劉揚(yáng)，程寶柱，楊帆，張智強(qiáng)

（1.江蘇科技大學(xué) 能源與動力學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212100；2.蘇州東菱振動試驗(yàn)儀器有限公司，江蘇蘇州 215163）

江蘇科技大學(xué)能源與動力學(xué)院輪機(jī)工程專業(yè)于2020 年入選國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，2022 年正式通過國際海事組織主持的工程教育認(rèn)證并獲批省級卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0 專業(yè)[1]。這標(biāo)志著輪機(jī)工程專業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了一個新的階段，在獲得巨大發(fā)展機(jī)遇的同時，也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[2]。國家級一流本科專業(yè)建設(shè)“雙萬計劃”是我國全面振興本科教育，提高高校人才培養(yǎng)能力，實(shí)現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展的重要舉措。能源與動力學(xué)院高度重視專業(yè)建設(shè)，順應(yīng)教育發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)工程教育國際化。學(xué)院的輪機(jī)工程專業(yè)順利通過了國際海事組織主持的工程教育認(rèn)證，輪機(jī)工程專業(yè)將以一流專業(yè)建設(shè)為契機(jī)，深化專業(yè)教育改革，完善專業(yè)培養(yǎng)體系。畢業(yè)設(shè)計作為培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基本理論、基本知識和基本技能分析解決實(shí)際問題能力的重要一環(huán)，有必要跟隨新形勢下工程教育改革的步伐，探索其教學(xué)體系改革方向，著力培養(yǎng)符合國家一流專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)且具備國際標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)特色型專業(yè)人才。

隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展及經(jīng)濟(jì)全球化、信息化的不斷加深，面對不斷更新的知識體系和越發(fā)強(qiáng)調(diào)工程能力的行業(yè)需求，教學(xué)模式的改革及轉(zhuǎn)變顯得越發(fā)重要[3]。CDIO理念[4]涵蓋了工程教育的構(gòu)思、設(shè)計、實(shí)施及運(yùn)行4 個方面。該理念通常以項(xiàng)目周期為載體培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技術(shù)知識、個人能力、職業(yè)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)工作和交流能力[5-8]。本文首先分析新形勢下輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)存在的問題，進(jìn)而將CDIO 理念融入畢業(yè)設(shè)計教學(xué)過程中，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容并優(yōu)化評價方法，以期提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力，從而更好地培養(yǎng)滿足行業(yè)需求的工程技術(shù)人才。

1 新形勢下輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)模式存在的問題

在入選一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)并正式通過國際海事組織工程教育認(rèn)證的背景下，對于具有較高實(shí)踐性的輪機(jī)工程學(xué)科，教育界對其教育模式的改革研究和實(shí)踐探索從未中斷[2,9-11]。面對輪機(jī)工程專業(yè)教學(xué)體系的重要環(huán)節(jié)——畢業(yè)設(shè)計，如何利用該環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)由理論知識到實(shí)踐應(yīng)用的轉(zhuǎn)化，如何提高學(xué)生的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力，如何培養(yǎng)滿足行業(yè)發(fā)展需求的工程技術(shù)人才等一系列問題亟待解決。另外，通過實(shí)踐教學(xué)發(fā)現(xiàn)，畢業(yè)設(shè)計的傳統(tǒng)選題、指導(dǎo)及考核制度很難全面、客觀、科學(xué)地培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力[12-15]。

在構(gòu)思及選題方面，傳統(tǒng)的輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計選題由學(xué)院導(dǎo)師單獨(dú)制定。單獨(dú)由學(xué)院導(dǎo)師制定的題目通常側(cè)重某一類知識，而在多種知識的綜合運(yùn)用方面相對欠缺。另外，學(xué)生所選課題與往年課題具有一定的雷同性，題目往往偏向理論研究或?qū)嶒?yàn)室研究，與企業(yè)及社會的需求缺乏較好的契合性。對于實(shí)踐性較強(qiáng)的輪機(jī)工程專業(yè)，傳統(tǒng)選題模式下學(xué)生的課題與各研究所、船廠實(shí)際工程課題有較大差距。在畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)模式方面，傳統(tǒng)模式通常是一名學(xué)院導(dǎo)師同時指導(dǎo)多名學(xué)生，導(dǎo)師有限的精力和學(xué)生進(jìn)度的差異導(dǎo)致導(dǎo)師較難準(zhǔn)確把握每名學(xué)生的具體情況，也無法有效控制學(xué)生畢業(yè)設(shè)計階段性目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在畢業(yè)設(shè)計實(shí)現(xiàn)方面，學(xué)生從開題到畢業(yè)答辯，傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計模式中僅有一項(xiàng)用以粗略摸排學(xué)生進(jìn)度的中期檢查環(huán)節(jié)，而缺乏其他必要的配套手段。這就導(dǎo)致一些學(xué)生有針對性地對中期檢查進(jìn)行準(zhǔn)備，中期檢查無法起到應(yīng)有作用，最終影響學(xué)生畢業(yè)答辯的質(zhì)量。在畢業(yè)設(shè)計考評方面，傳統(tǒng)方式往往是院系內(nèi)部教師進(jìn)行評閱，缺乏具體的工程項(xiàng)目環(huán)境。輪機(jī)工程專業(yè)實(shí)踐性較強(qiáng)，傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)模式缺乏實(shí)際項(xiàng)目背景，不利于學(xué)生設(shè)計成果的綜合評價，進(jìn)而影響畢業(yè)設(shè)計的整體水平。

輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計亟須探索更加科學(xué)、更具工程實(shí)踐背景的選題、指導(dǎo)及考評的“全程”教學(xué)模式。畢業(yè)設(shè)計要以行業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向，以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心，縮小與企業(yè)之間的差距，最終提升輪機(jī)工程專業(yè)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展、行業(yè)需求的應(yīng)用型高素質(zhì)人才。

2 CDIO理念的發(fā)展

1994 年，為了改進(jìn)工程教育的目標(biāo)及方式，麻省理工學(xué)院工程學(xué)院提出了“構(gòu)思（Conceive）—設(shè)計（Design）—實(shí)施（Implement）—運(yùn)行（Operate）”的教育理念，即CDIO 理念。該理念以工程項(xiàng)目設(shè)計為導(dǎo)向，除了理論知識的傳授，該理念更強(qiáng)調(diào)工程教育應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的工程能力。CDIO 理念是近代國際工程教育改革的重要成果之一，同時也是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”的集中概括。在該理念提出后，包括美國麻省理工學(xué)院、瑞典查爾姆斯理工大學(xué)、新加坡南洋理工大學(xué)以及上海交通大學(xué)在內(nèi)的諸多世界名校聯(lián)合探討了CDIO 理念的實(shí)現(xiàn)方法，發(fā)表了 CDIO 工程教育大綱與CDIO 標(biāo)準(zhǔn)，并逐步形成了一套完整的 CDIO 理念[16]?；贑DIO 理念的基本思想，通過構(gòu)思、設(shè)計、實(shí)施、運(yùn)行4 個階段可實(shí)現(xiàn)工程教育的3 個重要目標(biāo)，即掌握基礎(chǔ)知識、領(lǐng)導(dǎo)新事物建造與運(yùn)行以及充分理解技術(shù)在社會發(fā)展中的重要性。眾多高校的教學(xué)改革實(shí)踐已證明[4-8]：CDIO 理念對于工程教育質(zhì)量的提升具有較高的價值。顯然，對于工程教育中的輪機(jī)工程專業(yè)，尤其是對于新形勢下的輪機(jī)工程專業(yè)中與工程實(shí)踐密切相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，適用CDIO理念下的教學(xué)實(shí)踐方法，通過構(gòu)思、設(shè)計、實(shí)施及運(yùn)行方面的教學(xué)探索，更好地提升學(xué)生的知識水平、動手能力和綜合專業(yè)水平。

3 基于CDIO理念的輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)模式探索

3.1 采用“雙副導(dǎo)師”制的畢業(yè)設(shè)計，聯(lián)合構(gòu)思出題模式

校內(nèi)導(dǎo)師與企業(yè)導(dǎo)師通常存在較好的互補(bǔ)性。校內(nèi)導(dǎo)師往往更多地專注于理論知識的教研，而對業(yè)界的主流技術(shù)與實(shí)現(xiàn)方式缺乏較好的把握，企業(yè)導(dǎo)師通常專長于行業(yè)一線工作的工程實(shí)踐方法，而對理論知識的研究不如校內(nèi)導(dǎo)師精深。因此，結(jié)合企業(yè)導(dǎo)師與校內(nèi)導(dǎo)師的上述特點(diǎn)，選擇一名校內(nèi)導(dǎo)師與一名企業(yè)導(dǎo)師作為“雙副導(dǎo)師”，再加上一名校內(nèi)的資深教授作為主導(dǎo)師，構(gòu)成包含三名導(dǎo)師的導(dǎo)師組，有助于更好地發(fā)揮企業(yè)和高校的優(yōu)勢。在畢業(yè)設(shè)計的聯(lián)合構(gòu)思出題上，三名導(dǎo)師分工明確，各司其職，“雙副導(dǎo)師”主要負(fù)責(zé)溝通高校課題組的最新研究成果和企業(yè)項(xiàng)目之間的應(yīng)用事宜，進(jìn)而同時提煉出畢業(yè)設(shè)計題目，而高校主導(dǎo)師則利用其深厚的專業(yè)功底為“雙副導(dǎo)師”所構(gòu)思的課題進(jìn)行把關(guān)，提出修改建議。對于輪機(jī)工程專業(yè)而言，可通過高校與各船廠、船舶類研究所等單位的合作，培養(yǎng)具有長期合作前景的“雙副導(dǎo)師”，通過“雙副導(dǎo)師”的聯(lián)合構(gòu)思（CDIO 理念的構(gòu)思環(huán)節(jié)），為輪機(jī)工程專業(yè)提供行業(yè)前沿的高質(zhì)量畢業(yè)設(shè)計課題。

3.2 基于多導(dǎo)師聯(lián)合指導(dǎo)的畢業(yè)設(shè)計流程設(shè)計模式

通過上述基于CDIO 理念的畢業(yè)設(shè)計聯(lián)合構(gòu)思環(huán)節(jié)，可為學(xué)生提供兼具理論高度與行業(yè)應(yīng)用前景的畢業(yè)設(shè)計課題。在此步驟之后，含校企“雙副導(dǎo)師”及高校主導(dǎo)師的導(dǎo)師組將為學(xué)生進(jìn)行聯(lián)合指導(dǎo)，即CDIO 理念的設(shè)計環(huán)節(jié)。由三位導(dǎo)師組成的導(dǎo)師組將針對每名學(xué)生制定具體的畢業(yè)設(shè)計流程。完整的畢業(yè)設(shè)計流程包括校企調(diào)研、聯(lián)合框架設(shè)計、聯(lián)合指導(dǎo)以及聯(lián)合檢驗(yàn)3 個部分。首先，在課題的調(diào)研階段要求學(xué)生按照企業(yè)副導(dǎo)師的要求開展企業(yè)調(diào)研，結(jié)合高校副導(dǎo)師的理論指導(dǎo)，使學(xué)生全面掌握課題的理論背景與應(yīng)用前景。在聯(lián)合框架設(shè)計部分，企業(yè)“雙副導(dǎo)師”分別對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計框架的理論推導(dǎo)部分和實(shí)驗(yàn)部分進(jìn)行方案設(shè)計，最終由高校主導(dǎo)師對上述方案進(jìn)行整合修改，從而實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計聯(lián)合框架設(shè)計。其次，在聯(lián)合指導(dǎo)階段，學(xué)生須根據(jù)實(shí)際完成情況和實(shí)驗(yàn)設(shè)施擇時在企業(yè)完成畢業(yè)設(shè)計的一部分工作。最后，在聯(lián)合檢驗(yàn)部分，分別由校企“雙副導(dǎo)師”對每名學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的理論水平和應(yīng)用價值進(jìn)行評價打分，作為學(xué)生答辯評分的依據(jù)之一。

3.3 基于校企聯(lián)合的畢業(yè)設(shè)計協(xié)同實(shí)現(xiàn)模式

根據(jù)上一小節(jié)制定的畢業(yè)設(shè)計流程，學(xué)生選題后將通過完整的校企調(diào)研、聯(lián)合框架設(shè)計、聯(lián)合指導(dǎo)以及聯(lián)合檢驗(yàn)4 個階段完成畢業(yè)設(shè)計，而這4 個階段均需通過校企聯(lián)合協(xié)同實(shí)現(xiàn)（CDIO 理念的實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)）。在校企調(diào)研階段，學(xué)生首先在高校通過查閱整理文獻(xiàn)完成課題的初期調(diào)研，然后根據(jù)企業(yè)副導(dǎo)師制定的企業(yè)調(diào)研計劃，深入企業(yè)相關(guān)科室、車間進(jìn)行企業(yè)調(diào)研，掌握所選課題的行業(yè)現(xiàn)狀。學(xué)生可以全程在高校完成聯(lián)合框架設(shè)計階段，但此時企業(yè)副導(dǎo)師也須提供詳盡的實(shí)驗(yàn)方案指導(dǎo)。在聯(lián)合指導(dǎo)階段，高校副導(dǎo)師負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計中理論方法的構(gòu)建。在此之后，學(xué)生須根據(jù)企業(yè)導(dǎo)師的指導(dǎo)制定完整的實(shí)驗(yàn)方案，然后與企業(yè)溝通實(shí)驗(yàn)計劃，利用企業(yè)的設(shè)備及其他條件完成實(shí)驗(yàn)。在聯(lián)合檢驗(yàn)階段，高校主導(dǎo)師根據(jù)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的整體水平以及校企“雙副導(dǎo)師”分別對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的理論和應(yīng)用價值的評分進(jìn)行綜合評估打分。通過上述階段的協(xié)同實(shí)現(xiàn)，可充分利用校企雙方各自的優(yōu)勢，培養(yǎng)學(xué)生通過理論知識解決復(fù)雜工程問題的能力。

3.4 基于全程監(jiān)督的畢業(yè)設(shè)計綜合運(yùn)行模式

上述小節(jié)中包含了CDIO 理念中的構(gòu)思、設(shè)計及實(shí)現(xiàn)3 個方面的內(nèi)容，旨在通過充分利用校企資源使學(xué)生具備較高的理論素養(yǎng)和動手能力。而在上述3 個方面內(nèi)容之外，畢業(yè)設(shè)計模式的綜合運(yùn)行也十分重要。在畢業(yè)設(shè)計過程中，主導(dǎo)師對每名學(xué)生各階段任務(wù)的完成情況進(jìn)行全程監(jiān)督。除了對學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和畢業(yè)設(shè)計階段性完成情況的監(jiān)察和打分之外，全程監(jiān)督的另一個重要方面是關(guān)注并記錄學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中遇到的具體問題，主導(dǎo)師需將學(xué)生的問題及其所需的必要協(xié)助內(nèi)容及時告知校企“雙副導(dǎo)師”，從而盡快使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中的困難得到解決。在這一過程中，校企“雙副導(dǎo)師”針對學(xué)生在問題解決過程中的具體表現(xiàn)對該學(xué)生進(jìn)行評分。最終，導(dǎo)師組在全程監(jiān)督中的評分成為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計最終評分的重要參考之一。這樣就給學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的考評增加了額外的參考，從而有利于更科學(xué)、全面地對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的完成情況進(jìn)行評價，最終有利于畢業(yè)設(shè)計整體流程的綜合運(yùn)行。

4 結(jié)束語

基于 CDIO 理念對輪機(jī)工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行改革探索，采用“雙副導(dǎo)師”構(gòu)思出題模式、多導(dǎo)師聯(lián)合指導(dǎo)流程設(shè)計模式、校企聯(lián)合協(xié)同實(shí)現(xiàn)模式以及全程監(jiān)督綜合運(yùn)作模式對畢業(yè)設(shè)計各環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計，有助于整合高校及企業(yè)的教學(xué)資源和工程資源，更好地培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識解決復(fù)雜工程問題的能力。提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的同時，上述探索還有助于使學(xué)生加深對行業(yè)現(xiàn)狀的理解與把握，從而有的放矢地彌補(bǔ)自身短板，更好地適應(yīng)社會發(fā)展與行業(yè)需求。