基于CDIO的《工業產品造型設計》課程教學研究

王旭

（電子科技大學成都學院，成都611731）

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基于CDIO的《工業產品造型設計》課程教學研究

王旭

（電子科技大學成都學院，成都611731）

摘要：本文分析了《工業產品造型設計》的課程特點。擬從教學形式的轉變、CDIO教育模式的引入、實踐環節的實施細則轉變等方面進行教學模式改革。為測試教學改革效果，對本院12級機械專業的兩個班級進行教學試驗對比，結果表明，CDIO的教學機制有效提高了學生的學習積極性，促進了學習質量的提升。

關鍵詞：CDIO課程教學教學改革

《工業產品造型設計》是工科類高等院校機械及電氣專業的能力實訓課程。教學的目的，是培養學生的創新、團隊協作以及良好的產品設計能力。

由于該門課程的實訓類性質，故長期以來，電子科技大學成都學院（以下稱我院）采取了理論講述和實驗上機的二元制教學模式。其中，理論講述主要是對產品的一些設計理念進行介紹，而實驗上機則是進行產品圖形繪制。通過對本院電氣工程專業2010～2011級進行調研可以發現，由于課程的理論過于單調，以至于大部分學生對于理論課的學習效果較差；而實驗環節，由于教師已經命題完成，且產品的細節（外形、尺寸、顏色等）都已給定，學生操作時僅僅是對教師擬定的產品模型進行機械臨摹，而培養目標中要求的創新思維訓練、團隊協作能力訓練等環節，并未有效開展。如此一來，該課程的傳統教學模式，與課程體系的培養目標并不匹配。要改變當前的現狀，進一步完善教學模式，提高教學質量，必須采取新的教學方法，本文擬采用CDIO的工程教育模式，對該課程進行教學改革。

1 教學形式的變化

課程教學形式，是影響學生學習興趣的關鍵。所以，選擇合適的教學形式，對于該門課程而言，至關重要。針對《工業產品造型設計》的特點，在理論教學時，可以適當引入小課題，將實踐環節滲透理論課程，對于有效提升學生的課堂參與積極性，是行之有效的。

1.1 理論課時的實踐環節滲透

理論課時的實踐環節滲透［1］，是指在該課程的理論教學環節中，改變過去以教師主講，學生被動聽課的模式。而是在介紹到某些知識點時，有意識地引入小課題，讓學生在簡單的動手中，理解該知識點的含義。例如，在講述產品設計中的對比與調和時，在向學生進行了定義介紹后，布置一個簡單縫紉機線形設計的任務，讓學生現場完成草圖繪制，其要素包含線形形態、粗細、虛實等，通過線形的曲直、粗細等設計，大家便能充分理解對比的含義，而整理草圖中相同元素，如所有直線要素、曲線要素等，便可以對要素調和，有了一個充分的認識。如此一來，通過實踐環節的滲透，便能有效提高理論學時的教學效果。

1.2 引導式教學法的引入

該課程在理論教學中，擬加強對學生的引導。即教學過程中，學生是主動者，探索者。具體的操作為：

（1）在對某一知識點的內容闡述之前，可以先向學生提問，引導他們思索。例如，在談到產品設計的均衡與對稱性特點時，首先提出問題：假如你對一輛汽車進行造型設計，你認為其均衡性原則，應該體現在什么地方？同理，對稱性原則又適用于在汽車的那些部位？如何體現二者的協調性？

（2）給學生一定的時間考慮和討論，然后讓學生回答問題，并整理答案。

（3）根據學生的回答情況，進行針對性地評講和闡述，充分肯定他們答案中的亮點，對尚不完善之處，進行點評和補充。通過上述步驟，學生上課的興趣和參與積極性都能夠得到提升。

此外，引導教學的目的還在于訓練學生的發散思維。故需要拓展知識面，不能拘泥于課程教材的范圍。由此，教師需對學生布置一些課外閱讀任務，即課后去閱讀與本課程相關的一些文獻。如《人機工程學》、《色彩設計》等，并撰寫讀書筆記和報告。這樣一來，不僅學生的知識面得到拓寬，與此同時，還可以培養其主動查閱文獻，積極思考問題的能力。

2 CDIO實踐教學環節的實施

實踐環節［2］，是該課程的重要教學環節，也是學生訓練產品設計能力的直接過程。因此，在該環節中，需要改變傳統那種“依葫蘆畫瓢”的實驗操作模式。而實施更加完善的實踐教學方法。具體實施為：

（1）將項目命題自主權交給學生。學生可以按照自己的興趣，自行組合成鉆研團隊，擬定課題方向，分工合作。在興趣的驅動下，學生的鉆研積極性和主動探索精神，將得到極大的提升，而該階段中，教師僅需要對題目的難度、工作量等方面進行審核和掌控即可。

（2）課題實施環節的監控。在學生團隊開展課題之后，教師除了答疑解惑以外，還需要對

課題的階段性完成情況，進行監控。例如：某個學生團隊的課題為創意燈具設計。則按照C（構思）-D（設計）-I（實現）-O（運作）的培養流程［3-4］，當完成方案構思階段后，需提供項目策劃書和草圖；當設計階段完成后，學生需提供完整的設計工程圖紙，由教師進行審定，并分階段評定成績。

通過教師對CDIO模式的過程把握，學生在每個環節都能夠參與、交流、動手、體驗。這樣一來，在提升學生創新和動手能力的同時，又達到了構建扎實的專業體系知識的目的。

3 教學效果測試

對本院2012級機械專業進行教學效果測試。隨機選取兩個班級，設定為甲班和乙班，人數均為每班20人。測試過程中，甲班按照傳統教學模式進行授課，乙班則采用CDIO工程教育模式進行授課。最后，通過展示實物作品，并由本院5名機電專業方向的專家組綜合評定成績的方式對比二者教學結果。

圖1 甲班測試結果

圖2 乙班測試結果

教學測試結果，如圖1、圖2所示。

從測試數據可以看出，采取了不同教學方法的兩個班級，教學效果是不同的，在高分段內（90～100分），甲班為12%，乙班為16%；不合格分數段內（60＜），甲班為10%，乙班為0；即乙班學生的綜合評定成績全部合格，其余各分數段中，乙班也高于甲班。由此可以得出結論，基于CDIO的教學改革方案在實施后，課程《工業產品造型設計》的教學效果要明顯好于前者，學生的綜合成績，提高較為明顯。

4 結語

結合《工業產品造型設計》的課程性質，分析了本院當前教學方法的不足。提出了CDIO工程教育模式的課程改革方案。具體實施過程包括理論教學的引導、實踐環節的自主命題、CDIO培養過程的質量監控等方面。最后，從教學效果測試可知，CDIO的教學模式，更能適應本課程的特點，教學質量更高。同時也應該看到，教學之路是需要不斷完善的，為達到培養專業化人才的目的，未來還需要不斷鉆研和改革。

參考文獻

［1］周海,葛友華,朱龍英等.基于CDIO理念的機械類“卓越工程師”培養［J］.現代制造技術與裝備,2011（6）:60-61.

［2］王旭.《電機與拖動基礎》課程教學研究［J］.機電技術,2013,36 （4）:162-164.

［3］史勤剛,馬俊成.基于CDIO《電路分析》教學改革的研究和探討［J］.科技視界,2015,（35）:165-186.

［4］楊峰.理論力學課程教學革新［J］.現代制造技術與裝備, 2015,（5）:190.

The Research of Teaching Method for Industrial Product Styling Design

WANG Xu
（ChengDu College, University of Electronic Science And Technology of China, Chengdu 611731）

Abstracts: The course characteristics of Industrial Product Styling Design are analyzed. The teaching mode reform is to be carried out from the transformation of the teaching form, the introduction of the CDIO education model, the implementation rules of the practical aspects. To test the effectiveness of teaching reform, two of the 12 grade mechanical professional classes of teaching experiment, the results show that, CDIO teaching mechanism can effectively improve the enthusiasm of students, and promote the quality of learning.

Key words:CDIO, teaching, teaching reform

基金項目：電子科技大學成都學院系級教學改革項目（CDIO模式的《工業產品造型設計》課程改革）。