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基于TEE-CDIO理念的新工科毕业设计改革研究
2021-01-27 20:00:22

基于TEE-CDIO理念的新工科毕业设计改革研究

摘要在国际工程教育发展的背景下,我国的工程教育进行了改革和转变,结合新工科发展的需要,以全过程教育(TEE)的理念和CDIO为理念。四阶段教育模式旨在融入本科生的毕业设计改革,将毕业设计各阶段的能力培养分散在大学四年,本科生通过多学科、多手段解决实际工程问题。在新的改革探索模式下,学生和教师在毕业设计过程中表现出了足够的灵活性、思维和创新性。因此,基于TEE-CDIO理念的新工科毕业设计改革的新模式,将在新时代背景下适应卓越工程师的培养要求。0,目前的项目教育深受科学范式和技术范式的影响,回到以实践、设计和综合为核心的轨道,体现了工程教育的工程主体性。[1-2]毕业设计作为本科教育审查的重要部分,是学生4年本科学习后的专业知识和专业能力的具体表现。

在21世纪中国新工科建设的背景下,大学的工科教育对本科毕业生提出了更高的要求,它要求毕业生们具有扎实的专业基础知识、灵活的专业技能、良好的团队合作和沟通技能、较好的能力创新。因此,根据新工科的要求,本科生的毕业设计改革是当务之急。一个本科毕业生的毕业设计现状分析现在大环境下的本科生的毕业设计质量不能满足新工科工程教育对学生的工程能力、实践能力和创新能力的要求,通过调查和分析,笔者总结了一些主要原因。学生毕业设计期间找工作,考研究生,实习等占用毕业设计的准备时间,使学生不能重视认真准备。

本科扩招后,教师不能对一个学生进行全面指导。基于2TEE-CDIO理念的新工科毕业设计改革模式2.1TEE-CDIO理念TEE(TotalEginesseringEducation)是全过程、全收容和提倡全学生的工程教育理论。应用于这次改革,本科生进入大学一年级,围绕着以毕业设计为成果的全面工程教育。对

毕业设计,培养外语阅读能力、专业基础知识、文献阅读能力、团队合作沟通能力等本科生所需的基础能力。同时,在全面的工程教育下,学生的实践能力和创新能力也在本科前三年中得到了充分的训练,以“前期推进,后期主导”的模式进行各种活动。

CDIO(ConciveDesign-Implement-Operate)[6-8]项目教育理念是采用“构想-设计-实施-运营”的教育模式,与毕业设计的完成有高度的吻合。基于CDIO的理念,毕业设计教育分为“指导-选择-执行-总结”四个阶段。第一阶段是对学生进行专业推广和思维指导,培养学生的专业素养和工程性思维。

第二阶段结合学生本科阶段的学习经历和职业目标进行毕业设计的选择。第三阶段设计毕业设计方案,严格按照方案实施,得出结论和成果。

第4阶段包括毕业设计的验收和答辩。学生的毕业设计具有实用性和实现性。因此,将TEE和CDIO结合起来,形成基于TEE-CDIO理念的新工科的毕业设计改革新模式(如图1所示)。本科生的毕业设计各个阶段的能力培养可以分散在大学四年内进行,过去的“指导者命题、学生选择问题”的毕业设计模式改为“学生选择问题、指导者的指导”模式,让学生在本科教育的四年间基于自己的思考和构想毕业设计可以慢慢完成。

名学生可以学习工学思维和创新思维,完成专业能力的积累,提高学生的毕业设计质量和学生工程学实践能力,创新能力。2.2基于TEE-CDIO理念的新工科毕业设计改革方案建议立足于新工科的需求,重构个人能力、团队能力和全局意识的从三维走向未来的新工科人才能力。在新工科背景下,基于工程教育要求和TEE-CDIO理论,对工科生的毕业设计各阶段的教育模式,想开展以下几个改革。2.2.1毕业设计的“全过程-多阶段”改革探索将本次改革将本科生的毕业设计过程分为四个阶段。

(1)从学生第一学期到第四学期,对学生进行专业方面的教育,包括专业基础知识、计算机训练、专业英语训练、文献调查训练,提升学生解决实际问题的能力。课程构建阶段推进“基础实验-综合实验实践-系统实践+创新实践”的实践教育体系。

课程的毕业以“小项目课题+考试”的形式进行,由学生组成小组,在老师的指导下,以团队合作的形式完成小项目课题的“选题、设计、成果、答辩”,由老师评分,学生评分,团队评价。这个阶段的教育模式主要起到引导学生自主学习、自主思考、培养基本能力的作用。

(2)在第五学期、第六学期,学生基本的工程素养、专业能力和积累基本形成。学生结合之前的学习和团队的研究成果,初步选定毕业设计课题,初步制作设计内容,在指导老师的指导下完成资料的收集和内容的设计。(3)第7学期开始的毕业设计实施阶段。

学生定期与指导老师交流,修改设计方案,完成毕业设计验收。(4)学生在第8学期开始毕业设计答辩,在这种模式下,基于自身经验和思考的毕业设计质量和革新度极高,学生掌握并理解了这些知识。

.2.2毕业设计模式的实践性改革研究在本科工程教育,特别是第1~第6学期,增加学生的研究实践和实践训练。每3-4周举办一次经验交流会和工程知识推广讲座,邀请经验丰富的前辈交流学习方法、科研经验、职业发展、最新技术等,开阔学生对专业的认识和视野,有利于学生建立专业素养和工程思考。对

能力优秀学生,学校积极提供寒假在企业实习学习的机会,在学校和企业的共同培养下,学生的专业应用能力大大提升,职业对环境的适应性也逐渐增强。2.2.3领导人制度改革分析新模式的毕业设计确立“以学生为主体的教师为顾问”的新领导制度。学生在毕业设计中自主选择问题,教师作为“顾问”,必须对学生完成毕业设计给予正确的指导。

同时,当学生在进行毕业设计中出现问题时,教师应尽量以启发的方式提出合理的建议,帮助完成毕业设计。因此,拥有各种各样特长和经验的老师组成指导小组,对学生的毕业设计从不同的方向进行指导,改变过去“一个指导者多学生”的毕业设计指导模式,在新工科的发展要求下,形成“教学团队全方位”的指导模式确立,更有效率,更全面地指导学生,达到半功倍的指导效果。式中:T.E.E—全过程工程教育;u—本科;t—指导教师;s—工科生。

年毕业设计改革的结果,这次的改革立案是基于新工科的背景和TEE-CDIO工程教育理念,严格按照改革方案实施的。现在,本学院本科生的毕业设计改革实现了以下四个目标。把毕业设计融合到科研创新训练和学科竞赛中,刺激学生的创新意识和欲望,训练学生的创新思维,锻炼学生独立求知能力,实现大学生创新能力的培养。

(2)成立了教师合作指导小组。教师队伍对学生科学研究革新的指导更加全面,学生分析问题、解决问题的能力稳步提高。

(3)建立了学校和企业联合的毕业设计模式和基地。将毕业设计融入生产实践,通过学校和企业的合作,使学生的教学理论学习和工程有了实际的有机结合,长期以来由教师自己设计

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