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【摘要】传统教育已经不能满足现代教学的需求，以机械制造工艺学课程为研究对象，引入CDIO国际工程教育思想，从产品加工的整个周期出发，让学生以主动的、实践的、团队协作的精神参与其中，以一个批次教学的80名学生为研究对象，与同一届学生在传统教学中一个批次教学中随机抽取80名学生进行对比研究，通过实施，结果表明，学生的理论知识与实践能力都得到了很大的提升。
【关键词】机械制造工艺学CDIO教育教学对比研究一、引言
CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate）是通过让学生以基于项目为对象，在实际操作中进行学习的一种学习理念与方法，CDIO提出了以CDIO为基本环境、学习目标、一体化教学计划、工程导论、设计-实现经验、工程实践场所、综合性学习经验、主动学习、教师教学能力的提高、学生考核、专业评估等12条标准。CDIO理念创建10多年来，不仅保留了欧美几十年的工程教育改革理念，而且系统地提出具有可操作性的能力培养、全面实施及检验测评的标准。自2005年顾佩华院士首次将CDIO教学理念引入中国以来，教育部成立了CDIO研究与实践课题组，全国高校中有大量教师在进行CDIO教学模式改革的研究。
工程教育必须考虑两个中心问题，即如何使工科学生毕业时具备比较高的能力水平与比较好的素质素养、如何保证学生学到这些知识与能力，因此，教育工作者必须面对“做什么”与“如何做”的问题，CDIO直接从这两个问题出发，制定了对应标准与教学大纲。近年来，国内很多高校探索CDIO教育教学模式，如中国石油大学通过对数理公共基础课课程采用CDIO工程教育模式后，学生所具备的能力与学习兴趣得到了明显提高，同时教师的理论水平与能力也得到了明显提升，从而提高了人才培养的质量。
二、《机械制造工艺学》课程应用CDIO的必要性
在人才竞争如此激烈的时代，当今衡量一个人素质的基本标准是看其是否具有扎实的基础及其自主学习能力，在知识更新周期只有3～4年的时代，如果没有自主学习能力，将会很快被社会淘汰。自主学习能力包括发现问题和解决问题的能力、信息收集与分析的能力、团队分享与合作的能力。因大学生的前期教育都处于老师填鸭式的教育，老师讲解与学生练习都面面俱到，学生作业多，没有多余时间分析问题与解决问题，没有多余时间同学之间共同合作探讨问题与分析问题，只是纯粹的做题机器，因此目前的大学生大部分都习惯于这种填鸭式教学方式，非常缺乏独立学习与团队合作学习这种自主学习能力，更谈不上具有深入学习与全面学习这种自主学习能力了。因此，在大学时代要学习的内容如此丰富，要在这短短四年中是不可能再采用这种填鸭式教学方式，而要采用一种行之有效的教学方式，并使学生完成脱离中学时代的填鸭式教学方式，只有这样，才能够培养出既具有扎实理论基础，又具有一定的实践能力，同时还具有深入学习与全面学习这种自主学习能力。CDIO教育教学模式是从产品的研发阶段到产品的运行阶段的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式进行学习的工程，要求毕业在工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力等四个方面达到预定的目标，可见CDIO教育教学模式正好可以满足这种要求。
三、基于CDIO的《机械制造工艺学》教学内容设计
1.理论教学与实验教学内容设计
为达到机械制造工艺学课程的理论教学、课程设计与实验教学目标及其相应大纲的要求，要求学生在学习机械制造工艺学的基本知识外，还要求以连杆、主轴、箱体、齿轮、活塞、套筒、叉杆等典型零件为例进行理论教学与课程设计，完成一项包括构想、设计、实施、改进和展示全过程的团队能力，以使学生在团队合作中进行探究式学习，提升自己的知识水平与能力，在学习中体会并发现乐趣。基于CDIO的机械制造工艺学课程理论教学、课程设计与实验教学模式如图1所示。
由于機械制造工艺学课程需要大量增加学生的项目执行和运作时间，而以往都是先进行理论课教学与实验教学，然后进行三周的课程设计，学生在总课时不变情况下，为了保证教学质量，需要采取灵活多样的教学方法与增加适当的自学来提高学习效率。常采用的教学方法有：提出一些关键知识点或具有综合性知识的主题让学生搜集资料并自学相关知识，课堂上进行发言讨论，同学与老师进行点评；采用如图1所示的案例教学；培养学生自主学习的能力；课堂上注重师生之间的交流，注重活跃课堂气氛，促进学生自主思考提出问题、解答问题与激发学生潜能等；在成绩评定时要综合考虑学生的实际表现，不仅仅以考试成绩与出勤率评判。
2.实践教学内容设计
实践教学是为了对学生课堂教学中理论知识的巩固和增强学生理论知识学习的能力，是培养学生发现问题并解决问题的能力、同时获得创新意识与创新能力，因此实践教学是为理论教学服务的，在整个机械制造工艺学教学环节中起着至关重要的作用。为达到机械制造工艺学课程的实践教学及其相应大纲的要求，要求学生实践环节中要结合理论知识，在每个实践环节中，对所学知识的应用进行具体分析并提出自己的方案设计，与实践应用中的方案进行比较性研究并提出自己的见解，以提升自己的知识水平与能力。基于CDIO的机械制造工艺学实践教学模式如图2所示，实践教学基地为某商用车有限公司。
四、成效及分析
分别对同一届的两个教学批次进行成绩统计，每个教学批次随机抽取学生80人，成绩统计如下图3所示。其理论教学中采用CDIO模式教学的成绩平均分77.56，方差8.13，而采用传统模式教学的成绩平均分68.17，方差7.85；实验教学中CDIO模式教学的成绩平均分79.69，方差5.99，而采用传统模式教学的成绩平均分74.02，方差5.87；其课程设计中采用CDIO模式教学的成绩平均分79.19，方差6.31，而采用传统模式教学的成绩平均分72.31，方差5.91；实践教学中CDIO模式教学的成绩平均分80.38，方差6.93，而采用传统模式教学的成绩平均分76.12，方差5.97。可见采用的采用CDIO模式教学不仅让学生的理论知识水平得到大幅提升，而且实践能力也得到了很大的提高。
五、结束语
“CDIO”工程教学模式与目前的工程教育认证要求是一致的，是以产出为导向的。本专业结合“CDIO”教育理念对机械制造工艺学进行了具体实践，取得了比较好的效果，但是整个实施过程中的工作量非常大，可以让机械专业的研究生一年级学生参与其中，这样不仅帮助教师分担一定的工作，而且研究生自己也学到了自主学习能力与实践动手能力等很多知识，为其以后的科研奠定了基础。通过结合“CDIO”教育理念进行教学，不仅保留了传统理论教学体系的完整性，同时将“CDIO”教学模式融入到课程教学中，达到了理论与实践相结合，使培养的学生适应现代工程技术发展的需要。
参考文献：
[1]顾佩华，包能胜，康全礼.CDIO在中国（上）.高等工程教育研究，2012，（03） ：24.
[2]顾佩华，包能胜，康全礼.CDIO在中国（下）.高等工程教育研究，2012，（5） ：34.
[3]钟寿仙，张瑛，郭绍辉.MPC-CDIO教育教学模式的探索与实践.高等工程教育研究，2015，（02） ：169.
[4]陈艳，魏星，李志梅.CDIO工学教学模式在数据库应用技术教学中的应用.教育探索，2013，（3） ：136.
[5]王晓敏，崔巍，宋燕林.迭代式CDIO工程教育模式的研究与实践.实验技术与管理，2015，（5） ：200.
[6]陈琳.基于CDIO模式的网络工程专业“工程能力”培养.实验室研究与探索，2016，（2） ：211.
[7]崔贯勋，王勇，王柯柯.基于CDIO的物联网工程专业实践教学体系的研究与实践.实验技术与管理，2013，（5） ：111.
基金项目：福建农林大学2016年本科教育教学改革研究项目（111416173）；2016年福建农林大学研究生教育改革研究项目（112516005、112516009）。
【关键词】机械制造工艺学CDIO教育教学对比研究一、引言
CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate）是通过让学生以基于项目为对象，在实际操作中进行学习的一种学习理念与方法，CDIO提出了以CDIO为基本环境、学习目标、一体化教学计划、工程导论、设计-实现经验、工程实践场所、综合性学习经验、主动学习、教师教学能力的提高、学生考核、专业评估等12条标准。CDIO理念创建10多年来，不仅保留了欧美几十年的工程教育改革理念，而且系统地提出具有可操作性的能力培养、全面实施及检验测评的标准。自2005年顾佩华院士首次将CDIO教学理念引入中国以来，教育部成立了CDIO研究与实践课题组，全国高校中有大量教师在进行CDIO教学模式改革的研究。
工程教育必须考虑两个中心问题，即如何使工科学生毕业时具备比较高的能力水平与比较好的素质素养、如何保证学生学到这些知识与能力，因此，教育工作者必须面对“做什么”与“如何做”的问题，CDIO直接从这两个问题出发，制定了对应标准与教学大纲。近年来，国内很多高校探索CDIO教育教学模式，如中国石油大学通过对数理公共基础课课程采用CDIO工程教育模式后，学生所具备的能力与学习兴趣得到了明显提高，同时教师的理论水平与能力也得到了明显提升，从而提高了人才培养的质量。
二、《机械制造工艺学》课程应用CDIO的必要性
在人才竞争如此激烈的时代，当今衡量一个人素质的基本标准是看其是否具有扎实的基础及其自主学习能力，在知识更新周期只有3～4年的时代，如果没有自主学习能力，将会很快被社会淘汰。自主学习能力包括发现问题和解决问题的能力、信息收集与分析的能力、团队分享与合作的能力。因大学生的前期教育都处于老师填鸭式的教育，老师讲解与学生练习都面面俱到，学生作业多，没有多余时间分析问题与解决问题，没有多余时间同学之间共同合作探讨问题与分析问题，只是纯粹的做题机器，因此目前的大学生大部分都习惯于这种填鸭式教学方式，非常缺乏独立学习与团队合作学习这种自主学习能力，更谈不上具有深入学习与全面学习这种自主学习能力了。因此，在大学时代要学习的内容如此丰富，要在这短短四年中是不可能再采用这种填鸭式教学方式，而要采用一种行之有效的教学方式，并使学生完成脱离中学时代的填鸭式教学方式，只有这样，才能够培养出既具有扎实理论基础，又具有一定的实践能力，同时还具有深入学习与全面学习这种自主学习能力。CDIO教育教学模式是从产品的研发阶段到产品的运行阶段的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式进行学习的工程，要求毕业在工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力等四个方面达到预定的目标，可见CDIO教育教学模式正好可以满足这种要求。
三、基于CDIO的《机械制造工艺学》教学内容设计
1.理论教学与实验教学内容设计
为达到机械制造工艺学课程的理论教学、课程设计与实验教学目标及其相应大纲的要求，要求学生在学习机械制造工艺学的基本知识外，还要求以连杆、主轴、箱体、齿轮、活塞、套筒、叉杆等典型零件为例进行理论教学与课程设计，完成一项包括构想、设计、实施、改进和展示全过程的团队能力，以使学生在团队合作中进行探究式学习，提升自己的知识水平与能力，在学习中体会并发现乐趣。基于CDIO的机械制造工艺学课程理论教学、课程设计与实验教学模式如图1所示。
由于機械制造工艺学课程需要大量增加学生的项目执行和运作时间，而以往都是先进行理论课教学与实验教学，然后进行三周的课程设计，学生在总课时不变情况下，为了保证教学质量，需要采取灵活多样的教学方法与增加适当的自学来提高学习效率。常采用的教学方法有：提出一些关键知识点或具有综合性知识的主题让学生搜集资料并自学相关知识，课堂上进行发言讨论，同学与老师进行点评；采用如图1所示的案例教学；培养学生自主学习的能力；课堂上注重师生之间的交流，注重活跃课堂气氛，促进学生自主思考提出问题、解答问题与激发学生潜能等；在成绩评定时要综合考虑学生的实际表现，不仅仅以考试成绩与出勤率评判。
2.实践教学内容设计
实践教学是为了对学生课堂教学中理论知识的巩固和增强学生理论知识学习的能力，是培养学生发现问题并解决问题的能力、同时获得创新意识与创新能力，因此实践教学是为理论教学服务的，在整个机械制造工艺学教学环节中起着至关重要的作用。为达到机械制造工艺学课程的实践教学及其相应大纲的要求，要求学生实践环节中要结合理论知识，在每个实践环节中，对所学知识的应用进行具体分析并提出自己的方案设计，与实践应用中的方案进行比较性研究并提出自己的见解，以提升自己的知识水平与能力。基于CDIO的机械制造工艺学实践教学模式如图2所示，实践教学基地为某商用车有限公司。
四、成效及分析
分别对同一届的两个教学批次进行成绩统计，每个教学批次随机抽取学生80人，成绩统计如下图3所示。其理论教学中采用CDIO模式教学的成绩平均分77.56，方差8.13，而采用传统模式教学的成绩平均分68.17，方差7.85；实验教学中CDIO模式教学的成绩平均分79.69，方差5.99，而采用传统模式教学的成绩平均分74.02，方差5.87；其课程设计中采用CDIO模式教学的成绩平均分79.19，方差6.31，而采用传统模式教学的成绩平均分72.31，方差5.91；实践教学中CDIO模式教学的成绩平均分80.38，方差6.93，而采用传统模式教学的成绩平均分76.12，方差5.97。可见采用的采用CDIO模式教学不仅让学生的理论知识水平得到大幅提升，而且实践能力也得到了很大的提高。
五、结束语
“CDIO”工程教学模式与目前的工程教育认证要求是一致的，是以产出为导向的。本专业结合“CDIO”教育理念对机械制造工艺学进行了具体实践，取得了比较好的效果，但是整个实施过程中的工作量非常大，可以让机械专业的研究生一年级学生参与其中，这样不仅帮助教师分担一定的工作，而且研究生自己也学到了自主学习能力与实践动手能力等很多知识，为其以后的科研奠定了基础。通过结合“CDIO”教育理念进行教学，不仅保留了传统理论教学体系的完整性，同时将“CDIO”教学模式融入到课程教学中，达到了理论与实践相结合，使培养的学生适应现代工程技术发展的需要。
参考文献：
[1]顾佩华，包能胜，康全礼.CDIO在中国（上）.高等工程教育研究，2012，（03） ：24.
[2]顾佩华，包能胜，康全礼.CDIO在中国（下）.高等工程教育研究，2012，（5） ：34.
[3]钟寿仙，张瑛，郭绍辉.MPC-CDIO教育教学模式的探索与实践.高等工程教育研究，2015，（02） ：169.
[4]陈艳，魏星，李志梅.CDIO工学教学模式在数据库应用技术教学中的应用.教育探索，2013，（3） ：136.
[5]王晓敏，崔巍，宋燕林.迭代式CDIO工程教育模式的研究与实践.实验技术与管理，2015，（5） ：200.
[6]陈琳.基于CDIO模式的网络工程专业“工程能力”培养.实验室研究与探索，2016，（2） ：211.
[7]崔贯勋，王勇，王柯柯.基于CDIO的物联网工程专业实践教学体系的研究与实践.实验技术与管理，2013，（5） ：111.
基金项目：福建农林大学2016年本科教育教学改革研究项目（111416173）；2016年福建农林大学研究生教育改革研究项目（112516005、112516009）。