基于CDIO理念下的工程力学教学课程改革

吴锦花

(苏州市电子信息技师学院,江苏 苏州 215008)

0 引言

机械制造是我国社会发展和工业进步的重要生产技术之一，同时也是我国国民经济发展的重要支柱产业[1-2]。随着近年来工业化进程的不断加快，我国已经成为全球制造大国，但是由于我国机械制造水平较低，在许多领域仍然处于产业链的末端，整体创新能力较弱，在此背景下，要努力提升机械制造业的创新能力，实现我国由制造大国向制造强国方向的转变[3]。要想实现上述目标，培养机械工程人才对我国机械制造业的发展具有重要意义。

目前，我国逐渐形成了以高职教育、本科教育和研究生教育三个层次进行人才培养的模式，基本可以满足我国制造业发展对机械工程人才的需求。但是，目前在机械工程专业教学中，存在基础知识薄弱、学生实践课程较少和缺乏创新精神等问题，人才培养模式与社会发展对人才的需求脱节，因此，为了满足机械工程专业教学的优化于改革，需要不断对教学方式进行优化。CDIO表示构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运行(Operate)，主要是面向机械产品生产周期设计的，强调教学环境中的真实性，实现理论学习与实践能力高效结合的人才培养理念，在培养学生专业知识的同时，提高学生的个人能力、团体协作精神和创新能力[4]。

1 CDIO理念与基础

1.1 CDIO理念内涵

CDIO表示构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运行(Operate)，主要是基于机械产品、生产过程和生产周期设计的，强调在真实社会背景下的工程环境，实现理论基础和实践能力有效结合的教学培养模式。CDIO的核心理念主要体现在强调工程活动的真实环境，要求学生具有在真实工作环境中应具有的能力与知识。

1.2 CDIO教学提纲

CDIO教学模式下的教学提纲主要包括两级教学内容，首先是对知识和个人能力的培养，其次是在明确教学能力培养的前提下分解具体的教学目标，进而达到学习效果(表1)[5]。

表1 CDIO教学提纲与目标

1.3 CDIO教学实施标准

CDIO教学实施标准是教学目标和教学内容顺利实施的重要指引，主要包括教学环境、教师发展和教学考核等方式，具体如表2所示。

表2 CDIO教学标准

2 课程教学中存在的问题

2.1 重理论，轻实践

目前，我国工程力学等相关课程主要在以专业知识理论为主导的理念下进行，存在工程实践不足、理论与实践脱节等问题，要想解决上述问题要在课程设计中增加工程实践课程，实现理论与实践教学相结合，提高学生的实践能力。

2.2 重专业技术，轻基础科学理论

目前，我国工程力学相关课程中，过于重视专业技术的教育，忽视了基础科学知识的学习，出现该问题的原因是目前我国教育重视学生专业知识的学习，未来应该重新设置课程结构与组成，适当增加学科内容，提高学生的基础知识。

2.3 忽视学生的个性培养

目前，在工程力学课程学习中，在培养学生专业素质的同时，鲜少涉及社会、政治、文化和艺术环境等方面的教育，忽视学生的个性培养与兴趣爱好，脱离了“以学生为中心”的教育理念。

3 课程教学基本原则与内容

3.1 基本原则

在CDIO理念的指导下对工程力学相关课程进行课程改革应该坚持以下基本原则。

3.1.1 理论教学与工程实践相结合的原则

在机械专业课程中，应该注重理论知识与实践技能结合，增加课程中的实践课程比例，培养学生在具备扎实理论的基础上，又具有在真实生产环境下解决实际问题的能力。

3.1.2 重视专业基础理论知识的原则

在CDIO教学理念中应注重工程力学基础知识的学习，在课程设计中应重视基础知识学科和工程科学的设置。

3.1.3 技术要素和非技术要素结合的原则

在进行相关专业知识教学中，一方面要重视为学生提供必要的技术教育，同时应该注重对学生社会、政治、文化和艺术等非技术要素的教育，培养学生的国际视野和可持续发展理念。

3.1.4 注重学生个性培养的原则

在教学过程中，适当增加选修课程，保证学生可以根据自己的兴趣爱好选择相关的课程学习，培养学生的创新能力与个性培养。

3.2 教学内容改革

3.2.1 转变教学观念，加强政策引导

高等院校及相关教师应结合目前工程领域日益变化的社会环境意识到基础教学与实践教学的重要性和本质要求，转变教学理念，制定相关的课程改革政策与方案，加强政策引导作用，为学生培养提供相应的实践教学。

3.2.2 改变教育方法，建立新的学习评价方式

合适的教学方法对于提高教学质量具有重要意义。教师与学校应该始终坚持“以学生为中心”的教学方式，在教学过程中采用“案例教学法”“小组讨论法”和“任务驱动法”等教学模式，强化学生的学习能力和实践能力，同时在教学过程中选择笔试成绩、口头表述、小组讨论、团队展示等多种评估方式对学生进行综合评价。

3.2.3 加强师资队伍建设，提高教师能力水平

高校应该聘用具有实践能力的教师，或者推荐教师进入企业进行实践，积累相关实践经验与能力，培养“双师型”教师。在进行课程教学时应该为学生分别安排一位专业知识导师和一名具有实践经验的企业导师。

3.2.4 加强硬件设施建设

在开展工程力学教学时，应该为学生提供工程实践设施，加强新型工程实践基地的建设，为实践课程提供相应的实践场所与活动实验室，同时配备相关的机械、电子设备和计算机硬件设备等。加强校企合作，将学生的实践场所安排在相应的企业内部。

4 结论

本研究针对目前工程力学课程教学过程中存在的问题，提出一种基于CDIO教学理念下的课程改革措施，未来在开展工程力学教学过程中，应该转变传统的教学观念，加强政策引导作用，为学生培养提供相应的实践教学，采用多元化评价方式对学生学习能力进行考核，并且加强师资队伍的建设和硬件设施，为学生提供良好的教学氛围。

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