面向“新工科”基于CDIO的机械类专业工程实践课程教学模式研究

何全文

摘要：随着科技与经济的发展，工程师面对的社会环境更加复杂，对工程师的能力要求更好，使得我国机械类专业工程教育课程急需进行教学改革，从社会发展的角度出发，设定教学方案，提高教学的质量。新工科及CDIO都是在经济全球化的基础上提出来的，目的是能够满足社会的需求，培养社会型人才，发展工程师的综合素质。本文通过对面向新工科基于CDIO的机械类专业课程教学特点进行分析，从而提出构建教学模式的策略方法，提高工程类专业教学的教学质量，提升我国工程师的综合素质，促进我国经济发展。

关键词：新工科;CDIO;教学模式

0  引言

现代社会的发展是建立在知识与技术基础上，随着社会的发展，对工程师的要求也越来越高。自古以来，工程师都是推动社会进步的主要力量。而现代社会，由于科技的创新发展，要求工程师不仅仅要有专业的知识，还要对其他专业进行学习，包括经济、管理等方面。除此之外，工程类学生还要有足够的实践能力，这样才能够保证学生在毕业后能够直接被社会接纳。由此可见，工程专业时间课程教育的重要性，为了能够满足市场的需求，我们提出了新工科及CDIO的理论，通过教育改革，进行相关人才培养，促进工程行业发展。

1  相关概念

1.1 新工科

新工科是在互联网技术发展的基础上，形成的新的概念。传统的工程教育无法跟随现代社会的发展，也无法满足市场的需求。随着互联网技术的提升，我国科技已经迈入了一个新的阶段，在这个时期不但要求学生要具有专业的技能，还要求学生能够融汇贯通，时代是不断变化的，只有能力是永恒的。工程教育应该着眼于学生的能力培养，而非知识灌输。为了避免工程与经济发展脱节，国家提出了新工程的理念，实现新的教学模式，为学生带来不一样的教学体验。

1.2 CDIO工程教育模式

CDIO是构思、设计、实现、运作的简称，是最新的工程教育改革研究成果，被发达国家广泛应用，体现出了现代社会特点的教学方法。在CDIO工程教育模式中，对工程的认知不在简单的局限于科学的层面，而是认为工程是一个创造的过程，这要求学生有足够的想象力，能够通过自己的能力对工程进行设计，并最终得以实现，是一个运作的过程，而非单独一个节点。CDIO工程教学模式，丰富了工程的内容，也对教学提出了更高的要求。

2  面向“新工科”基于CDIO的机械类专业工程实践课程教学的特点

2.1 一体化的课程设计思想

面向“新工程”基于CDIO的机械类专业工程实践课程教学具有一体化的课程设计思想，这主要体现在三个方面，一是教学目标与课程设计一体化，二是技能与素质提升一体化，三是课程内容与教学方式一体化。工程实践课程教学在课程内容设计的基础上，融合了实践教学，能够凸显出教学目标，与对学生能力培养的需求。在对学生进行理论教学的同时，对学生的素质进行提升，能够培养综合性人才，提升我国国民整体素质。通过不一样的教学模式，对教学内容进行展现，能够提升学生的兴趣，提高教学的质量。在一体化的课程设计思想下，工程专业课程更有针对性，更能够体现出教学的目的，提高人才的就业率，促进我国机械类发展。

2.2 加强实践与理论教学的结合

在“新工程”与CDIO理论要求下，对学生的实践能力提出了挑战，由于社会发展的需求，使得创新型人才缺口变大，为了能够满足社会的需求，提出了新工程与CDIO理论。基于新工程与CDIO的工程类教学模式能够对学生的实践能力进行培养，在教学过程中，更突出的是以学生为中心的，学生进行自主思考设计的特点。CDIO理论要求学生要具有构思、设计、实现、运作的能力，这不仅仅是依靠理论知识就能够实现的，需要的是将理论转换为实践的能力。

2.3 兼顾专业素养的培养

新工程对学生的要求不仅仅是专业技能，还要求学生具有专业素养。在新工程基础上的工程类教学课程内容采用的是必修加選修的模式，其中选修课程的占比比较大，能够对学生的专业素质进行培养，提高学生科学的思维能力，培养学生的创新意识。

传统的教学方法将注意力主要集中在专业课程上，使得教学内容单一，不利于学生综合能力的培养。基于新工程的课程设计通过选修课的方式，丰富课程内容，学生能够根据自己的需求进行选择，学校能够通过选修课重点培养学生的专业素养。

2.4 注意学生个性化培养

在现代社会中，每一个个体都是独立存在的，都有各自的特点，都能够在社会中体现出价值。学生时代是定未来大方向的重要时期，因此学校应该注意学生的个性化培养，不要将学生的棱角都抹平，要能够凸显学生的特点，进行个性化的教学。学校能够利用选修课的方式，让学生根据自己的爱好进行选课，在喜欢的基础上学习，能够提高学习效率，也能够发挥学生的特长，进行专业化发展。工程行业不在只是需求专业技能高超的工程师，而是需要能够进行独立创造的工程师。通过培养学生的个性化能力，能够发展学生独特的思维方式，提高学生的创造力，有利于工程行业的发展。

2.5 从课程内容出发，具有综合性和实践性

面向“新工程”基于CDIO的机械类课程实际能够从课程内容出发，对学生进行全方面的培养，提高学生的综合素质能力，具有综合性和实践性的特点。在这种教学模式下，学校将实践内容纳入教学的重点，并且提高了实践课程的效果，能够提高教学的整体水平，提升学生的综合能力。在教学课程内容设计的时候，也更加强调理论和实践的结合，在理论学习之后进行实践联系，能够帮助学生快速形成记忆，也有利于学生进行个性化发展，提高学生的了操作能力。除此之外，这种教学方式更注重学生的专业素养培养，通过培养学生的专业能力，让学生进行自主学习，而非只教授专业知识。

3  面向“新工科”基于CDIO的机械类专业工程实践课程教学模式构建策略

3.1 通过政府政策引导，改变学校的思维模式

为了响应CDIO教学模式的需求，首先要对学校的教学观念进行正确的引导，政府通过政策扶持，帮助学校改变传统的教学模式。现在大部分学校已经开始注重学生的综合能力培养，但是由于教学成本限制，使得很多教学方案无法落实，影响了教学质量的提高。政府通过对学校进行资金投入，能够改变学校的困境，提供教学支持，帮助学校进行现代化教学模式建设。另外，通过政府提供的政策，还能够为学生增加更多的实习与就业机会，从根本上解决学生面对的实际困难。

3.2 丰富教学模式，建立评价平台

现在教学模式还停留在课程内容灌输的层面上，使得学生缺少对学习的热情，而且学生没有实践的机会，也无法对学习成果进行展现。我国教育评价模式一直以来采用的都是考试的形式，然而这种评价机制很难对学生的综合能力进行点评。通过构建实践加理论的教学模式，能够丰富教学内容，将课程目标转换形式，以不同的教学方式进行体现，能够给学生带来新鲜感，提高学生的兴趣。通过结合互联网技术，构建专业的评价平台，丰富评价内容，能够对学生的整体水平进行检查。而且学生能够通过平台对自己的成绩进行查询，能够为学生提供便捷性。还可以加入学生互评的成绩，这样在对学生的专业能力进行检查的同時，还能够对学生的沟通交流能力进行考评。

3.3 提高教师资质，形成专业团队

为了能够更好的提高学校的教学质量，需要对教师的整体能力进行提升。通过培训的方式，对教师进行专业的培养，从而构建学校的专业教师团队，为学生提供更好的教学环境。随着科技的发展，教学方式也发生了巨大的变化，传统模式下的教师理论教学能力比较强，但是对于新科技的接受能力比较差，学校应该注重教师这方面能力的提升，保障学校的教学质量。为了能够保证教师能力，学校还可以通过定期的教师资质检查，对教师能力提升进行监督。通过激励的方式也可以鼓励教师进行能力提升，例如通过评级的方式，对于优秀教师进行等级晋升，能够提升学校的整体教学水平。

3.4 提升设施设备水平，加强实践教学

教育设施是教学的基础，尤其是在现代化教学中，很多教学设备融合了科技的发展，能够改变教学模式，提高教学的质量。因此学校应该注意提升教学设备设施水平，为良好的教学提供基础。为了能够满足实践课程的需求，学校要采购大型设备，供学生使用，如果教学成本有限，可以通过虚拟教学技术，对教学环境进行模拟，实现实践教学。无论从哪个角度讲，教学设备都是教学的关键，也是学校能力的体现。

3.5 通过校企合作，提供实践平台

学校应该加强与企业之间的合作关系，通过校企合作，为学生提供更多得实习机会。工程专业是一个对学生实践能力要求比较高的专业，无论是日后应用还是走向社会，进行工作，实践能力都是检查一个学生价值的关键。除此之外，通过校企合作，还能够让学生更早的步入社会，适应社会，一个人的真正能力不仅仅是专业技能，还包括社交能力，素质素养等方面，通过实习都能够对学生的能力进行培养。

4  总结

CDIO的理念从构思、设计、实现、运作等四个方面对工程专业的学生提出了要求，要求学生不但要有相关技能，还要有足够的想象力，并能够通过自身能力将理论转换为实现，让工程得以运作。CDIO理念是在社会发展的需求下形成的，也是为了满足新工科的需求，为社会培养综合素质能力高的人才，为提升我国机械行业发展做好充足准备。

参考文献：

[1]张英.基于CDIO理念我国机械设计制造及其自动化专业本科课程体系研究[D].浙江大学，2014.

[2]叶民.工程教育CDIO模式适应性转换平台的研究[D].浙江大学，2014.

[3]王宏祥，曾红.基于CDIO模式强化课程实践教学探索与实践[J].实验室研究与探索，2016，3510：196-199.

[4]王志堂.基于CDIO理念的地方高校学生实践创新能力培养研究[J].实验室研究与探索，2017，3607：220-224.