CDIO 在高职制造类专业中的实践与探索.pdf

1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.CDIO在高职制造类专业中的实践与探索徐兵孙海泉【摘要】本文根据苏州工业园区经济发展对高技能人才的需要,充分借鉴CDIO工程教育模式,通过对目前项目教学的反思,构思了以项目教学为载体的CDIO工程教育模式实施方案,以学院制造类专业为实践对象,设计了“1C+5P”能力训练体系,建设了教学工厂型实训基地,实施FMS教学组织模式,注重综合能力的评价,学生综合素质与可持续发展能力有明显提高。【关键词】高职CDIO项目教学【收稿日期】2009年11月【作者简介】徐兵,苏州工业园区职业技术学院教学科研部主任、副教授、硕士；孙海泉,苏州工业园区职业技术学院副院长、教授、博士。苏州工业园区职业技术学院根据教育部对高职高专人才培养的定位要求,以培养外资企业需要的国际化高技能人才为目标,于2005年8月,在联合国教科文组织的指导下,积极实践CDIO工程教育模式,并加入教育部CDIO工程教育模式研究与实践课题组,实施项目制教学改革,推行“1C+5P”能力训练体系,使学生的综合运用能力与可持续发展能力有明显提高。一、对项目教学的反思与CDIO工程教育模式的认识2003年7月德国联邦职教所制定以行动为导向的项目教学法,使项目成为学生学习的基本载体,较好地将理论和实践结合在一起,对于专业知识、操作技能与职业能力的培养起到了较大作用。然而,目前我国对项目教学法还存在一些误差,影响了我国高技能人才的培养目标。1.对项目教学的反思。(1)“项目”学习仅是“案例”操作。国际上一般把项目定义为“一种临时性的、创造惟一产品和服务的任务”,由此可见,已然的是案例,未果的才是项目。当今的项目学习实际变为一种案例操作,注重技能训练的熟练程度,对职业能力的培养起到了一定的作用,但与教育部所提倡的可持续发展能力的要求相比,忽视了一个完整项目的工作过程,使学生主动完成任务与做成事的能力(获取知识的能力、运用知识的能力、团队合作与沟通的能力)得不到发展。(2)注重“做事”,还是注重“做成事”。工业经济时代是以流水线作业为典型生产方式的模式,只要求劳动者按照既定任务进行标准化的“规范”操作,达到做事的目的。而在知识经济时代,信息和知识正成为主要的生产要素,项目生产的周期越来越短,劳动技术人员不再局限于做事的能力,更注重主动完成项目和“做成事”的能力。2.对CDIO工程教育模式的认识。CDIO是构思(Conceive),设计(Design),实施(Implement),运行(Operate)4个英文单词的缩写,它是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概括和抽象表达,它以工程项目从研发到运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程,使学生养成现代工程技术的职业素养。特别是构思与设计两个环节,对于学生主动完成任务和做成事的能力培养具有非常重要的作用。目前,一些公司专门为CDIO毕业生制定了高于其他教育模式下毕业生15%的工资标准,表明产业界对此种教育模式的高度肯定。基于对项目教学的反思和CDIO的认识,自2005年开始,我院认真借鉴新加坡南洋理工学院与比利时鲁汶工学院项目教学的成功经验,构思了以项目制教学为载体的CDIO工程教育模式实施方案,以学院制造类专业为实践对象进行项目231994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.教学的改革,探索了一套可行的能力训练方案,使学生的综合职业能力与可持续发展能力均能得到提高。二、“1C+5P”能力训练体系的设计为了保证项目教学的运行,充分实施“做中学”的教学方法,培养学生综合职业能力,我院通过企业、专家恳谈会等活动,精心设计了“1C+5P”能力训练体系,以形成与之相对应的课程体系,切实加强学生的可持续发展能力的培养,并在取得成效后,在学院的其他专业普遍推广。“1C”是指一套案例(case):案例是单门课程的教学载体,是工程中已有的成果,其承载知识、技能与素养的学习,是实施项目制教学的前提,是培养高技能人才的重要基础。案例学习注重CDIO的“实施”和“运行”两个环节,“实施”侧重硬件和软件的过程、测试和验证,以及设计和管理的执行过程,而“运行”则注重项目方案的优化、改进与维护。“5P”是指五个项目(project):其中4个学期项目与1个毕业项目。学期项目是课程模块的运用载体,是工程中未有的成果,其承载学生“主动完成任务”与“做成事”能力的培养,是培养高素质人才的重要途径。学期项目在大一与大二两个年级实施,其注重“构思”与“设计”两个环节,发挥学生的主动性创新思维,综合运用课程模块知识。“构思”注重概念设计,包括市场与时机鉴定,“设计”是组件和过程的设计。毕业项目是顶岗实习阶段的学习载体,由于学生到岗的时间有差异,毕业项目可以在岗前,也可以在岗后进行,是企业中的真实项目,承载着工程技术人员的素质训练,是通向企业技术人员的必由之路。毕业项目在大三年级实施,要求学生至少完成一个经历完整的CDIO项目,项目原则上要求学生通过团队合作自行完成,但部分学生的项目需要在教师的指导下才能完成全过程。通过“1C+5P”能力训练体系的实施,创新了CDIO工程教育模式在高职的运行方式,通过一套能力递增的案例培养学生的职业能力,通过4个针对不同课程模块的学期项目培养学生的获取知识、运用知识、团队合作与沟通等“做成事”的能力,通过1个毕业项目培养学生的工程人员素质。特别是,案例教学与学期项目并行实施,使职业能力与可持续发展能力训练渗透到每门课程及课外活动中。三、“1C+5P”能力训练体系的实施1.“1C+5P”能力训练体系的保障FMS教学组织模式。为了保证CDIO工程教育模式的实施,我院以企业的需要为教学目标,加强校企合作,实施现代教学管理,积极推进FMS教学组织模式,即柔性化(flexible)、模块化(module)、学段化(season)。(1)实施“柔性化”教学管理,保证工学结合的学习模式。为了适应市场经济对生产的需求变化,保证教学内容与企业的生产流程同步,促进工学结合学习模式的开展,使案例能及时来自生产一线,项目的选题能结合工业真实需要,同时,也为了使学生的项目能在实践中得到及时检验,我院变刚性管理为柔性服务,根据生产性实训或企业生产对实习的需要而灵活调整学习模块,及时调整学院的教学组织形式,使教学的组织变得柔性化。特别在顶岗实习阶段,可以根据学生分批到岗的实习安排灵活调整CDIO的四个环节。(2)设计“模块化”课程组合,保证学期项目正常开展。在校企共同进行基于工作过程的课程开发后,为了便于实施学期项目,建立以学期项目为中心的课程模块。一个课程模块是针对某一任务领域的专业课程、职业素质课和选修课的组合,并按照职业能力的成长规律进行排序,从而使课程间知识有机联系起来。目前,我院共有140个模块课程,学生学完一个模块后,能从事某一领域的工作,更主要的是能通过课程的集成运用进行学期项目的设计与制作。如,在数控技术专业教学方案中,对应“实用小产品的设计”项目,则由机械图样的识读与绘制、零件的手工制作、机械零件的力学分析、常用机构与机械传动、相应的人文素养课等课程组成模块。(3)实现“学段化”教学组织,开展“项目周”教学活动。为了便于学期项目的实施,保证柔性化教学管理,我院自06年开始首先在数控专业推行学段教学,并于07年在全院进行推广。在教学组织上,以78周为学段教学单位,缩短教学周期,适应柔性化管理。在课程安排上,一些动作技能对连续性要求较强的课程安排在一个学段中,对于心智技能训练的课程,通常将一个课程分成基础与提高两个部分,分别安排在两个学段中；对于职业素质类课程,则结合学生素质形成特点分解在各学段中；在项目实施上,通过项目周进行中33CDIO在高职制造类专业中的实践与探索1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.期检查、项目总结与评价。建立FMS教学组织模式,满足了项目的实施安排要求,搭建了校企共同培养人才的平台,这种工学结合人才培养模式在国内高校中具有先进性。2.“1C+5P”能力训练体系的平台教学工厂。CDIO工程教育模式旨在培养工程技术人员素质,应将项目“设计-制作”的全过程置于真实的生产环境之中。为此,学院制造类专业均以一个企业为主要合作对象,通过CHARMILLES模式-使用权共享,PHILIPS模式-共建实训室,SAM2SUNG模式-培训换设备,IVT模式-引企业进校园等校企合作方式,建设了4个教学工厂型生产型实训基地和2个企业学院,将职业要素融入实训室中,做到车间和实验室合一,项目与产品合一,教学管理与企业运营合一,职业教育与企业生产合一,依托真实的生产环境实现教学与实训、学习与工作、理论与实践的有机结合,使学生的可实施性项目通过企业的真实性设备与管理得以实施,同时,实行实训基地的开放制度,使项目制教学的条件得到保证。3.“1C+5P”能力训练体系的实施做中学。(1)实施案例教学,促进学生职业能力发展。在课程设计上,以来自工业的一组由简单到复杂、单一到综合的鲜活工业案例为载体,以教学工厂型实训基地为平台,使理论知识、实践技能、职业素养与实际应用环境结合在一起,从而达到工作过程与教学过程融合。在案例教学中,采用“做中学,做中教”的教学方法,按照案例的工作过程进行学习与训练,让学生通过每个案例的“整体、连续”行动过程,使学生的专业能力、方法能力、社会能力得到逐步提高。(2)精心安排实施计划,保证学期项目正常运行。第一学段重在构思与设计,通常在第12周进行收集资料、头脑风暴,整理出35个左右的方案。第3周,小组进行讨论,并经指导老师指导确定一个可行方案,第4周各项目组制定实施计划,进行小组分工,并开始进行方案的设计。在第一学段的项目周,整理项目方案书,由指导老师进行中期检查,对项目设计的规范和要求提出指导意见,但并不对项目是否可以继续进行给予评价,充分发挥学生的主动性创新思维；在第二个学段的项目周,学生项目小组必须对设计方案进行细化,形成学期项目的完整书面文本,并进行项目汇报、答辩与成果展示,评价小组将根据评价标准给予成绩评定。其他学期项目照此流程执行,通过反复的训练,培养学生主动完成任务和做成事的能力。其中,只有评价可行的项目才可进入方案实施阶段,项目团队通过分工合作,制定计划,并进入学院教学工厂型实训基地进行加工与制作,使方案得以实现。(3)校企共同指导,确保毕业项目的真实开展。在选题上,由学生在企业寻找真实项目；在指导上,实行双导师制,由企业指导教师与学校指导教师共同指导；在安排上,根据生产需要灵活调整,可以在岗前或岗后集中实施,也可以分布顶岗实习的各个时期；在阶段检查上,由校企共同制定阶段检查任务,由学院督导实施中期检查；在项目考核上,由校企共同组织,注重成果的应用价值,注重学生能力的考核。4.“1C+5P”能力训练体系的评价多维度。在实施“1C+5P”能力训练体系时,我院注重行为习惯、主动积极、团队合作、沟通协调等能力的考核。在考试中,改革过去以陈述性知识考试为主,变为以工作过程性知识考核为主；改革过去以期末考试为主,变为注重平时考核为主,案例中注重素养形成考核,学期项目与毕业项目中注重工作过程的考核；改革一张纸卷考试为主,变为以项目成果、能力形成、项目汇报、案例分析等多形式综合评价为主,特别在CD环节重点考核获取知识、运用知识能力和主动性创新思维,IO环节重点考核技能,突出学生的能力考核,注重学生综合职业能力的评价。“1C+5P”能力训练体系更为凸显学期项目与毕业项目的主动完成任务与“做成事”的能力培养。通常采取二步走的项目评价办法,即CD评价阶段和IO评价阶段。CD评价阶段。在经过一段时间的构思与设计后,形成了项目方案报告,便可进入方案的评价。各项目小组负责进行项目设计汇报,由3名双师型教师(校企双方组成)团队负责评价,根据学生项目方案中的获取知识与运用知识的能力予以打分。从实践情况看,此阶段,学生的主动性创新思维活跃,敢于构思和设计,有利于学生主动性创新能力的培养。如,数控技术专业08302班43高等工程教育研究2010年第1期1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.尤志峰等3名学生进行了“自动调节式接水管口”的设计,该方案综合运用了所学课程模块的知识与技术,有很强的论证能力与知识运用能力,但评审小组认为该项目由于其连接技术不可行而不能付之实施,但通过该学期项目的CD过程却激发了学生的学习兴趣,使尤志峰同学变成了勤奋好学的学生,并在期末考核中成绩名列班级前茅。IO评价阶段。项目在实施后,其是否达到预期要求,需要通过运行进行检验。各项目小组通过项目总结交流,介绍项目制作过程；通过在教学工厂或企业中进行实际运行,展示项目的实践效果,并通过以企业人员为主的评价小组进行评价。案例教学重IO,注重技能的形成和熟练,学期项目重CD,注重知识的运用与创新能力培养,两者相辅相成,形成一个完整的能力训练体系。而事实上,学生在CD阶段通过评价可以实施的方案不达10%,对于设计不可行项目方案的学生,毕业项目成为其完整CDIO过程的训练载体,是案例教学与学期项目的综合补充。项目制教学是CDIO工程教育模式在我院的实施载体,通过“1C+5P”能力训练体系与FMS教学组织模式,使学生的综合职业能力与可持续发展能力得到明显加强,有利于培养国际化高技能人才。同时,CDIO工程教育在我院的成功实施,也为其在高职的推行起到了示范作用,为高职制造类专业人才培养模式的改革提供了宝贵的经验。参考文献1.查建中:论“做中学”战略下的CDIO模式,高等工程教育研究2008年第3期。2.马树超:技能型创新人才培养之辨,教育与职业2007年第16期。3.全国注册咨询工程师(投资)执业资格考试命题研究组:工程咨询概论,机械工业出版社2009年版。PracticeandExplorationofCDIOEngineeringEducationModelinManufacturingSpecialtyofHig