“新工科”背景下CDIO工程教育模式研究

陈潇潇

【摘要】在“新工科”背景下，传统的工程教育模式已经不能适应新工科背景下工程教育的需要，将CDIO工程教育模式引入应用型人才培养过程中，能够更好地培养学生的学科素养、工程实践能力和团队合作能力，实现应用型人才培养的目标。

【关键词】新工科;CDIO;应用型人才

一、“新工科”背景下教育模式研究的必要性

2017年2月18日，教育部在复旦大学召开了高等工程教育发展战略研讨会，与会的30所高校主要探讨了新工科的内涵特征、新工科建设与发展的路径选择，并达成了十条“复旦共识”。4月8日，教育部在天津大学召开了新工科建设研讨会，与会的60余所高校共商新工科建设的愿景与行动，达成了新工科建设的“天大行动”，明确了我国新工科建设和发展的目标及各阶段的分目标。6月9日，教育部在北京召开新工科研究与实践专家组成立暨第一次工作会议，全面启动、系统部署新工科建设，30余位专家审议通过了《新工科研究与实践项目指南》，即新工科建设的“北京指南”。“该指南明确了我国下一步新工科研究与实践的方向，形成了涵盖新理念、新结构、新模式、新质量、新体系5个部分24个选题方向。至此，“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”构成了新工科建设的“三部曲”，奏响了人才培养的主旋律，开拓了工程教育改革的新路径。

在新时代背景下，传统的工程教育模式已经不能适应新工科背景下工程教育的需要。主要表现在：工程教学内容的不适切性、工程教学方式的不适应性、工程教学教师队伍难胜任等。在新时代，高校在新工科建设中应抢抓机遇，建设具有新时代特色的新工科教育，探索建立和完善面向新工科建设的教育模式。

二、CDIO工程教育模式国内外研究现状

CDIO工程教育理念是麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究项目，经过四年的探索研究创立的，其目的是满足当今国际化社会高素质人才培养需求。CDIO理念运行至今，已经形成了一套较为完整的教学体系。“CDIO'代表构思（Conceive）、設计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate），它以产品从研发到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来学习知识，提高实践能力。目前，对CDIO模式的探索研究已经在世界各国展开。其中，工程类院校是对CDIO工程教育模式进行研究的主体，研究集中在对工程教育进行改革探索以及培养体系的架构等方面，涉及CDIO的理论发展、具体项目实施以及实践成果分析等诸多方面。Alcion Benedict Popp通过对CDIO教学大纲和澳大利亚工程师资格认证标准及悉尼大学课程计划的对比和评估，最终形成一套新的规则框架。Johan Malmqvist对查尔姆斯理工大学机械工程专业CDIO项目改革实践取得成功的关键因素进行了探讨。

国内对CDIO的研究始于2005年，顾佩华教授将CDIO工程教育模式在汕头大学开始研究。关于CDIO的研究涉及工程类教育模式应用研究、人才培养模式研究及基于CDIO理念的课程教学应用研究。其中，后者是2014年至2016年受到学术界普遍重视的探索重点。在对CDIO进行文献研究时发现，其课程教学应用研究从最初几年的集中在工科院校专业教学，逐渐拓展到高职高专和本科高校各相关专业课堂教学的有关研究中。通过这些学科的探索研究，大家对工程教育模式的认知也变得更加多样而具体。郑健儿深入分析了将CDIO理念运用于新闻学实务类课程的必要性和可行性，并阐明了其教学改革的思路。

通过国内外研究文献可以看出包容性强、资源开放、环境宽松的CDIO教育模式不仅适用于工程人才的教育变革发展形势，还可以被应用到一些更加广泛的学科专业领域，进而引领课程教学的改革。CDIO的理念可以适用于绝大多数的应用型本科教育，在其他专业引进CDIO理念的时候，应根据实际情况做出相应的调整。

三、“新工科”背景下CDIO工程教育模式探索

“新工科”背景下，结合专业人才培养目标，积极开展校企合作，引入CDIO工程教育模式对学科课程进行校企融合的“教一学—做”的课程改革。通过“走出去，请进来”，将企业实际项目引入学科教学中，将实践与构思、设计、实现、运行有机融合，引导学生分析和设计并实际参与到具体项目中，使之熟悉管理整个项目的全过程，从而产生一种全新的教育效应，更好地培养学生的学科素养、工程实践能力和团队合作能力，实现应用型人才培养的目标。为了弥补以往实践教学的缺陷所导致的学生动手能力低、解决问题能力薄弱的不足，对实践教学安排、教学方法等方面进行进一步完善。在教学安排上，实践课程中以学生为主导，让学生自主设计实验方案，自行寻找课题模拟设计，或进行新流程、新工艺研讨设计等，独立解决实践过程中所遇到的问题。进一步培养学生专业理论与生产实践相结合的能力，提高学生专业学习兴趣，训练学生分析问题及解决实际问题的能力。

结语

高校新工科建设是为了应用型人才的培养，通过建立和完善面向新工科建设的教育模式，不断提高教学质量，提升学生的整体素质，帮助学生具备在激烈竞争的市场环境中有站稳脚跟的实际技能，弥补工业化进程中的技能型人才断层现象。