浅析CDIO工程教育改革在高校的实践

随着经济全球化和科技的飞速发展，用人单位需求与国际接轨的工程师。近年来，我国数所高校基于CDIO（构思、设计、实施、操作）理念，在机械工程、电子工程、化学工程等学科领域中推行了CDIO工程教育模式。这种培养模式，改变了寻求知识的方式，意在培养学生的工程应用能力，有效地解决毕业生的就业问题。

高校CDIO工程教育课程改革一、引言

我国当前的工程教育模式现已无法满足工业发展对高级工程人才的需求，存在的主要问题为：（1）课程缺少技术、实践内容，而多为学术、理论内容；（2）过分强调工程教育理论，缺乏实践，学生极少获得项目或团队实练机会；（3）课堂上一味地灌输深奥理论，使学生在一个缺乏适应性和竞争力的环境中学习，忽略了自学才是提高学生自主性和创造性的前提；（4）当前工程教育尚未针对经济全球化的发展做出相应计划，缺乏知识管理、系统思考、团队协作，职业道德，创造性与工程设计等能力的培养。

意识到当前教育模式的不足，近年来，我国几乎所有、各级别高校不约而同地借鉴麻省理工学院、瑞典皇家理工学院及其他一些著名大学的改革经验，采用了CDIO（构思、设计、实施、操作）教育理念进行了一系列教学改革。CDIO理念被视为工程教育新模式，其目的是培养学生的工程应用能力，有效地解决毕业生的就业问题。这种培养模式，改变了寻求知识的方式，解决了长期以来在工程教育中“知识引导”和“综合能力发展”孰轻孰重的问题。数所大学已经在全校范围、某些专业或者某些核心课程中推行了CDIO培养模式改革。

二、校级改革

几所大学按照本校培养目标首先推行了CDIO培养模式改革。例如，汕头大学对所有工程专业的学生提出了EIP（道德、诚信、职业化）-CDIO培养模式；大连东软信息学院对信息技术（IT）工程学生提出TOPCARES（技术知识与推理、开放思维和创新，个人职业能力、沟通表达与团队工作，态度与方式、责任感、道德价值观、实践应用创造社会价值）-CDIO培养模式；上海第二工业大学提出KSR（知识水平、技术能力、社会责任感）-CDIO培养模式。可以看出，对于CDIO的理解因校而异，但这并没有动摇各高校追求工程教育改革的决心。

CDIO理念已经以惊人的速度在全国多所大学得以广泛推广。国家知识基础设施数据库（CNKI）显示，近几年中已发表的关于CDIO工程教育改革的文章数以千计，论文涵盖CDIO的各个方面，包括CDIO理念、课程体系建设、课堂教学方式、实验和培训环境建设等。这些论文的作者来自我国不同的高校，有“985工程”大学，一般本科学校，也有高等职业学校，这意味着许多大学已经按照CDIO理念推行工程教育改革。

三、专业改革

据不完全统计，超过20个专业参与了CDIO工程教育改革，其中甚至包括人文社会科学的相关专业，如英语、思想政治教育等专业。实施CDIO改革的专业从提高学生专业能力角度，分析了应该设置哪些课程、教学计划是否合理，并且制定了综合的人才培养计划。

汕头大学的机械、电子和自动化工程专业，按照CDIO标准制定新生培养计划。学生从入校便开始接受专业训练，首先向学生简单介绍教学大纲中设立的专业课程及CDIO的实施方式；随之，分析典型机器或电子设备，说明产品与专业课程之间的潜在关系，使学生明确工程专业学习的基本路线。此外，汕头大学还经常给新生们提供参观电子生产企业的机会，邀请企业家来校讲座，使学生逐渐把握现代企业对工程师的需求标准。最后，让学生分组构思，设计一套实用电子系统、一个简单机器或机器人，由于学生尚未开始专业课的学习，这样的项目意在培养学生的独立构思、设计及团队协作能力。

汕头大学也完善了土木工程专业的培养计划。意识到实践经验的重要性及推行学生设计项目的难度，土木工程专业培养计划中设立了“设计指导”性课程，相较于原有课程的偏重于过程导向，新课程注重以项目设计为导向，目的是更好地实现CDIO工程教育目标。

为了培养工程型软件人才，山东大学结合CDIO理念进行了改革，提出“软培养”与“硬培养”相结合的培养方式，加强实践环节，改善学生获取知识、解决问题、总结经验、团队合作及创新能力。

上海第二工业大学依据CDIO工程教育理念，修改了控制技术和仪器、计算机科学与技术、机械工程及自动化三个专业的培养方案。

四、核心课程改革

多数高校教师尚不能完全理解CDIO工程教育理念，甚至仍有一部分教师对CDIO一无所知。因此，现阶段只有少数高校，例如汕头大学、上海第二工业大学、成都信息工程大学、南京理工学院等，建立了系统的专业培养计划，多数高校只是根据CDIO理念进行课程及相应教学大纲的改革。而谈及CDIO理念下的课程改革，增强课程体系、丰富课程内容、改变教学方法势在必行。

清华大学在“数据结构”及“数据库系统原理”两门必修课中，采用了CDIO教学方法。通过采用分组教学、定期开展师生互动学习活动，把课堂营造为一个知识交易市场。在这种学习氛围中，学生可以自由分享学习成果，展示设计创造力。

南京大学在“遥控技术学”课程中，采用了基于CDIO理念的项目教学方法，与案例教学方法相类似，都是以项目为依托完成课程教学目标。这种方法把课堂核心从教师转向学生，将知识核心从纯理论转变为实践经验，将方式核心从教材转变为项目实践，这些转变，恰好迎合了提高学生工程基础、个人及团队协作能力的CDIO工程教育理念。

大连交通大学改革了“工程测量”课程的教学方法。首先，教师在授课过程中调动学生学习的主动性，培养学生自主学习意识。其次，课堂辅助以大量的图片、视频及动画，加深学生对理论知识的理解。最后，通过开设实验课程，学生的测量工程应用能力得到了显著提高。

五、结论

CDIO理念，指引我们从一个全新的角度去审视高等工程教育。我国高等工程教育的迫切任务，是尽快培养与国际接轨的高质量工程师。因此，高校的教育工作者应该深入理解CDIO概理念，思考工程教育的内涵，加速工程教育改革的步伐，提高毕业生的质量。推行CDIO理念下的工程教育改革，我们就必须结合实际情况，探索具有自身特色的高等工程教育之路。

参考文献：

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[4]凌芳，吕恬生，范成杰.以CDIO模式推进工程实践教学改革[J].实验室研究与探索，2010，29（10）：141-142.

本文系黑龙江省高教综合改革试点专项“基于CDIO的机自专业卓越工程师培养模式探索与实践”、教育部欧特克公司专业综合改革项目“东北石油大学机械设计制造及其自动化专业综合改革”的研究成果。