基于CDIO模式的高校創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)

任神河，張 輝，張小娣，劉俁彤

（咸陽(yáng)師范學(xué)院 物理與電子工程學(xué)院，陜西 咸陽(yáng) 712000）

CDIO(Conceive Design Implement Operate)模式即構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和行動(dòng)，是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果[1-3]，以項(xiàng)目開(kāi)發(fā)到項(xiàng)目運(yùn)行后生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的，實(shí)踐的，課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)[4-6]。CDIO 是麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等4 所大學(xué)在2004 年創(chuàng)立的一種基于工程教育改革的新型教育模式[7]。梁海安[8]等認(rèn)為許多地方本科高校資源有限，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)有限，專職實(shí)驗(yàn)人員短缺，因此急需CDIO模式教育與本科創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目相結(jié)合。劉峻峰等[9]研究表明CDIO 教學(xué)模式能夠?qū)W(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性調(diào)動(dòng)起來(lái)，在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，該教育模式能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并且通過(guò)在“做中學(xué)”和“學(xué)中做”兩種主要方式，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和批判性思維能力。葉石勇[10]認(rèn)為將CDIO 教學(xué)模式引入到教學(xué)中，以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向，以學(xué)生的實(shí)踐和合作能力培養(yǎng)為核心理念，提高了教學(xué)質(zhì)量，強(qiáng)化了學(xué)生的個(gè)人能力和職業(yè)能力。本文以咸陽(yáng)師范學(xué)院電學(xué)類專業(yè)為例，將學(xué)生課程學(xué)習(xí)內(nèi)容和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐、企業(yè)需求等相結(jié)合，構(gòu)建了基于CDIO模式創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。

1 基于CDIO模式“一二三四”人才培養(yǎng)模式

在CDIO模式創(chuàng)新教育下，針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力缺乏、核心技術(shù)與能力不足以及較難適應(yīng)企業(yè)工作這三個(gè)問(wèn)題，通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)體系與資源配置模式兩種途徑，采用優(yōu)化教學(xué)資源，加強(qiáng)教學(xué)管理，興趣驅(qū)動(dòng)和項(xiàng)目引領(lǐng)等方法，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)電學(xué)工程應(yīng)用人才的目標(biāo)，即“一個(gè)目標(biāo)，兩種途徑，三個(gè)問(wèn)題，四種方法”的人才培養(yǎng)模式（圖1）。

2 CDIO模式的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)

按照“理念先進(jìn)、目標(biāo)明確、特色鮮明、師資優(yōu)化、設(shè)備精良、教學(xué)優(yōu)秀”的高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)改革要求，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)的優(yōu)秀人才為目標(biāo)，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)為核心，通過(guò)以下四個(gè)平臺(tái)建設(shè)，形成了有成效的實(shí)踐教學(xué)基地。

創(chuàng)新基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。根據(jù)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐必備的知識(shí)、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。面向大一學(xué)生，開(kāi)設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論和團(tuán)隊(duì)協(xié)作課程，介紹大學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃與發(fā)展等教育通識(shí)選修課；面向大二、大三學(xué)生，開(kāi)設(shè)實(shí)踐指導(dǎo)系列講座、實(shí)踐教育通識(shí)選修課等，培養(yǎng)學(xué)生人際交往與溝通技巧能力等素養(yǎng)；面向大三、大四學(xué)生，開(kāi)設(shè)創(chuàng)業(yè)實(shí)踐、就業(yè)指導(dǎo)等實(shí)踐教育必修課和系列實(shí)訓(xùn)課，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。

實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)創(chuàng)新平臺(tái)。學(xué)校搭建校內(nèi)電學(xué)類創(chuàng)新技能培訓(xùn)平臺(tái)，包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)模塊、課程項(xiàng)目提高模塊和創(chuàng)新模塊，通過(guò)該平臺(tái)的訓(xùn)練，將創(chuàng)新知識(shí)與專業(yè)電學(xué)知識(shí)有效結(jié)合，使學(xué)生將創(chuàng)新知識(shí)內(nèi)化為創(chuàng)新能力。

校企聯(lián)合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。在已有校內(nèi)創(chuàng)新實(shí)踐教育的基礎(chǔ)上，依托社會(huì)企業(yè)和電學(xué)行業(yè)協(xié)會(huì)，根據(jù)社會(huì)和企業(yè)對(duì)工程科技人才的需求，建設(shè)校外企業(yè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，構(gòu)建結(jié)構(gòu)調(diào)整、多樣合作、交叉培養(yǎng)新機(jī)制和多層次一體化互助共贏的院企聯(lián)合培養(yǎng)模式。通過(guò)校外企業(yè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，提高了創(chuàng)新實(shí)踐課程與社會(huì)和企業(yè)的接軌程度，創(chuàng)新實(shí)踐更加具體化。在校外實(shí)訓(xùn)平臺(tái)中，學(xué)校形成“教師+企業(yè)導(dǎo)師+學(xué)生”的雙指導(dǎo)教學(xué)模式，學(xué)生通過(guò)頂崗實(shí)訓(xùn)、師徒傳授等途徑，了解社會(huì)和企業(yè)的產(chǎn)品譜系，以及對(duì)創(chuàng)新的具體需求，加深了對(duì)各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的認(rèn)知。通過(guò)院企聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教育，形成了一套行之有效的培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐型人才的模式。

項(xiàng)目型創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。在完成了創(chuàng)新基礎(chǔ)知識(shí)傳授、電學(xué)專業(yè)知識(shí)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、校企聯(lián)合實(shí)訓(xùn)后，學(xué)校設(shè)立以項(xiàng)目為中心的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。在項(xiàng)目型創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)下，形成以“理論教學(xué)體系+模擬實(shí)訓(xùn)體系+實(shí)戰(zhàn)綜合體系”為支撐的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系，師生以項(xiàng)目為依托，以解決電學(xué)和社會(huì)中實(shí)際問(wèn)題的目的，進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練。此外，學(xué)校還組織學(xué)生參加大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等各級(jí)各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)體驗(yàn)活動(dòng)，通過(guò)合作交流和相互競(jìng)爭(zhēng)來(lái)強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。

通過(guò)以上四個(gè)平臺(tái)建設(shè)，依據(jù)學(xué)校實(shí)際，分析電學(xué)企業(yè)和社會(huì)的需求，歸納整理出知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)單元和知識(shí)領(lǐng)域，制定創(chuàng)新實(shí)踐型人才培養(yǎng)計(jì)劃。

3 基于CDIO模式的課程建設(shè)和教學(xué)體系

建立與電學(xué)專業(yè)教育、通識(shí)教育緊密結(jié)合的多層次、立體化的CDIO創(chuàng)新實(shí)踐課程體系。挖掘和充實(shí)電學(xué)專業(yè)課程的創(chuàng)新實(shí)踐教育資源，在傳授專業(yè)知識(shí)過(guò)程中加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐教育；通過(guò)學(xué)分獎(jiǎng)勵(lì)或者置換等政策，鼓勵(lì)有意愿的學(xué)生參加學(xué)校開(kāi)設(shè)學(xué)科前沿、就業(yè)實(shí)踐指導(dǎo)等方面的公共課程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐的意識(shí)；向?qū)W生開(kāi)設(shè)有創(chuàng)新實(shí)踐教育的課程群，提升學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力；對(duì)于進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐的學(xué)生開(kāi)設(shè)提升學(xué)生綜合實(shí)踐能力的各類實(shí)踐活動(dòng)課程，著重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)際運(yùn)用能力；加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐課程建設(shè)，制定學(xué)分認(rèn)定管理辦法，鼓勵(lì)學(xué)生選修校外優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新實(shí)踐課程；同時(shí)在教材建設(shè)以及選用過(guò)程中優(yōu)先選用具有科學(xué)性、先進(jìn)性、適用性的創(chuàng)新實(shí)踐教育重點(diǎn)教材。

經(jīng)過(guò)多年的探索和實(shí)踐，在教學(xué)理念、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容上不斷改革與創(chuàng)新，通過(guò)校企結(jié)合、課內(nèi)外結(jié)合、工程教育與人文精神相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)電工電子基礎(chǔ)入門、電工電子系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)、軟硬件綜合應(yīng)用和工程創(chuàng)新，構(gòu)建了“四層次三結(jié)合”（圖2）的實(shí)踐教學(xué)體系。同時(shí)，以工程實(shí)踐訓(xùn)練、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生競(jìng)賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目、電子競(jìng)賽等方式為載體，開(kāi)展專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)踐（構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作）的有效結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生深入專業(yè)興趣，激發(fā)學(xué)生在階段性過(guò)程中深化創(chuàng)新實(shí)踐的熱情和動(dòng)機(jī)。

圖2 “四層次三結(jié)合”實(shí)踐教學(xué)體系

4 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

基于CDIO模式的創(chuàng)新與工程實(shí)踐人才培養(yǎng)，需加強(qiáng)指導(dǎo)教師的培訓(xùn)力度。首先，開(kāi)展雙師型教師培養(yǎng)。學(xué)校可選派教師到企業(yè)掛職、培訓(xùn)，采取專題培訓(xùn)、交流研討等形式，增強(qiáng)廣大教師投入創(chuàng)新與工程實(shí)踐教育的意識(shí)和能力。其次，建立優(yōu)秀的創(chuàng)新與工程實(shí)踐導(dǎo)師人才庫(kù)，同時(shí)聘請(qǐng)各行各業(yè)優(yōu)秀人才擔(dān)任專業(yè)課、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課指導(dǎo)教師。第三，強(qiáng)調(diào)校企、師生合作。在教師培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的同時(shí)，學(xué)校鼓勵(lì)教師采用科研項(xiàng)目、競(jìng)賽、課程設(shè)計(jì)等形式帶動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新。學(xué)校在明確創(chuàng)新教育中校企職責(zé)、兼職教師責(zé)任的同時(shí)，加大對(duì)教師創(chuàng)新教育的支持力度。

地方本科高校實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)著大學(xué)生教學(xué)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)等任務(wù)，但是傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ脚c社會(huì)需求嚴(yán)重脫節(jié)。本文構(gòu)建CDIO 模式的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，結(jié)合人才培養(yǎng)模式和學(xué)生特點(diǎn)，合理利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，將學(xué)生課程學(xué)習(xí)內(nèi)容和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐、企業(yè)需求等結(jié)合起來(lái)，為學(xué)生提供較好的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐平臺(tái)，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，讓畢業(yè)生都能創(chuàng)造性地構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行工程產(chǎn)品，更好地服務(wù)于社會(huì)。