基于CDIO教学理念的机电一体化技术专业课程教学改革与研究

朱明明 杨翠云

摘要：随着我国现代制造2025理念的提出，我国制造业的转型升级改革速度也逐步加快，制造业质量的提升根本上是制造人才水平层次地提升，在我国从制造大国向制造强国买进的路上，高层次机电一体化技术人才是不可或缺的。在机电一体化技术专业这类型理实结合非常紧密的课程当中应用CDIO教学理念，能使得教学内容更加丰富与完善，在很大程度上也更能激发学生的学习兴趣，有效提升教学效果。文章分析了在该专业课程当中引入CDIO的教学模式，通过实践分析该教学理念在理实一体化技术专业教学当中的应用优势和特色，为机械制造类课程的教学改革提供科学有效的参考与建议。

关键词：CDIO教学;数控车床编程;教学改革

机电一体化技术专业是一门较为典型的工程类学科，随着近些年中国制造2025的提出，我国装备制造业的技术升级也迈进了快车道，社会对机电一体化专业人才的质量要求也不断地提高。CDIO工程教育模式的有效开展，能够极大的推动职教学生的工程技术应用能力和创新能力，这对于培养高职学生实践和应用能力为主机电一体化技术类课程的教学改革具有非常重要的实践意义。

1 CDIO教学理念

CDIO（Conceive—构思，Design—设计，Implement—实施，Operate—运行）教学理念，最初是由美国麻省理工学院和瑞典的皇家工学院等几所著名高校联合创设，是近些年较为先进的工程学科的教育理念，我国近些年共有100多所的高校加入了“CDIO工程教育联盟”。该教学模式是以企业对人才的技术需求为只要依据，注重培养学生掌握扎实的工程基础理论和专业知识，培养学生的创新实践和团队合作能力，打造符合当前社会需求的高素质高技能型的人才。

2 高职高专机电一体化技术专业人才培养过程中所存在的问题

2.1 课程之间的关联性脱节

机电一体化技术专业自成立以来就是一门多学科关联性较强的专业，学生为达到企业对高技能型人才的需求，需要综合运用其整个大学期间的基础理论知识、专业知识和专业实践技能，但是现在高职高专中该专业课程的开设之间常常忽略课程间的联系，仅仅是为了能够达到教学目标而进行简单的编排，没有能够将其专业知识和实践进行有机地结合，缺乏综合性统一规划的合理性，基本处于“泾渭分明”的状态。以单片机原理、传感器技术应用为例，这类课程开设只是停留在学生学会基本编程指令和传感器类型的介绍，没有将两门课程的开设相结合，达到综合应用，这就与机电一体化技术专业的人才培养目标要求相差甚远。

2.2 课程教学模式落后

通过走访同类型的高职高专学习和对一些毕业生的访谈调研发现，绝大部分的高校在机电一体化技术专业课程的教学基本是基本理论课程和独立的实验、实训课程来开设的。教学过程当中教师作为主导灌输书本理论，技能课程也是独立围绕考证进行技术训练，缺乏培养学生独立解决问题的能力和创新意识。

2.3 考核方式单一

当下机电一体化技术专业课程考核仅仅是对学生基础理论或技能的掌握程度进行终结性评价，对过程、能力和创新性的考核基本没有，无法更加全面地对学生进行多维度的评价，因而加无法满足企业对员工多项素质提升的要求。

3 基于CDIO教学理念下机电一体化技术专业课程教学改革措施

在当今制造业飞速发展的今天，机电产品更是一个机械和电子的综合体，企业对人才的需求逐步变成了分工精细化和理论的综合化。各个学科之间不断的进行了交叉渗透和融合，这一点也在近些年电子设计大赛的题目中有所体现。机电一体化产品制造业也逐步发展为集合机械结构、机械制造、电子设计、材料、通信和管理技术的综合类交叉学科。

CDIO所提供的有效课堂教学理念，能够有效地帮助教师制定出更加适合发挥学生创造性学习的教学方案，其根本的内涵就是帮助教师从传统的、固定化的教学方式中走出来，利用开放式、启发式的教学理念，引导学生创新思维，帮助他们进行讨论式、自主式的学习，从而激发学生在课程当中的兴趣和创造力。

3.1 细分教学内容关联教学课程，调整开课顺序

针对现在机电一体化技术人才培养目标，在基于CDIO教学理念下根据学生毕业就业岗位需求，倒推教学课程模块，同时注意机械结构与电器控制的配合教学，调整一些课程的开课顺序，注重学生在达到岗位要求后对岗位知识的综合检测，开展真正的以综合能力岗位需求为核心的教学过程，而不是紧紧为完成课程教学任务而撕裂了课程之间的关联性，导致学生今后无法进行灵魂的学以致用。

3.2 改革教学模式，提升教学效果

3.2.1 采用项目式教学法，开展以任务为导向的教学过程

以企业实际岗位工作任务为中心开展学生的教学工作，能够有效地把握教学重点和学生的学习需求，这是CDIO教学模式的核心，也是项目教学的核心。这就要求任课教师首先要对企业岗位需求熟悉，并且能够把握课程的内容和特点，来确定教学项目和每个项目的学习目标。其次，要发挥学生学习的主导地位，定期发布项目内容，让学生查阅学习资料自主学习，根据项目内容进行项目学习汇报，组间进行学习交流。最后，在学生自主学习的过程中，教师要适时地进行专业指导，督促学生完成项目内容。

3.2.2 開展更加深入的校企合作模式

深层次的校企合作是CDIO教学模式开展效果成败的关键因素。根据CDIO教学模式的特点可知，教学模式开展的基础是建立在企业岗位需求之上的。高校大部分地教师也都是缺少企业历练环节，缺少必要的企业岗位实践知识，简单的校企合作达不到CDIO所要求的项目设置理念。要想根本提升教学效果，需要进行更深层次的校企合作，将企业实实在在的工作任务或研发需求搬入校园，建立校企双导师的培养方式，鼓励企业学校共建科研实验室，同时鼓励老师和学生积极参与，综合训练学生解决实践问题的能力和创新能力，发挥高校的科研专长。

3.2.3 开设综合性创意课程设计，加强学生知识的综合运用

机电一体化技术专业是一门综合实践能力要求较强的专业。类似工科类型的专业可以从学生的毕业设计环节入手，强调和提升毕业设计的实用性和创新性，这能够在很大程度上对毕业生整个专业能力进行一个整体地提升和运用，帮助他们串联该专业各类型课程的关联，同时也能够大大提升学生解决实际问题和独立思考的能力，为学生今后走向工作岗位奠定扎实的知识基础。

3.2.4 以赛促教，以赛促学

机电一体化技术作为一门实践性很强的工科专业，对教学最过程最好的检验方式就是各类型的技能竞赛。当今职业技能大赛比赛项目，基本都是根据行业及用人单位实际需求设置，通过比赛训练，能够将专业知识和技能进行紧密结合。将教、学、练、比融为一体，以竞赛为支点，充分调动教师和学生参与积极性，能够有效地提高学生专业技能的发展、创新意识的培养和提高学校师资队伍的综合实践素质。

3.3 变革考核方式，打造CDIO综合评价机制

教学评价对促进教学质量的提升和检验有着很重要的作用。经调查，很多高校对教学评价模式基本只注重学生习得的知识或者技能，往往忽略学生在学习过程当中的其他素质提高和能力的发挥。CDIO在教学过程中注重专业知识和实践能力，但同时还强调了团队协作、沟通交流、创新思维、自我学习和全局掌控和职业素养等综合能力，因此能够更加全面的评价学生的综合素质。应当在以往的知识技能评价体系当中，加入创新思维、团队合作互评和部分过程性评价，这样才能从整体上对学生进行综合性评价，客观对教学效果进行反馈，提高学生对自身的正确认识。

4 结语

文章探讨了CDIO教学理念在机电一体化技术专业课程教学改革中的应用，通过加强专业课程层次设计，改变课程教学模式，改进学生评价方式等方面进行实践教学改革，在提高学生实践应用和创新能力，发展教师个人业务水平，提升高校对社会企业的服务方面都具有明显的效果。

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基金项目：2013年广西高等教育教学改革工程项目《基于CDIO模式的電子信息类专业电子技术课程改革研究与实践》（项目编号：2013JGB308）;广西教育科学“十三五”规划课题（项目编号：2017C537）

作者简介：朱明明（1986— ），男，汉族，河南孟津人，硕士，讲师，研究方向：机械制造。

通讯作者：杨翠云（1972— ），女，瑶族，广西桂林人，硕士，高级职称，研究方向：教学法。