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摘 要:卓越工程师计划和CDIO工程人才培养模式在培养理念和培养目标上相近。在CDIO教育思想指导下提出了强调综合素质培养的汽车类卓越工程师培养体系的总体架构,在总体架构下对专业素质和工程实践、创新能力的培养进行了思考,重新构建了课程链式汽车类学科专业课程体系,构造了工程实践能力和创新能力培养体系。
关键词:CDIO 卓越工程师 汽车类 工程实践
中图分类号:G642 文献标识码A 文章编号:1673-9795(2012)06(a)-0196-02
2010年6月,教育部召开了“卓越工程师教育培养计划”启动会,卓越工程师教育培养计划正式实施。“卓越工程师计划”旨在通过借鉴国外的成功经验和行业、高校和企业的合作,以实际工程项目为途径,提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,从而创建有中国特色的工程教育模式。汽车类专业不仅需要注重学生的专业知识教育,更重要的是要重视学生的工程实践能力培养,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生自学创新能力以及系统分析、设计和实施的能力。这些能力培养和CDIO大纲提出的要求相近。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,注重以工程产品从策划到运行的生命周期为载体,以综合培养的方式让学生在课堂内外都能主动学习工程产品的相关理论,并参与工程实践活动,使学生在工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面达到预定培养目标。因此CDIO工程教育模式能为为汽车工程类卓越工程师培养模式提供非常好的借鉴。
1 汽车类卓越工程师培养体系的总体架构
CDIO课程大纲所列出的培养目标既包括专业基础理论,也包括实践操作能力,个体知识、经验和价值观体系,也包括团队合作意识和沟通能力,整体上体现出典型的通识教育价值理念。因此,以CDIO为导向的人才培养体系要能体现现代工程师所具备的良好的综合素质,即“硬技术、软技能”素质,这就要求在培养过程中不但要传授宽泛、扎实、跨学科的专业技术知识,科学方法,系统和问题导向的思维方式还要着力培养所谓的“软技能”,包括搜集筛选信息的能力、团队合作能力、领导管理能力和行为方式、跨文化理解能力、以及终身学习能力。[1]卓越工程师教育既是一种专业性通才教育,它关注学生系统、扎实的基础理论知识学习与储备,即科学家素质的塑造,为学生未来长期的发展奠定坚实的基础。同时更是一种以能力为本的教育,是为学生进入现实和未来就业市场或者自主创业做准备的教育,是工程师能力的培养与训练。
汽车类卓越工程师的培养目标是培养思想水平高、基础扎实、知识面宽、创新能力和实践能力强,综合素质高的卓越型人才。根据这一培养目标,在构建培养体系时要兼顾到各方面的能力要求,以誠信、职业道德培养等思想水平教育为基础,以工程设计任务为导向,以培养个体能力(包括学习能力和实践能力)、团队能力和大系统的适应与调控能力为主要目标,让学生以主动的、实践的、课程之间有联系的方式学习工程应用相关知识。在培养过程中强调培养学生深厚的工程基础知识,强调培养个人职业技能与人际沟通的技能,强调人的综合素质和工程实践及创新能力。根据培养目标,构建了汽车类卓越工程师培养体系的总体架构,这个培养体系以综合素质培养为中心,提出了六个方面的不同素质和能力的培养要求,规划了为了达到相应培养要求所需要设置的课程类别,列举了各课程类别主要课程名称。在这个培养体系中,通识教育、人文素养和思想水平教育是基础,通过公共基础课程、公共素质拓展课程为学生打下这方面基础,专业素养和工程应用能力是卓越工程师教育的根本点,通过设置理论基础、专业与工程基础课程来培养学生扎实的专业素养,通过设置工程设计、工程应用、工程管理和实践课程培养学生工程应用和实践能力、团队合作能力,沟通交流能力和领导能力,最后通过设置市场学、经济学课程培养学生的市场意识和宏观意识。这样一个培养体系是以提高学生综合能力和素质为本位的,为学生的可持续发展奠定基础,使学生能将理论与实际统一、整合,强化学生解决实际问题的综合素质。
2 专业课程体系
专业素养是卓越工程师的根本价值所在,要为学生打下扎实的专业基础,培养良好的专业素质,就要将专业目标贯穿到课程体系设计的全过程中。在重新构建专业课程体系时,以CDIO教育思想为指导形成一个将理论知识、专业基础知识和工程应用能力融为一体的专业课程链条,链条的各个环节力求适应学生的接受能力,在课程链的基础上填充其他课程形成完整的课程体系,完整的课程链贯穿于整个大学学习周期中,各种课程之间关联密切,逻辑性强,使对应的理论知识和实践内容的安排均具有递进性,这样学生得到的知识和训练是由浅入深循序渐进,更容易使学生接受。课程链条与次链条之间,次链条之间的课程内容融合、交叉、关联。[2]一些课程或是几门传统课程的整合,或是一门传统课程中的部分内容。
重新构建专业课程体系时以汽车类工程师人才的知识需求为主线,将专业课程分为专业认知课程、理论基础课程、工程基础课程、工程应用课程、专业基础课程、工程管理课程、市场/经济相关课程和实践课程八大类,根据工程实施过程和课程知识承启顺序将八类课程先后分布在知识需求的主线上,每一类课程包含了一些主要课程科目。基于课程链的课程体系是一种将理论知识、基本技能和应用技能融为一体的培养模式,它将支离破碎的知识以项目为主线串联在一起,缩小传统课程设置中理论之间、技能之间和理论与技能之间的相对缝隙,组成一个规模相对大的教学实体。建立“课程链”的意义在于明确课程体系中课程之间存在的供求关系,可以使不同课程的任课教师明确所授课程在“课程链”中的位置、以及在培养专业人才中的作用和地位,从而拓展了教师看待和处理与其他课程及任课教师之间关系的视野。在一个“课程链”中,任课教师首先要尊重和服务好自己的直接服务对象,先修课程要尽最大可能保证全体学生达到课程所规定的质量要求和质量标准,不为后续课程留隐患。通过供求关系的环环相扣,从而保证最终服务好学生、实现课程体系的知识、能力和素质的整体培养目标。[3] 3 创新能力与工程实践能力培养体系
工程教育重在于工程实践。同以前的教育模式相比,CDIO模式更注重工科学生在校期间的工程实践,让学生在工程实践的真实环境中进行学习,参与从工程构思、工程设计、工程实现到工程运作的全过程,从而获得对工程项目整个生命周期的全面认识,更好地满足社会工程技术人才的需求。学生是多元化的群体,每个人天赋、能力、性格、兴趣各有不同,因此从入校起就要考察其综合素质、兴趣和发展潜质,支持和引导学生自主选择研究方向,制定学习计划,对四年的学习和发展进行系统规划,让学生意识到“我是学习的主人”,从被动学习者变成主动学习者,进而选拔和着力培养研究型、工程型和复合型卓越工程师。[4]因此除了应用课堂培养方式外,还要构建完善的课外实践能力和创新能力培养体系,让学生在课堂以外系统地连续地提升自身的实践创新能力。
首先,为学生制定个性化的课外拓展训练计划,对学生课外实践提出方向和目标,并且制定考核标准,为学生和课外实践提供最基本的指引;其次,充分利用学校各种教学资源引导和激励学生参与到各种创新实践和技能竞赛和大学生创新项目中;次之,强化课程设计要求,将课程设计充实为一个工程案例,全面包含工程构思、设计、实现和运作的全过程。将专项工程实习体系化规范化,在实施过程中模拟企业真实工程环境;最后,在大学学习周期的尾声实施企业工程岗位实习计划,让毕业生进入企业,在真实的工程环境中锻炼和提升工程实践能力。这样就构成了工程实践能力和创新能力培养体系(图1),培养学生的工程应用能力、团队协作能力、沟通协调能力以及创新能力。
课外拓展训练计划是在课程实践基础上的提升,同时是为學生进入企业实践打好知识和能力基础。课外拓展训练计划是一种脱离课堂的要求学生独立单个课题的实践项目。在实施过程中,教师仅仅为学生提供参考和指导,并通过规范化的流程和考核标准保证课外拓展训练计划实施的效果。大学生科技创新项目是由学生发起的,通过团队的协作、探索从而完成一个完整的课题项目流程,流程中完整地包括了构思、设计、实现、运行等CDIO规定的方方面面,因此,实施的大学生科技创新项目能够很好地契合CDIO教育思想。大学生科技创新项目是以学生为主体,学校提供经费和基础设施支持。大学生科技创新项目要经历立项申请、立项答辩、签订实施合同、设计实施、结题评估一整套完整的流程。在完整的项目组织中学生自己主动地思考如何去做、去学,并在反反复复基于项目的学习中形成各种能力。其次,通过经历从项目构想、设计、实现到运行的全过程,从而使学生个人能力、人际交往能力和对产品、过程及系统的构建能力获得锻炼和提升。
4 结语
“卓越工程师教育培养计划”是我国高等工程教育未来较长时期内改革和创新的突破口,是促进高校培养出创新能力强．主动适应多样化和多元化社会和经济外部高级人才需求的一项新“质量工程”。如何做好卓越工程师教育培养计划是当前我国高等教育界重要的研究课题。本文结合汽车类专业的现有教学体系现状,运用CDIO工程教育思想对基于CDIO的“卓越工程师”的培养模式进行了探索。
参考文献
[1] 林艺真.CDIO高等工程教育模式探析[J].哈尔滨学院学报,2008(4):137～140.
[2] 武爱平.李丽平.王雷.构建以项目形成课程链为主体的课程体系职业技术教育,2006,27(17):29～31.
[3] 巩建闽.巩天啸.课程链及其在课程体系中的作用[J].高等工程教育研究,2008(5):90～92.
[4] 周光礼.把握契机探索拔尖人才培养的新途径[J].中国高等教育,2011(1):28～30.
关键词:CDIO 卓越工程师 汽车类 工程实践
中图分类号:G642 文献标识码A 文章编号:1673-9795(2012)06(a)-0196-02
2010年6月,教育部召开了“卓越工程师教育培养计划”启动会,卓越工程师教育培养计划正式实施。“卓越工程师计划”旨在通过借鉴国外的成功经验和行业、高校和企业的合作,以实际工程项目为途径,提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,从而创建有中国特色的工程教育模式。汽车类专业不仅需要注重学生的专业知识教育,更重要的是要重视学生的工程实践能力培养,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生自学创新能力以及系统分析、设计和实施的能力。这些能力培养和CDIO大纲提出的要求相近。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,注重以工程产品从策划到运行的生命周期为载体,以综合培养的方式让学生在课堂内外都能主动学习工程产品的相关理论,并参与工程实践活动,使学生在工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面达到预定培养目标。因此CDIO工程教育模式能为为汽车工程类卓越工程师培养模式提供非常好的借鉴。
1 汽车类卓越工程师培养体系的总体架构
CDIO课程大纲所列出的培养目标既包括专业基础理论,也包括实践操作能力,个体知识、经验和价值观体系,也包括团队合作意识和沟通能力,整体上体现出典型的通识教育价值理念。因此,以CDIO为导向的人才培养体系要能体现现代工程师所具备的良好的综合素质,即“硬技术、软技能”素质,这就要求在培养过程中不但要传授宽泛、扎实、跨学科的专业技术知识,科学方法,系统和问题导向的思维方式还要着力培养所谓的“软技能”,包括搜集筛选信息的能力、团队合作能力、领导管理能力和行为方式、跨文化理解能力、以及终身学习能力。[1]卓越工程师教育既是一种专业性通才教育,它关注学生系统、扎实的基础理论知识学习与储备,即科学家素质的塑造,为学生未来长期的发展奠定坚实的基础。同时更是一种以能力为本的教育,是为学生进入现实和未来就业市场或者自主创业做准备的教育,是工程师能力的培养与训练。
汽车类卓越工程师的培养目标是培养思想水平高、基础扎实、知识面宽、创新能力和实践能力强,综合素质高的卓越型人才。根据这一培养目标,在构建培养体系时要兼顾到各方面的能力要求,以誠信、职业道德培养等思想水平教育为基础,以工程设计任务为导向,以培养个体能力(包括学习能力和实践能力)、团队能力和大系统的适应与调控能力为主要目标,让学生以主动的、实践的、课程之间有联系的方式学习工程应用相关知识。在培养过程中强调培养学生深厚的工程基础知识,强调培养个人职业技能与人际沟通的技能,强调人的综合素质和工程实践及创新能力。根据培养目标,构建了汽车类卓越工程师培养体系的总体架构,这个培养体系以综合素质培养为中心,提出了六个方面的不同素质和能力的培养要求,规划了为了达到相应培养要求所需要设置的课程类别,列举了各课程类别主要课程名称。在这个培养体系中,通识教育、人文素养和思想水平教育是基础,通过公共基础课程、公共素质拓展课程为学生打下这方面基础,专业素养和工程应用能力是卓越工程师教育的根本点,通过设置理论基础、专业与工程基础课程来培养学生扎实的专业素养,通过设置工程设计、工程应用、工程管理和实践课程培养学生工程应用和实践能力、团队合作能力,沟通交流能力和领导能力,最后通过设置市场学、经济学课程培养学生的市场意识和宏观意识。这样一个培养体系是以提高学生综合能力和素质为本位的,为学生的可持续发展奠定基础,使学生能将理论与实际统一、整合,强化学生解决实际问题的综合素质。
2 专业课程体系
专业素养是卓越工程师的根本价值所在,要为学生打下扎实的专业基础,培养良好的专业素质,就要将专业目标贯穿到课程体系设计的全过程中。在重新构建专业课程体系时,以CDIO教育思想为指导形成一个将理论知识、专业基础知识和工程应用能力融为一体的专业课程链条,链条的各个环节力求适应学生的接受能力,在课程链的基础上填充其他课程形成完整的课程体系,完整的课程链贯穿于整个大学学习周期中,各种课程之间关联密切,逻辑性强,使对应的理论知识和实践内容的安排均具有递进性,这样学生得到的知识和训练是由浅入深循序渐进,更容易使学生接受。课程链条与次链条之间,次链条之间的课程内容融合、交叉、关联。[2]一些课程或是几门传统课程的整合,或是一门传统课程中的部分内容。
重新构建专业课程体系时以汽车类工程师人才的知识需求为主线,将专业课程分为专业认知课程、理论基础课程、工程基础课程、工程应用课程、专业基础课程、工程管理课程、市场/经济相关课程和实践课程八大类,根据工程实施过程和课程知识承启顺序将八类课程先后分布在知识需求的主线上,每一类课程包含了一些主要课程科目。基于课程链的课程体系是一种将理论知识、基本技能和应用技能融为一体的培养模式,它将支离破碎的知识以项目为主线串联在一起,缩小传统课程设置中理论之间、技能之间和理论与技能之间的相对缝隙,组成一个规模相对大的教学实体。建立“课程链”的意义在于明确课程体系中课程之间存在的供求关系,可以使不同课程的任课教师明确所授课程在“课程链”中的位置、以及在培养专业人才中的作用和地位,从而拓展了教师看待和处理与其他课程及任课教师之间关系的视野。在一个“课程链”中,任课教师首先要尊重和服务好自己的直接服务对象,先修课程要尽最大可能保证全体学生达到课程所规定的质量要求和质量标准,不为后续课程留隐患。通过供求关系的环环相扣,从而保证最终服务好学生、实现课程体系的知识、能力和素质的整体培养目标。[3] 3 创新能力与工程实践能力培养体系
工程教育重在于工程实践。同以前的教育模式相比,CDIO模式更注重工科学生在校期间的工程实践,让学生在工程实践的真实环境中进行学习,参与从工程构思、工程设计、工程实现到工程运作的全过程,从而获得对工程项目整个生命周期的全面认识,更好地满足社会工程技术人才的需求。学生是多元化的群体,每个人天赋、能力、性格、兴趣各有不同,因此从入校起就要考察其综合素质、兴趣和发展潜质,支持和引导学生自主选择研究方向,制定学习计划,对四年的学习和发展进行系统规划,让学生意识到“我是学习的主人”,从被动学习者变成主动学习者,进而选拔和着力培养研究型、工程型和复合型卓越工程师。[4]因此除了应用课堂培养方式外,还要构建完善的课外实践能力和创新能力培养体系,让学生在课堂以外系统地连续地提升自身的实践创新能力。
首先,为学生制定个性化的课外拓展训练计划,对学生课外实践提出方向和目标,并且制定考核标准,为学生和课外实践提供最基本的指引;其次,充分利用学校各种教学资源引导和激励学生参与到各种创新实践和技能竞赛和大学生创新项目中;次之,强化课程设计要求,将课程设计充实为一个工程案例,全面包含工程构思、设计、实现和运作的全过程。将专项工程实习体系化规范化,在实施过程中模拟企业真实工程环境;最后,在大学学习周期的尾声实施企业工程岗位实习计划,让毕业生进入企业,在真实的工程环境中锻炼和提升工程实践能力。这样就构成了工程实践能力和创新能力培养体系(图1),培养学生的工程应用能力、团队协作能力、沟通协调能力以及创新能力。
课外拓展训练计划是在课程实践基础上的提升,同时是为學生进入企业实践打好知识和能力基础。课外拓展训练计划是一种脱离课堂的要求学生独立单个课题的实践项目。在实施过程中,教师仅仅为学生提供参考和指导,并通过规范化的流程和考核标准保证课外拓展训练计划实施的效果。大学生科技创新项目是由学生发起的,通过团队的协作、探索从而完成一个完整的课题项目流程,流程中完整地包括了构思、设计、实现、运行等CDIO规定的方方面面,因此,实施的大学生科技创新项目能够很好地契合CDIO教育思想。大学生科技创新项目是以学生为主体,学校提供经费和基础设施支持。大学生科技创新项目要经历立项申请、立项答辩、签订实施合同、设计实施、结题评估一整套完整的流程。在完整的项目组织中学生自己主动地思考如何去做、去学,并在反反复复基于项目的学习中形成各种能力。其次,通过经历从项目构想、设计、实现到运行的全过程,从而使学生个人能力、人际交往能力和对产品、过程及系统的构建能力获得锻炼和提升。
4 结语
“卓越工程师教育培养计划”是我国高等工程教育未来较长时期内改革和创新的突破口,是促进高校培养出创新能力强．主动适应多样化和多元化社会和经济外部高级人才需求的一项新“质量工程”。如何做好卓越工程师教育培养计划是当前我国高等教育界重要的研究课题。本文结合汽车类专业的现有教学体系现状,运用CDIO工程教育思想对基于CDIO的“卓越工程师”的培养模式进行了探索。
参考文献
[1] 林艺真.CDIO高等工程教育模式探析[J].哈尔滨学院学报,2008(4):137～140.
[2] 武爱平.李丽平.王雷.构建以项目形成课程链为主体的课程体系职业技术教育,2006,27(17):29～31.
[3] 巩建闽.巩天啸.课程链及其在课程体系中的作用[J].高等工程教育研究,2008(5):90～92.
[4] 周光礼.把握契机探索拔尖人才培养的新途径[J].中国高等教育,2011(1):28～30.