李洲稷 程廣偉 陳智勇

摘 要 為了改善汽車構造課程在傳統(tǒng)教學模式下存在的問題，通過對CDIO工程教育模式的探索和研究，結合應用型本科院校對人才培養(yǎng)的新思路，構建新的理論和實踐課程體系。通過對培養(yǎng)目標、教學模式、師資建設、考核方式等方面的改革，培養(yǎng)學生獨立解決問題、系統(tǒng)思維和團隊協(xié)作、職業(yè)素養(yǎng)和工程應用等能力。實踐表明，基于CDIO工程教育模式的課程改革達到教學改革目標，為培養(yǎng)合格的汽車工程師提供了更加有效的方法。

關鍵詞 CDIO工程教育模式；汽車構造；教學方法改革；應用型本科院校

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）10-0097-04

Reform on Teaching of Automobile Construction based on Engi-neering Education Model CDIO//LI Zhouji， CHENG Guangwei， CHEN Zhiyong

Abstract In order to improve the existing problems in traditional tea-

ching course of automobile construction， the new theory and prac-

tice curriculum system is constructed based on the CDIO enginee-ring education mode， combined with the new idea of the talent trai-ning applied application-oriented institutes. Through the reforming on training objectives， education model， teacher team reconstruction and testing method， students ability to solve problems indepen-dently， system thinking and teamwork， professional accomplishment and engineering application are trained. The practice shows that the

education reform has achieved the teaching objectives and it is pro-vided an effective method for training the qualified automobile engi-

neers.

Key words engineering education model CDIO； automobile con-struction； education method reform； application-oriented institutes

1 引言

隨著科學技術和經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國不斷推進工業(yè)化進程，對勞動力的整體素質(zhì)要求日益提高，需要更多的具有基礎知識、職業(yè)能力和綜合素質(zhì)，能面向建設、生產(chǎn)、管理、服務等的高級應用型人才。我國一批高等院校正大力發(fā)展應用型本科教育改革，以滿足企業(yè)與社會對人才的需求。應用型本科院校的定位是注重為行業(yè)的發(fā)展服務，以服務區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展為宗旨，將理論教學與實踐教學相結合，并立足于應用研究和行業(yè)開發(fā)。應用型本科院校的教育模式必須根據(jù)地方經(jīng)濟發(fā)展的實際需要，以面向?qū)嶋H應用作為課程建設的指導思想，優(yōu)化人才的培養(yǎng)模式和學科的專業(yè)結構。

CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）工程教育模式是一種新型高等教育模式，其核心是將教學與工程實踐緊密結合，以滿足企業(yè)對工程人才知識結構和工程能力的需求，解決傳統(tǒng)工科高等院校在人才培養(yǎng)中出現(xiàn)的重理論教學輕實踐的問題，與應用型本科院校的培養(yǎng)目標相一致。按CDIO模式培養(yǎng)的學生，理論聯(lián)系實踐能力、學習遷移能力強，具備自主學習和終生學習的習慣，深受企業(yè)與社會歡迎[1-2]。

汽車構造是車輛工程專業(yè)的專業(yè)核心課程，作為一門典型的工程類課程，重點講解汽車發(fā)動機與底盤各部件的結構和工作原理及應用。將CDIO教學模式引進汽車構造課程教學方法改革中，有利于提高學生的實踐能力和工程素質(zhì)，適合洛陽理工學院應用型本科教育改革的發(fā)展方向。

2 汽車構造課程傳統(tǒng)教學模式存在的問題

理論教學與實踐教學脫節(jié) 受傳統(tǒng)教學模式和實驗教學設備缺乏的影響，汽車構造課程中理論學時仍占大多數(shù)，以教師講授為主，學生對汽車實物的認識大多還是來自于書本以及課件上的圖片和視頻，這使得他們在面對實物時感到十分陌生，不能很好地將理論知識與實物相對照。

學生學習主動性差 采用教師講授為主的單一教學模式，降低了學生參與學習的積極性，學習的主動性變差，大多數(shù)學生只是機械地接受教師講解的知識；在實踐環(huán)節(jié)，看多于做，聽多于思，更談不上主動思考和理解，因此，面對實際的問題經(jīng)常無從下手。

考試方式單一 傳統(tǒng)考試方式以筆試為主，造成學生學習死記硬背現(xiàn)象嚴重，只在乎基本理論而不重視實踐，將理論和實踐分割開來，使得考試成績難以判斷學生對課程整體的掌握情況。這種傳統(tǒng)的考核方式使學生的思維能力僵化，阻礙了學生學習積極性和主動性的激發(fā)，限制了學生相互交流能力和團結協(xié)作精神的發(fā)揮，所培養(yǎng)出的人才難以適應未來社會的發(fā)展需要。

3 CDIO工程教育理念

CDIO工程教育模式是由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究團隊創(chuàng)立的工程教育模式。CDIO即構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運行（Operate）：以產(chǎn)品周期的四個環(huán)節(jié)代表教育和實踐訓練四個環(huán)節(jié)，學生以主動學習的方式，通過項目實際的情景將理論課程和實踐課程相聯(lián)系。

CDIO工程教育模式包括三個核心文件：1個愿景、1個大綱和12條標準[3]。在能力要求方面，CDIO培養(yǎng)大綱將工科畢業(yè)生的能力分為工程基礎知識、個人職業(yè)能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力，基本涵蓋了學生畢業(yè)后在從事和組織工程工作中所需的全部能力。CDIO的主要目標是培養(yǎng)學生掌握基礎工程技術知識并且具有一定的動手操作能力，在新產(chǎn)品的開發(fā)過程中引導創(chuàng)新，根據(jù)工程師應具備的能力以逐級細化的方式表達出來，注重培養(yǎng)合作溝通等社會能力，擁有解決問題、系統(tǒng)思維、批判創(chuàng)新、計劃等能力，建立良好的職業(yè)倫理和職業(yè)態(tài)度。CDIO教育模式為當代應用型本科院校的工程教育改革提供了系統(tǒng)與全面的指導[4]。

4 規(guī)劃調(diào)整基于應用型本科院校建設下的汽車構造課程體系

在洛陽理工學院應用型本科學校教育改革建設背景下，根據(jù)CDIO工程教育模式規(guī)范教學的12條標準，針對傳統(tǒng)培養(yǎng)方式存在的問題，改革汽車構造課程教學模式，以培養(yǎng)具有優(yōu)良工程能力和現(xiàn)代工程意識的應用型高級工程技術人才為課程改革目標。

汽車構造課程基于CDIO教育模式的改革內(nèi)容涵蓋了工程教育理念、培養(yǎng)目標、教學模式、實驗實訓條件、教師隊伍見識、學生考核方式、專業(yè)評估等。實施CDIO教育模式改革需要從方案設計到具體實施一系列環(huán)節(jié)的評估，需要學校各個部門和各個教學環(huán)節(jié)積極配合，也需要與社會和企業(yè)密切合作。

5 汽車構造教學改革內(nèi)容

培養(yǎng)目標 根據(jù)CDIO工程教育模式的大綱，學生培養(yǎng)能力目標主要包括四個層面：1）技術知識與推理能力；2）個

人能力、職業(yè)能力和態(tài)度；3）人際交往能力；4）在企業(yè)和社會環(huán)境下構思、設計、實施、運行系統(tǒng)的能力。汽車構造課程在四個大層次的19個微觀層次上建立了培養(yǎng)目標矩陣，如表1所示。

項目驅(qū)動教學模式 對于汽車構造實驗課程改革，采用主動式項目驅(qū)動學習的方法。項目驅(qū)動學習法是以完成一個具體的項目為主要線索，學生在課程學習過程中，全面鍛煉知識檢索能力、多學科交叉的掌控能力、團隊協(xié)作交流能力，真的能把理論學習的基礎知識應用到實踐中去，同時最大限度培養(yǎng)自主學習、自主管理、自主提出問題和解決問題以及創(chuàng)新的能力。

根據(jù)課程的教學內(nèi)容，在汽車構造實驗課程中安排七個實驗項目，如表2所示。讓學生按照5～7人為一組進行自由組合，選出組長，組長根據(jù)項目內(nèi)容，經(jīng)過充分的小組討論，給組員安排任務，并負責協(xié)調(diào)與領導工作；在項目進行過程中，每組按節(jié)點進行匯報，最終完成項目報告。教師根據(jù)每小組項目的完成情況和項目報告進行評價，了解學生對知識和能力的掌握情況。

根據(jù)CDIO改革中課程規(guī)劃的基本思想，為達到課程培養(yǎng)能力的目的，項目實施過程主要由以下五個環(huán)節(jié)組成：

環(huán)節(jié)1：理論課程教學。此環(huán)節(jié)以教師講授為主，主要講解汽車發(fā)動機與底盤各系統(tǒng)的組成、結構、工作原理和拆裝過程中的注意事項，為學生完成實驗課項目打下理論基礎。

環(huán)節(jié)2：目標下達與分組。將項目需完成的任務和目標下達給每個小組。

環(huán)節(jié)3：系統(tǒng)構思。每個小組在組長的帶領下，根據(jù)汽車構造理論課程的教學內(nèi)容，對需要完成的項目的目標是什么、如何進行、資源如何分配等進行討論，分析與確立項目的可行性。

環(huán)節(jié)4：拆裝實訓。根據(jù)環(huán)節(jié)3的構思，每個小組進行實際的拆裝訓練，教師對在拆裝過程中出現(xiàn)的問題要及時提出，并引導學生找出正確的解決辦法。

環(huán)節(jié)5：展示與評估，在拆裝過程中和拆裝完成后，教師要對每個小組的工作進行評估，可以通過提問和報告展示等方式進行。

學生在參與項目過程中，能夠?qū)⒈粍訉W習變?yōu)橹鲃訉W習，根據(jù)需要自覺查找資料，從中提煉組織有用的信息，并根據(jù)自己所掌握的知識和能力水平，自主設計項目方案，在項目實施過程中自我主導，有效激發(fā)學習的主觀能動性，初步培養(yǎng)科技創(chuàng)新素養(yǎng)[5]。

通過項目實施中的這五個環(huán)節(jié)，能夠保證課程目標能力的實現(xiàn)，表3列出每個環(huán)節(jié)與實現(xiàn)目標能力矩陣之間的關系。項目驅(qū)動教學模式更加強調(diào)實踐課程部分基于項目的教學與研討環(huán)節(jié)（環(huán)節(jié)3～5），課堂理論教學環(huán)節(jié)在一定程度上被弱化。同時，學生能將所學專業(yè)技術知識應用到項目中去，加深對理論知識的理解，并培養(yǎng)其個人職業(yè)技能和職業(yè)道德以及團隊合作和交流能力。

教師隊伍改革建設 CDIO改革標準中要求教師具有深厚的專業(yè)知識、扎實的業(yè)務能力、精湛的職業(yè)技能和高尚的職業(yè)道德，以及較強的工程素質(zhì)、探索意識和創(chuàng)新精神，滿足新的教學模式對教師工程能力和教學能力的需求。CDIO教育模式表面上看是對人才培養(yǎng)模式的闡述，更深層次也是對教師所應具有的各項素質(zhì)的論述[6]。

在CDIO課程改革中，首先要求教師在教學過程中更新教學理念，從以教師為教學中心轉(zhuǎn)變成為以學生為教學中心，把課堂交給學生，培養(yǎng)學生自主學習的能力和創(chuàng)造性思維，而教師從課程的講授者轉(zhuǎn)變成學生興趣的激發(fā)者、課堂的組織者、學生學習的助力者。因此，教師應采用多種教學手段，如激勵、反饋、質(zhì)疑和評估，給出全面、系統(tǒng)且獨特的課堂教學教案，來達到教學目的。

其次，改變師資隊伍結構，建設一支“雙師型”教師隊伍——既具有教師素質(zhì)，又具有工程師資質(zhì)。工科專業(yè)的教師由于長時間在學校教學，大多具有較強的專業(yè)水平，但是工程背景較弱，缺少與企業(yè)和社會的交流，因此缺乏工程素養(yǎng)和實踐能力，導致培養(yǎng)的人才也存在實踐經(jīng)驗欠缺、動手能力差的不足。因此，教師需要提升工程知識能力，為學生做好當代工程師的榜樣。洛陽理工學院經(jīng)常組織教師到相關工廠的生產(chǎn)一線進行參觀學習，邀請企業(yè)具有豐富經(jīng)驗的工程師到學校進行培訓，并與許多企業(yè)建立長期的合作關系。加強校企之間的聯(lián)系，既能提高教師的工程素質(zhì)，又能幫助企業(yè)解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的專業(yè)性問題，同時能為學生創(chuàng)造更多參與企業(yè)實際項目的機會，互惠互利、共同發(fā)展。

考核方式改革 與傳統(tǒng)的按單一試卷成績進行考核的方式相比，基于CDIO工程教育模式的考核方式更加注重對學生學習能力和學習態(tài)度的考查。目前，汽車構造課程采用的考核方式是：期末考試成績占30%；課堂表現(xiàn)占10%；平時作業(yè)占10%；實驗課項目考核占50%（其中，10%為拆裝過程中動手能力的成績，40%為期中期末項目匯報成績）。實踐證明，這種多層次立體式的考核機制更加合理和公平，激發(fā)了學生的學習積極性，使學生擺脫了對知識死記硬背和紙上談兵的缺點，達到培養(yǎng)目標能力的要求，同時能夠保證理論課程和實驗課程正常有序進行，獲得學生的廣泛認可。

6 結語

CDIO工程教育模式密切聯(lián)系企業(yè)和社會，倡導“一體化”大工程理念，對洛陽理工學院應用型本科院校建設提出具體的思路，起到良好的啟示作用，指導了汽車構造等課程的教學方法改革，取得一定的成果。但是在課程改革過程中仍需要注意一些關鍵問題。

1）課程培養(yǎng)目標能力的確定一定要結合企業(yè)和社會的實際需求。CDIO工程教育改革大綱提出培養(yǎng)高級工程技術人才需要培養(yǎng)四個層次的能力，但是在面對各個不同專業(yè)和學科時，必須要根據(jù)學科的特點，特別要結合企業(yè)和社會所需人才應具備的能力要求，還要考慮學校的實際情況，合理規(guī)劃培養(yǎng)能力目標矩陣，才能培養(yǎng)出適應市場需求且?guī)в袑W校發(fā)展特色的真正的創(chuàng)新型工程技術人才。

2）項目的安排一定要合理。主動式項目驅(qū)動學習能否取得成效的關鍵是項目的可行性評價。要根據(jù)課程教學內(nèi)容和教學目的合理安排項目，正確把握每個項目的深度和廣度；要考慮學生之間知識水平和個體能力的差異，因人而異，設計不同層次、不同角度的項目，保證項目順利開展。

3）關鍵點是教師的角色轉(zhuǎn)變。CDIO工程教學模式為培養(yǎng)學生的能力，堅持以項目為主線、學生為主體，教師只起到一定引導作用，因此，教師角色在教學中發(fā)生很大變化。首先在觀念上，教師要認識到自己不再是教學過程中單一的授課者，同時是項目的需求者、設計者、管理者和評估者；其次，教師在教學方法上要認識到知識不能靠灌輸，要是讓學生成為教學過程中的主人，激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)學習能力，使學生能在項目實踐過程中構建專業(yè)知識體系，并將其應用到實踐中去。

CDIO工程教學模式改革為現(xiàn)代工科課程改革指明了道路，在汽車構造課程教學改革中，洛陽理工學院努力使教學內(nèi)容與培養(yǎng)能力目標相切合，知識講授與能力培養(yǎng)相兼顧，將理論教學融入實踐過程，為社會和企業(yè)培養(yǎng)出更多的合格工程師。

參考文獻

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