CDIO视野下的应用型本科工程教育改革

覃维献　刘红星　李天明

【摘 要】分析我国当前应用型本科工程教育的现状及特点，探讨CDIO工程教育模式在应用型本科工程教育中的可行性，提出改革的思路，并指出在推进CDIO改革过程中应注意的几个问题。

【关键词】CDIO 应用型本科 工程教育

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2015）11C-0160-03

“CDIO工程教育模式”是发达国家工程教育界多年改革的结晶，C为构思（Conceive），D为设计（Design），I为实现（Implement），O为运作（Operate）。它以工程项目（包括产品、生产流程和系统）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。CDIO的理念不仅继承和发展了欧美20多年以来的工程教育大改革的理念，更重要的是还提出了系统的能力培养、全面的实施指导以及实施过程和结果检验的12条标准，操作性强。这样培养出的人才符合产业界的要求，为市场所喜欢。因此，CDIO工程教育理念的引入，对于当前仍是一种尚在探索的应用型本科工程教育而言，具有重大指导意义与现实意义。

一、应用型本科工程教育现状分析

（一）我国工程教育规模。我国高校工程教育规模位居世界前列，但工程人才培养情况却存在很多问题。据2013年统计数据显示，开设工科专业的本科高校有1047所，占本科高校总数的91.5%；高校共开设工科本科专业14085个，占全国本科专业点总数的32%；高等工程教育的本科在校生452.3万人，研究生60万人，占高校本科以上在校生规模的32%。服务于地方产业发展的应用型高等院校这方面比例将更为突出。然而，我国培养的工程人才达到国际标准比例低，据麦肯锡咨询公司的一份研究报告统计，中国的工科毕业生只有不到10%适合跨国公司的工作。学生能力、素质增值低，创业人才培养不足，平均为1.2%，高职为1.9%，本科为0.8%，“211工程”大学为0.54%。随着全球人力资源一体化，来自国际的竞争更为激烈，我国工程人才培养面临巨大的挑战。

（二）我国工程教育存在的问题。具体表现在以下方面：

1.与社会和产业需求脱节。中国传统的教育理念重理论、轻实践，以“老三段”来推进课程学习，高校与企业关联性不强，高校教育与社会和产业需求严重脱节，学生工程实践能力不足。高校教师来源于企业或参与到企业开发生产的老师所占的比例非常少，教师多毕业于学校工作于学校。虽然以上状况随着我国改革开放的推进得以不断地改善，但仍停留在量的积累上。

2.工程教育的社会定位与培养目标定位失准。工程教育培养目标不够清晰，学生能力结构难以适合企业需求，各类高校同质化严重。工程界非常重视的创新能力、敬业爱岗精神、团队协作、沟通能力、自主学习能力以及工程价值观等未能贯穿于工程院校的教学过程中。

3.工程教育的质量保障条件不到位。相当一部分院校的工程训练硬件与课程建设不匹配，学生的工程练习不到位；高校师资队伍工程实践经历与能力不高，院校与企业人才交流少，教材内容建设滞后；院校机制改革落后，教师忙于项目申报、非专业学术性活动等事务，一线教师专注度不高，教学效果差强人意。

4.工程教育环境脱离职场环境。工程教育具有双重属于，既具有高等教育属性，又具有职业属性，它是服务于产业经济的。当前的工程教育过于重视理论，强调厚基础，宽口径，弱化工程实践，与职场要求相距甚远；所采用运行机制没有体现开放性，与企业、行业沟通甚少，闭门造车；师资的评价导向仍以学术为主，工程实践型教师地位不高，培养不足；教学方法仍以讲授为主，实行的是听中学，效果差。

（三）政策环境。2014年教育部副部长鲁昕在“中国发展高层论坛2014”上的讲话中指出：引导部分地方本科院校向应用技术类型高校转型，以2000年以来新设的600多所本科高校为重点，引导部分本科高校加快转型发展步伐，更加直接地为区域发展和产业振兴服务。随后，《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》中明确提出“引导普通本科高等学校转型发展。采取试点推动、示范引领等方式，引导一批普通本科高等学校向应用技术类型高等学校转型”。

因此，在自身行业发展的需求、政府的引导下，面向大众经教育，普通本科院校转型应用型本科已是大势所趋，服务于地方建设的工程教育改革势在必行。

二、应用型本科工程教育的特点

应用型本科与学术型本科是本科教育的两种类型，它们之间是平行发展的；应用型本科与高职高专则是应用型人才的两个层次，它们的关系是纵向的。它有自身的特点，而在工程运用上则更为突出，具体表现在：

（一）行业性。高等教育应与区域社会经济的协调发展，应用型本科培养目标是培养服务产业经济的各行各业的应用型专门人才，其行业特征明显。工程教育应以行业需求为本位，因此其知识结构应具有复合性、现时性和应用性。复合性体现在理论与实践深度融合，现时性体现在工程项目或产品变化迅速，应用性体现在学以致用，解决行业问题。“现代工程教育知识体系=30%的数学-自然科学基础知识+50%的工程科学知识体系+20%跨学科知识”这一形象表示已为业界所认可，它是基于工程项目或产品的复杂性、交叉性所决定的。因此，淡化学科，强调专业，为工程教育行业性使然。

（二）应用性。工程教育更强调人才的应用性，能解决实际工程问题，善于提出问题、发现问题与观察问题，具有运用科学理论知识与恰当的方法来综合分析、解决问题的综合能力以及将解决方案付诸实施的实践能力。因此，要求学生能有较强的环境适应能力，具有一定的抗压逆商能力以及强大的自学能力，通过不断的学习与实践，创造性地分析新情况，解决新问题。

（三）社会性。创办应用型本科院校来源于两类院校，一是由高职高专升格为地方本科院校，二是普通本科院校，多为地方高校转型定位于应用型本科院校。这两类院校的工程教育的社会性一方面体现在应用型院校应该以面向地方为主，服务于地方，条件可以面向区域，甚至面向全国，属于大众化教育。另一方面，所培养的应用型人才应具有良好的沟通能力，掌握相应沟通工具如写作、口头交流、图形、理解别人，具有一定道德水准与企业忠诚度，具有批判性、创新的思维能力，能适应环境的变化。

三、CDIO模式在应用型本科工程教育中的可行性

（一）培养目标相同。应用型本科工程教育既要走出传统的“精英教育”办学理念和“学术型”办学理念，也要走出高职高专的“唯岗位论”，应用型工程类院校培养的是适合社会需求的，其知识、能力素质结构具有鲜明特点：理论与实践兼顾、基础知识与动手能力之间平衡，使学生既具有扎实的技术知识、系统和问题导向的思维方式，又具有团队合作能力、创新能力以及养成“终生学习”的习惯。可见其培养的目标是相同的。

（二）都能突出行业性。CDIO是以工程项目为学习载体，包括产品、生产流程和系统，以研发到运行的生命周期为时间节点，具有天然的行业性特点。CDIO教育模式以产业需求为导向，CDIO标准直接参照工业界的需求，其中构思、设计、实施、运行4个环节是企业在真实社会环境中的项目实施真实反映，教学内容和方法与产业发展同步，理论和实践相融合，人才培养符合行业要求。

（三）能力培养全面。应用型人才一是要有过硬的专业知识和实践能力，凸显其应用型；二是有良好的沟通能力、解决问题的综合能力、终身学习的自我提升能力等各种能力。上述能力又细分为17组能力，并对应73条技能，实现全面提升学生的综合能力。

（四）具有普适性。CDIO自2000年引入到中国，目前已经在工程教育院校呈方兴未艾之势。CDIO既适应于麻省理工大学、新加坡理工大学、清华大学CDIO等世界名校，也适应我国地方院校，如汕头大学在EIF-CDIO模式、南通职业大学的CIO-CDIO模式、大连东软信息学院的TOPCARES-CDIO模式，较好地解决了学校工程教育改革问题，实现了工程人才服务于地方的要求，以汕头大学为代表的工程院校的实践证明中国化CDIO工程教育模式是培养创新型工程人才的有效途径之一，CDIO具有普遍适应性，其原因是CDIO能很好地回答了高等教育的三个核心问题：“当代社会需要培养什么样的毕业生”、“毕业生应该掌握怎样的知识、能力和态度”、“毕业生的水平应该达到什么程度”。

四、CDIO模式在应用型本科工程教育改革思路

（一）形成校企合作培养人才的新模式。在新合作模式下，企业全程参加高校人才联合培养工作，可采用“3+1”模式，即大学最后一年在企业学习，以准员工的形式参加企业岗位工程实践。校企摆正合作关系，互为提升，企业参与学校人才培养全过程，企业可成为学校工程实践教育中心，学校可成为企业培养人才及继续教育基地，企业工程师与学校专业教师互换岗位深度融合。

（二）构筑基于CDIO的工程教育人才培养方案，实施工程大系统。普通本科教育多走传统教育的老路，而在CDIO思念下转变观念深入研究其内在规律性，对工程应用型本科人才培养方案应进行再整合再设计，改变过去“以知识传授为主要目标”制订人才培养方案和教学大纲的传统模式，转变为“以融合知识的项目为载体，以能力与素质培养为主要目标”的新模式，紧紧围绕未来工程师职业素养与能力，以工程实施为导向CDIO三级单元制为主线，集成知识、能力与素质的培养方案。

同时，还应从一个宽广的视野来解读工程，树立大工程理念，在这个视野中工程不再局限于技术，工程与社会发展、市场规律、管理模式、历史文化、价值观念、心理、审美等紧密结合起来。因此，在建构课程体系，应考虑所培养的工程师在产品开发或工程实施中应以人类福祉为宗旨，社会责任感通过工程师之手融入工程项目或产品中。

（三）提升教师工程实践能力，实施导师制。在企业全程参与下，提升教师工程实践能力责无旁贷，可通过“请进来，走出去”等方式来推进，并改革教师考核与评价体系。推行导师制，可在学生刚接触专业课程时就引入，所有学生均按专业和兴趣组成学习团队，分属不同的导师，直至毕业，团队承担一定工程项目，并与毕业论文挂钩。导师为团队提供专业引导，指导学生建立能力培养计划，通过项目实施来培养学生的工程实践能力。如此，充分利用学生的空余时间，让学生以团队的形式学以致用，用到工程实处，还可提升导师的学术水平。

（四）改革教学方法，掌控过程教学。CDIO是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概括和抽象表达。因此，教学方法上符合工程项目实施要求，依据不同课程特点及课程推进阶段，实施问题教学法、项目教学法及理实一体化教学法，有条件推进“做中学”。构思阶段，教师应引导学生去发现问题，观察、感知环境，激发学生的学习兴趣，激励学生的创新精神；在设计阶段，学生围绕项目目标，提出设计思路，形成多种设计方案，最终决定出最佳方案，并应获得老师的认可；实现阶段，学生进行团队分工、协作完成；运作阶段，主要包括项目展示，项目总结。以上四个阶段，在教学推进过程，要求教师善于掌控教学过程，处理好学生主体地位与教师自身的主导作用，这就要求教师不仅有扎实的理论知识与过硬的工程实践能力，同时具有创新精神，设计好课程架构。

五、应用型本科工程院校引入CDIO过程中应注意的问题

（一）CDIO模式的本土化。CDIO模式有较好的普适性，然而麻省理工大学与瑞典皇家工学院只给（下转第179页）（上接第161页）出了CDIO大纲和标 准，它的价值更多地体现在它的思想、理念和方法，因此，CDIO的引入必须考虑到校情、区情与社情，要有步骤、有规划推进其本土化，从培养目标、课程体系、教学模式、师资建设、硬件建设等方面进行大胆的探索，形成自身特色的CDIO应用型人才培养新模式。如学校可选择某一工程专业进行一个班级进行试点对比，不断总结提高，扎实推进。

（二）学校领导层面大力推进，制度要先行。任何改革都是对利益再分配，CDIO工程教育模式的推进也一样，如果观念不转变，领导不重视，群众基础不扎实，改革易于夭折。因此，对于应用型本科，特别是新建的院校，要在顶层设计时就要考虑到工程教育改革的重要性，制度要先行，如此才能保证建立校企合作办学的长效机制，才能激励教师持续推进教学改革，将改革推到实处。

（三）应用型本科工程教育改革的误区。由于应用型本科的前身多为高职高专，所以在推进CDIO工程教育模式改革上，在一些应用型本科工程院校出现了一些片面化、简俗化、功利化的理解，造成对工程教育内涵的误解，这些教育改革形式上主要体现在：一是将CDIO工程教育简化为问题教学，二是将CDIO工程教育等同于项目教学，三是将工程教育视作“做中学”，四是把工程教育曲解为典型产品或工程项目组织教学。以上教育改革形式，反映出改革者一是没有深入理解CDIO的内涵，二是把握好应用型本科人才培养规格，三是没有把握好学校继承与发展问题。

【参考文献】

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[2]中华人民共和国教育部网.我国高等工程教育改革迈出重大步伐[EB/OL].（2013-08-20）[2014-10-20]http：//www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s5987/201308/155995.html

[3]熊和平，岳爱臣.CDIO工程教育模式：误解的澄明与风险的规避[J].高等教育研究，2009（5）

[4]徐理勤，顾建民.应用型本科人才培养模式及其运行条件探讨[J].高教探索，2007（2）

[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）

【基金项目】2014年度广西高等教育教学改革工程项目（2014JGZ152）；广西高等学校优秀中青年骨干教师培养工程

【作者简介】覃维献（1978- ），男，广西荔浦人，桂林航天工业学院汽车与交通工程学院副教授，硕士。

（责编 卢 雯）