CDIO下的高職機(jī)械設(shè)計(jì)課程改革

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摘要：cdio工程教育模式為高職機(jī)械設(shè)計(jì)課程的創(chuàng)新改革提供了全新思路。本文概述了CDIO的內(nèi)涵，重點(diǎn)從豐富設(shè)計(jì)課程類型，樹立工程學(xué)習(xí)意識(shí)等方面詳細(xì)論述了CDIO理念下高職機(jī)械設(shè)計(jì)課程改革的思路，并提出相關(guān)解決措施，僅供參考。

關(guān)鍵詞：CDIO；高職機(jī)械設(shè)計(jì)課程；改革探索

1CDIO理念

CDIO工程教育模式由構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)行（Operate）構(gòu)成，是基于工程實(shí)際和產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的全過程教學(xué)形態(tài)，強(qiáng)調(diào)將真實(shí)的產(chǎn)品開發(fā)情境、模型和流程引入教學(xué)環(huán)境，構(gòu)建全真狀態(tài)下的一體化工程教學(xué)體系[1]。相較于傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式，CDIO更清晰地闡述了課程教學(xué)和人才培養(yǎng)的流程，即：根據(jù)人才培養(yǎng)的需求構(gòu)思好課程教學(xué)方案；引導(dǎo)學(xué)習(xí)者在深思熟慮的基礎(chǔ)上結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際和工程應(yīng)用需求設(shè)計(jì)產(chǎn)品方案；并將產(chǎn)品方案與工程應(yīng)用比對(duì)，通過多種手段實(shí)現(xiàn)應(yīng)用功能，最后在真實(shí)工程場(chǎng)景下運(yùn)行操作。

2CDIO理念下高職機(jī)械設(shè)計(jì)課程改革思路

2.1豐富設(shè)計(jì)課程類型，樹立工程學(xué)習(xí)意識(shí)

CDIO理念的核心在于培養(yǎng)具備基本專業(yè)技能素養(yǎng)，同時(shí)又兼具工程實(shí)踐意識(shí)的雙元人才[2]。傳統(tǒng)的高職機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式下，教師通常會(huì)采用項(xiàng)目教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法或理實(shí)一體法進(jìn)行授課，且授課的項(xiàng)目類型大多圍繞書本知識(shí)，鮮少或不會(huì)引入工程應(yīng)用實(shí)踐型案例，不利于高職生工程學(xué)習(xí)意識(shí)的養(yǎng)成。為此，將CDIO理念融入高職機(jī)械設(shè)計(jì)課程組織教學(xué)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)在傳統(tǒng)課程項(xiàng)目基礎(chǔ)上不斷豐富設(shè)計(jì)課程的類型，盡快引導(dǎo)高職生樹立工程學(xué)習(xí)意識(shí)，讓他們認(rèn)知到機(jī)械工程技術(shù)人員與在校大學(xué)生身份轉(zhuǎn)變的必要性。例如：構(gòu)建“企業(yè)需求設(shè)計(jì)類課程類型”，組建CDIO機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)人員按照1名教師：5名學(xué)生匹配，教師在教授學(xué)生常規(guī)項(xiàng)目設(shè)計(jì)技能的基礎(chǔ)上，定期帶學(xué)生深入企業(yè)接項(xiàng)目，幫助企業(yè)解決機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和調(diào)試中遇到的問題，以全真的企業(yè)案例訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的工程學(xué)習(xí)意識(shí)。

2.2實(shí)踐一體化授課，加強(qiáng)工程理念融入

CDIO理念圍繞四個(gè)方面展開，即構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行，這四個(gè)方面也為高職機(jī)械設(shè)計(jì)課程的組織和實(shí)施提供了邏輯鏈條[3]，教師在設(shè)計(jì)課程教學(xué)過程時(shí)理應(yīng)按照上述四方面展開，實(shí)踐一體化授課，并通過一體化的授課強(qiáng)化工程理念在課堂教學(xué)中的滲透和融入力度。例如：在以“軸承零件設(shè)計(jì)”為主題進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，教師可首先引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)思設(shè)計(jì)主題，如“軸承圖紙?jiān)O(shè)計(jì)”“軸承加工設(shè)計(jì)”“軸承運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)”等，并為每個(gè)設(shè)計(jì)主題配套方案；其次引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)企業(yè)工程項(xiàng)目中對(duì)軸承零件應(yīng)用的實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)加工，在加工教學(xué)時(shí)引入與企業(yè)生產(chǎn)密切銜接的技術(shù)形式，如數(shù)控加工、虛擬加工、遠(yuǎn)程加工，讓學(xué)生在加工設(shè)計(jì)實(shí)踐中掌握應(yīng)用型技能；當(dāng)學(xué)生完成軸承零件產(chǎn)品的初步加工后，教師可進(jìn)一步引導(dǎo)他們?cè)陔娔X上運(yùn)用三維仿真建模軟件，如AutoCAD、Pro/E和UG等進(jìn)行虛擬仿真，查看設(shè)計(jì)的作品是否能夠滿足虛擬運(yùn)行的指標(biāo)要求；之后教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入企業(yè)，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的軸承零件是否符合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際要求，通過上述一體化的授課模式培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)技能，強(qiáng)化工程理念的融入。

2.3引入現(xiàn)代工程技術(shù)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程體系

CDIO理念本身具有很強(qiáng)的工程實(shí)踐性，它更貼近工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)情，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的工程應(yīng)用精神和技能，但任何一種教育理念若想保持生命力，就必須做到與時(shí)俱進(jìn)[4]。因此，在將CDIO理念引入高職機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)時(shí)，教師不僅應(yīng)該為學(xué)生傳授理念本身的內(nèi)涵，注重將課程內(nèi)容與之有效結(jié)合，還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)CDIO與現(xiàn)代工程發(fā)展之間的關(guān)聯(lián)性，讓學(xué)生體驗(yàn)到CDIO教學(xué)的先進(jìn)性。具體來說，可在教學(xué)中引入現(xiàn)代工程技術(shù)手段，創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程的體系，例如：將VR虛擬仿真設(shè)計(jì)制造技術(shù)滲透到CDIO機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，在機(jī)械作品設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行教學(xué)時(shí)采用PRO/E、UG、Solidwork等三維建模軟件進(jìn)行虛擬裝配和靜態(tài)干涉檢驗(yàn)，之后應(yīng)用ADAMS、DADS進(jìn)行機(jī)械力學(xué)仿真，同時(shí)運(yùn)用VRML、WTK等VR軟件構(gòu)建人機(jī)交互虛擬現(xiàn)實(shí)仿真教學(xué)情境，讓高職生感知到機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的虛擬現(xiàn)實(shí)感，認(rèn)知學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的先進(jìn)性，給課程教學(xué)帶來全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

3結(jié)語

將CDIO理念融入高職機(jī)械設(shè)計(jì)課程組織教學(xué)，還需要各級(jí)高職院校從硬件和軟件上給予充分的保障，例如：建設(shè)專門的CDIO教學(xué)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地、培養(yǎng)高素養(yǎng)的師資體系、編訂CDIO機(jī)械設(shè)計(jì)課程校本教材等，并從財(cái)力、人力和物力資源上大力支持，以確保課程教學(xué)的有效開展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李源源.CDIO工程教育模式的實(shí)施策略研究[D].大連：大連理工大學(xué)，2018.

[2]王旭升.CDIO理念下的高職院校“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程教改分析[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49(12)：9.

[3]董兵兵.基于CDIO模式的機(jī)械類建模課程多元化改革[J].輕工科技，2019，35(7)：144-145.

[4]張曉君.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)背景下機(jī)械設(shè)計(jì)方向?qū)I(yè)課程教學(xué)改革[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019，16(11)：198-199.

作者：胡志榮 溫金龍 單位：江西新能源科技職業(yè)學(xué)院