CDIO模式的機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室體制的建構(gòu)范文

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一、實(shí)驗(yàn)室體系模型

按照機(jī)械類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和cdio大綱的要求，結(jié)合國(guó)內(nèi)外同類高校的培養(yǎng)方案、調(diào)研國(guó)內(nèi)機(jī)械行業(yè)的需求和發(fā)展，建立和完善一體化的理論課程體系。以一體化的理論課程體系作為基礎(chǔ)參考，形成了機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室系列、機(jī)械制造實(shí)驗(yàn)室系列、過程裝備與控制實(shí)驗(yàn)室系列、機(jī)械電子實(shí)驗(yàn)室系列、工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室系列和綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室系列。每一實(shí)驗(yàn)室系列由若干緊密相關(guān)的單元實(shí)驗(yàn)室組成，依托于相應(yīng)的理論課程群和實(shí)驗(yàn)課程群。各實(shí)驗(yàn)室系列之間有很強(qiáng)的交叉相關(guān)性，比如幾個(gè)單元實(shí)驗(yàn)室能夠組成一個(gè)功能豐富的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，從而進(jìn)一步整合、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)資源，可大大提高實(shí)驗(yàn)資源的利用效率。第二，緊緊圍繞一體化的實(shí)驗(yàn)課程體系，強(qiáng)化學(xué)生的現(xiàn)代型機(jī)械工程師實(shí)踐能力、知識(shí)應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和一定的社會(huì)能力，搭建具有能力梯度的實(shí)驗(yàn)室立體平臺(tái)，推進(jìn)知識(shí)和能力一體化。

從實(shí)驗(yàn)室層次上形成了認(rèn)知型、應(yīng)用型、操作型、設(shè)計(jì)型、綜合型、創(chuàng)新型六個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)室，如圖1所示。其中認(rèn)知型實(shí)驗(yàn)室主要提供對(duì)機(jī)械行業(yè)知識(shí)、基礎(chǔ)理論知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，加深學(xué)生對(duì)機(jī)械行業(yè)和理論知識(shí)的理解。應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)調(diào)應(yīng)用理論知識(shí)的能力，要求學(xué)生能夠分析、解決簡(jiǎn)單的比較接近工程實(shí)踐的問題。操作型注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力；設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)調(diào)知識(shí)應(yīng)用能力、理論結(jié)合實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，突出體現(xiàn)知識(shí)能力一體化、理論實(shí)踐一體化；創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)室力圖培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，重點(diǎn)體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，比如機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)室等。CDIO倡導(dǎo)一體化的課程計(jì)劃，培養(yǎng)目標(biāo)定位為知識(shí)和能力的一體化。因此實(shí)驗(yàn)室建設(shè)基于一體化的實(shí)驗(yàn)課程體系，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)室的一體化建設(shè)實(shí)現(xiàn)知識(shí)和能力的一體化。項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室的設(shè)置是按照實(shí)驗(yàn)課程的培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改進(jìn)、完善和更新，每個(gè)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室有明確的能力培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)方法。對(duì)實(shí)驗(yàn)室的每個(gè)確定項(xiàng)目明確其知識(shí)培養(yǎng)目標(biāo)和能力培養(yǎng)目標(biāo)，目標(biāo)的設(shè)定要能夠完整地體現(xiàn)CDIO的思想。最終各項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室的目標(biāo)總和能夠達(dá)到單元實(shí)驗(yàn)室的總體目標(biāo)，單元實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)目標(biāo)總和達(dá)到實(shí)驗(yàn)室系列的總體目標(biāo)。

第三，按照CDIO對(duì)知識(shí)培養(yǎng)和能力培養(yǎng)的總體要求，對(duì)每一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，從培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方法、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、能力培養(yǎng)措施、考核方法等幾個(gè)方面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生“做”與“學(xué)”一體化。為實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“做”與“學(xué)”一體化，對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容進(jìn)行了以下設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來源盡量結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際、生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容總體上包括三個(gè)方面，即實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、案例介紹、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備主要提供實(shí)驗(yàn)的知識(shí)應(yīng)用背景、拓寬學(xué)生知識(shí)視野、增長(zhǎng)實(shí)踐知識(shí)等。這一部分可包括適當(dāng)?shù)膶?shí)習(xí)、考察、車間錄像以增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐知識(shí)；介紹與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)書籍資料、生產(chǎn)背景等。案例介紹為學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)提供參照和幫助，能把復(fù)雜的原理、背景、操作等具體化和簡(jiǎn)化，以利于學(xué)生很快進(jìn)入角色。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)能從方案選題、方案設(shè)計(jì)等方面引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)并構(gòu)思實(shí)驗(yàn)的對(duì)象。詳細(xì)設(shè)計(jì)后的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目具有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具體、指導(dǎo)性強(qiáng)的特點(diǎn)，保證學(xué)生有能力實(shí)現(xiàn)由“被動(dòng)灌輸”向“自主實(shí)踐”的轉(zhuǎn)變，從而促進(jìn)了“做”與“學(xué)”的有效結(jié)合。

二、一體化實(shí)驗(yàn)室體系建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

其一，師資隊(duì)伍建設(shè)是CDIO模式下實(shí)驗(yàn)室軟件建設(shè)的最重要方面。從教師培養(yǎng)、青年教師實(shí)習(xí)、學(xué)校企業(yè)合作等方面強(qiáng)化雙師型實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍的建設(shè)，同時(shí)推動(dòng)教師自覺地進(jìn)行CDIO教學(xué)方法的改革和探索。

CDIO標(biāo)準(zhǔn)9和標(biāo)準(zhǔn)10要求提高教師的工程實(shí)踐能力和CDIO教學(xué)能力，雙師型教師培養(yǎng)是實(shí)踐CDIO教學(xué)模式的重要基礎(chǔ)。首先，通過鼓勵(lì)教師創(chuàng)辦企業(yè)、支持橫向科研、強(qiáng)化服務(wù)企業(yè)意識(shí)等舉措推進(jìn)教師實(shí)踐能力的提高。其次，強(qiáng)化青年教師兼職企業(yè)鍛煉。與周邊地區(qū)企業(yè)合作建立了十幾家優(yōu)秀的實(shí)習(xí)基地，為80%的青年教師提供至少一年的企業(yè)鍛煉機(jī)會(huì)。最后，加強(qiáng)和企業(yè)合作。一方面直接引進(jìn)企業(yè)高級(jí)工程師兼任實(shí)驗(yàn)教師，另一方面是請(qǐng)有豐富經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)人員參與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。

總之，實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍建設(shè)是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、執(zhí)行的主體，應(yīng)使實(shí)驗(yàn)教師深入了解、學(xué)習(xí)CDIO的基本思想。促使教師在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中自覺地貫徹以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)、知識(shí)與能力并重的實(shí)踐教學(xué)原則，真正執(zhí)行CDIO的實(shí)驗(yàn)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。其二，為確保CDIO理念的實(shí)施及效果，必須創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)管理模式。實(shí)驗(yàn)室管理體制改革是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我們大力發(fā)展開放實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和自主實(shí)驗(yàn)室來拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，提高實(shí)驗(yàn)資源利用率，增加學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。

開放實(shí)驗(yàn)室能夠解決實(shí)驗(yàn)室人多、量大、資源利用率不高等問題，進(jìn)一步滿足綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等對(duì)實(shí)驗(yàn)資源的高要求。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是以學(xué)生為主體、教師為輔導(dǎo)的形式進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)、創(chuàng)新項(xiàng)目研究的高度自主實(shí)驗(yàn)室。通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，鹽城工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院學(xué)生近年來在全國(guó)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、江蘇省創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等比賽中獲得國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)一項(xiàng)、江蘇省一等獎(jiǎng)、江蘇省二等獎(jiǎng)多項(xiàng)。自主實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生自主組織、自發(fā)進(jìn)行的興趣小組實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)院為學(xué)生提供場(chǎng)地、歷屆學(xué)生的設(shè)計(jì)產(chǎn)品、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目成果等，學(xué)生們根據(jù)自己的想法進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)和研究。在自主實(shí)驗(yàn)室初期，需要配備指導(dǎo)老師并組織興趣小組，在學(xué)院內(nèi)部展示、交流、競(jìng)賽、評(píng)比等，影響和帶動(dòng)更多的學(xué)生自主參與。其三，CDIO模式下實(shí)驗(yàn)室的硬件建設(shè)需要考慮資金投入、資源整合、教學(xué)需要等因素，我們結(jié)合自身實(shí)際提出雙平臺(tái)、多途徑、優(yōu)化整合的建設(shè)思路。

鼓勵(lì)教研項(xiàng)目、科研項(xiàng)目、學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目、自主實(shí)踐項(xiàng)目與實(shí)驗(yàn)室相結(jié)合，豐富實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的途徑。從政策上大力鼓勵(lì)教師在教學(xué)的同時(shí)從事教研和科研工作，為其提供專門的辦公室和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所。發(fā)展校企合作，實(shí)現(xiàn)企業(yè)學(xué)校共建實(shí)驗(yàn)室。對(duì)于新建的應(yīng)用型本科，應(yīng)該結(jié)合自身的專業(yè)特色和學(xué)科優(yōu)勢(shì)，結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，找到與地方企業(yè)結(jié)合的切入點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)校企合作，共贏互惠。另外在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室資源基礎(chǔ)上進(jìn)行更新、變革和重組，是滿足CDIO模式下實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要途徑。

三、結(jié)論

構(gòu)建CDIO模式的一體化機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室體系是鹽城工學(xué)院實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方面貫徹“教育部關(guān)于開展高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)和評(píng)審工作的通知”中先進(jìn)理念的集中體現(xiàn)，是該校機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化國(guó)家級(jí)特色專業(yè)建設(shè)的重要組成部分。經(jīng)過近幾年的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，鹽城工學(xué)院的機(jī)械實(shí)驗(yàn)室中心具備了基本能夠滿足CDIO教學(xué)模式的硬件設(shè)施和軟件條件。從近幾年的畢業(yè)生就業(yè)反饋信息和在校生實(shí)踐創(chuàng)新競(jìng)賽結(jié)果來看，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和綜合教學(xué)效果有很大提高。

作者：葛友華 陳西府 周海 惠學(xué)芹單位：鹽城工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院