基于CDIO應用型人才培養的課程改革*
——以“機械制造技術基礎”為例

■ 李連波 劉艷 張樂瑩 瞿志俊 （南京理工大學泰州科技學院機械工程系）

基于CDIO應用型人才培養的課程改革*
——以“機械制造技術基礎”為例

■ 李連波 劉艷 張樂瑩 瞿志俊 （南京理工大學泰州科技學院機械工程系）

以CDIO工程教育模式為依據，對“機械制造技術基礎”課程改革進行探索。科學設計課程體系及課程內容，突出“基礎夠用、內容實用”。采用多元化的教學方法，體現以學生為中心的教學理念，提高學生的學習興趣。優化創新實踐教學模式，改變傳統的課程設計與課程教學的關系，把課程設計作為設計項目引入到“機械制造技術基礎”課程教學中。注重專業基礎與培養學生綜合素質相結合,突出對學生實踐能力和創新能力的培養，大力拓展學生的視野空間,為培養人才的寬口徑和加強就業后的快速適應性奠定基礎。

CDIO；應用型；課程改革；機械制造

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》中把提高質量作為高等教育發展的核心任務，教育部提出的“卓越工程師教育培養計劃”，旨在培養創新能力強、適應經濟社會發展的高質量工程技術人才。這些目標的實現都要依托于高校的教學改革，具體到每一門課程的改革，課程體系結構、課程內容、教學方法、實踐教學等的合理改革將會對應用型人才的培養做出巨大的貢獻。

“機械制造技術基礎”課程是機械工程專業重要的學科基礎課，具有很強的綜合性和實踐性。傳統的課程中注重基礎理論研究，而忽視了目前企業中新技術、新方法的實踐應用，無法滿足企業的人才需求。因此加強課程優化，對課程進行多層次的革新和建設，保證教學內容的先進性，緊緊圍繞企業對人才的需求展開課程改革，提高學生的社會競爭力，這是義不容辭的責任。本文以科學發展觀為指導，以培養卓越工程師為追求，以CDIO工程教育為模式，以回歸工程實踐為重點，以學生學業成果作品為抓手，以構建科學的課程體系與內容為基礎，以優化教學資源、創新教學方法為手段，以培養學生創新意識和應用能力為宗旨，對“機械制造技術基礎”課程改革進行探索。

一 課程體系及其內容的科學設計

對傳統的課程體系加以改革，結合CDIO工程教育建立適合培養機械類應用型創新人才的課程體系結構、教學內容及評價指標。在課程體系上滿足機械大專業對學生知識、能力、素質培養的系統性與完整性要求，主要包括結構分析能力、強弱電分析能力、典型機構與零件設計能力、工程材料制備與性能分析能力、制造工藝與裝備的設計分析能力、機械與電子結合應用的能力。

在教學內容上，以“基礎夠用、內容實用”作為課程內容改革的指導思想。教學內容充實，著重基本概念，基本原理和基本工程規律的傳授；注重理論聯系實際，突出理論知識在工程中的應用，列舉工程實例，使復雜的內容變得通俗易懂。以機械加工工藝規程為主線，以金屬切削原理為基礎，將機床、刀具、夾具等工藝裝備和加工質量分析貫穿于工藝規程的設計中。對“機械制造技術基礎”及相關課程教學內容進行梳理、重組，減少了課程間的重疊，留出更大的空間用以講授機械工程領域的新知識、新技術，有利于課程內容的深化和延伸，較好地激發和培養學生的創新精神。

二 教學理念和教學方法的多元融合

教學過程中努力更新、調整教學理念與方法，以培養卓越工程師和CDIO工程教育為目標，探索創新型人才培養的多元教學模式，提高教學質量，發展多樣化教學。由于學生沒有工程實踐經歷，在課程學習中會感到枯燥乏味、難度較大，沒有課程的融入感，很難激發學生的學習興趣。因此，需采取靈活多變的課堂授課形式，例如在初次講解機械加工工藝規程的概念時，可以把它比作指導廚師做菜的菜譜，機械加工工藝規程就像指導工人按照操作流程加工出所要求的零件的菜譜，幽默風趣的比喻，即調動了學生的學習熱情，也使深奧的理論簡單易懂。也可采用多種教學方法相融合的教學方式，例如啟發學生聯系實習、實驗中遇到的問題，理解課堂講授的理論知識。學生可分組討論，不同觀點可以展開爭論，培養學生分析問題和解決問題的能力。同時不斷以科研成果充實與革新教學內容，鼓勵學生參加各種科技競賽和撰寫小論文，進一步激發學生的學習積極性。撰寫小論文，真正培養了學生自主學習的能力，同時也訓練學生的科技協作能力，為學生發揮聰明才智提供了一次鍛煉的舞臺。科技競賽能進一步激發學生的學習興趣和學習動力。采用講練結合的教學模式。例如對粗、精基準的選擇，定位誤差的分析與計算等內容，在教師講清基本概念與方法之后，給學生布置實例，讓學生獨立完成。根據學生完成的情況進行有針對性的講解。這對于那些聽起來很容易、做起來難的內容有較好的教學效果。

本課程實踐性比較強，在課件中盡可能舉一些有趣或和生產實際相關的例子。一方面便于知識點的引入，并提高學生興趣；另一方面結合生產實際可以擴大學生知識面，了解生產實際所需要的知識，如各種加工方法的視頻教學等內容，使學生準確地把握本專業的學科知識。同時，多媒體教學課件充分體現了支持學生學習的理念，包含了較豐富的學習資源，讓學生學會自主學習。

三 實踐教學模式的優化創新

“機械制造技術基礎”是理論性與實踐性較強的課程，既要重視理論教學，更要重視實踐教學。課程實踐性環節的學習、訓練對學生的工程實踐能力的培養具有重要意義。為此，將“機械制造技術基礎”課程的課堂教學與實驗教學、課程設計、金工實習等實踐性環節的內容進行統籌規劃安排，將生產實習等實踐性環節作為課堂教學的合理延伸，較好地解決了學生自學能力、靈活運用所學知識解決工程實際問題能力的訓練。

學生在學習“機械制造技術基礎”課程之前已經完成了金工實習，對本課程所講內容有了一定的感性認識，接著進行基本原理、基本規律的介紹，最后，通過精心設計的一系列實踐教學環節完成課程理論知識到實踐應用的過程。這個過程是符合并遵循由感性認識到理性認識，再由理性認識指導實踐的認知過程。實踐教學模式也應與時俱進，不斷創新。例如采用現場教學法，把教室搬到實驗室，利用示教陳列柜方式向學生展示各種刀具的實物模型；在講機床的傳動鏈時，通過解剖相應的透明車床主軸箱，讓學生理解和掌握機床的傳動系統；利用夾具綜合性實驗平臺，讓學生親自動手設計并組裝組合夾具。

全面改革傳統的機械制造課程設計的教學模式，由教師教、學生學變為教師提出任務，學生想辦法解決，把課程設計作為設計項目引入到“機械制造技術基礎”課程教學中，使課程設計具有導向、啟迪、培養等功能。

在講授“機械制造技術基礎”課程時，向學生介紹這門課的教學目標就是要掌握零件機械加工工藝規程的制訂和專用夾具的設計，把學生進行分組，并下發每組的課程設計任務，要求學生在本課程結束時完成設計成果。在接下來的課程教學中就圍繞此項任務展開教學內容，使學生每學完一章內容都能夠完成一部分工作，促使學生對理論教學內容深入理解，并能夠馬上把它運用到工程實例中，培養了學生靈活運用知識的能力，例如學習過第一章切削過程的基礎知識后，學生會對切削用量、刀具的選用有了初步了解，學習過第二章金屬切削機床和加工方法后，學生能為零件各加工表面確定合理的加工方案，選用合適的工藝裝備，學習過第三章機械加工工藝規程的制訂，學生能完成工藝路線的擬訂、工序的設計，最終完成各種工藝文件。這種帶著問題去學習的模式，培養了學生獨立分析、解決問題的能力，大大提高學生的學習興趣和主觀能動性，在較好完成課程設計的同時，也能提高課堂教學質量。改革后，還在機械制造課程設計中引入三維結構設計。緊密結合Pro/E實訓和“機械CAD/CAM”課程，讓每位學生在專用夾具設計方案確定后，完成專用夾具的三維結構設計，所學為所用，發揮了學生喜歡動手實踐的優勢，在提高學生的綜合專業水平的同時也符合培養應用型創新型人才的目標。

“機械制造技術基礎”是一門實踐性、綜合性較強的課程，是機械制造專業知識系統的概括與總結，僅僅依靠傳統的課堂理論教學完成教學目標是非常困難的。因此，通過課程體系和內容的科學設計、教學理念和方法的多元融合、實踐教學的優化創新，充分發揮現代化的教學手段，利用多媒體的形象性、視頻資料的直觀性、物理模型的真實性，幫助學生對重點、難點的消化理解；采用學生動手、親歷的實踐性環節對課程的主要內容的學習效果進行強化，使學生獲得機械制造的基本專業知識和解決一般技術問題的技能，對于后續課程的學習，起到了奠定制造知識基礎和基本技能訓練的作用。

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G642

A

1008-2549(2017)08-0085-02

校級教學改革研究課題(項目編號：YK2015B01)。