CDIO培养模式在工程类人才培养中的重要作用

【摘 要】为了适应世界经济的发展需要和对创新类人才的需求,在“实践中学”已成为工程教育改革的主要战略.而CDIO教学模式是真正体现实践教学较好的教学模式,是对课堂教学的一种彻底改革.本文介绍了CDIO模式的特点,并结合高分子绝缘材料专业初步分析了其可操作性.

【关 键 词 】工程教育改革 实践教学 CDIO模式 高分子绝缘材料

目前,在我国高等学校工程教育的教学工作中,课堂授课一直是一种主要的教学形式,以传授知识为目的,授课形式主要采用“板书+讲解+挂图”或“多媒体+黑板”的教学模式.这种教学模式是以教师为中心、以书本为中心、以课堂为中心的单一教学方法.基本是“满堂灌、注入式”的教学模式.教师是主体、学生是客体.教师注重向学生灌输知识数量,习惯用现成科技知识去充斥学生头脑,学生学习的只是前人留下的知识,最后的评定方式是以学生记忆知识的多少来衡量.学生追求的是书本上或教师给出的标准答案,在课堂上没有提出问题的机会,脱离工程类人才培养方式的特点,学生受到的只是思维的培养,而动手能力、实际操作能力和创新能力却大大的被忽视.这种教学方法长期下去,学生缺乏学习热情、思维会受到抑制,不利于学生创新能力的培养和提高.而作为工程类高等院校的社会责任是培养具有综合能力的复合型人才,这些人才将是国民经济建设的主力军,一定程度上代表了一个国家创新思维水平,因此,目前这种培养模式应该改变已经是迫在眉睫的了.

CDIO培养模式侧重课程学习与项目设计相联系,培养学生的工程实践能力.CDIO的培养目标是：理论知识与推理、个人与职业技能、团队协作与沟通能力,在企业和社会环境下构思、设计、实现和运作等四个方面的能力.CDIO教学模式将培养目标融入整个课程体系中,每一个能力点都具体落实到课程和课外实践环节中,CDIO注重实践性教学和实际动手能力的培养,主张课程实验教学应该从具体实际出发,然后上升至理论,最后再回到实际操作中,以创作产品为最终的教学目标.以工程项目从研发到运行的生命周期为载体,通过项目设计将整个课程体系系统地、有机地结合起来,学生以主动的、实践的方式参与到课程的各个教学环节.CDIO提倡“做中学”“学中做”和“基于科研或工程项目中学习”这种模式,提出了系统的能力培养、实施指导,以及实施过程和结果检验的标准,具有很强的可操作性.CDIO标准中提出的要求是参照工业界的需求,将工业企业界对人才的具体要求与教学大纲、教学计划以及课程设置,通过每一门课、每一个教学环节来落实产业对能力的要求,以满足企业对工程人才质量的要求.总之,其基本原理是以典型产品为学习载体,以工程方法为手段,将产品工程成功的理念、方法、技术、过程、标准、环境与经验应用于教学内容和教学方法,在CDIO背景环境构建实践教学体系,并参照企业生产管理的制度和经验实施教学,使行业、职业、学业和就业相互交融,培养高素质的技术应用型人才,是一种培养工程类人才行之有效的方法.

传统教学方法和现代教学方法是两种教学体系、两种思维.从古至今在高等教育中所采用的教学方法大都是以教师在课堂传授知识为主要特征的教学方法,将现代教学方法界定为：在现代社会中产生的、反映现代社会发展对人才培养要求的那些新的教学方法,如：启发式、体验式、暗示法、提问式或观摩教学、多媒体教学、现场教学、互动教学等教学方法,在现代高等教育教学活动中,这两类对立的教学方法是并存的.传统的教学方法经过几千年的运行,也在不断地完善,到赫尔马特时期臻于完善.

“教育即生活”“教育即生长”“教育即经验的改造”是杜威教育理论中的三个核心命题,这三个命题紧密相联,从不同侧面提示出杜威对教育基本问题的看法.以此为据,他对知与行的关系进行了系统的论述,同时提出了“做中学”的原则.而“做中学”的原则有利于建立现代教学中的新型师生关系,从根本上改变了传统的师生关系.“做中学”的原则与实践教育的目的是一致的.全世界有几百所大学成功实施了做中学的教学理念,培养的学生理论联系实际,具备各种实际能力,深受企业界的欢迎.依据CDIO工程教育模式,结合哈尔滨理工大学绝缘材料专业的专业课程教学工作,本着针对现有的教学方法与现代教学手段改革与探索的目的,对现代教学方法和教学手段的改革、创新进行探索性研究,研究动态专业课程教学方案的调整并制订本科课程教学计划与教学大纲及新的教学质量评价体系,尝试在绝缘材料专业本科教学活动中进行CDIO模式的教学改革.以哈尔滨理工大学高分子绝缘材料专业方向为例,我们开展了多种形式的实践教学环节,其中包括：认识实习、技能训练、学年设计、课程设计、生产实习、与企业联合培养、利用教师与企业间的项目合作机会以及聘请本专业方向的校友给学生做专业指导等方式,效果非常显著,学生的就业率达到90%以上,而且得到同行业的认可.取得的效果是很显著的,而且具有一定的研究价值、应用价值和推广价值.

现代教学方法的主要特点：

（1）发现学生的智慧和潜能.这是现代教学方法的时代特点.其典型代表是布鲁纳的发现法之所以风靡全球,原因是它适应了开拓学生创新精神与实践能力的时代要求.年轻学生的思维较活跃,发现法有利于提高学生的智慧潜力.

（2）调动学生学习积极性和充分发挥教师指导作用相结合.现代教学方法既重视学生学习的积极性,又肯定教师的主导作用.现代教学方法是以发展学生的内部潜能为出发点,使学生对知识产生兴趣,抽象的理论知识与实际生活相结合,让学生感觉知识浅显易懂,不能产生畏惧感,发挥学生发散思维的能力,形成学生自身对知识有强烈的吸引力和摄取知识的急迫性,这样会收到更好的教学效果.

（3）注重学生学习方法.教学方法实际上包括两个方面,一方面是教师“如何教”,另一方面是学生“如何学”,二者有着必然的联系.教法通过学法体现出来,而学生学习效果的好与坏要通过在实际操作过程中体现出来,通过创新能力得到展示.

（4）重视学生的学习兴趣.在教学过程中,从学生的心理活动观察学生的学习情绪,学生在学习过程中一定伴随有情感.学生对教材具有内在的兴趣,这是对学习效果最有利的.

本科教育是高校发展的基础,尖端科研是高校发展的龙头.高等教育迅速发展的同时,也带来许多问题,诸如：生源质量普遍下降、数量增大、教学体制滞后,师资不足、教学观念陈旧、教学设备不足等.高校提供的毕业生素质是否全面、能力结构是否合理、是否合乎社会需要等因素都将直接影响学生毕业就业数量和质量,也直接影响国家对专业技术人员的需求,因此对高等学校培养模式的研究也具有一定的现实意义.该课题的研究有利于高分子绝缘材料专业的“卓越工程师”培养,使培养出的学生更适合于实际生产的需要.

因此,要做好高等院校的质量工程就有必要在CDIO教学模式下对本科学生的创新能力和综合能力得到全面的提升,这种教学模式针对高校的质量工程是非常有益的.

【致谢】

本论文得到了黑龙江省教育厅教学改革项目（JG201201081）和哈尔滨理工大学教学改革项目的资助.

【参考文献】

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