CDIO模式下的项目化教学意义与应用

摘 要：根据CDIO工程教育的内容以及“卓越工程师”培养标准体系，介绍项目化教学法在一些基础课程、专业基础课程和专业课程中的应用，为以后的项目化教学实践积累经验。

关键词：CDIO 卓越工程师 项目化教学

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）007-176-02

根据CDIO大纲及本科层次卓越工程师培养的通用标准，项目化教学即为机械类专业CDIO工程教育模式与“卓越工程师教育培养计划”的切入点。项目化教学既体现了CDIO“做中学”和“基于项目教育和学习”的理念，又符合“卓越计划”的主要目标三个面向，即面向工业界、面向未来、面向世界，培养造就一大批具有工程意识的高质量各类型工程技术人才，为祖国的现代化建设事业奠定坚实的基础，增强我国的综合竞争实力。故本文的主要介绍项目化教学对工程教育的重要性，并根据现有项目化教学在实践中的应用获取参考经验，以逐步完善项目化教学方式方法。

1 根据CDIO课程大纲的解读CDIO工程教育的内容

什么是CDIO工程教育？CDIO课程大纲的出台为CDIO工程教育提供了一个指导性文件，在CDIO课程大纲中，详细的解释了什么是CDIO工程教育模式的目标以及CDIO工程教育模式的内容是什么，并阐述了在具体实现时应该如何操作。根据对CDIO课程大纲的三级目标体系的研读，CDIO工程教育的目标就是首先使工程师具备全面的知识，并且有一定解决实际问题的能力及职业素养。CDIO课程大纲包含了四个层面：第一个层面是技术上的，即全面的理论知识体系，从基础知识到高级工程基础知识，都是工程师所必须要掌握的。第二个层面是从个人的角度出发，工程师应该具有一定的职业素养，具有成熟、系统的思维。第三个层面是从团队交流的角度出发，根据个人良好的人际交往能力里，建立起一支基于工程环境的现代团队。第四个层面从是CDIO模式出发，建立在真实世界的、强调工程基础的产品和系统的构思-设计-实现-运行（CDIO）的过程。当然，CDIO大纲作为一个通用的标准，并没有设定什么界限，换言之，并没有什么固定模式，而是一个开放的环境，各个学校应该根据本校实际进行适当的调整，使CDIO课程大纲所提供的一个普遍人才标准逐步改变成自身使用的特定标准，才能使大纲的可行性得到提高。总之，调整的过程不是一蹴而就的，需要经过长期的调研分析，他山之石可以攻玉，根据的学校已有的经验对本校人才培养方进行完善。

2 卓越工程师培养标准体系及本科层次工程师培养的通用标准

实施卓越工程师教育培养计划首先要确定培养目标，也就是培养哪种类型的工程师。在本科层次，教学研究型院校主要培养目标是现场（制造、施工和维护）工程师。其次根据培养目标，确定合适的人才培养方案。最后根据专业标准，确定人才培养方案。专业标准根据卓越工程师培养标准体系而来，由通用标准、行业标准以及学校标准三者整合而来。根据通用标准，要求本科毕业生主要具备以下三个方面的能力：（1）知识方面，包括基础知识、专业知识、技术标准与政策法规。学生应该具有扎实的理论知识体系，出来本专业的理论知识以外，还需掌握相关学科的知识，并了解本专业发展动态及趋势及相关法律政策。（2）能力方面，包括学习能力、分析解决问题能力、创新意识和开发设计能力、管理与沟通合作能力、危机处理能力、国际交流合作能力。学生应具有自学习能力，不断提高自身能力，并具有根据所学知识解决实际问题以及创新的能力，还需具备良好的沟通和处理能力，以适应各种环境下的合作与竞争。（3）素质方面，包括基本素质和现代工程意识，学生应具有良好的职业素养及工程意识。

3 项目化教学法简述

美国是项目教学法起源地，但是最终在德国才得到盛行。项目化教学法作为“行为导向”的一种，是老师和学生共同实施一个项目的教学活动。在这个过程中首先确定与现实紧密接触的项目主题，学生根据自身情况选择合适的任务，并在决策过程中，自主的、自由的、有针对性的进行学习，在学习过程中，逐步实现教育目标，使学生综合能力得到一定的运用并得到提高，最终的评价方式综合学习过程和最终成果，两方面并重，与传统的学生被动教学模式相比，学生全程参与整个任务的完成过程，使综合能力得到提高。

因此，采用项目化教学，符合CDIO工程教育和卓越工程师培养理念，在学习过程中可以将理论知识融入项目，让学生体会到知识的运用过程，逐步使学生提高实践能力和综合应用能力。故本文主要介绍将项目化教学方法引入到教学环节中的应用，并总结这些已有经验，对日后课程进行的项目化教学时能有所帮助。

4 项目化教学法的应用现状

项目化教学现在已经引入很多课程的教学过程中，不论是基础课，专业基础课，还是专业课。在基础课《机械制图》的项目化教学应用中，邵娟琴从课程内容的组织、教学活动的设计、教学方式、考核方式等方面说明机械制图项目化课程改革的思路与策略，但并没有给出具体的项目化教学实例。李晓红等则根据以学生为主体、职业活动导向、突出能力目标、项目为载体、用任务训练职业岗位能力、理论实践一体化的课程设计原则，确定课程项目设计的程序是：课程定位→课程面向岗位→课程教学目标→课程项目设计→教学设计，给出了具体的项目设计表和教学环节设计，并给出了实际的教学效果。在专业基础课《机械制造技术》的项目化教学应用中，段颖以刻理解专业的培养目标和行业的工作要求为基础，明确课程的教学目标，合理选取规划教学内容，以“6+2”原则为指导思想，科学的对课程进行整体设计，并给出了具体的案例和教学组织方法。田先亮则根据以往教学中存在弊端给出了项目与任务的教学实施与过程，并给出了具体的案例，为应用型高校机械制造技术基础课程的教学做了有益的探讨。王道林将课程内容以真实工作任务及其工作过程进行整合，设计了5个学习情境，每个学习情境按认知规律和能力递进的成长规律分成若干个基于工作过程的项目（任务）对学生进行训练，把“是什么”和“为什么”的理论知识融入到“怎么做”的实践行动中，学生做中学、学中做，学做合一，学生学习课程的积极性和主动性较项目教学实施之前有了很大提高，学生的职业能力、方法能力和社会能力得到了全面提升。在专业基础课《机械设计基础》的项目化教学应用中，郝智秀等以机械设计基础实践课程建设为案例，采用CDIO的教学理念与标准，以基于项目的教学组织原则，以基于问题解决的学习方式，通过对课程目标、内容设置和教学方式的实践，从低年级开始引导学生主动探究、分析解决问题，激发其研究兴趣并促进其工程能力的提高，探索高校低年级学生工程能力培养的有效方式，最后给出了教学实践总结。在专业课《机械制造工艺学》项目化教学应用中，鹿玲等首先阐述了“机械制造工艺学”课程开展教学改革的实践经验，分析总结该课程的主要特点，反思目前课程教学方法和手段存在的主要问题，以面向应用、重视实践为基本教学思想，结合机械工程人才培养目标，提出以零件工艺项目化教学为主线，主张采用先进手段发挥课堂教学的优势，构建整体优化、结构合理的机械制造工艺学课程新体系，以更好培养学生的工程应用分析能力、知识拓展能力和创新能力，并给出了教学实际案例及相应的教学效果。齐继阳则从“机械制造工艺学”实践性强的特点出发，针对卓越工程师培养计划的培养要求，提出“机械制造工艺学”教学改革的一系列措施，以期提高学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力，为卓越工程师培养目标的实现奠定基础。

5 总结

通过项目化教学实践，学生从原来的被动教育模式——教师课堂讲授，学生听课，课后答疑逐步转变为主动学习式，使学生主动的参与教学过程，有目的的获取有用的信息，并在一个团队中发挥自己的作用，最大地发挥学生自身的主观能动性，这样有利于培养学生的工程意识，工程素质和工程实践能力。

（资助项目：教育部人文社会科学研究青年基金项目（11YJC880133）“基于CDIO的项目化教学改革探索与实践”；南京工程学院教学改革项目（JG201011）；南京工程学院高等教育研究课题（GY201007））

参考文献：

[1] 王硕旺，洪成文.CDIO：美国麻省理工学院工程教育的经典模式——基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教教育，2009，（28）4：116-119.

[2] 林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究，2010（4）：21-29.

[3] 陈荷燕，汪木兰，刘树青.项目教学法在机床电气与PLC课程教学中的运用[J].中国现代教育装备，2010（13）：12-14.

[4] 邵娟琴.机械制图项目化课程改革的思路与策略[J].科技信息，2009（35）：147-148.

[5] 李晓红，罗芬.高职“机械制图”课程项目化改造实践[J].中国电力教育，2010（4）：72-72.

[6] 段颖. 《机械制造技术》课程项目化教学的探索与实践[J].电大理工，2012（2）：147-148.

[7] 田先亮，张晓东.《机械制造技术》课程项目化教学研究[J].装备制造技术，2008（11）：188-190.

[8] 王道林.基于项目化教学的《机械制造技术》课程建设与实践[J].南京工业职业技术学院学报，2012，（12）2：71-73.

[9] 郝智秀，季林红，冯涓.基于CDIO的低年级学生工程能力培养探索——机械基础实践教学案例[J].高等工程教育研究，2009（5）：36-40.

[10] 鹿玲，陈锦江，姚建涛，等.机械制造工艺学课程基于项目的新模式探索与实践[J].教学研究，2011（34），3：44-48.

[11] 齐继阳.“机械制造工艺学”教学模式的探索[J].中国大学教学，2012（2）：42-44.