王曉霞,李小海,丁海娟
(佳木斯大學,黑龍江 佳木斯 154007)
基于EIP-CDIO的機械類專業課程教改研究與實踐
王曉霞,李小海,丁海娟
(佳木斯大學,黑龍江 佳木斯 154007)
結合中國工程教育專業認證標準對畢業生提出的要求,探索適合EIP-CDIO教學模式的機械類專業課程的知識體系、教學內容、教學方法,提高人才培養質量。深入研究教學改革的實現過程,并提出具體可行的實施途徑和方法。
EIP-CDIO;工程教育專業認證;機械類專業課程;機械制造工藝與夾具設計
在工程教育國際互認和工程師資格國際互認中,工程教育專業認證是一個不可或缺的重要選項。這一認證有12個要素,工程技術人才的培養目標概括為使學生具有解決復雜工程問題的工程實踐能力(包括設計、開發、研究、使用現代工具等能力),社會責任感,工程職業道德和規范,人際技能和終身學習能力等。
為實現我國從制造業大國到制造業強國的飛躍,高等工科院校作為制造業人才培養的基地,有責任、有義務為國家培養高素質的工程技術人才。
類專業課程培養目標的契合度分析
在工科大學,專業課是培養學生綜合素質以及創新能力的重要途徑,專業課學得怎么樣直接影響到將來的就業。機械類專業課程內容龐雜、抽象,具有更新快和實踐性綜合性強等特點[1]。機械工程專業領域的拓展與工程教育專業認證標準變化和用人單位對學生素質越來越高的要求,促使高教機械類專業必須及時調整培養目標,使培養出來的學生符合時代的需求。探索適合新型人才培養目標的課程教學模式已成為機械類專業課程教學改革的關鍵。
EIP-CDIO是一種以工程項目設計為導向、工程能力培養為目標的教育模式[2],該模式強調做人與做事相結合,注重人文精神的熏陶,重視未來工程師職業道德素質的培養。
EIP-CDIO模式與工程教育專業認證標準下機械類人才的培養目標高度契合,而專業課程改革是人才培養模式和教學改革的關鍵,將EIP-CDIO模式運用于機械類專業課程“機械制造工藝與夾具設計”的教學實踐,能夠解決當代大學生在品格結構、知識結構、智能結構、創新能力中存在的問題。培養學生強烈的社會責任感,優良的職業素養,扎實的基礎知識,較強的實踐能力和一定的創新能力。
2.1 “機械制造工藝與夾具設計”課程的特點
“機械制造工藝與夾具設計”課程具有理論性、實踐性、關聯性強的特點,其教學目標是使學生系統地掌握產品制造、裝配工藝的基本理論知識,培養學生具有一定工藝分析、工藝流程制定、夾具等工裝設計技能,使學生獲得機械工程師的基本訓練。這些能力培養完全符合EIP-CDIO理念的能力培養目標,也為基于EIP-CDIO的機械制造工藝與夾具設計教學改革提供了可行性的支撐。
我校開設的“機械制造工藝與夾具設計”課程由60學時的理論教學、6學時的實驗教學、3周的校外生產實習、2周的課程設計四個環節組成。課程的特點、多樣的教學環節為基于EIP-CDIO的課程教學改革提供了時間和空間上的保障。
2.2 “機械制造工藝與夾具設計”的課改內容及目標
“機械制造工藝與夾具設計”課程教學內容要面向專業認證,以求培養行業認可的復合型工程人才,課改要突出學校與學科專業特色,緊跟學科與行業的發展,緊密結合相關產業與領域的需求[3]。
教學內容要真正做到“學以致用”。本著“重基本理論,淡化過程推導,突出工程應用,強調創新思維”的原則,大膽改革教學內容,構建CDIO模式下的“機械制造工藝與夾具設計”課程知識體系。在科學定位的基礎上,優化教學內容,將制造工藝、機床夾具、裝配工藝和加工對象涉及的知識有機統一,形成完整的知識體系。
以“項目模塊式”來安排教學內容,以典型零件的機械加工工藝規程編制、夾具設計為基礎模塊,下設子模塊。
子模塊包括:機械加工工藝規程、機械加工精度、機械加工表面質量、機器裝配工藝規程設計。夾具設計下設子模塊包括:機床夾具概述、工件在夾具上的定位、夾緊、典型機床夾具設計。以加工工藝、夾具設計為主線,合理取材,強調先進,案例選擇突出典型、注重實用,按照項目導向、任務驅動,實現能力培養目標,形成教改成果。
2.3 “機械制造工藝與夾具設計”的課改方法及目標
2014年9月17日,年近九旬的中國科學院院士吳良鏞在人民大會堂做報告時,臺下的學生竟然睡倒一大片;2015年5月28日,15名中國學生因考試作弊被美國檢方起訴,隨著網絡的普及,大學生課堂玩手機已成為世界范圍內高校教學中難以解決的問題。這些現象的出現反映了現代大學生品格結構的缺陷,對大學生的道德、誠信教育勢在必行!
EIP-CDIO模式將職業道德、誠信和職業素質的培養放在人才培養目標的首位。在課題教學中,引入EIP-CDIO模式并采用“插縫教育”的方式可實現對學生職業道德、誠信的培養。“插縫教育”方式的時間節點選擇在第一小節課結束前5min左右,該環節的參與者是全體學生。在課程開設第一天,教師應向學生介紹此環節的實施方法,學生可對自己喜歡的話題與現象發表自己的見解,交流心得,從而樹立健全的職業道德觀并提升其職業素質[4]。
EIP-CDIO模式的培養目標是以工程項目為導向,培養具有高度社會責任感、人格健全、具備良好職業素質及創新能力的工程技術人才。項目的選擇、問題的設計與教學效果息息相關。項目的選擇應體現核心知識和能力培養目標、切合實際、成本較低,保證任務驅動法的實施。問題的設計要有吸引力,教師要善于啟發和總結,要引導學生主動學習,提供更多的動手實踐機會,增強概念學習,強調發現問題、分析問題和解決問題的能力。教學中安排具有設計性、綜合性、創新性的實踐環節,培養學生的工程實踐能力、創新和人際技能能力。
鑒于當代大學生普遍為獨生子女,且接受的“應試教育”使他們很容易滋生出扭曲的競爭意識,缺乏合作精神和合作能力。教師應通過各教學環節培養學生的人際技能能力,使學生感受合作、溝通的快樂,實現學生從“孤立性學習”向“交往性學習”的轉變。
基于EIP-CDIO模式的機械類專業課教學改革,遵循工程教育專業認證標準,將品德教育作為人才培養的重中之重,本著“學以致用”安排教學環節與教學內容,加強對學生工程實踐能力、創新能力和人際技能能力的培養,成功實現對人才的知識、能力、人品的全面培養。
[1] 王新榮.高等理工科課程教學方法及教學手段改革研究[J].中國電力教育,2013,(2):110-111.
[2] 顧佩華,沈民奮,李升平,等.從CDIO到EIP-CDIO:汕頭大學工程教育與人才培養模式探索[J].高等工程教育研究,2008,(1):12-20.
[3] 危衛華,連小瑩.機械制造裝備設計課程建設與教學改革探討[J].價值工程,2013,(27):258-259.
[4] 朱詩生,張惠珍.基于EIP-CDIO理念下培養學生獨立性與創新性的研究與實踐[J].計算機教育,2010,(2):11-14.
Research and practice on teaching reform of mechanical engineering curriculum based on EIP-CDIO1
WANG Xiao-xia,LI Xiao-hai,DING Hai-juan
(Jiamusi University,Jiamusi 154007,China)
Based on the requirements of Chinese engineering education certification standard proposed to graduates,it explores the knowledge system,teaching content and teaching methods of mechanical specialty curriculum that are suit for EIP-CDIO teaching mode,soas toimprove the quality of personnel training.The implementation process of teaching reform was studied,and feasible ways and means were proposed in this paper.
EIP-CDIO;Engineeringeducationaccreditation;Mechanicalengineeringcurriculum;Machinerymanufacturing technologyand fixture design
G642.0
B
1674-8646(2016)16-0088-02
2016-06-14
黑龍江省高等教育教學改革項目(JG2014011027);佳木斯大學教學研究項目(JYLA2013-03);黑龍江省高等教育科學研究項目(14G136)
王曉霞(1966-),女,黑龍江寧安人,教授,從事機械制造工藝與模具設計研究。