◆李西兵 陳學(xué)永

(福建農(nóng)林大學(xué))

一、引言

CDIO(Conceive、Design、Implement、Operate)是通過(guò)讓學(xué)生以基于項(xiàng)目為對(duì)象，在實(shí)際操作中進(jìn)行學(xué)習(xí)的一種學(xué)習(xí)理念與方法，CDIO提出了以CDIO為基本環(huán)境、學(xué)習(xí)目標(biāo)、一體化教學(xué)計(jì)劃、工程導(dǎo)論、設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)、工程實(shí)踐場(chǎng)所、綜合性學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、主動(dòng)學(xué)習(xí)、教師教學(xué)能力的提高、學(xué)生考核、專業(yè)評(píng)估等12條標(biāo)準(zhǔn)。CDIO理念創(chuàng)建10多年來(lái)，不僅保留了歐美幾十年的工程教育改革理念，而且系統(tǒng)地提出具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實(shí)施及檢驗(yàn)測(cè)評(píng)的標(biāo)準(zhǔn)。自2005年顧佩華院士首次將CDIO教學(xué)理念引入中國(guó)以來(lái)，教育部成立了CDIO研究與實(shí)踐課題組，全國(guó)高校中有大量教師在進(jìn)行CDIO教學(xué)模式改革的研究。

工程教育必須考慮兩個(gè)中心問(wèn)題，即如何使工科學(xué)生畢業(yè)時(shí)具備比較高的能力水平與比較好的素質(zhì)素養(yǎng)、如何保證學(xué)生學(xué)到這些知識(shí)與能力，因此，教育工作者必須面對(duì)“做什么”與“如何做”的問(wèn)題，CDIO直接從這兩個(gè)問(wèn)題出發(fā)，制定了對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)大綱。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)很多高校探索CDIO教育教學(xué)模式，如中國(guó)石油大學(xué)通過(guò)對(duì)數(shù)理公共基礎(chǔ)課課程采用CDIO工程教育模式后，學(xué)生所具備的能力與學(xué)習(xí)興趣得到了明顯提高，同時(shí)教師的理論水平與能力也得到了明顯提升，從而提高了人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

二、《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程應(yīng)用CDIO的必要性

在人才競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的時(shí)代，當(dāng)今衡量一個(gè)人素質(zhì)的基本標(biāo)準(zhǔn)是看其是否具有扎實(shí)的基礎(chǔ)及其自主學(xué)習(xí)能力，在知識(shí)更新周期只有3～4年的時(shí)代，如果沒(méi)有自主學(xué)習(xí)能力，將會(huì)很快被社會(huì)淘汰。自主學(xué)習(xí)能力包括發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、信息收集與分析的能力、團(tuán)隊(duì)分享與合作的能力。因大學(xué)生的前期教育都處于老師填鴨式的教育，老師講解與學(xué)生練習(xí)都面面俱到，學(xué)生作業(yè)多，沒(méi)有多余時(shí)間分析問(wèn)題與解決問(wèn)題，沒(méi)有多余時(shí)間同學(xué)之間共同合作探討問(wèn)題與分析問(wèn)題，只是純粹的做題機(jī)器，因此目前的大學(xué)生大部分都習(xí)慣于這種填鴨式教學(xué)方式，非常缺乏獨(dú)立學(xué)習(xí)與團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)這種自主學(xué)習(xí)能力，更談不上具有深入學(xué)習(xí)與全面學(xué)習(xí)這種自主學(xué)習(xí)能力了。因此，在大學(xué)時(shí)代要學(xué)習(xí)的內(nèi)容如此豐富，要在這短短四年中是不可能再采用這種填鴨式教學(xué)方式，而要采用一種行之有效的教學(xué)方式，并使學(xué)生完成脫離中學(xué)時(shí)代的填鴨式教學(xué)方式，只有這樣，才能夠培養(yǎng)出既具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)，又具有一定的實(shí)踐能力，同時(shí)還具有深入學(xué)習(xí)與全面學(xué)習(xí)這種自主學(xué)習(xí)能力。CDIO教育教學(xué)模式是從產(chǎn)品的研發(fā)階段到產(chǎn)品的運(yùn)行階段的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)的工程，要求畢業(yè)在工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力等四個(gè)方面達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)，可見(jiàn)CDIO教育教學(xué)模式正好可以滿足這種要求。

三、基于CDIO的《機(jī)械制造工藝學(xué)》教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

1.理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

為達(dá)到機(jī)械制造工藝學(xué)課程的理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)及其相應(yīng)大綱的要求，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械制造工藝學(xué)的基本知識(shí)外，還要求以連桿、主軸、箱體、齒輪、活塞、套筒、叉桿等典型零件為例進(jìn)行理論教學(xué)與課程設(shè)計(jì)，完成一項(xiàng)包括構(gòu)想、設(shè)計(jì)、實(shí)施、改進(jìn)和展示全過(guò)程的團(tuán)隊(duì)能力，以使學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，提升自己的知識(shí)水平與能力，在學(xué)習(xí)中體會(huì)并發(fā)現(xiàn)樂(lè)趣?；贑DIO的機(jī)械制造工藝學(xué)課程理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式如圖1所示。

由于機(jī)械制造工藝學(xué)課程需要大量增加學(xué)生的項(xiàng)目執(zhí)行和運(yùn)作時(shí)間，而以往都是先進(jìn)行理論課教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，然后進(jìn)行三周的課程設(shè)計(jì)，學(xué)生在總課時(shí)不變情況下，為了保證教學(xué)質(zhì)量，需要采取靈活多樣的教學(xué)方法與增加適當(dāng)?shù)淖詫W(xué)來(lái)提高學(xué)習(xí)效率。常采用的教學(xué)方法有：提出一些關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)或具有綜合性知識(shí)的主題讓學(xué)生搜集資料并自學(xué)相關(guān)知識(shí)，課堂上進(jìn)行發(fā)言討論，同學(xué)與老師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)；采用如圖1所示的案例教學(xué)；培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力；課堂上注重師生之間的交流，注重活躍課堂氣氛，促進(jìn)學(xué)生自主思考提出問(wèn)題、解答問(wèn)題與激發(fā)學(xué)生潛能等；在成績(jī)?cè)u(píng)定時(shí)要綜合考慮學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)，不僅僅以考試成績(jī)與出勤率評(píng)判。

2.實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

實(shí)踐教學(xué)是為了對(duì)學(xué)生課堂教學(xué)中理論知識(shí)的鞏固和增強(qiáng)學(xué)生理論知識(shí)學(xué)習(xí)的能力，是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力、同時(shí)獲得創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力，因此實(shí)踐教學(xué)是為理論教學(xué)服務(wù)的，在整個(gè)機(jī)械制造工藝學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用。為達(dá)到機(jī)械制造工藝學(xué)課程的實(shí)踐教學(xué)及其相應(yīng)大綱的要求，要求學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)中要結(jié)合理論知識(shí)，在每個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)中，對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用進(jìn)行具體分析并提出自己的方案設(shè)計(jì)，與實(shí)踐應(yīng)用中的方案進(jìn)行比較性研究并提出自己的見(jiàn)解，以提升自己的知識(shí)水平與能力?；贑DIO的機(jī)械制造工藝學(xué)實(shí)踐教學(xué)模式如圖2所示，實(shí)踐教學(xué)基地為某商用車(chē)有限公司。

四、成效及分析

分別對(duì)同一屆的兩個(gè)教學(xué)批次進(jìn)行成績(jī)統(tǒng)計(jì)，每個(gè)教學(xué)批次隨機(jī)抽取學(xué)生80人，成績(jī)統(tǒng)計(jì)如下圖3所示。其理論教學(xué)中采用CDIO模式教學(xué)的成績(jī)平均分77.56，方差8.13，而采用傳統(tǒng)模式教學(xué)的成績(jī)平均分68.17，方差7.85；實(shí)驗(yàn)教學(xué)中CDIO模式教學(xué)的成績(jī)平均分79.69，方差5.99，而采用傳統(tǒng)模式教學(xué)的成績(jī)平均分74.02，方差5.87；其課程設(shè)計(jì)中采用CDIO模式教學(xué)的成績(jī)平均分79.19，方差6.31，而采用傳統(tǒng)模式教學(xué)的成績(jī)平均分72.31，方差5.91；實(shí)踐教學(xué)中CDIO模式教學(xué)的成績(jī)平均分80.38，方差6.93，而采用傳統(tǒng)模式教學(xué)的成績(jī)平均分76.12，方差5.97?？梢?jiàn)采用的采用CDIO模式教學(xué)不僅讓學(xué)生的理論知識(shí)水平得到大幅提升，而且實(shí)踐能力也得到了很大的提高。

五、結(jié)束語(yǔ)

“CDIO”工程教學(xué)模式與目前的工程教育認(rèn)證要求是一致的，是以產(chǎn)出為導(dǎo)向的。本專業(yè)結(jié)合“CDIO”教育理念對(duì)機(jī)械制造工藝學(xué)進(jìn)行了具體實(shí)踐，取得了比較好的效果，但是整個(gè)實(shí)施過(guò)程中的工作量非常大，可以讓機(jī)械專業(yè)的研究生一年級(jí)學(xué)生參與其中，這樣不僅幫助教師分擔(dān)一定的工作，而且研究生自己也學(xué)到了自主學(xué)習(xí)能力與實(shí)踐動(dòng)手能力等很多知識(shí)，為其以后的科研奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)結(jié)合“CDIO”教育理念進(jìn)行教學(xué)，不僅保留了傳統(tǒng)理論教學(xué)體系的完整性，同時(shí)將“CDIO”教學(xué)模式融入到課程教學(xué)中，達(dá)到了理論與實(shí)踐相結(jié)合，使培養(yǎng)的學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代工程技術(shù)發(fā)展的需要。

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