CDIO工程教育理念下的數控實訓教改探索

李芳麗

（健雄職業技術學院，江蘇 太倉 215400）

CDIO即構思—設計—實施—運行。CDIO工程教育模式的特色，在于其創造了能夠學習深化學習技術基礎和實際能力的一個二元學習經驗。讓學生以實踐的、主動的、課程之間保持有機聯系的方式進行學習，最終把學生培養成為有現代職業素養的工程技術人員。

自2007年健雄職業技術學院成功申報江蘇省“數控技術應用實訓基地”后，構建了以職業活動為核心的教學模式，以崗位技能培訓為中心來安排教學內容，課程體系的建立，是依據崗位工作過程的工作邏輯，培養的目標與要求是以職業能力為本位。以職業能力為本位確定培訓目標與要求，既注重了學生職業核心能力的培養，又注重了學生職業專業能力的培養。

1 構建基于CDIO的數控實訓教學模式

如何讓學生理解構思—設計—實施—運行，就是要讓他們融入到圍繞C-D-I-O而組織的實踐場所來，利用這些實踐場所，引導對他們動手學習產品、過程和系統構造的能力，學習學科知識和構建社會經驗。因此借助省級數控實訓基地的建設，我們重新設計并構建一種基于CDIO的數控實訓教學模式。這種教學的模式主要分為三類，分別是產品和系統的設計與實施、學科知識的鞏固和輔助作用。

1.1 產品和系統設計與實現

這類活動是實訓場所中最主要的教與學的模式。學院中德中心學生的培養目標，是培養高技術、高技能、應用型人才，所以在這部分實訓教學，主要是借助省級數控實訓基地和中德中心的平臺，培養學生在數控專業技術上的一些基礎能力，并能夠在這種基礎能力上，獲得提升的資本，達到厚積薄發的作用。

1.2 學科知識的鞏固

工程實踐場所，除了要為學生提供操作和主動學習的空間，還要能夠加強學生的學科知識。數控實訓基地實訓教學中在場地設置時，就專門在場室內規劃了25人的機房2間。這樣在學習過程中，可以先在機房里試驗仿真加工程序，檢驗零件的加工工藝正確性與合理性，從而減少操作過程中出現不該出現的失誤。這樣不僅解決了機器使用緊張的問題，也解決了不必要的耗材問題。

1.3 輔助作用

工程實踐場所，也要能支持學生進行研究性的項目等其他的輔助作用。數控實訓基地除了提供學生正常的學習以外，在課余時間，還免費為學生提供場所進行研究性學習。比如我們每學期都有大學生創新項目，并且也多次在省市獲獎，其中數控實訓基地起到了相當大的作用。

這3個部分的具體內容及相互關聯在數控實訓項目中的關系，如圖1所示。

圖1 基于CDIO的數控實訓教學模式

2 以生產性實訓任務為載體，在教學中實施改革

構建好CDIO工程實踐場所，以生產性實訓任務為載體，融“做、教、學”為一體，在“學中做，做中學”，學生在老師的教學過程中學會工作，要在實訓工廠工作過程中成就技能，將職業活動過程貫穿課程內容的始終。老師在教學項目設計上，是以螺旋式上升的形態進行的，從簡單到復雜，最終使學生對項目內容了解、理解與運用。

2.1 任務載體的具體內容

根據上述構建基于CDIO的數控實訓教學模式，我們在解構原有的基于知識理論的數控編程與加工課程，重構了基于知識應用的工作過程導向的課程架構，結合國家數控職業資格要求，將數控實訓課程分成3個學習階段，每個單元里按照零件的加工難度，設計了4個典型的實訓任務。每個任務都是來源于與企業合作的實際生產的，都具有生產性、職業性和可操作性。具體內容見圖2。

圖2 基于CDIO的數控實訓內容結構

通過這些典型的、具有代表性的工作任務學習，為學生在未來工作中，承擔復雜零件的加工任務、解決生產中的新問題，打下良好的理論與實踐基礎，有利于學生從容地面對現實職業中的變化，為將來職業的可創造性提供了可能。

2.2 任務載體設計

教師在設計實訓任務時，一般是以循序漸進的螺旋形態進行設計，從簡單到復雜逐步加以實施，便于學生對所學內容的理解、掌握與運用。

在設計任務時，教師根據數控職業崗位群分析、典型工作任務分析、課程教學情景分析，將實訓的教學內容根據難易程度分成若干子任務，讓學生帶著任務進行實訓，真正做到“教學做”一體，有效實施實訓任務。

以數控車為例：首先，教師根據數控車的崗位職業分析，找到項目的典型任務，然后按照循序漸進的順序排列好，根據任務書模板列寫任務實施內容和步驟。任務書必須包含以下內容：

（1）任務名稱。將要完成的典型任務的名稱；

（2）提出任務。首先老師講解，可利用各種媒體，目的是讓學生知曉自己該完成的任務；

（3）分析任務。老師與學生針對任務共同分析相關的主要技術和相關工藝；

（4）實施任務。以學生為主體，老師進行過程指導，幫助學生完成實訓任務；

（5）總結任務。老師和學生共同總結在完成任務的過程中的經驗和難易點；

（6）等級評價。學生根據自身完成情況進行自評，團隊根據成員的表現進行互評，最后老師根據任務完成情況，進行等級評價。

2.3 任務的實施

實訓課之前，老師要將上述的任務書發給學生，任務書內容包括項目任務、操作步驟與評價分值，這樣就會讓學生感覺到學習有標準、有計劃、有目的、有考核，學生的積極性與主動性都得到充分的調動。

2.4 運行階段

在教學過程中，教學團隊有學院老師、實訓師與企業的能工巧匠，根據項目需要，有的在學院院內實訓工廠完成，有的在學校的實訓工廠完成，有的在企業車間完成，這樣學校與企業的資源得到了充分的應用，學生也學到了具有實用性的知識，了解到了工廠的生產流程。

例如在完成“軸類零件的加工”產品任務時，老師先把任務書提前發給學生，學生根據任務要求查閱相關資料，構思自己的思路方法，根據工程實踐場所的條件設計方案，運用仿真軟件試運行設計的產品是否符合要求，不斷的檢驗修改，直到產品完全符合企業要求為止，然后正式按照方案實施，選擇合適的生產場地，生產出正品零件。

值得注意的是，構建基于CDIO的工程實踐場所，要能夠成為學生學習的橋梁，通過它來實現設計試驗和做出他們所設計的符合企業需求的產品來。除了進行設計-實現項目之外，學生還可以利用這些場所，為其他的社團等做一些維修、模型建造以及其他課外項目提供設施和場地等，這便是圖1所提到的輔助作用。

3 建立基于CDIO的數控實訓評價體系

根據CDIO工程理念，如果沒有正確的評價方法和評判標準，就無法最終來評判CDIO的教學效果。我們以往的教學評價中，學生的成績始終是放在第一位的，學生的考試成績是評價學生綜合能力、衡量老師教學效果好壞的唯一指標，把學生的考試成績與諸多評價指標等同起來。這樣的評價標準，忽視了對定性評價的研究，過多強調量化的評價手段，作為最重要學習主體——學生，卻被排斥在外，沒有參加項目的整個評價過程，因此是不科學。

我們在保留原有評價體系的優點的基礎上，依據CDIO工程理念，對數控實訓的評價方式進行了相應的改革，建立了更加有效、科學、適用本地區數控人才需要的基于CDIO的全新評價體系。

（1）適應于CDIO的考核評價體系，是多角度和全方位的。學生的學習態度、學習動機等非智力的權重增大，智力方面的權重相應減少，形成實際技能培訓考核與課堂考核兩個體系，更看重學生的學習態度和行為習慣。新的評價體系增加了教師與學生的面對面的評價環節，以鼓勵學生為主，讓學生也知道自己努力的方向，這樣用利于高職學生健康人格的形成與自信心的樹立。

（2）由于是對實訓課程的評價，結合數控專業課程的特點，過程性評價成為評價重點，即非常看重學生實踐能力的培養。理論知識的掌握，通過口試與筆試進行；實踐能力的評價，形式多種多樣，可以是仿真操作、實驗實習檔案記錄、仿真產品制作等，最終還是以培養學生實踐能力為主。這些評價方法，能有效、全面地促進學生學習，達到師生滿意的學習效果。

（3）根據CDIO大綱的第1部分為技術知識與推理，第2部分為個人和職業的技能與特質，第3部分為人際技能、團隊協作與溝通，第4部分為企業與社會環境下的構思、設計、實現和運作系統，這4個部分都強調CDIO模式是將人文素質和科學文化看做一個整體。

一方面，重視技術與工程的本身，讓學生具備優秀的工作能力和扎實的基礎科學知識；另一方面，企業文化又要特別強調人文素質，重視精神上的追求，強調員工的“責任感”，包括在實施運作過程中的人際溝通、正直、誠信素質、責任意識、團隊協作和職業道德，這些都屬于責任感的范疇，也是社會與企業非常看重的綜合素質。

因此我們在實訓手冊里，專門制定一個“項目過程記錄表”，在每個項目開展的每一個階段都要填寫思路、過程、完成的內容、學生的自我評價、團隊成員的互評、指導老師的建議或其他老師的評價，以及存在的不足等，要求學生寫出項目總結或者感想。

這樣，學生自己就能夠非常清楚地了解到自己的進步與不足，那么在項目實施過程中，就能夠有意識地調節步驟，尋找更加可行的方案，擇優而行，這樣學生各方面的素質都能夠得到提升。

4 結束語

實踐證明，在數控實訓中實施構思—設計—實施—運行的教學模式，以實訓任務為載體，著重培養了學生具備在企業所需要的生存和成長的理論知識、實踐能力和人文素質，學生學會在團隊中相互欣賞相互學習和團隊互動、分享成果，學生有機會運用現代化的工程工具、軟件和實驗室、實訓基地，并且從被動繼承知識為主的學習，被引導至主動地積極對未知事物的探索學習中，在獲得知識的過程中逐漸培養了專業能力、增強自信心、收獲成就感，獲得了在產品、過程和系統建造能力方面所掌握的知識能力和態度，取得了良好的教學效果。

經過試驗改革后，同時也提高了學生的就業能力和職業發展能力。據統計，2007屆、2008屆畢業生就業率連續兩年達到99.5%，畢業生因其良好的職業能力，突出的專業能力，較強的適應能力，深受企業好評，部分學生已經走上了公司的中層領導崗位。這應該是一種有益的嘗試。

[1]顧佩華，沈民奮，李丹平，等．從CDIO到EIP-CDIO：汕頭大學工程教育與人才培養模式探索[J]．高等工程教育研究，2008，(1)：12-20.

[2]朱正華，張斌兵.產業界需求“新三好”——CDIO模式下工科高校學生評價體系的新探索[J].人力資源，2011，(6)：120-121.

[3]張文灼，馬 軍，趙振學.以生產性實訓任務為載體、工作過程導向的數控編程與零件加工課程改革與實踐[J].中國職業技術教育，2010，(26)：17-19.

[4]朱 晶.“教學做一體化”專業實訓課教學模式的探索與實踐[J].中國職業技術教育，2010，(26)：88-90.

[5]朱高峰，沈士團.21世紀的工程教育[M].北京：高等教育出版社，2001．

[6]劉 勇，段寶才.工程類高職生實踐能力培養的思考[J].中國職業技術教育，2010，(19)：75-76.

[7]鐘金明，李苑玲.基于CDIO理念工程教育實踐改革[J].實驗科學與技術，2009，(12)：67-69.