基于CDIO理念農林院校機械專業研究生培養模式研究

張興麗，孟兆新

摘要：本文將從目前農林院校機械類專業研究生培養存在的主要問題出發，探討如何基于CDIO教育理念提升專業研究生的工程實踐能力，專業研究生只有具備了農林機械領域扎實寬廣的專業知識及基礎知識，以及能對工程中的問題加以解決的先進研究方法和現代化技術手段，才能具備較高的工程管理工作的能力以及獨立承擔工程技術的綜合素質，以滿足企業和社會對工程應用型人才的迫切需求。

關鍵詞：CDIO教育理念；農林院校；專業研究生；實踐能力

一、引言

在卓越工程師教育培養計劃背景下，2009年教育部決定擴大招收以應屆本科畢業生為主的全日制專業碩士研究生，自此我國研究生教育開始由培養學術型人才向培養應用型人才轉變。專業學位研究生的培養目標與學術性研究生有所不同，其宗旨是培養理論與實踐相結合的行業需要的高層次專門性人才。對農林類院校的機械工程專業碩士研究生的培養主要是為了滿足農林機械行業及相關工程部門對高層次創新型、應用型、復合型人才的需求，除了具有一定理論基礎之外，更應突出農業工程技術專門性人才的特點。通過有針對性的培養，使專業研究生不僅掌握先進的機械設計方法、制造技術、數控理論等，還需要了解不同農林生物對象的生物科學屬性設計生產與之相匹配的特定農林機械。圍繞這個培養目標，現有的培養模式亟待進行改革和完善，以滿足社會現代化建設的需要。

CDIO工程教育模式是一種新型教育模式，CDIO分別代表構思 （Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運作（Operate）。CDIO工程教育模式的教育理念是通過工程實踐讓學生了解產品從研發到運行的每個環節，然后根據研究發展方向和產業需求，學生能夠主動深入地學習相關課程的理論知識。CDIO工程教育模式注重培養學生的工程實踐能力，同時有助于提高學生的學習能力、團隊協作能力等。目前，世界上許多國家將CDIO作為改革工程教育的工具。本文基于 CDIO理念，將其運用于農林類院校的機械工程專業研究生能力培養當中，構建專業研究生能力素質培養的新模式，對培養順應時代需求的高層次應用型人才具有重要意義。

二、機械工程專業研究生應用型人才培養存在的主要問題

（一）課程體系與實際應用脫軌

課程教學是培養專業研究生工程實踐能力的基礎。目前，農林類院校的機械工程專業被看成與普通工科院校的機械專業相同，課程體系設置只是將普通機械專業課程進行盲目的拼湊，忽視設置可以使專業研究生掌握現代農林業基本知識和基本技能的課程，這使得專業研究生在進行畢業設計時遇到了很多困難。例如，如果設計一臺藍莓采摘機，必須對藍莓的形態特征、采摘方式有充分了解才能進行設計，不然設計出的機器肯定會脫離實際，達不到預期效果。同時，機械系列課程之間也沒有形成系統的知識體系，每門課程過分強調自身的完整性和特色，而課程體系缺乏整體優化，不利于有效地培養學生應用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力。

（二）導師自身工程實踐能力欠缺

研究生受教育的過程最主要的是依靠導師知識的傳授、科研活動的指導，導師的自身素質直接影響研究生的學術研究水平。目前，我國高校大多數專業學位研究生導師是由原學術型研究生導師轉聘，但他們不清楚專業學位研究生與學術型研究生的培養有明顯不同，只知道專業學位研究生需要有一定的實踐要求。另一方面，許多校內導師缺乏培養專業學位研究生的實踐經驗，特別是新聘任為專業學位研究生的年輕導師都是畢業后直接從事教育教學工作，雖然具有一定的理論水平，但是機械工程領域的實踐經驗比較缺乏，例如在授課過程中無法通過生產實踐中真實的例子對研究生課程中較為抽象的理論知識進行解釋和說明；在為學生選擇研究方向時往往具有局限性，研究內容有時與實際的工程實踐嚴重脫節，研究方法和手段也缺乏創新性和前沿性，導致專業研究生的畢業論文水平與預期目標有較大差距，這些因素都阻礙了專業學位研究生培養目標的實現。

（三）工程實踐活動不足

實踐教學是提升農林類院校的機械工程專業研究生工程應用能力的有效手段之一，是培養社會應用型人才的必要途徑。目前農林類高校對實踐教學環節的發展不夠重視，實驗室嚴重不足或者實驗設備更新換代較為緩慢，在校外進行實踐活動的工作條件較為艱苦，實踐周期長，這些原因使得提高專業研究生實踐能力的目標無法實現。實踐活動的缺失使得專業研究生表現出把自己的思維僅局限在課堂上和書本上，無法走在科技時代的前沿；由于缺少實踐經驗，專業研究生設計出來的農林機械產品有時在結構、裝配等方面出現十分低級的錯誤。

三、CDIO理念培養機械工程專業研究生的具體措施

（一）強化課程體系的工程實踐性

CDIO 的課程體系建設強調與專業目標相一致，提供產品、生產、系統等作為工程實踐框架的一體化課程以及團隊協作方面知識。基于CDIO的課程建設理念并且圍繞專業研究生的培養目標，將與專業研究生有聯系的相關課程分類進行設置，注重生產實習所需的學習項目以及學生以主動實踐方式學習的基礎理論。例如，在理論課程學習時，要求學生以小組形式利用課余時間完成一個與當前課程相關的小項目，教師在課程結束后組織一次答辯，并進行總結討論，同時讓學生提交項目研究報告。教師把答辯情況和書面報告作為平時成績計入該課程的最終成績。教師同時需要指導學生根據自己的研究方向跨專業、跨學科選課，注重學科交叉，課程體系中充分體現工程技術、信息技術和生物技術的結合，強調知識面的寬廣和實踐能力的加強，例如學習內容不僅需要包括機械工程專業的必備知識，還可以學習林學、材料學、農學、生物技術等專業的相關知識。最后，需要制訂動態的教材建設規劃，使其與課程結構調整相適應，使教材內容緊密結合學科發展的動態。

（二）提升專業研究生導師的實踐能力

教育部明確要求專業學位研究生的培養要建立健全校內外雙導師制。對于校內導師，首先要提高校內導師對 CDIO教育模式的認識和理解，更新教育教學理念，將自身角色向設計師、引領者轉變。在教學過程中，把構思、設計、實現、運作四個元素作為主線貫穿整個課程體系，引入案例性實踐環節，引導學生思考工程項目中蘊涵的科學問題。其次，通過讓校內導師到企業掛職進修，合作科研項目，常駐研究生實踐基地等形式提高自身的工程實踐能力，并將學校的評聘考核制度與導師的工程實踐經驗相掛鉤。這些措施一方面能夠使導師積累豐富的知識和實踐經驗，可以更好地為學生服務；同時使導師對本專業研究生就業后的工作任務、工作過程有深入了解，及時掌握企業對所需人才的知識結構和能力素質的要求，從而有的放矢地培養出更貼近企業和市場需求的應用型人才。同時，學校要建立健全校外導師制度，遴選一部分優秀的校外指導教師。學校要根據專業特點制訂相應的指導教師遴選條件，包括專業要求、職稱條件等。給予校外導師一定的學術地位和指導報酬，以調動他們的積極性。最后學校要對校外導師進行有針對性的培訓，特別是研究生教育理論和方法等。

（三）增加專業研究生的工程實踐活動

CDIO教育模式的核心是注重學生工程實踐能力的培養。因此，應該針對農林類院校的機械專業研究生的特點開設生產實踐課程，去車間生產一線更直觀地學習產品的工藝流程。在校內農林院校應建立工程工作平臺和實驗室，加強專業研究生真實體驗產品的生產流程、系統構建，增加專業研究生的學習能力及團隊的協作能力等。在校外農林類院校應與企業、科研機構、社區大力合作，建立研究生實習基地。在實習基地專業研究生通過參加實際工程項目和課題，使工程實踐能力得到提升，帶動產學研有機結合；企業利用高校學科專業以及高水平人才上優勢，也可以解決企業自身技術上的難題，為新技術和新產品的研發提供技術支持。專業研究生的工程實踐能力及創新能力在企業參與培養過程中可顯著提高，企業在人才培養中的作用也發生改變。企業可以根據自身需要參與制訂專業的培養方案，也可指定專業技術人員作為校外導師參與指導學生，從而增加學生的企業實踐經驗。

四、結語

CDIO工程教育模式為農林業類院校的專業研究生培養高層次、高素質的應用型人才指明了方向，這種全方位、多層次、多渠道的人才培養模式可以有效提高專業研究生的學習能力、工程實踐能力，創新能力，團隊協作能力，可以為專業研究生畢業后勝任工作崗位，滿足社會的需要奠定堅實的基礎。

參考文獻：

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編輯/呂秀妍endprint