基于TOPCARES-CDIO的交通机械类工程创新复合型人才培养研究

罗家元 曹源文

摘 要 TOPCARES-CDIO理念是基于欧美CDIO教育理念并结合中国教育实践而产生的改进型教育理念。本文通过对TOPCARES-CDIO理念人才培养内涵的分析，从专业培养目标、专业课程体系和教学质量评估三个方面探讨该教育理念在交通机械类工程创新复合型人才培养过程中的应用。

关键词 TOPCARES-CDIO 工程教育 人才培养

中图分类号：G642文献标识码：A

根据国家教育事业发展“十三五”规划提出“以加快转变经济发展方式为主线，推进经济结构战略性调整、建立现代产业体系”的要求，迫切需要调整高等人才培养结构，增加供给应用型、技能型和复合型人才。对人力资源的培养和需求不仅应注重知识应用能力，还应注重思想品质、职业道德、发明创新、交流沟通、团队协作等非业务方面的素质或能力，因为这些因素直接影响着工作的成效与质量。

1基于TOPCARES-CDIO理念的人才培养内涵

CDIO来源于Conceive（构思）、Design（设计）、Implement（实施）和Operate（运行）这4个英文词的首字母，它是基于欧美多年以来工程教育改革理念的继承和发展，指明了现代工程教育培养新一代工程师应当具备的职业素养和知识能力，要求以综合的培养方式使工程毕业生具备基础知识、个人能力、团队能力和系统能力等四个层面的能力。

中国的教育环境和学生个人特性都与欧美存在一定的差异，因此我们在借鉴欧美教育实践产物——CDIO理念时，应当在继承发扬的同时将其本土化甚至本校化。其中，TOPCARES-CDIO理念是一个极佳的中国本土化改进型教育理念，该理念从“T——技术知识与推理能力”、“O——开放式思维与创新”、“P——个人专业能力”、“C——交流与团队”、“A——态度与习惯”、“R——责任感”、“E——价值观”和“S——社会贡献”等8各方面建立能力指标体系。

TOPCARES-CDIO理念的达成必须将通识教育中非智力因素方面的素养（思想品质、交流沟通、学习动机、职业道德等）都有序而系统的融入培养模式中，与技术知识掌握、工程能力培养、解决工程实际问题有机结合到一起。因此，结合学校交通特色机械工程专业的具体情况，以突出交通特色的机械工程创新能力培养为目标，将问题研究型学习模式与交通机械类专业的工程创新实施策略有机融合，在培养目标、课程体系、评价体系等具体实施环节进行改革，构建TOPCARES-CDIO理念的交通机械类工程创新复合型人才培养体系。

2基于TOPCARES-CDIO理念的专业培养目标

基于TOPCARES-CDIO理念，贯彻“做中学”、“基于项目的教育和学习”、“知行合一”和“教学做合一”等思想，使培养出来的学生不只是具有某一领域专业理论知识，而是在知识、能力和素质三位一体化全面发展的高素质高技能的创新者。

展开系统的调研、分析、诊断，结合，充分结合学校特色及社会和机械行业的人才需求，在透彻分析现行培养方案的基础上，结合学校平台的师资水平、仪器设备及科研项目状况，基于TOPCARES-CDIO理念，优化通识教育——专业理论——实习实训——实践创新的四级培养目标，将专业培养目标划分为“专业素养、交流沟通、学习发展和专业能力”四个层面，重点分析各个理论教学、实践教学环节的内容和培养目标及能力要求，重点关注各个环节中的互补和衔接，逐步凝练细化人才培养目标。

3基于TOPCARES-CDIO理念的专业课程体系

一般而言，传统课程体系是按照科学知识本身的内容及学习掌握知识的先后逻辑关系来设计并搭建而成，主要焦点均汇集于科学知识的完整性和系统性，没有关注学习者的兴趣爱好的差异，极少考虑学习者的接受掌握知识能力的差别，更忽略了社会实践和工程实际需求的变换。基于TOPCARES-CDIO理念的课程体系则要做到使给学生掌握具备一种综合素养，不仅让学生掌握相互交叉的多种专业科学知识等内容，而且有具体的规划能让学生在学习过程中同时获取学习动机、学习态度、学习习惯、工程应用以及终身学习等相关内容的培养和锻炼。

在TOPCARES-CDIO教育教学的实施过程中，结合专业培养目标与培养基础，首先细化专业培养目标并建立专业培养目标分量，搭建培养目标分量与课程体系教学要求的映射矩阵，围绕“专业素养、交流沟通、学习发展和专业能力”四个层面的专业培养目标，将课程体系教学要求细化为12个指标点：工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理以及终身学习。

再建立每门课程对课程体系教学要求的支撑图谱，最后在每门课程的教学大纲中规划体现该课程知识单元与课程体系教学要求分量的映射关系，从而形成系统化的课程体系。要做到每门课程甚至每个知识单元都有明确而具体的教学培养目的，并分析评估各门课程对各专业培养目标分量的贡献度，重新设计教学进度安排的次序和结构。

在TOPCARES-CDIO课程体系设计中，必须沿着精心规划的构思、设计、实施、运行（CDIO）项目的路径，培养学生具备应用机械工程知识开展产品设计、研发、制造、维护和运行管理的能力以及不断学习、终身学习的能力和动力。

4基于TOPCARES-CDIO理念的教学质量评估

课程体系教学要求指标点的达成主要通过各课程教学环节来实现。根据课程体系教学要求指标点确定支撑课程，根据专业培养目标和特色确定每门课程的客观权重值。通过多种学习成果相关评估数据对课程体系教学要求指标点进行考核，包括考试、测验、作业、实验（实习、设计）报告、读书报告、论文、学生表现评价数据等。

对于技术性指标点，如工程知识、问题分析、设计/开发解决方法等，根据各门课程的考核成绩进行分析，定量评价课程支撑毕业要求指标点的达成度;而对于非技术性指标点，如沟通、职业规范、个人与团队、终生学习等指标，难以通过课程考试成绩客观全面反应上述指标点达成情况的部分，采用定性分级量化评价方法完成数据采集。數据采样的方式根据样本规模大小可采用全覆盖或随机抽样方式进行，实现评价数据来源和评价结果覆盖本专业全部学生。

通过上述措施，建立评估形式多样化、评估内容一体化、评估结果全程化的教学质量评估模式，从而形成与TOPCARES-CDIO人才培养模式相适应的教学评估方式，有效保证学生TOPCARES-CDIO能力的提高。

参考文献

[1] （美）克劳雷等.重新认识工程教育——国际CDIO培养模式与方法[M].顾佩华等译.高等教育出版社，2009

[2] 温涛.探讨构建一体化TOPCARES-CDIO人才培养模式[J].中国高等教育，2011（07）.