CDIO工程教育理念研究(7篇)

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第一篇：校企融合下的cdio工程教育模式研究

摘要：高职院校软件专业人才的输出，满足不了现代企业对软件高技能人才的需求。提高高职教学质量是解决这个问题的有效方法。本文以CDIO工程教育模式为背景，从高职软件技术专业的人才培养模式、课程建设、师资队伍建设等方面内容来探索提高教学质量的方法。

关键词：校企融合；CDIO；工程教育模式；软件专业

1引言(Introduction)

高职院校的蓬勃发展并没有解决用工荒的问题，企业对生产一线的高技能人才依然是求贤若渴。导致这样局面有两方面原因，一是现在职业院校的人才培养与市场需求不符，一是职业院校培养的人才达不到企业的要求。如何才能培养出符合市场需要的人才，我校软件专业基于CDIO工程教育模式，对人才培养模式、教学方式、课程体系、师资队伍建设等一系列进行了探讨和实践，全面培养且提升了学生的职业能力。

2CDIO教育理念(TheCDIOengineeringeducationconcept)

CDIO(Conceive，Design，Implement，Operate)工程教育模式，代表构思、设计、实现和运作。工程教育的第一步是构思(Conceive)，要明确客户需求，考虑所需要的技术、企业的规章制度和战略要点等多方面可能关联的因素，尽可能的优化概念、技术与商业案例[1]；工程教育的第二步是设计(Design)，在开发产品系统时，起草制定计划、草案、图纸等；工程教育的第三步是实现(Implement)，是把第二阶段制定的计划、草案、图纸等转化成成果的一个过程；工程教育的最后一步就是运作(Operate)，使用第三阶段“实现”的真正产品来达到预想的价值。在工程教育改革中，CDIO是一个重要的创新工具，它提供了一套面向学生的教育，那就是CDIO强调让学生在构思(Conceive)-设计(Design)-实现(Implement)-运行(Operate)产品的项目过程中，来学习工程教育的理论知识、实践经验和各种能力[2]。将学生的学习融入到产品的生命周期中，将课程有机的联系起来，不仅仅培养基础知识，还要培养个人能力、合作能力和系统工程，并且设定预定目标。CDIO并不是虚无缥缈的，纯粹理论性的，它参照了工业界的需求，系统地提出了具有可操作性的12条标准。为了更好的实施CDIO工程教育模式，我校软件专业与IBM公司进行深度校企合作，共建实习基地，聘请优秀的企业人员同本专业教师一起依据12条标准共同探讨专研、修改人才培养计划、修订考核标准、重构课程体系，不再是单一的试题试卷，而是把学生的职业能力，包括软件产品、系统构建、职业素质和合作能力等，同时也提高教师工程能力。

3CDIO在高职软件专业的应用(ApplicationofCDIOinhighervocationalsoftwarespecialty)

在国内外，很多的学校和专业都在应用CDIO。例如著名的麻省理工学院，国内的汕头大学等。效果显示，社会上非常愿意接收采用CDIO教学理念以及教学模式的毕业生。在社会效应非常不错的情况下，我校积极汲取先进的教学理念、教学方式，将适合采用CDIO工程教育模式的软件技术专业优先试点。参照12条标准，软件技术专业从课程体系、课程建设、才培养模式和师资队伍建设等方面进行实践，探索如何提高高职软件技术专业学生的职业能力与终生学习的能力。

3.1课程体系开发

随着软件行业的不断发展，社会需求的不断变更，对从事这个行业的员工的分工也越来越细。手机开发、软件测试和软件维护等岗位开始广泛吸纳高职高专的毕业生。因此，我们将软件技术专业的培养目标定位于“手机开发(手机游戏)、软件测试和软件服务”这三类岗位。2014年11月4日，以关键词“软件测试”搜索招聘职位，从智联招聘、中华英才等网站上共计搜索到58690个职位，以关键词“手机开发”检索，共计搜索到29180个职位；以关键词“软件维护”检索，共计搜索到76368个职位。而且这些职位的描述，基本上是以专科生为主的。由此可见，软件的专业目标的定位是准确的。课程设置是专业建设中的重点，一个好的课程体系不仅是让学生掌握专业基础知识和实践技能，还要让学生掌握团队合作、人与人之间沟通的能力；掌握发现问题、面对问题、分析问题、解决问题的能力；掌握良好的职业素质等方面的诸多能力。原有的软件技术专业课程体系重视理论知识的系统性；重构的软件技术专业课程体系重视工程实践，从岗位出发，强调了学生工程能力的培养，强调能力本位，重点培养学生在工作中所需要的各种能力和素质，在评价体系中不再是单纯的由教师来评价，而是通过笔试、项目答辩、项目组组长评价、学生互评和企业工程师综合评价，对学生的专业知识、合作能力等综合能力进行评价。在课程设置中，强调专业课程和素质课程有机结合，构建一个综合性质的课程体系。该课程体系以岗位需求为基础、以项目为导向，以解决问题为目的，将分散的、孤立的知识点组织起来，形成知识网，让学生从构思开始，到最终结束，都参与其中，有一个完整的经历[3]。在对课程的重构中，首先对现有的课程以及企业中需要的技能进行分析，明确每一门课程中的知识目标、能力目标和素质目标，建立相应的课程标准，根究优化过的课程将课程调整为专业基础课、职业技能课、综合素质课，同时综合性质的课程要围绕基础来构建，学科之间并非孤立而是紧密联系、相互支撑。将知识和技能进行合理分解，然后再重构。深入分析工作过程之所需要的知识和技能。根据现在的软件高职毕业生的就业岗位，确定合适的项目，对于知识以够用为主，项目中需要什么就学什么，所学的知识都能够应用到该项目中，能够解决实际问题，强调培养学生的解决问题和自学的能力。综合培养学生的基础知识、个人能力、团队能力和工程能力。将“做项目”作为主线来组织课程，在项目中掌握知识之间的联系，能够使学生学会相关的职业能力，能够处理与之相应的工程项目整个生命周期内产生的问题。

3.2人才培养模式

(1)虚拟软件工厂

在重构的课程体系中，除了传统课堂教学和实训室教学外，对《Java程序设计》《ASP.NET程序设计(C#)》这类职业能力课程，全部采用虚拟软件工厂的模式进行教学。将学生分为若干个项目组，按照企业中项目管理的方式，学生充当项目负责人、程序员等角色。教师提出工作任务和需求，学生在模拟真实的工作过程中完成任务，掌握相应的知识点。同时也引进企业项目管理模式，对学习过程进行监控和管理，学生是主体，但教师起主导作用，及时发现问题、解决问题、对任务进行总结和评比。在项目中掌握职业能力，达到大纲所要求的能力，包括基础知识、个人能力、团队能力和工程系统能力。

(2)“2+1”教学

“2+1”中“2”代表的是在学校内集中学习两年，“1”是指分散学习一年，到社会上进行顶岗实习和毕业实习。在大三第一学期，学生到企业进行定岗实习，岗位主要包括：软件测试、软件维护和软件开发等项目。学生可以选择学校推荐的企业，也可以自择，即学生自己联系实习单位。在顶岗实习期间，学生由在校学习者的身份转变为职业人，这个原本是毕业学生在第一年中的体验，但是现在变成在校就能够进行。顶岗实习，并不是把学生放到社会上，再不管，而是有专门的老师对学生进行指导、监控和管理，同时也进行考核。与此同时，企业的工程师也要对学生进行考核，不能流于形式，要保证顶岗实习的质量。我院软件技术专业与IBM合作共建实习基地。学生在大三的第一学期直接进入实习基地，企业有经验的工程师对实习的学生进行相应岗位的培训，然后让学生参与到真实的项目中，之后指导监督学生完成企业真实项目。学生在工作过程中参与软件产品的整个生命周期，包前期需求分析、产品设计，中期的代码编写和后期的测试、维护等。即CDIO思想中的构思、设计、实施和运行。一个任务的完成，学生会锻炼各方面能力，例如，学科基本知识点、与人的沟通能力和合作能力，软件系统的构建能力，终生学习能力、自主学习能力。学生在能力的提过程中，积累了丰富的实践经验，并创造了一定的经济效益，降低了企业的运营成本，实现了校企双赢。

3.3师资队伍建设

(1)加强在岗教师的企业培训

在岗的教师基本上都是从高校毕业后直接进入学校，缺乏实践能力，除了参加国家及其省市的“双师”素质培训，还应当与企业合作，将中青年教师派遣到企业进行顶岗实习一段时间，这个时间不能太少，最少是一个学期，乃至一年，如果时间短，就不能真实有效的参与企业的产品开发全过程，达不到锻炼的目的。只有参加完整的项目，才能很好的提升专业基础知识和工程能力，同时又可以探索教学规律。事实上，没有实战经验的老师也是真真实实的做了一次学生，非常有利于教学。尤其是对那些毕业后就到学校的青年教师，以及缺乏行业经验，不了解该职业素质的老师。

(2)积极推进“产学研”结合

2010年我校与IBM达成合作协议，进行校企合作，共建“软件测试”“手机游戏开发”实训基地。企业与学校共同探讨，建立了校企合作教材，提供真实的项目化教材，并派遣有经验的技术人员指导教师的教学。同时邀请教师到企业进行参观、学习、邀请老师到实际的项目中进行实战。教师在教学中进行学习，在参与中进行学习，“产学研”三者紧密结合，大大提高专业教师的工程能力。

(3)积极引进具有丰富经验的技术人员到教师队伍中

除了提升在岗教师的自身素质来进行师资队伍建设，还应当积极从企业引进那些具有丰富实践经验并且具备教师基本素质的工程技术人员充实专业教师队伍。或者在某一段时间内将这些来自生产一线，能够带来流行技术或者行业标准的人员进行聘用，作为兼职教师，这样不仅能够丰富某一学科的师资力量，而且在同在岗教师的交流的时候，还能提高在岗教师的工程能力。这些企业来的专家了解当前社会对从业人员的素质要求，进入专业建设委员会，进行专业和课程的建设，更能制定出符合社会需求的人才。

4结论

(Conclusion)经过与IBM公司合作几年的实践证明，在软件技术专业引入CDIO工程教育的理念，能够制定合适的课程体系，设置符合社会需求的人才培养计划，建立相应的工程项目，能够改变课堂上枯燥的理论讲解，学生在真实的项目中进行实践、较早的接触到实际的工作任务，提高了教学的质量，同时也提高了学生的职业素质，与社会的需求进行接轨，为探讨软件专业课程的教学找到了新的方向。

参考文献(References)

[1]陈洁.CDIO工程教育模式在高职软件专业中的实践[J].计算机教育,2010,6(11):77;81.

[2]查建中.工程教育改革战略CDIO与产学合作和国际化[J].中国大学教学,2008(5):201-219.

[3]李继芳,奚李峰,董晨.IPR-CDIO环境的计算机工程教育研究[J].计算机教育,2009(18):45-47.

作者：苏红丽 单位：辽宁金融职业学院信息技术系

第二篇：CDIO工程教育下的无机化学及实验教学改革研究

［摘要］CDIO工程教育是西方发达国家一直推崇的培养模式之一。根据应用型本科无机化学及实验课程的特点和教学要求，基于CDIO工程教育的理念，对该课程的教学内容、教学方法、“双师型”师资队伍的建设、合理有效的成绩评价体系的建立等方面进行了改革与探索，取得了较好的教学效果。

［关键词］工程教育；无机化学；教学改革

CDIO工程教育是西方发达国家一直推崇的培养模式之一。C代表构思（Conceive），D代表设计（Design），I代表实施（Implement），O代表操作（Operate）。其把从产品研发到产品运行的一个生命周期作为载体，鼓励学生以实践的、主动的、课程之间有机结合的方式学习工程。[1][2]而目前我国的教育模式培养出的人才存在许多不足，如重视理论而忽视实践、重视基础知识的学习而轻视开拓创新能力的培养、重个人学术能力而忽视团队协作精神等，从而导致培养出的人才与社会需求明显脱节，大量毕业生毕业后很难找到适合自己的工作。目前大部分高校已清楚地认识到实践教学的重要性，并逐渐把发展实践教学列为提高学生社会职业素养和就业竞争力的重要途径。应用型本科院校一贯坚持“崇尚实践、回归工程教育、成人成材”的教育理念，努力培养出有实践能力和创新精神、具有国际视野的卓越一线工程师。以往的无机化学课程体系主要针对培养研究型人才所设，对于工程技术型人才的培养如何做到因材施教、因时制宜，以适应社会的需求变化，这给目前的无机化学课程体系带来了严峻的挑战。一方面，目前无机化学所选用的教材大都是理论性较强的教材，教材的编写者大多缺少工程实践的专业知识，这就不可避免地使理论与实践脱节，课程内容缺乏与实际工程应用有关的案例及知识。另一方面，工程教育的实施，良好的师资队伍是保障。然而，目前各高校无机化学课程教学的任课教师虽然具有丰富的专业知识，但大都缺乏工程实践经验。因此，更新教育理念，开展基于CDIO工程教育理念的无机化学及实验课程综合改革具有重要的现实意义。

一、基于工程教育理念的课程改革

基于CDIO工程教育理念的教学，注重的是培养学生良好的工程素养，以及工程实践能力和创新能力。因此我们需要转变教育思想，树立以人为本的先进教育观念，将教学改革的重点放在培养和提高学生的工程实践能力和创新能力上。在教学大纲的改革过程中，我们对无机化学课程体系做了调整，并以2014级化学工程与工艺专业卓越班新生作为实验班，全面实施无机化学的教学改革。基于工程教育理念，根据无机化学课程的特点，把无机化学划分为热化学及化学反应动力学、溶液中的化学、电化学基础、物质结构、配位化学、元素化学等六大知识模块。[1]对每一个知识模块的教学，按照构思—设计—实施—操作的CDIO工程教育模式来实施。

（1）构思阶段。这一阶段主要以课堂教学为主，注重专业基础知识和基本技能的讲授，适当淡化和删减理论性偏深或实用性不强的内容。以实际的工程任务为驱动，从实用性的角度出发，逐步由易到难、深入浅出地安排课程内容。通过实施“工程对象教学”、“实验驱动教学”等教学模式，通过基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习等学习方式，大大激发学生对课程知识的兴趣，提高学生的学习主动性。

（2）设计阶段。该部分的教学目的是培养学生的创新能力和工程实践能力。根据每一知识模块的知识要点，在教师的指导下设计出相应的实验项目（每个模块根据内容可设计1-3个实验项目）。设计实验项目时既要考虑理论知识的巩固和应用，又要考虑项目要依托行业、服务企业。通过正确实施实验设计的“两环节”，即“预习、创新”，转被动性学习为主动性学习。“预习”就是要求学生根据实验项目内容查找相关文献，理解实验原理、明确实验目的、制订合理的实验方案；对用到的实验仪器设备，要查出其具体使用方法、工作原理和注意事项，对实验中用到的各种化学试剂要查出其性质、用途和使用注意事项[3]；认真思考与本实验相关的科学问题，并撰写预习报告。通过此环节可以调动学生的学习积极性和主动性，激发学生的好奇心，锻炼和培养学生独立思考的能力。“创新”就是要求学生在查找文献资料的基础上，构思出自己在实验原理和实验方法方面的不同见解及创新思路。如对于综合设计性实验“从印刷电路烂板液中回收铜”，引导学生独立设计出与教材不同的实验方案。根据实验室提供的试剂：H2SO4（浓）、HCl（浓）H2O2（30％）、还原铁粉、Na2CO3（固体）、NaOH（3mol／L）、NaCl（固体）、Na2SO3（固体）、无水乙醇等，设计出一种烂版液中回收铜、两种用铜来合成CuSO4和一种由铜来合成CuCl的实验途径。设计过程中要切实做到推陈出新，进一步加深学生对实验原理和方法、步骤的理解，使其工程实践和创新能力进一步得到升华。

（3）实施阶段。学生进入实验室，任课教师需要检查实验方案的合理性、创新性及预习报告的书写情况，提出修改建议，并在评定成绩时根据学生实验方案提出问题的合理度和创新程度给出激励评价，从而培养学生独立思考问题的能力和创新能力。要求学生严格按照自行设计的实验方案进行实验，以验证实验方案的合理性和可行性。此阶段是培养学生实践能力的关键阶段，如果实验失败，也要求学生尊重实验事实，如实记录实验数据，然后分析原因，并认真做好相关实验记录，适当给出激励评价。

（4）操作阶段。重视严谨规范的实验基本操作技能的培养。基础化学制备实验所涉及的各项基本操作，如加热、溶解、称量、过滤、蒸发和结晶等，每一步操作都给予一定的评价成绩并告知学生。这样一方面使学生知道了操作的关键步骤并规范操作，另一方面也合理分配了各步实验成绩，避免使学生因某一步操作失误而影响总体成绩。[3]操作阶段以培养工程素质为基础，以突出能力为目标，以学生为主体，以实训为手段，把学生置于“创造”的气氛之中，让学生体会创新的乐趣。

二、“双师型”师资队伍的建设

在实施基于工程教育理念的教学过程中，最根本、最关键的要素是师资队伍。目前，高等教育与生产实践严重脱节，一个最根本的原因就是教师本身缺少对生产和实践的深入了解。在政策引导方面，要求教师想企业所需，为企业分忧解难，通过协助企业来培养学生，通过培养学生来协助企业。学校采取请进来、走出去的办法，实施了教师产学研计划、企业专家进课堂计划和“双师型”教师队伍建设计划，让教师真正了解工程知识，在课堂上传授真正有用的知识。将相关行业和企业的新理念、新知识和新技术及时融入课堂，推动课程改革，确保学生在校所学知识与企业实际生产需求无缝衔接。坚持企业专家参与人才培养方案制订、参与课堂教学、参与毕业设计和论文指导的导向，将工程实践教学贯穿于人才培养全过程。

三、合理有效的成绩评价体系的建立

工程教育理念下的高等教育，可以说是以能力为本位的培养模式。本课程在教学改革的过程中，初步建立了科学合理的成绩评价体系。在理论和实践教学环节，按照学生的工程实践和创新能力，采取激励的方法进行成绩评价。[4]如在实践教学环节，除了结合理论测试（30％）、基本操作（30％）、实验报告（10％）以外，增加创新能力激励项目（30％）。对于设计阶段提出的“两环节”，在“预习”环节，根据学生查阅文献的创新性与前沿性，给予相应的激励分值（但不能超出10％）；在“创新”环节，对于勤于思考、研究思路新颖、创新能力强的学生，根据完成情况给予激励评价（但不能超出20%的激励分值）。总之，经过两年多的基于CDIO工程教育模式的改革与探索，我们在无机化学理论及实验教学中已取得比较显著的教学效果。将工程教育理念贯穿于理论及实验教学的全过程，提高了学生的工程实践能力和创新能力，同时培养了学生良好的工程素养。

［注释］

［1］秦梅．工程教育理念在无机化学课程体系改革中的应用［J］．华章，2012（24）：138，149．

［2］王刚．CDIO工程教育模式的解读与思考［J］．中国高教研究，2009（5）：86－87．

［3］周祖新，王爱民，程利平，郭晓明．基础化学实验考核的探索［J］．化学教育，2014（4）：31－33．

［4］吴宝华，张辉．工程教育理念在实践教学中的应用［J］．科技与管理，2014（5）：116－120．

作者：程利平 肖秀珍 单位：上海应用技术学院化学与环境工程学院

第三篇： CDIO工程教育理念的土木工程专业材料力学改革思考

【摘要】结合土木工程专业材料力学课程教学中存在的问题，从卓越工程师的培养目标出发，把CDIO教学理念引入到材料力学教学体系中，从教学内容、教学手段和方法、考核评价等方面提出来了有效的教学改革措施，建立了基于CDIO理念的材料力学教学模式。该教学模式对于提高学生的学习热情，培养学生的综合实践和创新能力有积极意义，是解决目前土木工程专业在力学教学中遇到问题的一个很好的借鉴途径。

【关键词】CDIO教育理念；材料力学；教学改革；课程考核体系

材料力学是土木工程专业的技术基础课，是研究各类工程结构中普遍存在的受力和变形现象的学科，着重培养学生的逻辑思维、分析能力和解决实际问题能力。一直以来，我国大学中所讲授的力学课程内容大多由前苏联引进的内容，内容陈旧、枯燥、抽象、重理论轻实践。教学方法多采用灌输式教学，造成课堂气氛死板，有时甚至枯燥无味，大大降低了学生的学习热情。这些问题不但加剧了学生的学习惰性，也影响到其它课程的学习状况。针对以上问题，如何为实际工程提供合格的力学人才；如何在材料力学教学中充分调动学生的主动性和积极性；在目前有限的课时下，如何对旧有材料力学课程体系进行合并、筛选等工作已经成为教学改革工作不可回避的事实。CDIO工程教育理念提倡在实践中学习，在学习中实践，这为该问题的解决提供了一种思路。

1CDIO工程教育模式

CDIO模式以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO模式强调与社会大环境相协调的综合的创新能力，同时更关注工程实践，加强培养学生的实践能力，因此CDIO工程教育模式是提高大学生的创新和动手能力、推进产学研结合、加强实践教学环节以及加强学生参与交流与合作能力的有效途径。

2基于CDIO模式的材料力学教学大纲设计

CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。材料力学课程既包括专业知识学习，又强调应用能力的提升，根据这一教学目标设计的教学大纲如表1所示。

3改革方案设计

3.1教学内容的改革

对于传统教学中的基本概念、原理和方法，我们在教学中应该重视，可为了拓宽学生的视野和运用力学知识建模的能力，我们又应该对教学内容优化。随着科学技术的发展，新的理论、新的学科、新的计算工具和计算方法、新的试验方法不断涌现，在教学内容中适当增加这方面的介绍和练习，可以拓宽和增强学生系统解决实际工程的能力。此外，学生普遍对繁琐的理论推导缺乏热情，因此有必要在教学中加入实习环节或模型演示环节，实现教学与实践的结合，从而提高学生对力学课程的兴趣。

3.2教学方法和教学手段的改革

如何调动学生的主动思考，如何加强学生独立解决问题的能力，如何实现“在实践中学习，在学习中实践”？显然单纯的课堂教学很难实现这些目的。首先，材料力学应把课堂教学与案例教学或现场教学结合起来，并配合一定形式的课堂讨论。这样学生就能比较生动地、直观地去学习基本理论，并且可以明确学习的目的性。例如：弯曲问题可以在施工现场结合梁的配筋布设讲解；组合变形可以在实验室用模具演示教学等等。另一方面，CDIO教育理念重视个人能力及技能的同时，强调团队协作与交流，因此可以在教学过程中开展分组专项研讨。专项研讨任务以小组为单位，每组3~5人，让学生到施工现场进行调研，结合工程实际确定材料力学研讨主题，然后针对工程实际问题建立力学模型，通过小组探讨解决工程问题，从而锻炼学生收集信息、主动获取新的知识、解决问题和创新的能力。再一方面，还可以在教学过程中开展自主实验设计，推动学生自主学习能力。在教学手段上也应结合新技术、新方法的发展，在传统的板书基础上，融入PPT、Flash动画、仿真数值模拟等教学手段。一方面加强学生对传统力学知识的理解，另一方面，新的教学手段可以丰富教学内容，贴近工程实践，拓宽学生的视野。例如：PPT相对于板书，可以发挥信息量大的优点，让学生在有限时间内完成更多的课上练习；Flash动画可以在课堂上展现一些实验现象或者工程实际现象，这有助于学生对抽象力学概念的理解等等。

4课程评价体系改革

课程的考核评价体系和考核方法主导着学生的学习动力和方向，其改革必须匹配材料力学课程的CDIO教学大纲，起到引导学生有意识开展专业能力锻炼的目的。材料力学课程成绩包括三部分：书面理论考试、汇报答辩、实验报告，权重为0.4、0.4、0.2。书面理论考试主要以基本概念、基本理论、基本技能为主。汇报答辩要求学生对小组研讨专项做成PPT，图文并茂的在讲台上向老师和同学做报告，并回答老师和同学对改组项目提出的问题，考核重点在：调研的充分性、CDIO综合能力的展现性、技术和理论的结合度、团队的协作能力等方面。实验报告要体现自主实验设计的选题调研、方案设计、实物开发和交流评比等环节。

5结束语

基于CDIO的材料力学教学模式着手改革课程体系和教学模式、创新教学方法和教学手段、调整教学考核体系，从而调动学生的主动思考动力、培养学生的团队协作和交流能力、加强学生独立解决问题的能力，让学生“在实践中学习，在学习中实践”。

【参考文献】

［1］李为虎.一种工科理论力学教学模式的构思与实践[J].力学与实践，2010（3）:126-127.

［2］李庚英，赵晓华，熊光晶.土木工程材料CDIO模式的设计与实现[J].高等工程教育研究，2009（5）.

［3］林建.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011（5）.

［4］胡志刚，任胜兵，吴斌.构建基于CDIO理念的一体化课程教学模式[J].中国高等教育，2010（22）.

［5]陶勇芳，商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究，2006（11）.

作者：贾磊 单位：石家庄经济学院勘查技术与工程学院

第四篇：CDIO工程教育制药工程原理教学改革分析

摘要:比较制药工程专业《化工原理》课程相关教材，考虑制药工程专业开设的课程体系，基于CDIO关联的理念，以能力和素质培养为主要目标，探讨《制药工程原理》基于课程之间的关联、知识与能力的关联的教学改革。旨在激发学生的学习热情，提高工程实践能力和创新能力。

关键词:CDIO;制药工程原理;关联

CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO的12项标准中总体体现了“关联”的理念［1］。

1课程之间的关联

1.1《制药工程原理》课程现状

制药工程专业是一个化学、药学(中药学)和工程学交叉的工科类专业，制药工程专业相对比较年轻，《制药工程原理》是制药工程专业本科生必修的专业基础课，目前制药工程专业《制药工程原理》教材存在概念不明确，缺乏合适教材的问题［2－3］。有些采用“化工原理”，传统的《化工原理》是供化工、石油、生物、制药、食品、环境、材料等专业使用，缺乏针对性，不能充分体现制药工程的特点，较好的是王志祥主编的《制药化工原理》。有些采用“制药工程原理与设备”，“制药工程原理与设备”存在同名，主题内容不同，各科交叉重复的现象。目前针对制药工程专业的教材有刘落宪主编的《中药制药工程原理与设备》，王志祥主编的《制药工程原理与设备》，袁其朋主编的《制药工程原理与设备》，姚日升主编的《制药工程原理与设备》。这些具有“药”味，但刘落宪主编的《中药制药工程原理与设备》的重点是中药制药，对于制药工程专业缺乏通用性，王志祥主编的《制药工程原理与设备》在化工单元操作的基础上增加了制药化工领域的新技术和新设备。姚日升主编的《制药工程原理与设备》以《化工原理》为基础，内容涵盖“三药合一”的知识点，涉及到制药工程类课程化工原理，药物制剂，化学制药工艺学，药厂车间设施规划及药事管理和GMP规范。王志祥主编的《制药工程原理与设备》以化工原理为基础，但袁其朋主编的《制药工程原理与设备》，介绍的是制药工程的原理与制药设备。内容涉及制药工业的各个环节，包括化学制药、生物制药、中药和天然药、制药分离、制剂工程、药品包装、药品质量控制等。同为《制药工程原理与设备》内容却大相径庭，出现在短学时《化工原理》后又开设王志祥主编以化工单元操作为主要内容的《制药工程原理与设备》的现象。教学实践还发现《制药工程原理与设备》的一些章节内容如制剂、质量控制等都与制药工程专业其他课程有重复现象。

1.2整体设置教学内容，加强教师之间的协作

课程之间内容重复影响学生学习的效率和积极性，CDIO工程教育注重整个专业的系统改革。CDIO的标准3:集成化课程设置，强调突出课程之间的关联性，围绕专业目标进行系统设计，从而避免不必要的重复，使关联的课程共同支持专业目标，使学生掌握各门课程知识之间的联系，并用于解决综合的问题［1］。不同性质高校制药工程专业课程设置侧重点不同，培养从事药品制造，新工艺、新设备、新品种的开发、放大和设计人才为目标时相同的。所以制药工程原理不能独立，需要教师之间的协作，在制定培养方案时整体考虑设置本专业课程及课程内容、课时。对于制药工程不同专业方向(化学制药、生物制药、中药制药)的侧重点不同，但基本包括制药反应工程、制药分离工程和制剂工程技术(图1)，在理论教学中采取宽口径的方式，通过项目实践来体现侧重点的不同。制药工程原理与设备包括制药反应(发酵、提取工程)、制药分离、制剂三部分，制药分离包含制药过程涉及的典型单元操作，贯穿其中的流体流动、传质、传热是固体制剂单元操作如粉碎、混合、制粒、压片等的理论基础［4］。负责不同课程的教师应相互协作，探讨，整体考虑各部分的内容，明晰知识之间的衔接与延伸，避免内容重复，在缺乏合适的教材情况下宜结合教材《化工原理》、《制药分离工程》、《制药化工原理》和《药物制剂及设备》等合理安排内容及课时。

2知识与能力的关联

CDIO工程教育标准1强调理论与实践、知识与能力的结合。CDIO工程教育要求获得专业知识的同时培养个人自身的能力、团队协作能力。知识必须与工程项目挂钩，制药工程原理的基本理论必须和实际制药过程结合起来。知识与能力的关联要求项目具有实践性，考核方式多样性。2.1项目的选择传统的化工原理课程设计主要是针对精馏和换热器的设计，毕业设计题目相似程度高，缺乏创新性。制药工程原理作为二级项目，项目的选择要以教学内容与企业实际为依据，适合制药工程专业特点。项目来源可以是企业合作项目，教师科研项目，学生参加的创新、竞赛项目，如制药工程设计大赛，创新创业等。学生主动提出或参与的项目更能激发学生的积极性和创造性。有助于实现让学生以主动的、实践的的方式学习工程。图1、图2显示制药工程课程之间的衔接关系，根据图2，项目采取嵌套法，大项目包含小项目，二级项目和三级项目具有延续性。有助于实现让学生以课程之间有机联系的方式学习工程。大小项目体现不同要求，包括关键设备的设计，其他设备的选型。

2.2以提高能力为目标的评价

CDIO强调的不是内容而是能力，CDIO能力本位的教学观贯穿课程设置和教学实践的全过程，如何确保能力评价过程的合理性和有效性?CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。这四个层面的能力不是相互独立的。工程基础知识重在应用，体现在构思、设计、实现和运作每个过程，工程系统能力作为一种工程素养贯穿于构思、设计、实现和运作整个过程，个人能力和人际团队能力体现在个人和团队的表达和表现，包括完成项目的材料(包括设计说明书、图纸和产品等)呈现和口头、肢体表达。合理而有效的评价方式应是综合的、多样性的、有针对性的。评价应该贯穿项目的全过程，而不是最终的答辩。具体考核中包含的环节有阶段性的汇报，小组间互评，改进后专家审核，申请答辩。答辩环节包含团队展示，整体展示和负责项目中不同内容部分的个人展示，指导老师提问，旁观的学生提问，项目组学生向答辩专家提出自己在完成项目过程中的问题。一个宽松的环境有利于学生表达自己的思想和意见，实现提高能力的目标，而不是任务式的完成项目。

3师生关联，环境关联，加强教师的CDIO能力

改变项目组织形式，重视团队建设，一般的课程设计按学号分组，或学生自由组合，一个好的团队要使团队中每个成员发挥个性特长，使团队最优化。改变原来课程设计一成不变教师出题的套路，有利于教学相长，增强教师CDIO能力。高校青年教师普遍存在工程经验缺乏的问题，因此参与企业项目，邀请企业工程师参与指导有利于提高师生的工程素养。宣传CDIO工程教育模式，使作为主体的学生了解CDIO教育理念，通过明确学生学习目标营造学习环境。同时提供教学实践环境，即方便实施项目的教师和学生们查阅资料，讨论，制作等的场所和方便使用设备的的机制。

4结语

本文分析制药工程专业《制药工程原理》课程的现状，根据CDIO工程教育关联理念，探讨了《制药工程原理》教学内容的改革和CDIO项目的组织实施。这些有助于激发学生的学习热情，提高学生四个层面的能力。具体可操作的实施方法有待进一步探索。

参考文献

［1］查建中．论“做中学”战略下的CDIO模式［J］．高等工程教育研究，2008(3):1－9．

［2］陈岚，黄琳．国内外“制药化工原理”相关教材的比较研究［J］．化工管理，2013(10):97－98．

［3］张英．中医药院校制药工程专业《化工原理》教材的选用［J］．中国中医药现代远程教育，2010(5):33－34．

［4］陈岚，刘阳，蕴辉．“制药化工原理”在固体制剂技术中的应用［J］．东方教育，2013(8):27－258．

作者：胡女丹 覃引 周剑丽 单位：贵州理工学院

第五篇：CDIO工程教育画法几何及工程制图教学分析

［摘要］“画法几何及工程制图”是机械类专业的核心基础课程，在教学实践中，引入CDIO工程教育理念，探索项目化教学实施方法，紧紧围绕课程任务，选择和组织课程内容。探索一条以素质为基准、以能力为本位、以学生为主体、以项目为载体、以参与项目过程为导向的课程项目化教学设计之路，以实现教学改革、提高教学效果的目的。

［关键词］画法几何及工程制图；CDIO；项目化教学；教学改革

高等工程教育是培养工程人才的一个阶段，其目的是将学生培养为具有扎实的专业技术基础知识和深厚工程能力的工程师，工科院校就是培养未来工程师的摇篮。传统的工程教育偏重于科学知识的传授，在实践能力、创新能力与艺术创作方面的教育和训练方面存在许多缺陷[1]，为了解决未来创新工程人才的培养问题，2004年，由4所国际大学组成的跨国研究组合创立了CDIO工程教育理念并成立了国际合作组织。所谓CDIO教学，就是以构思、设计、实现、运作为载体培养学生的工程能力、创新能力和综合素质的一种教学方式[2]，以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，它是“做中学”和“基于项目教学”的概括和表达。[1]教学中，学生将所学的知识加以运用和表达，运用所学的知识分析问题、解决问题的过程是知识转化为能力不可缺少的途径。[3]因此根据“画法几何及工程制图”课程的特点，探索、创设这样的转化环境显得尤为重要。

一、课程分析

“画法几何及工程制图”课程是高等工科院校中一门既有理论，又有实践的重要技术基础课，主要内容有画法几何、制图基础、零件图与装配图、计算机绘图等，通过学习该门课程培养学生具有绘图、看图和空间想象能力，在学习过程中逐步建立产品信息概念，设计构型概念和工厂规范概念。[4]本课程在大一开设，为工程实践提供了一个框架，使学生对工程实践和工程师的角色有一个快速的了解，教给学生一些基本能力，并提供一些早期实际的个人经验，这些经验可以激发学生对学科内容的学习兴趣[5]。本课程也是一门对于教和学的交互性、实践性、自主性要求比较高的课程，是学生学习后续课程和完成课程设计、毕业设计不可缺少的基础，更是学生毕业后从事相关工作的基本技能。如何提高该课程的教学质量，一直是教师们所关注的重点。

二、教学存在的问题

运用传统的教学手段———黑板加粉笔、模型加挂图的模式，教学效率不高。这种以教师为主体的教学方法，其弊端反映在几个方面：1.注重基础知识和基本技能的训练而不注重思维能力、创新精神和科学探究能力的培养。2.对学生的激发性不够，探索性问题较少。3.重视步骤的指导性而不重视步骤的探索性。4.教学环节主要采取“预习－教师讲授－学生接受－布置作业课下完成”的模式，学生缺乏主动性和参与性的体验。灌输式教学导致知识的单向传输，学生的参与感不强。在这种情况下，作为教师要思考课堂上角色的转变，要寻找如何将学生吸引到课堂上确实参与整个教学过程。

三、基于CDIO项目式教学案例探索

基于项目的学习方法是CDIO工程教育培养目标的重要内容。一级项目是综合性设计项目，类似学生的毕业设计；二级项目是小型综合性设计项目，类似课程设计；三级项目主要就是为了巩固一门课程的基础知识，紧密结合课程的知识点进行设计，以锻炼学生动手和动脑能力，增强学生对课程的了解和提高学习主动性为目的。“画法几何及工程制图”作为机类学生专业基础课，学习的最终目的是让学生能绘制、看懂工程图样，那么在学习过程就要让学生建立“工程项目”的学习体验。以下列举部分教学案例探索本门课程的项目式教学设计。

1.绪论课项目式教学

绪论课在一门课的教学中是十分重要的，它建立学生对课程的初步认识，激发学生对后续知识学习兴趣的关键。因此在本门课的绪论课上设计一个恰当的学习项目可以培养学生对制图课程的基本印象和兴趣。选取的项目不能太难，否则会起到适得其反的作用，而且项目应是学生熟悉的、有一定认识的模型。教师课前准备：收集完整的工程图样若干张，要有代表性的。学生课前准备：学生个人手机、铅笔、A4图纸等工具。项目设计：学生个人手机外观图绘制培养目标：培养学生对制图课程的基本印象和兴趣课堂设计：（1）绘制个人手机外观图。（2）请学生注意观察自己的手机，假设自己是设计者，现在手机仅仅存在于自己的脑海中，要将手机的尺寸、外形等等表达出来。（3）画图期间可以点拨性的指导学生。（4）从画好的图纸中挑出部分典型的图纸，读出学生图中表达的尺寸或形状。因为学生初次画工程图，难免有不规范的图样表达，在读图过程中关联性的提出国标绘图要求：如画图前要先画图框，然后布图等知识，形成规范意识。（5）展示课前准备的工程图样，让学生初步了解工程绘图上的一些基本要求，以及要绘制一幅完整的工程图样必须具备的绘图要素。

2.减速器测绘项目式教学

测绘是制图课必不可少的实践教学环节。CDIO项目式教学不仅要培养学生动手能力，还要培养学生团队协作能力、交流表达能力等。以往的测绘成绩主要是以学生图纸表达效果进行评分，并不重视学生测绘过程的参与情况。CDIO项目式教学，注重学生整个参与过程。实施项目前将学生分为若干组，下达测绘任务———减速器测绘项目。测绘图表达方式不作限制，有利于培养学生灵活运用知识的能力，学生根据对工程制图的理解，将需要表达的零部件选择不同的视图（如三视图、局部视图、剖视图等）画出。各组的表达方式不尽相同，组员之间通过讨论，查阅资料，最终完成测绘图。最后将各个组的图样进行展示，并请各组代表讲解图样中所表达的内容，其他组员可以对该组图样进行评价，指出可能存在的不足。教师对各组图样进行分析指导，使教与学充分配合，结合学生参与过程的表现，最终给出综合性评分。

四、结束语

通过实施CDIO项目式教学，在项目中教师起指导作用，学生起主导作用。看到自己的绘制作品，学生富有成就感，从而激发了学习兴趣，同时提高了学生实践动手能力。分组完成项目，在参与过程中彼此配合交流，培养学生的团队协作精神。通过自评和互评图样，逐步锻炼了学生的综合表达能力。积极开展CDIO项目式教学，有利于使学生走出“应试教育”、“高分低能”的怪圈，使学生始终处于积极主动的地位，对培养学生的初步发展自我能力、团队协作能力、创新能力等方面都有积极的促进作用和重要意义。

［注释］

［1］曹建树，代峰燕，王殿君，王伟．一般工科院校机电类专业CDIO工程教育模式的研究和实践［Z］．北京：2011北京CDIO区域性国家会议文集———面向未来工程职场的CDIO教育模式研究与实践，2011：184．

［2］查建中．论“做中学”战略下的CDIO模式［J］．高等工程教育研究，2008（3）：1－9．

［3］黄华圣．从企业角度，探索产学合作及高校工程训练新模式［Z］．北京：2011北京CDIO区域性国家会议文集———面向未来工程职场的CDIO教育模式研究与实践，2011：218．

［4］朱辉，单鸿波，曹桄，金怡等．画法几何及工程制图［M］．上海：上海科学技术出版社，2013（8）．

［5］顾佩华，沈民奋，陆小华译．重新认识工程教育———国际CDIO培养模式与方法［M］．北京：高等教育出版社，2009．

作者：吴艳英1 陈海虹1 吴锦行2 单位：1.贵州理工学院 2.贵州民族大学

第六篇：CDIO工程教育大学生科技创新平台建设思考

［摘要］本文从CDIO工程教育的内容入手，通过对我校开展的以竞赛带动创新实践教学，建设创新实践平台;课程设计实物化，以实践深化理论教学;设计制造企业一线实训，以实践验证理论教学的工程教学理念，阐述了CDIO工程教育在大学生创新实践平台建设中的作用。

［关键词］CDIO;科技创新;大学生竞赛

一、前言

《高等教育法》中规定高等教育的任务是“培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”，所以大学生创新实践能力培养应该成为高校培养方案的重要组成部分。CDIO工程教育模式为现行的高等工科教育和创新型工程人才培养提供了的有效途径。CDIO是以产品研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程间紧密联系的一种学习过程。高校大学生的科技项目和科技竞赛均是按照CDIO工程教育模式进行的。学生结合自己的兴趣与特长，参加大学生科技项目、实践活动、科技竞赛等来确定自己的发展方向。高校通过完善大学生科技创新活动管理，促进工程教育模式改革，培养学生实践能力与创新能力。

二、基于CDIO工程教育构建的基础平台

(一)创新实践硬件平台

近年来，机械工程学院以CDIO工程教育理念打造大学生科技创新孵化器，搭建创新实践平台，建立机器人创新实验室、机械基础实验室。表1为近三年机器人创新实验室购置的主要设备。创新实践硬件平台以机电综合控制实验为主，发展以单片机、微机、工控机、PLC为代表的机电控制技术，以信息的采集、处理、反馈以及接口技术为主线，在机、电、液、气等多种系统中进行综合创新平台建设，取得长足、快速的发展，形成“设计、制造、控制、检测”四位一体互相支持的一个完整实践教学体系，完成实践教学、实践课程、理论课程的实验、课程设计和毕业设计等教学任务。

(二)校企合作平台

密切联系行业和企业，建立了稳定的校外实训基地，加强和推进了校外顶岗实习的力度。同时，建立健全了长效机制，完善管理制度和考核办法，使企业、学校、学生三方受益，使校企合作、工学结合具有可持续发展能力。为推进CDIO工程教育和“卓越工程师教育培养计划”的开展与实施，在多年的产学研合作的基础上，2010年我校依托经纬纺织机械股份有限公司建立了工程实践教育中心，2012年获批国家级建设单位。2013年天津工业大学—经纬纺机股份有限公司国家级工程实践教育中心正式挂牌，标志着我院在校企合作方面迈出了更加坚实的一步。多年来企业为提升我校我院学生的工程素养，培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力作出了卓越贡献。

(三)科技创新实际课题

机械工程学院基于CDIO工程教育吸引学生参与教师科研、学科竞赛、大学生创新性实验计划等科技活动，结合国家大学生创新课题、学校创新课题、学院创新课题以及自拟(教师给定或自己选定)实验项目，最后以实物或者论文形式提交实验报告。以精心设计的课题、优质的管理、良好的仪器设备吸引教师、研究人员和学生参与。配备有经验丰富的教师作指导将专业理论知识以趣味性、科学性、实用性和挑战性形式传授给学生，使得学生在此创新空间内充分发挥想象力与创造力，最大限度发挥他们的主观能动性。考核依据是学生是否获奖、发表科技论文、申请专利、各类挑战杯获奖等。开展的课程主要设计实验、课程设计、毕业设计，以及学校的“启智夏令营项目”培训课程;机械学院参加的大学生科技竞赛项目主要有“全国大学生机械创新设计竞赛”、“中国机器人大赛暨RoboCup公开赛”、“全国大学生工程训练综合能力竞赛”、“全国三维数字化创新设计大赛”、“华北五省(市、自治区)大学生机器人大赛”等国内高水平竞赛项目。每年参加全国、天津市、学校的科技竞赛200余项，800余人次。每年学生参加的大学生竞赛，获得省部级及以上竞赛奖项，获省部级以上奖500人次。

三、基于CDIO模式实践教学的体会

(一)实践教学方法的建设

机械工程学院CDIO工程教育是将“培养和提高学生造型能力和模型制作样机生产实践能力和创新能力”确立为实践教学培养目标。把建设“多层次、体系化、多样化”的实验教学体系确立为实践教学发展目标。通过深化改革，全面开放实验中心，完善资源共享机制，提高仪器设备的利用率和投资效益，将实验中心建成贯穿学生实践能力培养全过程，集设计、实验、制作、制造、控制为一体的服务于多层次设计实践教学活动和科技创新活动的实践教学基地。建立以学生为中心，实现以学生自我训练为主的竞赛教学模式。通过CDIO工程理念具体开展了围绕专业核心课程建设多层次、系列化的学生竞赛项目，学生能够更多地进入实验室进行科技创新活动。对本科生培养以创新性实践和实训为核心，以基础理论教学、实践教学环节、学术讲座为支撑，构建创新型人才能力训练体系。主要有科学研究方法的训练、创新思维和创新方法的训练、大学生创新实验计划和创业训练等三个层次，以培养“高素质的工程技术人才”为根本目标，以“引导和深化理论教学，培养学生工程意识、工程能力和创新精神”为实践教学理念，培养具有创新精神和工程实践能力的高素质工程技术人才，将我院发展成为面向天津市机械制造类本科生实施创新实践教学基地，成为为当地经济建设和社会发展服务的人才培养基地和研究成果孵化基地。

(二)以科学严格的管理机制和激励机制做保障

建立严格的管理与长期开放的机制，制定实践教学管理文件。包括创新实践中心管理制度、教师职责、活动小组管理制度、实验室安全条例、实验室开放管理制度、实验室仪器设备借还登记管理制度。以大三、大四高年级本科生为竞赛活动选拔对象，由平时实践课堂选拔一批参加夏令营培训再择优选取一定人员进行加强培训，准备赛事。由指导教师统一管理、指导竞赛，研究生辅助指导、配合工作，低年级本科生观摩学习，以作为储备力量培养，对参加竞赛的学生要求赛后经验总结，召开经验交流会谈，由高年级搭配低年级本科生携手竞赛，保证赛事经验的传承，对学生参加科技竞赛提供一定的经费支持，对教师指导学生竞赛给予奖励等一系列在制度上给予保证。

(三)CDIO工程教育在机器人实践中心的具体应用

针对不同学习阶段和层次的学生特点及专业教学的需求，以机器人对象为载体，提供创新工程训练的教学和实验平台。学生通过对机械结构进行亲自组装、基本电子电路的搭建，信号检测和分析调试，编写控制软件，控制机器人的各种行为，完成对人形机器人系统的各种演示、验证和创新实验。通过采购已有成型机器人产品，通过研究其设计方式、编程方法、控制方法等逐步建立设计的整体思路。对已有进产品行改造和挖掘包括二次编程设计实现更多功能，为进一步独立设计产品打好基础。由学生和教师利用实验室资源或采买元器件独立完成从方案设计、工程设计、工程安装、软件编程、运行调试的全过程。如何连接至人形机器人主板上;如何将编辑器、编译器、调试器等硬件缩微集成。如何实现离线对人形机器人专用主芯片进行编程、固化;研究带有远程无线遥控功能和编辑示教功能的电子装置，控制队表演。研究数码编程方法、语音指示说明的实现方法。研究机器人影像识别和传输方法等等内容，提高了各年级学生对机械结构、电子电路、信号分析、检测技术与传感器、控制技术、软件硬件系统基础等基本工程概念的理解和学习。

四、结论

以“引导和深化理论教学，培养学生工程意识、工程能力和创新精神”为实践教学宗旨，突出CDIO工程教育的理念，强调实践环节，使学生了解机械系统或机电产品的技术动态、技术水平、工艺过程;为学生提供机电系统设计、制作、调试、测试等实践过程;通过课程、技术讲座、大学生科技竞赛培训等活动，将信息技术传授给学生，组织学生课外科学实践和课外创新活动，激发了学生实践兴趣，提高实践能力和创新能力。

参考文献:

［1］王刚．CDIO工程教育模式的解读与思考［J］．中国高教研究，2009(5):86－87．

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［3］王育荣，张艳丽，王宗荣，张杰．基于CDIO模式的一体化科技竞赛体系构建［J］．中国现代教育装备，2012(17):87－89．

［4］王硕旺，洪成文．CDIO:美国麻省理工学院工程教育的经典模式［J］．理工高教研究，2009，28(4):116－119．

［5］何永玲，樊东红．基于学科竞赛的大学生工程能力培养研究［J］．钦州学院学报，2010，25(3):63－66．

［6］杨叔子，彭文生，吴昌林．再论机械创新设计大赛很重要［J］．高等工程教育研究，2009(5):5－11．

作者：杜玉红 李兰 史华 原平 李艳琦 赵地 单位：天津工业大学机械工程学院

第七篇：CDIO工程教育项目化课程教学研究

［摘要］项目化课程教学以培养学生应用能力为目标，教学设计中以项目做主线，学生为主体，理论与实践相融合，有效激发学生学习兴趣，提高学生实践应用能力。本文以“C语言程序设计”课程为例，将CDIO工程教育理念融入到课程教学过程中，从课程教学的准备、设计到具体实施对项目化课程教学方法进行了研究与论述。

［关键词］CDIO;项目化课程教学;C语言;教学改革

的必修课程，也是一门实践性较强的基础课程，学好C语言对于学生掌握编程方法，构建编程思维，提高软件开发能力具有重要作用。然而，受传统教学模式所限，现有的课程教学大多还沿用“教师讲，学生听”的教学方式，导致学生被动学习、学习目标不明确、学习无兴趣，扼杀了学生主动探究问题、解决问题的积极性和创造力。CDIO工程教育模式下的项目化课程教学遵循CDIO倡导的“基于项目的教育和学习”和“做中学”的教育理念，以项目为载体，课程教学与课程实践紧密结合，以培养学生的工程应用能力为人才培养目标，强调学生自主学习能力、团队协作能力、沟通能力及职业能力的培养［1］。将项目化课程教学引入到高校教育教学改革之中，对改善课程教学质量，提高应用型创新人才培养质量具有重要意义。

1项目化课程教学方法

项目化课程教学是以培养学生实际应用能力为主要目标，选取与专业课程相关的完整项目来组织课程教学内容，实施教学活动，以完成具体项目任务为主要学习方式的课程教学方法［2］。项目化课程教学中，教师依据课程专业特点，以项目生命周期为载体，模拟真实的项目开发环境，选择与课程内容相关的专题项目组织课程教学内容，以实际任务需求去激发学生的学习积极性，用专业理论知识指导项目实践活动，解决实际工作问题;学生则在教师的指导下做中学，学中做，理论与实践紧密结合，明确学习目标，主动获取知识，通过项目活动任务的具体实践，完善所学专业知识，提高解决实际问题的应用能力［3］。项目化课程教学方法与CDIO工程教育理念高度契合，以项目为主线展开教学活动，旨在通过课程项目化将理论教学与实践教学有机结合，充分发掘学生的创造潜能，激发学生的学习热情，提高学生解决实际问题的综合应用能力［4］。与传统课程教学模式相比较，CDIO工程教育模式下的项目化课程教学的优势在于:(1)项目过程真实完整，学习目标明确、学习更具趣味性、主动性;(2)项目活动理论与实践相结合，专业知识和专业应用能力同步提高;(3)项目管理情境化、操作规范化，学校到企业无缝连接;(4)项目进程模块化管理，个人职业技能和团队协作能力共同培养;(5)项目成果过程化评测，课程评价体系更加合理;(6)项目活动过程师生共同参与，教师与学生互相促进，共同提高。

2项目化课程教学设计

项目化课程教学是一个师生共同参与的完整工作过程，整个教学活动围绕与专业课程密切相关的项目活动展开。教学活动中，学生是学习的主体，学生在教师的引导下完成项目活动的全过程，包括项目资料的收集、项目方案的设计、项目的具体实施及项目结果评审。教师则是学习的组织者和引导者，教师主要负责项目任务的设计选取、教学活动的组织、教学过程的引导和辅导以及最终对学生完成项目任务情况的考核与评价［5］。

2．1项目教学准备

为了保障项目化课程教学的有效实施，项目课程教学的前期准备工作要充分。教学资料方面，从项目任务书的设计，包括项目教学的大纲、计划、教学方案、课程考核标准，到项目教学涉及的课件、C程序相关源代码、项目任务相关背景案例等文档信息要全面具体。教学环境方面，项目教学过程所需多媒体教学配套设施、实验室软硬件环境的准备也要充分完备，以保证项目化课程教学活动的顺利实施。

2．2项目任务选取

项目任务的选取是项目化课程教学的关键，也是教学设计的难点。项目任务的选取要合理有效，符合教学规律，由简入繁，层层推进;项目操作内容应涵盖本门课程相关知识点，体现课程的重点难点;项目任务应具备专业特点，与职业需求接轨，具有一定的社会经济价值;此外，项目任务要难易适中，保证学生在限定时间内有能力完成的同时，能够充分发挥个人的学习潜能与创造力。

2．3项目任务分组

CDIO工程教育理念之一就是提高学生工程项目的开发能力，培养学生的团队意识及沟通协作能力。项目实施前，教师应根据项目任务规模和项目难易度进行项目任务分组，每组成员4－6人为宜，学生可以自选组合，每小组推选一名项目小组长，用以协调小组成员的分工、管理督促项目的实施进度。学生在项目小组分工协作的过程中真实体验了项目开发流程，通过对项目的规划、相互的交流合作，深刻体验了团队协作互信互助精神，既提高了工程应用能力又培养了自身职业素养。

2．4项目工作总结

项目任务工作过程中，教师与学生应共同总结项目课程实践中遇到的问题，探求多种解决问题的方案，并以实验报告或项目报告的形式对项目各阶段完成情况归纳总结，形成阶段性文档。项目报告的撰写工作可以有效提升学生的文字表述能力，培养学生解决问题时在分析对比中发现新原理、新知识的系统学习能力。

2．5项目成果评测

与传统课程考核方式不同，项目化课程教学注重过程评价，关注学生在项目开发过程各环节中专业知识与专业技能的掌握与应用情况。项目任务完成后，学生应以小组为单位按要求提交项目任务相关的C程序源代码及相关说明性文档，并对项目完成情况时行总结汇报。教师与小组成员则根据项目分工的难易程度，针对该学生在项目活动不同阶段的表现情况予以总结与评价。

3项目化课程教学实施

根据C语言的课程性质，“C语言程序设计”课程的项目化教学可基于软件生命周期进行设计与实施。为了能够将本门课程的知识点贯穿于项目教学过程当中，实现教材各章节内容的合理衔接，我们可以对原有的教学内容进行重新编排与整合，根据教学需要设计不同规模的项目任务，项目任务可涉及某个章节、某几个章节甚至是课程全部章节的知识点。下面选取“高校学生成绩管理系统”作为项目任务，实施项目化课程教学，具体过程如下:

3．1提出任务要求

教师向各项目小组下达项目任务书，提出任务要求，明确项目功能需求。各项目小组分组讨论，确定小组成员分工，了解基本工作流程，制定项目进度计划，确定学习目标。

3．2项目方案制订

为保障项目的顺利实施，项目方案应由教师以层层推进的方式加以分析、讲解，引导学生理解项目任务的工作方法及具体操作步骤。项目方案的制订遵循模块化程序设计原则，充分利用C语言空函数的占位作用和扩充功能，对项目进行功能性模块划分。

3．3知识点讲解

通过相关案例的演示讲解，引入项目相关知识点，讲解项目工作中涉及的课程重点、难点，如:表1中用户界面模块设计代码中用到了printf()格式化输出函数，通过对该函数语法格式及功能的讲解，引导学生完成项目任务的同时，也加深了学生对该部分知识点的学习和理解。

3．4项目方案实施

项目方案制订完成后，学生需在教师的引导下，按照项目计划以小组协作的方式完成对项目的具体实施工作，即根据各部分模块功能的难易度不断扩充其功能，编写对应代码，验证代码的有效性。学生在“做中学”，“学中做”的过程中不断完善项目任务，实现对课程知识点的有序学习和进一步提高［6］。

3．5课程考核方式

由于“C语言程序设计”课程实践性较强，因此，结合我院实际情况，本门课程的考核结果可按4:6比例给出，其中60%的考核成绩来自于项目化课程设计综合测评，用以实现项目化教学的过程考核，重点考核学生在项目开发实践各环节中的工程应用能力;其他40%为基础理论测试部分，考核方式为机考，主要用于对项目化课程教学内容的补充、完善和加强。总之，在本例的项目化课程教学中，教师以项目模块为单位组织教学，依据项目进度，围绕每个功能模块涉及的知识点进行课程教学，不断丰富学生所学知识内容。学生在项目驱动下完成课程内容的学习，学习兴趣浓厚，学习目标明确，所学的知识更加系统、完整，为后续课程的学习奠定了良好的理论实践基础。

4项目化课程教学总结

项目化课程教学的难点在于课程项目任务的设计，任务的设计既要涵盖知识点又要具有逻辑性、实用性，难易度上既不能让学生畏难，又不能过易，让学生失去探究学习的兴趣。项目化课程教学的重点在于课程教学的实施上，教师作为项目化课程教学的引导者，需要在项目的实施过程中激发学生学习热情，引导学生熟悉项目开发流程，有效完成项目开发各环节的实践活动。这就要求教师在精通本门课程专业理论知识的基础上，了解专业相关领域的行业需求和最新前沿技术，同时具备一定的工程实践能力和工程项目开发经验。因此，教师的专业水平和工程能力是项目化课程教学有效实施的关键。

5结语

本文以“C语言程序设计”课程教学为例，结合佳木斯大学实际情况，对基于CDIO工程教育理念的项目化课程教学方法进行了深入的分析与研究，明确了项目化课程教学“项目为主线、学生为主体、教师为引导”的课程教学模式，强化了CDIO“基于项目的教育和学习”和“做中学”方法理论在高校课程教学中的重要作用，有效推进了学院计算机应用型创新人才培养模式的改革和发展。

［参考文献］

［1］牛丽．软件高技能人才CDIO工程能力的培养［J］．中国成人教育，2010(3)．

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［4］赵明海．高职院校《C语言程序设计》课程项目化教学设计研究［J］．信息与电脑，2012(9)．

［5］邵玉祥．“案例教学+项目教学法”在计算机语言教学中的互补应用［J］．高教论坛，2012(2)．

［6］周峰．构建“做中学”战略下的CDIO课程体系模式［J］．计算机教育，2010(11)．

作者：王晓娟 韦韫韬 刘世民 单位：佳木斯大学信息电子技术学院