基于CDIO的沖壓模具設計課程教學改革研究

倫鳳艷 王堯

摘 ?要：基于CDIO教育理念，對沖壓模具設計課程進行了教學改革。從培養目標出發反向設計了教學流程，以項目為驅動重構了教學內容。基于信息化背景下教育技術發展現狀，革新了教學方法和手段。通過課程教學改革，學生的模具設計水平和解決工程問題的能力有明顯提高，CDIO教育理念符合學校應用型人才培養的定位和人才培養目標。

關鍵詞：CDIO ?沖壓模具設計 ?教學改革

中圖分類號：G712 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）12（b）-0131-02

隨著制造業的發展，對模具的需求越來越大，精度要求也越來越高，這導致社會對模具設計類人才需求的增加和對模具從業人員技術水平要求的提高。沖壓模具是模具行業中最重要的兩類模具之一，其產值約占模具行業的40%，所以，在課程設置中，沖壓模具設計是筆者學校材料成型及控制工程專業（模具設計與制造方向）的主干專業課。如何提高學生的專業水平和工程能力，成為培養應用型模具人才的首要任務。

1 ?課程教學改革的必要性

該校培養的材料成型專業學生主要就業于模具生產和制造企業，根據培養方案，要求學生通過學習能夠獨立完成中等難度的模具設計。沖壓模具設計的特點是工程應用性強，想設計出一套合格的沖壓模具，不僅需要掌握模具設計知識，還需要掌握模具制造方法、材料選用、零件加工工藝等知識，因此沖壓模具設計是一個綜合運用相關知識的設計過程。僅通過理論知識的講解和學習難以達到培養學生模具設計能力的目標，其專業能力主要是在工程實踐中獲得。只有通過不斷地進行設計訓練，才能使學生掌握模具設計方法，積累模具設計經驗，達到能獨立完成設計的目的。

目前該校在該課程的教學上，主要存在著偏重理論教學，實踐教學少，動手設計少;偏重于本學科教學，與相關課程的聯系和綜合運用少;教學與生產實際不匹配，虛擬設計多，企業實際產品設計少，培養的學生不能切實解決工程問題等弊病。因此，為培養符合企業需要的、具有綜合工程素質的模具人才，課程教學改革勢在必行。

2 ?基于CDIO教育模式的課程教學改革

CDIO（Conceive Design Implement Operate）即構思—設計—實施—運行，也稱為過程導向教育。CDIO集中體現了項目驅動教學的理念，它以工程項目為載體，在整個項目周期，通過讓學生動手實踐獲取理論知識和工程實踐能力。根據前述沖壓模具設計的特點，CDIO工程教育理念尤其適用于沖壓模具設計課程的教學。

2.1 教學流程反向設計

根據CDIO教育理念，工程專業學生培養的核心是通過項目讓學生獲取工程能力，因此教學的出發點是想要達到教育目標需要教什么。所以，該課程的教學流程設計要以最終目標——學生所需達到的工程能力，即能夠設計出中等難度的沖壓模具為起點，反向進行課程教學流程設計。

教學流程設計如下：從企業篩選出中等偏下難度（學生易于接受）的項目在課堂講授，授課中以項目驅動進行基本理論和設計方法的講解，完成某一類沖壓工藝的講授的同時也完成了某個具體產品的模具設計，學生也在具體模具設計講解的過程中掌握了模具設計的知識點、設計要素、設計方法和步驟。基本知識的講解按模具設計流程進行，而不是通常教材上內容安排的順序。在每一個沖壓工藝類型講解的初始布置設計性大作業，讓學生跟隨課程的講授逐步完成模具設計，即項目化訓練。因此，項目的選定要慎重，項目難度要與學生能力相匹配，既要使學生的目標能力得到鍛煉，還要確保學生通過學習和努力能夠完成。

2.2 教學內容重構

目前，雖然已有成形的課程教學大綱和教材，但是為了跟上新技術的發展，必須不斷更新教學內容。在教學內容的選擇上我們改革掉落后的、常識性的（讓學生自學或簡單講解）、不常用的、理論性極強的知識內容。注重知識的長效性、應用性、新穎性和先進性相結合，不拘泥于教材，充分融入先進的、生產一線實際應用的技術，使學生了解和掌握先進的設計方法和制造技術，著重培養學生的設計能力、查閱文獻和設計資料的能力、離開學校后的自主學習能力。改革原有的教學內容和時間分配，因材施教，將項目的構思—設計—實施—完成貫穿于課程的始終，確保學生通過項目完成的過程能夠獲得相應的工程能力。

2.3 教學方法、手段的革新

隨著現代教育技術的發展，傳統教學方法和手段已經不再適合現代化教學。隨著互聯網+教學、移動設備等進入課堂，使得多樣化的教學方法和手段革新具備了可實施性。為了提高教學質量，我們改革傳統的教學方法為如下教學方法、手段的綜合運用。

（1）“傳統+多媒體”教學。

多媒體的引入可以將大量的模具二維圖充實到課堂中，模具三維結構能以動畫的形式直觀地呈現出來，企業生產視頻更是可以將學生帶入現場，多媒體教學使老師容易講解，學生容易理解和接受，對于沖壓模具設計來說，“傳統+多媒體”教學尤其適用。

（2）“慕課+微課”輔助教學。

就像中國大學慕課的廣告語一樣：好的大學沒有圍墻。現代大學教育不應囿于課堂上老師課程講授的方寸之間，況且任何老師都有自身知識的局限性，應使學生放眼全國高等教育教學。通過中國大學慕課教學平臺，學生可以學習國內其他高等學府的專家和教授對于該門課程的講授，通過多渠道學習增厚知識底蘊，拓展知識面。此外對于關鍵知識點我們錄制了微課，輔助學生復習和鞏固知識，使教學具有可重復性。

（3）“藍墨云班課”輔助教學。

隨著智能手機的普及，學生帶手機上課，課堂上玩手機已經成為不可回避的課堂之痛，當這一趨勢不可阻擋，我們就要加以引導和利用。藍墨云班課是可以將手機變為教學工具，實現移動學習的教學平臺。通過云班課的資源推送可以使學生自主完成課前預習，通過在線測試可以了解學生對知識的掌握情況，找出學生的共性問題，有助于教師及時調整教學內容和方法。還可以進行學情分析、課堂互動、成績考核和評價等，通過藍墨云班課激發了學生的學習興趣和課堂參與熱情。

3 ?結語

基于CDIO教育理念對課程教學進行改革，引入企業產品進行項目教學，改革了教學內容和流程，綜合運用多種教學方法，取得了較好的效果。提高了學生的學習興趣和對本專業的認可度，培養了學生解決實際工程問題的能力。通過課程設計發現，學生的設計水平和資料查閱能力有明顯提升。在畢業實習中，學生對企業生產問題所表現出來的工程素質得到了實習企業的好評。表明基于CDIO教育理念的課程教學改革能夠達到培養工程應用型模具人才的目標，這種方法值得其他模具類專業課借鑒。

參考文獻

[1] 張躍，溫宏愿，陳建，等.基于CDIO理念的塑料成型工藝與模具設計課程改革[J].模具制造，2019，19（1）：125-128.

[2] 王海雄，代宣軍，李海俠.基于CDIO的機械模具方向課程體系構建[J].教育教學論壇，2018（45）：206-207.

[3] 劉畔畔，王堯，張田野，等.大數據背景下教學數據深度挖掘的研究與分析[J].新教育時代，2019（20）：130.