包装工程专业“双创型”人才培养的实践教学体系构建——基于CDIO理念

张克宏，张晓丽，何敏丽，杜俊娟

(1.安徽农业大学 轻纺工程与艺术学院，安徽 合肥 230036；2.安徽新华学院 财会与金融学院，安徽 合肥 230088)



包装工程专业“双创型”人才培养的实践教学体系构建
——基于CDIO理念

张克宏1，张晓丽1，何敏丽1，杜俊娟2

(1.安徽农业大学 轻纺工程与艺术学院，安徽 合肥 230036；2.安徽新华学院 财会与金融学院，安徽 合肥 230088)

基于CDIO工程教育的理念，结合双创型人才培养的要求，对包装工程专业人才培养的实践教学体系改革进行研究。以安徽农业大学包装工程专业为例，在全面分析包装工程专业实践教学特点和社会对双创型人才要求的基础上，将CDIO工程教育与双创型人才培养融合，明确了由基础实践能力目标、综合实践能力目标、创新实践能力目标和社会实践能力目标组成的包装工程专业实践教学改革目标；构建出包括专业基础实验、课程实习、专业实习、大创基金和毕业实习等环节的分层递进式实践教学体系；提出了具体的人才培养实践教学平台，即专业基础能力实践平台、专业应用能力实践平台、专业“双创”能力实践平台；改革了教学保障体系与考核评价体系。

CDIO理念；双创型；人才培养；包装工程专业；实践教学

DOI号：10.13320/j.cnki.jauhe.2017.0059

随着社会经济结构和增长方式的转变，科技的快速发展，现有高等教育人才培养模式已经无法满足“大众创新、万众创业”背景下社会对“双创”型人才培养的需要。因此，主动适应社会需要、更新人才培养观念和人才培养模式、培养创新创业型人才成为当前高等教育的重要任务[1，2]。包装产业已成为我国国民经济的重要支柱产业，要实现我国由包装大国向包装强国的转变，必须加强包装产业的研发与应用，而培养具有创新创业能力的包装专业人才对此具有重要的意义[3,4]。CDIO是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)4个英文单词的缩写，是以产品研发到产品运行的生命周期为载体，以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式来学习[5,6]。CDIO理念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标准，为工程教育的系统化发展提供了基础，提高了培养的质量。以建设高水平大学为契机，安徽农业大学包装工程专业开展了“双创型”工程人才培养探索，取得了卓有成效的成绩。

一、包装工程“双创型”人才的内涵及其与CDIO理念的融合

包装以保护产品、方便流通、促进销售、提高产品附加值为基本目的，涉及产品的包装过程、物流、废弃物处理等内容。学科涉及数学、物理学、化学、微生物学、环境科学(节约资源，保护环境)等自然学科，以及艺术、经贸、管理、环境、法律、心理、文化等社会科学范畴。因而包装工程是典型的多学科交叉的综合性专业，其综合性、实践性较强，所涉及的行业领域广、创业起步低，在创新创业上有着鲜明的特点和优势。综合来看，包装工程专业“双创型”人才培养就是把创新和创业教育有机结合，在包装工程及相关学科领域培养学生的创新精神和创业能力，以实践教育教学为依托促进学生的个性发展，能在包装工艺、包装设计、包装材料等方面从事科学研究、技术开发、设计制造、经营管理等方面的工作，综合素质不断提高，最终成为满足社会需求的包装工程专业人才[7]。

技术知识与科学基础是CDIO的核心和关键，作为一种新的教学理念，CDIO对双创型人才培养的能力目标和素质有着很高的契合性，构思教学体系的总体指导思想，设计实践教学内容，实现、运作创新实践教学过程与层次[8]。以能力培养为本位的CDIO培养模式，着重点在于培养学生获得岗位所需的各种能力和素质，达到为社会培养合格的具有创新精神和创业能力人才这一根本目的。

二、包装工程专业“双创型”人才培养实践教学现状

安徽农业大学包装工程专业成立于1994年，自2000年升格为本科，现招生规模稳定在90人/年；实践教学环节上的设置基本上与兄弟院校包装工程专业相同，由课程实验、课程设计、认知实习、生产实习、毕业设计组成，共40个学分，占总学分的22.22%。在实践教学中仍然存在教师重知识、重学术、重说理，学生被动地接受知识，学习的兴趣和积极性不高，教师对创新创业教育等重要性的认识不足。在教学体系上，实践教学环节一般被看作理论教学的附属，实习教学大纲不完善，实习目的不明确，实习指导书内容陈旧、不合理，没有独立性，无法与实践情景相结合；缺乏有效的教学手段和载体，师生互动性差，未能形成长期、稳定的创新创业型人才培养基地；学生自主意识不够，对教师的依赖性较大，主动学习的意愿不高，功利性过强，缺乏对专业学习的持久性，积极性不够等。上述问题具有普遍性，如若得不到有效解决会影响创新创业型人才的培养。

三、基于CDIO理念的“双创型”人才培养实践教学体系构建思路

(一)明确实践教学改革目标

实践教学目标是实践教学体系构建的基础[2]。基于广泛的调研和分析，结合包装产业特点和国内包装工程专业特色，明确包装工程专业实践教学应着重于培养学生分析、探究和解决问题的能力[9，10]，要求学生具有的专业能力和素质由基础实践能力目标、综合实践能力目标、创新实践能力目标和社会实践能力目标组成；转变教与学，变简单验证、被动学习为自我设计、积极探索、自我评价与提高，掌握学习知识的方法、与人合作的途径、思考问题的方式和解决问题的技巧；培养的人才须具备包装行业良好的职业素养，运用所学知识解决问题的实践能力和较好的创新创业能力(重构如图1所示)。为避免不同课程在实验或实习内容上出现重复、交叉的情况，通过认真参与制定《包装工程专业实习实践管理办法》和《包装工程专业实践教学改革计划》，更新教育观念，实现人才培养从知识型向素质型、从专才型向通才型地转变，逐渐形成具有农林院校特色的包装工程专业人才培养的实践教学体系。通过培养方案的修订，改革原有实践教学模式及课程知识结构，构建出一个适应包装发展，体现“展、训、赛、创”特色的包装工程专业课程体系。

图1 基于CDIO理念的包装工程专业实践教学目标体系

(二)构建培养双创能力的CDIO模式实践教学体系

CDIO模式为工程类专业教育引入了新的思路，CDIO的创新源于实践的准则将问题引入到教学中，既能够提高学生的动手操作能力，也能够提升创新能力。根据安徽农业大学工科类专业双创人才培养教学、科研和学科发展融合的分层设计模式和目标，循着“基础知识—专业技能—综合、设计能力—科技创新能力”由浅入深、循序渐进的方式，构建出包括专业基础实验、课程实习、专业实习、大创基金和毕业实习等环节的分层递进式实践教学体系[11]，让学生能够在实践中全面彻底的掌握专业知识，培养创新精神，提升创业能力。基于互联网搭建网络实践教学平台，增强师生互动，提高学生自主学习的兴趣，培养学生学习能力，构建如图2所示的“平台+模块”的实践教学体系。

图2 基于CDIO理念的包装工程专业实践教学体系构成

实践课程教学是包装工程专业人才培养中理论联系实际的重要环节。由专业基础能力、专业应用能力、专业双创能力3个能力培养实践平台与网络教学平台构成的环环相扣、层层推进的实践教学模式，为实现实践教学目标与双创型包装人才培养目标提供了保障。通过合理配置各个实践教学环节，将实践教学目标和任务具体落实到各个实践教学环节中，如表1所示合理配置各实践环节的学分；在基础实践层，通过化学和物理等课程的实验，培养学生的基本实验技能和科学态度，采用“实验准备-实验任务-实验操作-分析处理”方式培养学生的主观能动性；在综合应用实践层中设计出打破课程间界限的综合实验项目，采用“实验构思-实验设计-实验实现-结果分析”的方式，培养学生综合把握和运用学科知识的能力和创新意识；在增强学生实践动手能力与创新能力的的创新实践层，可以通过“方案设计-理论分析-方案调整-实验实现”方式挖掘学生的学习潜能和创新能力[11]；在专业实习、工程实践等社会实践层面采用“系统构思-系统设计-系统调试-系统运行”充分发挥学生创新潜能，提升工程实践能力和创新能力。

表1 包装工程专业实验实践课程学分设置

四、基于CDIO理念的包装工程“双创型”人才培养实践教学平台建设

(一)专业基础能力实践平台建设

通过物理、化学等课程的验证型实验训练和培养学生的仪器操作和观察等基本实验技能后，利用专业基础课程的验证型实验和认知实习课程来提升学生的专业兴趣与认知度，构建专业基础能力实践平台。在专业基础实验中实行并行实验或者“基础+综合模式”，如包装材料学课程，按4:3:3的比例构建由验证性实验、设计性实验和综合性实验组成的实验教学体系，以验证性实验为基础夯实理论基础，以设计性实验培养学生的创新能力，以综合性实验锻炼学生的分析问题解决问题的应用能力；包装结构设计课程实验以手机、玻璃器皿、家电和相关食品等为对象，根据包装结构设计原理，开设相应的结构设计实验，既提升了学生实验兴趣，又提高了课程实验的教学效果，实验设计中贯穿包装材料的选择与应用；运输包装课程实验在基础性实验完成后会安排一周的课程综合性实习，结合包装材料学和包装结构设计理论，要求学生充分运用所学的知识形成项目综合解决方案。

(二)专业应用能力实践平台建设

通过校企合作、校所合作等形式建立包装工程专业课程实习和校外实践基地，将课程所学与企业生产中遇到的问题相结合构成课程综合性设计性实验项目，训练和培养学生对专业知识理解，运用所学专业原理发现并解决生产中的基本问题，并提出完整的解决方案。近年来，笔者积极拓展与企业合作，通过与合肥祥恒包装公司、合肥盛鼎包装公司、合肥睐格包装公司、安徽华艺包装公司等企业的产学研合作，形成与企业实践紧密结合的研究项目，与课程无缝对接，让学生深入参与其中，从而构成专业应用能力实践平台。对于大四的综合实践课，授课教师结合自己的研究方向分别开设了果蔬包装材料的选择与设计、常温快干型瓦楞纸板粘合剂的制备、可降解高分子包装材料制备与性能评价、汽车零部件缓冲包装设计等课程设计课题，培养学生利用新思路、新手段和新方法解决实际问题的能力，提升学生的实践创新水平和科研精神。

(三)专业“双创”能力实践平台建设

以课程设计、教师科研项目、大学生创新基金、毕业论文和校内外的各种科研作品大赛为平台，积极寻求实践教学手段的多元化，通过申报各级大学生创新基金和参加各类大赛，拓展了学生的知识面、培养了他们的科研精神和创新能力，在高水平实践基地的实习提升个体的实践动手能力。年级大创项目参与率高达80%，通过大创项目学生树立了创新创业意识，发表论文多篇，创业项目孵化成功率高达30%。以中国包装设计创意大赛、全国大学生包装结构设计大赛为平台，积极组织学生参与，曾获第一届济丰杯校园包装设计创意大赛特等奖，在中国包装创意设计大赛中获3等奖以上奖项5人次。

(四)专业网络实践教学平台建设

现在网络信息技术为专业网络实践教学平台构建和实践教学的多元化、信息化、自动化、数据化提供了保障，实现了教师、学生和实践单位间的在线沟通与交流。网络实践平台可以设置模拟实验、实践教学视频等多个模块，随时跟踪学生的在线学习行为并进行及时评价。目前，我校包装工程专业的包装仿真设计、包装造型与装潢设计等课程通过网络教学实现实验课程的互动与交流。在包装概论课程教学中，通过向大一新生播放录制的生产实践影像资料，加强了学生的专业认知与认同，专业转出率小于5%，远低于学校平均数。

五、教学保障体系构建与考核评价体系探索

(一)完善教学模式

创新是CDIO模式的核心，从人才培养的正常规律出发，通过循序渐进的方式慢慢掌握实践能力、提升创新能力，实现从实验到实践的跨越式发展[12]。分析不同学生的个性特点和知识基础，制定出个性化的培养方案，改变以往的“填鸭式”教学，通过情景式教学、项目化教学提高理论知识与实践的结合度。日常教学中，教师收集典型的包装材料，自己设计制作新颖的纸包装结构容器，通过课堂的降解，让学生对相关理论知识有直观感受，并从中受到启发。利用本科生导师制，将学生与教师的课题紧密结合起来，在导师指导下参与科学研究与各级专业比赛，一方面可以强化教学实践效果，另一方面可以增强学生的学习动力和学习效率。

(二)师资队伍建设

从CDIO的培养理念来看，授业教师需要深厚的学科知识、广泛的人际交往能力、产品、过程及系统建造能力和工程实践经验。目前，我校包装工程专业有教师7人，平均年龄35岁左右，其中博士5人，均参加过学校青年教师实践锻炼，具有企业生产一线经验，与企业达成了多项产学研项目，通过组织活动以及各类学术会议等多种形式提高教师的生产实践水平，满足实践教学的需要。同时，本专业积极从企业聘任经验丰富的技术人员作为实践指导教师，在生产实习教学环节，指导学生顶岗实习，有效提升了实践教学质量。同时，从企业聘请客座教授，每学期坚持给学生开展5次左右的实践教学讲座，与理论课程穿插，提升了学生对理论知识的理解。

(三)构建科学合理、灵活多样的实践教学考核评价体系

实践考核是检查和评价教学效果的重要手段。为实现对包装工程专业实践教学的正确科学考核，需要围绕实践能力、双创精神和综合素质的CDIO 理念指导思想，采取灵活多样的考核评价方法，改变“一考定全局”的传统终结性评价模式，增加公开项目答辩、设计评估、项目报告等形式，将思维、知识、能力、德性等要素纳入评价体系，培养学生的创新思维方式，促进学生的综合素质发展。为激发学生的学习兴趣、实践动手能力和创新意识，对于课程实验按步骤和内容组成给出成绩，课程设计可按过程、作品、报告与综合答辩情况综合判定给出成绩；对于创新学分，根据申请的创新训练项目与成果、参加竞赛取得的成绩评定等级给出学分，并考虑免修相关课程；对于专业实习和顶岗实践的考核，通过建立校企结合的教学指导与评价委员会，根据CDIO 相关标准对学生工程实践能力采用记录、报告、自评、互评等形式进行评价。

六、总结

包装工程专业本科教育在于培养具有扎实包装技术基础、深厚的专业知识、综合工程系统能力和良好的人际交往、协作能力的双创型工程技术人才。作为培养创新型工程人才有效途径的CDIO教育模式，将理论与实践相结合贯穿于教学过程中，能够激发学生的兴趣和创新潜能。通过基于CDIO的包装工程专业实践教学体系的改革，整合专业培养方案，明确实践教学改革目标，更新教师与学生的理念，构建了新型实践教学体系，将教师转变为项目实施的引导者和教学活动的组织者，学生从被动学习转变成主动学习，对学生创新能力的培养具有推动作用，为高校培养适应社会需求的包装工程专业双创型人才迈出坚实的一步。

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(编辑：刘伟霄)

2017-01-04

安徽农业大学质量工程项目：“基于CDIO理念的包装工程专业实践教学体系构建研究”；安徽农业大学教育改革与发展研究项目：“农林院校轻纺工程类专业创新创业人才培养与质量评价体系研究”(编号：JF2015-13)；安徽省重大教学改革研究项目：“与国家职业(行业)标准相衔接的应用型本科模块化课程改革探索与实践”(编号：2015zdjy199)。

张克宏(1977-)，男，安徽六安人，博士，副教授，主要从事包装工程方面的教学与研究。

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1008-6927(2017)03-0030-05