基于CDIO理念的紡織機械卓越工程師培養模式探索

張智明

摘 要：針對我國機械工程教學現狀，根據卓越工程師培養訴求，探索我校紡織機械卓越工程師人才培養特色。引入CDIO工程教育理念，探索一種適合紡織機械的高等工程教育模式。改革教學內容、教學手段和師資培養方法，與企業共建實踐性、綜合性和創新型實驗室。啟發學生，強化培養學生的工程能力和創新能力。通過以上措施，為提高學生的工程實踐能力，培養優秀的工程師具有借鑒意義。

關鍵詞：CDIO 紡織機械 卓越工程師 培養模式

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（b）-0222-02

目前機械工程類專業已經成為國家建設和社會發展的支柱學科之一，為工程教育中的第二大專業。但是高等工程教育存在的問題是學生知識面偏窄，綜合運用知識解決問題的能力偏弱，工程教育脫離工程實際的現象比較嚴重，導致學生工程實踐能力不足，學生與企業需求存在一定差距，學生的創新意識和實踐能力培養有待進一步加強[1～3]。

為此，教育部于2009年提出實行“卓越工程師教育培養計劃”。其核心就是培養學生的工程實踐能力和創新能力，這是我國的一個新的人才培養模式[4]。

這個計劃適應了經濟社會發展需要的高質量工程技術人才，國內高校如華南師范大學課程實驗教學體系、校內實踐創新體系、校外平臺擴展體系三位一體[5]，創建機械工程專業實踐教學模式培養適應社會和產業需求的高素質應用型工程技術人才取得了良好的效果。武漢工程大學以“三實一創”[6]（實訓、實驗、實習、創新）為核心的應用型人才培養模式改革為學生實踐能力、溝通與合作能力、創新能力的鍛煉和培養取得了一系列成績。

1 CDIO工程教育模式

CDIO是麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成經過四年的探索研究和工程教育改革，創立了工程教育理念。它是以英文單詞Conceive、Design、Implement、Operate首字母縮寫構成，即以構思、設計、實施和運作來培養學生的工程實踐能力。它繼承和發展了歐美20多年來工程教育改革的理念，更重要的是系統地提出了具有可操作性的能力培養、全面實施以及檢驗測評的12條標準。CDIO綜合考慮了個人專業基礎知識、專業技能與團隊協作與溝通的技能，強調工程實踐能力。

在我國，高等工科教育的迫切任務是盡快培養與國際接軌的中國工程師，然而我國工科的教育實踐中還存在不少問題，如重理論輕實踐、強調個人學術能力而忽視團隊協作精神、重視知識學習而輕視開拓創新的培養等問題。

2 紡織機械卓越工程師培養模式

對照CDIO教育理念，根據學生在工程教育中掌握國家機械工程師的基礎考試知識要求，加強基礎，突出實踐動手能力、創新能力、加強非智力素質與綜合素質培養，適應社會需求與學生需求的多樣化與個性化發展，培養知識、能力、非智力素質相協調的復合型人才，可在機械行業從事產品設計、開發、制造等技術工作，也可從事機電產品的生產與設備管理、營銷等工作。

專業培養方案中，其設計思路包含四個環節：專業目標、人才培養能力的標準、教學與實踐環節與目標實現。每個環節都有一個質量評價標準，這個質量標準包含企業、市場、企業同行專家、本校學術委員會及本專業學生等組成，它可以對每個環節進行調整以達到期望的質量標準。紡織機械專業卓越工程師的目標通過培養方案實現，以期達到一定的人才培養能力標準，這個標準的要通過教學與實踐環節來實現，這需要學校與本專業師資力量、管理制度、基礎設施、學校的信息資源和環境條件等支撐條件來保障。目標的實現就是培養具有實踐能力的應用型復合型人才。目標隨著市場的需求不斷調整、持續改進，這樣不斷地修改培養計劃，以期不斷地滿足社會對紡織機械工程師各層次人才。

3 教學內容及其特點分析

紡織機械課程體系根據21世紀機械創新人才所需要的能力和知識結構，打破原教學計劃中上述各門課程的界限，改變了“表達與設計分開學習”“理論與實踐脫節”“相關內容分離”“以微細差異獨立設課”“部分課程內容重復”等不合理現象，以紡織機械產品的設計與控制為主線，強調產品的系統設計、綜合設計；與實踐教學密切配合，加強理論聯系實際；避免了課程內容重復，精簡了學時，提高了教學效率和教學質量。

紡織機械卓越工程師課程體系如圖1所示。從大的方面說主要包括兩個體系：理論課程體系和工程實踐體系。課程體系主要包括基礎課群和專業課群，這部分主要是理論教學。工程實踐體系包括實驗體系、工程設計、工程實踐和創新實踐等能力的實踐，這部分培養學的實踐創新能力。通過表1可知實踐環節在整個紡織機械專業培養中占據的比例較高。

4 實踐教學體系

加強校內實習、課程設計環節。一是加強校內實習、課程設計環節建設，構建以實物系統、虛擬仿真系統等組成的校內實習中心，使之適應新的形勢需要。二是強化紡織機械人才培養所必需的基本技能訓練的實訓環節，保證和不斷提高實訓效果，為實驗、實習和創新等奠定基礎。

加強實驗教學。一是加強實驗教學中心建設；二是改革實驗室管理體制；三是打通專業實驗與科研訓練項目的關系；四是加強過程監控。

加強企業實踐環節。一是加強企業實踐基地建設，依托學校與企業和科研院所建立良好的互動關系，建設穩定的多功能的校外實習基地，架起學校與校友之間的橋梁。二是以學科專業建設為平臺建設大規模的、分步實施的綜合化的校內實踐基地。三是將企業的實訓、高水平認證引入實習環節，實現校內與校外相結合，分散與集中相結合，實習與應用相結合。

強化創新教育。在理論與實踐教學中，將創新思維、創新方法貫穿其中，著力培養學生創新意識和創新思維習慣；根據各專業的人才培養目標，組織好課內外的創新教育活動，著力培養和提高學生的實踐動手能力和創新能力。

5 教學方式endprint

采用鼓勵“啟發式、互動式、質疑式”，根據實際情況逐步推行現場教學、校內外共同授課等教學形式，充分鼓勵教師充分利用現代教育技術、優質教學資源的共享，推進雙語教學，鼓勵實踐教學安排在假期實施。

加強實驗教學，搞好實訓、實習，加強校際、校企合作，加快推進特色班的工作，加強實驗教學：增加實驗學時；單獨設置實驗課程；實驗教師準入制，做好實驗室建設規劃；建設一批實驗教學中心；改革實驗室管理體制；打通專業實驗與科研訓練項目的關系；加強過程監控，保證教學質量；加強教學效果評價；搞好實訓、實習，強校內外實習基地和實驗教學中心建設，實習方式上，校內與校外相結合，分散與集中相結合，畢業設計與崗位就業相結合。主要有：合作研究；合作教學；雙師型教師聘用；共建實驗室和實習基地；與企業和兄弟院校組織學科競賽；展示學校優勢和特色的品牌與特色專業建設。

6 師資隊伍建設

師資隊伍建設是人才培養的關鍵因素，建立企業和高校聯合負責工程實踐中心、領銜實踐建設機制，工程實踐的大部分在企業，學校作用主要是把握實踐教育發展方向。共同建構系統知識體系，以課程教學、科研、實踐教育等成果帶動實踐教學內容、手段、裝備、資源的建設和持續發展，全面提升實踐教育隊伍的整體水平和實踐教學質量。

注重實踐教學隊伍建設，本著“引進與培養并重，競爭與激勵兼顧”的原則，結合企業、高校科研工作的需要，積極選留、引進具有工程實踐背景的人才，配備助教、助研；同時鼓勵工程實踐中心技術人員在職學位進修、高校進修、參與企業科研項目、旁聽理論課，參加學術會議和短期培訓班；鼓勵高水平教師投入實踐教學教改工作。

建立實踐教學與理論教學隊伍互通機制，將同一課程群的理論課與實踐課統一組織計劃，讓有能力的實踐教師和企業導師交替上理論課和實驗課，參與指導畢業設計、實習和實訓，讓理論課主講教師兼上實踐課，組織安排實踐課教師聽理論課和安排理論課教師聽實踐課等，以使教學、科研技術和實踐兼容，核心骨干相對穩定。

7 結論

本文通過結合CDIO理念介紹了我校紡織機械專業卓越工程師培養模式，它符合高等工程教育發展規律，可為應用型卓越工程師的培養打下堅實的基礎，實施以來取得了良好的教學效果。

參考文獻

[1] 胡玨，柴國鐘，潘柏松.“卓越工程師”計劃下人才培養的現狀與對策研究[J]. 高教與經濟，2012，25（3）：44-49.

[2] 宋繼忠，劉永葆，張樹龍.創新教育在機械工程實踐教學中的應用[J].實驗室研究與探索.2011，30（9）：240-242，263.

[3] 黃民，郝靜如，楊慶東，等.面向應用型、創新型人才培養的機械工程專業實踐教學改革[J].實驗實踐教學，2012（11）：89-90，98.

[4] 丁毓峰.基于創新計劃體系的機械工程卓越工程師的培養方法[J].教育教學論壇，2012（34）：34-36.

[5] 徐福蔭，黃慕雄，張學波，等.創建“三位一體”實踐教學體系，促進教育技術學專業實踐創新人才培養[J].電化教育工程，2008（10）：39-42，47.

[6] 胡雄鷹，張宗祥，萬文君.物流管理“三實一創”實踐教學體系研究[J].物流工程與管理，2009，31（11）：110-111.endprint

采用鼓勵“啟發式、互動式、質疑式”，根據實際情況逐步推行現場教學、校內外共同授課等教學形式，充分鼓勵教師充分利用現代教育技術、優質教學資源的共享，推進雙語教學，鼓勵實踐教學安排在假期實施。

加強實驗教學，搞好實訓、實習，加強校際、校企合作，加快推進特色班的工作，加強實驗教學：增加實驗學時；單獨設置實驗課程；實驗教師準入制，做好實驗室建設規劃；建設一批實驗教學中心；改革實驗室管理體制；打通專業實驗與科研訓練項目的關系；加強過程監控，保證教學質量；加強教學效果評價；搞好實訓、實習，強校內外實習基地和實驗教學中心建設，實習方式上，校內與校外相結合，分散與集中相結合，畢業設計與崗位就業相結合。主要有：合作研究；合作教學；雙師型教師聘用；共建實驗室和實習基地；與企業和兄弟院校組織學科競賽；展示學校優勢和特色的品牌與特色專業建設。

6 師資隊伍建設

師資隊伍建設是人才培養的關鍵因素，建立企業和高校聯合負責工程實踐中心、領銜實踐建設機制，工程實踐的大部分在企業，學校作用主要是把握實踐教育發展方向。共同建構系統知識體系，以課程教學、科研、實踐教育等成果帶動實踐教學內容、手段、裝備、資源的建設和持續發展，全面提升實踐教育隊伍的整體水平和實踐教學質量。

注重實踐教學隊伍建設，本著“引進與培養并重，競爭與激勵兼顧”的原則，結合企業、高校科研工作的需要，積極選留、引進具有工程實踐背景的人才，配備助教、助研；同時鼓勵工程實踐中心技術人員在職學位進修、高校進修、參與企業科研項目、旁聽理論課，參加學術會議和短期培訓班；鼓勵高水平教師投入實踐教學教改工作。

建立實踐教學與理論教學隊伍互通機制，將同一課程群的理論課與實踐課統一組織計劃，讓有能力的實踐教師和企業導師交替上理論課和實驗課，參與指導畢業設計、實習和實訓，讓理論課主講教師兼上實踐課，組織安排實踐課教師聽理論課和安排理論課教師聽實踐課等，以使教學、科研技術和實踐兼容，核心骨干相對穩定。

7 結論

本文通過結合CDIO理念介紹了我校紡織機械專業卓越工程師培養模式，它符合高等工程教育發展規律，可為應用型卓越工程師的培養打下堅實的基礎，實施以來取得了良好的教學效果。

參考文獻

[1] 胡玨，柴國鐘，潘柏松.“卓越工程師”計劃下人才培養的現狀與對策研究[J]. 高教與經濟，2012，25（3）：44-49.

[2] 宋繼忠，劉永葆，張樹龍.創新教育在機械工程實踐教學中的應用[J].實驗室研究與探索.2011，30（9）：240-242，263.

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[4] 丁毓峰.基于創新計劃體系的機械工程卓越工程師的培養方法[J].教育教學論壇，2012（34）：34-36.

[5] 徐福蔭，黃慕雄，張學波，等.創建“三位一體”實踐教學體系，促進教育技術學專業實踐創新人才培養[J].電化教育工程，2008（10）：39-42，47.

[6] 胡雄鷹，張宗祥，萬文君.物流管理“三實一創”實踐教學體系研究[J].物流工程與管理，2009，31（11）：110-111.endprint

采用鼓勵“啟發式、互動式、質疑式”，根據實際情況逐步推行現場教學、校內外共同授課等教學形式，充分鼓勵教師充分利用現代教育技術、優質教學資源的共享，推進雙語教學，鼓勵實踐教學安排在假期實施。

加強實驗教學，搞好實訓、實習，加強校際、校企合作，加快推進特色班的工作，加強實驗教學：增加實驗學時；單獨設置實驗課程；實驗教師準入制，做好實驗室建設規劃；建設一批實驗教學中心；改革實驗室管理體制；打通專業實驗與科研訓練項目的關系；加強過程監控，保證教學質量；加強教學效果評價；搞好實訓、實習，強校內外實習基地和實驗教學中心建設，實習方式上，校內與校外相結合，分散與集中相結合，畢業設計與崗位就業相結合。主要有：合作研究；合作教學；雙師型教師聘用；共建實驗室和實習基地；與企業和兄弟院校組織學科競賽；展示學校優勢和特色的品牌與特色專業建設。

6 師資隊伍建設

師資隊伍建設是人才培養的關鍵因素，建立企業和高校聯合負責工程實踐中心、領銜實踐建設機制，工程實踐的大部分在企業，學校作用主要是把握實踐教育發展方向。共同建構系統知識體系，以課程教學、科研、實踐教育等成果帶動實踐教學內容、手段、裝備、資源的建設和持續發展，全面提升實踐教育隊伍的整體水平和實踐教學質量。

注重實踐教學隊伍建設，本著“引進與培養并重，競爭與激勵兼顧”的原則，結合企業、高校科研工作的需要，積極選留、引進具有工程實踐背景的人才，配備助教、助研；同時鼓勵工程實踐中心技術人員在職學位進修、高校進修、參與企業科研項目、旁聽理論課，參加學術會議和短期培訓班；鼓勵高水平教師投入實踐教學教改工作。

建立實踐教學與理論教學隊伍互通機制，將同一課程群的理論課與實踐課統一組織計劃，讓有能力的實踐教師和企業導師交替上理論課和實驗課，參與指導畢業設計、實習和實訓，讓理論課主講教師兼上實踐課，組織安排實踐課教師聽理論課和安排理論課教師聽實踐課等，以使教學、科研技術和實踐兼容，核心骨干相對穩定。

7 結論

本文通過結合CDIO理念介紹了我校紡織機械專業卓越工程師培養模式，它符合高等工程教育發展規律，可為應用型卓越工程師的培養打下堅實的基礎，實施以來取得了良好的教學效果。

參考文獻

[1] 胡玨，柴國鐘，潘柏松.“卓越工程師”計劃下人才培養的現狀與對策研究[J]. 高教與經濟，2012，25（3）：44-49.

[2] 宋繼忠，劉永葆，張樹龍.創新教育在機械工程實踐教學中的應用[J].實驗室研究與探索.2011，30（9）：240-242，263.

[3] 黃民，郝靜如，楊慶東，等.面向應用型、創新型人才培養的機械工程專業實踐教學改革[J].實驗實踐教學，2012（11）：89-90，98.

[4] 丁毓峰.基于創新計劃體系的機械工程卓越工程師的培養方法[J].教育教學論壇，2012（34）：34-36.

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[6] 胡雄鷹，張宗祥，萬文君.物流管理“三實一創”實踐教學體系研究[J].物流工程與管理，2009，31（11）：110-111.endprint