王冬梅 / 上海電機(jī)學(xué)院

基于CDIO的機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)組織形式改革研究

王冬梅 / 上海電機(jī)學(xué)院

本文基于CDIO的理念，結(jié)合技術(shù)應(yīng)用型本科的人才培養(yǎng)要求，在教學(xué)組織模式、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面提出了理論教學(xué)與課程設(shè)計(jì)并行融合進(jìn)行、運(yùn)用案例豐富教學(xué)內(nèi)容、根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)項(xiàng)目內(nèi)涵，構(gòu)建多層次教學(xué)體方式，以提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

機(jī)械設(shè)計(jì)；CDIO；課程設(shè)計(jì)

引言

機(jī)械設(shè)計(jì)課程是高等工科院校機(jī)械類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，對(duì)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，具有十分重要的地位。近年來，很多學(xué)校都對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程進(jìn)行了的教學(xué)改革與研究，本文結(jié)合了CDIO工程教育對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)進(jìn)行了改革研究嘗試，讓學(xué)生以主動(dòng)的、 實(shí)踐的、 課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)課程，取得了一定的教學(xué)效果。

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。從2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會(huì)近2000萬美元巨額資助，經(jīng)過四年的探索研究，創(chuàng)立了CDIO工程教育理念；CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體 ，進(jìn)行工程教育實(shí)踐。

一、理論教學(xué)與課程設(shè)計(jì)相互融合同步進(jìn)行的教學(xué)模式

傳統(tǒng)的機(jī)械教學(xué)方式通常是課堂理論教學(xué)輔之一些實(shí)驗(yàn)，然后進(jìn)行課程設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練，如圖1所示，這是一種串聯(lián)式的教學(xué)方式，這種方式是把機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要的知識(shí)抽象分割開，經(jīng)過整理按照機(jī)械設(shè)計(jì)總論，聯(lián)接零件，傳動(dòng)零件，軸系零件依次學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，課程學(xué)習(xí)完之后進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，按照這種方式組織教學(xué)，學(xué)生只是在機(jī)械的、被動(dòng)接受知識(shí)，既不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也不利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的靈活應(yīng)用，更不符合設(shè)計(jì)規(guī)律，而如圖2所示的并行式的教學(xué)方式是按照機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)際設(shè)計(jì)過程如方案設(shè)計(jì)、動(dòng)力設(shè)計(jì)，傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，聯(lián)接設(shè)計(jì)同時(shí)同步進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，再學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)內(nèi)容之初引導(dǎo)學(xué)生帶著設(shè)計(jì)問題，邊學(xué)邊實(shí)踐，讓學(xué)生帶著目的任務(wù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，這樣可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，主動(dòng)學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中科學(xué)地培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)意識(shí)及系統(tǒng)思考問題的能力，也有利于學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論的理解和掌握。

二、多案例豐富教學(xué)內(nèi)容

目前在機(jī)械設(shè)計(jì)的理論教學(xué)中，依然著重于抽象的理論知識(shí)講解，雖然增加了很多實(shí)際實(shí)例，但是大都限于舉例說明如何將工程實(shí)際問題歸結(jié)為設(shè)計(jì)命題是目前學(xué)生解決實(shí)際問題時(shí)普遍感到的一個(gè)難點(diǎn)，如果用新穎生動(dòng)的真實(shí)事例融入到教學(xué)之中——由案例組成教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建教學(xué)體系，把真實(shí)的典型問題、設(shè)計(jì)要求展現(xiàn)在學(xué)生面前，讓他們?cè)谡鎸?shí)的設(shè)計(jì)條建中，設(shè)身處地地去思考、去分析、去討論，這樣，在教學(xué)過程中，學(xué)生不是被動(dòng)的、消極的接受者，而是主動(dòng)的、積極的知識(shí)探究者，這樣會(huì)充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力及分析、解決實(shí)際問題的能力將極有益處。

三、結(jié)束語

將CDIO理念引入機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)，構(gòu)建多層次的教學(xué)體系，使理論教學(xué)與項(xiàng)目訓(xùn)練相互融合，讓學(xué)生始終帶著問題邊學(xué)習(xí)邊實(shí)踐，以突破學(xué)生在實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為工程問題時(shí)的難點(diǎn)，這不僅激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情，也有利于學(xué)生設(shè)計(jì)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力。

[1]周海,黃傳錦.基于卓越計(jì)劃與CDIO模式的機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2014.

[2]鄭金文,楊強(qiáng).融合研究性學(xué)習(xí)與CDIO的機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)[J].中國機(jī)械,2013.

王冬梅:(1968—)，女，博士，副教授，機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化專業(yè),主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)及理論方向的研究與課程教學(xué)。