工程教育的概念

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工程教育的概念范文第1篇

关键词：CDIO；软件工程；教学改革

1 背景与理念

我国从2002年起开始在35所高校开办示范性软件学院，目的是培养具有创新意识和国际竞争力、符合市场需求的实用型软件人才，强调学生的软件开发能力和应用能力。一个优秀的软件工程师除了要牢牢掌握既有的软件理论和基本知识外，还必须具备对软件行业和软件项目的深刻理解与掌控能力，必须具备根据市场发展及用户不断变化的需求进行创新设计的能力，必须具备扎实的开发能力与良好的交流能力、团队精神，还必须具备终生学习的能力，从而不断的更新自己。

对学院部分本科生的前期调研发现，有超过四分之一的被调查对象认为在大学本科阶段所学的专业知识在实际工作中很少用到，而认为“非常有用”的只占不到5％。调查还发现，超过98％的被调查者认为专业课教学应当在基本理论教师讲授的基础上，更加注重结合项目案例、工程实践、学科前沿发展，同时迫切希望提高软件构思与设计能力、自学创新能力、团队协作能力、人际沟通能力的被调查者比例分别超过95％、85％、75％和60％。然而，上述能力的培养并没有包含在传统的专业培养理念中的。目前软件工程类课程教学和其他工程教育类课程一样存在重理论轻实践，重个人学术能力轻团队协作精神，重既有科技轻创新进取的问题。课堂教学往往采用填鸭式教学方法，以教师讲授为主，忽视了学生的主动性和参与性，即使在实验课教学中，学生也只是根据教师布置的作业内容按部就班进行操练，以实现对课堂内容的记忆和理解，忽略了培养学生的分析解决问题能力、学习创新能力等多方面的综合技能。

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，2000年起由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究机构在Knut andAlice Wallenberg基金会近2000万美元的巨额资助下展开研究。经过四年的探索研究，创立了CDIO工程教育理念，并于2004年成立了以CDIO命名的国际合作组织。CDIO代表构思(conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)，以现代工业产品从构思研发到运行改良乃至终结废弃的生命全过程指导工程教学过程。CDIO工程教育理念正是以此过程为载体培养学生的工程能力，提出了系统的能力培养教学大纲，包括4类一级能力、17组二级能力(如表1所示)、以及73种具体能力，范围涵盖了学生的理论知识，个人素质和发展能力、协作能力以及大系统适应和调控能力。CDIO工程教育理念自诞生至今，获得了世界范围的认可与采用，迄今已有几十所世界著名大学全面采用了该教育理念，完善教学大纲，取得了良好的教学效果和社会效益。国内一些大学也开展了对CDIO的研究、实验和探索。

本文将CDIO的教育理念在软件工程课程教学的改革中，通过对本课程的学习者进行多方面深入调查，并对CDIO工程教育理念进行消化吸收和本土化，同时参考国际高等院校的应用经验，在此基础上对软件学院本科生软件工程课程进行了改革，主要体现在基础知识的传授，工程价值观与能力的培养，协作与沟通的培养以及应用实践能力的培养等几个方面，取得了良好的教学效果。

2　教学改革与实践

2.1　基础知识的教学策略

基础知识的教学策略主要体现在两个方面：首先，根据学习者的学习准备情况，选择教学的重点内容，增加案例教学的内容：第二，面授教学中，在信息技术的支持下，运用启发式教学方法，调动学习者的主动性和参与性，为应用能力的提高提供保证。

2.1.1　教学重点内容的选择

(1)教材　的选择。根据软件学院培养应用性人才的目标，我们选择了Roger s.Pressman的在国际软件工程界享有无可质疑的权威地位的《软件工程：实践者的研究方法》(第六版)一书作为主教材，重点介绍软件工程的有关概念、原则、方法和工具，并根据软件学院软件工程本科生的特点和实际学习水平对教学内容进行了适当的删减和补充，保留了其中的基本部分，压缩和删除了教材中部分对于软件工程专业本科生不容易理解的高级内容。

(2)案例的补充。针对软件工程本科生缺乏实际项目经验，教师就在教学内容中加入了大量的案例，包括一些公司的成功的软件开发案例，也包括一些失败的案例。同时，选择了一个难度适中的完整的项目案例贯穿整个课程教学讲解中。

(3)与前沿接轨。在每一章的教学内容中都补充了相关的软件业界有关的技术、方法的最新的研究、发展动态，让学生实时了解行业的最前沿。

2.1.2面授教学方法的选择

(1)全方位的信息传授。在多媒体课件教学的基础上，充分利用网络资源，形成全方位的立体信息空间，有效培养学生获取信息、掌握信息、运用信息和处理信息的能力。并且，网络资源的超链接特性符合人类学习的认知思维习惯，也促进了学习者在学习过程中的自我探究和知识建构。

(2)启发式教学。教学中还采用了启发式教学方法，引导学生就软件开发中的问题进行多方位、不同角度、不同层次的思考，让学生积极参与到课堂教学中，调动学生的主动性，从而为应用能力的提高提供了前提和保证。

(3)学生上讲台。每次主讲课都安排学生轮流上讲台，对上一次课的重点内容进行总结分析复习；同时还安排学生对一些案例进行准备，在课堂上由学生组织案例分析的讨论，老师对其中的关键点和出现的问题给予指点。这种方法很好的锻炼了学生总结、分析所学知识的能力，同时也锻炼的学生的表达沟通能力。

2.2　工程价值观与工程能力的培养

工程类的学生在对工程的认识和学习上存在较大问题：首先对于本科生来说，绝大多数学生，都片面的认为学习工程仅为取得一纸文凭而非以工程为终身事业，这种学习态度降低了学生学习的主动性和创造性。其次是学生缺乏学习动力，即缺乏主动学习的兴趣也缺乏应有的时间安排能力，在安排时间的决策上，受同学和老师的影响较大，哪一门课要求严格，所花的时间就多。

工程教育的概念范文第2篇

关键词：CDIO工程教育；网络工程；教学改革；“双师型”

1 背景

2010年3月，教育部CDIO工程教育模式研究与实践课题组正式接收我院为“CDIO工程教育模式研究与实践课题组”第二批试点高校。我院是一所独立学院，工科专业优势显著，主要培养满足长三角地区社会经济快速发展的应用型、创新型人才。CDIO工程教育模式与我院办学理念相吻合。CDIO工程教育理念是将学生的培养目标分成工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，在注重培养学生扎实的工程基础理论和专业知识的同时，努力将教育过程放到工程领域的具体情境中，经过近似于实际工程场景的实践训练，造就具有国际竞争力的优秀工程师[1]。

网络工程专业的特色主要在于以网络通信技术和计算机技术为基础，突出计算机软硬件系统、数字通信系统、计算机网络系统、网络管理技术，使本专业培养的学生具备网络通信和计算机两方面专业领域的能力。CDIO工程教育模式为我们的网络工程教学改革指明了方向，提出了新的教学要求和人才培养标准[2]。

2 网络工程教学改革

2.1 工程引入课堂，开展案例教学

案例教学法首创于哈佛大学，最早被运用于19

世纪后半叶的法律教学中，以后，被运用于医学、管理学、军事学等学科的教学之中，实践证明这是一种有效的教学手段。工程案例是将发生于工程实践中的客观事实，经过文字、数据、图表、动画等方式进行概括、整理、加工，形成可用于课堂交流或探讨的案例材料。网络基础理论教学中，工程案例被用来描述网络系统的架构与设计，阐述网络通信基础的基本原理。如通过形象地显示学院校园网的拓扑图让学生理解抽象的网络拓扑概念，通过FLASH动画对比让学生明白电路交换与分组交换。同时，我们运用工程案例来讲解网络体系结构分层协议的工作原理。例如，在讲解应用层FTP协议时，演示登陆校园网FTP服务器的操作并抓包分析，让学生理解FTP客户端与服务器之间的连接过程，FTP客户端通过DNS解析获取服务器的IP地址，经过TCP三次握手建立可靠网络连接，验证FTP用户的名称与密钥的有效性，协商服务端数据传输模式直至数据传输等。教师在教学中设计一些思考题，培养学生应用基本概念、基本理论、基本方法分析和解决实际问题的能力。运用案例教学法，教师将复杂的工程项目提炼到课堂并展示给学生，使得学生不仅深入浅出地理解抽象的协议原理，而且可以见识相关网络技术，增强学习兴趣，活跃课堂气氛，提高课堂效率[3]。

作者简介：吴许俊，男，工程师，研究方向计算机网络工程。

2.2 工程引入课堂，开展任务驱动教学

建构主义学习理论的任务驱动教学法提出，学习不是被动接受已定知识，而是学习者主动在内部建构知识的过程。教师将教学内容精心设计成若干个子任务，按照“提出任务分析任务引出教学内容讲授新知识总结评价”的过程展开教学[4]。工程项目案例以实际项目为背景，教师依据项目设计与开发的顺序进行项目实施演示，巧妙地将基础技术融合其中，并进行必要的比较和分析，便于学生模仿。自主选题的工程项目充分涵盖需求分析、网络设计、系统集成、网络测试、网络验收和网络管理与维护等全过程，这一系统化过程包含了网络系统构建的生命周期，体现CDIO提倡的“构想―设计―实施―运作”理念。如在校园网组网项目中，从用户需求分析开始，到网络方案设计、设备选型以及最后的系统调试与验收，教师指导学生实践组网的每个环节，理解并掌握相关知识。如在网络综合布线项目中，教师指导学生按照规范要求设计工作区子系统、水平干线子系统、管理间子系统、垂直干线子系统、设备间子系统等，并自行组织施工，最后组织测试验收，在实践中掌握综合布线、工程项目管理的基本方法与过程。教师以引导者的身份在学生学习的过程中提出明确的要求，给予适当建议，并适时进行引导。在教师指导下，学生理解了知识并提升了实践能力。任务驱动教学方法激发了学生的自主学习能力、创新精神和合作意识[5]。

2.3 工程引入课堂，开展仿真实验教学[6]

网络仿真是使用计算机技术构造网络拓扑结构、网络设备互联和模拟网络协议的工作过程。它能设定网络设备特性参数，模拟网络数据包在物理网络中的传输过程，对网络性能进行研究和分析。我们使用Packet Tracer网络模拟器开展仿真实验教学，通过虚拟软件技术高度仿真任意需求的网络场景。

在理论教学中运用多媒体课件动画演示的同时，使用仿真实验模拟真实网络场景，形象化演示网络协议工作原理。Packet Tracer网络模拟器在讲解绘制网络拓扑图、IP地址规划与子网划分、VLAN设置、IP路由选择协议的应用和网络综合实训等教学环节发挥了巨大作用。

在实践教学环节，我们指导学生使用网络模拟器循序渐进地独立开展网络基本实验和综合实验，让学生逐步理解网络体系结构、IP数据包的封装与传输、网络协议原理，实现对复杂网络协议的理解；逐步熟悉网络设备的配置方法，最终掌握网络实践技能。

课后，我们要求学生将网络模拟器安装到个人计算机中，开展自主学习。学生在进入网络实验室操作实际的网络设备之前，使用模拟器进行练习，降低了实际操作的难度，顺利完成理论到实践的过渡。同时，教师布置工程案例作业，引导学生开展合作式自主研究。实践证明，仿真实验教学使用网络模拟器反复操作而不会损坏，有效降低了网络实验室材料的损耗，更重要的是提供了模拟高端网络设备开展网络工程教学与实验的条件，提高了网络工程教学质量。

2.4 工程项目实战，开展校企合作教学[7]

通过加强校内外教学实践基地建设，搭建开放式实训平台，让学生切身体验企业生产环境，夯实课本理论基础，培养实际应用能力和创新能力。几年来，我们与H3C公司共建计算机网络实验室和H3C网络学院，充分利用H3C公司的优质资源，开展基于IT认证体系下的网络工程项目教学与实践，使得学生的理论知识与应用技能能够跟国际接轨。几年来，我们有几十位学生通过国家“软考”获得网络工程师证书，2006级一位学生获得思科CCIE国际认证。同时，我们选择优秀的IT培训机构、科研单位和公司企业建立密切的合作关系，为学生提供良好的学习环境，为网络工程专业建设和教学改革提供强有力的基础支撑。我们先后与苏州索迪教育、江苏无锡微软技术中心、中国电信和中国移动等多家单位签订合作协议共建实践教学基地，聘请企业技术骨干组成导师队伍指导我院学生开展各类实训项目。稳定的校企合作教学证明，企业一流的IT项目管理理念，各类主流开发平台，真实的网络生产场景，为学生提供了先进的工程实践环境，能够帮助学生获取更多的专业知识，积累初步的工程经验与社会经验，有力提高了学生开展计算机网络规划、设计和系统集成的能力，为学生日后从事网络工程师的职业工作奠定基础。

2.5 重建评价标准，突出工程能力

在工程教育中全面推行项目考核，代替传统试卷考核。CDIO将项目能力考核放在首位，用能力促知识，强化学生解决实际工程问题的能力。项目考核可以提高学生的主观能动性，从传统的自上而下的学习模式变为自下而上的学习模式，学生根据自身的兴趣及技术能力特点选择课题。项目活动更能体现CDIO能力大纲的精神：一是个性化考核。学生可以利用积累的基础知识和能力，发挥特长，进行创造性学习和思考。二是综合能力考核。项目实施为学生提供了一个很好的交流平台，可以提高学生的口头表达能力、专业实践能力和人际交往能力。在选题过程中，各组的讨论有利于成员间的知识交换，挖掘创新点。学生的基本个人能力和人际能力，产品、过程和系统构建能力及学科知识要融入专业考核之中，作为学习成果进行评估。按学习成果的不同分类将采用不同的考核方法，用丰富多样的评估方法评价多样的学习方式，以增加最终评估结果的可信度和有效性。

3 建设“双师型”教师队伍[8]

CDIO工程教育模式对专业课教师提出了更高的素质要求。授课教师需要兼备扎实的专业知识理论和丰富的网络工程阅历，不仅能够深入浅出地阐述书本知识理论，而且能够驾轻就熟地演示工程实践技术，更要能够不断拓展视野引入最新科研成果。学院领导提出建设“双师型”教师队伍是实施工程教育改革，提升工程教育质量的核心因素。为此学院采取以下措施：

1) 健全“双师型”教师培养制度。学院同时引进“211”“985”工科院校优秀毕业生与企业高级专业技术人才，实行教师资格与专业技能证书双证聘任制；同时出台政策大力培养教师队伍，鼓励教师踊跃申报各级科研项目，制定相应的激励制度和培训制度等。

2) 强化“双师型”教师队伍培训。学院每年利用假期安排青年教师到企业和科研单位参加实践，或直接挂职顶岗，或参加技术改造，或合作研发，形式多样。学院良好的政策制度有力保障教师参加工程实践锻炼，使得教师夯实理论知识之余积累工程经验，了解专业动态，丰富知识内涵，促进工程教学改革。

4 结语

基于CDIO理念的网络工程教学改革，我们还处于探讨与研究中。将先进的CDIO工程教育理念贯穿网络工程专业人才培养方案改革、课程体系建设、师资队伍建设、实践教学建设等各个方面，构建理论与实践相结合，技术与市场相结合的网络工程应用型人才培养体系，为长三角地区培养合格的网络高级专业人才，是我们教育工作者不懈追求的目标。

参考文献：

[1] 王庆人. 我国计算机教育如何借鉴欧美CDIO模式[J]. 计算机教育,2010(6):8-11.

[2] 张桦,温显斌,王劲松. 基于CDIO模式的计算机专业教学改革[J]. 计算机教育,2010(6):71-74.

[3] 刁其君. 加强大学生工程实践能力的培养[J]. 成都理工大学学报:社会科学版,2004(12):10-12.

[4] 金伟祖,潘璐,黄杰. CDIO教育理念在课程项目设计中的运用[J]. 计算机教育,2010(6):120-124.

[5] 林茂. 加强高校课堂教学互动的探讨[J]. 高教论坛,2010(9):123-124.

[6] 薛琴. 基于Packet Tracer的计算机网络仿真实验教学[J]. 实验室研究与探索,2010(2):57-59.

[7] 吕淑平,马忠丽,王科俊. 高等工程教育的实践与思考[J]. 实验室技术与管理,2010(8):123-124.

[8] 欧阳文. 工程教育“双师型”教师培养的实践取向与路径[J]. 高等工程教育研究,2006(6):72-76.

Research on the Teaching Reforms of Network Engineering Based on CDIO

WU Xujun

(Taizhou Institute, Nanjing University of Science and Technology, Taizhou 225300, China)

工程教育的概念范文第3篇

关键词：卓越计划；CDIO；工程教育；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）49-0030-03

汽车发动机电控技术通常作为汽车类专业的重要专业课程，是一门介绍现代汽车发动机电控系统的结构和工作原理的课程，是学生在课堂内了解掌握现代汽车发动机先进技术的最主要途径。随着“卓越工程师教育培养计划”目标的提出，课程的教学目标从纯理论教学提升到以理论传授、个人素质提高和能力培养并重的更高层次。为此，在课程教学改革中引入“构思—设计—实现—运行”CDIO（Conceiving-Designing-Implementing-Operation）创新型工程教育理念，改革教学方法和手段，同时优化课程教学内容，建设具工程背景师资队伍，使课程教学达到知识传授、能力培养、素质提高三方面的目标、达到“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）对课程提出的要求。

一、汽车发动机电控技术课程现状

现有汽车发动机电控技术课程，通过化油器式发动机与电控发动机的比较，展开对汽油发动机电控技术的介绍，包括电控系统组成和工作原理、燃油喷射控制、点火系统控制及其他怠速、进气、排放、故障诊断等辅助控制，课程完全采取课堂理论教学方式。该课程传统教学存在以下几个方面不足。

1.课程内容知识面窄、知识陈旧，汽油机电控技术发展基本成型，从现阶段看，现动机电控技术的发展更多的表现在柴油机电控技术方面，作为反映现代汽车发动机电控技术发展的一门课程，课程的内容应该包括对柴油机电控技术的介绍。

2.课程内容与生产实际脱节，只有理论阐述，缺少电控系统开发相应内容。

3.课程教学理念陈旧、教学方法单一，采取课堂灌输方式。

4.课程教学仅以结构认识和原理理解为目的，学生专业知识面、对专业知识理解的深度都受到限制，没有对学生工程能力的训练和培养。

二、“卓越计划”对课程的要求

“卓越计划”是教育部基于我国现有工程人才现状于2009年提出的，其核心是培养学生的工程实践能力和创新能力。“卓越计划”的要求体现到课程内，则要求课程在内容上与现代技术发展、市场对人才知识结构需求的吻合，在能力培养上注重工程实践和创新能力培养，在教学模式和手段上与企业生产实际相衔接。汽车发动机电控技术涉及发动机控制技术，作为整个“卓越计划”专业培养方案中的一门专业课，应达到以下培养目标：①使学生掌握先进发动机控制技术知识；②使学生熟知发动机控制系统行业、市场、政策状况；③培养学生发动机控制系统设计开发能力；④提高学生创新思维、沟通协调、自我学习提升等方面的综合素质和能力。

三、CDIO工程教育模式

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的新成果。CDIO工程教育注重培养学生掌握扎实的工程基础理论和专业知识，并在此基础上将教育过程放到工程领域的具体情境中，培养学生的综合素质能力。CDIO工程教育模式存在以下特点：①大工程理念，CDIO模式下的工程不局限于技术，而重视工程与社会发展、市场规律、管理模式、历史文化、价值观念、心理、审美等的紧密结合。CDIO的培养目标不仅强调所培养工程师的从事产品系统开发的能力，同时强调工程师的社会责任。②注重综合素质的培养，CDIO不仅注重专业知识和实践能力，还注重合作沟通等社会能力，强调对综合素质的培养。③密切联系产业，CDIO—构思、设计、实现、运行，即企业的产品开发流程，反映出CDIO以产业需求为导向，以培养适应产业发展的合格的工程人才为目标的密切联系产业的特点。基于CDIO工程教育理念的课程教学改革，可使汽车发动机电控技术课程教学实现“卓越计划”对课程的培养要求。

四、CDIO工程教育理念在汽车发动机电控技术课程改革中的应用

1.基于CDIO工程教育理念优化课程内容。针对课程教学存在的不足，基于CDIO——密切联系产业特点及大工程理念，将课程内容作以下调整：①去除化油器式发动机与电控发动机特点比较；②去除点火控制部分传统点火系、电子点火系内容，仅保留微机控制点火系统；③增加柴油机电控技术章节，包括柴油机电控技术发展、柴油机高压共轨技术等；④增加对混合燃料发动机电控技术的介绍；⑤增加各控制系统设计、开发环节需具备的知识，包括控制策略、模拟仿真工具的应用、控制系统软硬件设计、电控系统标定等。经过上述内容调整，使课程内容具备以下优点：内容新颖，紧跟现代技术发展；专业知识面广；理论与企业实际结合；注重对学生实际设计开发能力的培养。

2.基于CDIO工程教育理念的教材建设。基于CDIO工程教育理念，编写符合企业生产需要，包含发动机电控系统设计、开发、测试、运行内容的教材。教材内容设计如下：①汽油机电控系统；②柴油机电控系统；③发动机电控系统传感器与信号处理技术；④发动机电控系统执行器与驱动电路；⑤基于英飞凌单片机电控燃油喷射系统硬件设计；⑥基于英飞凌单片机电控燃油喷射系统底层软件设计；⑦柴油机电控燃油喷射系统控制策略；⑧柴油机电控燃油喷射MAP标定；⑨柴油机电控燃油喷射ECU硬件在还仿真；⑩柴油机电控燃油喷射ECU故障；⑾ECU软件开发变量命名规则与编程规范。

3.基于CDIO工程教育理念改革教学方法和手段。基于CDIO注重综合素质培养理念，结合课程内容优化，改革课程教学方法。①在课堂上注重启发式教学，给予学生思考空间；②采用实物教学，实物教学是最直接的教学方法，在使学生认识系统的结构、理解系统工作原理上具有独到的优势；③进行课堂外的非直接教学，通过课外调研作业的布置，让学生开展市场调研、科研调研，促使学生对社会和市场的进一步熟悉，同时训练学生的信息获取能力、对知识和信息的组织能力；④项目式教学，在课程教学过程中增加发动机控制系统设计开发环节，以项目形式，布置给学生完成，项目可设计多种类型，学生多人一组，选定一个项目，在教师指导下共同完成，达到对学生沟通协调、解决问题、自主学习、工程实践等能力的训练和培养。

4.基于CDIO工程教育理念建设具工程背景高素质师资队伍。具工程背景的高素质师资队伍是实现“卓越计划”培养目标、开展CDIO模式教学改革的基本保证。教师工程能力培养，综合素质提高可从以下几方面进行：①开展企业挂职锻炼，根据教师教授课程和研究方向，选择相应企业，深入体验企业生产，掌握企业产品设计开发过程及各过程的关键知识和技术，提高教师产品设计开发能力；②建立科研团队，开展纵、横向项目，通过团队中经验丰富教师对青年教师指导，实现经验的传授，通过纵、横向项目开发，与企业生产接轨，提高产品设计开发等工程实践能力；③通过企业挂职锻炼和项目开展，使教师熟悉企业规范、国家政策环境、市场需求状况，进行多方面能力培养；④开展访问学者培训计划，让教师加入到高校高水平科研团队中，通过与这些团队的合作，达到综合能力的培养和提高。

5.基于CDIO工程教育理念灵活考核方法。结合课程教学方法和手段的改革，设计更灵活实际的考核方法：①通过调研作业考核，考核学生信息获取能力、信息敏感度、对信息的重组能力和文字功底；②以项目进行考核，考核学生的沟通交流能力、项目开发设计能力、组织协调能力以及职业伦理道德等综合素质和能力；③闭卷考试考核，考核学生对理论知识的掌握状况。实际考核结合以上3种方法，达到对学生的全面考核和客观评价。

“卓越工程师教育培养计划”的目标是促进工程教育改革和创新，培养具有国际竞争力的工程人才，其理念和目标与CDIO工程教育理念不谋而合。“卓越计划”目标需要通过先进工程教育模式来实现，“卓越工程师教育培养计划”专业中的课程要达到培养目标，采用CDIO工程教育模式非常适合。因此，针对汽车发动机电控技术课程教学的特点和原有不足，本文将CDIO工程教育理念引入课程改革中，实现对课程内容的优化、教材的建设、教学方法和手段的改革、考核方式的设计，使课程对学生知识和能力的培养达到“卓越计划”要求。

参考文献：

[1]宋佩维.卓越工程师创新能力培养的思路与途径[J].中国电力教育，2011，（7）：25-28.

[2]林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011，（5）：1-9.

[3]王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究，2009，（5）：86-87.

[4]曾开富，王孙禺.“工程创新人才”培养模式的大胆探索——美国欧林工学院的广义工程教育[J].高等工程教育研究，2011，（5）：20-31.

工程教育的概念范文第4篇

Abstract: Curriculum reform is the characteristics of vocational education. The engineering education concept of "learning by doing" based on CDIO is applied in curriculum reform. The importance of reform, concept of course design, organization mode of the teaching content and suggestions of teaching reform were expounded.

关键词：工程教育；课程设计；情景；案例

Key words: engineering education；curriculum design；scene；case

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）24-0199-02

0引言

随着科学技术的进步，各种新技术、新材料、新工艺在实践中的运用，对职业技术人才也显现出高要求。高职教育面对新形势下的要求，提出基于CDIO“做中学”工程教育理念，以施工过程为导向，打破传统的教学模式势在必行。专职教师和企业兼职教师共同参与专业技术课程的课堂教学，将理论性和技术实用性教学内容进行合理搭配，把典型工程项目引入课堂，进行课程的教学改革。

1课程设计改革的必要性

传统教学以教材为主线，课堂教学教师唱主角，按理论知识点划分授课章节，学生被动接受知识，获取的知识散列、抽象，学生仅凭自身能力难以将所学知识与桥涵实际施工过程、施工工艺流程一一对应理解，不能适应快速上岗的要求。随着桥涵施工技术的发展，仅有基础理论知识的高等职业院校毕业生已经无法满足职业岗位能力的要求，高科技时代的桥涵施工技术人员不仅应具备基础知识和技能，更应具备在生产项目的实践中不断学习新知识和技术、积累施工和管理经验、提高解决问题的决策能力和效率，真正满足“懂施工、会管理”的职业岗位能力要求。

2课程设计的理念

本课程基于CDIO“做中学”工程教育理念，以施工过程为导向，打破传统的教学模式，专职教师和企业兼职教师共同参与课堂教学，将理论性和技术实用性教学内容进行合理搭配，把工程实例引入课堂。在教学过程中以项目为载体根据CDIO的工程教育理念：按照项目准备、项目计划、项目实施、项目评价等步骤完成某一学习项目的教学，通过做中学的教学模式从而实现团队协作与沟通的人际技能的培养。

本课程设计遵从基于CDIO教育模式的课程设计理念，以“能力为目标、项目为载体”进行课程设计。根据不同的学习情境要求给学生设计工学任务，明确学生的学习目标，组织学生以学习小组的形式参与教学，让学生真正成为教学的主体。以“就业为导向”以及未来职业的工作需要和高职学生的特质，建立能力培养的项目资源库，培养学生具备职业市场所需的职业能力，职业生涯发展所需的能力和终身学习的能力。将“知识理论实践一体化”的做中学教学理念融入到课程教学的整体设计之中，实现“做”与“学”并行的开放式工学结合教学模式。

3课程设计基本思路

3.1 通过对区内多家施工企业的进行调研，对市政工程技术和道路桥梁工程技术专业所涵盖的岗位群进行任务和职业能力分析，确定桥梁和涵洞工程施工的典型工作任务。

3.2 成立专业指导委员会，校企共建专业课程，以桥梁和涵洞工程施工的典型工作任务为依据，结合教学规律进行工作任务过程的教学转化，确定学习情境。

3.3 以项目训练的为载体，以桥梁和涵洞分部分项工程为依据，进行教学项目及学习内容的设计。

3.4 以培养学生具备桥梁工程、涵洞工程施工能力为目标，制订《桥涵施工技术》的课程设计标准（包括教材编写、实训项目、教学资源、教学实施、教学方法与手段、课程考核评价等内容）。

3.5 以项目为载体，以真实或模拟的桥梁和施工工作任务和职场情境展开学生的职业能力训练。根据CDIO的理念按照项目准备、项目计划、项目实施、项目评价等步骤完成某一学习项目的教学，通过“做中学”的教学模式同时实现团队协作与沟通的人际技能的培养（如图1）。

4教学内容的组织与安排

本课程以培养学生职业能力为主线，以桥梁和涵洞项目施工为载体，以桥梁和涵洞项目施工过程为导向，以施工阶段任务为途径，依照“施工员”的岗位要求，选择典型工作任务，遵循学生的认知规律和职业能力的培养规律，进行课程内容的组织与安排。（表1）

每一项目的实施，均融入CDIO“做中学”工程教育理念，采用“项目准备―项目研讨―分组实做―现场实训”四步法（见图2），采用做中学教学模式，充分运用校内模拟、现场实训等手段，组织和实施教学，充分调动学生的学习主动性。

5教学内容的具体表现形式

本课程教学内容通过教材、相关教学资源及课程网站具体表现出来。

5.1 教材

5.1.1 统编教材和素材以课程团队教师参编，科学出版社2005年出版的《桥梁工程》和《桥梁工程施工技术》素材库。

5.1.2 校本教材本课程目前使用的教材是由行业、企业人员与课程组教师共同编写的校本教材《桥梁实训》指导书，该教材按工作过程导向，任务驱动进行内容的构建与排序，共分为课程标准、教学设计任务表、教学设计任务评价标准三大部分，包含职业能力所需的知识点与能力要求，以任务驱动组织教学，以完成任务的全过程进行教学评价，满足职业岗位的需要，体现工学结合的特色。

5.1.3 相关教学资源在“做、中、学”一体化的实训基地内给学生提供大量的与课程相关的教学资源，如参考书、标准图集、施工规范、操作规程、产品样本、施工录像、施工安装好的样板工程、教学工具等，开放的实训基地、丰富的教学资源，为学生学习提供了便利的条件，如图3所示。

6教学建议

6.1 将典型案例引入教学工程案例千差万别，教师在教学过程中应注重选取具有典型代表的工程项目作为教学主案例，案例难度适中，能涵盖一定的知识面，满足教学要求。

工程教育的概念范文第5篇

关键词：基因工程；技术流程；教学改革；转型发展

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）04-0149-02

随着地方普通本科高校应用转型发展的深入推进，培养生产服务一线的高层次技术技能人才成为地方本科院校的主要任务，专业及课程设置“对接行业和产业链、对接职业岗位需求”已成为共识。以职业需求为导向、以实践能力培养为重点、以产学结合为途径的人才培养模式正逐步形成。因此，对于课程体系的设计需要按照工学结合、知行合一的要求，根据生产、服务的真实技术和流程构建知识教育和技术技能体系。

基因工程是在分子水平上进行DNA体外重组，通过转基因技术对生物体进行遗传改良的一门新兴学科，是当代生命科学研究领域最具生命力、最引人关注的前沿学科之一，已发展成为现代分子生物学的核心内容[1]。基因工程在医学、农业、工业、环保、能源等领域应用广泛，已经渗入到我们生活的各个方面，并具有良好的应用前景。基因工程作为高校生物学相关专业的主干课程之一，其课程质量的好坏直接关系学生的专业素质和职业能力培养，直接影响大学生毕业后在相关领域的就业质量[2，3]。基因工程与生物化学、分子生物学、遗传学和微生物学等学科知识内容交叉，涉及的知识面广且比较抽象，因而相对复杂难懂。为适应应用型人才培养的要求，提高基因工程课程的教学水平，本文针对基因工程课程的教学内容、教学方法与手段、考核评价方式等方面进行了探索式的教学改革，旨在提高课堂教学质量，提升学生的就业适应能力，使毕业生与岗位需求“零距离”。

一、课程设计基于技术流程，对接行业和职业岗位需求

在高校转型突出应用性和实用性的背景下，压缩理论学时，增加实验实训课时是普遍的做法。基因工程课程与多门生物学课程知识交叉，理论内容庞杂，实践性很强，但目前出版的基因工程相关参考书为保证知识体系的完整，有不少内容与学生前期掌握的生物学基础课程知识重复。我校在应用转型发展后对基因工程教学计划进行了调整，理论课由50学时压缩至30学时，因而必须对知识体系进行重构，优化教学内容。笔者以袁婺洲主编的国家精品课程教材《基因工程》为主要参考书，同时结合吴乃虎主编的《基因工程原理》第2版、楼士林等编著的国家理科基地教材《基因工程》、何水林主编的普通高等教育“十一五”规划教材《基因工程》、T.A.Brown主编的《Gene Cloning DNA Analysis》第6版、J.E. Krebs等主编的《Lewin基因X（中文版）》2013版以及郑振宇、王秀利主编的生命科学类“十二五”规划教材《基因工程》等，打破了传统的知识内容体系，围绕基因工程行业和企业现实生产中的基本技术流程“分、切、接、转、增、检”进行课程设计，将课程内容按照六字技术流程进行分解教学，对每个流程辅以应用案例，如将转基因抗虫棉、转基因荧光鱼的培育融入教学过程中，让学生既能从总体上把握课程内容体系，又能在自己感兴趣的关键环节进行重点突破。同时在教学过程中紧密联系最新的相关研究技术成果，紧跟基因工程学科前沿，以开阔学生视野，激发其学习热情。

二、改进教学方法，提高教学效果

高等教育教学改革的重要内容之一是教学方法的改革，教学方法必须结合课程特征进行相应的改革。对于基因工程基础知识的讲授，主要采用问题引导式教学，让学生跟着设置的问题，依靠自主学习掌握基本的知识点。同时，基因工程技术的应用已深入到人们的日常生活之中，有许多内容都是人们经常关注的重点，例如转基因植物、转基因动物、基因工程食品的安全性、基因治疗等。学生通过各种方式接触到基因工程相关知识和信息时，也能够主动发现问题并针对问题提出个人见解。鉴于此，在教学过程中结合相应的技术流程环节开展“小组讨论式”教学。一是针对基因工程技术流程的理论讲解，在教学活动中留给学生一定的时间，鼓励学生分组讨论，并选出一名组长上讲台以PPT的形式汇报本小组的学习心得，提出疑惑，再由教师给予解答，活跃课堂气氛，调动学生学习的自觉性和积极性。另一方面，针对基因工程中的社会热点问题，如转基因安全性分组开展辩论赛，教师提前两周布置任务，让学生广泛查阅资料，在辩论交锋中收获更多书本上没有的知识，丰富学生的知识储备。这样既可以培养学生查阅、整合资料的能力，又能锻炼学生的表达能力，为以后考研或者工作积累经验。

三、实验与理论配套，提升学生的动手能力

基因工程课程本身实践应用性强，因而要将理论教学与实验教学相统一，才有利于学生巩固理论知识，同时培养学生的全局思维、独立解决问题的能力。这正符合现代教育学派代表杜威主张的“从做中学，从做中求进步”、“理论不能脱离于实践，理论是关于实践、为了实践和通过实践”的观点。然而，在传统基因工程的实验教学中，因实验条件和课时的限制，往往只选择一些容易开展的验证性实验，如DNA和RNA的提取、琼脂糖凝胶电泳、质粒DNA的限制性酶切、大肠杆菌感受态细胞制备与转化等，学生只是简单机械性地掌握一些具体的实验技术，对整个技术流程缺乏全面的认识，不能将理论与实践相联系。为此，课程组在基因工程实验教学的设计上，与理论教学的“分、切、接、转、增、检”六字技术流程相配套，结合本学院科研工作的实际情况，依托省高校重点实验室技术平台，以富含多糖的转基因铁皮石斛获得为目标，在每个技术环节开设一个实验，从分离获得铁皮石斛尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因（UGPase）开始，到构建表达载体，农杆菌转化铁皮石斛原球茎与分子检测，构建一体式连贯性的实验教学体系，上一个流程的实验结果作为后一个实验的材料，因此学生必须在每个实验环节掌握相关技术，拿到下一流程所需的材料，才能顺利进行后续实验，并最终形成产品。

四、完善考评体系，提高综合素质

单纯的卷面考试往往会让学生依赖复习资料死记硬背，并未真正理解和掌握相关理论知识与技术，更不利于学生创新意识、科学思维与实践能力的培养，很难准确评估学生对课程的综合学习情况，而合理的课程考核体系有助于激发学生的主观能动性。为了更科学有效地衡量学生的学习情况，从多个角度考察学生思考问题、解决问题和串联知识的能力，我们分别对基因工程理论课程和实验课程的考核方式进行了改革，理论课程由平时成绩（40%）和期末试卷（60%）两部分组成。其中40%的平时成绩包括出勤10%、作业10%、课堂表现10%以及加分项10%。尤其是加分项目，主要综合考虑学生的创新思维、小组讨论参与度、组织与口头表达能力等，提升了学生的主动参与意识和积极性。期末试题的设置加重主观命题分数，避免学生死记硬背，注重检验学生对基因工程相关知识的应用能力，考查学生对课程的真正理解和掌握。实验课程的总成绩由4部分组成，其中实验相关理论考试占50%、出勤率占10%、实验报告占10%、实验操作占30%，在实验操作中主要检验学生的实验习惯与科研素养、实验的准确性与严谨性。通过建立多元化的课程考核体系，既能考核学生的综合能力，又能“以考带学”，促进学生对理论知识和实践技术的掌握。

五、结语

基因工程技术在飞速发展，相关研究成果日新月异，对该课程的改革需要紧跟学科技术前沿，更新观念、不断探索、不断调整。注重以学生为中心，提高学生学习的自主性和对知识掌握的灵活性，让学生在“做中学”、“做中进步”。通过近两年在基因工程课程教学中的探索，我们基于技术流程在基因工程的教学内容、教学方法、实验实践、考核评价体系等方面进行了初步的改革，并取得了较好的效果。

参考文献：

[1]郭宝英，刘慧慧，杨静文.二本院校基因工程教学改进与实践[J].教育教学论坛，2015，（3）：119-120.

[2]董妍玲，潘学武.应用型人才培养目标下基因工程实验教学改革的实践[J].黑龙江畜牧兽医（科技版），2013，（6）：175-176.

[3]卢敏.高校《基因工程概论》课程教学改革初探教育教学论坛[J].教育教学论坛，2016，（15）：97-98.

Research on the Teaching Reform of Gene Engineering Based on the Concept of Technological Process

ZHANG Zhi-yong，QI Ze-min，XU Dan-dan，ZHANG Nan

（College of Life Sciences，Neijiang Normal University，Neijiang，Sichuan 641112，China）