CDIO下的機械電子工程專業(yè)實驗教學(xué)研究

范勁兵

在現(xiàn)代化社會的發(fā)展中，當(dāng)前我國機械電子工程教育模式已經(jīng)無法滿足社會工業(yè)發(fā)展對高級工程人才的需求，其存在教育學(xué)術(shù)化、重理論輕實踐、專業(yè)設(shè)置口徑窄等問題。為了進一步滿足我國工業(yè)發(fā)展對高素質(zhì)綜合人才的需求，機械電子工程教育需要引進新的教育理念與模式，針對當(dāng)前社會對高級工程人才的需求有針對性地開展培養(yǎng)與教學(xué)。其中，CDIO教學(xué)模式就是一種科學(xué)的教學(xué)方式，能夠讓學(xué)生在既定的學(xué)習(xí)時間中，既熟練掌握課程的基本理論知識，同時還能深入地掌握實踐技能，從而實現(xiàn)全面培養(yǎng)高素質(zhì)、綜合型人才的教學(xué)目標(biāo)。

一、 CDIO教學(xué)模式及其特點

CDIO，即為構(gòu)思（ Conceive）、設(shè)計（Design）、實施（Implement）以及運行 （Operate）的首字母縮寫。CDIO教學(xué)模式主要突出培養(yǎng)學(xué)生，同時擁有堅實的基礎(chǔ)理論知識與熟練的實踐操作技能。CDIO教學(xué)模式的特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，擴展工程理念的培養(yǎng)。CDIO教學(xué)模式下培養(yǎng)的不單單是技術(shù)類型的專家，更是能夠獨立進行產(chǎn)品研發(fā)的工程師，其必須具有綜合能力，能夠明確企業(yè)戰(zhàn)略、了解管理的方法、明確組織內(nèi)的動態(tài)發(fā)展?？偟膩碚f，CDIO教學(xué)模式就是站在宏觀的角度來培養(yǎng)高素質(zhì)、綜合型人才。第二，突出綜合素質(zhì)的提升。CDIO教學(xué)模式下的教學(xué)目標(biāo)不單單是培養(yǎng)掌握專業(yè)知識的人才，同時還需要熟練掌握實踐操作能力。即可以對企業(yè)運營、生產(chǎn)產(chǎn)品、生產(chǎn)流程等進行設(shè)計、優(yōu)化、調(diào)整，同時有一定的社會交際能力，能完成發(fā)現(xiàn)問題、解決問題等一系列任務(wù)。

二、 CDIO下的機械電子工程專業(yè)實驗教學(xué)研究

（一）培養(yǎng)目標(biāo)的確定

機械電子工程專業(yè)所培養(yǎng)的人才是擁有機械電子工程基礎(chǔ)理論知識與專業(yè)技能，并且可以長期開展一線機械電子工程專業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計、制造與研究等應(yīng)用型的人才。在CDIO教學(xué)模式下，機械電子實驗室將以應(yīng)用型工程師人才培養(yǎng)目標(biāo)作為主要目標(biāo)，以滿足企業(yè)對機械電子專業(yè)人才需求，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識與實踐能力的綜合型人才。

（二）實驗教學(xué)內(nèi)容

CDIO教學(xué)模式突出一體化教學(xué)，不單單關(guān)注能力的培養(yǎng)，同時還對學(xué)生在處理各個學(xué)科之間的融合關(guān)系方面有著一定的要求。伴隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展與進步，機械電子工程專業(yè)所涉及的交叉學(xué)科越來越多，與通信、自動化控制等方面都有著相關(guān)的聯(lián)系。所以，機械電子工程實驗教學(xué)尤其注重基礎(chǔ)理論訓(xùn)練、實踐技能開發(fā)、系統(tǒng)設(shè)計能力以及創(chuàng)新思維形成的能力培養(yǎng)，并且有針對性地構(gòu)建合適的教學(xué)內(nèi)容。第一，對傳統(tǒng)機械電子工程基礎(chǔ)類實驗課程進行拓展。通常來說，機械電子工程的課程設(shè)置主要包含機械設(shè)計與制造、強電與弱電知識，這三大部分中設(shè)計的課程內(nèi)容繁雜，如果單純地關(guān)注理論教學(xué)而忽略學(xué)生的實踐能力，則容易導(dǎo)致理論與實踐相分離的情況出現(xiàn)，讓學(xué)生無法真正的用實踐論證理論，也無法用理論來支持實踐，從而無法真正領(lǐng)悟?qū)嵺`操作的本質(zhì)，失去對理論學(xué)習(xí)的興趣。因此，在CDIO教學(xué)模式下要對傳統(tǒng)機械電子工程基礎(chǔ)類實驗進行拓展。針對其中一至兩門課程設(shè)計三級項目，將其與實驗教學(xué)融合在一起，給予學(xué)生更多親自動手設(shè)計、實踐實驗的機會，從而用實踐來驗證理論，用理論來支持實踐。第二，根據(jù)機械電子工程專業(yè)來設(shè)計合適的實驗內(nèi)容。在現(xiàn)代化工業(yè)進程的時代，產(chǎn)品的設(shè)計正在朝著更加智能化、更加信息化、更加自動化的方向發(fā)展，企業(yè)與社會對于機械電子工程專業(yè)的人才需求達(dá)到了較高的境界。因此，機械電子工程專業(yè)實驗教學(xué)應(yīng)該有針對性地設(shè)計更加合適的實驗內(nèi)容，為學(xué)生創(chuàng)造一種全新的學(xué)習(xí)氛圍。例如，結(jié)合機械工程實際情況來增加機電等綜合使用，讓學(xué)生能夠掌握應(yīng)用流體轉(zhuǎn)動、傳感技術(shù)、PLC技術(shù)等一系列相關(guān)的實驗課程，并且熟悉使用各項實驗設(shè)施裝備。第三，優(yōu)化機械電子工程實驗平臺。在CDIO教學(xué)模式下，機械電子工程專業(yè)實驗教學(xué)要優(yōu)化機械電子工程實驗平臺，讓學(xué)生能夠在設(shè)備更加完善、功能更加齊全的實驗平臺上開展實驗操作，以避免由于硬件設(shè)施短缺而給機械電子工程專業(yè)實驗教學(xué)帶來的缺失。

（三）實驗教學(xué)評價

CDIO教學(xué)模式關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識、專業(yè)能力、實踐能力，因此在機械電子工程專業(yè)實踐教學(xué)評價過程中要采用多元化的評價方式。不僅要對學(xué)生進行考核評價，同時還要對機械電子工程專業(yè)實驗教學(xué)人員進行評價，針對實驗教學(xué)中所涉及的各個環(huán)節(jié)開展評價，從而實現(xiàn)對學(xué)生溝通能力、交流能力、技術(shù)能力的全方位考核，還可以促進教師進步與成熟，使之能夠不斷提升專業(yè)教學(xué)技能與水平。

在現(xiàn)代化社會發(fā)展中，機械電子工程專業(yè)是一門不可或缺的專業(yè)，堅持CDIO教學(xué)模式對于機械電子工程專業(yè)來說有著十分重要的意義。應(yīng)用CDIO教學(xué)模式不僅能夠顯著提升學(xué)生專業(yè)理論知識，深化學(xué)生實踐操作能力，并且對機械電子工程專業(yè)實驗教學(xué)也能夠起到監(jiān)督、激勵的作用。

（作者系池州學(xué)院機電工程學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化2012級本科生）