基于“卓越工程师教育培养计划”的高等工程教育模式创新——以东北大学为例

邸馗，籍亚玲，于瑞云，姜永生（东北大学，辽宁沈阳110000）

基于“卓越工程师教育培养计划”的高等工程教育模式创新
——以东北大学为例

邸馗，籍亚玲，于瑞云，姜永生
（东北大学，辽宁沈阳110000）

摘要：“卓越工程师教育培养计划”的实施为我国高等工程教育的发展指明了方向，注入了动力，加快了我国由工程教育大国向教育强国迈进的步伐。高等工程教育应以此为突破口，转变教育观念，树立“大工程”观，构建“做中学”的CDIO工程教育模式和以工程项目为驱动的实践教学体系，强化产学研合作教育，创建工程实践环境，建立工程化人才培养体系，探索适应我国经济建设与发展需要的高等工程人才培养模式。

关键词：卓越计划；高等工程教育模式；大工程观；CDIO工程教育模式

一、“卓越计划”对我国高等工程教育带来机遇与挑战

（一）“卓越计划”对我国高等工程教育带来的机遇

一是新型工业化道路为我国高等工程教育改革注入了强大动力。面对国家战略需求，培养一大批具有创新能力、具有国际竞争力、适应和支撑产业转型和发展的工程人才是高等工程教育的根本任务，这也是高等工程教育发展的强大动力。

二是建设创新型国家的战略为我国高等工程教育改革指明了发展方向。高级工程技术人才是创新的主体，决定工程技术的发展速度和水平。［1］面对国家对创新型人才的需求，我国高等工程教育要面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势，增强我国的核心竞争力和综合国力。

三是“卓越计划”的实施为我国高等工程教育改革提供了发展空间。“卓越计划”的实施旨在推进高等工程教育主动服务国家战略需求、主动服务行业企业需求的意识，这是我国高等工程教育转型的重要契机，必将促进我国高等工程教育由注重数量向注重质量转变，由注重规模向注重内涵转变，以促进我国由工程教育大国向工程教育强国迈进。

（二）“卓越计划”对我国高等工程教育带来的挑战

一是高等工程教育如何适应现代科学技术发展的需求。面对现代科学技术发展提出的挑战，高等工程教育必须转变观念，树立大工程观［2］，培养适应现代科学技术发展的“卓越工程师”。

二是高等工程教育如何适应经济全球化带来的影响。面对如此挑战，高等工程教育要紧跟国际工程教育的趋势，积极学习和吸收国际工程教育成功经验，培养一批具有跨文化交流能力、合作能力和参与国际竞争能力的工程技术人才。

三是高等工程教育如何适应我国经济和社会发展的需求。在“互联网+”的时代背景下，完成工业化和信息化的充分融合，走上中国新型工业道路；能否实现经济、社会、环境的可持续发展等，这些都为高等工程教育提出了新的要求和挑战。

二、应对机遇与挑战，创新高等工程教育模式

（一）树立“大工程”观，建立CDIO工程教育模式

如东北大学在推进“卓越计划”的过程中，根据“卓越计划”的培养目标，探索构建“大工程”观理念下的工程教育新模式，用体系化的工程教育模式来支撑和保证“大工程”观理念在卓越工程师培养过程中的贯彻落实，引进CDIO工程教育模式，对人才培养模式、教学内容与课程体系、教学方法与手段等进行全方位改革，从实施宽口径专业教育，加强大学生文化素质教育，到参与国家大学生创新训练计划试点，全面实施创新教育。［3］建立完善的实践教学体系，搭建实践教学平台，变传统的课堂教学为以“工程项目”或“项目案例”为载体来组织整个教学过程，充分体现“做中学”。强化产学研合作，创建工程实践环境，建立工程化人才培养体系，探索适应我国经济建设与发展需要的高等工程人才新模式。

（二）明确培养目标和质量标准，制定科学合理的培养方案

如东北大学按照“卓越计划”人才培养的基本要求，充分考虑学校和学科定位和特色，参照通用标准和行业标准，制定了各专业的人才培养规格和质量标准。按照“大工程”观对工程人才能力的需求，明确了各专业的人才培养目标，包括技术知识和推理能力、个人职业技能和职业道德、人际交往技能、对企业及社会的构思、设计、实施和运行技能等。同时，各专业还制定了培养目标，将专业培养目标所规定的知识、素质、能力要求落实到具体的教学环节。

根据“卓越计划”的培养要求和培养目标，东北大学以“宽口径、厚基础、重实践、强能力”的理念为指导，制定科学合理的人才培养方案，主要体现以下几点：

一是夯实学科基础。实行大类招生，实施宽口径专业教育。打通试点专业的学科基础课程，加强课程体系建设，构建工程教育学科基础课程平台和实践教学平台，建立本科、硕士贯通的工程师培养体系。

二是加强文化素质教育。增设了体现文化素质教育的课程体系，构建了由数学与自然科学课群、工程技术基础课群、社会科学课群、专业平台课群、专题选修课群、新知识课群、人文选修课群、创新创业选修课群等八大课群组成的本科生培养计划。参与国家大学生创新训练计划，实施全面的创新教育。

三是加强实践环节。工程实践教育环节引入工程环境，让学生在“做中学”，以“工程项目”或“项目案例”为载体来组织教学各个环节和学生整个的学习过程。结合工程技术发展需求，将科技教育与工程训练融于一体，重视以项目为载体的案例教学和工程实践教学，培养工程能力和实践创新能力。

四是加强产学研合作教育。充分利用行业企业创新资源，探索创新面向行业企业需求的合作培养模式，为学生的企业实习、专业实验、参与工程项目研究等创造优良环境。利用国际优质教育资源，培养学生的国际视野和国际竞争力。

（三）改革人才培养机制，构建基于CDIO理念的教学体系

1.基于CDIO模式的课程体系

“CDIO”教学模式的核心思想是让学生在“做中学”，以“工程项目”或“项目案例”为载体来组织教学各个环节和学生整个的学习过程。［4］这就要求学校与企业合作，将理论和工程实践紧密结合，以项目带动专业核心课程科目设置和教学大纲内容完善，通过精心设计项目案例带动学生的课程学习和实践能力培养，构建基于“CDIO”的课程体系架构。东北大学充分利用和IBM、Microsoft、Intel、Google等国际著名企业建立的良好合作关系，用更多业界最新的理论、工具和新技术改造现有课程或者开设新课程，将工业界和学术界最新的成果及时引入课程体系，使课程教学内容充分反映业界最新成果。

2.以学生为主体的体验式教学方法

“CDIO”教学理念强调“做中学”，突出以学生为主体组织教学。在东北大学软件工程、生物医学工程等专业，对原有的以教师讲授为主的教学模式进行改革与创新，通过“讲授+演示+讨论+练习+实验+课外阅读+大作业”多元教学环节，丰富课堂教学，密切联系课堂教学和实验、实践的关系，在教学过程中形成“学中做”、“做中学”的良性循环。课堂教学基本实施案例式教学，每门课程的案例基本在3个以上，一般课堂讲授使用一个案例，实验以一个案例贯穿，课后作业学生独立完成一个案例，通过案例将课程内容有机结合。在整个教学过程中，突显案例教学针对性、启发性、实践性的特点，建立并营造学生自主学习、合作学习、研究性学习和探索性学习的开放型学习的习惯与氛围，帮助学生形成科学的工程知识体系，培养学生大工程意识、素质与能力。

3.构建多层次考核方式

科学合理的课程考核模式是激发学生学习兴趣的关键因素之一。通过改革课程考核方式，可以引导学生的学习积极性。提倡考核方式多样化，注重考核学生的学习过程，有利于培养学生的实践动手能力和创新能力。学校积极开展考试方法改革，课程考核不再仅仅是单一的笔试，还包括实验、机考、答辩、小组项目等多个环节，从多方面考核学生的理论基础、技术能力、工程素质、交流能力、团队协作能力和创新能力。在课程的成绩评定上，笔试只占最终成绩的50%，其他50%的成绩主要结合学生的课堂表现、平时作业、自学能力、小组项目、答辩等综合评定。对于实验、实践的考核，也积极进行大胆的改革实践，将传统的、单一的提交实验报告的考核方法改变为采用结果验收、现场问答、个人答辩、报告评阅相结合的考核方式，这种考核方式激发了学生学习热情和创造力，有效提高了学生交流协调能力、团队合作能力、口头表达能力、应变能力、管理项目能力、创新能力。如软件学院CDIO能力考核指标见图1。

（四）强化工程实践能力，建立以工程项目为驱动的实践教学体系

一是基础实验教学平台。主要包括外语、计算机应用能力训练和相关的基础课程实验等。

二是工程基础训练平台。主要包括程序实践、实践考核类课程、工程基础认知训练和工程基础技能训练（专业技能训练、课程设计等）。

三是综合运用实践平台。主要指毕业实习、学年综合设计、毕业设计（论文）、学生科技创新项目和科学研究训练等。

四是素质拓展与社会实践平台。主要包括军事训练、社会调查、社会服务、公益劳动、社团活动和参加各种知识技能竞赛等。

五是科研实践平台。以“国家大学生创新性实验计划”项目实施为核心，以现有实验室资源为依托，大力推进实训室开放制度、“高年级学生走入实验室”制度，加强校外实训基地、社会实践基地建设工作，建立基础实践教学、课外科技活动、专业技能培训、社会实践教学等多元化科研实践平台。

六是校外实习基地平台。已经建立东软集团、中软国际等工程教育实习基地，一方面发挥企业具备真实工程环境和先进的工程实践条件的优势，为培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力创造必要的物质条件，另一方面，选聘实践经验丰富的高水平工程专家到学校任教或兼职。

（五）强化产学研合作，融入工程实践的背景与环境

1.面向企业需求的应用型、复合型人才培养模式

如东北大学以国家战略发展和行业企业需求为导向，改革人才培养模式，创新学校与行业企业联合培养人才的机制，培养企业需要的应用型、复合型人才，先后探索和实践了多种人才培养模式。［5］包括与宝钢联合的“3＋1＋1”预分配人才培养模式，与济钢联合的“4＋1”复合型人才培养模式，与东软集团联合的“3+1”应用型人才培养模式，与中科院金属研究所联合创办“材料科学本硕博贯通培养实验班”，以及“主专业+辅专业”的“复合交叉型”人才培养模式、“生物医学工程卓越班”、“2+2”软件加强班、“3+1”软件加强班等多种实用型人才培养模式。目前，在IT技术领域，已形成以东软信息职业技术学院和网络学院本、专科生教育为基础层面，以信息学院计算机专业、软件学院软件工程专业及计算机软件加强班等本科生教育为主体，以信息学院研究生培养为顶端的“金字塔”式IT人才培养体系。在宝钢设立了研究生分院、网络教育学院和继续教育学院分院及开办各类研修班，合作建立了EPM中心和板带轧技术重点实验室等，与多家企业建立并形成多层次、多元化合作教育，实现了学校与企业“双赢”。

图1东北大学软件学院人才培养目标与CDIO能力考核指标

2.教学科研资源共享，促进教学与科研的紧密结合

1997年底，东北大学率先在国内高校中进行了教学科研基层组织改革，2000年，全面实现研究所建制的改革。以学术、技术的前沿研究为先导，以高水平的研究保证教育质量，以高质量的教学巩固研究成果，发展研究成果，使教学与科研紧密结合，这一新型教学科研组织，为本科工程教育的改革实验提供了“学研结合”的条件支撑。

学校建立了教学科研资源向本科生开放制度，实现教学科研资源共享共用。学校“985工程”科技创新平台和本科实验教学中心、实验室组成的本科实验教学服务体系面向本科生开放。本科高年级学生进研究所，参与教师科研课题，并根据学科研究方向安排第七学期的占总学时5%的专业选修课和毕业设计（论文）。

3.与行业重点企业共建工程实践教育中心，校企联合培养

真实工程环境对学生成为卓越工程师有至关重要的促进作用。［6］东北大学深化与行业、企业的合作，探索校企合作新机制，与重点企业共建工程实践教育中心。2012年，东北大学与包头钢铁（集团）有限责任公司、北京中软国际信息技术有限公司、沈阳机床（集团）有限责任公司、首钢总公司、山东招金集团等单位联合共建的5个工程实践教育中心入选国家级工程实践教育中心。依托这5个国家级工程实践教育中心，“卓越计划”实施专业与共建单位联合制定人才培养标准，联合制定工程实践教学目标，联合制定工程实践教学方案，共同建设课程体系和教学内容，共同实施培养过程，共同评价培养质量等，充分发挥学校在学科建设、科研水平以及企业在实践教学资源、工程师资队伍等方面各自的优势，培养一批面向未来、面向企业的创新型卓越工程师。

三、工程教育模式改革取得的成效和应注意的问题

（一）成效

1.CDIO工程教育模式基本形成

东北大学通过加强与行业企业的联系，在教学实践中强调将工程实践背景融入进来，基本建立了CDIO工程教育模式。首先，形成了有效的实践教育组织形式。其次，完善了体现“实战”的实训5R系统，即真实的工作环境（Real Wrking Environment）、真实的实训项目（Real Training Projects）、真实的项目经理（Real Project Managers）、真实的工作压力（Real Work Pressure）和真实的工作机会（Real Job Opportunities）。再次，形成了“面向职业角色”的企业实训方案。

2.实践教学效果良好

东北大学通过搭建实践教学平台和产学研合作教学，在实践教学环节引入工程实践环境，采用案例式教学，真正实现学生“做中学”，教学效果良好。实践教学平台的搭建，实践教学基地的建设，使得实践条件得到改善，为学生提供了稳定、先进、丰富的实践教学资源。实践内容的持续更新，提高了学生运用所学理论知识解决实际问题的能力与创新能力，近年来学生在全国各类竞赛中屡获佳绩。企业技术人员参与实践教学，显著提高了实践教学效果，弥补了单纯由教师指导实践教学的诸多不足。

3.学生的综合素质和工程能力得到提升

学生通过学校组织的工程实践教育活动，对相关专业领域的最新发展有了更深入的了解。通过在实习基地参加综合性实践，提高了工程能力和综合运用所学知识解决专业问题的能力，同时培养了创新精神。近年来，学生在科技创新活动及各类大赛中取得优异成绩。2014年，通过参与创新项目，学生发表学术论文97篇，其中被SCI检索16篇、EI检索23篇；成功申请专利82项。本科生以第一作者身份发表SCI检索论文，影响因子达到6.739。先后有1570多人次获得省级以上奖励600多项，同比去年增长32%，740多人次在国际、国家级大赛中取得优异成绩，包括国际级奖项89项、全国一等奖66项、全国二等奖145项、全国三等奖124项。近年来，东北大学毕业的本科、硕士生陆续步入IBM、百度、东软等知名企业，受到国内外各大企业的认可，到知名企业就业和实习的学生人数逐年攀升。

（二）应注意的问题

1.加强与行业、企业的深度合作

无论是“卓越计划”培养目标是否能够实现，还是CDIO模式实施能否成功，关键都是与企业的合作是否顺畅，在企业的实践学习能否取得实效。国外的工程师教育之所以能够被企业和社会所认可，一个重要的原因是学校与企业能够相互支持、共同受益，学生到企业的实习做的扎实，落到了实处，形成了良性循环。要建立企业参与工程教育的长效机制，促进学校与企业在人才培养、科学研究、人员培训、项目合作等方面进行广泛的合作，才能确保基于“卓越计划”的高等工程教育模式创新取得成功。

2.深化与国际工程教育的交流与合作

国外的工程师教育形成了从办学理念、培养目标到教学内容、课程设置都比较成熟完善的应用型人才培养体系。学习国外高层次工程型人才的培养经验，吸收国外工程教育的成功经验，是面向国际，培养具有国际竞争力的高素质的工程技术人才的需要，是推进卓越计划、实施高等工程教育改革的需要。一方面要积极引进国外先进的工程教育资源和高水平的工程教师，另一方面要积极组织学生参与国际交流、到海内外跨国企业实习，拓展学生的国际视野，提升学生跨文化的交流能力、合作能力和参与国际竞争的能力。

3.积极寻求教育主管部门和行业协会的支持。

高等工程教育模式创新涉及到与行业、企业的合作和企业在人才培养过程中的深度参与，涉及到资金的持续投入，这都需要教育主管部门的政策支持和财政支持，教育部实施和推行“卓越计划”，给予高校充分的发展空间和政策支持，高校要抓住机遇，锐意创新，积极探索适合自己学校的工程人才培养之路。同时，加强与行业协会的联系。目前，很多行业和高校建立了旨在推进“卓越计划”实施的“联盟”，主办工程教育方面的研讨会，搭建企业和院校的沟通平台，明确企业对工程人才的需求，促进工程实践教育教学的改革。东北大学在2014年加入包括中国钢铁工业协会等3家行业协会、鞍钢集团公司等10家企业，北京科技大学等13家高校的中国冶金行业卓越工程师联盟，并积极参与“卓越联盟”的各项活动。

参考文献：

［1］葛继平.高等工程院校与行业联合培养人才机制研究［J］.现代教育管理，2014，（11）：41.

［2］李培根.工程教育需要大工程观［J］.高等工程教育研究，2011，（3）：1-3.

［3］谢笑珍.“大工程观”的涵义、本质特征探析［J］.高等工程教育研究，2008，（3）：35-38.

［4］李曼丽.用历史解读CDIO及其应用前景［J］.清华大学教育研究，2008，（5）：78-87.

［5］朱泓，李志义，刘志军.高等工程教育改革与卓越工程师培养的探索与实践［J］.高等工程教育研究，2013，（6）：68-71.

［5］张厚先.提升高等工程教育中工程环境育人功能及需注意的问题［J］.现代教育管理，2013，（12）：80-82.

（责任编辑：赵晓梅；责任校对：杨玉）

职业教育

An Innovation of Higher Engineering Education Model Based on “Excellent Engineers Education Training Plan”

DI Kui, JI Yaling, YU Ruiyun, JIANG Yongsheng
（Northeastern University，Shenyang Liaoning 110000）

Abstract:The implementation of“excellent engineers education training plan”points the way to stimulate the development of higher engineering education and speeds up the transformation process of China to become a leading power in educational field. This is a sally port for higher engineering education to change the notion of education，to build up the concept of“macro-engineering”，to construct the“learning by doing”CDIO engineering education model, and the educational practice system by launching engineering project，to strengthen teaching-research-production cooperative education，to establish a favorable environment and personnel training plan for engineering practice and to explore an appropriate higher engineers training plan designed for Chinese economic development.

Key words:excellent ergineers education training plan；higher engineering education model；concept of macro-engineering；CDIO engineering education model

中图分类号：G640

文献标识码：A

文章编号：1674-5485（2016）01-0092-05

作者简介：邸馗（1973-），男（满族），辽宁北镇人，东北大学六级职员，主要从事实践教学管理工作。