基于高分子材料與工程專業CDIO培養模式初探

陳宇飛，孟大偉，孫鳳蓮，俞澤民，周浩然，金鎮鎬

（哈爾濱理工大學 a.材料科學與工程學院；b.電氣與電子工程學院，黑龍江 哈爾濱 150040）

基于高分子材料與工程專業CDIO培養模式初探

陳宇飛a，孟大偉b，孫鳳蓮a，俞澤民a，周浩然a，金鎮鎬a

（哈爾濱理工大學 a.材料科學與工程學院；b.電氣與電子工程學院，黑龍江 哈爾濱 150040）

本文結合當前材料在科技發展中的重要作用及對人才的急需，研究了高分子材料與工程專業的培養模式，從傳統的培養方案出發，提出了高分子材料與工程專業采取CDIO培養模式并與導師制結合。該模式從理論教學與實驗教學兩方面出發，結合基礎化學、材料合成以及材料結構設計等方面進行了體系改革，該體系有利于培養學生的動手能力、創造能力、創新能力和工程實踐能力。

高分子材料與工程；CDIO模式；導師制；改革

目前，在我國高等學校教學工作中，主要的教學方式是以課堂授課為主，理論教學占有主導地位，采取的主要形式是以教師講為主，學生被動學習為輔，教師以板書、多媒體課件、圖板等為主，這種教學模式是以教師為中心、教材為藍本、教室為中心的單一教學方法。學生學到的是前人留下的現成的理論知識，教師注重講授的知識數量，評定學生學習效果的考試方式，學生沒有在課堂上提出問題的機會，這種教學方式脫離了工程類人才培養方式的特點，學生受到的只是思維的培養，而動手能力、實際操作能力和創新能力卻大大的被忽視。這種教學方法長期下去，學生對學習會產生厭倦，思維也會受抑制，不利于開發學生的創新能力。CDIO的培養目標是：要將學生培養成具有一定實踐能力的工程類人才，要求學生在實際工作中培養獨立構思、設計、實現和運作等四個方面的能力。CDIO培養模式是在理論教學基礎上注重實踐教學和實際動手的能力，實驗教學是從具體的實驗項目出發，上升至理論，再回到項目實際實施過程中，以最終產品的實現為教學目標。材料制作項目以從研發到最終產品為載體，通過項目構思、設計、實現將整個課程體系有機地結合起來，學生以主動思維、自行設計方案的方式和自己動手自行完成的方式參與到項目實施的實踐教學中。所謂導師制是對本科生從大一入學就配備導師，剛進入大學的學生對大學生活不熟悉而且充滿了幻想，從中學到大學有本質的改變，要學生學習和掌握中學階段沒有接觸或者不成熟的想法進行引導和指導，從思想上、學習上、專業方向認知以及對將來工作的打算，都必須要正確的認知，培養學生正確的人生觀、價值觀和就業觀。總之，“導師制”這一教學活動，是一種教師和學生互動式教學方法的體現。然而，導師制應該是在采取CDIO教學模式下的教學方式的具體實施方法，在CDIO教學模式中重視實踐環節，而學生在實踐中的經驗以及解決問題的方法都離不開導師的指導，都是在導師的輔導下才成長為一個適合企業實際生產的工程技術人才。

一、現代教學方法的特點

現代高等教育的教學方法局限于老式的教學模式，應是在調動教師的教學思想的同時重視學生的思想、情感、潛能、智慧，充分發揮教師和學生雙方面的積極性和主動性。現代教學方法的主要特點有：發現學生的智慧和潛能，這是現代教學方法的時代特點。其典型代表是布魯納的發現法，這種方法之所以風靡全球，原因是它適應了開拓學生創新精神與實踐能力的時代要求。年輕學生的思維較活躍，發現法有利于提高學生的智慧潛力，調動學生學習積極性和充分發揮教師指導作用相結合。現代教學方法是以發展學生的內部潛能為出發點，使學生對知識產生興趣，抽象的理論知識與實際生活相結合，讓學生感覺知識淺顯易懂，不能產生畏懼感，發揮學生發散思維的能力，形成學生自身對知識有強烈的吸引力和攝取知識的急迫性，這樣會收到更好的教學效果。在教學方法上包括兩方面：一是教師“如何教”，二是學生“如何學”，二者有著必然的聯系。教法通過學法體現出來，而學生學習效果的好與壞要通過在實際操作過程中體現出來，通過創新能力得到展示。

二、CDIO培養模式

CDIO培養模式的主要指導思想是以科研項目為載體（比如：以聚酰亞胺薄膜制備及性能研究項目為實現目標），以項目完成過程為主導，是理論和實踐有機結合的一體化課程教學體系，是培養應用型人才的主要教學模式之一。CDIO培養模式的宗旨是注重學生對項目的可行性、方案、組織構成及實施的全過程，在實施的同時也開發了學生的思維能力、執行力等諸多方面。對于高分子材料專業的學生從聚酰亞胺薄膜的制備方法、性能測試、結構與性能關系以及與當前國內外的產品進行橫向對比，以檢驗所制備薄膜的各項性能與工藝條件間及原材料配比之間的關系，通過薄膜的制備全過程將理論知識貫穿于其中，以達到該教學模式能全面的實施并收到較好的效果。

三、具體項目CDIO設計過程

CDIO教學模式以聚酰亞胺薄膜制備為依托，按實施過程分為三個步驟：第一步，為完成該項目需具備的基礎課程，如；有機化學、高分子化學、高分子物理、復合材料學及聚合物基復合材料的成型方法等課程；第二步，與該項目關聯性較強的課程，如：材料研究方法、絕緣材料測試與分析、絕緣材料工藝原理等課程；第三步，與該項目相關設備的使用及生產企業制備過程中所必須熟悉的相關技術，需要到相關企業實習，了解整個生產線。三個步驟的設立是有一定層次的，按照由淺入深、由易至難的順序設置課程，將CDIO培養模式有層次、由理論到實踐、系統地貫穿于高分子材料與工程專業的教學體系中，使學生既學到了理論知識，同時各項實踐能力也得到了充分的鍛煉和提高。

四、CDIO培養模式與導師制的有機結合

CDIO培養模式注重學生的實踐能力，實踐能力的培養要在導師指導的基礎上才能實現，要將兩種培養方式有機地結合才能達到預期的效果。這種方式對導師也提出了更高的要求，導師不僅要具備實際生產經驗還要有與企業合作的橫向課題，同時也要有實現課題項目的場所，這種場所不是在實驗室中而是走出學校深入到企業生產第一線。另一方面，學生要具備創造思維能力，在掌握了CDIO模式各個環節的同時，專業基礎理論要學以致用，這樣將具備條件的導師與具備一定能力的學生結合才能達到真正的目的。

通過CDIO培養模式的教學體系改革和導師制在我校高分子材料專業的實施，學生參與到了導師的科研工作中，使參與項目的學生從項目的構思、設計、實施、運行整個過程得到了鍛煉，學生就業率大幅度提高，這種教學模式對高校的質量工程建設是非常有益的。

[1]陳宇飛.CDIO培養模式在工程類人才培養中的重要作用[J].教育界，2012，（31）：16-17.

[2]殷旭，胡景繁，張紅.基于CDIO教育模式學生學習評估方法的探索[J].高教論壇，2010，2（2）：24-25.

[3]陳宇飛.工程類人才培養方式研究[J].教育教學論壇，2012，（26）：73-74.

[4]翁江翔，畢鳳陽，宮瑩.基于CDIO教育模式的材料成型專業人才培養模式研究 [J].黑龍江教育學院學報，2012，11（11）：63-64.

[5]李臣學，李丹，劉和勇.關注成效大學生創新的CDIO教育模式[J].實驗室研究與探索，2010，29（6）：90-92.

致謝：本文得到黑龍江省教育廳項目（JG2012010281）資助和綜合試點改革項目“面向區域經濟理工科院校創新創業人才培養模式綜合改革與實踐”的資助。

G642.0

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1674-9324（2014）29-0030-02