(深圳技术大学 广东·深圳 518118)
近年来,随着社会经济的快速发展和现代科学技术的全面进步,对工科技术人才、尤其是对高水平的工程师、设计师等高素质应用型人才的需求逐年增大。世界的竞争已经变成了人才的竞争、教育的竞争。我国高等工科教育的迫切任务是培养高水平的工程师、设计师,然而一直以来我国工科教育在教育实践中存在“重理论轻实践”、“重个人学术能力轻团队合作精神”、“重既有知识的学习轻创新能力的培养”等问题,导致我国高等教育系统培养出来的毕业生往往偏于理论,相比起来欧美一些学生具有更强的以团队合作的方式解决工程实际问题的能力。
深圳技术大学定位于一所高水平应用型本科院校,面向高端产业发展需求,致力于培养具有国际视野、工匠精神和创新创业能力的高水平工程师、设计师等极具“工匠特色”的顶尖专门人才。深圳技术大学下设的城市交通与物流学院交通运输专业立足大交通、面向城市轨道交通和智能交通系统,具有多学科交叉及涵盖多种运输方式的特点,是一个兼有工程背景和管理色彩的应用型工科专业,实践性强,与运输生产活动的联系十分紧密,在人才培养的目标和要求上强调专业技能、动手能力、适应能力、创新能力的训练和培养。本专业与深圳地铁集团校企合作办学,开展城市轨道交通车辆、通信信号、运营管理等方向的本科人才培养,贴近产业的要求分外突出,特别是随着交通运输信息化和智能化发展以及运输企业管理体制的变革,对交通运输人才的综合素质和能力提出了更高的要求,更为强调高层次复合型人才的培养。这就要求高校交通运输专业在人才培养目标、课程体系设置、课程内容等方面进行全面改革,以适应新形势下交通运输发展的要求。其中,实践教学环节最能体现交通运输的专业特性,其改革具有重要意义。
CDIO工程教育模式是国际工程教育的改革最新成果,其创始人EdwardCrawley由于提出该模式而被美国工程院授予2010年的“戈登奖”,该奖项被誉为了“工程届的诺贝尔奖”,可见其含金量之高。CDIO其实质是为学生提供一种强调工程基础、建立在真实世界产品和系统的构思(Conceive)—设计(Design)—实施(Implement)—运行(Operate)过程的工程教育。CDIO以构思—设计—实施—运行为培养主线,综合考虑专业基础知识、职业技能以及个人和团队协作能力,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式开展“做中学”和“基于项目教育和学习”,从而真正培养学生的工程实践能力。
基于CDIO理念的人才培养模式其主要特征在于坚持理论与实践相结合。传统的教学模式一直是采用以课堂理论教学为主、以实践教学为辅,以实验室和教师为主导地位、以学生为被动地位的教学模式。学生毕业以后进入工作岗位,一般还需要经过很长一段时间的培训才能适应岗位的需求,极大增加了用人单位的人力成本。从CDIO理念的内涵可以看出,在人才培养的全过程中必须将理论知识与实践能力有机结合,才能真正培养出当下企业所需要的创新全面应用型人才,才能真正提升工科类毕业人才在社会就业竞争中的优势。
基于CDIO理念的人才培养模式其另一显著特征是密切联系产业。CDIO模式以产业需求为导向,教学内容和方式方法也和产业发展同步,旨在培养适应产业发展的应用型工程人才。CDIO中的构思—设计—实施—运行这四个环节其实就是企业在真实社会环境中一个产品或系统的开发流程,CDIO模式要求学生通过这四个环节掌握产品系统开发的能力,以项目为导向,使学生把学科理论知识和真实的产品研发真正地有机结合起来;同时,CDIO模式也要求教师具有较好的工程实践能力,能够根据最新的产业技术动态调整和更新实践教学内容,不断完善CDIO教学模式。
如前所述,深圳技术大学的定位在于培养具有国际视野、工匠精神和创新创业能力的的高水平工程师、设计师等极具“工匠特色”的顶尖专门人才。基于CDIO理念,结合本校交通运输专业实际情况,对本专业应用型创新本科人才的培养模式和培养方案进行优化设计,旨在培养理论基础扎实、创新与实践能力强的高水平应用型交通运输专业科技人才,以满足交通运输业发展对人才的需要。
CDIO理念下的深圳技术大学交通运输专业的培养目标定位为:培养适应现代城市综合交通体系需要,掌握交通运输工程及其相关交叉学科领域工程应用、科学技术、经济管理的基础理论方法、关键共性技术与使能技术,具有社会责任感、人文综合素质、职业道德、国际视野和工程实践创新学习经历,具备综合运用所学知识和技术手段并考虑经济、环境、法律、安全等制约因素解决工程实际问题的能力,能够胜任交通运输(如城市轨道交通、智能交通等)领域工程设计、技术开发、维护控制、组织管理、创新应用,并能面向未来,具备较强创新意识以及终身学习、环境适应和团队协作能力的高素质复合型人才、专门应用型人才。
本专业要求学生学习交通运输工程以及机械、控制、计算机、信息等学科方面的基本理论和方法,接受贯穿大学全程以“四创”(创意、创新、创制/智、创业)为导向的工程实践、创新应用和解决实际交通运输规划设计、维护保障、技术开发、运营管理等问题的基本训练和深度培养,具有交通运输工程设计、研究与应用的基本能力。毕业生应获得相对应素质、知识和能力:(1)素质要求:要求学生具有良好的思想品德、社会责任感以及工程职业道德,具有有良好的人文、艺术和社会科学等基础知识,用汉语、英语及德语进行表达的能力,以及具有良好的身心素质以及专业素养等;(2)知识要求:要求学生在掌握人文社科和数学、物理等自然科学的基本知识,以及基本的创新方法和科学地发现/分析/解决问题的方法的基础上,掌握良好的交通运输、机械、控制等专业基础理论和交通运输系统分析、规划、设计、开发、维护、控制、运营、管理等方面的专业知识;(3)能力要求:要求学生具有较强的数学、经济管理、计算机和外语(含英语和德语)应用能力和运用现代信息技术获取有用知识的能力,具有具有综合运用理论和技术手段对交通运输系统优化方面进行研究、开发、设计和实施工程实验实践的能力,以及具有终身学习、团队协作、跨文化的交流/竞争/合作能力和组织管理能力。
课程体系是培养目标和培养要求的有力支撑,也是教学内容的直接体现。深圳技术大学交通运输专业的课程体系由通识课程、学科课程、实践课程和本科毕业设计等4种课程类别,基本通识课、扩展通识课、专业基础课、专业核心课、专业选修课、专业实践、毕业论文等7个模块构成。根据粤港澳湾区和深圳经济社会发展需要,结合我校办学和人才培养特点,本专业在充分调研的基础上设置了“城市轨道交通”方向和“智能交通”两个培养方向,方向课以两个模块专业选修课的形式展开。为了契合CDIO中以项目为导向、理论与实践并重、密切联系产业的理念,本专业课程体系中除通识课程之外的其余课程其实践学分比例高达60%,贯彻执行“做中学”和“基于项目的教育和学习”。
本专业的实践教学又分为课程课内实践、课程课外实践、行业认知实践、创新创业实践、金工实习、企业实习等。其中创新创业实践以“四创”工程实践专题的形式开展。所谓“四创”,即基于“创新+”驱动的“创意、创新、创制(创智)、创业”,以学校为主导、产学研用各主体全面参与和全过程分工协作的一体化协同育人模式,以项目为导向,以构思—设计—实施—运行(即CDIO)为思路,培养真正符合学生自我发展需求、能够促进企业创新能力和竞争能力提高及优质高效发展的创新创业人才,从而解决传统人才培养模式存在的一元化办学与培养、封闭僵化,目标及内容与实际需求脱节,理论与工程应用及创新实践脱节,产学研用合作不衔接、不协调、不连贯等问题。
此外,本专业企业实习环节参考了德国应用技术大学的培养模式,将企业实习设置在本科第6学期,学生在学校导师和企业导师的共同指导下,一整个学期将在企业度过,接触真正产业的实际项目,利用前五个学期在学校学到的理论知识和实践经验,切切实实加入用人单位的项目团队,跟着企业导师做项目,学以致用;学生在第6学期实习完成之后会发现一些自己还不能解决的工程问题以及自己所欠缺的知识和技能,在第7学期学生会回到校园继续参加剩下课程的学习,此时学生将带着问题学习,以激发学生内在学习动力,从而提高高等教育质量。通过这样一个长时间的企业实习和回炉再造的过程,以此促进学生全面发展,实现学校到产业的无缝对接。
如上,基于CDIO理念的人才培养模式的特点之一是密切联系产业和企业,培养方案中要求学生具有较强的工程实践和创新能力,且实践学分占比很高。因此,这就要求有足够的学生校外实践教学基地来支撑CDIO理念下的培养模式。深圳技术大学交通运输专业制定了相关实践教学基地建设与管理系列办法,并与一批有影响力的企业签署了战略合作协议,建立了包括深圳地铁集团有限公司、深圳市城市交通规划设计研究中心有限公司、深圳交控科技股份有限公司等在内的学生校外实践基地。校企双方基于“开放、多元、合作”思路,共同探索、构建和实践以产业实际需求为牵引、以学科发展规律为约束、以市场为导向、以企业为主体、产学研用深度融合的协同创新体系。
同时,本专业和相关实习单位以“订单式”人才培养模式为抓手创新CDIO理念下的校企合作人才培养模式,目前已成功开展“深圳技术大学校企合作培养本科班——地铁班”,基于“双元制”模式通过学校和企业导师共同开展理论和实践教学的形式,实现学校人才培养与行业人才需求的无缝对接。在“地铁班”的教学安排中,前期通过与深圳地铁在专业人才培养和课程体系设置方面的充分沟通与论证,在交通运输专业培养方案中充分考虑“地铁班”人才培养要求,学生在学习交通运输工程以及机械、控制、计算机、信息等学科方面的基本理论和方法后,通过选择“城市轨道交通”方向模块课程、参与面向轨道交通智能维保与控制、轨道交通运营管理方向的“四创”工程实践专题,以及深圳地铁企业实习环节(第6学期),完成满足企业定制化人才培养的教学安排。其中,城市轨道交通方向主要课程包括轨道交通系统概论(第3学期)、轨道交通通信与信号(第4学期)、运输组织学(第5学期)、轨道交通运营组织与管理(第5学期)、轨道交通车辆工程(第5学期)、项目管理(第7学期)、交通运输系统仿真(第7学期)、楼宇自动化(第7学期)等。与企业相关的实习环节包括专业认知校外实习、课程校外实习、“四创”工程实践专题校外实习、企业实习及毕业设计校外实习等多个环节。为了更规范开展相关实习活动,增强实习效果,由校企双方共同组建的实习工作小组针对不同的实习环节制定相关的管理规定并负责落实。
CDIO工程教育模式是已经被实践证实可以更好地实现人才培养目标的先进的教育模式,将CDIO的先进理念引入交通运输专业的人才培养模式中,能够有效弥补传统人才培养模式的不足,极大提高教育教学质量,实现高校人才培养和企业用人需求的无缝对接,从而有利于应用型高校中交通运输专业应用型创新人才培养。