面向“新工科”基于CDIO的機械類專業(yè)工程實踐課程教學模式研究

何全文

摘要：隨著科技與經(jīng)濟的發(fā)展，工程師面對的社會環(huán)境更加復雜，對工程師的能力要求更好，使得我國機械類專業(yè)工程教育課程急需進行教學改革，從社會發(fā)展的角度出發(fā)，設定教學方案，提高教學的質量。新工科及CDIO都是在經(jīng)濟全球化的基礎上提出來的，目的是能夠滿足社會的需求，培養(yǎng)社會型人才，發(fā)展工程師的綜合素質。本文通過對面向新工科基于CDIO的機械類專業(yè)課程教學特點進行分析，從而提出構建教學模式的策略方法，提高工程類專業(yè)教學的教學質量，提升我國工程師的綜合素質，促進我國經(jīng)濟發(fā)展。

關鍵詞：新工科;CDIO;教學模式

0? 引言

現(xiàn)代社會的發(fā)展是建立在知識與技術基礎上，隨著社會的發(fā)展，對工程師的要求也越來越高。自古以來，工程師都是推動社會進步的主要力量。而現(xiàn)代社會，由于科技的創(chuàng)新發(fā)展，要求工程師不僅僅要有專業(yè)的知識，還要對其他專業(yè)進行學習，包括經(jīng)濟、管理等方面。除此之外，工程類學生還要有足夠的實踐能力，這樣才能夠保證學生在畢業(yè)后能夠直接被社會接納。由此可見，工程專業(yè)時間課程教育的重要性，為了能夠滿足市場的需求，我們提出了新工科及CDIO的理論，通過教育改革，進行相關人才培養(yǎng)，促進工程行業(yè)發(fā)展。

1? 相關概念

1.1 新工科

新工科是在互聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的基礎上，形成的新的概念。傳統(tǒng)的工程教育無法跟隨現(xiàn)代社會的發(fā)展，也無法滿足市場的需求。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的提升，我國科技已經(jīng)邁入了一個新的階段，在這個時期不但要求學生要具有專業(yè)的技能，還要求學生能夠融匯貫通，時代是不斷變化的，只有能力是永恒的。工程教育應該著眼于學生的能力培養(yǎng)，而非知識灌輸。為了避免工程與經(jīng)濟發(fā)展脫節(jié)，國家提出了新工程的理念，實現(xiàn)新的教學模式，為學生帶來不一樣的教學體驗。

1.2 CDIO工程教育模式

CDIO是構思、設計、實現(xiàn)、運作的簡稱，是最新的工程教育改革研究成果，被發(fā)達國家廣泛應用，體現(xiàn)出了現(xiàn)代社會特點的教學方法。在CDIO工程教育模式中，對工程的認知不在簡單的局限于科學的層面，而是認為工程是一個創(chuàng)造的過程，這要求學生有足夠的想象力，能夠通過自己的能力對工程進行設計，并最終得以實現(xiàn)，是一個運作的過程，而非單獨一個節(jié)點。CDIO工程教學模式，豐富了工程的內(nèi)容，也對教學提出了更高的要求。

2? 面向“新工科”基于CDIO的機械類專業(yè)工程實踐課程教學的特點

2.1 一體化的課程設計思想

面向“新工程”基于CDIO的機械類專業(yè)工程實踐課程教學具有一體化的課程設計思想，這主要體現(xiàn)在三個方面，一是教學目標與課程設計一體化，二是技能與素質提升一體化，三是課程內(nèi)容與教學方式一體化。工程實踐課程教學在課程內(nèi)容設計的基礎上，融合了實踐教學，能夠凸顯出教學目標，與對學生能力培養(yǎng)的需求。在對學生進行理論教學的同時，對學生的素質進行提升，能夠培養(yǎng)綜合性人才，提升我國國民整體素質。通過不一樣的教學模式，對教學內(nèi)容進行展現(xiàn)，能夠提升學生的興趣，提高教學的質量。在一體化的課程設計思想下，工程專業(yè)課程更有針對性，更能夠體現(xiàn)出教學的目的，提高人才的就業(yè)率，促進我國機械類發(fā)展。

2.2 加強實踐與理論教學的結合

在“新工程”與CDIO理論要求下，對學生的實踐能力提出了挑戰(zhàn)，由于社會發(fā)展的需求，使得創(chuàng)新型人才缺口變大，為了能夠滿足社會的需求，提出了新工程與CDIO理論。基于新工程與CDIO的工程類教學模式能夠對學生的實踐能力進行培養(yǎng)，在教學過程中，更突出的是以學生為中心的，學生進行自主思考設計的特點。CDIO理論要求學生要具有構思、設計、實現(xiàn)、運作的能力，這不僅僅是依靠理論知識就能夠實現(xiàn)的，需要的是將理論轉換為實踐的能力。

2.3 兼顧專業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)

新工程對學生的要求不僅僅是專業(yè)技能，還要求學生具有專業(yè)素養(yǎng)。在新工程基礎上的工程類教學課程內(nèi)容采用的是必修加選修的模式，其中選修課程的占比比較大，能夠對學生的專業(yè)素質進行培養(yǎng)，提高學生科學的思維能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。

傳統(tǒng)的教學方法將注意力主要集中在專業(yè)課程上，使得教學內(nèi)容單一，不利于學生綜合能力的培養(yǎng)。基于新工程的課程設計通過選修課的方式，豐富課程內(nèi)容，學生能夠根據(jù)自己的需求進行選擇，學校能夠通過選修課重點培養(yǎng)學生的專業(yè)素養(yǎng)。

2.4 注意學生個性化培養(yǎng)

在現(xiàn)代社會中，每一個個體都是獨立存在的，都有各自的特點，都能夠在社會中體現(xiàn)出價值。學生時代是定未來大方向的重要時期，因此學校應該注意學生的個性化培養(yǎng)，不要將學生的棱角都抹平，要能夠凸顯學生的特點，進行個性化的教學。學校能夠利用選修課的方式，讓學生根據(jù)自己的愛好進行選課，在喜歡的基礎上學習，能夠提高學習效率，也能夠發(fā)揮學生的特長，進行專業(yè)化發(fā)展。工程行業(yè)不在只是需求專業(yè)技能高超的工程師，而是需要能夠進行獨立創(chuàng)造的工程師。通過培養(yǎng)學生的個性化能力，能夠發(fā)展學生獨特的思維方式，提高學生的創(chuàng)造力，有利于工程行業(yè)的發(fā)展。

2.5 從課程內(nèi)容出發(fā)，具有綜合性和實踐性

面向“新工程”基于CDIO的機械類課程實際能夠從課程內(nèi)容出發(fā)，對學生進行全方面的培養(yǎng)，提高學生的綜合素質能力，具有綜合性和實踐性的特點。在這種教學模式下，學校將實踐內(nèi)容納入教學的重點，并且提高了實踐課程的效果，能夠提高教學的整體水平，提升學生的綜合能力。在教學課程內(nèi)容設計的時候，也更加強調理論和實踐的結合，在理論學習之后進行實踐聯(lián)系，能夠幫助學生快速形成記憶，也有利于學生進行個性化發(fā)展，提高學生的了操作能力。除此之外，這種教學方式更注重學生的專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)，通過培養(yǎng)學生的專業(yè)能力，讓學生進行自主學習，而非只教授專業(yè)知識。

3? 面向“新工科”基于CDIO的機械類專業(yè)工程實踐課程教學模式構建策略

3.1 通過政府政策引導，改變學校的思維模式

為了響應CDIO教學模式的需求，首先要對學校的教學觀念進行正確的引導，政府通過政策扶持，幫助學校改變傳統(tǒng)的教學模式。現(xiàn)在大部分學校已經(jīng)開始注重學生的綜合能力培養(yǎng)，但是由于教學成本限制，使得很多教學方案無法落實，影響了教學質量的提高。政府通過對學校進行資金投入，能夠改變學校的困境，提供教學支持，幫助學校進行現(xiàn)代化教學模式建設。另外，通過政府提供的政策，還能夠為學生增加更多的實習與就業(yè)機會，從根本上解決學生面對的實際困難。

3.2 豐富教學模式，建立評價平臺

現(xiàn)在教學模式還停留在課程內(nèi)容灌輸?shù)膶用嫔希沟脤W生缺少對學習的熱情，而且學生沒有實踐的機會，也無法對學習成果進行展現(xiàn)。我國教育評價模式一直以來采用的都是考試的形式，然而這種評價機制很難對學生的綜合能力進行點評。通過構建實踐加理論的教學模式，能夠豐富教學內(nèi)容，將課程目標轉換形式，以不同的教學方式進行體現(xiàn)，能夠給學生帶來新鮮感，提高學生的興趣。通過結合互聯(lián)網(wǎng)技術，構建專業(yè)的評價平臺，豐富評價內(nèi)容，能夠對學生的整體水平進行檢查。而且學生能夠通過平臺對自己的成績進行查詢，能夠為學生提供便捷性。還可以加入學生互評的成績，這樣在對學生的專業(yè)能力進行檢查的同時，還能夠對學生的溝通交流能力進行考評。

3.3 提高教師資質，形成專業(yè)團隊

為了能夠更好的提高學校的教學質量，需要對教師的整體能力進行提升。通過培訓的方式，對教師進行專業(yè)的培養(yǎng)，從而構建學校的專業(yè)教師團隊，為學生提供更好的教學環(huán)境。隨著科技的發(fā)展，教學方式也發(fā)生了巨大的變化，傳統(tǒng)模式下的教師理論教學能力比較強，但是對于新科技的接受能力比較差，學校應該注重教師這方面能力的提升，保障學校的教學質量。為了能夠保證教師能力，學校還可以通過定期的教師資質檢查，對教師能力提升進行監(jiān)督。通過激勵的方式也可以鼓勵教師進行能力提升，例如通過評級的方式，對于優(yōu)秀教師進行等級晉升，能夠提升學校的整體教學水平。

3.4 提升設施設備水平，加強實踐教學

教育設施是教學的基礎，尤其是在現(xiàn)代化教學中，很多教學設備融合了科技的發(fā)展，能夠改變教學模式，提高教學的質量。因此學校應該注意提升教學設備設施水平，為良好的教學提供基礎。為了能夠滿足實踐課程的需求，學校要采購大型設備，供學生使用，如果教學成本有限，可以通過虛擬教學技術，對教學環(huán)境進行模擬，實現(xiàn)實踐教學。無論從哪個角度講，教學設備都是教學的關鍵，也是學校能力的體現(xiàn)。

3.5 通過校企合作，提供實踐平臺

學校應該加強與企業(yè)之間的合作關系，通過校企合作，為學生提供更多得實習機會。工程專業(yè)是一個對學生實踐能力要求比較高的專業(yè)，無論是日后應用還是走向社會，進行工作，實踐能力都是檢查一個學生價值的關鍵。除此之外，通過校企合作，還能夠讓學生更早的步入社會，適應社會，一個人的真正能力不僅僅是專業(yè)技能，還包括社交能力，素質素養(yǎng)等方面，通過實習都能夠對學生的能力進行培養(yǎng)。

4? 總結

CDIO的理念從構思、設計、實現(xiàn)、運作等四個方面對工程專業(yè)的學生提出了要求，要求學生不但要有相關技能，還要有足夠的想象力，并能夠通過自身能力將理論轉換為實現(xiàn)，讓工程得以運作。CDIO理念是在社會發(fā)展的需求下形成的，也是為了滿足新工科的需求，為社會培養(yǎng)綜合素質能力高的人才，為提升我國機械行業(yè)發(fā)展做好充足準備。

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