潘圓媛,曹瑞香,邱力
(江西制造職業技術學院,江西南昌330095)
基于CDIO理念的《自動化生產線安裝與調試》教學實施方案
潘圓媛,曹瑞香,邱力
(江西制造職業技術學院,江西南昌330095)
文章簡單介紹了CDIO的含義,結合《自動化生產線安裝與調試》課程,介紹了基于CDIO理念的項目教學實施過程,提出了將學生分團隊以項目引導的方式進行教、學、做一體化教學改革,為職業教育教學模式的改革提供參考。
CDIO;改革;項目實施;自動化生產線?
CDIO 是英文字母構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)的首字母,代表了產品、系統或過程的整個生命周期的所有環節,即構思設計實現運作。CDIO理念旨在為學生提供一種在真實工程實踐環境中完成產品、系統和過程整個生命周期活動的工程教育,它提供了培養目標、課程體系、教學方法、學習方法及評估改進一體化的解決方案。這種理念下開發出來的愿景、教學大綱和條標準系統科學的回答了工程教育“培養什么樣的人”以及“如何培養人”的根本問題。自2000年由美國麻省理工學院發起以來,CDIO模式在全球幾十所大學的操作實施已取得顯著成效。在我國,2005年由汕頭大學率先引入CDIO改革,于2008年確定了18所第一批試點高校名單,現我國已有幾十所高校參與CDIO工程教育改革試點,取得良好的效果,受到社會與企業歡迎。
《自動化生產線安裝與調試》是高等職業院校機電一體化及相關專業的核心課程之一,涉及機械技術、傳感器技術、控制技術、人機接口技術、網絡通信技術、驅動技術等多種技術,是一門大幅提高學生動手能力和綜合實踐能力的課程。該課程的教學難度較大,對學生先導課程基礎要求較高。目前國內大多數高校采用“理論+實踐”教學方式,理論課時多,實踐課時少,學生對知識無法消化吸收,操作技能也無法靈活運用。
(1)CDIO的項目實施的單元內容。CDIO教學理念要求項目的選取源于真實的工程與事件,內容具體,有針對性。將實踐與理論融入教學過各,學生為主體,教師主導。自動化生產線安裝與調試課程以亞龍YL-335B型自動生產線實訓平臺為載體,課程內容從簡單的機械、驅動、傳感檢測技術到復雜的控制、網絡以及人機接口技術等,即有必要的理論知識,又體現極強的實用性。YL-335B型裝備由送料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元5個單元組成,課程內容如表1所示。

表1 自動化生產線安裝與調試課程內容
以服務為宗旨、以就業為導向是高職教育的辦學方針。為提高機電一體化專業畢業生的就業競爭力,滿足崗位群對人才的職業核心技能要求,在《自動化生產線安裝與調試》課程教學過程中,實施基于工作過程的CDIO項目教學改革。
(2)CDIO的項目設計過程。CDIO的項目設計過程如表2所示。在整個教學過程中教師角色“淡化”,僅在關鍵時進行點撥、指導,在項目整個過程中,學生都是主體,成績的評定注重過程考核,這樣充分調動了學生學習積極性,解決不主動學習的問題,如表2所示。

表2 基于CDIO的項目設計過程
(3)教學實施形式。為更好地組織教學,實現教學過程的教、學、做一體化的交叉式教學,教學時間地點應集約化,授課地點選在多功能一體化的自動化生產線實訓室,授課時間將每周5~6課時集中在一天進行,完成一個完整的項目。將學生每4人組成一組,學習過程中,共同討論解決項目問題的方法,形成方案,完成相關項目。課程實施中采取“教師+小助教”的方式,在新生入學之初,即選擇感興趣的學生加入興趣小組。教師教提前對開展自動化生產線安裝與調試實訓內容的培訓。然后讓小組成員以小助教的角色,在正常教學中維持實驗室小組成員秩序,為學生答疑解惑,輔助教師指導學生自學自研。項目教學步驟:任務布置→知識講解→小組討論→項目實施→問題引導→完成項目。
采用CDl0理念的自動化生產線安裝與調試課程教學,明確了實踐教學以培養學生的職業技能為目標,強化了以項目任務作為教學內容的載體的實踐教學效果,建立了完善的考核的流程和標準,使學生在輕松奮進的環境中掌握嚴謹有序的專業技能,更加適應現代社會的要求,成為具有創新精神和能力的工程人才。
[1]張英.基于CDIO理念我國機械設計制造及其自動化專業本科課程體系研究[D].杭州:浙江大學,2014.
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[3]龍慧.CDIO導向的自動化生產線課程實踐教學體系[J].計算機教育,2013,(7):50-53.
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課題項目:江西省教育教學改革課題《基于CDIO導向的自動化生產線安裝與調試課程的教學改革研究及應用》,項目編號:JXJG-15-74-1。
潘圓媛(1987-),女,碩士研究生,講師,主要研究方向:機電控制、機器人技術。