急于CDIO理念的工程环境建设与人才培养模式改革的探索

基于CDIO理念的工程教育环境建设与人才培养模式改革探索汇报提纲汇报提纲CDIO工程教育概况CDIO工程教育概况校企共建优良环境校企共建优良环境11223344人才培养方案制定改革与实践成效1、CDIO工程教育概况1、CDIO工程教育概况•2000年--2004年，美国麻省理工学院（MIT）与瑞典皇家工学院等四所大学，投入2000万美金进行改革试点，成立了国际化CDIO合作组织•创始人：美国工程院院士、麻省理工学院教授、EdwardCrawley•EdwardCrawley认为：中国非常缺少能够应对国际化的工程师，急需改善工程教育人才培养模式。他认为，应该为学生提供丰富的设计实现的项目，让学生在实践中和主动学习的情况下更好地掌握理论知识。•国际CDIO网站•中国cdio网站•Conceive构思CDIO•Design设计•Implement实现•Operate运作它是“做中学”与“基于项目教育和学习”的集中概括和抽象表达。它以工程项目（包括产品、生产流程和系统）从研发到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。什么是CDIO？CDIO的核心内容强调---工程基础知识、个人能力、人际团队能力、工程系统能力vision为学生提供一种强调工程基础的、建立在真实世界的产品和系统的构思－设计－实现－运行(CDIO)过程的背景环境基础上的工程教育。12Standards•这些标准旨在回应课程计划的制定者、校友和工业界想要知道如何认证CDIO专业和由CDIO专业培养的毕业生Syllabus四个层面：复杂的工程系统（技术）有成熟思维的个体（个人）基于工程环境的现代团队（团队交流）构思－设计－实施－运行（CDIO）一个愿望一个大纲12个标准CDIO要求中国要学习借鉴国际CDIO工程教育人才培养模式---标准、大纲、可执行CDIO的标准CDIO的标准标准7：一体化学习经验*标准9：教师CDIO能力的提高*标准11：CDIO能力考核*标准2：学习效果*标准1：采用CDIO理念*标准3：一体化教学计划*标准5：设计制造经验*核心标准标准8：主动学习标准12：CDIO专业评估标准10：教师的教学能力的提高标准4：工程导论标准6：CDIO学生实践场所补充标准学习与借鉴学习与借鉴•2006年汕头大学执行校长顾佩华教授（加拿大院士），在汕头大学开始改革，北京交大查建中教授开展中国工程教育的三大战略研究－－全国推广CDIO•2008年教育部进行首批CDIO工程教育人才培养模式改革试点，选择了汕头大学等18所高校•2010年教育部进行了第二批CDIO工程教育人才培养模式改革试点，选择了21所不同的高校，合计39所•改革专业有---机械、电气自动化、土木、化工、轻工五大类•2010年启动中国式CDIO---卓越工程师培养计划教育部关于成立CDIO工程教育模式研究与实践课题组的通知教育部关于成立CDIO工程教育模式研究与实践课题组的通知召开课题组会议召开课题组会议2、校企共建优良环境2、校企共建优良环境•南京工程学院主要是面向机械制造业、电力行业培养应用型人才为主的省属高等学校•学校的传统一向重视学生工程实践能力的培养，注重与企业的紧密结合，强调产学研活动的开展•意识到目前的工程教育存在的问题•必须进行改革、实践与创新•行动---产学合作、深度融合•CDIO班、卓越班试点产学合作—深度融合产学合作—深度融合•产学合作--多元机制、实施多样模式•引进国内外各种优质资源，与社会多方面的合作•先后与国内外著名企业合作，一批实验室（中心）建成•为进行CDIO工程教育模式的实践教学平台提供保障•新的人才培养方案充分考虑到与企业的紧密结合---深度融合•三参与：即企业参与人才培养方案讨论和制定，企业参加教改试点专业的教学，企业参与并支持教材建设•二提供：企业提供先进设备共建实验室，企业提供学生实践环境•一贯穿：企业元素贯穿整个教学环节实训中心校企共建实验室单位实训中心校企共建实验室单位实训中心校企共建实验室单位中心经过建设，已逐步建设成为一个集基础性、综合性、实践性和创新性为特点的工程训练基地。基础实验实训综合创新实验实训实验室建设校企共建实验室集锦三、人才培养方案制定三、人才培养方案制定•专业：自动化，方向：系统集成•以工程实践为主线：设计人才培养方案，保证一定的理论知识的基础上，大幅提高实践教学环节比重•从专业基础课开始，实现理论教学与实践教学时间为“1:1”;专业基础课和专业课，安排在实验室授课，边学边做，边做边学•部分专业课提前到1～2学期，1～4学期以电子系统综合设计与训练为主，5～7学期以系统集成综合设计与训练为主，第7～8学期以企业生产实习与毕业设计为主•一、二年级注重基本实验技能的培养与训练•三、四年级注重专业技能培养的培养与训练•学生分组，到实验室熟悉专业的硬、软件平台，参加各种创新设计大赛•对自动化系统集成涉及的组态及控制系统设计、总线及人机界面等进行综合工程训练•新的人才培养方案充分考虑到与企业的紧密结合改革与发展研讨会改革与发展研讨会开展研讨与培训开展研讨与培训校企共同编写教材、讨论人才培养方案校企共同编写教材、讨论人才培养方案校企共同编写教材、讨论人才培养方案校企共同编写教材、讨论人才培养方案工程入门工程入门工程基础工程基础工程专项工程专项工程综合工程综合人文与自然科学-思想道德修养与法律-马列、毛概-中国近代史纲要-高等数学-工程数学-大学英语-军事理论专业基础-电路与模电-数电及EDA-工程制图-自动化系统集成概论-自动控制原理-传感器技术及其应用-机械工程基础电气控制-电力电子技术-电机及其拖动-变频技术及其应用-PLC控制技术及控制总线-运动控制技术-过程控制技术计算机控制-C语言-VB语言-单片机原理及其应用-计算机控制技术-数据库原理及其应用系统集成-电子系统综合训练-工程综合实训-科技创新及大赛-毕业设计以工程实践为主线的自动化（系统集成）总框图工程入门大学物理实验计算机基础实验C语言实验参观实习电工电子实习金工实习工程专项现场总线及人机界面应用组态及过程控制系统运动控制系统设计与调试传感与检测应用数控系统设计与调试工程基础电工电子实验单片机实验机电工程基础实验电子线路设计与调试数控机床操作与调试机床电气与PLC实验工程综合电子系统综合设计与训练系统集成综合设计与训练创新设计及大赛毕业设计工程入门、基础、专项、综合内容电子技术电路与电机液压与气动HMI与变频计算机、网路与总线SCACD系统传感与检测机床电气及PLC自动化集成技术开设的主要理论课程有：电路及模拟电子技术数字电子与EDA技术电力电子技术电机与拖动自动控制原理PLC控制及总线技术单片机原理及接口技术数控技术及其应用过程控制系统运动控制系统计算机控制及网络技术传感器技术及应用专业核心知识点242011-12-162011-12-16第一学期主要课程思想道德修养与法律基础高等数学E程序设计语言-C大学英语工程制图D自动化系统集成概论军事理论自动化系统集成人才培养方案第三学期主要课程毛邓和“三个代表”高等数学E线性代数A积分变换大学英语数字电子及EDA技术机械工程基础机械工程基础实践机床电气实习机械工程CAD应用实践第二学期主要课程毛邓和“三个代表”高等数学E大学物理D大学英语电路及模拟电子技术计算机技能实训大学物理实验第四学期主要课程马克思基本原理单片机原理及接口技术电机及拖动PLC控制和总线技术大学英语电子线路设计与调试实习单片机应用课程设计第六学期主要课程职业发展与就业指导计算机控制及网络技术过程控制系统运动控制系统变频技术及应用DSP技术及应用组态及过程控制系统设计运动控制系统设计与调试企业实习与毕业设计选择企业实际课题作为毕业设计课题有毕业设计指导教师与企业工程师共同指导完成实际安装与调试撰写设计说明书（论文）组织教师和企业工程师参与毕业答辩第五学期主要课程中国近代史纲要自动控制原理电力电子技术传感器技术及其应用自动化系统集成专业英语企业管理市场营销学传感与检测应用现场总线与人机界面MATLAB与控制系统仿真第七学期主要课程数控技术及其应用机器人技术及其应用嵌入式系统设计及应用工业视觉系统智能控制现代控制理论数控机床操作与调试数控系统设计与调试自动化系统集成与综合训练综合实训一时间：6周。形式：在校外内实训基地集中实训。要求：以模拟、数字、单片机、传感器为主线，完成完整系统设计、安装、调试。指导：校企人员共同完成。考核：实物。综合实训二时间：12周。形式：在校内外实习基地集中实训。要求：现场安装与调试，参与应用设计。指导：企业工程技术人员及本校专业教师考核：实物。自动化（系统集成）专业人才培养课程安排工程入门实验实习课程设计综合实训实践教学体系实践教学体系工程入门•从学生进校开始，通过工程导论、参观企业等了解本专业。•目的：热爱专业、激发学习积极性。课程设计•包含C语言、电子技术、PLC、单片机、HMI与BUS、组态等课程设计。•目的：掌握初步设计方法，进一步巩固理论知识。实验实习•包含物理、计算机、程序设计、电工电子、PLC、传感器、自动控制、CNC等实验实习。•目的：掌握科学的实验方法和手段，巩固知识。综合实训•以MPS、FMS等系统为对象，以PLC（PAC、CNC）、HMI、BUS、SV、VVF、M为主线，开展综合训练。•目的：提供综合应用能力，积累工程经验。科技创新•通过科技创新、竞赛、企业实习等，不断提高学生创新能力。•目的：提高学生科技创新能力，获得各类职业证书。毕业设计•从第七学期开始，企业工程技术人员参与，课题紧密结合工程实际。•目的：提高学生实战能力，初步具备系统设计工程师资格。622周嵌入式系统助理工程师711周亚控组态王工程师711周Fanuc证书711周GE证书711周台达证书711周博世力士乐证书711周西门子培训证书722周三菱电机自动化证书622周可编程控制系统设计师511周CEAC（信息产业部）422周高级电工维修证书411周中级电工维修证书开设学期学分培训时间项目名称推荐职业资质证书中级电工维修证书可编程控制系统设计师西门子培训证书CEAC（信息产业部）Fanuc认证书博世力士乐认证书资质证书亚控组态王工程师GE-Fanuc认证书台达认证书嵌入式系统助理工程师三菱电机自动化（FA证书、CNC）证书高级电工维修证书四、改革实践与成效四、改革实践与成效•自动化（系统集成）专业的实践•一条主线、二个模块、三个环节、四个阶段•一条主线：即是实践环节的安排以工业自动化产业中柔性生产线（FMS/CIMS）的系统集成控制为主，它涉及电子技术、传感与检测技术、液压与气动技术、PLC技术、计算机控制技术、数控技术、传动技术、机器人技术、总线技术、接口技术、人机交互技术等•二个模块：是指对集成控制系统中所涉及的各种技术的硬件配置与控制软件•三个环节：是指掌握系统中的任一门技术---经过基本实验、项目设计和综合训练才能获得•四个阶段：是指要掌握系统集成控制各门技术的阶段性安排，首先是工程入门性实践（到企业、实验室参观、生产实习），其次是工程基础性的实验（原理性论证、实验），笫三是工程专项（中、小项目系统设计与控制）、笫四是工程综合（安排电子系统、专业综合实训、毕业设计）等自动化（系统集成）专业的实践自动化（系统集成）专业的实践•每学期都均有实训项目，每一个模块都有核心知识点和规定的标准和要求。•安排学生参加各种各样的竞赛、兴趣小组，参加老师课题，并配以一体化的课程安排，不断提高学生的工程实践能力、设计能力、口头表达能力、科研能力和创新能力•导师制与学生团队模式开展各类训练：•大一、大二期间，除班主任外，每五名学生为一团队，配备一名有经验的老师，以便学生在学习、生活实践中给予具体指导