基于CDIO的汽车智能技术专业人才培养模式构建

王 欣,龙永杰,杨 敏,杨 苓

(成都工贸职业技术学院,四川 成都 611730 )

0 引言

CDIO工程教育理念是以产品研发到产品运行的生命周期为载体,即按构思、设计、实现、运行的过程,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习知识和技能。而基于CDIO理念的职业教育一般是指通过课前构思和设计课程培养方案,使学生在实践中积累和培养出优秀的职业素质。近年来,我国许多职业高校加入到CDIO工程教育联盟,提出在职业教育中引入CDIO工程教育理念,培养适应社会需要的高级技能型人才。职业院校汽车智能技术专业人才培养需求与CDIO工程教育理念有很多相同的地方。因此,职业院校汽车智能技术专业可以借鉴工程项目实践中的成功经验,将CDIO的工程素养作为培养汽车智能技术专业人才的指导性方向,构建职业院校汽车智能技术专业人才培养新模式,培养学生的职业素养、技能目标、创新意识。本研究结合目前汽车智能技术专业人才培养的发展现状及存在的问题,将汽车智能技术专业人才培养需求与CDIO工程教育理念相结合,研究职业院校汽车智能技术专业人才培养规律,探索人才培养模式改革与创新的新途径,设计与社会发展相适应的新型人才培养方案[1-2],构建基于CDIO工程教育理念的汽车智能技术专业人才培养新模式。

1 职业院校汽车智能技术专业人才培养现状

1.1 课程开设情况

目前全国很多职业院校都设有汽车智能技术专业。课程设置主要有智能网联汽车概论、智能网联汽车动力电池技术、智能网联汽车驱动电机技术、智能网联汽车安全防护、智能网联汽车整车控制技术、智能网联汽车低压系统技术等。毕业生可从事智能网联汽车汽车检测与维修、智能网联汽车装配与制造等工作。多数学校设有智能网联汽车高压系统实训室、智能网联汽车整车故障检测中心、智能网联汽车传感器检修实训室、智能网联汽车制造实训室、智能网联汽车装配制造实训室、智能网联汽车电气维修实训室、动力电池实训室、驱动电机实训室、线控底盘实训室等。实训基地拥有智能网联汽车故障诊断仪、智能网联汽车整车模拟电路示教板、示波器、高压安全防护套装等实训设备。可以看出,汽车智能技术专业开设课程针对性较强,既有实践又有理论[3]。

1.2 存在的问题及原因

职业院校由于财政拨款较少,难以满足学校对大型实训设备的需求。目前职业院校汽车智能技术专业实训设备陈旧、数量不足,实训项目单一,与目前的智能汽车维修企业有很大的差距。相关院校要求老师下企业锻炼,然后教授学生,缺失了学生亲自操作锻炼的机会,严重影响了教学效果[4-5]。

教育行政部门提出职业院校要加强“双师型”教师队伍建设,目的是培养工学一体化教师,让这些具有实际工作经验的教师指导学生,以满足市场的需求。可现实情况是,有丰富实践经验的在职高级技能人才由于缺乏文凭和理论知识,不愿到学校教书。学校对有娴熟操作技能和实践操作经验的企业能人,又苦于教师资格准入制度,无法录用。学校给予不了这些优秀技能人才所应享受的优厚物质待遇。

职业院校教师的知识相对落后于当今汽车智能技术行业的发展水平。有的教师照本宣科、讲解枯燥,不能吸引学生认真听课[3]。同时,汽车智能技术出现了许多交叉行业,例如智能网联汽车行业等。国家职业技能标准也在不断创新,尤其是网络信息技术方面的更新,使得汽车智能技术获得了较大发展[6]。

2 新型人才培养模式构建

2.1 构建原则和目标

现有的汽车智能技术培养模式在某种程度上存在理论与实践结合不够紧密的问题,理论讲解和实际操作分开进行,以至于学校学的知识与企业需要的技能不匹配。汽车智能技术的学生基础较差,学习过于松散,主动性学习弱,学生职业技能素养达不到企业的要求,开发汽车智能技术人才培养新模式已成为必然趋势。新模式的开发需要制定科学的考核标准,激发学生参与 CDIO工程教育的积极性,通过启发式教学引导学生树立工程意识。由于企业和学校属于不同的体制,要充分发挥双方的积极性,构建符合CDIO教学模式的环境[7]。

2.2 整体框架及主要内容

项目教学是目前职业院校教学的一种主流形式,主要包括模拟法和探索性研究法,通过“任务驱动”的模式,对某一课程或实践案例的特征进行系统、精确地测量和叙述,客观描述教师管理活动的规律,深入探索现象和事件之间的关联。基于CDIO工程教育理念的汽车智能技术专业人才培养模式采用项目教学法进行设计。研究汽车智能技术生产与维修企业工作过程,画出流程图,通过营造企业真实工作场景,还原企业实际的工作过程,通过教师行为和学生行为共同来完成一体化教学[8]。

本研究将理论课导师和实践课导师两种角色合二为一,重点关注教师和学生两个主体在课程学习中的不同定位,将两种教师的角色进行衔接,从构思到设计,围绕一个案例,实现全过程的一体化,形成了“CDIO 模式”(图1)。

图1 CDIO整体框架

该模式以汽车智能技术实习实训为主要内容,充分利用企业和学校两种资源,营造汽车智能技术维修和制造企业的工作环境,让学生在真实的工作场景中完成学习。充分发挥学校和企业双方的积极性,突出工程思维,把课程教学从传统的注重应用拓展到设计和工程两个环节,把汽车智能技术企业一线操作人员的典型性工作任务融入到学习中,使教学向源头延伸,通过启发式教学引导学生树立工程意识,制定科学的考核标准,激发学生参与 CDIO教育的积极性。根据技能型人才培养规律和CDIO的基本原理,围绕智能网联汽车专业人才培养目标,建设本专业技能型人才培养模式和一体化课程体系,激发学生的学习兴趣,提高学生的实践能力。

2.3 构建CDIO智能网联汽车工程教学体系

教师在授课过程中借鉴CDIO的工程教育理念,以项目化教学方式开展教学活动,建立CDIO汽车智能技术专业教学体系,将汽车智能技术典型性和代表性工作任务分散在各个专业课程内,并分解为多个模块,运用创造思维教学;学生按模块逐一学习,探究、尝试、沟通。按照课前云班课自主学习—教师引导-分组实操-小组汇报-教师点评的过程组织实施。工程项目贯穿整个教学过程,以工程项目为主线,构建典型项目,实施CDIO教学理念,覆盖汽车智能技术专业的核心技术及对应的职业岗位。归纳总结知识点和技能点,将项目精细化,逐层分解,形成项目化课程体系,转换成适合教学的项目。

职业院校汽车智能技术专业课程通过公共基础课程、专业核心课程、专业拓展课程建立专业课程体系架构,拓展学生的知识面,使之兼备人文素养与科学素养。专业拓展课程主要包括智能网联汽车技术、单片机技术应用、智能网联汽车电气系统检测与维修、智能网联汽车底盘检测与维修、智能网联汽车动力控制系统检修、燃料电池技术、智能网联汽车空调系统检修等[9]。

汽车智能技术专业以培养“精通强电、熟悉弱电、善于维修、长于服务”的复合型、创新型技术技能人才为目标,培养具有职业道德、环保意识、创新意识、人文素养、工匠精神的毕业生,具备智能网联汽车制造、检测及维修等核心能力,精准对接智能网联汽车产业需求,能从事智能网联汽车维护、检测、诊断和维修,熟悉智能网联汽车维修行业规范和标准,适应智能网联汽车产业发展,在新能源整车制造、关键零部件生产及售后技术服务等领域,通过课程实践加强学生的团队意识、创新能力、动手能力。通过CDIO教学模式,教师采用逐层递进的方法,设计多层次实训课程体系。例如认知类实训课程可使学生对汽车智能技术及应用领域有一个感知上的认识[10]。

CDIO工程教育模式可通过小组竞赛、互交互学等具体实践形式,相互交流心得体会,同台竞技,能够增强其团队合作意识和人际交往能力,培养其创新精神,有效激发学生们的创造积极性,提高其解决问题的能力。利用技术和人才优势,紧密联系智能网联汽车产业,建立智能网联汽车校企合作基地,强化毕业设计和顶岗实习,培育学生的智能网联汽车工程素养,让学生以参与企业项目的方式开展毕业设计和顶岗实习,将企业新技术、新工艺融入到专业教学中。

2.4 人才培养模式实验及其效果评价

为验证本研究提出的基于CDIO工程教育理念的智能网联汽车人才培养新模式的效果,本文将基于CDIO工程教育理念的智能网联汽车人才培养新模式与现有人才培养模式进行比较,通过在“构思”环节增强沟通和动手能力,发现新模式通过学生与教师的参与式学习及互动,增强教师引导作用和学生学习主动性方面效果明显。职业院校学生的基础参差不齐,单纯依靠教师的讲授远远不够,容易造成领悟能力的差异化,课前没有预习,课后也没有复习和总结。研究发现以提高动手能力的方式是可行的,同时发挥学生之间非正式组织的作用,直到任务完成。CDIO 模式为流程再造提供了平台和空间,使得构思、设计、实现、运作四位一体的模式达到最佳效果。基于工作任务进行团队合作,通过任务导向来完成学习,通过集中决策充分发挥每个人的积极性,构建真正的学习型组织。任课教师经过筛选和分析,对项目做具体分解,确定学生课程学习的评价标准。然后按照“边学边做”的思路,把所思所想融入到教学中,充分发挥新生代群体敢想敢干的优点,给予充分的时间搜集资料,凝聚到工程方面。通过问卷调查和学生座谈,发现与传统模式相比,CDIO 具有明显的优势,具体如表1所示。

表1 传统模式与CDIO比较

3 人才培养模式构建的保障机制

CDIO新模式的开发需要充分发挥学校领导层的外联作用,立足于学校的办学定位、特点、优势,在校企合作签订的过程中,争取达成长期战略合作,以解决后顾之忧。我国职业院校人才创新力明显不足,主要原因就在于创新力的培养严重缺乏。要培养自己的核心竞争力,除了强化学生的操作能力之外,还应该在逻辑层面给予更多的指导,突出技能教育,坚持以人为本,学以致用。对于职业院校来说,培育核心竞争力的关键是要处理好差异化培养问题。新生代大学生群体由于身份不同,对职业的要求也相对较高,在进入工作岗位之前,非常需要明确的职业规划,以减少进入社会后的心理落差。同时,学校工学一体化教学进展的顺利与否依赖于企业和校方教师的理论与实践水平。工作环境和教学环境只是教学的载体,对学生技能的提高作用较小[11]。

4 结语

本文基于CDIO工程教育的理念,建立了以CDIO 理念的汽车智能技术人才培养新模式。本着技术始于问题的认识,以典型性和代表性工作任务贯穿整个教学过程。目前,此人才培养模式在学校汽车智能技术专业教学实践中取得了良好的效果。本研究对CDIO模式如何开展提出了具体的建议,探讨了 CDIO模式在职业院校的适用性。在CDIO模式具体实施过程中,发挥学生之间非正式组织的作用,分成不同小组完成任务。实践课导师通过任务目录清单,引导学生完成实训内容。根据学生访谈和问卷调查,发现CDIO模式深受学生喜爱,使得学校和企业之间的关系进一步深化。目前职业院校开展CDIO模式的并不多,属于研究的前沿领域。随着CDIO模式的广泛推行,未来将会进一步完善。