基于CDIO理念的機械制造裝備設(shè)計課程教學(xué)改革的分析與反思

邢智慧

摘 要：本文結(jié)合機械制造裝備設(shè)計課程特點及教學(xué)現(xiàn)狀，從CDIO教育理念出發(fā)，對機械制造裝備設(shè)計課程教學(xué)改革的具體措施與實施方法進行了深入的研究，以為有關(guān)實踐及研究提供參考。

關(guān)鍵詞：機械制造裝備設(shè)計 教學(xué)改革 分析

引言

機械制造裝備設(shè)計是我校機械類專業(yè)的一門專業(yè)方向課，主要講授機械制造裝備設(shè)計方法、金屬切削機床設(shè)計、工業(yè)機器人設(shè)計、機床夾具設(shè)計、物流系統(tǒng)設(shè)計、機械加工生產(chǎn)線設(shè)計等基本理論和方法。本次課改重點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力、邏輯思維能力、計算機繪圖能力及團隊協(xié)作能力。^[1]

一、基于CDIO理念課程改革的研究

CDIO工程教育理念，是以產(chǎn)品的構(gòu)思、設(shè)計、實施及運行全過程為載體，強調(diào)主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的工程學(xué)習(xí)方式，注重培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識運用、主動學(xué)習(xí)、團隊交流及工程系統(tǒng)應(yīng)用等方面的工程能力。本次課程改革就是以CDIO理念為指導(dǎo)思想，重點完成以下幾個方面的研究：^[2]

1.課堂教學(xué)

在教學(xué)方法上，采用項目教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法和討論教學(xué)法相結(jié)合的方式授課。在每個教學(xué)模塊授課之前，教師要下發(fā)項目任務(wù)書，重點讓學(xué)生了解本模塊的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容，擬解決的工程問題，讓學(xué)生清楚要學(xué)什么，以后能用來干什么。同時，結(jié)合課程進度，下發(fā)大作業(yè)的任務(wù)書及進度表，并在相應(yīng)時間做至少三次針對性的檢查，重點檢查小組成員的完成情況，并根據(jù)完成情況給出相應(yīng)的過程考核分?jǐn)?shù)。^[3]

在教學(xué)內(nèi)容上，任課教師除了講授教材內(nèi)容以外，還應(yīng)給學(xué)生講授課程領(lǐng)域最新、最前沿的研究成果，讓學(xué)生及時掌握相關(guān)知識的最新研究動態(tài)。鼓勵學(xué)生積極參與相關(guān)的創(chuàng)新活動，指導(dǎo)學(xué)生將專業(yè)知識與實際生產(chǎn)中的有關(guān)技術(shù)問題相結(jié)合，在教學(xué)中更加注重學(xué)生的創(chuàng)新意識、綜合設(shè)計能力與團隊協(xié)作精神的培養(yǎng)，加強學(xué)生動手能力和工程實踐的訓(xùn)練，有效地將前沿專業(yè)知識和實踐創(chuàng)新相融合。

具體課堂教學(xué)安排如表1.1所示。

2.大作業(yè)

本次課改，考核方式擬由原來的考試變革為大作業(yè)的形式。在課程授課中期，以小組的形式下發(fā)任務(wù)書，由組長給每名組員分配具體任務(wù)。大作業(yè)的主題是關(guān)于普通機床或數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的設(shè)計，任務(wù)內(nèi)容與理論授課同步進行，每組學(xué)生需要按時完成各自的任務(wù)，教師會分階段檢查學(xué)生的完成情況，避免有小組成員搭車不做的情況。課程結(jié)束后，每個小組以作業(yè)冊的形式，上交紙質(zhì)版材料，作為考核的重要組成部分。

3.期末匯報

期末匯報仍然以小組的形式，針對一種機械制造裝備做簡要匯報。匯報內(nèi)容可包括裝備的用途、分類、工作原理、主要結(jié)構(gòu)、設(shè)計重點等內(nèi)容。通過期末匯報的形式，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、邏輯思維能力、口語表達能力及團隊協(xié)作能力。

二、課程教學(xué)改革擬采取的創(chuàng)新方法

1.針對教學(xué)模式

本次課改在授課過程中，課上采用項目式教學(xué)法，課下采用討論式教學(xué)法。項目教學(xué)法以小組的形式，下發(fā)項目任務(wù)書，由組長分配任務(wù)，在此過程中注重學(xué)生的創(chuàng)新能力、自學(xué)能力、團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)。討論式教學(xué)法，學(xué)生就某一主題進行資料收集、發(fā)表討論、相互交流、互相點評，達到擴大學(xué)生知識面，調(diào)動學(xué)生積極性、培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題的目的。兩種教學(xué)方法，在實施的過程中，都強調(diào)以學(xué)生為主體，教師要充分給予學(xué)生獨立思考、發(fā)表見解的機會。側(cè)重實踐環(huán)節(jié)，重點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手實操能力。采用多元化的考核方式，側(cè)重過程考核，側(cè)重學(xué)生能力的培養(yǎng)。

2.針對考核方式

本次課改，最終成績擬采用“過程考核40%+大作業(yè)60%”的形式計算。其中，過程考核包括“出勤20%+小組匯報10%+實驗10%”，大作業(yè)60%。由于小組匯報和大作業(yè)都是以項目組的形式進行的，所以可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力。在考核材料上，每個項目組可以只提交一份材料，所以在實施過程中，要公平公正的考核小組中每名成員的完成情況。

結(jié)語

機械制造裝備設(shè)計課程教學(xué)改革是在新工科背景下，以先進的CDIO工程教育理念為指導(dǎo)思想實施的。通過改革課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法、考核方式等，以改革創(chuàng)新為動力，以學(xué)生為本源，不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實際工程問題的能力，進一步提高教育教學(xué)水平和應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

經(jīng)過一段時間的教學(xué)改革實踐，已取得了較為明顯的效果，學(xué)生的綜合素質(zhì)得到了提高，學(xué)生的實際操作能力和創(chuàng)新思維意識得到了顯著的提升，逐漸成為滿足社會需求的工程技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新型人才，實現(xiàn)畢業(yè)之后與企業(yè)的無縫銜接。

參考文獻

[1]丁曉紅，李郝林，錢煒.基于成果導(dǎo)向的機械工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式[J].高等工程教育研究，2017，（1）：119-144.

[2]周濟.智能制造—“中國制造2025”的主攻方向[J].中國機械工程，2015，26（17）：2273-2284.

[3]楊建鋒.“機械制造裝備設(shè)計”多元化課程教學(xué)模式探索[J].中國電力教育，2014，（23）：54-55.