刘玉芝, 胡立强， 赵　南

(石家庄铁道大学 电气与电子工程学院， 河北 石家庄 050043)



基于CDIO的创新人才培养的研究与探索

刘玉芝, 胡立强， 赵南

(石家庄铁道大学 电气与电子工程学院， 河北 石家庄 050043)

摘要：本文在分析当代社会创新能力重要性的基础上，首先对大学生创新能力培养的紧迫性与必要性进行了分析，进而探讨了培养大学生创新能力的方法与途径，并以我校创新人才培养的研究与探索为例，对基于CDIO的应用型创新人才培养的主要举措和阶段成果进行了总结，最终说明了该培养方法的可行性。

关键词：创新能力； CDIO； 大学生

0引言

CDIO是近年来国际工程教育改革的最新成果，国内多所理工科大学纷纷结合本校实际情况开展基于CDIO的创新教育，并取得了可喜成绩[1-3]。本文结合我院近期目标、专业特点和国家需求等，对大学生创新能力的培养方法与途径进行探讨，并以我校创新人才培养的研究与探索为例，对基于CDIO的应用型创新人才培养模式的主要举措和阶段成果进行了总结。

1主要培养方法与途径

1.1内因—创新理念培育是基础

要培养和提高大学生的创新能力，首先要培育他们的创新理念，创新理念的培育包括激活创新意识、树立创新理念和养成创新精神三个层面。创新的潜能人人都有，但并非人人都能创新，究其原因主要是很多人没有意识到自己的创新潜能，所以，激活学生创新意识就是关键所在。只有有意识地培养自己的发散思维和逆向思维，创意的火花才会源源不断地涌出。

为了提高学生的创新能力，高校要开展教学改革，变“一言堂、填鸭式”等维持性学习为“专题讨论式、案例式”等启发式或创新性学习。维持性学习重在已有知识和固有经验的获得与传承，以提高学生解决已有问题的能力为目的，不利于激活学生的创新意识；启发式或创新性学习则重在培养学生发现问题、提出问题和分析问题的能力，这种学习有利于学生创新理念的培育。再加上教师的合理引导，就能强化学生的创新理念并逐渐培养成创新精神。

1.2外因—良好的创新条件和环境是关键

创新能力不是与生俱来的，要通过不断的学习与实践逐渐培养出来的。要将人人都有的创新潜能挖掘出来，并转化为学生的创新能力，关键是良好创新条件和校园创新氛围的营造，主要表现在校园文化建设、课外科技活动开展、创新型师资队伍形成以及创新课程开设等方面。

提高高等教育的质量关键靠教师，要培养和提高大学生创新能力，必须有一支具有创新思想、思维观念超前、素质功底高的创新型教师队伍。只有这样一支队伍，才能推进课程体系和人才培养模式的改革，才能建立和完善创新能力评价体系，才能通过丰富多彩的课内外教学活动将培养创新能力工作落到实处。学生创新能力的培养也依赖于良好的育人环境，不仅包括教书育人，也包括服务育人和管理育人两个方面。学校不仅可以组织各类学科知识竞赛、科技创造发明比赛、电子设计大赛等，开展校园文化建设，营造创新氛围，引导学生进行科学研究。还应通过'开放学校实验室(给学生创新的环境)、建立创新教育实验基地(给学生讨论、交流、激发创新火花的场所)、提供科研资金(给学生实践创新提供资金保证)等形式，使大学生创新成为可能，并通过校企结合、资源共享等方式，与社会各界联合，为学生建立稳定的教学实践基地和填充新鲜血液。

2主要举措和阶段成果

我院前身是1993年成立的电子工程系，秉承 “志在四方、艰苦创业”的育人理念，近期目标确定为：加强师资队伍建设，打造一流师资团队；积极申报各级各类课题和参与省市重大工程建设项目，提高科研水平；大力开展教学改革，培养大批基础知识扎实、适应性强、富有创新精神和实践能力的高素质应用型人才。结合我院实际和社会需求，开展基于CDIO的应用型创新人才培养的研究与探索，主要举措和阶段成果如下。

2.1基于CDIO，进行课程体系改革

CDIO主要以产品的研发到产品的运行这一过程为载体，让学生在这个载体中以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式方法来学习工程的理论知识和积累实践经验等。如前所述，人们的创新能力来源于创新思维，而创新思维建立在合理的知识结构之上。知识越全面广博、信息越丰富新颖、进行创新活动的元素就越多[4]。所以，要培养和提高大学生的创新能力，就必须不断优化课程教学体系，从而使学生的知识结构变得更加合理。

为此，我们在保证“自动控制原理”等核心基础课程的基础上，对相关课程进行了整合，删减一些与主干专业相差较远的和陈旧的内容，添加一些与专业相关的先进技术内容；为给学生创造宽松的自主学习环境，缩减课内总学时，增加选修课程比例；同时，注重文理渗透，通过必要的通识教育选修课，为创新提供深厚的文化底蕴，提高学生文化品位、审美情趣、人文素质和创新素质。作为第一课堂教学的重要补充，将第二课堂纳入到创新人才培养体系之中，鼓励学生参加课外科技活动，并通过认识实习、专业导论等，充分调动学生参与活动的积极性和主动性，激发学生在专业工程领域应用方面的兴趣和动力。

2.2基于CDIO，进行课堂教学改革

目前，我国高校教学的主要模式仍然是课堂教学为主，实践教学为辅。为了更好地提高学生的创新能力，课题组教师群策群力，不断更新和改革既有教学方法。有的还尝试学生讲课、专题讨论、课堂辩论等新的教学形式，不仅激发了学生的求知欲，也提高了学生的责任心。学生经历了分工合作、查找资料、制作课件和讲课等过程，协作、创作、想象和表达等能力都得以提高。随着发现问题、分析问题、解决问题的能力的提高，创新能力逐渐养成。有的教师采用 CDIO 方法教学，将“单片机原理及应用”、“计算机制图技能训练”和“单片机接口设计”三门课程进行整合，变课程学习为产品研制[5]。通过基于项目的学习，学生真正经历了一个电子产品的开发过程，在独立设计、绘图、选件、焊接和调试的过程中，他们发现了不足，激发了兴趣，获得了成就感，动手实践能力和发现问题、解决问题的能力以及创新精神都得到了提高，学生普遍反映学到了真本事。

2.3基于CDIO，进行教学评价改革

目前，高校仍旧多以考试结果作为评价学生的标准，这种评价方式，在一定程度上会导致学生只一味追求考试成绩而忽视其它能力的培养，不符合当今人才培养的方向，还可能导致高分低能、纸上谈兵等现象的出现。CDIO强调的是一体化教学计划，它把学生要培养的能力和要提升的素质贯穿于学习的各个方面，当然离不开合理的教学评价。例如，过程评价采用多元化的评价标准和手段，它将评价重心向创新能力倾斜，评价的指导思想为“知识为基础，创新为目标”。学生的考核依据不再是“填空、选择、读写程序等”构成的纸质试卷，而以学生自行设计的作品代替；电路板的布板情况决定“计算机辅助制图技能训练”的成绩；作品的功能、实用性、外观及报告决定“单片机接口设计”的成绩；根据作品及答辩情况决定“单片机原理及应用”的成绩[5]。这种评价方式既可以用评价手段约束和规范学生的学习过程，也是一种有效的激励方法，有利于学生创新能力的培养。

2.4多渠道建设创新实践平台

实践教学在巩固深化理论知识、培养学生实践能力、探索未知领域等方面，起着理论教学无法替代的作用[6]。提高学生的创新能力，必须加强实践环节。我们一方面根据专业特点，在制订培养计划时，有意增大实践教学力度，加设了“信号识图与绘图”和“面向对象语言程序设计”等课程。同时，多渠道建设创新实践平台，为学生提供创新机遇。在这个平台上，通过举办第二课堂和科技创新大赛等活动，不断激发学生参加科学研究的兴趣；通过学生科研项目立项制度给以经费上的支持，为学生科研活动的开展提供资金保证；开放实习实训基地和设置专门实验室，为申请科研课题和爱好科技创新的学生提供实践平台；通过专题讲座、导师论坛、配置专门指导教师等形式，帮助学生学会课题研究和科技创新的方法；利用课程实习、课程设计、毕业设计等实践教学环节，进行创新思维训练，使有了一定知识积累的学生学会解决问题；校企结合，在企业设立实习基地、聘任企业导师指导学生进行课题研究，以最大限度地培养优秀的应用型创新人才；通过参加各级电子设计大赛，探究大学生创新能力培养的方法。全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的四大学科

竞赛之一，是面向学生的科技创新竞赛，在准备和参与比赛过程中，不仅促进了电气信息类专业和课程的建设，还促进了学生创新能力、协作精神的培养。

3结语

基于CDIO的教学及评价方法不仅受到学生欢迎，也得到同行和专家好评。课题组“单片机原理及相关实践课程体系考试方法改革的探索”获得校级“课堂教学改革”活动特等奖。

创新实践平台的建设也取得了非常好的教学效果。学生第二课堂活动踊跃，创新成绩显著，“挑战杯”河北省大学生课外学术科技作品竞赛6件作品全部获奖，全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛华北赛区二等奖2项、三等奖3项；全国大学生电子设计竞赛河北赛区比赛三等奖2项；河北省首届机器人运动公开赛二等奖与三等奖各2项。获第二批国家级大学生创新创业训练计划资助项目1项、省级7项。

大学生创新能力培养不是孤立的，必须贯穿于人才培养的全过程。研究表明CDIO的理念和方法是先进可行的，其“做中学”模式，适合工科院校教学过程各个环节，有利于学生学习热情的激发和创新能力的培养。

参考文献:

[1]陈庆发,刘运香,韦才寿等. 基于CDIO的创新性实验教学设备研制[J], 成都:实验科学与技术, 2012(5):64-67.

[2]王晓茹,高标.浅谈CDIO工程教育模式与创新能力培养[J], 武汉:企业导报, 2012(7):232-233.

[3]周艳,周敏,蒋国璋.基于CDIO的工业工程专业实验教学改革[J], 天津:实验室科学, 2013(2):72-76

[4]曲继方.谈大学生创新能力的培养途径[J]. 秦皇岛:教学研究，2005(1):1-7.

[5]邓晓燕;邸建红;杨勇;刘玉芝. 单片机考试方式改革的设想[J]. 北京:课程教育研究, 2013(34):227-228.

[6]于化东.加强实践教学环节，提高大学生创新实践能力[J]. 北京:中国高等教育, 2010(21):23-26.

Research and Exploration in Cultivation of Creative Talents Based on CDIO

LIU Yu-zhi，HU Li-qiang，ZHAO Nan

(SchoolofElectricalandElectronicsEngineering,ShijiazhuangTiedaoUniversity,Shijiazhuang050043,China)

Abstract:Based on the analysis on the importance of innovative ability, this paper first analyzes the urgency and necessity to cultivate creative talents in universities and then discusses the effective ways and means for it. Taking the study practice in our school as an example, the authors summarize the major measures and stage achievements in training the applied and creative talents based on CDIO and elaborate the feasibility of these measures.

Keywords:innovative ability; CDIO; undergraduates

文献标识码：A

文章编号：1008-0686(2016)01-0011-03

中图分类号：G640

收稿日期:2015-04-17;修回日期:2015-06- 12

第一作者：刘玉芝(1970-)，女，博士，副教授，主要从事自动化及其轨道交通信号与控制的理论教学，离子通道、变压器状态监测和信号设备可靠性评估研究工作，E-mail：lyz1997a @126.com