王國富 覃維獻(xiàn)

【摘要】針對CDIO工程教育模式的研究多集中在理念上、模式化的現(xiàn)狀，文章以汽車診斷與檢測技術(shù)課程為例，基于CDIO理念，以“故障現(xiàn)象導(dǎo)入，虛實(shí)結(jié)合工學(xué)交替，診斷為主檢測為輔”為指導(dǎo)思想，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系，并對教學(xué)組織與實(shí)施進(jìn)行深入介紹。

【關(guān)鍵詞】CDIO;汽車診斷與檢測技術(shù);項(xiàng)目教學(xué);教學(xué)實(shí)踐體系

我國高等工科教育的迫切任務(wù)是盡快培養(yǎng)與國際接軌的中國工程師，然而我國工科的教育實(shí)踐中還存在不少問題，如重理論輕實(shí)踐、強(qiáng)調(diào)個(gè)人學(xué)術(shù)能力而忽視團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、重視知識學(xué)習(xí)而輕視開拓創(chuàng)新培養(yǎng)等問題。作為國際工程教育改革最新成果的CDIO工程教育模式，自2005年引入汕頭大學(xué)，并得到包括清華大學(xué)在內(nèi)的各類型高等院校深入研究和實(shí)踐，十二年的實(shí)踐證明，CDIO工程教育模式已成為解決當(dāng)下培養(yǎng)工程師或應(yīng)用型人才的一種成功范式。本文正是在CDIO理念下以汽車診斷與檢測技術(shù)課程為例，構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合工學(xué)交替的實(shí)踐教學(xué)體系，推進(jìn)工程教育，培養(yǎng)應(yīng)用型工程師。

一、課程分析

（一）課程特點(diǎn)分析

汽車診斷與檢測技術(shù)是一門理論與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合得非常緊密的專業(yè)課程，它是學(xué)生學(xué)習(xí)了汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚?、發(fā)動(dòng)機(jī)原理、汽車電器與電子控制系統(tǒng)等專業(yè)課程后的綜合應(yīng)用主干課，旨在使學(xué)生掌握汽車基本性能和技術(shù)狀況的檢測與診斷的基本理論和基本方法。該課程具有如下顯著的特點(diǎn)：

1.理論與實(shí)踐并重，突出理論與實(shí)踐的融合，應(yīng)推行項(xiàng)目教學(xué)。

2.該課程服務(wù)于學(xué)生畢業(yè)后的機(jī)電維修崗位，故該課程應(yīng)注重工程應(yīng)用，突出對汽車常見故障的綜合診斷與排查。

3.該課程是一門綜合主干課，是前面三年所學(xué)的綜合運(yùn)用，既要懂結(jié)構(gòu)原理，又能識圖，關(guān)鍵要建立較強(qiáng)的邏輯判斷能力，學(xué)生掌握難度大。

4.實(shí)踐教學(xué)難度大，主要體現(xiàn)在軟硬件條件要求高，如數(shù)據(jù)流檢測一個(gè)小組需要實(shí)車一輛或發(fā)動(dòng)機(jī)臺架一臺，解碼儀一個(gè)，并配相關(guān)檢測儀器、工具，配實(shí)踐型教學(xué)教師一人，同時(shí)要注意實(shí)驗(yàn)安全。

（二）課程實(shí)踐教學(xué)體系存在的問題

依據(jù)上述課程特點(diǎn)，筆者通過大量走訪調(diào)研相關(guān)的應(yīng)用型本科院校發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)學(xué)校仍采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以課程教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)為輔，教師主導(dǎo)講授，學(xué)生被動(dòng)聽授。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)安排如圖1所示，每個(gè)實(shí)驗(yàn)僅是針對某個(gè)已經(jīng)明確的部件或子系統(tǒng)進(jìn)行檢測作業(yè)，即解決如何檢測而已，至于為何要檢測，檢測結(jié)果如何分析，如何排查故障，實(shí)驗(yàn)中并未包括，因此，如此構(gòu)成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系存在的缺點(diǎn)很明顯。

1.缺少系統(tǒng)性，缺少工程應(yīng)用性，也談不上診斷。

2.學(xué)生沒有發(fā)揮主觀能動(dòng)性，只是被動(dòng)地練習(xí)檢測方法手段，甚至只是聽教師講解與演示，沒有動(dòng)手機(jī)會。

3.實(shí)踐教學(xué)多采取一班40人分兩組錯(cuò)時(shí)實(shí)操的方式進(jìn)行實(shí)踐組織安排，如果條件較好可一組拆分為兩組，即使這樣一組人數(shù)仍過多，學(xué)生動(dòng)手機(jī)會少，從而導(dǎo)致實(shí)踐課變成了換一個(gè)地方聽課而已，工程實(shí)踐效果不佳。

二、CDIO理念在實(shí)踐教學(xué)中的運(yùn)用探討

CDIO由構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）、運(yùn)作（Operate）構(gòu)成，是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”的集中概括與抽象表達(dá)。CDIO明確要求通過具體的載體將專業(yè)能力、方法能力與社會能力的培養(yǎng)融合在整個(gè)工程實(shí)踐中，強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新，突出項(xiàng)目全程培養(yǎng)。依據(jù)前面對課程特點(diǎn)、缺點(diǎn)的分析，結(jié)合汽車檢測與診斷技術(shù)是一門與崗位結(jié)合非常強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)主干課程，是汽車服務(wù)工程師的入職基礎(chǔ)課程，工程項(xiàng)目特征非常明顯，因此基于CDIO的構(gòu)建思想，我們凝練出以下幾點(diǎn)。

第一，故障現(xiàn)象為載體。摒棄圖1左側(cè)以章節(jié)序化的方式進(jìn)行的單一項(xiàng)目操作訓(xùn)練，將這種沒有診斷只有檢測的訓(xùn)練升格為以故障現(xiàn)象為載體，將核心能力融入整個(gè)工程實(shí)踐環(huán)節(jié)中，從而構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體，并將CDIO的運(yùn)用由抽象轉(zhuǎn)化為具體。

第二，虛實(shí)結(jié)合，漸進(jìn)式項(xiàng)目導(dǎo)入。2至4人為一組進(jìn)行實(shí)車實(shí)訓(xùn)對于汽車檢測與診斷技術(shù)課程來說是不可能的事情，因此我們購置了一套支持50人同時(shí)獨(dú)立訓(xùn)練的虛擬故障診斷軟件。

第三，以診斷為主，檢測為輔。無論是入門訓(xùn)練的虛擬故障還是提升實(shí)操的真實(shí)故障，都應(yīng)以故障現(xiàn)象為載體，進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)，以診斷為主，再分步進(jìn)行檢測，重在診斷，強(qiáng)化學(xué)生的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力。檢測只是手段，服務(wù)于診斷。

因此，基于CDIO理念，應(yīng)以“故障現(xiàn)象導(dǎo)入，虛實(shí)工學(xué)交替，診斷為主檢測為輔”為指導(dǎo)思想構(gòu)建汽車診斷與檢測技術(shù)課程的教學(xué)實(shí)踐體系，如圖1所示。圖1所構(gòu)建的實(shí)踐教學(xué)體系充分體現(xiàn)了CDIO教育理念，是筆者多年依據(jù)校情、生情改革實(shí)踐的結(jié)果。筆者所建構(gòu)的課程方案分為兩個(gè)階段，其中每個(gè)階段采用層層遞進(jìn)的方式進(jìn)行綜合項(xiàng)目訓(xùn)練。第一階段利用電腦虛擬技術(shù)進(jìn)行入門級練習(xí)，重在訓(xùn)練學(xué)生的診斷思維能力、對維修手冊與電路圖的識讀及熟悉操作流程;第二階段為提升訓(xùn)練，提供真實(shí)的企業(yè)環(huán)境與故障車輛，以3-4人構(gòu)建小組，重在訓(xùn)練學(xué)生的診斷能力、團(tuán)隊(duì)能力與操作技能，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。如此雙重遞進(jìn)式課程設(shè)計(jì)構(gòu)建成重能力、強(qiáng)實(shí)踐的虛實(shí)結(jié)合、工學(xué)交替的課程學(xué)習(xí)體系，完成對學(xué)生方法能力、專業(yè)能力及社會能力的全方位培養(yǎng)。

三、實(shí)踐教學(xué)體系組織與實(shí)施

基于CDIO工程教育理念的汽車診斷與檢測技術(shù)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)模式的改革應(yīng)有與之相適應(yīng)的教學(xué)方法與手段來實(shí)施，這就要求教師按照CDIO工程教育模式的基本要求來組織教學(xué)內(nèi)容和選擇教學(xué)方法。如汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚?、發(fā)動(dòng)機(jī)原理、自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)與原理等先修課程側(cè)重于理論，而本課程對學(xué)生而言是一門全新課程，強(qiáng)調(diào)對前面所學(xué)的綜合應(yīng)用，因此在第一階段采用“四步教學(xué)法+個(gè)人獨(dú)立完成為主”與“團(tuán)隊(duì)合作為輔+完全獨(dú)立”的方式進(jìn)行，第二階段采用“四步教學(xué)法+團(tuán)隊(duì)獨(dú)立完成”的方式進(jìn)行，并采用隨堂提問、隨堂考核、限時(shí)考核和形成性考核等方式進(jìn)行考核。具體教學(xué)組織與安排見表1所示。

四、結(jié)語

本文基于CDIO理念，以故障現(xiàn)象為載體，并針對課程特點(diǎn)與存在的問題構(gòu)建了實(shí)踐教學(xué)體系，同時(shí)在教學(xué)過程中融合相應(yīng)的教學(xué)方法及考核方式，保證其可實(shí)施性。教學(xué)實(shí)踐表明，CDIO工程教育模式是培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力，提升學(xué)生工程能力的一條有效途徑。

【參考文獻(xiàn)】

[1]胡占軍，張欣，董建榮，等.基于CDIO模式的項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施方案[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2009（24）：55-58.