论文基于CDIO理念的项目化教学改革以机电一体化专业为例，该文是关于机电一体化毕业论文开题报告范文与理念和机电一体化专业和教学改革相关论文写作参考范文.
摘 要：在《中国制造2025》的背景下,职业教育为顺应产业结构的调整与升级,通过课程改革与探索,不断适应新的社会需求.本文借鉴CDIO工程教育理念,结合职业院校的特点,在课程改革方面提出了新思路.本文以机电一体化技术专业为例,就如何强化项目教学,弱化单一课程学习,并就学期项目、专业综合项目和毕业项目的特征、评价方法、挑战进行分析.
关键词：CDIO 学期项目 专业综合项目 毕业项目《中国制造2025》是中国走向制造强国的行动纲领,在它的引领下,我国制造业正向智能制造逐步转型升级.在生产制造的过程中,机电一体化技术是一门综合了多学科交叉的系统技术.在“中国制造2025”的背景下,职业学校的机电一体化专业迎来了新的发展机遇,同时也面临巨大的挑战,机电一体化专业的课程改革迫在眉睫.
CDIO（构思Conceive、设计Design、实现Implement和运作Operate）工程教育模式是国际工程教育改革的成果.CDIO表示以一种产品从设计构思到生产实践的产品运行周期为载体的学习方式.这种工程学习方式让学生以主动的、实践操作的方式参与课程,体验课程之间的有机联系.CDIO是一种将实践操作与理论教育相结合的理念,其主要的理论依据是“做中学”的思想,通过工程实践与体验提高学习者的综合职业能力.
应用国际工程教育改革的先进成果CDIO教育模式,将实际工程项目作为背景,以工程技术为主线,通过专业课程体系的改革与重组,努力提高学生的工程意识、综合素质和实践能力,培养出适应市场需求的新型人才.笔者对专业课程体系进行一系列的改革,强化学期项目、专业综合项目、毕业项目,弱化单一课程学习.下面以机电一体化专业为例,阐述这三类项目的特征、评价方法、困难与挑战.
一、学期项目
学期项目的首要特征是学期项目与学期课程相结合,学期项目是一门综合课程,它紧密地结合、应用该学期课程所授的知识与技能.学生必须把该学期各课程所学的知识与技能综合应用在项目里.学生从简单的电路连接到综合工程产品的装调、维修,每个学期不断积累经验,也为日后完成毕业项目做好铺垫.
第二个特征为学期项目与学期课程同步授课.学期项目不同于传统的课程设计,传统的课程设计一般集中在学期后期利用几周的时间集中教学,而学期项目将教学安排在平时,分散开来,与该学期的项目课程同步进行.目的是使学生一边了解项目需求,一边带着疑问与目标学习新的课程,这样可以大大提高了学生学习的积极主动性.
第三个特征为学期课程项目的内容设计由浅入深,各个学期的项目侧重点不同.学期项目的制定由浅入深,即第一学年的项目较简单,后逐年深入,并与本学期课程具有极其紧密的相关性,它会系统地培育学生独立做项目的能力,第一学年的项目主要以老师引导为主,之后的项目每学年增加学生主导的成分.
第四个特征为学期项目大多是模拟企业环境设置的问题,项目问题的设置是针对企业实际问题经过处理、加工之后的结果,不是实际问题的照搬,这样有利于学生结合所学,对问题进行解决.
根据学期项目的四大特征,在机电一体化技术专业中,可以设置这样的学期项目：T68镗床电气控制线路的PLC改造与调试.为模拟企业环境具体设置问题为：某厂的加工车间有一台T68镗床因线路严重老化无法正常使用,为尽快恢复生产,某厂领导委托达芬自动化公司改造此镗床,要求改造后,系统运行稳定、可靠,时间期限为5周.
要求学生在规定的时间内,分组合作完成此学期项目.在小组内,组员可以按照各自角色分工完成自己的工作,有的侧重软件,有的侧重硬件.但在完成项目的过程中,需共同协商项目的解决思路（构思Conceive）,与教师一起探讨设计方案的可行性（设计Design）,全员参与产品施工实践的全过程（实现Implement）,共同参与调试和最后的产品验收环节（即运作Operate）.在产品的完成过程中体验学期项目,这个小的工程项目的整体实施过程可培养学生的职业认同感与综合职业能力.教师在学期项目的完成过程中,起到引导、辅助、咨询、巡回指导的作用,体现以学生为主体、教师为主导的教学思路.学期项目的成绩评价主要是由项目老师完成,主要评价学生在课上的表现、课后作业的完成情况和项目成品的展示情况.学期项目的评价细节：一是要注重项目有构思、创意性、完整性、操作性；二是评价学生在项目中的思考、分析、实践能力和团队合作精神.
学期项目在实施过程中会遇到挑战,例如,学生课上表现不积极、学生抄袭网络上的资料、小组学生间协作不和谐、学期项目的安排不尽合理等,还需不断探索.
二、专业综合项目
专业综合项目是指将本专业所学的多门课程有机地融合到一起,形成一个综合项目.专业综合项目大多是将几个学期的课程知识进行重新整合,根据课程的结构、知识点在工业生产中的地位,适当调节比重,添加到一个完整的项目中.专业综合项目的学习让学生所学的知识连接成一个清晰的课程体系,使学生对专业课程的理解更为深刻.
以机电一体化专业为例,根据专业综合项目的要求,笔者尝试设置这样的专业综合项目：某生产线是由送料单元、机械手搬运单元、传送带输送单元和分拣单元构成的,待加工的工件有由金属物料表示的成品,由白色塑料物料表示的半成品和由黑色塑料物料表示的毛坯三种类型.该生产线交由达芬自动化公司完成生产线的设计与装调,时限1个月.该专业综合项目将电机、变频器、触摸屏、传感器、气动原理、PLC等多学科知识通过一项柔性自动化生产线的案例融合到一起,改变单一学科枯燥地介绍知识点的做法,把某一科目的知识放在生产当中去,学生即可意识到这门学科的地位.
在该专业综合项目的完成中,同样体现了CDIO工程教育理念.学生接受任务之后,首先进行分组.在小组中,由组长进行工作任务的安排与人员的支配.学生在规定的时间之内,要完成完整的柔性自动化生产线的生产工艺流程的分析（即构思Conceive）,生产线系统的软件和硬件的方案讨论与确定（即设计Design）,生产线机械设备的安装、气动线路的安装、传感器的安装、电路的安装、PLC的连接等硬件工作和PLC控制系统的软件设计,还有可能涉及触摸屏的硬件连线和组态界面绘制（即实现Implement）,生产线安装好之后进行调试和最后的柔性生产线产品的验收环节（即运作Operate）.通过专业综合项目的工程实践体验,学生以探究问题的方式主动参与项目的研究,提升了学生专业课程学习的效率和和主动化主动性、团队协作能力、分析问题和解决问题的能力.在CDIO理念的引导下,学生成为了工程实践的主体,全面提升了学生的综合职业能力.
专业综合项目的评价主要采用三维立体式评价,即自评、同学间互评和教师评价.自评是学生对完成本项目情况的自我评价,有助于学生对自身工作的反思、总结与提高.同学间的互评会更加有效,因为项目的全程都是同学间相互配合完成的,同学更加了解自己的全面情况.教师依据学生项目实施过程中的学习态度、解决实际问题的能力、团队协作的能力和最后项目实施的效果来评定,这样的评价更为客观、全面.
专业综合项目的实施也会遇到一些挑战.例如,学生遇到问题之后如果没有及时解决或是难度较大,指导教师要在第一时间鼓励和引导,否则可能使学生心灰意冷,导致效果不佳.
三、毕业项目
毕业项目主要来自四方面内容：一是企业客户的需求；二是生活中实际问题；三是教师的科研项目,四是科技创新的参赛项目.毕业项目的流程如下.毕业项目选题过程：指导教师按照学生人数量报毕业设计课题,由专业教研室初步把关,然后向学院送审,审核后的题目由学生自主选题.毕业项目过程为：毕业项目开始后,指导教师要及时把任务书下发给学生,学生按照任务书开始做毕业项目课题.具体过程：学生查阅和课题相关的文献资料,撰写开题报告,通过后学生才能进行下面的工程设计,设计结束后要撰写完整的毕业论文.毕业答辩：毕业答辩环节是整个毕业项目工作的总结和检验,也是间接考查学校对毕业设计的重视程度、教师指导水平、工作是否扎实的一个重要环节.有了学期项目的经验,毕业项目的实施更顺畅,效果更好.毕业项目是最难、最复杂的实践项目,也是积累学生在校期间所学的综合项目,学生可以选择自己完成,也可以选择由团队合作完成,有了前面两种项目的铺垫,学生更有经验完成毕业项目.以机电一体化专业为例,根据毕业项目的要求,历年来学生完成的项目有群控电梯控制系统的设计与实现,基于PLC的智能物流仓储控制系统设计等.
毕业项目的评价成绩有70%来自项目指导教师,有30%来自评审老师.项目指导教师的成绩评价主要是考查学生项目期间的总体表现.评审老师的考核主要是项目中期和最后的报告、成品的展示及最后的答辩.
毕业项目在实施过程中也遇到一些困难和挑战.例如,学生的主动性较弱、小组学生间协作不顺、学生的自学能力差,还需在后续的教学实践中不断探索与完善.
无论是学期项目、专业综合项目还是毕业项目,项目的选择是改革把握的重点,项目的实施过程是难点.只有不断实践、不断总结才能有所改善、有所提高.
参考文献：
[1]于光彬,张红光,于佐东等.CDIO工程教育模式下学生学习评价方法探索[J].中国电力教育,2010(32).
[2]王荣杰,陈美谦,周海峰.基于CDIO教育理念的数字电子技术课程教学模式重构[J].航海教育研究,2015(1).
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参考文献：
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