CDIO工程教育模式与“卓越计划”实施路径比较研究

贾茜 汪木兰 刘树青

摘 要：CDIO工程教育模式和“卓越工程师教育培养计划”是近年来高等工程教育领域的重大改革与创新。文章以南京工程学院为例，比较分析了两种模式在培养方案、课程体系设计、校企合作方式、考核与评价等方面的实施路径。

关键词：卓越计划；CDIO工程教育；人才培养；校企合作

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2016）10-0082-02

当前我国进入经济发展新常态，经济增长速度由高速向中高速换挡，经济结构不断优化升级，发展动能从要素驱动、投资驱动向创新驱动转向[1]。人才是创新的根本，创新驱动实质上是人才驱动。新时期，要继续坚持有中国特色的工业化道路，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工程技术人才成为必然选择。然而，工程人才短缺和工程教育质量问题已成为制约我国工业发展的瓶颈之一。CDIO工程教育模式和“卓越工程师教育培养计划”是近年来工程教育领域的重大改革与创新。南京工程学院作为全国首批CDIO工程教育试点学校和“卓越计划”首批试点院校，在应用型工程人才的培养方面进行了不断的探索和尝试。

本文介绍了CDIO工程教育模式和“卓越计划”的

教育理念与教育目标。结合南京工程学院人才培养的实践，从培养方案制定、课程体系设计、校企合作方式、考核与评价等多个方面，对两种人才培养模式进行了分析和比较。最后，通过借鉴CDIO工程教育模式，探索适应我国发展需要的卓越工程师培养的途径。

一、CDIO工程教育理念

从2000年起，美国麻省理工学院等四所大学组成跨国研究组织，在Knut and Alice Wallenberg基金会的资助下，经过四年的研究创立了CDIO工程教育理念并成立了CDIO国际合作组织[2]。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品或工程项目从研发到运行的全生命周期为载体，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。

如果说CDIO模式是国际工程人才教育改革的成果，那么“卓越计划”就是我国高等工程教育改革的探索与尝试。2010年，为了面向社会需求培养人才，调整人才培养结构，提高人才培养质量，教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”。“卓越计划”遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则，支持高校和企业通过校企合作途径联合培养人才，采取多种方式培养工程师后备人才[3]。

二、CDIO模式与“卓越计划”实施路径比较

无论是CDIO工程教育模式还是“卓越计划”，要适应我国工程教育的发展就需要进行不断的探索和实践。下面以南京工程学院自动化（系统集成）专业和机械设计制造及其自动化（数控加工与维修）专业人才培养为例，研究两种模式在培养方案制定、课程体系设计、校企合作方式、考核与评价等方面的实施情况。其中，自动化专业采用CDIO工程教育模式进行人才培养，机械设计制造及其自动化专业（以下简称机械专业）开展卓越工程师培养的试点。

（一）培养方案制定

培养方案是对人才培养提出的系统、完整的具体要求和措施，是人才培养实施过程的主要依据[4]。自动化专业主要面向工业生产一线，培养具有科学思维方法和工程实践能力的控制工程领域系统集成技术应用工程师。

机械专业旨在培养机械制造及其自动化领域的现场应用型高级机械制造工程师。由于该专业是“卓越计划”试点专业，因此采用3+1教育培养模式，即前三年在校内培养，第四年在企业学习，并完成毕业设计。为确保充分发挥企业学习阶段的作用，企业和学校联合制定了具有企业特色且详尽的企业培养方案，规范了该阶段培养目标、教学内容及计划、指导人员、毕业设计的安排等内容。

（二）课程体系设计

自动化专业的理论课程体系由公共课、专业课、素

质教育课三部分构成，其中公共课又分为公共基础课和工程技术基础课，专业课分为专业基础课、专业核心课和专业选修课。该专业注重学生实践能力的培养，实践教学占总学分的比例达到46%。此外，依托校企共建实验中心的优势，在实践教学环节中充分体现CDIO教学理念，构建以项目教学为主要特征的核心实践教学体系，即“421项目教学”体系。通过4个三级项目，2个二级项目，1个一级项目，培养学生的工程意识和实践能力。三级项目以单门课程为基础，旨在加深学生对课程内容的理解和应用。二级项目是基于课程群的综合性设计项目，能够有效地将相关联的知识点有机地结合起来。一级项目是对专业核心课程知识的总结与提炼。项目进行中，学生经历完整的构思、设计、实现和运行的全过程。通过“421项目教学”训练，学生能够在认识、操作、应用、综合创新设计方面得到训练，形成逐层深入的实践教学特色，学生得到了综合工程能力的培养[5]。

根据卓越工程师的培养目标和培养标准，机械专业课程体系分为：公共基础模块、机电系统控制基础模块、顺序控制系统模块、机械设计制造基础模块、CAD/CAM模块、数控机床综合运用模块、综合素质拓展模块、校企联合培养模块、综合能力课外培养九个模块。九个模块涵盖了“卓越计划”对本专业学生基础知识、专业能力和综合素质等方面的培养要求。此外，结合机械行业和合作企业发展需求，增加Solidworks工程制图、机械制造工艺、三坐标测量技术等内容的讲授和实践。为了保障企业培养阶段的顺利进行，增设了“企业实习预备专业知识概论”课程，帮助学生了解企业生产情况和文化背景，补充相关专业知识。

（三）校企合作方式

高等工程教育要适应科技和社会的发展，满足行业和企业的人才要求，就需要积极引导企业参与高校的人才培养。本文中的两个专业采用不同形式的校企合作方式，将企业引入学生的教育和培养过程。

自动化专业在对用人单位和毕业生调研的基础上，聘请行业和企业专家联合制定人才培养方案，设计课程体系和教学环节。该专业还与三菱电机、通用电气、西门子、博士力士乐等公司合作，建成了23个形式多样的工程实训中心，并与企业工程师共同编写适合工程教育的新教材。借助这些校企合作平台，自动化专业开展了项目教学训练和CDIO人才培养模式的探索。

机械专业根据卓越工程师培养的特点，结合合作企业的生产实际制定人才培养方案，增加企业亟须的专业知识和技能培训，聘请企业专家给学生讲课，帮助学生了解现代企业的生产情况，掌握企业实习所需的预备知识。合作企业通过对卓越班设立奖学金等方式，关注学生的学习和成长，同时增加学生对企业的归属感。此外，企业和学校联合制定了针对每位学生的个性化企业学习计划表，开展学生毕业设计选题、指导和答辩工作。

（四）考核与评价体系

CDIO教育模式和“卓越计划”的实施过程是带反馈的闭环控制系统的动态调节过程[6]，其反馈通过考核与评价体系实现。理论课程的考核一般由出勤、课堂表现、作业、考试成绩等构成，实践课程的考核则着重实际动手能力和解决问题能力的考察。

自动化专业一级项目的考核由五部分构成，分别是构思、设计、实现、运行四个环节的成绩以及答辩成绩。前四个成绩由各阶段指导教师负责，考察和监督学生在各环节的学习情况。答辩成绩由企业专家、学校专家、院系领导组成的答辩组负责，对项目的完成情况和教师指导情况进行总结和反馈。

卓越工程师企业培养阶段采用双导师制，由企业工程师和学校教师共同指导，因此考核过程也由双方共同完成。毕业设计答辩过程由企业专家和学校专家组成答辩小组，结合学校标准和企业要求考查学生毕业设计的完成情况。

三、结论

本文以自动化专业和机械专业人才培养为例比较了CDIO工程教育模式和“卓越计划”在人才培养方案、课程体系、校企合作、考核与评价四个方面的实施情况。通过比较和分析可以看出，CDIO工程教育模式的实践教学环节特色鲜明且卓有成效，工程教育环境对于学生巩固基础知识、掌握多学科之间的联系、培养工程意识和工程实践能力有明显作用。而“卓越计划”实施过程中，行业企业参与程度相对更高，学生对行业和企业了解更深入，所掌握知识和技能更贴近工业现场，所培养的人才更具有针对性。

综上所述，CDIO工程教育模式作为一种工程教育改革的工具，可以借鉴并应用于卓越工程师人才培养的实践教学体系。结合CDIO“做中学”与“基于项目教学”的理念，可以将“卓越计划”学校学习阶段的实践环节设计成若干二级和三级项目，强化知识点之间的联系。在企业学习阶段的第一学期中增设1个一级项目，培养学生的综合实践能力和创新能力。卓越工程师培养中引入CDIO理念，能够使学生直接面对工业现场，在真实的工程环境中进行学习和训练，又避免了企业学习中知识系统性和完整性的缺失。总之，高等工程教育的发展和改革需要兼容并包，取长补短，不断地进行探索和实践。

参考文献：

[1]吴帅.经济新常态下的人才工作新思路[N].中国组织人

事报，2015-06-01.

[2]顾佩华，包能胜，康全礼等.CDIO在中国：上[J].高等工

程教育，2012，（3）.

[3]林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案研究

[J].清华大学教育研究，2011，（2）.

[4]林健.高校“卓越工程师教育培养计划”实施进展评价

（2010—2012）：上[J].高等工程教育研究，2013，（4）.

[5]郁汉琪，解乃军，吴京秋等.项目教学训练体系构建下的

工程教育培养模式探索与实践[J].南京工程学院学报：

社会科学版，2015，（3）.

[6]刘建东，戴波，纪文刚.“卓越计划”的宏观模型及评价体

系构建[J].高等工程教育研究，2012，（5）.