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

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　　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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