高韶坤，艾建軍

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機(jī)械制造專業(yè)京津冀一體化背景下基于CDIO的人才培養(yǎng)模式研究

高韶坤，艾建軍

摘要：介紹機(jī)械制造專業(yè)基于CDIO的項目體系化課程開發(fā)的模式和方法。CDIO模式強(qiáng)調(diào)以項目為引導(dǎo)，是知識、能力、素質(zhì)培養(yǎng)一體化的教學(xué)體系，注重培養(yǎng)學(xué)生掌握扎實的工程基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，是先進(jìn)的工程教育理念；培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)工程和獲取工程的能力，是先進(jìn)的工程教育方法；以工程產(chǎn)品/系統(tǒng)生命周期為載體，是一種完整的工程教育過程。

關(guān)鍵詞：職業(yè)教育；CDIO；人才培養(yǎng)模式；課程開發(fā)；機(jī)械制造專業(yè)；京津冀一體化

京津冀區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展已經(jīng)提高到國家發(fā)展戰(zhàn)略高度。今后三地不僅面臨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)增長方式的巨大變革，也面臨著通過區(qū)域資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)飛騰的大契機(jī)。要實現(xiàn)京津冀區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展，需要大量高級技術(shù)技能人才。與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相比，現(xiàn)代制造產(chǎn)業(yè)的知識含量、技術(shù)含量要求更高。據(jù)2015年河北省勞動部門調(diào)查統(tǒng)計，制造業(yè)各學(xué)歷層次人才的需求情況如下：中專學(xué)歷占22.2%，高職學(xué)歷占42.5%，本科學(xué)歷占25.6%，碩士學(xué)歷占1.58%，博士學(xué)歷占0.33%，中專以下學(xué)歷占7.79%。這些數(shù)據(jù)表明，制造業(yè)對高職學(xué)歷應(yīng)用型人才的需求旺盛。

在日益復(fù)雜的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品的可持續(xù)開發(fā)需求的環(huán)境中，知識、能力和態(tài)度的結(jié)合尤為重要，因此，我們亟需提高職業(yè)教育的質(zhì)量和內(nèi)涵。在過去的20年中，學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和政府部門的領(lǐng)導(dǎo)提升了對理想工程師特質(zhì)的認(rèn)識，開始強(qiáng)調(diào)高職教學(xué)改革的必要性。通過這一努力，人們認(rèn)識到這樣一種隱含的關(guān)鍵需求——要培養(yǎng)學(xué)生能夠在現(xiàn)代團(tuán)隊的環(huán)境下，構(gòu)思—設(shè)計—實施—運(yùn)行具有復(fù)雜和高附加值的工程產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)。強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品、過程或系統(tǒng)的全生命周期，由此產(chǎn)生工程教育新方法，也稱之為CDIO（Conceive—構(gòu)思，Design—設(shè)計，Implement—實施，Operate—運(yùn)行）。[1]

一、現(xiàn)代職業(yè)教育與CDIO

（一）現(xiàn)代職業(yè)教育的核心問題

現(xiàn)代職業(yè)教育的核心問題有兩個：（1）工程師需要具備哪些知識、能力和素質(zhì)？（2）職業(yè)教育應(yīng)如何使學(xué)生具備這些知識、能力和素質(zhì)？

現(xiàn)代工程師所從事的工作就是服務(wù)于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)，即為從構(gòu)思、研發(fā)到運(yùn)行改良乃至終結(jié)廢棄全過程中的一個或多個階段。

而在這個服務(wù)過程中，他們不僅需要學(xué)科知識，而且需要具備個人能力、人際交流能力和產(chǎn)品、系統(tǒng)和過程的建造能力、工程實踐能力。

（二）現(xiàn)代職業(yè)教育的重要戰(zhàn)略

現(xiàn)代職業(yè)教育發(fā)展的重要戰(zhàn)略是“做中學(xué)”，而“做中學(xué)”是一種學(xué)習(xí)方法論?，F(xiàn)代職業(yè)教育的教學(xué)方法論為基于項目的學(xué)習(xí)，而CDIO便是基于項目的學(xué)習(xí)的一種模式。

CDIO工程教育理念就是要以此全過程為載體，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，包括個人的工程科學(xué)和技術(shù)知識，學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊交流能力和在社會和企業(yè)環(huán)境下產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的構(gòu)建能力。CDIO代表工程項目全生命周期（職場上工程人員的所作所為），具體實施過程中可有所側(cè)重，不同層次人才培養(yǎng)有不同側(cè)重點，同時可將現(xiàn)行模式與CDIO比較，互相補(bǔ)充。[2]

二、京津冀一體化背景下機(jī)械制造專業(yè)人才培養(yǎng)方案制定過程

（一）通過對京、津、冀地區(qū)機(jī)械制造相關(guān)行業(yè)調(diào)研，確定核心工作崗位

經(jīng)過調(diào)研，確定機(jī)械制造專業(yè)的工作崗位及數(shù)量為：需求數(shù)量較多的是數(shù)控編程與操作加工，需求量多的是機(jī)械加工工藝編制和數(shù)控設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)，而需求量較少的是機(jī)電設(shè)備及車間管理和普通機(jī)械加工，需要具備數(shù)控技術(shù)專業(yè)相關(guān)知識、是本專業(yè)需要的但數(shù)量很少的崗位是數(shù)控設(shè)備營銷。顯然，機(jī)械制造專業(yè)的核心工作崗位主要有3個：數(shù)控編程與操作加員、機(jī)械設(shè)計員、產(chǎn)品質(zhì)檢員。

（二）通過專業(yè)核心工作崗位，提煉典型工作任務(wù)

由上面分析確定了機(jī)械制造專業(yè)的核心工作崗位，接下來就要通過專業(yè)核心工作崗位，提煉典型工作任務(wù)。

數(shù)控編程與操作工的典型工作任務(wù)有數(shù)控車削加工、數(shù)控銑削加工、數(shù)控電加工等。以數(shù)控車削加工為例，具體可以細(xì)分為階梯軸類零件編程與加工、盤套類零件編程與加工、復(fù)雜型面零件編程與加工。數(shù)控加工工藝編制的典型工作任務(wù)也主要包括數(shù)控車削工藝制定、數(shù)控銑削工藝制定、數(shù)控電加工工藝制定等。以數(shù)控車削工藝制定為例，具體可以細(xì)分為階梯軸累零件工藝制定、盤套類零件工藝制定、復(fù)雜型面零件工藝制定。數(shù)控設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)的典型工作任務(wù)有數(shù)控機(jī)床日常維護(hù)保養(yǎng)、數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試、數(shù)控故障診斷與維修等。

（三）結(jié)合典型工作任務(wù)，構(gòu)建基于CDIO的體系化項目課程體系

經(jīng)過調(diào)研，機(jī)械制造專業(yè)基于CDIO構(gòu)建了以風(fēng)能推料機(jī)構(gòu)設(shè)計與制造為一級項目的體系化項目。一級項目包含本專業(yè)主要核心課程知識和能力要求，貫穿專業(yè)培養(yǎng)全過程。它應(yīng)該能夠模擬在企業(yè)和社會環(huán)境中實際產(chǎn)品、過程或系統(tǒng)的構(gòu)思、設(shè)計、實施和運(yùn)行過程。以4個二級項目為載體加強(qiáng)本專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)與應(yīng)用，三級為單門課程內(nèi)為增強(qiáng)該門課程能力與理解而設(shè)的8個項目。[3]

以一級項目為主線，貫穿于整個教學(xué)階段，使學(xué)生系統(tǒng)得到構(gòu)思、設(shè)計、實施、運(yùn)行（CDIO）的整體訓(xùn)練。通過項目將整個課程體系有機(jī)地、系統(tǒng)地結(jié)合起來。所有需要學(xué)習(xí)和掌握的內(nèi)容都圍繞一級項目這個核心，形成一個整體。精心規(guī)劃的構(gòu)思、設(shè)計、實施、運(yùn)行（CDIO）項目，引導(dǎo)學(xué)生對核心專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣和能力培養(yǎng)，并對數(shù)控技術(shù)專業(yè)形成較清醒的總體認(rèn)識。

三、機(jī)械制造專業(yè)基于CDIO的項目體系化課程體系開發(fā)構(gòu)建

將CDIO項目劃分為3級：一級為包含本專業(yè)主要核心課程和能力要求的項目，二級為包含一組相關(guān)核心課程、能力要求的項目，三級為單門課程內(nèi)為增強(qiáng)該門課程能力與理解而設(shè)的項目。3級項目的設(shè)立及形式由各門課程標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)需要確定。[4]

整個培養(yǎng)計劃是以一級項目為主線，以二級項目為支撐，三級項目與核心課程為基礎(chǔ)，將核心課程的教育同專業(yè)和系統(tǒng)的整體認(rèn)識統(tǒng)一起來，并結(jié)合學(xué)生的自我更新能力、人際和團(tuán)體交流能力以及大系統(tǒng)的掌握、運(yùn)行和調(diào)控能力一起進(jìn)行系統(tǒng)的培養(yǎng)。

四、項目課程開發(fā)的思考

（一）項目及其選取原則

項目引導(dǎo)型課程或任務(wù)引領(lǐng)型課程是高職教育課程的基本取向。在職業(yè)教育中，項目常常是指以生產(chǎn)一件具體的、具有實際應(yīng)用價值的產(chǎn)品為目的的任務(wù)，有時也表現(xiàn)為方案設(shè)計等其他形式。項目課程以項目為載體實施課程教學(xué)，要讓學(xué)生在完成項目的同時，學(xué)會知識，掌握技能。教師要學(xué)會找項目、改造項目，項目“源”于企業(yè)，“高”于企業(yè)，由淺入深。選擇的項目要有典型性、實用性、覆蓋性、趣味性、挑戰(zhàn)性，要能實現(xiàn)能力遷移。項目可大可小，但要注意與單項職業(yè)能力的

區(qū)別。[5]

（二）項目實施的思考

項目設(shè)計要圍繞核心職業(yè)崗位任務(wù)來進(jìn)行，脫離核心職業(yè)崗位任務(wù)設(shè)計項目，培養(yǎng)的人才將與業(yè)界的實際需求有距離。項目課程最為突出的優(yōu)勢是培養(yǎng)學(xué)生綜合職業(yè)能力，而圍繞孤立任務(wù)所進(jìn)行的項目設(shè)計顯然是無法達(dá)到這一目標(biāo)的。[6]

事實上，只要能確保課程標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的工作任務(wù)、知識和技能得以學(xué)習(xí)，完全可以對項目進(jìn)行開放性設(shè)計，且允許項目跨學(xué)科進(jìn)行。以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。要考慮教師及學(xué)生的可承受力，要考慮實施的成本及效果，要有對學(xué)生的嚴(yán)格考核標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計項目要充分考慮教學(xué)現(xiàn)狀，項目的設(shè)計要服務(wù)于培養(yǎng)目標(biāo)，要成體系使學(xué)生得到系統(tǒng)訓(xùn)練。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧培華,沈民奮,陸小華.重新認(rèn)識工程教育——國際CDIO培養(yǎng)模式與方法[M].北京：高等教育出版社,2009.

[2]蔡曉君,竇艷濤,劉湘晨.國外現(xiàn)代工程教育中的“職業(yè)化”趨勢探討[J].實驗室研究與探索, 2011（7）：162-164.

[3]葉樹江.工程教育背景下電氣信息類應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報, 2011（S1）：42-44.

[4]周廣林,曹景萍.MPE-CDIO:高等工程教育與人才培養(yǎng)體系[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版）, 2011 （3）：120-121.

[5]李江霞.美國國家科學(xué)基金會工程學(xué)部機(jī)構(gòu)重組及運(yùn)行機(jī)制探析[J].浙江外國語學(xué)院學(xué)報, 2011（4）：43-45.

[6]張社榮,崔溦.面向企業(yè)需求的畢業(yè)設(shè)計改革探索[J].實驗技術(shù)與管理, 2011（7）：14-17.

[責(zé)任編輯陳國平]

基金項目：2014年保定市教育科學(xué)研究“十二五”規(guī)劃課題“機(jī)械制造專業(yè)京津冀一體化背景下基于CDIO的人才培養(yǎng)模式研究”（項目編號：143005）

作者簡介：高韶坤，女，保定職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，碩士，主要研究方向為機(jī)械設(shè)計與制造。

中圖分類號：G712

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-7747（2016）12-0032-02