基于CDIO教育理念的地方高校工科專業(yè)實踐教學體系改革研究與實踐

李振武

[摘 要]從國家政策和國內外研究現(xiàn)狀出發(fā)，闡述地方高校工科專業(yè)實踐教學體系改革的指導思想和工作思路，指出目前地方高校在實踐教學和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中存在的問題及解決措施，提出構建工科專業(yè)實踐教學體系和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系的實施方案，這對工科專業(yè)實踐教學體系和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的開展具有一定的指導意義。

[關鍵詞]地方高校；CDIO教育理念；實踐教學；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）10-0049-04

實踐教學是整個教學工作的重要組成部分，其對于工科專業(yè)來說尤為重要。實踐教學體系改革應堅持立德樹人的根本任務，秉承社會主義核心價值觀，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育為切入點，依托省級教學研究平臺和校級重點教改課題，緊緊圍繞區(qū)域經濟發(fā)展、產業(yè)規(guī)劃和企業(yè)的實際需要，建立服務菏澤及周邊，具有地方特色與新興戰(zhàn)略產業(yè)相契合的實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)體系。應進一步優(yōu)化人才培養(yǎng)模式，探索構建以市場需求、職業(yè)需要為核心，以能力培養(yǎng)為主線，以實踐體系為主體的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)體系及課程內容體系。

一、改革背景及改革思路

（一）國家政策

中共中央和國務院頒布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》、《關于深化教育改革全面推進素質教育的決定》，國務院《關于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》（國辦發(fā)[2015]36號）、《教育部<關于全面提高高等教育質量的若干意見>（高教三十條）（高教〔2012〕4號）》等文件中都明確提出要堅持立德樹人的根本任務，重視大學生的創(chuàng)新精神、實踐能力和創(chuàng)業(yè)意識培養(yǎng)，深入推進教育教學改革和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，不斷提高教育教學質量，推動高水平大學建設，培養(yǎng)創(chuàng)新型應用型人才。這對當前應用型高校學科專業(yè)建設的內涵式發(fā)展、產教融合、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育既有強勁的推動作用，又有迫切的要求。

（二）國外高校能力培養(yǎng)理念[1]

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），它以產品研發(fā)到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程。在國外，創(chuàng)新教育、實踐教育、工程教育正成為大學的一種制度化理念。美國密歇根大學、麻省理工學院、英國的帝國理工學院等，在其大學理念和使命中都滲透著加強實踐教育的思想，并通過多種途徑提高學生的工程能力和創(chuàng)新能力。在這種制度化理念的框架下，應以培養(yǎng)“成品工程師”為目標，將工程實踐能力、創(chuàng)新精神培養(yǎng)的思想貫穿于人才培養(yǎng)的全過程。

（三）國內高校能力培養(yǎng)思路[2]

地方本科高校向應用型轉變，對高等教育改革產生了巨大的推動作用，這既是機遇又是挑戰(zhàn)。地方高校不僅要注重培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、課程體系、師資配置、畢業(yè)設計等各教學環(huán)節(jié)的頂層設計，而且更加強調“工程性”——知識、能力、素質協(xié)調發(fā)展，注重提高學生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和綜合實踐能力。探索通過合作辦學或者加強與行業(yè)企業(yè)的聯(lián)系，要求專業(yè)教師具備一定的工程經驗或參與一些工程課題，邀請企業(yè)工程人員做兼職教師，加強校企合作、產教融合，為學生提供實訓或工程實踐基地等，體現(xiàn)專業(yè)的“工程性”，從而為培養(yǎng)出的畢業(yè)生能達到從事工程師職業(yè)的學術要求和基本質量標準提供可靠保障。

（四）本項目改革指導思想及工作思路

根據菏澤學院“建設特色鮮明的高水平應用型大學”的辦學定位，遵循 “校地共建，資源共享，協(xié)同創(chuàng)新對接，政產學研用結合”的辦學理念，貫徹以“學生為主體，教師為主導，知識、能力和素質協(xié)調發(fā)展”的現(xiàn)代教育思想，按照學?！耙惑w兩翼、三經四緯”人才培養(yǎng)思路，縱向上按年級逐步深化對學生的能力培養(yǎng)，引領學生在認識、體驗、實踐的基礎上最終形成較強的實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。大學四年期間，一年級認識創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，二年級體驗創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，三年級實踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，四年級養(yǎng)成創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和較強的實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。橫向上按照“1234”實施。一個目標是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神與實踐能力。兩個核心：強化社會主義核心價值觀教育、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。三個層次：基礎實踐、專業(yè)實踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐。四項內容：課程實踐、實踐環(huán)節(jié)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、素質拓展。采用建構主義學習理論，利用混合式教學模式，引入CDIO工程教育和專業(yè)認證的理念，指導實踐教學體系和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系的建設和改革。

在此背景下結合應用型高校工科專業(yè)的特點，按照CDIO工程教育理念，開展面向區(qū)域經濟的工科專業(yè)實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的教學改革和綜合實踐，以“三個平臺、十個模塊、三種能力”培養(yǎng)和“四種實習、兩種設計、一種科技創(chuàng)新活動”為平臺，以突出學生工程實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為主線，提出 “基礎技能—綜合訓練—工程能力—創(chuàng)新能力”的實踐課程體系，構建適于創(chuàng)新的“以學生為主體，以項目為載體，任務驅動，自主實踐，重在過程”的專業(yè)實踐教學體系，形成了可持續(xù)改進的多元化考核評價體系，建立了基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐學分與獎勵政策創(chuàng)新激勵機制和基于校企共建工程實踐的雙向推動機制。

二、主要解決的問題

（一）解決實踐教學體系不健全的問題

在CDIO 工程教育理念和“以學生為中心”、“目標導向”和“持續(xù)改進”的工程認證理念的指導下，立足區(qū)域經濟社會發(fā)展需求，遵循學生認知規(guī)律，構建“基礎技能—綜合訓練—工程能力—創(chuàng)新能力”循序漸進式，與理論課程內容相契合、與實踐能力提升相呼應的分層次、分模塊、系統(tǒng)化的實踐課程體系。按照應用型人才培養(yǎng)思路修訂人才培養(yǎng)方案，同時細化和制訂每個本科專業(yè)的實踐教育教學體系和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學體系（1+2教學體系），完善實踐課程教學大綱，充實更新實踐教學內容，實踐學分占總學分的比例不低于35%，夯實學生的實踐基礎，加強學生的工程意識、實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與訓練。

（二）解決實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力偏弱的問題

以“做中學”和“學中做”為教育教學理念，探索“以學生為主體，以項目為載體，任務驅動，自主實踐，重在過程”的多元化、開放式、多維度的實踐教學模式改革。針對學生的不同基礎和特點，嘗試啟發(fā)式、互動式、開放式、研究式等教學方法，開展普適性教學和個案教學，使學生“感—行—思”三階一體，充分調動其學習的積極性、主動性和創(chuàng)造性，打造高效實踐教學，培養(yǎng)學生的工程意識與創(chuàng)新思維能力。

（三）解決實踐考核評價體系不夠完善的問題

以學生發(fā)展為中心，以公平、公正、公開為原則，以學生、教師、社會為評價主體，注重定量與定性評價相結合、結果性與過程性評價相結合、學生評教和教師評學相結合，完善具備主體多元、維度多元、形式多元、范式多元、功能多元等5大基本要素的，可持續(xù)改進的多元化考核評價機制。通過多元化考核評價機制的運行，實現(xiàn)對實踐環(huán)節(jié)教與學情況的全方位監(jiān)控，動態(tài)反饋，持續(xù)改進，促進實踐教學質量不斷提升。

（四）解決能力培養(yǎng)后勁不夠足的問題

建立“雙創(chuàng)”與“共建”雙向推動機制，一是2016版人才培養(yǎng)方案，增加了4個學分的工程綜合訓練和5個學分的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學分；二是在智能制造和工業(yè)機器人兩個專業(yè)方向上，與山東華興教育集團和青島天信通軟件有限公司開展專業(yè)共建，前三年企業(yè)嵌入五門實訓課程，最后一年全部在企業(yè)實習。

（五）解決創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系不完善的問題

建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)有效機制，優(yōu)化實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力建設方案，建立從項目立項、研發(fā)、孵化、轉化等一系列科學有效的機制，完善相關規(guī)章制度的保障機制，制定創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育相關管理規(guī)章制度，確保各項創(chuàng)業(yè)活動規(guī)范有效開展。

三、實踐教學體系改革的研究與實踐

（一）轉變教育理念，構建既相對獨立又科學融合的實踐課程新體系

圍繞“創(chuàng)新精神和實踐能力”培養(yǎng)這一主題，構建平臺+模塊，課內與課外、校內與校外有機結合的創(chuàng)新型實踐教學體系[3]。修訂應用型人才培養(yǎng)方案，制訂本科專業(yè)的實踐教育教學體系和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學體系，完善實踐課程教學大綱，充實更新實踐教學內容，實踐學分占總學分的比例不低于35%，促使不同層次的學生自主發(fā)展，挖掘學生的學習潛能，實現(xiàn)從實踐動手能力、綜合運用能力、初步設計能力、工程設計能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的螺旋遞進式培養(yǎng)。

1.搭建“三大平臺四大模塊”實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學體系。三大平臺，即課堂（獨立和非獨立設課的實驗、實訓）、校內（綜合實驗、畢業(yè)設計、課外科技活動、學科競賽活動等）及校外（社會實踐、生產實習、畢業(yè)實習等），四大模塊，即課程實踐（德育、智育、體育、美育）、實踐環(huán)節(jié)（入學教育、畢業(yè)教育、實驗實訓）、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)（創(chuàng)新訓練、學科競賽、創(chuàng)業(yè)訓練）、素質拓展（資格認證、社團活動、社會活動），注重三大平臺四大模塊之間的相互聯(lián)系，相互補充，并將其全部溶入實踐教學進程，培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展，秉承社會主義核心價值觀，社會責任感強，基礎理論扎實，富有人文素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實踐能力，具有國際視野的高素質應用型人才。

2.整合實驗教學資源、優(yōu)化實踐教學內容，增加綜合性、設計性、創(chuàng)新性實驗實訓項目。

3.加強各種資源向實踐資源的轉化，將科技創(chuàng)新活動成果和教師科研成果有效轉化為實驗項目。以大學生科技競賽項目和科技訓練計劃項目以及橫向課題為引導，將教師的研究思維注入實踐教學過程中，啟發(fā)、引導學生，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

4.提高學生的職業(yè)技能。通過引入職業(yè)素質教育，為學生搭建相關資格認證的實踐教學平臺。

5.建立高水平的指導教師隊伍。在第二課堂中強化大學生科技創(chuàng)新競賽指導，科學組織競賽活動，搭建科技創(chuàng)新競賽平臺。

6.全面開放實驗室、工程訓練中心、產學研基地等實踐場所。鼓勵學生盡早接觸工程實際問題，積極參加科技創(chuàng)新（學科）競賽和科技訓練計劃項目，鼓勵學生早進項目、早進實驗室、早進社團。

（二）探索以 “感—行—思”為主體的主動式實踐教學模式

探索多元化的實踐教學方法和教學手段，激勵學生主動參與，發(fā)揮學生在實踐教學中的主體地位，既尊重學生個性，又注重團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)和訓練[4]。

1.探索以大學生科技訓練計劃、科技創(chuàng)新（學科）競賽等項目為驅動的主動式實踐教學模式。圍繞“課題提出—調研—合理性分析—設計—制備—分析測試—改進—結題”的工程教育主線，探索學生自主構建知識結構、自主設計實驗方案、獨立思考的自主學習模式。

2.采用建構主義學習理論，全面實施混合式教學方法改革。針對不同的實踐教學環(huán)節(jié)，采用啟發(fā)式、互動式、開放式、探究式等教學方法。

3.實施“導師制”培養(yǎng)模式。按照CDIO工程教育理念，以項目驅動為導向，將創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)引入相關實踐教學環(huán)節(jié)，鼓勵支持學生進入實驗室和實訓中心參與實踐，提高學生實踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

4.利用現(xiàn)代信息技術，建立互聯(lián)網+實踐教學平臺，互聯(lián)網+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育平臺，實現(xiàn)四門省級實訓精品課程和虛擬仿真技術以及各種實踐資源的共享。

5.強化與企業(yè)的合作。聘請企業(yè)工程師作為兼職教師參與實踐教學環(huán)節(jié)。常年聘請多名企業(yè)高工指導工程實踐教學。

6.大力開展教學法研討活動。項目組成員定期研討實踐教學，研討教學內容和教學方法的改革與成效。

7.強力推進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動的開展。建立創(chuàng)客中心，邀請知名校友開展講座，舉辦創(chuàng)業(yè)大賽。邀請北京方宇博業(yè)、一蘭集團等多家企業(yè)負責人舉辦講座。

（三）建立健全多元化的實踐教學與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的考核評價機制，實現(xiàn)對各環(huán)節(jié)教與學情況全方位動態(tài)監(jiān)控，不斷反饋并持續(xù)改進

1.改革“期終考核為主，平時考核為輔”的考核模式。實現(xiàn)定量與定性評價相結合、結果性與過程性評價相結合，從注重“學習成績”向注重“學習成效”的轉變。

2.制定實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力考核標準。根據各教學環(huán)節(jié)和學生培養(yǎng)的要求，提出明確的質量指標，并將其納入畢業(yè)考核體系。

3.實施多元化考核評價體系。將實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學質量考核結果、學生評教、教師評學、教師互評、企業(yè)滿意度等指標納入實踐教學考核評價體系，從社會、企業(yè)、教師、畢業(yè)生、在校生五個層面綜合測評，為人才培養(yǎng)質量提供評價反饋。

4.定期組織專項評估。根據實踐教學和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學工作的需要，總結和推廣成功經驗，及時分析和解決存在問題。

、

四、改革取得的成效

（一）學生實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力有了顯著提升

學生五年來參加國內外各種大學生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，獲得省級及以上獎勵378項，分別為2013年66項、2014年77項、2015年20項、2016年99項、2017年116項，其中國際（韓國）類人機器人大賽獲國際一等獎2項、二等獎2項，世界教育機器人大賽獲特等獎1項，獲中國工程機器人大賽暨國際公開賽一等獎17項，第八屆全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽二等獎，第六屆全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽獲二等獎1項等。

（二）學生的就業(yè)率保持較高水平，考研率明顯提高

近三年本科畢業(yè)生的一次性就業(yè)率在90%以上。近幾年考上北京大學、北京理工大學、東南大學、山東大學等名校的研究生比例占考研錄取率的1/3，特別是考取名牌大學后進入到面試環(huán)節(jié)，工科類專業(yè)學生的實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力受到了廣泛好評。

（三）畢業(yè)生受到用人單位的廣泛好評

學生以“踏實工作、吃苦耐勞、動手實踐能力強，善于技術改造與創(chuàng)新”的特點獲得了用人單位的認可和好評。

（四）得到上級部門和領導的認可

幾年來有三任菏澤市委書記到機電工程學院實驗室看望慰問一線教師，觀看了學生的機械設計操作和學生自己設計的機器人表演。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 陳國民.地方高校工科專業(yè) CDIO 教學模式與實踐共同體實施對策研究——以湖南城市學院為例[J].課程教育研究，2017（16）：245-246.

[2] 趙暉，彭其安，徐赟.地方高校工科專業(yè)實踐教學體系的探索[J].實驗室研究與探索，2017（6）：232-234.

[3] 吳宏岐，秦少軍，劉霞，李小斌.普通本科院校工科專業(yè)階梯型實踐教學體系的構建研究[J].高教學刊，2016（18）：11-12.

[4] 王新榮，張霞，丁海娟.應用型人才培養(yǎng)實踐教學體系改革研究[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2017（11）：48-49.

[責任編輯：陳 明]