉變為相互聯系的課程網，將工程構思、設計、實施和運行等四大流程納入授課全過程[5]。在整個工程項目的實施過程中，教師主要起到引導作用，引導學生主動思考、自主解決問題，并注意鍛煉學生的人際交往及團隊協作能力。

四、“4+0”聯合培養項目實施CDIO工程教育模式運行機制

在合作校校企協同培養技術技能人才改革與實踐的基礎上，整合上海鐵路局集團有限公司、南京工業大學和南京鐵道職業技術學院各類優勢資源，最大限度的發揮合作校校企在人才培養過程中的優勢是協同創新培養高職本科人才的核心。探索建立整合資源的實體平臺及其運行機制，是在“4+0”聯合培養項目中實現真正意義上的CDIO 工程教育模式，切實提高人才培養質量的保障和前提。南京鐵道職業技術學院和南京工業大學聯合成立“4+0 聯合培養項目工作領導小組”“4+0 聯合培養項目教學工作組”“4+0 聯合培養項目學生管理工作組”，綜合兩校教務處、學工處、基礎課部、社科部、南京工業大學機械與動力工程學院、南京鐵道職業技術學院機車車輛學院、上海鐵路局集團公司南京動車段等院部的骨干力量共同開展實施聯合培養項目。

工程表達項目、工程設計項目、工程創新項目由教學工作組協調實施，包括項目內容設計、師資配備、項目場所確定、項目實施質量監測等；專業設計項目及工程實踐項目主要由南京鐵道職業技術學院機車車輛學院、上海鐵路局集團公司南京動車段共同實施，聯合骨干教師及企業技術骨干共同針對動車組系統進行項目開發與設計。在項目的實施過程中除注意引導學生加強工程知識的學習及工程創新能力的鍛煉外，還特別強調學生職業素質的養成。學生完成項目的過程就是人際交往及團隊協作的過程，其人際交往及團隊協作能力不斷得到加強，管理及領導能力也會得到鍛煉，可以滿足CDIO工程教育模式的需求。