CDIO工程教育改革简介


作者:王洪泉 来源:院行政 发布时间:2017/5/2 阅读次数:188

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    我国现行的工程教育模式脱胎于前苏联的专业教育,虽经上世纪90年代拓宽专业口径的改革,仍存在教育学术化、重理论轻实践、培养计划缺乏针对性、课程设置缺乏系统性等不足。另一方面,由于科学技术成果融入教科书的速度远远落后于进入企业的速度,工程教育发展相对滞后于工业产业发展的现象普遍存在,所培养工程师的能力与工业产业的要求之间普遍存在差距。以上这些直接导致了我国工程教育难以很好地满足工业产业需求,难以大批量地培养与现代工业实践相适应的高级工程技术人才,严重影响了我国的技术经济竞争力。 
    CDIOConceive-Design-Implement-Operate,即构思-设计-实施-运作)是一种得到国际广泛认可的工程教育模式,由1个大纲(4个层面的能力要求)和12条标准(判定是否实践CDIO教学理念)组成。CDIO模式以产品系统、生产流程从研发到运行的生命周期为载体,通过系统的产品设计培养学生的专业技术知识、个人能力、职业能力和态度、团队协作和交流能力,使学生具备在企业和社会环境下对产品系统进行构思、设计、实施、运作的能力。CDIO模式具有大工程理念,密切联系产业实践,注重培养综合素质,强调能力培养的针对性,是系统的工程教育改革体系。 
    CDIO概念最早由美国MIT(麻省理工学院)于上世纪末提出,MIT2000年联合瑞典3所大学(Royal Institute of TechnologyChalmers University of TechnologyLinköping University)组成跨国研究小组,并得到 Knut and Alice Wallenberg 基金会的巨额资助,经过四年探索研究后创立了CDIO工程教育模式。2004年成立了CDIO国际合作组织,目前已有包括美国、瑞典、丹麦、芬兰、法国、南非、新加坡、中国等国在内的20多所大学加入到CDIO合作计划中,继续联合进行CDIO教学模式的研究、开发和完善。 
   CDIO模式由加拿大工程院院士顾佩华教授(现为汕头大学执行副校长)于2005年引入中国,并在汕头大学率先开展基于CDIO的工程教育改革与实践活动,提出了具有中国特色的EIP-CDIO模式,取得了较好的成效。为推动CDIO在中国工程教育界的应用,2008年成立了全国CDIO工程教育模式试点工作组,开展CDIO模式在机械、化工、土木、电气等专业领域的试点工作。2008517,山东理工大学参加了在汕头大学举办的“2008年中国CDIO工程教育模式研讨会”,会后机械工程学院随即成立CDIO试点项目组,组织人员对CDIO教学模式进行研究。20103月,我校正式成为全国CDIO工程教育模式试点工作组成员,机械电子工程专业成为山东省唯一一个试点专业。 
    从2008年至2011年,项目组先后派出10余名教师参加在汕头、成都、北京、秦皇岛等地举办的全国CDIO工程教育模式试点工作组会议和骨干教师培训班,深入学习和领会CDIO工程教育模式的教学理念和实施办法,为该模式在我校的顺利实施提供了师资保障。 2009年,项目组结合学校“培养具有创新精神的应用型人才”的定位,提出基于CDIO的机械类应用型创新人才培养体系,针对能力培养要求进行CDIO示范课程与项目建设,并在机械电子工程专业(方向)进行实施。通过三年的改革和实践,在CDIO人才培养模式改革的总体规划、基于CDIO的人才培养体系的构建、CDIO项目和示范课程的建设以及适应CDIO的教学方式和方法的改革方面,取得了一定的经验和成果,具备向省属高等学校同类专业推广的基础和条件。山东省是制造业大省,在向制造业强省的迈进、山东半岛现代制造业基地和山东半岛蓝色经济区建设过程中,正面临着高素质人才匮乏的困境,该成果的推广将对山东省高水平机械类工程技术人才的培养起到重要的示范和推动作用。          

机械电子工程专业CDIO培养计划(下载      

        

 图1 机械电子工程专业课程体系鱼刺图

CDIO实验班学生参加科技竞赛活动获奖情况

序号

竞赛项目

成果名称

获奖 
级别

获奖 
等级

参赛 
学生

获奖 
时间

1

2011中国机器人大赛暨RoboCup公开赛

狭窄足印双足竞步

国家级

一等奖

稽洪强

2011.08

2

2011中国机器人大赛暨RoboCup公开赛

交叉足印双足竞步

国家级

一等奖

稽洪强

2011.08

3

2011第四届全国先进成图技术与产品信息建模创新大赛

机械类尺规

国家级

二等奖

刘冲

2011.08

4

2011第四届全国先进成图技术与产品信息建模创新大赛

机械类尺规

国家级

二等奖

张湃

2011.08

5

2012第四届全国先进成图技术与产品信息建模创新大赛

机械类团体

国家级

二等奖

刘冲

2011.08

6

2011年全国三维数字化创新设计大赛

四维移动超声加工平台

国家级

二等奖

张明娇

2011.11

7

2011年全国三维数字化创新设计大赛

四维移动超声加工平台

国家级

二等奖

魏克香

2011.11

8

2011年全国三维数字化创新设计大赛(山东赛区)

立式超声磨料水射流加工设备

省级

特等奖

张明娇

2011.09

9

2011年全国三维数字化创新设计大赛(山东赛区)

关节式搬运机械手的设计

省级

一等奖

魏克香

2011.09

10

2011年全国三维数字化创新设计大赛(山东赛区)

关节式搬运机械手的设计

省级

一等奖

陈乃常

2011.09

11

2011年山东省大学生机电产品创新设计竞赛

太阳能驱动遥控移动式草坪修整装置的研制

省级

一等奖

张明娇

2011.08

12

2011年山东省大学生机电产品创新设计竞赛

太阳能驱动遥控移动式草坪修整装置的研制

省级

一等奖

魏克香

2011.08

13

2011年山东省大学生机电产品创新设计竞赛

太阳能驱动遥控移动式草坪修整装置的研制

省级

一等奖

陈乃常

2011.08

14

山东省首届大学生工程训练综合能力竞赛

无碳小车壁障

省级

二等奖

张营营

2011.03

15

第十二届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛

移动显示器支持系统

省级

二等奖

于友朋

2011.7

16

第十二届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛

移动显示器支持系统

省级

二等奖

孟召阳

2011.7

17

2011年全国三维数字化创新设计大赛(山东赛区)

关节式移动式棉花码垛机器人

省级

二等奖

张明娇

2011.09

18

2011年全国三维数字化创新设计大赛(山东赛区)

磨料水射流车削加工工艺系统的设计

省级

二等奖

魏克香

2011.09

19

2011年全国三维数字化创新设计大赛(山东赛区)

磨料水射流车削加工工艺系统的设计

省级

二等奖

陈乃常

2011.09

20

第六届全国信息技术应用水平大赛

三维CAD设计(SolidWorks)

省级

三等奖

张湃

2011.11

21

第六届全国信息技术应用水平大赛

三维CAD设计(SolidWorks)

省级

三等奖

刘冲

2011.11

22

第六届全国信息技术应用水平大赛

三维CAD设计(SolidWorks)

省级

三等奖

张伟

2011.11

23

第六届全国信息技术应用水平大赛

三维CAD设计(UG)

省级

优秀奖

谢益洋

2011.11

24

第六届全国信息技术应用水平大赛

三维CAD设计(UG)

省级

优秀奖

张同信

2011.11

25

第六届全国信息技术应用水平大赛

三维CAD设计(UG)

省级

优秀奖

王庆洋

2011.11

26

第六届全国信息技术应用水平大赛

三维CAD设计(UG)

省级

优秀奖

王飞飞

2011.11

27

第六届全国信息技术应用水平大赛

三维CAD设计(SolidWorks)

省级

优秀奖

于友朋

2011.11

28

2012年山东省大学生机电产品创新设计竞赛

智能型图书整理机器人

省级

二等奖

张琪

2012.08

29

2012年山东省大学生机电产品创新设计竞赛

中药房用自动化立体存/取一体化装置的设计

省级

三等奖

梁丽芬

2012.08

30

2012年山东省大学生机电产品创新设计竞赛

新型宏动六维鼠标

省级

三等奖

邓永生

2012.08

31

2012年山东省大学生机电产品创新设计竞赛

助老助残上下楼多用途轮椅

省级

三等奖

  川

2012.08

32

2012年山东省大学生机电产品创新设计竞赛

新型宏动六维鼠标

省级

三等奖

  宇

2012.08

33

2012年山东省大学生机电产品创新设计竞赛

新型宏动六维鼠标

省级

三等奖

刘文治

2012.08

34

2012年山东省大学生机电产品创新设计竞赛

新型宏动六维鼠标

省级

三等奖

陆国荣

2012.08