CDIO工程模式的实施要素分析

吕惠芳

吕惠芳LVHui-fang（无锡工艺职业技术学院，无锡214206）（WuxiInstituteofArts&Technology，Wuxi214206，China）

摘要院CDIO工程教育模式是工程教育改革的新成果，在CDIO工程教育模式中要求教师具有良好的工作实践能力、教学能力和职业道德，依托课程微项目的实践活动可以帮助学生进行良好的工作实践建构，达到自主学习，从而提高课堂教学效果。

Abstract:CDIOengineeringeducationmodelisthenewachievementofthereformofengineeringeducation.IntheCDIOengineeringeducationmode,teachersarerequiredtohaveagoodworkingpracticeability,teachingability,andoccupationmoral.Thepracticeactivitiesbasedonthecourseofmicroprojectcanhelpstudentsconductgoodpracticeforconstructionwork袁andachievethegoalofautonomouslearning,soastoimprovetheclassroomteachingeffect.关键词院CDIO；工程教育；工作实践；建构Keywords:CDIO；engineeringeducation；workingpractice；construction中图分类号院G420文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）31-0285-03

0引言CDIO（conceive构思，design设计，implement实施，operate运作）[1]是麻省理工学院与瑞典的查尔姆斯技术学院、林克平大学以及皇家技术学院等高校共同提出一种全新工程教育理念和实施体系。任何一种教学模式都旨在提高课堂效率，即在有限的时间内使教学效果最大化，CDIO理念的提出，为我国普通高校培养应用型工程技术人才和提高课堂效率方面提供了可借鉴方法，很多高校也将其应用于各类技术应用类课程的教学。CDIO工程教育注重培养学生掌握扎实的工程基础理论和专业知识，并在此基础上将教育过程放到工程领域的具体情境中，通过贯穿整个人才培养过程的团队设计和创新实践训练，培养专业基础扎实、职业道德高尚的新一代高水平工程师[2]。而教师、学生和教学活动得以实施的载体是课堂教学的构成要素，是提高教学效果的关键。

1对项目教学的反思与CDIO工程教育模式的认识1.1对项目教学的反思1.1.1“项目”学习仅是“案例”操作国际上一般把项目定义为“一种临时性的、创造惟一产品和服务的任务”，由此可见，已然的是案例，未果的才是项目。当今的项目学习实际变为一种案例操作，注重技能训练的熟练程度，对职业能力的培养起到了一定的作用，但与教育部所提倡的可持续发展能力的要求相比，忽视了一个完整项目的工作过程，使学生主动完成任务与做成事的能力（获取知识的能力、运用知识的能力、团队合作与沟通的能力）得不到发展。

1.1.2注重“做事”，还是注重“做成事”工业经济时代是以流水线作业为典型生产方式，只要求劳动者按照既定任务进行标准化的“规范”操作，达到做事的目的。而在知识经济时代，信息和知识正成为主要的生产要素，项目生产的周期越来越短，劳动技术人员不再局限于做事的能力，更注重主动完成项目和“做成事”能力。

1.2对CDIO工程教育模式的认识CDIO是构思（Conceive），设计（Design），实施（Implement），运行（Operate）4个英文单词的缩写，它是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概括和抽象表达，它以工程项目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学习工程，使学生养成现代工程技术的职业素养。特别是构思与设计两个环节，对于学生主动完成任务和做成事的能力培养具有非常重要的作用。

目前，一些公司专门为CDIO毕业生制定了高于其他教育模式下毕业生15%的工资标准，表明产业界对此种教育模式的高度肯定。

2教师主导工程实践能力的培养在CDIO模式下，培养出具有专业特色的应用型人才，教师势必要提高授课效率，教师在理清课程重点难点的前提下，要找准启发点，根据学生的学习能力为学生设计感兴趣的学习项目，调动学生的主动性，帮助学生主体工作实践的良好建构，因此在CDIO模式下，教师的角色由“灌输者”和“独舞者”转变为“启发者”和“领舞者”。同时教师必须具备较高的职业道德、扎实的工程实践能力和良好的教学能力。只有这样才能较好地组织好课堂，实施高效教学。

2.1提高教师的工程实践能力CDIO标准中第九条明确指出：提高教师工程实践能力，采取行动，提高教师的个人、人际交往能力以及产品、过程和系统的建造能力。要求教师熟悉工程现场运行方式和管理模式，了解先进工程设备和技术使用，掌握应对实际工程问题的有效方式[3]。

CDIO模式下教学要求教师能创设工程实践环境，则教师自身应当具备工程实践背景，熟悉行业技术，这样才能将工程实践内容及工程实践能力的培养渗透到教学过程中。

职业类学校可以通过引入环节控制，提高新进教师工程背景入职业门槛。引进教师在考虑应聘人员学历、科研能力等的同时还要教虑他们是否具备实际工程经验，即应聘人员具有实际工程经验是评价他受教育背景的一个积极因素[4]。这样可以有效地避免人才引进后的二次培养问题。

2.2培养教师项目开发和设计能力在CDIO工程教育理念下的教师是以设计者的角色出现的，他不仅是一体化课程的设计者，还是工程实践场所的设计者[5]。在CDIO工程教育模式下的工程教学项目来自于教师自身的工程实践经验及专业行业背景，因此在CDIO工程教育中教师必须具备工程项目的设计开发能力。

CDIO项目设计及开发有利于教师工程能力的培养，一是可以使不同专业知识的教师加强知识互通，拓宽研究领域；二是可以锻炼教师之间的相互协作能力；三是CDIO项目的设计贴近企业现实需求及问题，既是一种教学内容，也又是一种科研形式[6]。

教师项目开发和设计能力可以通过以CDIO项目为平台来培养教师项目开发与设计能力，学校可以通过组织有一定工程实践能力的团队，一般由学校教师和企业工程师组成，教师可以结合自身的实际生产和学校的教学需求，特别是课程实验项目及综合类的课程设计实施项目。

在仅有实验要求的完全开放和自主的状态下，通过项目构思、设计、实施、运行四个过程来完成对目标任务的需求分析，完成需求分析报告；形成设计概念，确定设计方案，完成设计框架，最后完成系统设计，形成系统的设计图纸、技术文件和设计目录；落实加工、完成产品转化；最后完成产品测试及改进。

3学生主体工作实践的良好建构在CDIO工程教育模式下的课堂教学，要落实到学生本身，健全的工作实践及其相关的活动是学生的主要学习活动。在工学结合、校企合作的时空中，学习与工作的实践应该是每个学生内心的自己建构，帮助学生学会关注、反思、改善工作实践，提升学生的工作实践建构的素质和技能，是实施高效课堂的内在因素。CDIO工程教育模式是学生自主选择实训题目、自主设计实训方案、自主安排实训进程和自主评价实训结果的综合性教学模式。在自主性教学过程中实行严格的实行方案审核制度，学生先提交实训方案（包括实训内容、实训目的、实训需要的相关仪器试剂、时间安排等），经指导老师审核认为具有可行性后方可实施。它要求学生的实训方案设计科学、思维严密、准备充分、材料选择合理、方法可行、实训进程统筹安排等。教师在指导过程中，要根据不同学生的性格特征和兴趣爱好，组织学生进行课题的独立设计、完成，在此过程中，教师要充分发挥学生的探索精神。

CDIO工程教育模式培养了学生的创新精神、科研能力和科学素养。通过自主式教学，使学生能够善于发现和认识新知识、新事物，掌握新方法。如在《固体废物处理处置》、《环境影响评价》等课程中都安排了自主式教学，通过实践发现这种模式大大提高了学生的专业知识领悟能力和岗位的适应能力。学生自主能力的培养，对于今后的工作也非常关键，在工作过程中，会遇到大量的新知识、新内容需要学习。

3.1引导学生工作实践的建构工作实践是建立在学生学习实践活动基础之上的职业生命活动，构成学生成长和发展的现实条件。工作实践以其特有的目的性活动与工学结合、校企合作、校社协作的时空发生关系，在工作实践中，学生能够自觉设定与筹划自己，成为自觉和自为的方式。在工作实践中，学生的主体性在实际中得以展现，能够真实地感觉到自己在不断进步和吸取知识，并不断地把握和丰富工作实践。在CDIO工程教育模式下，教学的目标直指未来的工作岗位；教学内容来自于生产实践；教学方法为工作任务驱动；教学评价侧重于工作态度和完成实际工作的质量；教学保障由学校和企业共同承担。通过工学结合模式，学生可以在毕业之前就提前接受企业一线的生产、管理实际情况，通过结合自身所学的理论知识，在实践中不断融会贯通。

在CDIO工程教育模式下的课堂教学重点是引导学生工作实践的建构，在教师引导下学生根据自己的知识素养、实际能力及专业专长和工作过程发生现实互动时，就伴随了主体性的工作实践建构活动。CDIO工程教育的教学项目来自于实际生产，只设定了目标结果，实现的过程和方式可以是多样化的，每个人都可以依据各自的想法、做法和目标来建构工作实践，其工作实践具有可变性和可发展性。教师可以通过这些实际项目，指导学生进行工作实践的设计研究和任务执行的行动研究，使学生的主观期待和设计与工作实践的现实相协调，构建自身的良好工作实践。

3.2培养学生关注、反思、改善工作实践通过项目化的教学要把学生培养成自觉的工作实践建构者，通过关注、反思和改善工作实践，不断提升学生工作实践建构的品质与能力。这个过程中，教师应创造条件、创设情境、有目的、有方案地促使学生去关注和思考自身的工作实践，并逐步拓展和提升学生的关注品质和技能。通过不断的引导使学生“在实践中觉察问题、探计问题、解决问题，培养学生形成积极反思意识，使其成为一种对自身意识的敏感和察觉，和有预期性的构成性意识，从而伴随、激发和指引着学生进行工作实践”[7]。引导学生以实际的活动去改善和重构工作实践，并在工作实践及其建构和重构中践行高效课堂。

4项目载体的微型化设计CDIO项目教学主要分为一级项目、二级项目和三级项目，一级项目是主线，涵盖专业核心课程知识点和能力点，项目只对功能、指标加以约束，要求学生综合应用专业知识，按项目管理过程“构思原设计原实施原运行”，完成整个项目；二级项目是支撑，以专业课程群为基础，涉及课程群的核心知识和能力，是课程群知识的整合运用，构思、设计并实施具有一定实际背景的项目；三级项目是基础，以课程为基础，涉及课程的基础知识和能力，只有在较扎实的学完一级项目的基础上，才有可能使二级、三级项目得以实施。

CDIO工程教育的三级项目是基础，以课程为基础，但在该过程中也要让学生既掌握课程的基础知识，也要让学生在这个学习过程中有良好的工作实践建构，为一级、二级项目的学习打下基础。因此教师应结合课程知识、自身的工作实际和专业技能选择合适教学项目载体。项目载体要注意知识的聚焦和分散，项目不能过大，CDIO工程教育是把课程的知识渗透到若干个微型项目中，一个项目一般为6-8个学时，通过每个项目的完成可以让学生体会成功的喜悦。表1是单片机课程实施的微项目。

在具体实施过程中，构思阶段教师介绍项目要求及相关知识，学生发散思维；设计阶段学生查阅资料形成设计方案，教师作为“咨询师”，主要关注有困难的学生；实施阶段学生自主完成安装调试并相互交流、改进；运行阶段学生交流互评，教师总结，并引导学生进行关注、反思、改进，并提出拓展要求。通过这些微项目的教学不仅可以让学生较扎实地掌握课程知识，最关键的是可以让学生通过项目的实践活动，主动地构建工作实践，激发学习热情和钻研精神，实现课堂教学的高效实施。

5结论CDIO工程教育模式下高效课堂依赖于教师的角色的合理定位和教师自身工程实际能力、教学能力和综合素质的提高；依托各微型化的项目载体帮助学生建构良好的工作实践活动，调动学生的学习主动性、积极性，培养学生的创新思维和实践应用能力，提高学生的学习能力、工程实践能力和团队协作能力，从而培养专业特色的应用型人才。

参考文献院[1]CrawleyEF，MalmqvistJ，OstlurdS，eta1援RethinkingEngi原neeringEducation—TheCDIOApproach[M]援NewYork：Springer，2007援[2]王硕旺，洪成文援CDIO：美国麻省理工学院工程教育的经典模式：基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教研究，2009，28（4）：116-119援[3]林健.胜任卓越工程师培养的工科教师队伍建设[J].高等工程教育研究，2012（1）：1-14.[4]CRAWLEYEF援重新认工程教育：国际CDIO培养模式与方法[M].顾佩华，沈民奋，陆小华译.北京：高等教育出版社，2009援[5]曹淼孙，梁志星.基于CDIO理念的工程专业教师角色转型[J].高等工程教育研究，2012（1）：88-91.[6]霍录知，王飞.高校青年教师的专业发展[J].重庆与世界：学术版，2012（6）援[7]石坚，杨悦梅.电子商务人才培养的新实践[J].电子商务，2010（4）：72原73援表1单片机课程实施的微项目序号项目名称1234567LED流水灯设计输出接口设计输入接口设计时钟设计单片机与计算机串行通信AD/DA设计数显温度计设计