CDIO实践教学模式在《自动生产线安装与调试》课程中的应用

摘　要：

摘　要：《自动生产线安装与调试》是机电一体化专业非常重要的一门专业课程，它是建立在微电子技术、传感器检测技术、液压与气动技术、可编程控制器等基础之上的一门综合性、系统性的课程。本文针对以突出实践能力的培养为目标，将CDIO实践教学模式应用于《自动生产线安装与调试》课程之中。

关键词：

关键词：CDIO;自动生产线;教学模式;项目教学

　　《自动生产线安装与调试》是机电一体化专业的核心课程之一，其内容包含了可编程控制器、传感器技术、气动技术、触摸屏技术、工业网络控制技术等。通过本课程的学习，使学生了解现代化工业进程中工业产品加工方式，认识机电一体化设备的结构、运动、驱动、传感、通讯及控制方式，从而使学生掌握自动化生产线的安装、调试、操作及维护技能，掌握自动生产线的编程、调试及运行技能。本课程具有综合性与实践性强、难度高、知识面广等特点。如采用学科体系的课程设计会造成以下三个方面的问题：①学生对知识点掌握多却不精，过于注重知识的全面性而忽略了知识的应用和巩固;②理论与实践脱节，难以实现相互促进;③学生学习能力不足，通过以讲授为主的教学方式，学生不能够在课程结束后按照规范步骤完成一个全新的生产线组装与调试。为解决老式的学科体系存在的问题，我们以CDIO为基础，将工程理念引入到教学实践中。

　　一、什么是CDIO教育模式

　　CDIO是由美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等四所大学组成的跨国研究团队，在获得了Knut and Alice Wallenberg 基金会近1600万美元的巨额资助，经过四年的探索研究，成立CDIO国际合作组织，并创建了CDIO工程教育模式，其教学大纲较为系统、工程教育理念较为创新，在全世界得到了广泛的应用和普及，培养了大批工程实用技术人才。

　　CDIO是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operation)四个英语单词的缩写，它以从产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，以培养学生的工程能力。CDIO教育模式强调以学生的主动学习为主，将学习与具体的项目挂钩，使学生投入于项目实施过程中。它设计真实性生产任务，强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中，通过学习者的自主探究和合作来解决问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的能力和自主学习的能力。

　　二、 CDIO实践教学模式在《自动生产线安装与调试》课程中的应用

　　(一)《自动生产线安装与调试》课程的构思(Conceive)

　　课程构思是一个很重要的阶段，教师如何帮助、引导学生去发现问题，找到合适的项目是教学是否能顺利进行的关键所在。当学生靠自己的力量无法发现问题的时候，教师应该将一些典型的问题与案例提供给学生参考，并引导学生在进行工作任务的时候注意观察，发现问题。

　　《自动生产线安装与调试》这门课程是一门实践性非常强的学科，要学生能在模拟的加工过程中发现问题有一定的难度，因此，教师要以实际的工程加工为例，帮助、引导学生学会分析和查找问题，使学生产生一定的学习动力和学习兴趣。有了学习的兴趣和学习的动力，学生才能在平时的学习中，在生产线的实作中，注意观察，积极、主动地发现问题，并通过网络、图书馆等渠道收集资料，，形成项目。通过对学生发现问题形成项目的培养，将学生的被动学习转变为主动学习，充分地激发了学生的学习兴趣，培养了学生分析问题和解决问题的能力。

　　(二)《自动生产线安装与调试》课程的设计(Design)

　　按照基于工作过程系统化课程设计的要求，我们对《自动生产线安装与调试》课程进行了系统设计，其具体的设计情况如图1所示。

　　在设计本课程之前，教师要深入到行业、企业进行广泛的市场调研，了解机电一体化专业的岗位群。学校与企业共同研究制订《自动生产线安装与调试》课程授课内容，在课程开发过程中，充分发挥企业的主体作用。教师与行业、企业的专家进行论证，进一步明确《自动生产线安装与调试》的职业能力培养目标和人才培养方案。整合教学内容，如将从前的电工基础和电子技术整合为电工电子，知识点以够用为度，注重培养学生的动手能力。最大限度地体现了高职教育以技术应用能力和实践动手能力为主的培养目标。在教学的实施过程中，与企业合作，确立培养方案，共同构建以学生为主体、突出实践能力培养为主线、工作过程为导向及与相应的职业岗位证书相适应的项目课程。该课程的考核为校企共同组织考核，并通过考核的情况及学生到企业的就业反馈修订培养方案。

　　(三)《自动生产线安装与调试》课程的实施(Implement)

　　为能很好地完成项目，我们必须先做好如下的准备工作：一是生产线设备的准备。我们采用的是天煌生产的THJDAL-2自动生产线实训设备为载体布置实训室，尽量体现企业工作现场环境。使学生在接近企业现场的工作环境中体验项目完成的整个过程，为以行动为导向、以项目为载体的自动化生产线安装与调试情景教学课程提供了条件。二是合理划分学习小组。在划分学习小组时，我们将学生建议和教师对学生情况的了解综合起来，采用同学的理论能力、沟通能力、动手能力等形式成互补的原则。通过这种分组方法，激发了学生的学习兴趣，提高了学生竞争意思，也能更好地体现学生的创新意识。

　　为使CDIO的培养模式能在《自动生产线安装与调试》课程中得以实施，我们需从以下几个方面着手：一是更新教学观念，从过去的“以教师为主体，使学生学会什么”的传统教学观念，转变成“以学生为主体，学生学到什么，对做学知识的运用如何”的新观念，引导学生“主动学习”;二是选取恰当的教学方法与教学手段，在教学方法上以学生为主体，具有实践性、开放性的特点，对学生自发学习能力和解决问题能力要求较高，因此在教学中宜采用启发式教学法、现场教学法、鼓励教学法等手段，使学生在学习中找到成就感，提高学习兴趣。在教学中应穿插适当的技术交流心得总结经验教训，探讨自学方法，营造学习氛围，提高学习、决策及解决问题的能力。在实施过程中，给学生创造条件，提供场地，让学生以一个企业工人的身份参与项目讨论、研制，从而激发创新灵感和学习兴趣，树立成功信念。项目是团队成员分工、协作共同完成的，每个人都有自己负责的任务，都必须了解项目的目标，在这样的环境中，不但能锻炼每个学生的团队意识，更重要的是让学生明白一个道理，每个人只有融入到社会、集体中，才能更好地发挥自己的才能，体现自己的价值。

　　(四)《自动生产线安装与调试》课程的运作(Operation)

　　为有力调动学生的创新积极性，鼓励学科交叉，CDIO实践教学模式还为各项目小组提供研讨、资料共享的独立空间。小组成员之间分工合作，相互配合，取长补短，充分地发挥团队协作精神。各小组之间相互竞争，培养学生的竞争意思，激发学生的学习动力。在运作的过程中，若遇到问题，教师不能急于帮其解决，应让他们先记录下来，在小组内讨论，培养其分析问题、解决问题的能力。

　　CDIO标准要求学生的基本个人能力和人际能力、产品、过程和系统构建能力以及学科知识都要融入到专业考核之中，同时依据课程的培养目标，课程考核以调动学生自主学习的积极性、创新性、监督学习过程、准确评价学生的综合职业能力为主的，实行过程考核和综合考核相结合的考核方案。以学习过程的考核为主，围绕核心技术技能，注重包括方法能力和社会能力在内的综合职业能力的考核。鼓励学生自我评价，重视企业兼职教师的考核意见，体现考核的公平、公正、客观、实际。

　　三、结束语

　　将CDIO实践教学模式应用于《自动生产线安装与调试》课程的教学之中，通过实践并

　　不断地优化，教学效果显著。毕业学生到企业后，得到了企业的广泛认可。CDIO实践教学模式，能更好地体现高职教育的理念，令学生在学中做、做中学，极大限度地发挥了学生的主动性和积极性，充分地体现了学生在学习中的主体地位。

　　参考文献：

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　　作者简介：陈菊华(1971—)，女，重庆市工贸职业技术学院机电工程系教师，主要从事机电一体化技术专业的教学和研究。