基于CDIO教學理念的機電一體化技術專業課程教學改革與研究

朱明明 楊翠云

摘要：隨著我國現代制造2025理念的提出，我國制造業的轉型升級改革速度也逐步加快，制造業質量的提升根本上是制造人才水平層次地提升，在我國從制造大國向制造強國買進的路上，高層次機電一體化技術人才是不可或缺的。在機電一體化技術專業這類型理實結合非常緊密的課程當中應用CDIO教學理念，能使得教學內容更加豐富與完善，在很大程度上也更能激發學生的學習興趣，有效提升教學效果。文章分析了在該專業課程當中引入CDIO的教學模式，通過實踐分析該教學理念在理實一體化技術專業教學當中的應用優勢和特色，為機械制造類課程的教學改革提供科學有效的參考與建議。

關鍵詞：CDIO教學;數控車床編程;教學改革

機電一體化技術專業是一門較為典型的工程類學科，隨著近些年中國制造2025的提出，我國裝備制造業的技術升級也邁進了快車道，社會對機電一體化專業人才的質量要求也不斷地提高。CDIO工程教育模式的有效開展，能夠極大的推動職教學生的工程技術應用能力和創新能力，這對于培養高職學生實踐和應用能力為主機電一體化技術類課程的教學改革具有非常重要的實踐意義。

1 CDIO教學理念

CDIO（Conceive—構思，Design—設計，Implement—實施，Operate—運行）教學理念，最初是由美國麻省理工學院和瑞典的皇家工學院等幾所著名高校聯合創設，是近些年較為先進的工程學科的教育理念，我國近些年共有100多所的高校加入了“CDIO工程教育聯盟”。該教學模式是以企業對人才的技術需求為只要依據，注重培養學生掌握扎實的工程基礎理論和專業知識，培養學生的創新實踐和團隊合作能力，打造符合當前社會需求的高素質高技能型的人才。

2 高職高專機電一體化技術專業人才培養過程中所存在的問題

2.1 課程之間的關聯性脫節

機電一體化技術專業自成立以來就是一門多學科關聯性較強的專業，學生為達到企業對高技能型人才的需求，需要綜合運用其整個大學期間的基礎理論知識、專業知識和專業實踐技能，但是現在高職高專中該專業課程的開設之間常常忽略課程間的聯系，僅僅是為了能夠達到教學目標而進行簡單的編排，沒有能夠將其專業知識和實踐進行有機地結合，缺乏綜合性統一規劃的合理性，基本處于“涇渭分明”的狀態。以單片機原理、傳感器技術應用為例，這類課程開設只是停留在學生學會基本編程指令和傳感器類型的介紹，沒有將兩門課程的開設相結合，達到綜合應用，這就與機電一體化技術專業的人才培養目標要求相差甚遠。

2.2 課程教學模式落后

通過走訪同類型的高職高專學習和對一些畢業生的訪談調研發現，絕大部分的高校在機電一體化技術專業課程的教學基本是基本理論課程和獨立的實驗、實訓課程來開設的。教學過程當中教師作為主導灌輸書本理論，技能課程也是獨立圍繞考證進行技術訓練，缺乏培養學生獨立解決問題的能力和創新意識。

2.3 考核方式單一

當下機電一體化技術專業課程考核僅僅是對學生基礎理論或技能的掌握程度進行終結性評價，對過程、能力和創新性的考核基本沒有，無法更加全面地對學生進行多維度的評價，因而加無法滿足企業對員工多項素質提升的要求。

3 基于CDIO教學理念下機電一體化技術專業課程教學改革措施

在當今制造業飛速發展的今天，機電產品更是一個機械和電子的綜合體，企業對人才的需求逐步變成了分工精細化和理論的綜合化。各個學科之間不斷的進行了交叉滲透和融合，這一點也在近些年電子設計大賽的題目中有所體現。機電一體化產品制造業也逐步發展為集合機械結構、機械制造、電子設計、材料、通信和管理技術的綜合類交叉學科。

CDIO所提供的有效課堂教學理念，能夠有效地幫助教師制定出更加適合發揮學生創造性學習的教學方案，其根本的內涵就是幫助教師從傳統的、固定化的教學方式中走出來，利用開放式、啟發式的教學理念，引導學生創新思維，幫助他們進行討論式、自主式的學習，從而激發學生在課程當中的興趣和創造力。

3.1 細分教學內容關聯教學課程，調整開課順序

針對現在機電一體化技術人才培養目標，在基于CDIO教學理念下根據學生畢業就業崗位需求，倒推教學課程模塊，同時注意機械結構與電器控制的配合教學，調整一些課程的開課順序，注重學生在達到崗位要求后對崗位知識的綜合檢測，開展真正的以綜合能力崗位需求為核心的教學過程，而不是緊緊為完成課程教學任務而撕裂了課程之間的關聯性，導致學生今后無法進行靈魂的學以致用。

3.2 改革教學模式，提升教學效果

3.2.1 采用項目式教學法，開展以任務為導向的教學過程

以企業實際崗位工作任務為中心開展學生的教學工作，能夠有效地把握教學重點和學生的學習需求，這是CDIO教學模式的核心，也是項目教學的核心。這就要求任課教師首先要對企業崗位需求熟悉，并且能夠把握課程的內容和特點，來確定教學項目和每個項目的學習目標。其次，要發揮學生學習的主導地位，定期發布項目內容，讓學生查閱學習資料自主學習，根據項目內容進行項目學習匯報，組間進行學習交流。最后，在學生自主學習的過程中，教師要適時地進行專業指導，督促學生完成項目內容。

3.2.2 開展更加深入的校企合作模式

深層次的校企合作是CDIO教學模式開展效果成敗的關鍵因素。根據CDIO教學模式的特點可知，教學模式開展的基礎是建立在企業崗位需求之上的。高校大部分地教師也都是缺少企業歷練環節，缺少必要的企業崗位實踐知識，簡單的校企合作達不到CDIO所要求的項目設置理念。要想根本提升教學效果，需要進行更深層次的校企合作，將企業實實在在的工作任務或研發需求搬入校園，建立校企雙導師的培養方式，鼓勵企業學校共建科研實驗室，同時鼓勵老師和學生積極參與，綜合訓練學生解決實踐問題的能力和創新能力，發揮高校的科研專長。

3.2.3 開設綜合性創意課程設計，加強學生知識的綜合運用

機電一體化技術專業是一門綜合實踐能力要求較強的專業。類似工科類型的專業可以從學生的畢業設計環節入手，強調和提升畢業設計的實用性和創新性，這能夠在很大程度上對畢業生整個專業能力進行一個整體地提升和運用，幫助他們串聯該專業各類型課程的關聯，同時也能夠大大提升學生解決實際問題和獨立思考的能力，為學生今后走向工作崗位奠定扎實的知識基礎。

3.2.4 以賽促教，以賽促學

機電一體化技術作為一門實踐性很強的工科專業，對教學最過程最好的檢驗方式就是各類型的技能競賽。當今職業技能大賽比賽項目，基本都是根據行業及用人單位實際需求設置，通過比賽訓練，能夠將專業知識和技能進行緊密結合。將教、學、練、比融為一體，以競賽為支點，充分調動教師和學生參與積極性，能夠有效地提高學生專業技能的發展、創新意識的培養和提高學校師資隊伍的綜合實踐素質。

3.3 變革考核方式，打造CDIO綜合評價機制

教學評價對促進教學質量的提升和檢驗有著很重要的作用。經調查，很多高校對教學評價模式基本只注重學生習得的知識或者技能，往往忽略學生在學習過程當中的其他素質提高和能力的發揮。CDIO在教學過程中注重專業知識和實踐能力，但同時還強調了團隊協作、溝通交流、創新思維、自我學習和全局掌控和職業素養等綜合能力，因此能夠更加全面的評價學生的綜合素質。應當在以往的知識技能評價體系當中，加入創新思維、團隊合作互評和部分過程性評價，這樣才能從整體上對學生進行綜合性評價，客觀對教學效果進行反饋，提高學生對自身的正確認識。

4 結語

文章探討了CDIO教學理念在機電一體化技術專業課程教學改革中的應用，通過加強專業課程層次設計，改變課程教學模式，改進學生評價方式等方面進行實踐教學改革，在提高學生實踐應用和創新能力，發展教師個人業務水平，提升高校對社會企業的服務方面都具有明顯的效果。

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基金項目：2013年廣西高等教育教學改革工程項目《基于CDIO模式的電子信息類專業電子技術課程改革研究與實踐》（項目編號：2013JGB308）;廣西教育科學“十三五”規劃課題（項目編號：2017C537）

作者簡介：朱明明（1986— ），男，漢族，河南孟津人，碩士，講師，研究方向：機械制造。

通訊作者：楊翠云（1972— ），女，瑤族，廣西桂林人，碩士，高級職稱，研究方向：教學法。