◆蘇東海 單光坤

作者：蘇東海，沈陽工業(yè)大學(xué)高等教育發(fā)展研究中心；單光坤，沈陽工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院（110870）。

在即將邁出大學(xué)校門之際，部分學(xué)生心里存在一種焦慮：畢業(yè)是否就意味著失業(yè)？形成這種現(xiàn)象的原因有學(xué)生個人方面的原因和社會方面的原因，筆者認(rèn)為主要包括：1）社會主義核心價值觀還沒有真正樹立起來，缺乏明確的社會責(zé)任感；2）心理脆弱，攀比心強；3）實踐能力差，缺少職業(yè)經(jīng)歷、就業(yè)競爭力；4）知識掌握不扎實，缺乏團結(jié)協(xié)作能力。

以上因素造成畢業(yè)生的能力素質(zhì)與用人單位的要求存在較大差距，加大了畢業(yè)生就業(yè)的難度[1]。針對存在的問題，沈陽工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院積極開展卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的實施工作，目標(biāo)是培養(yǎng)能夠解決工程實際問題、創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的具有國際視野的高質(zhì)量應(yīng)用型工程技術(shù)人才。

1 教學(xué)體系中CDIO 教學(xué)模式的有機融入

現(xiàn)有的機自專業(yè)課程設(shè)置中每門專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課都配有相應(yīng)的實踐環(huán)節(jié)，但缺少綜合運用多學(xué)科知識的實踐環(huán)節(jié)。學(xué)生通過金工實習(xí)、認(rèn)識實習(xí)及生產(chǎn)實習(xí)等環(huán)節(jié)，雖然能從企業(yè)的現(xiàn)實生產(chǎn)環(huán)境中了解理論知識在實踐中的應(yīng)用，可是仍然無法親身體驗整個工程項目是怎樣設(shè)計、搭建及生產(chǎn)運行的。

為了解決這個問題，認(rèn)真學(xué)習(xí)和理解美國和瑞典的四所高校創(chuàng)立的CDIO（Conceive，構(gòu)思；Design，設(shè)計；Implement，實現(xiàn)；Operate，運作）工程教育理念。CDIO強調(diào)工程實踐教學(xué)的重要性，強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和動手實踐的能力，以及分析問題和解決問題的能力，強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能和道德，以及團隊協(xié)作和交流[2-3]。這正是解決面臨的教學(xué)問題的金鑰匙。

將CDIO 工程教育理念應(yīng)用到實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，立足本校的培養(yǎng)目標(biāo)，整合機電方向多門核心專業(yè)課程知識，為機自專業(yè)大學(xué)三、四年級的學(xué)生增設(shè)機電傳動與控制大型集中項目訓(xùn)練課程。該課程立足于機械原理、機械設(shè)計、液壓與氣壓傳動、機電傳動與控制技術(shù)及測試技術(shù)等多門課程的理論知識，以工程設(shè)計任務(wù)的方式下達給學(xué)生，要求學(xué)生在設(shè)計過程中主動尋求解決問題的知識和方法，以實際工程設(shè)計方案的形式完成課題，并在實訓(xùn)工作室的成組設(shè)備上實現(xiàn)設(shè)計方案。

2 實訓(xùn)項目的實施策略

實訓(xùn)項目的工程基礎(chǔ) 沈陽工業(yè)大學(xué)與亞德克（中國）有限公司聯(lián)合建立了“卓越工程師”聯(lián)合培養(yǎng)實習(xí)實訓(xùn)基地，實訓(xùn)項目就是基于該實習(xí)實訓(xùn)基地的模塊式柔性自動生產(chǎn)線實訓(xùn)系統(tǒng)展開的?；鞠到y(tǒng)由六個站組成，每站各有一套PLC 控制系統(tǒng)獨立控制，在基本單元模塊實訓(xùn)完成以后，又可以將相鄰的兩站、三站直至六站連在一起，學(xué)習(xí)復(fù)雜系統(tǒng)的控制、編程、裝配和調(diào)試技術(shù)。學(xué)生在實訓(xùn)過程中要綜合運用現(xiàn)代實際生產(chǎn)中較流行的、較先進的各種很實用的技術(shù)知識點，其中包括PLC 控制編程技術(shù)、電氣控制技術(shù)、氣動應(yīng)用技術(shù)、傳感器技術(shù)、機器人應(yīng)用技術(shù)等知識，充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維，采用模塊化的設(shè)計對設(shè)備進行擴展改造。

實訓(xùn)項目的實施途徑 學(xué)生在認(rèn)真閱讀實訓(xùn)指導(dǎo)書的基礎(chǔ)上，掌握實訓(xùn)工作臺的機械結(jié)構(gòu)、氣動單元和電器單元的組成。根據(jù)設(shè)備自擬訓(xùn)練任務(wù)或者由教師下達設(shè)計任務(wù)，學(xué)生為完成設(shè)計任務(wù)需要做以下工作：

1）啟動并觀察裝置的運動過程，繪制出裝置的機構(gòu)運動簡圖、氣動控制原理圖、系統(tǒng)的機械裝配圖；

2）根據(jù)裝置的實際電器接線情況，繪制出電氣控制原理圖及I/O 分配表；

3）列出工作臺上所有電器元件、氣動元件的明細(xì)表，注明型號等信息；

4）讀出PLC 的控制程序，并結(jié)合實際運動過程，熟練掌握電器元件、氣動元件及機械機構(gòu)的工作原理，熟練掌握運動控制程序；

表1

5）根據(jù)訓(xùn)練任務(wù)搭建電氣控制系統(tǒng)，編制裝置的運動過程控制程序。

6）在自動生產(chǎn)線上調(diào)試控制程序，完成設(shè)計任務(wù)要求的設(shè)備運動。

實訓(xùn)項目實施過程的管理

1）每五名學(xué)生組成一個實訓(xùn)小組，實行組長負(fù)責(zé)制，由各小組組長協(xié)助指導(dǎo)教師共同完成實訓(xùn)設(shè)備的使用調(diào)度工作；

2）實訓(xùn)時間為期一周，進程安排如表1 所示。

3 本實訓(xùn)項目的特色

以項目設(shè)計為導(dǎo)向的綜合能力培養(yǎng)理念 課程體系中與課程對應(yīng)的實驗和課程設(shè)計只是對一門課程知識點的驗證及總結(jié)，而本項目是借鑒國外CDIO 培養(yǎng)模式，將機電方向所涵蓋的多門專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識點融于工程項目設(shè)計之中，這樣培養(yǎng)出來的人才才能做到與企業(yè)工作崗位的零距離銜接。

培養(yǎng)學(xué)生基于項目、問題的主動學(xué)習(xí)方法 實訓(xùn)項目成為專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課學(xué)習(xí)的主線。由于實訓(xùn)項目的任務(wù)下達時間是在學(xué)校教學(xué)的第六學(xué)期，學(xué)生將圍繞工程設(shè)計任務(wù)主動地在第六、七學(xué)期開設(shè)的各門課程中搜尋專業(yè)知識，極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，這也正是CDIO 培養(yǎng)模式所提倡的[4]。

工程項目驗收的考核方式 課程考核以工程項目驗收的形式，根據(jù)學(xué)生講解設(shè)計思路、設(shè)備運行演示、現(xiàn)場答辯及設(shè)計項目報告等環(huán)節(jié)，由多名指導(dǎo)教師給出最終成績。評選出考核成績高的小組為全體學(xué)生演示設(shè)計的成果，促進全體學(xué)生共同進步。

注重學(xué)生綜合素質(zhì)提升 實訓(xùn)課中每組學(xué)生都承擔(dān)了工程性極強的設(shè)計任務(wù)，目的是突出培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實踐能力、自學(xué)能力、綜合能力、交流溝通與表達能力、團隊合作精神和對大系統(tǒng)的適應(yīng)與調(diào)控能力，只有友好合作、不怕挫折的團隊才能交上滿意的答卷。

4 結(jié)論

通過完成生產(chǎn)過程控制任務(wù)的設(shè)計及實現(xiàn)，對學(xué)生進行貼近生產(chǎn)現(xiàn)場的工程實訓(xùn)，使學(xué)生很好地掌握了機械設(shè)計、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)設(shè)計的過程和方法，培養(yǎng)了工程設(shè)計能力，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的方向性和主動性，提高了參與研制開發(fā)高技術(shù)附加值產(chǎn)品的能力和從事工程技術(shù)或協(xié)調(diào)管理的技能。在整個教學(xué)過程中，指導(dǎo)教師充當(dāng)知識的引領(lǐng)者、項目進行的督查者、實訓(xùn)生產(chǎn)線的管理者，實現(xiàn)了引導(dǎo)式實踐教學(xué)。筆者希望教改經(jīng)驗對其他工程院校的機械類專業(yè)以及其他工程類專業(yè)的人才培養(yǎng)起到有價值的借鑒作用。

[1]馬德全,王立民.當(dāng)前大學(xué)生存在的主要問題、成因及對策[J].內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報,2008,14(5):117-118.

[2]齊建家,劉桂波,何文廣,等.基于CDIO 模式的機床電氣控制與PLC 課程項目化教學(xué)設(shè)計[J].中國科技信息,2012(10):231-232.

[3]王仲文,段瑞珍.基于CDIO 模式的機電一體化專業(yè)教學(xué)改革初探[J].價值工程,2013(15):238-239.

[4]王偉,王殿君,申愛明,等.基于CDIO 人才培養(yǎng)模式的機械電子工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的改革與探索[J].安徽師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2010,33(2):136-138.