張明坤 袁超 李保坤

安徽理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 安徽淮南 232001

0 引言

CDIO是近年來(lái)工程教育改革的新成果，CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）[1]。強(qiáng)調(diào)通過工程項(xiàng)目實(shí)施的全過程來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，以滿足行業(yè)對(duì)人才的需求。近年來(lái)，安徽理工大學(xué)機(jī)械、電氣、土木等專業(yè)相繼引入CDIO教育理念，在提高人才培養(yǎng)質(zhì)量方面取得顯著成效。工業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)應(yīng)用型專業(yè)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和專業(yè)設(shè)計(jì)能力，能夠解決企業(yè)實(shí)際問題的專門人才。CDIO以產(chǎn)品的整個(gè)生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)實(shí)踐的方式從產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的全過程進(jìn)行學(xué)習(xí)。工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)與CDIO強(qiáng)調(diào)以應(yīng)用為導(dǎo)向的理念不謀而合。因此，將CDIO教育模式運(yùn)用于工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教育中，具有一定的操作性，為工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教育改革提供了新的思路。

1 CDIO與工業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)目標(biāo)

CDIO培養(yǎng)大綱將畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力4個(gè)方面[2]。根據(jù)學(xué)校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)定位，結(jié)合CDIO教學(xué)大綱對(duì)學(xué)生能力的要求，工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的總體培養(yǎng)目標(biāo)是具備堅(jiān)實(shí)的工業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)與應(yīng)用能力，具有國(guó)際化視野和社會(huì)責(zé)任感、綜合性的創(chuàng)新思維方式和團(tuán)隊(duì)合作精神，能在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域從事產(chǎn)品開發(fā)、研究、策劃、管理等方面工作的高素質(zhì)專門人才。分為5個(gè)具體目標(biāo)，與CDIO培養(yǎng)預(yù)定目標(biāo)4個(gè)層面基本相一致，如表1所示。

表1 CDIO培養(yǎng)大綱與工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

2 工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)能力目標(biāo)

根據(jù)CDIO工程教育標(biāo)準(zhǔn)的要求和工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)特色，滿足社會(huì)和企業(yè)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)高質(zhì)量人才的需求，工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才應(yīng)具備工程基礎(chǔ)能力、專業(yè)實(shí)踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、人文藝術(shù)素養(yǎng)四個(gè)方面的實(shí)踐能力。

2.1 工程基礎(chǔ)能力

工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才應(yīng)具備能夠?qū)⒆匀豢茖W(xué)、工程基礎(chǔ)知識(shí)及專業(yè)知識(shí)應(yīng)用于解決工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域復(fù)雜的產(chǎn)品研發(fā)問題。這就要求學(xué)生了解和掌握與設(shè)計(jì)對(duì)象相關(guān)的工程等方面的知識(shí)，具備一定的工程技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。在工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的課程設(shè)置中，工程基礎(chǔ)類課程是必不可少的，但傳統(tǒng)的以理論為主的授課方式，繁雜的課程內(nèi)容，有限的教學(xué)學(xué)時(shí)，阻礙了該類課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。CIDO教育理念是將學(xué)科概念和能力培養(yǎng)結(jié)合在一起，以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的方式學(xué)習(xí)工程[3]。

針對(duì)學(xué)生不同學(xué)習(xí)階段能力培養(yǎng)的特點(diǎn)，有針對(duì)性地分階段構(gòu)建工程基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)體系，對(duì)一、二年級(jí)本科生進(jìn)行全面、系統(tǒng)的工程技術(shù)教育和工藝技術(shù)訓(xùn)練[4]。合理把握實(shí)踐課程的設(shè)置與組織管理原則，科學(xué)系統(tǒng)確定教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)內(nèi)容安排上，以現(xiàn)代工程圖學(xué)、設(shè)計(jì)材料與工藝、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)為主線，合理整合工程基礎(chǔ)課程群，注重理論聯(lián)系實(shí)際，大力提高課程實(shí)踐環(huán)節(jié)所占比重。充分利用學(xué)校工程基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)和工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心開展工程實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐課程，同時(shí)，借助校企合作的實(shí)習(xí)基地，開展生產(chǎn)實(shí)習(xí)、工程案例實(shí)訓(xùn)等形式的工程實(shí)踐，讓學(xué)生全面了解現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)方式,完成生產(chǎn)工藝、技術(shù)方法和工程實(shí)踐能力的系統(tǒng)訓(xùn)練，獲得全方位的工程素質(zhì)的培養(yǎng)。

2.2 專業(yè)實(shí)踐能力

CDIO理念的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作，具體應(yīng)用在工業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中就是能完成新產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計(jì)、研究，合理有效地提出設(shè)計(jì)和解決方案,是一個(gè)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程。根據(jù)CIDO教育理念，在對(duì)能力培養(yǎng)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，修訂工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系，確保該體系能夠更有效地培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力與創(chuàng)新思維。將工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)分為兩個(gè)部分：一部分是理論課程當(dāng)中的實(shí)踐學(xué)時(shí)；另一部分是課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐課程。其中理論課程確立以項(xiàng)目為中心組織教學(xué)的原則，實(shí)踐環(huán)節(jié)將理論和案例、項(xiàng)目相結(jié)合，通過設(shè)計(jì)實(shí)踐加深對(duì)理論知識(shí)的理解，考核形式以設(shè)計(jì)實(shí)踐、匯報(bào)交流為主。實(shí)踐課程通過專業(yè)課程后面的專題設(shè)計(jì)、學(xué)期末的課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)培養(yǎng)和檢驗(yàn)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

已建立的工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)踐教育中心、工業(yè)設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室等專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，主要面向工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的三四年級(jí)本科生。針對(duì)人機(jī)工程學(xué)、模型制作、產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)、交互設(shè)計(jì)等專業(yè)主干課進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。在此基礎(chǔ)上，通過設(shè)計(jì)項(xiàng)目讓學(xué)生接觸實(shí)際的產(chǎn)品開發(fā)流程，在低年級(jí)提供一些簡(jiǎn)單易懂的產(chǎn)品和系統(tǒng)，到高年級(jí)逐漸傳授復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力，進(jìn)而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)和對(duì)行業(yè)發(fā)展的把握。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中使學(xué)生認(rèn)識(shí)產(chǎn)品開發(fā)的系統(tǒng)及全過程，進(jìn)一步鍛煉學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，縮短學(xué)生綜合能力與企業(yè)要求的差距。

2.3 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力

創(chuàng)新源于實(shí)踐，將CDIO融入創(chuàng)新教育，使學(xué)生在掌握各種基本技能的同時(shí)，具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力。在教學(xué)過程中讓學(xué)生熟練掌握工業(yè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新方法和理論，追求原創(chuàng)設(shè)計(jì)。將設(shè)計(jì)項(xiàng)目與創(chuàng)新方法相融合，將項(xiàng)目要求與設(shè)計(jì)技能訓(xùn)練相結(jié)合，將項(xiàng)目進(jìn)度與設(shè)計(jì)管控過程相對(duì)應(yīng)，給學(xué)生提供各類實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)，協(xié)助學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)成果轉(zhuǎn)化。以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力為導(dǎo)向，以各級(jí)各類科技創(chuàng)新、學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)為載體，創(chuàng)建與專業(yè)實(shí)踐緊密結(jié)合的大學(xué)生課外創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，并將其納入日常的教學(xué)管理。每個(gè)年級(jí)均有8個(gè)固定的創(chuàng)新設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，積極吸納機(jī)械設(shè)計(jì)等專業(yè)學(xué)生，實(shí)現(xiàn)知識(shí)互補(bǔ)，每個(gè)團(tuán)隊(duì)都有專業(yè)教師指導(dǎo)，規(guī)劃每年需要參加的各種創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。鼓勵(lì)學(xué)生積極參加“互聯(lián)網(wǎng)+”“安徽省工業(yè)設(shè)計(jì)大賽”“全國(guó)大學(xué)生工業(yè)設(shè)計(jì)大賽”“全國(guó)大學(xué)生廣告設(shè)計(jì)大賽”“挑戰(zhàn)杯”等各種賽事。

CDIO使專業(yè)學(xué)習(xí)與企業(yè)人才需求有效銜接，學(xué)生在完成核心技能學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，能夠具備基本的職業(yè)素養(yǎng)。讓學(xué)生通過大量不同類型的設(shè)計(jì)實(shí)踐訓(xùn)練，具備一定的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，了解一名工業(yè)設(shè)計(jì)師的職業(yè)生涯服務(wù)體系，關(guān)注工業(yè)設(shè)計(jì)師在企業(yè)中承擔(dān)的責(zé)任以及工業(yè)設(shè)計(jì)師在職業(yè)生涯和創(chuàng)業(yè)過程中應(yīng)具備高尚的職業(yè)道德。CDIO大綱中關(guān)于個(gè)人職業(yè)技能和態(tài)度、職業(yè)道德方面有明確的要求，工業(yè)設(shè)計(jì)師的責(zé)任應(yīng)在CDIO的基礎(chǔ)上提出更高的要求，將設(shè)計(jì)師的社會(huì)責(zé)任、設(shè)計(jì)倫理與人文精神融入其中，豐富原有CDIO關(guān)于職業(yè)責(zé)任及職業(yè)道德的培養(yǎng)要素內(nèi)涵[2]。

2.4 人文藝術(shù)素養(yǎng)

CDIO是一個(gè)開放、包容的教育模式。不同專業(yè)在引入CDIO理念時(shí)，應(yīng)根據(jù)各自特點(diǎn)做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)而言，一方面，工業(yè)設(shè)計(jì)是應(yīng)用型學(xué)科，與產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)制造緊密聯(lián)系，以解決企業(yè)實(shí)際問題為出發(fā)點(diǎn)；另一方面，工業(yè)設(shè)計(jì)作為典型的交叉學(xué)科，涉及一些人文與藝術(shù)方面的能力培養(yǎng)目標(biāo)，而CDIO教育模式立足工程教育，并未太多關(guān)注這方面的內(nèi)容。因此，應(yīng)針對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的專業(yè)特點(diǎn)和發(fā)展需求，對(duì)CDIO的適應(yīng)面進(jìn)行拓展，將原CDIO大綱未有效涵蓋的人文、藝術(shù)方面的能力目標(biāo)納入，為工業(yè)設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)以及實(shí)踐教學(xué)發(fā)展提供更完善的目標(biāo)指導(dǎo)。

將與專業(yè)相關(guān)的人文課程體系納入CDIO教學(xué)框架，構(gòu)建面向工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的人文學(xué)科方面的課程和實(shí)踐教學(xué)。注重學(xué)生價(jià)值觀和精神世界的培養(yǎng)，以培養(yǎng)工業(yè)設(shè)計(jì)師為目標(biāo)，在價(jià)值觀層面對(duì)CDIO教學(xué)理念進(jìn)行強(qiáng)化。工業(yè)設(shè)計(jì)師還應(yīng)具備良好的審美能力和美學(xué)修養(yǎng)，具有駕馭美的能力和經(jīng)驗(yàn)，將美的形式與內(nèi)容融入產(chǎn)品設(shè)計(jì)。人文、藝術(shù)類的課程應(yīng)加大實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，通過內(nèi)容豐富的實(shí)踐教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生人文、藝術(shù)素養(yǎng)在設(shè)計(jì)層面的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用能力。這是工業(yè)設(shè)計(jì)師與工程師的明顯區(qū)別，體現(xiàn)了交叉學(xué)科人才培養(yǎng)的特點(diǎn)，這就要針對(duì)教學(xué)大綱進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)在CDIO標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上新增相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系。

3 工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建

通過對(duì)以上四個(gè)實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)的研究，將學(xué)生所要達(dá)到的實(shí)踐教學(xué)能力目標(biāo)映射到課程設(shè)置上，構(gòu)建學(xué)校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐體系教學(xué)體系。將課程分為工程基礎(chǔ)實(shí)踐課程、專業(yè)實(shí)踐課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐課程、人文藝術(shù)實(shí)踐課程4個(gè)教學(xué)模塊，以能力目標(biāo)為導(dǎo)向，設(shè)置具體課程內(nèi)容，如圖1所示。

圖1 工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐課程設(shè)置

4 結(jié)論

CDIO教育模式作為培養(yǎng)工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的有效途徑，強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生的綜合能力與社會(huì)大環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，同時(shí)更加注重工程實(shí)踐，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)踐能力?；贑DIO工程教育理念，以培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力為目標(biāo)，圍繞工程基礎(chǔ)能力、專業(yè)實(shí)踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、人文藝術(shù)素養(yǎng)四個(gè)實(shí)踐教學(xué)能力目標(biāo)，構(gòu)建工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)體系，目的是更好地培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題、應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)挑戰(zhàn)的能力，對(duì)于培養(yǎng)符合社會(huì)和企業(yè)需求的高質(zhì)量工業(yè)設(shè)計(jì)人才具有重要的意義。