基于CDIO模式的機械電子工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系改革論文
針對中國工程教育專(zhuān)業(yè)認證的標準要求，結合本�，F有機械電子工程專(zhuān)業(yè)課程體系的設置特點(diǎn)，借鑒國內外相關(guān)高校機械電子工程專(zhuān)業(yè)工程教育教學(xué)經(jīng)驗，依據CDIO工程教育理念，優(yōu)化并完善適合本校機械電子工程專(zhuān)業(yè)的課程教學(xué)體系，有效地推動(dòng)本專(zhuān)業(yè)的工程教育發(fā)展。
2016年6月2日，中國正式成為《華盛頓協(xié)議》成員國，這將對中國工程教育質(zhì)量的提高發(fā)揮極大的督促作用，促進(jìn)中國按照國際標準培養工程師，提高工程技術(shù)人才的培養質(zhì)量[1]。國際上廣泛應用的CDIO工程教育模式是在2004年由麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)聯(lián)合研究提出的[2]。它主要由構思(Conceive)、設計(Design)、實(shí)現(Implement)和運作(Operate)四部分組成，目的是通過(guò)產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行整個(gè)過(guò)程的鍛煉培養學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力[3]。按照CDIO的培養模式，工程畢業(yè)生的能力被分為工程基礎知識、個(gè)人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個(gè)層次，并通過(guò)12條標準來(lái)衡量學(xué)生的培養質(zhì)量，這與中國工程教育專(zhuān)業(yè)認證的12條標準有異曲同工之處。
我校機械電子工程專(zhuān)業(yè)目前雖然已經(jīng)制定了較合理的專(zhuān)業(yè)培養目標和培養方案，培養了結構合理的師資隊伍，形成了較好的理論和實(shí)踐教學(xué)模式，但是與CDIO工程教育標準的要求相比，在培養方案、教學(xué)體系、教師隊伍建設及教學(xué)效果評價(jià)機制等方面，仍然存在一定的差距�，F有機電專(zhuān)業(yè)課程體系存在專(zhuān)業(yè)特色不明顯、不同課程之間存在重復或相互沖突的地方等缺點(diǎn)，因此要依據CDIO工程教育理念，借助校企合作平臺，全面地進(jìn)行機電專(zhuān)業(yè)人才培養模式的探討，建立符合CDIO工程教育標準的機械電子工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系。
1.我校機械電子工程專(zhuān)業(yè)課程體系情況
目前的專(zhuān)業(yè)培養方案里包括的核心課程為：機械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、模擬電子技術(shù)、數字電子技術(shù)、C語(yǔ)言程序設計、單片機原理及應用、自動(dòng)控制原理、機電傳動(dòng)控制、傳感技術(shù)、機械原理、機械設計、機械工程測試技術(shù)、機電一體化系統設計、互換性、工程材料等;主要實(shí)踐環(huán)節為：社會(huì )實(shí)踐調查、金工實(shí)習、電子電路實(shí)訓、工程制圖實(shí)踐、創(chuàng )新實(shí)踐、生產(chǎn)實(shí)習、畢業(yè)實(shí)習、畢業(yè)設計(論文)、PLC與組態(tài)技術(shù)綜合實(shí)驗、測試技術(shù)與傳感器綜合實(shí)驗、單片機綜合實(shí)驗、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)認知實(shí)踐、機械設計基礎課程設計和機電專(zhuān)業(yè)綜合課程設計等。
2.CDIO模式下的機電專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系
根據CDIO工程教育標準的要求和我校辦學(xué)特色，為適應煤炭行業(yè)和地方經(jīng)濟對機電專(zhuān)業(yè)高級技術(shù)人才的需求，結合重實(shí)踐、重創(chuàng )新的培養目標設計新的課程體系。廣泛吸取企業(yè)專(zhuān)家建議，深入探討和修訂機電專(zhuān)業(yè)課程體系，強化實(shí)踐環(huán)節，構建國際化的課程體系和教學(xué)模式，從而保證面向工程的課程體系能夠培養學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng )新思維。依據CDIO工程教育理念，選擇典型的工程實(shí)踐項目，采取“做中學(xué)”的方式，通過(guò)在項目中反復訓練鍛煉學(xué)生自主學(xué)習的能力，這樣不僅可以促進(jìn)學(xué)生對基礎知識的掌握，還可以提高學(xué)生解決工程實(shí)踐問(wèn)題的能力，從而使學(xué)生綜合素質(zhì)和能力能達到CDIO標準的要求，增強人才培養對企業(yè)的適應性[4]。近年來(lái)，主要通過(guò)以下措施進(jìn)行教學(xué)體系的改革：
(1)基于CDIO的工程教育理念，構建了“一個(gè)核心、兩個(gè)方向、四個(gè)階段”的工程教學(xué)體系。
“一個(gè)核心”是以礦業(yè)領(lǐng)域的機電一體化系統設計、研發(fā)為主，覆蓋了多學(xué)科交叉領(lǐng)域，主要涉及機械設計、機械傳動(dòng)、機械制造、機電傳動(dòng)控制、PLC、單片機、控制工程、機電一體化系統設計等多種技術(shù);“兩個(gè)方向”是指機械設計與制造、電氣控制系統，選修課中增添“煤礦機電設備”、“工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )與現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)”等課程;“四個(gè)階段”是指根據CDIO理念的構思、設計、實(shí)現、運行四階段指導，學(xué)生要經(jīng)歷認知實(shí)習、基礎課程實(shí)驗、專(zhuān)業(yè)課程設計與綜合實(shí)驗及畢業(yè)設計、創(chuàng )新大賽等綜合實(shí)訓，才能更好地掌握本專(zhuān)業(yè)的工程應用技術(shù)。從第三學(xué)期開(kāi)始，每學(xué)期均安排工程實(shí)踐環(huán)節，按照核心知識點(diǎn)和要求來(lái)設定每個(gè)工程實(shí)踐項目，在課程設計與畢業(yè)設計過(guò)程中企業(yè)參與。
(2)依托產(chǎn)學(xué)研合作背景，通過(guò)專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)訓和企業(yè)頂崗實(shí)習等環(huán)節提高學(xué)生工程實(shí)踐能力。
我校機械工程學(xué)院已經(jīng)建立了電子創(chuàng )新設計實(shí)驗室、慧魚(yú)模型創(chuàng )新設計實(shí)驗室、機電控制技術(shù)實(shí)驗室、虛擬儀器綜合實(shí)驗室、動(dòng)態(tài)測試技術(shù)實(shí)驗室等實(shí)踐創(chuàng )新平臺，與淮南礦業(yè)集團、皖北煤電集團、淮南萬(wàn)泰電子股份有限公司、淮南潤成科技股份有限公司、平安開(kāi)誠智能安全裝備有限責任公司、凱盛重工有限公司、淮南階梯電子科技有限公司等開(kāi)展了長(cháng)期的產(chǎn)學(xué)研合作，從而可以保證給學(xué)生提供校內、外實(shí)踐實(shí)習基地。通過(guò)單片機和PLC綜合實(shí)驗、課程設計、畢業(yè)設計、實(shí)訓檢驗學(xué)生電工電路、單片機、PLC綜合開(kāi)發(fā)的能力，往往借助典型機電案例(如斜井跑車(chē)防護裝置、皮帶機集控系統、立井提升系統過(guò)卷過(guò)放保護系統等)，讓學(xué)生經(jīng)歷“構思—設計—實(shí)現—運行”四階段的完整實(shí)訓。與此同時(shí)，讓學(xué)生積極深入到到校企合作的實(shí)習基地中，在相關(guān)機電系統中頂崗鍛煉，進(jìn)一步提高學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)踐的能力，縮短學(xué)生個(gè)人能力與企業(yè)要求的差距。
(3)通過(guò)創(chuàng )新團隊建設、學(xué)科競賽和大學(xué)生科研項目培養學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng )新能力。
為進(jìn)一步拓展學(xué)生科技創(chuàng )新能力，借助學(xué)院設置的創(chuàng )新團隊、學(xué)科競賽活動(dòng)、大學(xué)生科研項目的平臺，在日常的教學(xué)管理中，融入緊密聯(lián)系工程實(shí)際的大學(xué)生課外科技創(chuàng )新能力培養模式，鼓勵學(xué)生積極參加“全國大學(xué)生機械創(chuàng )新大賽”、“全國大學(xué)生機器人大賽”、“全國大學(xué)生電子設計競賽”、“全國大學(xué)生節能減排大賽”等各種賽事，鼓勵學(xué)生撰寫(xiě)學(xué)術(shù)語(yǔ)言文言化的復古傾向--一個(gè)值得關(guān)注的語(yǔ)言科學(xué)技術(shù)報告、學(xué)位論文和學(xué)術(shù)論文的`編寫(xiě)格式淺析“教學(xué)學(xué)術(shù)”視角下大學(xué)教師教學(xué)責任意識剖析傳播學(xué)術(shù)中的“歐洲中心主義”——亞洲中從Ontology的譯名之爭看哲學(xué)術(shù)語(yǔ)的翻譯原則試論新聞學(xué)學(xué)術(shù)規范研究的依據與路徑論析大學(xué)教師教學(xué)與科研的學(xué)術(shù)責任中學(xué)的學(xué)術(shù):一個(gè)亟待關(guān)注的話(huà)題試論學(xué)術(shù)嬗變中的教育創(chuàng )新環(huán)境法學(xué)的學(xué)術(shù)特色與貢獻和申請專(zhuān)利。
3.結語(yǔ)
CDIO工程教育模式與中國工程教育專(zhuān)業(yè)認證的標準是高度統一的，只有堅持以CDIO工程教育模式為指導，依據校企合作背景，不斷創(chuàng )新改革機電專(zhuān)業(yè)的課程教學(xué)模式，才能進(jìn)一步提高學(xué)生的工程實(shí)踐應用能力，為國家和企業(yè)培養出能在機電行業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域從事機電一體化產(chǎn)品和系統的設計制造、研究開(kāi)發(fā)、工程應用和運行管理工作的復合型工程技術(shù)人才，達到國際標準的要求。
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