基于CDIO工程教育理念的课程教学改革探索.docx

基于CDIO工程教育理念的课程教学改革探索摘要：基于“卓越工程师教育培养计划”培养目标对课程的要求，本文将CDIO创新型工程教育理念引入到汽车发动机电控技术的教学改革探索中，强调课程教学与企业和市场对接，注重学生创新和工程实践能力培养，优化课程教学内容，改革教学模式，使课程教学达到“卓越工程师教育培养计划”对学生素质和能力培养的要求。关键词：卓越计划；CDIO；工程教育；教学改革汽车发动机电控技术通常作为汽车类专业的重要专业课程，是一门介绍现代汽车发动机电控系统的结构和工作原理的课程，是学生在课堂内了解掌握现代汽车发动机先进技术的最主要途径。随着“卓越工程师教育培养计划”目标的提出，课程的教学目标从纯理论教学提升到以理论传授、个人素质提高和能力培养并重的更高层次。为此，在课程教学改革中引入“构思—设计—实现—运行”CDIO（Conceiving-Deigning-Implementing-Operation）创新型工程教育理念，改革教学方法和手段，同时优化课程教学内容，建设具工程背景师资队伍，使课程教学达到知识传授、能力培养、素质提高三方面的目标、达到“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）对课程提出的要求。一、汽车发动机电控技术课程现状现有汽车发动机电控技术课程，通过化油器式发动机与电控发动机的比较，展开对汽油发动机电控技术的介绍，包括电控系统组成和工作原理、燃油喷射控制、点火系统控制及其他怠速、进气、排放、故障诊断等辅助控制，课程完全采取课堂理论教学方式。该课程传统教学存在以下几个方面不足。1.课程内容知识面窄、知识陈旧，汽油机电控技术发展基本成型，从现阶段看，现代发动机电控技术的发展更多的表现在柴油机电控技术方面，作为反映现代汽车发动机电控技术发展的一门课程，课程的内容应该包括对柴油机电控技术的介绍。2.课程内容与生产实际脱节，只有理论阐述，缺少电控系统开发相应内容。3.课程教学理念陈旧、教学方法单一，采取课堂灌输方式。4.课程教学仅以结构认识和原理理解为目的，学生专业知识面、对专业知识理解的深度都受到限制，没有对学生工程能力的训练和培养。二、“卓越计划”对课程的要求“卓越计划”是教育部基于我国现有工程人才现状于2022年提出的，其核心是培养学生的工程实践能力和创新能力。“卓越计划”的要求体现到课程内，则要求课程在内容上与现代技术发展、市场对人才知识结构需求的吻合，在能力培养上注重工程实践和创新能力培养，在教学模式和手段上与企业生产实际相衔接。汽车发动机电控技术涉及发动机控制技术，作为整个“卓越计划”专业培养方案中的一门专业课，应达到以下培养目标：①使学生掌握先进发动机控制技术知识；②使学生熟知发动机控制系统行业、市场、政策状况；③培养学生发动机控制系统设计开发能力；④提高学生创新思维、沟通协调、自我学习提升等方面的综合素质和能力。三、CDIO工程教育模式四、CDIO工程教育理念在汽车发动机电控技术课程改革中的应用2.基于CDIO工程教育理念的教材建设。基于CDIO工程教育理念，编写符合企业生产需要，包含发动机电控系统设计、开发、测试、运行内容的教材。教材内容设计如下：①汽油机电控系统；②柴油机电控系统；③发动机电控系统传感器与信号处理技术；④发动机电控系统执行器与驱动电路；⑤基于英飞凌单片机电控燃油喷射系统硬件设计；⑥基于英飞凌单片机电控燃油喷射系统底层软件设计；⑦柴油机电控燃油喷射系统控制策略；⑧柴油机电控燃油喷射MAP标定；⑨柴油机电控燃油喷射ECU硬件在还仿真；⑩柴油机电控燃油喷射ECU故障；⑾ECU软件开发变量命名规则与编程规范。3.基于CDIO工程教育理念改革教学方法和手段。基于CDIO注重综合素质培养理念，结合课程内容优化，改革课程教学方法。①在课堂上注重启发式教学，给予学生思考空间；②采用实物教学，实物教学是最直接的教学方法，在使学生认识系统的结构、理解系统工作原理上具有独到的优势；③进行课堂外的非直接教学，通过课外调研作业的布置，让学生开展市场调研、科研调研，促使学生对社会和市场的进一步熟悉，同时训练学生的信息获取能力、对知识和信息的组织能力；④项目式教学，在课程教学过程中增加发动机控制系统设计开发环节，以项目形式，布置给学生完成，项目可设计多种类型，学生多人一组，选定一个项目，在教师指导下共同完成，达到对学生沟通协调、解决问题、自主学习、工程实践等能力的训练和培养。4.基于CDIO工程教育理念建设具工程背景高素质师资队伍。具工程背景的高素质师资队伍是实现“卓越计划”培养目标、开展CDIO模式教学改革的基本保证。教师工程能力培养，综合素质提高可从以下几方面进行：①开展企业挂职锻炼，根据教师教授课程和研究方向，选择相应企业，深入体验企业生产，掌握企业产品设计开发过程及各过程的关键知识和技术，提高