基于CDIO 的工業(yè)工程專業(yè)實踐教學改革研究

戴雁琴，劉成文

（淮海工學院，江蘇 連云港 222005）

引言

隨著超競爭時代的到來，各行各業(yè)都把消除浪費提高效率作為科學管理的首要任務。工業(yè)工程正是在科學管理基礎上發(fā)展起來的應用型工程技術，工業(yè)工程專業(yè)也旨在培養(yǎng)既掌握先進的管理理論又具備扎實的工程應用能力的高級專門人才。因此高校在培養(yǎng)工業(yè)工程專業(yè)的學生過程中，必須更注重學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

然而縱觀國內(nèi)絕大部分本科專業(yè)的培養(yǎng)方案，主要還是側重于理論知識，雖然已經(jīng)加設了很多實踐教學環(huán)節(jié)，但是學生畢業(yè)后仍然無法很快地上手完成相關專業(yè)的工作。全球最著名的管理咨詢公司麥肯錫公司曾在2005 年就發(fā)布一份報告稱，當年我國畢業(yè)的本科大學生中只有不到10%的工程技術人才適合國際化公司工作。分析報告中還指出出現(xiàn)這種狀況的原因，就是我國本科教育側重理論，大學生在本科學習過程中幾乎沒有受到項目和團隊工作的實訓，而歐美學生的課程學習大部分都要以團隊方式來解決實際問題［1］。

顯然我國傳統(tǒng)的重理論輕實踐的培養(yǎng)模式無法滿足工業(yè)工程專業(yè)技術人才的能力需求，作為工業(yè)工程專業(yè)的高校教師，必須尋求合適的培養(yǎng)模式來促進學生的工程應用能力的提高。近年來國際國內(nèi)教育界引起強烈反響的CDIO 理念恰好就是一種很好的工程教育理念，CDIO 分別代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），學生通過“做中學”來掌握工程技術［2］。因此借鑒CDIO理念對淮海工學院（以下簡稱本校）工業(yè)工程專業(yè)的實踐教學進行研究與探討。

1 工業(yè)工程實踐教學現(xiàn)狀

目前的實踐教學環(huán)節(jié)主要包括課程實驗、專業(yè)認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習、課程設計、畢業(yè)設計等。其中課程實驗受到實驗室硬件條件的影響，大部分都是簡單驗證性實驗；專業(yè)認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習等實習，也因為經(jīng)費有限、實習單位只讓參觀等原因而流于形式；課程設計、畢業(yè)設計等，一般都只能圍繞部分知識點來開展。因此學生根本無法在工業(yè)工程專業(yè)知識方面得到系統(tǒng)全面地實踐和鍛煉，團隊合作和創(chuàng)新就更無從談起。

通過下頁圖1所示的魚骨圖來分析學生實踐創(chuàng)新能力不強的原因。由圖1 可知，對于學生實踐創(chuàng)新能力薄弱究其原因，主要從學生、教師、學校、實踐教學、社會環(huán)境等五方面來尋找根源。其中學生、教師、學校、社會環(huán)境四個方面，因為受到各種客觀因素的影響改善能力不足，但是可以從教學實踐的教學體系和教學過程入手來做改革。由此以下就從這兩個方面，結合CDIO 理念重點探討實踐教學體系的構建和實踐教學過程的實施。

圖1 大學生實踐創(chuàng)新能力薄弱原因分析魚骨圖

2 CDIO理念下工業(yè)工程專業(yè)實踐教學體系構建

學生實踐教學體系中包含因素諸多并且因素間關系復雜，構建實踐教學體系必須充分結合CDIO 工程教育理念，因此采用系統(tǒng)工程的方法來構建整個實踐教學體系，細化各個實踐環(huán)節(jié)，將是一個非常有效的途徑。

基于CDIO 工程教育理念，要綜合培養(yǎng)工業(yè)工程專業(yè)學生的學習能力、實踐能力、研究能力和創(chuàng)新能力，結合系統(tǒng)工程思想，將工業(yè)工程專業(yè)的實踐教學按照學習進程分成四個階段來實施。圖2構建的就是CDIO 理念下工業(yè)工程專業(yè)的實踐教學體系。

圖2 基于CDIO 的工業(yè)工程專業(yè)實踐教學體系

圖2中完整地構建了基于CDIO 理念的工業(yè)工程專業(yè)實踐教學體系，工業(yè)工程專業(yè)實踐教學體系共分為四個階段：學習能力培養(yǎng)、實踐能力培養(yǎng)、研究能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。每個階段細化了實踐教學的內(nèi)容，并在各個階段之間安排競賽和頂崗實習等綜合性實踐環(huán)節(jié)，切實體現(xiàn)了CDIO 工程教育理念“做中學”的思想。

3 CDIO理念下工業(yè)工程專業(yè)實踐教學過程實施

淮海工學院堅持以人才培養(yǎng)為中心，努力探索構建為地方社會經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)“上手快，后勁足”的應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式。結合之前所描述的基于CDIO 理念的工業(yè)工程專業(yè)實踐教學體系，學校的工業(yè)工程專業(yè)緊抓學科競賽、實踐大賽和定崗實習這三個綜合性實踐環(huán)節(jié)，開始踐行實踐教學改革。

1）廣泛開展各類學科競賽?；春９W院的工業(yè)工程專業(yè)在機械工程學院辦學。學生入校后，前兩學年按大類“打通培養(yǎng)”，工業(yè)工程專業(yè)學生與其他專業(yè)（機械設計制造及其自動化、過程裝備與控制工程、機械電子工程）的學生學習相同的公共基礎課程和學科基礎課程。從第三學年開始，按專業(yè)進行寬口徑專業(yè)分流培養(yǎng)，從而實現(xiàn)通識教育與專業(yè)教育的有機結合。因此工業(yè)工程專業(yè)學生的機械制造、機電控制等知識掌握更全面，工程技術基礎更扎實。在此基礎上，廣泛開展CAD設計大賽、高等數(shù)學大賽、物理創(chuàng)新實驗大賽等各類學科大賽，讓學生通過參賽培養(yǎng)學習能力，夯實基礎知識，逐步過渡到實踐能力培養(yǎng)階段。

2）組織參加各種實踐創(chuàng)新比賽。學校每年積極組織工業(yè)工程專業(yè)的學生參加院級、校級、省級的大學生實踐創(chuàng)新比賽，參加清華大學舉辦的“IE亮劍”大賽。這些實踐創(chuàng)新比賽，著眼于提高學生的學習能力、動手能力、綜合運用知識能力，學生的每個參賽項目都必然經(jīng)歷構思、設計、實現(xiàn)和運作四個過程，必須實行團隊充分合作，進行工程技術研究和創(chuàng)新。每個參賽項目的完成過程，都是CDIO 工程教育理念的實現(xiàn)過程。學生通過這樣的實踐創(chuàng)新比賽，掌握了工業(yè)工程人員認識問題、分析問題、解決問題的思路與方法，并在比賽過程中很好地鞏固了所學的書本知識，提高了工程實踐能力。

3）創(chuàng)造條件選拔學生頂崗實習。通過產(chǎn)學研合作渠道，積極與本地的高新技術企業(yè)、中外合資企業(yè)、外商獨資企業(yè)等進行溝通和洽談，每年選拔合適的工業(yè)工程學生進入企業(yè)進行頂崗實習。目前本校與當?shù)氐哪惩赓Y企業(yè)順利完成了首批學生的頂崗實習項目。企業(yè)提出崗位需求計劃，學校公開公正地選拔合適的學生進入企業(yè)，分別在IE、物流、品質、采購、財務等部門進行頂崗實習。實習時間12周，每周至少實習20h，實習期內(nèi)完成至少一個項目。實習結束，向學校遞交實習報告，并在企業(yè)內(nèi)進行項目的全英文匯報，由企業(yè)核發(fā)一定的工作補貼。該頂崗實習項目受到外企的好評，并希望和淮海工學院工業(yè)工程的學生簽訂獎學金計劃，每年選拔一批優(yōu)秀學生進行頂崗實習。通過頂崗實習，首批參加的學生感受最深的就是真正把所學的知識應用到企業(yè)生產(chǎn)實踐中，并通過構思、設計、實現(xiàn)和運作，完成了一至兩個項目。這使他們專業(yè)知識理解更透徹，實際解決問題的能力提升一大步，同時確定了畢業(yè)設計論文的研究課題。因此頂崗實習是最切實有效的CDIO 理念下的實踐教學過程。

4 結語

工業(yè)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標就是把學生培養(yǎng)成既具有機械、電子、計算機等工程技術方面的知識，又熟悉經(jīng)濟、管理的理論和方法，能夠分析解決實際問題，為企業(yè)降低成本提高效率的高級專門人才。工業(yè)工程專業(yè)技術人才必須具有高水平的工程技術能力，由此本人進行了基于CDIO 工程教育理念的工業(yè)工程專業(yè)的實踐教學改革探索。首先用魚骨圖分析了工業(yè)工程專業(yè)實踐教學薄弱的原因，接著從實踐教學體系和實踐教學實施兩大根源入手，深入探討改革的途徑，用系統(tǒng)思想構建了體現(xiàn)CDIO 的實踐教學體系，最后提出了實施實踐教學的三種有效途徑，并介紹了淮海工學院踐行CDIO 實踐教學的良好效果。

［1］顧佩華，沈民奮，陸小華譯.重新認識工程教育——國際CDIO 培養(yǎng)模式與方法［M］.北京：高等教育出版社，2009.

［2］（美）約翰.杜威著.我們怎樣思維﹒經(jīng)驗與教育［M］.姜文閔譯.北京：人民教育出版社，2005.

［3］吳晟，孫東升.基于CDIO 理念的工業(yè)工程專業(yè)實踐教學模式探索［J］.大學教育，2014（2）：69－70.

［4］李紅艷.工業(yè)工程全過程實踐教學模式設計及實踐［J］.中國電力教育，2013（8）：93－94.

［5］劉偉民，鄭愛云.工業(yè)工程專業(yè)CDIO 實踐教學模式改革研究［J］.教育教學論壇，2013（42）：32－34.