豐洪微 范哲超
內(nèi)蒙古機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070
全面深化高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革,是國(guó)家實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的迫切需要,是推進(jìn)高等教育綜合改革、促進(jìn)高校畢業(yè)生更高質(zhì)量創(chuàng)業(yè)就業(yè)的重要舉措[1]。在此背景下,內(nèi)蒙古機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院承擔(dān)了“自治區(qū)高等職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃”《XM18-創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育專門課程(群)》的建設(shè)項(xiàng)目,面向全體學(xué)生開(kāi)展普及型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育通識(shí)課,面向有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意愿和潛質(zhì)的學(xué)生開(kāi)展專業(yè)核心課,面向敢于實(shí)踐和勇于創(chuàng)業(yè)的學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐課,積極構(gòu)建了多層次、立體化的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系[2]。在開(kāi)發(fā)專業(yè)核心課程過(guò)程中,重點(diǎn)圍繞校企合作,積極深化產(chǎn)教融合,采用工程教育教學(xué)模式作為設(shè)計(jì)方案,探索創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新與專業(yè)課程融合的課程開(kāi)發(fā)模式。
CDIO 工程教育模式是由瑞典皇家工學(xué)院、查爾斯技術(shù)學(xué)院與美國(guó)麻省理工學(xué)院等,在長(zhǎng)達(dá)四年的探索和摸索中,逐步建立起來(lái)的教育理論。該模式秉持“做中學(xué)”為基本理念,是通過(guò)實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)展教育活動(dòng),從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力的高等工程教育方案。該方案的本質(zhì)是一種課程體系,其目的在于,希望學(xué)生能夠通過(guò)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的整個(gè)流程,大幅提升相應(yīng)能力,比如能夠主動(dòng)獲取所需知識(shí)、工程實(shí)踐能力和工程創(chuàng)新意識(shí)等,從而培養(yǎng)不僅具有專業(yè)技術(shù)知識(shí),還能在新產(chǎn)品、新系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和運(yùn)行過(guò)程中起指導(dǎo)作用的工程師或技術(shù)人員。在CDIO 模式中,研究人員通過(guò)實(shí)踐,歸納、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)等,最終成功制定出匹配的教學(xué)大綱和十二條標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)對(duì)工程教育研究比較深入的是汕頭大學(xué),從2005 年的10 月起,該校就已經(jīng)對(duì)校內(nèi)的工程教育開(kāi)展了基于CDIO教育模式改革。隨后,全國(guó)各地有超過(guò)200 多家的院校,也陸續(xù)開(kāi)始了CDIO 工程教育的實(shí)施[3]。
本文以內(nèi)蒙古機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院承擔(dān)“自治區(qū)高等職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃”《XM18-創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育專門課程(群)》的建設(shè)項(xiàng)目《產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)與3D 打印實(shí)做》為例,并根據(jù)課程教學(xué)大綱重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)知識(shí)、專業(yè)技能、職業(yè)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新能力,同時(shí)參考美國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證ABET EC2000 標(biāo)準(zhǔn),按照課程大綱和CDIO 教學(xué)大綱第二層指標(biāo)體系構(gòu)建基于CDIO 工程教育模式的課程教學(xué)大綱。
1.應(yīng)用機(jī)械基礎(chǔ)、工程制圖知識(shí)的能力
2.應(yīng)用UG 軟件進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力
3.使用3D 打印機(jī)等現(xiàn)代技術(shù)和必備工具的能力。
4.解決零件、機(jī)構(gòu)、系統(tǒng)工程問(wèn)題的能力
5.團(tuán)隊(duì)協(xié)助能力
6.職業(yè)道德和責(zé)任感
7.溝通交流能力
8.通過(guò)課程教授理解企業(yè)工程方案的能力
9.認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)、有終身學(xué)習(xí)的能力
10.創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力
CDIO 工程教育模式課程開(kāi)發(fā)包括理論部分和實(shí)踐部分。理論部分包括通識(shí)課程知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),側(cè)重思維能力、設(shè)計(jì)能力和學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)。通識(shí)課程知識(shí)包括創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法、創(chuàng)造力開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)技法;專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)則不僅包含創(chuàng)新設(shè)計(jì)案例和設(shè)計(jì)表達(dá),還囊括有結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能原理設(shè)計(jì)等內(nèi)容。實(shí)踐部分則由兩方面內(nèi)容構(gòu)成:第一課堂實(shí)踐和第二課堂實(shí)踐,極大地凸顯和聚焦學(xué)生實(shí)踐和工程能力的培養(yǎng)與提高。
第一課堂實(shí)踐主要包括3D 打印實(shí)做、工藝及裝配、失誤改進(jìn)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。第二課堂包括開(kāi)放型實(shí)踐、校企合作實(shí)踐、學(xué)科競(jìng)賽和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐。理論部分和實(shí)踐部分相互融合,從而將教學(xué)、實(shí)訓(xùn)和課外實(shí)踐等有效地整合起來(lái),開(kāi)創(chuàng)出獨(dú)具特色的一體化教學(xué)體系,使創(chuàng)新教育和專業(yè)教育形成你中有我、我中有你的良好局面。
在課程認(rèn)識(shí)階段,首先要對(duì)創(chuàng)新的本質(zhì)有相當(dāng)明確的認(rèn)知,并理解其所蘊(yùn)含的深刻含義,還需對(duì)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新之間的關(guān)系進(jìn)行分析和探討,從而領(lǐng)會(huì)和熟悉創(chuàng)造學(xué)中的各種基本理論。要對(duì)功能草圖法的具體應(yīng)用,有一定程度的掌握,還要對(duì)減速器等模塊的原理和設(shè)計(jì)思路等,加以相當(dāng)程度的熟悉和研究。
在課程設(shè)計(jì)階段,要能較好的理解機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用中所具有的社會(huì)需求性,要對(duì)科學(xué)技術(shù)對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)所造成的影響進(jìn)行全面的分析,還要對(duì)各種不同意外引出的選題技巧、創(chuàng)造型機(jī)構(gòu)部件及其工作原理等,有一定了解和學(xué)習(xí)。能借助這些創(chuàng)造性機(jī)構(gòu),完成具有創(chuàng)新性的實(shí)踐,使創(chuàng)新結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能力得到體現(xiàn)和發(fā)揮,從而可以順利構(gòu)思和研發(fā)新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案,最終使學(xué)生在思維拓展和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力顯著提升,既掌握了機(jī)械的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的法規(guī),還鍛煉和增強(qiáng)了自身在創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面的素質(zhì)。

表1 CDIO 課程大綱標(biāo)準(zhǔn)
在課程實(shí)施階段,熟悉掌握一般3D 設(shè)備的操作、應(yīng)用及事項(xiàng),熟悉常用切片軟件使用,能夠應(yīng)用3D 打印設(shè)備進(jìn)行實(shí)踐,能夠?qū)?D 打印零部件進(jìn)行組裝和裝配,對(duì)3D 打印工藝及質(zhì)量進(jìn)行處理及改善在運(yùn)行階段總結(jié)和分析創(chuàng)新失誤,提高創(chuàng)新成功率。