CDI模式下智能科学与技术专业人才培养方案改革.docx

1CDI0模式下智能科学与技术专业人才培养方案改革周国顺张阳韩媞林宝尉孙晓凌大连东软信息学院电子工程系辽宁大连116023摘要基于CDIO工程教育理念结合大连东软信息学院推行的TOPCARESCDIO人才培养目标体系和电子工程系智能科学与技术专业特点提出构建培养学生创新沟通工程推理与解决实际问题等能力的专业人才培养方案关键词CDIO专业人才培养智能科学与技术项目导学基金项目2012年度辽宁省普通高等学校本科工程人才培养模式改革试点专业项目G2201249第一作者简介周国顺男教授研究方向为嵌入式系统zhouguoshunneusofteducn0引言专业人才培养方案是专业建设的根本性文件主要由专业基本信息学制与学位专业人才培养目标课程体系培养计划安排及学时学分要求等内容组成为了能够适应当前国民经济发展的需要高校有必要对相关学科的专业培养方案进行改革专业培养方案应该适当加强对工科学生创新设计与实践能力培养的要求广泛调研专业相关企事业用人单位的岗位需求适当增加符合专业发展趋势的专业拓2展前沿课程大连东软信息学院电子工程系智能科学与技术专业依靠具有丰富的智能产品研发工程设计工程实施经验的师资队伍和CDIO工程环境对本专业人才培养方案进行了基于TOPCARESCDIO的教育教学改革取得了良好的效果1工程教育改革的意义CDIO工程教育改革的目的是培养学生具有在工程产品开发团队中构思一设计一实施一运行复杂高附加值产品或过程与系统的能力通过大学本科的教育与实践成为一名具有基本工程创新及设计能力整装待发的工程师为此教师必须改变传统工程教育重理论轻实践理论与实践脱节的教学方式补充对工程教育至关重要的个人素养团队合作与系统构建能力培养的教学内容传统的教与学是建立在布鲁纳的认知一发现说奥苏伯尔的有意义言语学习理论和加涅的认知学习理论基础上的大多数高校教师为了让学生掌握深厚的工程推理能力基本上采用奥苏伯尔的有意义言语学习理论进行教学该理论提倡课堂的讲授式教学学生在学习过程中基本是被动地接受学习口多数学生虽然会关注理论知识在实践中运用的问题但是也常常只为应付考试而去记忆工程理论考试结束学过的知识理论也就不用了甚至忘记了2009年大连东软信息学院提出创办独具特色的培养应用型人才的国内一流应用型大学的目标借鉴美国MIT瑞典皇家理工大学瑞典查尔莫斯工业大学瑞典林雪平大学组成的工程教育改革研究团队倡导的CDIOConceive构思Design设计Implement实3现Operate运行教育教学理念提出TOPCARESCDIO人才培养目标体系TOPCARES分别代表CDIO的8大一级能力指标的首字母即TechnicalknowledgeandreasoningOpenthinkingandinnovationPersonalandprofessionalskillsCommunicationandteamworkAttitudeandmannerResponsibilityEthicalvaluesSocialcontributionbyapplicationpractice基于CDIO的教学模式提倡主动学习和经验学习主动学习是让学生在参与学习活动时发现问题思考与解决问题教师收集学生提出的在课程学习中的问题集中回答同时教师也提出问题促使学生主动学习思考问题并寻求解决方法经验学习是让学生在模拟工程师和工程实践的环境下进行学习包括基于项目的学习仿真案例分析与设计实现评估与评价是衡量学生对规定学习内容完成程度的判断传统的教学评价基本上是以笔试成绩为标准的很难评价学生的工程产品及过程构建能力CDIO教学模式下的评估以学习为中心贯穿整个教学过程始终评估方法主要有笔试和口试平时表现项目成果演示书面报告等教师可根据一系列考核成绩对教学大纲及教学方法进行持续的改进和完善这就构成一个工程教学的闭环控制系统2智能科学与技术专业人才培养方案改革教师应遵循高等教育教学规律贯彻落实国家中长期教育改革和发展规划纲要20102020年精神以TOPCARESCDIO教育理念和方法为指导以培养高素质应用型高级专门人才为目标以当前4万众创新大众创业理念为契机努力为学生构建合理的知识能力素质结构结合智能行业的新理论新技术新工具新产品更新课程体系与教学内容强化创新精神和工程实践能力培养促进学生的全面发展21以知识能力素质培养为核心以项目为导向构建一体化专业人才培养方案1以社会和行业需求为背景准确定位专业人才培养目标教师应深入开展专业调研工作基于TOPCATESCDIO人才培养目标体系框架综合分析应用型人才的通用标准行业标准学校标准和专业标准构建和确定本专业人才培养的目标和能力培养的具体要求培养掌握智能信息处理与识别自动控制方法等方面基础知识具备信息处理系统软硬件平台开发自动控制系统设计人工智能系统开发等基本能力具有开放式思维与创新能力和较强个人职业能力与团队合作能力树立正确价值观态度端正习惯良好有责任感的能在智能医疗设备多媒体信息处理工业机械控制机器人人工智能等智能科学与技术学科相关的专业领域从事智能产品开发系统测试技术支持等工作的应用型高级专门人才在专业教育阶段教师可跟踪专业和产业新理论新技术新工具新产品的要求通过开设专业特色课和专业拓展课将创新创业融入专业教育培养学生的相应知识和技能专业课程分类见表12以项目为导向构建一体化的课程体系5学生在学完所有学科课程后要完成一个贯穿整个课程体系知识及能力的压顶石项目为达到专业培养目标和完成压顶石项目学生必须具有三大核心应用能力智能传感与检测技术能力智能机器人传动驱动技术能力和智能机器人系统技术能力专业核心能力对压顶石项目的支撑关系如图1所示依据专业人才培养目标教师应以专业核心应用能力培养为主线面向行业服务产业突出应用以项目训练为导向系统构建课程与项目相结合知识能力素质同步培养的一体化课程体系形成课程培养目标项目培养目标与专业培养目标的相互对应和支撑专业课程体系如图2所示3以能力培养为本构建一体化的实践教学体系智能科学与技术专业依据专业能力培养目标以能力为本以项目为载体采用学中做和做中学的方法统筹安排基础实践专业实践创新训练与实践创业训练与实践综合实训与实践毕业设计论文与企业实践等循序渐进的实践教学环节使实践训练内容逐级递进逐步深化将实践学期实训内容与理论学期的教学内容紧密衔接形成理论与实践相结合课内与课外相结合学校与企业相结合贯穿本科教育全程的一体化实践教学体系专业培养方案中采用自顶而下的方式设计各级项目一级项目压顶石项目的设计直接针对专业培养目标二级和三级项目是一级项目培养能力的分6解专业课程体系中的实践项目设计如图3所示图中每一鱼骨分支上支撑同一个二级项目的一组课程为课程群课程三级项目进行适当的延伸与扩展将对应二级项目的一部分专业项目设置见表2教师可通过从课程的三级项目实践开始到实践学期的有一定综合能力的二级项目锻炼再最后进行一级压顶石项目实训消除学生对智能系统设计的恐惧感令学生从容应对工程项目的挑战4创新素质教育提升学生的综合能力教师需将素质教育项目纳入专业人才培养方案明确学分要求内容安排组织方式及考核评价标准构建与专业教育相呼应的集校系两级项目和专业团队项目为一体的素质教育项目体系加强学生职业素质书面表达能力沟通交流能力团队协作能力实践能力的培养全面提升学生的综合能力22实用化个性化国际化人才培养特色1优化专业结构凝练实用化专业特色智能科学与技术专业依据办学定位培养目标服务面向和行业需求认真梳理和凝练专业特色提高专业建设质量和水平本专业开设了有别于其他高校智能科学与技术专业的特色课程如智能传感与检测技术智能机器人智能终端应用开发等通过学习这些课程学生能够掌握智能科学行业前沿的技术与能力在就业市场上处于有利位置以强化职业岗位技能训练提高工程实践能力为目标依托业界先进的机器人实验室设计课程体系使毕业生具有7智能科学领域由硬件到软件的设计能力和实际开发经验2优化课程体系结构科学设置专业课程本专业立足教育教学的全过程处理好基础与专业必修与选修课内与课外理论与实践专业教育与素质教育的关系按照整体优化加强能力提高素质的思路精心设计教学实践环节通过设立全校公共选修课平台扩大选修课范围按照学科门类细化公共选修课类别提高选修课学分学时比例增强学生选课自由度和灵活性3以人为本因材施教满足学生多元化需求教师需根据学生的学习基础和个性化需求实施分类教学分级教学分层次教学分方向培养通过弹性学制选课制主辅修制重修制学业导师制学分替换实践奖励学分等方式把共性与个性统一性与差异性规范性与灵活性有机结合突出实用化个性化国际化的人才培养特色23以产学融合为途径创新人才培养模式1校企合作建设课程资源高校应加强与相关企业的深度合作通过承接企业项目将实际案例和项目引入课程对学生进行实际项目开发项目规范流程和创新能力培养根据行业和职业岗位需求有针对性地将企业认证课程纳入课程体系通过与企业共建校内外实习实践基地建设真实或仿真实践环境将企业实习实训顶岗等实践环节列入培养方案并根据行业和企业的实际需要有计划地开展定制式的人才培养2校企融合实施卓越计划8学校应充分发挥源于企业的办学体制产学融合的育人机制在已实施的31模式COOP计划校企合作项目工作室模式的基础上进一步深化人才培养模式改革按照卓越工程师人才培养的改革思路对人才培养方案的校内培养与企业培养进行一体化设计与实施的探索逐步形成具有TOPCARESCDIO特色的IT应用型卓越工程师培养模式3结语智能科学与技术专业实施CDIO人才培养模式改革以来学生的工程实践能力团队合作能力和创新能力普遍有所提升近年来在国家省市各级学科竞赛中捷报频传而且COOP实习学生也受到了用人单位的好评基于CDIO工程教育模式系统实施以知识能力素质培养为核心以项目为导向的一体化人才培养方案及产学融合的创新人才培养方式既能保证学生获得先进的智能科学与技术专业知识与技能又能系统地培养学生的创新能力和职业素养对于智能科学与技术专业培养出适应社会需求的应用型创新人才具有重大实践意义通过以上智能科学与技术专业培养方案的改革与实践大连东软信息学院电子工程系智能科学与技术专业今后将继续发扬倡导CDIO工程化教育方法持续完善专业培养方案为把本专业建设成为有特色高水平创新创业应用型专业而继续努力参考文献1孙晓凌温涛郭权UtilizingCDIOengineeringworkspacestofacilitatedesignimplement9experiencesCProceedingsofthe9thInternationalCDIOConferenceBostonMITHarvard2013832张奇高等教育心理学M大连辽宁师范大学出版社200756583CrawleyEFMalmqvistJOstlundsetal重新认识工程教育国际CDIO培养模式与方法M顾佩华沈民奋陆小华译北京高等教育出版社20096174温涛基于TOPCARESCDIO的一体化人才培养模式探索与实践J计算机教育20101123305林艺真CDIO高等工程教育模式探析J哈尔滨学院学报2008294137140编辑宋文婷