基于大工程觀的CDAOE人才培養(yǎng)模式研究與實踐

摘要：本文分析了工程教育存在的工程教育的系統(tǒng)性和完整性缺失的教學問題，提出了基于大工程觀的CDAOE理論和實踐教學新的人才培養(yǎng)模式，制定了基于大工程觀的CDAOE工程教育教學具體實施方案，以實際工程項目教學過程提升學生工程實踐及創(chuàng)新能力，培養(yǎng)出滿足當代社會需要的創(chuàng)新型人才。

關鍵詞：大工程觀；人才培養(yǎng)；實踐教學；工程實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）12-0178-02

一、引言

從某種意義上說，實踐是工程教育的根本。但長期以來，工程教育與工業(yè)實踐脫節(jié)一直是我國當前本科教育面臨的重大問題，工程教育只局限在理論和單一的技術層面，使得工科畢業(yè)生不懂成本預算、系統(tǒng)設計與集成、經(jīng)營與管理。此外，工科畢業(yè)生綜合性思維、創(chuàng)造能力與創(chuàng)新能力也嚴重不足。因此，工程教育必須改革，改革的方向就是使工程教育更加重視工程實際以及工程本身的系統(tǒng)性和完整性，這對一般應用型本科院校尤為重要[1]。

二、基于大工程觀的CDAOE工程教育教學理論的內(nèi)涵

“大工程觀”的本質(zhì)就是將科學、技術、非技術、工程實踐融為一體，具有實踐性、整合性、創(chuàng)新性的“工程模式”教育理念體系[2]。而現(xiàn)代工程是由“研究、開發(fā)、設計、制造、運行、管理”等環(huán)節(jié)組成的工程鏈，每個環(huán)節(jié)都存在大量的技術、經(jīng)濟和社會等問題。結合教育實踐，基于大工程觀的CDAOE工程教育就是培養(yǎng)學生應具備的服務于現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品從調(diào)研、設計、實現(xiàn)、運行到評估的全過程所必須擁有的基本能力。CDAOE代表咨詢（Consult）、設計（Design）、實現(xiàn)（Actualize）、運作（Operate）和評估（Evaluate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程。CDAOE以培養(yǎng)工程實踐能力為目的，確定了工科畢業(yè)生所必備的各方面的能力，這種能力以工程實踐為主體，綜合理論基礎知識、專業(yè)職業(yè)技能、團隊協(xié)作和溝通能力以及創(chuàng)新能力。

三、基于大工程觀的CDAOE工程教育課程體系

工程設計是工程實踐的精髓，技術、功能以及環(huán)境、社會的約束和要求均在設計過程中得到反映和體現(xiàn)。通過設計實踐過程，學生可將所學知識和所需知識有機地融合在一起。基于CDAOE理念的課程體系以項目設計為主線，按照規(guī)模和范圍可以劃分為三級：一級為包含本專業(yè)主要核心課程和能力要求的項目；二級為包含一組相關核心課程和能力要求的項目；三級為單門課程內(nèi)為增強課程能力與理解而設的項目。完整的、有銜接的貫穿于整個本科教學階段，使學生系統(tǒng)地得到咨詢、設計、實現(xiàn)、運行和評估的整體訓練。通過項目設計將整個課程體系有機、系統(tǒng)地結合起來。其特點是：所有需要學習和掌握的內(nèi)容都圍繞項目設計這個核心，并與這個核心融合在一起，形成一個整體。制定的自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案體系結構圖可以清地看到這種教育課程體系結構。

CDAOE自動化人才培養(yǎng)方案包括專業(yè)知識、基本實踐教學體系、工程實踐體系三個部分。其中工程實踐體系從工程入門、工程基礎、工程專項、工程綜合、科技創(chuàng)新五個層次逐漸遞增的教學過程，工程入門使學生掌握人文與科學等基礎知識，初步了解工程項目。工程基礎是學生接受專業(yè)基礎知識，是學生運用工程理念學習專業(yè)知識。工程提高是結合PLC控制、單片機控制等技術領域的實際項目，使學生掌握工程專項領域項目設計規(guī)范、工藝和流程。工程綜合則是以畢業(yè)設計為載體，學生通過學習自動化集成系統(tǒng)，根據(jù)工程項目的設計理念和制作過程，設計并完成完整的項目。

1.一級項目。一級項目包含自動化專業(yè)主要核心課程知識和能力要求，貫穿于專業(yè)培養(yǎng)全過程。一級項目主要是模擬在企業(yè)和社會環(huán)境中實際生產(chǎn)過程、系統(tǒng)運行或產(chǎn)品設計的咨詢、設計、實現(xiàn)、運行和評估的全過程。以三至五個2級項目為載體加強本專業(yè)核心課程的學習與應用。第二年至第四年每年都有一個具體的設計和研究項目：學生分成團隊3～6個人，每個團隊有一個項目，如智能搬運機器人，從產(chǎn)品定位、市場需求、功能設計到系統(tǒng)設計，直至制造出來。這種開放型的項目整個過程體現(xiàn)CDAOE理念，通過開放式項目的設計，使學生把若干學科知識有機地聯(lián)系起來。在設計過程中，也有可能用到?jīng)]有學過的知識，因此學生要學會以合作和探究的方式獲取知識。一級項目主要培養(yǎng)學生設計、創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、溝通和領導能力，增強學生的自信心。

2.二級項目。課程群的綜合應用形成了二級項目。每個課程群都有2～3個不同方向的項目，這些項目相當于設計性、綜合性大的課程設計，通過二級項目，學生把相關聯(lián)知識點有機地結合起來，對知識點的非孤立性有了初步的認識。

3.三級項目。三級項目主要是針對本專業(yè)重要的核心課程設計的，教師將本門課程的知識點、技能點和企業(yè)某個產(chǎn)品或系統(tǒng)進行對接，設計5～8個項目。在課程教學中，樹立以學生為中心的觀念，教會學生學會學習。以學生為中心，所有學習活動均以學生為主體，從而激發(fā)學生學習的積極性，引導學生“主動學習”和“動手實踐”。在項目設計過程中采用雙導師制指導項目實施，為彌補教師工程經(jīng)驗缺乏的缺陷，聘請校外有實際工程經(jīng)驗且符合條件的工程師作為校外導師。通過三級項目培養(yǎng)學生知識運用、設計方法、項目組織、管理的初步能力。使課程設計學生掌握初步設計方法，進一步鞏固理論知識。

四、實踐效果

CDAOE工程教育在我校的實踐表明：實施CDAOE工程教育不僅能夠培養(yǎng)學生的工程思維和工程實踐能力，不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，取得了較好的教育教學效果，提高了學生求職的競爭力。

1.畢業(yè)生受到用人單位的好評。2010年以來，自動化專業(yè)就業(yè)率連續(xù)三年達到96%。專業(yè)學生獲“雙證書”率為98%；近幾年來的本科畢業(yè)生調(diào)查結果顯示：自動化專業(yè)畢業(yè)生具有良好工程素養(yǎng)與意識，專業(yè)技能操作熟練，能夠進行市場分析和項目核算，團隊合作意識較好，適應能力較強，有較大的發(fā)展?jié)摿秃髣牛艿接萌藛挝坏某浞挚隙ê透叨仍u價。

2.學生專業(yè)實踐、創(chuàng)新能力明顯提高。自動化專業(yè)依托CDAOE培養(yǎng)體系，開展大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實踐已經(jīng)初具規(guī)模，教育成效初步顯現(xiàn)。在全國挑戰(zhàn)杯、全國電子設計大賽、全國大學生機器人大賽、飛思卡爾智能車競賽、三菱自動化創(chuàng)新設計大賽中取得優(yōu)異的成績。近三年，平均每年競賽獲獎總人次數(shù)達到100人次。其中，獲得國家級比賽一等獎15項、二等獎21項、三等獎12項，獲獎人次比2009年以前提高了9%。

參考文獻：

[1]李萬慶.堅持“大工程”教育理念培養(yǎng)復合型應用人才[N].中國教育報，2007-11-02.

[2]曹萬林，李振泉.大工程教育背景下提高本科教育質(zhì)量的新舉措[J].北京教育，2008，（1）.

[3]吳鳴，熊光晶.以工程能力培養(yǎng)為導向的工程教育改革研究[J].理工高教研究，2010，（3）.

基金項目：吉林工程技術師范學院重點規(guī)劃課題《基于大工程觀的CDAOE工程教育人才培養(yǎng)模式研究與實踐》，主持人：方健。

作者簡介：方健（1974-），男，吉林榆樹人，吉林工程技術師范學院電氣工程學院副院長。

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