CDIO工程教育理念

CDIO工程教育理念（共11篇）

CDIO工程教育理念 篇1

摘要：“做中学”的项目化教学是CDIO工程教育的基本理念, 根据这个理念, 在电子信息工程专业导论课程中设置初级项目, 并对其教学内容、教学方法、考核方法等进行探索与实践, 取得了比较好的教学效果。

关键词：CDIO,初级项目,专业导论,工程教育

0. 引言

我国正在大力推进工程教育的发展与改革, 力争培养出更高质量的工程技术人才, 以保持在全球经济竞争中的有利地位。在此背景下, 我们从2010年开始引入CDIO工程教育理念, 对工科专业进行工程教育改革。CDIO大纲要求强调对学生个人能力、团队能力以及系统适应与调控能力的培养。实现这些能力主要手段是采用项目化教学“做中学”的CDIO基本理念。为此我们在人才培养方案中设置了一级、二级、三级三个级别的项目, 其中一级项目一般有2个, 其中一个 (导论课程中的项目) 为初级的, 另一个 (毕业设计) 为高级的;二级为包含课程群和某一方面专业能力要求的项目, 一般为某一阶段或某一方向上的综合知识和能力;三级为单一课程级和基本技能的项目。这样保证每学期都有一个二级以上项目。在这三个层次的项目中, 导论课程中初级项目可对新生系统地进行构思、设计、实现、运作的初步训练, 提高学生专业的学习兴趣, 培养工程意识, 因此初级项目是CDIO培养计划中重要的环节之一。本文主要介绍电子信息工程专业导论课程中初级项目的内容设计, 教学方法, 考核方式等探索与实践, 对CDIO工程教育的项目化实践教学有较好的参考作用。

1. 设置初级项目的必要性

1.1 CDIO愿景需要初级项目

CDIO愿景是为学生提供一种强调工程基础并建立在真实世界的产品和系统的构思—设计—实现—运行 (CDIO) 过程的环境基础上的工程教育。为了克服我国学生养成的应试习惯, 让新生一入学就接触工程教育环境, 提高工程意识, 要求新生在第一学期完成一个比较简单的电子产品设计与制作, 为实现CDIO愿景打下了基础。

1.2 CDIO标准要求设置初级项目

CDIO改革采用12条标准来描述满足CDIO要求的专业培养。按照标准4 (工程导论) , 我们在第一学期设置了电子信息工程专业导论课程, 它提供产品、过程和系统建造中工程实践所需的框架, 并且引出必要的个人和人际交往能力。又根据标准5 (设计实现的经验) 要求在课程计划中包括两个或更多的设计实现的经验, 其中一个为初级的, 一个为高级的。为了实现这个初级项目, 我们在导论课程中设置比较简单的1级项目即初级项目。学生通过解决简单的问题和设计练习以独立或团队的形式参与工程实践, 个人和人际交往能力、知识和态度也得到训练, 这些能力对于学生进行今后更高级的产品、过程和系统建造项目至关重要, 为以后加入较大的开发团队做好准备。同时通过项目化“做中学”来激发学生的兴趣, 明确学习动机。学生们选读工程专业通常是因为他们想要建造一些东西, 导论课程的初级项目正可以利用学生的这一心理实现他们的兴趣。

此外, 导论课程中的初级项目还为CDl0教学大纲要求的主要能力的发展提供了一个较早的起步作用。

2. 初级项目内容与实施

2.1 初级项目内容的选择

CDIO一体化的教学大纲要求学生在经验中获取工程知识和产品、过程和系统的建造能力。项目按其规模、复杂度和培养中的顺序分为初级或高级。所以为了帮助学生在初期工程实践中活动成功, 初级要经过精心设计。强调在实际环境中制造产品和实现设计, 能让学生有机会把所学到的理论知识和他们的职业兴趣联系起来。电子信息工程专业的初级项目为“手机充电器设计与制作”。这个项目可难可易, 不管是水平高同学还是水平低的同学都可完成。如果项目太难, 学生完成不了, 造成大面不及格, 或投入时间太多, 势必影响学生对其它课程的学习, 让学生在失败中成长, 也会影响学生对本专业和工程学习的兴趣。选择这样适当难度的项目让学生体会一个工业产品的生命周期, 真正起到导的作用, 完成了本课程在CDIO教学大纲的使命。初级项目与CDIO教学大纲指标的关系如表一所示。

目标栏内以A, B, C, D来表示对此条能力要求达到的程度, A为最高要求, 无要求则留空。接触指在教、学活动中有所提及但没有训练和测试要求;训练指有明确要求并有测试项目;应用指在教、学中有所应用而不论是否曾给与相关训练或考核。

2.2 初级项目的实施

按照CDIO“做中学”的原则和基于项目学习和教育, 教师先讲手机充电器的工作原理和工作过程, 下达项目任务书, 以每5个人组成一个团队, 选出团队负责人, 由负责人作出团队成员分工, 其中包括查资料, 方案论证, 电路设计, 上电子市场采购元器件安装调试, 写项目报告, 答辩PPT等。这些工作既有分工, 又有合作, 培养学生的团队合作能力, 教师在教学过程以学生为中心, 在制作过程中体现了一个电子产品的构思、设计、完成、运行的生命周期, 学生体会到失败经历和成功的喜悦。这样可强化学生对产品、过程和系统开发的了解, 同时也能让学生更深入地理解学科知识。

3. 初级项目的考核改革

导论课程的考试是按CDIO全面培养学生综合能力来进行的, 本项目的考核以学生的设计过程报告、设计成果加上在团队设计中的表现为准, 具体的分配比例为表二所示:

4. 几点体会

4.1 初期的成功很重要

一个简单的初级项目让新生取得初期有形的成功很重要, 这样可以激发学生的兴趣和努力。以下这些都可视为初期成功:

(1) 新生能组成团队, 懂得分工与合作, 让新生尽快熟悉起来, 少数性格孤独的同学不会孤独。

(2) 新生自己到图书馆去查资料, 培养自主学习能力和主动学习。

(3) 新生自己到电子市场购买电子元件和工具, 同时做中学, 熟悉工程环境。

(4) 答辩中即有分工, 又有合作, 培养学生的表达能力。

4.2 初级项目不能太难

在我校的初级项目中, 有些专业项目设置比较复杂, 学生根本不懂, 为了完成项目, 最后基本上由老师自己去完成, 增加老师的负担, 也打击了学生的积极, 违背导论课程中初级项目的初衷。

4.3 有做初级项目比空谈要好

从10级几个CDIO改革班级来看, 有做初级项目班级的同学在学习兴趣, 动手能力, 第二学期其它课程的学习能力比没有做初级项目的同学要明显好些。所以有做项目的新生所取得的成果也引来了其它班级同学的兴趣。

参考文献

[1]顾佩华、陆小华.CDIO工作仿手册.汕头大学出版社, 2008年.

[2]庄哲民、沈民奋.基于CDIO理念的1级项目设计与实践.高等工程教育研究, 2008, (6) 86-88.

[3]高微.基于CDIO工程理论的立体化实验教学体系研究.中国现代教育装备, 2010, (21) :86-88.

[4]叶伟魏.基于CDIO理念的产学合作工程教育案例研究.高等工程教育研究, 2008, (12) :34-39.

[5]于学斗.CDIO理念在高校实验室规划管理及实验教学中的借鉴及探索.电脑学习, 2010, (2) :55-56.

CDIO工程教育理念 篇2

基于项目的教学设计

1.“数据库应用与发展综述”项目。学生自己查阅资料，并对数据库技术在某一领域的应用进行探究，撰写综述报告。目的是激发学生学习“数据库原理”课程的兴趣，培养其对数据库应用领域的探究兴趣，训练其文献综述的写作能力，是毕业设计综述撰写的一次训练，即训练CDIO的C。

2.“基于ER模型的概念设计与逻辑设计”项目。要求学生在提供的项目实例中选择一个，独立进行需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计。引导学生领会设计步骤，掌握设计方法，优化各个环节，让学生在学习过程中体验到数据库应用系统设计的工程性、实用性和有趣性，即训练CDIO的D。

3.“课程设计”项目。要求以团队形式选择或自拟一个课题，遵循数据库系统设计的思想完成一个完整的CDIO项目周期，包括：构思―需求分析、设计―实施方案、实现―编写代码、运作―作品测试、展示、最后答辩、验收文档等。项目实施过程训练学生的工程意识和数据库应用系统开发的基本能力，整个过程体现CDIO。

CDIO能力培养的教学实施

1.课堂教学多样化。第一，讲授教学法。对新的、有一定难度的理论知识来说，讲授法是一种好方法。在讲授数据库系统概论、数据库体系结构、关系运算、关系规范化等内容时，主要采用了讲授法。第二，任务驱动教学法。在概念设计、逻辑设计的教学中，先通过一个案例，应用ERwin工具创建概念模型和逻辑模型，并将模型转化为具体的数据库脚本。然后给出一个简单任务，由学生动手完成任务。第三，启发式案例教学法。在讲解数据库设计时，运用一个案例，详细讲解如何进行需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理设计、程序编码及调试运行。引导学生领会设计步骤，掌握设计方法，学会评审各个环节，让学生在学习过程中体验到数据库应用系统设计的工程性、实用性和有趣性。启发式教学，可以帮助学生直观地理解概念、原理和方法，提高学生的学习兴趣，改善学习效果。第四，团队教学法。以项目为主线、团队为小组、任务目标为使命，以教师为主导、学生为主体的一种教学方法。在课程设计中采用了团队教学法，培养学生CDIO能力。

2.实践教学层次化。第一，课内实验。主要是基础性、设计性实验，以SQL的基本操作为重点，涵盖了SQLServer的安装与配置，数据库、数据表的创建维护，索引、视图和约束的创建与维护，数据的查询与更新等10个实验项目，以及“数据库应用与发展综述”项目。第二，开放实验。主要是设计性实验。以SQL的高级应用为重点，涵盖了函数操作、数据转换、SQL编程、数据库的恢复与安全、数据库对象的操作等10个实验项目，以及“基于ER模型的概念设计与逻辑设计”项目。第三，课程设计。综合性实验。学生从项目库中选择或自拟一个课题，每个课题应具有一定的综合性和复合性，训练学生的工程意识和数据库应用系统开发的基本能力。

3.课程设计体会“做中学”。“基于项目的教育和学习”和“做中学”是CDIO的核心思想。在课程结束之后，安排数据库应用课程设计。按照数据库应用系统开发过程，进行需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、功能设计、数据库创建、编写代码、调试、文档编写等，最终基本实现系统的功能。其中特别强调数据流图、数据字典、实体联系模型、基本表的分析与描述和系统基本功能的实现。图2描述了以CDIO工程教育理念的，以学生为主体、教师为主导的课程设计整体思想。课程设计采用团队操练的方式进行。一个团队由4～5名学生组成，在每个项目实施之初，由指导教师指定组长，再由组长组建团队。在组长的带领下，每个团队针对选定的具体课题，展开“用户”需求分析、研究项目实施方案、进行成员任务分派。项目实施中，团队成员之间要相互支持、共同讨论，学会思考与倾听别人的意见，学会交流沟通并解决问题，培养团队整体责任意识。项目完成后，团队要总结经验，查找不足，撰写项目报告，学会提炼成果，并在全班答辩，提高逻辑思维和知识发现的`能力。经过课程设计训练之后，学生的团队合作能力、组织管理能力、创新探索意识、社会责任感等得到明显提高。

4.基于CDIO的考核方式。CDIO的教育模式要求培养学生的多种能力，而传统的笔试只能测试学生对知识的掌握程度，较难体现学生工程、团队协作、交流等能力。CDIO主张不同的能力用不同的方式进行考核，为此，在“数据库原理”课程考核评价中，我们从以下六个方面进行考核。（1）理论基础。通过阶段性小测验、期末考试。（2）技术能力。通过完成15个实验任务和3个课程级项目。（3）工程素质。通过项目开发生命周期的过程实施。（4）沟通能力。通过课程中的讨论和课程级项目、课程设计答辩。（5）协作能力。通过考查项目完成情况、团队成员的分工和任务完成情况。（6）创新能力。通过考查课程设计中学生在基础需求上所做的扩展和在基础功能上做的扩展及其实现情况。这六个方面的考核通过作业、课堂讨论、实验、项目训练和期末考试四种形式的考核来进行，并按不同的权重计入最终成绩。

结束语

CDIO工程教育理念 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工程教育理念 篇4

材料力学是土木工程专业的技术基础课, 是研究各类工程结构中普遍存在的受力和变形现象的学科, 着重培养学生的逻辑思维、分析能力和解决实际问题能力。一直以来, 我国大学中所讲授的力学课程内容大多由前苏联引进的内容, 内容陈旧、枯燥、抽象、重理论轻实践。教学方法多采用灌输式教学, 造成课堂气氛死板, 有时甚至枯燥无味, 大大降低了学生的学习热情。这些问题不但加剧了学生的学习惰性, 也影响到其它课程的学习状况。

针对以上问题, 如何为实际工程提供合格的力学人才;如何在材料力学教学中充分调动学生的主动性和积极性;在目前有限的课时下, 如何对旧有材料力学课程体系进行合并、筛选等工作已经成为教学改革工作不可回避的事实。CDIO工程教育理念提倡在实践中学习, 在学习中实践, 这为该问题的解决提供了一种思路。

1 CDIO工程教育模式

CDIO模式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、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO模式强调与社会大环境相协调的综合的创新能力, 同时更关注工程实践, 加强培养学生的实践能力, 因此CDIO工程教育模式是提高大学生的创新和动手能力、推进产学研结合、加强实践教学环节以及加强学生参与交流与合作能力的有效途径。

2 基于CDIO模式的材料力学教学大纲设计

CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面, 大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。材料力学课程既包括专业知识学习, 又强调应用能力的提升, 根据这一教学目标设计的教学大纲如表1所示。

3 改革方案设计

3.1 教学内容的改革

对于传统教学中的基本概念、原理和方法, 我们在教学中应该重视, 可为了拓宽学生的视野和运用力学知识建模的能力, 我们又应该对教学内容优化。随着科学技术的发展, 新的理论、新的学科、新的计算工具和计算方法、新的试验方法不断涌现, 在教学内容中适当增加这方面的介绍和练习, 可以拓宽和增强学生系统解决实际工程的能力。此外, 学生普遍对繁琐的理论推导缺乏热情, 因此有必要在教学中加入实习环节或模型演示环节, 实现教学与实践的结合, 从而提高学生对力学课程的兴趣。

3.2 教学方法和教学手段的改革

如何调动学生的主动思考, 如何加强学生独立解决问题的能力, 如何实现“在实践中学习, 在学习中实践”?显然单纯的课堂教学很难实现这些目的。首先, 材料力学应把课堂教学与案例教学或现场教学结合起来, 并配合一定形式的课堂讨论。这样学生就能比较生动地、直观地去学习基本理论, 并且可以明确学习的目的性。例如:弯曲问题可以在施工现场结合梁的配筋布设讲解;组合变形可以在实验室用模具演示教学等等。

另一方面, CDIO教育理念重视个人能力及技能的同时, 强调团队协作与交流, 因此可以在教学过程中开展分组专项研讨。专项研讨任务以小组为单位, 每组3~5人, 让学生到施工现场进行调研, 结合工程实际确定材料力学研讨主题, 然后针对工程实际问题建立力学模型, 通过小组探讨解决工程问题, 从而锻炼学生收集信息、主动获取新的知识、解决问题和创新的能力。再一方面, 还可以在教学过程中开展自主实验设计, 推动学生自主学习能力。

在教学手段上也应结合新技术、新方法的发展, 在传统的板书基础上, 融入PPT、Flash动画、仿真数值模拟等教学手段。一方面加强学生对传统力学知识的理解, 另一方面, 新的教学手段可以丰富教学内容, 贴近工程实践, 拓宽学生的视野。例如:PPT相对于板书, 可以发挥信息量大的优点, 让学生在有限时间内完成更多的课上练习;Flash动画可以在课堂上展现一些实验现象或者工程实际现象, 这有助于学生对抽象力学概念的理解等等。

备注:*以布卢姆学习目标分类法 (Bloom’s Taxonomy) 为基础描述学生在学完本课程后应具有的能力, 目标栏内以A、B、C、D来表示对此级能力要求达到的程度, A为最高要求, 无要求则留空.**接触指在教、学活动中有所提及但没有训练和测试要求;训练指有明确要求并有测试项目;应用指在教、学中有所应用而不论是否曾受过相关训练.

4课程评价体系改革

课程的考核评价体系和考核方法主导着学生的学习动力和方向, 其改革必须匹配材料力学课程的CDIO教学大纲, 起到引导学生有意识开展专业能力锻炼的目的。材料力学课程成绩包括三部分:书面理论考试、汇报答辩、实验报告, 权重为0.4、0.4、0.2。书面理论考试主要以基本概念、基本理论、基本技能为主。汇报答辩要求学生对小组研讨专项做成PPT, 图文并茂的在讲台上向老师和同学做报告, 并回答老师和同学对改组项目提出的问题, 考核重点在:调研的充分性、CDIO综合能力的展现性、技术和理论的结合度、团队的协作能力等方面。实验报告要体现自主实验设计的选题调研、方案设计、实物开发和交流评比等环节。

5 结束语

基于CDIO的材料力学教学模式着手改革课程体系和教学模式、创新教学方法和教学手段、调整教学考核体系, 从而调动学生的主动思考动力、培养学生的团队协作和交流能力、加强学生独立解决问题的能力, 让学生“在实践中学习, 在学习中实践”。

参考文献

[1]李为虎.一种工科理论力学教学模式的构思与实践[J].力学与实践, 2010 (3) :126-127.

[2]李庚英, 赵晓华, 熊光晶.土木工程材料CDIO模式的设计与实现[J].高等工程教育研究, 2009 (5) .

[3]林建.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究, 2011 (5) .

[4]胡志刚, 任胜兵, 吴斌.构建基于CDIO理念的一体化课程教学模式[J].中国高等教育, 2010 (22) .

CDIO工程教育理念 篇5

［关键词］CDIO理念工业工程专业应用型人才

［中图分类号］G642［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2014）02-0125-02

高等教育的任务是教育学生成为综合能力强的应用型人才，能够在企业中参与并最终领导构思、设计、实施和运行系统、产品、过程或项目。要达到这样的标准，学生在校期间就要具备专业的知识、技能以及实践能力。因而，学校必须为学生提供良好的教育，即运用国际通用的、系统的CDIO工程教育进行教育教学，培养学生的自主学习、自主实践、自主创新设计的能力。

一、CDIO工程教育模式

CDIO是指构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它是现代工业产品从构思设计到实现运行、反复改良直到最终废弃的生命全过程；CDIO工程教育理念就是要以此全过程为载体让学生自主学习、自主实践，并将课程之间有机联合进行有效学习，培养学生的工程能力。从2000年开始，CDIO模式在世界著名高校中实施操作，不仅继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念，而且系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准，取得了显著的成果，深受学生欢迎得到了产业界的高度评价。

二、专业教学规划

（一）教学计划的新旧转化

在对某独立学院工业工程专业进行探索性的研究时，首先就要在教学计划中体现CDIO理念，只有将CDIO理念融入一个专业的教学计划中，才能从根本上实现新旧专业教学计划的转化，从而使某独立学院的工业工程专业能将CDIO理念运用到每个学科、每个课程中。教学计划新旧转化图如图1所示。

通过分析现有的教学计划，根据专业毕业生毕业后的能力需求，以及企业对毕业生的需求，结合CDIO标准与大纲进行教学计划的重新构思，再利用ECRS原则对现有的课程进行分析，结合现有课程的基准评估进行课程的重新设计。将构思设计的新教学计划进行实际操作、测试与评估，通过反思再次进行构思设计，并进行实践教学，在持续改进中实施符合CDIO理念的新教学计划，培养出具有实际操作能力的专业应用型人才。

（二）做中学

为了跟上社会科技的发展，提供满足企业要求的专业应用型人才，在工业工程专业进行教学任务的重新构思设计时，就要融入CDIO理念，并且将CDIO理念渗透到每门课中，让学生真正做到“做中学”。

1.注重基础理论课程教学内容，为学生的发展奠定坚实的理论知识基础。

2.进行师资建设，并且调整教师教育专业的课程内容，使之符合教育课程中实践环节的要求，更好地配合实践环节的进行。

3.增加学生自主实践课程，使学生能够通过自主实践，适应社会发展的要求，并且增强学生的适应社会环境的能力，培养学生在社会环境下的创新精神和实践能力，让学生在实践中学习，即在做中学习，全面提高自身能力。

4.明确专业发展方向，使专业的主要课程更加显著，并且通过课程设计、企业实习等实践环节，让学生有更多的机会接触到专业知识，并在实践中检验与学习，以便更好地适应企业环境。

三、课程建设

在基于CDIO理念进行人才培养时，首先要加强课程体系的构建，某独立学院将建设一个以理论基础课程、实践课程、素质教育课程为主体的课程体系。其中，理论基础课程包括公共基础课程和专业课程；实践课程包括专业实践和社会实践；素质教育课程包括公共选修课和学科前瞻讲座。

根据分析，结合CDIO理念构建的专业课程体系如图2所示。

在课程系统构建时，实践课程的课程量大大增多了，包括实验、实习、实训、课程设计、毕业论文等一系列实践环节都能使学生的实践能力得到提高。当然理论课程和素质教育课程也将与实践课程相互结合，相辅相成，使得基于CDIO理念的教学效果更好，更能锻炼学生的实践能力和综合应用能力，使得学生在毕业后的求职过程中体现出自己工业工程专业能力以及工业工程专业的特长，对用人单位更有吸引力。

四、基于CDIO理念的专业教学实践

（一）构建实践内容体系

以培养专业应用型人才为基本原则，在分析某独立学院工业工程专业毕业生所需的知识、能力和素质的基础上，结合CDIO理念，综合考虑工业工程专业毕业生的能力需求对各个实践环节进行构思设计，将教学实践环节构建成一个体系，根据教学实践体系，再结合ECRS原则对实践课程进行更好的编订，达到某独立学院对工业工程专业学生的培养目标。教学实践体系如图3所示。

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图3工业工程专业教学实践体系图

如图3所示，新建设的工业工程专业教学实践体系将以基础学科的实验、课堂上的教学案例和视频、专业课程设计、学科实训、社会实践和企业生产实习为主体，运用CDIO工程教育模式以及学科的交叉结合，来更好地辅助学生的实践学习，并在实践环节中增添一些辅助性的实践比赛、创新实践、科技大赛和企业项目管理等，让学生走出实验室，进行社会实践，提高自身的实践能力。

（二）专业教学实践

从新建立的工业工程专业教学实践体系可以看出，工业工程专业教学实践完全体现了CDIO理念对大学生的能力需求。

学生在校期间，从一些简单的工程制图实训到后期的动作分析设计、产品设计、生产计划设计等，提高学生的设计能力和工程实践能力。随着学生能力的提高，可以将教学内容与工程实践相结合，让学生在专业老师和企业专业技术人员的指导下，进行项目的构思设计，并且跟进工程项目的实现过程，让学生可以看到自己设计的方案可行性以及存在的不足，让学生能更好地再次构思、设计和实现，形成一个良性的循环。并在项目的运作过程中，对项目或产品的整个生命周期有个更好认识，为以后进入企业打下基础。

五、总结

通过将CDIO理念融入整个教学体系，使学生更好地把握知识、创新思维，实现实践技能的协调发展，成长为具有实际操作能力的专业应用型人才，达到CDIO理念和工业工程专业的培养目标，满足社会的需求。

［参考文献］

［1］李言.工业工程及其应用［J］.制造技术与机床,2001,（8）.

［2］陶勇芳.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示［J］.中国高教研究,2007,（10）:80-83.

［3］CDIO的概念［EB/OL］.http://baike.baidu.com/view/2402813.htm.

［责任编辑：碧瑶］

CDIO工程教育理念 篇6

一、CDIO 工程教育理念对学生非专业素质培养的启示

CDIO工程教育模式是近年来工程教育改革的最新成果,它融入了教育学中建构主义和社会学习理论,主要是依据工程思想,结合社会需求,通过实践来培养学生实际能力的教育模式。CDIO代表构思(conceive)、设计(design)、实现(implement)和运作(operate),简单理解就是“做中学”与“学中做”,通过构思、设计、实施与运行来实现学生能力素质培养,它具有系统性和周期性。

当前,大学生就业已经引起社会的广泛关注,大学生只有提升多方面能力素质水平才能面对日益严重的就业形势。从近几年企业人才需求标准来看,大学生的团队意识、责任感、敬业精神都排在了技术要求之前,软件行业更是如此,所以说加强大学生非专业素质培养是当前高等教育的一个重要内容。把软件工程专业学生非专业素质培养引入CDIO工程教育模式,将非专业素质进行模块化和层级化,结合软件工程专业学生发展规律,将大学生素质养成教育的总体目标分解到各个年级,即大学一年级以“养成教育”为核心,进行价值启蒙;大学二年级以“自强教育”为重点,进一步夯实基础;大学三年级以“自主教育”为内容,注重提高;大学四年级以“成才教育”为目标,迎接检验。将“学会做人”分解为“做自己的主人,做学校的主人,做国家的主人”三大序列;将学会学习分解为“自觉学习,自主学习,创新学习,终身学习”四项内容;将学会关心分解为“关心健康,关心他人,关心环境、关心集体“四个部分;将学会负责分解为“对自己负责、对他人负责、对社会负责”三大主题。从而形成了大学生非专业素质养成教育内容和目标整体的序列,运用CDIO工程教育模式中定量和定性的方法,实现软件工程专业大学生非专业素质培养。

二、软件工程专业学生非专业素质培养路径探析

(一)目标引导:努力满足软件工程专业学生思想政治素质养成需求

在培养软件工程专业学非专业素质培养过程中,在充分发挥学生的主体作用,激活学生个体潜能,将思想政治教育的内容和要求内化为自觉行动,为其人生导航。按照CDIO能力大纲要求,在强化思想政治理论课主阵地、主渠道作用和相关学科德育内容渗透的同时,构建德育基地。例如,与东北烈士纪念馆共建革命传统教育基地,开展弘扬爱国主义精神专题活动,激发学生爱党、爱社会主义的热情;与黑龙江省边防总队教导大队共建国防教育基地,组织学生到军营,感受军人爱国的激情;与哈尔滨市政法部门共建法制教育基地,通过法制讲座、观摩,教育学生做守法公民;与街道社区共建社会实践基地,让学生感受生活,发现真善美。在CDIO工程教育模式下人际交往能力要求,构建了以教师为主导、学生为主体的网络建设队伍,创建了供学生、老师、家长、学校四方交流的平台,增强了工作的实效性。

(二)行为导向:努力满足软件工程专业学生道德法纪素质养成需求

思想政治教育要坚持导向性,既要着眼长远,又要立足现实,注重学生思想、道德、认知水平的提高,否则就容易做空、做虚。为此,思想政治教育必须贴近学生的思想、生活实际,让学生“感兴趣、看得见、摸得着”,在潜移默化中影响、教育学生。以“系统管理和网络检查”为依托,培养了软件工程专业学生自尊、自爱、自律、自强的优良品格,基于CDIO工程教育模式下又开创了科学管理与教育先导相结合、规范管理与严格相统一、行为管理与人文关怀相融合的局面。再者,要关注软件工程专业大学生之间存在的相互作用、相互影响,这对青年学生的品格形成有很大的影响。要充分发挥典型的模范作用,积极争取学生中有较高威望、影响力较大者的支持和合作,发现青年学生的一些行为和闪光点及时给与鼓励和表彰,建立好良好的氛围相互沟通和交流,从而促进软件工程专业学生良好的道德、法纪观念的形成与发展。

(三)社会实践:培养软件工程专业学生的艰苦奋斗和敬业精神养成需求

社会实践活动是软件工程专业学生接触社会、了解社会、开阔视野、增长才干、陶冶情操、锻炼意志的学习过程,是在理论与实践结合中,在企业与员工的接触中,在参与社会生活的活动中认识社会,增强使命感的过程;是提高思想政治素质,辨明是非,坚定信念,提高为人民服务、为社会主义服务的觉悟的自我教育过程要结合CDIO工程教育理念分层次开展社会实践活动。开展社会实践活动途径很多。例如,访问一位老校友,开展一次党的方针政策、法律知识宣传,慰问一户军烈属,读一本好书,做一件好事,进行一次科技咨询活动等。为软件工程专业学生的社会实践活动提供更广阔的空间,有效安排好学习期间与假期的实践活动,建立一批稳定的实习基地,与对口IT企业单位定点挂钩,有计划、有步骤地开展社会实践活动。同时也建立一批短期的实习基地,让学生能够全面了解社会各行各业,通过不同类型的实习基地,将一个全面的社会展示给学生,让学生得到全面的了解和锻炼。这对提高大学生的自身素质、增强社会实践能力起到了一定的促进作用,为大学生毕业后从事实际工作打下了坚实的基础,缩短了其适应期。

(四)心理疏导:努力满足软件工程专业学生身心素质养成需要

为培养软件工程专业学生良好的心理品质,增强学生克服困难、经受考验、抵抗挫折的能力,按照CDIO工程教育理念,对单线的心理咨询工作进行拓展和延伸,构建了以心理健康辅导中心为主阵地,以心理健康教育为主渠道,以“学校- 家长”二级工作落位支撑,做到心理问题“早发现、早预防、早干预”为主线的心理健康教育工作模式。这一探索和实践契合了学生的发展需求,强化了大学生心理健康教育课,在课程内容体系设计上,按照学生心理素质培养目标,选取心理学相关知识和教室在咨询中发现学生普遍存在的自我认识、人际交往、恋爱等问题,作为心理健康课的教学内容;在教学方式上,改变了教师讲、学生听的传统模式,教师奖心理测验、心理体验与心里只是将手为一体,把团体辅导运用到课堂;发挥班级心理委员和朋辈辅导员作用,组织同学参与学校心理健康教育各项活动。同时,学校将心理健康教育与日常思想政治教育相互渗透、相互融合,如心理咨询中心向学生辅导员反馈在咨询中发现的学生在人生理想、入党动机、恋爱择业、人际交往等方面的共性问题;学生心理辅导员则向心理咨询中心教师介绍他们发现的学生的一些思想和行为问题,如考试作弊、偷盗、打架等。对于这些问题,学生心理辅导员从思想道德上进行分析,心理咨询教师则从心里层次加以研究,达到了对学生问题更全面、更深刻的认识,从而提高了心理危机干预与思想政治教育的针对性和时效性。

(五)生涯指导:努力满足学生就业创业素质养成需求

大学阶段是软件工程专业学生职业生涯发展的重要准备阶段,在这个阶段里,大学生职业准备如何,将直接影响到其就业创业竞争力和未来职业发展力。居里夫人说:“我们要把人生变成一个科学的梦,然后再把梦变成现实”。歌德说:“谁游戏人生,他就一事无成;谁不能主宰自己,便永远是一个奴隶。”职业生涯规划将帮助引导软件工程专业学生一步步地去规划人生与职业,储备能力与素质。CDIO工程教育理念就是要以工程化思想引导学生职业发展,从而适应未来的就业创业机制和社会职业环境新要求。对一年级软件工程专业学生,应重点进行适应大学生活辅导、学业生涯指导。在大二年级应开设《大学生生涯规划课》课,系统讲解大学生职业生涯规划的目标与内容。对三、四年纪大学要生重点抓住就业指导和创业教育,引导大学生顺利就业,成功创业。

结语

针对当前严峻的就业形式,对软件工程专业学生的非专业素质培养提出了更高的要求,通过CDIO工程教育的先进理念,深化改革软件工程专业学生人才培养模式,并将非专业素质与专业教育相结合,将学生培养成为卓越的软件工程师。

摘要：目前,“90后”大学生思想日益呈现多样性和复杂性,随着社会的发展复合型人才的需求和要求加大,对原有的、约定俗成的思维方式进行转换和变革,将CDIO工程教育理念引入到大学生非专业素质培养上来,才能真正实现学生的全面发展。因此,将以软件工程专业学生为研究对象,对软件工程专业学生非专业素质培养进行探析。

CDIO工程教育理念 篇7

1 TOPCARES-CDIO工程教育理念

TOPCARES是8个一级能力指标首字母的组合, 大连东软信息学院在充分考虑社会、产业、教师和学生等相关需求者的基础上, 充分结合国内高等教育的实际情况以及我校在IT应用型人才培养方面的实践经验, 对CDIO教学理念进行了一定的, 有建设意义的创新, 创建了具有东软信息学院风格的“TOPCARES-CDIO教育教学体系”, 这是运用CDIO教育理念进行的一次系统的、全面的改革[1]。

2 专业设置的环境因素

2.1 驱动专业设置的因素

在制定专业培养方案过程中, 其制定的驱动因素就是在于调整社会与高等院校之间关系的过程。这种关系决定了专业培养方案设置的主要原则, 该驱动因素主要表现在两个方面, 一是服务主体的效益驱动和, 二是服务客体的需求驱动[2]。

2.2 影响专业设置的因素

在高校培养方案的建设中, 影响因素可以分为内部因素和外部因素两大类。教学环境、师资水平等条件可以被称为内部因素。人才需求、资金投入、生源条件以及政策扶持等因素, 可以归纳于外在因素的范畴。内在因素是决定培养方案设置的理论基础, 但是在培养方案的设置过程中, 外部因素也要被充分的考虑, 使其作为培养方案得以顺利实施的有力保障[3]。

3 专业设置的模型设计

我们在原有培养方案范式模型的基础上建立了新的高等院校专业培养方案的范式模型, 最后结合CDIO的工程教育理念, 设计出具有CDIO特色的培养方案设置模型。

“二维四向评价模型”是已有的设计模型中比较常用到的。它结合了大专院校专业设置的要求和原则, 以说明需求和条件对专业设置的影响, 给出了一种较为直观的形象表述, “二维四向评价模型”如图1所示。

该模型的主要功能是可以通过对培养方案做出图形描述, 从而比较客观地了解各专业培养的发展现状和发展趋势, 并可以依据该模型对这些专业进行排序, 对某些较差的专业提出调整举措, 或做出相应的调整方案。

4 鱼骨型培养方案模型的设计

我们在CDIO教学理念的思想基础上, 充分考虑上面的环境因素的基础, 针对上面的两种已存在的模型进行有效地改进, 设计出符合我们学院CDIO教学理念的教学培养方案的鱼骨型培养方案模型。该模型不仅将各种环境因素和评价指标涵盖在设计模型中, 更根据工程教育理念的要求, 充分加入了“项目驱动教学”培养方式和评价方案, 如图2所示。

基于以上的评价体系, 在对前面范式模型分析的基础上, 我们设计了一种基于TOPCARES-CDIO的鱼骨型专业培养方案设置模型, 以专业设置定位作为鱼头节点;以专业能力指标体系为培养的主干;以相应影响外在因素为右侧刺状节点;以工程与项目指标考核作为右侧的刺状节点;以立体化教学体系建设及一体化人才培养和考核体系作为鱼尾的终端节点, 其结构如图2所示。上述基于TOPCARES-CDIO的鱼骨图形专业培养方案设置模型以评价指标体系为基础, 并可以适应多种评价指标体系;模型调用专业设置预测模型推理算法是条件是模型接收到符合某一评价指标体系的新专业预测信息, 然后推理专业预测信息的实际值, 参照相应的规则得到推理得分, 权重乘以推理得分, 终端节点的最终得分就可通过这种方式得到, 接下来从下至上的进行推理运算, 即可得到整个鱼骨图中非终端节点的得分。

5 结语

大专院校专业设置的合理性和科学性, 对学校的发展将会产生直接或间接的影响, 是学校办学的根本。所以学校应当依靠政府政策、充分考量区域经济状况, 结合自己的内外部资源, 以科学、客观的方法, 得出可以量化的决策支持。因此, 对专业设置模型的建立有着十分重要的实际意义。

参考文献

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[2]陈衍, 程宇.职业院校新专业设置预测模型设计[J].职业技术教育, 2008, (12) :33-34.

CDIO工程教育理念 篇8

近几年参加各级各类教研活动以来, 笔者有幸观摩到许多实训教学公开课, 受益匪浅, 然而, 亦心生一种“千课一面”的感慨。现今专业课之项目教学遍及职教界, 于是, 笔者循着项目教学:“信息收集—计划—决策—实施—检查—评价”六步骤, 这“一面”打造着实训课堂, 而学生踏着项目实训六步骤呈现出来的亦是这样的“一面”:规范的动手操作行为中不乏刻板被动, 严谨的理论学习交流中不乏亦步亦趋。实训现场, 项目各个任务是完成了, 可是, 扫到的是学生脸上的“一面”—严肃, 少有表情。

职业素质 (Professional Quality) 是劳动者对社会职业了解与适应能力的一种综合体现, 其主要表现在职业兴趣、职业能力、职业个性及职业情况等方面。中职学生文化素质普遍不如普通高中的学生, 于是, 以动手操作提高学习效果, 提升职业素质的实训教学成为众望所趋, 向实训课堂要质量, 向人才培养要实际价值成为实训教学的夙愿。然而, 即使是被德国应用得炉火纯青的项目教学法, 实训效果仍差强人意, 实训虽然与企业模式接轨, 却貌合神离。

1.1 实训项目化, 动手操作有余, 职业素质培养不足

现行实训项目化。许多人将此曲解为, 学生操作多是机械式模仿, 于是日积月累, 没有了生活色彩, 实训的冷面性让学生逐渐减少了热情, 失去了兴趣, 实训场成为完成任务的战场, 全然成为技能性实训。学生在完成任务后也便没有了惊喜, 取而代之的是漠然, 于是, 更多的学生成为掉队的小鬼。实际教学中会发现, 虽然学生对所给的项目任务做一个会一个, 但凡遇到新任务就卡壳, 动手操作茫然甚或停滞。

1.2 实训企业化, 机械操作有余, 创新思维培养不足

现行实训企业化, 让学生动手操作规范、熟练, 而这样一味地服从就像傀儡, 人没有了思想, 没有了自己的主张, 也便没有了创新, 淡化了思维过程, 让更多的傲视群雄的学生个体漠视自己娴熟的技能而留下“我亦无他, 惟手熟尔”的感叹。可以说, 实训教学变成以工业时代训练“熟练工”的方法代替信息时代个体思维发展的培养。

反观企业, 实际上, 企业既关注员工的技术性技能, 更重视员工的职业素质, 青睐员工个性的发挥和创新行为的施展, 因为, 这对企业特别是小微企业尤其重要。

2 寻源头活水, 改实训模式

综上分析, 笔者以为, 当前的实训模式所培养的学生专业技能单一, 应变能力不够, 对新技术、新工艺、新设备适应能力欠缺。而且, 现代工业的发展表明, 参与工业化进程的劳动者的非技术因素也十分重要。因此, 宜把更多的精力集中在技术技能型人才培养上, 关注学生的思维发展, 成就学生的职业素质。现今国际工程教育改革的最新成果CDIO (即构思:Conceive;设计:Design;实现:Implement;运作:Oper⁃ate) 工程教育模式于高校的盛行让人们看到了转机, 因为, 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、课程之间有机联系的方式学习工程。中职实训教学恰需要给学生更广的活动空间以主动的方式学习工程, 以实践的方式学习工程, 以课程之间有机联系的方式学习工程。

3 引源头活水, 润实操教学

以中职电子技术应用专业二年级学生 (34人, 男女生比例相当) 为样本进行CDIO理念下的“小家电原理与维修”实训教学, 以小家电实物为载体, 引导学生展开创新小家电产品的构思和设计, 以3人一组的小组合作形式进行创新产品的实现, 学生再把自制产品带回家里试运作, 学生及家长反响很大。

4 总结

《小家电原理与维修》实训课程技术性与技巧性很强, 不能片面地以知识传授和技能训练为重点, 而是要从教学内容的特点入手, 密切联系日常生活, 围绕课题充分挖掘各种趣味性素材, 命中学生的兴致点。实践中, 笔者通过具体的、贴近生活的素材来传递信息, 把抽象的原理和概念具体化, 激发学生自己思考, 提供思维实践的机会, 引导学生自己得出概念。所创设的实训氛围让学生感同身受, 能够清楚地认识到这些原理与概念在实际生活中的用处、表现, 从而切实增进了对本职业学习的兴趣和动力。

思维也最怕束缚在槛阱之中。实践中, 笔者发现, 学生尤其对CDIO之构思、设计环节感兴趣, 在引导学生去构思与设计小制作时, 他们会生发许多奇思妙想, 会根据笔者的合理化建议付诸实践, 哪怕是小小的“灭蚊灯”, 都会带给他们莫大的成就感。学生会在潜移默化之中感悟, 什么事情都可以有方法, 而涵养出遇到棘手的事情就研究化解的良好习惯, 而这对于学生终身发展十分有益的。

此外, 在小组合作过程中, 与同伴彼此观点的交流、磨合, 让学生尝到甜头, 而渐渐习惯于合作学习, 使学生多角度看问题、多方位“识记”的可能性增加, 在合作完成作品过程中, 彼此思想碰撞的行为外显, 使“无意识记忆”的效率提高, 从而切实提高实训教学质量。

笔者正是借鉴了CDIO工程教育模式理念, 才取得预料之外的实训教学效益。“功在课前, 利在课上”。要想提高实训教学的有效性, 就要不断改进教学方法, 优化教学过程, 形成一种自主、合作、探究的实训方式, 使实训课堂真正成为学生生成个体思维、成就职业素质的现场。

摘要：作为教学工作的关键环节之一, 中职实训教学对学生职业素质的培养举足轻重, 是中职校人才培养目标兑现的一道关隘。而现实是, 当前的实训模式所培养的学生技能单一, 对新技术、新工艺、新设备适应能力欠缺, 已经不能完全满足企业的需要, 而且, 现代工业的发展表明, 参与工业化进程的劳动者的非技术因素也十分重要。因此, 文章主要研究了技术技能型人才培养, 关注学生的思维发展, 成就学生的职业素质。

关键词：实训教学,CDIO,职业素质,思维发展

参考文献

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[3]刘红梅, 韩永萍, 李可意.制药工程专业《化工原理》课程CDIO模式的设计与实现[J].北京联合大学学报:自然科学版, 2011 (3) :89-92.

CDIO工程教育理念 篇9

随着社会科技、经济的不断发展, 企业对工程人员的要求日益提高。工程人员为了适应现代化工程团队开发新产品及新技术的需求必须具备专业的技术知识、良好的团队协作精神、良好的系统分析能力及熟练的动手操作能力。我国高等工程教育的迫切任务是尽快培养出与国际接轨的中国工程师, 可是, 在2005年10月发表的一份M c.Kinsey Global Institute报告中指出, 2005年我国毕业的约60万工程技术人才中能够在国际化公司工作的不足10%, M c.Kinsey Global Institute认为“中国教育系统偏于理论, 中国学生几乎没有受到Project和团队工作的实际训练, 相比之下欧洲和北美学生以团队方式解决实际问题”。

笔者在近些年的工程图学教学中越来越感觉到:尽管教师花费了大量的时间和精力备课、讲课, 可学生的课堂关注度和学习兴趣逐年降低, 观察、空间思维、拆装和绘图实践热情也不如从前。纵观国内大部分高校工程图学教育的现状, 笔者认为, 主要存在以下几方面问题:

1. 教学体系与教学内容陈旧。

随着现代科学技术的不断发展, 对学生掌握现代新知识的要求不断增强。目前高校课程门类繁多, 而双休日的实行又使学生在校四年的总学时数减少。因此, 不同程度压缩各课程学时已成定势。在这种情况下, 我们还沿用过去的教学计划, 结果只能是教师高密度车厢化的课堂讲授, 学生被动接受, 毫无自由发挥空间, 逐渐失去学习兴趣。

2. 重讲授轻思考, 重理论轻实践。

目前国内高校大多还沿用前苏联的“传递-接受式”教学模式, 课堂上以教师为主体, 忽视了学生的接受能力和自主思考。尽管大多高校都安排有绘图实践, 但大多都是模仿性的, 学生无法做到“做中学”、“学中做”, 更谈不到“做中思”。

3.

工程图学课程安排与金工实习、机械原理、机械设计等相关专业实践及课程联系松散, 没有形成一体化的课程体系, 不利于学生整合应用和综合素质的培养。

综上所述, 如何重新点燃学生们的学习热情, 化被动学习为主动学习?如何使工程图学教育更好地适应企业及经济的需求?这些成为我们亟须解决的问题。

二、国外工程图学教育特色

由于“图形”在工程界中的重要性, 世界各国都将工程图学作为一门重要的技术基础课来对待, 旨在培养学生严谨的工程意识和基本的工程素质。

在课程设置上美国各大学对工程图学有不同的处理方式, 如加州大学圣迭哥分校、普渡大学、博克利大学、伊利诺伊大学香槟分校的独立开课方式;有些则将其整合在计算机辅助设计、设计与制造等课程当中, 如加州理工大学、MIT等。不论采用哪种方式, 工程图学教育都有其明确的目标和思路, 教学活动大致分为课堂教学和实践教学两部分。以加州大学圣迭哥分校的MAE3为例, 课堂讲授少而精, 主要介绍: (1) 工程绘图的基本原理, 如第三分角三视图、轴测图、剖视图、零件图和装配图; (2) 计算机辅助设计软件应用, 主要是Auto CAD二维绘图、Inventor三维建模和动画制作; (3) 机械设计基本知识, 主要包括紧固件、轴承、齿轮、微型马达和带传动的设计等; (4) 素质教育, 如诚信教育、团队合作意识、口头表达能力等。教学实践主要设置时钟、机器人两个项目, 要求学生分组合作设计出满足特定功用的时钟或机器人, 应用计算机软件生成二维和三维图纸, 并在实验工场制造出时钟或机器人的雏形, 最后公开答辩、演示成果。教学活动由教室延伸至多媒体机房、实验工场、图书馆等, 与工程实际紧密结合, 强调学生的自主学习, 注重培养学生的研究性思维、动手能力和表达技能。

日本的图学教育比较注重和企业相结合, 注重制图课的内容与设计相融合。课程的教学内容与我国相近, 但删减掉了画法几何中图解空间几何问题的内容。课程安排在生产实习和机械工学入门学习之后进行, 一来对机械加工方法、工艺结构有了初步了解;二来更有利于与后续专业课课程设计相衔接。我们看到, 不论是美国还是日本, 工程图学教育多以产品设计为中心, 与工程实际和企业需求相结合。企业期待的是工程人员能迅速在图上表达想象的成果, 并能付诸实际制造。因此, 工程图学教育中最重要的是教会学生如何思考, 如何表现、识别和想象。

三、以能力为导向的CDIO工程教育理念

美国教育心理学家布鲁姆将认知领域的教育目标分为Knowledge (知道) 、Understanding (领会) 、Application (应用) 、Analysis (分析) 、Synthesis (综合) 、Evaluation (评价) 六个层次, 如图1所示。传统的以教师为主体和知识灌输为主的教育模式只能实现“教育目标分类法”中的前三个层次, 若想实现其四到五层次, 甚至六层次的教育目标, 显然是不可能的。

2000年, 麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得Knut and Alice Wallenberg基金会近2000万美元的巨额资助, 并于2004年成立了CDIO国际合作组织。CDIO代表Conceive (构思) 、Design (设计) 、Implement (实施) 、Operate (运行) , 它是现代工业产品从构思研发到运行乃至终结退休的全生命过程。CDIO以“学校培养有专业技能、有社会意识和有企业家敏锐性的工程师”为愿景;以产品生命全过程为载体培养学生四个层面的能力, 即工程科学和技术知识、终身学习能力、团队交流能力, 在社会和企业环境下建造产品、过程和系统的能力;更重要的是它还提出了包括对培养计划、课程结构、教学方法、教学评估和学习构架的全面指引和对是否实践CDIO教学理念的12条判定标准, 可操作性极强。

汕头大学工学院在汕头大学副校长顾佩华教授的指导下, 使汕头大学成为首个中国高校CDIO成员。在不断的摸索中, 我们总结出:中国的工程教育, 需要学习国际先进经验, 加大改革力度, 以适应创新型国家建设的需要。目前, 国内已有57所高校在机械类、电气类等专业开展了CDIO改革试点实践。2009年燕山大学开始CDIO工程教育模式改革试点, 于2013年5月正式加入国际CDIO组织, 成为教育部CDIO工程教育改革项目的参加单位。

四、结束语

综上可见, 美国、日本的工程图学教育和CDIO工程教育理念都强调培养学生的能力和素质, 教学过程体现“以学生为主体, 以教师为主导”的模式, 让学生能够主动参与学习的过程, 体验学习的乐趣。这给我国图学教育带来了很大启迪, 也更突出了改革的迫切性。结合我国工程图学教育的现有条件, 借鉴国外及CDIO工程教育理念, 重新架构符合我国实际的工程图学教育体系, 摒弃过去那种“重理论轻实践”的教育模式, 引入基于工程实际的项目式教学, 同时改变传统的考核评估方式, 让学生通过项目设计、实施和总结真正体会到课程学习的意义, 同时培养学生的设计能力、动手能力及沟通交流能力, 是顺应现代化工程发展的必然要求, 具有非常重要的意义。

摘要：论文分析了企业工程人员所需素质与当今我国图学教育现状之间的差距, 介绍了美国、日本工程图学教育的概况和特点, 以及国际先进的CDIO工程教育理念, 这些对我国工程图学教育的改革和发展有着很好的启迪和借鉴作用。

关键词：工程图学,国外,CDIO,教学改革

参考文献

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CDIO工程教育理念 篇10

【关键词】通信工程 CDIO教育理念 实践教学

通信工程专业旨在培养学生具备通信技术、通信系统和通信网络等方面的知识、能在通信领域从事产品开发、通信技术应用的高级工程技术人才，以满足社会对通信工程技术人才的需求。虽然通信工程专业人才培养模式在不断改革和发展，但还不能完全满足当前市场对通信工程专业人才的需求。在教学和考核上往往重理论轻实践，学生只是机械操作，不能提高学生的实践动手能力以及推理能力，学生个性较强而与人沟通能力较差，缺乏团队工作经验，社会适应能力较差。当前的培养方案和课程体系不能适应通信技术迅速发展对学生知识体系、实践能力和创新能力的要求，这些均造成了应用型院校所培养的通信工程人才不能满足企业对应用型人才的需要，同时也造成了非常严峻的大学生就业形势。鉴于此，应用型院校应根据社会经济发展的需要创新通信工程专业人才培养模式，以提高学生的实践能力和综合素质，促进通信工程专业的可持续发展，培养具备国际视野、继续学习能力以及敏锐洞察力的人才。而CDIO工程教育理念的引入为通信工程专业应用型人才的培养提供了一个良好的解决方案。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，激励学生以主动的、实践的、课程之间联系的方式学习工程，从而培养学生的工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力。

究其原因，我国大部分普通本科院校在学生工程实践能力培养方而存在诸多问题，例如培养模式陈旧（教育学术化、重理论轻实践）、课程体系僵化（专业设置日径窄）、教学手段单一、评价和激励机制小介理、缺乏创新环境等。高校通信工程毕业生普遍基础理论扎实但实践动手能力缺乏，也没有接受产品开发与生产制造的实习锻炼，导致很少得到用人单位的认可，学生就业率偏低。可见，如何改革高校通信人才培养模式，解决理论知识学习与实践能力培养之间的矛盾，提高学生就业率已成为高校通信工程专业人才培养的重要研究课题。鉴于此，本文提出CDIO工程教育理念，积极探索CDIO工程教育理念在通信工程专业中的应用，提高学生的综合素质和工程实践能力，为学生走入社会奠定良好的基础。

1、CDIO工程教育理念

CDIO工程教育模式己为教育界、产业界所瞩目，自2000年由美国麻省理工学院以及其他世界著名工利一大学发起研究和实施CDIO工程教育模式以来，成果非常显著。CDIO是英文Conceive（构思）、Design （设计）、Implement （实现）、Operate （操作）的缩写，代表了工程系统的全生命周期。

CDIO工程教育模式让学生实践、课程之间有机联系的学习工程。CDIO培养大纲要求以综合的培养力一式使学生在工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力达到预定目标。采取模块化的课程设置、集成化的大纲设计和一体化的教学实施将相关课程有机联系起来，做到知识、能力、素质为一体。将学生的工程教育置于现代工程背景下，从构想开始，到设计，到实现和最后的操作运行，完整的过程使学生充分得到体验，获取知识。

2、CDIO教育理念下通信工程专业实践教学

为了适应社会对高素质、高能力人才的需求，人才培养模式改革是势在必行，而在高校通信工程中普遍以CDIO教育理念为实践教学。

1.1 实践教学的构建，在CDIO教育理念下所进行的教学是需要根据学生的情趣和思路来建构学习方向的。首先，根据学生的兴趣进行方向选择。“通信工程结合电子、计算机专业两门学科兼有的特点，以现代的声、光、电技术为硬件基础，辅以相应软件和网络达到信息交流的目的。”从中我们可以看到，在通信工程专业中可作为专业化学习的方向有很多，那么在这种多方向情况下，就需要根据学生的兴趣构建其学习的方向，因为兴趣是最好的老师，能够为他们的学习提供长久的动力。首先，教师可以为学生提出具体的实践方向，让学生根据自身兴趣自主选择，这种方式构建的学习方向能够保证学生在实践学习中积极主动的去探究和创造。其次，大胆创新。让学生根据自身的兴趣进行创新研究，不要受到高校教材的限制，并在老师的指导之下，把所创新的研究努力应用在实践当中进行检验，学生在这样的研究过程中，不但提高了能力还能够提高学生的团队协作精神。

1.2 通信工程在CDIO教育理念下的实践教学。在当今世界中，创新是经济发展不竭的动力，所以，学生设计理念的创新性对高校人才培养来说非常重要，所以，学校要根据这一理念，通过各种方式培养学生的创新设计理念和思路。首先，改变实践方式。实践方式对学生设计思路有着重要的影响，原有的教学方式之下的学生虽然掌握了基础知识，但是知识应用能力比较欠缺，因而，在实践活动中对具体问题的解决能力不强，创新意识和动手能力都比较薄弱。其次，加强对学生思路的重视。学生进行思路创新所形成的过程从某种意义上来说要优于其实现设计的过程，通俗来讲就是思路的发展成果要高于行为的发展。学生根据给出的目标，创造出新的思路和构想，并通过独立的思考和探究证明其思维的正确性，这种开拓进取的精神、勇于打破常规的精神正是通信工程人才所需要的，因此，高校要积极为学生创造开放思维进行创造的机会，充分重视学生的思路。

2 结束语

高校对人才培养的目标就是为社会发展做贡献，尤其是在这种电子信息业异常发达的今天，通信工程人才培养模式也要以此为基础。在这种情况下，CDIO教育理念是一个改变人才培养模式很好的指导思想，期待通信工程各专业老师在该理念的指导之下进行积极的教学改革，本文就简要的对该理念指导下通信工程人才培养模式教学改革进行了论述。

【参考文献】

[1]张凤娥，薛健飞，李定龙，董良飞，涂保华，浦玉忠.CDID工程人才培養模式的研究[J].实验技术与管理，2010（12）.

[2]王亚良，张烨，陈勇，任欣，金寿松.基于CDIO的实验项目开发与实践[J].实验技术与管理，2010}02}.

CDIO工程教育理念 篇11

一、CDIO工程教育理念

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO的命名灵感来源于产品系统的周期过程, 即构思 (Conceive) 、设计 (Design) 、实现 (Implement) 和运作 (Operate) 。CDIO工程教育的目的是让学习者掌握基础技术中的应用知识, 并且善于构思—设计—实现—运作新产品系统的技能, 完成复杂的系统工程。与此同时, 学习者还要适应现代化开发团队和开发环境。为了实现这一目标, 在开展CDIO工程教育的过程中, 除了对学习者进行专业知识和实践能力的培训, 还应注意加强学习者社会能力和综合能力的训练, 良好职业态度、职业素养的培养。由此来看, 通过CDIO工程教育的实施, 可以使学习者整体水平有很大程度的提升, 使学习者更好的适应岗位, 并在岗位上做出卓越贡献, 服务于企业及社会[1]。

二、软件外包企业的工程师需求

软件外包行业是软件服务业, 具有多样性、高速发展性和市场的国际性等特点, 与其他行业有着显著不同。为了能够有效的处理软件服务外包业务, 需要工程师具有较高的技能和素质。就目前软件外包行业中工程师结构来看, 主要分为基础软件开发人员, 负责编写代码、技术归档等, 其需要具备专业技术能力和表达能力;项目经理人才, 负责对软件项目进行系统的分析和模块化分析, 协调各种资源, 推进软件项目更好的完成, 其需要具备较强的专业技术能力、表达能力、沟通能力、领导能力及较高的个人素质等;高级人才, 负责软件项目的同时, 还负责外包市场的开拓, 其需要具备项目经理所具备的能力和素质的同时, 还要有较强的市场开拓能力、管理能力等。基于以上分析, 确定软件外包服务行业并不是个门槛较低的行业, 要想进入此行业需要掌握工作所需的全部能力, 同时具备扎实的专业知识和较高的素质[2]。

三、CDIO工程教育理念在软件服务外包人才教学改革中的应用

基于以上软件外包企业对工程师需求来看, 现阶段所的进行软件服务外包人才教学越来越不适用。对此, 需要对软件服务外包人才教学予以改革, 即将CDIO工程教育理念应用到软件服务外包人才教育之中, 实施基于CDIO模式的课程一体化教学。

1. 课程教学目标重构

对于教学目标的重构, 是从CDIO教学理念出发, 对软件服务外包人才教学目标进行优化调整, 使教学目标除了具有知识教育目标和技能教育目标之外, 还增加了素质教育目标和职业技能素养目标, 以便所开展的教学活动, 能够对学生的基础知识、个人能力、团队能力、工程系统能力等方面进行培养, 提高学生的整体水平。

2. 课程体系一体化建设

对于课程体系一体化建设, 应当详细的、深入的分析课程与市场需求之间的关系、分析课程之间的联系, 进而遵循课程之间相互协作的原则、理论与实践相结合的原则, 构建一体化的课程体系, 如此才能保证一体化的课程体系充分发挥作用, 优化调整软件服务外包人才教学内容, 以便更好的开展教育教学活动, 完善学生知识结构, 提高学生的素质与能力等, 使之逐渐成为优秀的软件服务外包人才[3]。

3. 教学方法及组织形式创新

对于教学方法及组织形式上, 需要进行创新。需要将CDIO工程教育理念融入到平时的教学过程中去, 需要探索校企合作培养模式, 更多的注重学生实践动手能力的培养, 以项目和实际应用为教学载体, 推进教学方法改革。通过聘请知名企业工程师参与教学过程, 将CDIO工程教育理念渗透到学生培养的全过程中。

四、结束语

软件服务外包人才教学予以改革, 即将CDIO工程教育理念应用于软件服务外包人才教学中, 实施基于CDIO模式的课程一体化教学, 如课程教学目标重构、课程体系一体化建设、教学方法及组织形式创新等, 可以使软件服务外包教学水平有很大程度的提升, 培养软件外包行业需要的高级人才, 更好的服务于企业与社会。由此看来, 在当前软件服务外包人才教学存在诸多问题的情况下, 积极应用CDIO工程教育理念来促进软件服务外包教学改革显得非常有意义。

摘要：基于当前软件外包企业对于工程师需求来看, 软件服务外包人才教学越来越不适应, 难以培养出满足软件外包企业需求的优秀人才。对此, 应当对软件服务外包人才教学予以改革, 即将CDIO工程教育理念应用于软件服务外包人才教学中, 实施基于CDIO模式的课程一体化教学。基于此, 本文将从分析CDIO工程教育理念出发, 就CDIO工程教育理念在软件服务外包人才教学改革中的实践应用予以探析。

关键词：CDIO工程教育理念,软件服务外包,教学改革

参考文献

[1]胡局新, 鲍蓉, 秦利波等.CDIO工程教育理念在软件服务外包人才教学改革中的应用[J].计算机教育, 2013 (12) :22-25.

[2]严玥, 刘建国.CDIO模式在软件服务外包人才教学中的探索与实践[J].中国教育信息化·高教职教, 2010 (6) :59-62.