【摘要】模具設(shè)計與制造專業(yè)是一類實踐性質(zhì)很強的工程專業(yè)，實踐教學(xué)是對理論教學(xué)強有力的補充、深化和拓展。因此，迫切需要通過CDIO理念的實踐教學(xué)模式，加強學(xué)生實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，同時深化學(xué)生理解所學(xué)的理論知識。使學(xué)生在畢業(yè)時具備模具設(shè)計與制造能力，解決實際問題的能力和團(tuán)隊合作精神。本文針對模具設(shè)計與制造專業(yè)的實踐教學(xué)體系建設(shè)進(jìn)行研究，提出一些基于CDIO模式的實踐教學(xué)體系的改革和思路。

【關(guān)鍵詞】CDIO 模具設(shè)計與制造 實踐教學(xué)

【課題項目】2010年度河北省高等教育教學(xué)改革研究項目：“材料成型與控制專業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)與市場需求探索”，基金號：10304。

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）09-0226-02

一、引言

CDIO（ Conceive-Design-Implement-Oper-ate），即“構(gòu)想—設(shè)計—實施—操作”。這4個過程來源于產(chǎn)品/系統(tǒng)的生命周期過程，涵蓋了絕大多數(shù)的工程師必要的專業(yè)活動[1]。它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的、 課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、 個人能力、 人際團(tuán)隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。

組織學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目、學(xué)科競賽等各種科技創(chuàng)新活動，不斷擴(kuò)大項目資助范圍與資助強度，并建立省級校外實踐教學(xué)基地。國內(nèi)外的經(jīng)驗都表明CDIO“做中學(xué)”的理念和方法是先進(jìn)可行的，適合工科教育教學(xué)過程各個環(huán)節(jié)的改革。

二、應(yīng)用型本科院校模具設(shè)計與制造專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)現(xiàn)狀

1.“重理論，輕實踐”的陳舊觀念

模具設(shè)計與制造專業(yè)是一個實踐性較強的專業(yè)，由于受傳統(tǒng)觀念的影響，相當(dāng)一部分人認(rèn)為實踐教學(xué)附屬于理論教學(xué)，如果加強實踐教學(xué)就等于把本科教育與高職教育混為一談。這種觀念扭曲了工程應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)，也扭曲了理論教學(xué)與實踐教學(xué)相互依存、相互促進(jìn)的辨證關(guān)系。

2.實踐教學(xué)投入不足，管理有待完善

新建工程應(yīng)用型本科院校大多存在財力不足的現(xiàn)象，導(dǎo)致實驗、實訓(xùn)達(dá)不到教學(xué)大綱的要求。實習(xí)基地不夠完善，工廠受效益、安全等因素的制約，不愿接受高校實習(xí)的學(xué)生。另外，新建本科院校青年教師較多，實踐經(jīng)驗不足，導(dǎo)致在一些實習(xí)、實訓(xùn)環(huán)節(jié)上出現(xiàn)“走馬觀花”的現(xiàn)象，難以保證實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量。

3.實踐型教師隊伍有待加強

目前，高校教師都是碩士、博士畢業(yè)，大多是從學(xué)校到學(xué)校，理論教學(xué)無疑能滿足要求，但是實踐教學(xué)經(jīng)驗困乏。基于這種現(xiàn)狀，對教師隊伍提出了更高的要求，要求組建雙師型的教師隊伍迫在眉睫。

4.實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容陳舊

新建工程類本科院校實踐環(huán)節(jié)教學(xué)課時少，內(nèi)容陳舊。多為基礎(chǔ)性實踐，缺少綜合性創(chuàng)新性實驗。在教學(xué)方法上以被動型、灌輸型占主導(dǎo)地位，學(xué)生很難發(fā)揮自身的主觀能動性，開發(fā)創(chuàng)造性思維[2]。

基于以上現(xiàn)狀，有必要引入CDIO理念對模具設(shè)計與制造方向的應(yīng)用型人才實踐教學(xué)體系進(jìn)行改革，以增強工程實踐意識，培養(yǎng)目前市場需求的人才。

三、基于CDIO工程教育理念的模具設(shè)計與制造方向?qū)嵺`教學(xué)改革

工程教育模式可以在課堂上有效建立互動式、啟發(fā)式和探究式的學(xué)習(xí)方式，能引導(dǎo)學(xué)生提出問題，解決問題的方法。實踐教學(xué)課程的教學(xué)改革，既要遵循該課程的傳統(tǒng)理論知識，又要符合CDIO工程教育模式對項目支撐課程的要求[3]。

1.CDIO工程教育理念激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師，興趣是創(chuàng)造一個歡樂和光明的教學(xué)環(huán)境的主要途徑之一。實踐證明，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的首要前提是學(xué)生積極主動地進(jìn)行創(chuàng)新思維。CDIO的工程教育理念，在一開始，就給學(xué)生一個系統(tǒng)的概念，讓他們知道要實現(xiàn)這個系統(tǒng)，就要先搞清楚系統(tǒng)中各個模塊的相關(guān)知識。而各個模塊在各個實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)講解，從而激發(fā)學(xué)生對“做中學(xué)”的渴望。在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實踐能力的教學(xué)模式中起著重要的作用。圍繞模具應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，制造情景教學(xué)環(huán)境，采用合理的適合現(xiàn)代學(xué)生認(rèn)知水平的教學(xué)方法，最大限度的激發(fā)學(xué)生求知欲望，因材施教，充分利用應(yīng)用型本科院校的校內(nèi)實訓(xùn)機構(gòu)的優(yōu)勢，把企業(yè)的實際項目帶進(jìn)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，大力提倡產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的模式。

2.項目的分級與設(shè)計

工程實踐的精髓是設(shè)計，CDIO的理念是基于項目教育和“做中學(xué)”的體現(xiàn)，也是強化模具專業(yè)學(xué)生實踐環(huán)節(jié)的重要手段。改革目標(biāo)是通過注重培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)工程技術(shù)能力，尤其是項目的構(gòu)思、設(shè)計、開發(fā)和實施能力，以及較強的自學(xué)能力、組織溝通能力和協(xié)調(diào)能力，吸收世界先進(jìn)的工程教育理念，建立符合國際工程教育共識的實踐課程體系。

在借鑒CDIO工程教育理念，利用項目教學(xué)優(yōu)勢，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)過程如圖1所示[3]。通過廣泛調(diào)研及企業(yè)對畢業(yè)生要求“零對接”的狀況，設(shè)置三級項目來達(dá)到CDIO理念要求的專業(yè)基本能力和專業(yè)核心能力。一級項目是通過學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計來強化構(gòu)思、設(shè)計、開發(fā)和實施能力，鍛煉學(xué)生綜合解決實際問題的能力。有若干個二級項目培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能，在大三、大四時完成，還有幾個三級項目，主要培養(yǎng)學(xué)生機械類專業(yè)的基本技能，在大一、大二時完成。

3.項目的實施與保障

如圖1培養(yǎng)過程流程圖所示，一級項目畢業(yè)實習(xí)及畢業(yè)設(shè)計，這是對學(xué)生大學(xué)四年學(xué)習(xí)成果和能力的檢驗。最好是選擇企業(yè)的實際題目來做且與模具設(shè)計與制造專業(yè)密切相關(guān)，這樣就能夠體現(xiàn)CDIO的教學(xué)理念。一個較大的題目由一個項目組來完成，畢業(yè)實習(xí)必須針對各自的題目進(jìn)行，一個項目組有一個組長，制定該項目的總體方案，其他成員完成各自的分支部分。在此過程中項目組成員要團(tuán)結(jié)協(xié)作，以項目為核心，圓滿完成該項目的各項指標(biāo)。對模具設(shè)計與制造方向的學(xué)生，要求每一個學(xué)生利用以色列Cimatron E公司的Cimatron E軟件完成產(chǎn)品的測繪和三維造型、快速分模、生成凹模電極、澆注系統(tǒng)模具三維造型及裝配、凸、凹模加工代碼的生成及仿真。二級項目實施主要強調(diào)學(xué)生對專業(yè)知識的應(yīng)用能力，對于模具方向的學(xué)生主要訓(xùn)練模具設(shè)計、制造能力以及在此過程中CAD/CAM、數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用能力。在這一環(huán)節(jié)中提前布置設(shè)計任務(wù)，塑料模具課程設(shè)計選擇小型的塑料制品、飾品，沖壓模具課程設(shè)計應(yīng)選用小型沖壓件，設(shè)計完成后最好能加工成型。三級項目主要是機械類學(xué)生必備的技能，包括制圖、識圖能力、電工、電子實訓(xùn)、機械原理、機械零件項目設(shè)計。這是作為工程技術(shù)人員必備的素質(zhì)，也是最基本、最重要的環(huán)節(jié)，這種能力培養(yǎng)不好，就好像空中樓閣一樣，遙遙欲墜，因此要打好堅實基礎(chǔ)。一級項目中還有一個更重要的環(huán)節(jié)，就是金工實習(xí)。這是專業(yè)基礎(chǔ)實習(xí)，是工程技術(shù)人員必須經(jīng)過的訓(xùn)練，經(jīng)過對企業(yè)調(diào)研，普遍反映應(yīng)加強這方面的實訓(xùn)，增加金屬工藝學(xué)的課時，深入了解冷加工、熱加工和金屬材料及熱處理原理。另外低年級的學(xué)生實行導(dǎo)師制，設(shè)立課外興趣小組，并與一些設(shè)計單位合作，經(jīng)過查閱資料，設(shè)計一些實用模具。

為了保障各級項目的順利實施，必須有一支實踐經(jīng)驗豐富、責(zé)任心強的指導(dǎo)教師隊伍，注重雙師型教師的培養(yǎng)，在安排課程時留出兼職教師的位置，選用企業(yè)工程技術(shù)人員進(jìn)行以上三級項目的實施，特別是一級、二級項目指導(dǎo)。確保學(xué)生理解實踐生產(chǎn)過程，掌握項目的構(gòu)思、設(shè)計、開發(fā)、實施的能力。

除了以上保障條件外，學(xué)校保證必要的實踐教學(xué)硬件和所需經(jīng)費，近年來我校為了營造應(yīng)用型本科院校條件，投入大量的資金購進(jìn)了三坐標(biāo)測量儀、電火花線切割機床、電火花線成型機床、加工中心數(shù)控銑床等一系列模具制造所需設(shè)備，還配備了模具CAD/CAM/CAE軟件，為學(xué)生各級項目的實施提供了有力的保障。

四、結(jié)束語

我校機電工程系模具設(shè)計與制造方向?qū)嵺`環(huán)節(jié)，基于CDIO理念的工程教育模式，以三級項目為實踐流程，充分調(diào)動了學(xué)生的積極性和主動性，實現(xiàn)了CDIO模式中的做中學(xué)的理念，提高了學(xué)生CDIOD的能力，以適應(yīng)社會的需求。

參考文獻(xiàn)：

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[2]畢風(fēng)陽，王百成，黨躍軒等. CDIO指導(dǎo)下材料成型及控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究[J].價值工程，2010（32）：166-167

[3]馮志林，周佳男. 基于模式的計算機和軟件工程專業(yè)應(yīng)用型實踐教學(xué)CDIO體系建設(shè)研究[J].現(xiàn)代物業(yè)，2010（5）：102-103

作者簡介：

王建玲（1962-），女，內(nèi)蒙古包頭市人，教授，唐山學(xué)院機電工程系，模具設(shè)計與制造負(fù)責(zé)人。