摘 要：本文通過對機(jī)械專業(yè)人才的培養(yǎng)加以運(yùn)用CDIO工程的教育理念進(jìn)行了分析與探討，從而將機(jī)械類學(xué)生的工程教育素質(zhì)規(guī)劃出了合理有效的教育模式。并且對教育觀念的更新、課堂建設(shè)、教學(xué)機(jī)制建設(shè)以及實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式等相關(guān)方面開展了深度的教學(xué)實(shí)踐和創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：CDIO模式;機(jī)械類;本科專業(yè);改革

基金項(xiàng)目：北部灣大學(xué)教改項(xiàng)目“機(jī)械工程專業(yè)本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)的CDIO課程體系模式構(gòu)建與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號(hào)：19JGYB40）。

CDIO工程教育模式主要是通過設(shè)計(jì)、產(chǎn)品構(gòu)思、實(shí)施和運(yùn)行四個(gè)方面相合成，其原則一般體現(xiàn)在“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”與“做中學(xué)”當(dāng)中。在我國高等教育企業(yè)中，機(jī)械類專業(yè)已經(jīng)成為重要的教育專業(yè)，特別需要將CDIO工程教育模式進(jìn)行引入進(jìn)來。尤其我校在本地為本科院校，所以對人才培養(yǎng)的創(chuàng)新性和應(yīng)用型相當(dāng)重視。在機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)當(dāng)中，通過對CDIO工程教育理念進(jìn)行相應(yīng)的探討，進(jìn)而對機(jī)械類學(xué)生高等工程的素質(zhì)教育工作規(guī)劃出了可行及有效的新模式。

1 構(gòu)建CDIO教育模式的機(jī)械課程教學(xué)體系

針對CDIO教育模式而言，其主要是以產(chǎn)品開發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為基礎(chǔ)，使學(xué)生主動(dòng)、務(wù)實(shí)、與課程有機(jī)地學(xué)習(xí)工程理論和實(shí)踐。CDIO教育模式培訓(xùn)計(jì)劃將工科畢業(yè)生的能力分為四個(gè)層次：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，其要求學(xué)生必須通過綜合培訓(xùn)最終達(dá)到這四個(gè)層次的預(yù)期目標(biāo)。CDIO創(chuàng)新教育模式倡導(dǎo)問題驅(qū)動(dòng)中，最為注重的是實(shí)踐教學(xué)以及培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，提出該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)從具體實(shí)踐出發(fā)，再上升到理論，最后回歸到實(shí)際操作中，因此，教學(xué)目標(biāo)是創(chuàng)造最終產(chǎn)品。

2 轉(zhuǎn)變教育觀念，改革現(xiàn)代工程教育觀

在項(xiàng)目研究中，加強(qiáng)對專業(yè)的創(chuàng)新和教育觀念的轉(zhuǎn)變，不僅僅是該項(xiàng)目的重點(diǎn)，同時(shí)也具備一定的難度。針對教育觀念及教育思想而言，不但要將現(xiàn)階段科技發(fā)展的飛速呈現(xiàn)出來，還要緊緊跟隨著時(shí)代的步伐，將先進(jìn)的教育理念進(jìn)行不斷的創(chuàng)新。另外，隨著時(shí)代的發(fā)展，必須要將素質(zhì)教育的大學(xué)教育理念、可持續(xù)科學(xué)發(fā)展、以人為本和終身教育完全樹立起來[1]。將現(xiàn)代工程專業(yè)人員的能力、素質(zhì)及知識(shí)進(jìn)行協(xié)調(diào)發(fā)展，全面實(shí)施素質(zhì)教育。同時(shí)在進(jìn)行對機(jī)械專業(yè)的教學(xué)創(chuàng)新當(dāng)中，必須要加強(qiáng)推進(jìn)CDIO工程教育理念，徹底把傳統(tǒng)的教育理念進(jìn)行轉(zhuǎn)變，進(jìn)而將現(xiàn)代工程教育的觀念給予改革。

在進(jìn)行修改機(jī)械類相關(guān)的人才培訓(xùn)方案當(dāng)中，其方案要以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為關(guān)鍵，將該設(shè)計(jì)完全呈現(xiàn)到專業(yè)課程教學(xué)的各個(gè)階段中，進(jìn)而使學(xué)生能夠系統(tǒng)地得到整體的相關(guān)訓(xùn)練，包括設(shè)計(jì)、構(gòu)思、實(shí)現(xiàn)及運(yùn)作。依照對機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作的周期的過程，可以有效培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)立的能力、學(xué)習(xí)知識(shí)、通過知識(shí)對問題的解決能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、終身學(xué)習(xí)探究能力和交流能力，但其過程的研究和探討的周期過長，通過對這種模式進(jìn)行較深度的研究，可以使其得到不斷創(chuàng)新。

3 構(gòu)建三級(jí)項(xiàng)目教學(xué)體系

根據(jù)規(guī)模與范圍可以將CDIO工程教育規(guī)劃為以下三級(jí)。一級(jí)主要包含的項(xiàng)目為機(jī)械專業(yè)的主要的相關(guān)核心課程與能力的要求，這樣不僅可以將企業(yè)及社會(huì)環(huán)境中實(shí)際產(chǎn)品的生產(chǎn)過程或者是系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)施和構(gòu)思進(jìn)行模擬，還可以完全將其貫穿到專業(yè)的培養(yǎng)過程中。一般這種教學(xué)體系主要體現(xiàn)在學(xué)生在參加活動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽中以及畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)當(dāng)中。二級(jí)項(xiàng)目主要體現(xiàn)在課程群中，其項(xiàng)目包含能力要求和核心課程，對于每個(gè)課程群而言，其都具備一個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、控制、制造和檢測的全過程。課程群體是將相關(guān)的課程知識(shí)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，屬于綜合性課堂設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)可以有效使學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到關(guān)聯(lián)與有機(jī)的知識(shí)群，并不是一個(gè)孤立的知識(shí)點(diǎn)。三級(jí)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)主要是加強(qiáng)學(xué)生對單門課程的理解和運(yùn)用而建設(shè)的項(xiàng)目，其所體現(xiàn)的環(huán)節(jié)在綜合實(shí)驗(yàn)、主要專業(yè)課程學(xué)習(xí)中建立綜合訓(xùn)練等等。

4 設(shè)立“321改革方案”，開展項(xiàng)目化教學(xué)

要想防止專業(yè)在改革過程中出現(xiàn)“過難、過大、過新”的盲目追求，而與實(shí)際相脫離和出現(xiàn)實(shí)施困難，以此可以通過將實(shí)際的教學(xué)規(guī)律及環(huán)節(jié)相結(jié)合，最為重要的優(yōu)化整頓的主要為：兩個(gè)實(shí)習(xí)關(guān)節(jié)、三大課程群和一個(gè)產(chǎn)學(xué)研究創(chuàng)新活動(dòng)，達(dá)到實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)和創(chuàng)新的目的，以上方案被稱之為“321改革方案”。針對以上方案而言，兩個(gè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)主要指的為生產(chǎn)實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí);三大課程群主要指的為現(xiàn)代制造技術(shù)課程群、機(jī)械基礎(chǔ)課程群、機(jī)電液一體化課程群;最后一個(gè)產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新活動(dòng)所指的就是學(xué)生充分利用實(shí)習(xí)工廠、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室、科研項(xiàng)目所展開不同創(chuàng)新項(xiàng)目的活動(dòng)，以及有機(jī)地和學(xué)生畢業(yè)項(xiàng)目相結(jié)合，使學(xué)生的項(xiàng)目在每個(gè)假期和學(xué)期都能夠得到訓(xùn)練，這樣在有效呈現(xiàn)出CDIO工程教育理念的同時(shí)，還可以通過與較多企業(yè)之間相合作，最終使課程項(xiàng)目化教學(xué)的需求得以滿足[2]。

5 實(shí)施課程建設(shè)

通過在機(jī)械專業(yè)的課程中將CDIO工程教育理念進(jìn)一步推進(jìn)，可以有效改變傳統(tǒng)的教育理念，設(shè)立現(xiàn)代工程教育觀念。以此出現(xiàn)了不同的子課題，比如基于CDIO的“現(xiàn)代制造技術(shù)課程群”教學(xué)改革與研究，基于CDIO的“機(jī)械基礎(chǔ)課程群”教學(xué)改革與研究，基于CDIO的“機(jī)電液一體化課程群”教學(xué)改革與研究等等。因此，在課程建設(shè)與創(chuàng)新當(dāng)中，所突出的知識(shí)應(yīng)用要以培養(yǎng)能力為重要內(nèi)容，將任務(wù)劃為驅(qū)動(dòng)[3]。另外，CDIO工程教育所提倡的主要是“以工程項(xiàng)目為載體”的教學(xué)方式和“做中學(xué)”的教學(xué)理念，所以在本科專業(yè)課程的實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)中，機(jī)械類應(yīng)用型相當(dāng)重要。

對于研究性學(xué)習(xí)方法當(dāng)中，小組教學(xué)是最適合的教學(xué)組織形式。在進(jìn)行實(shí)際教學(xué)時(shí)，可以從試點(diǎn)班級(jí)選擇出6人形成一個(gè)團(tuán)隊(duì)，每個(gè)團(tuán)隊(duì)都有一個(gè)不同的設(shè)計(jì)題目，依照產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案和市場需求分析加以確定，隨后在通過電氣控制系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品制造等不同環(huán)節(jié)對學(xué)生解決問題和分析問題的能力進(jìn)行培養(yǎng)的同時(shí)，還可以對學(xué)生的電氣和機(jī)械方面的設(shè)計(jì)能力展開訓(xùn)練。以上這些實(shí)踐課題的實(shí)施，依照開放型的設(shè)計(jì)形式，可以使學(xué)生能夠?qū)χR(shí)的探究、學(xué)習(xí)和獲取的全部過程給予認(rèn)知，進(jìn)而提升了學(xué)生的運(yùn)用和創(chuàng)新能力，并使CDIO教學(xué)模式得到充分體現(xiàn)。

6 實(shí)踐教學(xué)模式

將實(shí)踐的教學(xué)模式加以創(chuàng)新和改革，可以使CDIO工程教育的需求得到滿足。首先，要將校園內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐基地給予充分的運(yùn)用，這樣不但可以加強(qiáng)設(shè)計(jì)性實(shí)踐項(xiàng)目和專業(yè)課程的綜合性，還可以使課程的實(shí)踐教學(xué)和理論學(xué)習(xí)變得更加緊密。其次，加強(qiáng)政策的制定，盡最大的力量對學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)及吸引，讓學(xué)生通過參加教師的項(xiàng)目、科研課題，在接觸到企業(yè)工程的實(shí)施現(xiàn)場，并使其進(jìn)行對項(xiàng)目與的研發(fā)和訓(xùn)練，使學(xué)生能夠更加實(shí)際的融入到技術(shù)開發(fā)的環(huán)境中去，這樣可以有效培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生對于技術(shù)開發(fā)的能力[4]。最后，完善規(guī)劃創(chuàng)新體系，促使各級(jí)學(xué)生都能夠參與到全國、全省、市舉辦的科技創(chuàng)新比賽及活動(dòng)當(dāng)中。以此同時(shí)，還必須將CDIO工程教育理念完全融入到課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)以及金工實(shí)習(xí)等不同的教學(xué)環(huán)節(jié)當(dāng)中。

7 結(jié)論

綜文所述，CDIO教育體系主要是將提高學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力與綜合創(chuàng)新能力作為目標(biāo)，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力劃為重點(diǎn)。這個(gè)機(jī)械系列課程教學(xué)是一種新的嘗試，其主要是新型工程機(jī)械人才培養(yǎng)探索，它可以改變傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建一套科學(xué)合理、能充分滿足學(xué)生素質(zhì)以及整體培養(yǎng)效益的教材體系，加以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，提高機(jī)械類人才的整體素質(zhì)[5]。

參考文獻(xiàn)

[1]張希君，葉敏，季國民.應(yīng)用CDIO模式的金融工程專業(yè)學(xué)生能力評價(jià)研究——基于AHP的灰色關(guān)聯(lián)分析法[J].成都師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，36（3）：42-47.

[2]吳娜，劉超，張士強(qiáng).“新工科”背景下基于CDIO的地方本科院校汽車類專業(yè)“引領(lǐng)層進(jìn)式”實(shí)踐教學(xué)模式的研究[J].教育教學(xué)論壇，2020，（16）：154-155.

[3]田欣.應(yīng)用型本科實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)研究——以能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)為例[J].教育，2019，（36）：52.

[4]施達(dá)雅.基于CDIO的應(yīng)用型高校信息專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究[J].軟件導(dǎo)刊，2019，18（11）：199-202.

[5]陳波，張建中.基于CDIO模式的機(jī)械類應(yīng)用型本科專業(yè)教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].中國科技信息，2012，（15）：167，170.

作者簡介

張挺（1977-），男，瑤族，廣西南寧人，高級(jí)講師，主要從事機(jī)械工程專業(yè)的教學(xué)與科研工作。