基于CDIO理念下的機械制造裝備設(shè)計課程教學改革探索

1、 基于cdio理念下的機械制造裝備設(shè)計課程教學改革探索 邢智慧摘 要：為應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的挑戰(zhàn)，推動工程教育改革創(chuàng)新，培養(yǎng)具備新素養(yǎng)、面向未來的工程人才，高校在專業(yè)設(shè)置、人才培養(yǎng)模式等方面都在做相應(yīng)的改革。本文針對新工科背景下機械類專業(yè)的專業(yè)方向課機械制造裝備設(shè)計，在傳統(tǒng)教學過程中存在的問題及課程教學改革中的方法進行了初步的探索。關(guān)鍵詞：cdio理念;機械制造裝備設(shè)計;教學改革機械制造裝備設(shè)計課程涉及的知識面廣，實踐性強，注重培養(yǎng)學生解決實際工程問題的能力，強化學生的工程意識和專業(yè)思維。然而，在目前的教學過程中，還存在諸多弊端。本文在cdio理念的背景下，對該課程的教學改革進行了初

2、步的探索。一、研究背景cdio工程教育理念，是以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行、維護和廢棄的全生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式進行學習。在此過程中，學生不僅需要學習學科知識，而且應(yīng)該具備一定的工程實踐能力。2016年以來，為推動工程教育改革創(chuàng)新，教育部推出“新工科”計劃，明確了“新工科”建設(shè)行動路線，“新工科”計劃的推進關(guān)鍵在于對“新”的內(nèi)涵的認識，而“新”的內(nèi)涵首要表現(xiàn)就是培養(yǎng)具備新素養(yǎng)面向未來的工程人才。本文就是在“新工科”背景下，結(jié)合應(yīng)用技能型高校的教學宗旨，將cdio工程教育理念應(yīng)用到機械制造裝備設(shè)計的課程改革中，不僅可以使學生掌握基本的學科知識、具備工程實踐的能力，

3、而且能夠滿足社會和工業(yè)界對應(yīng)用技能型人才的要求。二、本課程目前教學中存在的問題機械制造裝備設(shè)計是機械類學生的專業(yè)方向課，也是一門理論綜合課，該課程起到從理論過渡到實際，從基礎(chǔ)過渡到專業(yè)的橋梁作用。但從目前的教學效果看，傳統(tǒng)教學已無法適應(yīng)高等工程教育的快速發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（一）教材內(nèi)容涉及面廣，各部分內(nèi)容之間缺乏有機聯(lián)系機械制造裝備設(shè)計教材中一般都涉及機械制造裝備設(shè)計方法、金屬切削機床設(shè)計、工業(yè)機器人設(shè)計、機床夾具設(shè)計、物流系統(tǒng)設(shè)計、機械加工生產(chǎn)線設(shè)計等基本理論和方法，而且往往以設(shè)計原則和規(guī)律加以總結(jié)、概括，教材各章所舉的例子涉及機床、機器人、機床夾具、物流裝備、自動化生產(chǎn)線等，這

4、些例子大多一提而過，沒有從系統(tǒng)的觀點闡述他們之間的聯(lián)系與區(qū)別，使學生很難形成對機械制造裝備整體的理解。（二）教學模式相對單一在舊式的課堂教學中，教師是課堂的主體，整堂課是“填鴨式”的滿堂灌;多媒體教學充其量是重復寫在黑板上的內(nèi)容，雖然教學手段變了，但教學內(nèi)容和效果并沒有變。學生在這種課堂不能主動發(fā)表自己的不同見解，處于被動的地位，久而久之學生就逐漸喪失了主動思考問題的能力，也失去了學習的興趣和信心。（三）理論與實踐缺乏聯(lián)系據(jù)多數(shù)已經(jīng)走向工作崗位的學生反映：很難將學校所學和工程實際聯(lián)系起來。學生不知道上課學什么，有什么用？這表明原有的課程體系、教學內(nèi)容和方法已不適應(yīng)現(xiàn)有的教學了。另外，實踐環(huán)節(jié)相

5、對少，實驗、實訓項目教學方法單一，且開設(shè)的實驗多數(shù)為觀摩性、驗證性實驗，缺乏實踐性、整體性和創(chuàng)新性，不利于學生工程實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。（四）考核方式單一考核是教學評價的重要手段，是了解學生學習情況的主要依據(jù)。目前，多數(shù)高校對于機械制造裝備設(shè)計課程，依然采用期末考試的方法進行考核，這種單一的考核方式較少注重對學生的設(shè)計分析能力和創(chuàng)新能力的考察。上述問題既制約了機械制造裝備設(shè)計課程教學水平的提高，又影響了應(yīng)用技能型人才的培養(yǎng)。三、應(yīng)用cdio理念在課程改革中的實施針對以上弊端，本文對機械制造裝備設(shè)計課程的教學改革進行了初步的探索。主要包括理論教學、實踐教學、考核方式三個部分?，F(xiàn)分別闡述如

6、下：（一）理論教學在教學方法上，采用項目教學法、任務(wù)驅(qū)動教學法和討論教學法相結(jié)合的方式授課。在每個教學模塊授課之前，教師要下發(fā)項目任務(wù)書，重點讓學生了解本模塊的學習目標、學習內(nèi)容，擬解決的工程問題。在課堂組織過程中，采用靈活多變的教學方式。給學生發(fā)言的機會，讓學生提出問題，發(fā)表見解，可以采用小組討論或自由發(fā)言的方式;教師及時與學生進行交流溝通，使教與學兩個方面充分融合。在教學內(nèi)容上，任課教師除了教材內(nèi)容外，還應(yīng)給學生講授課程最新前沿研究成果，讓學生及時掌握相關(guān)知識的最新研究動態(tài)。（二）實踐教學通過設(shè)置靈活多樣的實踐課程，讓學生對機械制造裝備，從理性到感性、從外觀到結(jié)構(gòu)、從原理到使用、從開發(fā)到設(shè)

7、計等有一個概括的認識，從而使學生了解其發(fā)展過程，掌握其基礎(chǔ)理論，熟悉其設(shè)計過程，為后續(xù)學生的學習和就業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)。在實踐授課的同時，鼓勵學生積極參與相關(guān)的創(chuàng)新活動，注重學生創(chuàng)新意識、綜合設(shè)計能力與團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)，加強學生動手能力和工程實踐的訓練，有效地將前沿專業(yè)知識和實踐創(chuàng)新相融合。（三）考核方式在課程改革過程中，將傳統(tǒng)的期末考試變革為大作業(yè)的形式。在課程授課中期，以小組的形式下發(fā)任務(wù)書，由組長給每名組員分配具體任務(wù)。大作業(yè)是關(guān)于機床主傳動系統(tǒng)的設(shè)計，與理論授課同步進行。四、總結(jié)本次課改以先進的cdio教育理念為指導思想，圍繞機械類專業(yè)的人才培養(yǎng)計劃、課程標準，組織實施了“教、學、做一體化”的課程改革，取得了一定的研究價值與實踐成果。參考文獻：1陸國棟.“新工科”建