CDIO理念下工業(yè)工程專業(yè)人才培養(yǎng)
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摘要：本論文通過分析工業(yè)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式現(xiàn)狀，將cdio理念應(yīng)用于工業(yè)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革。根據(jù)本專業(yè)實際情況從CDIO理念的學(xué)習(xí)、培養(yǎng)方案的修訂、項目驅(qū)動式教學(xué)模式改革、課程內(nèi)容及教學(xué)方法改革，創(chuàng)新性實踐教學(xué)開展等方面進行了改革與實踐，從而實現(xiàn)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)應(yīng)用型人才的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞：CDIO；工業(yè)工程；培養(yǎng)模式改革；項目驅(qū)動式教學(xué)
CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），CDIO以完整的項目研發(fā)為載體，產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的過程，學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)，完成專業(yè)知識、創(chuàng)新能力、職業(yè)能力的培養(yǎng)[1]。工業(yè)工程具有鮮明的工程屬性，但工業(yè)工程又不同于一般的工程學(xué)科，它不僅要應(yīng)用自然科學(xué)和工程技術(shù)，而且要應(yīng)用社會科學(xué)及經(jīng)濟管理知識，是一門技術(shù)與管理相結(jié)合的交叉學(xué)科，特征是綜合性[2]。工業(yè)工程師需要具備自然科學(xué)、工程技術(shù)、社會科學(xué)及經(jīng)濟管理知識的高級復(fù)合型人才[3]。我校工業(yè)工程專業(yè)在制定培養(yǎng)方案時一直遵循培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，適應(yīng)社會建設(shè)和發(fā)展需要，具備堅實的機電工程技術(shù)基礎(chǔ)，掌握現(xiàn)代工業(yè)管理基本理論和方法，具有一定的創(chuàng)新精神和較強的工業(yè)工程實踐能力的復(fù)合性高級應(yīng)用型人才。通過引入CDIO理念對工業(yè)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索式改革，達到培養(yǎng)具有工程創(chuàng)新能力、人文素質(zhì)和職業(yè)道德標(biāo)準(zhǔn)的新型工程技術(shù)人才。
1工業(yè)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式現(xiàn)狀分析及改革內(nèi)容
1.1工業(yè)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式現(xiàn)狀分析
從近年來需求單位招聘畢業(yè)生的要求和就業(yè)質(zhì)量跟蹤反饋的信息來看，企業(yè)需求的工業(yè)工程人才主要包括專業(yè)技能水平和能否融入團隊兩個方面。我校以培養(yǎng)特色鮮明的工業(yè)工程應(yīng)用型人才為目標(biāo)，強調(diào)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新意識有機統(tǒng)一，同時學(xué)生的素質(zhì)教育也逐漸被重視，在過去的人才培養(yǎng)模式上存在著以下問題：
（1）實踐教學(xué)體系缺乏先進性、實用性、創(chuàng)新性和有效性。各實踐教學(xué)環(huán)節(jié)獨立，多為具體的課程服務(wù)，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)系統(tǒng)性較差，沒有形成體系，綜合性、設(shè)計性和開放性實驗比例不高，不利于學(xué)生的動手能力和創(chuàng)造力的培養(yǎng)。
（2）忽視了人文、素質(zhì)教育，缺乏團隊合作意識。注重專業(yè)知識的培養(yǎng)，在職業(yè)道德，團隊合作，人格魅力等方面的人文素質(zhì)教育未達到足夠重視。
（3）人才培養(yǎng)與企業(yè)需求有差距。在知識結(jié)構(gòu)上，還存在不盡合理的問題，課程內(nèi)容知識更新慢，教學(xué)內(nèi)容偏重經(jīng)典理論傳授缺乏學(xué)科前沿動態(tài)介紹，部分課程與實踐脫離。
（4）教學(xué)方法單一，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足。缺乏教學(xué)方法的創(chuàng)新與改革，學(xué)生對課程學(xué)習(xí)興趣不濃，課堂教學(xué)效果不理想，應(yīng)開創(chuàng)一種新的教學(xué)模式，讓學(xué)生在寓教于樂的氛圍里主動參與學(xué)習(xí)。現(xiàn)有的教學(xué)環(huán)節(jié)很難使學(xué)生受到創(chuàng)新思維訓(xùn)練，學(xué)生只是完成實綱或計劃中規(guī)定的內(nèi)容，去學(xué)應(yīng)知應(yīng)會的知識，科研和各類科技競賽相結(jié)合不夠深入，這不利于提高學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力，本專業(yè)中的拔尖人才培養(yǎng)受局限。
1.2基于CDIO理念的改革內(nèi)容
基于CDIO模式的工業(yè)工程專業(yè)培養(yǎng)關(guān)注知識傳授的系統(tǒng)性，強調(diào)通過項目類課程來培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合創(chuàng)新能力、溝通與合作的能力[4]。根據(jù)我校實際情況主要從以下三方面進行人才培養(yǎng)模式的改革:
（1）課程體系建設(shè)方面改革，形成以項目驅(qū)動為主導(dǎo)的課群。將基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，并結(jié)合實驗課程、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)以課程群組的方式將整個課程體系有機整合。避免相關(guān)課程之間的重復(fù)，并綜合相關(guān)課程知識點形成以項目驅(qū)動式的課群。
（2）教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法改革，基于CDIO理念對核心課程進行教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法改革，緊密結(jié)合專業(yè)最新發(fā)展趨勢和工程實際應(yīng)用需求現(xiàn)狀及時更新和發(fā)展教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法方面實現(xiàn)以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的系統(tǒng)工程培養(yǎng)方式的教學(xué)方式。同時加強課外指導(dǎo)和輔導(dǎo)，鼓勵學(xué)生參加豐富多彩的科技活動、參與實踐創(chuàng)新的科研項目，培養(yǎng)其系統(tǒng)的項目設(shè)計實施能力及團隊合作創(chuàng)新意識。
（3）創(chuàng)新實踐教學(xué)改革，鼓勵學(xué)生帶著項目問題進行主動探究實踐學(xué)習(xí)。重點開展創(chuàng)新實踐教學(xué)，以CDIO創(chuàng)新項目為載體，教學(xué)指導(dǎo)，學(xué)生分組合作，共同參與完成項目從構(gòu)思、設(shè)計、運行到實施方案及措施。
2基于CDIO理念人才培養(yǎng)模式改革與實踐
2.1CDIO理念的學(xué)習(xí)和培養(yǎng)方案的修訂
我校專業(yè)教師通過學(xué)習(xí)CDIO工程教育模式，明確其培養(yǎng)目標(biāo)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，借鑒國內(nèi)外高校CDIO教育模式經(jīng)驗，根據(jù)工業(yè)工程專業(yè)特征及我校工業(yè)工程特色，修訂了2013培養(yǎng)方案，培養(yǎng)方案加強了實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的合理設(shè)置，突出了創(chuàng)新教育，培養(yǎng)方案的修訂內(nèi)容包括：（1）增加相關(guān)課程提升專業(yè)知識的集成綜合應(yīng)用能力，例如：增開《供應(yīng)鏈管理》、《產(chǎn)品開發(fā)》、《精益生產(chǎn)》等課程。（2）在集中實踐環(huán)節(jié)增加《工程訓(xùn)練》來提升學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。（3）由專業(yè)老師吸納不同年級、不同層次學(xué)生開展《工程培養(yǎng)創(chuàng)新學(xué)習(xí)團隊》課外課內(nèi)CDIO理念下的實踐學(xué)習(xí)。
2.2項目驅(qū)動式教學(xué)模式的改革
CDIO理念強調(diào)項目驅(qū)動下的一體化教學(xué)模式，結(jié)合工業(yè)工程專業(yè)屬性及CDIO模式培養(yǎng)能力要求，確定了三個項目類別。
2.2.11級項目驅(qū)動式教學(xué)模式的改革1級項目要求能完整的貫穿于整個本科教學(xué)階段，使學(xué)生系統(tǒng)地得到構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作的整體訓(xùn)練[2]。本專業(yè)1級項目除了通過工程訓(xùn)練、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等大四的課內(nèi)實踐環(huán)節(jié)外，還通過工程培養(yǎng)創(chuàng)新學(xué)習(xí)科研教學(xué)團隊課內(nèi)外開展CDIO理念下的項目式教學(xué)模型，專業(yè)老師吸納不同年級、不同層次學(xué)生形成1級項目小組。1級包含本專業(yè)主要核心課程和能力要求的項目，本專業(yè)1級項目的工程訓(xùn)練/內(nèi)容包括：（1）創(chuàng)新產(chǎn)品方案及設(shè)計；（2）節(jié)能或環(huán)境友好的產(chǎn)品構(gòu)思與設(shè)計；（3）面向人因工程學(xué)的產(chǎn)品設(shè)計與制作；（4）機電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計及性能分析；（5）電動、液壓、氣動部件成本分析與設(shè)計；（6）電氣、PLC、微機控制系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用等內(nèi)容
2.2.22級項目驅(qū)動式教學(xué)模式的改革2級項目以相關(guān)核心課程群和相關(guān)能力要求為基礎(chǔ)，作為1級項目的支撐，2級項目即是對相關(guān)課程群的綜合，也是對整個教學(xué)體系的補充，主要培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用相關(guān)課程內(nèi)容的能力[6]。本專業(yè)課程建設(shè)項目梳理課程，建立CDIO理念的二級項目驅(qū)動的課程體系，構(gòu)思2級項目，建立分層次，重綜合，切實際的2級項目驅(qū)動式課程群，二級項目主要包括（1）工程設(shè)計及工藝優(yōu)化類；（2）成本與質(zhì)量控制類；（3）計算機應(yīng)用類；（4）生產(chǎn)與物流系統(tǒng)優(yōu)化類。二級項目驅(qū)動下的教學(xué)模式通過教師開展課群的教學(xué)內(nèi)容及方法改革，同時課程群的專業(yè)老師通過課內(nèi)、外教學(xué)環(huán)節(jié)，進一步擴展、優(yōu)化、整合3級項目內(nèi)容，進行課群的綜合性2級項目的設(shè)計和實現(xiàn)，并培育1級項目團隊。
2.2.33級項目驅(qū)動式教學(xué)模式的開展3級項目是根據(jù)核心課程內(nèi)容需要而設(shè)，加強課程知識的理解，加強能力的培養(yǎng)，3級項目主要通過課程設(shè)計、實習(xí)過程，采用不同方面的實踐環(huán)節(jié)提升學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，本專業(yè)帶有3級項目的實踐環(huán)節(jié)主要包括：（1）提高機械工程基礎(chǔ)能力方面的實踐環(huán)節(jié)：機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計、制造工藝與質(zhì)量控制課程設(shè)計。（2）鞏固專業(yè)課程的實踐環(huán)節(jié)：物流工程課程設(shè)計、生產(chǎn)與運作管理課程設(shè)計、人因工程學(xué)課程設(shè)計。課內(nèi)實踐采用一人一題（項）的方式開展項目式教學(xué)模式，3級項目的類別包括：某產(chǎn)品的質(zhì)量管理、某設(shè)備的可靠性分析、人機工程學(xué)設(shè)計、人機工程學(xué)應(yīng)用、計算機輔助產(chǎn)品設(shè)計、某產(chǎn)品工藝優(yōu)化、采用MRPⅡ/ERP軟件編制物料需求計劃、某車間設(shè)備布置設(shè)計、生產(chǎn)流水線質(zhì)量管理系統(tǒng)的設(shè)計等3級項目，3級項目的開展為1、2級項目的實施打下基礎(chǔ)。
2.3多元化的教學(xué)方法改革
CDIO理念的教學(xué)過程中應(yīng)采用以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，基于項目、問題的探究式教學(xué)模式進行課堂教學(xué)及實踐教學(xué)。本專業(yè)主要以2級項目驅(qū)動下的課程群教師為教學(xué)團隊進行了教學(xué)方法的改革。在教學(xué)手段和方法上，將啟發(fā)式、討論式、生產(chǎn)實際案例式等多種教學(xué)方法運用于課堂教學(xué)和實驗教學(xué)環(huán)節(jié)之中，充分調(diào)動學(xué)生積極性，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培育創(chuàng)新能力，請企業(yè)相關(guān)專家進行講座等方式指導(dǎo)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)及CDIO項目實施。在實踐環(huán)節(jié)上，依托我校漁業(yè)生產(chǎn)工藝與裝備工程實驗實訓(xùn)平臺，開展產(chǎn)學(xué)研一體化實踐教學(xué)，深化校企合作模式，以教師科研項目、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練、工程培養(yǎng)創(chuàng)新學(xué)習(xí)團隊等方式開展項目驅(qū)動式實踐教育，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐，培養(yǎng)拔尖人才。
3結(jié)束語
本專業(yè)依據(jù)我國工程教育指導(dǎo)方針及CDIO理念進行了人才培養(yǎng)模式的改革，將CDIO理念應(yīng)用于工業(yè)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式，貫穿于教學(xué)方法、創(chuàng)新實踐教育開展、課程體系建設(shè)、師資隊伍建設(shè)、團隊建設(shè)，專業(yè)提升等方面。根據(jù)我專業(yè)實際情況從CDIO理念的學(xué)習(xí)、培養(yǎng)方案的修訂、項目驅(qū)動式的教學(xué)模式改革、課程內(nèi)容及教學(xué)方法改革，創(chuàng)新性實踐教學(xué)開展等方面實現(xiàn)了CDIO理念的工業(yè)工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的改革與實踐。促進了學(xué)生深入掌握各門核心課程知識、并將知識融會貫通應(yīng)用于工程實踐領(lǐng)域，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)應(yīng)用型人才的目標(biāo)。
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作者：潘瀾瀾 慕光宇 潘穎 薛冬娟 單位：大連海洋大學(xué)機械與動力工程學(xué)院