网站原创摘 要：CDIO教育理念是现代高等教育的最新成果,受到广泛关注.21世纪,高校培养工程技术人才、高素质的工程人才已成为影响一个国家核心竞争力的重要因素.本文以机械工程及自动化专业教学研究为案例,分析现有教学现状,采用CDIO的教育理念,通过对课程目标、教学方式的实践研究,提出了课程体系和教学方法改革、加强实验室建设、加强师资队伍结构、加强校企合作的实施途径,培养工程技术人才.
关 键 词：CDIO；教育理念；机械工程及自动化专业；工程技术人才
中图分类号：G71文献标识码：A
文章编号：1009-0118（2012）10-0133-02
一、引言
高等教育经历了十几年的高速发展已经跨入了国际公认的大众化发展阶段.合理的教学体系是教育成功的前提,创新教学方式和方式、提高教学质量已经成为衡量教学改革成败的关键.为了适应科技飞速发展对高素质人才的需求,培养学生具有良好的工程意识、综合设计与工程实践能力已成为高等院校工程教育的一个重要目标,培养合格的工程技术人才,对一个国家经济和科技进步起着巨大的推动作用,而以学生为主体的知识、能力、素质全面协调发展已成为高等学校的教育理念.
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二、CDIO工程教育理念
CDIO工程教育理念是由麻省理工学院以美国工程院和瑞典皇家工程院等4所大学从2000年起组成的跨国研究组,经过4年的探索研究后创立一种教育理念,并成立了CDIO国际合作组织.CDIO是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate）4个英文单词的缩写,让学生以主动、实践、课程之间有机联系的方式学习工程,培养学生具有良好的工程基础知识、个人能力和人际团队能力和工程系统能力.实践证明,CDIO教育理念培养的人才深受社会各企业欢迎.
三、机械工程及自动化专业本科人才培养模式现状
我国高校中工科类院校占有较大的比重,几乎每一所工科院校都包含机械类专业.目前,我国高校机械类专业教学普遍存在的问题有如下几个方面：
(一)理论教学存在的问题
理论教学中知识点分散,教材中原理讲解比较空洞,中理论,轻实践,学生动手参与的内容很少.
(二)实践教学存在的问题
在实验教学环节中,由于机械类设备的复杂性、实验设备造价高、台套数不足、使用和维护成本高等原因,多为演示性实验、验证性实验,故学生一般很难亲自动手实验.
由于以上原因,使我国的机械专业教育脱离了工程实际,注重理论知识,缺乏实践动手环节.为此,我们在深入分析研究各个教学环节的规律和特点的基础上,针对机械工程及自动化专业课程的教学注重工程能力培养的CDIO教学模式.
四、基于CDIO教育理念在机械工程及自动化专业教学的实施途径
CDIO教学模式是以构建主义理论为基础,核心内容是教师实施“基于项目教学”、指导学生在“做中学”,其强调的是对学生综合能力的培养.由此,在机械专业教学中采取了如下几点做法：
课程体系的改革基于CDIO模式,并根据工程型本科院校的特色,以“基础扎实、专业面宽、重视实践、强化应用、拓展研究”为原则,实行课程的整体优化,形成一课程计划体系,即包括公共课程类、专业课程类与实践环节类大类课程,其中,专业课程主要包括专业基础课、专业课、专业方向课.同时还进行职业技能证书培训等课程,有利于不断提高学生的工程、应用能力.
教学方法的改革采用以学生为中心教学方法,简称SCL教学方法.这种教学方法在教学过程中,教师要充分调动学生自身的主动性、积极性和创造性,在教师的引导下开发思路,并通过小组讨论、团队协作等活动来解决问题、掌握知识.在整个教学过程中教师以学生为中心起着引导帮助学生的作用.
(三)加强实验室的建设
学校加大对校内实验室和实习基地的建设力度,按照CDIO工程教育理念整合实验室资源.所有实验室定期开放,如机械创新设计实验室是机械工程及自动化专业的实践教学实验室之一,学生能够结合目前最新现代科学技术的发展,综合本课程和基础课程中所学到的知识,充分发挥学生创新思维能力,进行某一实际机器或机构的原理与方案构思与设计,从而达到开阔学生思维,培养学生的创新设计能,提高学生的创新设计素质,特别是创新设计理念与创新思维能力的培养目的,以适应机械工程技术发展的需要.与此同时,学校设立了大学生科技创新小组,对学生的自主创新项目给予支持和资助.
(四)加强师资队伍结构
从师资队伍结构而言,工科院校教师大多具有高学历、高级职称,但工程背景知识薄弱,缺乏工程素养和实践动手能力,并与企业实践相脱节,致使所培养的人才也存在实践经验欠缺、动手能力差的缺点.因此,我们要着重培养具有教师素质又具有工程师资格的“双师型”教师队伍.为此,对于没有工程实践经历的教师,学校为其创造条件,派遣到企业中参加工程实践项目.
(五)加强校企合作
CDIO实施过程中需要很强的实践性,需要有相关项目、案例的支撑,这样才能够有效增强学生动手能力和实际解决问题的能力,并促进学生工程思维的养成与提高.但目前高等院校普遍存在的重学术、轻实践的大环境下,实践教学的项目与案例难以满足CDIO的需要.
为此,学校已同多家企业签订合作协议,加强校企合作平台,与相关企业建立长期的人才培养合作机制,充分发挥企业的信息优势、技术优势和设施设备优势,同时,企业能够在许多方面为高校提供明确的人才培养方向和定位,实现企业与高校的对接,大大提高了人才培养的效率与质量.
五、结语
通过将CDIO工程教育理念引入机械工程及自动化专业教学中,符合工程技术人才培养的目标.注重项目教学,重视工程教育,强调“做中学”,重视学生动手能力的培养,加强学生个人职业素质的培养,提出了课程体系和教学方法改革、加强实验室建设、加强师资队伍结构、加强校企合作的途径进行实施CDIO理念,使学生综合素质得到大幅度提高.