基于CDIO的應(yīng)用型本科畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革的研究與實踐

諶 鴻，曹 慶，廖高華

（南昌工程學(xué)院，江西 南昌 330099）

基于CDIO的應(yīng)用型本科畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革的研究與實踐

諶 鴻，曹 慶，廖高華

（南昌工程學(xué)院，江西 南昌 330099）

分析當(dāng)前高校畢業(yè)設(shè)計中普通存在的問題，將CDIO工程教育理念引入應(yīng)用型本科畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié).結(jié)合機械類專業(yè)的特色，利用經(jīng)常與相關(guān)企業(yè)開展項目合作的有利條件，以項目為導(dǎo)向進行CDIO 能力培養(yǎng)實踐，采用設(shè)計和工程實際相結(jié)合，綜合所學(xué)的知識與實際開發(fā)過程融為一體，加強學(xué)生主動性、創(chuàng)新性，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的工程設(shè)計能力.

CDIO；畢業(yè)設(shè)計；創(chuàng)新能力

我國對工程技術(shù)人才的培養(yǎng)，既不具備美國工業(yè)界對進入企業(yè)的畢業(yè)生進行必要的工程師培訓(xùn)的系統(tǒng)，又沒有德國工科大學(xué)生所具有的參與工程實踐的足夠訓(xùn)練，致使我國高等工程本科教育培養(yǎng)的畢業(yè)生解決工程實際問題的能力不強，缺乏對現(xiàn)代工程協(xié)調(diào)、控制的能力.究其原因，多數(shù)專家認(rèn)為我國高等工程本科教育目前最薄弱的環(huán)節(jié)是工程實踐沒有得到很好的落實，培養(yǎng)出來的學(xué)生實踐動手能力差，創(chuàng)新能力不強，工程教育與產(chǎn)業(yè)和企業(yè)的發(fā)展脫節(jié)等[1].國內(nèi)部分應(yīng)用型本科學(xué)校，如西安建筑科技大學(xué)將科研項目與畢業(yè)設(shè)計相結(jié)合鍛煉學(xué)生的綜合實踐能力和創(chuàng)新能力，湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計結(jié)合工程實訓(xùn)，切實使學(xué)生受到工程師的初步訓(xùn)練.CDIO（構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作）工程教育模式是近年來國際工程教育改革的重要成果，CDIO以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工科課程[2].在實踐改革中，CDIO教學(xué)模式得到很多高校的青睞，本文將CDIO工程教育理念應(yīng)用在畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革中，提高學(xué)生的工程素質(zhì)、創(chuàng)新意識和實踐能力.

1 CDIO模式教育理念的特性

CDIO工程教育理念對現(xiàn)代工程教育所要達到的目標(biāo)提出了系統(tǒng)和全面的要求，對理念的實施做出了全面的指引.學(xué)生在CDIO的全過程中不斷地在一名現(xiàn)代工程師應(yīng)具備的能力與素質(zhì)方面得到全面的訓(xùn)練和提高，其核心內(nèi)容包括三個目標(biāo)、一個愿景、CDIO教學(xué)大綱以及標(biāo)準(zhǔn)，CDIO模式的教育理念具有以下特性[2]：國際化和國際流動性、主動性和實踐性、具有全面系統(tǒng)性、多樣化和廣泛性.CDIO以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，對學(xué)生理論知識、個人的職業(yè)技能和職業(yè)道德、人際交流以及項目的構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作能力培養(yǎng).強調(diào)學(xué)生參與實踐和進行實踐環(huán)境的建設(shè)，其核心理念就是采用一體化課程設(shè)計方式，以項目為導(dǎo)向來組織專業(yè)課程，突出項目訓(xùn)練的完整性，使得“學(xué)”和“用”交叉進行并且彼此促進.

2 CDIO教學(xué)模式的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)中的具體實施

2.1 構(gòu)思畢業(yè)設(shè)計選題模式

在CDIO教學(xué)模式的實現(xiàn)中應(yīng)從內(nèi)部動機入手，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣作為第一教學(xué)目標(biāo).學(xué)校在第7學(xué)期的9周開始啟動畢業(yè)設(shè)計工作.在前期的理論教學(xué)和專業(yè)綜合實訓(xùn)教學(xué)過程中，教師將畢業(yè)設(shè)計任務(wù)實施的理念和相關(guān)內(nèi)容通過講授、演練等形式滲透給每名學(xué)生，學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)將對自己畢業(yè)設(shè)計任務(wù)有更深刻的理解，再結(jié)合自身興趣、特長和崗位需求等進行課題選擇.畢業(yè)設(shè)計選題模式創(chuàng)新的基本原則[3]：(1)理論聯(lián)系實際的原則，真題真做；(2)畢業(yè)設(shè)計題目應(yīng)與企業(yè)的生產(chǎn)科研相結(jié)合；(3)畢業(yè)設(shè)計課題應(yīng)與教師的科研課題內(nèi)容相結(jié)合；(4)畢業(yè)設(shè)計題目要盡可能反映當(dāng)代科技發(fā)展水平，通過畢業(yè)設(shè)計讓學(xué)生了解、把握國內(nèi)外在該研究領(lǐng)域的最新發(fā)展動態(tài).

2.2 優(yōu)化畢業(yè)設(shè)計方案及指導(dǎo)模式

學(xué)生帶著選題去實習(xí)，目的更明確，到實習(xí)或就業(yè)單位進行畢業(yè)設(shè)計，充分利用企業(yè)的場地和技術(shù)力量，完成企業(yè)需要的技術(shù)課題，采用校企聯(lián)合共同指導(dǎo)的雙指導(dǎo)老師合作培養(yǎng)的模式.學(xué)生從不同層面、多角度、系統(tǒng)地思考問題，學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己對問題的理解與實際情況的差距，對課題的認(rèn)識逐步清晰，不斷地調(diào)整論文的研究方案.畢業(yè)設(shè)計課題確定后，校內(nèi)指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)過程管理，制定設(shè)計進度計劃，對設(shè)計過程進行監(jiān)督，并負(fù)責(zé)對畢業(yè)設(shè)計撰寫進行指導(dǎo)和審核.校外指導(dǎo)教師則對學(xué)生具體內(nèi)容指導(dǎo)，提供相關(guān)資料，以及學(xué)生與工作現(xiàn)場、設(shè)計單位關(guān)系的協(xié)調(diào).

2.3 畢業(yè)設(shè)計的管理監(jiān)控措施

2.3.1 加強監(jiān)督管理，創(chuàng)新畢業(yè)設(shè)計管理模式.建立健全管理評價指標(biāo)和指導(dǎo)教師管理體系，制定《畢業(yè)設(shè)計工作規(guī)程》，建立院、系監(jiān)控管理，定期對畢業(yè)設(shè)計工作的進度及質(zhì)量進行檢查，以保證畢業(yè)設(shè)計進程的實施.結(jié)合傳統(tǒng)結(jié)題答辯、爭優(yōu)答辯同時，嘗試采用開題答辯，學(xué)生拿到畢業(yè)設(shè)計題目后，經(jīng)過近兩周的資料收集、調(diào)研分析和消化，形成初步設(shè)計方案，然后參加開題答辯.

2.3.2 建立完善的組織機構(gòu)和教學(xué)過程管理指標(biāo)體系.教學(xué)過程管理指標(biāo)體系包括過程管理的分工和畢業(yè)設(shè)計過程動態(tài)檢查.各教學(xué)單位要成立由主任或主管教學(xué)的副主任擔(dān)任組長、5-7人組成的畢業(yè)設(shè)計工作領(lǐng)導(dǎo)小組，各專業(yè)教研室成立3-4人組成的畢業(yè)設(shè)計工作小組，具體負(fù)責(zé)本單位畢業(yè)設(shè)計的口常組織和管理工作.成立畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)委員會，主要負(fù)責(zé)本單位畢業(yè)設(shè)計大綱、管理文件、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的審定.

2.4 畢業(yè)設(shè)計的考核與評價

學(xué)生按照設(shè)計方案和任務(wù)書的要求，經(jīng)過多周的畢業(yè)設(shè)計后，在規(guī)定時間，將所有學(xué)生分幾個小組由教研室組織結(jié)題答辯.在此基礎(chǔ)上，由各小組按比例選拔成績好的同學(xué)(一般為5%)參加爭優(yōu)答辯，確定成績差的學(xué)生(一般為5%)參加爭合格答辯.對參加爭合格答辯仍未通過者，更換指導(dǎo)教師重做畢業(yè)設(shè)計，重新組織答辯，期間所有費用均由學(xué)生本人自理.通過推行畢業(yè)設(shè)計淘汰制，不僅使畢業(yè)設(shè)計考評制度的改革落到了實處，而且從根本上扭轉(zhuǎn)了以往那種學(xué)生重視程度不夠，積極性不高，收到了顯著的效果.據(jù)抽查，結(jié)題答辯前夕，老師和學(xué)生的到位率依然分別穩(wěn)定在100%和90%以上，且大多是在教師的指導(dǎo)下，為結(jié)題答辯作最后的準(zhǔn)備.通過畢業(yè)設(shè)計答辯，系教學(xué)指導(dǎo)委員會、教研室經(jīng)過認(rèn)真評審，結(jié)合輔導(dǎo)員對學(xué)生平時表現(xiàn)的考核評定，確定學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計成績.

3 CDIO理念的畢業(yè)設(shè)計實踐收獲

結(jié)合CDIO理念的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)的實施，為學(xué)生提供了一個寬廣的技術(shù)平臺，發(fā)揮了學(xué)生的潛能，鍛煉了學(xué)生創(chuàng)新技能，提高了職業(yè)素質(zhì)，利于未來發(fā)展與順利畢業(yè).

3.1 隨著實際工程問題的引入，學(xué)生工程意識及學(xué)習(xí)興趣明顯增強，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力也得到了進一步的增強，促進了學(xué)生創(chuàng)新能力和團隊合作能力的有效提高.學(xué)生通過參加教師的科研課題和產(chǎn)品的實際研發(fā)、設(shè)計工作，形成了一批有價值的初步成果.這些同學(xué)普遍提高了實際工作能力，2012屆畢業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計獲得院級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計2人.學(xué)生參加“挑戰(zhàn)杯”江西賽區(qū)決賽獲得科技發(fā)明制作A類一等獎.由于學(xué)生在實際工作中增長了才干，獨立工作適應(yīng)能力強，轉(zhuǎn)換角色快，因此在人才市場上具有較強的競爭力，學(xué)生對就業(yè)充滿信心.畢業(yè)后他們在工作崗位上表現(xiàn)出具有較強的分析和解決問題的能力，能很快地適應(yīng)工作要求.根據(jù)畢業(yè)生的反饋調(diào)查，據(jù)用人單位反映，在敬業(yè)精神、與人合作、技術(shù)創(chuàng)新、動手實踐、自學(xué)能力和管理能力等方面有明顯的優(yōu)勢.

3.2 教師在參與教學(xué)改革過程中，其工程改革意識普遍得到提高，能積極參與專業(yè)培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱的制定工作，自覺的在教學(xué)過程中循序漸進的幵展各類教學(xué)改革實踐，不同程度的改變了原有的教學(xué)方式和方法.教師在企業(yè)進行實踐教學(xué)和科研的過程中，認(rèn)真學(xué)習(xí)新工藝、新設(shè)備、新成果，不斷豐富教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)工作進入良性循環(huán).學(xué)校的教師還積極支持企業(yè)的技術(shù)進步，與企業(yè)聯(lián)合搞技術(shù)攻關(guān)，推動科技成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力，獲得可觀的經(jīng)濟效益.

3.3 在人才培養(yǎng)模式方面，形成了有利于創(chuàng)新人才成長的培養(yǎng)方案，新方案始終貫徹CDIO教育理念，明確專業(yè)定位.課程設(shè)置上在充分考慮各專業(yè)認(rèn)證要求，結(jié)合學(xué)校和專業(yè)特色，在內(nèi)容體系上有所側(cè)重，使人才培養(yǎng)方案相比以前規(guī)劃的更加科學(xué)和合理.先后與省內(nèi)外等地多個企業(yè)建立了良好的設(shè)計與科研的合作關(guān)系，已與江西軒轅春秋實業(yè)有限公司、江西水力發(fā)電設(shè)備制造廠、江西贛州水利勘測設(shè)計院、江西眾加利科技、江西贛發(fā)農(nóng)機制造等十個單位簽訂了產(chǎn)學(xué)合作協(xié)議，建立了多個校外實習(xí)基地.

4 結(jié)束語

畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力和工程素質(zhì)的一個重要環(huán)節(jié).引入CDIO理念培養(yǎng)能力，通過以項目為主線的各個環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，探索在實踐中提高CDIO模式畢業(yè)實踐教學(xué)質(zhì)量的方法.通過畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)教學(xué)改革的實踐，教師和學(xué)生都認(rèn)為這樣做畢業(yè)設(shè)計不再紙上談兵，走向了實用，實現(xiàn)了理論與實踐的緊密結(jié)合，提高了教學(xué)質(zhì)量.部分學(xué)生工作后反饋的信息表明，正是通過這種畢業(yè)模式，使他們的獨立工作能力得到了極大的鍛煉和提高.

〔1〕邱玉娥，張存蘭．提高本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）質(zhì)量的探索與實踐[J].職業(yè)教育研究,2007（11）．

〔2〕厲威成．CDIO模式的教育理念及其實踐研究[D].四川師范大學(xué)，2012．

〔3〕張憲立．構(gòu)建產(chǎn)、學(xué)、研緊密結(jié)合的機制[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2007（6）.

G642

A

1673-260X（2013）11-0206-02

江西省教改立項課題（JXJG-12-18-24，JXJG-11-18-15）