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【摘要】為適應(yīng)新工科建設(shè)背景下，高等教育發(fā)展要求和應(yīng)用型本科教學(xué)模式轉(zhuǎn)變，在深入挖掘和分析國內(nèi)外cdio工程教育模式應(yīng)用的實(shí)際范例基礎(chǔ)上，結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)科特色，設(shè)計(jì)了CDIR、CDIO、S-CDIO三級梯度教學(xué)模式。該教學(xué)模式注重培養(yǎng)學(xué)生在醫(yī)學(xué)工程類專業(yè)核心知識、知識運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力三個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)知識建構(gòu)到創(chuàng)新能力提升再到創(chuàng)新能力培養(yǎng)全過程。實(shí)踐證明，該人才培養(yǎng)模式符合醫(yī)學(xué)工程類專業(yè)人才培養(yǎng)需求，對其他醫(yī)學(xué)工程類專業(yè)教育教學(xué)改革具有借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】CDIR；三級梯度；以產(chǎn)促學(xué)；創(chuàng)新學(xué)分

2017年2月以來，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識、天大行動(dòng)和北京指南”，并發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》（教高〔2017〕6號）《關(guān)于推進(jìn)新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》（教高〔2017〕33號），希望高校發(fā)揮學(xué)科綜合優(yōu)勢，推動(dòng)學(xué)科交叉融合和跨界整合，培育新的工科領(lǐng)域，促進(jìn)科學(xué)教育、人文教育、工程教育的有機(jī)融合，培養(yǎng)科學(xué)基礎(chǔ)厚、工程能力強(qiáng)的工科人才。CDIO（代表構(gòu)思Conceive、設(shè)計(jì)Design、實(shí)現(xiàn)Implement和運(yùn)作Operate）的理念繼承和發(fā)展了國外工程教育改革經(jīng)驗(yàn)，2017CDIO工程教育聯(lián)盟會議上，600多名專家學(xué)者高度認(rèn)可CDIO工程教育模式應(yīng)用到我國高等學(xué)校工科專業(yè)?；谖覈鹿た平ㄔO(shè)國家發(fā)展戰(zhàn)略，我校將CDIO工程教育模式引入生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)中，以期為社會培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型卓越醫(yī)學(xué)工程人才，對我國積極推進(jìn)“健康中國”國策具有現(xiàn)實(shí)意義。

1“3+1”人才培養(yǎng)模式

“3+1”人才培養(yǎng)模式是指學(xué)生在學(xué)校進(jìn)行理論學(xué)習(xí)3年，到企業(yè)實(shí)習(xí)1年。這種人才培養(yǎng)模式實(shí)施操作起來較為容易，但通過實(shí)習(xí)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生方與企業(yè)方均存在較多問題，集中表現(xiàn)在企業(yè)實(shí)踐學(xué)習(xí)時(shí)間分散、周期短，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)不貫通、效果不明顯、企業(yè)培養(yǎng)意愿不強(qiáng)。因此，學(xué)院調(diào)整培養(yǎng)計(jì)劃實(shí)行訂單式培養(yǎng)計(jì)劃，即從第三學(xué)年第二學(xué)期開始，由各個(gè)校企合作單位進(jìn)駐學(xué)校，進(jìn)駐目標(biāo)專業(yè)，針對專業(yè)方向、企業(yè)崗位，開展企業(yè)方—學(xué)生方雙選，實(shí)行校企合作的“訂單班”培養(yǎng)。訂單班的學(xué)生在到企業(yè)實(shí)習(xí)之前會由學(xué)院組織到企業(yè)短暫見習(xí)，同時(shí)，接受企業(yè)方的崗位特色課程培養(yǎng)。在不同企業(yè)訂單班的學(xué)生從四年級開始到訂單對應(yīng)企業(yè)實(shí)習(xí)。

2CDIO三級梯度實(shí)踐教學(xué)模式的構(gòu)建

通過學(xué)生—企業(yè)雙選，開展訂單班培養(yǎng)，學(xué)生的崗位適應(yīng)性、行業(yè)的認(rèn)知程度大幅提高，企業(yè)對學(xué)生的滿意度也逐年提高，但是在實(shí)習(xí)的過程中，仍然發(fā)現(xiàn)學(xué)生跨學(xué)科性知識的融合及綜合應(yīng)用能力不足，崗位適應(yīng)性欠佳，尤其是工學(xué)知識與醫(yī)學(xué)應(yīng)用的密切結(jié)合，知識融合的創(chuàng)新能力有待提高。因此，結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程的學(xué)科特色，設(shè)計(jì)了的CDIR、CDIO、S-CDIO三級梯度教學(xué)模式，教學(xué)模式注重培養(yǎng)學(xué)生在醫(yī)學(xué)工程類專業(yè)核心知識、知識運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力三個(gè)方面，以層級遞進(jìn)的方式完成醫(yī)工類專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)知識掌握、知識運(yùn)用實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力人才培養(yǎng)全過程。

2.1一級CDIR醫(yī)工類專業(yè)人才培養(yǎng)模式

以CDIO工程教育模式為藍(lán)本，延伸出CDIR（R來自Rethink，反思）創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，即“構(gòu)思－設(shè)計(jì)－實(shí)現(xiàn)－反思”實(shí)踐教學(xué)模式，適用于大一至大三年級。在教學(xué)應(yīng)用中，將CDIR教學(xué)模式細(xì)化為CDIR實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和CDIR實(shí)踐教學(xué)模式，其中CDIR實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，緊密結(jié)合學(xué)科教學(xué)，提倡在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增加創(chuàng)新和自設(shè)計(jì)元素，提高綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比例。具體設(shè)計(jì)如表1所示。CDIR實(shí)踐教學(xué)模式，基于體驗(yàn)階段的聯(lián)合帶教教學(xué)設(shè)計(jì)，即校內(nèi)專職教師和校外工學(xué)教師同時(shí)帶教綜合實(shí)驗(yàn)。具體設(shè)計(jì)如表2所示。

2.2二級CDIO醫(yī)工類專業(yè)人才培養(yǎng)模式

針對高年級（大四、研一）學(xué)生設(shè)計(jì)二級CDIO人才培養(yǎng)模式，從實(shí)習(xí)實(shí)踐的整體效果為切入點(diǎn)，并建立課外創(chuàng)新學(xué)分制度，規(guī)劃一系列課外科技活動(dòng)和社會實(shí)踐項(xiàng)目（如大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目等）；參加教師的科研活動(dòng)、校外企業(yè)實(shí)訓(xùn)活動(dòng)、社會實(shí)踐活動(dòng)、各類學(xué)科競賽、專業(yè)認(rèn)證考試、發(fā)表學(xué)術(shù)論文等，按等級計(jì)入學(xué)分。創(chuàng)新學(xué)分制度使學(xué)生置身到產(chǎn)學(xué)研環(huán)境中，全方位開拓視野，提高能力。具體設(shè)計(jì)如表3所示。二級CDIO人才培養(yǎng)模式注重全方位實(shí)踐，針對創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力進(jìn)行訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)思維、能力的雙提升。

2.3三級S-CDIO醫(yī)工類專業(yè)人才培養(yǎng)模式

S-CDIO中的“S”來源于STEM，即基于STEM教育（Science，Technology，Engineering，Mathematics）理念，展開醫(yī)學(xué)工程類專業(yè)人才培養(yǎng)。STEM教育強(qiáng)調(diào)的是跨學(xué)科知識的融合，注重理論學(xué)習(xí)與動(dòng)手實(shí)踐的聯(lián)系，非常適合目前我國培養(yǎng)具有跨學(xué)科創(chuàng)新能力的醫(yī)學(xué)工程類專業(yè)人才的需求。2018年5月，中國STEM教育2029行動(dòng)計(jì)劃啟動(dòng)儀式暨新聞發(fā)布會在北京舉行。科技部、中國科學(xué)院、教育部綜合改革司等政府機(jī)構(gòu)、科研院所與會，會上強(qiáng)調(diào)以“科企合作”的方式，整合資源，調(diào)動(dòng)機(jī)構(gòu)、人才、裝置、資金、項(xiàng)目的活力，形成推動(dòng)科技創(chuàng)新的強(qiáng)大合力。因此，新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院進(jìn)行了S-CDIO醫(yī)工類專業(yè)人才培養(yǎng)模式，將企業(yè)引入到高校人才培養(yǎng)體系中，構(gòu)建以產(chǎn)促學(xué)、以學(xué)促研的科企合作生態(tài)圈。該培養(yǎng)模式具體設(shè)計(jì)如表4所示。在一級CDIR培養(yǎng)模式下，醫(yī)工類專業(yè)學(xué)生能夠通過實(shí)踐建構(gòu)屬于他們自己的知識結(jié)構(gòu)，形成扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。在二級CDIO培養(yǎng)模式下，高年級綜合實(shí)踐設(shè)計(jì)更契合企業(yè)和社會需求，醫(yī)工類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力得到提高。創(chuàng)新學(xué)分制度，使醫(yī)工類專業(yè)學(xué)生更積極主動(dòng)地投身到“產(chǎn)學(xué)研”環(huán)境中，最大化開拓學(xué)生創(chuàng)新視野。三級S-CDIO培養(yǎng)模式下，完成醫(yī)工類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。

3實(shí)踐效果

試行CDIO三級梯度實(shí)踐教學(xué)改革后，學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的優(yōu)劣由校內(nèi)評價(jià)和用人企業(yè)評價(jià)構(gòu)成，兩項(xiàng)評價(jià)之和得到學(xué)生總體能力評價(jià)具體內(nèi)容見表5。

3.1校內(nèi)評價(jià)

校內(nèi)評價(jià)主要由學(xué)生的思想道德、基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)能力、專業(yè)技能三個(gè)方面評價(jià)指標(biāo)構(gòu)成。思想道德評價(jià)包括堅(jiān)持正確的政治立場和政治方向，遵規(guī)守紀(jì)、學(xué)業(yè)態(tài)度認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，團(tuán)結(jié)協(xié)作精神、社會責(zé)任感。基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)能力評價(jià)包括是否具備一定的文化基礎(chǔ)知識和再學(xué)習(xí)能力，其中，文化基礎(chǔ)知識包含外語、計(jì)算機(jī)、專業(yè)基礎(chǔ)知識，再學(xué)習(xí)能力即是否具有獨(dú)立調(diào)研、綜合分析能力和基本科研能力。專業(yè)技能是學(xué)生對專業(yè)核心課程知識、實(shí)訓(xùn)技能掌握程度以及畢業(yè)設(shè)計(jì)水平。校內(nèi)評價(jià)評分體系，結(jié)果。

3.2用人企業(yè)評價(jià)

用人企業(yè)評價(jià)主要對學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)、實(shí)踐過程中的職業(yè)素質(zhì)和工作能力進(jìn)行評價(jià)。職業(yè)素質(zhì)評價(jià)包括敬業(yè)精神，遵守企業(yè)、行業(yè)道德規(guī)范，崗位適應(yīng)性。其中，崗位適應(yīng)性是重要評價(jià)指標(biāo)，它包括思維能力、行為方式、創(chuàng)新潛能，適應(yīng)高技術(shù)含量工作，洞察和學(xué)習(xí)相關(guān)新技術(shù)、新方法、新工藝的自覺性。工作能力評價(jià)主要是對職業(yè)技能的評價(jià)，具體由三部分組成。第一，駕馭崗位能力。熟練運(yùn)用崗位主要工具的能力、基本的試驗(yàn)?zāi)芰凸こ淘O(shè)計(jì)能力，掌握應(yīng)知應(yīng)會的技術(shù)規(guī)范能力，融會貫通并得心應(yīng)手運(yùn)用專業(yè)知識，對崗位有必要的駕馭能力和自信心。第二，市場應(yīng)變力。具備機(jī)敏的市場意識、快速應(yīng)變、理性分析市場需求的綜合能力。第三，創(chuàng)新能力。是否能提出有價(jià)值的創(chuàng)新性建議。綜合以上評價(jià)，對完全進(jìn)行CDIO三級梯度實(shí)踐教學(xué)改革的2019屆畢業(yè)生進(jìn)行量化評價(jià)平均后除以2.得到百分制得分，與2017屆和2018屆畢業(yè)生評價(jià)相比，2019屆畢業(yè)生的總體能力評價(jià)為87分，而2018部分從大二接受CDIO三級梯度實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)的學(xué)生的總體能力評價(jià)得分為83分，未參加過CDIO三級梯度實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)的2017屆畢業(yè)生的總體能力評價(jià)平均值只有79分。畢業(yè)生總體能力評價(jià)圖如圖1所示。4結(jié)語以新工科為背景將CDIO教育理念引入到高等醫(yī)學(xué)院校醫(yī)工類專業(yè)教學(xué)改革中，拓展醫(yī)工類專業(yè)教育教學(xué)改革新視野。從一級CDIR到二級CDIO，再到三級S-CDIO，實(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)知識建構(gòu)到創(chuàng)新能力提升再到創(chuàng)新能力培養(yǎng)全過程，創(chuàng)新醫(yī)工類專業(yè)人才培養(yǎng)模式。課外創(chuàng)新學(xué)分制度極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生投身產(chǎn)學(xué)研教學(xué)過程的積極性，創(chuàng)新醫(yī)工類專業(yè)學(xué)生評價(jià)體系。以層級遞進(jìn)的方式完成醫(yī)工類專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)知識掌握、知識運(yùn)用實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力人才培養(yǎng)全過程，契合我國“新工科”發(fā)展戰(zhàn)略，從畢業(yè)生的總體能力評價(jià)中可以看出接受CDIO三級梯度實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)的學(xué)生的在校學(xué)習(xí)能力、職業(yè)素質(zhì)和工作能力都高于未接受或部分接受該改革的學(xué)生，此教學(xué)模式可為地方高校教育發(fā)展提供新的思路。

作者：班戈 靳瑞霞 王曉娜 陳坤 單位：新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院智能醫(yī)學(xué)工程學(xué)院