基于CDIO理念的機械制造裝備設計課程教學改革的分析與反思

邢智慧

摘 要：本文結(jié)合機械制造裝備設計課程特點及教學現(xiàn)狀，從CDIO教育理念出發(fā)，對機械制造裝備設計課程教學改革的具體措施與實施方法進行了深入的研究，以為有關(guān)實踐及研究提供參考。

關(guān)鍵詞：機械制造裝備設計 教學改革 分析

引言

機械制造裝備設計是我校機械類專業(yè)的一門專業(yè)方向課，主要講授機械制造裝備設計方法、金屬切削機床設計、工業(yè)機器人設計、機床夾具設計、物流系統(tǒng)設計、機械加工生產(chǎn)線設計等基本理論和方法。本次課改重點培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力、邏輯思維能力、計算機繪圖能力及團隊協(xié)作能力。^[1]

一、基于CDIO理念課程改革的研究

CDIO工程教育理念，是以產(chǎn)品的構(gòu)思、設計、實施及運行全過程為載體，強調(diào)主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的工程學習方式，注重培養(yǎng)學生專業(yè)知識運用、主動學習、團隊交流及工程系統(tǒng)應用等方面的工程能力。本次課程改革就是以CDIO理念為指導思想，重點完成以下幾個方面的研究：^[2]

1.課堂教學

在教學方法上，采用項目教學法、任務驅(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，讓學生清楚要學什么，以后能用來干什么。同時，結(jié)合課程進度，下發(fā)大作業(yè)的任務書及進度表，并在相應時間做至少三次針對性的檢查，重點檢查小組成員的完成情況，并根據(jù)完成情況給出相應的過程考核分數(shù)。^[3]

在教學內(nèi)容上，任課教師除了講授教材內(nèi)容以外，還應給學生講授課程領域最新、最前沿的研究成果，讓學生及時掌握相關(guān)知識的最新研究動態(tài)。鼓勵學生積極參與相關(guān)的創(chuàng)新活動，指導學生將專業(yè)知識與實際生產(chǎn)中的有關(guān)技術(shù)問題相結(jié)合，在教學中更加注重學生的創(chuàng)新意識、綜合設計能力與團隊協(xié)作精神的培養(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。

具體課堂教學安排如表1.1所示。

2.大作業(yè)

本次課改，考核方式擬由原來的考試變革為大作業(yè)的形式。在課程授課中期，以小組的形式下發(fā)任務書，由組長給每名組員分配具體任務。大作業(yè)的主題是關(guān)于普通機床或數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的設計，任務內(nèi)容與理論授課同步進行，每組學生需要按時完成各自的任務，教師會分階段檢查學生的完成情況，避免有小組成員搭車不做的情況。課程結(jié)束后，每個小組以作業(yè)冊的形式，上交紙質(zhì)版材料，作為考核的重要組成部分。

3.期末匯報

期末匯報仍然以小組的形式，針對一種機械制造裝備做簡要匯報。匯報內(nèi)容可包括裝備的用途、分類、工作原理、主要結(jié)構(gòu)、設計重點等內(nèi)容。通過期末匯報的形式，培養(yǎng)學生的自學能力、邏輯思維能力、口語表達能力及團隊協(xié)作能力。

二、課程教學改革擬采取的創(chuàng)新方法

1.針對教學模式

本次課改在授課過程中，課上采用項目式教學法，課下采用討論式教學法。項目教學法以小組的形式，下發(fā)項目任務書，由組長分配任務，在此過程中注重學生的創(chuàng)新能力、自學能力、團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)。討論式教學法，學生就某一主題進行資料收集、發(fā)表討論、相互交流、互相點評，達到擴大學生知識面，調(diào)動學生積極性、培養(yǎng)學生獨立思考問題的目的。兩種教學方法，在實施的過程中，都強調(diào)以學生為主體，教師要充分給予學生獨立思考、發(fā)表見解的機會。側(cè)重實踐環(huán)節(jié)，重點培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和動手實操能力。采用多元化的考核方式，側(cè)重過程考核，側(cè)重學生能力的培養(yǎng)。

2.針對考核方式

本次課改，最終成績擬采用“過程考核40%+大作業(yè)60%”的形式計算。其中，過程考核包括“出勤20%+小組匯報10%+實驗10%”，大作業(yè)60%。由于小組匯報和大作業(yè)都是以項目組的形式進行的，所以可以充分調(diào)動學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力。在考核材料上，每個項目組可以只提交一份材料，所以在實施過程中，要公平公正的考核小組中每名成員的完成情況。

結(jié)語

機械制造裝備設計課程教學改革是在新工科背景下，以先進的CDIO工程教育理念為指導思想實施的。通過改革課程教學內(nèi)容、教學模式、教學方法、考核方式等，以改革創(chuàng)新為動力，以學生為本源，不斷培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和解決實際工程問題的能力，進一步提高教育教學水平和應用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

經(jīng)過一段時間的教學改革實踐，已取得了較為明顯的效果，學生的綜合素質(zhì)得到了提高，學生的實際操作能力和創(chuàng)新思維意識得到了顯著的提升，逐漸成為滿足社會需求的工程技術(shù)應用創(chuàng)新型人才，實現(xiàn)畢業(yè)之后與企業(yè)的無縫銜接。

參考文獻

[1]丁曉紅，李郝林，錢煒.基于成果導向的機械工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式[J].高等工程教育研究，2017，（1）：119-144.

[2]周濟.智能制造—“中國制造2025”的主攻方向[J].中國機械工程，2015，26（17）：2273-2284.

[3]楊建鋒.“機械制造裝備設計”多元化課程教學模式探索[J].中國電力教育，2014，（23）：54-55.