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基于CDIO-E工程教育模式将课程思政有机融入专业课教学的探索与研究

——以《机械设计基础》为例

刘献月 刘婷 田琳琳
  
科创媒体号
2025年317期
重庆电信职业学院 400900

摘要:针对工程教育中思政与专业"两张皮"问题,本文创新性将课程思政融入CDIO-E 模式(强化伦理维度),构建"价值-能力-知识"三位一体教学体系。以《机械设计基础》为例,系统设计CDIO-E 各阶段思政融合路径,通过教学实践验证该模式显著提升学生思政认同感与工程伦理素养,为工程教育课程思政提供可推广范式。关键词:CDIO-E 模式;课程思政;工程伦理;有机融合;机械设计基础

一、引言

1. 研究背景

"新工科"建设需破解专业技能培养与价值塑造协同难题。CDIO-E 模式通过强化伦理维度(Ethics),为课程思政提供全周期、情境化融合载体。

2.国内外研究现状

CDIO 模式研究:国际 CDIO 组织已形成成熟标准与推广网络,国内高校在本土化应用方面成果显著,但多聚焦于工程能力培养。

工程教育课程思政研究:近年国内研究激增,但多集中于理念探讨、元素挖掘或零散案例,缺乏系统化、模式化的融入路径,与CDIO 等主流工程教育模式的深度结合研究较少。

研究缺口:现有研究缺乏CDIO 全流程系统化思政融入路径,伦理教育整合不足。3.研究目标

构建 CDIO-E 融合框架,开发《机械设计基础》实施方案,验证教学成效。

二、课程思政理想载体

1.模式创新

原维度:C 构思/D 设计/I 实现/O 运作

新增 E 维度核心:伦理决策贯穿全周期

价值:回应技术滥用、数据隐私等时代挑战,完善工程师能力结构。

2. 融合逻辑

构思阶段:需求分析→家国情怀(服务国家战略)设计阶段:方案优化→工匠精神(精益求精)实现阶段:规范操作→劳动精神(质量意识)运作阶段:产品迭代→诚信意识(全周期责任)伦理维度:科技向善(贯穿各环节决策)

该框架清晰地展示了在工程实践的每一个真实环节中,都天然蕴含着丰富的价值判断和伦理抉择空间,为思政元素的“有机融入”而非“生硬嫁接”提供了坚实的逻辑基础和丰富的情境载体。

三、基于 CDIO-E 的课程思政有机融入路径设计:以《机械设计基础》为例

1.课程定位与学情分析

《机械设计基础》是机械类专业的核心基础课,涉及机构、传动、零部件设计等内容,实践性强。学生已具备初步的工程图学、力学知识,但对工程实践全貌和伦理责任认知模糊。

2.课程重构策略(1)思政目标分层映射

构思(C):可持续发展观→乡村振兴装备设计选题设计(D):创新精神→高铁轴承国产化案例教学实现(I):工匠精神→《大国工匠》微课嵌入运作(O):用户至上→物流设备用户体验仿真伦理(E):责任意识 $$ 安全系数伦理辩论

(2)教学方法创新

项目驱动:减速器设计融合全流程伦理决策情景模拟:组织"设计缺陷听证会"角色扮演

3.典型教学案例 四、实施成效

减速器设计项目实施流程

1.量化效果(基于 12 个班级数据)

思政认同感提升: 85% 学生明确感知课程强化社会责任意识伦理决策能力:项目报告伦理分析优良率提高 32% 知识掌握深度:复杂工程问题解决能力达标率 91%

2.质性反馈

"安全系数选择讨论让我意识到工程师的生死责任"(学生访谈)"案例教学使工匠精神从口号变为可感知标准"(教师观察)

3.现存挑战

教师跨学科能力不足:仅 35% 教师系统学习过工程伦理评价工具局限:伦理素养评价主观性强资源建设缺口:优质思政案例库覆盖率不足 40%

五、实施效果与反思

CDIO-E 模式通过四重融合机制:

1.全周期嵌入(C-D-I-O-E 五维联动)

2.双目标协同(技术规范+伦理准则)

3.情境化载体(真实项目驱动)

4.多元化评价(技术报告+伦理分析)

有效破解"两张皮"难题。未来需:

1.开发跨专业教学模块

2..构建多维度协同育人平台

3.培养兼具创新力与伦理自觉的高技能人才。

六、结论与展望

本研究探索并实践了将课程思政有机融入 CDIO-E 工程教育模式的创新思维模式。通过在《机械设计基础》课程中创新改革教学环节,深度挖掘 CDIO-E 各阶段蕴含的思政元素,并通过使用项目驱动任务教学、案例教学、情景模拟等方法,成功搭建了价值塑造、能力培养与知识传授深度融合的教学体系。实践证明,该模式有效提升了学生的思政认同感、工程伦理素养和综合工程能力,显著克服了思政与专业未进行有效融合的现象。

CDIO-E 模式为理工科类专业课课程思政建设提供了一个结构化、情境化、可操作性强的框架思维。其核心价值在于将价值引领和伦理教育嵌入而非附加于真实的实践过程中,让学生在解决复杂工程问题的过程中,自然而然地体验、思考并内化技术人员应具备的职业操守和社会责任。

未来研究与实践可进一步:

1.拓展学科应用:将 CDIO-E 融合模式推广至电气、机械自动化、汽车、软件等其他专业核心课程,形成学科范式。

2.深化伦理教育:开发更系统、深入的工程伦理模块化教学内容,探索更有效的伦理困境教学方法。

3.智能化赋能:利用 AI 技术创设更丰富的工程伦理情境,辅助个性化学习与评价。

4.构建协同育人机制:加强专业课教师、思政课教师、企业导师的协作,共建共享优质思政教学资源库,形成育人合力。

通过持续深化 CDIO-E 模式下的课程思政改革,方能真正培养出心怀“国之大者”、恪守伦理准则、本领过硬、堪当民族复兴重任的新时代卓越工程师,为建设科技强国、制造强国筑牢人才根基。

参考文献:

1.顾佩华, 沈民奋, 陆小华, 等. 重新认识工程教育——国际CDIO 培养模式与方法[M]. 北京: 高等教育出版社, 2009.

2.教育部. 高等学校课程思政建设指导纲要[Z]. 2020.

3.林健. 面向未来的中国新工科建设[J]. 清华大学教育研究, 2017, 38(02): 26-35

4.王孙禺, 孔寒冰, 曾开富. 关于工程教育中融入课程思政的思考[J]. 高等工程教育研究, 2020(01): 1-6.

5.查建中. 工程教育改革战略“CDIO”与产学合作和国际化[J]. 高等工程教育研究,2008(05): 1-9.

6.张安富, 刘兴凤. 我国课程思政研究的进展、问题与展望[J]. 清华大学教育研究,2021, 42(02): 77-85.

7.殷瑞钰, 汪应洛, 李伯聪, 等. 工程哲学[M]. 北京: 高等教育出版社, 2007.

刘献月,女,汉族,1993 年 3 月,重庆市江津区,工,教育管理,硕士研究生,讲师。

基金项目:重庆市高等教育学会高等教育科学研究课题——基于“CDIO-E”工程教育模式将课程思政有机融入专业课教学的探索与研究(项目编号:cqgj23322c )

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