材料成型及控制工程专业SWH-CDIO-E人才培养模式研究和实践

蔡丹云

摘 要： 本文通过对SWH- CDIO-E 高等工程教育模式研究的基础上，建立了以项目制教学为主体的材料成型及控制工程专业人才培养模式，对接企业对专业应用技术型人才岗位能力需求，建立了人才培养模式的鱼骨图，通过对培养过程中各级项目的设置，将对学生硬技能和软能力的培养落实到学生参与项目的构思-设计-实施-运行-评价的全过程中，并进行了人才培养模式的实践。

关键词：SWH-CDIO-E 工程教育模式;材料成型及控制工程专业;人才培养模式

引 言

自2008年汕头大学召开了“中国CDIO工程教育模式研讨会”以来，我国工程教育改革应用CDIO模式掀起新高潮。浙江水利水电学院在借鉴、继承CDIO教育模式的基础上，结合我校“依托水利、面向水利、服务水利”的办学特色和“育人为本、德育为先、能力为重”的办学理念，创新性的提出了SWH-CDIO-E人才培养模式，即在培养学生专业硬技能的同时，注重“水利精神”传承、“水的品质”熏陶和人文素质提高，结合三位一体的教学评价体系，促进学生专业硬技能和职业核心能力（软技能）均衡全面发展。

1.基于SWH-CDIO-E理念的课程体系的构建

材料成型与控制工程专业涉及材料类专业和机械类专业，主要研究材料的结构、性能和性质，在不同成型过程中工艺因素对材料的影响以及成型过程中的自动化，属于应用性和实践性较强的专业。这不仅决定了材料成型与控制工程培养“宽口径，厚基础”的专业人才的特点，同时也决定了其实践应用型的学科性质。

根据SWH-CDIO-E的基本理念，对材料成型及控制工程专业课程体系设置进行了研究和探讨，方案如图1的鱼骨图。整个培养方案和课程体系围绕两个专业模块（模具技术和成型技术）展开。将CDIO-E项目按规模和范围划分为三级，一级（图1中粗黑框）为包含材料成型及控制工程专业主要核心课程和能力要求的项目;二级（图1中细黑框）为包含一组相关核心课程、能力要求的项目;三级设立与否及形式由各门课程标准根据需要确定。

理论课程教学体系设立课程模块，避免课程内容的重复，如培养人文素养的公共基础模块，培养机械制图、设计和加工的精密机械设计制造基础模块，培养材料性能、成型原理及工艺的材料科学基础模块，培养材料成型自动化控制的模块，以及培养专业核心技能的专业技术模块。同时开设特色课程，例如结合学校实验室的设备开设产品逆向造型、快速成型与快速制模，结合专业特色开设水利机械零件腐蚀与防护，结合合作企业的特色开设热流道设计等。

实践课程教学体系突出设计性、创新性和综合性，根据企业对材料成型专业人才的岗位要求，将企业的工作案例和教师的科研内容引入课程。将理论课的单个实验与课程脱离，设置机械基础综合实验、材料综合实验、测试综合实验和成型综合实验。实训内容可与企业生产内容结合，生产实习、综合模块设计、毕业实习、毕业设计等教学内容。

人才测评体系建立遵循学生的能力，要求设置不能过高或过低，测评内容要多样包括职业核心能力、工程基础能力、专业基本能力和专业综合能力，结合理论教学和实践教学课程内容，开展CAD二级设计师、模具设计师和见习材料工程师的考证工作，以证代考，真正培养学生的职业能力。

2.基于SWH-CDIO-E理念项目式教学模式的实施过程

以材料成型与控制工程专业的模具技术方向为例，学生进校的第一学期按传统教学模式进行基础课程的学习，适当引入项目式教学，在人文素质模块就有意识的引导学生自主学习、创新思维。从一年级第二学期开始，学生5-6人组成各自的项目团队，选出组长1名，配备3位老师，包括材控专业老师、机械类专业老师和企业导师。在导师组的指导下，每个学生团队选择具体产品或课题，进行产品市场分析、了解技术需求（C），进行产品的结构设计到模具设計、成型CAE分析（D），模具制造和装配（I）、模具调试与产品生产（O），产品检验缺陷分析（E），体验成型产品开发的CDIO-E整个工程实践过程。

在整个一级项目的实践过程中，要求学生以创新思维的理念，团队合作的方式，在导师组的指导下体验SWH-CDIO-E改革与实践中的各个环节，并通过后续课程与项目的学习及实践，通过查阅资料，不断完善产品的构思与设计，为进行专业化的构思、设计、实现、操作打好坚实的基础。在一级项目训练中，注重培养学生的设计、创新、协调、沟通和领导能力，要求组内成员必须轮流担任组长（每半个学期轮换），在担任组长工作期间，负责项目的组织、沟通与协调等，定期汇报进行项目进度和组内同学平时表现，领导和增强组内同学的自信心。整个一级项目开放型的教学实践，使学生有机会把所有的知识有机的联系起来，学会以探究方式获取知识和运用知识的能力。

为了保证项目式教学的顺利开展，学校还对实践场所进行了建设，配备了用于模具设计的计算机及模具 CAD/CAE/CAM软件、三维扫描仪和三坐标测量机;模具加工用的加工中心、电火花成型机、快速成型机等;试模用的压力机、注塑机等。为实施以项目制教学为载体的SWH-CDIO-E培养模式改革提供了设备的保障。

3 结束语

材料成型及控制工程专业在学校创新的SWH- CDIO-E工程教育模式指导下，建立了以项目为载体的课程教学体系和测评体系，在此基础上进行CDIO实践场所的建设并加以实践。促使学生主动成为教学过程的主体，积极参与各级项目的构思-设计-实施-运行-评价的全过程，在培养学生职业能力的同时，也提高了学生沟通、团队合作的软能力，真正达到学校培养高素质应用型人材的目的。

参考文献

[1] 付泽民.材料成型及控制专业人才培养模式的探索与实践[J].大学教育，2019（7）：150-151.

[2] 周娟，郭棣彬，张佳等.CDIO 指导下材料成型及控制工程专业人才培养模式探索[J].教育现代化，2016（15）：7-8.

项目基金：浙江水利水电学院“十三五”第一批教学改革研究项目（JG201814）