基于CDIO工程教育理念的多工種融合教學與實踐

王麗 張國俊 張力元

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?傳統職業院校教學過程大多各自為政，學生學習知識與技能方向單一、分散，不利于學科之間的交叉與滲透，而當今社會行業生產的整合性要求勞動者具有多元技術能力。以 CDIO 教學理念為依據， 通過“基于設計的研究”指導研究思路，實行多工種融合的教學，培養多元技能型人才。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?CDIO 教學理念;多工種融合;教學與實踐

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2019）26-0204-02

CDIO工程教育理念（構思、設計、實現、運作），倡導“做中學”和“基于項目教育和學習”的新型教育模式，利用課程本身、課程模塊、教學環節等培養學生自學和解決實際問題的能力，以及協調溝通能力和團隊協作能力，滿足產業對人才質量的要求。國內外經驗表明，“做中學”的理念和方法是先進可行的，完全適合職業院校專業教學過程各個環節的改革[1]。

傳統的職業院校一體化教學多是分模塊、分工種進行，學生只掌握鉗工、車工、數控加工中心操作等相關知識與技能，缺乏宏觀解決機械加工實際問題的能力。而多工種融合指的是至少由兩種及兩種以上的工種合作完成相關產品或零件的加工的裝配的模式[2]。從CDIO工程教育的角度來看，在教學中以問題為起點，以設計為主線，以團隊合作為形式，以多工種融合為導向，實現技術創新、實踐應用與理論反思“三位一體”迭代循環提升[3]。本課題采用的研究方法是“基于設計的研究”。以“設計”作為中間環節設計特定教學干預，在教學實踐中研究教學干預的作用，不斷創新，直到得出比較理想的結果為止[4]。基于設計的研究是一種系統而靈活的方法體系，在研究者和實踐者合作的基礎上，通過重復性的分析、設計、開發、實施來促進教育實踐[5]。

本文主要以幕布支架設計與制造為例，以項目制教學為方法，學生小組合作共同完成任務。任務內容包含幕布支架設計、幕布支架三維建模與仿真、幕布支架工藝方案制定及多工種合作加工與裝配等微任務（幕布支架參考如圖1所示）。

一、教學方法和流程

基于CDIO工程教育理念，以多工種融合為導向組織教學，主要是通過課前任務發布、課中小組分工協作展開實踐、多工種融合團隊協作完成幕布支架設計與制造及課后產品檢驗與工作總結等步驟完成。多工種融合的任務導向教學方法與單工種相比，不僅能達到單個工種的知識技能要求，而且具有單工種操作難以比擬的優勢。整個教學過程注重各個專業課程與專業技能操作的銜接性、覆蓋性和貫通性，在完成任務的過程中將專業知識、各工種專業技能、個人交際能力、團隊合作能力、對實際任務的構思/設計/實施/運行能力融為一體，提高學生運用專業知識與各工種專業技能分析問題和解決問題的綜合素質與能力（教學方法及組織流程圖如圖2所示）。

二、教學研究與實踐

（一）學情分析

現有職業院校的加工制造類專業的教學環節相對獨立，CAD 機械設計、車工、數銑、鉗工等環節缺乏融合教學，各學科之間聯系較少，且學生在項目教學中缺乏自學和解決實際問題、協調溝通和團隊協作等方面綜合能力的培養與訓練。

基于CDIO的多工種融合教學方法以團隊協作的方式展開學習，學生在團隊中分工合作，在產品設計制造過程中鍛煉了團隊協作能力，培養學生團隊合作精神，提升學生探索未知、積極創新的興趣，全面提高學生的工程實踐能力和綜合素質[6]。通過任務設定，學生在完成任務的過程中可以將產品設計、產品制造過程結合起來，實現理論知識的掌握及職業綜合素養的提升。

以項目為核心的教學模式，以學生為主體，教學內容緊扣原有實訓模塊內容，以產品為聯系核心，將車、鉗、銑、設計等獨立技能進行串聯，以加工常用零部件產品為動機，充分讓學生認識到所學有用，讓學生想法經過論證與實踐轉換為現實存在的實物，立足理論，與實踐相結合，在學生主動性、積極性和創造性上下功夫，強化學生創新思維和創新意識，在多工種融合教學中，逐漸掌握思考問題、解決問題的方法，提高創新實踐的能力。

（二）教學措施

多工種融合的教學組織方法是“基于項目的教學”，以項目為主線、教師為引導、學生為主體，以“案例、問題、項目”為中心[7]，激發學生創造性與創新性思維，貫徹“做中學，學中做”的工學一體化理念，學生在產品設計過程中既能掌握理論知識又能聯系實訓操作，并且在產品設計過程中加深知識轉化效果。

多工種融合的教學過程，從產品設計方案到產品加工制造，小組成員間的工作不再是獨立完成，而是相互貫穿、相互彌補、相互提升的合作關系。本任務的設計包含以下要素：一是體現完整的產品設計過程，設計密切結合加工，加工融會貫通各個工種操作，讓學生的單一、分散的能力通過本任務黏結在一起;二是結合專業特點及模塊理論知識設計工種融合種類，適應專業培養方向，具有針對性;三是結合我校實訓車間實際情況，制定多工種融合設計方案，充分利用現有條件，提高教學質量與教學效率。

多工種融合的學習任務是數控技術專業理論課程的某一模塊，以幕布支架設計這一任務為載體，將專業理論知識與專業技能訓練有機結合起來，產品設計過程包含難度適中的各工種技能操作、理論知識點的融會貫通、產品制造工藝流程，充分體現了“工學一體化”“理實一體化”的教學理念，使教學過程生動、直觀，知識易于理解與掌握，契合技工院校學生學習特點。

教學策略的制定與教學組織的形式相結合，將學生專業理論知識、機械加工訓練內容、現代產品設計過程通過基于CDIO 的多工種融合的方式組織在一起，在一定程度上實現了教學模式與現代產品加工過程、行業企業要求的完全融合。

（三）教學評價與總結

基于CDIO的多工種融合教學模式的教學評價過程實現從單一的結果評價向過程評價、模塊評價轉變，教師從學生任務完成程度、環節銜接能力、小組任務參與程度、團隊協作能力等方面評價學生學習表現;學生小組間從各小組任務書設計、任務組織開展、任務作品展示、學生能力總結等方面評價小組任務情況;學生個人根據評價指標評價自身學習情況與任務完成情況等;幕布支架驗收時由任務委托方選出最優方案及作品。

多維度模塊化教學評價、學生獨立的學習工作總結，使整個教學過程評價的整體性、全面性及科學性得到提升，對掌握學生學習情況、改進教學方法具有重要的指導性意義。

本文主要介紹了基于CDIO工程教育理念的多工種融合教學模式與實踐，充分利用教學資源與信息化手段，充分貫徹“學生為主體，教師為主導”的教學形式，在完成任務的過程中掌握產品設計加工制造的完整過程，將各個工種有機結合起來并能熟練操作，將理論知識應用于實際生產過程，提高了學生的學習效率。基于CDIO工程教育理念的多工種融合教學模式，為培養復合時代要求的知識型、技能型人才提供了有力支撐。

本文緊跟國際國內教育教學方法改革發展趨勢，結合技工院校學生特點，采用基于CDIO的多工種融合教學過程，深化教育改革，深化教學觀念，充分調動學生學習自主性、積極性，極大地增強了教學效果。

參考文獻：

[1]于麗娜，劉少坤.基于CDIO工程教育理念的軟件專業課程體系建設研究[J].速讀，2014（2）.

[2]閆周，唐開宇，楊旭，等.基于多工種加工的工程訓練模式研究[J].科技創新導報，2015（6）.

[3]楊雪，劉英杰，闞寶朋.基于設計的研究范式在網絡三維虛擬實驗中的運用研究[J].中國電化教育，2008（10）.

[4]倪小鵬.基于設計的研究方法、實例和應用[J].中國電化教育，2007（8）：13-16.

[5]張文蘭，劉俊生.基于設計的研究：教育技術學研究的一種新范式[J].電化教育研究，2007（10）：13-17.

[6]徐俊華.簡論職業教育中團隊精神的培養[J].教育發展研究，2003（7）：14-15.

[7]吳國興.應用型本科機械類專業工程訓練體系的構建與實踐[J].實驗室研究與探索，2013，32（3）：190-193.

編輯 張 慧