基于CDIO工程教育模式的《UG》課程教學改革研究與實踐

摘 要：當前《UG》課程教學存在問題與不足。為改進這些不足，采用基于CDIO工程教育模式開展《UG》課程教學，并合理安排教學內容，創新教學方式方法，注重學習過程考核，加強任課老師指導。實際應用表明，該方法效果良好，有利于激發學生興趣，提高學生知識應用能力和創新能力，確保課堂教學質量。

關鍵詞：CDIO工程教育模式;《UG》課程教學改革;教學內容;教學方式方法

中圖分類號：G641文獻標識碼：A

“做中學”是CDIO工程教育模式的重要方法，也是能夠引導學生主動學習的重要策略。隨著課程教學創新改革深入推進，再加上整個社會對人才培養質量要求的提高，《UG》課程教學中也要更新思想觀念，注重創新教學方式方法，以提高教學效果和人才培養質量。CDIO工程教育模式強調學生參加動手操作和實踐活動，注重培養學生實踐技能和知識應用能力，且應用也變得越來越廣泛。

《UG》課程教學

1 當前《UG》課程教學存在的不足

盡管隨著課程改革推進，再加上部分任課老師思想觀念更新，《UG》課程教學取得一定成效。但與教學目標和人才培養要求相比，目前課程內容安排存在不合理之處，教學方式方法陳舊，忽視對學生學習過程考核，一些任課老師對學生的指導較少。這些問題的存在，影響《UG》課程教學活動順利進行，也制約教學質量提升。

2 基于CDIO工程教育模式的《UG》課程教學改革策略

CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），以產品研發到產品運行的生命周期為載體，通過靈活采用多種方式開展教學，讓學生融入實踐并參與鍛煉，實現課堂教學與將來工作無縫對接。該教學理念不僅注重培養學生基礎知識水平、團隊協作能力，更為重要的是注重提升個人綜合實踐能力和工程系統能力。《UG》課程教學主要目標是培養學生三維造型和設計能力，為提高教學效果，引入CDIO工程教育模式是可行的。

2.1 合理安排教學內容

要想讓學生在“做中學”，教學內容安排必須是可操作的形式，要注重案例和項目選用。然后對教學內容進行優化整合，將其分為UG認識、曲線繪制、實體建模、曲面建模、裝配建模、工程制圖、模具設計七個模塊，每個模塊又包含基本認識、學習項目、綜合項目三個方面的內容。以曲面建模為例，基本認識包括曲面創建和編輯，曲面零件創建和編輯。學習項目包括構建曲面的不同方法和不同的命令演示，曲面構建方法主要有：通過點、從極點、直紋面、通過曲線組、曲線網格、剖切網格、偏置曲面等。命令演示主要有：修剪片體、加厚片體、縫合片體、移動極點、擴大曲面等。綜合項目主要有：花瓶建模、果汁杯建模、燈罩建模、水龍頭建模、汽車車身建模。總之，采用項目和案例形式，能增加教學內容的可操作性，有利于學生在“做中學”。

2.2 創新教學方式方法

每個模塊從任課老師對“基本認知”的講解開始，用幻燈片課件介紹每個模塊的基本知識點和學習要求，學生在該階段以“聽”為主。進入“學習項目”后，要求學生創建簡單的零件，任課老師演示后由學生操作，這個階段以“學生做”為主，學生根據輔助材料操作并完成項目制作任務，任課老師則加強關鍵性步驟的指導。“綜合項目”部分要求學生構建復雜結構體，讓學生練習多種命令的綜合使用技能。該階段也以“學生做”為主，任課老師只進行適當指導。

2.3 注重學習過程考核

每個模塊學生的學習任務和上交項目都有明確要求，例如，“實體”模塊有25個學習項目，20個綜合項目。每個項目完成后，都要求學生按時上交項目任務，這些是平時成績考核的重要參考。任課老師認真記錄平時成績，確保客觀、公正，更好引導課程教學。

3 需要注意的問題

除采取上述教學方法之外，為確保《UG》課程教學質量，教學中還需注意以下問題。

3.1 確保教學內容的操作性

CDIO工程教育模式強調做中學，學中做。這就要求任課老師應該科學合理安排教學內容，提高教學內容的可操作性，不能讓教學內容過于理論化和抽象化。要合理設置教學案例，為學生適當安排教學項目，綜合采用小組學習方式、情景教學模式開展教學工作。要適當增加“做中學”課時所占比例，通常在60%以上，讓學生順利完成模型設計和項目創建。并在具體的實踐操作中，有效引導學生更好開展實踐操作，順利完成任課老師所安排的教學任務，進而深化對案例和項目任務的理解與認識，提高學生知識應用技能。

3.2 任課老師要適當幫助

通常要求學生根據學習目標，自行設計解決問題的方案，并親自開展操作，順利完成學習任務。但不能忽視的是，任課老師要適當輔導，幫助學生解決學習中遇到的困難，并對學生進行適當引導，讓他們朝著正確的方向學習，戰勝困難，更好完成實踐操作任務。此外，除任課老師講解、當面輔導之外，每個學生還配有教材、講義、視頻等輔助學習資料，這樣不僅為學生提供及時、有效的輔導，還能破解學生學習中遇到的困難，確保《UG》課程教學質量。

3.3 采用有效的指導方法

任課老師要加強學習，不斷豐富自身知識積累，提高課堂組織能力，采取科學和有效的方法指導學生。例如，任課老師要為學生錄制教學視頻，課前分發給學生讓他們自主學習。讓教學內容直觀形象，對于重難點可以反復觀看，也方便學生理解。

4 結語

采用基于CDIO工程教育模式開展《UG》課程教學，并加強任課老師指導，及時解答學生的疑惑，效果良好。該方法不僅調動學生參與課堂主動性，培養學生動手操作能力和創新精神，還能讓學生更為有效的融入學習當中，深化對理論知識理解，確保教學效果和人才培養質量。

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作者簡介：彭秋梅（1972-），女，江西新余人，碩士，講師，研究方向：物理學。