CDIO教育模式在軸承特色專業(yè)課程中的應(yīng)用

鄭學(xué)+普邱明+杜輝

摘 要：根據(jù)軸承特色專業(yè)的特點(diǎn)，該文基于 CDIO 工程教育理念，提出軸承特色專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的新模式，該模式注重?cái)?shù)學(xué)思維與數(shù)學(xué)方法運(yùn)用能力的訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力和科研能力的培養(yǎng)。在該模式基礎(chǔ)上，構(gòu)建和優(yōu)化理論與實(shí)踐相融合的課程體系，從培養(yǎng)目標(biāo)，師資隊(duì)伍、教學(xué)方法等進(jìn)行改革，從而達(dá)到培養(yǎng)軸承高端工程師人才的目的。

關(guān)鍵詞：CDIO教育模式 軸承 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）04（b）-0202-02

河南科技大學(xué)軸承專業(yè)方向自成立以來，盡管學(xué)科建設(shè)成果累累，具有專業(yè)、行業(yè)方面的特色，但是其傳統(tǒng)的軸承理論實(shí)踐教學(xué)方法與現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對(duì)高科技軸承人才的要求不相適應(yīng)，既不能滿足軸承技術(shù)迅猛發(fā)展的需要，也不能滿足軸承企業(yè)對(duì)高素質(zhì)高質(zhì)量人才的需要。因此該文基于CDIO教育教學(xué)模式，以工程專業(yè)教育認(rèn)證為契機(jī)，對(duì)軸承專業(yè)、尤其是軸承卓越課程的教學(xué)理論實(shí)踐進(jìn)行了改革與探索，使學(xué)生在有限的教學(xué)時(shí)間里，既能掌握課程的基本內(nèi)容，又具備一定的基本技能訓(xùn)練和工程實(shí)踐的能力，尤其使學(xué)生具有系統(tǒng)思維、多學(xué)科交叉融合的復(fù)雜機(jī)械工程分析能力。

1 CDIO教育模式與我校軸承專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

CDIO教育模式是近年來國(guó)際工程教育改革的最新成果，CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程[1]。我國(guó)高校在教學(xué)過程中存在許多相應(yīng)的問題[2]，這些問題不能得到較好的解決，就會(huì)嚴(yán)重制約高科技人才的培養(yǎng)，就不能適應(yīng)科學(xué)發(fā)展和生產(chǎn)實(shí)際的需要。由于歷史的原因，軸承專業(yè)方向具有多方面的特色[3]，這些特色的存在，一定程度上也相應(yīng)桎梏了學(xué)生的積極性，例如，由于軸承本科全國(guó)的唯一性，導(dǎo)致部分學(xué)生滋生了不愁找工作的觀念，從而失去了學(xué)習(xí)的動(dòng)力，這與培養(yǎng)高科技軸承技術(shù)人才的目標(biāo)嚴(yán)重背離。同時(shí)，傳統(tǒng)軸承教學(xué)已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)實(shí)際的需要，不能結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分析、解決問題[4]。針對(duì)現(xiàn)代裝備制造業(yè)和高科技軸承發(fā)展對(duì)工程技術(shù)人才的要求，以洛陽市“3公里工程教育圈”為依托，發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研合作優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化軸承專業(yè)方向“3+1”的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”。即以培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、能創(chuàng)新”的卓越人才為目標(biāo)，以校、企聯(lián)合為平臺(tái)，以課程體系改革為核心，以政策、制度體系建設(shè)為保障，著力提高學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力，積極探索工程教育專業(yè)人才培養(yǎng)的新模式，旨在培養(yǎng)造就一批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的精英型工程技術(shù)人才。

2 CDIO工程教育模式的實(shí)踐與探索

CDIO工程教育模式注重培養(yǎng)學(xué)生的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與運(yùn)作能力，根據(jù)這一教育模式，對(duì)軸承特色專業(yè)進(jìn)行教學(xué)改革。

2.1 將過去以考核教師教學(xué)方法教學(xué)水平為中心改為考核學(xué)生為中心

即考核學(xué)生畢業(yè)時(shí)要達(dá)到什么目標(biāo)、畢業(yè)5年后將達(dá)到什么目標(biāo)，從而間接地考核教師。因而促使教師不斷改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)水平。

2.2 教學(xué)方法改革，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與科研的積極性

改革教師教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。注重給學(xué)生提供更多的自由發(fā)揮、自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，在課堂上老師更多地與學(xué)生進(jìn)行討論，啟發(fā)學(xué)生去探究問題，鼓勵(lì)學(xué)生收集了解專業(yè)前沿知識(shí)；將專業(yè)學(xué)分要求和專業(yè)課學(xué)時(shí)進(jìn)行壓縮，給學(xué)生留出更充分的課余時(shí)間，以便更多地參加自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)踐；每門課程根據(jù)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)布置作業(yè)、設(shè)置實(shí)驗(yàn)、考題、課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力；培養(yǎng)大綱設(shè)置學(xué)生課外素質(zhì)教育學(xué)分，并作為是否取得畢業(yè)資格的必要條件，促使學(xué)生在學(xué)好課堂理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，積極主動(dòng)參與相應(yīng)的科研活動(dòng)，從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、務(wù)實(shí)、靈活、應(yīng)變的能力。對(duì)主干專業(yè)課程的校外實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)教學(xué)進(jìn)行探索。主干課程集中講授結(jié)束后，安排學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行針對(duì)性的工藝設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)。既強(qiáng)化課程學(xué)習(xí)效果，又做到學(xué)以致用，并能及時(shí)找到學(xué)習(xí)中欠缺的環(huán)節(jié)，最終形成課程實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)逐步加深，各有側(cè)重的實(shí)踐教學(xué)體系。

2.3 教材的編寫

要提高教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生達(dá)到CDIO教學(xué)模式所要求具備的能力，就必須加強(qiáng)教材的改革。教材應(yīng)在反映本課程基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論基礎(chǔ)上，盡可能地反映專業(yè)前沿知識(shí)，滿足教師和學(xué)生的專業(yè)創(chuàng)造，留給學(xué)生思考與探索的空間，同時(shí)也要與生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合。為此在以有豐富軸承教學(xué)科研經(jīng)驗(yàn)的專家教授為主的基礎(chǔ)上，邀請(qǐng)具有先進(jìn)軸承技術(shù)的國(guó)內(nèi)外軸承企業(yè)專家加入教材的編寫，將其先進(jìn)的軸承設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用等技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)編入軸承教材中，因而極大提高了教材的質(zhì)量。

2.4 師資力量的培養(yǎng)

要搞軸承特色專業(yè)教學(xué)，首先要求教師不僅要堅(jiān)實(shí)的理論知識(shí)，而且要有豐富的實(shí)踐知識(shí)；不僅要有機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械加工方面的專業(yè)知識(shí)，更要有滾動(dòng)軸承方面的知識(shí)。早期軸承專業(yè)的教師都是由具有工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師擔(dān)任，但是隨著老教師的退休，非軸承專業(yè)畢業(yè)的年輕教師逐漸增多，出現(xiàn)軸承理論實(shí)踐知識(shí)不足的情況。為了增加教師軸承方面的理論實(shí)踐知識(shí)，非軸承專業(yè)畢業(yè)博士必須進(jìn)軸承企業(yè)攻讀博士后，必須進(jìn)行工程化；同時(shí)所有參與教學(xué)的年輕教師必須帶隊(duì)去軸承企業(yè)實(shí)習(xí)，與軸承企業(yè)進(jìn)行各方面交流，尤其是去斯凱孚、舍弗勒、恩斯克、洛陽軸承股份有限公司等知名企業(yè)實(shí)習(xí)與交流，從而達(dá)到提高理論、尤其是實(shí)踐方面的水平。

2.5 管理指導(dǎo)方式改革

根據(jù)實(shí)際需要，將本科生指導(dǎo)教師改為學(xué)業(yè)導(dǎo)師制度，該制度是實(shí)施和完善學(xué)分制的一種輔助制度，在教師和學(xué)生之間建立一種“導(dǎo)學(xué)”關(guān)系，要求教師關(guān)注學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)整個(gè)教育過程和學(xué)生的思想、學(xué)習(xí)、生活等各個(gè)教育環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)因材施教和個(gè)性化培養(yǎng)，有效地提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。該制度要求指導(dǎo)教師有針對(duì)性對(duì)學(xué)習(xí)困難學(xué)生實(shí)施幫助，引導(dǎo)學(xué)生做好學(xué)業(yè)規(guī)劃，制定每學(xué)期和四年學(xué)習(xí)目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生參與各種科研活動(dòng)。

3 基于CDIO教育模式改革結(jié)果

隨著國(guó)家航空航天、軍工民用等高新技術(shù)的發(fā)展，對(duì)軸承設(shè)計(jì)/制造高技術(shù)、高層次人才的需求逐漸增加。作為國(guó)家唯一一所集本科、碩士、博士于一體培養(yǎng)的大專院校，應(yīng)優(yōu)化完善教學(xué)內(nèi)容，利用先進(jìn)的教學(xué)手段、教學(xué)方法使課堂教學(xué)質(zhì)量得到提高，并加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)，從而培養(yǎng)出具備更強(qiáng)創(chuàng)新能力、綜合能力、能適應(yīng)環(huán)境變化的軸承設(shè)計(jì)/制造技術(shù)復(fù)合型人才。

CDIO教育模式改革，打破了傳統(tǒng)軸承特色專業(yè)的理論實(shí)踐教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了從考核目標(biāo)、培養(yǎng)方案、教學(xué)方法、師資培養(yǎng)、教材編寫等方面的變革，這些變革對(duì)人才的培養(yǎng)起到了極大的作用。

（1）極大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性與主動(dòng)性，研究生上線率極大提高。

（2）學(xué)生參與科研積極性得到提高，先后多人參與教師發(fā)明專利、論文發(fā)表等。

（3）培養(yǎng)的學(xué)生理論和實(shí)踐水平極大提高，更加符合生產(chǎn)科研的需要，深受用人單位歡迎，因而作為回報(bào)，校友捐贈(zèng)大幅提高，位居2016中國(guó)大學(xué)校友捐贈(zèng)排行榜第69名。

（4）軸承特色專業(yè)配合學(xué)校其它教學(xué)改革，使得學(xué)校在武書連主持的《中國(guó)大學(xué)評(píng)價(jià)》和艾瑞深中國(guó)校友會(huì)網(wǎng)的《中國(guó)大學(xué)評(píng)價(jià)研究報(bào)告》2017中國(guó)大學(xué)排行榜中的位次大幅度攀升。

（5）經(jīng)過CDIO教育教學(xué)模式改革后，學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)與能力得到極大的提高，先后獲得第九屆高教杯全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽國(guó)家一等獎(jiǎng)、諾信杯工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)CAS大賽國(guó)家二等獎(jiǎng)等。

同時(shí)，每位學(xué)生都從CDIO教學(xué)模式改革中學(xué)到了項(xiàng)目的基本流程與運(yùn)作，其CDIO能力都得到了鍛煉與提高。

4 結(jié)語

通過對(duì)軸承特色專業(yè)的理論實(shí)踐教學(xué)改革證明，基于CDIO教育教學(xué)模式優(yōu)勢(shì)較為明顯，能夠建立傳統(tǒng)教育中學(xué)生缺乏的工程價(jià)值觀，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)、積極參與科研活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生工程知識(shí)、問題分析、研究等能力，同時(shí)還培養(yǎng)學(xué)生工程與社會(huì)、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展等觀念，具有持續(xù)改進(jìn)、終生學(xué)習(xí)的能力。

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