蘭小光　岑華

【摘 要】本文探討在CDIO理念下機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的分層教學(xué)方法，以期培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實踐動手能力、組織協(xié)調(diào)能力和創(chuàng)新能力。

【關(guān)鍵詞】機械設(shè)計 CDIO 分層教學(xué) 創(chuàng)新能力

【中圖分類號】G 【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）09C-0150-02

機械設(shè)計基礎(chǔ)課程是機械、機電類專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，本課程一般在學(xué)生進校后的第二學(xué)期或者第三學(xué)期開設(shè)，在學(xué)生有金工實訓(xùn)的感性認識的基礎(chǔ)上開設(shè)。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，我們主要是教給學(xué)生各種機械傳動的原理，對于教會學(xué)生運用這些原理去解決實際問題做得很不到位，更談不上讓學(xué)生擁有創(chuàng)新性與創(chuàng)造性的能力了。

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate）。它是以產(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)，培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代工程技術(shù)的職業(yè)素養(yǎng)。以CDIO工程教育理念為基礎(chǔ)研究高職機械類專業(yè)機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)，對高職院校培養(yǎng)高端機械工程技能型人才具有重要指導(dǎo)意義。

一、構(gòu)建基于CDIO理念的課程項目體系

機械設(shè)計基礎(chǔ)課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)性課程，主要是培養(yǎng)學(xué)生認識機構(gòu)和機械傳動的基本原理，掌握機械運動的理論知識，初步具有機械運動的分析和判斷能力，學(xué)會機械設(shè)計的基本方法。在CDIO理念下，機械設(shè)計基礎(chǔ)課程可以分成兩個層次的目標(biāo)進行教學(xué)。

（一）教學(xué)內(nèi)容的分層

1.基本概念和基本原理?，F(xiàn)在就讀高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院的生源一般來自兩個渠道，一部分是參加高考過來的錄取生，這部分的學(xué)生經(jīng)過高中階段的學(xué)習(xí)，基礎(chǔ)知識比較好，對簡單的理論課比較容易掌握，但是這部分學(xué)生的實踐動手操作技能差一些。另一部分學(xué)生是從中職升讀高職的，或者是中職高職連讀的學(xué)生，即五年一貫制的學(xué)生，這些的學(xué)生基礎(chǔ)知識都是比較差的，不喜歡學(xué)習(xí)理論知識，但是他們都經(jīng)歷過一定的實訓(xùn)實習(xí)訓(xùn)練，或者經(jīng)歷過企業(yè)的頂崗實習(xí)，他們的實踐操作技能比較好，或者說他們更喜歡上實踐操作的課程。

機械設(shè)計基礎(chǔ)課程最基本的教學(xué)目標(biāo)就是讓學(xué)生掌握機械傳動的基本概念和基本原理，是分析機械傳動、開展機械設(shè)計的基礎(chǔ)，這部分內(nèi)容不難，所以要求全體學(xué)生都要掌握。

2.分析計算機械傳動的能力。在學(xué)完機械傳動基本概念和原理之后，課程項目設(shè)計里面會有一個機械傳動原理的分析計算內(nèi)容，這部分的內(nèi)容會比基本概念難度大一些。由于學(xué)生的基礎(chǔ)知識不同，到機械傳動原理分析教學(xué)內(nèi)容的時候很多基礎(chǔ)差的學(xué)生就感覺很吃力了，一旦學(xué)生跟不上老師的教學(xué)節(jié)奏，很多學(xué)生就放棄，特別到理論計算內(nèi)容的時候，那些中職上來的學(xué)生基本就聽不懂了，所以這部分的教學(xué)內(nèi)容一般只對篩選出來的普通班的學(xué)生講授。

3.學(xué)會機械設(shè)計的基本方法。這一階段的教學(xué)一般都是分組進行，每5到8個學(xué)生為一組，組員由老師指定一部分，學(xué)生自己組合一部分，目的就是避免個別組全部是自律性比較差的學(xué)生在一起，導(dǎo)致任務(wù)無法完成。老師提出一個任務(wù)，要求學(xué)生想出解決方案，可以設(shè)置難度不同的任務(wù)，由簡單再到復(fù)雜，這一步我們一般結(jié)合第二課堂一起完成。

首先我們設(shè)立機械創(chuàng)新協(xié)會，由愛好機械創(chuàng)新的學(xué)生申請入會，結(jié)合每年全國大學(xué)生機械創(chuàng)新比賽的主題開展活動，課外老師予以適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)。比如2018年全國大學(xué)生機械創(chuàng)新比賽的主題是“關(guān)注民生、美好家園”，內(nèi)容為：解決城市小區(qū)中家庭用車停車難問題的小型停車機械裝置的設(shè)計與制作；輔助人工采摘包括蘋果、柑桔、草莓等10種水果的小型機械裝置或工具的設(shè)計與制作。其次，我們把機械創(chuàng)新協(xié)會的活躍分子進行分組，每個組選出相應(yīng)的組長，由組長負責(zé)組內(nèi)的分工和監(jiān)督。各組按照主題的要求選擇機械創(chuàng)新制作的方向（比如選小型停車機械裝置），然后指導(dǎo)老師會給各組布置工作任務(wù)表，各小組必須按任務(wù)表的要求從上往下完成，每完成一個工作任務(wù)必須向指導(dǎo)老師書面匯報，指導(dǎo)老師簽字確認后才可以往下做新的任務(wù)，不符合要求的必須重新做，直到指導(dǎo)老師同意后才能往下一步做。機械創(chuàng)新小組工作表如表1：

（二）學(xué)生的分層學(xué)習(xí)

機械設(shè)計基礎(chǔ)課程開設(shè)一個學(xué)期，每周六節(jié)課，這樣每位老師一般擔(dān)任兩個班級的課程。前半學(xué)期我們一般按班級開班上課，課程內(nèi)容主要是介紹機械傳動基本概念和基本規(guī)律，讓學(xué)生有機械傳動的感性認識。后半學(xué)期我們把兩個班的學(xué)生重新編班上課，一個普通班是繼續(xù)介紹機械設(shè)計的原理和計算方法，偏重理論知識；另一個創(chuàng)新班是按照機械創(chuàng)新項目程序教學(xué)，側(cè)重于創(chuàng)新與制作。老師事先把這門課的考核辦法告訴學(xué)生，由學(xué)生自主選擇進入相應(yīng)的班學(xué)習(xí)，這樣就能讓理論好一些的學(xué)生多學(xué)到機械設(shè)計的理論知識，理論差的同學(xué)可以通過動手制作作品完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)，理論基礎(chǔ)好又勤于制作的同學(xué)就能夠?qū)W到更多的知識和技能。

二、課程項目的實施與評價

一項教學(xué)改革必須要有配套的評價標(biāo)準(zhǔn)才能更好地實施，機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的核心就是培養(yǎng)學(xué)生的機械創(chuàng)新能力，應(yīng)制定靈活的課程考核指標(biāo)。凡是能夠在省級機械創(chuàng)新比賽獲獎的學(xué)生，參加比賽的當(dāng)學(xué)期全部專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程可以免試通過，并且獲一等獎的全部組員當(dāng)學(xué)期免試課程記95分以上，獲二等獎的全部組員當(dāng)學(xué)期免試課程記90分以上，獲三等獎的全部組員當(dāng)學(xué)期免試課程記85分以上，另外學(xué)院還有相應(yīng)的物質(zhì)獎勵。對于制作了作品，但是作品選不上去參加比賽的，或者作品參加了比賽沒有獲獎的，老師按當(dāng)年大學(xué)生機械創(chuàng)新大賽的主題，對作品的功能、設(shè)計、結(jié)構(gòu)、工藝制作、性能價格比、先進性、創(chuàng)新性、實用性等多方面進行綜合評價給分，并按機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的評分標(biāo)準(zhǔn)記當(dāng)學(xué)期的學(xué)習(xí)成績。機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的評分標(biāo)準(zhǔn)如表2。

按以往普通班的統(tǒng)一考核標(biāo)準(zhǔn)，機械設(shè)計基礎(chǔ)課程學(xué)生的考試通過率是比較低的，特別是中職上來的學(xué)生，由于理論基礎(chǔ)太差，很多學(xué)生都在這門課上掛了科。現(xiàn)在通過課程改革，既讓學(xué)生有機會參與接近工程的產(chǎn)品開發(fā)項目，使學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，又提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力，同時解決了學(xué)生的學(xué)習(xí)問題，可謂一舉多得。

通過機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的改革，我們把學(xué)生從被動學(xué)習(xí)的教室里面解放出來，使學(xué)生能夠像企業(yè)工程技術(shù)人員一樣從事新產(chǎn)品的開發(fā)，培養(yǎng)了他們的項目開發(fā)、設(shè)計、制作和管理能力，激發(fā)了他們的創(chuàng)新能力。在項目制作的過程中同學(xué)們表現(xiàn)出較強的團隊協(xié)作精神，以及較強的自學(xué)能力，在組織溝通能力上也得到明顯的提高，學(xué)生的綜合運用能力有了很大的進步。機械設(shè)計基礎(chǔ)課程經(jīng)過幾年的改革，取得良好的效果。2015、2016年我校參加全國大學(xué)生機械創(chuàng)新比賽廣西賽區(qū)的比賽取得不俗的成績，課程改革的成果得到肯定。

【參考文獻】

[1]方志明，高國琴，華靜.基于CDIO的“微型計算機控制技術(shù)”課程教學(xué)改革探討[J].中國電力教育，2012（1）

[2]李澤中.高等職業(yè)教育教學(xué)模式改革與研究[J].重慶電力高等專科學(xué)校學(xué)報，2011（10）

【基金項目】廣西職業(yè)教育教學(xué)改革項目“基于CDIO工程教育模式的高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)項目教學(xué)的實踐與探索”（GXGZJG2015B256）

【作者簡介】蘭小光（1964— ），男，廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程師，研究方向：機械設(shè)計與制造；岑 華（1977— ），男，廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向：機械設(shè)計與制造。

（責(zé)編 丁 夢）endprint