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高校工科专业“SO-CDIO”工程教育模式改革探索

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赵景波　朱敬旭辉

[摘要]文章从新工业化发展需求出发，在传统的本科专业教育模式上融合了CDIO工程教育理念，立足于技术应用型研究、创新型人才培养，以青岛理工大学信息与控制工程学院为平台，对以自动化专业为例的工科教育模式进行了创新性研究，探索出符合新形势下本科专业教育的人才培养体系，提出了融合“大学生职业能力框架”和“大学生基本素养结构”理念的新“SO-CDIO”工程教育模式。

[关键词]CDIO理念;工科教育;自动化专业;教育改革;工程技术人才;“SO-CDIO”工程教育模式

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号]2095—3437（2021）01—0161—04

新工业化发展对工程技术人才的需求量不断增加，同时对工程技术人才所具备的素养和能力提出了更严格的要求。青岛理工大学信息与控制工程学院（以下也简称本学院），在积极借鉴CDIO工程教育模式的同时，努力完善CDIO工程教育模式在实际工科教育中的运用。笔者从专业学科背景出发，分析本学院自身发展状况，根据现阶段的国家建设需要，制定了工科专业本科教育的新型培养目标，并提出了融合“大学生职业能力框架”和“大学生基本素养结构”理念的“专业-职业CDIO”理论即“SO-CDIO”工程教育模式。经过试点教学测试发现，该教育模式能够明显加强学生实施实际工程项目所需的分析问题、解决问题以及团队协作等多方面的能力。

一、全面革新教学模式，创新工程技术人才培养方法

CDIO人才培养模式的改革是当代工程教育改革的主流方向，它要求学生能够更加熟练地掌握专业基础知识和具有自主创新能力。近年来，我国以CDIO工程教育模式为指导的专业教育蓬勃发展，青岛理工大学信息与控制工程学院坚持以教学工作全面革新为总抓手，努力创新培养方式，对专业课程展开了深度的教学改革。尤其在近两年，随着社会需求多样性及目标性特征的明显加强，课程教学朝着专业技术素养与实践能力并重的方向迈进，我们摸索出由学习领域课程、项目课程、任务驱动课程及学科课程等构成的课程体系。我们根据社会对工程技术人才的需求，将专业教育与职业能力相对接，逐步形成了适合学生发展的“专业-职业”能力教育体系即“SO-CDIO”能力教育体系（如图1所示）。

“SO-CDIO”能力教育体系在原有CDIO理论注重市场需求、一体化教学的基础上，从多个角度对学生所需技能和素养的培养进行指导。通过专业公共课、导师制培养模式、校园科技类文化活动等载体与途径夯实学生的专业基础，通过职业能力指导课、工程实例实验平台、理论+实践教学模式等载体与途径培养学生就业所需的专业素养，以“大学生职业能力框架”和“大学生基本素养框架”作为指导，开展“SO-CDIO”工程教育。

（一）充分发挥学生的主观能动性，有效开展CDIO工程教育

对于理论知识和应用技能的学习和掌握，只有充分发挥学生的主观能动性才能收到较好的效果。在传统教学模式中，教师充当的角色是课本知识的搬运工，以单一的知识灌输形式开展教学，不够重视对学生主观能动性的发挥，对学生“学得怎么样”也不够重视，从而导致教学效率大打折扣。CDIO工程教育理念强调用工程实际问题提高学生的参与性和主动性，引导学生依靠内驱力学习所需的工程理论和技能。新工科专业课程的任课教师应该积极改进教学理念，通过与学生的互动交流，不断合理规划教学任务，充分调动学生学习的主观能动性，引导学生在不断解决工程实际问题的过程中掌握必要的工程理论与技能。

（二）把握时代人才需求，落实“反向设计”理念

“SO-CDIO”工程教育模式运用“反向设计”理念，强調课程设计应该以社会需求为出发点，将工科专业教育与未来就业需求相结合，以社会对新型工程技术人才的需求作为课程体系建立的核心目标。新型的课堂教学以工程项目为核心，立足于技能的传授，将实际工程项目作为课堂探索的载体，倡导师生一起探讨与创新。“SO-CDIO”教育理念下的课堂教学，注重强化学生的主体意识，发挥教师的引导作用，使学生的工程素养在思考与解决项目问题中得到提升。“SO-CIDO”工程教育模式在要求增强课堂吸引力、发挥学生的主观能动性的同时，也对教师的工程实践能力提出了较高的要求，其中“是否能够将课程学习的重点和难点与实际工程项目相结合”“如何更好地引导学生完成学习任务”就成了教学的关键要求。要通过不断完善课堂教学模式将工程教育“反向设计”理念落实好。

（三）创新一体化教学设计，落实一体化教学措施

为了能够完成CDIO教育培养目标，必须对传统的课程设计方式进行根本性的变革，需要在已有教学资源的基础上，对可利用资源进行重新分配，对原有的课程计划、课程配套实践环节和学生的学习方式进行改进，通过“教、学、用一体化”“理论实践一体化”对现有教学模式进行改革。

“SO-CDIO”工程教育模式需要有更加详尽的专业计划改革，所以我们提出将“工程设计”与“职业能力”作为CDIO专业计划的核心并引入现代质量管理的基本理念（即设立目标→实施目标→反馈→持续改进）对CDIO工程教育进行了创新（参见图2）。

“SO-CDIO”工程教育模式的实施对我们所有一线教师的职业素养提出了更高的要求，包括把握社会需求、解决具体工程问题、开发新型教学模式等。青岛理工大学信息与控制工程学院通过对学院、专业的整合与重组，综合任课教师已具备的能力和现有的新实验楼建设资源配备，依据工程设计的理念构建了新型改革进程，将有效的学习产出作为教学考核的重要依据。

二、强化专业认证建设。注重实践应用能力培养

对理论知识与项目实践进行有机融合，形成了实践应用为专业出口的新型自动化教育模式，为区域建设发展提供合格的自动化专业人才。本学院始终以教学工作为中心，坚持以“将社会需求与学生兴趣相结合，教学服务于社会”的办学出发点，重视学生创新能力和实践技能的培养，先后在大唐黄岛发电有限责任公司、海尔集团公司、胜利油田、青岛能源热电有限公司等单位建立了校外实训基地和产学研基地。鼓励和支持学生积极参加各种学科竞赛和科技创新活动，近五年来，本学院学生多次在国家、省市的大学生设计大赛中获得优良成绩。另外，本学院为了支撑校企合作、学科竞赛、科技创新活动的开展，建成了自动化专业共享资源库（参见图3），构建了依托多平台专业资源的开放共享式交互机制。

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