CDIO理念下工业工程专业人才培养

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摘要：本论文通过分析工业工程专业人才培养模式现状，将cdio理念应用于工业工程专业人才培养模式的改革。根据本专业实际情况从CDIO理念的学习、培养方案的修订、项目驱动式教学模式改革、课程内容及教学方法改革，创新性实践教学开展等方面进行了改革与实践，从而实现培养具有创新精神的高素质应用型人才的目标。

关键词：CDIO；工业工程；培养模式改革；项目驱动式教学

CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），CDIO以完整的项目研发为载体，产品研发到产品运行的过程，学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习，完成专业知识、创新能力、职业能力的培养[1]。工业工程具有鲜明的工程属性，但工业工程又不同于一般的工程学科，它不仅要应用自然科学和工程技术，而且要应用社会科学及经济管理知识，是一门技术与管理相结合的交叉学科，特征是综合性[2]。工业工程师需要具备自然科学、工程技术、社会科学及经济管理知识的高级复合型人才[3]。我校工业工程专业在制定培养方案时一直遵循培养德、智、体、美全面发展，知识、能力、素质协调发展，适应社会建设和发展需要，具备坚实的机电工程技术基础，掌握现代工业管理基本理论和方法，具有一定的创新精神和较强的工业工程实践能力的复合性高级应用型人才。通过引入CDIO理念对工业工程专业人才培养模式探索式改革，达到培养具有工程创新能力、人文素质和职业道德标准的新型工程技术人才。

1工业工程专业人才培养模式现状分析及改革内容

1.1工业工程专业人才培养模式现状分析

从近年来需求单位招聘毕业生的要求和就业质量跟踪反馈的信息来看，企业需求的工业工程人才主要包括专业技能水平和能否融入团队两个方面。我校以培养特色鲜明的工业工程应用型人才为目标，强调学生实践能力和创新意识有机统一，同时学生的素质教育也逐渐被重视，在过去的人才培养模式上存在着以下问题：

（1）实践教学体系缺乏先进性、实用性、创新性和有效性。各实践教学环节独立，多为具体的课程服务，实践教学环节系统性较差，没有形成体系，综合性、设计性和开放性实验比例不高，不利于学生的动手能力和创造力的培养。

（2）忽视了人文、素质教育，缺乏团队合作意识。注重专业知识的培养，在职业道德，团队合作，人格魅力等方面的人文素质教育未达到足够重视。

（3）人才培养与企业需求有差距。在知识结构上，还存在不尽合理的问题，课程内容知识更新慢，教学内容偏重经典理论传授缺乏学科前沿动态介绍，部分课程与实践脱离。

（4）教学方法单一，学生学习兴趣不足。缺乏教学方法的创新与改革，学生对课程学习兴趣不浓，课堂教学效果不理想，应开创一种新的教学模式，让学生在寓教于乐的氛围里主动参与学习。现有的教学环节很难使学生受到创新思维训练，学生只是完成实纲或计划中规定的内容，去学应知应会的知识，科研和各类科技竞赛相结合不够深入，这不利于提高学生的创新精神与实践能力，本专业中的拔尖人才培养受局限。

1.2基于CDIO理念的改革内容

基于CDIO模式的工业工程专业培养关注知识传授的系统性，强调通过项目类课程来培养学生的发现问题、分析问题和解决问题的综合创新能力、沟通与合作的能力[4]。根据我校实际情况主要从以下三方面进行人才培养模式的改革:

（1）课程体系建设方面改革，形成以项目驱动为主导的课群。将基础课、专业基础课和专业课，并结合实验课程、生产实习、毕业实习和毕业设计等环节以课程群组的方式将整个课程体系有机整合。避免相关课程之间的重复，并综合相关课程知识点形成以项目驱动式的课群。

（2）教学内容及教学方法改革，基于CDIO理念对核心课程进行教学内容及教学方法改革，紧密结合专业最新发展趋势和工程实际应用需求现状及时更新和发展教学内容，教学方法方面实现以教师为主导、学生为主体的系统工程培养方式的教学方式。同时加强课外指导和辅导，鼓励学生参加丰富多彩的科技活动、参与实践创新的科研项目，培养其系统的项目设计实施能力及团队合作创新意识。

（3）创新实践教学改革，鼓励学生带着项目问题进行主动探究实践学习。重点开展创新实践教学，以CDIO创新项目为载体，教学指导，学生分组合作，共同参与完成项目从构思、设计、运行到实施方案及措施。

2基于CDIO理念人才培养模式改革与实践

2.1CDIO理念的学习和培养方案的修订

我校专业教师通过学习CDIO工程教育模式，明确其培养目标及相关标准，借鉴国内外高校CDIO教育模式经验，根据工业工程专业特征及我校工业工程特色，修订了2013培养方案，培养方案加强了实践教学环节的合理设置，突出了创新教育，培养方案的修订内容包括：（1）增加相关课程提升专业知识的集成综合应用能力，例如：增开《供应链管理》、《产品开发》、《精益生产》等课程。（2）在集中实践环节增加《工程训练》来提升学生的工程实践能力和创新能力。（3）由专业老师吸纳不同年级、不同层次学生开展《工程培养创新学习团队》课外课内CDIO理念下的实践学习。

2.2项目驱动式教学模式的改革

CDIO理念强调项目驱动下的一体化教学模式，结合工业工程专业属性及CDIO模式培养能力要求，确定了三个项目类别。

2.2.11级项目驱动式教学模式的改革1级项目要求能完整的贯穿于整个本科教学阶段，使学生系统地得到构思、设计、实现、运作的整体训练[2]。本专业1级项目除了通过工程训练、毕业实习、毕业设计等大四的课内实践环节外，还通过工程培养创新学习科研教学团队课内外开展CDIO理念下的项目式教学模型，专业老师吸纳不同年级、不同层次学生形成1级项目小组。1级包含本专业主要核心课程和能力要求的项目，本专业1级项目的工程训练/内容包括：（1）创新产品方案及设计；（2）节能或环境友好的产品构思与设计；（3）面向人因工程学的产品设计与制作；（4）机电产品的结构设计及性能分析；（5）电动、液压、气动部件成本分析与设计；（6）电气、PLC、微机控制系统开发与应用等内容

2.2.22级项目驱动式教学模式的改革2级项目以相关核心课程群和相关能力要求为基础，作为1级项目的支撑，2级项目即是对相关课程群的综合，也是对整个教学体系的补充，主要培养学生综合应用相关课程内容的能力[6]。本专业课程建设项目梳理课程，建立CDIO理念的二级项目驱动的课程体系，构思2级项目，建立分层次，重综合，切实际的2级项目驱动式课程群，二级项目主要包括（1）工程设计及工艺优化类；（2）成本与质量控制类；（3）计算机应用类；（4）生产与物流系统优化类。二级项目驱动下的教学模式通过教师开展课群的教学内容及方法改革，同时课程群的专业老师通过课内、外教学环节，进一步扩展、优化、整合3级项目内容，进行课群的综合性2级项目的设计和实现，并培育1级项目团队。

2.2.33级项目驱动式教学模式的开展3级项目是根据核心课程内容需要而设，加强课程知识的理解，加强能力的培养，3级项目主要通过课程设计、实习过程，采用不同方面的实践环节提升学生的实践能力，培养创新精神，本专业带有3级项目的实践环节主要包括：（1）提高机械工程基础能力方面的实践环节：机械设计基础课程设计、制造工艺与质量控制课程设计。（2）巩固专业课程的实践环节：物流工程课程设计、生产与运作管理课程设计、人因工程学课程设计。课内实践采用一人一题（项）的方式开展项目式教学模式，3级项目的类别包括：某产品的质量管理、某设备的可靠性分析、人机工程学设计、人机工程学应用、计算机辅助产品设计、某产品工艺优化、采用MRPⅡ/ERP软件编制物料需求计划、某车间设备布置设计、生产流水线质量管理系统的设计等3级项目，3级项目的开展为1、2级项目的实施打下基础。

2.3多元化的教学方法改革

CDIO理念的教学过程中应采用以教师为主导、学生为主体，基于项目、问题的探究式教学模式进行课堂教学及实践教学。本专业主要以2级项目驱动下的课程群教师为教学团队进行了教学方法的改革。在教学手段和方法上，将启发式、讨论式、生产实际案例式等多种教学方法运用于课堂教学和实验教学环节之中，充分调动学生积极性，引导学生自主学习，培育创新能力，请企业相关专家进行讲座等方式指导学生的课程学习及CDIO项目实施。在实践环节上，依托我校渔业生产工艺与装备工程实验实训平台，开展产学研一体化实践教学，深化校企合作模式，以教师科研项目、创新创业训练、工程培养创新学习团队等方式开展项目驱动式实践教育，培养学生创新实践，培养拔尖人才。

3结束语

本专业依据我国工程教育指导方针及CDIO理念进行了人才培养模式的改革，将CDIO理念应用于工业工程专业人才培养模式，贯穿于教学方法、创新实践教育开展、课程体系建设、师资队伍建设、团队建设，专业提升等方面。根据我专业实际情况从CDIO理念的学习、培养方案的修订、项目驱动式的教学模式改革、课程内容及教学方法改革，创新性实践教学开展等方面实现了CDIO理念的工业工程专业应用型人才培养模式的改革与实践。促进了学生深入掌握各门核心课程知识、并将知识融会贯通应用于工程实践领域，培养具有创新精神的高素质应用型人才的目标。

参考文献：

[1]李曼丽.用历史解读CDIO及其应用前景[J].清华大学教育研究，2008，29（5）:78-87.

[2]周梓荣，龚存宇.工业工程专业应用型人才培养体系探讨[J].湖南工程学院学报.2005，15（3）:89-91.

[3]罗宜美，齐二石，毛照妨.工业工程高等教育发展研究[J].工业工程.2005，8（4）:106-109.

[4]乔克，孙海燕，袁军，等.CDIO模式下创新型土木工程人才培养研究[J].高等建筑教育.2014，（23）:26-29.

[5]吴晟，孙东升.基于CDIO理念的工业工程专业建设研究[J].大学教育.2014，（1）：125-126

[6]孔繁镍，李燕，马伏花.自动化专业CDIO培养模式研究[J].课程教育研究.2014，（2）:232.

作者：潘澜澜 慕光宇 潘颖 薛冬娟 单位：大连海洋大学机械与动力工程学院