基于CDIO理念的“產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革實(shí)踐

薛瑋珠

摘要：本文基于CDIO工程教育體系和理念，對(duì)“產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范基礎(chǔ)”課程進(jìn)行教學(xué)改革探索，采用小項(xiàng)目教學(xué)模式，系統(tǒng)化教學(xué)載體，提倡“教學(xué)練一體化教學(xué)方式”，并建立完整系統(tǒng)的課程評(píng)價(jià)題庫(kù)，改革成績(jī)考核辦法，從而提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：CDIO;產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范基礎(chǔ);教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2015）23-0096-02

教學(xué)方法改革是創(chuàng)新教學(xué)改革的關(guān)鍵，按照我校創(chuàng)新型高技能人才培養(yǎng)要求，教師需要積極進(jìn)行教學(xué)改革，運(yùn)用各種教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，“少教多學(xué)”、重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性、主動(dòng)性，使學(xué)生樂(lè)學(xué)、善學(xué)。只有這樣才能把學(xué)生的主動(dòng)性學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神發(fā)揮處理，從而使學(xué)生的能力、知識(shí)、素質(zhì)很好地結(jié)合起來(lái)。

麻省理工學(xué)院在2001年聯(lián)合瑞典查爾姆斯技術(shù)學(xué)院、瑞典皇家技術(shù)學(xué)和瑞典林克平大學(xué)四所大學(xué)一起開發(fā)了CDIO工程教育體系與實(shí)施理念。其中，C代表了構(gòu)思（conceive）、，D代表了設(shè)計(jì)（design），I代表了實(shí)現(xiàn)（implement）和O代表了運(yùn)作（operate）。此理念在高職教育中應(yīng)該非常適合。

《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范基礎(chǔ)》課程是機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)支撐課，并且是機(jī)械類專業(yè)的一門必修課。目標(biāo)是讓學(xué)生掌握機(jī)械零件的幾何精度及其相互配合的基本知識(shí)，對(duì)相關(guān)公差標(biāo)準(zhǔn)具有初步的應(yīng)用能力并受到幾何量測(cè)量技術(shù)的初步訓(xùn)練。學(xué)習(xí)本課程，可為今后高質(zhì)量完成機(jī)械基礎(chǔ)綜合實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。本文對(duì)原有的課堂教學(xué)模式的不足進(jìn)行改進(jìn)，提出了基于CDIO理念的產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范基礎(chǔ)教學(xué)改革，采用小項(xiàng)目教學(xué)模式，系統(tǒng)化教學(xué)載體，提倡“教學(xué)練一體化教學(xué)方式”，使學(xué)生的工程應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力得到很好的鍛煉。

一、引入小項(xiàng)目教學(xué)模式，系統(tǒng)化各章節(jié)教學(xué)載體

根據(jù)課程的實(shí)際特點(diǎn)，采用“傳統(tǒng)知識(shí)傳授+項(xiàng)目教學(xué)”的方式更為合理?；靖拍?、標(biāo)準(zhǔn)釋義等適合采用傳統(tǒng)的知識(shí)傳授方式教學(xué)，而對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用能力、檢測(cè)能力的培養(yǎng)顯然更適合項(xiàng)目教學(xué)方式。計(jì)劃以“快換鉆套”、“機(jī)械式過(guò)載保護(hù)裝置”為載體，討論尺寸公差的選擇;以“臺(tái)鉆主軸部件”為載體，討論滾動(dòng)軸承等標(biāo)準(zhǔn)件的公差與配合的選擇;以“減速器低速軸”為載體，全方位討論尺寸、幾何、粗糙度公差的選擇;以“支架”為載體，討論檢測(cè)方案設(shè)計(jì)、檢測(cè)數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容。

根據(jù)各章節(jié)的特點(diǎn)，可選擇小項(xiàng)目如下。

二、改革教學(xué)方法與教學(xué)手段，提倡“教、學(xué)、做一體化”教學(xué)模式

根據(jù)CDIO的教學(xué)模式下，我們把教學(xué)內(nèi)容中的各個(gè)教學(xué)項(xiàng)目根據(jù)要求采用C（構(gòu)思）、D（設(shè)計(jì)）、I（實(shí)現(xiàn)）和O（運(yùn)作）分四個(gè)階段來(lái)實(shí)施。

1.構(gòu)思階段。主要是讓學(xué)生明確任務(wù)，做好任務(wù)的準(zhǔn)備工作。

2.設(shè)計(jì)階段。老師引導(dǎo)學(xué)生了解項(xiàng)目，儲(chǔ)備知識(shí)，確定實(shí)施方案。

3.實(shí)現(xiàn)階段。學(xué)生根據(jù)要求完成項(xiàng)目，即項(xiàng)目的實(shí)施階段。

4.運(yùn)作階段。學(xué)生和教師根據(jù)任務(wù)的要求，檢驗(yàn)、評(píng)價(jià)和反饋學(xué)生任務(wù)的完成情況。

根據(jù)產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)，在課堂教學(xué)方式上，利用收集及制作的視頻、動(dòng)畫、圖片等，進(jìn)行關(guān)聯(lián)教學(xué)內(nèi)容的展示，給學(xué)生以身臨其境的感受;在教學(xué)手段上，教師與學(xué)生的雙向互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，采取小組討論式教學(xué)法、演講式教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法、小測(cè)驗(yàn)等多種教學(xué)組織形式進(jìn)行教學(xué)，整個(gè)教學(xué)過(guò)程提倡“教、學(xué)、做一體化”的教學(xué)模式，從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和探究性學(xué)習(xí)熱情得到加強(qiáng)。

三、建立完整系統(tǒng)的課程評(píng)價(jià)題庫(kù)，改革成績(jī)考核辦法

為了使得學(xué)生理論基礎(chǔ)和知識(shí)綜合運(yùn)用的能力有明顯地提高，重點(diǎn)考查學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握、知識(shí)綜合運(yùn)用能力等情況，可在教學(xué)中采用知識(shí)+技能+態(tài)度的課程評(píng)價(jià)方式。

為能更公正客觀地評(píng)價(jià)各機(jī)械類專業(yè)學(xué)生，需建設(shè)完整系統(tǒng)的課程題庫(kù)，具體包括如下幾方面。

1.建設(shè)考查初級(jí)目標(biāo)的理論考試題庫(kù)。理論考核主要針對(duì)《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范基礎(chǔ)》課程的三大組成基石：極限與配合（尺寸公差）、幾何公差（形位公差）、表面結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行考核，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生對(duì)產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范相關(guān)概念、術(shù)語(yǔ)、標(biāo)準(zhǔn)的掌握程度，要求學(xué)生在機(jī)械圖樣上能正確標(biāo)注相應(yīng)的尺寸、幾何、粗糙度公差;對(duì)機(jī)械圖樣上出現(xiàn)的各項(xiàng)標(biāo)注能充分理解、認(rèn)知。理論基礎(chǔ)考試占整個(gè)評(píng)價(jià)體系的權(quán)重為30%。通過(guò)理論基礎(chǔ)考試的同學(xué)，達(dá)到了課程理論教學(xué)的初級(jí)目標(biāo)。

2.建設(shè)具有典型意義的、復(fù)雜程度適中的零件庫(kù)。該零件庫(kù)是用來(lái)評(píng)價(jià)同學(xué)們獨(dú)立完成零件的幾何精度設(shè)計(jì)的能力。比較適合的典型零件有減速器低速軸、減速器箱體、車床溜板箱、快換鉆套、臺(tái)鉆主軸套筒等。這些零件上不但具有典型意義的各種配合（間隙、過(guò)渡、過(guò)盈）應(yīng)用，而且和標(biāo)準(zhǔn)件多有接觸。通過(guò)完成裝配草圖中的指定零件的零件圖可以較好地考查同學(xué)們對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件相關(guān)精度設(shè)計(jì)的掌握能力和對(duì)零件進(jìn)行綜合幾何精度設(shè)計(jì)的能力。在指定時(shí)間內(nèi)（比如一周），獨(dú)立完成零件的幾何精度設(shè)計(jì)并提交完整的零件圖占整個(gè)評(píng)價(jià)體系的權(quán)重為20%。圖紙完成的質(zhì)量，反映了學(xué)生對(duì)“幾何精度設(shè)計(jì)”這一課程高級(jí)目標(biāo)的掌握程度。

3.具備可操作性的實(shí)踐實(shí)操題庫(kù)建設(shè)。該試題庫(kù)為實(shí)操試題庫(kù)?？疾槟繕?biāo)是學(xué)生對(duì)基本量具的掌握程度。比較適合的項(xiàng)目有“內(nèi)徑百分表測(cè)孔徑、杠桿千分尺測(cè)軸徑、立式光學(xué)比較儀測(cè)軸徑”等。通過(guò)指定量具，檢測(cè)指定工件，依據(jù)策測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生掌握各類測(cè)量器具的基本使用方法的程度。通過(guò)實(shí)操基礎(chǔ)考試的同學(xué)，達(dá)到了課程實(shí)踐教學(xué)的初級(jí)目標(biāo)，占整個(gè)評(píng)價(jià)體系的權(quán)重為20%。

4.考試模式?？荚嚪掷碚撆c實(shí)踐，各設(shè)初級(jí)目標(biāo)與高級(jí)目標(biāo)，通過(guò)初級(jí)目標(biāo)，只能達(dá)到及格、中等的成績(jī)，只有具有相應(yīng)能力（幾何精度設(shè)計(jì)能力，綜合實(shí)踐能力）才能達(dá)到良好、優(yōu)秀的成績(jī)。對(duì)較差的同學(xué)，由于基礎(chǔ)考核難度不大，可以加強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)信心，避免因?yàn)殡y以達(dá)到目標(biāo)而喪失學(xué)習(xí)興趣;對(duì)于較好的同學(xué)，可以充分體現(xiàn)他們的優(yōu)勢(shì)。（1）理論：考核2次，一次考試，一次大作業(yè)，前者為初級(jí)目標(biāo)，后者為高級(jí)目標(biāo)。（2）實(shí)踐：設(shè)立專門的實(shí)訓(xùn)周，設(shè)計(jì)4個(gè)典型零件，要求學(xué)生通過(guò)小組合作的方式，完成從方案設(shè)計(jì)、量具選擇、數(shù)據(jù)處理、提交報(bào)告等完整的綜合檢測(cè)過(guò)程。這一實(shí)訓(xùn)周的設(shè)計(jì)目標(biāo)是課程實(shí)踐教學(xué)的高級(jí)目標(biāo)，占整個(gè)評(píng)價(jià)體系的權(quán)重為20%。實(shí)訓(xùn)周特點(diǎn)：老師不進(jìn)行“灌輸式”教學(xué)，而是提供典型零件、零件圖紙，通過(guò)告知“學(xué)前能力、學(xué)習(xí)目標(biāo)、參考資料、學(xué)習(xí)活動(dòng)等”的途徑，來(lái)知道學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)。

四、總結(jié)

基于CDIO理念的“產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革在2012年開始，至今已實(shí)施了兩屆，從實(shí)施結(jié)果來(lái)看，學(xué)生對(duì)該課程的主動(dòng)性得到極大提高，課程教學(xué)效果顯著。該教學(xué)模式擬在本學(xué)院其他課程上推廣

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