CDIO下的高職機械設(shè)計課程改革

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摘要：cdio工程教育模式為高職機械設(shè)計課程的創(chuàng)新改革提供了全新思路。本文概述了CDIO的內(nèi)涵，重點從豐富設(shè)計課程類型，樹立工程學習意識等方面詳細論述了CDIO理念下高職機械設(shè)計課程改革的思路，并提出相關(guān)解決措施，僅供參考。

關(guān)鍵詞：CDIO；高職機械設(shè)計課程；改革探索

1CDIO理念

CDIO工程教育模式由構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運行（Operate）構(gòu)成，是基于工程實際和產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的全過程教學形態(tài)，強調(diào)將真實的產(chǎn)品開發(fā)情境、模型和流程引入教學環(huán)境，構(gòu)建全真狀態(tài)下的一體化工程教學體系[1]。相較于傳統(tǒng)的教育教學模式，CDIO更清晰地闡述了課程教學和人才培養(yǎng)的流程，即：根據(jù)人才培養(yǎng)的需求構(gòu)思好課程教學方案；引導學習者在深思熟慮的基礎(chǔ)上結(jié)合生產(chǎn)實際和工程應用需求設(shè)計產(chǎn)品方案；并將產(chǎn)品方案與工程應用比對，通過多種手段實現(xiàn)應用功能，最后在真實工程場景下運行操作。

2CDIO理念下高職機械設(shè)計課程改革思路

2.1豐富設(shè)計課程類型，樹立工程學習意識

CDIO理念的核心在于培養(yǎng)具備基本專業(yè)技能素養(yǎng)，同時又兼具工程實踐意識的雙元人才[2]。傳統(tǒng)的高職機械設(shè)計課程教學模式下，教師通常會采用項目教學法、任務(wù)驅(qū)動法或理實一體法進行授課，且授課的項目類型大多圍繞書本知識，鮮少或不會引入工程應用實踐型案例，不利于高職生工程學習意識的養(yǎng)成。為此，將CDIO理念融入高職機械設(shè)計課程組織教學活動時，應在傳統(tǒng)課程項目基礎(chǔ)上不斷豐富設(shè)計課程的類型，盡快引導高職生樹立工程學習意識，讓他們認知到機械工程技術(shù)人員與在校大學生身份轉(zhuǎn)變的必要性。例如：構(gòu)建“企業(yè)需求設(shè)計類課程類型”，組建CDIO機械設(shè)計課程教學團隊，團隊人員按照1名教師：5名學生匹配，教師在教授學生常規(guī)項目設(shè)計技能的基礎(chǔ)上，定期帶學生深入企業(yè)接項目，幫助企業(yè)解決機械產(chǎn)品設(shè)計和調(diào)試中遇到的問題，以全真的企業(yè)案例訓練培養(yǎng)學生的工程學習意識。

2.2實踐一體化授課，加強工程理念融入

CDIO理念圍繞四個方面展開，即構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運行，這四個方面也為高職機械設(shè)計課程的組織和實施提供了邏輯鏈條[3]，教師在設(shè)計課程教學過程時理應按照上述四方面展開，實踐一體化授課，并通過一體化的授課強化工程理念在課堂教學中的滲透和融入力度。例如：在以“軸承零件設(shè)計”為主題進行機械設(shè)計教學時，教師可首先引導學生構(gòu)思設(shè)計主題，如“軸承圖紙設(shè)計”“軸承加工設(shè)計”“軸承運動設(shè)計”等，并為每個設(shè)計主題配套方案；其次引導學生根據(jù)企業(yè)工程項目中對軸承零件應用的實際需求進行設(shè)計加工，在加工教學時引入與企業(yè)生產(chǎn)密切銜接的技術(shù)形式，如數(shù)控加工、虛擬加工、遠程加工，讓學生在加工設(shè)計實踐中掌握應用型技能；當學生完成軸承零件產(chǎn)品的初步加工后，教師可進一步引導他們在電腦上運用三維仿真建模軟件，如AutoCAD、Pro/E和UG等進行虛擬仿真，查看設(shè)計的作品是否能夠滿足虛擬運行的指標要求；之后教師帶領(lǐng)學生進入企業(yè)，檢驗設(shè)計的軸承零件是否符合企業(yè)生產(chǎn)實際要求，通過上述一體化的授課模式培養(yǎng)學生的機械設(shè)計技能，強化工程理念的融入。

2.3引入現(xiàn)代工程技術(shù)，創(chuàng)新設(shè)計課程體系

CDIO理念本身具有很強的工程實踐性，它更貼近工程項目現(xiàn)場實情，培養(yǎng)學習者的工程應用精神和技能，但任何一種教育理念若想保持生命力，就必須做到與時俱進[4]。因此，在將CDIO理念引入高職機械設(shè)計課程教學時，教師不僅應該為學生傳授理念本身的內(nèi)涵，注重將課程內(nèi)容與之有效結(jié)合，還應該引導學生發(fā)現(xiàn)CDIO與現(xiàn)代工程發(fā)展之間的關(guān)聯(lián)性，讓學生體驗到CDIO教學的先進性。具體來說，可在教學中引入現(xiàn)代工程技術(shù)手段，創(chuàng)新設(shè)計課程的體系，例如：將VR虛擬仿真設(shè)計制造技術(shù)滲透到CDIO機械設(shè)計課程教學中，在機械作品設(shè)計、實現(xiàn)和運行教學時采用PRO/E、UG、Solidwork等三維建模軟件進行虛擬裝配和靜態(tài)干涉檢驗，之后應用ADAMS、DADS進行機械力學仿真，同時運用VRML、WTK等VR軟件構(gòu)建人機交互虛擬現(xiàn)實仿真教學情境，讓高職生感知到機械產(chǎn)品設(shè)計制造的虛擬現(xiàn)實感，認知學習機械設(shè)計課程的先進性，給課程教學帶來全新的學習體驗。

3結(jié)語

將CDIO理念融入高職機械設(shè)計課程組織教學，還需要各級高職院校從硬件和軟件上給予充分的保障，例如：建設(shè)專門的CDIO教學實訓場地、培養(yǎng)高素養(yǎng)的師資體系、編訂CDIO機械設(shè)計課程校本教材等，并從財力、人力和物力資源上大力支持，以確保課程教學的有效開展。

參考文獻：

[1]李源源.CDIO工程教育模式的實施策略研究[D].大連：大連理工大學，2018.

[2]王旭升.CDIO理念下的高職院?！皺C械設(shè)計基礎(chǔ)”課程教改分析[J].南方農(nóng)機，2018，49(12)：9.

[3]董兵兵.基于CDIO模式的機械類建模課程多元化改革[J].輕工科技，2019，35(7)：144-145.

[4]張曉君.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)背景下機械設(shè)計方向?qū)I(yè)課程教學改革[J].科技創(chuàng)新導報，2019，16(11)：198-199.

作者：胡志榮 溫金龍 單位：江西新能源科技職業(yè)學院