基于CDIO理念下的工程力學(xué)教學(xué)課程改革

吳錦花

(蘇州市電子信息技師學(xué)院,江蘇 蘇州 215008)

0 引言

機(jī)械制造是我國(guó)社會(huì)發(fā)展和工業(yè)進(jìn)步的重要生產(chǎn)技術(shù)之一，同時(shí)也是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)[1-2]。隨著近年來工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)已經(jīng)成為全球制造大國(guó)，但是由于我國(guó)機(jī)械制造水平較低，在許多領(lǐng)域仍然處于產(chǎn)業(yè)鏈的末端，整體創(chuàng)新能力較弱，在此背景下，要努力提升機(jī)械制造業(yè)的創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)我國(guó)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)方向的轉(zhuǎn)變[3]。要想實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，培養(yǎng)機(jī)械工程人才對(duì)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

目前，我國(guó)逐漸形成了以高職教育、本科教育和研究生教育三個(gè)層次進(jìn)行人才培養(yǎng)的模式，基本可以滿足我國(guó)制造業(yè)發(fā)展對(duì)機(jī)械工程人才的需求。但是，目前在機(jī)械工程專業(yè)教學(xué)中，存在基礎(chǔ)知識(shí)薄弱、學(xué)生實(shí)踐課程較少和缺乏創(chuàng)新精神等問題，人才培養(yǎng)模式與社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求脫節(jié)，因此，為了滿足機(jī)械工程專業(yè)教學(xué)的優(yōu)化于改革，需要不斷對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行優(yōu)化。CDIO表示構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)行(Operate)，主要是面向機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)周期設(shè)計(jì)的，強(qiáng)調(diào)教學(xué)環(huán)境中的真實(shí)性，實(shí)現(xiàn)理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐能力高效結(jié)合的人才培養(yǎng)理念，在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，提高學(xué)生的個(gè)人能力、團(tuán)體協(xié)作精神和創(chuàng)新能力[4]。

1 CDIO理念與基礎(chǔ)

1.1 CDIO理念內(nèi)涵

CDIO表示構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)行(Operate)，主要是基于機(jī)械產(chǎn)品、生產(chǎn)過程和生產(chǎn)周期設(shè)計(jì)的，強(qiáng)調(diào)在真實(shí)社會(huì)背景下的工程環(huán)境，實(shí)現(xiàn)理論基礎(chǔ)和實(shí)踐能力有效結(jié)合的教學(xué)培養(yǎng)模式。CDIO的核心理念主要體現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)工程活動(dòng)的真實(shí)環(huán)境，要求學(xué)生具有在真實(shí)工作環(huán)境中應(yīng)具有的能力與知識(shí)。

1.2 CDIO教學(xué)提綱

CDIO教學(xué)模式下的教學(xué)提綱主要包括兩級(jí)教學(xué)內(nèi)容，首先是對(duì)知識(shí)和個(gè)人能力的培養(yǎng)，其次是在明確教學(xué)能力培養(yǎng)的前提下分解具體的教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)而達(dá)到學(xué)習(xí)效果(表1)[5]。

表1 CDIO教學(xué)提綱與目標(biāo)

1.3 CDIO教學(xué)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)

CDIO教學(xué)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)是教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容順利實(shí)施的重要指引，主要包括教學(xué)環(huán)境、教師發(fā)展和教學(xué)考核等方式，具體如表2所示。

表2 CDIO教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)

2 課程教學(xué)中存在的問題

2.1 重理論，輕實(shí)踐

目前，我國(guó)工程力學(xué)等相關(guān)課程主要在以專業(yè)知識(shí)理論為主導(dǎo)的理念下進(jìn)行，存在工程實(shí)踐不足、理論與實(shí)踐脫節(jié)等問題，要想解決上述問題要在課程設(shè)計(jì)中增加工程實(shí)踐課程，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

2.2 重專業(yè)技術(shù)，輕基礎(chǔ)科學(xué)理論

目前，我國(guó)工程力學(xué)相關(guān)課程中，過于重視專業(yè)技術(shù)的教育，忽視了基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，出現(xiàn)該問題的原因是目前我國(guó)教育重視學(xué)生專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，未來應(yīng)該重新設(shè)置課程結(jié)構(gòu)與組成，適當(dāng)增加學(xué)科內(nèi)容，提高學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)。

2.3 忽視學(xué)生的個(gè)性培養(yǎng)

目前，在工程力學(xué)課程學(xué)習(xí)中，在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的同時(shí)，鮮少涉及社會(huì)、政治、文化和藝術(shù)環(huán)境等方面的教育，忽視學(xué)生的個(gè)性培養(yǎng)與興趣愛好，脫離了“以學(xué)生為中心”的教育理念。

3 課程教學(xué)基本原則與內(nèi)容

3.1 基本原則

在CDIO理念的指導(dǎo)下對(duì)工程力學(xué)相關(guān)課程進(jìn)行課程改革應(yīng)該堅(jiān)持以下基本原則。

3.1.1 理論教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合的原則

在機(jī)械專業(yè)課程中，應(yīng)該注重理論知識(shí)與實(shí)踐技能結(jié)合，增加課程中的實(shí)踐課程比例，培養(yǎng)學(xué)生在具備扎實(shí)理論的基礎(chǔ)上，又具有在真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境下解決實(shí)際問題的能力。

3.1.2 重視專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)的原則

在CDIO教學(xué)理念中應(yīng)注重工程力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，在課程設(shè)計(jì)中應(yīng)重視基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)科和工程科學(xué)的設(shè)置。

3.1.3 技術(shù)要素和非技術(shù)要素結(jié)合的原則

在進(jìn)行相關(guān)專業(yè)知識(shí)教學(xué)中，一方面要重視為學(xué)生提供必要的技術(shù)教育，同時(shí)應(yīng)該注重對(duì)學(xué)生社會(huì)、政治、文化和藝術(shù)等非技術(shù)要素的教育，培養(yǎng)學(xué)生的國(guó)際視野和可持續(xù)發(fā)展理念。

3.1.4 注重學(xué)生個(gè)性培養(yǎng)的原則

在教學(xué)過程中，適當(dāng)增加選修課程，保證學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好選擇相關(guān)的課程學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與個(gè)性培養(yǎng)。

3.2 教學(xué)內(nèi)容改革

3.2.1 轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，加強(qiáng)政策引導(dǎo)

高等院校及相關(guān)教師應(yīng)結(jié)合目前工程領(lǐng)域日益變化的社會(huì)環(huán)境意識(shí)到基礎(chǔ)教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的重要性和本質(zhì)要求，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，制定相關(guān)的課程改革政策與方案，加強(qiáng)政策引導(dǎo)作用，為學(xué)生培養(yǎng)提供相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)。

3.2.2 改變教育方法，建立新的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式

合適的教學(xué)方法對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。教師與學(xué)校應(yīng)該始終堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”的教學(xué)方式，在教學(xué)過程中采用“案例教學(xué)法”“小組討論法”和“任務(wù)驅(qū)動(dòng)法”等教學(xué)模式，強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力，同時(shí)在教學(xué)過程中選擇筆試成績(jī)、口頭表述、小組討論、團(tuán)隊(duì)展示等多種評(píng)估方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

3.2.3 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高教師能力水平

高校應(yīng)該聘用具有實(shí)踐能力的教師，或者推薦教師進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐，積累相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與能力，培養(yǎng)“雙師型”教師。在進(jìn)行課程教學(xué)時(shí)應(yīng)該為學(xué)生分別安排一位專業(yè)知識(shí)導(dǎo)師和一名具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)導(dǎo)師。

3.2.4 加強(qiáng)硬件設(shè)施建設(shè)

在開展工程力學(xué)教學(xué)時(shí)，應(yīng)該為學(xué)生提供工程實(shí)踐設(shè)施，加強(qiáng)新型工程實(shí)踐基地的建設(shè)，為實(shí)踐課程提供相應(yīng)的實(shí)踐場(chǎng)所與活動(dòng)實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)配備相關(guān)的機(jī)械、電子設(shè)備和計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備等。加強(qiáng)校企合作，將學(xué)生的實(shí)踐場(chǎng)所安排在相應(yīng)的企業(yè)內(nèi)部。

4 結(jié)論

本研究針對(duì)目前工程力學(xué)課程教學(xué)過程中存在的問題，提出一種基于CDIO教學(xué)理念下的課程改革措施，未來在開展工程力學(xué)教學(xué)過程中，應(yīng)該轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，加強(qiáng)政策引導(dǎo)作用，為學(xué)生培養(yǎng)提供相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)，采用多元化評(píng)價(jià)方式對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力進(jìn)行考核，并且加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)和硬件設(shè)施，為學(xué)生提供良好的教學(xué)氛圍。

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