基于CDIO教育模式的材料成型专业人才培养模式探究

翁江翔，毕凤阳，宫 莹

(黑龙江工程学院，哈尔滨 150050)

基于CDIO教育模式的材料成型专业人才培养模式探究

翁江翔，毕凤阳，宫 莹

(黑龙江工程学院，哈尔滨 150050)

借鉴CDIO高等工程教育人才培养模式，根据材料成型及控制工程专业(模具方向)人才培养的定位及能力目标，改革现有的课程结构组成，构建以能力培养为导向的人才培养方案，并提出项目实施的条件及保障措施，以期为企业培养适应岗位需求的高素质工程应用型工程技术人才奠定基础。

CDIO工程教育模式;材料成型及控制工程专业;人才培养方案

CDIO代表构思(conceive)、设计(design)、实施(implement)、运行(operate)，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，它体现了现代工程师所应具备的服务于现代工业产品从构思、设计、实现到运行的全过程所必须拥有的基本能力［1］。CDIO教育模式要求高等工程教育突破以往的教学理念，以能力培养为主线，构建科学的专业理论及实践课程体系。我校是教育部首批CDIO工程教育模式试点院校之一，按CDIO模式制定培养方案，可以进一步深化内涵建设、提升教育教学水平，最终为企业培养适应岗位需求的高素质工程应用型工程技术人才奠定基础。

1 基于CDIO工程教育模式人才培养体系的构建

1.1 CDIO工程教育理念

CDIO工程教育模式的实施是以项目为载体实现的，构建以项目为主导，知识和能力培养一体化的课程教学新体系是实施CDIO工程教育模式的重要环节。CDIO工程教育理念注重培养学生系统的工程实践能力，尤其是与生产实际结合紧密的项目的组织、设计、开发和实施能力，同时具备较强的沟通能力和协调能力。基于以培养能力为主线的CDIO模式，其精髓是一体化的课程设置，以项目设计为载体，实现学生知识、能力和素质的共同发展。专业人才培养方案应紧紧围绕学生各项能力培养的这个主脉络，通过项目设计将整个课程体系有机地、系统地结合起来。

1.2 CDIO项目的设计

CDIO项目按规模和范围一般分为三级，一级项目为包含本专业主要核心课程和能力要求的项目;二级项目为包含一组相关核心课程、能力要求的项目;三级项目为单门课程内为增强该门课程能力与理解而设的项目［2］，三级项目的设立形式，由各门课程根据教学大纲需要确定。项目采用分级设计和渐进实施的策略，按照三级项目支撑二级项目，二级项目支撑一级项目的逻辑主线，将CDIO工程教育模式有层次地、全方位地覆盖四年专业教学的整个阶段，使学生逐步地得到从产品构思、设计，一直到实现、运行一系列完整的工程训练。

1.3 基于CDIO工程教育模式的人才培养方案

在通过调研获得企业对毕业生能力需求的基础上，确定我校材料成型及控制工程专业培养目标:培养具备材料成形及控制工程方面的基础知识与综合应用能力，掌握现代成形方法与技术，受到现代工程师训练，胜任现代工业生产，能够运用材料成形技术、模具技术及相关科学知识，进行成形工艺分析、模具和设备的设计制造及生产组织与管理的应用型、复合型、创新型高级专门人才。依据专业培养目标中的专业能力和知识的要求，按照CDIO模式的项目设置和层次分级，改革以往课程体系，制定本出专业的人才培养方案(如下图所示)。

人才培养方案中，将用人单位对本专业毕业生的能力要求分为三类:基本能力、次要能力和主要能力。三类能力之间是递进上升的关系。首先将主要能力需求设置为由一级项目进行重点培养的目标，其次将若干个次要能力需求凝练为专业技能分别由相应的二级项目培养，最后将基本技能的培养由三级项目实现。依此设计一级项目三个，二级项目五个，三级项目十余个。

第一个一级项目为机械工程意识的启蒙，在大一的第一学期至大二的第四学期进行，通过学习机械工程领域中的一些基本知识和方法，培养学生的基本工程问题分析、工程实践能力。作为该一级项目支撑，设置了机械构造、机构原理分析、产品制造等三个二级项目与工程实训、三维实体设计与仿真实习、生产实习等三个实践教学环节。二级项目“机械构造”由机械工程导论、机械制图等课程群或三级项目进行支持，在大学一年级完成。二级项目“机构原理分析”由工程力学、金属学及热处理等课程群或三级项目进行支持，在大二两个学期内完成。二级项目“产品制造”由互换性与技术测量、工程材料等课程群或三级项目进行支持，在大二至大三的第五学期完成。

第二个一级项目为模具工程项目，在大三至大四的第七学期实施，旨在培养学生掌握模具工程项目从调研、设计、加工工艺、制造安装、调试、运行等全过程的实施方法和路线，实现项目的创新设计。为支持该一级项目，分别设计了机电控制系统、模具系统等两个二级项目与专业综合实习实践教学环节。“机电控制系统”由单片机原理及应用、液压与气动等课程群或三级项目进行支撑，在大三至大四的第七学期完成。“模具系统”二级项目由材料成型设备、工艺及模具设计等课程群或三级项目进行支撑，在大三至大四的第七学期完成。需要说明的是:鉴于当今国内高校毕业生就业签约高峰是在大四的第七学期期中阶段，所以在人才培养方案中重要的专业能力项目课程在学生就业之前实施。

第三个一级项目为毕业设计，在大四的第八学期实施，旨在培养学生针对模具行业的设计能力和制造能力，满足现代工程师的基本技能要求。

2 培养方案落实及保障措施

基于以能力培养为主线的CDIO工程教育模式，符合市场对工程人才培养的需求，是一项综合性的高等工程教育改革的系统工程。如何针对总体培养目标做到各教学环节、教学内容的高效融合以及整体实施是关键，因此要有强有力的配套运行机制和措施作保障。

2.1 成立CDIO专家指导小组

CDIO专家指导小组成员包括学校学术委员会成员及企业客座专家，专家指导组负责审议专业培养方案和对项目方案的具体实施给予指导。

2.2 实践教学保障，加大校内外实习实践基地建设

近年来，我校按照CDIO工程教育理念整合实验室资源，并投资数百万元改善实验室环境和更新设备，配备了数控加工中心、数控铣床、三维激光扫描仪、三坐标测量机、快速成型机等先进设备，为学生制造模具提供条件;以哈尔滨轴承集团公司、哈尔滨锅炉厂责任有限公司、黑龙江鼎华模具制造有限公司等十余家合作企业为依托，建立了一批稳定的校内外工程人才实习实践基地。

2.3 师资配备

聘任教学经验丰富的优秀教师担任基础课程教学工作，选派有工程实践经历的“双师型”教师担任专业课程学习阶段的教学工作［3］。学院将出台制度，以多种形式为教师参加工程实践创造条件，在企业工程实践项目中提高了实践能力。

2.4 创新项目经费保障

学校拨出专项资金，用于大学生科技创新创业项目申报，鼓励教师的产学研合作项目。

3 结语

通过CDIO工程教育模式教学改革，在我校材料成型及控制工程专业实施以项目为引导的人才培养方案，增强了学生工程实践的环节，切实使每位学生参与到项目的构思—设计—实施—运行全过程中来，在提高学生团结协作能力、解决实际问题能力，养成学生良好的工程素质方面收到了良好的效果，为我校顺利推进教育部卓越工程师培养计划试点工作奠定了基础。

［1］E.F.Crawley，“Creating the CDIO Syllabus，a universal template for engineering education”fie，vol.3，pp.F3F8 －13，32nd Annual Frontiers in Education(FIE＇02)，2002.

［2］毕凤阳，王百成，党跃轩，翁江翔，等.CDIO指导下材料成型及控制工程专业人才培养模式研究［J］.价值工程，2012，(32):166 －167.

［3］党跃轩，毕凤阳，翁江翔.应用型本科模具设计与制造人才培养模式的研究与实践［J］.中国冶金教育，2010，(3):40－43.

G642

A

1001－7836(2012)11－0063－02

10.3969/j.issn.1001 －7836.2012.11.026

2012－09－20

黑龙江工程学院2011年教育教学改革工程项目

翁江翔(1970－)，男，黑龙江哈尔滨人，副教授，硕士，从事材料加工教学研究。