基于CDIO工程教育理念的多工種融合教學(xué)與實(shí)踐

王麗 張國(guó)俊 張力元

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?傳統(tǒng)職業(yè)院校教學(xué)過(guò)程大多各自為政，學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)與技能方向單一、分散，不利于學(xué)科之間的交叉與滲透，而當(dāng)今社會(huì)行業(yè)生產(chǎn)的整合性要求勞動(dòng)者具有多元技術(shù)能力。以 CDIO 教學(xué)理念為依據(jù)， 通過(guò)“基于設(shè)計(jì)的研究”指導(dǎo)研究思路，實(shí)行多工種融合的教學(xué)，培養(yǎng)多元技能型人才。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?CDIO 教學(xué)理念;多工種融合;教學(xué)與實(shí)踐

[中圖分類號(hào)] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號(hào)] ?2096-0603（2019）26-0204-02

CDIO工程教育理念（構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作），倡導(dǎo)“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”的新型教育模式，利用課程本身、課程模塊、教學(xué)環(huán)節(jié)等培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，以及協(xié)調(diào)溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，滿足產(chǎn)業(yè)對(duì)人才質(zhì)量的要求。國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)表明，“做中學(xué)”的理念和方法是先進(jìn)可行的，完全適合職業(yè)院校專業(yè)教學(xué)過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)的改革[1]。

傳統(tǒng)的職業(yè)院校一體化教學(xué)多是分模塊、分工種進(jìn)行，學(xué)生只掌握鉗工、車工、數(shù)控加工中心操作等相關(guān)知識(shí)與技能，缺乏宏觀解決機(jī)械加工實(shí)際問(wèn)題的能力。而多工種融合指的是至少由兩種及兩種以上的工種合作完成相關(guān)產(chǎn)品或零件的加工的裝配的模式[2]。從CDIO工程教育的角度來(lái)看，在教學(xué)中以問(wèn)題為起點(diǎn)，以設(shè)計(jì)為主線，以團(tuán)隊(duì)合作為形式，以多工種融合為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新、實(shí)踐應(yīng)用與理論反思“三位一體”迭代循環(huán)提升[3]。本課題采用的研究方法是“基于設(shè)計(jì)的研究”。以“設(shè)計(jì)”作為中間環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)特定教學(xué)干預(yù)，在教學(xué)實(shí)踐中研究教學(xué)干預(yù)的作用，不斷創(chuàng)新，直到得出比較理想的結(jié)果為止[4]?；谠O(shè)計(jì)的研究是一種系統(tǒng)而靈活的方法體系，在研究者和實(shí)踐者合作的基礎(chǔ)上，通過(guò)重復(fù)性的分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)、實(shí)施來(lái)促進(jìn)教育實(shí)踐[5]。

本文主要以幕布支架設(shè)計(jì)與制造為例，以項(xiàng)目制教學(xué)為方法，學(xué)生小組合作共同完成任務(wù)。任務(wù)內(nèi)容包含幕布支架設(shè)計(jì)、幕布支架三維建模與仿真、幕布支架工藝方案制定及多工種合作加工與裝配等微任務(wù)（幕布支架參考如圖1所示）。

一、教學(xué)方法和流程

基于CDIO工程教育理念，以多工種融合為導(dǎo)向組織教學(xué)，主要是通過(guò)課前任務(wù)發(fā)布、課中小組分工協(xié)作展開實(shí)踐、多工種融合團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成幕布支架設(shè)計(jì)與制造及課后產(chǎn)品檢驗(yàn)與工作總結(jié)等步驟完成。多工種融合的任務(wù)導(dǎo)向教學(xué)方法與單工種相比，不僅能達(dá)到單個(gè)工種的知識(shí)技能要求，而且具有單工種操作難以比擬的優(yōu)勢(shì)。整個(gè)教學(xué)過(guò)程注重各個(gè)專業(yè)課程與專業(yè)技能操作的銜接性、覆蓋性和貫通性，在完成任務(wù)的過(guò)程中將專業(yè)知識(shí)、各工種專業(yè)技能、個(gè)人交際能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、對(duì)實(shí)際任務(wù)的構(gòu)思/設(shè)計(jì)/實(shí)施/運(yùn)行能力融為一體，提高學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)與各工種專業(yè)技能分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的綜合素質(zhì)與能力（教學(xué)方法及組織流程圖如圖2所示）。

二、教學(xué)研究與實(shí)踐

（一）學(xué)情分析

現(xiàn)有職業(yè)院校的加工制造類專業(yè)的教學(xué)環(huán)節(jié)相對(duì)獨(dú)立，CAD 機(jī)械設(shè)計(jì)、車工、數(shù)銑、鉗工等環(huán)節(jié)缺乏融合教學(xué)，各學(xué)科之間聯(lián)系較少，且學(xué)生在項(xiàng)目教學(xué)中缺乏自學(xué)和解決實(shí)際問(wèn)題、協(xié)調(diào)溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面綜合能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練。

基于CDIO的多工種融合教學(xué)方法以團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式展開學(xué)習(xí)，學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中分工合作，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過(guò)程中鍛煉了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神，提升學(xué)生探索未知、積極創(chuàng)新的興趣，全面提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)[6]。通過(guò)任務(wù)設(shè)定，學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中可以將產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造過(guò)程結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)的掌握及職業(yè)綜合素養(yǎng)的提升。

以項(xiàng)目為核心的教學(xué)模式，以學(xué)生為主體，教學(xué)內(nèi)容緊扣原有實(shí)訓(xùn)模塊內(nèi)容，以產(chǎn)品為聯(lián)系核心，將車、鉗、銑、設(shè)計(jì)等獨(dú)立技能進(jìn)行串聯(lián)，以加工常用零部件產(chǎn)品為動(dòng)機(jī)，充分讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到所學(xué)有用，讓學(xué)生想法經(jīng)過(guò)論證與實(shí)踐轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實(shí)存在的實(shí)物，立足理論，與實(shí)踐相結(jié)合，在學(xué)生主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性上下功夫，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，在多工種融合教學(xué)中，逐漸掌握思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法，提高創(chuàng)新實(shí)踐的能力。

（二）教學(xué)措施

多工種融合的教學(xué)組織方法是“基于項(xiàng)目的教學(xué)”，以項(xiàng)目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體，以“案例、問(wèn)題、項(xiàng)目”為中心[7]，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性與創(chuàng)新性思維，貫徹“做中學(xué)，學(xué)中做”的工學(xué)一體化理念，學(xué)生在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中既能掌握理論知識(shí)又能聯(lián)系實(shí)訓(xùn)操作，并且在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中加深知識(shí)轉(zhuǎn)化效果。

多工種融合的教學(xué)過(guò)程，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案到產(chǎn)品加工制造，小組成員間的工作不再是獨(dú)立完成，而是相互貫穿、相互彌補(bǔ)、相互提升的合作關(guān)系。本任務(wù)的設(shè)計(jì)包含以下要素：一是體現(xiàn)完整的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程，設(shè)計(jì)密切結(jié)合加工，加工融會(huì)貫通各個(gè)工種操作，讓學(xué)生的單一、分散的能力通過(guò)本任務(wù)黏結(jié)在一起;二是結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)及模塊理論知識(shí)設(shè)計(jì)工種融合種類，適應(yīng)專業(yè)培養(yǎng)方向，具有針對(duì)性;三是結(jié)合我校實(shí)訓(xùn)車間實(shí)際情況，制定多工種融合設(shè)計(jì)方案，充分利用現(xiàn)有條件，提高教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效率。

多工種融合的學(xué)習(xí)任務(wù)是數(shù)控技術(shù)專業(yè)理論課程的某一模塊，以幕布支架設(shè)計(jì)這一任務(wù)為載體，將專業(yè)理論知識(shí)與專業(yè)技能訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合起來(lái)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程包含難度適中的各工種技能操作、理論知識(shí)點(diǎn)的融會(huì)貫通、產(chǎn)品制造工藝流程，充分體現(xiàn)了“工學(xué)一體化”“理實(shí)一體化”的教學(xué)理念，使教學(xué)過(guò)程生動(dòng)、直觀，知識(shí)易于理解與掌握，契合技工院校學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)。

教學(xué)策略的制定與教學(xué)組織的形式相結(jié)合，將學(xué)生專業(yè)理論知識(shí)、機(jī)械加工訓(xùn)練內(nèi)容、現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程通過(guò)基于CDIO 的多工種融合的方式組織在一起，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了教學(xué)模式與現(xiàn)代產(chǎn)品加工過(guò)程、行業(yè)企業(yè)要求的完全融合。

（三）教學(xué)評(píng)價(jià)與總結(jié)

基于CDIO的多工種融合教學(xué)模式的教學(xué)評(píng)價(jià)過(guò)程實(shí)現(xiàn)從單一的結(jié)果評(píng)價(jià)向過(guò)程評(píng)價(jià)、模塊評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變，教師從學(xué)生任務(wù)完成程度、環(huán)節(jié)銜接能力、小組任務(wù)參與程度、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等方面評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn);學(xué)生小組間從各小組任務(wù)書設(shè)計(jì)、任務(wù)組織開展、任務(wù)作品展示、學(xué)生能力總結(jié)等方面評(píng)價(jià)小組任務(wù)情況;學(xué)生個(gè)人根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)自身學(xué)習(xí)情況與任務(wù)完成情況等;幕布支架驗(yàn)收時(shí)由任務(wù)委托方選出最優(yōu)方案及作品。

多維度模塊化教學(xué)評(píng)價(jià)、學(xué)生獨(dú)立的學(xué)習(xí)工作總結(jié)，使整個(gè)教學(xué)過(guò)程評(píng)價(jià)的整體性、全面性及科學(xué)性得到提升，對(duì)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況、改進(jìn)教學(xué)方法具有重要的指導(dǎo)性意義。

本文主要介紹了基于CDIO工程教育理念的多工種融合教學(xué)模式與實(shí)踐，充分利用教學(xué)資源與信息化手段，充分貫徹“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)形式，在完成任務(wù)的過(guò)程中掌握產(chǎn)品設(shè)計(jì)加工制造的完整過(guò)程，將各個(gè)工種有機(jī)結(jié)合起來(lái)并能熟練操作，將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率?；贑DIO工程教育理念的多工種融合教學(xué)模式，為培養(yǎng)復(fù)合時(shí)代要求的知識(shí)型、技能型人才提供了有力支撐。

本文緊跟國(guó)際國(guó)內(nèi)教育教學(xué)方法改革發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合技工院校學(xué)生特點(diǎn)，采用基于CDIO的多工種融合教學(xué)過(guò)程，深化教育改革，深化教學(xué)觀念，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性、積極性，極大地增強(qiáng)了教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]于麗娜，劉少坤.基于CDIO工程教育理念的軟件專業(yè)課程體系建設(shè)研究[J].速讀，2014（2）.

[2]閆周，唐開宇，楊旭，等.基于多工種加工的工程訓(xùn)練模式研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015（6）.

[3]楊雪，劉英杰，闞寶朋.基于設(shè)計(jì)的研究范式在網(wǎng)絡(luò)三維虛擬實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用研究[J].中國(guó)電化教育，2008（10）.

[4]倪小鵬.基于設(shè)計(jì)的研究方法、實(shí)例和應(yīng)用[J].中國(guó)電化教育，2007（8）：13-16.

[5]張文蘭，劉俊生.基于設(shè)計(jì)的研究：教育技術(shù)學(xué)研究的一種新范式[J].電化教育研究，2007（10）：13-17.

[6]徐俊華.簡(jiǎn)論職業(yè)教育中團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)[J].教育發(fā)展研究，2003（7）：14-15.

[7]吳國(guó)興.應(yīng)用型本科機(jī)械類專業(yè)工程訓(xùn)練體系的構(gòu)建與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，32（3）：190-193.

編輯 張 慧