CDIO模式下開放實驗室的建設與管理

李小艷

（武漢華夏理工學院，湖北 武漢 430223）

CDIO模式下開放實驗室的建設與管理

李小艷

（武漢華夏理工學院，湖北 武漢 430223）

采用先進的工程教育模式—CDIO模式來培養創新型、實用型和實踐型一體化人才，是一種現代創新型思維。利用環境優良、設備先進的開放實驗室，讓學生們自行設計實驗方案，然后針對性地進行適當的指導，可以充分激發學生的學習興趣，達到因施教的目的，在加強學生主動性和創造性的同時，還能提高其創新能力。開放實驗室的建設與管理如何積極發揮CDIO模式的長處，推進CDIO教育模式高效率運行，將教學資源合理利用和整合，達到實踐創新學生能力的目標和意義，還需繼續研究與完善。文章主要分析探討了CDIO模式下開放實驗室的建設與管理。

CDIO模式；開放實驗室；實驗教學

1 CDIO模式與開放實驗室

1.1 CDIO模式

CDIO模式的理念基礎在于構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），正是以工程項目為主體，讓學生將課程知識轉移到實踐中去的國際工程改革成果，大量國內外實踐證明是充分利用到開放實驗室的有效模式。舉一個簡單的例子就是提出3個問題：（1）想培養出一個怎樣的學生？（2）這學生要擁有何種態度、知識和能力？（3）想得到怎么樣的教學效果？

1.2 開放實驗室

開放實驗室，特別是CDIO模式下開放實驗室是培育和加強學生3種能力的建設，這3種能力分別是人際間的溝通能力，涉及廣泛的個人處理能力，系統、過程與產品的構建實踐能力，這些能力是今后學生走向社會、得到企業認可的基石。其實CDIO模式是現代教育的全新課題和教育方法，引入國內進行實踐的時間尚短，很多地方還需要進一步的完善和改進，但有一點可以充分肯定的是，它是為滿足學生和社會需求而產生的先進工程教育模式，它完全可以列出一整套工科畢業生應具備的知識點，各種能力與持有的正確態度，并根據相關內容應用到各個工程領域中去，其詳細化和通用化可以為制定多種課程項目計劃和評估教學效果起到不可磨滅的作用和指引[1]。

1.3 面向企業需求建設開放實驗室

工作中最重要的能力，也就是企業需要學生具備的能力，如果簡單地分析，就是如果在企業或團隊中有效地工作，不拖后腿，能夠準確地分析獲取的信息，與其他工作人員作有效的溝通和交流，是特定的情況下，能自己收集或協助他人搜集到有用的信息，不但這樣，還能夠進行自我升值，如不斷自學并能學以致用等，這些都要根據企業需求建設開放實驗室。

1.4 CDIO模式下學生思維改進

學生走向社會，面對復雜多樣化的企業需要，必須要進行能力方面的培養和成長，例如：道德與職業責任，這也是第2個問題中提到學生要持何種態度的答案之一。還有市場原則的知識、進行溝通的能力、項目管理和保證產品質量的方式方法、管理能力等，其中較為主要的當然是批判性的思維和創造性的思維，但溝通能力和團隊合作能力也必不可少。

2 原有開放實驗室弊病

2.1 開放實驗室設備陳舊老化

很多開放實驗室都自夸如何先進，其實因為放置時間太久設備顯得相當陳舊和老化，且由于使用率的低下，根本不能發揮應有的效能和作用，形同虛設。所以開放實驗室必須區別于傳統的實驗教學場所，不但要在課堂實驗教學中廣泛使用，而且要在教學中占據較大的比例，而且要求設備處于長期使用和精心維護狀態。

2.2 開放實驗室不能吸引學生

針對學生們的學習水平和能力，知識層面等的興趣點，合理建設開放實驗室的層次，讓有不同學習需要的學生都可以根據相應的特點和知識結構找到合適的選擇，從而使開放實驗室為廣大學生提供一流的場所和更好的設施，期間老師們有針對性地進行輔導工作，提供一個準入式平臺讓學生們按部就班、循序漸進地學習與交流。開放實驗室輔導老師必須具備良好的素質和能力，隨時要用專業知識水平應付眾多的學生提出的實驗內容，可以說，開放實驗室對老師和學習今后的綜合知識面都有較好的提高和促進作用。

3 開放實驗室的建設與管理

3.1 開放實驗教學項目的建設與管理

CDIO模式下開放實驗室最重要一條就是將工程科學與工程實踐進行優化資源整合，考慮到低年級學生普通的創新能力較差，學習側重點是要理解和掌握基礎教學實驗項目中的基礎知識和環節，實驗技能可以從最基本的學起，避免學生產生畏難情緒，建議開放教學計劃內的實驗教學項目，讓學生慢慢在開放式實驗教學中培養出創新的能力和意識，并在實驗室內順利完成整個實驗流程，不但令學生自覺到教學實驗項目內容，而且對實驗設備的測試、檢查和調試等能有一個夯實的基礎，萬丈高樓平地起，這一步以慢不宜快，不能操之過急[2]。

3.2 學生自主選題的建設與管理

如何縮小工程教育與工程實踐之間的距離，學生可以通過自行收集和查找相關資料，來設計和選擇有關實驗器材設備和實驗方案，從而激發學生獨立進行設計性實驗項目開放的潛力和興趣，通過理論聯系實際的方法提高學生自擬綜合性的能力，為今后從事科研等工作加強創新能力和創新思維的培育。實驗指導老師要從學生的綜合能力和實際水平出發，設計工程方面難度中等的系列實驗項目，結合學科的要求和內容，加強培育實踐能力較強，基礎知識較為掌握的學生。

3.3 實施老師為主學生為輔的建設與管理

本科生和研究生由于已經具備初步的科研能力和水平，可以作為工作人員直接參與老師的省部級以上科研科目，能夠加強師生間的合作與溝通，增進師生彼此情誼。例如理工科的科研項目涉及校內基金及創新項目等，老師可以根據科研課題和進度，吩咐學生根據科研主題和內容進行大量的資料收集和實驗研究，老師可以根據不同情況向學生提出具體要求并適當進行實驗指導等，使學生不但改變了習慣性思維和誤區，更掌握了從事科研項目的方法和步驟，還熟悉了從事科研項目的主要流程和規范，為國家級科研項目培育更多人才。

3.4 學生們團體合作的建設與管理

科技類項目活動由學生們自主開發，加強學生們之間的團體合作，實驗室開放舉行實驗競賽，通過適合的科技項目鍛煉學生的科技發明能力，也是增強科技類項目創新活動的實踐與思考，也適合于一些較高級別的創新型科技類、德育類、學科類、藝術類項目競賽活動的開展和實踐，激起學生們對未來高科技應用的憧憬和思維。

4 結合CDIO模式下開放實驗室的建設與管理

4.1 CDIO模式下開放實驗室的建設

建議開放實驗室采取全天候開放政策，在校園網將開放實驗室的具體時間及時公布，實行由實驗指導老師監管的網上預約制度，但一定要注意安全和合理調配各類設備，要實施疏而不漏、疏密結合的建設和管理方法，既要發揮開放實驗室的優勢和效果，又要提高開放實驗室的資源和設備使用率。學生有權利分批次使用開放實驗室的設備確保開放實驗的質量，也要有義務接受開放實驗室的安全教育避免意外的發生，開放實驗室指導老師還要根據實際情況，對學生實驗項目內容中使用的設備材料進行審批，根據預約時間進行合理安排和指導。

4.2 建設與管理對學生的幫助

建議將開放實驗室的學生成績納入學生實踐教學環節里，同時將學生在開放實驗室的成績占總成績的30%以上，學生可以憑此相應的學分納入畢業標準，并在綜合測評中計算分數。通過宣傳、表彰、獎勵在開放實驗室實驗活動中表現突出的學生，推薦給用人單位，同時將較好的實驗成果介紹給廣大學生，讓他們充分認識到開放實驗室的重要性、必要性和實用性，通過一系列的措施激發學生積極參與的積極性和主動性，提高學生的興趣和熱情參與度。

5 結語

有鑒于此，CDIO模式下開放實驗室的建設與管理是今后或一段時期內重要的工程教育改革，其良性的出發點給國內的教育事業產生根本而深遠的影響，其令學生全面適應快速或重大變化的能力增強，并且對深刻理解團隊合作的重要性和終身學習能力起到關鍵的作用，使學生進一步具備構思、實現、設計和運行較為復雜的具有附加值的工程產品、過程和系統等能力，達到和符合成為一個優秀的工程師的應有品質和內涵。基于CDIO模式下開放式實驗建立起一個系統的、清晰的、完整的和詳細的工程教育目標，使老師們能夠加強基于CDIO模式下開放實驗室的建設與管理并予以實現和理解，其產生的深遠影響在于，無論學生最后成為工程師或是工程研究人員，對增強他們的工作閱歷和背景都有著積極的作用。

[1] 景思江，袁毅陽.地方高校金融學專業實踐教學體系構建的基本思路[J].實驗室研究與探索，2017（9）：278-279，413.

[2] 馬欽玉，王春華.基于CDIO模式的地方高校金融學專業實踐教學體系構建[J].教育現代化，2015（11）：220-223.

Construction and management of open laboratory in CDIO mode

Li Xiaoyan
（Wuhan Huaxia Institute of Technology, Wuhan 430223, China）

It is a kind of modern and innovative thinking to adopt advanced engineering education mode: CDIO mode to train innovative,practical and practical talents. Students design their own experimental programs in open laboratories with excellent environment, advanced equipment, and then teacher targeted to provide appropriate guidance for them, students’ interest in learning can be fully stimulated,which can achieve the purpose of teaching and enhance initiative and creativity of students, at the same time, but also improve students’ability to innovate. Using the construction and management of open laboratory, it needs to be continually studied and improved on how to give full play to the strengths of the CDIO mode, promote the ef fi cient operation of CDIO education mode, good use and integrate the teaching resources, and reach the goal and signi fi cance of practicing innovative student ability. This article mainly analyzes and discusses the construction and management of the open laboratory in CDIO mode.

CDIO mode; open laboratory; experimental teaching

李小艷（1981— ），女，湖北隨州人，副教授，碩士；研究方向：軟件工程。