基于CDIO的機械設計課程教學組織形式改革研究

王冬梅 / 上海電機學院

基于CDIO的機械設計課程教學組織形式改革研究

王冬梅 / 上海電機學院

本文基于CDIO的理念，結合技術應用型本科的人才培養要求，在教學組織模式、教學內容、實踐環節等方面提出了理論教學與課程設計并行融合進行、運用案例豐富教學內容、根據機械設計項目內涵，構建多層次教學體方式，以提高學生的實踐能力。

機械設計；CDIO；課程設計

引言

機械設計課程是高等工科院校機械類專業的一門重要技術基礎課，對學生實踐創造能力的培養，具有十分重要的地位。近年來，很多學校都對機械設計課程進行了的教學改革與研究，本文結合了CDIO工程教育對機械設計課程教學進行了改革研究嘗試，讓學生以主動的、 實踐的、 課程之間有機聯系的方式學習課程，取得了一定的教學效果。

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。從2000年起，麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會近2000萬美元巨額資助，經過四年的探索研究，創立了CDIO工程教育理念；CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），它以產品研發到產品運行的生命周期為載體 ，進行工程教育實踐。

一、理論教學與課程設計相互融合同步進行的教學模式

傳統的機械教學方式通常是課堂理論教學輔之一些實驗，然后進行課程設計綜合訓練，如圖1所示，這是一種串聯式的教學方式，這種方式是把機械系統設計所需要的知識抽象分割開，經過整理按照機械設計總論，聯接零件，傳動零件，軸系零件依次學習機械設計的理論基礎，課程學習完之后進行課程設計，按照這種方式組織教學，學生只是在機械的、被動接受知識，既不利于激發學生的學習興趣也不利于培養學生對理論知識的靈活應用，更不符合設計規律，而如圖2所示的并行式的教學方式是按照機械設計的實際設計過程如方案設計、動力設計，傳動系統設計、軸系結構設計，聯接設計同時同步進行課程設計，再學習設計內容之初引導學生帶著設計問題，邊學邊實踐，讓學生帶著目的任務進行學習，這樣可充分調動學生的積極性，主動學習，在學習過程中科學地培養學生的設計意識及系統思考問題的能力，也有利于學生對基礎理論的理解和掌握。

二、多案例豐富教學內容

目前在機械設計的理論教學中，依然著重于抽象的理論知識講解，雖然增加了很多實際實例，但是大都限于舉例說明如何將工程實際問題歸結為設計命題是目前學生解決實際問題時普遍感到的一個難點，如果用新穎生動的真實事例融入到教學之中——由案例組成教學內容，構建教學體系，把真實的典型問題、設計要求展現在學生面前，讓他們在真實的設計條建中，設身處地地去思考、去分析、去討論，這樣，在教學過程中，學生不是被動的、消極的接受者，而是主動的、積極的知識探究者，這樣會充分激發學生的學習興趣，調動學生學習的主動性和積極性，對培養學生創造能力及分析、解決實際問題的能力將極有益處。

三、結束語

將CDIO理念引入機械設計基礎課程教學，構建多層次的教學體系，使理論教學與項目訓練相互融合，讓學生始終帶著問題邊學習邊實踐，以突破學生在實際問題轉化為工程問題時的難點，這不僅激發了學生主動學習的熱情，也有利于學生設計和實踐能力的培養，提高學生的技術應用能力。

[1]周海,黃傳錦.基于卓越計劃與CDIO模式的機械設計課程教學改革與實踐[J].現代制造技術與裝備,2014.

[2]鄭金文,楊強.融合研究性學習與CDIO的機械設計實踐教學[J].中國機械,2013.

王冬梅:(1968—)，女，博士，副教授，機械設計及其自動化專業,主要從事機械設計及理論方向的研究與課程教學。