基于CDIO的機(jī)械模具方向課程體系構(gòu)建

王海雄 代宣軍 李海俠

摘要：針對機(jī)械模具方向傳統(tǒng)教學(xué)存在的不足，本文提出基于CDIO理念對模具方向的課程體系進(jìn)行重新構(gòu)建，并建立新的教學(xué)模式和教學(xué)評價體系，有助于提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：CDIO；模具方向；課程體系

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）45-0206-02

CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）的工程教育理念，包含了產(chǎn)品、系統(tǒng)或過程的整個生命周期的所有環(huán)節(jié)，它是由美國麻省理工學(xué)院、瑞典的查爾姆斯理工大學(xué)、皇家技術(shù)學(xué)院和林雪平大學(xué)于2000年所創(chuàng)導(dǎo)的一種工程教育改革模式，如今全球已有100多所高校加入了CDIO工程教育國際合作。我國的CDIO工程教育改革已取得了一定的成效，很多高校已將CDIO理念應(yīng)用于專業(yè)課程體系的構(gòu)建。

為了適應(yīng)我國制造業(yè)的快速升級，模具工業(yè)也加快了發(fā)展的步伐，模具企業(yè)對模具技術(shù)人才特別是技術(shù)應(yīng)用型人才的需求量不斷擴(kuò)大，對人才培養(yǎng)的質(zhì)量要求不斷提高，因此我國很多本科院校的機(jī)械專業(yè)開設(shè)了模具方向，模具人才培養(yǎng)的數(shù)量在近幾年有較快的增長。但是由于沿用傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，模具人才培養(yǎng)的質(zhì)量跟不上模具制造業(yè)升級換代的步伐，因此迫切需要對目前模具方向的培養(yǎng)教育體系進(jìn)行改革。

一、機(jī)械模具方向課程體系目前存在的問題

1.課程體系結(jié)構(gòu)不緊密。傳統(tǒng)的教育將理論教育與實踐教育分離，這使得模具設(shè)計理論與實踐實習(xí)脫節(jié)，或者是重視理論教學(xué)而使得實踐教學(xué)薄弱化，或者是重視實踐教學(xué)而使得學(xué)生厭倦于理論學(xué)習(xí)，這直接導(dǎo)致的問題就是學(xué)生眼高手低，要么理論基礎(chǔ)強(qiáng)而實踐能力差，要么是動手操作能力強(qiáng)，但是一旦出現(xiàn)問題則不能依據(jù)理論去解決，缺乏獨(dú)立解決問題的能力。最后導(dǎo)致考核評價方式單一化，不能全面的去衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，教學(xué)評價體系形同虛設(shè)。

2.企業(yè)參與度不夠。雖然當(dāng)前各高校已開展了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”等來加強(qiáng)工程人才的培養(yǎng)，但對地方高校來說，由于資源相對短缺，在培養(yǎng)過程中學(xué)校與企業(yè)脫節(jié)，這樣工程教育尚存在諸多問題和困難，主要體現(xiàn)在實踐教學(xué)薄弱、工程訓(xùn)練軟化、學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)需要進(jìn)一步加強(qiáng)、模具實踐教育與工業(yè)界合作不足等。

以上兩個方面的問題具體到課程設(shè)置領(lǐng)域體現(xiàn)在：實踐環(huán)節(jié)所占比例較小，理論教學(xué)與實踐教學(xué)相脫節(jié)；基礎(chǔ)理論課程相對薄弱，不利于學(xué)生自由發(fā)展和創(chuàng)造力的培養(yǎng)；人文社科類課程比例偏低，輕視人文素質(zhì)教育。此外，還存在著整體課程結(jié)構(gòu)較為松散、缺乏整合，選修課比例不足，忽視學(xué)生個性和愛好的培養(yǎng)，等等問題。由于我校的機(jī)械專業(yè)未能入選“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，因此以上問題尤為突出。

二、基于CDIO課程體系的構(gòu)建

根據(jù)CDIO工程教育改革的基本思想內(nèi)涵、CDIO的12條標(biāo)準(zhǔn)和CDIO教學(xué)大綱，基于CDIO的課程體系構(gòu)建，不僅要實現(xiàn)知識、能力和素質(zhì)培養(yǎng)的一體化，技術(shù)要素和非技術(shù)要素培養(yǎng)的一體化，而且要實現(xiàn)理論和知識之間的相互支持。采用基于案例的研究方法，通過對國內(nèi)外已開展CDIO工程教育模式的課程計劃的收集，與我校目前開設(shè)的機(jī)械專業(yè)模具方向課程體系進(jìn)行分析、對比，明確差距，為機(jī)械專業(yè)模具方向課程體系構(gòu)建提供必要的支持和方向引導(dǎo)。

根據(jù)CDIO模式下一體化課程計劃的原則以及目前我校機(jī)械專業(yè)模具方向課程體系中存在的不足的基礎(chǔ)上，借鑒CDIO整體理念以及一體化課程設(shè)計思路，對我校機(jī)械專業(yè)模具方向課程本科課程體系進(jìn)行重構(gòu)，形成以系統(tǒng)化的二級CDIO項目為主線的課程體系模型，模型中的系統(tǒng)化的二級項目包括一級和二級兩個級別。一級項目提供CDIO全過程經(jīng)驗，以提供完整的CDIO經(jīng)驗，重點(diǎn)突出課程體系的主題內(nèi)容；二級項目屬于子課程體系內(nèi)多門課程之間的聯(lián)系，以便于教學(xué)并強(qiáng)化學(xué)生對課程理論知識的理解，從而提高學(xué)生理論知識應(yīng)用于實踐的能力。在課程組織方面，為了方便二級課程體系的實施，將機(jī)械專業(yè)模具方向的課程按照不同的主題內(nèi)容進(jìn)行組織，重點(diǎn)突出各課程之間的相互聯(lián)系，這樣就會使得每門課程的脈絡(luò)清晰，在講授新課的同時，復(fù)習(xí)了已教課程的知識，這樣整個課程體系的重點(diǎn)、難點(diǎn)就會從總體上進(jìn)行把握。每個主題針對機(jī)械專業(yè)模具方向的某一領(lǐng)域，主題內(nèi)容學(xué)習(xí)持續(xù)一個學(xué)期或者是連續(xù)的兩個學(xué)期。主題內(nèi)容的課程學(xué)習(xí)與二級學(xué)期項目同時進(jìn)行，實現(xiàn)與主題相關(guān)的理論知識的學(xué)習(xí)和實踐能力的培養(yǎng)的雙重效果。同時，課程按照主題內(nèi)容進(jìn)行組織，實現(xiàn)了理論知識之間的有機(jī)聯(lián)系，避免了相互割裂的學(xué)科不利于建立學(xué)生對工程問題的認(rèn)知。

根據(jù)以上對課程體系的分析與機(jī)械模具方向?qū)I(yè)的特點(diǎn)，基于CDIO理念的機(jī)械專業(yè)模具方向課程體系的構(gòu)建如圖1所示。從圖1中可以看出，課程體系主要包括四個按照主題內(nèi)容組織的不同領(lǐng)域的課程子課程體系，而各子課程體系則包含具體的課程。子課程體系的學(xué)習(xí)則按照自左至右的順序進(jìn)行，這樣各課程之間存在著相互聯(lián)系之處，便于課堂教學(xué)的把握和學(xué)生的理解和接受。其他的子課程體系不僅包含與該主題相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程，還包括一部分人文社科類課程。

三、基于CDIO的課堂教學(xué)模式與評價方式

課堂教學(xué)模式以教與學(xué)一體化教學(xué)模式為原則，堅持以學(xué)生為中心，將部分專業(yè)理論課程或課堂的部分章節(jié)融入實訓(xùn)教學(xué)過程中，根據(jù)不同的小的課程體系對學(xué)生的不同要求，靈活安排教學(xué)方式，真正做到理論與實踐的有機(jī)結(jié)合。一方面相關(guān)的實驗室教師通過模具指導(dǎo)學(xué)生完成實訓(xùn)內(nèi)容，另一方面由專業(yè)課堂教學(xué)教師結(jié)合自身的相關(guān)項目研究需要，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)項目的研究，這樣可以使講授、示范、指導(dǎo)、集中訓(xùn)練和產(chǎn)、訓(xùn)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合，學(xué)生在掌握基本的專業(yè)知識的同時，自身的工程實踐能力和創(chuàng)新能力也得到了提高。在教學(xué)過程中還可以推動主動學(xué)習(xí)方法，讓學(xué)生先準(zhǔn)備好與生活相關(guān)的五金塑膠制品模具設(shè)計的素材，在課堂上加以分析、討論，可以通過基于項目的學(xué)習(xí)、問題的學(xué)習(xí)、案例學(xué)習(xí)、仿真的學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)方法，強(qiáng)化學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

在課堂評價方面，選擇筆試、口頭演講、團(tuán)隊工作、產(chǎn)品展示等多樣性的評估方式以監(jiān)控教學(xué)進(jìn)度，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在實踐評價方面，對教學(xué)質(zhì)量以及學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評價，可以通過在企業(yè)的頂崗實習(xí)的效果來進(jìn)行。學(xué)生在實習(xí)過程中，對具體的模具技術(shù)的掌握、運(yùn)用知識的能力、實踐后的效果等方面可以綜合反映新的課程體系的教學(xué)質(zhì)量。

四、總結(jié)

本文基于CDIO工程教育理念，以CDIO工程教育的愿景、標(biāo)準(zhǔn)及大綱為指導(dǎo)，對機(jī)械專業(yè)模具方向的課程體系進(jìn)行構(gòu)建，并對構(gòu)建后的課程體系進(jìn)行評價。強(qiáng)化以學(xué)生為中心的教與學(xué)的統(tǒng)一，以全面提高學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)。以知識應(yīng)用為主線、創(chuàng)新能力為核心對專業(yè)課程體系和教學(xué)考核模式進(jìn)行改革探索，進(jìn)而形成學(xué)生發(fā)展需要的、具有普適性的地方高校機(jī)械專業(yè)模具方向課程體系，以期促進(jìn)該方向的應(yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)，滿足市場對模具人才的需求。課程體系的構(gòu)建包括以下幾個方面：（1）探索適合地方高校機(jī)械專業(yè)模具方向的CDIO理念的課程體系設(shè)計的基本依據(jù)，為課程體系的重構(gòu)提供理論保障。（2）構(gòu)建基于CDIO工程教育的地方高校機(jī)械專業(yè)模具方向的課程體系，改革教學(xué)方法和手段，培養(yǎng)創(chuàng)新型的模具人才。（3）設(shè)計基于CDIO工程教育的課堂教學(xué)模式及評價體系，進(jìn)行教學(xué)改革，增強(qiáng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

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