基于EIP-CDIO理念的应用型人才培养模式探索

张 琳 ， 陈 为 ， 张浩玉

(洛阳理工学院 环境工程与化学学院 ， 河南 洛阳 471023)

党的十九大报告中明确指出，知识型、技能型、创新型人才是我国从制造大国转向制造强国的重要人才支撑。深化产教融合、加强校企合作是我国地方应用型本科高校转型发展和职业教育高质量发展的重要途径。近些年，国家越来越重视大学生创新创业能力的培养，大学生“挑战杯”竞赛、“互联网+”比赛，以及大学生创新创业训练已经成为各大高校“以赛促改”的有力抓手。因此，在大力提倡实践能力培养的同时，利用信息化技术，加强学生创新思维的训练和综合素质的提高显得尤为重要。

1 EIP-CDIO教学理念

EIP-CDIO教学理念是一种重要的工程教育模式，是CDIO教学理念升级发展而成的一整套较为成熟的工程教育理念。CDIO(Conceive、Design、Implement、Operate)教学理念最初是由麻省理工学院等4所工业大学共同倡导并研究建立，旨在培养学生构思、设计、实施、运行的综合素质。后来，汕头大学在此基础上，提出了与EIP(Ethics、Integrity、Professionalism)结合的教学理念——EIP-CDIO，以培养学生的职业能力为核心，通过项目设计、实施，培养学生高尚的职业道德素质和优秀的专业素质。EIP-CDIO是国际教学理念与本土教学理念的结合，有利于推动我国应用型本科高校的转型发展和应用型人才的培养。

发酵工程是生物技术专业里一门重要的专业核心课，所涉及的技术在食品、药品、保健、环保和资源循环利用等方面应用广泛，具有重要价值。

2 当前发酵工程实践教学存在的问题

通过多次修订人才培养方案和教学大纲，我校的发酵工程已经做出了较大程度的改革。然而，在实践环节方面仍然存在一些问题。

2.1 重理论轻实践

由于发酵工程的原理性较强，当前市面上出版的教材中，原理部分介绍占60%～80%。所以教师在选用教材后，就会依赖教材的内容，重视原理部分的讲解。我校的发酵工程在本科大三上学期开设，是基于生物化学和微生物学的先修课程。因此，在传统的教学过程中，各科教师对原理部分的讲解，有些内容是与先修课程重复的。对应的实践环节，有些实验内容也是与先修课程有交叉的。所以，学生在学习理论知识和实践操作的时候缺少新鲜感，导致参与的积极性不高。

2.2 重验证轻设计

发酵工程的实验学时为16学时，传统的实验类型为3个验证性实验和1个综合性实验。实验内容都是固定的，每个同学都是按部就班，自己对实验设计没有想法。因此，学生在操作的时候是被动参与，没有主动思考，对实验结果没有好奇心。所以，上完实验课之后，虽然学生掌握了相关的实验技能，达到了教学大纲的要求，但是学生的科研思维没有得到充分锻炼。大部分学生都没有思考过为什么这样做实验？为什么培养基这样设计，有什么依据？如果换一种培养温度，会是什么样的结果？所以导致知其然不知其所以然，所以就错过了创新能力的培养。

2.3 重个人轻团队

以往设置实验分组时，都是个人操作，或是两人一组操作。这样一来，每个学生各做各的，缺少与同学之间的相互交流。学生只关注自己的实验结果是否与老师预期的一样，忽视了比较不同学生实验结果之间的差异。所以导致只重视个人实践能力的培养，却忽视了团队协作能力的培养。地方高校的主要任务之一是培养符合地方企业发展需求的人才，一个企业的良好发展，除了优秀的员工，离不开良好的团队协作。因此，忽视团队协作能力的培养，不利于培养符合社会发展需求的应用型人才。

2.4 重技能轻思政

传统实验项目只重视实验技能的培养，却忽视了道德、诚信等思政元素的融入。例如实验项目一小型发酵罐的拆卸与组装，传统实验课上老师给学生详细讲解发酵罐的各部分结构，通过演示拆卸和组装的过程，让学生学会使用发酵罐，认识各部分结构。虽然通过多次操作，学生可以达到熟练掌握发酵罐的使用技能，但是学生对各部分结构的关键性认识得并不深刻。比如在实际生产过程中，如果发酵罐上一个螺母的松动会引发什么情况？如果阀门开错了会出现什么状况？如果发酵罐在使用后没有清洗干净又会怎么样？看似一个个简单的问题，如果没有高度的责任心和严谨的工作态度，在生产过程中不可避免会酿成大祸。目前国家已经强调高校的专业课要与课程思政同时建设，因此不仅要培养高水平人才，还要培养学生的爱国情怀和职业道德素质，培养德才兼备的应用型人才。

3 教学理念的实践环节探索

针对上述在实践教学环节中出现的问题，作为地方应用型本科高校，对发酵工程的实践环节做出了以下改革的探索。

3.1 利用信息化平台，优化教学内容，加强实践环节比重

为了提高教学效果，教师充分中国大学慕课教育平台上的优质教学资源，让学生提前预习基础性较强且难度低的知识，课前教师在学习通平台发布随堂测验，教师根据测试结果分析学生预备知识的薄弱部分，调整教学内容，在课堂上详细讲解。

对于实践环节的教学内容，通过修订新的培养方案，增加发酵工程实验专用周的时间，从原有的一周改为两周。使学生有充足的时间利用发酵罐开展综合实验。如果先修课程中已经操作过类似的实验项目，那么在该课程中不再涉及，从发酵工程特有的实验项目进行选题，以期培养学生的新技能。充分利用国家虚拟仿真教学平台，对于实验室条件有限而无法开展的实验项目，可以让学生在平台上操作。通过教师设置主题讨论，促进学生思考每一步的操作原理。鼓励学生在虚拟仿真平台上“试错”，来观察没有规范操作所带来的后果，让学生分享自己的感想与体会，以期培养学生科学严谨的工作态度。

3.2 以学生发展为中心，重视实验设计能力的培养

通过调研发酵工程相关企业，了解岗位需求，设计实验项目。将原有的验证性实验改为设计性实验，例如脂肪酶产生菌的筛选、柠檬酸的发酵生产等。由于这些项目都来源于人们的生活或者工厂，所以学生参与实验的积极性较高。在实验课开设前，教师以实验项目的形式布置预习任务，学生自己去图书馆或者利用网络文献资源查阅资料，和小组成员一起设计、讨论、形成初步的实验方案，撰写预习报告。课堂上，通过翻转课堂，学生介绍实验方案，小组之间讨论方案的优缺点，教师根据实验室的条件，对方案的可行性做出最终的评价。

在这个过程中学生的参与度很高，从“要我完成”的状态变成了“我要完成”。通过翻转课堂的形式，不仅活跃了课堂的气氛，而且使学生主动思考“为什么这样设计实验方案？”学生在操作之前对实验的原理、依据、过程了如指掌，实现了“知其然还知其所以然”。

3.3 巧妙设置分组，加强团队协作

为了促进学生交流、思维碰撞和相互协作，教师根据实验项目设置分组人数。由于不同班级的学风不同，男生女生的思维习惯不同，成绩好的学生和成绩一般的学生在时间管理和学习习惯方面不同，所以教师先将所授学生按上述依据进行分组，然后根据学生的意愿进行适当调整。这样的组合可以促进不同班级学生进行交流，用好的学风影响好的学风的形成；而且通过好学生的帮扶和平时交流过程中“潜移默化”的影响，其他学生的学习习惯和学习方法会有较大改善，最终促进整体学习效果和实践能力的提高，并且对其它课程的学习效果有很好的辐射作用。

3.4 融入思政元素，实现立德树人

在学生进行实验操作前，结合发酵企业实际生产中出现的问题，给学生播放视频或者讲解案例，引发学生思考。例如2019年兰州兽医研究所发生的布鲁氏菌抗体阳性事件，就是因为位于研究所上游的企业中牧兰州生物药厂在生产疫苗时使用了过期的消毒剂，使得废气灭菌不彻底引发的感染事件。引导学生思考讨论，要求大家在生产过程中要时刻具有高度责任心，遵守职业道德，诚信做事。教师在学习通平台上建有丰富的视频资源和案例库，学生也可以课下自主学习。通过融入思政元素，使学生明白虽然实验技能很重要，但是高尚的道德情操和大国工匠的职业精神更重要。我们应该用扎实的专业技能，为人民的美好生活、社会的和谐发展和国家的民族振兴做出自己的贡献。

4 结语

基于EIP-CDIO 教育理念的教学改革，极大地促进了学生科研思维的培养、实验设计能力的提高、项目管理和实施综合素质的提升，以及职业道德素质、家国情怀的培养。教学过程中充分利用现代信息化技术，构建以专业能力培养为主线、以实践环节为载体的新型应用型人才培养体系，建立符合社会发展需求、能够与国家职业标准、区域人才需求对接的实践教学项目，实现立德树人的终极目标。

通过构建职业能力要求的德智体美劳相关教学标准、“四跨界、四融合”的人才培养方案，构建职业面向的专业群课程体系，人才培养质量标准评价体系，达到知识、技能、素养的融合，培养“以德为先，德智体美劳全面发展的能够服务生产一线高素质技术技能人才”，实现职业需求的人才培养目标，实施了“标准跨界、德技融合”。从而实现职业教育作为类型教育的办学质量由教育系统的单一标准、单维度评价体系向着多方参与面向职业的人才标准、多维度评价体系进行跨界。