基于大工程观的CDAOE人才培养模式研究与实践

摘要：本文分析了工程教育存在的工程教育的系统性和完整性缺失的教学问题，提出了基于大工程观的CDAOE理论和实践教学新的人才培养模式，制定了基于大工程观的CDAOE工程教育教学具体实施方案，以实际工程项目教学过程提升学生工程实践及创新能力，培养出满足当代社会需要的创新型人才。

关键词：大工程观；人才培养；实践教学；工程实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）12-0178-02

一、引言

从某种意义上说，实践是工程教育的根本。但长期以来，工程教育与工业实践脱节一直是我国当前本科教育面临的重大问题，工程教育只局限在理论和单一的技术层面，使得工科毕业生不懂成本预算、系统设计与集成、经营与管理。此外，工科毕业生综合性思维、创造能力与创新能力也严重不足。因此，工程教育必须改革，改革的方向就是使工程教育更加重视工程实际以及工程本身的系统性和完整性，这对一般应用型本科院校尤为重要[1]。

二、基于大工程观的CDAOE工程教育教学理论的内涵

“大工程观”的本质就是将科学、技术、非技术、工程实践融为一体，具有实践性、整合性、创新性的“工程模式”教育理念体系[2]。而现代工程是由“研究、开发、设计、制造、运行、管理”等环节组成的工程链，每个环节都存在大量的技术、经济和社会等问题。结合教育实践，基于大工程观的CDAOE工程教育就是培养学生应具备的服务于现代工业产品从调研、设计、实现、运行到评估的全过程所必须拥有的基本能力。CDAOE代表咨询（Consult）、设计（Design）、实现（Actualize）、运作（Operate）和评估（Evaluate），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。CDAOE以培养工程实践能力为目的，确定了工科毕业生所必备的各方面的能力，这种能力以工程实践为主体，综合理论基础知识、专业职业技能、团队协作和沟通能力以及创新能力。

三、基于大工程观的CDAOE工程教育课程体系

工程设计是工程实践的精髓，技术、功能以及环境、社会的约束和要求均在设计过程中得到反映和体现。通过设计实践过程，学生可将所学知识和所需知识有机地融合在一起。基于CDAOE理念的课程体系以项目设计为主线，按照规模和范围可以划分为三级：一级为包含本专业主要核心课程和能力要求的项目；二级为包含一组相关核心课程和能力要求的项目；三级为单门课程内为增强课程能力与理解而设的项目。完整的、有衔接的贯穿于整个本科教学阶段，使学生系统地得到咨询、设计、实现、运行和评估的整体训练。通过项目设计将整个课程体系有机、系统地结合起来。其特点是：所有需要学习和掌握的内容都围绕项目设计这个核心，并与这个核心融合在一起，形成一个整体。制定的自动化专业人才培养方案体系结构图可以清地看到这种教育课程体系结构。

CDAOE自动化人才培养方案包括专业知识、基本实践教学体系、工程实践体系三个部分。其中工程实践体系从工程入门、工程基础、工程专项、工程综合、科技创新五个层次逐渐递增的教学过程，工程入门使学生掌握人文与科学等基础知识，初步了解工程项目。工程基础是学生接受专业基础知识，是学生运用工程理念学习专业知识。工程提高是结合PLC控制、单片机控制等技术领域的实际项目，使学生掌握工程专项领域项目设计规范、工艺和流程。工程综合则是以毕业设计为载体，学生通过学习自动化集成系统，根据工程项目的设计理念和制作过程，设计并完成完整的项目。

1.一级项目。一级项目包含自动化专业主要核心课程知识和能力要求，贯穿于专业培养全过程。一级项目主要是模拟在企业和社会环境中实际生产过程、系统运行或产品设计的咨询、设计、实现、运行和评估的全过程。以三至五个2级项目为载体加强本专业核心课程的学习与应用。第二年至第四年每年都有一个具体的设计和研究项目：学生分成团队3～6个人，每个团队有一个项目，如智能搬运机器人，从产品定位、市场需求、功能设计到系统设计，直至制造出来。这种开放型的项目整个过程体现CDAOE理念，通过开放式项目的设计，使学生把若干学科知识有机地联系起来。在设计过程中，也有可能用到没有学过的知识，因此学生要学会以合作和探究的方式获取知识。一级项目主要培养学生设计、创新、协调、沟通和领导能力，增强学生的自信心。

2.二级项目。课程群的综合应用形成了二级项目。每个课程群都有2～3个不同方向的项目，这些项目相当于设计性、综合性大的课程设计，通过二级项目，学生把相关联知识点有机地结合起来，对知识点的非孤立性有了初步的认识。

3.三级项目。三级项目主要是针对本专业重要的核心课程设计的，教师将本门课程的知识点、技能点和企业某个产品或系统进行对接，设计5～8个项目。在课程教学中，树立以学生为中心的观念，教会学生学会学习。以学生为中心，所有学习活动均以学生为主体，从而激发学生学习的积极性，引导学生“主动学习”和“动手实践”。在项目设计过程中采用双导师制指导项目实施，为弥补教师工程经验缺乏的缺陷，聘请校外有实际工程经验且符合条件的工程师作为校外导师。通过三级项目培养学生知识运用、设计方法、项目组织、管理的初步能力。使课程设计学生掌握初步设计方法，进一步巩固理论知识。

四、实践效果

CDAOE工程教育在我校的实践表明：实施CDAOE工程教育不仅能够培养学生的工程思维和工程实践能力，不断提高人才培养质量，取得了较好的教育教学效果，提高了学生求职的竞争力。

1.毕业生受到用人单位的好评。2010年以来，自动化专业就业率连续三年达到96%。专业学生获“双证书”率为98%；近几年来的本科毕业生调查结果显示：自动化专业毕业生具有良好工程素养与意识，专业技能操作熟练，能够进行市场分析和项目核算，团队合作意识较好，适应能力较强，有较大的发展潜力和后劲，受到用人单位的充分肯定和高度评价。

2.学生专业实践、创新能力明显提高。自动化专业依托CDAOE培养体系，开展大学生创新创业教育的实践已经初具规模，教育成效初步显现。在全国挑战杯、全国电子设计大赛、全国大学生机器人大赛、飞思卡尔智能车竞赛、三菱自动化创新设计大赛中取得优异的成绩。近三年，平均每年竞赛获奖总人次数达到100人次。其中，获得国家级比赛一等奖15项、二等奖21项、三等奖12项，获奖人次比2009年以前提高了9%。

参考文献：

[1]李万庆.坚持“大工程”教育理念培养复合型应用人才[N].中国教育报，2007-11-02.

[2]曹万林，李振泉.大工程教育背景下提高本科教育质量的新举措[J].北京教育，2008，（1）.

[3]吴鸣，熊光晶.以工程能力培养为导向的工程教育改革研究[J].理工高教研究，2010，（3）.

基金项目：吉林工程技术师范学院重点规划课题《基于大工程观的CDAOE工程教育人才培养模式研究与实践》，主持人：方健。

作者简介：方健（1974-），男，吉林榆树人，吉林工程技术师范学院电气工程学院副院长。

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