基于CDIO工程教育模式的《UG》課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐

摘 要：當(dāng)前《UG》課程教學(xué)存在問題與不足。為改進(jìn)這些不足，采用基于CDIO工程教育模式開展《UG》課程教學(xué)，并合理安排教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方式方法，注重學(xué)習(xí)過程考核，加強(qiáng)任課老師指導(dǎo)。實(shí)際應(yīng)用表明，該方法效果良好，有利于激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，確保課堂教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：CDIO工程教育模式;《UG》課程教學(xué)改革;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方式方法

中圖分類號(hào)：G641文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

“做中學(xué)”是CDIO工程教育模式的重要方法，也是能夠引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的重要策略。隨著課程教學(xué)創(chuàng)新改革深入推進(jìn)，再加上整個(gè)社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量要求的提高，《UG》課程教學(xué)中也要更新思想觀念，注重創(chuàng)新教學(xué)方式方法，以提高教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。CDIO工程教育模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生參加動(dòng)手操作和實(shí)踐活動(dòng)，注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能和知識(shí)應(yīng)用能力，且應(yīng)用也變得越來越廣泛。

《UG》課程教學(xué)

1 當(dāng)前《UG》課程教學(xué)存在的不足

盡管隨著課程改革推進(jìn)，再加上部分任課老師思想觀念更新，《UG》課程教學(xué)取得一定成效。但與教學(xué)目標(biāo)和人才培養(yǎng)要求相比，目前課程內(nèi)容安排存在不合理之處，教學(xué)方式方法陳舊，忽視對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程考核，一些任課老師對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)較少。這些問題的存在，影響《UG》課程教學(xué)活動(dòng)順利進(jìn)行，也制約教學(xué)質(zhì)量提升。

2 基于CDIO工程教育模式的《UG》課程教學(xué)改革策略

CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，通過靈活采用多種方式開展教學(xué)，讓學(xué)生融入實(shí)踐并參與鍛煉，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與將來工作無縫對(duì)接。該教學(xué)理念不僅注重培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)水平、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，更為重要的是注重提升個(gè)人綜合實(shí)踐能力和工程系統(tǒng)能力?！禪G》課程教學(xué)主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生三維造型和設(shè)計(jì)能力，為提高教學(xué)效果，引入CDIO工程教育模式是可行的。

2.1 合理安排教學(xué)內(nèi)容

要想讓學(xué)生在“做中學(xué)”，教學(xué)內(nèi)容安排必須是可操作的形式，要注重案例和項(xiàng)目選用。然后對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合，將其分為UG認(rèn)識(shí)、曲線繪制、實(shí)體建模、曲面建模、裝配建模、工程制圖、模具設(shè)計(jì)七個(gè)模塊，每個(gè)模塊又包含基本認(rèn)識(shí)、學(xué)習(xí)項(xiàng)目、綜合項(xiàng)目三個(gè)方面的內(nèi)容。以曲面建模為例，基本認(rèn)識(shí)包括曲面創(chuàng)建和編輯，曲面零件創(chuàng)建和編輯。學(xué)習(xí)項(xiàng)目包括構(gòu)建曲面的不同方法和不同的命令演示，曲面構(gòu)建方法主要有：通過點(diǎn)、從極點(diǎn)、直紋面、通過曲線組、曲線網(wǎng)格、剖切網(wǎng)格、偏置曲面等。命令演示主要有：修剪片體、加厚片體、縫合片體、移動(dòng)極點(diǎn)、擴(kuò)大曲面等。綜合項(xiàng)目主要有：花瓶建模、果汁杯建模、燈罩建模、水龍頭建模、汽車車身建模?？傊?，采用項(xiàng)目和案例形式，能增加教學(xué)內(nèi)容的可操作性，有利于學(xué)生在“做中學(xué)”。

2.2 創(chuàng)新教學(xué)方式方法

每個(gè)模塊從任課老師對(duì)“基本認(rèn)知”的講解開始，用幻燈片課件介紹每個(gè)模塊的基本知識(shí)點(diǎn)和學(xué)習(xí)要求，學(xué)生在該階段以“聽”為主。進(jìn)入“學(xué)習(xí)項(xiàng)目”后，要求學(xué)生創(chuàng)建簡(jiǎn)單的零件，任課老師演示后由學(xué)生操作，這個(gè)階段以“學(xué)生做”為主，學(xué)生根據(jù)輔助材料操作并完成項(xiàng)目制作任務(wù)，任課老師則加強(qiáng)關(guān)鍵性步驟的指導(dǎo)?！熬C合項(xiàng)目”部分要求學(xué)生構(gòu)建復(fù)雜結(jié)構(gòu)體，讓學(xué)生練習(xí)多種命令的綜合使用技能。該階段也以“學(xué)生做”為主，任課老師只進(jìn)行適當(dāng)指導(dǎo)。

2.3 注重學(xué)習(xí)過程考核

每個(gè)模塊學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)和上交項(xiàng)目都有明確要求，例如，“實(shí)體”模塊有25個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目，20個(gè)綜合項(xiàng)目。每個(gè)項(xiàng)目完成后，都要求學(xué)生按時(shí)上交項(xiàng)目任務(wù)，這些是平時(shí)成績(jī)考核的重要參考。任課老師認(rèn)真記錄平時(shí)成績(jī)，確?？陀^、公正，更好引導(dǎo)課程教學(xué)。

3 需要注意的問題

除采取上述教學(xué)方法之外，為確?！禪G》課程教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)中還需注意以下問題。

3.1 確保教學(xué)內(nèi)容的操作性

CDIO工程教育模式強(qiáng)調(diào)做中學(xué)，學(xué)中做。這就要求任課老師應(yīng)該科學(xué)合理安排教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)內(nèi)容的可操作性，不能讓教學(xué)內(nèi)容過于理論化和抽象化。要合理設(shè)置教學(xué)案例，為學(xué)生適當(dāng)安排教學(xué)項(xiàng)目，綜合采用小組學(xué)習(xí)方式、情景教學(xué)模式開展教學(xué)工作。要適當(dāng)增加“做中學(xué)”課時(shí)所占比例，通常在60%以上，讓學(xué)生順利完成模型設(shè)計(jì)和項(xiàng)目創(chuàng)建。并在具體的實(shí)踐操作中，有效引導(dǎo)學(xué)生更好開展實(shí)踐操作，順利完成任課老師所安排的教學(xué)任務(wù)，進(jìn)而深化對(duì)案例和項(xiàng)目任務(wù)的理解與認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生知識(shí)應(yīng)用技能。

3.2 任課老師要適當(dāng)幫助

通常要求學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)，自行設(shè)計(jì)解決問題的方案，并親自開展操作，順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)。但不能忽視的是，任課老師要適當(dāng)輔導(dǎo)，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中遇到的困難，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)，讓他們朝著正確的方向?qū)W習(xí)，戰(zhàn)勝困難，更好完成實(shí)踐操作任務(wù)。此外，除任課老師講解、當(dāng)面輔導(dǎo)之外，每個(gè)學(xué)生還配有教材、講義、視頻等輔助學(xué)習(xí)資料，這樣不僅為學(xué)生提供及時(shí)、有效的輔導(dǎo)，還能破解學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的困難，確保《UG》課程教學(xué)質(zhì)量。

3.3 采用有效的指導(dǎo)方法

任課老師要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，不斷豐富自身知識(shí)積累，提高課堂組織能力，采取科學(xué)和有效的方法指導(dǎo)學(xué)生。例如，任課老師要為學(xué)生錄制教學(xué)視頻，課前分發(fā)給學(xué)生讓他們自主學(xué)習(xí)。讓教學(xué)內(nèi)容直觀形象，對(duì)于重難點(diǎn)可以反復(fù)觀看，也方便學(xué)生理解。

4 結(jié)語

采用基于CDIO工程教育模式開展《UG》課程教學(xué)，并加強(qiáng)任課老師指導(dǎo)，及時(shí)解答學(xué)生的疑惑，效果良好。該方法不僅調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新精神，還能讓學(xué)生更為有效的融入學(xué)習(xí)當(dāng)中，深化對(duì)理論知識(shí)理解，確保教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘆新春，訾克明.基于CDIO教育理念的UG教學(xué)改革[J].機(jī)械管理開發(fā)，2013（3）：147-148.

[2]洪世勇.基于SPOC的高職計(jì)算機(jī)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[J].河北軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2018（4）：45-47.

[3]覃秀鳳.基于CDIO理念的“UG 軟件應(yīng)用”課程教學(xué)改革[J].裝備制造技術(shù)，2017（4）：187-189.

[4]周雪峰，王劍，劉萬輝.CDIO教育理念在應(yīng)用型本科院校的UG教學(xué)中的應(yīng)用探索[J].科技視界，2016（14）：79.

作者簡(jiǎn)介：彭秋梅（1972-），女，江西新余人，碩士，講師，研究方向：物理學(xué)。