工程教育研究范文

导语：如何才能写好一篇工程教育研究，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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［关键词］工程教育；CDIO课；程体系

一、工程教育起源

所谓工程学是指用数学和其他自然科学的原理来设计有用物体的进程的一门应用学科。人类以工程技术作为职业的历史可以追溯到原始社会［1］。早期的工程技术与人类的军事活动密不可分，人们为战胜强大的军事对手需要营建坚固可靠的军事防御工程。由此产生了土木工程、军事工程等早期的工程项目和以营建防御工事、打造各类兵器装备为职业的工程技术人员。一般认为工程技术职业化的标志是公元前3000年左右建造的位于埃及古城孟菲斯塞加拉的阶梯金字塔。早期工程技术人员的出现极大地推进了人类基础设施建设方面技术的革新。人类社会真正意义上的工程教育只能上溯到18世纪。1702年，德国的弗赖贝格人建立了第一所以教授采矿和冶金技术为主的专门学校；1707年在今捷克首都布拉格人们建立了人类历史上最早的工程技术专门学校———捷克科技大学；国立桥路学院（1747）和国立巴黎高等矿业学院（1783）的建立标志着法国工程教育的开始；创建于1794年的巴黎综合理工学院是欧洲第一所教授数学和科学基础知识的技术专门学校。到了19世纪末，世界主要工业化国家都已建立起自己的工程技术教育体系。工程教育的发展与人类历史进程是密不可分的。每一项工程技术的进步都伴随着人类生产生活方式的改变。从人类学的角度来说，人类区别于其他生物的最为显著的特点即是人类能够通过设计和使用工具来满足人类自身生活的需要。人类能够设计和使用工具的这一特征加速了人类社会的进步。在一定意义上说，工程学发展史是贯穿广义上的人类发展史的（人类文明史、人类经济史、人类社会发展史等）。石器时代、青铜器时代、铁器时代、蒸汽时代、信息时代都与工程学的发展和进步息息相关，工程学的进步不断地建构出新型的人与世界之间交互影响的关系。工程学的发展同样延续了人类现有的文化遗产，联合国教科文组织在位于埃及南部尼罗河沿岸的阿布辛拜尔神庙的重建项目就能很好地证明这一点。

二、现代工程学视角下的工程项目

美国麻省理工学院约瑟•萨斯曼教授认为工程项目首先是具有一定的复杂性的大型项目系统，在此特点上工程项目应该具备一定的结构和行为特征。不同的工程项目之间是相互联系的，因而发展工程项目科学的远景目标是开发社会化技术，构建开放型技术社会。据此，约瑟夫•萨斯曼提出了工程项目系统的CLIOS模型，基于对CLIOS工程项目系统模型的深入分析，可以认为，一个完整的工程系统（如图2）首先是由一连串的工程项目组成的，工程师在以同一产品目标为导向的工程项目管理模式的基础上协作完成连续的工程项目以达到项目目标。一方面，工程系统本身是处在某一特定工况条件下的，而单一工况条件又是位于整个社会经济、自然环境之中的，因此工程师在进行项目设计与运行时必须考虑项目与环境之间的相互影响。另一方面，为达到较好的经济效益，工程师设计和运行一个新的工程系统需要实时接收新的技术信息以提高自身工程素养，同步了解商业信息，帮助企业进行项目决策。在新的工程系统中，单一工程是由多个相互配合的项目系统组成的，在项目系统协调作业的过程中需要工程师之间相互沟通、协同完成整体任务。由于作业系统在实际作业时存在不可预期的突发事件，工程师在实际的系统设计、维护与运行中应该尽可能地考虑突发事件的诱发因素，并制定相关对策。在上述工程项目系统中，以下概念需要特别注意：技术和商业信息：技术信息包括本行业新材料、新结构、新工艺、新理念等，工程师必须不断革新自己的工程技能才能研发并运行新产品。商业信息包括同行业的企业和产品信息、产品原料和销售信息、同区域的产品使用信息等，工程师获取上述信息的途径包括主动咨询企业销售代表、主要客户，举行产品会，分析销售报表、城市规划细则等。突发事件处理：突发事件包括安全事故、设备故障、自然灾害和其他不可预期的自然、社会因素导致的紧急事件。突发事件的处理应该贯穿工程项目的构思、设计、实施与运行全程，在项目的构思阶段应该充分考虑工程项目可能存在的不可控因素（包括操作失误、设备故障等）。在项目的设计阶段应该遵循安全设计原理，进行基于避免伤害的安全装置的设计。并在项目说明书中详细介绍与项目有关的工程系统操作要求、防护技巧及突发事件的应对策略。在项目的实施阶段要严把质量关，保障产品安全性能符合安全设计要求。在项目的运行阶段，工程师要实时监控项目系统运行情况，定期对系统进行安全评估，排查安全隐患，确保系统运行安全。处理突发事件的熟练程度是工程师工程技能的重要体现形式之一，工程师只有具备过硬的突发事件处理能力才能满足多样化的工程项目需要。项目：在工程学上将开发（或引入）并运行一项新的工程产品的所有行动理解为项目。对于一项完整的工程项目而言，除常规的项目设计与研发工作外，还应涉及项目决策、项目维护与管理等流程。一项完整的工程项目应该包括项目调研（商业调查、技术研究）、项目分析（可行性分析）、项目实施、项目维护、项目终止（以产品服役终止为标志）、项目运行评估等。应该注意的是，工程项目并不是孤立于项目环境存在的。工程师在构思、设计、实施、运行工程项目时需综合考虑社会、工况、环境等项目伦理问题。项目系统：为完成某一工程项目所研发或引入的工程系统。一个完整的项目系统应该包括控制组件、执行组件、安全组件和定位组件4个部分。工程项目通过控制组件来控制项目整体进展。在这一过程中，安全组件保障整个项目系统安全、稳定地运行，定位系统保障项目系统的顺利安装与平稳作业。目标导向的项目管理：项目管理的目标是指在一定预算资金的支持下，在一定的时间内，按一定的技术和绩效标准，完成既定项目。依据项目管理对象的不同，项目管理可分为任务管理、技术管理、组织管理、资源管理4大类。好的项目管理应该是基于明确的项目目标的。这是因为明确的项目目标属于项目决策所必需的工作内容，可用于确定重点的项目任务和关键问题，可用于分清必需和不必需的工作，以避免人力和资源的浪费。人际交往：指工程师通过一定的工程学表达方式、语言文字技巧、肢体动作、面部表情等表达手段将工程项目信息传递给工程项目相关人员的过程。良好的人际交往关系有助于工程师更好地研发并运行项目系统。运行：一项完善的项目运行应包含项目执行的所有细节，具体说来应包括原料采购管理、设备管理、安全管理、环保管理、产品质量管理、项目进度管理、财务控制管理、行政管理、突发事件管理等内容。环境：即项目运行环境，环境是项目管理的基本要素之一。一个项目的完成通常需要对项目所依存的大环境有着敏感的认识和正确的理解。项目及其管理在通常情况下对环境有着极大的影响，但同时也受环境受制约。项目环境分为内在环境和外在环境。具体说来工程项目运行所需环境包括自然环境、社会经济环境、政治环境、员工作业环境等。

三、CDIO与CDIO课程体系

CDIO（Conceive－构思，Design－设计，Im－plement－实施，Operate－运行）教学模式是美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等4所院校在Wallenburg基金会的资助下，经过几年的研究、探索和实践，于2004年创立的一种新型工程人才培养模式［3］。CDIO模式下的工程人才培养模式主张以产品研发到产品运行为载体，注重以主动的、实践的方式学习。CDIO教学模式的最大特点是与工程项目联系紧密。结合玛丽亚•克努森威德尔等人在第三届国际会议上阐述的观点，［4］表1中给出了CDIO教学模式各阶段与工程项目活动的对应关系：

四、学科背景下的CDIO工学课件

CDIO教学模式强调的一体化教学模式既不同于传统的学科教学，亦不同于传统的项目教学（如图3所示）：传统教学模式下的学科式教学缺乏工程实际应用方面的指导，传统项目式教学在理论知识储备方面的表现又明显不足，CDIO教学模式试图在学科教学与工程项目实践之间寻求一个契合，以期建立集系统化的理论知识与科学化的项目实践于一体的教学模式。结合学科的基本特性（即相对独立的知识体系）和已有的研究结论［6］，在考虑学科体系完备性的基础上，本文拟定了如表2所示的不同层次的CDIO一体化教学模式下的学科课程体系对照表：

五、CDIO工学课程体系

以机电安全工程课程为例，从工程实践的层面来看，机电产品安全体系的确立有赖于工程技术人员过硬的机电安全知识，课程大致体系如图4所示：考虑到教材的不易变更性和课程编排的灵活性，拟定CDIO项目层次、课程体系、教材内容和课程内容的对照表如下：

六、CDIO课程改革关键词解析

基础课程（Cornerstone）：即工程学基础课程，包括数学、力学、信息技术、语言表达等相关课程，一般在第1－6学期开设。顶层课程（Capstone）：即工程实践课程，后于基础课程开设，包括设计课程、建造课程和运行课程等，一般第7－8学期开设。IDE－studio：全称为IntegratedDevelopmentEnvironmentStudio，即集成研发中心，通常是学生以项目团队的形式在一个被称为“虚拟原型”的环境中进行项目开发，用于支持真实的工程项目。“虚拟原型”应该包括用于虚拟开发环境的计算机、项目虚拟系统、视频会议设备等。图5和图6分别给出了以机械工程和电气工程为例的集成研发中心结构示意图：纵向研究：研究者连续跟踪研究一个学习小组数年学习状况。纵向研究能够较好地研究实行CDIO课程对受教育者的积极影响，获取较为全面、及时的效果反馈。疑难卡（MuddyCard）：一种课堂卡片。用来让学生反馈课程重点难点。疑难卡不仅可以用来掌握学习者课堂中存在的疑难，而且可以用于预习效果的反馈，甚至可以作学习者家庭作业的一部分，用于实时检测学习质量。朋辈评价：学习者之间的相互评价。可以作为常规性教学评价的重要参考依据，弥补当前学生工程伦理评价、团队协作评价等诸多方面的缺失或不足。

七、尚未涉及的问题

本文虽然提出了一个较为可行的工程项目系统的概念，并结合具体的课程开发实例，诠释了一个较为完善的CDIO工程课程体系，也对CDIO工程教育改革中的核心概念进行了初步分析，但尚有以下问题亟待解决：首先，CDIO课程评估标准的考虑。CDIO课程提到了“一体化的教学”的概念。但诸如一体化的教学如何设计、一体化的教学如何评估等核心问题尚未涉足。一体化教学评估体系的建立是进行CDIO工学课程改革的重中之重，这是因为只有明确了一体化的教学评估的标准才能为相关课程的改革提供一个可参照的具体依据。其次，关于工程项目引入的决策问题。既然CDIO工程教育改革强调对学习者“工程实际应用方面的指导”，那就必然要在CDIO工程教育体系中引入切实可行的工程项目。任何新生事物的引入都存在一个价值的问题，工程项目也不例外。这类价值的讨论或许会集中在“引入的工程项目是否贴合工程实际”、“工程项目与课程体系的相关性如何”、“学生是否参与工程项目的立项构思”、“教师是否对工程项目的实现及运行进行可行性分析”等问题上。再次，CDIO课程考核模式的确定。参考麻省理工学院已有评价体系及最新的教育评价研究成果，现在只能初步拟定如表4所示的粗糙的综合能力评价方案：最后，普通本科院校的CDIO工程教育改革问题。普通本科院校为数众多，生源也较为集中，如何在普通本科院校开展CDIO工程教育改革是摆在我国工程教育改革道路上的重大难题之。

参考文献：

［1］UNESCOReport2010：Engineering－majoris－sues，challengesandopportunitiesfordevelopment．［R］．UNESCOPublishing．2003－978－92－3－1039－03－4：30－31．

［2］Prof．JosephSussman．FrameworksandModelsinEngineeringSystems／EngineeringSystemDesign：LectureNote6：3．MITCourseNumber：ESD．04J／1．041J／ESD．01J．

［3］［5］E．Crawley，etc．RethinkingEngineeringEd－ucation－TheCDIOApproach．［M］．SpringerPress，2007．1－4，88．

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[关键词]卓越工程师教育 车辆工程 培养模式

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）16-0029-02

目前，我国相当多工程类专业的培养都强调理论的培训而缺乏实践的锻炼，这就使很多大学生缺少实际经验、找工作难。另一方面，一些急需专业人才的企业又招聘不到合适的人才。河南工业大学车辆工程专业课题组就此针对国际和国内的相关专业的人才培养做了研究，依托校内实验教学示范中心、工程训练中心、校外人才培养基地及郑州市产业集群优势，采用“2+2”培养模式，搭建“2基地、3层次、5模块”的三级递进式实践教学平台，打造“两全一双、协同联动”的教学团队，从而构建起具有本校特色的车辆工程专业卓越工程师教育培养模式。[1]

目前，我国设置有车辆工程专业的高等院校大约有126所，其中河南省有河南科技大学、河南工业大学、中原工学院、河南理工大学、洛阳理工等高校。河南工业大学是教育部批准的全国第二批实施“卓越计划”的133所高校之一。其车辆工程专业已有15年的办学历史。学校依据地理位置优势和郑州市多家汽车制造企业的支撑，形成了自己的办学特色，在汽车设计、制造和理论研究等方面取得了一定的成绩。

一、发达国家高等教育关于工程师的培养

发达国家的高等教育都比较注重人才的培养，采用实践教学的方法。他们教学时采用的实践训练比较早，教学与实践相结合，在课堂中解决实际工程中存在的问题，以增加学生的实际操作能力，为学生提供技能培训。这样，学生毕业后就可以把课堂中的理论应用到实践工程和操作上去。这些都是我们应该学习和借鉴的宝贵经验。总的来说，发达国家的工程师培养包括如下方式：

1.美国高校培养模式。这种模式将学生的时间规划成半天交替式，上午在校学习理论知识和基础知识，下午、晚上去企业实习，参加工作，以此来积累经验，将所学理论应用到实际中去，学校将这些工作经验也计入学分。这样，学生每周可以积累15-25小时的工作经验。2.英国高校培养模式。该模式采用的是著名的“三明治”教育模式，要求学生将工作时间安排在学习之间，先学习理论，再应用到工作中去，然后总结工作中的经验、教训，再次学习，以此得到提升。时间上，三年制的工作时间不得少于1年；四年制要保证18个月的工作时间。3.德国高校采取企业主导型、工程型人才培养模式。德国四年制教育，要求学生先进行两个学期的理论学习，然后确定大概的就业方向。第三学期学生就去企业实习工作，到第七和第八学期的时候，学生在导师和教师的帮助下接受工程师项目，并完成设计和工作。

二、我国工程专业人才培养存在的问题

（一）工程教育偏学术

我国目前的教学模式缺乏双师型教师，教学评价体系也不合理，重理论轻实践，以论文级别来评比。

（二）忽略学生个体差异性

近年来，随着高校的扩招，大多数高校通常采用大班或合班的形式对学生进行授课，忽略了学生个体差异性，不能进行因材施教，不利于学生职业能力的提高。

（三）专业基础课程教学手段单一

现在国内大多高校仍在采用“教师一言堂”式的教学模式对学生进行授课。“教师一言堂”的教学模式带来了很多负面影响：1.教学方式单一。2.教学方法呆板。这种模式不能充分调动学生的积极性，不利于学生基础知识的夯实，不利于提高学生专业涵养和知识及其实践能力。

（四）在实践教育方面严重欠缺

近年来各高校在校企合作培养工程人才方面取得了一定成就，但现在企业对于校企合作教育的认识还不到位，参与的热情不够，责任感不强。此外，政府并没有出台相应的优惠政策和鼓励措施，再加上学校和教师对于实践教育的监管不充分，难以达到实践目标。

三、卓越工程师培养模式的建立与实施

（一）“2+2”模式培养

根据未来经济社会发展对汽车卓越工程师的人才需求，河南工业大学车辆工程专业制定了关于“卓越工程师培养计划”的培养方案。方案紧密结合汽车技术前沿理论，以汽车工程关键技术为指导，以校内实验教学示范中心、工程训练中心、校外人才培养基地为依托来实现培养复合型人才的目标。复合型人才具有汽车技术工程背景，能掌握汽车技术系统理论和汽车工程领域的专门知识与关键技术。“卓越工程师培养计划”的培养方案实施需要两个阶段（两年基础教育、两年专业技术教育和企业实践）的“2+2”人才培养模式。该模式突出企业的实践学习，要求学生在企业实践的时间累计不少于36周。通过这样加强学生综合运用知识、解决实际问题、沟通交流、团队合作、知识创新的能力。

车辆工程专业卓越工程师的培养主要划分为三个层次：通识教育、工程基础教育以及工程专业教育。这三个层次的划分标准以学生的工程实践能力、创新能力、科学研究能力三个能力为核心，以工程的实践与科研训练为主线。培养方案突出设计了包括工程学概论、汽车工程专题课程、工程应用类课程、科研训练、企业实践等教育内容，从理论到实践对学生进行学习指导，从学生的角度来进行设计，让学生对学习专业领域的知识感兴趣，以此逐步提高学生在工程实践、创新、科学研究方面的能力。

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研究了借助计算思维的定义理念推动物联网工程教育问题。一方面分析了当前国内高校的物联网工程教育现状及原因；另一方面对计算思维的定义进行了分类阐述，认为物联网工程教育要引入计算思维以发挥其指导优势。指出具有计算思维的物联网工程教育的关键是培养基于物理空间与信息空间一体化的“想象力”和“实现能力”。最后，给出了培养物联网工程“实现能力”的方法，具体包括按物联网理论技术体系展开实践教学、设计“思考”型课堂、强化物联网企业的作用。

关键词：

计算思维；物联网工程；教育；实现能力

2005年，国际电信联盟(ITU)了一份题为《TheInternetofthings》的年度报告，将物联网的发展定位为任何时刻、任何地点、任意物体之间互联和无所不在的网络以及无所不在的计算[1]。此后，世界各国先后将物联网作为一项战略性新兴产业大力发展，并将物联网技术的培养需求渗透到高等院校等教育领域。据统计，我国教育部2010年批设的新增高等学校战略新兴产业本科专业中，物联网产业相关专业数量高达37个，占新增设总专业数量的26.4%[2]。物联网工程是我国高校现阶段开设的主要物联网专业之一，覆盖了计算机、通信、电子、控制技术、信息网络等多个学科领域，因其广泛的社会需求和强劲的发展势头受到高校和企业的重点关注[3-5]。计算思维(ComputationalThinking)最早是由美国卡内基•梅隆大学的周以真(JeannetteM.Wing)教授于2006年提出，在国内外引起了强烈反响。不仅催生了美国CPARH计划和CDI计划，也使得国内高等教育界“九校联盟(C9)”倡议在高校计算机基础教学中培养计算思维[6]。在我国，计算思维是当前高校教育界广为关注的热点并正在被推进到多种计算机相关学科的教学活动中。本文认为计算思维应该是高等院校所有课堂教学都应该广泛采用的工具，将计算思维的理念引入物联网工程专业的教学中将具有显著的现实意义。综合社会经济、文化、科技以及国家发展定位，物联网工程专业强调注重工程实践性与应用创新性，计算思维助推物联网工程教育面临着两大挑战：(1)如何把计算思维真正融入物联网教学活动并形成整体，将它作为一个问题解决的有效工具切实发挥作用，指导物联网工程专业的课程内容设置和教学方案设计；(2)如何确定引入计算思维的物联网工程专业的实践教学体系与理论技术体系的关系，在确保物联网工程学科理论体系完整厚实的前提下，探索有效的实践教学途径，以增强物联网学科的工程应用性。本文主要探讨如何利用计算思维来指导物联网工程专业的人才培养教育问题。

一、高校物联网工程教育现状及分析

物联网工程专业是计算机科学与技术、网络工程、电子技术、信息工程、通信工程及其它边缘科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新型应用型学科。相对于一些传统的工程学科专业，高校对于新增设的物联网工程专业在教育培养方面存在很多的不足，具体表现在课程体系不够健全、师资力量比较匮乏、实验条件建设不完善，各项教育尚处于探索阶段，并因此导致物联网工程的毕业生实践动手能力弱、行业应用背景知识缺乏、工程能力不够、项目经验不足等问题，严重地制约了我国高等院校的物联网专业的建设发展。经过调查统计，现阶段高等院校物联网工程专业的教育问题集中体现在以下几点：(1)物联网属于跨专业学科，知识体系边界难以界定，课程主要教学内容是物联网交叉学科知识的一个“压缩饼干”，大量教材基本上是有关领域的浓缩版；(2)缺乏科学的思维方式作指导，对于物联网工程专业的课程总体定位和教学方法设计不甚明确，盲目开展教学活动；(3)实践环节过多地强调工具的使用，导致“狭义工具论”。过分依赖现有的教学实验平台和教学实践体系，缺乏跨学科、融合性的实践教学方案。针对上述存在的问题，本文将其原因概括为以下几个方面：(1)高等院校长期积淀的传统教育理念和教育体制；(2)课程内容的总体设计和教学方案设计缺乏针对性；(3)工程应用背景知识和行业项目知识匮乏；(4)教学实践环节以及实训平台建设相对薄弱等等。其根本原因是教育定位及教学设计出现了偏差，缺乏类似“计算思维”等先进理念的指导。本文认为，我国高等院校在开展物联网工程教育的同时，要深入理解并贯彻计算思维的理念，充分发挥它科学指导工程教育的思维优势，培育具有扎实的理论知识、过硬的工程技术的高信息素养型的物联网专业人才。

二、计算思维

国际上广泛认同的计算思维定义来自周以真教授：“计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[7]”。抽象和自动化是计算思维的本质内容，这一观点与当前国际上物联网工程的教育特点是一致的。因此本文认为，面向国内高校的物联网工程专业教育尤为需要引入计算思维这一科学思维理念来指导教学。计算思维包含“建模方法”、“关注点分离方(SeparationofConcerns,SoC)法”、“递归方法”、“启发式推理”等多种内容，它能够以“发现问题、寻求解决问题的思路、分析比较不同方案到最后验证方案”的主线方式，让学生主动地、实践地去学习物联网工程的理论、技术和经验，培养学生的问题求解能力。在文献[8]的基础上，本文将计算思维的定义进行了分析并加以归纳总结。

三、计算思维与物联网工程教育

将计算思维融入物联网工程教育旨在助力我国高等院校物联网专业的建设，并有望解决当前物联网专业教学活动中存在的问题，因此探索建立有效的基于计算思维的物联网工程专业人才培养教育策略意义重大。本文从物联网工程专业“计算思维能力”的特色需求着手，研究以计算思维理念为指导的物联网工程教育的培养关键。

（一）有物联网工程专业“计算思维能力”的特色需求

依托计算机科学与技术学科建设物联网工程专业，物联网工程专业人才应该具备《高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》[9]定义的计算机专业人才的专业基本能力，同时还应该从物联网工程专业的特色出发，深刻认识计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力以及系统能力在本专业的特色需求。物联网计算模式的变革在于物理空间与信息空间的一体化，物理世界与信息世界的整合统一。从计算思维培养的角色要求物联网工程专业人才的教育过程中应该注意使学生充分理解物理空间与信息空间的一体化，并在利用这样的无缝连接方面具有足够的“想象力”与“实现能力”。

（二）培养物联网工程“实现能力”的方法

(1)专业理论与技术体系

物联网工程教育在引入计算思维理念后，应该在物联网工程课程原有的培养目标上增加两个方面的内容：一是培养学生计算思维的意识与能力；二是掌握计算思维解决问题的一般步骤和方法。所以物联网工程专业的教育在传统定位的基础上要进一步扩展，不仅要让学生掌握相关的学科知识和专业理论，还要强调培养学生具有一定的专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的工程应用和创新实践能力。CDIO(ConceiveDesignImplementOperate)工程教育模式[10]是近年来国际工程教育改革的最新成果，它涵盖了从研发到运行的整个产品生命周期，是一种主动的、实践的、课程之间有机联系的工程学习方式。本文认为，计算思维驱动的高校物联网工程专业建设应该结合CDIO教育理念，综合考虑物联网工程专业所涉及的学科领域和知识范围，设置该专业的理论与技术体系。与物联网各层理论与技术对应，物联网工程专业的实践教学体系设计也应该配合加强学生对于感知层、传输层、数据处理层和应用层理论和技术的认识、理解和应用。

(2)设计“思考”型课堂

计算思维强调问题求解能力。根据计算思维求解角度的定义[11]，物联网工程的学习、规划和调度问题可以利用启发式推理方法寻求解答。设计具有启发性和探索性的教学课堂是计算思维对于当前物联网工程教育的新要求。本文提倡在高等院校的日常教学活动中，摒弃传统老套的知识讲述方法，尝试融入新的理论讲授形式，如利用思维导图对知识进行归纳和演绎、利用框架流程图对知识进行总结和概括，尤其要突显出对于计算思维能力的引导。善于采用启发诱导式教学方式培养学生的主动思考能力和扩散思维能力。例如验证码的教学，课堂可以设计为：Yahoo公司免费邮箱面临的垃圾邮件问题→人机辨识问题→学生讨论解决方法→解决方案：验证码(CAPTCHA)→LuisVonAhn设计思想→问题延伸：未来的验证码和发展趋势。这种基于计算思维的引导教学方法不仅适用于理论课程的课堂教学，也可以设计用于实验教学之中。以基于FPGA的嵌入式设计实验为例，学生首先要在PC机上利用可编程芯片设计工具EDA进行功能仿真，然后利用物理芯片进行功能测试。这类实验设计过程可以完整地体现芯片的设计、制造、调试、运行以及维护的全部工程流程。因此，物联网工程的教学设计要充分体现理论联系应用的“思考”型课堂，进一步激发学生的兴趣和主动性，培养具有良好问题求解能力的物联网人才。

(3)强化物联网企业的作用

物联网工程专业的工程教育环境需要采用新的视角加以构建。在传统教育策略，如加大实验室经费投入、强化教师实践考核指标的基础上，现今高等院校要寻求依托企业搭建物联网工程专业的教育环境。一条完整的物联网产业链条包括：感知和控制器件(如RFID、各类传感器、执行器等)提供商，感知层末端设备(传感节点、网关等底层组网/自组网设备)提供商，网络(固网和移动网等通信网、互联网、广电网、PLC等电力通信网、专网等)提供商，软件与系统解决方案(包括从底层微操作系统、微中间件和处理层的操作系统、数据库、中间件以及应用软件)提供商，系统集成商以及专业运营和服务提供商。可以通过吸引和鼓励上述各种类型的物联网企业参与到物联网实践教学体系建设过程，高校可以与企业合作，共同构建物联网CDIO实验培训基地，签单定点培养并输送优秀毕业生进企业，切实在物联网工程专业人才培养和物联网产业人才需求之间搭建桥梁。

四、结束语

计算思维是目前国际教育界广为关注的热点，已经被推进到许多计算学科的教学过程中。物联网工程专业是近年来国内高校新增设的本科专业，其人才培养教育体系尚未健全。为此，本文研究了借助计算思维的定义理念推动物联网工程教育问题。通过分析计算思维的定义和特点，提出引入计算思维的物联网工程教育关键在于提高学生关于物理空间与信息空间一体化的“想象力”和“实现能力”。最后具体阐述了如何强化物联网工程“实现能力”的几点方法。

作者：蔡婷 陈昌志 单位：重庆邮电大学移通学院计算机系 重庆邮电大学软件学院

参考文献

[2]　王杨,殷晓斌,陈付龙,等.面向高师院校物联网工程专业的实验教学策略研究[J].大学教育,2014(8):132-134.

[3]　百度百科.物联网工程[OL].

[5]　孙其博,刘杰.物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报,2010,33(3):1-9.

[6]　董荣胜.《九校联盟(c9)计算机基础教学发展战略联合声明》呼唤教育的转型[J].中国大学教学,2010(10):14-15.

[9]　教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养[M].北京:机械工业出版社,2010.

[10]　林艺真.CDIO高等工程教育模式探析[J].哈尔滨学院学报,2008,4(4):137-140.

[11]　董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学,2011,(1):7-11.

[12]　史文崇.思维的计算特征与计算的思维属性[J].计算机科学,2014,41(2):11-13.

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[关键词] 卓越工程师；测绘工程专业；培养方案；培养标准；课程体系

[中图分类号] G423.1 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X(2012)03?0054?04

针对当前工程人才培养存在重理论、轻实践，重论文、轻设计等问题，2010年教育部推出了“卓越工程师教育培养计划”（以下简称卓越计划）。卓越计划是为了贯彻党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署的要求而提出的一项高等教育重大改革计划。其目的是提高学生的工程实践能力、设计能力和创新能力，培养造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的卓越工程师后备人才[1]。目前我国有61所高校被批准为卓越计划高校，其中部分高校开设了测绘工程专业（中南大学与黑龙江工程学院的测绘工程专业已被批准为“卓越计划”的试点专业）[2]。测绘工程专业是地学领域中实践性较强的专业之一，它涵盖了旧专业目录中的大地测量、测量工程、摄影测量与遥感（部分）和地图学等四个本科专业[3]，这使得当前测绘工程专业培养要求具有更全面的专业基础知识。由于“3S”（GPS、RS、GIS）技术在测绘领域的应用和普及，使测绘工作从工具到理论都发生了根本的变化。专业整合、测绘新技术的发展及测绘学科内涵的不断扩展，使得测绘工程专业教育与教学必须跟上时代的步伐，“卓越计划”正符合测绘工程专业教育与教学改革的方向。“卓越计划”实施的关键之一是制定与之相适应的专业培养方案，它是从专业培养角度对卓越工程师培养提出的具体要求和措施，主要包括培养标准、课程体系及校企联合培养方案制定与实施方面的内容。本文针对信息化测绘系统下测绘工程专业的特点，分析制定测绘工程专业培养方案的制定原则，具体研究培养标准、课程体系及校企联合培养方案三个方面的内容，为制定和实施“卓越计划”测绘工程专业培养方案提供借鉴和参考。

一、制定原则

“卓越计划”培养方案的制定首先应对人才培养的层次定好位，然后根据专业特点，突出行业背景，注重创新能力、人文素养及生产管理能力的培养。

1. 人才培养层次的定位

行业和社会对工程人才的需求具有多样性，从工程师的类型来说，有服务型、生产型、设计型和研发型[4]。笔者认为卓越测绘工程人才的培养至少应该分两个层次，即生产设计型和生产研发型。他们的区别只是侧重点不同，前一层次应强调设计创新能力的培养，后一层则应多一些技术创新能力的培养。我国高校具有多种类型，主要可分为研究型和教学型两大类。我国不同类型高校的人才培养层次有明显的不同，本次参与“卓越计划”的高校包含这两大类型的高校，卓越工程师的培养也应根据学校的类型在培养层次上定好位。同时，在制定培养方案或具体措施时，还要考虑同一学校中学生的个体差异。

2. 测绘工程专业的特点

每个专业人才培养都应符合其专业的特点，制定培养方案时，必须根据专业特点设置课程体系并制定相应的教学方式。测绘工程专业的特点主要有：①实践性强。从工程设计、数据采集、数据处理到测绘产品制作，都需要很强的动手能力。主干课程都应安排较多的实验课程以及相对应的实践类课程，课程设置时，其占的总学时数应在30%以上。②专业涵盖面宽。从内容上来说，它涵盖了旧专业目录中的大地测量、测量工程、摄影测量与遥感（部分）和地图学等四个本科专业。因此，制定方案时要融合四个旧专业的主要内容，并以大地测量与测量工程的内容为重点。从专业服务来说，测绘工程技术可以应用于广泛的工作领域，如国土、矿业、城市规划、工程建设、国防等，这就需要开设相关专业领域的课程，如土木工程概论、地质学基础、城市规划原理等课程。③依赖工具。测绘科学是随着测绘工具发展而发展的，现代测绘基本上就是依托电子信息技术，包括体现测绘学科特色的“3S”技术。根据该特点，方案中应设置计算机技术与测绘专业结合紧密的课程，加强计算机应用技术能力的培养。

3. 行业背景不同

虽然许多高校都在向综合性大学发展，但大部分高校仍具有行业特色。各高校在测绘工程专业上一般也结合其行业特色进行人才培养，如：中南大学、中国矿业大学、山东科技大学、长安大学、河南理工等具有地矿特色，同济大学具有土木特色，西南交大具有铁路特色，河海大学具有水利特色等。课程设置时应考虑增加一些与行业特色相关的专业基础类课程，并在专业课程的课程内容中体现出行业特色。“卓越计划”将行业企业的参与作为实施该计划的前提，其中的校企联合培养阶段的培养方案可以更充分地体现行业特色。

4. 注重创新能力、人文素养及管理能力的培养

从培养学生的能力上讲，“卓越计划”要注重培养学生的工程实践能力、生产管理与企业经营能力及人文素养。实践是创新的基础，在创新能力培养方面，我校以教师科研项目和科研实验室向学生发为手段，联通教学和科研，采用案例、启迪、学科交叉、科研训练、自主设计实验等方式，打造学生创新能力锻造平台，并设置相应考核办法以及必须达到的学分要求。在工程专业的教育过程中除了专业的知识，还需要哲学、经济、法律等人文社会科学方面的知识[5]，人文社科的知识素养往往决定了学生的创新视野和创新思维，培养方案中应加强人文素质方面的课程，我校结合“卓越计划”的培养特点，在全校开设了相应的课程。从培养人才层次来说，“卓越计划”培养的学生应该是今后本行业领域的领军人才，这就需要加强培养其领导管理能力，培养方案中除设置相应的管理类课程外，在课外研学中也应有所加强。

二、培养标准

培养标准是指学校层面制定的本校加入“卓越计划”的各个专业卓越工程师的培养标准。它是专业培养方案的核心内容，是参与高校制定的本校实施“卓越计划”的纲领性文件，一般在通用标准和专业标准的基础进行深化，强调实践创新能力、良好的人文素养及企业管理能力的培养。测绘工程专业总体应达到的标准是：具有扎实的自然科学基础和测绘工程理论知识、掌握测绘工程专业技能、具备空间信息综合处理能力、较强的测绘工程实践能力，具有良好的人文素养，知识更新与自我完善能力、良好的沟通与组织管理能力和国际视野的测绘工程专业高素质人才。培养的学生可从事测绘工程领域的科学研究、从事空间信息的采集、分析、整合、评价、决策等测绘工程领域的科技工作，也可承担企业管理、生产技术管理及企业市场经营等工作。能达到工程测量师技术能力要求时，可获得工程测量员的技术资格，并具有在毕业4年后能获得国家注册测绘师的能力。对应国家标准又可分为以下几个方面：

第一，具备良好的人文素养和职业道德、了解相应的法律法规，拥有对职业、社会、环境的责任感。

第二，掌握测绘工程专业所需的相应自然科学知识，具备扎实的测绘工程基础、专业理论基础和相关学科的基本理论知识，了解本专业的发展现状和趋势。①具备从事测绘工程学科所需的自然科学基础知识，包括高等数学、概率统计、大学物理等。②掌握测绘工程技术所需的工程科学基础知识，包括工程力学、电工电子学、计算机技术、实用数据处理、数字图像处理、土建工程、工程地质等相关学科的知识。具有应用工程基础知识解决实际测绘工程问题的能力。③掌握测绘工程专业基础理论与技术知识。包括空间信息数据采集、处理、表达与利用的基础理论、方法与技术，各种工程的勘测设计、施工及运营监测各阶段的测绘工作的理论方法与技术。具体包括大地测量、工程测量、摄影测量与遥感、地图编制与地理信息系统工程、地籍与房产测绘的理论与技术。

第三，具有解决工程实际问题的能力，较强的工程创新意识，能从事测绘工程设计与施工工作。

第四，能参与测绘工程生产过程和工程项目管理与实施，具有较好的组织管理和经营能力。

第五，善于沟通，能适应环境，不断学习，初步具有竞争和合作的能力。

三、课程体系与能力矩阵设计

培养标准细化后，就要建立相应的课程体系与“标准实现矩阵”，把相应的知识能力落实到具体的课程和教学环节。本方案的课程体系可以分为六类：

①基础课程。包括微积分、线性代数、概率论、数理统计、大学物理、计算机程序设计基础（C++）、测绘学概论、大学计算机基础、工程制图等。

②专业主干课程。包括测量学基础、误差理论与测量平差基础、控制测量学、摄影测量学、遥感原理与技术、工程测量、地理信息系统原理及应用、GPS测量与数据处理、测绘程序设计基础、地图学概论。

③“卓越计划”人文与管理特色课程。包括人际传播与沟通、文学与创意、经济法、领导学、测绘管理与法律法规、企业管理、公共关系学。

④校企联合培养专业课程。包括变形监测与数据处理、测绘工程监理、测绘管理与法律法规。

⑤行业特色课程。包括地下工程测量、地质学基础、土建工程概论。

⑥校企联合实践课程。包括测绘基本技能训练、测量学实习（含设计）、控制测量生产实习（含设计）、工程测量实习、企业综合实习、毕业设计(论文)。

其中，实践类课程可以全部或部分安排在企业进行。校企联合培养的课程也可以部分在企业进行或者由企业实践经验丰富的工程师进行专题讲座。课程体系建立后，应对照培养标准中知识能力大纲所列的知识、能力和素质方面的要素，与用于实现这些要素要求的每一门具体课程和教学环节一一对应起来，即建立起 “标准实现矩阵”（见表1）。在此基础上，拟定教学计划和各门课程的教学大纲，课程大纲的制定应对照知识能力大纲中各要素的要求对课程内容进行调整和更新。

四、校企联合培养方案

实践是工程人才培养的关键环节，“卓越计划”创立了高校与企业进行产学研结合的联合培养人才的新机制，目的是通过此方式解决工程人才培养中校企脱节的问题。依据“卓越计划”的要求，学生在4年的学习中，有一年时间是校企联合培养。我校测绘工程专业卓越培养方案分时段先后进入优秀测绘企业完成36周的工程实践，有5门课程校企联合授课。通过具体工程实践，参预测绘项目策划、技术设计、实施、技术总结、成果检查验收，使学生掌握测绘工程项目生产与管理的一般流程和方法。企业阶段的培养计划主要包括课程内容、基本要求及指导与考核方式等。

1. 校企联合培养的课程内容

主要包括：①测绘基本技能训练3周。要求了解测绘基础知识，掌握测绘仪器的基本操作方法，掌握距离、角度、高差测量以及方位角、坐标、高程确定的基本原理与方法。②测量学实习5周。掌握图根控制测量、小地区大比例尺数字测图的基本原理与方法，了解测绘成果检查验收的基本要求。③控制测量实习4周。掌握平面及高程控制网布设、观测及数据处理的基本原理与方法，并对控制测量成果进行二级检查、一级验收。④工程测量实习3周。深入实践，广泛接触各种工程项目，掌握工程测量、变形监测的技术与方法。⑤部分专业课程学习5周。主要包括测绘工程监理1周，企业实务1周，测绘管理与法律法规1周，变形监测与数据处理2周。⑥企业综合实习4周。到所在企业的总经办、总工办、生产部、综合部、法律部、财务部、市场部、质检部、后勤部、安全部等部门，学习测绘企业经营管理方法、测绘项目生产、技术管理过程。⑦毕业设计17周。在优秀测绘企业，综合应用所学理论知识和实践方法，完成综合性较强的测绘项目的技术设计、生产、检查验收和总结工作，其成果作为毕业设计提交学校。具体内容和计划由学校和相应的大型测绘企业结合实际企业生产情况、岗位需求、学生特点综合制定。

2. 校企联合培养阶段学体要求

①学生在企业学习期间，应根据各阶段实践的主要内容和校企联合培养计划，制定自身学习、工作计划。②掌握多种测绘仪器的操作及检校技能，掌握常规测量技术及现代测绘技术。③参加测绘项目的生产与管理，理论联系实际，验证巩固、深化所学理论知识，初步培养运用理论知识分析、解决工程实际问题的独立工作能力，努力提高测绘工程专业素养。④了解测绘企业及测绘项目管理和经营体制。⑤做好企业学习日志、学结和实践报告或论文。

3. 校企联合培养阶段的指导和成绩考核方式

校企联合培养阶段，学生的学习由在校教师和企业技术专家联合指导，并实行导师制。中南大学在实施“卓越计划”时，要求全面实行双导师制，即校内校外各有一位导师。校企联合培养首先根据企业实际需要由校企联合制订阶段培养计划和预期培养目标，学生在校企联合培养期间要随时向企业指导教师汇报学习进展，在校指导教师也会定期前往企业对学生进行现场考核和指导，督促学生按进度完成学习任务。

在校企联合培养期间，学生除了需要获得上述课程的各科学习成绩以外，还需要获得企业综合学习成绩，该成绩由三部分组成：①企业指导教师对学生的综合评价，包括学习态度、实践能力、综合素养等，该部分成绩占校企联合培养总成绩的40%。②学生撰写的毕业设计（论文），该部分成绩占总成绩的40%。③学生的论文答辩（答辩委员会由校企联合组成），该部分成绩占企业学成绩的20%。

五、结语

为推进卓越工程师教育培养计划，2011年教育部与国家测绘局决定联合实施测绘领域的“卓越计划”，并成立了工作组和专家组。以推进测绘领域的卓越计划的实施，协调相关政策措施，制定专业标准和实施方案，论证高校专业培养方案等工作。在此背景下，我校制定了“卓越计划”测绘工程专业培养方案。由于“卓越计划”刚开始实施，其标准体系和培养方案还需要在实践中检验，并探索完善之。

参考文献：

[1] 张文生，宋克茹.“回归工程”教育理念下实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].西北工业大学学报（社会科学版），2011，31（1）：77-92.

[2] 田青.教育部国家测绘局联合实施测绘领域卓越工程师教育培养计划启动[N].中国测绘报，2011-04-08（1）.

[3] 宁津生.测绘工程专业和测绘学[J].测绘工程，2000，9（2）：70-74.

篇6

随着社会的发展和教育体制的改革，人才培养模式也发生了巨大的改变，同时教育模式也发生了相应的改变。远程教育是开放教育发展的基础，对人才的培养模式也提出了新的要求。随着社会对土木工程专业人才的要求不断提高以及远程教育在人才培养模式中的应用，土木工程人才的培养面临着巨大的挑战，同时也迎来了发展的机遇。本文就远程教育土木工程人才培养模式的创新与实践进行分析研究，希望能够为土木工程人才教育提供可行性建议。

关键词：

远程教育；土木工程；人才培养模式；创新实践；措施

随着我国科技实力的不断增强，教育事业的发展也非常迅速，教育改革也在不断深入，土木工程专业的人才培养模式也随着教育改革深入在不断变化，土木工程教育得到迅速发展。对于土木工程专业的学生，除了掌握专业的技能之外，还要具备用人单位对人才的要求。

一、远程教育土木工程人才培养现状

远程教育是科技化和信息化共同作用出现的新的教育手段，是人才培养的新模式。我国高校中的土木工程专业招生，呈逐年上升的趋势，因此，各大高校都希望能够多出一些人才，符合社会对人才的需求。由于人才的培养速度加快，各大高校都引进了远程教育的人才培养模式，经过一段时间的实践和专业培养，已经积累了一些经验。远程开放教育的系统性比较强，我国很多的地方高校资源渠道比较多，但是自主能动性却比较差，致使资源整理工作繁重，整合的难度比较大。

1、远程教育土木工程人才培养的系统模式

第一，多层次人才培养模式。据调查显示，社会对土木工程专业的人才的需求主要是以技术类的高技能应用人才以及管理型人才为主，占到社会对该专业人才需求的80%-90%。人才的多层次培养模式，主要分为专科人才培养模式和本科人才培养模式。根据对土木工程相关企业等相关人士的问卷调查显示，不论是用人单位还是学生和教师之间，对多层次人才培养模式都非常认可，因为这样不但能够保证培养人才的主要方向是应用型人才，也保证了这些人才能够及时满足生产第一线对人才的实际要求。目前，很多的高校已经和企业联手，学校培养企业需要的专业人才，而企业为学生提供就业岗位，使学生在入学之初，就有具体的就业岗位。通过远程教育的系统理论学习和专业指导，学生能够更好地将理论知识转化为实践应用能力，能够将专业技能及时应用到岗位中，实现多层次的专业知识和专业技能学习的目的。本科人才培养主要倾向于复合型人才培养模式，但是目前的人才培养模式的发展和体制还不完善，因此还没有得到广泛使用，这一人才培养模式主要是培养具有专业知识和较高职业素养，具有多项技能和较大发展潜力的多层次复合型人才，需要进一步完善这种人才培养模式。第二，特色专业人才培养模式。为了实现人才宽口径、综合性的发展目标，学校要加强特色专业人才的培养。土木工程就是很多工科学校的特色专业。通过对资源的整合利用，从土木工程专业的特点出发，对专业课程进行设置，设计人才培养方案，以扩宽学生理论基础，提高专业技能为宗旨，加强素质教育和专业教育结合的人才培养模式，要实行集中力量提高土木工程的专业化人才培养的目标，打造土木工程专业的特色品牌，提高多层次人才培养模式的水平，将两种人才培养模式相结合。随着高校的不断扩招，土木工程专业和建筑专业学生人数比扩招之前多出了将近4倍，相关专业占到高校专业的70%以上，特色专业建设的成果显著。

2、远程开放教育土木工程人才培养措施

第一，要明确人才培养的目标。我国的高等院校的土木工程专业的发展也历经了很长的一段时间，因此，土木工程专业指导委员会对该专业提出的人才培养目标为：第一，要培养适合社会发展的应用型人才；第二，要培养学生全面发展，德智体等各方面都能够得到发展；第三，要求学生掌握专业的理论知识和技能，获得工程师方面的证书，对学生进行相关方面的训练，培养学生的创新意识。根据现在社会对人才的需求，学校要将人才培养的模式转向应用型人才和复合型人才培养方向上，实现远程教育土木工程专业人才培养的目标。

二、在进行人才培养的过程中，要通过不同方式进行，主要分为以下几个方面：

首先，完善人才培养机制，建设人才培养体系。由于我国高等院校的人才培养体系目前还不完善，因此，在人才培养模式上也要分不同情况进行处理。要完善应用型人才培养模式，就要通过学校对专业人才的应用体系进行培养以及教育机构通过岗位实习来进行应用型人才培养。但是在实践操作中，两种人才培养模式的并没有表现出过大的差别，因此很多高校在人才培养的过程中难以区分两种人才培养模式。因此，在进行课程设置时，就针对这一特点进行专业知识的训练，通过模块化课程指导和远程教育人才培养方式的结合，使学生在发展的过程中能够保证个性化的发展。其次，提高人才的培养水平，提高人才发展层次，逐步将人才培养模式从应用型转为复合型。提高人才的培养水平，提高人才发展层次，逐步将人才培养模式从应用型转为复合型，不但是社会对人才的需求，更是土木工程专业发展的要求，更是远程开放教育对土木工程专业学生发展的要求。随着社会的发展和建筑行业的蓬勃兴起，在这样的大背景下，土木工程行业的发展非常迅速。2001年我国加入了WTO，这使得建筑行业面临着巨大的机遇和挑战，土木工程的竞争压力不断增强，因此，社会对人才的要求也越来越高，不但要求学生具有全面的知识储备，还要求其具有多种技能以及巨大的发展潜力，在和谐发展和竞争激烈两种环境交融的背景下，要培养人才的个性和创造性，加强复合型人才的培养，复合型人才在新时代下，越来越受到市场的青睐，用人单位对人才的需求，已经不仅仅局限于满足当前工作的需要，更多的是从企业未来发展的角度考虑。最后，要注重人才培养的质量，避免追求数量，忽略质量。注重人才培养的质量是远程开放教育对土木工程人才培养的要求，也是人才培养的重点，是未来学生就业的基础。要测试远程教育土木工程人才培养模式是否有效，是否能够经得起社会和用人单位的检验，人才培养的质量就是重要的检验标准。第二，改进并完善教师队伍。教师是人才培养的关键，只要创新教师队伍，才能够保证培养出高质量、高素质的复合型人才。远程开放教育的教学模式决定了教师队伍的组成是灵活多样的，不受固定模式的束缚，不但包括学校专业的教师，还包括外聘教师、专业方面的行政教师等相关人士，而且这些教师资源分散在不同的区域，存在与各大高校之中，因此，要对教师队伍进行创新建设，这样才能够保证远程开放教育的教育成果。第三，校企合作推动土木工程发展。校企合作使土木工程发展的重要推动力之一，远程开放教育的主要特点就是开放、自学、面授补充等。为了实现校企合作的人才培养模式，学校要深化和企业之间的联系，加强合作，培养企业需要的人才。企业为学生提供合适的就业岗位，促进远程教育土木工程专业人才培养的个性化和创新性。土木工程的教学教育形式灵活多样，这样就出现了难以评价教学效果的状况。为了使远程教育土木工程人才培养模式实现高效率的目的，就要对对这种人才培养模式进行创新和实践，在实践中积累经验。远程教育土木工程人才培养模式是一种新型的人才培养模式，也是一个时间跨度较大的系统工程，所以需要新的教育理念注入、新的教育思想指导。按照社会对土木工程人才的需求，进行符合标准和规格的培养。教师在进行教学的过程中，要把握好教学的内容，提前设定教学体系，制定符合远程教育土木工程人才培养的效果评价机制，对教育的整个过程提前设计，保证在进行土木工程教育的过程中能够真正的把知识传递给学生。通过对远程教育土木工程人才培养模式的调查分析，可以得出远程教育对于土木工程的人才培养具有创新性和实践应用性，结合现代信息化的教学模式和学生特点，使土木工程教育能够迈入校企结合的阶段，促进土木工程专业的发展，培养更利于社会发展的人才。

作者：杨蕾 单位：博州广播电视大学

参考文献：

[1]初明祥.土木工程应用型人才培养模式的创新实践[J].中国电力教育,2012,11:14-15,29.

[2]郑健民,严超君.远程开放教育土木工程人才培养模式的创新与实践研究[J].远程教育杂志,2012,05:101-107.

[3]王卫东,彭立敏,余志武,谢友均.土木工程专业特色人才多元化培养模式研究与实践[J].高等工程教育研究,2015,01:144-148,160.

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针对高等院校应用型人才工程实践及创新能力培养的现状，提出以电子技术课程为基础，结合CDIO工程教育理念，形成了一套有效、可行的高等工程素质教育新模式。CDIO改革思想，改革传统理论授课、实验操作和课程设计方式，在教学过程中强调以学生为主体，激发学生参与实践、学会理论与实践相联系的学习方法，旨在促进学生培养自我学习基础理论知识，基本技能和创新能力的主动性，迅速提高学生的学习兴趣。所以，CDIO工程教育的教学模式在教学方面起着不可忽视的重要作用。

［关键词］

CDIO;工程教育;教育理念;教学改革

引言

CDIO代表构思、设计、实现和运作，CDIO是一种先进的教育理念与人才培养模式，CDIO教学模式比较传统教学模式，适应面更宽，更利于提高质量，尤为重要的是CDIO模式中的新评测标准为工程教育的系统化发展提供了基础。电子技术课程是针对我校工科专业开设的一门具有实践性的专业基础课程，对于学生在学习理论课程的基础上，更有效的提高实践技能。因此，通过结合自己多年的实践教学经验，将CDIO工程教育理渗透到电子技术课程教学中，研究出一套包括过程教学、教学手段、实践方法的电子技术课程教学的改革方案，对逐步培养学生的基本技能，包括动手能力，实践思维能力和创新能力都具有举足轻重的实际意义。

一、教学改革的构思

CDIO工程教育理念是率先经过构思，再通过设计，再实施，再运行的教育实践训练环节。它一方面侧重强调加强学生的自主学习能力、实现能力、创新能力和实现表达的能力，即强调CDIO中“I”和“0”;另一方面，CDIO的教育理念为了更好地发挥学生的个性，同时强化学生的设计和构思的能力及同时分析理解对社会产生的重大影响，并担负起工程科技人才培养的主要社会责任，也就是CDIO的“C”和“D”。CDIO是一种与时俱进的先进的优秀教育体系，这种教育体系在继承和发扬了多年来的工程教育理念的基础上又提出了一套非常完整且系统的实践能力培养以及实施指导和实施过程到实践结果的完整体系，即将理论知识、实践能力和素质的培养紧密结合，理论、实践、创新合为一体，具有较强的实践可操作性。CDIO它是“做中学”和“基于项目教育和学习”(Projectbasededucationandlearning)的集中概括和抽象表达，是一套培养现代工程科技人才必不可少的一种教育体系，它可以通过各种理论、实践教学方式、方法填补现代工程实践人才的存在的不足和缺点，目的是培养出各方面全能发展的创新型工程实践科技人才。这种先进的教学模式，是将理论课程讲解与实践学习能力紧密结合;实践能力与社会应用相结合。是为社会提供高能力的现代科技人才不可或缺的先进教学模式。

二、课程教学改革的内容

(一)转变教学观念

我国现行的高校工程教育模式完全区别于其他国家的专业教育，传统模式教育与现代工业实践对高级工程全能型人才的要求格格不入，其主要存在的问题:一是重理论轻实践，学生接受到项目和团队工作的实际训练较少。电子技术课程教学多采用传统的单一灌输式理论教学模式，即理论教学满堂灌，学生多数是机械的听，机械的做，直接导致学生创新性思维和动手能力差，学科教育与工业实践严重脱节，也是我国当前高等教育面临的一个重大问题。二是专业设置口径窄。长期以来，专业的定向型培养体制及学生惯有的一味接受不理自学的思想造成了学生的知识面狭窄，使得学生的学习能力、自主创造能力难以得到充分的发挥，培养出来的学生缺乏较强的社会适应能力和市场竞争能力。而专业基础电子技术课程在培养学生学习理论基础知识的基础上，逐步提高学生的基本技能和工程实践能力、创新能力等方面，都具有非常重要的作用。因此，以“工程教育”作为教育理念，以“项目实现”为依托，改革专业基础课程教学的手段与方法，制定完整系统且切实可行的理论与实践教学目标，是改进专业基础课程教学的必然。为此，电子技术课程教学在基于CDIO工程教育理念的基础上，改变传统被动单一的教学理念，加强理论与实践课程的紧密结合、整合和优化课程实验内容，重新构建电子技术课程教学新模式与新理念。

(二)改变教学方法

专业基础课程教学体系首先应打破课程的界限，突破传统满堂灌的理论教学模式，强化学生的工程实践能力和创新能力的培养，提高学生的自我学习能力，塑造出全能型的现代科技人才。作为专业基础课程任课教师，要做到如下几点:

1．树立以教师为主导，倡导“做中学”的教学方法，学生为主体的教学理念，教会学生学会学习。即以学生为中心，使课堂课程尽量丰富，促使学生可以大胆的尝试进行知识讲解，督促学生通过自己的语言表达方式来反馈他们对所学过的课程内容进行思路梳理，这样不仅可以激发学生自己有效的查找相关资料，梳理思路等自主学习的能力，也有助于学生逐步养成良好的学习习惯，同时也便于教师及时了解学生的学习动态和理解程度，更有利于促进学生的学习成绩。

2．将教研、科研成果引入教学，提高教学水平。一是基于CDIO教育理念，结合具体集成项目，由理论到实践。二是将项目成果逐步渗透到教学实践中，让学生了解学习的目的，在实践学习中就能直接体会到科学前沿知识，更易于拓展学生的学习思路，拓宽学习视野。

3．采用多媒体教室、实验室、实习厂和微机室等现代教学科技方法，多元化教学方式，提高教学质量。现代化的教学科技，更方便教师将理论知识和实践讲授相结合，及时渗透与更新该领域的前沿知识，增加课堂的多元性，为提高课堂教学质量和教学效率而存在。

(三)改变实践教学方法

工程技术人才在人类发展进步中一直占有举足轻重的作用。工程技术的人才培养必须以“工程教育”为理念，克服传统的重理论轻实践的观点，加大实践环节和工程能力培养的机会，面向工程实际需要，旨在培养出实践型，创新型的全能型人才，具体教学模式的实践表现为:

1．整合实验内容，实施大学生课外创新行动:根据目前专业基础课程的特点，加大实验课程学时，将“课中课实验”转变为系统的“实验课”，这样不仅仅能增加实验学时的机动性，也能加强实验课程内容和理论课程内容之间的联系程度，实现“指导—创新—应用”的实验教学模式，以便更好地提高学生的综合设计能力和创新性的实践思维能力。

2．密切联系产业:CDIO教育模式以产业需求为依托，以培养出适应社会产业发展的工程人才为目标，教育理念要求理论与实践紧密结合，要求学生的最终学习目标以项目为依托，鼓励学生积极参与社会实践，引导学生把专业基础学科知识与真实的项目研发有机结合，从而实现CDIO教育理念4个环节进行产品研发的能力，培养出全能型的社会性人才。

三、结论

基于工程教育理念，通过转变教学观念、改变教学方法、改变实践教学模式，旨在培养学生学习理论知识的同时，坚持以人为本，将工程设计科学研究与整个教学过程紧密结合，让学生积极参与到工程科技项目完成的4个环节中来，将学生的理论知识、实践能力和社会工程科技有机结合起来，以达到社会所需的全能型工程科技人才。这样，不仅有利于激发学生自主学习能力，更能促进对后续课程的学习兴趣，同时有利于拓展学生的知识口径，提高学生的综合素质，增强他们的工程实践创新能力，适应现代社会智能化发展的需要。

作者：张玉梅 曲延华 迟新利 单位：沈阳工程学院自动化学院

参考文献:

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关键词 发达国家 注册工程师制度 工程教育 研究与借鉴

中图分类号：G649 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.11.004

Project Education Research and Reference Based on Registered

Engineer System of Developed Countries

ZHOU Li

（Wuhan Business University， Wuhan， Hubei 430056）

Abstract Registered Professional Engineer is a Germany， the United States and other developed countries accepted for engineering and technical personnel management system. Engineering Education in Western developed countries， why run well， mainly established the first internationally recognized quality assurance system and its corresponding engineering education engineer registration system. This paper introduces the definition of Registered Professional Engineer， describes the developed system of registered engineer to carry out specific circumstances， developed countries proposed reference and inspiration engineer training.

Key words developed countries; Registered Professional Engineer; engineering education; research and reference

1 注册工程师制度的简介

注册工程师制度是德、美等发达国家通行的一种对工程技术人员进行管理的制度。西方发达国家的工程教育之所以办得好，主要是率先建立了国际上公认的工程教育质量保证体系及其相应的工程师注册体系。它以注册资格作为评判从业人员是否具有从业能力的标准，有助于统一工程技术人员的水平，对符合标准的人员予以认证和注册，并颁发证书，使其具有执业资格，准许从事本领域工程师工作时拥有规定的权限，同时也承担相应的责任，这便于国际间在工程领域内的交流和互认。

2 发达国家注册工程师制度的具体开展情况

一般来说，注册师制度包括高等教育评估、职业实践、资格考试和注册登记管理四个环节。纵观国际上各种注册工程师制度，比较有代表性的国家是欧洲的德国、法国和美国。本文以法国、德国、英国和美国的具体开展情况，对发达国家注册工程师制度进行研究。

欧美工程师培养看分为两种：凭工程师培养和认证工程师培养。法国、德国、英国主要是文凭工程师的培养，而美国主要是认证工程师的培养。

2.1 欧洲等国的开展情况

欧洲工程师培养模式是以高校直接培养为主的，主要以法国、德国和英国注册的工程师培养为代表。本文选取这三个国家的三所具有典型代表的学校，分别是法国的巴黎综合理工大学、德国的亚探应用科技大学以及英国的华威大学作为分析对象。巴黎综合理工大学具有严格的选拔和淘汰机制，亚深应用科技大学非常注重工程师的应用能力的培养，华威大学采用的精英型培养模式，三所高校各有所长，通过借鉴其培养模式，能对我国高校的注册工程师制度的工程教育有所启示。

2.1.1 巴黎综合理工大学工程师培养

巴黎综合理工学院创办于1794年，是法国最重要的工程师大学和著名的研究型大学，与中国的香港中文大学和香港科技大学并驾齐驱。它主要是为政府、企业和研发部门培养高层管理者，能为整个国家的科学领域和工程领域提供决策者。为了达到这个目的，学校严格的人才选拔制度和高质量的要求体系，对每个选中的培养者都进行了各方面严格的审核和要求，他们都必须具备多学科的丰富的知识和过硬的能力，同时具备人文、科学、工程等领域的综合能力。结合巴黎综合理工大学工程师的培养情况，法国工程师能享誉盛名，其培养特点主要表现在以下几个方面：（1）严格的人才选拔和淘汰机制。进入巴黎综合理工大学的每个学生，都必须经历严格的选拔考试，这种考试与一般高中进大学的考试有所不同，最终能顺利拿到工程师学位的人相当少，大约为当初总人数的5%左右。（2）优良的师资队伍和科研环境。巴黎综合理工大学每年都会高薪聘请世界一流的教师队伍来提高学校的师资水平，同时学校还为教师和学生提供了优良的科研环境，为在校师生保持高水平的教学和科研提供了有利保障，国家也为法国高等学校的高质量的科研和教学环境提供了良好的经济支持。（3）重视工程师的综合能力培养。法国工程师不但具备扎实的工程技术知识，而且综合能力素质也很高，包括敏捷的逻辑推理能力、交际能力和读写能力等，还具有在管理工程项目及企业管理等各方面所需要具备的能力，包括管理、经济、组织管理等。他们的终身学习能力和自学能力也都非常强，同时保持着开阔的国际视野和强劲的国际竞争力。

2.1.2 亚琛应用科技大学的工程师培养

亚琛应用科技大学是德国典型的应用技术大学，它的专业设置、课程体系及人才培养模式都与德国的工业化发展有着密不可分的联系。它主要是培养成品的工程师，当学生毕业拿到文凭时同时也完全具备一名合格工程师的资格，可以独立从事相关行业的职业。德国培养的工程师主要是从事产品研发、工程项目的施工组织管理等，能够在工作中解决实际问题的工程技术人才，能够在现场独当一面的工程师。

德国的工业发展能如此强盛，与大量优秀的工程技术人才的培养是密切相关的，其培养特点主要表现在以下几个方面：（1）要求学生在校期间必须参与实际的工程项目的实习，并完成实习毕业论文，该论文必须是参与的工程实习项目，要求学生要独立完成，并提出工程建议。（2）要求授课教师必须具备5年以上的工程经验，参与过实际的工程项目，能独立地很好地完成其项目并能不断提升自己的个人能力水平。（3）学校的教学内容要与实际的工程项目相结合，让学生熟练掌握所学行业具体的工程项目的各个环节内容，使得学生能从中获取实际工程中所必须掌握的相关知识，采用案例教学方法，以理论联系实际。

2.1.3 英国华威大学工程师培养

英国华威大学建校历史相对较短，属于后起之秀，以工程师的培养而著名，是一所工程教育综合型大学，开设的专业以工程类专业为主，有很强的科研和教学能力。该校积极与英国国内以及全球其他国家的国际型大工业集团都有密切的校企合作关系，这对于学生在校内工程师能力的培养方面都有很大帮助，因此学生也可以获得许多实践的机会。英国培养了许多优秀工程技术人才，其培养特点主要表现在以下几个方面：（1）课程设置全面合理。课程体系在设置中融合了能力本位课程观、综合化、个性化等思想，并进行了多元化整合。学校鼓励学生跨学科选修课程进行学习，将跨学科的专业融入到专业课程中，将工程技术和商业领域的课程相互融合，扩大学习的范围。（2）对人才的培养层次要求较高，以培养技术工程师和特许工程师为主。所以学生除了需要具备专业基础知识、工程专业技能之外，还必须具备知识迁移能力和使用能力，以及工程师创新能力和人际沟通合作能力等。

2.2 美国的开展情况

美国工程师的培养模式与欧洲工程师不同，更加注重认证培养，主要是通过高校教育提高工程所需的各方面能力，之后获得相应的工程学位文凭后，毕业后需要在该行业继续从事相应的工程师职业，获得一定的实践经历，再通过第三方认证机构考核，通过后才能获得工程师职业认证资格。本文选取麻省理工学院作为代表，获得可以供我国参考借鉴的工程师培养模式。

2.2.1 麻省理工学院的工程师培养

麻省理工学院工程学院培养的工程师得到全世界的肯定，它主要是培养能改变世界的工程师，工程师队伍的领军人，他们通过改善工程系统和提升工具性能，来优化人类生存的环境，避免疾病和病毒的侵袭。学校通过培养学生的创新思维、沟通交际能力提高工程师的领导能力，使得他们能在所从事的工程管理中发挥重要的领导作用。

麻省理工学院作为美国高等教育的顶尖学府，其培养特点主要表现在以下几个方面：（1）在教学上采用个性化教学模式，充分发挥学生的个人创造力和自主性，学生参与到实际工程中，由企业导师指导学生完成他们的实践活动，并培养他们成为其工程中领导者。（2）课程设置上注重多学科的融合，尽量让学生掌握多学科的综合知识，为他们在今后参与大型工程管理中，作为工程领导者知识背景的高要求做好准备，能顺利协调解决各方面可能存在的实际问题。（3）学校对师资水平的要求非常高，不但有本校的导师参与工程师培养，也聘请企业导师指导学生的工程实践，采用双导师制度极大提升了工程师理论和实践能力的培养。

3 发达国家工程师培养的借鉴与启示

（1）通过欧美发达国家四所高校的工程师培养情况的具体阐述，我们发展四所高校都具有各自不同的工程师培养特点，而我国地大物博，目前具有工程教育能力的高等院校有1000多所，涉及的工程专业有100余个，而未来社会在发展中需要各种工业领域各种类型的工程师，所以我国工程教育应该实现多元化趋势，各所高校根据自身的优势和层次，为社会培养多层次多元化的工程人才。（2）积极提高高校教师队伍的工程实践水平。一方面可以将高校教师安排到企业进行挂职锻炼，参与实际的工程项目，也可以与企业进行校企合作，共建双师队伍，吸引企业优秀的工程人才作为兼职师资队伍，并亲自指导学生参与实际项目过程，还可以从社会上招聘具有一定工程背景的人才到学校任教。（3）加强与行业企业的校企合作，共建实训基地，使得学生在校期间，有机会到企业参与实际的工程项目训练，并由企业安排专门的实习导师亲自指导学生，让学生通过企业实践更好地掌握理论知识，提高他们的分析问题和解决实际问题的能力，提升学生的工程实践能力。（4）学校在课程设置方面，可以借鉴欧美发达国家的培养模式，将教学、科研、生产统一结合，促使大学和企业良好融合，可以通过学校和企业共同制定人才培养方案，提高工程实践环节的课程比例，可以增强学生的动手能力和研究能力。（5）建立完善的适合我国国情注册工程师制度，才能培养高质量的工程师。工程师注册制度应该符合我国工程师发展的方向，并符合我国工程教育的发展规律。应该积极与国际接轨，尽早实现市场化主导，才能培养具有国际竞争力的工程人才。

基金支持：2014年市属高校教研课题――基于注册工程师制度的工程类人才培养研究（2014117）

参考文献

[1] 川雷庆.工程教育：改革与发展[M].北京航空航天大学出版社，2010.

篇9

关键词：职业素质教育；卓越工程师；软件工程；工程训练

一、前言

“卓越工程师计划”是教育部贯彻《国家中长期教育改革和发展规划纲要》精神，启动的一项重大教育改革计划。实施卓越计划是国家进一步提高人才培养质量、推动教育教学改革的一项战略举措。其主要目标是面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势，增强我国的核心竞争力和综合国力。以实施卓越计划为突破口，促进工程教育改革和创新，全面提高我国工程教育人才培养质量。

南阳理工学院软件工程专业作为教育部批准的卓越计划实施专业，贯彻《国家卓越工程师教育培养计划》对提高软件工程专业职业素质培养有着更加重要的现实意义。在当前教育体制下培养的还不是卓越工程师，只是为培养卓越工程师夯实了基础。高校应该为未来的卓越工程师培养什么样的人，这个问题已经超越专业教育的框架，应在素质教育的框架下来思考。卓越工程师不仅是具备丰富专业知识，也不仅是解决问题能力强，而是具备的综合素质。大学生要成为未来的卓越工程师，必须具备坚实的综合素质基础，这是高校教学改革首先要明确的问题[1]。

二、研究假说

（一）卓越软件工程师能力及素质要求

基于网络搜索软件工程师招聘信息调研，对软件工程师岗位需求描述和技能要求关键词进行收集排序，对软件工程专业毕业生应聘经历归进行档整理。经过市场需求与应聘两方的相互对比印证，分析提炼出当前软件行业对软件工程专业学生的专业能力和素质能力的要求，确定软件工程专业的素质培养结构。

2.1 软件工程师专业能力要求

能够参与项目需求分析，研究项目技术细节；根据新项目开发进度和任务分配，开发相应的软件模块；根据需要及时修改、完善软件；根据公司要求规范，编写相应的技术文档；编制项目文档、记录质量测试结果；研究项目技术细节，完成项目初始至终结的全部技术跟踪协调工作；根据开发进度和任务分解完成软件编码工作，配合进行软件测试工作；参与客户沟通、项目需求调研分析并维持良好的客户关系。

2.2 软件工程师素质能力要求

工作积极主动，责任心强，良好的职业素养、敬业精神、团队协作精神、沟通能力及文档编写表达能力；具有良好的编程习惯，书面表达严谨、规范；关注细节，能主动思考，逻辑能力强，敬业进取；学习能力强，能够快速的掌握新技术；身体素质好，有很强的适应能力及创造力，敢于接受压力和挑战，能够独立完成任务攻关。

软件工程师素质培养结构如如表1所示。

三、软件工程训练教学

软件工程训练教学是卓越软件工程师计划中的重要组成部分，是树立软件工程意识，培养实践编程能力和软件创新能力，提高学生综合素质的重要环节。

软件学院建立孵化园和创新基地两个软件工程实训中心，模拟软件企业环境，招聘软件企业的软件工程师和具有丰富项目经验的教师进入，组织优秀学生建立项目团队。在真实企业项目开发环境中进行软件工程训练是其他任何教育环节不能代替的，在这样的环境中让学生真实地动手操作实践，才能培养出未来的卓越工程师。

软件工程训练的目标是学习软件生命周期理论、提高动手编程能力、增强软件工程实践能力、提高专业综合素质、培养创新精神和创新能力。软件创新不是凭空而来，需要长期的项目基础训练。通过系统全面的软件工程实践，增强学生的问题分析能力、编程动手能力。软件学院针对软件工程专业的学生，改革原有的工程训练的教学模式，经过基本的编程技能训练之后，增加创新设计的项目训练，强调学生的主体意识，变被动学习为主动学习，使学生的学习兴趣大增。按照软件公司团队开发形式，组织开发小组，充分发挥学生的想象力和创造力，团队协作、集思广益、精心设计。然后按照软件生命周期，分阶段迭代开发实现，创作出有创意的软件产品。学生的创新设计项目训练后，集体评价讨论设计制作的产品，增强学生自我创作的信心，激发和培养软件创新的欲望。软件学院的孵化园和创新基地开展的学生创新实践，在国内省内软件创新大赛中取得优异成绩，创新训练效果显著。软件工程专业的学生经过软件工程实践训练，激发了学生的创新潜能，提高了学生的创新能力[3]。

创新思维和创新能力是培养高级工程技术人才的关键，为将来从事软件工程师工作打下工程基础。通过软件工程实践训练教学，促进专业理论和工程实际的结合，并实现知识向能力的转化，培养学生的创新思维和创新能力。

四、结论与建议

本文主要研究了卓越软件工程师标准课程的制定，把职业素质教育融入各个课程教学环节，推进实施校内外的软件工程训练，实现创新能力培养，将知识、能力和素质培养的一体化。要培养出面向未来的卓越软件工程师，必须超越目前主要以掌握工程理论知识为主的课程教学体系，形成以全面素质提升为本的、适应现代工程教育和软件行业市场需求的科技创新人才培养体系，并使之融入软件工程师培养全过程。

[参考文献]

[1]朱雪莲.基于“卓越工程师教育培养计划”专业人才培养方案制定的若干问题研究[J].科教导刊，2011.24：10-12

篇10

关键词：CDIO；土木工程；工程教育；人才培养

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2013）01-0049-02

一、CDIO工程教育模式概述

随着工程科学的发展，工程教育越来越偏重工程科学和复杂的分析工具，逐渐和实际工程能力相脱离，不适应社会的实际需要。20世纪末，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成跨国研究组合，经过四年的探索研究后提出CDIO工程教育模式，这是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate），它以产品的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。

国外CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定的目标。研究结果表明，应用CDIO工程教育理念和教学大纲，取得了良好效果，按CDIO模式培养的学生知识结构合理，个人能力强，尤其受社会与企业的欢迎。

二、土木工程专业传统教学面临的问题

土木工程专业属典型的工程应用学科，人才培养质量的好坏直接涉及工程实体的质量优劣。目前，我国提出“应用型本科教育”、“卓越工程师培养计划”，倡导培育出更适合工程一线实际需要的人才培养理念。但是，我们的教育模式依然是由教师讲授科学基础知识为主，学生的动手能力较弱，导致在诸多方面存在一些问题。

1.学生创造性差，学习方法因循守旧；或者说，学生没有机会发挥他们的创造性，学生的科研成果少。

2.学生主动学习的积极性不高，都是在教师的指导下听讲及完成作业，独立完成的学习部分少，惰性较强。

3.学生的工程专业特长少，体现在缺乏踏实的基本功，不能熟练地掌握仪器操作方法。

4.学生的职业道德、诚信、职业素质没有经过专业的培养；未对所从事的土木工程事业表现出强烈的热爱和荣誉感。

5.人际关系、团队精神没有经过训练；较多学生以自我为中心，不顾及他人的感受及班集体的利益。

6.表达能力差，沟通能力差，思路不清晰，缺乏锻炼。

7.在工作中对专业岗位上手较慢，对工程环境适应较慢，导致用人单位对所录用学生的工作表现不满意。

针对以上问题，应用CDIO工程教育模式是改革传统教育教学方法的需要，是培养出高质量土木工程应用型人才的新途径。

三、CDIO模式下土木工程专业人才培养的构思与设计

（一）培养目标定位

注重培养工程应用、基础扎实、素质全面、工程实践能力、技术创新能力及团队协调组织能力强，具有良好的职业道德和社会责任感的应用型、复合型工程技术人才；所培养的学生能够掌握土木工程专业领域的基础理论、先进技术方法和现代技术手段，在本专业的某一方向具有独立从事工程施工、设计、管理等能力。同时，应掌握一门外语，能够较顺利阅读本专业的国内外科技资料和文献，掌握和了解国内外本专业的技术现状和发展趋势。

（二）课程体系的构思与设计

课程设置以土木工程生产建设需求为导向制定人才培养方案，以土木工程实体的设计与施工为牵引设置课程体系，通过项目设计与施工将整个课程体系有机地、系统地结合起来，将以项目为向导的培养理念完整地、有衔接地贯穿到整个教学阶段（如图1土木工程专业道桥方向核心课程组成结构），这样使学生所有需要学习和掌握的课程内容都围绕项目设计这个核心，并与这个核心融合在一起，形成一个整体。

图1 土木工程专业（道桥方向）核心课程结构示意图

（三）实施方案的构建

1.以工程项目为载体。按照CDIO模式设计教学过程，在课程讲授之前，由学生分组形成团队，查找资料（Conceive），分别提出针对课程的工程项目问题（Design），带着问题进行专业知识的学习（Implement），在课程结束之时解决问题（Operate）。以“路面工程”课程一组学生为例，学生在学习之初，通过查找资料，找出某一条公路的实际交通量，拟定路面类型为沥青混凝土路面，目的是在课程结束后完成该路面的设计，在课程的学习过程中，沥青路面的学习要有针对性，但并不是只学习沥青路面的相关知识，所有的路面知识都要学习，课程结束后会有一周的课程设计时间，确定出来本组公路等级，设计出沥青路面的结构形式、尺寸。这样，该组学生对这部分知识的掌握会更加全面、透彻，同时也能提升学生的创新能力、动手能力和团队精神。

2.以校企合作为依托。土木工程专业行业背景深

厚，所涉及工程包括公路、桥梁、城市道路、房屋建筑等，大多数院校能提供给学生的实践教学环境仅限于一般的基础课程，比如，建筑材料试验，测量实习等，不能提供工地实际工程环境。通过校企合作、开放式办学模式，可以弥补学校办学资源的不足，共享企业资源，可以引进企业先进的工程教育模式、熟悉相应领域的行业标准及高效的企业组织管理。实现途径包括与企业共建实习基地、人才培养基地、工程研发中心；开展“订单式”人才培养模式等；学校与行业、企业共同制定培养方案，以企业需要的人才为培养目标，缩短学校人才培养与企业需求之间的距离；以“顶岗”实习的方式，让学生进入企业工程生产一线，实现学生与工程环境的零距离对接，锻炼学生的实践能力、动手能力，扩大学生的视野，激发学生学习的积极性，促进理论知识与工程实践的有机结合。

3.以师资建设为保障。师资队伍建设是教学改革成功的基本保障。第一，注重本学校教师工程综合素质的提高。制订教师培养计划，有计划、有步骤、有重点地安排教师到国内外著名大学学习交流，到企业考察，参加社会实践，以获得更丰富的工程实践经历，形成既有教学本领，又有工程经历的“双结构”教师队伍；制定激励政策，发挥优势教师的积极性、主动性和创造性，参与教学培养方案的制定和教学改革，鼓励教师参与工程项目建设，有条件的话，教师讲授两年的课程要进行一年的工程实践，有利于教师的知识更新，使教师的工程意识、创新能力、教学水平得到明显提高。第二，聘请有经验的企业教师走进课堂，开展选修课程的讲授，指导学生实习实践环节，指导学生毕业设计。建立严格的企业教师遴选制度，按照共同制定的教学大纲要求完成教学任务，这样，企业教师会将最实际、最先进的知识带进课堂，将工程实例、工程意识、工程文化和工程精神带进课程，实现学生与工程师的零距离对接。

4.以工程文化教育为升华。工程文化教育强调以人为本，以人对工程的态度为根本出发点，以培养适应现代工程活动特点的工程应用人才为目标，需要把科学知识教育与工程文化教育有机结合，加强学生的综合素质培养，让学生受到工程文化的熏陶，实现知识、能力和素质的全面发展。在专业教育中渗透工程文化教育，转变教学观念，将传统的单一科学知识教育转化为包含社会、经济、人文、环境等综合素质教育体系；通过科技创新活动、社会实践活动、课余文化活动培养学生的创新能力、动手能力和团队精神，提高学生对社会的适应能力；建设工程文化基地，通过基地的图文、实物等展现专业发展过程、历史积淀传承过程，增强学生的感性认识，深刻感受工程文化精髓；通过学生企业实习，让学生感知企业文化，建立良好的职业道德标准，培养适合现代企业发展要求的综合素质，拓展学生的竞争能力和国际视野。

鉴于我国土木工程事业的迅猛发展，高等教育要与之适应，要不断创新人才培养模式，优化人才培养理念，教育要面向世界，面向未来。将CDIO工程教育模式深入土木工程专业教学改革是切实可行的，但需要我们转变教学思路，在进行科学知识普及的同时，更要注重学生人文素质的培养，全面提升学生的综合能力，培养出新时代的卓越工程师。在改革实践中会遇到一些问题，有待于我们在今后的工作中不断地探索与完善。

参考文献：

[1]顾佩华，沈民奋，李升平，庄哲民，陆小华.从CDIO到EIP-CDIO――汕头大学工程教育与人才培养模式探索 [J].高等工程教育研究，2008，（1）.

[2]胡志刚，任胜兵，陈志刚.工程型本科人才培养方案及其优化――基于CDIO-CMM的理念[J].高等工程教育研究，2010，（6）.

[3]陈会凡，李广慧.CDIO工程教育模式在土木工程材料中的应用研究[J].高等建筑教育，2011，（4）.

[4]柳炳康.土木工程专业人才培养模式探讨[J].合肥工业大学学报：社会科学版，2007，（1）.