基于CDIO理念的应用型新工科人才培养模式改革与研究

□安 达 张建光 魏连秋 冯俊丽

CDIO倡导“基于项目的教育和学习”，将学生作为教学的主体，而不是以教师为主；CDIO提倡以工程项目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，以此来培养学生的工程能力、运用知识分析和解决问题的能力、终生学习的能力以及团队协作的能力。教师如何转变角色，为学生提供如演讲、汇报、辩论、角色表演等实践的机会，使他们成为听觉和视觉发出者，而不只是接受者。本文以计算机科学与技术为案例，对现有的教学理念进行修正。

一、CDIO的特点

在知识全球化背景下，CDIO教育理念具有应用的可行性和必要性。总的来看，CDIO教育理念应用于工程教育教学各个环节中，体现了一定的普适性和先进性，目标在于为社会输送具有国际竞争力人才的重要途径。第一，CDIO模式是从宏观视角，实现对人才的培养，打破了学科之间的壁垒，CDIO理念对各专业都适用。因此，工程教育以生物学、艺术文化、社会进步、市场发展、人文历史等学科也可以紧密结合。以计算机科学与技术为例，可以充分结合人的心理特征以及生理特征进行设计，提高了人机配合的效率，提高了计算机技术应用的可靠性和安全性。第二，CDIO模式广泛，应用于教育教学的方方面面，其中，CDIO模式中涉及到对工程师社会责任的界定，有助于工程师在社会中更好地履行责任与义务。总之，CDIO模式下所培养的人才并非局限于某一领域的技术人才，而在于培养集素质、能力、知识于一体的博学多才的创新者和创造者，在社会中积极履行自身责任与义务的社会文明缔造者。

二、应用型新工科人才概念的界定

目前，学术界尚未对应用型新工科人才概念的界定达成统一的共识。通常情况下，对应用型新工科人才概念的界定以技术应用型、创新应用型和知识应用型三个层次为主。把那些具备扎实理论知识，拥有良好人格和品质以及较强的创新能力、技术应用能力和知识应用能力的人才统称为应用型新工科人才。应用型新工科人才在学习和实践中展示了特殊的优势，形成了独特的能力。具体来讲，应用型工科人才的能力可分为以下几种。

(一)表达能力。表达能力包括口头表达能力和书面表达能力两种，用于表达自己的感情、想法。与书面表达能力相比，口头表达能力侧重于语言的条理性和逻辑性，以及措辞的灵活多变和艺术美感。

(二)适应能力。这是一种根据外界环境的变化而及时作出反应的一种能力，包括自我调节、信息识别、随机应变。伴随社会发展日新月异，社会环境越来越复杂，良好的适应能力是应用型新工科人才必不可少的能力。

(三)应用能力。应用能力是应用型工科人才需要具备的核心能力，具体包括实际操作能力、技术转化能力和实践能力。

(四)管理能力。具体来讲，管理能力包括人际交往能力、执行能力、决策能力、组织管理。管理能力在团队发展中发挥着至关重要的作用，影响了一个人的执行能力和决策能力。当前，团队共同发展要比一个人单打独斗效率高很多，也会具有更强的影响力和竞争力。因此，管理能力在团队工作开展中的作用不容小视。

(五)智慧能力。只有具备了智慧能力应用型新工科人才，才会在工作实践中发现问题以及解决问题。具体来讲，智慧能力包括想象力、思维能力、学习能力、观察能力、推理能力、自信等。

三、应用型新工科人才培养模式中存在的问题

(一)与应用型新工科人才培养要求尚存在较大的差距。从培养目标来看，对应用型工科人才培养缺乏具体的要求，而这是与所要求培养的高素质应用型人才存在着较大差距的。同时，从课程体系来看，缺乏实践应用意识相关的内容，以至于教师对学生应用能力的培养并不积极，缺乏学生应用能力培养的相关方法和技能。另外，从培养评价方面看，尚未制定相关的评价标准，来对学生的应用能力进行客观的评价。

(二)对人才应用能力的培养缺乏可操作的指标。目前，对于学生是否真正达到了应用型人才培养的目标，还缺乏一个严密的指标体系，以至于对学生动手能力和应用能力的检测还不全面、不科学。当前，仅采用期末考核来进行检测，忽略了对学生平时表现的考量。由此可见，这种只注重成果而忽略过程的检测方式存在一定的片面性，与此同时，考核方式单一，以考试作为评价的指挥棒，以分数论英雄，难免阻碍了学生实践应用能力，在某些时候学生甚至会放弃个性和人格，走入为了考试而考试的误区。

(三)对学生的评价不科学，应用型新工科人才培养偏离了方向。目前，我国教育事业的目标是促进学生的德、智、体、美全面发展，依据该教育发展的目标来提高学生评价的客观性、公正性具有至关重要的作用。然而，在如今的教育教学实践中，还存在着学生评价目标简单化的问题，缺乏对学生评价目标的限定。同时，学生的评价功能缺失。如今，学生评价中促进学生的全面健康发展功能越来越淡化，而学生竞争现象则越来越激烈。另外，学生评价模式僵硬化。伴随时代发展日新月异，对学生的评价也应该与时俱进，随着时间和空间的改变而改变。学生评价模式却僵硬化、模式化，这可以从课程教学实践中体现出来。

总之，与应用型新工科人才培养要求尚存在较大的差距，对人才应用能力的培养缺乏可操作的指标以及对学生的评价不科学是应用型新工科人才培养模式中存在的主要问题，需要引起相关领域人士足够的重视。

四、基于CDIO理念下的应用型新工科人才培养模式的改革研究

(一)创新课程体系。一个好的课程体系，对于培养学生的对合作能力、发现问题和解决问题的能力、自我认知、自我提升能力以及树立良好的职业道德等诸多方面都起到有效的促进作用。CDIO理念下课程体系的构建注重课程内容的动态性和实践环节，以项目为导向来对核心课程进行完善，邀请学生参与的课程设置中，明确课程体系构建的目标，并把工作项目的实施贯穿于课程体系建设的始终。

(二)创新教学模式。

1.综合性。以学生为主体，充分彰显学生在学习过程中的主导作用，秉持着“授人以渔”的思想，教师在教学活动开展中扮演引导和参与者的角色，不单单是完成对知识的传授，还要注重对学习方法的引导以及学习兴趣的培养。常言道，“兴趣是最好的老师”，在兴趣的引领下，培养学生的自主探究能力，全面激发学习的热情，才会获得事半功倍的学习效果。具体来讲，让学生走上讲台，开展研讨会，教师与学生加强沟通和互动，提出问题并解决问题，都是锻炼学生实践能力的有效途径。

2.主动学习。教学模式的设计遵循基本规律，在培养学生的应用能力、实践能力的过程中，把实际工作与学习的课程匹配起来。以行动为导向的教学模式主要包括工学交替模式、任务驱动模式、项目导向模式和课堂与实习地点一体化模式。在必要的情况下，还可以把几种教学模式相结合，提高教育的针对性。

(三)创新教学方法。基于CDIO理念下的应用型新工科人才培养模式采用的教学方法，包括案例教学法、启发引导教学法、角色扮演教学法。

1.案例教学法。通过搜集企业实际生产典型案例，基于案例做成教学课件，有助于解决实际的问题以及培养创新的思维。

2.启发引导教学法。以教师讲授、点评、指导、测试等手段为基础，启发学生发现问题，并利用教学内容中的相关知识去解决问题，有助于培养学生的自我学习能力。

3.角色扮演教学法。在课堂教学中，围绕着学生的职业素质和职业能力培养，把全班同学分成5～6个小组，每个小组分别设学生担任不同的角色，负责不同的项目。在这样真实的情境下，对学生进行企业文化的熏陶，进而完成由学生向员工的过渡。

4.利用现代多媒体技术。当前，相关的现代多媒体教学技术包括视频模拟教学、多媒体课件教学、网络课程资源运用等。每一种教学技术都基于互联网技术，激发学生的学习兴趣，让工作流程更加直观、更加具体，提高了学生学习的效率。同时，现代多媒体技术为教学提供了更丰富的课程资源，突破了学习时间和学习空间的界限，学生可以全天候在线学习。

总之，创新课程体系，创新教学模式，创新教学方法以及利用现代多媒体技术是基于CDIO理念下的应用型新工科人才培养模式改革的主要措施，还需要相关专家学者在今后从更多的层面进行分析与研究。

五、结语

综上所述，应用型新工科人才培养中依然存在着诸多方面的问题。例如，与应用型新工科人才培养要求尚存在较大的差距，对人才应用能力的培养缺乏可操作的指标，对学生评价不科学，应用型新工科人才培养偏离了方向。在今后，还需要从课程体系建设，教学方法创新，利用现代多媒体技术以及软硬件环境建设等方面，加强对CDIO理念下的应用型新工科人才培养模式的进一步分析与研究。