《燕山大学报》  
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探索CDIO教学改革之路

——记机械工程学院史艳国教授
   期次:第657期   作者:学生记者 郑仪文   查看:47   




  作为燕山大学机械工程学院机电工程系系主任的史艳国,在20多年的教学工作中不断改进教学方法,坚持工程教育回归工程,创新出一套全新的CDIO项目式教学体系。他探索出了以“以学生为主体,以教师为主导,以项目教学为主线”的工程教育理念,构建了“三级项目——二级项目——一级项目”的三环互补式校企联合培养实践教学体系,实现了知识与能力一体化培养的实验教学模式,强化了学生实践能力的培养。
学生为主体,教师为主导,项目教学为主线
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。2013年,燕山大学正式加入了CDIO国际合作组织,成为其亚洲区域中心成员。机械工程学院结合自身的实际情况,借鉴并扩展细化CDIO的目标体系内涵,探索适合机械工程教育教学的改革思路与方案。
  史艳国一边身体力行地完成自己主讲课程的CDIO项目式教学改革,一边带领全系教师借鉴国际先进的CDIO工程教育理念,结合企业对人才的要求,完成了机械电子工程专业CDIO项目体系的顶层设计。在他的组织领导下,机械电子工程专业方向的专业课程的CDIO项目式教学改革试点工作逐步开始实施。
  改革的主要内容是增加实践环节,在课程中引进三级项目,学生在实验室环境中模拟一个典型机械系统的微机控制运行过程,运用“微机原理及应用”课程中所学的理论知识,自己设计控制方案,自己编写控制程序,自己设计实验验证方案,在实验的环境中模拟完成方案的全过程,并完成程序的调试运行。
  在不断探索的过程中,处处充满了坎坷,老师和学生都承担着不同程度的压力。对于老师来说,不仅需要投入大量的精力去熟悉新教改的纲领,还需要设计出不同以往的课程设计方案和实践内容,在提高学生动手能力的同时,又能达成学生自己的目标。对学生来说,他们需要从已经适应了的教学模式中走出来,在一个全新的、更严格的学习环境中去锻炼自己的能力,在自主独立的学习过程中学会面对和适应压力。对于史艳国来说,要在短短4周的时间内完成这次改革,不仅是一次勇敢的尝试,更是一次艰难的教学转型。他和他的团队所面对的第一个难题便是实践课资金的缺乏,如何既能满足实践课所需,又最大限度地降低成本,是亟待解决的问题。第二个难题是实践项目的设计,要合理把握项目的难易程度,既要确保大部分学生能完成项目,又能让学生在其中得到锻炼。
  史艳国召集了许多的年轻老师、硕士生,提前半年一起讨论将要安排给学生们的项目,估算出成本以及周期,直到对所有项目有了确切的把握之后,才大胆地运用在了教学上。通过大家的努力,项目式教学达到了预期效果,一方面有效解决了学生缺乏系统化思维、缺乏团队合作意识、全局观念差的问题,另一方面解决了学习“内动力”不足、“知识”运用僵化、工程实践能力培养模式单一,创新创业能力培养途径欠缺等重大问题,强化了工程师素质及能力的培养。
  通过多年的坚持和努力,史艳国在教学领域取得了不菲的成绩,获得了“河北省机械创新设计大赛”省特等奖,并获得“河北教育工委全省教育系统创先争优优秀共产党员”称号。
学高为师,身正为范,行走在路上
史艳国曾经是一名辅导员,在转教师岗之前他花费了2年的时间做准备,经常去听别的老师上课,不断总结经验,还自己制作出一套授课方案,即使这样,当他第一次站上讲台,心还是颤抖的。直到上完了四五次课之后,史艳国才逐渐地找到了自己上课的节奏。经过二十几年的积累和打磨,史艳国的教学水平不断提高,他的课重点突出,层次分明,不仅循循善诱、平易近人,最重要的是,他能听取学生的意见,及时调整自己的教学内容,因而受到了学生们的广泛欢迎。
  史艳国不仅在课堂上精益求精,在指导课程设计、生产实习、毕业设计等实践教学环节时更是要求严格,讲解细致,注重理论联系实际。同学们普遍感觉通过做项目可以对于书本上学到的知识有更直观、更深入的认识和了解,并且根据项目需要会对相关知识进行更大范围的学习、研究和讨论。通过彼此之间的合作和老师的悉心教导,同学们不仅增强了自身解决实际问题的能力,也提高了与人协作的意识,为今后的学习工作打下了基础。
  一个学生这样说道:“当实验结果在实验室一步步显现出来的时候,我们的内心无比欣喜!通过项目实验,我们不仅将课本知识应用到了实践上,更深刻体验到了锲而不舍、坚持不懈、团结协作的科研精神,这将使我们受益终身。”
  不仅如此,史艳国还会在课上穿插一些育人内容,教育同学们以积极的态度去面对学习,面对生活,端正三观,鼓励同学们为使中国成为制造业强国而奋发学习。
  20多年的教学生涯对史艳国来说是一种累积的幸福感。所谓桃李满天下,皆来自辛勤一砚寒。从当初做辅导员,照顾几乎和自己同岁甚至比自己年长的学生,到现在教导“90后”做三级项目,都充满着不一样的体验。一届届学生们创造出的成就,不断地转化成他自己的幸福感。
  教育,绝对不是期待花开,它是种树,是一种持续不断的扶持与忘我的漫长期待,是一种为了终极放飞而无比宽厚温暖的拥抱。从选择教师这条道路至今,史艳国老师始终秉着一颗诚恳而纯粹的心,以一种刻苦与努力的态度,和那份不为世俗瞬息万变的利益、荣誉所动摇的坚忍,走他自己的道路。

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