劉毅龍

（江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，330006，江西南昌）

1 CDIO 工程教育理念概述

2000年，由美國(guó)麻省理工學(xué)院牽頭，聯(lián)合四所頂尖工科院校組成研究所，歷時(shí)4 年研究和探索，創(chuàng)立CDIO 工程教育理念。具體來說，CDIO 是構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作四個(gè)流程的合成，以工業(yè)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到產(chǎn)出為全周期載體，引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)工業(yè)產(chǎn)品制造場(chǎng)景下，通過主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間聯(lián)系的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，培養(yǎng)工科類專業(yè)學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識(shí)解讀能力、自主協(xié)作能力、工程系統(tǒng)能力，是一套完整且適用于工科專業(yè)課程教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。在具體的教學(xué)實(shí)踐中，它強(qiáng)調(diào)以CDIO 為基本環(huán)境，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)計(jì)劃、實(shí)踐場(chǎng)所、工程導(dǎo)論，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行綜合性學(xué)習(xí)，并在工程場(chǎng)景和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)下對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)估。應(yīng)當(dāng)說，CDIO 理念為工科專業(yè)開展教學(xué)改革和實(shí)踐提供了可供參考的明晰標(biāo)準(zhǔn)，與“1+X”考證教改相互融合開展教改探索，具有很強(qiáng)的可行性和現(xiàn)實(shí)意義。

2 考證教改方案框架設(shè)計(jì)

圖1 所示為基于CDIO 理念的高職工業(yè)機(jī)器人專業(yè)“1+X”技能考證教改方案實(shí)施框架。以CDIO 理念中的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作為依據(jù)，結(jié)合工業(yè)機(jī)器人專業(yè)“1+X”技能考證的實(shí)際情況，從四個(gè)方面設(shè)計(jì)具體的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、方案、體系，在教學(xué)中體現(xiàn)出工業(yè)機(jī)器人專業(yè)與我國(guó)制造業(yè)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等行業(yè)的工程應(yīng)用實(shí)情，開展“1+X”工程教育教學(xué)活動(dòng)。

圖1 教改方案實(shí)施框架圖

3 ABB 型工業(yè)機(jī)器人“1+X”應(yīng)用編程考證CDIO教改實(shí)施

3.1 構(gòu)思

ABB 型工業(yè)機(jī)器人是國(guó)內(nèi)很多高職院校工業(yè)機(jī)器人專業(yè)實(shí)訓(xùn)授課的主流設(shè)備，也是本院“1+X”技能等級(jí)考試的選用設(shè)備之一?；贑DIO 工程教育理念設(shè)計(jì)和組織考證教改過程，先要確定“構(gòu)思環(huán)節(jié)”的教學(xué)要素。具體來說，包括創(chuàng)設(shè)考證場(chǎng)景、選用硬件設(shè)備、進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、實(shí)施模擬考證、現(xiàn)場(chǎng)總結(jié)反饋五個(gè)部分。以創(chuàng)設(shè)考證場(chǎng)景為例，首先，要確保每個(gè)考證工位面積不少于6 m2；其次，每個(gè)工位應(yīng)提前打掃好衛(wèi)生，保證干凈整潔、空氣清新，有防火安全用具，貼好工位號(hào)；最后，檢查各考核平臺(tái)的供電、氣泵氣壓是否調(diào)整好，并為學(xué)生講授CDIO 考證教學(xué)實(shí)施的基本流程，幫助學(xué)生建立起考證學(xué)習(xí)的基本認(rèn)知。

3.2 設(shè)計(jì)

各小組學(xué)生認(rèn)知到CDIO 考證教學(xué)的基本流程和理論知識(shí)后，在教師的指導(dǎo)下，嘗試通過小組探討的方式，自主設(shè)計(jì)“應(yīng)用ABB 工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行物料傳送分揀”考核項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方案。大家各抒己見，結(jié)合自己的專業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)方案主題設(shè)計(jì)。有的小組學(xué)生結(jié)合自己在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的工作經(jīng)驗(yàn)，提議“將該項(xiàng)目的考證學(xué)習(xí)過程與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸分揀、果蔬運(yùn)輸分揀、小麥種子運(yùn)輸分揀作業(yè)結(jié)合起來，創(chuàng)設(shè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人作業(yè)考證真實(shí)場(chǎng)景，以提升學(xué)習(xí)的應(yīng)用性和實(shí)用性”。教師積極地收集所有小組的設(shè)計(jì)方案，提供完善優(yōu)化的建議，再進(jìn)行統(tǒng)一匯總，通過教學(xué)團(tuán)隊(duì)和學(xué)生代表的最后評(píng)估，認(rèn)為“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)ABB 工業(yè)機(jī)器人考核項(xiàng)目”的設(shè)計(jì)思路為最優(yōu)，因此，對(duì)該思路進(jìn)行了文字材料整合，編寫出具體的考證教學(xué)設(shè)計(jì)方案計(jì)劃書。在上述教學(xué)過程中，學(xué)生參與到教學(xué)方案的設(shè)計(jì)和討論中，積極性得到了充分的激發(fā)，從中獲得成就感，產(chǎn)生了良好的教學(xué)效果。

3.3 實(shí)現(xiàn)

在考核平臺(tái)上進(jìn)行“實(shí)施環(huán)節(jié)”教學(xué)過程。整個(gè)考核的內(nèi)容包括：提供農(nóng)產(chǎn)品物料—輸送農(nóng)產(chǎn)品物料—機(jī)器人抓取裝配農(nóng)產(chǎn)品物料—視覺模塊識(shí)別農(nóng)產(chǎn)品物料合格率—RFID 檢測(cè)模塊對(duì)農(nóng)產(chǎn)品物料進(jìn)行計(jì)數(shù)。將農(nóng)產(chǎn)品物料運(yùn)輸分揀與工業(yè)機(jī)器人“1+X”考證教學(xué)結(jié)合起來，充分凸顯了CDIO 工程教育理念，讓高職生能夠在更為接近真實(shí)應(yīng)用型項(xiàng)目的場(chǎng)景下進(jìn)行考證實(shí)操訓(xùn)練，有利于學(xué)生提升專業(yè)綜合素養(yǎng)。具體教學(xué)過程中，教師引導(dǎo)各小組學(xué)生進(jìn)行細(xì)致實(shí)操，嚴(yán)格按照工業(yè)機(jī)器人專業(yè)ABB 機(jī)器人項(xiàng)目“1+X”考證的要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分，記錄各小組學(xué)生的實(shí)操數(shù)據(jù)，獲取一手的教學(xué)數(shù)據(jù)資源。其間，教師時(shí)不時(shí)深入各小組工作區(qū)，對(duì)學(xué)生的安全作業(yè)、細(xì)致作業(yè)、考證標(biāo)準(zhǔn)完成情況等進(jìn)行指導(dǎo)，確保整個(gè)考證實(shí)操學(xué)習(xí)過程嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

3.4 運(yùn)作

當(dāng)各小組都完成項(xiàng)目實(shí)操后，教師針對(duì)各小組的考證學(xué)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)評(píng)，并引導(dǎo)各小組學(xué)生進(jìn)行互評(píng)，通過相互借鑒，互相學(xué)習(xí)，各小組學(xué)生取長(zhǎng)補(bǔ)短，增進(jìn)了對(duì)工業(yè)機(jī)器人考證實(shí)操練習(xí)的認(rèn)知。教師進(jìn)一步對(duì)學(xué)生進(jìn)行ABB 型工業(yè)機(jī)器人考證實(shí)操理論和實(shí)訓(xùn)知識(shí)方面的補(bǔ)充，幫助學(xué)生建立起考證學(xué)習(xí)的邏輯知識(shí)鏈。學(xué)生也可在現(xiàn)場(chǎng)反饋?zhàn)约旱膶W(xué)習(xí)心得，提出一些CDIO 教學(xué)改革的建議和意見，并通過與教師進(jìn)行交流溝通，歸納學(xué)習(xí)心得。完成運(yùn)作階段的學(xué)習(xí)后，整個(gè)CDIO 教學(xué)流程全部完成，教學(xué)過程實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)。

4 結(jié)語

將CDIO 理念與“1+X”技能等級(jí)考證融合在一起，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的教學(xué)實(shí)施流程，對(duì)工業(yè)機(jī)器人專業(yè)農(nóng)民工擴(kuò)招大學(xué)生的考證實(shí)操技能進(jìn)行培養(yǎng)，通過工程教育化的項(xiàng)目實(shí)操情境引入、實(shí)踐、考評(píng)等環(huán)節(jié)，高職工業(yè)機(jī)器人專業(yè)農(nóng)民工擴(kuò)招大學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識(shí)、自主協(xié)作能力、工程系統(tǒng)能力也必將得到全面的提升，這樣就能產(chǎn)生積極的教改效益。