周志敏
CDIO工程教育理念是由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等幾所大學聯合探索研究的國際工程教育改革的最新成果。CDIO的含義是構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Imple?ment)和運用(Operate),CDIO工程教育理念是一種先進的、系統的人才培養模式和教育理念,以產品研發到產品運行的整個生命周期為載體,引導學生以主動的、實踐的方式進行學習,將知識、能力、素質的培養緊密結合,使理論、實踐、創新融為一體,是“做中學”和“基于項目教學”的綜合體現。CDIO的核心是以項目訓練為載體,以工程設計為導向,根據工程行業對學生知識、能力和素質的綜合要求,重新設計教學模式和設置課程。實踐證明,依照此方式培養出來的學生深受社會與企業歡迎。
經廣泛學習和深入研究,結合浙江水利水電學院(以下簡稱“我院”)特色發展與辦學理念,將鑄就水利精神為核心的“以水育人”和培養人文素質為重點的“以文化人”相結合,并與CDIO工程教育模式對接,創新了SWH-CDIO高素質技能型人才培養模式。SWH為“水文化”的漢語拼音首字母。S蘊含有“水利精神”(獻身、負責、求實)“水的品質”(清純包容、以柔克剛、鍥而不舍)。W意即“人文情懷、文化素養”,強調以人為本,堅持科學與藝術的結合、理性與情感的融合,崇尚倫理道德,傳承中華民族的優良傳統,培養真誠善良的情感和社會主義核心價值體系的價值觀。H指將弘揚“獻身、負責、求實”的水利行業精神與水的品質、人文素質培養有機結合,將其融化滲透在基于CDIO教育模式的人才培養全過程,從而實現水文化的教育、啟迪、陶冶、審美、愉悅的功能和作用。
隨著CDIO現代工程教育培養模式的引入和推廣,對課程體系進行項目式教學改革是必然趨勢。CDIO理念最突出的特點是以項目訓練為載體,項目可劃分為三級:一級項目涵蓋本專業主要核心課程和能力要求的項目;二級項目基于課程群,每個課程群都設置一個二級項目;三級項目是核心課程內根據需要而設。一級項目要求完整地、前后銜接地貫穿于整個大學教學階段,使學生通過一級項目訓練把主要核心課程涵蓋的知識和技能有機貫穿起來,學會以探究方式獲取知識,運用知識解決實際問題,整個過程體現CDIO,培養學生設計、創新、協調、溝通和領導能力。每個專業可以一學年安排一次一級項目訓練。首次一級項目訓練一般安排在一年級結束或二年級開始時,學生只是學習了一些基礎和導論類的課程,需要在教師啟發、示范及提示后續教學內容下進行,學生通過第一次一級項目訓練,提前了解本專業核心內容與實際工作的關系,從工程的角度迎接后面專業課學習,激發學生對后續知識的渴望和自主學習的動力,并從一定程度上形成與專業相關崗位的整體概念。最后一次一級項目訓練安排為畢業綜合實踐,達到與就業的無縫對接。幾次一級項目訓練相互銜接、逐步深化,使學生在實際系統背景下,利用所學知識和技能對項目完整地展開構思、設計、實現及運用,得到系統工程實踐的歷練,進而產生對工程的興趣并轉化為學習動力,逐步養成工程思維方法。二級項目是針對課程群內幾門課程的綜合性項目實訓,把課程群內相關聯的知識點有機串聯起來,使學生掌握關聯的知識群。三級項目是針對重點課程知識的理解和能力的培養。所有的項目都以小組為單位,通過項目突出培養學生的工程意識、探究精神、團結協作、項目組織管理等硬能力和軟能力。這樣不僅使學生能夠較好地掌握項目所涉及的知識和技能,還能讓他們在項目實施的過程中得到CDIO工程能力的培養和提升。一級項目為綜合項目,學生通過一級項目學會以探究的方式獲取知識,實現專業所有知識、技能的融合。在我院計算機應用技術專業整個項目式培養課程體系的架構中,設計了專業認識實習、IT服務頂崗實習、典型網站開發三個一級項目。
1.項目的性質與定位。很大一部分學生進入本專業時,由于對行業背景、就業去向以及該行業對從業人員的要求缺乏認識和了解,對畢業后將要從事的工作崗位要求掌握的知識、具備的能力和素質并不清楚,結果造成學生在學習過程中目標不明確、提不起興趣、動力不足,很大程度上影響了學習效果。專業認識實習項目是在學生入學后的第二學期末設置的一級項目,即專業導論項目,該項目通過安排到與本專業密切相關的IT公司參觀、水博館參觀、專家專題報告、導入企業案例、構思企業系統等,使學生建立對本專業的認識,感性認識和專業相關的企業,加深對本專業及相關行業的認識;了解企業文化及水文化;對將要學習的專業課程及將要參與的各種實踐活動具備初步的認識,讓學生初步了解畢業后可以從事的工作,提高學生專業認識、職業素質與團隊精神;對自己的學業與職業進行規劃;激發學生的學習興趣,形成學生熱愛本專業、愿意從事本專業工作的氛圍。
2.項目與相關課程的關系。在開設“認識實習”項目前,學生修完了“計算機導論”“計算機操作實訓”“計算機組裝與維護”“網頁設計”等專業基礎課,對本專業所涉及的學科領域有初步了解,具備了計算機的基礎知識和基本操作技能。本項目的后續一級項目是“IT服務”和“動態網站開發”。
3.項目SWH-CDIO教學模式設計。在CDIO教學模式下,“認識實習”采用構思、設計、實施和運作4個階段來實現。基于CDIO模式的認識實習流程如下:構思階段——教師向學生下達實習任務書,布置任務,學生明確任務和目標要求,即要求學生明白自己要做什么,考慮怎樣做;并進行任務準備,分組,查閱相關資料。設計階段——學生帶著目標和問題對學業和職業進行規劃,以后要從事哪方面的工作,要勝任這方面的工作必須具備哪些技能,社會的要求是怎樣的,通過本次實習要去尋求解決這些問題;依據這些問題自己制定項目計劃書,并明確實習中的注意事項。實施階段——項目實施,校內教師帶學生按實習計劃到企業參觀,企業教師做報告、示范講解,解答疑問,學生傾聽、提問、交流、記錄。運作階段——實習總結、項目評價。學生整理資料,撰寫項目報告(含學業和職業規劃),小組自評、互評,項目答辯。教師審閱實習報告,組織項目答辯,對學生個人和團隊進行評價和反饋。
1.基本要求。(1)認識實習項目為綜合性的專業導論實踐項目,在進行項目前,學生已完成了專業基礎課的學習。在實習過程中,通過到企業參觀、體驗及工程師的報告等形式,讓學生加深對專業、行業、企業的認識,要指導學生體會所學課程與行業、企業所需的知識、能力及職業素質的關系。(2)認識實習項目要帶學生到企業中,感受企業實際工作氛圍,親身體驗和熟悉職場環境,使學生了解所學專業的相關行業背景及將來就業去向,對未來職業發展有較全面的認識,增強學生專業學習的興趣和動力,對自己在大學學習階段的學習與生活進行規劃,從而推動學生在后續的學習過程中順利提升職業素質和職業能力。負責該項目的專業教師應該具有較豐富的行業經驗,并在實習過程中注意穿插一系列的相關企業專家、資深工程師的專題報告,確保達到本專業首次一級項目綜合實踐的效果。(3)在認識實習的過程中,教師一方面要啟發學生將企業所見和已學過的專業知識相聯系,加強對專業、行業的認識;另一方面應結合專家訪談及團隊訓練等活動,使學生端正做人做事的態度、掌握傾聽及述說技巧,學會與人合作,并要穿插安排個人匯報和小組討論,鍛煉學生交流表達能力以及合作的技巧,使他們的綜合職業素質得以提升。(4)本項目實施包含“水文化”教育,如通過參觀“中國水博館”,聽取講解員的講解,觀看影像資料等了解我國的水文化。將鑄就水利精神為核心的“以水育人”和培養人文素質為重點的“以文化人”相結合,并將其融化滲透在基于CDIO教育模式的人才培養全過程,從而實現水文化的教育、啟迪、陶冶、審美、愉悅的功能和作用,培養學生滴水穿石、奔流不息的人生追求。
2.實習方案。整體方案采用項目實戰與職業素質訓練相結合的方法,推行“知識+技能+態度”的考核方式。學生在教師的指導下完成本次認識實習CDIO的全過程,在項目實施過程中,促進學生知識學習與CDIO工程能力的共同提高,使學生在學習中實踐,在實踐中學習,實現“發現問題→解決問題→結果評價”的良性循環。項目計劃與要求,見下表。

項目計劃與要求表
3.關鍵環節。在實習方案確定后,注重以下關鍵環節:(1)實習準備。指導教師要提早進行實習準備,聯系實習的單位、校外指導教師,請企業專家準備報告。著手編寫周詳的實習任務書和指導書,在實訓指導書中根據實習方案確定實習目的、實習要求、實習內容、實習進度、考核方式、參考指南及實習報告撰寫要求等重要內容,以便學生依據實習任務書和指導書的指導準備及具體實施實習。(2)實習動員。實習開始,首先進行實習動員并部署實習項目的具體安排。通過實習動員,可以使學生對實習項目有一個感性的、總體的認識,并做好有針對性的準備;明確實習項目的目標、要求,提早思考實習項目存在的疑問,帶著目標與問題去實習,為圓滿完成該項目目標奠定良好基礎。(3)在實習安排中預設問題。在實習任務書中提出一些預設問題,通過實習動員,讓學生在實習前做一些心理和專業知識上的準備,提前思考問題,在實習中尋求解決這些問題,并要求將問題結果連同學業與職業規劃寫入實訓總結報告。(4)學生分組。實習動員后,學生分成小組,每組成員5至7人,組長一名,定責任,定計劃,定進程,定績效,以團隊形式進行實習的各個環節。實習結束,整個小組接受考核評價,從而鍛煉學生的責任意識、團隊意識和集體榮譽感。(5)檢測評價。檢測評價環節是整個項目的最后一個環節,若掉以輕心,最終的項目訓練效果可能是不圓滿的。必須從多個側面,采用多種手段對學生個人和團隊進行“知識+技能+態度”的過程評價,并把結果反饋給學生,使他們在今后發揚優點,彌補不足。
在CDIO工程教育理念下進行的基于SWH-CDIO模式的“認識實習”項目設計,能較好地融合“構想—設計—實施—運用”的指導思想,強化學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,激發學生的主觀能動性,培養學生的團隊意識及交流能力,為后續項目的開展奠定良好的開端。