基于CDIO 的工业工程专业实践教学改革研究

戴雁琴，刘成文

（淮海工学院，江苏 连云港 222005）

引言

随着超竞争时代的到来，各行各业都把消除浪费提高效率作为科学管理的首要任务。工业工程正是在科学管理基础上发展起来的应用型工程技术，工业工程专业也旨在培养既掌握先进的管理理论又具备扎实的工程应用能力的高级专门人才。因此高校在培养工业工程专业的学生过程中，必须更注重学生实践能力和创新能力的培养。

然而纵观国内绝大部分本科专业的培养方案，主要还是侧重于理论知识，虽然已经加设了很多实践教学环节，但是学生毕业后仍然无法很快地上手完成相关专业的工作。全球最著名的管理咨询公司麦肯锡公司曾在2005 年就发布一份报告称，当年我国毕业的本科大学生中只有不到10%的工程技术人才适合国际化公司工作。分析报告中还指出出现这种状况的原因，就是我国本科教育侧重理论，大学生在本科学习过程中几乎没有受到项目和团队工作的实训，而欧美学生的课程学习大部分都要以团队方式来解决实际问题［1］。

显然我国传统的重理论轻实践的培养模式无法满足工业工程专业技术人才的能力需求，作为工业工程专业的高校教师，必须寻求合适的培养模式来促进学生的工程应用能力的提高。近年来国际国内教育界引起强烈反响的CDIO 理念恰好就是一种很好的工程教育理念，CDIO 分别代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），学生通过“做中学”来掌握工程技术［2］。因此借鉴CDIO理念对淮海工学院（以下简称本校）工业工程专业的实践教学进行研究与探讨。

1 工业工程实践教学现状

目前的实践教学环节主要包括课程实验、专业认识实习、生产实习、毕业实习、课程设计、毕业设计等。其中课程实验受到实验室硬件条件的影响，大部分都是简单验证性实验；专业认识实习、生产实习、毕业实习等实习，也因为经费有限、实习单位只让参观等原因而流于形式；课程设计、毕业设计等，一般都只能围绕部分知识点来开展。因此学生根本无法在工业工程专业知识方面得到系统全面地实践和锻炼，团队合作和创新就更无从谈起。

通过下页图1所示的鱼骨图来分析学生实践创新能力不强的原因。由图1 可知，对于学生实践创新能力薄弱究其原因，主要从学生、教师、学校、实践教学、社会环境等五方面来寻找根源。其中学生、教师、学校、社会环境四个方面，因为受到各种客观因素的影响改善能力不足，但是可以从教学实践的教学体系和教学过程入手来做改革。由此以下就从这两个方面，结合CDIO 理念重点探讨实践教学体系的构建和实践教学过程的实施。

图1 大学生实践创新能力薄弱原因分析鱼骨图

2 CDIO理念下工业工程专业实践教学体系构建

学生实践教学体系中包含因素诸多并且因素间关系复杂，构建实践教学体系必须充分结合CDIO 工程教育理念，因此采用系统工程的方法来构建整个实践教学体系，细化各个实践环节，将是一个非常有效的途径。

基于CDIO 工程教育理念，要综合培养工业工程专业学生的学习能力、实践能力、研究能力和创新能力，结合系统工程思想，将工业工程专业的实践教学按照学习进程分成四个阶段来实施。图2构建的就是CDIO 理念下工业工程专业的实践教学体系。

图2 基于CDIO 的工业工程专业实践教学体系

图2中完整地构建了基于CDIO 理念的工业工程专业实践教学体系，工业工程专业实践教学体系共分为四个阶段：学习能力培养、实践能力培养、研究能力培养和创新能力培养。每个阶段细化了实践教学的内容，并在各个阶段之间安排竞赛和顶岗实习等综合性实践环节，切实体现了CDIO 工程教育理念“做中学”的思想。

3 CDIO理念下工业工程专业实践教学过程实施

淮海工学院坚持以人才培养为中心，努力探索构建为地方社会经济发展培养“上手快，后劲足”的应用型创新人才培养新模式。结合之前所描述的基于CDIO 理念的工业工程专业实践教学体系，学校的工业工程专业紧抓学科竞赛、实践大赛和定岗实习这三个综合性实践环节，开始践行实践教学改革。

1）广泛开展各类学科竞赛。淮海工学院的工业工程专业在机械工程学院办学。学生入校后，前两学年按大类“打通培养”，工业工程专业学生与其他专业（机械设计制造及其自动化、过程装备与控制工程、机械电子工程）的学生学习相同的公共基础课程和学科基础课程。从第三学年开始，按专业进行宽口径专业分流培养，从而实现通识教育与专业教育的有机结合。因此工业工程专业学生的机械制造、机电控制等知识掌握更全面，工程技术基础更扎实。在此基础上，广泛开展CAD设计大赛、高等数学大赛、物理创新实验大赛等各类学科大赛，让学生通过参赛培养学习能力，夯实基础知识，逐步过渡到实践能力培养阶段。

2）组织参加各种实践创新比赛。学校每年积极组织工业工程专业的学生参加院级、校级、省级的大学生实践创新比赛，参加清华大学举办的“IE亮剑”大赛。这些实践创新比赛，着眼于提高学生的学习能力、动手能力、综合运用知识能力，学生的每个参赛项目都必然经历构思、设计、实现和运作四个过程，必须实行团队充分合作，进行工程技术研究和创新。每个参赛项目的完成过程，都是CDIO 工程教育理念的实现过程。学生通过这样的实践创新比赛，掌握了工业工程人员认识问题、分析问题、解决问题的思路与方法，并在比赛过程中很好地巩固了所学的书本知识，提高了工程实践能力。

3）创造条件选拔学生顶岗实习。通过产学研合作渠道，积极与本地的高新技术企业、中外合资企业、外商独资企业等进行沟通和洽谈，每年选拔合适的工业工程学生进入企业进行顶岗实习。目前本校与当地的某外资企业顺利完成了首批学生的顶岗实习项目。企业提出岗位需求计划，学校公开公正地选拔合适的学生进入企业，分别在IE、物流、品质、采购、财务等部门进行顶岗实习。实习时间12周，每周至少实习20h，实习期内完成至少一个项目。实习结束，向学校递交实习报告，并在企业内进行项目的全英文汇报，由企业核发一定的工作补贴。该顶岗实习项目受到外企的好评，并希望和淮海工学院工业工程的学生签订奖学金计划，每年选拔一批优秀学生进行顶岗实习。通过顶岗实习，首批参加的学生感受最深的就是真正把所学的知识应用到企业生产实践中，并通过构思、设计、实现和运作，完成了一至两个项目。这使他们专业知识理解更透彻，实际解决问题的能力提升一大步，同时确定了毕业设计论文的研究课题。因此顶岗实习是最切实有效的CDIO 理念下的实践教学过程。

4 结语

工业工程专业的培养目标就是把学生培养成既具有机械、电子、计算机等工程技术方面的知识，又熟悉经济、管理的理论和方法，能够分析解决实际问题，为企业降低成本提高效率的高级专门人才。工业工程专业技术人才必须具有高水平的工程技术能力，由此本人进行了基于CDIO 工程教育理念的工业工程专业的实践教学改革探索。首先用鱼骨图分析了工业工程专业实践教学薄弱的原因，接着从实践教学体系和实践教学实施两大根源入手，深入探讨改革的途径，用系统思想构建了体现CDIO 的实践教学体系，最后提出了实施实践教学的三种有效途径，并介绍了淮海工学院践行CDIO 实践教学的良好效果。

［1］顾佩华，沈民奋，陆小华译.重新认识工程教育——国际CDIO 培养模式与方法［M］.北京：高等教育出版社，2009.

［2］（美）约翰.杜威著.我们怎样思维﹒经验与教育［M］.姜文闵译.北京：人民教育出版社，2005.

［3］吴晟，孙东升.基于CDIO 理念的工业工程专业实践教学模式探索［J］.大学教育，2014（2）：69－70.

［4］李红艳.工业工程全过程实践教学模式设计及实践［J］.中国电力教育，2013（8）：93－94.

［5］刘伟民，郑爱云.工业工程专业CDIO 实践教学模式改革研究［J］.教育教学论坛，2013（42）：32－34.