CDIO模式物理类专业工程教育论文

CDIO模式物理类专业工程教育论文（精选8篇）

CDIO模式物理类专业工程教育论文 篇1

CDIO模式物理类专业工程教育论文

1CDIO模式概述以及应用情况

1.1CDIO教育模式概述

20世界80、90年代，高校工程专业所培养的毕业生难以适应现实工业生产的需要，使工业界逐渐意识到高等教育脱离实践这一问题，直接教育已经远远满足不了现今社会教育的发展需要。迫于这种形势，由美国麻省理工学院联合其他三所著名高校，共同开发的一种全新工程教育理念和实施体系CDIO。CDIO教育模式旨在培养具有知识体系健全、双基扎实、工程业务水平高以及道德高尚的“新一代”卓越工程师。

1.2CDIO教育模式的应用情况

在国外，根据不同学科领域的要求，CDIO工程教育模式已被广泛应用且形成了一些特色CDIO教育模式。CDIO工程教育模式首先应用于麻省理工学院等4所高校的机械系、电气系。紧接着得到其他发达国家的认可，并且根据自己的情况开发出适合自己的具有特色的CDIO工程教育模式，以培养科学基础知识扎实，工程能力过硬的现代工程师，提高国家科技竞争能力。在国内，CDIO工程教育模式也得到了广泛的应用，20由北京交通大学主办，清华大学、北京航空航天大学、汕头大学、北京石油化工学院等高校协办的“北京CDIO区域性国际会议”称中国共57所高校开展CDIO工程教育模式试点工作，且已取得较好的成果。例如:汕头大学已根据自身教学情况以及资源，提出一种以工程设计为导向，以培养个人能力、团队能力和系统调控能力为主要目标的EIP-CDIO工程教育理念。汕头大学这种教育模式并不是发达国家CDIO教学模式的复制，而是吸取原有CDIO教育模式的经验精华之后，创立的属于汕头大学自己的工程师人才培养的教育模式，具有自己的特色，更符合自身教育教学实践情况。同时，CDIO工程教育模式也被应用于具体专业，例如:大连东软信息学院基于TOPCARES-CDIO工程教育理念，对专业设置驱动因素和影响因素进行分析，综合比较已有专业设置模型，应用鱼骨图的设计结构，引入模块化理念，突破固定维度限制，设计出鱼骨型专业培养方案设置模型。回顾国际工程教育改革背景，从哈尔滨理工大学工程教育与人才培养模式改革出发，结合校情，基于我校的物理专业的现况，以国外先进的CDIO教育模式为指导，借鉴国内的CDIO实践措施，建立起自己的CDIO工程教育模式势在必行。

2物理类专业现阶段的教育教学情况分析

第一、在大学物理类教学中，过分强调教师的教学量，进而忽视了其科研与办学的能力，这样就阻碍了大学在教学质量、科研成果和学校规划方面的发展。第二、学校的发展未能与社会同步，学校培养的人才不能满足社会的需求，更不能适应社会的发展。在校四年学习过程中，过多的学习科学理论知识，而忽略了实践环节，致使培养出来的学生缺乏工程实践能力以及创新能力;而这与社会需求的高素质的工程性人才是相悖的。第三、过分强调自然科学知识的学习，而忽略了人文科学的重要作用，致使培养来的学生丢失了传统文化，丧失伦理道德，成为“有才无德”之人，危害他人、危害社会。然而，CDIO工程教育模式要远远优于传统的教育模式，它拥有一套完备的教学框架，有自己的教学的大纲以及教学宗旨。首先，以德为本，培养具有高尚职业道德的人;其次，以学生自学为主，帮助学生掌握专业基础知识以及精湛的技艺，帮助学生开拓自己的创新能力以及认识自己潜在的价值;在此基础上，在人才培养中将教育过程与实际工程领域具体情境结合，培养“德才兼备”的新一代高水平工程师。因此，我校物理类专业可依据经典CDIO工程教育模式，构思适合自身情况的教育模式以及培养方案，以弥补现阶段教育教学中的不足，提高教学质量，促进学科发展，适应社会发展。

3构思基于CDIO模式的物理类专业教学培养方案

3.1科学理论基础的学习以及考核制度

根据大学生教学大纲指示，为完成大学生自学能力的培养任务，有关学生科学基础知识的学习当实施以“学生自主学习为主，老师答疑解惑为辅”的主观能动性学习模式。第一阶段:首先由教师对相关学科的知识点进行归纳、总结，并制定学习计划，然后将学习知识点以及学习计划分发到学生手中，由学生自行完成基础知识的学习过程(记忆、理解)，最后由教师编辑题库，对学生进行基础知识的考核，考核结果分为优、良、中，不合格4个级别，不合格者则不得进入下一学习阶段。第二阶段:首先由教师划分制定不同的知识模块，完成由同学选择自己喜爱的知识模块进行系统研究，挖掘知识深度，再由同学针对已学习的知识模块进行答辩，展示自己的学习成果，重点讲述自己对知识点的理解以及相关知识的联系性，最后由老师对其的答辩进行点评，提出今后的学习研究重点，并且给予答辩评价，并且此过程为循环过程，要求每个同学依次掌握不同的模块。第三阶段:基于第一以及第二阶段的学习成果，教师评定出学生的学习成绩(优、良、不合格3个级别)，成绩为优、良者方可参加相关的科技竞赛、科研项目，并且科技竞赛与科研项目的成绩可以转换成一定的学分，对于在科技竞赛以及科研项目中表现突出的同学，学校可以对其进行精英式培养，作为学校、社会以及国家的储备人才，为进一步培养优秀人才，奠定基础。第四阶段:仅仅经过以上3个阶段的培养，只能在专业技术方面对一个人有一定的提高;然而，这并不能使一个人在德行方面有所提高或蜕变。因此，对于基于CDIO模式物理专业人才的培养还需要新阶段的锻炼与培养，并且这个阶段势在必行。基于本校的特殊情况，应采取以下方案，来对学生的德行方面进行一个积极的考量与培养:首先由学生在年终进行自我评价，尤其是德行方面的表现进行逐一评价;接下来有辅导员、班主任以及一名任课老师给出相关的综合评价，最后由专家评论组对学生的德行给予中肯符合实际的评价。同时，将这次的评价结果告知学生，以便学生明确以后努力的方向，弥补不足，完善自己。

3.2科学理论学习与科技竞赛相结合

在夯实基础知识与基础能力之后，教师组织学生参加一些对理论分析、计算能力要求比较高的竞赛，比如:哈尔滨理工大学学术物理竞赛，全国大学生“高教杯”数学建模竞赛等。通过这类比赛来培养学生的团队协作能力，更重要的是在比赛过程中，可以将学习的数学、物理、化学等理论知识应用其中，使同学们对课本中的理论知识有一个新的认识。并且通过竞赛可以带动、检验基础知识的.学习，让同学体验到用知识解决实际问题、解释现象的快乐，这样能够更好地激发学生的学习兴趣，提高学生的学术修养。在我校近期举行的《哈尔滨理工大学首届物理学术竞赛》中，参赛队员在比赛过程中得到锻炼，掌握设计出一套适合自己的解决问题的方法。最后，由教师结合比赛过程中学生的表现以及学生的比赛结果基于一定的评价分别为(优、良、中、差)。此评价结果计入学生的期末总评成绩。

3.3科学理论学习与科研项目相结合

在进行上述2个环节之后，接下来的环节要注重科学理论知识的实践应用以及交叉学科知识的运用，根据哈尔滨理工大学的现况，采用工程项目育人还是可行的。首先由教师进行交流、讨论，针对学科特点以及知识进行构思，设计出覆盖知识面广、切实可行的不同类型的工程项目;接下来由同学们进行自由组队，进行选题;然后，开展团队合作，对工程问题提出解决方法，进行实验验证亦或制作出作品;最后由专家在组织答辩，学生的作品以及研究方法进行评价。比如，我校近期开展的《哈尔滨理工大学首届物理实验演示仪器竞赛》，这个活动激发大学生对大学物理的兴趣，培养大学生严谨的学习态度、科学的研究方法、综合运用所学知识解决实际问题的能力和进行实验研究的能力，并且对于改进我校的实验演示仪器作出了贡献。

3.4横向学习要与纵向学习相结合

在3.1、3.2以及3.3中拟定了具体的基于CDIO模式的物理类专业教学培养方案以及实施方法，本节将从一个高的层次来看待CDIO工程教育模式。CDIO工程教育模式的学习不仅仅是单一方面的横向学习与纵向学习，而是二者的有机结合。纵向学习，能够解决一个问题的“然”与“所以然”，能够让学生深刻的理解一个问题的来龙去脉，但是对于与这个问题相联系的事物却没有详细的了解，从而限制了人思考的角度，没有全局的意识;然而横向学习，能够拟补这一缺憾，从类比、相似以及反推的逻辑思维来阐释同一类问题，这从通俗的层次传授了方法论与逻辑学知识。这样，基于横向与纵向学习的CDIO工程教育模式，不仅仅培养了具有较高等技术的工程师，更是培养了有思想的较高素质工程师。

3.5校内学习与社会实践学习相结合

综上提出的4个方面，仅仅是依托于学校固有的教学资源，开展的培养提高学生能力的项目，然而这些项目却与实际的社会生产创造需求脱轨;虽然它们能够在某种程度上提高学生的专业、道德水平，甚至说是综合素质，但是离高水平一流的工程师还有一定差别，有一段距离。为了弥补这一差距，还应进行以下三方面的改进:第一、学校除了在充分利用现有固定可见教学资源的基础之上，还应该发挥学校各种潜在的能力，挖掘一定的社会资源，比如:在专业技能培养方面，应注重与科技公司，生产工厂等建立联系;在社会公德、道德培养方面，应注重与一些敬老、养老院或者与志愿者相关的部门单位建立关系等。第二、学校在挖掘这些潜在的资源之后，应将学生定期派遣到对应单位，进行短期、长期等时间不等的培养与教育，与这些单位共联合，对进一步提高学生的综合素质作出努力。在培养过程中，所涉及的培养内容，无需拘泥于形式，可以是实践操作、工程技能培训、讲座、交谈会、茶话会、素质拓展以及其他的健康向上、丰富多彩的活动。第三、在完成以上相关活动后，每位同学都需要进行答辩报告，对自己进行客观的评价，包括表现突出以及不足两方面，以及自己在整个培训过程中自己的收获;除此之外，学校与相关参与单位应该组成专家评审团，根据学生的表现，给出客观可行的综合评价，主要包括专业技能的提高以及道德修养进行点评，给学生提出合理、公正、客观努力方向，使得学生想优秀、甚至是杰出的工程师买进一步。

4结语

对于本校物理类专业而言，CDIO工程教育理念机具借鉴意义，能够促进物理类专业教育模式的改革，对培养高素质工程人才有着深远意义。在调研CDIO工程教育模式在国内、外的应用情况之后，客观分析本校物理类专业现存问题，努力提出基于CDIO工程教育模式的物理类专业培养方案。为哈尔滨理工大学以CDIO工程教育模式为理念的相关专业提供参考，更是为CDIO工程教育模式的进一步发展奠定坚实基础。

CDIO模式物理类专业工程教育论文 篇2

1.1 CDIO教育模式概述

20世界80、90年代, 高校工程专业所培养的毕业生难以适应现实工业生产的需要, 使工业界逐渐意识到高等教育脱离实践这一问题, 直接教育已经远远满足不了现今社会教育的发展需要。迫于这种形势, 2001年由美国麻省理工学院联合其他三所著名高校, 共同开发的一种全新工程教育理念和实施体系CDIO (conceive、design、implement、operate) [1]。CDIO教育模式旨在培养具有知识体系健全、双基扎实、工程业务水平高以及道德高尚的“新一代”卓越工程师[2,3]。

1.2 CDIO教育模式的应用情况

在国外, 根据不同学科领域的要求, CDIO工程教育模式已被广泛应用且形成了一些特色CDIO教育模式。CDIO工程教育模式首先应用于麻省理工学院等4所高校的机械系、电气系[4]。紧接着得到其他发达国家的认可, 并且根据自己的情况开发出适合自己的具有特色的CDIO工程教育模式, 以培养科学基础知识扎实, 工程能力过硬的现代工程师, 提高国家科技竞争能力。

在国内, CDIO工程教育模式也得到了广泛的应用, 2001年由北京交通大学主办, 清华大学、北京航空航天大学、汕头大学、北京石油化工学院等高校协办的“2011北京CDIO区域性国际会议”称中国共57所高校开展CDIO工程教育模式试点工作, 且已取得较好的成果[5]。例如:汕头大学已根据自身教学情况以及资源, 提出一种以工程设计为导向, 以培养个人能力、团队能力和系统调控能力为主要目标的EIP-CDIO (ethics、integrity、profession-alism-conceive、design、implement、operate) 工程教育理念[6]。汕头大学这种教育模式并不是发达国家CDIO教学模式的复制, 而是吸取原有CDIO教育模式的经验精华之后, 创立的属于汕头大学自己的工程师人才培养的教育模式, 具有自己的特色, 更符合自身教育教学实践情况。

同时, CDIO工程教育模式也被应用于具体专业, 例如:大连东软信息学院基于TOPCARES-CDIO工程教育理念, 对专业设置驱动因素和影响因素进行分析, 综合比较已有专业设置模型, 应用鱼骨图的设计结构, 引入模块化理念, 突破固定维度限制, 设计出鱼骨型专业培养方案设置模型[7]。

回顾国际工程教育改革背景, 从哈尔滨理工大学工程教育与人才培养模式改革出发, 结合校情, 基于我校的物理专业的现况, 以国外先进的CDIO教育模式为指导, 借鉴国内的CDIO实践措施, 建立起自己的CDIO工程教育模式势在必行。

2 哈尔滨理工大学物理类专业现阶段的教育教学情况分析

第一、在哈尔滨理工大学物理类教学中, 过分强调教师的教学量, 进而忽视了其科研与办学的能力, 这样就阻碍了大学在教学质量、科研成果和学校规划方面的发展。第二、学校的发展未能与社会同步, 学校培养的人才不能满足社会的需求, 更不能适应社会的发展。在校四年学习过程中, 过多的学习科学理论知识, 而忽略了实践环节, 致使培养出来的学生缺乏工程实践能力以及创新能力;而这与社会需求的高素质的工程性人才是相悖的。第三、过分强调自然科学知识的学习, 而忽略了人文科学的重要作用, 致使培养来的学生丢失了传统文化, 丧失伦理道德, 成为“有才无德”之人, 危害他人、危害社会。

然而, CDIO工程教育模式要远远优于传统的教育模式, 它拥有一套完备的教学框架, 有自己的教学的大纲以及教学宗旨。首先, 以德为本, 培养具有高尚职业道德的人;其次, 以学生自学为主, 帮助学生掌握专业基础知识以及精湛的技艺, 帮助学生开拓自己的创新能力以及认识自己潜在的价值;在此基础上, 在人才培养中将教育过程与实际工程领域具体情境结合, 培养“德才兼备”的新一代高水平工程师。因此, 我校物理类专业可依据经典CDIO工程教育模式, 构思适合自身情况的教育模式以及培养方案, 以弥补现阶段教育教学中的不足, 提高教学质量, 促进学科发展, 适应社会发展。

3 构思基于CDIO模式的物理类专业教学培养方案

3.1 科学理论基础的学习以及考核制度

根据大学生教学大纲指示, 为完成大学生自学能力的培养任务, 有关学生科学基础知识的学习当实施以“学生自主学习为主, 老师答疑解惑为辅”的主观能动性学习模式。

第一阶段:首先由教师对相关学科的知识点进行归纳、总结, 并制定学习计划, 然后将学习知识点以及学习计划分发到学生手中, 由学生自行完成基础知识的学习过程 (记忆、理解) , 最后由教师编辑题库, 对学生进行基础知识的考核, 考核结果分为优、良、中, 不合格4个级别, 不合格者则不得进入下一学习阶段。

第二阶段:首先由教师划分制定不同的知识模块, 完成由同学选择自己喜爱的知识模块进行系统研究, 挖掘知识深度, 再由同学针对已学习的知识模块进行答辩, 展示自己的学习成果, 重点讲述自己对知识点的理解以及相关知识的联系性, 最后由老师对其的答辩进行点评, 提出今后的学习研究重点, 并且给予答辩评价, 并且此过程为循环过程, 要求每个同学依次掌握不同的模块。

第三阶段:基于第一以及第二阶段的学习成果, 教师评定出学生的学习成绩 (优、良、不合格3个级别) , 成绩为优、良者方可参加相关的科技竞赛、科研项目, 并且科技竞赛与科研项目的成绩可以转换成一定的学分, 对于在科技竞赛以及科研项目中表现突出的同学, 学校可以对其进行精英式培养, 作为学校、社会以及国家的储备人才, 为进一步培养优秀人才, 奠定基础。

第四阶段:仅仅经过以上3个阶段的培养, 只能在专业技术方面对一个人有一定的提高;然而, 这并不能使一个人在德行方面有所提高或蜕变。因此, 对于基于CDIO模式物理专业人才的培养还需要新阶段的锻炼与培养, 并且这个阶段势在必行。基于本校的特殊情况, 应采取以下方案, 来对学生的德行方面进行一个积极的考量与培养:首先由学生在年终进行自我评价, 尤其是德行方面的表现进行逐一评价;接下来有辅导员、班主任以及一名任课老师给出相关的综合评价, 最后由专家评论组对学生的德行给予中肯符合实际的评价。同时, 将这次的评价结果告知学生, 以便学生明确以后努力的方向, 弥补不足, 完善自己。

3.2 科学理论学习与科技竞赛相结合

在夯实基础知识与基础能力之后, 教师组织学生参加一些对理论分析、计算能力要求比较高的竞赛, 比如:哈尔滨理工大学学术物理竞赛, 全国大学生“高教杯”数学建模竞赛等。通过这类比赛来培养学生的团队协作能力, 更重要的是在比赛过程中, 可以将学习的数学、物理、化学等理论知识应用其中, 使同学们对课本中的理论知识有一个新的认识。并且通过竞赛可以带动、检验基础知识的学习, 让同学体验到用知识解决实际问题、解释现象的快乐, 这样能够更好地激发学生的学习兴趣, 提高学生的学术修养。

在我校近期举行的《哈尔滨理工大学首届物理学术竞赛》中, 参赛队员在比赛过程中得到锻炼, 掌握设计出一套适合自己的解决问题的方法, 如图1所示。

最后, 由教师结合比赛过程中学生的表现以及学生的比赛结果基于一定的评价分别为 (优、良、中、差) 。此评价结果计入学生的期末总评成绩。

3.3 科学理论学习与科研项目相结合

在进行上述2个环节之后, 接下来的环节要注重科学理论知识的实践应用以及交叉学科知识的运用, 根据哈尔滨理工大学的现况, 采用工程项目育人还是可行的。首先由教师进行交流、讨论, 针对学科特点以及知识进行构思, 设计出覆盖知识面广、切实可行的不同类型的工程项目;接下来由同学们进行自由组队, 进行选题;然后, 开展团队合作, 对工程问题提出解决方法, 进行实验验证亦或制作出作品;最后由专家在组织答辩, 学生的作品以及研究方法进行评价。

比如, 我校近期开展的《哈尔滨理工大学首届物理实验演示仪器竞赛》, 这个活动激发大学生对大学物理的兴趣, 培养大学生严谨的学习态度、科学的研究方法、综合运用所学知识解决实际问题的能力和进行实验研究的能力, 并且对于改进我校的实验演示仪器作出了贡献。

3.4 横向学习要与纵向学习相结合

在3.1、3.2以及3.3中拟定了具体的基于CDIO模式的物理类专业教学培养方案以及实施方法, 本节将从一个高的层次来看待CDIO工程教育模式。CDIO工程教育模式的学习不仅仅是单一方面的横向学习与纵向学习, 而是二者的有机结合。纵向学习, 能够解决一个问题的“然”与“所以然”, 能够让学生深刻的理解一个问题的来龙去脉, 但是对于与这个问题相联系的事物却没有详细的了解, 从而限制了人思考的角度, 没有全局的意识;然而横向学习, 能够拟补这一缺憾, 从类比、相似以及反推的逻辑思维来阐释同一类问题, 这从通俗的层次传授了方法论与逻辑学知识。这样, 基于横向与纵向学习的CDIO工程教育模式, 不仅仅培养了具有较高等技术的工程师, 更是培养了有思想的较高素质工程师。

3.5 校内学习与社会实践学习相结合

综上提出的4个方面, 仅仅是依托于学校固有的教学资源, 开展的培养提高学生能力的项目, 然而这些项目却与实际的社会生产创造需求脱轨;虽然它们能够在某种程度上提高学生的专业、道德水平, 甚至说是综合素质, 但是离高水平一流的工程师还有一定差别, 有一段距离。为了弥补这一差距, 还应进行以下三方面的改进:

第一、学校除了在充分利用现有固定可见教学资源的基础之上, 还应该发挥学校各种潜在的能力, 挖掘一定的社会资源, 比如:在专业技能培养方面, 应注重与科技公司, 生产工厂等建立联系;在社会公德、道德培养方面, 应注重与一些敬老、养老院或者与志愿者相关的部门单位建立关系等。

第二、学校在挖掘这些潜在的资源之后, 应将学生定期派遣到对应单位, 进行短期、长期等时间不等的培养与教育, 与这些单位共联合, 对进一步提高学生的综合素质作出努力。在培养过程中, 所涉及的培养内容, 无需拘泥于形式, 可以是实践操作、工程技能培训、讲座、交谈会、茶话会、素质拓展以及其他的健康向上、丰富多彩的活动。

第三、在完成以上相关活动后, 每位同学都需要进行答辩报告, 对自己进行客观的评价, 包括表现突出以及不足两方面, 以及自己在整个培训过程中自己的收获;除此之外, 学校与相关参与单位应该组成专家评审团, 根据学生的表现, 给出客观可行的综合评价, 主要包括专业技能的提高以及道德修养进行点评, 给学生提出合理、公正、客观努力方向, 使得学生想优秀、甚至是杰出的工程师买进一步。

4 结语

对于本校物理类专业而言, CDIO工程教育理念机具借鉴意义, 能够促进物理类专业教育模式的改革, 对培养高素质工程人才有着深远意义。在调研CDIO工程教育模式在国内、外的应用情况之后, 客观分析本校物理类专业现存问题, 努力提出基于CDIO工程教育模式的物理类专业培养方案。为哈尔滨理工大学以CDIO工程教育模式为理念的相关专业提供参考, 更是为CDIO工程教育模式的进一步发展奠定坚实基础。

参考文献

[1]王硕旺, 洪成文.CDIO:美国麻省理工学院工程教育的经典模式:基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教研究, 2009 (8) :116-119.

[2]李曼丽.用历史解读CDIO及其应用前景[J].清华大学教育研究, 2008 (10) :78-87.

[3]顾佩华, 等.CDIO大纲与标准[M].汕头:汕头大学出版社, 2008:18-20.

[4]雷环, 汤威颐.CDIO工程教育改革的人才理念和培养模式[J].高等工程教育, 2009 (5) :29-35.

[5]张力玮.中国共57所高校开展CDIO工程教育模式试点工作[J].世界教育信息, 2011 (6) :53.

[6]顾佩华, 沈民奋, 李升平, 等.从CDIO到EIP-CDIO:汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究, 2008 (1) :12-20.

CDIO模式物理类专业工程教育论文 篇3

本文以CDIO工程教育理念为指导，应用型本科院校电气工程专业教学改革为研究对象，结合电气专业综合课程设计类的教学现状，通过对学生在电气专业综合设计中如何进行项目选题设计、教学过程的组织实施、教学考核方式以及评价等方面的探索与研究，激发学生对课程设计的学习兴趣，提高学生的自学能力、实践动手能力以及创新能力。

目前，随着大规模自动化技术的推广，全球对工程技术人员的需求不断扩大。为了应对企业全球化战略的需求，培养出适应企业生产的工程技术人才，高校在电气工程人才培养过程中就需要不断创新。作为应用型本科院校的中俄合作办学项目，如何在电气工程/工业自动化方向综合设计的教学中，引入CDIO工程教育理念，改变传统的教学模式，促进学生的创新意识和实践能力的提高，在中俄合作办学项目中具有重要的意义。

研究对象与研究方法的确定

CDIO教育模式最早由麻省理工学院、瑞典皇家工学院等4所院校于2001年提出的一种新型的工程人才培养模式。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程间的有机联系为主要方式学习工程，以其培养学生的工程理念和实践能力。将ODIO工程教育理念引入综合课程设计教学中，有利于培养学生的工程实践能力，提高其职业素养和团队协作意识。

在电气专业综合课程设计中，为了对比我院电气专业综合设计的教学质量，选取我院中俄合作办学项目班级和普通电气工程教学班级学生作为对比。普通电气工程班级采用传统的理论与实践相结合的方法，通过实验室项目进行电气专业综合设计的教学，而中俄合作办学项目班级则引入CDIO工程教育模式。普通班在第七学期开始进行《电气工程/工业自动化方向综合设计》课程教学工作。为了对中俄合作办学班级进行CDIO工程教育理念，除了引入俄方教学项目外，针对整个综合设计环节，课题组也进行了相应的改革，采用了新的教学组织模式。

基于CDIO模式的电气工程，工业自动化方向综合设计的改革措施

电气专业综合设计的选题内容改革。在电气专业综合设计改革中，普通教学班采用教师指定题目的做法，我院根据实验窒情况，指定了基于PLC七层电梯控制系统设计、基于PLC的自动洗衣机系统的设计、基于PLC的变频调速系统设计、基于MCGS组态软件的十字路口交通灯系统设计等十个题目，而且采用指定学生的方法进行题目的分配。这些题目普遍存在内容简单、陈旧，功能简单的特点，不利于学生创新能力的培养。而对中俄合作办学班级的学生，则通过CDIO工程教育理念的引入，采用校企合作的方式来制定项目选题或者来自教师科研等方面的题目，通过学生与教师、企业工程师之间的交流与互动，引导学生将选题与企业需求紧密结合，最终产生的电气专业综合设计项目能够真正的服务社会，满足企业需求，做出的电气专业综合设计项目能够满足企业生产的需要。最终产生了基于PLC的矿井提升机行程控制系统设计、地铁信号控制系统、风力发电机监控系统、基于PLC的智能交通系统等企业项目，学生在综合设计过程中，也不拘泥于使用西门子S7-200PLC，也可采用信捷PLC、汇川PLC以及OMRON等型号PLC，还有单片机，智能芯片等的工程实训项目，提高了学生的创新和实践能力。

电气专业综合设计的教学模式改革。在教学过程中，普通班采用传统方式，基本上采用一人一题的模式，在正常上课过程中，集中4周时间完成综合设计项目，由于不能和指导老师充分进行互动交流，不能有效的对实训项目的理解，导致部分学生综合设计项目做得不好，甚至不能完成综合设计项目的全部功能。而对于中俄合作办学项目班级的学生，由于将学生的实训项目放在企业，利用大三暑假加上学期的综合设计时间，一共10周时间，通过将学生安排在企业进行综合设计，采用分组方式，每组有3～4名学生，同时配备1名企业工程师作为学生的实训指导老师和学校教师一起对学生进行实训。综合设计具体实施步骤如下：

综合设计项目选题。在电气专业综合设计开始时，指导教师根据科研与合作企业需求，初步拟定题目进行公布。学生在查阅相关资料和项目需求的基础上，设计出相应的技术方案，经过教师和企业工程师的评价与审核，确定项目选题与项目组成员。

整体方案确定。学生在进行选题后，根据项目要求，学生经过调研，并与指导老师及企业工程师充分交流后，经过充分的修改与调整，尤其是与实际生产工艺相结合，制定出满足项目需求的整体技术方案。

项目整体设计与测试。在技术方案确定后，每组学生根据项目需要进行分工，将综合设计项目分成硬件设计、软件编程、系统测试等部分进行分工，在企业工程师和指导老师帮助下进行相关工作。在整个过程中，学生遇到问题，可以与企业工程师进行充分的交流，项目组成员之间也可以相互交流与合作，最终完成整个实训项目。

集中答辩环节。在项目组成员完成综合设计项目后，采用集中的方式进行答辩。学生事先准备好相关PPT，介绍整个综合设计项目的整体方案、硬件构成、软件流程及软件功能，在实训过程中遇到的问题及相应的解决办法。学生陈述后，由企业工程师和指导老师对学生答辩情况进行提问，通过答辩交流，使学生找出实训工作中的优点与不足。

提交综合设计实训报告。学生在完成综合设计项目后，需要提交相应的实训报告。整个实训报告应包括系统综合翻十要求、实训目的、整体方案、硬件选型、软件流程图、软件功能、调试与测试过程、实训总结等8个方面。要求项目组成员实训总结报告主体不能相同。在电气专业综合设计结束后，指导教师对教学环节进行总结与分析，从而找出其中的优点与不足。对于优点进行保留，对于综合设计过程中存在的不足，通过相互之间的交流，形成改进措施，以便进一步提高综合设计实训效果。

电气专业综合设计的考核方式改革。由于CDIO工程教育模式，重在培养学生的工程理念，提高學生的实践能力，创新精神和团队协作能力。因此在电气专业综合设计考核时，采用项目组成员互评、系统方案、设计成绩、答辩成绩、实训报告5部分组成。成员互评成绩来自同一个项目组成员之间的互评；系统方案成绩来自企业工程师对项目的评价；设计成绩和实训报告成绩来自指导教师；答辩成绩由指导教师和企业工程师共同给出。

CDIO模式物理类专业工程教育论文 篇4

在现代社会发展背景下，社会对IT行业的人才有更高的要求，社会更需要有较强的实践操作与进行项目开发的人才，在进入岗位后就能快速地进入工作。然而，我国现有的教育模式与社会的需求具有不一致性，教育更加重视学生理论知识的掌握，忽视学生实践能力与创新能力的培养。近年来，新的教育改革成果包括CDIO模式，强调在“做中学”。因此，本文主要探讨基于CDIO模式下的计算机专业教学改革对策。

二、CDIO模式的基本概述

CDIO模式是反映社会对人才需求的模式，并以此作为目标制定详细、合理的教学目标。制定目标时不仅强调对社会需求的满足，还强调学生的素质与能力的提高，采用关联的方式进行课程设置，将学科之间的壁垒打破，防止教学内容的重复，保证学生能够学到社会所需要的知识与技能。CDIO模式的教学目标与应用型本科专业的`培养目标相同，需要学生掌握理论知识和实践技能，培养出工程技术与社会需要的人才。基于CDIO模式进行计算机专业教育改革，不只要求将学生的课程内容更换，更包括对培养方案、课程体系以及师资队伍等因素的全面改革。因此，在计算机教育改革的过程中，我们要以市场定位为基础，对CDIO教学理念进行充分借鉴，从而使学生的专业实践与创新能力得到迅速提高。

三、基于CDIO模式的计算机专业教学改革对策

(一)对产业需求进行明确，制定人才培养方案

培养方案必须与计算机类产业的需求相一致。因此，学校为了进一步了解社会的需求，可以通过座谈会、走访的形式针对用人单位对计算机专业毕业的人才在素质、能力以及实践方面的要求，制定出更加合理而科学的计算机人才培养方案。以学生的基本素质、专业基础知识、学生的应用能力以及创新能力这四个层面为出发点，对计算机科学人才培养方案进行构建。在构建人才培养方案时，以学生的课程教学为基础。在数字图像、软件新技术模块中应用CDIO模式的教学方式，对每一个知识进行传授时，都与项目的实例、设计、实现运行相结合，让学生从实际的例子中更深入地理解理论知识，再与课堂实验以及课程设计等环节对知识进行强化，使学生能应用知识。计算机基础知识主要分为软件与硬件两部分，按照课程的关联性进行课程内容的整理，增加数字资源建设。

(二)对实践教学进行改革，提升学生的实践能力

以培养学生的实践与创新能力为培养目标，先从各个层次，通过多种形式进行实践教学，对课内实验、课程设计、综合实践环节进行加强。学校可以不断地建立实践基地，提供给学生实践场所和更多的实践机会，让学生参加实战训练。以教学内容为基础，进行课题设计并组建团队，让学生在实践中掌握主流的开发技术，使自身的工程实践能力进一步得到提高。在进行实践教学时，要着重从不同的方面培养学生的应用能力与创新精神。在学习过程中，多加鼓励学生，让学生自主地完成综合性的实验课题。在课外的科技活动中，多让学生参加计算机专业的竞赛。同时，还要鼓励学生进行项目研究，并对经费方面给予相关的支持。

(三)建立教学平台，培养学生的自学能力

利用网络的优势建立网络综合教学平台，提供相应的系统给学生与教师使用，让学生可以自主地选课，在网上提出疑问、网上进行毕业设计等。对于专业课程的教学，网站上都有相关的教学笔记与视频，包括精讲的课后练习等，学生可以进行同步的知识训练、教师在线地解答学生的疑惑，同时还可以在网上开设考研专题等栏目。使学生的教学资源得到充分地补充，通过网上教学平台的建设将学生与教师的距离拉近，加强学生与教师之间的交流，从而利于教师进行个性化的教学。以课程的特点为基础，教师可以利用多媒体课件进行教学内容的自主设计。对某些抽象算法类课程，可以通过全动画多媒体课件，使学生更加了解其内容，掌握图像处理的不同方法，从而进一步自行进行软件的开发工作。

四、结语

计算机人才的培养需要与社会需要与经济发展相适应，计算机人才培养是漫长的过程。CDIO是一种先进的理念，计算机人才培养时可以广泛地借鉴这一教学模式，实现教学理论与实践的结合，为社会培养出更加优秀的人才。

参考文献：

[1]蒋宗礼.推进专业改革,提高办学水平[J].计算机教育，，19(7)：96.

[2]孟繁兴.基于CDIO的计算机信息管理专业课程体系构建[J].计算机教育，，78(3)：89.

CDIO模式物理类专业工程教育论文 篇5

建筑学美术基础教学的CDIO教育模式论文【1】

摘要：文章针对建筑学的特殊性，探讨了在CDIO教育模式下的建筑学美术基础教学，提出“艺科交融”的建筑学教学特色，强调建筑学美术教学的素质教育与技能训练的统一，重视美术对学生的陶冶作用，对应CDIO教育模式的各个层面，提出了在建筑学美术教学中构建“大美术”教育的教学思想。

关键词：CDIO教育模式;美术基础教学;美育

一、CDIO教育模式下的建筑学一体化课程[1]

CDIO是麻省理工学院等4所美国大学通过几年研究、探索和实践建立的一种先进的工程教育模式，CDIO分别是英文Conceive—Design—Implement—Operate的字母首写,代表了构思—设计—实践—运作四个过程，CDIO把产品的全过程作为平台，使学生能以主动的、实践的、课程之间有联系的方式学习和获取工程能力、技术知识、终身学习以及与社会团体交流合作的能力。

CDIO教育模式倡导问题驱动，注重实践性教学和实际动手能力，主张工程教学应从具体实践出发，然后上升至理论，最后回到实际操作。

此模式符合工程人才培养规律，是先进的教育方法。

CDIO教育模式具有两个明显的特征，即第一阶段的CD(构思与设计的工作阶段)和第二阶段的IO(实践与工程实施运作阶段)。

第一阶段是建筑形象的构思和设计，是建筑师运用想象力、审美力完成建筑图纸设计方案的过程，凝聚了建筑师个人的劳动与智慧。

第二阶段则是把设计成果物化为建筑物的实践过程，是建筑师与社会团体展开交流、合作的过程，体现了建筑师的个人素质与职业能力。

笔者所关注的一体化课程设计问题，在CDIO教育模式下就是把教学与实践环节、理论与实际运用能力结合于一体而展开的教学活动，但建筑学有其自身特点。

首先，建筑学是通过工程活动实现设计创意的工科专业，在建筑设计师的工程实现与运作工程中，体现设计师的艺术创造，在设计—构思阶段要求其充分考虑实现创意的可能性、适用性。

这属于美术学中的艺术修养与技能的培养，在工科的建筑学教育中显得十分有特点。

其次， CDIO教育模式是工程教学的普遍模式，但对建筑学的工程教学而言，仅仅有CDIO是不够的，还应附加建筑学专业人才的特殊知识结构和能力要求。

因此，“艺科交融”是实施CDIO必须营造的知识环境，使得专业化、系统化的CDIO教育模式与具有建筑学特点的教学内容相结合，形成艺科交融的具有建筑学鲜明特色的CDIO教育模式，即“ART+CDIO”的工程学教学体系。

此外，CDIO教育模式的普遍指导意义对开展ART的美术学教学具有较好的启发性。

CD与IO两阶段与美术基础教学合为一体，使得建筑学在构思设计期与实践运作期的各种矛盾统一。

在CDIO教育模式下建筑学具有鲜明特点，也给建筑学美术基础教学带来了深刻变化。

二、“ART+CDIO”教育模式下美术教学一体化探索[2]

(一)目前中国建筑学美术教学现状及问题

建筑学是一门通过工程活动实施设计创意的艺术性工科专业，但在早期的建筑学教育中，它被认为是艺术的一部分而被放在美术院校展开教学活动。

随着时代发展，建筑学的技术要求不断增强，工程技术逐渐成为建筑学的主角，以至于建筑学的美术色彩被逐渐忽略。

进入21世纪以来，建筑学作为一门既有理工知识又有艺术含量的学科，在信息化时代，随着电脑绘图技术的出现，美术教学活动一反过去以讲授为主、训练为辅的灌输教学方式，改为“启发”“创造式”教学，使得对建筑学美术基础教育存在必要性的质疑声再次响起[3]。

不可否认，传统建筑学的美术基础教学存在教学目的不实际、训练课程盲目求深求难的美院模式，反映在教学活动中则是在美术基础教育中往往强调单一技能而忽视对建筑学学生的审美(ART)综合能力的培养。

新一轮的教学改革虽然突出了计算机的技能训练，重视学生内在素质的提高，但对美术基础训练忽略的事实不可回避。

无论是过去的灌输教学方式还是现在的“启发”“创造式”教学都没能更好地解决美术课程与其他课程之间的衔接问题，彼此散落，在“技”与“道”之间，没能找到一个好的平衡点。

(二)CDIO教育模式下的不足与改进

运作CDIO教育模式培养合格建筑师，一方面要求具有扎实的理科基础和严密的逻辑能力，另一方面又要求具有艺术家的.创造性思维与深厚的人文修养，同时，具备良好的与人沟通交流的能力。

CDIO教育模式在教学环节设置中有意识地结合了后期工程，强调教、学、行三位一体，实现素质训练，着重于课程前后的整体性和贯穿性，不再单纯地强调设计能力。

CDIO教育模式强调课程设计的一体化，突出工程科学的特点，对建筑学的艺术背景考虑不多。

在CDIO教育模式下深化建筑学的美术教学，深化审美教育，提高艺术修养是当前必然考虑的问题。

CDIO教育模式认为，合格的建筑师应具有工程师与艺术家的双重素质，因此，建筑学作为一门艺科交融的学科，其目的不仅仅是培养学生单纯的学术能力，而更需要着重培养学生的综合素质。

我们要在课程设计、教学实践过程中强化这一薄弱环节，以美术教育带动素质教育，体现美术教育在陶冶学生品德操行的潜在作用。

不能仅把美术的技巧训练作为其课程设计的绝大部分展开教学活动，更需要探索实践完善在“CDIO”教育模式下符合建筑学特点强调艺科交融的“ART+CDIO”的工程教学体系。

(三)“ART+CDIO” 教育模式下的美术基础教学

在“ART+CDIO”教育模式下，美术教学应注重两个方面的内容。

其一，强调结构素描、注重色彩知识、培养创新思维。

在美术基础教学中，针对建筑学学生普遍美术基础较差、空间表达能力弱的实际情况，注重培养学生准确把握物体形式要素的能力，

强化对结构素描的训练，把平面思维转化为

三维立体空间的具象思维，努力达到设计构思与设计表现的统一、感性与理性的统一。

在基础教学涉及造型艺术表现时，更要突出对形体空间、比例关系、结构位置的理解与表现，强调结构空间的存在形式以及不同形体之间的穿插组合所形成的较为复杂的结构关系，在理解空间的基础上表现空间，在正确观察的前提下组织画面。

这是实施“ART+CDIO”教学模式的第一阶段，也是成为合格建筑师所必备的基本技能。

CDIO理念下的工程测量课程教学模式【2】

摘要：CDIO工程教育模式是它以产品的从研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习和获取工程能力、技术知识、终身学习以及与社会团体交流合作的能力。

文中阐述了工程测量课程目前教学中存在的问题，探讨了基于CDIO理念的工程测量课程教学模式改革与实践，为工程测量课程教学改革提供了一个新的思路。

CDIO模式物理类专业工程教育论文 篇6

CDIO工程教育是于2004年由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所知名大学组成的跨国研究机构提出的新型工程教育理念, 四个字母分别代表构思 (Conceive) 、设计 (Design) 、实现 (Implement) 和运作 (Operate) 。它是近年来国际工程教育改革的最新成果, 采用产品研发到产品运行的完整生命周期为载体, 让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。迄今为止, 已有几十所世界著名大学加入了由CDIO命名的国际合作组织, 并在相关院系全面试用CDIO工程教育理念和教学大纲, 培养出来的学生具有较强的社会适应能力和工程开发能力, 深受社会与企业欢迎。目前我国国内只有部分高校, 譬如汕头大学、大连东软信息学院等, 尝试使用该模式进行教学改革。

创新创业教育是当前国内外高校教育追求的一种全新模式, 部分组织已经将创新创业人才开发与培养作为衡量一个国家的核心竞争力的标准之一。联教文组织发表的《21世纪的高等教育:展望与行动世界宣言》报告指出, 创业教育是21世纪的青年除了接受传统意义上的学术教育和职业教育外的第三本教育护照。美国是最早开展创新创业教育的国家, 宣称大学生创新创业教育被称为国家经济发展的“直接驱动力”。此外, 英国政府的“高等教育创业”计划、德国政府的“要使高校成为创业者熔炉”的口号、日本、印度等多个国家都鼓励高校毕业生自主创业。我国自99年高校扩招以来, 大学毕业生就业难的问题日益突出。如何有效地培养大批敢于创业而且能够创业的人才就成了政府与社会十分关心的问题。以义乌职业技术学院为代表的一大批高校在进行着创业教育的有效探索。

当前动漫产业方兴未艾, 被誉为21世纪最具发展潜力的朝阳产业。动漫设计与制作专业人才前景广阔, 直接就业固然可以积累资本, 但是远不如直接创业。越早的创业, 越能在动漫产业市场占据一席之地。所以, 如何有效培养适应社会需求的的动漫专业人才, 是当前我们面临的首要问题。

通过走访当前我院动漫专业的主要合作公司单位北京十月数码、河南三阳光电公司、鹤壁广电局和鹤壁市文明办和三家鹤壁开发区高新技术企业, 了解岗位需求和工程理念下的人才规格, 进行有效科学的创业人才培养机制改革, 建立了具有一定特色的动漫设计与制作专业创业人才培养模式。即CHWMT-CDIO公司机制, 具体是指以“确定新创业理念, 扶植学生创业, 模拟公司运营 (公司创建, 设计作品, 销售作品, 公司分红, 体现价值) , 创业大赛, 打造创新师资队伍”为内涵, 以模拟公司管理运作机制为外在表现的创业教育人才培养模式。将CDIO工程教育模式融入到动漫设计与制作专业的创业教育和专业教育人才培养过程中, 使之本校化、具体化提升学生的综合素质和竞争力, 为学生的未来创业服务。

首先, “CHWMT-CDIO”中的“C”是指转变社会教育观念, 确立创业型人才培养的教育新理念。

通过对CDIO工程教育和创新创业教育的学习对动漫行业发展进行分析, 国内外著名信息创业公司如亚虎、淘宝、阿里巴巴等的进行跟踪调查, 了解动漫行业信息发展趋势, 结合河南省动漫软件园建设及我院动漫专业建设实际, 对我院动漫设计与制作专业进行改造, 将工程教育与创业教育融合进行正确定位, 转变办学理念, 确立创业型人才培养的教育理念, 要把培养学生的创业技能和创业精神作为高等教育的基本目标, 将被动的就业观转变为主动的创业观, 从就业教育转向创业教育, 鼓励学生将创业作为自己职业的选择。

第二, “CHWMT-CDIO”中的“H”是指软件学院建立创业基地 (创业园) 扶植学生创业。

在校内划出区域建设大学生创业基地, 以校内创业实践活动作为载体平台, 有目的、有计划地组织学生积极参与创业基地实践, 为想要创业的大学生提供适合的实践场地和实践机会。让大学生将专业知识应用于创业实践, 从中学会发现问题、领略风险, 学会预测市场变化、掌握市场信息、学会果断决策, 为今后步人创业市场奠定坚实的基础。同时在实训中也可以发现自身理论知识的不足, 促使学生加强理论知识的学习, 全面提升自身素质。

第三, “CHWMT-CDIO”中的“W”是指以模拟公司机制为载体, 营造一个良好的创新和创业教育环境群。

通过组建模拟公司, 选用来自于威客网络悬赏大厅最专业的设计交易平台中的悬赏课题最为日常教学中的项目案例, 让软件学院的学生在公司机制下, 按人数分为不同的创业团队, 亲自参与到“模拟公司”的创建、设计作品、销售作品、公司赢利, 公司分红的步骤中, 感受创业的全部过程, 获取实践经验和创业的感性认识。这是给学生创业教育成功提供了一种新的思路与模式。

第四, “CHWMT-CDIO”中的“M”是软件学院定期举行各种创业大赛, 增强学生创业机会。

要大力举办或参与各类创业团队的规划大赛、职业规划大赛和创业之星评选活动, 给学生提供创业实践的机会, 为学生打造参与企业经营管理活动和模拟商业活动的平台, 推动学生不断积累经营管理经验, 为自主创业做好准备。同时与各类创业园区、创业企业展开全面合作, 建设创业实践基地。通过比赛, 结识未来创业伙伴, 结识风险投资家、商界和法律界人士, 并可与媒体建立良好的联系;可以培养沟通能力、说服能力, 增强创业的勇气、信心。

第五, “CHWMT-CDIO”中的“T”是着力打造一支创业教育的师资队伍。

着力打造一支创业教育强有力的师资队伍。聘请一些企业家、成功的创业者、技术创新专家到高校担任兼职教师, 比例不低于百分之四十。专职教师队伍方面, 教师的创业知识结构也纳入了全体教师的培养规划中, 同时创造各种条件, 提供教师的创业机会, 着力培养教师的创业意识, 增加教师的创业经验, 努力培养一支符合本校创业教育实际, 能够勇于探索创业教育的师资队伍。

总的来说, 改造现有的校内实训环境, 依托行业, 政策导向, 利用合作企业的人力资源, 在校内引入企业, 形成校企共同管理的生产性实训基地。互助、互利, 优势互补, 教育学生, 锻炼教师, 服务企业。日常教学以模拟公司机制为载体、选取网络上最专业的设计交易平台中的悬赏课题作为教学案例, 营造一个良好的创新和创业教育环境群。将CDIO工程模式与创业教育融合化、本校化, 为动漫专业发展服务, 为学生成才服务。

摘要：文章将工程理念和创新教育融入到动漫专业教学的各个环节, 构建以“更新创业观念, 扶植学生创业, 公司运营, 开展大赛, 培育创业师资队伍”为内涵, 以模拟公司管理运作机制和产学研创一体化的研发中心为外在表现的创业人才培养模式, 将CDIO工程模式与创业教育融合化、本校化, 对高职动漫专业建设与发展具有一定的参考意义、以便于其他兄弟院校的交流和推广。

关键词：CDIO工程,创新创业,动漫设计与制作,人才培养模式

参考文献

[1]陈乐, 王沛民.课程重建:欧洲工程教育改革的启示[J].高等工程教育研究, 2006.5.

[2]顾佩华, 沈民奋, 李升平, 等.从CDIO到EIP-CDIO汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究, 2008 (1) .

[3]朱高峰.中国的工程教育成绩问题和对策[J].高等工程教育研究, 2007 (4)

[4]顾学雍.联结理论与实践的CDIO[J].高等工程教育研究, 2009 (1) :11-23.

[5]温涛, 基于TOPCARES-CDIO的一体化人才培养模式探索与实践, [J]计算机教育2010年11期

[6]Bernardini, S. (2004) .Corpora in the classroom:an overviewand some reflections on future developments.In How to Use Corpora inLanguage Teaching, J.Sinclair (ed.) , 15-36.Amsterdam and Philadelphia:John Benjamins.

CDIO模式物理类专业工程教育论文 篇7

【关键词】专业建设;人才培养;创新

引言

电子信息专业是20世纪90年代以来，随着以通信、计算机及软件产业为主体的电子信息产业的迅速发展对人才的迫切需要而设立的专业。该专业是科技进步和产业发展对教育提出的必然要求。电子信息产业具有较强的先进性、普及性、应用性等特点，因此该专业的建设和人才培养要与产业特点相适应，满足产业发展对人才的需求，为电子信息产业输送满足行业发展和科技进步需要的专门人才。

嵌入式系统工程专业的培养目标是培养具备电子技术和信息系统的基础知识，能从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用和开发的高等工程技术人才。该类人才既需要具有较强的专业基础又需要具有鲜明的专业特色，满足嵌入式行业对专门人才的需要，使学校在完成电子信息专业通才培养的同时实现学生的专才培养，实现学生毕业与产业的无缝接轨。

1.专业介绍

为适应科技发展对嵌入式专业人才的需要，大连东软信息学院在2005年建设成立电子信息工程专业。学校的专业建设采用的是立足大平台，强化特色建设的发展战略。学校为嵌入式系搭建了以实验硬件、辅助软件等方面的专业建设大平台。嵌入式系统工程专业自成立以来就大力充分利用学校原有基础与资源，完善基础设施建设，大量引进教学实验硬件设备，提高师资队伍水平，构建适应学生发展需要的课程体系，为电子信息专业人才培养提供必备的教学条件和教学设施。

特色是专业建设的灵魂，是提升专业建设水平、提高人才竞争力的重要手段。系部具有电子信息工程方向的基础，同时招纳大量的具有行业经验的高级工程师教师队伍，嵌入式系统专业在通才培养的同时选择嵌入式系统方向作为专业的特色方向，使学生掌握嵌入式系统开发专门知识和技能，满足我国嵌入式产业对该类人才的迫切需要。

2.特色专业建设

在嵌入式行业领域，嵌入式系一直跟踪国际前沿，立足我国嵌入式产业发展的实际情况，结合我国嵌入式产业建设的需要，开展具有创新性理论研究、前沿技术研发、创新人才培养模式研究工作，培养具有创新意识的特色人才。在特色专业建设中，进行了多方面的建设和尝试。建设内容主要包括：课程设置、实验室建设、教师队伍建设等。

2.1 课程设置

课程体系建设是学科建设和学生培养的骨架，合理、科学的课程建设为教育教学建构了充分的平台基础和充分的发展空间。课程体系的设置既要保证专业基础知识和能力的培养，又要实现专业特色知识和能力的培养。专业基础知识和能力的培养主要包括掌握本专业领域宽广的技术基础、理论知识、基本实验技术，了解信息产业的信息和理论前沿，具有研究、开发新系统、新技术的初步能力;专业特色知识和能力的培养主要包括嵌入式专业的基础知识，掌握专业实验技术，了解了解嵌入式产业发展的现状和趋势，具备新产品、新技术的创新、开发的思想和初步能力，着重培养学生软硬兼通的设计能力。

该专业结合学科的先进性和工程性，不断探索与学科发展相适应的课程设置建设体系，借鉴国际合作组织的最新研究成果创立的CDIO工程教育模式的思想。在课程设置中，采用工程教育的思想，寻找嵌入式行业专业人才培养的最佳途径，适应现代社会工程化、系统化人才的培养目标的需要。增加课程设计的设置，同时到业界寻找设计题目，使学生的设计题目解决实际生产中一线问题，建立产业工程师与学生的“师傅与徒弟”的联系。增加业界对学生进行评价的环节，打破“教师和学生互评”的传统局面。

2.2 实验室建设

在专业特色建设方面，学校提供模拟电路实验室，数字电路实验室，单片机实验室，微机原理实验室，嵌入式系统实验室，高级数字系统设计实验室等。专业实验室建设突出先进性和实用性，在以下几个方面加强实验室建设：

（1）完善模拟电路教学试验室;

（2）完善光电检测实验室;

（3）加强光电控制系统试验室;

（4）建立电路仿真系统实验室;

（5）建设智能控制系统实验室。

培养的学生具备实验测试和产品开发能力，能够满足企业和单位对人的需要，为学生走向社会打下坚实的知识和技能的基础。嵌入式系实验室经过以上实验系列的完善和加强，目的是提高教学水平、专业特色更加突出，使该专业培养的学生能够达到国内领先的水平。

2.3 教师队伍建设

学生培养过程中教师的素质和能力是为学生提供营养和阳光的重要的补给站，只有具有较强的专业素质和学生培养能力的教师才能够保障教育教学过程的充分实施。为实现专业的快速、健康、稳固的发展，学校不断引进人才，为专业建设注入活力和动力。该专业引进的人才为学科建设带来智力、技术和设备支持。注重团队建设，提高教师的科研能力和教育教学水平，用团队带动教师队伍的发展，在竞争中提高教师队伍的水平。

2.4 社会合作

将学生带出去，带领他们更加有效的接触外界，打破学校教育的局限、开发社会资源，是开拓学生眼界，为学生创造机遇的重要途径;将各种社会资源引入到教学中使学生在学校学到更多的实用技术为保证人才培养与行业的无缝接轨具有重要意义。通过建立校企合作基地，充分利用与开发社会资源，能够使学校教育紧跟时代步伐，培养适应时代需要的人才。同时带领学生参加各类社会实践和比赛提高学生的动手能力和竞争意识。

3.特色人才培养模式

专业建设的根本目的是为人才培养服务，人才培养是学科和学校建设的根本。建立与专业建设目标相适应的人才培养模式是专业建设的重要内容。为适应现代社会对人才培养越来越专业化、系统化的需要，根据每个学生的实际确定培养方案，弥补传统课堂教学的不足，建立新型的“TOPCARES—CDIO”教学模式，真正实施式“做中学”的教学模式;为满足信息化时代对学生信息量的迫切要求，建立工程人才培养模式，为学生打开视野，开拓机遇，使学生能够站在科学技术的前沿，了解国内外的科研动态和教育现状，培养学生的沟通和交流等方面的能力。

在践行“TOPCARES—CDIO”教学改革过程中，单片机原理与应用课程无疑走在了实践的第一线，并取得了较好的效果。单片机原理与应用课程是学生建立软硬件协同开发概念的第一课，前修为各种电路课程，基础语言类课程，后续为基于操作系统上嵌入式系统开发过程，怎样由分离的硬件设计到系统平台上的软件设计，带领学生完成嵌入式开发能力的跨越，单片机课程担负着重要的责任。

由教师确定课程项目，帮助学生确定研究方向，并指导学生进行判断，对项目进行各级分解，确定各个模块作用，明确自己未知能力，进而分析需要学习各个理论知识点，确定单元学习内容的教学方式，学生从课程整体出发，系统把握，知道所学之用，为何所学。整体项目组织方式为将学生分为各项目组，明确组员分工，确定组员任务，专业教师按照课内课外一体化培养方案，安排课上课下教学内容，素质教师负责实施监控，定期进行协同评测，并以学生信息反馈员制度配合，确保进程顺利进行，使学生进行深入的专业研究，专业教师进行探讨，并完成设计、论文、实物等不同形式的研究成果。

该模式由于形式新颖，充分考虑学生的满足，建立了学生与教师的密切联系，既得到学生的认可，也调动了教师的科研和教学的积极性，实现“教学相长”的教学效果。

4.结论

嵌入式系统专业在专业建设和人才培养过程中，应该坚持立足基础、培养特色的发展路线，努力提升学科的建设水平和科研实力，强化学科的特色优势，使学生能够满足社会对该类人才需求。在专业建设中，大力进行课程设置、实验室建设、教师队伍建设等方面的建设，并采用新型的TOPCARES—CDIO教学模式，能够培养出更多具有更强的应用能力满足行业的人才。

参考文献

[1]陈乐，王沛民.课程重建：欧洲工程教育改革的启示[J].高等工程教育研究，2006（5）.

[2]顾秉林.工程教育中亟待解决的三个问题[J].高等工程教育研究，2008（1）.

CDIO模式物理类专业工程教育论文 篇8

关键词：应用技术型：土木工程：工程教育

在“大工程观”背景下酝酿而生的CDIO工程教育模式，为工程教育教学改革提供了指引。CDIO模式以“构思（Conceive）一设计（Design）一实现（Implement）一运行（operate）”的生产实现过程为核心，培养实践性、创新性人才。国内高等院校广泛试点，积极探索适合本校的CDIO模式，如ICO-CDIO工程教育模式、TOPCARES.CDIO工程教育模式等，取得了显著的成效。

对我国6所大学工科毕业生进行的问卷调查研究结果显示，毕业生对工程教育的课程诉求表现在：一是课程要坚持“回归工程实践”；二是课程内容应融入工程设计、解决实际问题等“硬技能”和团队合作、沟通交流、商务管理、终身学习等“软技能”的培养；三是重点增加专业主干课程和专业实践课程模块的比例；四是为工程教育配置真实的工程背景，让学生参与项目，开展基于问题的学习、基于项目的学习、基于工业经验的学习和基于工程成败案例的学习。

笔者基于本校土木工程专业学生特点进行了CDIO工程教育模式探索，构建了SCCIM.CDIO人才培养模式，注重工程训练与科技创新教育，培养学生具备扎实的专业技能、较好的工程实践和创新能力，使学生在就学期间经历工程生产的全过程。

SCCIM-CDIO是基于CDIO工程教育模式提出的，以工程生产实现过程为核心，突出专业技能（S）、沟通表达（C）、团队协作（C）、创新（I）、管理（M）“五项能力”的培养。人才培养模式可以概括为“一条主线、两个面向、三项原则、四个突出”。

（1）“一条主线”即坚持以工程生产实现过程为主线，培养学生的基本工程素质和工程技术应用能力；

（2）“两个面向”即人才培養要面向人才市场，面向区域经济建设和社会发展需要；

（3）“三项原则”即坚持基础性原则、应用性原则和实践性原则；

（4）“四个突出”即突出扎实的工程实践技能，突出沟通表达能力，突出团队协作能力，突出创新能力。

一、过程式课程体系

过程式课程体系，其逻辑关系是工程的生命周期、学生的认知周期、学生在校学习周期，三个周期叠加，形成一个螺旋上升的课程体系。既反映了人类对工程规律的认知，又反映了学习者对工程的认知过程，适应培养工程人才的需要。

从学生的认知周期和学生在校学习周期两个维度构建课程体系，分为基础理论、基本知识训练，提高应用能力、创新能力，专业技能实训、团队项目实战，毕业环节四个阶段。

从工程的生命周期（即工程生产实现过程）维度，把工程生命周期对应的课程归为三大类，即工程管理类、设计类、施工技术类。不同类别的课程设定了不同的教学目标和教学方法。

管理类主要以“了解一案例一课程设计一场景模拟”为学习过程，简化理论，其中突出造价类课程，作为主要专业技能之一。

设计类以“熟悉理论一案例一课程设计一课程实训一技能强化一项目实战”为学习过程，为主要专业技能之一。

施工技术类以“了解理论一观摩一创新课题一开放实验一校内实训一校外实习一项目实战”为学习过程，也是主要专业技能之一。加大工程材料、结构检测类技能训练。

二、四步导向的实践教学体系

实践教学体系的建设是实现应用型人才培养目标的关键问题之一。将过去分散的、依据学科目标设置的实践课程和教学内容重新进行梳理，按照人才培养目标和规格要求以及工程生产实现过程之间的联系进行整合，形成系统的、有层次的，融知识教育、能力训练和素质培养为一体的螺旋递进的实践教学课程体系。将间接工程训练与直接工程训练有机结合，二者不断交叉循环，贯穿整个大学学习阶段。由工程实践入门到工程设计入门，再到工程技术创新，由浅入深，逐步推进学生的工程实践能力和创新能力培养。

三、就业导向的职业技能强化实训

应用型本科院校要紧密结合职业市场的需求和变化，更加注重岗位能力的培养，以便学生毕业后进入职业市场，顺利实现就业。笔者在2010年开始进行就业导向的职业技能强化实训的试点工作，在第7学期开展为期10周的职业技能强化实训。

（1）模块设置。以就业为导向，设置与岗位对接的实训模块，有建筑工程设计模块、工程造价模块、基坑设计模块、建筑工程BIM模块、交通土建模块。学生可选择1-2个模块。

（2）教学组织方式。①课内专题教学。每周16学时（4个半天）安排专题案例教学，专题讲授与训练指导课时比例为1：3。②课外项目合作。除每周课内16学时外，设置了课外16学时的任务，实行严格的考勤管理。学校提供固定场所，学生被分成5～8人的小组，教师根据课内学习进度布置相关任务，各小组分工合作，完成任务。值班教师负责指导和管理。此外，组织优秀的学生小组直接进入校企合作基地。③专题讲座：每两周组织一次工程技术前沿讲座。

（3）师资配备。每个教学班学生30～40人，配备两名教师，一名是校内双师型教师，必须具备五年以上一线工程经验和五年以上校内教学经验；一名是具有三年以上工作经验、中级及以上职称的行业企业兼职教师。两名教师一人主讲，两人共同指导。

该模式得到了绝大部分毕业生与就业单位的好评和支持。2014年浙江省评估院调查结果显示，用人单位对本校学生的满意度居全省本科高校前三。校内问卷调查结果表明，95%以上的学生表示对该环节非常满意，0%的学生表示不满意；85%以上的学生认为这种教学方式不仅提高了学习兴趣和学习动力，而且对工程实践能力的提高效果显著。

经三年的试点探索、改进，已经形成成熟的教学组织模式，自2010级开始已固化体现在人才培养计划中。

四、专业任选课模块化

在核心课程稳定的基础上，专业任选课按模块进行设置。学生既可按自己今后的择业方向需要的技能选择专业任选课模块，也可根据专业兴趣选择专业知识拓展性模块。专业任选课模块有地基处理模块、道路工程模块（房屋建筑方向可选）、结构检测模块、结构分析模块、工程材料模块等。其教学组织方式不同于常规课程。

（1）项目制。专业任选课模块的主要目的是让学生拓展本专业方向之外的专业技能，讲课内容不再强调知识的系统性和完整性，直接从项目入手，按工程项目的生产实现过程安排教学内容。

（2）讲座制。由于模块包含的内容多，涉及多门常规课程，没有指定的教材。教师根据该模块对应的工程项目的生产过程，将讲课内容整理成讲座形式，并给学生提供配套的自编教学材料。

（3）报告制。学生根据教师讲座内容和布置的作业，课后进行深化学习，下一堂课进行分组汇报。

（4）开放制。课程考核一般由平时学生报告评价、项目设计成果、成果汇报答辩组成。

五、真实案例轮式循环教学

案例轮环式教学就是以一个完整的工程项目实例为基础，通过完整案例的轮环使用，开展教学活动。笔者团队经过筛选、再设计，整合了一套完整的工程项目教学案例。根据不同课程的需要，对案例进行分解、再设计，形成了一套基于同一项目可用于不同课程的教学案例库。各课程教师除各自设计的教学案例外，必须使用该教学案例库。从低年级的基础课程到高年级的职业技能强化实训，案例贯穿始终。

六、适用性系列教材建设

笔者团队自2010年开始规划适用性系列教材的建设工作，目前已经出版工程图学类教材1部、实训类教材1部，并己使用3年；投入试用的实训类教材1部、第二课堂指导书1部；正在建设的有工程力学类教材2部、实训类教材2部。已经出版使用和试用的教材深受学生的欢迎。

系列教材符合应用型人才培养的定位，突出体现在其工程性和易读性。教材编写过程中，行业技术骨干深度参与，与工程技术紧密对接。教材内容基于工程生产实现过程编写，以平行、递进、包容的关系设置实际工程项目案例，平铺直叙，所有图例除简图外配以实物图，通俗易读。

七、学科竞赛模式进课堂

学科竞赛是学生专业能力、创新能力的一场综合检验，也是人才培养质量的一种评估。土木工程专业最具影响力的是“大学生结构设计竞赛”，它是一项针对在校大学生极富创造性、挑战性的科技竞赛，通过对专业知识的综合运用，培养学生的创新思维和动手能力，实现专业技能的全面提高。笔者把“大学生结构设计竞赛”模式搬进了第一课堂，在人才培养方案中设置了“学科基础专题创新实训”“结构设计专题创新实训”两个环节。

“学科基础专题创新实训”设置在第一学期，其教学目的是：（1）学生在没有专业基础和束缚的情况下，自由發挥创新思维；（2）培养学生团队协作意识和能力；（3）增强学生交流意识和表达能力。该环节分为三个阶段，第一个阶段为力学专题，根据全国周培源力学竞赛（实践）课题整合题目，由3～5人学生小组合作完成，考核内容包括理论分析方案、现场答辩、模型加载试验；第二阶段为机械原理与力学原理结合的课题，考核方式同第一阶段；第三阶段为创意制作环节，给定材料，学生自由发挥创意创作。