陳海需　朱亞偉

[摘 要]在“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的時代特征下，高校對大學生的創(chuàng)新創(chuàng)意思維的引導也變得尤為重要。項目組結合黃淮學院創(chuàng)新創(chuàng)意課程開設的現(xiàn)狀，以機械電子工程專業(yè)為例，基于CDIO國際工程教育先進理念，提出創(chuàng)新創(chuàng)意課程與專業(yè)實踐平臺相結合的創(chuàng)新創(chuàng)意實踐教學方法，并以搬貨機器人項目的實現(xiàn)過程為例對CDIO模式教學過程進行實踐，為專業(yè)的發(fā)展與學生創(chuàng)新意識的統(tǒng)一提供了新的思路。

[關鍵詞]創(chuàng)新創(chuàng)意；機械電子工程；CDIO；項目教學

[中圖分類號] G473 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）05-0074-02

創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，一個國家興旺發(fā)達不竭的動力。隨著信息時代的到來，“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”[1]成為新常態(tài)經(jīng)濟下的必然選擇，成為我國經(jīng)濟發(fā)展的雙引擎之一。高校基于培養(yǎng)人才、服務社會的職能所在，必然要為我國社會發(fā)展、經(jīng)濟增速提供必要智力支持。在近年來教育部大力推動高等工程教育[2]，積極推動地方高校向應用技術型大學轉型發(fā)展的契機下，黃淮學院一直走在同類高校的前列，成為高校轉型發(fā)展的先行者。[3]黃淮學院是國內(nèi)較早開始創(chuàng)新創(chuàng)意課程的高校之一，課程的開設提升了學生對創(chuàng)新創(chuàng)意的認識和興趣，培養(yǎng)了學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技巧，在初期起到了非常積極的作用，但也逐漸顯現(xiàn)了一些教學問題，使得創(chuàng)新創(chuàng)意教育不能持續(xù)發(fā)揮其作用、更好地促進學生創(chuàng)新能力的發(fā)展。

一、CDIO理念

CDIO工程理念[4]即工程實現(xiàn)所必需的構思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）、運作（Operate）四個過程，是近年來國際工程教育改革的最新成果，主要是以項目產(chǎn)品從設計研發(fā)到產(chǎn)品運行整個過程為載體，讓學生充分參與其中，突出“項目驅動教育”、學生“學中做，做中學”的過程，建立“教師為主導，學生為主體”的新型教學模式。通過實用性和可操作性強的項目在實驗室開展授課，基于構思、設計、實現(xiàn)、運行四部分來實現(xiàn)師生的“教”、“學”互動，課程教學模式如圖1所示。CDIO模式徹底改變了上課中教師主動、學生被動的局面，實現(xiàn)理論知識和實踐能力的有機結合，以及教學過程和生產(chǎn)過程的無縫對接。理念依托項目為載體，全面強化學生的工程基礎知識、個人能力，并培養(yǎng)其人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力。

二、創(chuàng)新創(chuàng)意教學現(xiàn)狀

黃淮學院在向應用技術大學轉型發(fā)展之際，就已經(jīng)籌備自編教材《創(chuàng)新創(chuàng)意基礎教程》[5]，并在學校各個本科專業(yè)開展創(chuàng)新創(chuàng)意課程通識教學，主要通過對創(chuàng)新能力、創(chuàng)新過程、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新技法、創(chuàng)新成果管理與應用五個方面的講述，向學生介紹創(chuàng)新的作用和意義，提升學生對創(chuàng)新創(chuàng)意的認識和興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技巧。這在初期起到了非常積極的作用，但也逐漸產(chǎn)生了一些教學問題。比如創(chuàng)新創(chuàng)意課程注重理論認識，實踐偏少，結課后學生無法將理論與現(xiàn)實相結合，這門課程就失去了對學生創(chuàng)新能力進行培養(yǎng)的意義；由于課程內(nèi)容與各個專業(yè)的相互融合不足，導致學生不能在自己的專業(yè)領域進行持續(xù)創(chuàng)新；再者，機械電子工程學科交叉反復[6]，涉及機械工程、電子工程、計算機工程等領域，學生的創(chuàng)意也千變?nèi)f化，若沒有專業(yè)教師指導，遇到問題后很容易不了了之，阻斷了學生的創(chuàng)新過程。

三、CDIO模式應用

基于“大眾創(chuàng)新、萬眾創(chuàng)業(yè)”的精神，針對目前的創(chuàng)新創(chuàng)意教學現(xiàn)狀，為了加強對學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的持續(xù)培養(yǎng)，各院系重新修訂了培養(yǎng)方案，每學期采用“16+2”模式，即16周教學加2周創(chuàng)新實踐的教學方式。在創(chuàng)新創(chuàng)意課程結束之后，以學生的培養(yǎng)目標為導向，采用CDIO的工程教育模式，在每個學期初啟發(fā)學生構思（如圖2所示）。對于應用性、操作性較強的項目，學生可通過教師指導，認真研究設計方案，分析項目實現(xiàn)的可行性，在最后的創(chuàng)新實踐周內(nèi)完成自己的創(chuàng)新作品，從而強化自身在專業(yè)領域的創(chuàng)新能力與實踐能力。

（一）教學項目的選取與組織

專業(yè)知識、實踐技能和職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)以項目為載體，是CDIO工程教學模式的突出特點，因此項目的相應教學環(huán)節(jié)需要按照項目實施的完整過程來安排，能力和素質目標需要依靠業(yè)界專家和專業(yè)課教師在充分提煉教學內(nèi)容、就業(yè)社會能力需求的基礎之上共同確定，做到理論知識和項目的實踐統(tǒng)一。

（二）CDIO模式教學過程

下面，筆者以PLC控制搬貨機器人的設計、安裝和調試為例，結合表1闡述CDIO模式下的機械電子專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程教學過程。

1.項目構思

機器人是信息時代高速發(fā)展的產(chǎn)物，學生對機器人等自動化產(chǎn)品的研究、設計的興趣比較高，實現(xiàn)功能后的成就感也就越大。在構思過程中，教師要拋磚引玉，讓學生自行思考機器人功能，并提出適合學生難度的功能要求，然后要求學生分組討論構思，考慮項目所需器件及其原理，以及程序設計思路。搬貨機器人能夠模仿人手和臂膀的部分功能動作，按照人為設定的程序實現(xiàn)抓取、搬運工件的功能，能夠減輕企業(yè)的人力資源成本，提高勞動效率。

2.項目設計

在工業(yè)項目設計階段，明確系統(tǒng)的控制要求和工作內(nèi)容后，教師要求學生查找相關資料，確定工作計劃和初步設計方案，以便做好統(tǒng)籌安排。學生需要對相關的軟件、硬件設備有一定的了解，并在教師的幫助下完善設計方案。

3.項目實施

教師要對學生進行指導，討論、評估項目實現(xiàn)的可行性，為學生講解設計的一般方法。學生則需要思考搬貨機器人機械部分設計、硬件電路的安裝，端口分配及參數(shù)設置，軟件的編寫和調試。由組長分配任務，各項工作齊頭并進。

4.項目運作

項目實現(xiàn)后，學生要在教師指導下通電調試，觀察運行效果。學生按照小組進行項目答辯，現(xiàn)場進行項目演示，對比與其他小組設計實現(xiàn)過程的異同，并對自己的設計系統(tǒng)進行優(yōu)化和完善。

四、結論

通過實施基于CDIO工程教育理念，創(chuàng)新創(chuàng)意課程與專業(yè)實踐平臺相結合的創(chuàng)新創(chuàng)意課程教學方法，學生創(chuàng)新創(chuàng)意課程的主觀能動性被極大地調動了，在學習專業(yè)知識的同時，學生的創(chuàng)新創(chuàng)意思維也被專業(yè)創(chuàng)新能力與工程實踐應用能力提高了，為我校應用技術型大學人才的培養(yǎng)提供了有益的借鑒。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 劉良軍.引領“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”新常態(tài)[J].南昌師范學院學報（社會科學），2015（5）：25-29.

[2] 王孫禺，趙自強，雷環(huán).國家創(chuàng)新之路與高等工程教育改革新進程[J].高等工程教育研究，2013（1）：14-20.

[3] 唐福永.大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育研究——以黃淮學院為例[J].河南科技，2013（10）：275-278.

[4] 陶勇仿，商存惠.CDIO大綱對高等工科教育創(chuàng)新的啟示[J].中國高教研究，2006（11）：18.

[5] 譚貞，薛凡.創(chuàng)新創(chuàng)意基礎教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2013.

[6] 王殿君，王偉，張寶生.CDIO人才培養(yǎng)模式在機械電子工程專業(yè)綜合訓練中的應用[J].安徽師范大學學報（自然科學版），2011（3）：241-243.

[責任編輯：劉鳳華]