新工科背景下基于CDIO理念的機械電子工程專業實踐教學改革探討

閆冰潔

摘?要：實踐教學作為機械電子工程專業不可缺少的教育手段，對應用型人才的培養起著重要作用。結合我院機械電子工程專業實踐教學現狀及問題，探討了新工科背景下基于CDIO理念的實踐教學方式、方法，為新工科背景下實踐教學改革提供新思路。

關鍵詞：新工科;CDIO;實踐教學

新工科（Emerging Engineering Education，3E）是基于國家戰略發展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的我國工程教育改革方向。[1]CDIO代表構思、設計、實施和操作，CDIO著重培養學生掌握扎實的專業知識和工程基礎理論，并在此基礎上將教育過程放到工程領域的具體情境中。[2]讓學生以主動的、實踐的方式學習工程，體現了工程教育的主體性、實踐性以及課程之間的連續性，與我國“新工科”回歸工程之內涵具有較強的內部一致性。[3]當前，我國經濟發展進入新常態，人才供給與需求關系發生了深刻變化，轉變工程教育觀念，改革教學模式和教學思路是高校眾多有效教學改革的舉措之一。實踐教學是整個教學工作的重要組成部分，在新工科背景下，基于CDIO理念對以培養應用型人才為目標的機械電子工程專業來說，探索和改革實踐教學意義重大。

1 實踐教學現狀及問題

目前機械電子工程專業實踐教學內容主要包括認知實習、課程實驗、創新創業、課程設計、工程實訓、畢業設計、生產實習和畢業實習等多個方面的內容。在實踐教學中也暴露出一些問題：（1）有些課內實驗常常忽略實踐教學與工程實踐的緊密結合，僅是為了完成教學基本任務，多以實驗驗證為主、演示參觀為主的教學形式，與當前工程實際脫節;（2）有些課程實踐內容簡單，對學生的設計分析能力訓練不夠;（3）實踐教學內容與社會和產業需求脫節，先進的科技成果沒有及時有效地補充到工程實踐教學中。

2 實踐教學的改革措施

2.1 完善培養方案

在CDIO國際工程教育理念指導下，實踐教學過程應體現以學生為主體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。[4]重視學生學習態度、方法和職業意識的形成培養。因此，進一步深化、修訂、完善實踐教學培養方案，對實踐教學體系中各部分的教學目標任務、內容要求、實踐方式、考核辦法、課時數等都進行具體詳細地規劃、安排，使得每個實踐教學環節在執行時清楚明了，具有成效。突出實踐教學在工程實際中的應用，使有些實踐教學內容能和社會產業需求緊密結合，提高實踐教學學分所占比例，必修學分約占該專業畢業總學分要求的35%以上。

2.2 實施多元化的實踐教學方法和教學手段

按照CDIO工程教育理念，以具體項目作為主線，學校和企業雙方分別選派指導教師進行跟蹤指導，采用多種形式進行實踐課程教學方法改革。探索以學生為主體，以具體實踐項目為載體的多元化實踐教學模式。針對學生的不同情況，嘗試運用案例式、啟發式、互動式、等多種教學方法，將理論知識與工程實際有效結合起來，引導、啟發學生提出自己的思路、想法、見解，在項目實施過程中進行探索及創新，以提高學生綜合運用所學知識的能力。

2.3 以學科競賽為載體，創新實踐教學

學科競賽的比賽形式能激發學生主動思考，競賽活動以學生為主體，突出鍛煉學生手腦并用的方式，有利于學生主動構建科學的知識體系，形成創新思維，促進實踐能力的鍛煉。[5]以學科競賽為載體，圍繞具體問題或課題，以“課題提出-實施-改進-結題”為工程教育主線，形成一個漸次提高的實踐教學閉環系統，實現課內與課外、課堂與社會、學習與研究、理論與實踐等的緊密結合，從而實現探索知識、提升技能、以及培養工程素養及創新創業能力的目標。另外，在實踐教學中，注重專業課程與學科競賽的交叉、滲透與融合，除專業實驗、專業基礎訓練外，把一些學科競賽項目轉化為實踐項目，納入專業綜合訓練，實現實踐教學的多元主體協同育人。

2.4 推廣、普及網絡信息平臺在實踐教學中的應用

隨著學校數字化校園的建設、發展，網絡教學系統平臺在實踐教學中得到廣泛應用，它能夠在一定程度上提高學生學習興趣及效率。學生可以通過信息平臺和老師進行交流，打破時空限制，隨時提交創新思路、實驗方案等，教師進行指導審核，提高了工作效率，進一步提高了教師授課的靈活性和學生學習形式的多樣性，同時也增強了學生學習的自主性、能動性。

2.5 建立校企合作新機制

在新工科建設中，應加強校企合作，強化實踐育人環節。比如共建實習車間，開設企業需求的實踐操作，以便學生入職后能很快適應工作;讓優秀學生參與到企業科技研發中，培養提高學生的科技創新能力;建立學校和企業雙導師隊伍，在學校或者企業進行分別授課，使理論和實踐緊密結合。再者進行畢業設計時，依據企業在生產過程中的難點、熱點問題進行選題，不僅能幫助企業解決難題，還能增強學生的實踐訓練。

3 結論

新工科背景下，基于CDIO 理念的實踐課程教學模式，大大提高了學生的工程素養以及解決實際工程問題的能力，同時也激發了學生學習興趣，自主學習氛圍更加濃郁。通過實踐教學改革，教師的教育觀念得以更新，實踐教學能力和創新意識得以提高。加強實踐教學資源建設，完善條件保障，更好地促進高素質應用型人才的培養。

參考文獻：

[1]鐘登華.新工科建設的內涵與行動[J].高等工程教育研究，2017（03）：1-6.

[2]張聞芳，胡慶春.基于CDIO人才培養模式的機械電子工程專業教學改革與實踐[J].科技風，2018（36）：298.

[3]葉民，孔寒冰，張煒.新工科：從理念到行動[J].高等工程教育研究，2018（01）：24-31.

[4]李洪剛，趙宏梅.基于HAT·CDIO應用型培養模式下的工業設計專業教學改革探討[J].中國科技信息，2013（09）：177.

[5]王蕾，張巧英.基于學科競賽的高校實踐教學體系創新研究[J].教育理論與實踐，2015，35（06）：43-44.