材料成型及控制工程專業(yè)SWH-CDIO-E人才培養(yǎng)模式研究和實踐

蔡丹云

摘 要： 本文通過對SWH- CDIO-E 高等工程教育模式研究的基礎(chǔ)上，建立了以項目制教學(xué)為主體的材料成型及控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式，對接企業(yè)對專業(yè)應(yīng)用技術(shù)型人才崗位能力需求，建立了人才培養(yǎng)模式的魚骨圖，通過對培養(yǎng)過程中各級項目的設(shè)置，將對學(xué)生硬技能和軟能力的培養(yǎng)落實到學(xué)生參與項目的構(gòu)思-設(shè)計-實施-運行-評價的全過程中，并進行了人才培養(yǎng)模式的實踐。

關(guān)鍵詞：SWH-CDIO-E 工程教育模式;材料成型及控制工程專業(yè);人才培養(yǎng)模式

引 言

自2008年汕頭大學(xué)召開了“中國CDIO工程教育模式研討會”以來，我國工程教育改革應(yīng)用CDIO模式掀起新高潮。浙江水利水電學(xué)院在借鑒、繼承CDIO教育模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合我?！耙劳兴⒚嫦蛩?、服務(wù)水利”的辦學(xué)特色和“育人為本、德育為先、能力為重”的辦學(xué)理念，創(chuàng)新性的提出了SWH-CDIO-E人才培養(yǎng)模式，即在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)硬技能的同時，注重“水利精神”傳承、“水的品質(zhì)”熏陶和人文素質(zhì)提高，結(jié)合三位一體的教學(xué)評價體系，促進學(xué)生專業(yè)硬技能和職業(yè)核心能力（軟技能）均衡全面發(fā)展。

1.基于SWH-CDIO-E理念的課程體系的構(gòu)建

材料成型與控制工程專業(yè)涉及材料類專業(yè)和機械類專業(yè)，主要研究材料的結(jié)構(gòu)、性能和性質(zhì)，在不同成型過程中工藝因素對材料的影響以及成型過程中的自動化，屬于應(yīng)用性和實踐性較強的專業(yè)。這不僅決定了材料成型與控制工程培養(yǎng)“寬口徑，厚基礎(chǔ)”的專業(yè)人才的特點，同時也決定了其實踐應(yīng)用型的學(xué)科性質(zhì)。

根據(jù)SWH-CDIO-E的基本理念，對材料成型及控制工程專業(yè)課程體系設(shè)置進行了研究和探討，方案如圖1的魚骨圖。整個培養(yǎng)方案和課程體系圍繞兩個專業(yè)模塊（模具技術(shù)和成型技術(shù)）展開。將CDIO-E項目按規(guī)模和范圍劃分為三級，一級（圖1中粗黑框）為包含材料成型及控制工程專業(yè)主要核心課程和能力要求的項目;二級（圖1中細黑框）為包含一組相關(guān)核心課程、能力要求的項目;三級設(shè)立與否及形式由各門課程標準根據(jù)需要確定。

理論課程教學(xué)體系設(shè)立課程模塊，避免課程內(nèi)容的重復(fù)，如培養(yǎng)人文素養(yǎng)的公共基礎(chǔ)模塊，培養(yǎng)機械制圖、設(shè)計和加工的精密機械設(shè)計制造基礎(chǔ)模塊，培養(yǎng)材料性能、成型原理及工藝的材料科學(xué)基礎(chǔ)模塊，培養(yǎng)材料成型自動化控制的模塊，以及培養(yǎng)專業(yè)核心技能的專業(yè)技術(shù)模塊。同時開設(shè)特色課程，例如結(jié)合學(xué)校實驗室的設(shè)備開設(shè)產(chǎn)品逆向造型、快速成型與快速制模，結(jié)合專業(yè)特色開設(shè)水利機械零件腐蝕與防護，結(jié)合合作企業(yè)的特色開設(shè)熱流道設(shè)計等。

實踐課程教學(xué)體系突出設(shè)計性、創(chuàng)新性和綜合性，根據(jù)企業(yè)對材料成型專業(yè)人才的崗位要求，將企業(yè)的工作案例和教師的科研內(nèi)容引入課程。將理論課的單個實驗與課程脫離，設(shè)置機械基礎(chǔ)綜合實驗、材料綜合實驗、測試綜合實驗和成型綜合實驗。實訓(xùn)內(nèi)容可與企業(yè)生產(chǎn)內(nèi)容結(jié)合，生產(chǎn)實習(xí)、綜合模塊設(shè)計、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)內(nèi)容。

人才測評體系建立遵循學(xué)生的能力，要求設(shè)置不能過高或過低，測評內(nèi)容要多樣包括職業(yè)核心能力、工程基礎(chǔ)能力、專業(yè)基本能力和專業(yè)綜合能力，結(jié)合理論教學(xué)和實踐教學(xué)課程內(nèi)容，開展CAD二級設(shè)計師、模具設(shè)計師和見習(xí)材料工程師的考證工作，以證代考，真正培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力。

2.基于SWH-CDIO-E理念項目式教學(xué)模式的實施過程

以材料成型與控制工程專業(yè)的模具技術(shù)方向為例，學(xué)生進校的第一學(xué)期按傳統(tǒng)教學(xué)模式進行基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，適當引入項目式教學(xué)，在人文素質(zhì)模塊就有意識的引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新思維。從一年級第二學(xué)期開始，學(xué)生5-6人組成各自的項目團隊，選出組長1名，配備3位老師，包括材控專業(yè)老師、機械類專業(yè)老師和企業(yè)導(dǎo)師。在導(dǎo)師組的指導(dǎo)下，每個學(xué)生團隊選擇具體產(chǎn)品或課題，進行產(chǎn)品市場分析、了解技術(shù)需求（C），進行產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計到模具設(shè)計、成型CAE分析（D），模具制造和裝配（I）、模具調(diào)試與產(chǎn)品生產(chǎn)（O），產(chǎn)品檢驗缺陷分析（E），體驗成型產(chǎn)品開發(fā)的CDIO-E整個工程實踐過程。

在整個一級項目的實踐過程中，要求學(xué)生以創(chuàng)新思維的理念，團隊合作的方式，在導(dǎo)師組的指導(dǎo)下體驗SWH-CDIO-E改革與實踐中的各個環(huán)節(jié)，并通過后續(xù)課程與項目的學(xué)習(xí)及實踐，通過查閱資料，不斷完善產(chǎn)品的構(gòu)思與設(shè)計，為進行專業(yè)化的構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、操作打好堅實的基礎(chǔ)。在一級項目訓(xùn)練中，注重培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計、創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、溝通和領(lǐng)導(dǎo)能力，要求組內(nèi)成員必須輪流擔任組長（每半個學(xué)期輪換），在擔任組長工作期間，負責(zé)項目的組織、溝通與協(xié)調(diào)等，定期匯報進行項目進度和組內(nèi)同學(xué)平時表現(xiàn)，領(lǐng)導(dǎo)和增強組內(nèi)同學(xué)的自信心。整個一級項目開放型的教學(xué)實踐，使學(xué)生有機會把所有的知識有機的聯(lián)系起來，學(xué)會以探究方式獲取知識和運用知識的能力。

為了保證項目式教學(xué)的順利開展，學(xué)校還對實踐場所進行了建設(shè)，配備了用于模具設(shè)計的計算機及模具 CAD/CAE/CAM軟件、三維掃描儀和三坐標測量機;模具加工用的加工中心、電火花成型機、快速成型機等;試模用的壓力機、注塑機等。為實施以項目制教學(xué)為載體的SWH-CDIO-E培養(yǎng)模式改革提供了設(shè)備的保障。

3 結(jié)束語

材料成型及控制工程專業(yè)在學(xué)校創(chuàng)新的SWH- CDIO-E工程教育模式指導(dǎo)下，建立了以項目為載體的課程教學(xué)體系和測評體系，在此基礎(chǔ)上進行CDIO實踐場所的建設(shè)并加以實踐。促使學(xué)生主動成為教學(xué)過程的主體，積極參與各級項目的構(gòu)思-設(shè)計-實施-運行-評價的全過程，在培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力的同時，也提高了學(xué)生溝通、團隊合作的軟能力，真正達到學(xué)校培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人材的目的。

參考文獻

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項目基金：浙江水利水電學(xué)院“十三五”第一批教學(xué)改革研究項目（JG201814）