基于CDIO与云技术融合的人才培养研究

钟 奇

（常州市高级职业技术学校，江苏 常州）

构思、设计、实现、运作即Conceive Design Implement Operate的工程教育（简称CDIO），作为多年探索形成的现代工程人才培养体系，融合了工程技术、科学技术、团队协作及周期学习等特点，为中职培养契合社会需求的人才方面提供了较好的模式。[1]CDIO强调基于实践的全周期培养，在实践能力和技术基础培养上比传统的人才培养模式更具实操性，往往可随着教学课程等的改革迅速做出改变，以适应不断变化的人才需求。同时，CDIO改变了传统教学对工程技术的单一作用，逐渐引入了标准化、规范化的项目制培养模式，实现了从工程技术到工程科学的转变。[2-4]

随着信息技术的飞速发展，其对提升社会生产效率及信息交换的作用越来越明显，并诞生了人工智能、虚拟化、云计算、大数据等先进应用技术，被广泛用于社会生产、企业研发和中职教育等。伴随行业发展趋势，中职陆续开设了相关课程，并以上述技术作为教学改革的基础，创新发展了依托信息技术的教学课程体系和人才培养体系。在产业变革的大环境下，技术创新、价值创新、服务创新等均要求大学工程教育培养能适应产业变革的工程科学技术人才，这就要求教师在注重科学技术知识基础教育的同时，更要关注学生的社会体验和人文素养，并从不同维度进行专业教育与通识教育的结合。借助云技术的发展，让项目制的工程人才培养、产教融合、教学便捷性等更加容易实现，能适应多样化、多层次的人才需求变化，同时结合云技术产业，为学科教育和人才培养建立了更加紧密的联系。[5]

基于此，本文从CDIO人才培养发展历程和云技术发展入手，分析了两者特征，并结合人才培养理念和技术发展趋势，研究了基于CDIO和云技术融合对中等职业教育的改革方案，为中等职业教育提供新的发展借鉴。

工程教育发展已有百年历史，在整个发展进程中，工程教育模式经历了三次重要转型。其转型主要受当前社会经济发展对人才需求的影响，也是社会分工和产业链构建的产物。发展至今，工程问题已不单纯是技术或科学问题，而是人、社会、经济等紧密相连的复杂问题，已融合了先进技术、以人为本的发展理念等内容。[6]

（一）初步建立工程技术教育模式

在工业化发展初期，中职按照产业领域、生产岗位等进行专业划分，根据所学专业定向就业是当时的人才培养主题，对学生实行了较为系统的专业化教育。在此背景下，中职院校为社会的工业化发展提供了大量的优质专科型人才，满足了理论与技能契合的要求。工程技术人才培养要求掌握科学原理，并具备设计、发明、改进能力，以解决生产、生活中的实际问题，而科学研究则主要推动基础科学探索，不以实际应用为培养目标。同时，企业此时不具备较强的技术研发能力，主要是以内部技术改革为主，推动提升生产效率，此阶段的人才需求主要以专业技术人员为主，作用于中职人才培养方案，具备较强的实用性。

（二）改革发展工程科学教育模式

在建立广泛的工业基础后，工程技术人才培养也日趋成熟，人才数量逐渐满足社会发展需求。此时，工程技术和科学研究也逐渐加强了联系，完备的工业体系对创新发展要求越来越高，工程师不再局限于专业技术，还需要理解和掌握科学研究的工程意义，并主动参与到科学研究、工程转化、产品创造的生命周期。形成这一共识后，中职院校逐渐从工程技术向工程科学人才培养模式转变，建立了以科学研究、工程转化为主的创新实验室，也加强了与企业技术创新发展的联系，形成了最早的校企合作模式。企业也逐渐加大科研投入力度，形成了内部、外部合作的科研创新及工程创新模式，为社会工业化发展提供了源源不断的动力。中职院校在课程改革中，逐步加强了理论基础、工程实践、规范标准等的融合培养，并开展了以实际项目为目标的人才培养计划，通过专业化的训练，学生能掌握到工程思维和方法，相关经验得到了有效提升。但此类教学改革受制于基础投入和人才培养资源的紧缺，往往使前沿科学无法与工程实践得到完美结合，学生的全面发展需求和社会对人才全面性需求仍然得不到满足。

（三）探索工程引领教育模式

进入21世纪，信息技术和经济的高速发展，使人们的生产、生活方式发生了改变，同样在价值取向、消费需求和产业链形态上都发生着巨大的改变。尤其是互联网等技术的创新，直接冲击了传统的商业模式和商业形态，对产品也提出了更高要求。因此，社会和产业发展对中职教育改革提出了新需求，既要满足创新、高效、以人为本的全新人才培养理念，又要培养能引领产业变革和技术革新的综合型人才。虽然引领产业变革的人才是中职院校和行业合力的结果，但工程基础性培养，解放学生心智，释放内在潜能，为产业变革输送全面综合型人才是当前中职院校探索工程引领教育模式的关键。当前中职院校从多维度开展了对综合型人才培养的教育改革，如加强人文社科素养教育、产学研融合、项目制教育等。通过多种探索模式，工程引领的教育模式正逐渐影响着中职教育工作者的思维方式，并达成人才培养共识。在当前的工程教育领域，多样化和多层次要求既需要培养精于实操的工程技术专业人员，又需要良好的科学素养，能解决实际工程难题的工程科学人才，还需要能从中脱颖而出的一批引导产业发展的工程引领人才。因此，中职院校应尽快整合现有资源，借助外力和自身发展，逐步培养更多基础扎实、更具创新思维和探索求知能力的人才。

云技术是基于云计算商业模式应用的网络技术、信息技术、整合技术、管理平台技术、应用技术等的总称。[7]云技术已是许多行业发展的大趋势所在，不仅因其极大的便捷性，还在信息的安全性上得到了更高保障。在大规模经济下，云技术参与了其产业方方面面的数据收集过滤、处理分析和集成协作，是产业链中不可或缺的先进技术手段。[8]

（一）云技术核心价值

云技术是让人们运行软件和访问的文件，存在于互联网中易于访问的地方，并将存储、计算、网络等资源形成公共资源供人使用，却又能保护私有数据的独立性。因此，云技术可为工业发展带来规模效应、聚合效应，并大幅提升效率。其核心是安全共享，提升效率，创造价值。

（二）云技术应用创新

以云计算、云存储为主的云技术已广泛运用在各个行业，如新药研发、气象预报、高端制造、人工智能等。而在中职教育领域，网络课堂、直播教学等方式的诞生均是以云技术作为背后的技术支撑手段，大幅提升了教学效率。中职院校通过云技术可以创新课程，改善教学体验，精细化管理学生，还可以建设云技术相关专业，通过校内专业融合，为培养复合型人才提供项目支撑和实践基础。[9]

（三）云技术产业发展

云技术经过多年发展，已成为国民经济发展的重要支撑力量。产业数字化占GDP比重也逐年增长。云技术相关市场规模持续扩大，降低了IT成本和管理难度，提高资源配置效率，扩大了各个行业的利润空间。云技术产业有望形成一个多方融合、技术共享的巨大市场，为经济发展提供超过万亿的市场空间。[10]

（四）云技术人才需求

产业上云是应用云技术发展的结果，也是产业升级的必然要求。据人社部中国就业培训技术指导中心发布的《新职业在线学习平台发展报告》显示，当前在应用级的云技术上，人才缺口高达150万，且云技术市场仍处于扩张期，市场成熟度仍有待提升，说明云技术市场的巨大潜力。多领域在利用云技术实现产业升级和技术革新过程中，也不断建设具有行业特点的云生态系统，提高了自主研发能力，必然会促进中职院校相关专业人才的培养体系改革。因此，提升人才竞争力必然会获得市场的认可和青睐。

CDIO教育模式既要求中职院校加强专业教育，又要求中职院校完善职业指导。运用云技术融合CDIO教育，可以有效提升教育教学效果，并为中职院校提供开放共享的人才培养环境。

（一）注重基础——云技术融合专业教育

建立专业公共课程的云课堂，通过云直播、云作业等方式，开展各个专业的专业公共课程，让学生随时随地都可以参加专业公共课程学习，既能促进学生有效参与，又能为教师评价考核提供便利。采用和导师在线共选培养方案的方式，为每个学生建立独有的学习档案，通过云计算获得最佳的课程组合、教师搭配、实践项目，为精准培养学生提供了可操作的在线模式。组织云上校园科技文化活动，以云技术为支撑，实现多形式、多维度的科技文化培养。最终将学生、教师与理论课程、实践项目、实践活动有机结合，形成全面的专业教育模式。

（二）强化实践——云技术融合职业指导

从职业能力指导课程、理论结合实践的项目制教学模式、工程实例仿真平台三方面与云技术融合发展。同样采用云直播方式建立职业能力指导课程，根据学生学习档案结合云计算技术，推荐符合每个学生发展情况的在线课程。建立以云技术为核心的理论结合实践项目，在线选择教师、教学场所及资源调配，最高效地整合教学资源。工程实例仿真平台凭借线上云计算资源、云存储资源和云网络资源优势，将线下实践平台转为线上仿真平台。

（三）突出共享——建立专业共享资源

按照云技术共享的核心价值，建立符合各个专业的共享资源库。库内包括职业需求资源，让学生实时掌握当前企业对人才技能技术的需求；
工程实训资源，让学生有集中查阅、学习工程实训的桥梁；
实验教学资源，促进学生自主参与理论课程后的实验课程，满足学生探索工程科学的求知欲；
工程案例资源，让学生了解云技术应用的实际工程案例，并让学生自主探索云技术的工程实践，推动云技术的应用落地。

（四）精细管理——云技术科学指导

中职基于CDIO的人才培养模式需要精细化的人才培养管理体系作保障，在云技术科学指导下，可以建立较为全面的在线人才培养管理平台。平台依托云技术，为理论知识、个人技能、社会需求、综合素养等内容建立独立的知识库，并将教师、学生、管理人员纳入管理环境，分别从不同的云端入口开展人才培养工作，如学生的课程安排、教室预约、校内资源调配等，均可以在独立的板块完成。教学的深度改革，云技术配合下进行数据深度融合、深度分析、精准推送，最终在人才培养管理体系上，形成一套有效的数据管理指标。

对于云技术而言，与产业融合才是其技术发展的根本动力。在中职教育改革进程中，要考虑云技术作为教学辅助的工具特性和作为社会劳动生产力提升的共享特性，主动将云技术的应用拓展纳入教学改革中。以CDIO和云技术融合的方法，既可以加强中职院校对学生理论知识和应用技能的培养，又可以充分发挥学生的主观能动性。面对当前时代产业对人才培养需求，高等教育仍然不能松懈，要持续推进云技术与专业融合的深度和广度，为社会培养契合度更高的高质量人才。

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