黃錦志

近年來，隨著國際職業(yè)教育的深入研究，CDIO工程教育模式以全面化、系統(tǒng)化、科學化以及可操作性強等優(yōu)勢脫穎而出，并在2010年榮獲了“工程界的諾貝爾獎”——戈登獎，從而成為當代職業(yè)教育的先鋒式教學模式。

信息時代的迅速發(fā)展使我國的經(jīng)濟結構不斷發(fā)生變化，各行業(yè)領域對人才的實踐創(chuàng)新能力要求越來越高。CDIO強調能力為先的理論結合實踐的綜合培養(yǎng)。在創(chuàng)造適合學生能力增長的機會中，通過完成實際項目的全過程，以提高學生理論結合實踐、溝通融于協(xié)作的全方面綜合能力水平，促進學生《金屬工藝學》學習效率的有效提高。

一、CDIO工程教育模式的概念與特點

CDIO工程教育模式是CDIO國際合作組織經(jīng)過四年的不斷探索得出的研究成果，截至2018年3月，我國已有130多所學校加入了CDIO工程教育聯(lián)盟，旨在將課程體系的理論教學與實踐教學進行無縫對接，是實施路徑與實施方法的優(yōu)化與整合。

（一）概念

CDIO是“Conceive-構思、Design-設計、Implement-實施、Operate-運作”的綜合表示。CDIO工程教育模式的核心內容為：一個愿景、一個大綱與經(jīng)過檢驗測評的十二條標準。一個愿景，即一種通過工程項目產(chǎn)品的系統(tǒng)化構思+設計+實施+運作過程作為背景環(huán)境的工程教育。一個大綱是將CDIO的全過程細化為三級七十條四百多款，使其更具明確的方向與系統(tǒng)，對CDIO工程教育模式起著提綱挈領的作用。十二條標準內容為：基礎環(huán)境、教學目標、一體化計劃、工程導論、設計、實踐場地、綜合經(jīng)驗、積極學習、提升教師自身的能力、教學能力的提高、考核學生、專業(yè)化的評估。

（二）特點

CDIO工程教育模式具有綜合性、具體性、操作性、系統(tǒng)性、科學性、創(chuàng)新性、個性化、一體化等特點。我國教育家陶行知先生說：“在勞力上勞心，是一切發(fā)明之母。事事在勞力上勞心，變可得事物之真理?！盋DIO工程教育模式實現(xiàn)了對“做中學”的集中概括，成為項目工程從研發(fā)至運行的生命周期實施與應用載體。

二、CDIO工程教育模式在《金屬工藝學》課程中的可行性

CDIO工程教育模式可以有效促進《金屬工藝學》的教與學，培養(yǎng)了學生的知識基礎與技能水平、個人與團體的協(xié)作能力、工程項目的專業(yè)能力，更加符合社會的發(fā)展與企業(yè)對人才的實際工作需要。

（一）夯實基礎知識

《金屬工藝學》課程的教學內容共分為四大部分：金屬學基礎知識、工程材料與熱處理、金屬熱加工、金屬冷加工。具有邏輯性強的特點，且涉及的知識點眾多，連續(xù)性高。CDIO工程教育模式是采取邊做邊學的方法，在實踐中基礎知識會不斷地被循環(huán)使用，指導學生的行為，基礎知識滲透到每個教學環(huán)節(jié)中，學生記憶會更加牢固，學習質量與實踐能力得到逐步提升。

（二）提高個人能力

CDIO工程教育模式的思想理念是“以學生為主體、以教師為主導”，即學生是積極主動的參與者，教師是活動的組織者、設計者與協(xié)助者。整個《金屬工藝學》學習過程體現(xiàn)出的是教師的“以導輔教”與學生的“以做促學”，突出的是學生的主體地位，有助于學生在積極探索知識、主動發(fā)現(xiàn)問題、認真分析問題、有效解決問題中，提高個人知識、技能、職業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新等綜合能力水平。

（三）促進團隊協(xié)作

小組學習是開展CDIO工程教育的組織方式，學生通過在小組內與組員之間研討、交流，互幫互助、互勉互動，為共同完成小組任務相互協(xié)同合作，學生的團結有效促了進團隊的和諧協(xié)作。

（四）增強職業(yè)技能

單純的理論教學不能實現(xiàn)學生對職業(yè)技能的理解與掌握，CDIO工程教育模式以實際工程項目為實踐訓練目標，學生在實際項目或者是精心設計的模擬案例中，強化實驗與實訓過程，體驗到工程項目的具體完成過程，職業(yè)技能得到增強。

三、CDIO工程教育模式在《金屬工藝學》課程中的實施途徑

中職學生知識基礎較弱，知識儲備量有限，教師應以激發(fā)學生的興趣為切入點，幫助學生在趣味學習情境中提高學習積極性與主動性，鼓勵學生加強理論學習與金工實習。課程設計應由淺入深、由易到難，有助于學生在循序漸進中培養(yǎng)整體的職業(yè)知識與能力水平。以《金屬工藝學》之《鋼的熱處理—退火與正火》的課程學習為例進行說明。

（一）科學構思，創(chuàng)設趣味教學情境

藝術家洛克威爾說：“真知灼見，首先來自多思善疑?！币虼?，教師應將CDIO工程教育模式應用在《金屬工藝學》的教學進行科學構思，建構促進學生思維與行動的CDIO工程教育體系。創(chuàng)設適合學生發(fā)展的趣味教學情境，從而有效激發(fā)學生主動學習的積極性，促進學生以飽滿的學習熱情投入到學習中。例如，《鋼的熱處理—退火與正火》課程的學習，首先采用多媒體課件，以視頻播放形式引入知識回顧：什么是鋼的熱處理？鋼的熱處理怎么分類？幫助學生溫故知新。學生在鞏固已有知識的同時，對于新知識的學習會自然而然地接受而水到渠成。多媒體的教學形式直觀形象，易于理解，且圖文聲光電效果豐富多彩，使學習充滿樂趣，學生的主觀能動性被有效激發(fā)。

（二）精準設計，以教學目標為航標

明確教學目標是有效開展教學活動的首要條件。CDIO工程教育模式的設計階段應基于《金屬工藝學》教學內容知識點多、連貫性強的特點，教師根據(jù)教學目標與學生的最近發(fā)展區(qū)理論（學生當前的水平與未來可能發(fā)展的水平之間的差異），對教學方案進行適合于學生發(fā)展的精準化設計，突出教學重點，有利于學生掌握金屬材料的性能、應用等相關知識點，從而可以充分提高學習效率。例如，《鋼的熱處理—退火與正火》的教學目標為：掌握正火與退火的工藝特點以及應用范圍，金屬材料的內在能量，零件的加工工藝性能與材料使用性能，零件的使用壽命延長方法。教學重點是退火的分類、退火與正火的應用及選擇方法。應以教學重點為架構，在整個學習過程進行講解、體驗與滲透。

（三）組織實施，以學生參與為主體

以培養(yǎng)學生的能力為本位，是CDIO工程教育模式所倡導的教學理念。教師在組織項目工程的過程中，應遵循“根據(jù)學情、分層分組、因材施教、工學結合”的教學原則，學生的學情包括學習成績、學習態(tài)度、已知知識、實際能力等，然后采取同組異質的方式將學生進行分層分組，小組內再對教師布置的項目工程任務進行分析和分解，確定項目完成的方法，使得每個小組的后進生都可以在優(yōu)秀生的幫助下，專業(yè)能力水平得到不同程度的提升。例如：《鋼的熱處理—退火與正火》應根據(jù)學生學情，將教學內容退火的定義與目的、分類與應用，正火的定義、目的和應用，選擇正火與退火的方法，把學生按照同組異質原則分為五個小組。學生將教師錄制好的微課知識點課件，進行不斷反復、循環(huán)式觀看，感悟工程項目生產(chǎn)的全過程。然后，教師帶領學生進入工廠進行實地觀摩，并參與到項目工程產(chǎn)品的每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，如齒輪加工工藝路線的流程：①毛坯的鍛造；②正火（退火）；③機加工；④熱處理（調質、滲碳淬火、高頻淬火等）；⑤精加工等。每個小組指定一名工人師傅指導實踐，學生在親自參與工程項目實操中，真實的體驗使知識與技能同時得到提升。

（四）高效運作，以職業(yè)技能為導向

《金屬工藝學》以職業(yè)技能為導向的高效運作，即是指通過對CDIO工程教育模式下《金屬工藝學》教學的評價，針對該模式面向工程的特點，對教學過程的構思、設計、實施階段進行評價，完成評價過程，從而實現(xiàn)C（構思）-D（設計）-I（實施）-O（運作）的周期性良好運行。

在《金屬工藝學》的CDIO工程教育模式中，采用的是階段性評價與總體性評價相結合的方式，首先是在一個項目工程完成到一個階段后的階段性評價，旨在發(fā)現(xiàn)項目階段完成過程中的問題，并及時進行微調整，為下一個階段的順利進行做好鋪墊；然后是在期末進行的總結性評價，目的是促進師生在總結經(jīng)驗中反思不足之處，構建出新的、切實可行、更加適合于發(fā)展的知識體系。例如：《鋼的熱處理—退火與正火》的評價采取教師評價、生生評價、自我評價相結合的方式。通過多元化評價，可以幫助學生對學習過程中的知識點先知其然而后知其所以然，在理解中明白退火的四種分類：擴散、完全、球化與去應力退火，退火與正火的選擇方案應從三個方面考慮：切削加工性能、使用性能、經(jīng)濟。學生在專業(yè)知識與技能得到鞏固與加強的同時，形成了良好的學習習慣。

綜上所述，CDIO工程教育模式在《金屬工藝學》中的應用，核心點在于“融且?！?，既實現(xiàn)了理論融于實踐（學融于做），又使職業(yè)技能更加專業(yè)，可以使中職教育在借鑒國際教育的新路徑、新方法、新經(jīng)驗、新成果的同時實現(xiàn)創(chuàng)新。因此，我國的CDIO工程教育模式在職業(yè)教育中的實施應針對我國的中職教育學情，對中職專業(yè)建設的培養(yǎng)方案進行科學合理的制定，對課程體系的教學內容與方法進行深入分析，對工程教育的實踐基地與指導方法加以研究，采用因材施教的方法。學生在做中學，借鑒中創(chuàng)新，才能取得實質性的突破，為我國的經(jīng)濟社會發(fā)展培養(yǎng)更加符合新要求的工程技術人才，為提供人才支撐與智力支持起到一定的促進作用。

責任編輯 陳春陽