工科专业基于CDIO的多方协同育人模式研究
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摘 要：本研究立足于普通本科院校工科专业CDIO育人模式这一视角，在明确普通本科院校工科专业人才培养目标的基础上，构建了与CDIO育人模式相匹配的课程体系，提出了竞赛、翻转课堂、云技术、三位一体、第二课堂等多个CDIO育人实施方案，并提出了多方协同育人管理评价建议。期待上述研究对各院校在CDIO多方协同育人模式推广过程中提供一定参考和借鉴！
关键词：工科;CDIO;育人模式;实施方案
作为高等学校工科教学体系中的重要组成部分，实践教学是培养学生职业发展所需能力的重要途径，也是实现高素质应用技术型人才培养目标的关键。但随着“互联网+”时代的到来，云技术、大数据、移动互联等新一代信息技术的迅速发展及其在教育教学中的广泛应用。信息技术与学科教学不断深化融合，课堂教学数据的采集与处理、学习过程的评价与反馈、课堂的互动以及课后的个性化辅导等均发生了重要变化，传统课堂教学环境向信息化、智能化方向发展，因此如何将实践教学与新兴技术有机融合，为课堂教学的变革与创新提供了新的思路、方法和条件成为高校新工科提高教学质量的关键问题[1-2]。基于普通地方性高等院校招生规模、专业规模迅速扩大的现状，本研究从教学资源、教学手段、教学管理视角明晰当前一般工科类教学局限性，以探索基于云技术的“翻转课堂+CDIO”工程教育培养模式为切人点，旨在通过人才培养目标、课程体系、方案实施、管理评价方面的改进与提升，培养更多用人单位满意的高起点工程师。从而，进一步推动高等院校工科实践教学改革的步伐。
一、普通本科院校工科专业人才培养目标
针对当前一般地方性院校学生生源素质和专业发展不断转型现状，应培养具备一定基础理论知识，并且能够运用专业知识在一线胜任设计制造、科技开发、运行管理和经营销售等方面的工作，具有优良的思想品德和职业综合素质，符合区域经济和社会发展特色的综合素质高、实践能力强、发展后劲足的高级应用技术型人才作为专业人才培养的目标，以培养更多用人单位满意的高起点工程师。
二、与CDIO育人模式相匹配的课程体系
（一）理论课程体系的构建
在理论教学体系建设中，教学内容与课程体系改革是提高教学质量、实现人才培养目标的重要手段，学院紧紧围绕“应用型人才”的培养目标，加强教学内容和课程体系的建设与改革。在保障学生需要掌握的知识点和能力发展的基础上，按有实践先行的原则，对一些工科专业的所有课程进行大胆的裁并、整合和内容的更新，例如某院系机械专业将“现代制造技术”等17门专业课程穿插和压缩到六个学期内完成;并对机械专业的核心课程进行调整，将“机械原理”的开课时间提前到第四学期，课时量从64学时压缩为56学时。除了专业主干课程所规定的核心内容——必修课程外，我们还在传统专业方向的基础上增设了如“汽车设计”、“数控设备”等四个以行业应用技术为背景，并与专业主干课程相衔接的下游技术的模块化专业方向，以行业需要为主线，将所学的知识串连起来，为综合技能的构建提供相对系统的理论知识和技术原理。
（二）实践课程体系的构建
在实践教学体系建设中学院根据应用型本科人才多层次、多元化的能力特点，构建分类设计、分层施教、分步实施、独立设置的选修与必修相结合的实践教学体系。围绕着社会对人才的创新、创业精神和实践能力的要求，构建了从课堂内系统的、综合性的实践技能训练，到课外的自助式开放实验、贯穿校内学习全过程的专业素质拓展训练和校外实习相结合的培养体系。整合实验内容，确定相应的基础实验（实践）技术系列、专业实验（实践）技术系列和模块实验（实践）技术系列等内容，减少验证性实验比重，增加设计性、综合性实验内容的比例。有些学院还探索实践了工科教学体系的“3+1”模式，即将原本4年的专业课程体系优化整合，压缩为3年完成，最后一年直接将学生输送给学院合约单位进行实践教学，通过对理论教学和实践教学体系的构建，支撑了第二课堂各项工作的开展，并实现学生和企业之间的无缝对接。
三、基于CDIO的多方协同育人实施方案
CDIO是以产品从研发到运行的生命周期为载体，让学生一边学习相关知识内容，一边实践论证知识的应用效果，从而获取工程能力的一种突破性的教学理念。为了有效提高学生的学习兴趣和学习效果，建立了一套适合CDIO项目式指导与多种教学手段有机融合的新型教学模式：
竞赛方案：将省级或国家级的各项赛事嵌入到CDIO教学班学生的培养计划中，通过半命题或是全命题式的学科竞赛，有效地促进和锻炼项目组学生的团队协作意识和自学能力。
翻转课堂方案：通过核心课程翻转课堂的巧妙嵌入，在活跃课堂气氛的同时有效提高学生学习的参与程度，充分调动学生的学习兴趣和学习主动性。
云技术方案：在“互联网+”时代，依托云技术，使教与学的活动都围绕互联网展开，学生在互联网上学习，教师在互联网上教学，信息在互联网上流动与传播，知识在互联网上成型，线下、线下的活动互为补充，活动范围将进一步拓展，互联网技术将会使教育焕发出新的活力，本模式下的CDIO项目实现了数字化教学资源的有效利用。
“三位一体”方案：高校的发展要借助社会各方面的力量和资源，课题通过对工程学院已有20余家社会资源的梳理和整合，其中挑选出硕德（北京）科技有限公司、上海盱酋机械科技有限公司、阿尔特（中国）汽车技术有限公司3家优质企业资源引入CDIO的项目教学中。如此合作充分利用了优质企业丰富的技术和实训资源，同时企业也向高校提供充足的工程技术类教师资源。通过专业协同育人平台的搭建有效的协同行业、企业、高校三方面优质资源，构建“三位一体”的人才培养新模式，使高校培育出满足市场需求的创新人才，搭建起能胜任工程教学的“双师型”教师团队，企业获得新技术和新产品，行业获得急需的专业技术人员，最终实现高校、行业协会和企业的三方共赢。
第二课堂方案：STEM小组组建于2018年9月，既是第二课堂，又是学生社团组织，目前招收成员40人，STEM取自教育部关于推进探索STEM教育新模式之寓意，引导学生对机电结合、智能控制产品的关注与探索。项目内容涉猎广泛，涵盖机械工程实体样机设计与制作、机电一体化产品分析与设计、虚拟技术在产品设计中的应用等相关内容，通过项目的锻炼进一步强化学生机械和电器知识的融合，为学院机械电子工程专业建设打下坚实的基础。
四、基于CDIO的多方协同育人管理评价
在项目式人才培养的探索实践过程中遇到了很多棘手的问題，在解决问题的同时我们也汲取了很多宝贵的经验和教训，通过不断的总结提炼，逐步形成了适合学院特色的项目式教学过程管理制度办法，确保教育教学改革的教学质量和教学环节的顺利进行。可出台《大学生竞赛获奖激励指导意见》、《教学改革激励暂行办法》、《CDIO教学改革课时试行方案》等各项政策来鼓励和扶持学科教学改革工作。
受现有教学资源、办学条件等多方面的制约，在以实践教学为对象的课题研究过程中的确存在一些问题，主要体现为以下几点：
（一）校内专任教师团队的实践能力同市场应用需求间存在的一定差距，使得教学效果受到一定影响;
（二）CDIO项目教学指导过程中的配套经费不足问题，致使该模式教学推广范围受限;
（三）校企联合培养模式在具体实施过程中的管理和运行不受学校单方面约束，需要企业配合;
（四）学生管理过程中淘汰机制和激励机制如何有效合理利用等问题。
上述问题都是需要进一步探索与研究的。
参考文献：
[1]基于扎根理论的工科人才培养路径研究——40所高校的卓越工程师培养报告文本分析[J].陆国栋，赵燕，赵春鱼.高等工程教育研究.2018（05）
[2]基于卓越工程师计划和CDIO模式的机械设计课程设计教学改革[J].李旻.装备制造技术.2018（07）
备注：郭洋，讲师，研究方向：工程教育，机械制造设计。
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