CDIO培养模式下的机电一体化专业实践教学体系的改革与探索

王仲文,段瑞珍,迟明善（哈尔滨理工大学荣成学院,山东荣成264300）

CDIO培养模式下的机电一体化专业实践教学体系的改革与探索

王仲文,段瑞珍,迟明善
（哈尔滨理工大学荣成学院,山东荣成264300）

本文介绍了“CDIO”工程教学模式，结合“CDIO”教学模式的基本原则，分析了“CDIO”教学模式在实践教学改革中的指导作用，阐述了运用CDIO工程教育模式实践教学的实施过程，探索了基于CDIO人才模式的机电一体化专业实践教学体系的改革与实践。

CDIO培养模式；机电一体化；实践教学；教学改革

0　引言

随着我国近几年社会经济的快速发展，推动着我国高等教育事业得到了快速发展的机会，尤其是当前，高等教育在我国得到了前所未有的快速发展。而对于高等教育来说，实践教学已经成为其非常重要的组成部分，尤其是其在加强高等学生理论联系实际、以及培养学生实际操作能力等方面都起着非常重要的作用。对“机电一体化”专业在CDIO工程教育过程中使用实践教学方式进行详细的探讨，进而通过该研究促使学生们能够充分利用学习时间，在学校学习期间不仅能够将课本的知识熟练掌握，同时还要掌握一定的实践操作能力，进而为学生们将来的健康发展奠定良好的基础。

1　CDIO工程教育培养模式

就目前国际工程教育研究情况来说，其一项比较新的创新就是CDIO工程教学模式，CDIO是由Conceive、Design、Implement、Operate四个单词的首字母缩写，即该教学模式非常重视理论学习跟实践操作紧密联系在一起，进而在最大程度上提高学生们的实践操作能力。由此可以看出，CDIO工程教学模式是将整个课程体系都融入到一起来进行培养，而且对于每一个环节的培养都必须要求课内理论跟课外实践紧密联系，即将学生们的实践动手能力跟理论知识紧密的联系起来，从而能够确保学生们学到的知识能够得到实际应用，最终达到培养学生们创新产品的教学根本目的。

在教学中运用CDIO的教学模式，要求教师一定要坚持以让学生主动学习为最终目的，激发学生学习的原动力，不断激发学生对学习的兴趣。第一，在日常的教学活动中灵活的穿插一些学校与企业合作的项目，将课堂中的理论知识与日后工作中的实践活动联系起来，让学生能够对实习企业的产品和项目产生浓厚的兴趣；第二，不断及时地更新学校的教学计划，与时俱进，时刻与企业对学生的技能的要求保持一致，为学生树立明确的学习方向。

2000年以来，一个关于CDIO教学模式的跨国研究组合成立了，它是由瑞典皇家工学院和美国麻省理工学院等四所著名的大学联合创办的，经历了为期四年的不断研究和探索，最终诞生了CDIO的教学模式，并由此建立起CDIO国际合作组织。到目前为止，CDIO国际组织的成员已经远远地超过了预期，并且这些学校也包括了世界上很多著名的大学，CDIO的教学模式均被引进了这些组织成员大学中的航空航天系，并且为学校的教育贡献了不小的力量，而中国首次引进CDIO的教学模式则是在2005年，到目前为止CDIO工程教育模式已经顺利地在我国的多所高校中进行了试验教学。

2　探索与实践CDIO模式下的教学体系

所谓的实践教学主要是由课程实验、课程设计、生产实习、毕业设计、开放实验等部分组成的。作者通过CDIO教学模式的学习，制订了机电一体化专业的实践教学体系并进行了实践。

2.1课程实验

为了加强学生对内容的理解，在实验教学环节中，把验证性实验改革为科研设计性实验，让学生在进行机械设计的过程中全方位考虑，从零件图、模样设计、工装设计，都有实际的体验。并建立了教学实物展台，同时加强了与企业联合，进行有针对性的实际零件工艺性分析，分组进行实战性训练，将工厂的实际生产活动与学校机械设计课程的教学充分的结合起来，并拿出一些较为经典的零件，对其进行详细的讲解和分析。

在数控技术这门的实践教学过程中，常请有丰富生产实践经验和设计阅历的工程技术人员做专题报告。在讲授数控工艺设计原理的过程中，因为采用了多媒体现代化教学手段，节省了大量的板书时间，并把现象部分放到实训车间进行直观的现场教学，这样就腾出了部分时间，在内容上增加了对本市一些大中型企业各类数控加工类产品的设计和生产过程的了解，为学生将来的数控工艺设计打下坚实的基础。

2.2课程设计

为了能够顺利的进行机械设计基础课程设计的教学，提高课程设计的效率，培养学生的机械设计能力，从企业收集适当的，适合设计的零件图纸输入到计算机，制作完善了机械设计基础课程设计用零件图库。图库包括CAD设计图纸40多张，满足了每年学生随机抽取零件图进行设计的要求。通过这种训练，使学生们把整个内容进行了一个有效的贯穿，为实际零部件的机械设计打下了良好的基础。

2.3生产实习

生产实习就是学生真正的进入到工厂，亲自生产的实际流程，对工厂的实际情况进行透彻地了解的过程，有利于更好地培养学生的工程意识。学校在进行实习大纲的制定时，可以邀请企业共同参与，结合企业对人才的需求和现状进行实习内容的选定；学生在实习的过程中，企业将公司内部具有一定实力和经验的技术人员作为生产实习的导师，对学生进行技术方面的指导，再加上教师的理论指导，学生就能够在企业中通过不断地参与生产将自己学到的理论知识与实践工作结合起来，并且可以随时和企业中的高技术人才进行讨论和交流，提高生产实习的效率和积极性，帮助学生更快的适应企业环境，更快的投入到工作中。

2.4顶岗实习

顶岗实习花费的时间比生产实习比较多，而且还有着具体的岗位要求，即学生们都会到具体的岗位上进行实习，进而就会为学生们提供更多锻炼的机会，这样将会在最大程度上激发学生们学习的积极性和主动性；对于学生们实习的实际情况来说，一般都是通过实习单位来根据学校的实际情况以及自身的实际情况来进行相应的安排，而且在学生们实习过程中还要求必须有具体的师傅来教他们，告诉学生们怎么样正轨操作，同时学生们还能够在实习过程中跟老师傅们进行有效交流，及时发现自身的问题，并且还能够将自己学到的理论知识跟实践紧密结合其拉起，这对学生们将来的健康发展来说起着非常重要的作用。

2.5毕业设计

校企合作共同完成毕业设计指导，在企业中进行毕业设计的学生主要是已经与企业签约，而且根据签订的约定后一直实习到最终毕业的学生，同时学校还要根据自身的实际情况和职责跟企业签订学生们的指导毕业设计相关的协议。学生们能够通过校企合作指导毕业设计协议学到很多实际操作方面的技术，而且学校还可以充分利用好企业的优势，来培养学生们的实际动手能力，让学生们尽早的接触社会，积累丰富的实践经验，这样学生们在毕业后走进岗位，将会大大缩减适应岗位的时间，这对学生们将来的健康发展奠定了良好的基础。

3　基于CDIO模式下，实践教学体系的特色

3.1建立了以学生能力培养为首要任务的实践课程体系

学生乐于实践与探索，渴望得到工程实际的锻炼，课程设计及毕业设计等的题目与教师的教学研究、科学研究项目以及企业实际生产需求相结合，最终提高学生们的实践操作能力。

3.2营造了学生开展创新活动的氛围

通过教学内容设计，将机电一体化方面的研究成果应用于实践教学平台建设，以设计并实现一种机电一体化设备为载体，从软硬件接口、伺服和步进电机驱动、电气和机械传动等方面进行综合实践，改变传统的由要学生们学，转变成他要学，进而将传统的被动学习模式转变为学生主动要求学习的模式，基于团队的研究项目为学生提供了平等的主动参与教学的机会，实现了对学生综合能力和素质的培养。

3.3提高了骨干教师的工程实践能力

教师的工程实践经历对促进教学大有好处。教学科研能相互促进，在课题进行过程中，骨干教师得到了工程实践锻炼。

4　结束语

就当前我国工程类教学改革来说，其一直朝着“CDIO”工程教学模式的方向快速发展。因为本文笔者就根据我国地方性大学的实际情况以及自身的优势，再结合CDIO工程教学模式，对大学的机电一体化专业学生在实践教学方法进行了深入的研究与分析，并且取得了非常不错的效果，以便本文的研究能够为我国大学机电一体化专业实践教学的改革提供有效的数据参考。

[1]王仲文，段瑞珍.基于“CDIO”模式的机电一体化专业教学改革初探[J].价值工程,2013(05):238-239.

[2]张慧平,戴波,刘娜等.基于CDIO教育理念的自动化课程的改革与实践[J].电气电子教学学报,2009(31):138-141.

[3]李芳丽.基于CDIO理念的高职机电一体化人才培养创新实践研究[J].中国科技信息，2011(02):15-17.

[4]李善寿.“CDIO”工程教学模式在实践教学中的实施方法研究[J].重庆科技学院学报（社会科学版）,2010(20):164-166.

王仲文（1979—），男，安徽阜阳人，研究生，副教授，教研室主任，研究方向为机电一体化。

哈尔滨理工大学大学生教学研究项目项目（P201100069）