基于CDIO工程教育模式的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)多維實(shí)踐教學(xué)研究

范彬　熊志宏　殷赳　范吉文

摘? 要：針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中學(xué)生實(shí)踐能力和動(dòng)手能力不足的問(wèn)題，從實(shí)踐教育教學(xué)理念、實(shí)踐課程體系、實(shí)踐教學(xué)方法以及大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練等方面出發(fā)，提出了基于CDIO理念的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)多維實(shí)踐教學(xué)模式。教學(xué)改革結(jié)果表明，新的教學(xué)模式有助于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，使他們更好地適應(yīng)社會(huì)的需要。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)? 實(shí)踐教學(xué)? 多維? 創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào)：TH122-4;G642.0? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1672-3791（2019）03（c）-0154-02

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)旨在培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展和社會(huì)需求的德、智、體、美全面發(fā)展，掌握?qǐng)?jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論、系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)及豐富的生產(chǎn)實(shí)踐，了解該學(xué)科前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)和方向，具備科學(xué)思維方法、較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和工程實(shí)踐能力，能在現(xiàn)代制造及相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)從事機(jī)械裝備研發(fā)與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝組織和裝備調(diào)試以及生產(chǎn)技術(shù)管理、企業(yè)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)等工作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。應(yīng)用型人才的培養(yǎng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的工程實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力，因此實(shí)踐教學(xué)尤為重要。在此背景下，提出一種基于CDIO工程教育模式的多維實(shí)踐教學(xué)模式[1]，希望能夠提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力，培養(yǎng)滿足行業(yè)與企業(yè)需求的機(jī)電類人才。

1? 實(shí)踐教學(xué)理念及教學(xué)體系

1.1 實(shí)踐教學(xué)理念

CDIO工程教育模式正是近年來(lái)國(guó)際上影響較大的實(shí)踐教學(xué)模式[2]。CDIO工程教育理念于2005年引入我國(guó)，短短十幾年時(shí)間，對(duì)我國(guó)的工程教育產(chǎn)生了重大的影響。付貴海（2015年）、鄧宗偉（2015年）等學(xué)者提出將多維實(shí)踐教學(xué)分別運(yùn)用于城市地下空間工程專業(yè)人才培養(yǎng);戴雁琴（2014年）、胡文龍（2013年）等學(xué)者提出基于CDIO的工科探究式教學(xué)改革研究;潘越（2012年）、徐輝（2012年）等學(xué)者提出將CDIO理念和機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案相結(jié)合。盡管我國(guó)學(xué)術(shù)界目前研究成果有涉及CDIO理念和多維實(shí)踐教學(xué)的研究，為我們開辟了實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新的思路，然而將多維實(shí)踐教學(xué)和CDIO工程教育理念有機(jī)結(jié)合較少，運(yùn)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)研究則更少，可見(jiàn)基于CDIO理念的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)多維實(shí)踐教學(xué)的探索有較大的研究空間。

1.2 多維實(shí)踐教學(xué)體系

根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系包括課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、金工實(shí)習(xí)、各類實(shí)訓(xùn)、頂崗實(shí)習(xí)、畢業(yè)綜合訓(xùn)練以及學(xué)科競(jìng)賽等多個(gè)方面?？梢詫C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系分為3個(gè)模塊，分別為基本技能模塊、專業(yè)技能模塊、實(shí)踐與創(chuàng)新能力模塊?；炯寄苣K包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn);專業(yè)技能模塊包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、頂崗實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)綜合設(shè)計(jì);實(shí)踐與創(chuàng)新能力模塊包括社會(huì)調(diào)查、專業(yè)技能訓(xùn)練及認(rèn)證、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、參與教師科學(xué)研究項(xiàng)目、參加教育行政主管部門和行業(yè)主辦的各類學(xué)科競(jìng)賽、互聯(lián)網(wǎng)+大賽、創(chuàng)青春以及大學(xué)生挑戰(zhàn)杯競(jìng)賽。

2? 多維實(shí)踐教學(xué)方法

2.1 改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)方法與手段

在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，以應(yīng)用和實(shí)踐能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，研究將豐富的現(xiàn)代教學(xué)手段引入課堂，將豐富的工程實(shí)踐案例引入課堂，通過(guò)研討式教學(xué)、科研小組等形式，引導(dǎo)學(xué)生積極進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，形成以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境，培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)、分析、解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力[3]。

2.2 采用多種現(xiàn)代化的教學(xué)手段

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全面普及，借助其優(yōu)勢(shì)可以較為方便地進(jìn)行校外實(shí)習(xí)指導(dǎo)、課后答疑、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)以及相關(guān)問(wèn)題的討論。像筆者學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)由于學(xué)生人數(shù)較多，且最后一學(xué)期開學(xué)的畢業(yè)實(shí)習(xí)多采取分散實(shí)習(xí)的方式，因此，畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師無(wú)法對(duì)學(xué)生實(shí)施一對(duì)一的實(shí)地指導(dǎo)。這種情況下，畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師可以利用QQ或微信等聊天工具，對(duì)畢業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)施遠(yuǎn)程指導(dǎo)、監(jiān)督、答疑，這在很大程度上彌補(bǔ)了教師不能實(shí)地指導(dǎo)帶來(lái)的問(wèn)題。為了突破了傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器和材料的限制，讓計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一種輔助實(shí)驗(yàn)手段，湖南城市學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)在工程能力訓(xùn)練中心的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算仿真技術(shù)和多媒體技術(shù)，建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，使學(xué)生在上實(shí)驗(yàn)課之前可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)熟悉所要做的實(shí)驗(yàn)，從而提高了學(xué)生的積極性，減少了老師示范操作的時(shí)間，增加了學(xué)生的動(dòng)手時(shí)間，提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

2.3 積極開展校企合作，建設(shè)實(shí)習(xí)基地

由于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)踐性非常強(qiáng)，企業(yè)對(duì)畢業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力要求非常高。同時(shí)，校企合作在人才培養(yǎng)中扮演著重要作用。筆者學(xué)校從實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地建設(shè)、合作開發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)等各方面與社會(huì)知名企業(yè)進(jìn)行校企合作，多舉措拓寬創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的途徑。目前該校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)擁有1個(gè)校內(nèi)實(shí)習(xí)基地：湖南城市學(xué)院工程實(shí)訓(xùn)中心，并與惠州市三協(xié)精密有限公司、中聯(lián)重科股份有限公司、中航飛機(jī)起落架有限公司、中國(guó)中車株洲電力機(jī)車有限公司、益陽(yáng)橡膠機(jī)械集團(tuán)公司、湖南兵器資江機(jī)器有限公司、北京精雕科技有限公司、湖南福德電氣科技責(zé)任有限公司以及湖南宇晶科技責(zé)任有限公司等20余家企業(yè)簽訂了實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地協(xié)議與校企合作產(chǎn)學(xué)研協(xié)議。力求將校內(nèi)外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)為本專業(yè)產(chǎn)、學(xué)、研基地，不斷地、更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，拓寬教師的視野，從而帶動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力整體水平的提高。

3? 結(jié)語(yǔ)

該文從機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐體系改革的角度出發(fā)，探索基于CDIO工程教育模式下的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化本科專業(yè)的多維實(shí)踐教學(xué)體系研究，在地方應(yīng)用型本科院校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)中全方位地進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)體系的優(yōu)化和革新，使學(xué)生具備扎實(shí)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)和工程實(shí)踐能力，滿足不斷變化的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和全球產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局的需要。

參考文獻(xiàn)

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