基于CDIO工程教育模式的机械设计制造及其自动化专业
教学改革与创新实践研究
范 彬 熊志宏 殷 赳 陈 昶
【摘 要】摘 要 以应用型本科院校机械设计制造及其自动化专业专业人才培养目标，改革机械设计制造及其自动化专业课程体系、实践教学体系，探讨了基于CDIO工程教育模式下机械设计制造及其自动化专业的教学改革与创新实践研究，为机械设计制造及其自动化专业的专业教学建设起到了积极的推进作用。 【期刊名称】科教导刊 【年(卷),期】2024(000)014 【总页数】2
【关键词】关键词 机械设计制造及其自动化专业 实践教学 多维 创新能力 CDIO是工程教育模式是当今国际工程教育改革的最新成果。所谓 CDIO 即构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间存在有机联系的方式学习工程。[1]其核心目标是提高工程人才的培养质量，特别注重培养学生的创新能力和实践能力。机械设计制造及其自动化专业作为培养工程实践人才的专业，更应该以CDIO工程教育理念为指导，开展教学实践活动。CDIO工程教育模式目前已被国内外几十所院校采用，[2]并取得了显著成效，具有国际先进性和实践可操作性。基于以上原因，我们提出了基于CDIO工程教育模式的机械设计制造及其自动化专业教学改革与创新实践研究课题。
1 基于CDIO工程教育模式的机制专业教学改革与创新实践措施
1.1 探索机械设计制造及其自动化专业“产教融合、校企合作”学生实践能力和创新能力教学改革方式
对课程实验、课程设计、行业见习与企业实习、毕业设计和课外实践活动等实践教学环节进行系统研究，探索出其各自有效的改革途径，如何通过引入企业案例，或者进入企业实际工作岗位进行培养，提高学生实践能力和创新能力，使学生成为具有行业知识基础和创新能力的高级工程技术人才。 1.2 面向行业重构和优化机制专业课程体系结构
机械行业涵盖范围比较广，不同的企业需求人才能力不同，如何在不同企业的人才需求中归纳出共性的人才培养目标，既保证人才培养的共性，又具备不同企业的人才个性能力。基于CDIO工程教育理念，立足于“中国制造2025”对机械设计制造及其自动化专业人才培养的跨学科、综合化等新要求，在机械制造类专业课程教学中要既追求学科知识的广博性，又注重专业技能的精深程度，[3]把传统的以基础理论知识为导向的课程结构转型为以学科综合应用能力发展为主的课程结构，构建完整的理论加实践的机械制造课程体系结构，同时通过课程整合形成跨学科的课程群，使之与“中国制造2025”战略实施过程中的经济转型和产业升级的需求相匹配。一方面，通过广泛地调研相关企业在“中国制造2025”的新形势下对于机械设计制造及其自动化专业毕业生知识和能力的需求，并立足于实际生产过程，根据行业企业所需的知识和技能适当调整课程内容，使培养的学生更好地满足社会经济发展的需要。另一方面，专业教师要密切关注制造行业特别是量大面广的核心制造业中的新技术、新工艺，并将这些内容及时引入到机械制造课程教学中来，使教学内容紧扣行业发展趋势，让学生紧跟本专业先进技术的发展形势。
1.3 依据CDIO工程教育模式的理念，构建与培养目标相适应的实践教学体系 根据机械设计制造及其自动化专业的特点，实践教学体系包含课程实验、课程设计、金工实习、各类实训、顶岗实习、毕业综合训练、职业资格培训以及学科竞赛等多个方面。其系统组成框图如图1所示。同时考虑“阶段性与系统性相结合，理论与实践相结合”的原则，又可以将机械设计制造及其自动化专业实践教学体系分为三个模块，分别为基本技能模块、专业技能模块、实践与创新能力模块。基本技能模块包括基础实验、专业实验、综合性实验；专业技能模块包括认识实习、生产实习、顶岗实习、毕业实习、金工实习、课程设计及毕业综合设计；实践与创新能力模块包括社会调查、专业技能训练及认证、创新性实验、参与教师科学研究项目、参加教育行政主管部门和行业主办的各类学科竞赛、“互联网+”大赛以及大学生挑战杯竞赛。[4]
2 实施过程
（1）顶层设计阶段。为成果形成做好顶层设计，明确实施目标，制定实施方案。在梳理机制专业人才培养前期积淀的基础上，组织教师和行业专家开展广泛讨论，制定课程体系和实践教学体系建设的实施方案。
（2）具体实施阶段。对接行业需求，明确能力标准，从人才培养方案制定、课程体系优化、实习实训改革、课堂教学革命、教学团队建设等方面全面落实学生能力培养。
（3）总结提炼阶段。对成果的实施进行总结、修正，并加以提炼。在成果实施的不同阶段，依据成果实施的阶段性成果组织分析，指出不足，并在后期加以修正。收集、整理项目实施过程中产生的各种资料（研究数据、教案资料、论文资料等），并总结提炼，同时以书面形式呈现，并转化为论文。
基于CDIO工程教育模式的机械设计制造及其自动化专业教学改革与创
