CDIO下的機械電子工程專業實驗教學研究

范勁兵

在現代化社會的發展中，當前我國機械電子工程教育模式已經無法滿足社會工業發展對高級工程人才的需求，其存在教育學術化、重理論輕實踐、專業設置口徑窄等問題。為了進一步滿足我國工業發展對高素質綜合人才的需求，機械電子工程教育需要引進新的教育理念與模式，針對當前社會對高級工程人才的需求有針對性地開展培養與教學。其中，CDIO教學模式就是一種科學的教學方式，能夠讓學生在既定的學習時間中，既熟練掌握課程的基本理論知識，同時還能深入地掌握實踐技能，從而實現全面培養高素質、綜合型人才的教學目標。

一、 CDIO教學模式及其特點

CDIO，即為構思（ Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）以及運行 （Operate）的首字母縮寫。CDIO教學模式主要突出培養學生，同時擁有堅實的基礎理論知識與熟練的實踐操作技能。CDIO教學模式的特點主要表現在以下幾個方面：第一，擴展工程理念的培養。CDIO教學模式下培養的不單單是技術類型的專家，更是能夠獨立進行產品研發的工程師，其必須具有綜合能力，能夠明確企業戰略、了解管理的方法、明確組織內的動態發展。總的來說，CDIO教學模式就是站在宏觀的角度來培養高素質、綜合型人才。第二，突出綜合素質的提升。CDIO教學模式下的教學目標不單單是培養掌握專業知識的人才，同時還需要熟練掌握實踐操作能力。即可以對企業運營、生產產品、生產流程等進行設計、優化、調整，同時有一定的社會交際能力，能完成發現問題、解決問題等一系列任務。

二、 CDIO下的機械電子工程專業實驗教學研究

（一）培養目標的確定

機械電子工程專業所培養的人才是擁有機械電子工程基礎理論知識與專業技能，并且可以長期開展一線機械電子工程專業產品的設計、制造與研究等應用型的人才。在CDIO教學模式下，機械電子實驗室將以應用型工程師人才培養目標作為主要目標，以滿足企業對機械電子專業人才需求，培養具有創新意識與實踐能力的綜合型人才。

（二）實驗教學內容

CDIO教學模式突出一體化教學，不單單關注能力的培養，同時還對學生在處理各個學科之間的融合關系方面有著一定的要求。伴隨著科學技術發展與進步，機械電子工程專業所涉及的交叉學科越來越多，與通信、自動化控制等方面都有著相關的聯系。所以，機械電子工程實驗教學尤其注重基礎理論訓練、實踐技能開發、系統設計能力以及創新思維形成的能力培養，并且有針對性地構建合適的教學內容。第一，對傳統機械電子工程基礎類實驗課程進行拓展。通常來說，機械電子工程的課程設置主要包含機械設計與制造、強電與弱電知識，這三大部分中設計的課程內容繁雜，如果單純地關注理論教學而忽略學生的實踐能力，則容易導致理論與實踐相分離的情況出現，讓學生無法真正的用實踐論證理論，也無法用理論來支持實踐，從而無法真正領悟實踐操作的本質，失去對理論學習的興趣。因此，在CDIO教學模式下要對傳統機械電子工程基礎類實驗進行拓展。針對其中一至兩門課程設計三級項目，將其與實驗教學融合在一起，給予學生更多親自動手設計、實踐實驗的機會，從而用實踐來驗證理論，用理論來支持實踐。第二，根據機械電子工程專業來設計合適的實驗內容。在現代化工業進程的時代，產品的設計正在朝著更加智能化、更加信息化、更加自動化的方向發展，企業與社會對于機械電子工程專業的人才需求達到了較高的境界。因此，機械電子工程專業實驗教學應該有針對性地設計更加合適的實驗內容，為學生創造一種全新的學習氛圍。例如，結合機械工程實際情況來增加機電等綜合使用，讓學生能夠掌握應用流體轉動、傳感技術、PLC技術等一系列相關的實驗課程，并且熟悉使用各項實驗設施裝備。第三，優化機械電子工程實驗平臺。在CDIO教學模式下，機械電子工程專業實驗教學要優化機械電子工程實驗平臺，讓學生能夠在設備更加完善、功能更加齊全的實驗平臺上開展實驗操作，以避免由于硬件設施短缺而給機械電子工程專業實驗教學帶來的缺失。

（三）實驗教學評價

CDIO教學模式關注培養學生的基礎理論知識、專業能力、實踐能力，因此在機械電子工程專業實踐教學評價過程中要采用多元化的評價方式。不僅要對學生進行考核評價，同時還要對機械電子工程專業實驗教學人員進行評價，針對實驗教學中所涉及的各個環節開展評價，從而實現對學生溝通能力、交流能力、技術能力的全方位考核，還可以促進教師進步與成熟，使之能夠不斷提升專業教學技能與水平。

在現代化社會發展中，機械電子工程專業是一門不可或缺的專業，堅持CDIO教學模式對于機械電子工程專業來說有著十分重要的意義。應用CDIO教學模式不僅能夠顯著提升學生專業理論知識，深化學生實踐操作能力，并且對機械電子工程專業實驗教學也能夠起到監督、激勵的作用。

（作者系池州學院機電工程學院機械設計制造及其自動化2012級本科生）