基于CDIO的《工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計》課程教學(xué)研究

王旭

（電子科技大學(xué)成都學(xué)院，成都611731）

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基于CDIO的《工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計》課程教學(xué)研究

王旭

（電子科技大學(xué)成都學(xué)院，成都611731）

摘要：本文分析了《工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計》的課程特點。擬從教學(xué)形式的轉(zhuǎn)變、CDIO教育模式的引入、實踐環(huán)節(jié)的實施細(xì)則轉(zhuǎn)變等方面進(jìn)行教學(xué)模式改革。為測試教學(xué)改革效果，對本院12級機(jī)械專業(yè)的兩個班級進(jìn)行教學(xué)試驗對比，結(jié)果表明，CDIO的教學(xué)機(jī)制有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)了學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升。

關(guān)鍵詞：CDIO課程教學(xué)教學(xué)改革

《工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計》是工科類高等院校機(jī)械及電氣專業(yè)的能力實訓(xùn)課程。教學(xué)的目的，是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、團(tuán)隊協(xié)作以及良好的產(chǎn)品設(shè)計能力。

由于該門課程的實訓(xùn)類性質(zhì)，故長期以來，電子科技大學(xué)成都學(xué)院（以下稱我院）采取了理論講述和實驗上機(jī)的二元制教學(xué)模式。其中，理論講述主要是對產(chǎn)品的一些設(shè)計理念進(jìn)行介紹，而實驗上機(jī)則是進(jìn)行產(chǎn)品圖形繪制。通過對本院電氣工程專業(yè)2010～2011級進(jìn)行調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，由于課程的理論過于單調(diào)，以至于大部分學(xué)生對于理論課的學(xué)習(xí)效果較差；而實驗環(huán)節(jié)，由于教師已經(jīng)命題完成，且產(chǎn)品的細(xì)節(jié)（外形、尺寸、顏色等）都已給定，學(xué)生操作時僅僅是對教師擬定的產(chǎn)品模型進(jìn)行機(jī)械臨摹，而培養(yǎng)目標(biāo)中要求的創(chuàng)新思維訓(xùn)練、團(tuán)隊協(xié)作能力訓(xùn)練等環(huán)節(jié)，并未有效開展。如此一來，該課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式，與課程體系的培養(yǎng)目標(biāo)并不匹配。要改變當(dāng)前的現(xiàn)狀，進(jìn)一步完善教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量，必須采取新的教學(xué)方法，本文擬采用CDIO的工程教育模式，對該課程進(jìn)行教學(xué)改革。

1 教學(xué)形式的變化

課程教學(xué)形式，是影響學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的關(guān)鍵。所以，選擇合適的教學(xué)形式，對于該門課程而言，至關(guān)重要。針對《工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計》的特點，在理論教學(xué)時，可以適當(dāng)引入小課題，將實踐環(huán)節(jié)滲透理論課程，對于有效提升學(xué)生的課堂參與積極性，是行之有效的。

1.1 理論課時的實踐環(huán)節(jié)滲透

理論課時的實踐環(huán)節(jié)滲透［1］，是指在該課程的理論教學(xué)環(huán)節(jié)中，改變過去以教師主講，學(xué)生被動聽課的模式。而是在介紹到某些知識點時，有意識地引入小課題，讓學(xué)生在簡單的動手中，理解該知識點的含義。例如，在講述產(chǎn)品設(shè)計中的對比與調(diào)和時，在向?qū)W生進(jìn)行了定義介紹后，布置一個簡單縫紉機(jī)線形設(shè)計的任務(wù)，讓學(xué)生現(xiàn)場完成草圖繪制，其要素包含線形形態(tài)、粗細(xì)、虛實等，通過線形的曲直、粗細(xì)等設(shè)計，大家便能充分理解對比的含義，而整理草圖中相同元素，如所有直線要素、曲線要素等，便可以對要素調(diào)和，有了一個充分的認(rèn)識。如此一來，通過實踐環(huán)節(jié)的滲透，便能有效提高理論學(xué)時的教學(xué)效果。

1.2 引導(dǎo)式教學(xué)法的引入

該課程在理論教學(xué)中，擬加強(qiáng)對學(xué)生的引導(dǎo)。即教學(xué)過程中，學(xué)生是主動者，探索者。具體的操作為：

（1）在對某一知識點的內(nèi)容闡述之前，可以先向?qū)W生提問，引導(dǎo)他們思索。例如，在談到產(chǎn)品設(shè)計的均衡與對稱性特點時，首先提出問題：假如你對一輛汽車進(jìn)行造型設(shè)計，你認(rèn)為其均衡性原則，應(yīng)該體現(xiàn)在什么地方？同理，對稱性原則又適用于在汽車的那些部位？如何體現(xiàn)二者的協(xié)調(diào)性？

（2）給學(xué)生一定的時間考慮和討論，然后讓學(xué)生回答問題，并整理答案。

（3）根據(jù)學(xué)生的回答情況，進(jìn)行針對性地評講和闡述，充分肯定他們答案中的亮點，對尚不完善之處，進(jìn)行點評和補(bǔ)充。通過上述步驟，學(xué)生上課的興趣和參與積極性都能夠得到提升。

此外，引導(dǎo)教學(xué)的目的還在于訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維。故需要拓展知識面，不能拘泥于課程教材的范圍。由此，教師需對學(xué)生布置一些課外閱讀任務(wù)，即課后去閱讀與本課程相關(guān)的一些文獻(xiàn)。如《人機(jī)工程學(xué)》、《色彩設(shè)計》等，并撰寫讀書筆記和報告。這樣一來，不僅學(xué)生的知識面得到拓寬，與此同時，還可以培養(yǎng)其主動查閱文獻(xiàn)，積極思考問題的能力。

2 CDIO實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的實施

實踐環(huán)節(jié)［2］，是該課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，也是學(xué)生訓(xùn)練產(chǎn)品設(shè)計能力的直接過程。因此，在該環(huán)節(jié)中，需要改變傳統(tǒng)那種“依葫蘆畫瓢”的實驗操作模式。而實施更加完善的實踐教學(xué)方法。具體實施為：

（1）將項目命題自主權(quán)交給學(xué)生。學(xué)生可以按照自己的興趣，自行組合成鉆研團(tuán)隊，擬定課題方向，分工合作。在興趣的驅(qū)動下，學(xué)生的鉆研積極性和主動探索精神，將得到極大的提升，而該階段中，教師僅需要對題目的難度、工作量等方面進(jìn)行審核和掌控即可。

（2）課題實施環(huán)節(jié)的監(jiān)控。在學(xué)生團(tuán)隊開展課題之后，教師除了答疑解惑以外，還需要對

課題的階段性完成情況，進(jìn)行監(jiān)控。例如：某個學(xué)生團(tuán)隊的課題為創(chuàng)意燈具設(shè)計。則按照C（構(gòu)思）-D（設(shè)計）-I（實現(xiàn)）-O（運(yùn)作）的培養(yǎng)流程［3-4］，當(dāng)完成方案構(gòu)思階段后，需提供項目策劃書和草圖；當(dāng)設(shè)計階段完成后，學(xué)生需提供完整的設(shè)計工程圖紙，由教師進(jìn)行審定，并分階段評定成績。

通過教師對CDIO模式的過程把握，學(xué)生在每個環(huán)節(jié)都能夠參與、交流、動手、體驗。這樣一來，在提升學(xué)生創(chuàng)新和動手能力的同時，又達(dá)到了構(gòu)建扎實的專業(yè)體系知識的目的。

3 教學(xué)效果測試

對本院2012級機(jī)械專業(yè)進(jìn)行教學(xué)效果測試。隨機(jī)選取兩個班級，設(shè)定為甲班和乙班，人數(shù)均為每班20人。測試過程中，甲班按照傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行授課，乙班則采用CDIO工程教育模式進(jìn)行授課。最后，通過展示實物作品，并由本院5名機(jī)電專業(yè)方向的專家組綜合評定成績的方式對比二者教學(xué)結(jié)果。

圖1 甲班測試結(jié)果

圖2 乙班測試結(jié)果

教學(xué)測試結(jié)果，如圖1、圖2所示。

從測試數(shù)據(jù)可以看出，采取了不同教學(xué)方法的兩個班級，教學(xué)效果是不同的，在高分段內(nèi)（90～100分），甲班為12%，乙班為16%；不合格分?jǐn)?shù)段內(nèi)（60＜），甲班為10%，乙班為0；即乙班學(xué)生的綜合評定成績?nèi)亢细?，其余各分?jǐn)?shù)段中，乙班也高于甲班。由此可以得出結(jié)論，基于CDIO的教學(xué)改革方案在實施后，課程《工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計》的教學(xué)效果要明顯好于前者，學(xué)生的綜合成績，提高較為明顯。

4 結(jié)語

結(jié)合《工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計》的課程性質(zhì)，分析了本院當(dāng)前教學(xué)方法的不足。提出了CDIO工程教育模式的課程改革方案。具體實施過程包括理論教學(xué)的引導(dǎo)、實踐環(huán)節(jié)的自主命題、CDIO培養(yǎng)過程的質(zhì)量監(jiān)控等方面。最后，從教學(xué)效果測試可知，CDIO的教學(xué)模式，更能適應(yīng)本課程的特點，教學(xué)質(zhì)量更高。同時也應(yīng)該看到，教學(xué)之路是需要不斷完善的，為達(dá)到培養(yǎng)專業(yè)化人才的目的，未來還需要不斷鉆研和改革。

參考文獻(xiàn)

［1］周海,葛友華,朱龍英等.基于CDIO理念的機(jī)械類“卓越工程師”培養(yǎng)［J］.現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2011（6）:60-61.

［2］王旭.《電機(jī)與拖動基礎(chǔ)》課程教學(xué)研究［J］.機(jī)電技術(shù),2013,36 （4）:162-164.

［3］史勤剛,馬俊成.基于CDIO《電路分析》教學(xué)改革的研究和探討［J］.科技視界,2015,（35）:165-186.

［4］楊峰.理論力學(xué)課程教學(xué)革新［J］.現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備, 2015,（5）:190.

The Research of Teaching Method for Industrial Product Styling Design

WANG Xu
（ChengDu College, University of Electronic Science And Technology of China, Chengdu 611731）

Abstracts: The course characteristics of Industrial Product Styling Design are analyzed. The teaching mode reform is to be carried out from the transformation of the teaching form, the introduction of the CDIO education model, the implementation rules of the practical aspects. To test the effectiveness of teaching reform, two of the 12 grade mechanical professional classes of teaching experiment, the results show that, CDIO teaching mechanism can effectively improve the enthusiasm of students, and promote the quality of learning.

Key words:CDIO, teaching, teaching reform

基金項目：電子科技大學(xué)成都學(xué)院系級教學(xué)改革項目（CDIO模式的《工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計》課程改革）。