刘兴凤，刘国成

（广州铁路职业技术学院，广东 广州 510430）

一、引言

智慧城市背景下云计算、大数据、物联网、人工智能、5G 为代表的新一代信息技术产业升级和经济结构的调整不断加快，促使人才快速迭代转型。《关于实施中国特色高水平高职学校和专业建设计划的意见》（以下简称双高计划）提出要与行业领先企业合作，施行校企联合培养，推行面向企业真实生产环境的任务式培养模式。落实这一任务要求，就要以创新教育理念为先导，以重构课程体系为核心，以转变教学模式为主线，努力培养适应新兴产业发展的创新型人才。

CDIO 是Conceive、Design、Implement 和Operate的缩写，代表“构思—设计—实现—运作”的工程教育范式。当前，学者们对CDIO 的教学模式进行了深入研究，并结合教育变革和行业需求进行了实践探索。唐茜等顺应当前应用型本科教育变革、交互行业人才实际的需求以及交互课程的现状，提出了基于CBE（能力本位教育）和CDIO 相结合的教学模式[1]；陈爽等为满足民族地区新工科专业建设要求，结合实验室优势（L）与学生需求（S），提出了基于SL-CDIO理念的创新型工科人才培养“5 个模块+3 个层次+3 类实践”教学体系[2]；陶宇斐等通过研究发现，近30 年来我国高等工程教育实践教学颇受重视，且教学形态、体系、培养理念等变化明显，逐渐从传统实践教学走向以培养创新人才为目标、平台建构完备、注重海外交流合作的现代实践教学体系[3]；张磊等基于CDIO 人才培养模式，结合电子商务实践对人才素养的综合要求，提出并实践了EC-CDIO 人才培养模式，即以培养高素养人才为目标，以CDIO 为主线，以有机课程体系为基础，以学生小组为单位，以完整实施电子商务项目为抓手，实现课程与项目紧密融合且并行推进[4]；温国强等基于CBE-CDIO教育理念，对机电类专业留学生“自动化生产线设计与调试”课程进行了改革，以留学生能力培养为目标，将工程项目构思、设计、实施、运行与教学任务分析、设计、实施、评价相结合，解决了高职机电类专业留学生人才培养标准缺失、课程国际化程度不高等问题[5]；陈润等针对“卓越工程师”提出了项目驱动的CDIO 培养模式[6]。以上研究表明了当前学者对CDIO 实践教学模式给予的充分关注，并结合不同专业对其进行了实践探索。广州铁路职业技术学院（以下简称铁职院）计算机应用技术专业主要依托国家数字家庭应用示范产业基地（以下简称数字家庭基地），与企业联合开展项目化教学培养，是满足智慧城市建设需求下的全新教学探索。此教学模式之前鲜有成型，学者们对此也较少论及。以下将根据该专业的工程属性及其与CDIO 的契合度，尝试构建基于CDIO 的计算机应用技术专业项目化教学人才培养模式。

二、计算机应用技术专业人才培养模式存在的问题

根据“十四五”规划纲要，我国新一代信息技术产业持续向“数字产业化、产业数字化”的方向发展。大量物联网数字家庭产业中小微型企业在完成应用软件开发向家庭智能化建设、信息技术运维服务等一体化经营转型后，对计算机应用技术人才的综合要求日益提高，但当前人才培养还存在诸多问题，主要包括以下三个方面。

（一）企业育人角色缺位，培养目标有待明确

职业教育的人才培养是一项由政府、社会、学校、行业、企业多元主体共同参与的系统工程，但有的高职院校由于企业育人主体地位的缺失，引发了学生所学内容与行业企业需求脱轨、创新思维能力不足、解决分析问题不强、岗位工作能力欠缺等诸多问题。由于计算机应用技术发展迅速且应用性很强，如果没有企业主体参与育人，创新型技术人才的培养目标将难以实现。

（二）课程体系不够完善，工程能力有待加强

计算机应用技术专业还存在学生培养缺乏有效引导、课程体系缺少顶层设计等重难点问题，加之考核评定多以期末试卷或结课报告等作为考核依据，导致学生不仅难以掌握工科知识与技能，更无法应对实际工作挑战。究其原因，一方面由于大多数高职院校尚未形成科学的工程教育人才培养理念，另一方面也与职业教育缺少相关理论指导下的系统化课程体系密切相关。

（三）教学模式创新不足，综合能力有待提高

传统分科式课程教学的弊端日益突出，加之对创新创业教育还停留在书本授课层面，忽视在真实环境和真实项目中运用工程系统的方法对学生创新创业、职业操守等综合能力进行开发，从而导致学生的创新思维、团队合作、服务沟通等综合能力普遍不足，亟需一套行之有效的行动导向、项目引领、任务驱动的教学方法，促进学生综合素质全面发展。

三、CDIO 教育理念下项目教学模式的构思

（一）CDIO 教育模式的内涵特征

CDIO 教育模式由麻省理工学院等四所大学探索创立，主张“培养完整的人”[7]，倡导“能力本位”和“学生主体”，强调“教学做一体化”。CDIO 主要实现学生在工程基础知识、个人专业能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面的预定目标。由于该理念正是解决计算机应用技术人才培养中素养低、能力弱、实践差的有效办法，近年来许多高职院校开始了这一模式的探索，并形成了一套实操方案（见图1）。

（二）项目化教学的内涵特征

项目化教学最早由美国著名教育学家杜威提出，它是一种以任务为驱动、以学生为主体、以问题解决为导向的综合提升学生知识、能力和素质的教学模式，其教学目的在于通过特定项目开展探究合作式的实践学习。学生在完成项目过程中培养创新思维，提升专业知识与岗位技能。由于CDIO 教育和项目化教学理念都强调通过完整的实施过程培养“全面发展的人”，因而在教改尝试中，可将CDIO 教学理念引入到项目化教学中，按照“构思—设计—实践—运作”的范式贯穿人才培养全过程，以破解企业角色缺位、课程体系缺失、教学模式陈旧等重难点问题。

（三）计算机应用技术专业技能的基础架构

计算机应用技术专业技能（智能化系统集成方向）是计算机专业在物联网（数字家庭）系统工程设计、设备安装调试、设备运行维护、系统日常管理及产品营销、技术服务的能力。职业岗位主要包括系统集成、技术服务、产品推广、应用软件开发等；职业素养主要包括信息检索、文档撰写与语言沟通、智能化系统工程设计、集成管理、软件开发、产品营销和技术服务等，与“云、大、物、智”等新兴科技密不可分。铁职院该专业的人才培养主要依托数字家庭基地的广州合立正通信息科技有限公司（以下简称合力正通）等企业联合开展。

四、CDIO 在计算机应用技术专业技能培养中的设计

（一）依据CDIO 教育理念，构建项目化教学课程体系

与数字家庭基地企业开展现代学徒制培养，校企联合构建教学做一体化项目。在培养目标上，注重工程集成创新能力的塑造；在培养过程上，注重知识、能力、素养的养成；在培养机制上，由企业和学校共同实施，遵照学徒培养的规律；在培养路径上，按照构思、设计、实现、运作过程进行整合；在培养评价上，采取学校、企业、市场等360 度评价。项目教学不是填鸭式教学，而是按照平台、方向和岗位递进培养的方式，根据不同年级阶段，递进培养学生的职业通用、职业核心、上岗就业的能力，随着典型任务由简到难的递进，学生综合能力不断提升。课程设计如图2 所示。

（二）按照典型工作任务，实施项目化教学

项目课程按照构思、设计、实现、运作四个环节将典型工作任务进行模块化分解，学生在参与项目实践的过程中实现CDIO 目标，提高学生的工程学习兴趣，实现项目教学与岗位能力的无缝对接。具体实施如表1 所示。

表1 CDIO 教育理念下项目化教学实施

1.构思环节

根据项目课程利用翻转课堂下达典型项目教学任务，引入企业实操案例设计任务，在此环节中，明确学习过程、项目内容和职业定位。学生按照学习任务进行市场调研，完成产品调研、用户需求、企业文化融入和产品营销方案等形成数据调研报告。教师或企业导师进行市场需求、产品升级及行业前景讲解，让学生加深对智能家居、产品使用、用户需求、市场营销等综合知识和技能运用的了解，帮助学生职业社会能力的养成。

2.设计环节

在学校实训室、双师工作室等学习设计知识并结合局域网搭建、网站制作、数字家庭、智能家居等完成相关设计，学生同时在学校和企业学习，根据职业核心能力要求设计典型任务，通过真实企业案例或教学做一体化项目，完成校企联合培养。学生在完成对目标产品和市场调研分析后再展开产品设计，并按照由易入难的进阶式方法从研讨学习、实习设计到产品定位，运用创新思维完成知识迁移，在综合运用理论知识的同时，熟练掌握不同项目的工作环节、工作标准和技能要求。

3.实现环节

遵循职业通用、职业核心和顶岗实习三个阶段的不同侧重点，从产品制作、产品开发到产品应用这一环节，主要在学徒企业和施工场地完成计算机及办公设备组装与调试、局域网组建与应用、网页特效与功能展示、数字家庭CAD 制图、编程开发与调试、Android 应用软件开发与编码、智能家居施工管理、系统应用等流程。将生产过程置于岗位工作情境中，在校企双主体、双情境中实施项目实践教学，使学生熟练掌握专业技术的同时培养他们的独立思考和解决问题的能力。

4.运作环节

基于用户需求，完成计算机及办公设备维修与安全维护、局域网维护、企业网站运营、应用操作智能家居系统维修维护等，强化团队合作、客户积累和企业品牌力提升，在学徒企业或施工现场参与顶岗实习，实现专业技能实践及创新能力拓展，为提高创新型技术人才培养质量奠定基础。

五、取得的主要成效

基于CDIO 教育理念下计算机应用技术专业项目化教学实施9 年来取得了显著成效，铁职院先后与合力正通、铁通广州公司、广铁集团等单位合作，形成了产业、行业、企业、职业、专业联动机制。获得省级和国家级教学成果、项目、中心等10 余项。人才培养质量不断提高，学生获得省级以上竞赛奖项50余项，学生就业满意度达到90%以上，毕业生用人单位满意度达到99%以上。基于CDIO 教育理念下项目化教学，得到合作企业认可和兄弟院校借鉴。