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1、基于CDIO的机电类卓越工程师培养模式探索 摘要提出了基于CDIO的机电类卓越工程师教化培育安排的详细业务要求，规划了符合本校实际的CDIO工程教化人才培育模式下的机械设计制造及其自动化专业课程体系改革内容，探究了可行的实践方法。通过不断建设和完善CDIO工程教化模式，为今后实施卓越工程师教化培育安排奠定了基础。 关键词机电类专业CDIO卓越工程师教化课程体系培育模式 中图分类号G640文献标识码A文章编号2095-3437（2022）08-0046-03 一、卓越工程师教化与CDIO的关系 “卓越工程师教化培育安排”是国家宏观的培育目标要求，其工作思路是借鉴世界先进国家高等工程教化的胜利阅历
2、，创建具有中国特色工程教化模式，通过教化和行业、高校和企业的亲密合作，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素养和工程实践实力，培育造就一大批创新实力强、适应企业发展须要的多种类型优秀工程师。CDIO工程教化理念和培育模式注意培育学生系统的工程技术实力，尤其是项目组织、设计、开发和实施实力，以及较强的沟通和协调实力，体现了当今工程教化的国际共识。可见，CDIO人才培育模式和理念与卓越工程师教化培育安排的教化理念是高度一样的，而且CDIO工程教化模式是近年来国际工程教化改革的最新成果，应当作为实现卓越工程师教化培育安排的重要途径，也是加入卓越工程师教化培育安排的基础。
3、二、机自专业卓越工程师教化培育要求 机械设计制造及其自动化专业是典型的工科机电类专业，培育卓越工程师正是这类专业教化教学所追求的志向目标。依据近年来专业进行CDIO工程教化改革实践取得的阅历，开展卓越工程师教化培育模式的探究具有更主动的意义，而且卓越工程师教化对学生的学问、实力和素养的培育要有详细的要求。 1.接受通用学问的基础教化，具有扎实的数学、物理、化学等自然科学基础学问，较强的外语和计算机应用实力，较好的人文、艺术和社会科学基础，初步的经济管理学问。 2.接受专业基础教化，较系统地驾驭机械制图、力学、机械设计、电学、机械工程专业基础领域的基本学问和技能。 3.接受专业基本技能训练，驾驭
4、本专业必需的零件测绘、力学分析计算、试验、测试、数据分析、文献检索和基本工艺操作等方面的基本实践技能。 4.接受专业学问教化与专业技能训练，具有本专业领域或方向所必需的专业学问，了解专业领域技术标准，相关行业的政策、法律和法规，了解本专业及相关学科前沿及发展趋势。 5.接受工程意识与创新意识的培育与训练，具有综合运用所学理论、分析解决工程实际问题的实力，能够参加生产、并具有基本的运行和维护实力，具有进行产品开发和设计、技术改造与创新的初步实力。 6.获得综合素养的教化与培育，具有较强的沟通沟通、环境适应和团队合作的实力，具有较好的组织管理实力，具有良好的质量、环境、职业健康、平安和服务意识，具
5、有应对危机与突发事务的初步实力，以及较高的综合素养和职业道德修养。 三、课程体系改革规划与实践 课程体系改革始终是贯彻CDIO工程教化改革理念，落实人才培育方案的详细保证。 （一）调整两课开设学期，优化课程布局 两课是标示中国特色高等教化的重要课程，共有356学时，16个必修学分，一般集中开设在高校一、二年级，在限制每学期安排学时的要求下，一些基础性课程被迫后延，对学生的工程意识和创新实力培育和训练特别不利。本专业在CDIO工程教化改革实践过程中，多方考察、学习，并与学校主管领导和教务处领导多次探讨，做出了调整两课开设学期的重大确定。将两年完成的两课主要教学任务调整为四年完成，即每学年开设一门
6、政治哲学类课程，保证两课四年不断线：大一第一学期开设 “思想道德修养与法律基础”，大二第一学期开设“中国近代史纲要”，大三第一学期开设“马克思主义基本原理”，大四第一学期开设“思想和中国特色社会主义理论体系概论”。在两课教学过程中，可以通过课程内容的改革，重点教化和培育学生的职业道德和社会责任感。在大三、大四学年开设政治课更有利于打算考研的学生学习和复习，大二调整两课余出的学时由技术基础课来递进填补，优化了课程布局，为学生开展创新训练供应了专业基础，更有利于专业培育目标的实现。 （二）公共基础课程体现工程应用意识 英语课分层次教学，入学即可参与高校四、六级考试，通过者可以进入专业试验室接受工程
7、意识和创新实力训练。 数学课教学内容与方式改革，在讲解并描述数学学问的过程中，启迪学生的数学思维方式，教会应用数学理论进行工程建模的方法，数学中的实例应当以机械工程的详细对象为目标，使学生体会到学以致用的感觉，激发其学习爱好。 高校物理课教学内容与方式改革，在讲授物理学问的基础上，传授和训练进行物理试验的基本方法、基本技能，训练视察现象与数据分析的实力，为工程试验奠定基础。 （三）技术基础课程培育工程意识 在大一其次学期新增开设机械工程导论课程，介绍机自专业的培育目标、教学安排、学科发展、工程案例，为学生供应一个开发产品、装备和系统的理论学问与工程实践的基本思维框架；勾画出一个工程师的任务和职
8、责，以及如何应用科学学问来完成这些任务的思维方法；并有意识地引导学生培育必要的个人实力和人际交往实力；进行学为所用的工程意识的启蒙教化。 改革机械制图课程体系，增加三维图形教学内容，将独立开设的零件测绘教学环节融入机械制图理论课的进程中，理论与实践应用综合在一起，同步进行，初步培育学为所用的工程意识。 机械原理和机械设计课程体系改革，将独立开设的机械原理课程设计和机械零件课程设计教学环节调整到对应的理论课学期，将课程设计内容与理论课内容综合在一起，同步进行。在机械原理或机械设计理论课起先之初，将课程设计的任务布置给听课学生，并要求理论课程结束时完成课程设计任务。老师讲授理论课时始终关注课程设计
9、内容，督促和指导学生完成所讲相关内容的课程设计任务，使学生边学、边练、边用，理论紧密联系实际，不断建立学为所用的工程意识。机械原理与机械设计课程与原培育安排比较，分别提前1个学期开课，以便为后续专业基础课供应前期学问。 （四）专业课程增加实践实力训练 专业课程的改革方式是削减专业课的理论授课学时，大幅度增加试验、实践训练学时，尽量将CDIO理念贯穿于课程教学中。依据培育目标、对主要课程及学时比例进行了综合调整，构成如表1所示，其中单片机原理及应用、井下作业设备与工具和海洋石油装备概论为新增课程，目的是增加机电基础和突出石油特色；合计增加101个试验学时、88个理论学时。取消了独立的专业英语课程
10、，设置两门以上的专业课程采纳双语教学，从而保证学生专业外语应用水平；专业英语（64学时）和思想和中国特色社会主义理论体系概论（96学时）后置余出的160个必修课程学时基本平衡了增加的专业课理论和试验学时。 表1课程改革新增试验学时课程列表 （五）课程设计实施CDIO模式 “机构分析创新设计”和“机电一体化系统创新设计”是东北石油高校机械设计制造及其自动化专业参与教化部CDIO工程教化改革试点，实现“卓越工程师教化培育安排”的目标，为培育本专业学生的个人、人际交往和团队合作实力，产品、过程和系统的设计、建立和限制实力，而分别在大二和大三短学期新增设的2个理论与实践相结合的教学环节。目的是为学生逐
11、步获得优良的工程素养和综合实力（学会求知、学会做人、学会做事、擅长合作）奠定基础。 每个班分成67个设计小组，每个小组独立担当一个设计题目，由45人组成，自选组长，组长负责设计小组任务安排、组织管理和工作协调。每个小组提交一份设计报告和每个小组成员的个人工作过程记录（手写），并进行ppt汇报答辩。机构分析创新设计提交的设计报告包括：设计分析说明书、CAD 设计图纸；机电一体化系统创新设计提交的设计报告包括：设计分析说明书、CAD 设计图纸、限制原理图、电气回路图、程序设计图。 课程设计的考核方式进行了如下探究： 1.组长给定本设计小组成员的个人贡献或成果排序。设计小组组长依据小组同学的个人贡献
12、、合作表现，按分差不小于2分给出小组成员个人成果，或给出小组成员成果排序。 2.指导老师组成的答辩组评定设计小组成果。答辩组依据每个小组设计总结报告撰写的质量（结构层次、语言表达、分析计算、撰写规范）；设计图纸的质量（图纸完整、表达正确、符合规范）；答辩过程表现（汇报讲解并描述、回答问题、PPT质量）等项目按一百零一分制综合给出该组设计的综合成果。小组的答辩综合成果为小组成员的个人成果中间值偏上。 3.指导老师还可以依据设计小组每个同学的平常表现（出勤状况、工作看法、提问状况）调整个别同学的个人成果，更好地维护公允性。 4.学生自评与团队成员互评可以调整小组组长给出的成果排序偏差。小组成员自评
13、主要考核学生的诚恳性；团队成员互评主要考核学生的公正性和团结互助精神。 （六）毕业设计实施CDIO模式 大四其次学期全部进行毕业设计，将毕业设计从13周延长至18周，有利于完整系统地实施CDIO工程教化模式。 在毕业设计的打算、进行和总结的全过程中，对各个环节都进行严格把关。首先在选题上，实行指导老师申报题目，然后由教研室从中优选确定，保证工程实际设计题目占到80%的比例。将确定好的设计题目下发给学生，使学生有很大的选择权利，在个别严峻冲突的题目上，由教研室做适当调整。这样做，能够激发学生的爱好，提高学生对毕业设计的主动性。 学生在毕业设计过程中，把几年中所学的理论学问综合应用于工程实际，不仅
14、熬炼了他们分析探讨问题的实力，而且增加了他们的工作责任感，从而使他们投入更多的精力；遇到疑难问题，指导老师能刚好地赐予启发，并与之探讨、探讨，激发他们的创新意识。对于常出现的问题事先讲给学生，使其自检、互检，有问题刚好修改，争取交出一份质量较高的毕业设计答卷。 在毕业设计的最终阶段，老师依据毕业设计的任务书对设计图纸严格审查，杜绝在答辩时出现“设备无法安装、机构不能转动、机件相互碰撞、工件不能加工”等原则性问题。随着毕业设计的完成，多数学生基本驾驭了进行工程设计和解决工程实际问题的方式和方法，并培育了创新意识，已具备干脆服务于生产与工程建设的实力。在老师严格要求、仔细把关下，学生完成较好的毕业
15、设计可以干脆转化为生产力，经过近两年的统计，学生的毕业设计经修改后干脆应用于工程实际生产的占18%左右。 四、CDIO实践总结 2022年机械设计制造及其自动化专业代表东北石油高校成为教化部CDIO工程教化模式其次批试点院校。经过多年的实践探究，机自专业基于CDIO教化理念的人才培育模式已经逐步形成，对专业培育目标、培育方向、教学安排、课程教学大纲、实践环节教学大纲、课程教学体系等进行了卓有成效的改革与建设。 东北石油高校机械设计制造及其自动化专业已经分别在机自07级、08级、09级的部分课程和环节逐步开展了CDIO工程教化模式的探究性实践，完成了机电一体化原理及应用、数控加工技术、电气限制技
16、术、液压与气动、机械限制工程、石油钻采机械等课程为载体的CDIO三级项目实施试点工作，都取得了预期的效果，并获得了良好的阅历；机自2022级、2022级的人才培育方案已经融入了CDIO理念，并依据调整后的课程体系有序地进行全面实践和总结；机自2022级、2022级的人才培育方案在CDIO实践基础上又加入了卓越工程师培育安排的新要求，正在进行着初步的实践探究。 CDIO工程教化模式的广泛实践有效促进了本专业高校生创新创业训练安排和科技创新活动的开展。在创新实践活动中，学生明确自己的发展目标，主动性、主动性特别高， 20222022年本专业学生担当或完成 “国家高校生创新创业训练安排项目”15项，
17、发表科技论文10篇，获得以“挑战杯”为主的科技竞赛嘉奖30余项。 五、结束语 东北石油高校机械设计制造及其自动化专业在CDIO工程教化改革实践过程中不断探究和总结，渐渐积累了一些工程教化改革的阅历，基本建立起CDIO工程教化的实施环境，为培育一批工程意识好，实际工作实力强的优秀学生奠定了良好的基础。同时，我们也在实践中渐进性地理解卓越工程师教化培育安排的内涵，并逐步明确：CDIO工程教化与卓越工程师教化培育安排的理念是一样的，卓越工程师教化培育安排是宏观指导方针，CDIO是详细实施模式和重要基础。 参考文献 1顾佩华,包能胜,康全礼,等.CDIO在中国（上）J.高等工程教化探讨，2022,（3）. 2吴恭兴，刘文白，张宝吉，等.基于CDIO模式的卓越工程师培育方案的探究与实践探讨J.高校教化，2022,（9）. 3顾佩华,包能胜,康全礼,等.CDIO在中国（下）J.高等工程教化探讨，2022,（5）. 4邹龙庆,贾光政,王金东.石油特色高校机电类CDIO工程教化模式探究J.中国电力教化，2022,（4）. 第10页 共10页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页