基于高分子材料与工程专业CDIO培养模式初探

陈宇飞，孟大伟，孙凤莲，俞泽民，周浩然，金镇镐

摘要：本文结合当前材料在科技发展中的重要作用及对人才的急需，研究了高分子材料与工程专业的培养模式，从传统的培养方案出发，提出了高分子材料与工程专业采取CDIO培养模式并与导师制结合。该模式从理论教学与实验教学两方面出发，结合基础化学、材料合成以及材料结构设计等方面进行了体系改革，该体系有利于培养学生的动手能力、创造能力、创新能力和工程实践能力。

关键词：高分子材料与工程；CDIO模式；导师制；改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）29-0030-02

目前，在我国高等学校教学工作中，主要的教学方式是以课堂授课为主，理论教学占有主导地位，采取的主要形式是以教师讲为主，学生被动学习为辅，教师以板书、多媒体课件、图板等为主，这种教学模式是以教师为中心、教材为蓝本、教室为中心的单一教学方法。学生学到的是前人留下的现成的理论知识，教师注重讲授的知识数量，评定学生学习效果的考试方式，学生没有在课堂上提出问题的机会，这种教学方式脱离了工程类人才培养方式的特点，学生受到的只是思维的培养，而动手能力、实际操作能力和创新能力却大大的被忽视。这种教学方法长期下去，学生对学习会产生厌倦，思维也会受抑制，不利于开发学生的创新能力。CDIO的培养目标是：要将学生培养成具有一定实践能力的工程类人才，要求学生在实际工作中培养独立构思、设计、实现和运作等四个方面的能力。CDIO培养模式是在理论教学基础上注重实践教学和实际动手的能力，实验教学是从具体的实验项目出发，上升至理论，再回到项目实际实施过程中，以最终产品的实现为教学目标。材料制作项目以从研发到最终产品为载体，通过项目构思、设计、实现将整个课程体系有机地结合起来，学生以主动思维、自行设计方案的方式和自己动手自行完成的方式参与到项目实施的实践教学中。所谓导师制是对本科生从大一入学就配备导师，刚进入大学的学生对大学生活不熟悉而且充满了幻想，从中学到大学有本质的改变，要学生学习和掌握中学阶段没有接触或者不成熟的想法进行引导和指导，从思想上、学习上、专业方向认知以及对将来工作的打算，都必须要正确的认知，培养学生正确的人生观、价值观和就业观。总之，“导师制”这一教学活动，是一种教师和学生互动式教学方法的体现。然而，导师制应该是在采取CDIO教学模式下的教学方式的具体实施方法，在CDIO教学模式中重视实践环节，而学生在实践中的经验以及解决问题的方法都离不开导师的指导，都是在导师的辅导下才成长为一个适合企业实际生产的工程技术人才。

一、现代教学方法的特点

现代高等教育的教学方法局限于老式的教学模式，应是在调动教师的教学思想的同时重视学生的思想、情感、潜能、智慧，充分发挥教师和学生双方面的积极性和主动性。现代教学方法的主要特点有：发现学生的智慧和潜能，这是现代教学方法的时代特点。其典型代表是布鲁纳的发现法，这种方法之所以风靡全球，原因是它适应了开拓学生创新精神与实践能力的时代要求。年轻学生的思维较活跃，发现法有利于提高学生的智慧潜力，调动学生学习积极性和充分发挥教师指导作用相结合。现代教学方法是以发展学生的内部潜能为出发点，使学生对知识产生兴趣，抽象的理论知识与实际生活相结合，让学生感觉知识浅显易懂，不能产生畏惧感，发挥学生发散思维的能力，形成学生自身对知识有强烈的吸引力和摄取知识的急迫性，这样会收到更好的教学效果。在教学方法上包括两方面：一是教师“如何教”，二是学生“如何学”，二者有着必然的联系。教法通过学法体现出来，而学生学习效果的好与坏要通过在实际操作过程中体现出来，通过创新能力得到展示。

二、CDIO培养模式

CDIO培养模式的主要指导思想是以科研项目为载体（比如：以聚酰亚胺薄膜制备及性能研究项目为实现目标），以项目完成过程为主导，是理论和实践有机结合的一体化课程教学体系，是培养应用型人才的主要教学模式之一。CDIO培养模式的宗旨是注重学生对项目的可行性、方案、组织构成及实施的全过程，在实施的同时也开发了学生的思维能力、执行力等诸多方面。对于高分子材料专业的学生从聚酰亚胺薄膜的制备方法、性能测试、结构与性能关系以及与当前国内外的产品进行横向对比，以检验所制备薄膜的各项性能与工艺条件间及原材料配比之间的关系，通过薄膜的制备全过程将理论知识贯穿于其中，以达到该教学模式能全面的实施并收到较好的效果。

三、具体项目CDIO设计过程

CDIO教学模式以聚酰亚胺薄膜制备为依托，按实施过程分为三个步骤：第一步，为完成该项目需具备的基础课程，如；有机化学、高分子化学、高分子物理、复合材料学及聚合物基复合材料的成型方法等课程；第二步，与该项目关联性较强的课程，如：材料研究方法、绝缘材料测试与分析、绝缘材料工艺原理等课程；第三步，与该项目相关设备的使用及生产企业制备过程中所必须熟悉的相关技术，需要到相关企业实习，了解整个生产线。三个步骤的设立是有一定层次的，按照由浅入深、由易至难的顺序设置课程，将CDIO培养模式有层次、由理论到实践、系统地贯穿于高分子材料与工程专业的教学体系中，使学生既学到了理论知识，同时各项实践能力也得到了充分的锻炼和提高。

四、CDIO培养模式与导师制的有机结合

CDIO培养模式注重学生的实践能力，实践能力的培养要在导师指导的基础上才能实现，要将两种培养方式有机地结合才能达到预期的效果。这种方式对导师也提出了更高的要求，导师不仅要具备实际生产经验还要有与企业合作的横向课题，同时也要有实现课题项目的场所，这种场所不是在实验室中而是走出学校深入到企业生产第一线。另一方面，学生要具备创造思维能力，在掌握了CDIO模式各个环节的同时，专业基础理论要学以致用，这样将具备条件的导师与具备一定能力的学生结合才能达到真正的目的。

通过CDIO培养模式的教学体系改革和导师制在我校高分子材料专业的实施，学生参与到了导师的科研工作中，使参与项目的学生从项目的构思、设计、实施、运行整个过程得到了锻炼，学生就业率大幅度提高，这种教学模式对高校的质量工程建设是非常有益的。

参考文献：

[1]陈宇飞.CDIO培养模式在工程类人才培养中的重要作用[J].教育界，2012，（31）：16-17.

[2]殷旭，胡景繁，张红.基于CDIO教育模式学生学习评估方法的探索[J].高教论坛，2010，2（2）：24-25.

[3]陈宇飞.工程类人才培养方式研究[J].教育教学论坛，2012，（26）：73-74.

[4]翁江翔，毕凤阳，宫莹.基于CDIO教育模式的材料成型专业人才培养模式研究[J].黑龙江教育学院学报，2012，11（11）：63-64.

[5]李臣学，李丹，刘和勇.关注成效大学生创新的CDIO教育模式[J].实验室研究与探索，2010，29（6）：90-92.

致谢：本文得到黑龙江省教育厅项目（JG2012010281）资助和综合试点改革项目“面向区域经济理工科院校创新创业人才培养模式综合改革与实践”的资助。endprint