基于CDIO工程教育模式的機械設計制造及其自動化專業多維實踐教學研究

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　　摘  要：針對機械設計制造及其自動化專業實踐教學中學生實踐能力和動手能力不足的問題，從實踐教育教學理念、實踐課程體系、實踐教學方法以及大學生創新訓練等方面出發，提出了基于CDIO理念的機械設計制造及其自動化專業多維實踐教學模式。教學改革結果表明，新的教學模式有助于培養學生的動手能力和創新能力，使他們更好地適應社會的需要。
　　關鍵詞：機械設計制造及其自動化專業  實踐教學  多維  創新能力
　　中圖分類號：TH122-4;G642.0                文獻標識碼：A                         文章編號：1672-3791（2019）03（c）-0154-02
　　機械設計制造及其自動化專業旨在培養適應時代發展和社會需求的德、智、體、美全面發展，掌握堅實的基礎理論、系統的專業知識及豐富的生產實踐，了解該學科前沿發展動態和方向，具備科學思維方法、較強的創新意識和工程實踐能力，能在現代制造及相關領域內從事機械裝備研發與設計、生產工藝組織和裝備調試以及生產技術管理、企業市場運營等工作的高素質應用型人才。應用型人才的培養強調學生的工程實踐能力及創新能力，因此實踐教學尤為重要。在此背景下，提出一種基于CDIO工程教育模式的多維實踐教學模式[1]，希望能夠提高學生的工程實踐能力與創新能力，培養滿足行業與企業需求的機電類人才。
　　1  實踐教學理念及教學體系
　　1.1 實踐教學理念
　　CDIO工程教育模式正是近年來國際上影響較大的實踐教學模式[2]。CDIO工程教育理念于2005年引入我國，短短十幾年時間，對我國的工程教育產生了重大的影響。付貴海（2015年）、鄧宗偉（2015年）等學者提出將多維實踐教學分別運用于城市地下空間工程專業人才培養;戴雁琴（2014年）、胡文龍（2013年）等學者提出基于CDIO的工科探究式教學改革研究;潘越（2012年）、徐輝（2012年）等學者提出將CDIO理念和機械工程專業人才培養方案相結合。盡管我國學術界目前研究成果有涉及CDIO理念和多維實踐教學的研究，為我們開辟了實踐教學創新的思路，然而將多維實踐教學和CDIO工程教育理念有機結合較少，運用于機械設計制造及其自動化專業的實踐教學研究則更少，可見基于CDIO理念的機械設計制造及其自動化專業多維實踐教學的探索有較大的研究空間。
　　1.2 多維實踐教學體系
　　根據機械設計制造及其自動化專業的特點，機械設計制造及其自動化專業的實踐教學體系包括課程實驗、課程設計、金工實習、各類實訓、頂崗實習、畢業綜合訓練以及學科競賽等多個方面?？梢詫C械設計制造及其自動化專業實踐教學體系分為3個模塊，分別為基本技能模塊、專業技能模塊、實踐與創新能力模塊?；炯寄苣K包括基礎實驗、專業實驗、綜合性實驗;專業技能模塊包括認識實習、生產實習、頂崗實習、畢業實習、金工實習、課程設計及畢業綜合設計;實踐與創新能力模塊包括社會調查、專業技能訓練及認證、創新性實驗、參與教師科學研究項目、參加教育行政主管部門和行業主辦的各類學科競賽、互聯網+大賽、創青春以及大學生挑戰杯競賽。
　　2  多維實踐教學方法
　　2.1 改進實踐教學方法與手段
　　在實踐教學過程中，以應用和實踐能力培養為導向，研究將豐富的現代教學手段引入課堂，將豐富的工程實踐案例引入課堂，通過研討式教學、科研小組等形式，引導學生積極進行自主學習、研究性學習和創造性學習，形成以學生為中心的學習環境，培養其發現、分析、解決實際工程問題的能力[3]。
　　2.2 采用多種現代化的教學手段
　　隨著移動互聯網技術的全面普及，借助其優勢可以較為方便地進行校外實習指導、課后答疑、虛擬仿真實驗以及相關問題的討論。像筆者學校機械設計制造及其自動化專業由于學生人數較多，且最后一學期開學的畢業實習多采取分散實習的方式，因此，畢業設計指導老師無法對學生實施一對一的實地指導。這種情況下，畢業設計指導老師可以利用QQ或微信等聊天工具，對畢業實習實施遠程指導、監督、答疑，這在很大程度上彌補了教師不能實地指導帶來的問題。為了突破了傳統實踐教學對實驗儀器和材料的限制，讓計算機仿真實驗成為培養學生創新能力的一種輔助實驗手段，湖南城市學院機械設計制造及其自動化專業在工程能力訓練中心的基礎上，利用計算仿真技術和多媒體技術，建立虛擬實驗室，使學生在上實驗課之前可以通過互聯網熟悉所要做的實驗，從而提高了學生的積極性，減少了老師示范操作的時間，增加了學生的動手時間，提高了學生的實踐動手能力。
　　2.3 積極開展校企合作，建設實習基地
　　由于機械設計制造及其自動化專業的實踐性非常強，企業對畢業學生的實踐能力和動手能力要求非常高。同時，校企合作在人才培養中扮演著重要作用。筆者學校從實驗室和實習基地建設、合作開發新產品、新技術等各方面與社會知名企業進行校企合作，多舉措拓寬創新創業人才培養的途徑。目前該校機械設計制造及其自動化專業擁有1個校內實習基地：湖南城市學院工程實訓中心，并與惠州市三協精密有限公司、中聯重科股份有限公司、中航飛機起落架有限公司、中國中車株洲電力機車有限公司、益陽橡膠機械集團公司、湖南兵器資江機器有限公司、北京精雕科技有限公司、湖南福德電氣科技責任有限公司以及湖南宇晶科技責任有限公司等20余家企業簽訂了實習實訓基地協議與校企合作產學研協議。力求將校內外實習實訓基地建設為本專業產、學、研基地，不斷地、更好地培養學生的實踐能力，拓寬教師的視野，從而帶動機械設計制造及其自動化專業學生工程實踐能力整體水平的提高。
　　3  結語
　　該文從機械設計制造及其自動化專業實踐體系改革的角度出發，探索基于CDIO工程教育模式下的機械設計制造及其自動化本科專業的多維實踐教學體系研究，在地方應用型本科院校機械設計制造及其自動化專業教學中全方位地進行實踐教學體系的優化和革新，使學生具備扎實的專業技術知識和工程實踐能力，滿足不斷變化的產業升級和全球產業競爭格局的需要。
　　參考文獻
　　[1] （美）約翰·杜威，著.我們怎樣思維·經驗與教育[M].姜文閔，譯.北京：人民教育出版社，2005.
　　[2] 吳晟，孫東升.基于CDIO理念的工業工程專業實踐教學模式探索[J].大學教育，2014（2）：69-70.
　　[3] 李紅艷.工業工程全過程實踐教學模式設計及實踐[J].中國電力教育，2013（8）：93-94.
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