基于CDIO理念農(nóng)林院校機(jī)械專業(yè)研究生培養(yǎng)模式研究

張興麗，孟兆新

摘要：本文將從目前農(nóng)林院校機(jī)械類專業(yè)研究生培養(yǎng)存在的主要問題出發(fā)，探討如何基于CDIO教育理念提升專業(yè)研究生的工程實(shí)踐能力，專業(yè)研究生只有具備了農(nóng)林機(jī)械領(lǐng)域扎實(shí)寬廣的專業(yè)知識及基礎(chǔ)知識，以及能對工程中的問題加以解決的先進(jìn)研究方法和現(xiàn)代化技術(shù)手段，才能具備較高的工程管理工作的能力以及獨(dú)立承擔(dān)工程技術(shù)的綜合素質(zhì)，以滿足企業(yè)和社會(huì)對工程應(yīng)用型人才的迫切需求。

關(guān)鍵詞：CDIO教育理念；農(nóng)林院校；專業(yè)研究生；實(shí)踐能力

一、引言

在卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃背景下，2009年教育部決定擴(kuò)大招收以應(yīng)屆本科畢業(yè)生為主的全日制專業(yè)碩士研究生，自此我國研究生教育開始由培養(yǎng)學(xué)術(shù)型人才向培養(yǎng)應(yīng)用型人才轉(zhuǎn)變。專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)目標(biāo)與學(xué)術(shù)性研究生有所不同，其宗旨是培養(yǎng)理論與實(shí)踐相結(jié)合的行業(yè)需要的高層次專門性人才。對農(nóng)林類院校的機(jī)械工程專業(yè)碩士研究生的培養(yǎng)主要是為了滿足農(nóng)林機(jī)械行業(yè)及相關(guān)工程部門對高層次創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型人才的需求，除了具有一定理論基礎(chǔ)之外，更應(yīng)突出農(nóng)業(yè)工程技術(shù)專門性人才的特點(diǎn)。通過有針對性的培養(yǎng)，使專業(yè)研究生不僅掌握先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法、制造技術(shù)、數(shù)控理論等，還需要了解不同農(nóng)林生物對象的生物科學(xué)屬性設(shè)計(jì)生產(chǎn)與之相匹配的特定農(nóng)林機(jī)械。圍繞這個(gè)培養(yǎng)目標(biāo)，現(xiàn)有的培養(yǎng)模式亟待進(jìn)行改革和完善，以滿足社會(huì)現(xiàn)代化建設(shè)的需要。

CDIO工程教育模式是一種新型教育模式，CDIO分別代表構(gòu)思 （Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）和運(yùn)作（Operate）。CDIO工程教育模式的教育理念是通過工程實(shí)踐讓學(xué)生了解產(chǎn)品從研發(fā)到運(yùn)行的每個(gè)環(huán)節(jié)，然后根據(jù)研究發(fā)展方向和產(chǎn)業(yè)需求，學(xué)生能夠主動(dòng)深入地學(xué)習(xí)相關(guān)課程的理論知識。CDIO工程教育模式注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，同時(shí)有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等。目前，世界上許多國家將CDIO作為改革工程教育的工具。本文基于 CDIO理念，將其運(yùn)用于農(nóng)林類院校的機(jī)械工程專業(yè)研究生能力培養(yǎng)當(dāng)中，構(gòu)建專業(yè)研究生能力素質(zhì)培養(yǎng)的新模式，對培養(yǎng)順應(yīng)時(shí)代需求的高層次應(yīng)用型人才具有重要意義。

二、機(jī)械工程專業(yè)研究生應(yīng)用型人才培養(yǎng)存在的主要問題

（一）課程體系與實(shí)際應(yīng)用脫軌

課程教學(xué)是培養(yǎng)專業(yè)研究生工程實(shí)踐能力的基礎(chǔ)。目前，農(nóng)林類院校的機(jī)械工程專業(yè)被看成與普通工科院校的機(jī)械專業(yè)相同，課程體系設(shè)置只是將普通機(jī)械專業(yè)課程進(jìn)行盲目的拼湊，忽視設(shè)置可以使專業(yè)研究生掌握現(xiàn)代農(nóng)林業(yè)基本知識和基本技能的課程，這使得專業(yè)研究生在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)遇到了很多困難。例如，如果設(shè)計(jì)一臺(tái)藍(lán)莓采摘機(jī)，必須對藍(lán)莓的形態(tài)特征、采摘方式有充分了解才能進(jìn)行設(shè)計(jì)，不然設(shè)計(jì)出的機(jī)器肯定會(huì)脫離實(shí)際，達(dá)不到預(yù)期效果。同時(shí)，機(jī)械系列課程之間也沒有形成系統(tǒng)的知識體系，每門課程過分強(qiáng)調(diào)自身的完整性和特色，而課程體系缺乏整體優(yōu)化，不利于有效地培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力。

（二）導(dǎo)師自身工程實(shí)踐能力欠缺

研究生受教育的過程最主要的是依靠導(dǎo)師知識的傳授、科研活動(dòng)的指導(dǎo)，導(dǎo)師的自身素質(zhì)直接影響研究生的學(xué)術(shù)研究水平。目前，我國高校大多數(shù)專業(yè)學(xué)位研究生導(dǎo)師是由原學(xué)術(shù)型研究生導(dǎo)師轉(zhuǎn)聘，但他們不清楚專業(yè)學(xué)位研究生與學(xué)術(shù)型研究生的培養(yǎng)有明顯不同，只知道專業(yè)學(xué)位研究生需要有一定的實(shí)踐要求。另一方面，許多校內(nèi)導(dǎo)師缺乏培養(yǎng)專業(yè)學(xué)位研究生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，特別是新聘任為專業(yè)學(xué)位研究生的年輕導(dǎo)師都是畢業(yè)后直接從事教育教學(xué)工作，雖然具有一定的理論水平，但是機(jī)械工程領(lǐng)域的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)比較缺乏，例如在授課過程中無法通過生產(chǎn)實(shí)踐中真實(shí)的例子對研究生課程中較為抽象的理論知識進(jìn)行解釋和說明；在為學(xué)生選擇研究方向時(shí)往往具有局限性，研究內(nèi)容有時(shí)與實(shí)際的工程實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，研究方法和手段也缺乏創(chuàng)新性和前沿性，導(dǎo)致專業(yè)研究生的畢業(yè)論文水平與預(yù)期目標(biāo)有較大差距，這些因素都阻礙了專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（三）工程實(shí)踐活動(dòng)不足

實(shí)踐教學(xué)是提升農(nóng)林類院校的機(jī)械工程專業(yè)研究生工程應(yīng)用能力的有效手段之一，是培養(yǎng)社會(huì)應(yīng)用型人才的必要途徑。目前農(nóng)林類高校對實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的發(fā)展不夠重視，實(shí)驗(yàn)室嚴(yán)重不足或者實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新?lián)Q代較為緩慢，在校外進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)的工作條件較為艱苦，實(shí)踐周期長，這些原因使得提高專業(yè)研究生實(shí)踐能力的目標(biāo)無法實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐活動(dòng)的缺失使得專業(yè)研究生表現(xiàn)出把自己的思維僅局限在課堂上和書本上，無法走在科技時(shí)代的前沿；由于缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，專業(yè)研究生設(shè)計(jì)出來的農(nóng)林機(jī)械產(chǎn)品有時(shí)在結(jié)構(gòu)、裝配等方面出現(xiàn)十分低級的錯(cuò)誤。

三、CDIO理念培養(yǎng)機(jī)械工程專業(yè)研究生的具體措施

（一）強(qiáng)化課程體系的工程實(shí)踐性

CDIO 的課程體系建設(shè)強(qiáng)調(diào)與專業(yè)目標(biāo)相一致，提供產(chǎn)品、生產(chǎn)、系統(tǒng)等作為工程實(shí)踐框架的一體化課程以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作方面知識?；贑DIO的課程建設(shè)理念并且圍繞專業(yè)研究生的培養(yǎng)目標(biāo)，將與專業(yè)研究生有聯(lián)系的相關(guān)課程分類進(jìn)行設(shè)置，注重生產(chǎn)實(shí)習(xí)所需的學(xué)習(xí)項(xiàng)目以及學(xué)生以主動(dòng)實(shí)踐方式學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論。例如，在理論課程學(xué)習(xí)時(shí)，要求學(xué)生以小組形式利用課余時(shí)間完成一個(gè)與當(dāng)前課程相關(guān)的小項(xiàng)目，教師在課程結(jié)束后組織一次答辯，并進(jìn)行總結(jié)討論，同時(shí)讓學(xué)生提交項(xiàng)目研究報(bào)告。教師把答辯情況和書面報(bào)告作為平時(shí)成績計(jì)入該課程的最終成績。教師同時(shí)需要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的研究方向跨專業(yè)、跨學(xué)科選課，注重學(xué)科交叉，課程體系中充分體現(xiàn)工程技術(shù)、信息技術(shù)和生物技術(shù)的結(jié)合，強(qiáng)調(diào)知識面的寬廣和實(shí)踐能力的加強(qiáng)，例如學(xué)習(xí)內(nèi)容不僅需要包括機(jī)械工程專業(yè)的必備知識，還可以學(xué)習(xí)林學(xué)、材料學(xué)、農(nóng)學(xué)、生物技術(shù)等專業(yè)的相關(guān)知識。最后，需要制訂動(dòng)態(tài)的教材建設(shè)規(guī)劃，使其與課程結(jié)構(gòu)調(diào)整相適應(yīng)，使教材內(nèi)容緊密結(jié)合學(xué)科發(fā)展的動(dòng)態(tài)。

（二）提升專業(yè)研究生導(dǎo)師的實(shí)踐能力

教育部明確要求專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)要建立健全校內(nèi)外雙導(dǎo)師制。對于校內(nèi)導(dǎo)師，首先要提高校內(nèi)導(dǎo)師對 CDIO教育模式的認(rèn)識和理解，更新教育教學(xué)理念，將自身角色向設(shè)計(jì)師、引領(lǐng)者轉(zhuǎn)變。在教學(xué)過程中，把構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作四個(gè)元素作為主線貫穿整個(gè)課程體系，引入案例性實(shí)踐環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生思考工程項(xiàng)目中蘊(yùn)涵的科學(xué)問題。其次，通過讓校內(nèi)導(dǎo)師到企業(yè)掛職進(jìn)修，合作科研項(xiàng)目，常駐研究生實(shí)踐基地等形式提高自身的工程實(shí)踐能力，并將學(xué)校的評聘考核制度與導(dǎo)師的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相掛鉤。這些措施一方面能夠使導(dǎo)師積累豐富的知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可以更好地為學(xué)生服務(wù)；同時(shí)使導(dǎo)師對本專業(yè)研究生就業(yè)后的工作任務(wù)、工作過程有深入了解，及時(shí)掌握企業(yè)對所需人才的知識結(jié)構(gòu)和能力素質(zhì)的要求，從而有的放矢地培養(yǎng)出更貼近企業(yè)和市場需求的應(yīng)用型人才。同時(shí)，學(xué)校要建立健全校外導(dǎo)師制度，遴選一部分優(yōu)秀的校外指導(dǎo)教師。學(xué)校要根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)制訂相應(yīng)的指導(dǎo)教師遴選條件，包括專業(yè)要求、職稱條件等。給予校外導(dǎo)師一定的學(xué)術(shù)地位和指導(dǎo)報(bào)酬，以調(diào)動(dòng)他們的積極性。最后學(xué)校要對校外導(dǎo)師進(jìn)行有針對性的培訓(xùn)，特別是研究生教育理論和方法等。

（三）增加專業(yè)研究生的工程實(shí)踐活動(dòng)

CDIO教育模式的核心是注重學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。因此，應(yīng)該針對農(nóng)林類院校的機(jī)械專業(yè)研究生的特點(diǎn)開設(shè)生產(chǎn)實(shí)踐課程，去車間生產(chǎn)一線更直觀地學(xué)習(xí)產(chǎn)品的工藝流程。在校內(nèi)農(nóng)林院校應(yīng)建立工程工作平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)室，加強(qiáng)專業(yè)研究生真實(shí)體驗(yàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)流程、系統(tǒng)構(gòu)建，增加專業(yè)研究生的學(xué)習(xí)能力及團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能力等。在校外農(nóng)林類院校應(yīng)與企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、社區(qū)大力合作，建立研究生實(shí)習(xí)基地。在實(shí)習(xí)基地專業(yè)研究生通過參加實(shí)際工程項(xiàng)目和課題，使工程實(shí)踐能力得到提升，帶動(dòng)產(chǎn)學(xué)研有機(jī)結(jié)合；企業(yè)利用高校學(xué)科專業(yè)以及高水平人才上優(yōu)勢，也可以解決企業(yè)自身技術(shù)上的難題，為新技術(shù)和新產(chǎn)品的研發(fā)提供技術(shù)支持。專業(yè)研究生的工程實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力在企業(yè)參與培養(yǎng)過程中可顯著提高，企業(yè)在人才培養(yǎng)中的作用也發(fā)生改變。企業(yè)可以根據(jù)自身需要參與制訂專業(yè)的培養(yǎng)方案，也可指定專業(yè)技術(shù)人員作為校外導(dǎo)師參與指導(dǎo)學(xué)生，從而增加學(xué)生的企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

四、結(jié)語

CDIO工程教育模式為農(nóng)林業(yè)類院校的專業(yè)研究生培養(yǎng)高層次、高素質(zhì)的應(yīng)用型人才指明了方向，這種全方位、多層次、多渠道的人才培養(yǎng)模式可以有效提高專業(yè)研究生的學(xué)習(xí)能力、工程實(shí)踐能力，創(chuàng)新能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，可以為專業(yè)研究生畢業(yè)后勝任工作崗位，滿足社會(huì)的需要奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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編輯/呂秀妍endprint