以CDIO理念为指导促进本科生培养的几种途径

秦英月，王传虎

(蚌埠学院 材料与化学工程学院，安徽 蚌埠 233030)

目前，随着省级“双一流”专业的建设，很多地方本科高校也在由纯教学型向教学研究型高校转化[1]，因此对于教学研究型培养模式重要的是培养学生的科学研究的思维、方法、创新和科学研究素质的理念。教学与科研作为目前高校发展的左右两翼，相互促进、协调统一发展[2]。以各级各类科研项目为载体，将CDIO教育理念和人才培养相结合，把知识传授、素质提升与创新能力培养有机融合，通过营造主动参与、积极探究的学习氛围，为社会培养满足地方产业需求、工程实践能力强、具有创新能力的化工专业工程应用型人才，具有很大的借鉴意义。化学化工专业虽为我院综合改革试点及特色专业，但是存在学生入学第一志愿录取率较低、学生基础参差不齐等各种问题，如何调动他们的学习兴趣，提高其专业能力，使其成为合格人才，达到大学本科培养目标的目的，已成为我院教师急需解决的重要课题。通过十余年专业课教学，始终在提高学生素质、激发学生潜力、打造学生创新能力等方面始终砥砺前行，为此提出在学生培养的后期实施CDIO理念为引导的教育模式，并提拱了几种实施途径，为目前化学化工专业教育教学提供新的改革思路。

1 实施前提

1.1 实施单位具有一定的项目积累

充足的科研成果和丰富的教学经验是实施CDIO为引导教育模式的关键。唯有教师或者团队具备一定的科研积累，同事具有完整、自主的科研能力，即具备“一桶水”的能力，在引入案例时才能有给予学生“一碗水”。同时教师要有一定的教学经验，即掌握学生情况又对地方产业有一定的了解。因此地方本科院校教师应该教学与科研并重，既强调教学工作的基础地位，又重视科研工作的重要地位，只有将科研成果注入教学，才能实现教学与科研的相互促进[3]。

1.2 实施过程与学生所学课程密切相关

项目内容不能盲目追求“纯学术”研究，项目实施应建立在一定的实验教学条件基础上不能涉及过多的高、精、尖的仪器设备，尽量选用实验室已有或通用性的仪器设备，以保证实验项目顺利实施。首先是目标性，项目应实现培养方案内的目标，能够达到对应的能力水平；其次是关联性，项目应该与学生前期知识储备所关联，使学生入手容易，后期难度可适当增加，和其他知识相融合；另外，项目容量要和课时相匹配，避免学生产生畏难心理，不利于过程的实施。

2 实施途径

2.1 把CDIO理念融入前期教学过程

人才培养是高校四大职能之首。所谓CDIO融入前期教学，就是教师根据教学大纲的要求，将教学内容中的关键问题，结合各类项目，进行精心选择和设计，学生拟定项目运行方案后经指导教师修正后实施，后期在课堂上、实验室实现互动或者参与，由师生共同项目的运行过程，从而实现提高科学研究素质的目的[4]。

紧紧围绕强化学生工程实践操作技能和双师型教师队伍建设为目标，通过课内、课外、企业三类教学平台的有机结合，构成新型的符合学生发展的项目实施运行方案。将《超声-微波协同下MCM-41的合成及催化性能研究》(2012SQRL217)中介孔分子筛的合成过程引入《材料化学实验》过程，超声微波协同的合成及杂原子负载引入催化剂合成及应用实验过程；引导学生举一反三，不仅会负载项目中所涉及的Fe、Cu等，还会复杂La、Sn等其他金属元素。建立学生对未来职业生涯的信心，将工程中心项目《有机硅/氟改性丙烯酸酯乳液及在滤材上的应用》(BBXYGC2013B02)乳液合成及改性工艺转化为《化工工艺及设备》课程设计内容，让学生接触新型乳液合成及改性工艺，从而脱离陈旧老套的聚合工艺，培养学生在未来工作中的协作能力、群体意识和团队精神，增强学生上岗后的竞争力[5]。

2.2 以CDIO理念丰富学生后期毕业环节

由教师精心设计的项目和内容是问题的关键。它直接影响到学生参与的积极性和效果，关系到整个项目后期的运行过程。基于此，对教师就提出了更高的要求，教师不单注意项目之间要关联成知识体系，更要了解学生，通晓学生的知识能力、可塑程度、后期发展规划等特点，设计的题目要贴近CDIO教学理念，引导学生做出的方案明确可行，运行过程要循序渐进，才能逐步深入扩展。这里选择两类案例进行介绍。

2.2.1 体现先进性项目促进学生毕业论文

针对不同层次，不同后期规划的学生设置不同的项目内容，构建CDIO“向前看”的毕业论文实验模式和以项目为依托，以“学生职业规划为导向”的教学方法；体现先进性的项目(例如国家自然科学基金项目)内容紧跟学科前沿发展动态，反映前言的实验技术和方法。此类项目针对有进一步深造计划的学生，以提高学生后续科研工作的适应能力。例如《功能化MOFs纳米晶强化陶瓷膜资源化处理重金属废水的机理研究(21406003)》重复的实验操作不但锻炼学生的基本实验技能，在此基础之上还能提升学生对操作过程的理解程度，多样的实验方案有利于提高学生针对复杂的问题选择多种的解决方法的能力，纷繁复杂的实验数据可以增强学生对问题进行分析、挖掘、从而得到准确的判断和客观解释的能力，如此，可以初步形成学生的科研基础，为其后续形成科研能力，提高学术水平铺下一块扎实的垫脚石[6]。通过安徽省科技厅自然科学基金项目的训练，应用化学专业的吴丽同学在《Inorganic Chemistry Communications 》上以第一作者的身份发表了文章[7]，为其后期硕士研究生学习打下了坚实基础。近三年来，在此类项目基础上学生获批创新创业训练计划项目十余项，发表各个级别科技论文数十篇，其中不乏有SCI、CSCD等收录。

2.2.2 侧重解决实际问题类项目促进学生毕业设计

以我院为例，应用型本科专业每年超出70%的毕业生到企业就业，而毕业前工程应用是学生最为缺乏的部分，而恰恰也是学生对本专业最有兴趣的部分[8]。若教师将侧重解决实际问题类项目部分引入通常教学中，使其更加具有工程性、代表性和方向性，可提高学生的相关专业动手能力，增强工程意识，这也是缩短学生就业后适应期的有效手段。这类项目涉及企业工艺、企业技术，为企业解决难题，可以利用项目指导学生课程设计或者毕业设计，比如：通过《利用石英尾砂代替粘土、柠檬酸废渣石膏作为矿化剂生产水泥的研究(200801)》可以转换学生意识中的“废弃物”为“放错了地方的资源”，把工程知识转化为教学，扩大了学生的知识面，使学生与工业领域的距离拉近，更有利于学生的工程实践，为工矿企业的后续工作打下了坚实的基础。

2.3 以CDIO理念激励学生全程创新教育

随着“双创”的提出，学生创新思维和创新能力的培养也成为高等教育的一项重要内容[9]。在此背景下，将项目意识引入专业课程的理论与实验教学显得尤为重要。在项目驱动教学过程中，具体的“设计”最重要，既要符合学生的认知规律，融合教学内容于项目的运行过程中，鼓励他们去“改造”和“创新”项目的实施过程，充分激发学生的求异思维和发散思维，并及时指出学生在创作过程中出现的问题以巩固其对知识的理解和掌握。在做毕业设计或者论文的同时，以项目内容为载体，激励学生参与撰写专利技术交底的初稿，由教师修改定稿申报。比如发明专利一种水性防锈剂(ZL201310709576.00709576.0)中朱银飞，环保型除锈除油剂(ZL201310709574.1)李媛媛，都在其中得到很好的锻炼，激发了学生的创新意识，满足学生自我价值的实现。

2.4 以CDIO理念引导教师科研规划

另外，地方院校教师缺乏项目规划意识，对自身资源与上级( 国家级与省级) 科研规划的敏感度不强，与学生的培养和地方产业结合的设计感更差。因此进一步加强教师在科研项目如何与教学密切结合的能力成为高校向“研究型”的关键。针对于此，我院强调教师在科研项目与教学、与地方产业密切结合，政策鼓励教师将科研项目与教学密切结合，有经验的教师“传、帮、带”，开展培训学习等各种措施，从而实现主动把自身拥有的科研资源适时转化为教学资源。

3 实施建议及成效

各高校制定各种政策激励科研成果转化，但对于科研成果走进课堂，都是教师自愿，学校在政策和制度上既没有相应的规定也没有鼓励措施，教师从事这种工作成了一种“良心活”，体现不出个人价值，久而久之就造成了教师的积极性不高，因此高校可以增加科研成果引入教学的奖励措施，并给予合适的经费支持，同时制定相应的考核指标[10]。

教育的最终目的是培养人的创造性思维，最大限度地发挥每个人的潜能。实践证明，积极参与实践的学生在其中学会如何学习、如何研究、如何创造，培养了多方面的能力，提高了综合素质，成为所在企业的中流砥柱乃至管理阶层，更有甚者自己通过所学创立的公司且收益颇丰。与此同时，教师也提高了专业水平和教学水平，最终取得较好的教学效果和教学质量，在其中多人在获得“教学名师”、“师德先进个人”等各级教学类奖项的同时，也受到学生的一致好评。而这恰是实行CDIO理念的基本出发点和主要归宿， 也是这种教学改革最突出、最根本的特质。

4 结论

以学生为中心，以项目为驱动，将CDIO理念付诸于教学，从而将学习、研究和教学有机地结合。这种模式既培养学生运用所学知识解决问题和分析问题的能力，又鼓励学生思考问题，提高学生的创新能力，无异于是给教学过程中注入了强针剂。

尽管科研项目在指导本科生培养的过程走了一些弯路，但也取得了一定的效果，随着我院高层次人才引进数量的增加，再加上各级政策激励和支持，教师定会争取更多的项目，人才培养质量也会再上一个台阶。