金屬工藝學教改中CDIO教育模式的實施

【摘 要】金屬工藝學是機電類專業的核心基礎課程。CDIO是一種工程教育模式，可培養學生在學習及未來工作中的綜合能力。傳統的金屬工藝教學存在一些問題。本文分析傳統金屬工藝學教學存在的問題及金屬工藝學教學改革中導入CDIO教育模式的具體實施，改進教學方法，加深理論和實踐的融合，達到預期教學效果。

【關鍵詞】CDIO教育模式；金屬工藝學；實施

金屬工藝學是研究制造金屬機件工藝方法的綜合性技術學科。主要研究在機械制作中各種工藝方法本身的規律性及應用和相互聯系。金屬機件的加工工藝過程和結構工藝性；金屬材料性能對加工工藝的影響；綜合比較工藝方法等；金屬材料在機械制造中的鑄造，冶煉，鍛壓，焊接，金屬熱處理，機械裝配等方法和工藝過程。傳統的授課模式已無法跟上發展的步伐，須進行必要的教學改革，CDIO教學模式的導入讓實踐和理論相結合，使學生適應社會的需求和發展。

一、CDIO教學模式

CDIO代表著構思（Conceive），設計（Design），實現（Implement）、運作（Operate）。讓學生以主動的、實踐的、課件之間有機聯系的方式學習工程。CDIO主要分為四個層面來培養學生：工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力。預定的目標是把使學生整體綜合水平能力的上升。著重對學生能力的培養。它是國際工程教學改革的最新成果。也是培養新型人才一種高等工程教學模式。

傳統的授課模式在金屬工藝學教學中占主導地位，學生在掌握專業知識和技能的時候由淺入深，循序漸進的模式，但缺乏理論和實踐的結合以及在同一專業課程缺乏系統性，造成知識的重復，浪費了大量的學習時間。CDIO工程教育理念是我國多所高校開始實施的一種新型教育模式，有獨特的工程教學特點以及培養應用型人才，全面提高學生的綜合水平能力。

二、金屬工藝學教學存在的問題

1.理論授課

隨著技術的不斷發展，金屬工藝學的授課內容也越來越豐富。傳統的冷熱加工到現代的特種加工通過應用光，聲，電的形式。從金屬材料延伸到現在時所用的復合材料和非金屬材料。現在的數字程序控制也取代了以往的普通的幾點控制。現在的計算機集成系統也取代了以往的單板機數控加工。隨著新內容的不斷擴充傳統的教學方式已經無法滿足，如何讓學生掌握所學知識在較短的時間里并且可以提高教學效果，是目前工科教學普遍的一個難題。所以在在教學成果和傳統教學之間的矛盾就逐漸突出。主要問題有①有廣度無深度是課程的特點，較差的嚴密性和內容的系統性；②易懂難用的推理性和敘述性內容較多；③學生動手操作機會少，設備的數量滿足不了實習生的人數需求；④理論無法和實踐相結合，跟不上時代所需。學生處于一種被動狀態，大多的教學方式還是靠教師來講解。

2.金屬工藝學的實踐

實習是為了能更好的加深對理論知識的理解，金屬工藝學實習主要是讓學生熟悉金屬材料和其加工方法，對各種設備和工具有一定的操作能力，了解毛坯和零件的加工工藝過程。學生在實習過程中大多是由工廠的師傅帶領學習操作，而這些師傅理論知識都有所欠缺，日積月累的手藝和經驗難以口頭表達。故對于多數學生來說，在較短的實習時間里，在實踐中就很難融入理論知識，要摸清套路，理清各種工藝方法的頭緒，不易完成。教學改革的主要任務是使學生有機的結合理論和實踐，提高知識的理解和接受能力，敢于面對在未來工作的種種難題。

三、CDIO教育模式在金屬工藝學中的改革實施

1.創新與改革教學方法

工科類科目包括金屬工藝學枯燥無味，因課程知識面廣，抽象復雜且概念性理論多。要調動學生學習的積極性，必須改革和創新教學方法，可采用：①啟發式教學；教學過程中教師根據教學任務和學習的客觀規律及學生的實際出發，多種方式的有效采用，以啟發學生的思維為核心，充分調動學生的積極性和主動性，促使他們生動活潑的學習，在教師的引導下學會獨立思考和解決問題的能力，教師可舉一些學生感興趣的例子，集中全班精神，再導入所教內容，間或配以抑揚頓挫的語調和形象的肢體語言，使學生至始至終聽完這堂課，教學效果才能得以保證。②類比法教學：所謂類比，是一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理，根據兩個（或兩類）對象在某些方面的相同或相似從而推出他們在其他方面可能相同或相似的一種邏輯思維。要調動學生的學習熱情，就要列舉相似，喜聞樂見的例子，使書本理論知識變得形象具體，學生才能觸類旁通，準確理解教學的難點和重點，且在實例中快樂輕松掌握學習內容，降低理論知識的難度。

2.優化教學內容

對教學內容進行適當的優化調整，刪除一些陳舊的加工工藝，設備和老化的理論教學內容，做到少而精，及時更新知識，添加一些新技術和新工藝的傳授，跟上新時代的科技發展步伐，提高學生適應能力，在未來就業中能學以致用。

3.理論與實踐相結合

CDIO的教育模式，讓學生對所學內容可以自覺主動地加以實踐，提高知識和技術的綜合能力，真正的工程技術是需要理論加實踐才可以支撐起來的。有機將理論教學和金屬工藝實習相結合，實習車、銑、刨、磨、鉗、鉆、鏜等冷加工工作時，機床上的操作是第一步，其次理論學習，最后再將理論知識和機床上的實踐操作結合在一起，使教學模式到達“實踐——理論——實踐”的過程。在進行工藝造作實習的時候，對解鑄造、鍛造、焊接工藝等實際操作要注重講解，理論教學先暫停，學生只有熟悉設備和工藝，并在實踐操作中發現了問題，教師再給予解決，理論知識通過實踐得以加深。如高速切削難加工材料時，通過實踐了解材料特性，加工過程會產生硬化，切削溫度升高，刀具磨損嚴重。在實踐中貫穿理論知識的學習，切削中，刀片典型失效形式是刀具磨損，嚴重時形成刀口毛刺。磨損改變刀具幾何參數，增大切削力，切削難度加大。實踐目的是讓學生熟知設備，切削工具及切削原理。理論知識學習后再回到實踐，鞏固加深理解對先前所學的知識。CDIO教育理念正是如此。

四、結語

CDIO教育模式在金屬工藝教學中有很大的益處，實踐和理論相結合讓學生在未來的工作能更好去面對，優化教學方法，較以往的傳統教學，CDIO教育模式更符合社會發展所需，提高中職校的教學效果和質量，使學生全面向應用型人才方向所發展。

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作者簡介：

江冬梅（1970.11～），女，漢族，福州人，福州工業學校，講師，本科，中職校金屬工藝，機械基礎。