一、绪论
我国在人才培养模式上进行深刻变革，进行了多环节、多模式的试点改革，重点在培养学生工程意识、创造能力、解决工程问题的综合能力的培养体系进行改革。随着科学技术如信息产业、电子技术、新材料技术等飞速发展，促进了机械行业的进步及其产业发展，使得社会对机械工程人才的需求及其培养受到了挑战。中国机械工程人才在数量上虽然具有优势，但在质量上也表现出偏重理论而忽视实践、个人能力强但团队协作能力弱等很多不足。由此带动以培养实践能力为目的的系列高等教学改革，形成以“卓越工程师培养计划”为代表的试点改革方案。
国内外高校针对机械工程人才的培养，主要通过新的教学方法采用基于项目的学习方法实施教学改革，以CDIO为代表的教学模式进行探讨和实践研究，通过指导学生运用研究和开发工具、制定科学报告、进行实验实践、报告答辩等过程，培养学生的综合工程实践能力。CDIO是美国航空航天部在麻省理工学院开创了一个新的工程实践，即，构思(Conceive)，设计(Design)，实施(Implement)，运行(Operate)，目的是将基本概念与实践动手紧密结合。CDIO以工程项目(包括产品、生产流程和系统)的研发到运行的生命周期为载体让学生主动实践、通过课程之间有机联系的方式展开教学培养过程。国内外在CDIO下的本科教学计划通是通过公共课程模块和个性课程模块相结合的形式，文献针对CDIO在中国高等教育中的应用进行了探索。但是，如何保证教学内容和技术技能的连续姓则是成为实施CDIO的关键所在。
本文对工程技能与综合能力培养的需求进行了分析，提出机械工程师能力需求，分析能力与教学环节、具体的知识点的对应关系，建立能力实现矩阵;在分析CDIO的教学模式的基本原理的基础上，分析了优化知识点的课程体系流程，从构思、设计、实施、运行的基本思想出发，以重组知识点为手段，运用实践与课程之间有机联系的教学培养方式，按照模块化的教学理念，设置并行教学链的分段及其课程群与实践群，建立机械工程人才培养的按模块、分层次的教学模式，提出了一种基于CDIO的机械工程人才培养的教学并行链的教学体系，其核心是贯穿“课程理论教学—综合型设计性实验—课程设计”的基本教学链与“基础训练—工程实习—能力拓展训练”能力拓展链相结合的的并行链式教学课程体系。
二、基于CDIO的机械工程人才培养的教学体系流程分析
(一)机械工程师能力培养需求分析
目前，国际上通常采用USEM模型来描述不同的能力以及这些能力与学生就业能力的相关性。该模型中就业能力包含学科理解力(Subject Understanding)、技能(Skills)、自我效能感(Efficacy)以及元认知(Meta-cognition)能力组成。学科理解力是指对学科专业知识的理解程度，同时具有理解各专业知识之间的关系的能力;技能包括专业技能和通用技能，专业技能是对专业知识应用能力、系统和项目开发能力，通用技能则是适合各类职业的综合能力;自我效能主要表示自信程度，并能运用学科理解力、技能来达成目标的能力;元认知则是对问题的反思及反思后的经验总结以及自我管理能力。
工程技术人才培养通常是通过提高学生的就业能力来满足社会对人才的需求。根据USEM模型的结构与分析，可以看出:就业能力是一种综合能力，包含学科专业理解力、技能、自我效能感和元认知等多方面能力，就业能力取决于学科理解力、技能、自我效能感以及元认知能力，即是通过拓展学科专业知识、掌握专业技能、加强自我学习能力和提高自信心等来实现，通过重视专业知识与技能培养的同时，加强自我效能感和元认知能力的培养。
归纳机械工程师需要具备的能力，具有多能力需求的特点，具体包括:机械工程基础知识与推理能力:掌握基本工程科学知识、核心计机械工程基础知识、现代机械工程基础知识等;机械工程专业技能方面需具备的能力:工程意识和解决机械工程问题的能力、实践与知识发现能力、系统思维能力、专业技术技能;在创新能力与项目实施方面需具备的能力:对现代工程技术的认知与创新能力、项目实施、管理的基本能力。
(二)基于CDIO的机械工程人才培养的教学体系流程优化
根据CDIO基本原理，能力培养是通过具体CDIO教学大纲体现，通过实践，针对本科工程教学建立的具体课程目标，其课程侧重于个人能力，团队合作及系统集成能力，并保留了适应特定工程领域技术需求的学科基础扩展空间。学位课程的教学大纲包括所需的能力水平而指定的技能培养的理论与实践课程。针对机械工程师多能力需求的特点，通过优化知识点、满足机械工程多能力需求进行，首先建立能力实现矩阵，运用CDIO建立机械工程人才培养的课程体系的关键是建立优化知识点的课程体系流程，具体优化知识点的教学体系流程，其流程为:
(1)输入培养目标，包括能力需求、课程教学大纲、教学内容、课程知识点;
(2)分析能力与教学环节、具体的知识点的对应关系，构建能力实现矩阵;
(3)通过知识点的分类，淘汰传统的教育中冗余知识点并优化知识点，减少重复知识点的教学时间，让学生有更多实践练习时间，通过建立CDIO课程模型分析解决课程中知识点、优化课程知识点、重组知识点，知识点的凝练;(4)通过对知识点的筛选、对比和分配，完成建立知识点数据库;
(5)优化涵盖知识点的课程群，建立课程体系，更新教学内容;
(6)由机械工程师需要具备的能力为判据，判定课程中知识点的合理和权重，设置课程内容与顺序;
(7)按照课程和实践知识点内容进行学习模块的划分，确定教学计划与课程教学大纲，应用于专业培养的课程设置中，建立涵盖知识点的课程群，充分体现专业人才培养中构思、设计、实施、和运行的系列连续的培养课程体系。
三、基于CDIO的机械工程人才培养的教学课程体系结构
按照模块化的教学理念，根据优化知识点的教学体系流程，建立机械工程人才培养的模块化的教学课程体系，具体模块包括机械基础理论教学模块、机械学科专业教学模块、机械工程综合能力教学模块。基础理论教学模块设置机械基础、机械设计能力培养的教学知识点的理论课程与实践环节;学科专业教学模块中设置机械学科专业知识、系统设计能力培养的教学知识点的理论课程与实践环节;综合能力教学模块中设置综合实践实训能力培养、综合开发应用能力培养的知识点的理论课程与实践环节。
依据机械工程人才培养的教学课程体系，以多门专业基础和专业课程为理论基础，设置并行教学链，分别为基本教学链:“课程理论教学—综合型设计性实验—课程设计”;能力拓展链:“基础训练—工程实习—能力拓展训练”。基本链与拓展链相结合贯穿整个教学计划中并行实施，对并行链进行分段及其课程群的设置，形成分层次、按模块的教学模式下的并行教学链。
基本教学链，基本链分3段，分别是课程理论教学、综合实验、课程设计，而教学课程按照教学模块和知识点数据库的需要建立课程群，分别为:机械工程基础课程群、制造与装备技术课程群、计算机辅助工程课程群、检测与控制课程群。
能力拓展链则遵循基本技能培养、创新与综合应用能力培养循序渐进的原则，构架依次进行基础训练、工程实习、能力拓展训练的拓展链。
四、结论
CDIO教育模式是国际教育改革的新成果，也为我国高等教育的改革与发展提出了新的课题。随着我国大力培育战略性新兴产业、企业转型升级以及产业结构调整等发展要求，对我国现有机械工程技术人才队伍的素质提出了新的更高的要求。针对机械工程人才的培养目标，构建一体化家偶尔计划，实施探究式教与学方法等方面具有现实意义。
本文强调基础理论教学和技能培训相结合的教学方法，提出一种基于CDIO的理论教学与实践教学并举的机械工程人才培养的并行链式教学模式，按照模块化的教学理念，依据机械工程师能力需求，建立实现能力的教学环节、具体的知识点的对应关系，建立能力实现矩阵;运用实践与课程之间有机联系的教学培养方式，设置并行教学链的分段及其课程与实践群，通过“课程理论教学—综合型设计性实验—课程设计”的基本教学链与“基础训练—工程实习—能力拓展训练”能力拓展链相结合的的链式教学课程体系，实现以知识—能力—素质为主线的教学目标。
参考文献:（略）