魏若男

（西安科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，陜西 西安 710054）

1 CDIO概念及畢業(yè)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），是由麻省理工學(xué)院最早提出的“工程整合教育”。它是以產(chǎn)品研發(fā)和運(yùn)行為載體，讓學(xué)生主動(dòng)通過(guò)實(shí)踐將課程知識(shí)有機(jī)聯(lián)系起來(lái)的教育體系。CDIO對(duì)于我國(guó)高校理工科專(zhuān)業(yè)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育教學(xué)模式，推動(dòng)工程教育改革和實(shí)現(xiàn)卓越工程師計(jì)劃提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)泛涉多個(gè)理工學(xué)科，旨在培養(yǎng)與汽車(chē)工程有關(guān)的高級(jí)工程技術(shù)人才，畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科專(zhuān)業(yè)教育中最后的教學(xué)環(huán)節(jié)，也是綜合性最強(qiáng)、最為重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)需要將以前學(xué)過(guò)的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)和題目要求的設(shè)計(jì)對(duì)象有機(jī)的聯(lián)系起來(lái)，是大學(xué)四年學(xué)習(xí)成果的綜合體現(xiàn)，但僅在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)才抓畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的效果甚微。

車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題形式多樣，可歸納為下述三個(gè)方面。因此，在理工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)過(guò)程中，將CDIO模式應(yīng)用到大學(xué)四年的教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)中去，進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃并建立理論和實(shí)踐教學(xué)與畢業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)，對(duì)提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新型工程技術(shù)人才有重要意義。

（1）學(xué)生方面的原因。學(xué)生在做畢業(yè)設(shè)計(jì)中最大的通病是缺乏對(duì)設(shè)計(jì)題目的獨(dú)立思考，習(xí)慣于模仿和照搬，思路不夠開(kāi)闊，遇到問(wèn)題習(xí)慣回避或期待老師直接給出答案，綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力不夠。其它方面的問(wèn)題則主要體現(xiàn)在理論基礎(chǔ)和實(shí)踐訓(xùn)練上，例如設(shè)計(jì)計(jì)算、制圖方法和規(guī)則等基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)，文獻(xiàn)檢索、計(jì)算機(jī)通用軟件應(yīng)用等方面訓(xùn)練有欠缺等。

（2）教師方面的原因。教師在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，從題目確定、設(shè)計(jì)指導(dǎo)直到成績(jī)?cè)u(píng)定，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要付出大量的時(shí)間和精力，但是如今高校教師除了肩負(fù)多門(mén)課程繁重教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，還面臨著競(jìng)賽、科研等任務(wù)的巨大壓力，很難保證有足夠的時(shí)間和精力來(lái)指導(dǎo)每一個(gè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)。另一方面，近年入校的新教師大多是畢業(yè)后直接進(jìn)入大學(xué)任教，自身缺乏工程經(jīng)歷和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(jì)題目和工程實(shí)踐脫節(jié)，缺乏創(chuàng)新性。

（3）時(shí)間安排的原因。畢業(yè)設(shè)計(jì)都安排在第八學(xué)期，這個(gè)學(xué)期很多學(xué)生都面臨找工作、考研、考公務(wù)員等實(shí)際問(wèn)題，找到工作的學(xué)生還會(huì)因用人單位的要求離校實(shí)習(xí)，使得畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間嚴(yán)重縮水，影響設(shè)計(jì)效果。

2 基于CDIO的車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)

車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)存在綜合性強(qiáng)，涉及知識(shí)和學(xué)科廣泛，時(shí)間有限等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)要求較高。如果在本科教育前期階段中不注重學(xué)生對(duì)理論學(xué)習(xí)的認(rèn)知能力、對(duì)拓展知識(shí)的應(yīng)用能力和實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)，學(xué)生很難在短期內(nèi)很好地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。因此，不應(yīng)將畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)割裂出來(lái)單獨(dú)進(jìn)行加強(qiáng)，而應(yīng)將CDIO理念中的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作四個(gè)主旨貫穿到大學(xué)四年與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的培養(yǎng)體系中，系統(tǒng)、遞進(jìn)、多元的提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

（1）設(shè)計(jì)題目注重合理性和創(chuàng)新性。畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目決定了學(xué)生的設(shè)計(jì)方向和內(nèi)容，這要求指導(dǎo)教師應(yīng)綜合學(xué)生專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和自身特長(zhǎng)好好構(gòu)思設(shè)計(jì)題目。合理選擇設(shè)計(jì)題目可以使學(xué)生在設(shè)計(jì)計(jì)算、CAD制圖、編程、控制和專(zhuān)業(yè)軟件應(yīng)用等多方面都得到訓(xùn)練和學(xué)習(xí)。在題目的選擇上可以采用雙向選擇，一方面讓學(xué)生根據(jù)自己興趣和特長(zhǎng)選取感興趣的題目，另一方面教師也可根據(jù)學(xué)生的就業(yè)方向、考研方向和能力特長(zhǎng)為學(xué)生制定合適的題目。對(duì)于剛?cè)胄Ｈ狈?shí)際工程經(jīng)驗(yàn)的新教師，很難一下就確定出合適全面的設(shè)計(jì)題目，可以先通過(guò)各種方式提高教師的工程實(shí)踐能力和素質(zhì)，比如跟隨老教師參加車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)的金工實(shí)習(xí)、拆裝實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等各種實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)去學(xué)習(xí)，通過(guò)校企合作項(xiàng)目深入企業(yè)去學(xué)習(xí)，或者以學(xué)位培養(yǎng)和博士后流動(dòng)等形式拓寬對(duì)具體工程項(xiàng)目的認(rèn)識(shí)等等。在頭幾年指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，題目不可過(guò)多，可以從一至兩個(gè)學(xué)生開(kāi)始指導(dǎo)，在指導(dǎo)學(xué)生的同時(shí)，自己也學(xué)習(xí)如何把握設(shè)計(jì)的工作量和設(shè)計(jì)訓(xùn)練的全面性。除此之外，畢業(yè)設(shè)計(jì)題目也應(yīng)注意創(chuàng)新性，教師每年可以提供一至兩個(gè)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)題目供學(xué)生選取，題目?jī)?nèi)容可以與自己的研究課題緊密聯(lián)系，如果題目涉及內(nèi)容和范圍過(guò)大過(guò)深，可以有計(jì)劃的拆分成階段性的小題目，這樣一方面可以發(fā)揮學(xué)生的積極性，一方面可以通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)推進(jìn)自己的研究課題。

（2）教學(xué)內(nèi)容注重系統(tǒng)化和應(yīng)用性。學(xué)生在做畢業(yè)設(shè)計(jì)中通常會(huì)出現(xiàn)缺乏對(duì)設(shè)計(jì)題目的獨(dú)立思考，習(xí)慣于模仿和照搬，理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)等現(xiàn)象，這需要教師對(duì)授課過(guò)程進(jìn)行設(shè)計(jì)，以系統(tǒng)思維能力和綜合集成創(chuàng)新能力為核心，激發(fā)授課的創(chuàng)造性、綜合性和實(shí)踐性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和積極參與的主觀能動(dòng)性，由傳統(tǒng)知識(shí)本位的教學(xué)質(zhì)量觀轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰Ρ疚坏慕虒W(xué)質(zhì)量觀。在授課時(shí)，特別是每門(mén)課第一次上課時(shí)，要給學(xué)生介紹清楚本課程與先行課和后續(xù)課程的關(guān)系，讓學(xué)生對(duì)整個(gè)教學(xué)內(nèi)容有系統(tǒng)性認(rèn)識(shí)。同時(shí)最好舉例說(shuō)明重要知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用范圍和應(yīng)用方法，使學(xué)生建立起知識(shí)點(diǎn)和應(yīng)用的聯(lián)系，能夠舉一反三，學(xué)以致用。例如在專(zhuān)業(yè)課的教授過(guò)程中，可以有意識(shí)主動(dòng)要求學(xué)生就本課程和前期課程中相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)起來(lái)寫(xiě)小論文或大作業(yè)，一方面鍛煉了學(xué)生查閱資料的能力，一方面讓學(xué)生提早明確論文的書(shū)寫(xiě)規(guī)范。同時(shí)讓學(xué)生了解知識(shí)點(diǎn)在不同課程中的關(guān)聯(lián)，加深了學(xué)生對(duì)其的理解和應(yīng)用，甚至可以采取以項(xiàng)目為中心的學(xué)習(xí)模式，將老師的科研學(xué)術(shù)成果融入課堂教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)了解課程內(nèi)容，明白其如何應(yīng)用，理論結(jié)合實(shí)踐，為今后畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。

（3）實(shí)踐活動(dòng)注重多元化和參與性。學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，經(jīng)常需要完成查閱資料、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、編寫(xiě)程序、設(shè)計(jì)控制電路等工作，而這些能力不是一蹴而就的，需要在平時(shí)的實(shí)踐環(huán)節(jié)逐漸培養(yǎng)和建立起來(lái)。因此，開(kāi)展多元化的實(shí)踐活動(dòng)，加強(qiáng)學(xué)生的參與性，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生多方面的實(shí)踐技能有著積極的意義。車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生在四年的本科學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷許多教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。如專(zhuān)業(yè)課實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等，其目的是加深學(xué)生對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容的解理，訓(xùn)練學(xué)生熟練操作專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器，掌握各類(lèi)性能參數(shù)的測(cè)量方法以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法，強(qiáng)化學(xué)生系統(tǒng)思維方法和綜合集成能力。除此之外，還有很多課外實(shí)踐機(jī)會(huì)，這些實(shí)踐機(jī)會(huì)通常會(huì)以比賽的形式，如大學(xué)生挑戰(zhàn)杯、機(jī)械創(chuàng)新大賽、節(jié)能車(chē)大賽等，或科研項(xiàng)目的形式供學(xué)生選擇參與，學(xué)生可以自主選題自行完成，也可以在導(dǎo)師指導(dǎo)下選題及完成，或直接參加導(dǎo)師承擔(dān)的科研項(xiàng)目，目的是培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)構(gòu)建調(diào)控能力、實(shí)踐創(chuàng)新思維以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，學(xué)院專(zhuān)門(mén)開(kāi)放了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和節(jié)能車(chē)實(shí)驗(yàn)室等實(shí)踐場(chǎng)所，在上述諸多的課內(nèi)和課外的實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生們一開(kāi)始都會(huì)面臨一系列的問(wèn)題需要解決，但是經(jīng)過(guò)從查閱資料到解決問(wèn)題，直至最終制作出參賽作品或完成項(xiàng)目課題的全過(guò)程鍛煉，學(xué)生無(wú)形中就會(huì)形成由發(fā)現(xiàn)問(wèn)題到解決問(wèn)題的思維模式，同時(shí)還會(huì)掌握一系列解決問(wèn)題的方法和手段，而這正是畢業(yè)設(shè)計(jì)中必不可少的能力。

3 考核管理須規(guī)范化和靈活性相結(jié)合

在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，選題、開(kāi)題、中期檢查和正式答辯等環(huán)節(jié)都要規(guī)范化，以制度的形式確定相應(yīng)細(xì)則并進(jìn)行定期監(jiān)控，保證畢業(yè)設(shè)計(jì)順利開(kāi)展。畢業(yè)設(shè)計(jì)題目應(yīng)一人一題，若多人分工，必須明確每名學(xué)生應(yīng)獨(dú)立完成的任務(wù)，并在畢業(yè)設(shè)計(jì)題目上加以區(qū)別。畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中若需要變更題目，應(yīng)在中期檢查前填寫(xiě)相應(yīng)表格提出修改。開(kāi)題報(bào)告、畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告、論文和圖紙都應(yīng)按照模版和相關(guān)規(guī)定規(guī)范書(shū)寫(xiě)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的答辯考核應(yīng)公平合理，排除人為因素的影響，根據(jù)題目的難易程度、創(chuàng)新性和完成程度綜合給出客觀公正的評(píng)價(jià)。畢業(yè)設(shè)計(jì)管理過(guò)程還應(yīng)注意靈活性，例如學(xué)生在第七學(xué)期后半部分相對(duì)而言時(shí)間較為靈活，可以提前開(kāi)始進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，查閱資料，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，緩解第八學(xué)期時(shí)間和精力投入不足的狀況。還可以同企業(yè)合作共同指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由企業(yè)提供課題和實(shí)習(xí)場(chǎng)所，由指導(dǎo)老師進(jìn)行理論指導(dǎo)。

畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及環(huán)節(jié)眾多，對(duì)其的探索和實(shí)踐往往見(jiàn)效周期也較長(zhǎng)，在將CDIO理念應(yīng)用到車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)改革后，許多成效正在逐漸顯現(xiàn)，這對(duì)提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)卓越工程師，以及促進(jìn)科研，提升學(xué)校綜合實(shí)力都有積極影響。