以CDIO為理念的創新創業能力培養模式探索
——以工業控制綜合能力訓練課程為例

陳 瓊 呂原君浙江工業職業技術學院 浙江紹興 312000

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以CDIO為理念的創新創業能力培養模式探索
——以工業控制綜合能力訓練課程為例

陳 瓊 呂原君
浙江工業職業技術學院 浙江紹興 312000

摘 要：以“做實、做強、做大”專業核心課程為目的，圍繞CDIO理念的創新創業型人才培養為中心，突出教學過程的實踐性、職業性和系統性。以工業控制綜合能力訓練課程為例，做好滿足CDIO模式的項目化課程教學，形成了“第一課堂”與“第二課堂”深度互動，強化“實踐育人、競賽育人、創新育人”，使學生的價值、潛能、個性得到充分發揮，培養學生動手實踐和自主創新創業的能力。

關鍵詞：CDIO；工業控制；課程建設；創新創業

在就業過程中用人單位對工科大學畢業生的要求越來越高，但畢業生的知識結構、綜合能力、就業期望值與社會需求還存在著較大的差距，多數學生各方面發展不平衡。同時很多用人單位更看重學生的創新能力和社會實踐經驗，特別是工科學生。但是在高校培養的過程中理論知識的講授與創新能力、實踐動手能力的培養相比，傳授理論知識的力度更大。很多企業認為成績不是決定一切的唯一標準，學生的創新能力、實踐能力強比單純是成績好的學生會更具有競爭優勢。

CDIO工程教育模式讓學生以主動的、實踐的方式學習工程，得到了教育界的廣泛認可［1-2］。以PLC、變頻器、控制電機、觸摸屏等為載體的工業控制技術在企業中應用越來越廣泛，為此工業控制綜合能力的培養在高職工科教學中占有非常重要的地位。但是許多高職院校采用對PLC、變頻器理論教學為主，驗證性的實驗或實訓為輔的方式進行且實踐課時偏少，側重技能培訓的學生往往只能掌握各門課的基礎技能。個別院校雖然已經投入大量設備和教師去改革實踐，以適應企業發展的需求，但是具體的課程實施中存在的許多問題有待解決，比如教學中的案例工程背景不強、學生設計創新培養不足等。為提高學生工程應用能力，基于CDIO理念的工業控制綜合能力訓練課程教學研究與實踐非常重要。

本校機電一體化技術專業開設的工業控制綜合能力訓練課程是PLC、觸摸屏、變頻器、控制電機、工業機器人等工業控制技術的綜合訓練載體，是一門綜合性和設計性極強的機電產品控制應用型課程。該課程的主要培養目標為：培養學生掌握較為扎實的機電專業基本控制理論知識，具備一定的工業控制分析能力；培養學生掌握工業控制所需要的調試、故障診斷與維修技術。目前在課程教學時實施了校企合作和工學結合的模式，把課堂講授和企業案例有機結合，提高學生在企業工作中的適應能力，為此引進CDIO工程教育模式，它是以產品的“構思—設計—實施—運行”全生命周期為背景，讓學生以主動學習并參與實踐的方式來獲得工程能力［3-4］。

1　CDIO理念下的工業控制綜合能力訓練課程體系

1.1CDIO理念下的課程建設

根據CDIO理念，工業控制綜合能力訓練課程結合企業對應用型人才需要掌握的知識點、具備的能力和文化素質，在整個培養過程中貫徹能力培養和創新思維，把項目作為培養學生分析和解決問題的能力以及溝通技巧的載體，構建系統化、立體化的課程知識結構（如圖1所示）。工業控制技術的核心包含了電氣控制、LOGO！控制、PLC控制和工業機器人控制，控制對象包含了各類電機、液壓與氣動元件、變頻器、各類傳感器、按鈕、指示燈、變頻器、觸摸屏等，這些內容構成了本課程的相關知識點。

圖1　工業控制綜合技術知識結構

構建以項目為主導的知識、技術和能力培養一體化的實踐教學體系是實施CDIO模式的重要環節。在實施中學生自發地進行知識積累，掌握理論知識和技術的方法。本課程以6周一體化教學周的形式開展項目化教學，涉及“控制對象應用實踐—各類控制方法實踐—綜合控制方法實踐—創新創業實踐”，每一種實踐過程采用一定課時的項目教學法，培養學生的基礎能力、專項能力、綜合能力和創新創業能力。其中基礎能力訓練要求掌握控制對象的原理及控制要求；專項能力訓練要求掌握電氣控制、LOGO！、PLC、工業機器人四大類控制核心技術，并能熟練應用相關軟件編程和操作；綜合能力訓練要求掌握控制系統的設計，并能熟練應用通訊技術；創新創業訓練包括能順利完成各類大學生項目和競賽的任務要求，并能積極將自己的才能服務于社會，總體結構如圖2所示。

圖2　項目化的教學體系

當具體涉及某一個項目的教學時，依據CDIO模式和企業運行方式中的“前期調研和構思—控制系統設計—安裝與調試—運行與交付”，確定工業控制綜合能力訓練的項目教學一般做法為“控制要求分析—控制系統設計—編程與調試—運行與考核”，如圖3所示。這種以“做項目”為主線來組織教學，強調項目訓練的完整性，在做項目過程中學習必要的知識，知識以必需、夠用為度，強調自學能力的培養，強調應用所學知識解決問題。項目的素材來源為企業設備、學生科技創新作品和常見公共設備。

圖3　項目實施過程

1.2CDIO理念下的工程考核機制

為做好“以學生為本”，在課程考核中始終堅持統一性與多樣性相結合，增強培養的彈性，促進學生自主提高。為此融入技能評價、全過程學習質量記錄的開放式全程課程考核評價機制，注重學生對知識的理解能力、運用能力和實際操作能力的培養，改革學生考核辦法主要分三類：過程考核、期末考核以及第二課堂考核。

（1）過程考核：按照學習任務完成情況計分60分，平分每個任務分值，按照平時學習、完成任務情況來考核給分。考核包括：基本技能及基礎知識、設計能力、團隊協作能力、職業素養和評價。

（2）期末考核：綜合考核40分，考題形式為某一企業的設備計說明書，學生提出控制步驟、接線圖、元器件清單、完成程序控制等，在對項目的某一個工作情境中需要完成設備工藝流程、產品目錄規劃表、設備控制實施表和評價表。

（3）第二課堂考核：附加10分，它以競賽、企業項目等為題材開展學生課外活動，對活動結果進行評價并以額外加分方式放入課程總分中，直至課程達到滿分為止。

2　構建開放式實踐教學模式　做實探究性第二課堂

2.1第二課堂與第一課堂的深度互動

做好第二課堂的建設與開放管理，推進第一課堂教學方法與手段的改革，主動適應CDIO理念下的能力培養要求。具體做法如下：該課程開發組引入技術力量雄厚的機電類企業參與第二課堂建設，在技術開發、實訓室設施布置、教學項目開發、師資培訓等方面同企業深入合作，形成較為密切的互惠互利關系，在為企業提供服務的同時也推動企業實質性參與課程建設；該課程成立了工業控制技術興趣小組，開展形式多樣的第二課堂創新活動，鼓勵學生課余獨立或聯合開展各類科研活動，例如各級大學生科技創新項目、各級大學生競賽項目，并通過這些活動后申報學生專利或發表期刊，而這些內容主要在實驗實訓室、學生工作室、校外實踐場所、企業研究所等實踐平臺開展（如圖4所示）；第二課堂成果極大補充了第一課堂的建設內容，尤其是進一步完善了省級精品課程和教材建設內容。同時開發出融知識、技能、趣味于一體的創新活動教學項目，讓學生在教師的指導下參與課程項目的開發，提高學生在教學環節中的積極性和主動性，而且能夠充分利用學生的聰明才智，開發出更多更有趣的課程項目。通過創新活動學生從“要我學”到“我要學”提升到“我愛學”，在離開教師、教材和課堂也能主動學習探究和自主管理。

圖4　第二課堂與第一課堂的互動

2.2建立教學質量保障制度和優秀教師隊伍

形成一支優秀的課程教學和開發團隊，實施教師研究能力提升、青年教師培養和教學名師建設，實施學生自主學習獎勵機制［5-9］。每名團隊教師都需要參與到學生創新創業活動中，除了在創新活動中的引導作用外需要完成學生管理、組織和承辦活動等內容，形成給予指導教師獎勵和評職晉升等政策，比如除了獎勵外，在教學業績考核和工作量考核中作為一項專門設置的加分欄。

3　取得成效

（1）做實工業控制綜合能力訓練課程的第二課堂建設，培養出一批優秀教師和一個優秀學生社團。自2012年以來在全國大學生機械設計大賽、中國機器人比賽等賽事中獲獎共計90項，獲得機電控制類設備的學生作品專利11項，完成浙江省大學生新苗人才計劃和紹興市大學生科技項目5項。在這些活動中教師的教科研能力大幅提高，承擔了許多課題的建設。通過技能文化節和競賽活動成長出來的一批學生得到了企事業單位的認可。根據企業的調查反饋，畢業學生自習能力強，設備上手快，綜合素質較高，容易成為企業的骨干和培養對象。

（2）提高學生對外社會服務能力，培養創業能力。學生完成創新設計與制作后將作品展示給不同群體，以紹興市科技館和中小學校為通道加快了社會服務能力。例如紹興市科技館“攜手志愿·對話科技—2015年暑期紹臺大學生義工科技交流活動”，學生拿著作品與臺灣學生進行交流合作，學生開發的機器人及控制系統使臺灣學生目不轉睛，而發明的自動蓋章機、多功能淘米機、自動壓瓶機等機電控制類設備更是讓臺灣大學生驚嘆不已。通過對外服務讓學生增長了自信，有助于創業能力的培養。同時7名在校大學生已經注冊了紹興眾七智能科技有限公司，開始了真正創業的征途。

4　結束語

本文以機電一體化技術專業工業控制綜合能力訓練課程為例，結合CDIO理念開展了以創新實踐、創新科研項目、創新技能競賽、對外社會服務等為主要內容的創新創業能力培養的探索與實踐。經過3年的探索與實踐取得了豐碩的成績，同時也證實了CDIO模式合理的應用將有利于更好地增強學生綜合能力的提高，有利于提高自身就業競爭力，有利于更快地適應企業發展的需要。

參考文獻

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［10］ 呂原君，陳瓊.基于CDIO理念的高職“工業控制專項能力訓練”課程實踐［J］. 濟南職業學院學報，2014（1）:9-12.

卓越工程師培養專題

Nurturing Mode Investigation on Innovation and Entrepreneurial Ability Based on CDIO Concept : Take the Course "Comprehensive Ability Training of Industrial Control" for Example

Chen Qiong， Lv Yuanjun
Zhejiang Industry Polytechnic College， Shaoxing， 312000， China

Abstract:To built stronger and bigger professional core curriculum， innovation and entrepreneurial education have been done as the talent training center based on CDIO. The practical， professional and systematic teaching process has been highlighted. Take the course “Comprehensive ability training of industrial control” for example， depth interaction of "first class" and "second classroom" has been developed. Practice education，competition education， innovation education have been strengthened. The students' value， potential and personality are fully played. Students' practice and independent innovation and entrepreneurship have been cultivated.

Key words:CDIO； industrial control； course construction； innovation and entrepreneurial

收稿日期：2016-01-16

作者簡介：陳瓊，碩士，講師。呂原君，博士，講師。

基金項目：浙江省教育技術研究規劃重點課題——基于CDIO理念的《工業控制綜合能力訓練》課程研究與實踐（編號：JA042）。