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MPE-CDIO本科工程教育与人才培养模式探索

时间:2022-05-06 13:30:04 浏览次数:


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摘要:为适应企业对人才的需求,兼顾专业教育与非专业教育的目标,针对我国本科工程教育存在的普遍问题,本文阐述了MPE-CDIO本科工程教育模式的原理,并详细说明非专业能力和专业能力培养方案,介绍MPE-CDIO培养模式的教研立项、师资队伍、实践基地和校企合作的建设情况。

关键词:CDIO;工程教育;人才培养模式

CDIO是美国麻省理工学院和瑞典皇家学院等4所大学从2000年开始研究的一种新型工程教育模式。经过四年的探索研究后,创立了CDIO工程教育理念并成立了CDIO国际合作组织,建立了一个新型的工程教育模式,称为CDIO模式。CDIO模式是一种基于项目的学习模式,它以产品的研发到运行的整个生命周期为载体,让大学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。

我国目前面临的工程人才短缺和工程教育质量问题,也是全球面临的共同问题。在我国,虽然工科毕业生具有一定的专业技术能力,但是在走上工作岗位时,通常还要经过1~2年的培训,才能够真正发挥工程师的作用,这势必给企业带来负担,并且现在的企业也不愿意负担这些高额的培训费用。

MPE-CDIO工程教育模式就是在这种背景下提出来的,将有助于我国同类院校工程教育改革。

1 MPE-CDIO工程教育模式原理

MPE-CDIO是我校提出的大德育、大实践、大工程“三大”教育理念与CDIO的完美结合。M代表Moral,以德为先是MPE-CDIO工程教育模式的最基本要求,要求学生具备良好的社会责任感和职业道德;P代表实践Practice,要把理论知识应用到实践中去,解决实践中遇到的问题,不仅锻炼学生的专业能力,同时也要锻炼学生的非专业能力;E代表工程Engineering,在实践中学会工程化思想,要求学生在做任何一个项目,哪怕是一次小小的实验也都要养成构思、设计、实现、运行的习惯,强化学生工程化的思想和意识。

本学期,我校以软件工程专业作为MPE-CDIOI程教育改革试点,在这方面也做了一些探索性工作,下面介绍我校MPE-CDIO本科工程教育模式的非专业能力培养实践与专业能力的培养方案。

1.1 MPE-CDIO非专业能力培养实践

CDIO提出非专业能力培养大纲,但没有给出具体实践方案,针对我们学校学生的实际情况,制定了MPE-CDIO工程教育模式下的非专业能力的具体实践方案。

在第2学期,为软件工程09级本科生开设一周的CDIO工程教育认识实习课程,课程内容的第一部分是请校内、外专家讲解本专业的发展趋势,让学生明确自己专业的方向;第二部分是安排学生到IT企业体验一天工作环境,让学生知道自己以后的工作空间和环境;第三部分是安排学生做义工,让学生有责任感,使学生懂得如何遵守职业道德,规范自己的职业行为。并且,在第2学期期末,聘请哈尔滨市海康科技有限公司项目经理到校指导JAVA程序设计课程设计,收到了良好的效果。

自入学以来,学生自发组织每周一次的即兴演讲和每月一次的辩论赛,训练学生相互交流能力,同时提高学生的书面表达和文字运用能力,增强学生的团队意识,使学生认识到团队精神的重要性。通过这样的活动能锻炼学生信息搜索能力和系统思维能力。

1.2 MPE-CDIO专业能力培养方案

在专业能力培养上还没有统一和成型的案例,但经过参加2009教育部全国第二届CDIO工程教育改革工作会议和2010年1月到成都信息工程学院的调研,结合我校的实际情况,提出一套MPE-CDIO模式下软件工程专业能力培养方案。本培养方案在具体实施上不仅是专业团队教师重视,而且得到了学校各个职能部门的高度重视。

在本培养方案上,我们对授课内容和授课方式都提出了具体要求。

1)基础科学知识的授课内容,要以专业为核心,改变以往泛泛的授课内容。虽然知识都是有用的,但在短暂的4年中,怎样将我们的学生培养成具备专业素质的通才,就必须以专业为核心展开基础科学知识的授课。例如,要求高等数学课程对软件工程专业学生的授课,注重工程数学的知识,并目,不要演绎的教学方式,要带着软件工程专业的问题展开数学知识的讲解和应用;要求物理课程必须讲授近代物理对计算机的影响;要求体育课程针对不同的专业开设的不同运动项目,达到能让学生掌握一项健身的运动项目:要求外语课程改变授课方式和内容,不能再为了过级而学习,除了重视口语,也要重视科技英语写作、阅读能力的培养;要求改变4门人文类课程的授课内容和方式,不要重复中学阶段的知识和内容,授课方式以讲座和实践为主。

2)在专业知识教学上,体现工程化教育思想,这不仅体现在专业课程设置和专业课教学上,更体现在专业课程建设上。每一门专业课的设置都是相关的,即体现课程群的建设思想。体现按照工程项目的整个生命周期来组织教、学、做的,能够将相关课程相关联,避免不必要的重复,使学生掌握各门课程之间的联系,解决综合性的问题。在教学中,要适当调整专业基础课和专业课的课程设置,并适当减少授课学时数,便于学生灵活掌握并运用知识,提高学生综合运用科学知识实践操作的能力。在课堂上,由学生和教师共同探究问题、解决问题,提高学生学习的主动性。在课外,鼓励学生多参与大学生科技创新活动、研讨活动和科研项目等。学生以团队的形式来参加各种活动,在教师的引导下,选择合适项目进行学习、探究、实验开发,进而提高学生的工程实践能力和团队协作能力等。

MPE-CDIO工程教育模式下的软件工程专业培养方案如图l所示。可以这样解释图1:CDIO专业工程导论是本培养方案的源头,这门课的目标是让学生了解专业的发展和将来的前景,让学生树立专业学习的信心。公共基础课是专业的基础科学,围绕专业课程展开教学。专业基础课作为连接公共基础课与专业课程群的纽带。专业基础课要注重综合设计实验的教学内容,为课程设计做前期预备知识。鼓励学生运用课程设计中所学到的知识来参加各类创新人赛,以此强化学生的实践能力。专业课程群的教学要注重实际问题的解决,真正让“做中学”贯穿整个专业课程群的教学之中,将多门课程关联起来做课程设计。按照学生各自的专业选修课程群,分组做专业设计项目,培养专业知识运用和团队工作能力,培养学生综合创新实践能力。在本专业内选定1~2个拟工作的方向,进行方向上的设计项目,为最终的毕业设计做准备。

以上是我校09级软件工程专业人才培养方案,正在逐步付诸实施,已经取得阶段性成果,例如,c程序设计课程实现全程在实验室授课,并且在最终的成绩评定中实践考核占总成绩的50%,这就使得学生非常重视实践环节的训练。本学期开设的JAVA语言程序设计课程,其上课和考核方式同C程序设计一样,并且安排课程设计,聘请IT企业软件工程师参与课程

设计教学环节,以弥补教师在实际项目上的缺陷。这些对传统教学和考核的改变,使得学生很快进入了专业角色,大多数学生都已经掌握了个体软件开发的流程,为后续其他专业课程的学习奠定了基础。

MPE-CDIOI程教育模式,是按照CDIO大纲,结合我校的实际情况创立的一种工程教育模式。MPE-CDIO工程教育模式要求以明确的方案将学生的个人能力、团队协作能力及系统构建能力整合在同一个课程计划中,将课堂内的知识和工程技术学习的实现、动手操作相结合的方式来更好的完善课堂教学。在实现环节上,可以通过研讨会、学科分类分级指导、课内外分组讨论等各种形式来激发学生学习的主动性,以培养出企业界所需的“高创造型学生”,具备专业基础知识、个人和职业技能、以及团队协作与沟通的人际技能。

2 MPE-CDIO模式的配套资源建设

2.1 教学研究立项

形成了以副校长张风武教授为带头人的MPE-CDIO工程教育模式的研究团队,并成功申报了2010年黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目,目前该项目已经被黑龙江省教育厅列为重大研究课题,同时得到学校各职能部门的大力支持与协助。

2.2 师资队伍建设

师资队伍建设是MPE-CDIOI程教育改革的一项重要指标,不仅仅是要提高师资队伍的职称、学历,而且要提高师资队伍的实践经验。由于现阶段高校的教师都是从学校走出来,到学校去工作,很少有到企业工作学习的机会,使得多数教师的实践能力不佳,尤其是计算机相关专业教师的实践能力欠缺表现更为突出。我们计划团队内的教师在2年内必须到IT企业挂职锻炼10个月以上,并制定相应的考核标准,严格执行IT企业的工作要求,为MPE-CDIO模式下软件工程专业的教学提供保障。

2.3 实践基地建设

实践基地建设是2010年黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目研究的重要环节。项目组正在建设MPE-CDIO模式下软件工程专业工程实践基地,该基地使用面积为800平方米,共3个多媒体教室,设3个代理服务器,每个座位都备有互联网接口,要求学生自带笔记本电脑,该基地主要用于软件工程专业的理论教学与实践教学,为学生提供良好的工程实践场所。

2.4 校企合作计划

软件工程专业与北京科瑞尔斯、达内、文思3家公司建立了校企合作项目,采用“3+1”模式按照企业需求联合培养软件工程专业人才。与哈尔滨市海康、乐辰科技有限公司签订了校外实训基地,为学生和企业接轨提供了良好的实习环境。

3 结语

我校软件工程专业作为第一个CDIO试点专业,通过参加第二届全国CDIO工程教育工作会议和到成都信息工程学院的调研,提出适合我校本科生的MPE-CDIO工程教育模式下的软件工程专业人才培养方案,并进行了配套资源建设等。MPE-CDIO本科工程教育模式改革,为国内同类院校在工程教育上找到一条改革之路。

注:2010黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目“MPE-CDIO本科工程教育模式研究与实践”。

(编辑:白杰)

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