基于TOPCARES-CDIO的交通機械類工程創新復合型人才培養研究

羅家元 曹源文

摘 要 TOPCARES-CDIO理念是基于歐美CDIO教育理念并結合中國教育實踐而產生的改進型教育理念。本文通過對TOPCARES-CDIO理念人才培養內涵的分析，從專業培養目標、專業課程體系和教學質量評估三個方面探討該教育理念在交通機械類工程創新復合型人才培養過程中的應用。

關鍵詞 TOPCARES-CDIO 工程教育 人才培養

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

根據國家教育事業發展“十三五”規劃提出“以加快轉變經濟發展方式為主線，推進經濟結構戰略性調整、建立現代產業體系”的要求，迫切需要調整高等人才培養結構，增加供給應用型、技能型和復合型人才。對人力資源的培養和需求不僅應注重知識應用能力，還應注重思想品質、職業道德、發明創新、交流溝通、團隊協作等非業務方面的素質或能力，因為這些因素直接影響著工作的成效與質量。

1基于TOPCARES-CDIO理念的人才培養內涵

CDIO來源于Conceive（構思）、Design（設計）、Implement（實施）和Operate（運行）這4個英文詞的首字母，它是基于歐美多年以來工程教育改革理念的繼承和發展，指明了現代工程教育培養新一代工程師應當具備的職業素養和知識能力，要求以綜合的培養方式使工程畢業生具備基礎知識、個人能力、團隊能力和系統能力等四個層面的能力。

中國的教育環境和學生個人特性都與歐美存在一定的差異，因此我們在借鑒歐美教育實踐產物——CDIO理念時，應當在繼承發揚的同時將其本土化甚至本校化。其中，TOPCARES-CDIO理念是一個極佳的中國本土化改進型教育理念，該理念從“T——技術知識與推理能力”、“O——開放式思維與創新”、“P——個人專業能力”、“C——交流與團隊”、“A——態度與習慣”、“R——責任感”、“E——價值觀”和“S——社會貢獻”等8各方面建立能力指標體系。

TOPCARES-CDIO理念的達成必須將通識教育中非智力因素方面的素養（思想品質、交流溝通、學習動機、職業道德等）都有序而系統的融入培養模式中，與技術知識掌握、工程能力培養、解決工程實際問題有機結合到一起。因此，結合學校交通特色機械工程專業的具體情況，以突出交通特色的機械工程創新能力培養為目標，將問題研究型學習模式與交通機械類專業的工程創新實施策略有機融合，在培養目標、課程體系、評價體系等具體實施環節進行改革，構建TOPCARES-CDIO理念的交通機械類工程創新復合型人才培養體系。

2基于TOPCARES-CDIO理念的專業培養目標

基于TOPCARES-CDIO理念，貫徹“做中學”、“基于項目的教育和學習”、“知行合一”和“教學做合一”等思想，使培養出來的學生不只是具有某一領域專業理論知識，而是在知識、能力和素質三位一體化全面發展的高素質高技能的創新者。

展開系統的調研、分析、診斷，結合，充分結合學校特色及社會和機械行業的人才需求，在透徹分析現行培養方案的基礎上，結合學校平臺的師資水平、儀器設備及科研項目狀況，基于TOPCARES-CDIO理念，優化通識教育——專業理論——實習實訓——實踐創新的四級培養目標，將專業培養目標劃分為“專業素養、交流溝通、學習發展和專業能力”四個層面，重點分析各個理論教學、實踐教學環節的內容和培養目標及能力要求，重點關注各個環節中的互補和銜接，逐步凝練細化人才培養目標。

3基于TOPCARES-CDIO理念的專業課程體系

一般而言，傳統課程體系是按照科學知識本身的內容及學習掌握知識的先后邏輯關系來設計并搭建而成，主要焦點均匯集于科學知識的完整性和系統性，沒有關注學習者的興趣愛好的差異，極少考慮學習者的接受掌握知識能力的差別，更忽略了社會實踐和工程實際需求的變換。基于TOPCARES-CDIO理念的課程體系則要做到使給學生掌握具備一種綜合素養，不僅讓學生掌握相互交叉的多種專業科學知識等內容，而且有具體的規劃能讓學生在學習過程中同時獲取學習動機、學習態度、學習習慣、工程應用以及終身學習等相關內容的培養和鍛煉。

在TOPCARES-CDIO教育教學的實施過程中，結合專業培養目標與培養基礎，首先細化專業培養目標并建立專業培養目標分量，搭建培養目標分量與課程體系教學要求的映射矩陣，圍繞“專業素養、交流溝通、學習發展和專業能力”四個層面的專業培養目標，將課程體系教學要求細化為12個指標點：工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、研究、使用現代工具、工程與社會、環境和可持續發展、職業規范、個人和團隊、溝通、項目管理以及終身學習。

再建立每門課程對課程體系教學要求的支撐圖譜，最后在每門課程的教學大綱中規劃體現該課程知識單元與課程體系教學要求分量的映射關系，從而形成系統化的課程體系。要做到每門課程甚至每個知識單元都有明確而具體的教學培養目的，并分析評估各門課程對各專業培養目標分量的貢獻度，重新設計教學進度安排的次序和結構。

在TOPCARES-CDIO課程體系設計中，必須沿著精心規劃的構思、設計、實施、運行（CDIO）項目的路徑，培養學生具備應用機械工程知識開展產品設計、研發、制造、維護和運行管理的能力以及不斷學習、終身學習的能力和動力。

4基于TOPCARES-CDIO理念的教學質量評估

課程體系教學要求指標點的達成主要通過各課程教學環節來實現。根據課程體系教學要求指標點確定支撐課程，根據專業培養目標和特色確定每門課程的客觀權重值。通過多種學習成果相關評估數據對課程體系教學要求指標點進行考核，包括考試、測驗、作業、實驗（實習、設計）報告、讀書報告、論文、學生表現評價數據等。

對于技術性指標點，如工程知識、問題分析、設計/開發解決方法等，根據各門課程的考核成績進行分析，定量評價課程支撐畢業要求指標點的達成度;而對于非技術性指標點，如溝通、職業規范、個人與團隊、終生學習等指標，難以通過課程考試成績客觀全面反應上述指標點達成情況的部分，采用定性分級量化評價方法完成數據采集。數據采樣的方式根據樣本規模大小可采用全覆蓋或隨機抽樣方式進行，實現評價數據來源和評價結果覆蓋本專業全部學生。

通過上述措施，建立評估形式多樣化、評估內容一體化、評估結果全程化的教學質量評估模式，從而形成與TOPCARES-CDIO人才培養模式相適應的教學評估方式，有效保證學生TOPCARES-CDIO能力的提高。

參考文獻

[1] （美）克勞雷等.重新認識工程教育——國際CDIO培養模式與方法[M].顧佩華等譯.高等教育出版社，2009

[2] 溫濤.探討構建一體化TOPCARES-CDIO人才培養模式[J].中國高等教育，2011（07）.