CDIO理念下機械類生產實習改革研究與實踐

[摘要]生產實習是教學計劃中一個重要的實踐性教學環節，主要任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才。隨著科技的不斷進步，新技術新企業不斷出現，為了適應時代發展的需要，必須不斷改革教學內容、課程體系、教學方法和教學手段。生產實習仍然是薄弱環節，達不到應有的教學效果。針對這種情況，對傳統的生產實習模式進行了改革，基于CDIO理念采取了以校外大型鋼鐵公司(鞍山鋼鐵公司、寶山鋼鐵公司等)為主以校內省級工程研究中心和大學科技園為輔的生產實習模式，強化實習過程監控和實習質量管理，并通過實踐證明該模式有利于提高教學質量和學生的綜合素質。

[關鍵詞]CDIO理念;生產實習;教學改革;實習模式

[中圖分類號]G642.44[文獻標識碼]A[文章編號]1005-4634(2010)03-0065-04

0引言

工程意識是工程師最重要、最基本的素質之一。如何培養既能綜合應用現代科學理論和技術手段，又具備現代工程意識的工程技術人才，是高等院校特別是高等工科院校急需研究解決的現實問題。國際最新的工程教育理念CDIO，對現代工程教育所要達到的目標提出了系統和全面的大綱要求，并對理念的實施提出了全面的指引。隨著科技的不斷進步，新技術新企業不斷出現，為了適應時代發展的需要，必須不斷改革教學內容、課程體系、教學方法和教學手段。但生產實習仍然是薄弱環節，達不到應有的教學效果。針對這種情況，筆者對傳統的生產實習模式進行了改革，采取了以校外大型鋼鐵公司(鞍山鋼鐵公司、寶山鋼鐵公司等)為主以校內省級工程研究中心和大學科技園為輔的生產實習模式，強化實習過程監控和實習質量管理，并通過實踐證明該模式有利于提高教學質量和學生的綜合素質。不斷調整和優化實習內容和實習計劃，為學生提供更好的生產實習條件。

1應用價值

生產實習是教學計劃中一個重要的實踐性教學環節，主要任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才。從而鞏固所學的理論知識，使理論緊密結合生產實踐，樹立工程技術經濟意識，培養學生獨立思考以及分析問題和解決問題的獨立工作能力，培養艱苦創業的精神和工作事業心與責任感，使學生獲得本專業初步的生產技術和管理知識，為后繼課程教學增強感性認識。CDIO理念是充分利用大學學科齊全、學習資源豐富的條件。以接近工程實際涉及技術、經濟、企業和社會的團隊綜合設計大項目為主要載體，結合專業核心課程的教學，使學生在CDIO的全過程中不斷地在工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個方面得到全面的訓練和提高。CDIO理念不僅繼承和發展了歐美20世紀90年代工程教育大改革的理念，更重要的是提出了系統的能力培養教學大綱，對工程教育應達到的能力目標做出全面、系統和具體的表述。學生不僅要有堅實的理論基礎而且要有較豐富的實踐知識。更重要的是要具有運用理論知識分析解決生產實際問題的能力，研究和設計各種產品的能力。學生知識的積累和能力的培養，是基礎理論教學、專業理論教學、專業實踐教學和畢業設計等各類教學環節的共同任務。生產實習是一次重要的專業實踐教學，它對實現培養目標具有非常重要的作用。

生產實習是在基礎理論教學基本完成，專業教學即將開始之前進行，為期3周。生產實習的目的是通過實踐培養學生運用已學過的基礎理論知識，分析研究生產實際問題的初步能力，使學生從實踐中獲得基本知識，增加感性認識，為學習專業課打下實踐基礎。生產實習的基本任務是使學生了解生產工藝流程和基本工藝知識，掌握主要設備在工藝過程中的作用，結構特點和工藝特點及存在問題，要求學生通過實際調查、了解生產中存在的實際問題，提出現場設備改造或設計新設備的思想。

2研究現狀述評

工程人才短缺和工程教育質量問題，是全世界面臨的共同問題。從1986 年開始，美國國家科學基金會(NSF)、美國國家研究委員會(NRC)、國家工程院(NAE)和美國工程教育學會(ASEE)紛紛展開調查和制定戰略計劃，積極推進工程教育改革。1993年歐洲國家工程聯合會啟動了名為EUR-ACE(Accreditation of European Engineering Programmers and Graduates)的計劃，旨在成立統一的歐洲工程教育認證體系，指導歐洲大陸的工程教育改革，以加強歐洲大陸的競爭力。歐洲工程教育的改革方向和側重點與美國一樣:在繼續保持科學基礎的前提下，著重強調加強工程實踐訓練，加強各種能力的培養;在內容上強調綜合與集成(自然科學與人文社會科學的結合，工程與經濟管理的結合)。

隨著2006年4月廣東省部合作協調領導小組的成立，省部產學研合作進入到一個新的發展階段。在一年多的時間里，教育部眾多高校與廣東省的產學研合作取得了有目共睹的成效。教育部《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》(教高[2001]4號)中共12條，其中有一條就是“進一步加強實踐教學，注重學生創新精神和實踐能力的培養”。《2003～2007年教育振興行動計劃》也指出:改造和充實基礎課教學實驗室，建設一批示范教學基地和基礎課程實驗教學示范中心，強化生產實習、畢業設計等實踐教學環節。教育部2005年教高1號文件進一步強調要“大力加強實踐教學，切實提高大學生的實踐能力”。實習教學是貫徹執行這些文件精神的重要環節，其目的是理論聯系實際，增強學生對于社會、國情和專業背景的了解，通過考察和實踐，使學生拓寬視野，鞏固和加深理解已學過的技術基礎理論知識，培養分析問題、解決問題和創新能力。因此，正確認識和掌握實習教學的特點，不斷深化實習教學改革，提高實習教學效果已成為各高等院校都在思考的問題。隨著市場經濟的發展，國有企業面臨經濟上的困境，不少企業把接受高校學生的實習任務當作一種麻煩、一種負擔，致使高校校外實習教學基礎難以穩定。這既有學生理論知識不夠、實踐經驗缺乏，未能給企業創造利潤的原因，也有社會大氣候的原因。開拓新的實習教學基地更是困難重重。并且，近幾年來學生人數因擴招而大量的增加，而實習教學基地很難相應地增多，這給實習教學帶來很大的困境。

校外實習時間不夠，學生校外實習時間一般為4～6周，分為認識實習、生產實習和畢業實習等三大實習，其中生產實習的時間實際上只有兩三周。特別是近幾年來，由于交通、住宿費用大幅度上漲，盡管實習經費連年增加，標準不斷提高，但還是跟不上前者的上漲速度，導致少數專業不得不壓縮實習的時間，減少實習計劃規定的內容。在如此短的時間內，學生要熟悉實習企業的生產工藝、設備以及管理相當困難。采取以校外大型公司實習為主，集中兩周時間，選擇有代表性的生產線實習，使學生能夠學到先進的生產工藝和技術裝備，集中一周時間以校內省級工程研究中心和大學科技園實習為輔，使學生能夠學到先進的生產技術，這種生產實習模式減少了學生在校外的時間，既給企業減小了由于實習帶來的壓力，又能夠用有限的實習經費完成好實習任務。

例如鞍山鋼鐵集團公司，擁有焦化、燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼等整套現代化鋼鐵生產工藝流程及相關配套設施，并擁有與之配套的能源動力系統;產品涵蓋了熱軋板、冷軋板、鍍鋅板及彩涂板、中厚板、大型材、線材、無縫鋼管、冷軋硅鋼等鋼鐵產品系列，廣泛用于汽車、家電、機械制造、造船、鐵路建設等領域。公司生產工藝和技術裝備達到國際先進水平，已通過ISO9001質量管理體系、ISO14001環境管理體系和GB/T28001職業健康安全管理體系認證。公司的主導產品汽車板、冷軋硅鋼、管線鋼、石油管、集裝箱用鋼板、造船板、鐵路用鋼的產品實物質量達到國際先進水平。學生生產實習選擇大型型鋼、無縫鋼管、冷熱連軋特色生產線。

寶山鋼鐵公司是中國最大、最現代化的鋼鐵聯合企業。公司專業生產高技術含量、高附加值的鋼鐵產品。在汽車用鋼，造船用鋼，油、氣開采和輸送用鋼，家電用鋼，電工器材用鋼，鍋爐和壓力容器用鋼，食品、飲料等包裝用鋼，金屬制品用鋼，不銹鋼，特種材料用鋼以及高等級建筑用鋼等領域，在成為中國市場主要鋼材供應商的同時，產品出口日本、韓國、歐美四十多個國家和地區。公司全部裝備技術建立在當代鋼鐵冶煉、冷熱加工、液壓傳感、電子控制、計算機和信息通訊等先進技術的基礎上，具有大型化、連續化、自動化的特點。通過引進并對其不斷進行技術改造，保持著世界最先進的技術水平。公司采用國際先進的質量管理，主要產品均獲得國際權威機構認可。通過BSI英國標準協會ISO9001認證和復審，獲美國API會標、日本JIS認可證書，通過了通用、福特、克萊斯勒等世界三大著名汽車廠的QS 9000貫標認證，得到中國、法國、美國、英國、德國、挪威、意大利等七國船級社認可。學生生產實習選擇冷、熱連軋特色生產線。

2008年12月14日，燕山大學機械工程學院代表燕山大學參加了在汕頭大學召開的“CDIO工程教育模式試點工作會議”并作了交流報告。會議討論了如何在《CDIO工程教育模式研究與實踐課題組》的框架下開展CDIO模式再創新的試點工作。同時，會議選擇機械類、電子類、化工類、土木類和輕工類五類專業類別成立試點工作組，燕山大學被推選為機械類試點工作組的組長，作為本組的召集單位，主要負責今后CDIO工程教育模式試點工作的組織和聯絡工作。

教育部工程研究中心是國家創新體系的技術創新基地，是“985工程”和“211工程”科技創新平臺建設的重要組成部分，是學校學科建設的重要內涵。工程中心是相對獨立、與院系平行的依托高等學校的二級機構。例如軋制設備及成套技術教育部工程研究中心落戶燕山大學，是學校長期重視重點學科建設和科技創新基地建設與發展的結果。

燕山大學從上世紀60年代開始從事重型裝備，特別是軋制設備及成套技術的開發研究，取得一大批高水平的科研成果，研究成果代表了當前國家最新技術水平。同時，培養了一支學術水平高、素質精良、相關專業和研究方向齊全的隊伍。形成了從人才培養、研究開發到產品生產緊密結合的一體化機制，在國內享有較高聲譽。學院畢業生的就業數量和就業率一直保持在較高水平，2004年至2009年的年均就業率為94.36% ，不少畢業生進入國內知名企業。

燕山大學科技園是以燕山大學為主要依托單位，實行開放式、多元化辦園，努力內引外聯，整合國內大型企業和著名科研院所的科技、人才、產品優勢共同創建的大學科技園。園區地處秦皇島經濟技術開發區三期區域內，占地500畝，累計完成投資2.4億元，形成孵化面積3.7萬多平方米，已有9家企業畢業，在孵企業69家，建成6家研發機構。2001年7月被河北省科技廳、教育廳通過招投標的形式，確定為“河北省省級大學科技園”，2002年5月被國家科技部、教育部授予“國家大學科技園啟動建設單位”。2003年8月15日接受了“國家大學科技園”驗收組的驗收，得到了驗收組專家的充分肯定，予以了高度評價，于9月16日國家科技部和教育部正式批準為國家大學科技園，并于9月23日武漢召開的第二次全國大學科技園工作會議上授予“燕山大學國家大學科技園”牌匾。

3創新程度

學生不僅要有堅實的理論基礎而且要有較豐富的實踐知識。更重要的是要具有運用理論知識分析解決生產實際問題的能力，研究和設計各種產品的能力。學生知識的積累和能力的培養，是基礎理論教學、專業理論教學、專業實踐教學和畢業設計等各類教學環節的共同任務。生產實習是一次重要的專業實踐教學，它對實現培養目標具有非常重要的作用。

特色和品牌是市場經濟中成功企業的致勝之道，也是學校社會效益和經濟效益的具體表現，是學校的必然選擇。每所學校都處在不同的社會經濟結構、市場條件和發展水平之中，都有自身優勢和一定的特色。學校要在激烈的競爭中占有一席之地，必須樹立強烈的特色、品牌意識，發揮優勢，突出辦學特色，形成自己的特色和拳頭產品，以特色立校，以品牌取勝。

4案例分析

基于CDIO理念，在2009年7-8月間，對本校軋鋼061-2班、工程設計06班和里仁軋鋼061-2班、工程設計06班的生產實習實行訓練，每天生產實習之后，實習指導教師針對實習過程中遇到的典型工程難題進行評講，也可讓學生相互交流。在總結過程中，要做到具體分析，抓住關鍵問題啟發學生，把感性認識和實踐中遇到的問題提高到理論上來分析、認識，以得出正確的規律和結論。這樣既增加了學生的感性認識，培養了學生的工程意識，也為他們將來的職業生涯打下了良好的基礎。學生完成了CDIO理念對生產實習效果影響的體會報告。統計結果90%學生理解和運用了CDIO 代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)，它以產品研發到產品運行的生命周期為載體。

制定CDIO理念的考核辦法，生產實習的考核是對學生掌握知識和動手能力的檢驗，考核成績要如實地反映學生的實習情況。盡管實踐教學的特點決定了考核的復雜性，但應規范考核，對學生實習成績進行綜合評定。實習結束后，對學生實習成績進行綜合評定，其實習成績主要由平時表現(包括平時考勤情況及紀律情況)、實習筆記、現場答辯、筆試成績和實習報告等五部分組成，并且每部分成績在綜合評定時都有不同的權重:平時表現10%，實習筆記10% ，實習報告40%，筆試成績40%。這樣的考核形式更科學更全面。讓學生以主動的、實踐的和課程之間有機聯系的方式學習工程。

5結束語

對傳統的生產實習模式進行了改革，基于CDIO理念，采取以校外大型企業公司為主以校內省級工程研究中心和大學科技園為輔的生產實習模式，強化實習過程監控和實習質量管理，并通過實踐證明該模式有利于提高教學質量和學生的綜合素質。為生產實習提供良好條件。

參考文獻

[1]戴躍儂.加強實踐教學提高人才培養質量[J].中國大學教學，2005，(8):43-44.

[2]劉平娥.加強專業性實訓基地建設培育護理技能型緊缺人才[J].中國大學教學，2005，(11):51-53.

[3]查建中.工程教育改革戰略“CDIO”與產學合作和國際化[J].中國大學教學 2008，(5):16-19.

[4]王恒明.工科院校實習教學模式新探[J].建材高教理論與實踐，2000，(6):78-80.

[5]于恩林.燕山大學機械工程學院教改討論[J].教學研究，1999，22(6):18-20.

[6]鄭延才.高等教育大眾化與二級學院辦學模式[J].黑龍江高教研究，2003，(5):5-8.

[7]張忠林.生產實習教學中需把握的幾個環節[J].科教文匯，2008，(6):52.