CDIO工程硕士论文范文第1篇
【关键词】课程改革 项目教学 探索 实践 CDIO CREO
【基金项目】西京学院教学改革研究项目(NO. JGYB1610);西京学院大学生创新训练计划项目(NO. 127152016019)。
0引言
长期以来，工程能力培养的缺失一直是国内高校在课程教学过程中存在的普遍问题。在当前互联网+和以转变经济发展方式为新常态的社会大背景下，企业对人才的知识、能力及素质等方面的要求也在不断发生变化。依据我国产业发展战略布局和对工程人才的需求，进一步深化课程教学改革和人才培养模式创新，是我国高等工程教育改革成功的关键[1]。然而现阶段我国高等工程教育还是以课程教学为主，这种培养模式已不能满足企业和社会对于新型高素质工程人才的迫切需求，国内高校在工程类人才培养方面的教育理念亟待更新，以适应当前“大众创业、万众创新”的社会发展要求。
本文将先进的CDIO工程教育模式与CREO课程相结合，通过教学模式改革和项目实践，探索和创新针对CREO課程的教学方法及思路，为工程类人才培养的课程改革与教育实践提供了重要参考。
1.CDIO教育理念
CDIO理念是近年来国际工程教育改革的最新研究成果，也是得到国内外教育界认可和推荐的先进工程教育模式。CDIO教育理念主要由四部分内容构成，即：构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运行(Operate)[2]。CDIO工程教育模式注重培养学生掌握扎实的工程基础理论和专业知识[3]，其中，“构思”包括顾客需求分析、技术、企业战略和规章制度设计、发展理念、技术程序和商业计划制订等;“设计”主要包括工程计划、图纸设计以及实施方案设计等;“实施”是将设计方案转化为产品的过程，包括制造、解码、测试以及设计方案的确认;“运行”则主要是通过投入实施的产品对前期程序进行评估的过程，包括对系统的修订、改进和淘汰等。
作为当前先进的高等工程教育模式，CDIO理念在学生的系统工程技术能力培养方面具有很大优势。CDIO的设计灵感源自于工程产品的生命周期，它将教育过程放到工程领域的具体环境中，通过贯穿整个人才培养过程的团队设计和创新实践训练，培养专业基础扎实、职业道德高尚的高水平工程类人才[4]。多所高校的试点实践表明，CDIO模式在新型工程类人才的教育和能力培养方面取得了良好成效，对于高等工程人才的培养具有重要的借鉴意义和推广价值。
2.课改背景
近年来，随着计算机辅助技术的飞速发展，越来越多的工程设计需要借助计算机进行产品设计与开发。CREO是由美国PTC公司推出的新一代三维CAD设计软件包，它集成了产品造型设计、工程分析、加工制造、模具设计、有限元分析及运动仿真等众多功能，现在已被广泛应用于机械工程、汽车制造、航空航天、船舶制造及模具设计等行业[5]。
目前，CREO作为一门重要的三维CAD软件技能操作专业课程，已在国内工科院校机电类专业的本、专科教学中普遍开设。笔者在长期的一线教学和与学生交流的过程中发现，传统的教学模式存在诸多问题与缺陷，已不能适应当前社会对于应用型人才培养的要求，针对三维CAD软件类课程的教学方法与理念亟待更新。
3.课程改革方案
3.1思路与目标
以本校机械设计制造及其自动化专业、工业设计专业为依托，将CDIO理念以项目化驱动方式引入CREO课程教学。通过一至两学年的试点教学，不断探索、研究和验证CDIO理念与CREO课程的最佳结合模式，同时分析和解决在实际一线教学过程中出现的各类问题，最终形成基于CDIO工程教育模式的CREO课程教学思路与实现流程。
通过CREO课程的教学改革与实施，探索针对三维CAD软件类课程的CDIO教学新模式，实现CREO课程从构思、设计到实施、运行的一体式项目化教学。同时，结合本校实际，构建适合机制专业、工设专业CREO教学的CDIO框架结构和实施流程，激发学生学习CREO课程的兴趣和主动性，有效提升CREO课程的教学效果及质量，为当前应用型工程人才培养和相关专业CAD课程教学改革提供有力参考。
3.2主要研究内容
结合机制专业、工设专业的CREO课程教学，试点CDIO工程教育模式的实施流程和教学效果，构建基于构思、设计、实施和运行的CREO课程新型教学模式，主要研究内容包括：CDIO工程教育模式的内涵与运行机理、CDIO理念与CREO课程的结合模式与实现流程、CDIO工程教育模式下的CREO课程项目化教学及过程优化、基于CDIO理念的机制专业和工设专业CREO课程教学模式改革试点。
3.3实施方案
针对以往CREO课程教学过程中存在的问题与弊端，通过企业、高校调研及相关专业试点教学，逐步探索CREO课程从构思、设计到实施、运行的项目化教学流程，在此基础上不断优化、改进CREO课程的CDIO运行模式，直至建立科学的、切合实际的最佳实施方案。
首先通过研究CDIO工程教育模式的整体框架结构及内涵，初步构建基于CDIO理念的CREO课程新型教学模式;然后在机制专业、工设专业的CREO课程教学中进行试点，以机械产品设计和工业产品设计为切入点，验证和评估CDIO模式在CREO教学中的科学性、可行性及合理性;在此基础上分析、总结CDIO教学模式运行过程中的出现的问题，对原有CDIO教育模式的框架结构、逻辑关系和实施方案进行优化;再次对机制专业、工设专业进行试点教学，逐步改进、完善针对CREO课程的CDIO教学模式;最后评估CDIO模式教学效果，整理、总结CREO课程的CDIO教学模式实现方法和基本流程，并将研究成果在本校相关专业CAD软件类课程教学中进行推广。
4.探索与实践
以近年来市场上兴起的开源3D打印机为研究对象，构建基于CDIO理念的CREO课程项目化教学实施方案。由机制专业学生组成设计团队(3～5人)，在CREO环境下对3D打印机进行系统设计与样机开发。
通过前期的企业考察、市场调研和设计构思，确定针对开源3D打印机的系统设计方案，并在CREO平台上进行三维CAD建模和装配设计。从最初项目构思到样机开发完成历时近1个半月，设计过程由团队成员分工协作完成，不仅将机械原理、机械设计、电工学等相关知识应用于实践之中，而且锻炼了学生的创新能力与团队意识，有效提高了学生综合素质和应用知识的能力。
在项目实施阶段，根据3D打印机工程图纸和数字样机结构，直接购置所需的标准件和相关耗材;对于非标件和一般零部件，可借助3D打印进行快速成型制造。在此过程中，要求项目组成员分工协作、积极动手和实践。通过3周时间的探索与努力，不断解决项目实施过程中遇到的种种困难与问题，最终实现了设计方案向产品的转化。
项目运行阶段的主要任务是对3D打印机进行系统性能测试。首先利用实物打印来评估机械传动系统、电气控制系统及热熔装置的运行状态，然后以此反饋信息为依据对前期设计方案进行优化与改进，这一过程主要涉及CREO环境下的工程图、三维零部件模型、数字样机结构及装配关系等。通过设计、测试、反馈及改进的优化模式来精制3D打印机物理样机模型，直至达到预期性能要求。
5.结语
实践探索表明，由CDIO模式培养出来的学生具有较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力，符合当前社会和企业对于创新应用型人才的要求。通过将CDIO模式引入CREO课程教学，不仅能够有效提高学生对CREO课程的学习兴趣和主动性，而且在教学效果方面较之以往也有很大提升，为工科类院校的课程改革与人才培养模式创新提供了重要参考。
参考文献：
[1]胡文龙. 基于CDIO的工科探究式教学改革研究[J]. 高等工程教育研究， 2014， 01：163-168.
[2]胡志刚， 任胜兵， 吴斌.构建基于CDIO理念的一体化课程教学模式[J]. 中国高等教育， 2010， 22：44-45.
[3]韩智， 张振虹， 李兴娟.基于CDIO理念的软件工程课程教学改革[J].计算机工程， 2010，11：56-59.
[4]郭长虹， 赵炳利， 李东兴.面向CDIO的工程图学教学改革[J].工程图学学报， 2011，05：56-60.
[5]王向丽， 朱晓飞.任务驱动教学法在CREO课程中的实施[J].科技视界， 2013，05：141.
作者简介：
邱海飞(1983-)，男，陕西宝鸡人，硕士，讲师，主要研究方向为3D打印技术、机电产品数字化设计与开发。
CDIO工程硕士论文范文第2篇
1 CDIO工程教育模式
CDIO工程教育模式是麻省理工学院以美国工程院院士Ed.Crawley教授为首的团队和瑞典皇家工学院等4所大学从2000年起组成的跨国研究组合, 在经过四年的探索研究后创立的工程教育理念。它是构思 (Conceive) , 设计 (Design) , 实现 (Implement) , 运作 (Operate) 的缩写, 是“做中学”和“基于项目教育和学习” (Project based education and learning) 的集中概括和抽象表达。它是以工程项目的生命周期 (从研发到运行) 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。不仅继承和发展了欧美20多年来的工程教育改革成果, 更重要的是提出了系统能力的培养、全面的实施指导 (包括培养计划、教学方法、师资、学生考核以及学习环境) 以及实施过程。
独立学院的发展, 应在母体严谨的科学研究氛围下, 植入CDIO工程教育理念, 将学生需要学习和掌握的知识与技能, 以工程项目的生命周期为基础, 将理论与实践融合在一起, 形成有机整体进行教学。
2 独立学院学生素质
独立学院学生是介于普通高校学生与高职高专学生之间的一个特殊群体。从高考招生来看, 该群体一方面学习自觉性不高, 依赖性较强, 往往只满足于课堂上所学, 缺乏刻苦学习精神, 若按照传统的教学模式, 大多以理论教学为主, 学生的课堂听课情况不容乐观, 注意力难以保持持续集中, 学校很难培养出具有较高工程素养的毕业生。而另一方面学生对自己感兴趣的课程却十分喜爱, 活泼、好动、好争辩是其长处。针对学生的长处, 有的放矢的进行教学改革, 引进CDIO工程教育模式, 真正寻求到教与学的交汇点, 在教学中充分利用各行业相关工程案例, 解决好理论抽象性与工程的实用性问题, 提高课堂效率和学生学习积极性, 是培养合格的行业高素质工程技术人才的好办法。
3 教学计划与教材建设改革
独立学院的教学计划最初往往是沿袭普通高校其母体的教学计划, 或是在其基础上稍作改动, 并不能真正体现独立学院的基本办学理念, 即直接指向市场需求和社会经济发展的实际需要。改革必须从教学计划做起, 始终坚持“为职业实践而进行科学教育”这一根本目标。只有一个良好的, 面向工程应用的教学计划才有可能适应行业培养需求。在计划的修订过程中, 各专业应充分调查、论证, 并聘请各行业的领航者参与计划的修订, 将各行业最先进的实用技术纳入教学计划, 让学生通过四年的学习, 学到行业最先进的技术与理念, 拉近就业距离。与此同时, 教材建设必须与计划相适应, 没有好的教材和参考书, 教学难以达到要求。
现阶段, 教材建设往往滞后实用技术平台2~3年, 甚至更远, 而且大多教材或参考书在内容安排上常以基础理论为主线, 很少或是不涉及实用技术。在教材的建设过程中, 应增加行业实用技术元素, 尤其是对应用、开发、实践型课程教材建设, 可以通过采取与行业合作等多种模式共同编写, 将理论与实际项目相结合, 充分利用通俗、实用、趣味型案例, 合理安排理论与工程项目知识, 建设好与教学计划相适应的, 具有实用价值的教材, 是解决好人才培养过程中的重要环节。
4 加强创新基地建设
独立学院在人才培养目标上, 要突出技术应用与开发、创新能力的培养。在能力的培养过程中要强化实训环节, 应加强创新基地建设, 构筑良好的实验实训环境, 各学院要在实习场地、师资配备、资金扶持、政策倾斜上给予大力支持, 既要建设好校园内的创新基地, 同时也要大力开展校企合作, 尽可能地将创新基地直接建立到企业。鼓励学生积极参加大学生实践、创业计划和全国、各省、企业举办的大学生“挑战杯”、电子设计等系列大赛。建立良好的激励机制, 开拓学生视野, 鼓励创新, 真正发挥创新基地的孵化器作用, 是培养人才的有效途径。
5 加强校企合作
加强校企合作, 是独立学院发展的长远目标。一方面, 企业需要高校不断输送人才;另一方面高校需要不断从企业获得行业最新技术及长远发展规划以适应教学需要。高科技含量的创新型优质企业的引入, 可以使学生在校期间就有机会接触到行业的先进技术和工程实际, 有利于加快学校的发展步伐, 提高老师与学生的专业素养, 增强学生的学习积极性与学习的自信心。
高新企业在其发展过程中, 往往缺乏的是人才, 而不是科研项目, 呈现的是许多项目没人做, 许多领域没人攻的局面, 这在很大层面上也制约了企业的发展步伐。一方面, 企业缺乏人才;另一方面独立学院又渴求机会, 校企合作的开展, 给学校的发展带来了契机, 通过强化合作范围, 从师生参与企业培训, 参与项目研发, 到共同培养师生等各方面与企业进行实质性的合作, 在技术与经费上取得企业扶持与赞助, 这是一个双赢的局面。
目前, 我国高校与企业在研究项目上的合作已经形成一定规模, 但由于企业间竞争的存在, 企业有较高的保护知识产权和生产保密意识, 社会在产、学、研有机结合方面的机制不够健全, 部分企业还未看到产学合作的价值等因素影响, 校企双方在教育方面的合作仍比较欠缺, 企业很少参与到教育的过程中, 没有承担其育人责任, 人才培养的所有任务都由学校独自承担, 企业在在一定程度上把大学生到企业进行生产实习和技术实践等看成是负担, 使校企合作遇到了一定困难。
工程技术人才的培养需要工程实践, 如果教育不能帮助学生完成从理论到实际生产流程的过渡, 大学生就无法建立起工程实践的概念和相应的动手能力, 这对独立学院CDIO工程教育的推广也是极其不利的。在政府部门没有相应政策扶持的情况下, 独立学院可以在资金上给予一定支持, 通过聘用企业工程师到校任教, 或是采取将相关工程项目实践及毕业设计等实践课程交由企业负责教学, 或是将学生分散到企业实习等多种方式, 真正按企业规范, 让学生体验企业研发与生产过程, 使学生真正获得行业的第一手资料。
6 加强老师队伍建设
教师队伍素质的高低, 是决定学生能力的重要体现。我国职称改革现有的对教师评价和考核体系不利于独立学院推进CDIO工程化教育改革, 独立学院的教师职称评定目前基本挂靠普通高校母体, 因此教师的职称晋级往往与科研论文、科研项目挂钩, 很少将项目开发与应用能力作为一个考核的重要条件, 这不利于工程型教师的成长, 为了职称, 教师也就只重视论文的发表与科研项目的研究, 而不重视参与企业工程项目的研发, 使独立学院教师的素质和水平与CDIO要求存在相当距离, 无法实现“双师型”的CDIO工程化教育要求。
现阶段, 独立学院的教师队伍配备情况大多是母校教师占40%以上, 有雄厚的理论基础, 但普遍缺乏相应的工程项目经验, 这妨碍了CDIO工程化教育的推广。因此, 独立学院在引进自有师资方面就必须强调企业经验, 而现阶段的薪酬制度又很难招聘到高素质的企业专门人才。多数情况下, 各学院必须通过培养手段来提高自有师资的企业素养。通过把工程经验作为聘用和提升教师职称的基本条件, 定期选派教师到企业接受工程训练, 或是参与企业项目研究等一系列措施加强自有师资队伍的建设。
在老师队伍中加强团队建设, 根据教学计划, 尤其是对实用技术类课程体系, 按知识模块组建教学团队, 实行模块老师负责制, 这既有利于提高老师责任心, 也有利于鼓励和约束教师按模块课程知识体系发展。一个实用技术课程模块, 往往涉及多门课程, 有效的团队建设, 有利于各门课程在教学内容编排与要求上, 知识点的贯穿与衔接上达成一致, 避免单兵作战, 同时也有利于教师之间的交流与发展, 有利于避免个别教师偷工减料, 减少教学之间的矛盾。在教师队伍的组成上, 应形成由高校母体、自有师资、企业工程师三方人员按相应比例共同组成的优质教学团队, 充分发挥团队协作的能动性, 建设好高质量的应用型教学团队。
7 体会
CDIO工程教育改革后, 我们加强了各行业龙头企业的合作, 在教学计划修订、老师培养、科研项目合作、工程师入校任教、学生实习及企业杯比赛赞助等各方面进行了较为深入的合作, 普遍获得师生一致认可, 教学改革取得良好效果。
摘要：独立学院注重应用型人才的培养, 如何培养具有较高工程素养的毕业生, 是各独立学院近年来努力探索的一个重要课题。文中笔者介绍了近年来所进行CDIO工程化教育改革和实践。
关键词：独立学院,CDIO,工程教育
参考文献
[1] 由布西.论后现代课程观对C语言程序设计教学的启示[J].计算机教育, 2007 (4) :18.
[2] 侯英梅, 袁瑾洋, 等.独立学院教学改革初探[J].科学之友, 2008 (2) :128.
CDIO工程硕士论文范文第3篇
一、CDIO工程教育模式的概述
CDIO工程教育模式是随着教育改革不断深化的重要研究成果, 是创新型教育模式, 也是单片机原理综合设计与实践教学改革的重要方向。实践表明, 在新的教育模式下, 课程教学更重视理论与实践相结合, 学生的创新实践能力得到明显提升。新的教育模式主要包括三个方面:1.在CDIO工程教育模式下, 工程教育的最终目标是为社会发展培养所需的具有系统性思维、责任心和综合能力的工程师, 并且能够适应不断变化的市场环境, 将其重要价值充分发挥出来;2.在现代工程活动中, “构思、设计、实现、运行”是基本的原则和思想, 这四个要素之间相互密切联系的生命周期。因此, CDIO教育模式为有效开展工程教育, 提高教学效果提供了系统性学习背景;3.工程教育体系要求必须实现一定的学习效果, 培养学生综合能力, 比如个人能力、学科知识和产品、过程与系统的建造能力和维护能力等。
二、单片机原理综合设计与实践课程改革前存在的问题
在教学改革之前, 单片机原理综合设计与实践课程教学模式主要以理论授课为主, 适当的增加一些简单的实训训练, 重视教学内容的系统性和完整性。但这种按部就班, 按照教材直接授课的方法尽管让一些学生掌握单片机系统设计的理论知识, 提高了学生理论知识水平, 却存在很多不足之处:一是理论和实践教学存在脱节。在传统单片机原理综合设计与实践教学中系统软硬件设计单一、缺少针对性, 所以开发出的产品或是已经有比较明确的可行案例情况下, 学生也不能在产品实际开发过程中灵活运用掌握的理论知识, 甚至无从下手;二是没有重视对学生典型单片机工程系统概念的培养。产品设计是整体模型设计的过程, 对学生的综合设计能力要求非常高, 而且大多数学生以后会从事系统开发相关的工作, 必须能够掌握每一个技术的细节, 但是这一目标是传统教学模式中不能达到的, 而且学生的创造性和主动性能力不高。
三、CDIO教育模式下单片机原理综合设计与实践教学改革
CDIO教育模式下, 单片机原理综合设计与实践课程教学的方法有所改变, 打破了传统直接授课和简单实训的教学方法, 而是以归纳式教学为主。在这种教学方法中, 教师更加重视教学的综合性, 鼓励学生自主参与问题探究、项目过程以及解决问题过程中, 能够将自己掌握的理论知识与实践融入, 加深理解。具体来说, 归纳式教学体现了学生的中心主体地位, 为学生提供了实践学习的场地和环境, 能够结合课程内容和人才培养目标强化学生的整体系统概念, 提升学生的综合能力。在实际教学中, 项目是课程教学开展的重要载体, 是教学改革的关键点, 一般由构思、设计、实现与操作等四个阶段组成, 如下图是CDIO工程教育模式的流程图:
(1) 构思。首先教师将学生分成多个小组, 每个小组中选出一名组长, 并在组长的带领小组成员进行项目选题和确定项目方案, 由学生自己选择项目的内容。在分组时要求教师根据学生的实际水平进行组合, 确保每个小组都能优势互补, 一般由4-5个人组成一组。具体学习过程: (1) 由小组长带领学生进行讨论并确定项目的目标范围; (2) 利用图书馆资源和专业网站查阅所需材料, 并对收集到的有价值的信息进行加工, 初步确定具体设计项目, 由学生自行完成项目设计任务书; (3) 教师需要对学生的项目设计任务书进行检查并根据任务书内容与学生进行有效沟通和完善, 确保方案的可行性和各个阶段学生的主要任务。 (2) 设计。在完成任务书后, 学生需要根据实际要求和设计方案原理图确定模块电路的设计要求和性能指标等。在设计环节中, 学生可以到图书馆查阅相关资料, 再对电路设计方案进行比较和论证, 确保选择合适的电路。最后, 使用电路仿真软件进行检测, 确定无误以后再交给老师检查, 通过以后就可以使用Altium Designer设计原理图和PCB印制电路板。 (3) 实现。在完成电路设计、仿真、原理图设计和印制电路板等工作以后, 由教师进行检查, 并由每个小组的组长负责列出详细的电路元器件清单统一采购元器件。将硬件电路焊接完成后需要进行调试, 确保实现项目的功能。 (4) 操作。在完成焊接、安装和调试项目硬件部分之后, 学生需要根据任务书中的性能指标进行总体测试, 检测各部分指标是否达到设计要求;根据测试结果和完成情况教师应给予学生相应的建议, 并进行改进;最后, 学生自己撰写课程设计说明书和达标PPT, 在小组内进行答辩, 考查学生对项目的掌握情况。教师在项目确定到完成整个过程中, 起到重要的指导作用, 可以每周对学生的任务完成情况提出意见;或者在设计过程中遇到的问题由小组长总结再与教师进行讨论, 指导学生顺利完成项目设计。在CDIO教育模式中, 教学活动主要围绕学生综合能力培养开展。与传统的直接授课的方式相比, 学生的理论知识不仅得到提升, 更重要的是培养学生实践动手、思维能力和团结协作能力。但是在实际教学中, 也可能存在很多问题, 这就需要教师能够不断完善和创新。
摘要：在CDIO工程教育教学模式下, 单片机原理综合设计与实践课程教学中有效提高了学生的实践能力和工程人才培养质量, 学生的理论知识水平明显提高且激发了学生的积极性, 教学效果得到明显改善。基于此背景下, 笔者对CDIO工程教育模式下单片机原理综合设计与实践教学改革建议开展了研究。
关键词：CDIO工程教育模式,创新,实践能力,教学改革
参考文献
CDIO工程硕士论文范文第4篇
摘要：文章基于CDIO理念，以工业设计专业双创人才培养为导向，观察与透视产业转型背景下工业设计专业的困境与社会新需求，设计了工业设计全域多维双创人才培养模式。通过搭建双创人才模型、设计培养方案、改革课堂教学、组建创新创业平台、建设资源库、构建全域多维考核体系等举措，全面革新工业设计人才培养机制，为我国高校工业设计双创型人才培养提供理论依据和实践参考。
关键词：CDIO;工业设计专业;双创;人才培养模式;构建
文章编码：1672-7053（2021）11-0040-03
1 CDIO理念概述
CDIO理念是教育理念中的一种创新人才培养模式。CDIO理念中的项目运作主要包括构思（conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate）四个流程，如图1。它以产品研发到最终产品运作的整个生命周期为载体，让学生在主动的、实践的、能动的课程中进行创新思维教学，是倡导“做中学”和“基于项目教育和学习”的新型教学模式。
CDIO能力大纲和12条标准是实施CDIO工程教育模式的两个最重要的指导性文件。CDIO理念将学生的能力归纳为基础知识、个人能力、团队能力和系统调控能力4大方面，并在培养学生的过程中实施团队合作和项目式教学;另一方面，依据CDIO理念，实践标准考核的重点在于考察学生的综合创新能力，这对培养学生的创新创业能力和综合性思维提供了一个可借鉴路径。
2双创人才概述
为了适应新形势下经济社会对人才的需求，高等教育改革急需采取一种全新的教育模式——创新创业教育。国务院办公厅于2015年5月的发文《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》中指出：“深化高等学校创新创业教育改革，是国家实施创新驱动发展战略、促进经济提质增效升级的迫切需要，是推进高等教育综合改革、促进高校毕业生更高质量创业就业的重要举措”。紧接着，从2015年起，鼓励全国高校全面开展创新创业教育改革，以此打造大众创业、万众创新的氛围，培养社会人才生力军。
双创人才是指具有创新创业能力素养的人才。传统的教育往往注重提升职业素养，重视学生的专业知识掌握，培育学生的职业技能，强化任务完成能力，训练确定性思维。在竞争激烈和快速迭代的时代背景下，仅仅具有职业素养是远远不够的。双创核心素养有别于常见的职业素养，具有双创核心素养的人才具有批判性思维和对不确定性的适应能力，往往能够更加敏锐地发现市场动向，勇于创新敢于创业，能够引领行业发展，是适合当今与未来社会发展的急需人才。
3工业设计专业人才培养模式现存问题
当今的中国，正在从“制造大国”向“创造大国”转型，大量传统制造产业亟待升级。在这一背景下，众多企业都将目光投向工业设计，期待能够依靠设计创新应对供给侧改革，以增加产品附加值，摆脱产品同质化现象。所以，近几年我国对工业设计人才的需求大幅增长，工业设计高等教育也进入了发展快车道。2020年，招收工学工业设计专业和艺术学产品设计专业的本科院校近600所，招生规模也从本世纪初的几千人迅速扩张到近4万人。但是，如此庞大的教育体系并未满足市场对工业设计人才的需求，反而造成了大量企业招聘不到适用人才、大量毕业生就业困难的矛盾现象。
之所以会产生这一问题，主要原因之一是高校难以培养出社会需要的工业设计专业人才，毕业生难以满足企业的用人需求。目前各大高校工业设计教育普遍存在培养目标不明确、教学内容结构松散、注重知识传授、轻价值塑造和能力培养、基础课程教育与专业课程脱节、学生缺乏专业系统的实践训练和创新创业训练及实践能力差、教师实践经验匮乏等一系列问题。高校工业设计现有的人才培养模式，已经跟不上时代发展和社会的需要，亟待改变。要想解决工业设计专业的困境，必须从培养方案、人才培养标准、人才评价体系、课堂教学方式、创新创业能力培养等方面进行改良和提升，这也是文章研究的目标。
4基于CDIO理念的工业设计专业全域多维双创人才培养模式构建意义
工业设计是一门综合性学科，创新是工业设计的灵魂，创业是工业设计的出路。工业设计教学改革的核心就在于培养全域多维双创人才。CDIO理念十分契合这一目标，注重学生创新创业能力和素质培养，并且已经有了二十余年的教育实践经验。基于CDIO理念进行人才培养模式构建，能够明确以学生多维层次能力培养为核心的培养目标，之后以目标为导向反向设计课程架构和培养方案，构建多层次递进式实践教学模式，改良和优化课程教学内容，着重引导学生参与实际设计项目，循序渐进地培养学生各项实践能力，提高学生学习自主性、自主创新意识、团队合作能力。总之，基于CDIO理念的工业设计专业全域多维双创人才培养模式构建，能够为改善我国高校工业设计专业人才培养问题，提供一种新的探索思路和实践参考。
5基于CDIO理念的工业设计全域多维双创人才培养模式改革思路
此次研究的整体思路是：通过广泛的市场调查了解目前社会对工业设计人才的最新需求，进行CDIO及其衍生理论和在其他高校的应用实践经验研究。同时根据行业标准与职业要求，创建工业设计全域多维双创人才模型。根据这一模型，打造全新的工业设计全域多维双创人才培养方案，以及工业设计全域多维双创人才评价体系，建设工业设计课程群以及开放式项目化专业课程。同时在原有的校企合作单位和大学生创新创业工作室的基础上，继续搭建和扩展创新创业训练平台，全面提升专业双创人才教育实力。新方案在大三年级进行为期一学年的试验，实施全新培养方案，并在完成后全面测評学生的综合素养与能力，以此来验证工业设计全域多维双创人才培养方案的有效性，如图2。
6基于CDIO理念的工业设计全域多维双创人才培养模式改革实践
6.1工业设计全域多维双创人才模型构建
为了了解最新的市场需求，首先对泰安市周边工业设计对口企业进行全方位的调研。结合市场调研得到了工业设计人才需求、CDIO理念的人才要求、行业与职业标准，构建了工业设计全域多维双创人才模型，如图3。由此可以全面掌握工业设计人才培养的总体要求和方向，为后续的培养方案制定提供依据。
6.2全新培养方案的实施与验证
搭建好双创人才模型之后，再进行国内外高校CDIO理念课程改革方法研究，对于课程教学设计、具体实施、效果监测、质量保障等多方面进行考察，梳理脉络，最终决定开展以教师为导向、学生为主体的CDIO工程化体系课程。通过三个月的反复讨论和修改，制定了全新2021版双创人才培养方案（草案），本方案包含开放式课堂、项目实践、平台搭建、多元评价等四个重要改革措施，如图4。并在大三年级进行了为期一学年的试验。
6.3实现开放式课堂
在传统面授课程中，教师一边倒地向学生灌输知识，很难培养学生的创新思维。在借鉴先进教学理念和众多高校CDIO教学模式之后，尝试采用开放式、研讨式、互动式的全新教学模式。同时，每门课程以项目做引导，组建项目团队，推行项目化教学法，有效提高学生的学习动力;在部分专业课程的实践环节中，聘请企业导师，采用Teamwork全程导师制教学模式，进行研讨开放式教学;在教学过程采用CDIO理念的“构思”“设计”“实现”“运营”四流程，如图5;成绩评定则采用团队考核加组内评分的方式，发掘和培养学生的团队协作意識和创新能力;课程改革模式则在大三年级的《产品形态设计》与《交互设计》两门课中进行了实践尝试。
6.4搭建创新创业平台
学院根据计划与山东省内三家设计类大型企业签署了实训基地协议，聘请了8位企业一线设计师作为外聘教师给学生授课，同时安排学生参与不同的企业设计项目。通过合理安排课程教学环节、校企资源共享，同时借鉴企业对于工业设计师的考核要求来健全专业教学体系。另外工业设计专业打造了两个学生创业团队，承接各类三维设计和平面设计项目，充分发挥产学研合作的优势，为学生搭建自由训练发挥的创新创业平台，让学生大幅增加实践机会，在训练的过程中提高创新创业的能力和素养。
6.5教材与线上资源库建设
根据CDIO理念的项目化教学模式，工业设计专业课程及实践环节宜选择模块化、项目化组织形式的教材。团队编写了适用于《产品形态设计》的教材，并在大三年级首次试用。同时随着互联网的发展，教师也能够充分利用网络平台建设网络SPOC和专业资源库，拓展学生的学习维度，这一措施也有利于渗透专业前沿理论与技术，让学生的专业学习内容与行业前沿技术同步。团队针对《产品形态设计》课程搭建了超星学习通SPOC平台，其中专题视频24个、参考阅读资料35个、测试2套、课堂教学案例126个、图片273张。改革后的课程建设取得了明显优于传统形式的教学效果。
6.6构建全域多维考核体系
以成果为导向，创新评价机制。根据培养目标、实践内容选择合适的考核方式。比如生讲生评、生讲师评、组内评分、组间评分、辩论赛加分、论文答辩、项目报告、网络平台在线测试、案例讨论、创新性学分认定等多种考核形式，成绩构成也增加了形成性、过程性、多元主体评价方式，如图6。以此促进学生知识、能力、素养的全方位提升，从而达到人才培养的目标。
6.7双创人才培养模式改革实践效果
教学改革试运行方案应用于大三年级，经过一学年的实践，学生的各方面水平均有显著提升。根据2016级和2018级两个班的测评结果，以《产品形态设计》课程为例，教学改革后学生的满意度从72.5%上升到93.1%;在标准不变的情况下，学生成绩的平均分由80.4分提升到85.1分;学生的手绘水平、软件水平、创新性评分均有10-20%的提升幅度;80%以上学生认为内容“有挑战性”，工作量“偏大”，投入时间“较长”;学生获奖作品由每班3件变成每班8件，学生平均参与2.3项企业或工作室实际设计项目。以上数据均能证明，基于CDIO理念的工业设计全域多维双创人才培养模式取得了较为显著的成效。
7结语
工业设计专业全域多维双创人才的培养，核心在于理论与实践的融合。对于高校来说，双创教育存在的一个现实问题是，无论培养对象、课程、师资还是资源，均分散在学校的不同院系和部门，整合所有要素需要一个强有力的平台型组织。因此未来想要培养双创人才，还需要在创建校内创新实验基地与校外创业实训l平台的基础上，通过平台牵引互动和学科资源共享，进一步建立在校生共享实验平台资源和参与实际设计项目的便利机制。竭尽全力为学生提供更多的创新创业机会，仍需要专业教师、学院、学校、企业、社会各方面资源的整合和协调配合，这是工业设计专业全域多维双创人才培养的重点及难点所在。
CDIO工程硕士论文范文第5篇
摘 要：为适应经济全球化形势下产业发展对创新工程人才的需求，实施制造业强国战略，2016年教育部成立CDIO工程教育联盟。佳木斯大学2012年组建CDIO工程教育团队，对《生物医学材料》课程采用CDIO工程教育模式，在培养目标与课程教学大纲的CDIO工程定位、课程教学内容改革、翻转课堂设计、开展模拟项目训练、教学反思与反馈活动等方面改革，取得了预期成效。
关键词：CDIO工程教育 生物医学材料 改革
CDIO由构思、设计、实现以及运作（Conceive、Design、Implement、Operate）构成[1，2]。现将佳木斯大学无机非金属材料工程专业课程《生物医学材料》CDIO工程教育的改革予以总结。
一、课程CDIO工程教育定位
（一）培养目标与课程教学大纲的CDIO工程定位
笔者所在的佳木斯大学分别在2012、2016、2019年对无机非金属材料工程专业分别进行了三次培养方案和课程教学大纲的重新定位与调整，更加突出工程教育理念，使学生的学科知识和产品研发实践结合，融产业发展与产品发展同步的CDIO工程教育模式。2019版专业培养目标可以分解为5个目标和12条要求[3]。
（二）课程CDIO工程教育定位
《生物医学材料》课程对学生的能力大纲要求见表1[3-5]。
二、课程CDIO工程教育改革
（一）课程教学内容改革
1.部分课程内容取材于实际案例，向学生渗透工程意识。在讲授钛与钛合金的生物医用领域时，选取了两个真实素材。在颅脑外科使用方面，教师把协和医院2010年11月成功用人工钛头骨实现“半脑儿”男孩颅骨修复手术的事例引入课程。贵阳少年强强（化名），患上了世界上罕见的怪病——戈勒姆症，中医称为“溶骨症”，牙齿全部脱落，其下颌骨也完全溶解消失。经国内外多家医院治疗都没有效果。第四军医大学口腔医学院多名专家教授，于2008年11月为强强的下巴成功实施安装仿生钛材料和自体骨移植手术。
这两例医用钛及钛合金的临床应用，涉及钛及钛合金材料的冶炼、成形、表面处理等工艺，都体现着工程应用的能力，借此机会向学生灌输工程与实践、综合性学习的思想。将我国制造业强国战略传达给学生，增强对CDIO工程教育模式必要性、重要性的理解。
2.将最新知识和科技成果教给学生。例如学习组织工程学内容时，把干细胞工程、克隆技术作为课程内容的延续，拓宽学生知识视野。利用人工皮肤的培养、兔子耳朵上复制“人耳”、克隆猴以及利用人工流产进行的胚胎干细胞培育等知识，一方面让学生了解最前沿的学科内容与热点，培养学生建立学科交叉融合的思想，增加开放度;一方面对学生进行思政教育，培养学生的专业自豪感和专业认同感，鼓励学生树立建设祖国理想，努力学习。同时通过任务驱动，向学生说明核心技术是国之重器，核心技术需牢牢掌握在自己手中的思政教育[6]。
（二）“翻转课堂”设计[7]
长期以来，教师的教学常常是教师讲、学生听、学生与教师交流少的传统模式。鉴于《生物医学材料》课程学时少、教学内容多、理论知识需要程度不深的特点，将部分教学内容如仿生材料、干细胞工程等，提前进行录像，课前一周发给学生，同时利用微信班级群、智慧树学习活动板块留下学习的思考题，让学生提前自主学习;上课时先随机抽查学生课前学习情况，在课堂授课过程中将思考题进行解答;课堂与开启智慧树见面课同时进行，每节课进行2～3次投票、抢答、头脑风暴等活动，同时采取智慧软件随机点名方式，防止学生“挂机”人不在，也可随时把握学生学习状况，提高学生学习的专注度;对需要讨论学习的内容，提前把任务分配到各学习小组，小组讨论得出结果或结论后，由其他组进行点评，最后教师再进行总结。
通过“翻转课堂”的设计，克服了课程教学内容容量大、学时偏少的状况，有效地防止学生上课溜号、玩手机现象的发生，课堂秩序、授课质量明显好于传统上课模式。
（三）开展工程模拟训练
一是进行一次完整的实践工程项目模拟训练。将自主设计和制备致密生物活性羟基磷灰石陶瓷、制备多孔生物材料、制备生物玻璃等实训内容发给各学习小组，要求各小组集体完成从原料制备与检测、成型、烧结、性能测试等内容的方案设计，构建学生综合素质、个人能力、过程和系统的能力。
二是研究、筛选和判别无机非金属材料工程复杂问题的影響因素。在上课第一周，给每名学生留一个综述性的课题，一人一题，要求课程结束前一周完成。参考文献数量不少于30篇，近五年文献不少于10篇，外文文献不少于5篇。按照拟定的期刊格式要求成文，并准备一个PPT课件，教师向学校申请4学时的多媒体教室，每名学生对自己的综述性论文进行讲解，并由学生组成的答辩委员会当场给出成绩。
（四）做好课程反思与反馈活动
1.教师课程反思活动。知人为聪，知己为明，知人不易，知己更难。教师以课堂教学为切入点，通过实践、反思、再实践的过程，不断提高对教学能力和理论的认识，提高教学的实战能力。
借助“翻转课堂”的录像录音、学校的教学视频、上课过程中给自己录的声音等信息，自我反思教师上课存在的问题和需要改进的细节，及时予以改进和改正。比如2020春季学期，利用钉钉网络课程的回放功能，发现主讲教师存在“啊”“那么”“然后”等承接语过多，语速偏快、偶尔吐字不清晰等问题，事后进行了针对性自我调整，短期内取得了明显改观;在《生物医学材料》课程每一个教学周期，规定课程教学团队教师互听互评至少三次课，将每次听课的评价反馈给授课教师;利用教研室开会、集体备课、课程总结的机会，用“红红脸、出出汗”的做法，指出教师上课存在的问题，教师对照予以整改。
2.教师不断提升教学能力。首先，教师要定准自己位置，“我们是干什么的——教书育人。”往大了说，我们要讲党性原则，忠诚党的教育事业，往小了说，我们要对得起良心道德，尊重教师这一职业，对得起这份工作。把对学生的授课当成自己的生命线，安身立命之本，从严治学、严谨执教。其次，发挥教师的主导地位，调动学生学习的积极性和主动学习。明确告知学生，工科专业课的学习，枯燥晦涩难懂是正常的，要耐得住寂寞，学习需要啃骨头的精神。教育学生正视大学的学习生活;帮助学生克服焦躁和浮躁情绪;与学生平等共处;对学生要有爱心;教育要公正;与学生进行换位思考，关心学生爱护学生，要求他们自立自强[8]。第三，及时进行自我调整和心理疏导，不把工作、同事、家庭琐事的不愉快情绪带到课堂，用舒缓平和的心态上课。上课中如出现学生知识掌握差、听课状态不好、玩手机吃零食等现象时，及时管理但不能影响自己的教学状态。
《生物医学材料》课程教学团队秉承一个信念，那就是教好每一门课和每一次课，一下子达到高水平不现实，有计划地在一个教学轮次中，刻意地着重提升某些章节的教学能力，利用三到五个教学周期实现整体水平提高。多向同行学习，取长补短。
3.学生对课程反馈。利用期中教学检查、师生座谈会、组织调查问卷等形式，让学生对课程教学把想说的话说出来，让学生对教师提出改进意见，请学生提出对教师的授课内容、授课形式的要求，信息反馈给授课教师。课程团队教師本着“有则改之、无则加勉”的虚心态度，接受学生的批评建议并予以改进调整。
三、结果对比
通过对比，《生物医学材料》课程在实施CDIO工程教育后，课堂教学手段更加灵活，课堂学习气氛活跃。学生综合设计能力、工程意识明显提高，考试成绩比实施CDIO工程教育前平均分提高5～7分，达到了预期成效。
[基金项目：佳木斯大学教育教学改革研究项目（编号2020JY2-18）;黑龙江省高等教育学会规划课题（课题编号14G133）]
参考文献：
[1] 周细林.基于CDIO的创新型人才培养模式研究与实践[J].科技与创新，2020（22）：113-114.
[2] 李顺年，王锐.基于CDIO模式的产品设计专业创新教学模式实践探究[J].教育教学论坛，2020（33）：207-209.
[3] 佳木斯大学年本科专业培养方案（2019）：499-510.
[4] 佳木斯大学《生物医学材料》课程教学大纲（2019）：218-223.
[5] 百度文库.CDIO介绍[OL].（2010-11-04）[2020-01-04].http：//wenku.baidu.com/view/b2df686e58fafab069dc02c4.html
[6] 张苗玲，张桃.大学生创新创业教育融入高校思想政治教育的研究.国际公关，2020（10）：42-43.
[7] 鲁建辉.地方高校慕课翻转课堂混合式教学的适宜性探析[J].黑龙江教育，2020（01）：70-72.
[8] 杨涵崧，李国晶，李慕勤，等.无机材料科学基础课程教学改革初探[J].实验室科学，2012（04）：6-8.
（作者单位：佳木斯大学 黑龙江佳木斯 154000）
（责编：若佳）
CDIO工程硕士论文范文第6篇
【摘 要】随着时代与科技的飞速发展，我国为培养出更多高级工程技术人才，不断创新教学理念，并将CDIO工程教育模式引进国内高校机械电子工程课程中，此种模式以科技为根本，注重培养学生实践能力，通过制定与教学内容相关的学习情境，实现提高学生实践能力与创新能力的目的。本文首先从CDIO工程教育模式的现状出发，探讨了此种模式在机械电子工程教学中的应用，具有一定参考价值。
【关键词】CDIO人才培养模式 机械电子工程专业 改革 实践教学
一、CDIO模式的发展现状
二零零一年由美国各大高校联合提出CDIO工程教育模式的概念，这是首次确立了CDIO工程教育模式体系与实施方案，CDIO模式包括构思、设计、实施、运行这四个阶段。构思是指根据实际需求与发展来制定一系列的目标或战略计划等，设计是指工程计划、图纸与实施方案等设计，实施是指根据设计的内容与方案将其制造出来，是一个将预想转变为实际的过程。上述三个阶段完成之后，将制造出的产品投入到市场中，通过更新与改善的方式不断提高产品价值，这个过程就叫做运行。
CDIO工程教育模式具有系统性与完整性的特点，将其运用在机械电子工程教学中，有利于提高学生基础知识的学习，通过开展工程项目的设计、规划、制造等实践活动，使学生实践能力得到提高，便于学生今后更好的走入社会。最早期的CDIO工程教育模式只注重实践与生产，教师多为一线工程师，在教学活动中往往过于关注学生动手能力与解决问题的能力，而没有建立起系统的理论知识教学，随着时代的发展，二十世纪五十年代后，科技的变革与发展，人们逐渐认识到理论知识对工程实践的重要性，只有将理论与生产联系起来，才能实现科技的进步。直到今天，工程理论体系正在逐步走向成熟，给原有的教学模式带来了翻天覆地的变化，工程教育内容由实践生产转变为教授理论知识，教学环境也越来越多样，包括教室、工程生产等活动场地，教育者群体也逐渐转变为具有丰富工程理论知识的人员。
二、CDIO 工程教育模式的实践与探索
为满足工业生产与人才的供需，不断提高了对机械电子工程课堂教学的要求，现代化培养工程技术人才要注重理论与实践的结合，以培养学生工程技术与工程管理为首要原则，使学生各方面素质得到提升，直至成为社会需要的工程应用型人才。基于机械电子工程行业CDIO模式，即要在原有的教育模式上联系起CDIO工程教育模式，在教授与专业相关的理论知识，如技术知识、基础知识、高级工程知识等，同时也要注重加强学生职业道德的培养。通过设定科学合理的工程项目，让学生运用所学的知识对项目进行构思、设计、实施与运行，以此来提高学生的学习兴趣，进而对工程专业也有一个全新的理解，便于学生在今后学习工程专业走得更远。
CDIO教育模式就是将教学活动与工程项目实施活动紧密联系在一起，以培养学生创新能力、实践能力为目的，让学生在项目实施活动中，以团队或小组合作的形式组织项目，在整个活动的过程中学生学会运用知识与项目组织，培养了学生合作精神、职业精神、责任感。本文以石油石化行业中机电一体化设备作为此次项目研究实例，将机器人设备与机械电子工程教学项目活动联系在一起，学生参与机器人设备CDIO的全过程。根据任务要求与目标，将全班学生分为多个合作小组，对机器人进行调查与分析，制定出初步的设计图，结合所学的专业知识，不断调整和创新设计图，使其变得更加完整和系统，对完成的机器人样品进行检验与调试，组内分工设计与制造机器人系统各部件，并保证其运行情况，最后对各小组比赛结果做出评价。学生通过与同学的相互合作相互配合，使自身综合能力得到提高，将所学过的工程专业知识进一步巩固，转变为熟知并能够灵活应用的知识，在此过程中构建了属于自己的知识体系，培养了更新知识与人际交流的能力，学会对系统的运行与调控，对机械系统也有新的理解。
三、结束语
综上所述，国内各大高校为进一步满足社会需求，根据工程企业实际要求提供各大企业所需的工程师，通过应用CDIO工程教育模式，有助于培养出高技术、实用型的专业人才。
参考文献：
[1]赵俊生，张保成，史源源.机械电子工程专业人才培养模式的改革与创新[J]. 理工高教研究，2010（1）
[2]王伟，王殿君，申爱明.基于CDIO人才培养模式的机械电子工程专业实践教学体系的改革与探索[J].安徽师范大学学报（自然科学版），2010（2）
[3]王殿君，王伟，张宝生.CDIO人才培养模式在机械电子工程专业综合训练中的应用[J].安徽师范大学学报（自然科学版），2011（3）