新工科背景下基于CDIO理念的机械电子工程专业实践教学改革探讨

作者:未知

  摘 要:实践教学作为机械电子工程专业不可缺少的教育手段,对应用型人才的培养起着重要作用。结合我院机械电子工程专业实践教学现状及问题,探讨了新工科背景下基于CDIO理念的实践教学方式、方法,为新工科背景下实践教学改革提供新思路。
  关键词:新工科;CDIO;实践教学
  新工科(Emerging Engineering Education,3E)是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的我国工程教育改革方向。[1]CDIO代表构思、设计、实施和操作,CDIO着重培养学生掌握扎实的专业知识和工程基础理论,并在此基础上将教育过程放到工程领域的具体情境中。[2]让学生以主动的、实践的方式学习工程,体现了工程教育的主体性、实践性以及课程之间的连续性,与我国“新工科”回归工程之内涵具有较强的内部一致性。[3]当前,我国经济发展进入新常态,人才供给与需求关系发生了深刻变化,转变工程教育观念,改革教学模式和教学思路是高校众多有效教学改革的举措之一。实践教学是整个教学工作的重要组成部分,在新工科背景下,基于CDIO理念对以培养应用型人才为目标的机械电子工程专业来说,探索和改革实践教学意义重大。
  1 实践教学现状及问题
  目前机械电子工程专业实践教学内容主要包括认知实习、课程实验、创新创业、课程设计、工程实训、毕业设计、生产实习和毕业实习等多个方面的内容。在实践教学中也暴露出一些问题:(1)有些课内实验常常忽略实践教学与工程实践的紧密结合,仅是为了完成教学基本任务,多以实验验证为主、演示参观为主的教学形式,与当前工程实际脱节;(2)有些课程实践内容简单,对学生的设计分析能力训练不够;(3)实践教学内容与社会和产业需求脱节,先进的科技成果没有及时有效地补充到工程实践教学中。
  2 实践教学的改革措施
  2.1 完善培养方案
  在CDIO国际工程教育理念指导下,实践教学过程应体现以学生为主体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。[4]重视学生学习态度、方法和职业意识的形成培养。因此,进一步深化、修订、完善实践教学培养方案,对实践教学体系中各部分的教学目标任务、内容要求、实践方式、考核办法、课时数等都进行具体详细地规划、安排,使得每个实践教学环节在执行时清楚明了,具有成效。突出实践教学在工程实际中的应用,使有些实践教学内容能和社会产业需求紧密结合,提高实践教学学分所占比例,必修学分约占该专业毕业总学分要求的35%以上。
  2.2 实施多元化的实践教学方法和教学手段
  按照CDIO工程教育理念,以具体项目作为主线,学校和企业双方分别选派指导教师进行跟踪指导,采用多种形式进行实践课程教学方法改革。探索以学生为主体,以具体实践项目为载体的多元化实践教学模式。针对学生的不同情况,尝试运用案例式、启发式、互动式、等多种教学方法,将理论知识与工程实际有效结合起来,引导、启发学生提出自己的思路、想法、见解,在项目实施过程中进行探索及创新,以提高学生综合运用所学知识的能力。
  2.3 以学科竞赛为载体,创新实践教学
  学科竞赛的比赛形式能激发学生主动思考,竞赛活动以学生为主体,突出锻炼学生手脑并用的方式,有利于学生主动构建科学的知识体系,形成创新思维,促进实践能力的锻炼。[5]以学科竞赛为载体,围绕具体问题或课题,以“课题提出-实施-改进-结题”为工程教育主线,形成一个渐次提高的实践教学闭环系统,实现课内与课外、课堂与社会、学习与研究、理论与实践等的紧密结合,从而实现探索知识、提升技能、以及培养工程素养及创新创业能力的目标。另外,在实践教学中,注重专业课程与学科竞赛的交叉、渗透与融合,除专业实验、专业基础训练外,把一些学科竞赛项目转化为实践项目,纳入专业综合训练,实现实践教学的多元主体协同育人。
  2.4 推广、普及网络信息平台在实践教学中的应用
  随着学校数字化校园的建设、发展,网络教学系统平台在实践教学中得到广泛应用,它能够在一定程度上提高学生学习兴趣及效率。学生可以通過信息平台和老师进行交流,打破时空限制,随时提交创新思路、实验方案等,教师进行指导审核,提高了工作效率,进一步提高了教师授课的灵活性和学生学习形式的多样性,同时也增强了学生学习的自主性、能动性。
  2.5 建立校企合作新机制
  在新工科建设中,应加强校企合作,强化实践育人环节。比如共建实习车间,开设企业需求的实践操作,以便学生入职后能很快适应工作;让优秀学生参与到企业科技研发中,培养提高学生的科技创新能力;建立学校和企业双导师队伍,在学校或者企业进行分别授课,使理论和实践紧密结合。再者进行毕业设计时,依据企业在生产过程中的难点、热点问题进行选题,不仅能帮助企业解决难题,还能增强学生的实践训练。
  3 结论
  新工科背景下,基于CDIO 理念的实践课程教学模式,大大提高了学生的工程素养以及解决实际工程问题的能力,同时也激发了学生学习兴趣,自主学习氛围更加浓郁。通过实践教学改革,教师的教育观念得以更新,实践教学能力和创新意识得以提高。加强实践教学资源建设,完善条件保障,更好地促进高素质应用型人才的培养。
  参考文献:
  [1]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017(03):1-6.
  [2]张闻芳,胡庆春.基于CDIO人才培养模式的机械电子工程专业教学改革与实践[J].科技风,2018(36):298.
  [3]叶民,孔寒冰,张炜.新工科:从理念到行动[J].高等工程教育研究,2018(01):24-31.
  [4]李洪刚,赵宏梅.基于HAT·CDIO应用型培养模式下的工业设计专业教学改革探讨[J].中国科技信息,2013(09):177.
  [5]王蕾,张巧英.基于学科竞赛的高校实践教学体系创新研究[J].教育理论与实践,2015,35(06):43-44.
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