船舶电子电气工程专业创新人才的CDIO理念培养模式

王荣杰, 陈丽勤, 周海峰, 陈美谦

(集美大学 a.轮机工程学院 b.海外教育学院，福建 厦门 361021)

船舶电子电气工程专业创新人才的CDIO理念培养模式

王荣杰a, 陈丽勤b, 周海峰a, 陈美谦a

(集美大学 a.轮机工程学院 b.海外教育学院，福建 厦门 361021)

将CDIO教育理念与船舶工程类专业创新人才培养机制有机融合，从培养大纲制定、课程体系构建、教学方法改革实施和质量体系等方面，建构一种基于CDIO教育理念的面向船舶电子电气工程专业的全方位创新人才培养新模式。

CDIO教育理念；船舶电子电气工程；培养模式；创新人才; 评估体系

一、引言

船舶电子电气工程既是轮机工程、电子信息工程、电气工程等多学科融合交叉的电气工程一级学科下的一个特色专业，又属于船舶工程类专业，培养服务于船舶运输及相关企事业单位具有国际竞争力的航海类高级工程技术人才。海洋强国是我国“十三五”规划的重要内容之一，船舶工程类专业作为对国民经济发展、国防建设现代化具有十分重要意义的工程领域，其办学地位突出，培养特色显著。而“中国制造2025”的基本方针更加明确地提出创新人才培养的需求。传统的船舶电子电气工程专业人才教育模式，无论是以学科知识为中心，还是以响应就业需求为中心，在创新能力、工程实践能力和团队协作能力的培养方面都存在薄弱环节，原有人才培养模式已与社会发展对工程专业人才的需求不相适应。目前已有研究多集中于船舶电子电气工程专业的课程开发及教学与实训改革方面[1-6]，对于人才培养模式鲜有探讨。本文基于CDIO教育理念，结合发展规划和船舶电子电气工程专业人才培养特点，对船舶电子电气工程专业人才培养模式进行初步探讨。

二、CDIO教育理念

CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)[7]；CDIO教育模式是麻省理工学院等4所大学经过近4年的探索研究后创立的工程教育理念，它以从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计划提出了包括培养计划、教学方法、教师队伍、学生考核、学习环境以及实施过程和结果检验的12条标准[8-9]。“创新”是工程教育在现代发展的核心关键词，CDIO能力目标与工程创新型人才的素质要求存在相当高的契合性，这为CDIO教育理念引入船舶电子电气工程专业创新人才培养工作奠定了可行性基础。根据船舶电子电气工程专业人才培养目标和人才培养大纲，构造基于具有先进性和适用性CDIO教育理念的创新人才培养模式，这种新培养模式将有望从理论和实践的双重意义上实现实践创新型船舶电子电气工程专业创新人才的培养目标。

CDIO教育理念体现了系统性、科学性和先进性的统一，代表了当代工程教育的发展趋势。迄今已有几十所世界著名大学加入了CDIO工程教育国际组织[10-11]，同时这些学校的部分专业创新性地采用基于CDIO教育理念的教学大纲。CDIO教育理念自21世纪初期进入中国工程教育领域，2005年由汕头大学率先实施CDIO工程教育改革；随后，在教育部的支持和指导下，全国试点高校和许多非试点院校开始注目工程教育改革，重新思考人才培养的模式与方法，对人才培养的各个方面与相应的管理机制进行了重新构建。在目前可见的国内外相关研究报道中，CDIO教育理念与机械工程专业、交通土建专业、食品工程专业等各类工科专业的人才培养体系紧密相连、有机融合，探讨了专业培养标准、一体化课程计划、探究教与学的方法、保障与持续改进体系建立等课题。船舶电子电气工程专业作为我国高校具有特色和相对稀缺的专业，如果能将CDIO教育理念引入本专业创新人才的培养中，真正建构起一套与之相互契合的培养模式，那么无论在理论上或在实际应用上，都具有重要的研究价值和意义。因此，本文把CDIO的普遍原理，结合我国发展规划和船舶电子电气工程专业人才培养特点，以船舶工程项目生命周期为载体，集构思、设计、实现和运行于一体，构建一种学生能主动的、实践的、各阶段有机联系的学习，经历从理论到技术、从技术到生产、生产到应用的全过程的面向船舶电子电气工程专业创新人才的CDIO理念培养模式(见图1)。

图1 面向船舶电子电气工程专业创新人才的CDIO理念培养模式

三、船舶电子电气工程专业创新人才的CDIO理念培养模式建构

CDIO教育理念与船舶工程类专业具有极大的契合性，本文旨在将在国外工程教育领域卓有成效的CDIO教育理念引入船舶电子电气工程专业建设。

1.CDIO内涵指导下的创新人才培养大纲

在CDIO内涵的指导下，结合“对自主创新型船舶电子电气工程人才的需求源进行调研，从社会认可的角度提出具有自主创新能力与实践能力人才的质量要求和评价标准；对在校船舶电子电气专业学生进行调研，从学生的角度研究一种可接受的也是学生期望的培养模式；对人才培养的另一主角，即教师、指导教师进行调研，广泛听取教师对传统培养模式的总结和对新模式的建议；充分吸取兄弟院校(特别是船舶工程类院校)人才培养的教育理念和成功经验”，制定培养具有创新能力的应用设计兼备工程型船舶电子电气人才的培养大纲。

2.基于CDIO理念的一体化课程体系

一体化是CDIO教育理念的精髓所在。基于CDIO理念的船舶电子电气工程专业课程体系，结合专业的特色，以CDIO创新能力培养大纲为目标，以构思、设计、开发、运行为主线，设立点、线、面相结合的三级课程体系：一级为面向专业的单门基础课和专业课(点)；二级为面向实践和实训类课程(线)；三级为毕业设计和大学生创新创业训练项目(面)。为满足船舶电子电气工程专业创新人才培养的要求，毕业设计和创新创业训练项目来源于工程实际，学生综合运用所学的基本原理、专业知识和专业技能，进行项目的构思、设计、开发和运行过程。

3. C-D-I-O串联的教学方法

基于CDIO理论的教学方法强调“做中学”教育、通过科研反哺教学、实施研究型教学。根据船舶电子电气工程专业一体化的课程体系，其教学过程分为C、D、I、O四个阶段。构思C阶段学生选择船舶电子电气工程实践问题作为待研发的项目，开始进行构思和可行性研究；设计D阶段学生团队利用基础理论和专业工程技术来实现项目的设计；实现I阶段学生根据实施计划检查项目进行情况；运行O阶段将项目设计结果在船舶工程中进行模拟应用。为了培养学生的创新能力，CDIO理念教育模式不仅要求教师在教学过程为学生传播船舶电子电气工程专业知识，还要为学生设计学习环境和学习资源，引导学生进行“一体化学习”和从“知识+能力+素质”综合评估学生学习效果。

4.融合CDIO理念的实践环境

融合CDIO理念的船舶电子电气工程专业实践环境要满足三类教学模式：

(1)学科知识巩固模式，这类模式在教学实验室中完成；

(2)发展知识模式，这类模式鼓励三、四年级的本科生自主选择研究性项目，它在科研实验室中进行；

(3)船舶电子电气工程项目设计与实施教学模式，这类模式由校内、校外和实训基地承担。

5.评估改进体系

评估改进体系设计思想：首先要评估船舶电子电气专业教师的教学行为和学生在理论知识掌握、应用以及在在工程实践收获的学习效果；其次本项目首次将CDIO教育理念引入于船舶电子电气工程专业创新人才培养机制，而后续还需要根据前一轮的评估结果进行迭代式的改进和不断完善新的培养模式。

四、结语

CDIO教育模式作为一种源自西方的工程教育理念，在诸多专业领域具有成功的实践经验，但它不是一种教条化、程序化的理论，它的实现途径是多样化的，根据船舶电子电气工程专业创新人才教育改革要求和人才培养的目标，本文将CDIO教育理念与船舶工程类专业创新人才培养机制有机融合，从培养大纲制定、课程体系构建、教学方法改革实施和质量体系等方面建构一种基于CDIO教育理念的面向船舶电子电气工程专业的全方位创新人才培养新模式，这种新培养模式将有望解决目前我国船舶工程类专业培养过程中教学重视理论和技术、轻视实现、忽视运作，或者片面强调实践、轻视理论基础、依然忽视运作等问题。

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2017-01-21 基金项目：中国交通教育研究会教育科学研究课题(1602-53)；福建省教育科学“十三五”规划重点资助课题(FJJKCGZ16-166)；集美大学第八批教育教学改革项目(JY16004)；集美大学2015年度研究生教育教学改革项目

王荣杰 (1981-)，男，博士，副教授，主要从事航海教育教学与研究。

U676.2

A①

1006-8724(2017)02-0076-03