CDIO下的创新型人才培养模式实践

摘要：CDIO代表了构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate），是近年来国际工程教育改革的最新成果。基于CDIO工程教育理念，江西科技学院机械工程学院“科创”精品班进行了改革，结合CDIO大纲标准与学校实际，该班进行了项目式的工程教育改革，经过改革，提高了教学质量，培养了学生的创新能力。

关键词：CDIO；工程教育；创新能力；创新型人才

CDIO代表了构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate）[1]。CDIO是目前国际上许多高校正在进行的工程教育模式，这种模式可以为企业培养许多创新型的人才，正是基于此，世界上许多高校进行了CDIO工程教育的改革，从目前已经取得的效果看，经过改革的高校所培养的人才具有创新意识和创新能力，成为了企业所需要的专业型人才。

1创新教育与创新能力培养

创新教育是在教育领域中实施的创新，一般指将各种现有的条件，包括各种教育资源、各种教育技术、各种有关的学科，有机地结合起来，然后通过翻转课堂，将理论知识与课外活动深度结合起来，在教师的指引下，树立学生的创新志向，培养学生的创新意识，发展学生的创新能力，对传统教育进行改革，重新探索、发展和建立的一种新的教育模式。创新教育相对于传统教育而言，是一种全新的教育模式，把传统的教授学生知识为主，转变为培养学生的创新能力为主；把以教师为主导，转变为以学生自主学习为主导；把传统的应试教育，转变为终生教育。相对于应试教育而言，终生教育更强调学生的终身学习能力，相对于一般的在校学生的素质教育而言，创新教育更加注重培养学生的创新能力，而不仅仅是简单的个性培养，而是根据具体学生的不同，有针对性地培养学生某方面的特长，并且把这方面的特长发扬光大。创新教育可以克服传统教育中的一些弊端，不仅适合于学校教育，也适合社会教育和终生教育。创新能力是需要培养的，特别是创新型人才身上所具有的能力，并不是天生的，需要通过后天的习得所获得，创新能力的培养，一般来说，是需要通过理论教育加上相应的实践才能获得，是通过后天的学习、对经验的总结、对不足的改进、对实践的不断反馈所获得的，是后天慢慢形成并不断反馈所获得的一种特殊的能力，而实施创新教育，是获得创新能力最直接的手段和最有效的方式。创新能力的培养中，除了要求学生掌握扎实的理论基础外，还需要较强的创新能力，要有把所学的知识转化为工程实践中解决具体问题的能力，能综合利用所学的知识，根据创新的规律，把所学知识转化为能解决实际问题的能力。创新能力的培养，尤其是创新工程人才的培养，是实施科技兴国战略和人才强国战略的关键所在。

2创新人才培养与CDIO

创新型人才培养，需要根据创新型人才的特点，有针对性地开展创新教育。有很多学者经过长期的研究，并经过实践反馈，总结出了创新型人才所具有的基本特征，主要包括通用知识的广度、专业知识的深度、理论联系实际的能力、团队合作意识等方面。20世纪初，德国教育学家雅斯贝尔斯提出的创新人才培养理念，突出了要培养学生通用知识的广度，要培养学生的主动性和创造性[2]。美国学者帕索乌于1965年提出了培养创新型人才应该遵循的原则，提出创新人才的培养，需要培养学生的创新思维和创新意识，培养学生自主学习的能力，培养学生利用文献获取知识的能力。俄罗斯教育科学院院士巴班斯基提出了创新型的人才的培养，从专业知识深度方面，提出应该培养学生能把所学知识综合到一点的思维能力，并且把这种思维进行扩展，把它们之间的相互关系进行参数化和量化。中国的许多高校根据自身的情况，也分别提出了创新型人才培养的策略。武汉大学提出了“三创”的教育理念，开设了实验班和基地班，培养学生通用知识的广度，培养学生跨学科学习的能力，培养复合型人才。南开大学以科研平台为依托，培养创新型的人才，进行了相应的教学改革，取得了良好效果[3]。2014年，江西科技学院机械工程学院引进了CDIO工程教育的理念，提出理实一体化的教育模式，结合CDIO工程教育理念，首先在“科创”精品班进行了改革，重新制订了教学大纲，实施到具体的教学过程中，取得了良好的效果。CDIO大纲以构思、设计、实施、运作为主线，综合考虑了工程专业学生的基础知识、专业技能以及团队之间的协作能力，CDIO的工程教育理念适合于所有的工程专业学生，它模拟的是在企业和社会环境下如何进行CDIO，可以为工程专业的毕业生将来在企业里顺利开展工程实践提供重要支持，让学生发展为有创新思维和创新思想的独立成熟个体。CDIO大纲的能力要求是与创新人才培养契合的[4]。CDIO是从企业的工程实践推衍出来，作用在工程教育中，最后又反馈到工程实践中的，它是一种全新的教育理念，而不是一种具体的教学方式，可以适用于不同的工程专业。CDIO大纲的制订，汇总了目前工程学中所涉及到的知识要求、技能要求和发展愿景等，让理论教师和工程教师协作，进行工程系统的CDIO整个过程，目的在与创造全新的综合性教育。

3CDIO与创新教育融合的实践

CDIO是高等教育改革的成果，是诸多教育创新的一种体现[5]。教育创新源于工程实践，始于工程问题，将CDIO工程教育模式融合于创新教育中，培养学生的创新意识和创新精神，使进入企业的学生将来成为合格的工程师的同时，同时具有高水平的创新型人才，从而更加适合现代化的企业需求。这不仅对学生本人的创新能力提高具有积极的意义，同时对提高企业和社会整体的创新能力具有重要的意义。江西科技学院在2014年引进了CDIO工程教育理念，首先在“科创”精品班实行了试点，根据CDIO大纲的制订标准，结合学校的实际，制定了“科创”精品班的培养大纲，着重培养学生分析问题和解决问题的能力，以项目的形式，让学生以团队的形式，解决具体的工程问题，在解决问题的同时，去学习需要用到的相关知识，最后把相应的知识融合起来，在解决问题的同时，也培养了学生的创新能力，具体来说有以下几点。

3.1以项目为主线

以具体的项目贯穿课程设置，围绕CDIO工程教育理念，组织全新的课程体系。调整课程设置，结合具体的实验实践课程，注重培养学生的创新能力，根据具体的项目，综合培养学生综合利用基础知识和专业知识的能力，注重工程技术能力的应用，注重工程实践能力的培养，注重多学科知识的交叉融合，培养学生从构思到最后操作的工程能力。

3.2以小组为基础

组建由多名学生组成的学科小组，建立不同的方向，根据学生自己的特长和兴趣爱好，让学生加入到不同的小组中，每个学期班级确定一个大项目，把班级大项目分成不同的小项目，每个小组根据自己的特点确定具体的子项目，项目的成员根据自己的特长，合理地分工和配合，小组成员之间协同合作，在完成自己任务的同时，积极与小组其他成员沟通，每个小组定期与其他小组进行沟通，相互汇报成果和进度，根据讨论的结果，及时反馈、修改和调整进度，最终在期末时把所有的项目有机地整合到一起，从而完成整个产品。

3.3以CDIO模式为指导思想

无论是在小组进行项目的过程中，还是在具体的实验实践过程中，均按照CDIO理念，低年级时，把CDIO理念贯穿在平时的学习中，包括具体课程的实验设计、相应课程的课程设计，均以CDIO大纲为指导，培养学生的创新意识，上课的时候采用翻转课堂的形式，把传统的以教师指导为主，转化为以学生讨论为主；高年级时，以CDIO工程教育理念为指导，以项目作为主线，有意识地培养发展学生的创新能力，让学生在具体项目的执行过程中，通过具体的项目，培养学生的团队协作能力，为将来进入企业夯实基础。

4总结

CDIO工程教育理念是全球先进的教育理念，其理念与创新人才的培养是一致的，全球有许多高校进行了基于CDIO的工程教育改革，取得良好的效果。江西科技学院机械工程学院“科创”精品班在基于CDIO的基本理念下，结合学校的实际，进行了基于项目式的CDIO工程教育改革，经过改革，学生的创新能力得到了提高，团队协作能力得到了提升，学生的自主学生能力得到了培养，获得了良好的效果。

参考文献：

［1］张泳，付君.多阶段、多层次工程管理专业BIM培养体系构建［J］.高等建筑教育，2017，26（6）：18-23.

［2］顾佩华，胡文龙，林鹏，等.基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式——汕头大学的实践与探索［J］.高等工程教育研究，2014（1）：27-37.

［3］张静晓，王引，李慧.结果导向的BIM工程能力培养路径研究［J］.工程管理学报，2017，31（6）：23-28.

［4］曹海平，管图华.基于CDIO理念的电工电子实训教学改革与实践［J］.实验室研究与探索，2013，32（1）：140-142.

［5］黄亚江，王浩天，关秋平，等.基于CDIO的“BIM创新实践工作坊”工程教育体系设计研究［J］.未来与发展，2019，43（3）：85-90.

作者：周细林 单位：江西科技学院