以CDIO理念為指導(dǎo)促進(jìn)本科生培養(yǎng)的幾種途徑

秦英月，王傳虎

(蚌埠學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 蚌埠 233030)

目前，隨著省級“雙一流”專業(yè)的建設(shè)，很多地方本科高校也在由純教學(xué)型向教學(xué)研究型高校轉(zhuǎn)化[1]，因此對于教學(xué)研究型培養(yǎng)模式重要的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究的思維、方法、創(chuàng)新和科學(xué)研究素質(zhì)的理念。教學(xué)與科研作為目前高校發(fā)展的左右兩翼，相互促進(jìn)、協(xié)調(diào)統(tǒng)一發(fā)展[2]。以各級各類科研項(xiàng)目為載體，將CDIO教育理念和人才培養(yǎng)相結(jié)合，把知識傳授、素質(zhì)提升與創(chuàng)新能力培養(yǎng)有機(jī)融合，通過營造主動參與、積極探究的學(xué)習(xí)氛圍，為社會培養(yǎng)滿足地方產(chǎn)業(yè)需求、工程實(shí)踐能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新能力的化工專業(yè)工程應(yīng)用型人才，具有很大的借鑒意義?；瘜W(xué)化工專業(yè)雖為我院綜合改革試點(diǎn)及特色專業(yè)，但是存在學(xué)生入學(xué)第一志愿錄取率較低、學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊等各種問題，如何調(diào)動他們的學(xué)習(xí)興趣，提高其專業(yè)能力，使其成為合格人才，達(dá)到大學(xué)本科培養(yǎng)目標(biāo)的目的，已成為我院教師急需解決的重要課題。通過十余年專業(yè)課教學(xué)，始終在提高學(xué)生素質(zhì)、激發(fā)學(xué)生潛力、打造學(xué)生創(chuàng)新能力等方面始終砥礪前行，為此提出在學(xué)生培養(yǎng)的后期實(shí)施CDIO理念為引導(dǎo)的教育模式，并提拱了幾種實(shí)施途徑，為目前化學(xué)化工專業(yè)教育教學(xué)提供新的改革思路。

1 實(shí)施前提

1.1 實(shí)施單位具有一定的項(xiàng)目積累

充足的科研成果和豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)是實(shí)施CDIO為引導(dǎo)教育模式的關(guān)鍵。唯有教師或者團(tuán)隊(duì)具備一定的科研積累，同事具有完整、自主的科研能力，即具備“一桶水”的能力，在引入案例時才能有給予學(xué)生“一碗水”。同時教師要有一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，即掌握學(xué)生情況又對地方產(chǎn)業(yè)有一定的了解。因此地方本科院校教師應(yīng)該教學(xué)與科研并重，既強(qiáng)調(diào)教學(xué)工作的基礎(chǔ)地位，又重視科研工作的重要地位，只有將科研成果注入教學(xué)，才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研的相互促進(jìn)[3]。

1.2 實(shí)施過程與學(xué)生所學(xué)課程密切相關(guān)

項(xiàng)目內(nèi)容不能盲目追求“純學(xué)術(shù)”研究，項(xiàng)目實(shí)施應(yīng)建立在一定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件基礎(chǔ)上不能涉及過多的高、精、尖的儀器設(shè)備，盡量選用實(shí)驗(yàn)室已有或通用性的儀器設(shè)備，以保證實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目順利實(shí)施。首先是目標(biāo)性，項(xiàng)目應(yīng)實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)方案內(nèi)的目標(biāo)，能夠達(dá)到對應(yīng)的能力水平；其次是關(guān)聯(lián)性，項(xiàng)目應(yīng)該與學(xué)生前期知識儲備所關(guān)聯(lián)，使學(xué)生入手容易，后期難度可適當(dāng)增加，和其他知識相融合；另外，項(xiàng)目容量要和課時相匹配，避免學(xué)生產(chǎn)生畏難心理，不利于過程的實(shí)施。

2 實(shí)施途徑

2.1 把CDIO理念融入前期教學(xué)過程

人才培養(yǎng)是高校四大職能之首。所謂CDIO融入前期教學(xué)，就是教師根據(jù)教學(xué)大綱的要求，將教學(xué)內(nèi)容中的關(guān)鍵問題，結(jié)合各類項(xiàng)目，進(jìn)行精心選擇和設(shè)計，學(xué)生擬定項(xiàng)目運(yùn)行方案后經(jīng)指導(dǎo)教師修正后實(shí)施，后期在課堂上、實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)互動或者參與，由師生共同項(xiàng)目的運(yùn)行過程，從而實(shí)現(xiàn)提高科學(xué)研究素質(zhì)的目的[4]。

緊緊圍繞強(qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐操作技能和雙師型教師隊(duì)伍建設(shè)為目標(biāo)，通過課內(nèi)、課外、企業(yè)三類教學(xué)平臺的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成新型的符合學(xué)生發(fā)展的項(xiàng)目實(shí)施運(yùn)行方案。將《超聲-微波協(xié)同下MCM-41的合成及催化性能研究》(2012SQRL217)中介孔分子篩的合成過程引入《材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)》過程，超聲微波協(xié)同的合成及雜原子負(fù)載引入催化劑合成及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)過程；引導(dǎo)學(xué)生舉一反三，不僅會負(fù)載項(xiàng)目中所涉及的Fe、Cu等，還會復(fù)雜La、Sn等其他金屬元素。建立學(xué)生對未來職業(yè)生涯的信心，將工程中心項(xiàng)目《有機(jī)硅/氟改性丙烯酸酯乳液及在濾材上的應(yīng)用》(BBXYGC2013B02)乳液合成及改性工藝轉(zhuǎn)化為《化工工藝及設(shè)備》課程設(shè)計內(nèi)容，讓學(xué)生接觸新型乳液合成及改性工藝，從而脫離陳舊老套的聚合工藝，培養(yǎng)學(xué)生在未來工作中的協(xié)作能力、群體意識和團(tuán)隊(duì)精神，增強(qiáng)學(xué)生上崗后的競爭力[5]。

2.2 以CDIO理念豐富學(xué)生后期畢業(yè)環(huán)節(jié)

由教師精心設(shè)計的項(xiàng)目和內(nèi)容是問題的關(guān)鍵。它直接影響到學(xué)生參與的積極性和效果，關(guān)系到整個項(xiàng)目后期的運(yùn)行過程。基于此，對教師就提出了更高的要求，教師不單注意項(xiàng)目之間要關(guān)聯(lián)成知識體系，更要了解學(xué)生，通曉學(xué)生的知識能力、可塑程度、后期發(fā)展規(guī)劃等特點(diǎn)，設(shè)計的題目要貼近CDIO教學(xué)理念，引導(dǎo)學(xué)生做出的方案明確可行，運(yùn)行過程要循序漸進(jìn)，才能逐步深入擴(kuò)展。這里選擇兩類案例進(jìn)行介紹。

2.2.1 體現(xiàn)先進(jìn)性項(xiàng)目促進(jìn)學(xué)生畢業(yè)論文

針對不同層次，不同后期規(guī)劃的學(xué)生設(shè)置不同的項(xiàng)目內(nèi)容，構(gòu)建CDIO“向前看”的畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶鸵皂?xiàng)目為依托，以“學(xué)生職業(yè)規(guī)劃為導(dǎo)向”的教學(xué)方法；體現(xiàn)先進(jìn)性的項(xiàng)目(例如國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目)內(nèi)容緊跟學(xué)科前沿發(fā)展動態(tài)，反映前言的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法。此類項(xiàng)目針對有進(jìn)一步深造計劃的學(xué)生，以提高學(xué)生后續(xù)科研工作的適應(yīng)能力。例如《功能化MOFs納米晶強(qiáng)化陶瓷膜資源化處理重金屬廢水的機(jī)理研究(21406003)》重復(fù)的實(shí)驗(yàn)操作不但鍛煉學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能，在此基礎(chǔ)之上還能提升學(xué)生對操作過程的理解程度，多樣的實(shí)驗(yàn)方案有利于提高學(xué)生針對復(fù)雜的問題選擇多種的解決方法的能力，紛繁復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以增強(qiáng)學(xué)生對問題進(jìn)行分析、挖掘、從而得到準(zhǔn)確的判斷和客觀解釋的能力，如此，可以初步形成學(xué)生的科研基礎(chǔ)，為其后續(xù)形成科研能力，提高學(xué)術(shù)水平鋪下一塊扎實(shí)的墊腳石[6]。通過安徽省科技廳自然科學(xué)基金項(xiàng)目的訓(xùn)練，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的吳麗同學(xué)在《Inorganic Chemistry Communications 》上以第一作者的身份發(fā)表了文章[7]，為其后期碩士研究生學(xué)習(xí)打下了堅實(shí)基礎(chǔ)。近三年來，在此類項(xiàng)目基礎(chǔ)上學(xué)生獲批創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項(xiàng)目十余項(xiàng)，發(fā)表各個級別科技論文數(shù)十篇，其中不乏有SCI、CSCD等收錄。

2.2.2 側(cè)重解決實(shí)際問題類項(xiàng)目促進(jìn)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計

以我院為例，應(yīng)用型本科專業(yè)每年超出70%的畢業(yè)生到企業(yè)就業(yè)，而畢業(yè)前工程應(yīng)用是學(xué)生最為缺乏的部分，而恰恰也是學(xué)生對本專業(yè)最有興趣的部分[8]。若教師將側(cè)重解決實(shí)際問題類項(xiàng)目部分引入通常教學(xué)中，使其更加具有工程性、代表性和方向性，可提高學(xué)生的相關(guān)專業(yè)動手能力，增強(qiáng)工程意識，這也是縮短學(xué)生就業(yè)后適應(yīng)期的有效手段。這類項(xiàng)目涉及企業(yè)工藝、企業(yè)技術(shù)，為企業(yè)解決難題，可以利用項(xiàng)目指導(dǎo)學(xué)生課程設(shè)計或者畢業(yè)設(shè)計，比如：通過《利用石英尾砂代替粘土、檸檬酸廢渣石膏作為礦化劑生產(chǎn)水泥的研究(200801)》可以轉(zhuǎn)換學(xué)生意識中的“廢棄物”為“放錯了地方的資源”，把工程知識轉(zhuǎn)化為教學(xué)，擴(kuò)大了學(xué)生的知識面，使學(xué)生與工業(yè)領(lǐng)域的距離拉近，更有利于學(xué)生的工程實(shí)踐，為工礦企業(yè)的后續(xù)工作打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3 以CDIO理念激勵學(xué)生全程創(chuàng)新教育

隨著“雙創(chuàng)”的提出，學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也成為高等教育的一項(xiàng)重要內(nèi)容[9]。在此背景下，將項(xiàng)目意識引入專業(yè)課程的理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)顯得尤為重要。在項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)過程中，具體的“設(shè)計”最重要，既要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，融合教學(xué)內(nèi)容于項(xiàng)目的運(yùn)行過程中，鼓勵他們?nèi)ァ案脑臁焙汀皠?chuàng)新”項(xiàng)目的實(shí)施過程，充分激發(fā)學(xué)生的求異思維和發(fā)散思維，并及時指出學(xué)生在創(chuàng)作過程中出現(xiàn)的問題以鞏固其對知識的理解和掌握。在做畢業(yè)設(shè)計或者論文的同時，以項(xiàng)目內(nèi)容為載體，激勵學(xué)生參與撰寫專利技術(shù)交底的初稿，由教師修改定稿申報。比如發(fā)明專利一種水性防銹劑(ZL201310709576.00709576.0)中朱銀飛，環(huán)保型除銹除油劑(ZL201310709574.1)李媛媛，都在其中得到很好的鍛煉，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，滿足學(xué)生自我價值的實(shí)現(xiàn)。

2.4 以CDIO理念引導(dǎo)教師科研規(guī)劃

另外，地方院校教師缺乏項(xiàng)目規(guī)劃意識，對自身資源與上級( 國家級與省級) 科研規(guī)劃的敏感度不強(qiáng)，與學(xué)生的培養(yǎng)和地方產(chǎn)業(yè)結(jié)合的設(shè)計感更差。因此進(jìn)一步加強(qiáng)教師在科研項(xiàng)目如何與教學(xué)密切結(jié)合的能力成為高校向“研究型”的關(guān)鍵。針對于此，我院強(qiáng)調(diào)教師在科研項(xiàng)目與教學(xué)、與地方產(chǎn)業(yè)密切結(jié)合，政策鼓勵教師將科研項(xiàng)目與教學(xué)密切結(jié)合，有經(jīng)驗(yàn)的教師“傳、幫、帶”，開展培訓(xùn)學(xué)習(xí)等各種措施，從而實(shí)現(xiàn)主動把自身擁有的科研資源適時轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源。

3 實(shí)施建議及成效

各高校制定各種政策激勵科研成果轉(zhuǎn)化，但對于科研成果走進(jìn)課堂，都是教師自愿，學(xué)校在政策和制度上既沒有相應(yīng)的規(guī)定也沒有鼓勵措施，教師從事這種工作成了一種“良心活”，體現(xiàn)不出個人價值，久而久之就造成了教師的積極性不高，因此高?？梢栽黾涌蒲谐晒虢虒W(xué)的獎勵措施，并給予合適的經(jīng)費(fèi)支持，同時制定相應(yīng)的考核指標(biāo)[10]。

教育的最終目的是培養(yǎng)人的創(chuàng)造性思維，最大限度地發(fā)揮每個人的潛能。實(shí)踐證明，積極參與實(shí)踐的學(xué)生在其中學(xué)會如何學(xué)習(xí)、如何研究、如何創(chuàng)造，培養(yǎng)了多方面的能力，提高了綜合素質(zhì)，成為所在企業(yè)的中流砥柱乃至管理階層，更有甚者自己通過所學(xué)創(chuàng)立的公司且收益頗豐。與此同時，教師也提高了專業(yè)水平和教學(xué)水平，最終取得較好的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，在其中多人在獲得“教學(xué)名師”、“師德先進(jìn)個人”等各級教學(xué)類獎項(xiàng)的同時，也受到學(xué)生的一致好評。而這恰是實(shí)行CDIO理念的基本出發(fā)點(diǎn)和主要?dú)w宿， 也是這種教學(xué)改革最突出、最根本的特質(zhì)。

4 結(jié)論

以學(xué)生為中心，以項(xiàng)目為驅(qū)動，將CDIO理念付諸于教學(xué)，從而將學(xué)習(xí)、研究和教學(xué)有機(jī)地結(jié)合。這種模式既培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決問題和分析問題的能力，又鼓勵學(xué)生思考問題，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，無異于是給教學(xué)過程中注入了強(qiáng)針劑。

盡管科研項(xiàng)目在指導(dǎo)本科生培養(yǎng)的過程走了一些彎路，但也取得了一定的效果，隨著我院高層次人才引進(jìn)數(shù)量的增加，再加上各級政策激勵和支持，教師定會爭取更多的項(xiàng)目，人才培養(yǎng)質(zhì)量也會再上一個臺階。