基于OBE-CDIO的新一代信息技术人才培养模式研究

胡章胜

（合肥信息技术职业学院信息工程系 安徽·合肥 230601）

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》指出，迎接数字时代，激活数据要素潜能，推进网络强国建设，加快建设数字经济、数字社会、数字政府，以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革[1]。以5G、工业互联网、大数据、人工智能等为代表的新一代信息技术，加速渗透到经济和社会生活的各个领域，在推动经济社会发展、促进国家治理体系和治理能力现代化、满足人民日益增长的美好生活需要方面发挥着重要的作用，已经成为生产生活必不可少的要素。

当前，我国在全球新一代信息技术领域已经占据一席之地，产业规模体量全球领先，利用信息技术改造传统经济、培育壮大数字经济新动能的空间仍然很大，新一代信息技术发展应加快由大到强的转变[2]。技术进步和产业发展引发对复合型人才的大量需求，随着新一代信息技术与经济社会发展加速深度融合，新技术、新产品、新业态、新模式不断涌现，复合型人才供不应求。高职院校是复合型人才培养和供给的主体，承担着复合型人才培养的重担[3]。如何培养适应新一代信息技术产业可持续发展亟需的复合型技术技能人才，对高职院校来说既重要又迫切。

一、新一代信息技术复合型人才的关键能力分析

复合型人才指具有两个或两个以上专业或学科领域的基本知识和基本能力的人才。以新一代信息技术为代表的新一轮科技革命和产业变革将深刻改变世界发展格局，带来“百年未有之大变局”。新一代信息技术具有数字化、网络化、智能化、注重融合、强调安全和绿色等特点。在新一代信息技术与实体经济加速融合的背景下，以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济呼唤新型人才，要求复合型人才应具备自主学习能力、工程实践能力、融合创新能力和绿色发展能力。

（一）自主学习能力

自主学习能力是以学习者为主体，通过学习、分析、探索、实践、创造等方式使自己在知识与技能、情感与价值等方面得到持续改善和升华的能力。进入21世纪以来，学科交叉融合加速，新兴学科不断涌现，前沿领域不断延伸。在全球新的趋势背景下，新一代信息技术作为世界各国竞争发展的重点领域，具有知识技术密集、创新活跃、渗透性强等特点，对经济、科技和社会发展具有重要的引领带动作用。5G、工业互联网、大数据、物联网、人工智能等技术正沿着纵深化、融合化方向加快迭代演进，这就要求新一代信息技术复合型人才具有必备的专业基础知识和自主学习能力，以便更好地适应社会快速变化和个体全面发展需要，实现自身的可持续发展。

（二）工程实践能力

工程实践能力是能够运用工程思维，将所学知识应用于设计、制造、试验、运行、管理或其他工程实践环节，解决现实工程问题的能力。新一代信息技术产业是技术驱动型产业，具备颠覆传统制造模式、生产组织方式和产业形态及深度赋能实体经济等特征，具有突出的实践性和应用性。新一代信息技术本身的特性及其应用的广度和深度，使其具有强烈的“工程化”特性。这就对新一代信息技术复合型人才应具备的完成工程活动所需的工程职业道德、工程思维能力、工程实践能力、团队协作与沟通能力、对企业和社会环境的理解与适应能力等都提出了更高的要求。

（三）融合创新能力

融合创新能力是将不同领域的知识和技术融会贯通，在技术和各种实践活动中不断提供新思想、新理论、新方法和新发明的能力。当前，大量以交叉学科为背景的新兴产业群不断涌现，新一代信息技术正处于融合集成式创新与颠覆式创新的时代，不仅仅是集成电路、通信网络、数据挖掘等技术的纵向升级，更主要的是与工业、农业、金融业、服务业等主要产业的全面融合，催生了一系列新技术、新产业、新业态和新模式，从产业模式、运营模式，到消费结构和思维方式，快速地改变着世界，成为重塑经济创新体系和激发产业创新活力的驱动力量。创新是经济发展的持续动力，融合是产业发展的必然趋势，这就要求新一代信息技术复合型人才应具备创新意识和融合创新能力。

（四）绿色发展能力

绿色发展能力是具备绿色发展理念，在社会实践中支持并促进可持续的经济、社会与生态环境协调发展的能力。科技创新是推动人类文明进步的重要动力，生态文明离不开科技创新，绿色发展需要广泛领域的科技支撑。按照绿色、循环、低碳的要求，利用大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术对传统产业进行工艺提升、流程再造、管理优化，降低生产与营销的经济和生态成本，促进生产、制造、管理、服务方式绿色化，将有效提高经济发展质量和效益，促进传统产业转型升级和战略性新兴产业高质量发展，实现绿色、可持续发展。随着全球生态环境问题的日益突出，全球化的“低碳革命”正在蓬勃兴起，新一代信息技术复合型人才应具备绿色发展意识和实践能力，助力国家实现“碳达峰、碳中和”的目标。

二、新一代信息技术人才培养面临的问题与挑战

以新一代信息技术为代表的新一轮科技革命和产业变革方兴未艾，技术创新和产业发展不断取得突破，对复合型人才培养提出了新的要求和挑战。高职院校作为复合型技术技能人才培养的主体，在新一代信息技术人才培养模式方面仍存在一些亟待解决的问题，供给的人才数量、结构、质量尚不能有效满足产业转型升级和高质量发展需求。

（一）专业课程体系结构有待整合优化，职业持续发展需求供给不充分

新一代信息技术领域专业发展具有学科交叉、知识融合、技术集成等特征，职业教育应面向社会需求、面向未来发展，注重提升学生的综合素养和自主学习能力，为终身学习、可持续发展奠定基础。但目前一些高职院校的新一代信息技术相关专业课程体系设置，尚不能有效支撑社会需求和可持续发展的需求，主要体现在三个方面：第一，对接产业不紧密。缺乏对新一代信息技术行业需求的科学论证和中长期预测，导致人才培养目标缺乏准确定位，从而在课程设置、教学内容设置方面缺乏前瞻性，滞后于产业结构调整和人才需求变化。第二，专业方向相对较窄。课程体系相对局限于特定学科范围之内，专业口径划分过于细化，重显性课程、轻隐性课程，就业岗位群范围相对偏窄，难以满足学生的职业迁移和个性发展需求。第三，课程缺乏有效整合。课程体系缺乏系统性、整体性，课程设置存在碎片化、拼盘式倾向，课程与课程之间关联性、连贯性不强，容易导致浅尝辄止、学而不精，与复合型人才培养目标不适应。

（二）校企协同育人机制运行不畅，工程实践能力对接需求不紧密

校企合作、产教融合是提高学生工程实践能力的重要途径，但目前校企之间仍存在合作层次不深入、合作成效不明显的现象，新一代信息技术相关专业毕业生的工程思维能力和工程实践能力尚不能有效适应岗位需求。第一，校企合作长效机制有待完善。新一代信息技术产业更新快、产品迭代周期短、创新活跃度高，加之校企合作政策法规不健全、激励政策措施不充分、企业参与意愿不足、产学研用机制亟待完善等因素，制约着校企协同育人的实际效果。第二，工程思维能力培养欠缺。在专业课程教学过程中，习惯按照学科逻辑传授专业知识和指导技能训练，融入来自企业实际的工程知识和实际案例较少，忽视了对学生工程思维能力的培养。第三，工程实践能力训练不足。在实践教学体系设计方面，强调针对单个知识点的演示型、验证型和基本训练型实训项目，缺乏来自企业工程实际产品或系统生命周期的综合性、生产性实训项目，且实训内容更新不及时，加之教师工程实践能力不足，影响了学生工程实践能力的提高。

（三）创新创业教育模式相对单一，融合创新能力提升效果不理想

实施创新创业教育是培养学生创新意识和融合创新能力的重要途径。近年来，高职院校积极推进创新创业教育，但教育模式相对单一，制约着对学生创新意识和融合创新能力的培养。第一，创新创业教育与专业教育融合度不高。创新创业教育体系相对独立，形式不够丰富，未有效融入专业教育过程中，影响了创新创业教育的效果。第二，创新意识培养欠缺。在专业课程教学过程中，发现式、探究式等教学方法运用不充分，不利于激发学生的创新意识和创新思维，影响学生发现问题、分析问题和解决问题能力的提升。第三，融合创新能力培养不足。重视创新创业知识的教育，忽视融合创新实践能力的培养，在指导和训练学生通过整合所学的专业知识和实践能力，运用创新思维解决生产生活中相关领域的实际问题方面还有差距。

（四）绿色理念融入培养过程不足，绿色发展能力有待加强

由于我国经济绿色转型和绿色产业发展起步较晚，绿色教育尚处于探索阶段，新一代信息技术复合型人才绿色发展能力还不能适应社会发展需求。第一，绿色发展理念认识不足。对复合型技术技能人才应成为绿色发展践行者的现实需求认识不充分，绿色发展理念尚未融入到人才培养过程，课程体系、教学活动设计等对绿色发展能力培养的支撑不足。第二，绿色发展课程开发欠缺。针对绿色课程和课程中蕴含的绿色元素开发欠缺，未将绿色意识和绿色技能有效融入到课程建设中，绿色发展能力培养在课程教学目标和实际教学过程中体现不充分。第三，绿色发展能力培养不足。目前，绿色发展能力培养尚处于探索阶段，缺乏统一的标准和规范，还没有系统性地纳入人才培养过程中，与生产、建设、管理和服务一线对绿色技能的需求还有差距。

三、OBE-CDIO教育模式概述

针对新一代信息技术产业发展对复合型人才的关键能力要求以及人才培养面临的问题与挑战，高职院校应主动适应需求，加快推进人才培养模式改革与创新。

（一）OBE

OBE是成果导向教育（Outcome-Based Education）的简称，亦称能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育，是一种基于学习成果或结果的教育理念，于1981年由Spady等人提出后，很快得到了人们的重视与认可，并成为美国、英国、加拿大等国家教育改革的主流理念[4]。《华盛顿协议》《悉尼协议》《都柏林协议》等国际工程教育与工程师互认系列协议均将OBE理念作为核心理念，并贯穿于教育认证标准的始终。OBE理念包含成果导向、以学生为中心、持续改进三个核心要素，围绕目标、需求、过程、评价、改进五个关键问题，强调教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最终所取得的学习成果（Learning Outcomes），重点聚焦学生受教育后获得什么能力和能够做什么。

（二）CDIO

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。从2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学经过四年的合作探索研究，创立了CDIO工程教育理念，它继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念，系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的标准，代表了国际工程教育的发展方向。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），以真实世界的产品和系统从研发到运行的生命周期为载体，让学生主动地、实践地、课程之间有机联系地进行学习[5]，获取工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力。

（三）OBE-CDIO

近年来，我国部分高校相继开展了OBE教育理念和CDIO工程教育模式的学习研究，实施了各具特色的人才培养模式改革。汕头大学于2005年率先引入CDIO工程教育模式，探索开展OBE-CDIO工程教育改革，设计并实践发展出EIP-CDIO人才培养模式，明确了具有完整合理的知识结构、工程设计能力，有社会和职业道德意识的创新型工程人才的培养目标[6]。云南大学国家示范性软件学院于2008年提出并实施SE-CDIO工程教育模式，结合软件工程人才培养的特点，以软件生命周期为载体，让学生学习体验“理论－技术－生产－应用”的全过程[7]。大连东软信息学院在借鉴CDIO能力培养大纲的基础上，构建了TOPCARES-CDIO能力指标体系，提出并实施TOPCARES-CDIO应用型人才培养模式[8]。OBE以预期学习结果为中心来组织、实施和评价教育，侧重于解决“做什么”的问题，即毕业生应具备的知识、能力和素质；CDIO以预期学习成果集合（CDIO大纲所涵盖的能力指标）来驱动课程内容、教学方法、教学评价等设计，侧重于解决“怎么做”的问题，即如何使学生具备这些知识、能力和素质。OBE-CDIO教育模式与现代职业教育理念高度契合，将其运用于新一代信息技术人才培养模式改革与创新具有现实意义。

四、基于OBE-CDIO的新一代信息技术人才培养模式构建

构建基于OBE-CDIO的新一代信息技术人才培养模式（如图1所示），应以内外需求为依据确定专业培养目标和毕业要求，以能力为本位设计一体化课程计划，以目标为导向构建学习环境和教学资源，以学生为中心设计与实施教学活动，以改进为目的优化多维度评价机制，以学习成果为导向持续提升人才培养有效性，注重学生工匠精神和精益求精习惯的养成，培养学生的工程实践能力、融合创新能力、绿色发展能力和自主学习能力。

图1 基于OBE-CDIO的新一代信息技术人才培养模式

（一）以需求为依据，确定培养目标和标准

培养目标是构建专业知识、素质和能力结构，设计课程体系和开展教学活动的基本依据，是对专业预期学习成果的具体描述。内外需求是确定专业培养目标的主要依据。制定新一代信息技术相关专业人才培养目标，既要考虑以国家、社会、新一代信息技术产业、用人单位等为主体的外部需求，还要考虑学校的办学定位、专业的使命与愿景、学生个性化学习需要等内部需求，同时要实现当前需求与长远需求、内部需求与外部需求的协调统一。

毕业要求是对学生毕业时所具有的知识、能力和素质的具体描述，应与培养目标相对应，主要包括基础知识和专业知识、职业素质和职业能力、人际能力、在未来岗位上的表现能力等方面的内容，同时应明确毕业生需具备的核心能力。根据新一代信息技术产业发展需求和特点，毕业生应具备的核心能力包括自主学习能力、工程实践能力、融合创新能力和绿色发展能力。

培养标准是对毕业要求的细化，是结合利益相关者的要求和行业职业标准对人才培养目标的进一步分解，将学习结果量化成学生要达到的水平及应具备的程度，为课程体系和课程内容设计提供具体要求。借鉴CDIO培养大纲，新一代信息技术相关专业培养标准可以包括以下方面：新一代信息技术知识和推理能力；个人能力、职业能力和态度；人际交往能力（团队工作和交流）；在企业和社会环境下构思、设计、实现、运行系统方面的能力。

（二）以能力为本位，构建一体化课程计划

毕业要求是构建课程体系的依据，课程体系支撑毕业要求的达成。传统学科型课程体系设计侧重于知识结构，强调知识的完整性和系统性，对企业生产实际岗位需求以及学生的学习基础、兴趣、接受能力等关注不足。构建一体化的新一代信息技术课程体系，应以职业标准、行业标准、岗位需求和学生学习需求为依据，对照毕业要求和培养标准，以关键能力为本位，基于典型工作任务和工作过程设置课程，处理好同一层次课程、不同层次课程、显性课程与隐性课程之间的联系与衔接，形成合理的课程之间逻辑架构以及课程与毕业要求矩阵，让学生在学习相互支持的各种专业知识的过程中，获得基本个人能力、人际交互能力以及产品、过程和系统构建能力，实现知识、能力和素质协调发展。

具体来说，新一代信息技术课程体系主要包括以下四个方面：第一，与专业毕业要求相适应的公共基础课程，如思政课程、数学课程、自然科学类课程。第二，符合专业毕业要求的新一代信息技术工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程。其中，工程基础类课程和专业基础类课程应能体现数学和自然科学在本专业应用能力的培养，专业类课程应能体现系统设计和实践能力的培养。第三，工程实践和毕业设计（论文）课程，通过校企合作、产教融合，开展实训、实习，培养学生的工程实践能力和融合创新能力；毕业设计（论文）选题紧密结合本专业的工程实际问题，培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。第四，人文社会科学类通识教育课程，使学生在从事工程设计时能够考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素，培养学生的绿色发展能力和职业素养。

（三）以目标为导向，构建学习环境与资源

学习环境和学习资源是达成学习目标的支持条件。学生基本个人能力、人际交互能力以及产品、过程和系统构建能力的培养，需要具有教学能力和工程实践能力的“双师型”专业教师进行指导，在真实或仿真的工程实践环境中得到训练，提供线上线下相结合的课程资源满足自主学习需求。第一，建设校企融合的“双师型”师资队伍。通过创新校企互聘互用、双向流动机制，选派教师到新一代信息技术相关企业学习锻炼，使其了解企业生产、经营、管理等岗位的需求，熟悉生产过程和工作流程，参与企业实际工程项目或研发项目，提升工程实践能力；聘用新一代信息技术行业企业专家到校兼职，加强对兼职教师教学能力提升培训。第二，构建工学融合的工程实践环境。建立以工程认知训练、工程技能训练、工程综合训练、创新创业训练为一体的新一代信息技术实践教学体系，对传统的以单项技能训练为主的实践环境进行升级，创设真实或仿真的企业工作环境，为学生提供体验实际工作过程的实践条件，支持简单及复杂的个人或小组项目进行构思、设计、实施、运行的全过程；通过校企合作平台，让学生提前适应企业实际生产环境，在实训实习过程中得到全面检验和提高，实现学习与就业的有效衔接。第三，建构线上线下融合的学习资源。利用现代信息技术以及新型教学理念和教育手段，开发数字化学习资源，构建数字化学习环境，提供学习支持服务，满足不同层次学生的个性化自主学习需求，鼓励教师开展线上与线下相结合的混合式教学。

（四）以学生为中心，优化教学设计与实施

教学目标是教学活动实施的方向和预期达成的结果，聚焦学生受教育后获得什么能力和能够做什么。设计与实施教学活动应以学生为中心、以学习成果为导向，围绕教学内容、教学策略、学习方式、评价方式等方面进行改革优化。第一，优选教学内容。将培养标准落实到具体课程标准中，明确课程的教学内容对达到毕业要求的支撑，以新一代信息技术相关行业标准和职业标准为依据，以岗位关键能力培养为目标，以企业真实项目为载体，根据典型工作任务和工作过程设计课程内容，实现课程内容与职业标准对接。第二，运用探究式教学方法。以解决实际问题为出发点，设计贯穿课程核心知识点的个人或小组项目，由浅到深、由具体到抽象、由简单到复杂，按照构思、设计、实现、运作四个环节循序渐进组织教学，综合运用问题教学、主题教学、项目教学、案例教学等方法，融“教、学、做”为一体，实现教学过程与生产过程对接，激发学生的学习兴趣，引导学生积极思考、乐于实践。第三，引导学生自主学习。通过在教学过程中突出学生的中心地位，运用探究式教学方法，给予学生自主探索的空间和时间，鼓励学生主动学习、探究学习和合作学习，引导学生利用数字化学习资源进行泛在学习，提升学生自主学习能力。第四，实施多样化评价方式。采用测验、问卷、项目、作业、报告等多样化评价方法，对课程学习成果进行形成性评估和总结性评估，考查学生通过课程学习所获得的知识、能力和素质水平，检查其学习结果是否达到课程教学预期目标，为持续改进教学提供参考。

（五）以改进为目的，完善多维度评价机制

第一，改革内部评价机制。在课程层面，实施教学过程质量监控，建立与毕业要求相对应的课程标准和主要教学环节质量标准，定期开展面向产出的课程评估，聚焦课程内容、教学方式、考核方式、考核结果等要素，分析课程目标的达成情况，为持续改进课程教学提供依据；在专业层面，实施毕业要求达成情况评价，建立与毕业要求相对应的专业标准，定期开展面向产出的专业评估，聚焦培养目标、课程体系、教学条件、教学活动、学生发展等要素，分析专业目标的达成情况、教师和教学资源对人才培养的保障度、教学质量保障体系运行的有效度，为持续改进人才培养相关环节提供依据。第二，优化外部评价机制。通过对用人单位和毕业生的持续跟踪调查和结果反馈，了解毕业生在毕业时和毕业后5年左右在社会与专业领域所取得的成绩，掌握毕业生工作适应能力、就业竞争能力、职业发展情况等，分析人才培养效果对培养目标的达成度、培养目标与社会需求的适应度、学生和用人单位的满意度，为持续改进培养目标、毕业要求和教学活动提供依据；通过引入第三方评价，增强评价的专业性、独立性和客观性，及时掌握行业需求、企业诉求、产业要求，客观地反映学校人才培养质量，促进学校改革与创新人才培养模式，培养更加契合社会需求的新一代信息技术复合型技术技能人才。